生物質(zhì)成型燃料供熱的回顧與前瞻
十八屆五中全會(huì)提出了“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的五大發(fā)展理念,在此背景下,“十三五”時(shí)期我國(guó)將著力提高非化石能源比重,提出加快發(fā)展風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能的政策導(dǎo)向。
在環(huán)境保護(hù)規(guī)劃層面,在“十三五”GDP增長(zhǎng)“低(6.5%)”、“中(6.8%)”、“高(7.0%)”三種情景下,預(yù)計(jì)2016-2020年我國(guó)二氧化硫排放量將比“十二五”末分別下降7.9%、6.6%和5.8%;氮氧化物排放量分別下降13.4%、12.2%和8.9%。盡管污染物排放量有所下降,但仍處于高位運(yùn)行,全國(guó)主要污染物排放量仍遠(yuǎn)高于環(huán)境容量,絕大部分地區(qū)環(huán)境承載能力已經(jīng)達(dá)到或超過(guò)上限。以大氣為例,如果我國(guó)333個(gè)地級(jí)城市PM2.5年均濃度達(dá)到二級(jí)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),全國(guó)31個(gè)省市區(qū)二氧化硫、氮氧化物、一次PM2.5及氨氣的最大允許排放量,即大氣環(huán)境容量將分別為1363萬(wàn)噸、1258萬(wàn)噸、619萬(wàn)噸和627萬(wàn)噸,而目前四項(xiàng)污染物的排放量分別超過(guò)環(huán)境容量的66%、81%、96%和52%。
此前的相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)面我國(guó)二氧化硫、氮氧化物和煙塵的減排重點(diǎn)方向在一般工業(yè)企業(yè)和城鎮(zhèn)生活領(lǐng)域(農(nóng)村未納入統(tǒng)計(jì)),而這兩個(gè)領(lǐng)域的大氣污染物來(lái)源主要是煤炭燃燒?梢,對(duì)這兩個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行清潔燃料替換刻不容緩。而生物質(zhì)成型燃料鍋爐供熱對(duì)于控制碳排放、發(fā)展循環(huán)和可持續(xù)利用,以及在工業(yè)鍋爐和城鎮(zhèn)生活領(lǐng)域代替煤炭具有很大的環(huán)境優(yōu)勢(shì)。
生物質(zhì)成型燃料的十年往復(fù)
時(shí)至今日,我國(guó)的生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)業(yè)已經(jīng)經(jīng)過(guò)了近十年的發(fā)展歷程,這十年可以簡(jiǎn)單歸結(jié)為3年起步期、4年發(fā)展期和3年的徘徊期。
1.起步階段(2006-2008年)
2006年—2008年是我國(guó)成型燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的起步階段。彼時(shí)的標(biāo)志性項(xiàng)目包含2006年前后,國(guó)家發(fā)改委、北京市發(fā)改委支持的北京市懷柔區(qū)生產(chǎn)和應(yīng)用顆粒燃料小型示范;2007年,農(nóng)業(yè)部第一個(gè)生物質(zhì)成型燃料示范工程項(xiàng)目——北京市大興區(qū)禮賢鎮(zhèn)啟動(dòng),產(chǎn)能為1萬(wàn)噸/年,2010年通過(guò)驗(yàn)收。
2.發(fā)展階段(2009-2012年)
2009—2012年,生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)業(yè)進(jìn)入發(fā)展期。2009年,為籌備廣州亞運(yùn)會(huì),改善珠三角的空氣質(zhì)量,廣東省環(huán)保廳一度針對(duì)“生物質(zhì)成型燃料是否屬于高污染燃料”請(qǐng)示環(huán)保部,環(huán)保部辦公廳復(fù)函,肯定“不屬于高污染燃料”并對(duì)生物質(zhì)成型燃料的生產(chǎn)和使用提出了技術(shù)要求和條件。這為廣州迪森公司在廣東規(guī);a(chǎn)和應(yīng)用生物質(zhì)顆粒燃料創(chuàng)造了政策條件。
2009年,國(guó)家能源局、財(cái)政部、農(nóng)業(yè)部共同推動(dòng)建設(shè)綠色能源縣,2010年確定公布了108個(gè)示范縣。其中,生物質(zhì)成型燃料也被納入到綠色能源范疇。
2009-2012年,財(cái)政部執(zhí)行《秸稈能源化利用補(bǔ)助資金管理暫行辦法》,對(duì)符合條件的從事農(nóng)作物秸稈成型燃料、氣化、干餾生產(chǎn)的企業(yè)給與資金補(bǔ)助,極大地調(diào)動(dòng)了各地相關(guān)企業(yè)發(fā)展生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)業(yè)的積極性。僅2011年便補(bǔ)助了14個(gè)省市自治區(qū)的50個(gè)年利用秸稈量1萬(wàn)噸以上的企業(yè)。
2012年,生物質(zhì)能源出臺(tái)“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃,提出2015年全國(guó)生產(chǎn)利用1000萬(wàn)噸成型燃料。這一時(shí)期,一批已達(dá)到一定規(guī)模的成型燃料生產(chǎn)、利用企業(yè)成長(zhǎng)、成熟起來(lái)。2012年,全國(guó)成型燃料生產(chǎn)能力約300~350萬(wàn)噸。
這一階段,針對(duì)生物質(zhì)成型燃料的科技投入和支撐力度也不斷加大。2012年科技部批準(zhǔn)立項(xiàng)國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“生物質(zhì)低能耗固體成型燃料裝備研發(fā)與應(yīng)用”,設(shè)立三個(gè)課題,國(guó)家財(cái)政撥款近3000萬(wàn)元。相關(guān)工作也得到了包括聯(lián)合國(guó)開發(fā)計(jì)劃署、世界銀行在內(nèi)的諸多國(guó)際機(jī)構(gòu)的大力支持。
3.徘徊階段(2013-2015年)
2013年以來(lái),我國(guó)生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)業(yè)一方面存在一定程度的發(fā)展,另一方面也存在著停滯、倒退的現(xiàn)象,進(jìn)入了徘徊期。
此前的科技支撐計(jì)劃成果顯現(xiàn),部分示范項(xiàng)目獲得成功。廣州迪森、吉林宏日這些具有代表性的企業(yè)逆勢(shì)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)步,甚至大踏步發(fā)展,其中奧科瑞豐在河北省唐山市建成了高水平的壓塊燃料鍋爐供熱項(xiàng)目。
而另一方面,2012年起,《秸稈能源化利用補(bǔ)助資金管理暫行辦法》終止執(zhí)行,同時(shí),煤炭?jī)r(jià)格開始持續(xù)走低。一批從事成型燃料生產(chǎn)的企業(yè)停止運(yùn)轉(zhuǎn),其中,國(guó)內(nèi)最大的秸稈壓塊生產(chǎn)企業(yè)北京奧科瑞豐面臨經(jīng)營(yíng)困境。
近三年來(lái),在治理大氣污染、控煤、減煤、替煤、燃煤鍋爐清潔能源改造等領(lǐng)域,國(guó)家和地方政策頻頻發(fā)力。在國(guó)家層面,2012年《重點(diǎn)區(qū)域大氣污染防治“十二五”規(guī)劃》出臺(tái),2013年《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》啟動(dòng),2014年《關(guān)于開展生物質(zhì)成型燃料鍋爐供熱示范項(xiàng)目建設(shè)的通知》、《關(guān)于界定生物質(zhì)成型燃料類型有關(guān)意見的復(fù)函》發(fā)布,2015年《關(guān)于城市高污染燃料禁燃區(qū)的管理規(guī)定》公開征求意見。在省市層面,2014年,山東省環(huán)保廳關(guān)于界定生物質(zhì)成型燃料類型有關(guān)問題的請(qǐng)示》,收到環(huán)保部辦公廳復(fù)函,2015年濟(jì)南市區(qū)開始4蒸噸鍋爐供熱示范。2014年8月,北京市政府辦公廳出臺(tái)《北京市高污染燃料禁燃區(qū)劃定方案(試行)》。
需要解決的幾個(gè)矛盾
經(jīng)歷十年的發(fā)展磨合,成型燃料產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步優(yōu)化必須著力解決幾大突出矛盾。
首先,公眾認(rèn)識(shí)與客觀存在之間存在矛盾,導(dǎo)致對(duì)生物質(zhì)成型燃料的清潔特性產(chǎn)生懷疑,過(guò)度依賴天然氣。
第二,城市居民采暖供熱的非完全市場(chǎng)化性質(zhì)與要求生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)業(yè)完全市場(chǎng)化之間的矛盾。以長(zhǎng)春市為例,目前長(zhǎng)春居民供熱、工業(yè)企業(yè)供熱、商業(yè)供熱價(jià)格分別為每平方米29元、33元和36元。居民供熱價(jià)受政府調(diào)控,企業(yè)出于成本核算和利潤(rùn)需求以及實(shí)操的可行性,對(duì)進(jìn)入這一領(lǐng)域扔持觀望態(tài)度。
第三,企業(yè)控制成本與燃料成本不斷增加的矛盾。生物質(zhì)成型燃料的原料收集是與分散的農(nóng)戶進(jìn)行交易,產(chǎn)業(yè)的分散化、小型化導(dǎo)致原料收購(gòu)價(jià)難以穩(wěn)定,成型燃料生產(chǎn)運(yùn)輸、鍋爐運(yùn)行的人工成本不斷增加。
第四,生物質(zhì)成型燃料價(jià)格與用戶經(jīng)濟(jì)承受能力的矛盾。顆粒燃料到場(chǎng)價(jià)格每噸為650元(秸稈)—950元(木質(zhì)),按等量熱值比市場(chǎng)現(xiàn)煤價(jià)高85%—135%計(jì)算,原燃煤鍋爐用戶難以主動(dòng)積極用成型燃料替代煤炭。但也應(yīng)看到,成型燃料價(jià)格比天然氣低41%—56%(等量熱值),這是有利的一面。
最后,產(chǎn)業(yè)升級(jí)(技術(shù)、管理)要求與從業(yè)人員的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)水平與現(xiàn)實(shí)狀況的矛盾。當(dāng)前,在生物質(zhì)成型燃料領(lǐng)域機(jī)械制造、自動(dòng)化、熱工和鍋爐、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等專業(yè)人員不足,難以保證產(chǎn)業(yè)鏈的高質(zhì)量完整性。
成型燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景
未來(lái),生物質(zhì)成型燃料的主要應(yīng)用將集中于清潔燃料替代燃煤鍋爐供熱和農(nóng)村供熱兩個(gè)領(lǐng)域。在清潔燃料替代燃煤鍋爐供熱方面,單獨(dú)工廠、工業(yè)園區(qū)、城鎮(zhèn)建筑等的采暖和生活熱水以及工藝蒸汽都將成為主要使用方;而在農(nóng)村供熱上,社區(qū)、學(xué)校、醫(yī)院、養(yǎng)老院、圖書室、辦公室、農(nóng)戶、溫室大棚等地的采暖和生活熱水也將成為主要市場(chǎng)。在相關(guān)技術(shù)和設(shè)備發(fā)展方面,目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)具備了生產(chǎn)生物質(zhì)成型燃料的成套設(shè)備、成型燃料專用鍋爐和鍋爐房的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造、安裝能力。
當(dāng)前供給側(cè)改革不斷推進(jìn),產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)入調(diào)整期,“去產(chǎn)能、去庫(kù)存、去杠桿”的背景環(huán)境都為成型燃料鍋爐供熱的發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。
(作者系清華大學(xué)熱能工程系教授)
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