孫 昊, 孫云娟, 馬名哲, 孫 康, 蔣劍春*
(1.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所;生物質(zhì)化學(xué)利用國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室;國(guó)家林業(yè)和草原局林產(chǎn)化學(xué)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;江蘇省生物質(zhì)能源與材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇 南京 210042; 2.南京林業(yè)大學(xué)江蘇省林業(yè)資源高效加工利用協(xié)同創(chuàng)新中心,江蘇 南京 210037)
化石資源緊張、環(huán)境污染、氣候變化等問(wèn)題已成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)。生物質(zhì)能是一種應(yīng)用廣泛、技術(shù)成熟的可再生能源,是繼煤炭、石油和天然氣之后的第四大能源,其在應(yīng)對(duì)能源供需矛盾、全球氣候變化、保護(hù)生態(tài)環(huán)境等方面發(fā)揮著重要作用,已成為推動(dòng)國(guó)際能源轉(zhuǎn)型的重要力量[1]。生物質(zhì)能源化技術(shù)包括生物質(zhì)成型燃料、生物質(zhì)液體燃料、生物質(zhì)氣體燃料和生物質(zhì)發(fā)電。在由化石能源向可再生清潔能源轉(zhuǎn)型的全球趨勢(shì)中,生物質(zhì)能的發(fā)展早已經(jīng)成為全球性風(fēng)潮,尤其在發(fā)達(dá)國(guó)家,生物質(zhì)能源具有十分重要的戰(zhàn)略地位,如歐盟各國(guó)、美國(guó)、日本、韓國(guó)、加拿大等國(guó)家,已經(jīng)建立了較完整的產(chǎn)業(yè)鏈。據(jù)國(guó)際能源署統(tǒng)計(jì),2018年生物質(zhì)能在全球可再生能源消費(fèi)總量中所占的份額已達(dá)50%左右,并有巨大的增長(zhǎng)前景[2]。
2020年國(guó)家發(fā)布了《完善生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)運(yùn)行的實(shí)施方案》(發(fā)改能源[2020]1421號(hào)),明確了在大力發(fā)展農(nóng)林生物質(zhì)供熱發(fā)電項(xiàng)目基礎(chǔ)上,鼓勵(lì)生物質(zhì)因地制宜,走多元化、非電和高附加值利用路線。綜合中國(guó)國(guó)情和國(guó)外成熟的運(yùn)營(yíng)模式來(lái)看,供熱和發(fā)電聯(lián)合應(yīng)用將是生物質(zhì)利用的主要方向,可以促進(jìn)生物質(zhì)能源的規(guī)?;透咧祷谩I镔|(zhì)氣化產(chǎn)業(yè)具有規(guī)模靈活、用途廣泛的特點(diǎn),可以有效實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)“因地制宜”的綜合開(kāi)發(fā)利用。因此,利用林業(yè)剩余物開(kāi)發(fā)先進(jìn)的生物質(zhì)熱解氣化技術(shù)替代化石燃料供熱發(fā)電技術(shù),是一種清潔、高效的生物質(zhì)能利用方式,能夠解決生物質(zhì)燃料能量密度低、資源分散等缺點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)二氧化碳負(fù)排放,已成為解決能源與環(huán)境問(wèn)題的重要途徑之一。對(duì)緩解過(guò)分依賴大量進(jìn)口石油的被動(dòng)局面,降低單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的二氧化碳排放量,實(shí)現(xiàn)我國(guó)能源安全戰(zhàn)略的可持續(xù)發(fā)展具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。
我國(guó)在20世紀(jì)60年代已經(jīng)開(kāi)展了生物質(zhì)氣化供熱發(fā)電的相關(guān)研究,并逐步開(kāi)發(fā)了60、 160 和200 kW的氣化發(fā)電設(shè)備,發(fā)電容量逐漸增大。在造紙、人造板、甘蔗制糖等行業(yè),自配熱電廠的熱電聯(lián)供模式已得到應(yīng)用和發(fā)展。研制出的成套設(shè)備曾出口到發(fā)展中國(guó)家,后因收益低、經(jīng)濟(jì)條件限制等原因,發(fā)展變得較為遲緩。近年來(lái),隨著人民生活水平的提高和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的快速發(fā)展,一些電力不足地區(qū)迫切需要發(fā)展電能。林業(yè)廢棄物的隨意丟棄和燃燒也會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境,而氣化供熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)可以有效地利用林業(yè)廢棄物,同時(shí)設(shè)備緊湊、污染少,可以解決林業(yè)剩余物的能量密度低等缺點(diǎn)。因此,以林業(yè)廢棄物為原料的生物質(zhì)氣化供熱發(fā)電技術(shù)又逐漸得到人們的重視。我國(guó)對(duì)生物質(zhì)氣化技術(shù)的深入研究始于20世紀(jì)80年代,1998年10月建成了中國(guó)第一套1 MW的生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng),我國(guó)生物質(zhì)氣化技術(shù)日趨完善。進(jìn)入21世紀(jì)后,得益于鼓勵(lì)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的國(guó)家政策相繼出臺(tái)[3],生物質(zhì)氣化發(fā)電產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展。截至2018年,我國(guó)農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量已達(dá)8 030 MW,但生物質(zhì)氣化供熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展與美國(guó)、歐洲國(guó)家仍有較大差距。充分剖析林業(yè)資源熱解氣化集中供熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì),探討產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)和主要任務(wù),提出相應(yīng)的戰(zhàn)略對(duì)策,對(duì)于推動(dòng)我國(guó)生物質(zhì)氣化供熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。
我國(guó)生物質(zhì)資源豐富,能源化利用潛力巨大。在我國(guó),每年可作為能源利用的林業(yè)加工剩余物、農(nóng)作物秸稈、農(nóng)產(chǎn)品加工剩余物、能源作物、生活垃圾與有機(jī)廢棄物等生物質(zhì)資源總量折合約4.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。其中,林業(yè)及木材加工廢棄物每年可利用量為2.1億噸,折合約1.4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。未來(lái)20年,國(guó)家計(jì)劃投資建設(shè)傳統(tǒng)薪炭林、防護(hù)林以及宜林荒山荒地種植高產(chǎn)能源植物,可利用的生物質(zhì)資源量將達(dá)到6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤左右[4]。
林業(yè)生物質(zhì)具有灰分較低、熱值較高的優(yōu)勢(shì),是目前中國(guó)和歐美國(guó)家氣化多聯(lián)產(chǎn)利用的主要原料。我國(guó)核桃、肉桂、構(gòu)樹(shù)、桑樹(shù)、油茶、松樹(shù)等林業(yè)特色資源豐富,在西南、西北、東北、華東等均有分布,種植總面積達(dá)3 314萬(wàn)公頃,居世界首位,其中核桃種植面積為817萬(wàn)公頃,油茶林面積為427萬(wàn)公頃[5]。我國(guó)是世界林產(chǎn)品生產(chǎn)、消費(fèi)和貿(mào)易大國(guó),2018年林業(yè)特色產(chǎn)品的產(chǎn)量為2 917萬(wàn)噸,總產(chǎn)值超過(guò) 1.0萬(wàn) 億。我國(guó)林業(yè)特色資源的可利用生物總量約數(shù)億噸,這些特色樹(shù)種已被利用的主要是其果實(shí)、樹(shù)皮、樹(shù)葉,而占生物量80%以上的樹(shù)干、枝丫、果殼、果核等加工剩余物未被有效利用。利用這些剩余物進(jìn)行生物質(zhì)氣化聯(lián)產(chǎn)熱、電、炭是提升林業(yè)特色資源綜合效益、促進(jìn)節(jié)能減排的有效途徑。
生物質(zhì)熱解氣化是指高溫(500~1 400 ℃)條件下,將生物質(zhì)熱解轉(zhuǎn)化為可燃性氣體(含CO、H2、CH4、C2H4等)的過(guò)程[6-7]。生物質(zhì)氣化供熱發(fā)電主要經(jīng)歷3個(gè)環(huán)節(jié):1) 熱解氣化。經(jīng)過(guò)預(yù)處理的生物質(zhì)在高溫環(huán)境下熱解氣化,產(chǎn)生可燃性氣體;2) 氣體凈化。把可燃?xì)怏w通入凈化系統(tǒng),除去氣體中的焦油、灰塵等雜質(zhì),以滿足供熱發(fā)電設(shè)備的要求[8];3) 氣體燃燒供熱發(fā)電。凈化后的可燃?xì)饪梢酝ㄈ雰?nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)燃燒做功發(fā)電,也可以通入鍋爐內(nèi)燃燒,利用產(chǎn)生的蒸汽驅(qū)動(dòng)蒸汽輪機(jī)發(fā)電,同時(shí)部分熱蒸汽用于集中供熱。
1.2.1氣化技術(shù) 生物質(zhì)氣化技術(shù)可分為固定床氣化技術(shù)[9-13]、流化床氣化技術(shù)[14]和氣流床氣化技術(shù)[15]。在固定床氣化技術(shù)中,物料床層相對(duì)穩(wěn)定,會(huì)依次進(jìn)行干燥、熱解、氧化以及還原等反應(yīng),最后轉(zhuǎn)化為合成氣。根據(jù)合成氣和氣化劑進(jìn)出方向的差異,主要有上吸式氣化和下吸式氣化兩種。流化床氣化技術(shù)可分為循環(huán)流化床和鼓泡流化床技術(shù)。表1總結(jié)了不同氣化技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)[13,16-18]。目前,氣化效率低、焦油處理難、爐內(nèi)結(jié)渣和團(tuán)聚、燃?xì)鉄嶂档偷葐?wèn)題仍限制了我國(guó)生物質(zhì)氣化產(chǎn)業(yè)的做大做強(qiáng)。
表1 不同熱解氣化技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)
1.2.2燃?xì)鈨艋?應(yīng)用現(xiàn)有的生物質(zhì)氣化技術(shù)生產(chǎn)的燃?xì)庵?,不可避免的含有焦油、灰分等,如果不加以去除,將?huì)導(dǎo)致輸氣管路及供熱發(fā)電裝置的堵塞、腐蝕和結(jié)垢,進(jìn)而影響燃?xì)饫玫男始霸O(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性[19]。因此,需通過(guò)燃?xì)鈨艋夹g(shù)將燃?xì)庵械碾s質(zhì)含量控制在燃?xì)饫迷O(shè)備的規(guī)定范圍內(nèi)。
水洗是最簡(jiǎn)便的焦油脫除方法,脫除效率可達(dá)30%~70%。水與粗燃?xì)庖阅媪骰虿⒘鞯男问浇佑|而起到凈化作用。該技術(shù)的缺點(diǎn)是降低了粗燃?xì)獾臒崃?,并且焦油組分從氣相轉(zhuǎn)移到了液相,產(chǎn)生的焦油水溶液亟需開(kāi)發(fā)相應(yīng)的處理和應(yīng)用技術(shù)。
焦油進(jìn)行高溫?zé)崃呀饪傻玫讲豢赡男》肿託怏w,能回收焦油化合物中的部分能量,但裂解所需的溫度通常高于1 100 ℃。因此,國(guó)內(nèi)外開(kāi)發(fā)了焦油的催化裂解技術(shù),降低反應(yīng)的活化能和溫度,常用的催化劑有Ni基、白云石及貴金屬催化劑等[20]。
1.2.3供熱發(fā)電 國(guó)內(nèi)外生物質(zhì)氣化主要用于供熱、供熱發(fā)電和合成燃料,其中應(yīng)用最為廣泛的是供熱發(fā)電。目前,國(guó)際上燃?xì)饫眯矢摺⑦\(yùn)行成本低、研究較為成熟的生物燃?xì)夤岚l(fā)電技術(shù)主要有以下2種:1) 燃?xì)馐紫韧ㄟ^(guò)內(nèi)燃機(jī)組產(chǎn)生高溫?zé)煔?,再?jīng)過(guò)余熱鍋爐產(chǎn)生水蒸氣,進(jìn)而通過(guò)汽輪機(jī)組發(fā)電或直接供熱。但內(nèi)燃機(jī)對(duì)燃?xì)庵械姆蹓m、顆粒物和焦油的要求較高,需要對(duì)燃?xì)膺M(jìn)行凈化處理。發(fā)電規(guī)模一般為20 kW~10 MW,發(fā)電效率達(dá)40%,負(fù)荷可調(diào)性高(>20%),可多臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行,適用于分布式發(fā)電系統(tǒng);2) 氣化產(chǎn)生的高溫燃?xì)庵苯舆M(jìn)入高壓鍋爐燃燒產(chǎn)生水蒸氣,用于供熱和汽輪機(jī)發(fā)電。該技術(shù)可充分利用生物燃?xì)獾娘@熱和焦油的能量,發(fā)電效率可達(dá)40%~46%,綜合能源利用效率達(dá)70%以上,生物質(zhì)利用規(guī)模靈活(可大于1 000 MW)、投資成本較低、建設(shè)周期短,是生物質(zhì)氣化最高效、經(jīng)濟(jì)的利用方式之一。
相比于其他的生物質(zhì)能利用方式,生物質(zhì)氣化供熱發(fā)電技術(shù)較成熟且靈活多變,可通過(guò)集成選擇氣化技術(shù)和供熱發(fā)電技術(shù)來(lái)優(yōu)化可燃?xì)馄焚|(zhì)和供熱發(fā)電效率;對(duì)環(huán)境友好,能大幅降低SO2、NOx等污染物排放量,整個(gè)流程中保持碳平衡;經(jīng)濟(jì)效益好,可根據(jù)市場(chǎng)需求,靈活調(diào)整炭、熱、電產(chǎn)品的比例,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。因此,生物質(zhì)氣化供熱發(fā)電技術(shù)比其他生物質(zhì)能源化利用技術(shù)具有更好的應(yīng)用前景,對(duì)于優(yōu)化我國(guó)能源結(jié)構(gòu)具有重要意義。但我國(guó)林業(yè)資源氣化供熱發(fā)電技術(shù)較歐美國(guó)家仍存在較大差距:1) 部分關(guān)鍵性技術(shù)尚未突破,產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)瓶頸問(wèn)題沒(méi)有解決。原料的預(yù)處理技術(shù)影響了轉(zhuǎn)化過(guò)程是否高效、技術(shù)成本是否低廉、設(shè)備的穩(wěn)定可靠性以及能源及材料產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化等諸多方面。生物質(zhì)氣化技術(shù)是生物燃?xì)夂吞扛碑a(chǎn)物制備的基礎(chǔ),氣化技術(shù)的連續(xù)化、自動(dòng)化和智能化水平不高,以及林業(yè)剩余物原料性質(zhì)差別大、焦油脫除難以及發(fā)電效率低等難題,導(dǎo)致了氣體產(chǎn)品及聯(lián)產(chǎn)的炭材料產(chǎn)品品質(zhì)不穩(wěn)定,氣化發(fā)電成本較高,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力較弱。2) 產(chǎn)品品質(zhì)低,多為低值利用與單一利用,亟待開(kāi)發(fā)高質(zhì)產(chǎn)品和高值化利用與綜合利用先進(jìn)技術(shù)。目前生物質(zhì)氣化產(chǎn)品和炭副產(chǎn)物產(chǎn)品單一,品質(zhì)不高,副產(chǎn)品沒(méi)有利用或者利用率低,沒(méi)有達(dá)到綜合利用。燃?xì)猱a(chǎn)品由于熱值低、焦油含量高,主要用于供熱和中小型發(fā)電。大規(guī)模供熱發(fā)電時(shí),燃?xì)鈧鬏斶^(guò)程避免設(shè)備管路堵塞的技術(shù)亟需突破,且用于生產(chǎn)合成天然氣為目的氣化裝置還在中試研究階段。
2.1.1國(guó)外產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀 國(guó)外小型固定床生物質(zhì)氣化發(fā)電裝置容量為60~240 kW,氣化效率70%,發(fā)電效率20%,已被廣泛商業(yè)化應(yīng)用。歐美等國(guó)家已經(jīng)建立了能源林和氣化發(fā)電、供熱的生物質(zhì)能源林發(fā)電工程的產(chǎn)業(yè)鏈。2017年歐洲生物質(zhì)能源發(fā)電裝機(jī)累計(jì)容量達(dá)到36.74 GW,美國(guó)的生物質(zhì)發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量雖然低于歐洲,但美國(guó)的生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平。據(jù)統(tǒng)計(jì),美國(guó)已建立了450多座生物質(zhì)發(fā)電站,其原料主要來(lái)源于紙廠和林產(chǎn)品加工廠, 2017年美國(guó)累計(jì)裝機(jī)容量為13.07 GW[21]。截至2016年,德國(guó)生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量已達(dá)9 000 MW以上。芬蘭的林業(yè)剩余物發(fā)電技術(shù)和裝備已達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平。全球環(huán)境基金/世界銀行的30 MW氣化發(fā)電項(xiàng)目也正在巴西進(jìn)行示范。截至2018年,全球生物質(zhì)發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量約118 GW,其中巴西15 GW、美國(guó)13.3 GW。生物質(zhì)熱解氣化供熱發(fā)電已成為歐洲,特別是北歐國(guó)家重要的供熱方式。
2.1.2國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀 我國(guó)第一座國(guó)家級(jí)生物質(zhì)發(fā)電機(jī)組示范項(xiàng)目,山東單縣生物質(zhì)發(fā)電機(jī)組(30 MW)于2006年12月正式投產(chǎn),該項(xiàng)目引進(jìn)丹麥生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)。2012年以來(lái),陽(yáng)光凱迪新能源集團(tuán)投資在眾多企業(yè)先后建造了單機(jī)容量30 MW的生物質(zhì)發(fā)電機(jī)組(配備120 t/h的高溫超高壓循環(huán)流化床鍋爐),包括陽(yáng)新縣凱迪綠色能源開(kāi)發(fā)有限公司、江陵縣凱迪綠色能源開(kāi)發(fā)有限公司、竹溪縣凱迪生物質(zhì)能發(fā)電廠、浦北凱迪生物質(zhì)發(fā)電廠等。大批單機(jī)容量30 MW的生物質(zhì)發(fā)電機(jī)組的建設(shè)和投產(chǎn)表明生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)在我國(guó)已經(jīng)初步成熟。
在生物質(zhì)氣化產(chǎn)業(yè)方面,我國(guó)已進(jìn)入實(shí)用和示范階段的生物質(zhì)氣化裝置種類較多,可滿足多種物料的氣化要求,取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。如中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院研制的ND- 600型生物質(zhì)氣化爐,中科院廣州能源所研制的GSQ型氣化爐,大連市環(huán)科院研制的LZ系列氣化爐,山東能源研究所研制的XFL系列秸稈氣化爐。
在生物質(zhì)氣化供熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)方面,華電襄陽(yáng)和國(guó)電荊門(mén)也分別建設(shè)10 MW的生物質(zhì)氣化耦合發(fā)電示范項(xiàng)目;安徽海泉和江蘇興化分別建設(shè)了6 MW電、熱、炭聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目;中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所研制的生物質(zhì)流化床5 MW氣化及1 MW發(fā)電示范項(xiàng)目也已建成并取得了一定的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。目前,中國(guó)的固定床和流化床型形式的中小規(guī)模生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)均有實(shí)際應(yīng)用,最大發(fā)電裝機(jī)容量6 MW。截至2019年上半年,我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電并網(wǎng)裝機(jī)容量為20 GW,年發(fā)電量可達(dá)529億 千瓦時(shí)。
我國(guó)的生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)總量處于國(guó)際領(lǐng)先地位,但我國(guó)生物質(zhì)氣化供熱發(fā)電的工業(yè)示范和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展水平與國(guó)際先進(jìn)水平相比仍有一定差距,綜合利用途徑也比較少,主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:1) 資源供應(yīng)存在瓶頸。林業(yè)生物質(zhì)氣化供熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的主要瓶頸是原料。我國(guó)生物質(zhì)資源分布不均,專用能源林未形成規(guī)?;?jīng)營(yíng),原料采收儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程原始,利用成本高,現(xiàn)有林業(yè)生物質(zhì)資源未得到充分利用。林業(yè)資源生產(chǎn)的季節(jié)性和分散性與熱解氣化生產(chǎn)的連續(xù)性、規(guī)?;图行灾g存在矛盾,原料的收集、貯存、運(yùn)輸難度大,供給不穩(wěn)定。林業(yè)剩余物原料的能量密度較低,運(yùn)輸和存儲(chǔ)成本較高,較難建造大型的生物質(zhì)發(fā)電廠,在林業(yè)資源充足但偏遠(yuǎn)的地區(qū)建設(shè)分布式氣化供熱發(fā)電廠,能夠切實(shí)解決這些地區(qū)的能源供應(yīng)不足問(wèn)題,但無(wú)法形成產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng)。由于原料占發(fā)電總成本70%以上,采用單一原料,生產(chǎn)單一產(chǎn)品,產(chǎn)業(yè)規(guī)模小,原料供給穩(wěn)定性差,不能滿足用戶的能源需求,限制了產(chǎn)業(yè)發(fā)展;而采用多種原料又會(huì)給原料存儲(chǔ)和熱解氣化工藝調(diào)控帶來(lái)挑戰(zhàn)。2) 產(chǎn)業(yè)化程度低,行業(yè)規(guī)范缺乏。生物質(zhì)氣化供熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)的專業(yè)化、市場(chǎng)化建設(shè)管理經(jīng)驗(yàn)不足,技術(shù)工藝、產(chǎn)品、設(shè)備、工程建設(shè)和項(xiàng)目運(yùn)行等方面的標(biāo)準(zhǔn)不健全,產(chǎn)業(yè)技術(shù)及裝備水平參差不齊。檢測(cè)認(rèn)證體系建設(shè)滯后,缺乏市場(chǎng)監(jiān)管和技術(shù)監(jiān)督,導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)缺乏監(jiān)督與引導(dǎo),相關(guān)法律制度也不完善。3) 系統(tǒng)優(yōu)化集成技術(shù)薄弱。生物質(zhì)熱解氣化和可燃?xì)夤岚l(fā)電是完全不同的兩個(gè)行業(yè),目前國(guó)內(nèi)缺乏氣化供熱發(fā)電整體產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)人才。4) 政府補(bǔ)貼政策實(shí)施難度大。政府對(duì)可再生能源發(fā)電有一定的政策支持,但這些扶持政策還不夠細(xì)化、明確,地方政府和管理部門(mén)操作起來(lái)有很大困難,導(dǎo)致目前生物質(zhì)氣化供熱發(fā)電項(xiàng)目面臨著項(xiàng)目補(bǔ)貼電價(jià)列入國(guó)家支持環(huán)節(jié)多、難度大、到賬周期長(zhǎng)等困難。同時(shí)隨著農(nóng)村勞動(dòng)力成本逐年上升及國(guó)家針對(duì)環(huán)保要求的提高,之前的補(bǔ)貼電價(jià)(0.75元/度)僅能勉強(qiáng)維持發(fā)電項(xiàng)目的健康發(fā)展。
大力發(fā)展林業(yè)資源熱解氣化供熱發(fā)電產(chǎn)業(yè),可以優(yōu)化我國(guó)能源結(jié)構(gòu),減少對(duì)石化能源的依賴,促進(jìn)能源向多元化方向發(fā)展,增強(qiáng)國(guó)家能源安全保障;可推動(dòng)林業(yè)加工剩余物的高效利用,實(shí)現(xiàn)“綠水青山就是金山銀山”;可以有效地減少CO2、SO2、NOx和粉塵排放量,是綠色低碳、節(jié)能減排、保護(hù)大氣和生態(tài)環(huán)境的有效途徑;可以給農(nóng)民帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益,脫貧效果明顯,有利于建設(shè)資源節(jié)約型的新農(nóng)村,推動(dòng)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè);可以促進(jìn)挖掘不適宜農(nóng)耕的宜林荒山荒地的生產(chǎn)潛力,與林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)相結(jié)合,推動(dòng)經(jīng)濟(jì)林基地建設(shè),改善生態(tài)環(huán)境,促進(jìn)林業(yè)可持續(xù)發(fā)展(圖1);還可以在綠色高效地產(chǎn)生熱能和電能的同時(shí),制備功能活性炭材料,促進(jìn)食品、藥品、環(huán)保、電子行業(yè)、軍工、儲(chǔ)氣、醫(yī)藥、石油化工等眾多產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展[22]。
圖1 林業(yè)資源熱解氣化供熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略
建立原料供應(yīng)穩(wěn)定、高品質(zhì)燃?xì)饩G色制造和生物炭高效應(yīng)用的一體化產(chǎn)業(yè)體系,有效滿足國(guó)家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整與能源安全對(duì)林業(yè)生物質(zhì)熱解氣化集中供熱發(fā)電日益增長(zhǎng)的需求。提高林業(yè)資源熱解氣炭聯(lián)產(chǎn)和熱電聯(lián)產(chǎn)的科技成果轉(zhuǎn)化效率,提升林業(yè)資源熱解氣化供熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值在林業(yè)生物質(zhì)能源總產(chǎn)值中的比例,培植一批具有產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)作用的龍頭企業(yè),提升國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,推動(dòng)林業(yè)特色資源加工利用產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,努力建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型的和諧社會(huì)。具體可以細(xì)分為以下3個(gè)階段性目標(biāo)。
首先,計(jì)劃截至2025年,完成林業(yè)特色資源林基地的培育任務(wù),實(shí)現(xiàn)全國(guó)累計(jì)新增和改造能源林面積達(dá)2.67萬(wàn)公頃的目標(biāo),為林業(yè)生物質(zhì)氣化產(chǎn)業(yè)提供穩(wěn)定的原料。同時(shí)在產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面,全國(guó)林業(yè)生物質(zhì)熱解氣化供熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)年利用林業(yè)剩余物資源超過(guò)350萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤,熱蒸汽及發(fā)電產(chǎn)值約為 23億 元,以副產(chǎn)炭為原料開(kāi)發(fā)高性能的活性炭產(chǎn)品,木炭及活性炭產(chǎn)品產(chǎn)值為46億元,培植2~3家具有產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)作用的龍頭企業(yè),增強(qiáng)生物質(zhì)氣化產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,林業(yè)生物質(zhì)氣化產(chǎn)值在林業(yè)生物質(zhì)能源中的份額達(dá)到12%。建立年消耗50萬(wàn)噸林業(yè)剩余物的熱解氣化集中供熱發(fā)電生產(chǎn)示范基地。同時(shí)解決目前存在的卡脖子技術(shù)瓶頸,突破高熱值、低焦油生物燃?xì)饧吧锾扛咝Ю藐P(guān)鍵技術(shù),取得一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的氣炭聯(lián)產(chǎn)和熱炭聯(lián)產(chǎn)成套技術(shù)和產(chǎn)品。
其次,經(jīng)過(guò)前5年的原料基地建設(shè)、技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)發(fā)展示范,計(jì)劃到2035年,全國(guó)林業(yè)生物質(zhì)熱解氣化供熱發(fā)電年利用林業(yè)剩余物資源超過(guò)500萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤,開(kāi)發(fā)生物炭功能化利用產(chǎn)品,林業(yè)生物質(zhì)氣化供熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值達(dá)100億元,林業(yè)生物質(zhì)氣化產(chǎn)值在林業(yè)生物質(zhì)能源中的份額達(dá)到15%。培育年消耗60萬(wàn)噸林業(yè)剩余物的熱解氣化多聯(lián)產(chǎn)龍頭企業(yè),大幅提升生物質(zhì)氣化產(chǎn)業(yè)的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。進(jìn)一步開(kāi)發(fā)生物天然氣和生物炭新產(chǎn)品,突破生物燃?xì)鈨艋A(yù)處理及合成天然氣的關(guān)鍵技術(shù)。推進(jìn)生物質(zhì)氣化集中供氣、熱、電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,保障我國(guó)能源安全。
最后,力爭(zhēng)在2050年,我國(guó)林業(yè)生物質(zhì)氣化產(chǎn)業(yè)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先,生物炭產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步豐富,氣炭聯(lián)產(chǎn)、熱電聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)技術(shù)、應(yīng)用技術(shù)和領(lǐng)域全面達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先,連續(xù)化生產(chǎn)裝置實(shí)現(xiàn)大型化、自動(dòng)化和智能化,形成林業(yè)資源氣化可持續(xù)發(fā)展模式。
3.3.1加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化經(jīng)濟(jì)林基地建設(shè) 林業(yè)特色資源林基地發(fā)展必須走政府支持指導(dǎo)、企業(yè)自主發(fā)展的道路,強(qiáng)化樹(shù)種的培育和開(kāi)發(fā),統(tǒng)一規(guī)劃,合理布局。強(qiáng)化經(jīng)濟(jì)林的集約經(jīng)營(yíng),提高能源林產(chǎn)出水平。重點(diǎn)選育生物生長(zhǎng)量大、生長(zhǎng)迅速、熱值高、適應(yīng)性強(qiáng)、耐瘠薄、抗鹽堿、萌生能力強(qiáng)、耐平茬、適合規(guī)模培育的樹(shù)種;通過(guò)引種、篩選及規(guī)模化栽培研究,改良能源植物品種,建立能源植物試驗(yàn)與示范基地和良種繁育基地;優(yōu)化全國(guó)能源植物配置和生產(chǎn)格局,集中連片、聚集發(fā)展。結(jié)合國(guó)家林業(yè)重點(diǎn)生態(tài)工程退耕還林、速生豐產(chǎn)林等項(xiàng)目,建設(shè)速生、豐產(chǎn)、高能、多效的能源林基地,對(duì)于加強(qiáng)生態(tài)建設(shè),開(kāi)發(fā)落后地區(qū)資源,發(fā)展地方經(jīng)濟(jì),增加林農(nóng)收入,為林業(yè)生物質(zhì)氣化產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的資源基礎(chǔ)。
3.3.2核心技術(shù)創(chuàng)新 與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)生物質(zhì)氣化技術(shù)的研究起步較晚,投入也較少,必須以企業(yè)為主導(dǎo)的產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系為突破口,建立以企業(yè)為主體,科研機(jī)構(gòu)和高等院校廣泛參與,利益共享,風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)的產(chǎn)學(xué)研合作機(jī)制,進(jìn)而開(kāi)發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的林業(yè)生物質(zhì)能源技術(shù),力求實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的突破和創(chuàng)新,可以從以下3個(gè)方面入手:1) 揭示木材熱解氣化過(guò)程機(jī)理和影響機(jī)制,明確高熱值生物燃?xì)猱a(chǎn)物的形成原理,降低生物燃?xì)庵械慕褂徒M分,開(kāi)發(fā)生物質(zhì)燃?xì)飧咝艋夹g(shù),提高高品質(zhì)燃?xì)獾纳a(chǎn)效率;突破熱解氣化的生物炭副產(chǎn)物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的調(diào)控關(guān)鍵技術(shù),創(chuàng)制出多領(lǐng)域適用的功能炭產(chǎn)品,推動(dòng)我國(guó)林業(yè)資源綠色高效熱解氣化技術(shù)的革新。2) 研發(fā)木、竹原料的現(xiàn)代化收割工具,提升能源林和竹林原料收集的機(jī)械化水平,減輕勞動(dòng)力;研發(fā)大規(guī)模的連續(xù)化、自動(dòng)化、智能化生物質(zhì)氣化生產(chǎn)設(shè)備,推動(dòng)林業(yè)生物質(zhì)熱解氣化大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。3)闡明生物燃?xì)飧咝мD(zhuǎn)化形成天然氣的機(jī)制,創(chuàng)新生物燃?xì)忸A(yù)處理和供熱發(fā)電技術(shù),突破林業(yè)資源制備生物天然氣的核心技術(shù),保障我國(guó)能源安全,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和碧水藍(lán)天的美好目標(biāo)。
3.3.3產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新任務(wù) 氣化產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展離不開(kāi)生產(chǎn)裝置、發(fā)展模式、產(chǎn)品研制、綜合利用等方面的創(chuàng)新突破:1) 生產(chǎn)設(shè)備現(xiàn)代化,企業(yè)規(guī)模合理化。推動(dòng)生物質(zhì)氣化設(shè)備的連續(xù)化、自動(dòng)化和智能化,明顯提高氣化供熱發(fā)電的生產(chǎn)效率。根據(jù)產(chǎn)業(yè)所在區(qū)域的林業(yè)剩余物資源的總供應(yīng)量、季節(jié)性、儲(chǔ)運(yùn)等因素,合理設(shè)計(jì)氣化供熱發(fā)電的產(chǎn)業(yè)規(guī)模和布局,因地制宜堅(jiān)持就近收集、就近轉(zhuǎn)化、就近消費(fèi)的分布式產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式。在林業(yè)加工剩余物資源充足的地區(qū),研制大型化生物質(zhì)連續(xù)氣化裝置,擴(kuò)大林業(yè)生物質(zhì)熱解氣化供熱發(fā)電企業(yè)的林業(yè)剩余物年消耗規(guī)模至50萬(wàn)噸以上,提高生物質(zhì)氣化企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。2) 產(chǎn)品多樣化。林業(yè)生物質(zhì)氣化產(chǎn)生的生物燃?xì)?,不僅可以燃燒進(jìn)行集中供熱,還可以用于產(chǎn)生電能,同時(shí)繼續(xù)深加工可得到天然氣產(chǎn)品;林業(yè)生物質(zhì)熱解氣化的生物炭副產(chǎn)物,不僅可作為民用和工業(yè)用炭材料,廣泛應(yīng)用于鋼鐵和工業(yè)硅冶煉、有色金屬冶煉、火藥、研磨、繪畫(huà)、蚊香、化妝、醫(yī)藥、滲碳、粉末合金、土壤改良等領(lǐng)域而且生物炭繼續(xù)深加工制得的高性能活性炭產(chǎn)品,可廣泛應(yīng)用于食品、藥品、環(huán)保、電子行業(yè)、軍工、儲(chǔ)氣、醫(yī)藥、石油化工等領(lǐng)域,應(yīng)用前景廣闊。這些產(chǎn)品為林業(yè)資源熱解氣化產(chǎn)業(yè)提供了新的生命力,也為生物質(zhì)氣化深加工技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)提出了新的要求。有針對(duì)性地研制生產(chǎn)符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展的產(chǎn)品是今后重要的研究方向之一。3) 節(jié)能減排常態(tài)化。推動(dòng)高品質(zhì)生物燃?xì)獾闹苽浜驮诔擎?zhèn)集中供熱發(fā)電中的應(yīng)用,促進(jìn)生物炭的高值化利用。將生物質(zhì)高效轉(zhuǎn)化為氣、熱、電及炭產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)CO2負(fù)排放和污染物零排放,實(shí)現(xiàn)林業(yè)剩余物的吃干榨凈。
3.3.4建設(shè)新時(shí)代特色產(chǎn)業(yè)科技平臺(tái),打造創(chuàng)新戰(zhàn)略力量 建設(shè)以重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為基礎(chǔ)的科學(xué)研究中心,形成布局合理、裝備先進(jìn)、開(kāi)放流動(dòng)、高效運(yùn)行的實(shí)驗(yàn)支撐體系,提高林業(yè)資源熱解氣化聯(lián)產(chǎn)熱、電、炭產(chǎn)業(yè)的研發(fā)能力。建立國(guó)家生物質(zhì)熱解氣化與熱炭聯(lián)產(chǎn)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,建設(shè)生物質(zhì)發(fā)電多聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟,建立氣炭聯(lián)產(chǎn)和熱電聯(lián)產(chǎn)國(guó)家產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中心,形成林業(yè)生物質(zhì)氣化科技創(chuàng)新體系,增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新能力。通過(guò)承擔(dān)國(guó)家級(jí)和行業(yè)重大科技任務(wù),帶動(dòng)學(xué)科和行業(yè)發(fā)展。
3.3.5推進(jìn)特色產(chǎn)業(yè)區(qū)域創(chuàng)新與融合集群式發(fā)展 以提高我國(guó)林業(yè)資源氣化領(lǐng)域科技成果孵化和工程化開(kāi)發(fā)能力為目的,加快生物質(zhì)氣化熱炭聯(lián)產(chǎn)工程技術(shù)中心建設(shè),強(qiáng)化工程中心的定位和功能,使之真正成為科技成果的孵化器、技術(shù)組裝集成的載體、中試基地和技術(shù)交易輻射中心、人才培養(yǎng)和技術(shù)培訓(xùn)的基地;加快推進(jìn)企業(yè)研發(fā)中心建設(shè),提高企業(yè)科技創(chuàng)新能力;大力加強(qiáng)科技中介機(jī)構(gòu)建設(shè),強(qiáng)化質(zhì)量監(jiān)督、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的建立。
3.3.6推進(jìn)特色產(chǎn)業(yè)人才隊(duì)伍建設(shè) 加大人才的培養(yǎng)和引進(jìn),依托國(guó)家級(jí)科研院所和相關(guān)高等院校,通過(guò)重點(diǎn)學(xué)科、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和重大項(xiàng)目的實(shí)施,培養(yǎng)造就一批學(xué)科前沿領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物、戰(zhàn)略科學(xué)家和拔尖人才,注重林業(yè)資源氣化制備能源與功能炭材料產(chǎn)業(yè)科技型企業(yè)家和高級(jí)管理人才的培養(yǎng);采取有效措施,吸引和鼓勵(lì)出國(guó)留學(xué)人員從事基礎(chǔ)和開(kāi)發(fā)性研究,加強(qiáng)林業(yè)、化學(xué)交叉領(lǐng)域人才的國(guó)際培訓(xùn)和國(guó)際合作、學(xué)術(shù)交流,形成具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)和研發(fā)隊(duì)伍。
我國(guó)在煤電技術(shù)核心裝備發(fā)展方面取得了較大成就,重大核心裝備已基本能夠?qū)崿F(xiàn)自研自產(chǎn)。但在生物質(zhì)氣化供熱發(fā)電技術(shù)方面較西方發(fā)達(dá)國(guó)家還存在不小的差距,尤其在生物質(zhì)采收、運(yùn)輸、加工、儲(chǔ)存等專用輔助機(jī)械配套方面差距比較明顯,仍需迎頭趕上。需加大生物質(zhì)氣化供熱發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域的科研投入,提高國(guó)產(chǎn)核心裝備及輔助裝備的技術(shù)水平和自給自足,縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)水平的差距,是降低林業(yè)資源氣化供熱發(fā)電企業(yè)項(xiàng)目投資和運(yùn)行成本、提高企業(yè)贏利能力、促進(jìn)行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的根本。利用氣化副產(chǎn)物炭來(lái)創(chuàng)新開(kāi)發(fā)出功能性生物基炭材料等,提高林業(yè)資源氣化供熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益,保障生物質(zhì)氣化產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。主要需在以下幾個(gè)方面進(jìn)行創(chuàng)新發(fā)展:1) 建立多途徑的原料供應(yīng)模式。林業(yè)剩余物受季節(jié)性、天氣等因素的影響,容易造成原料供應(yīng)不足,以至造成設(shè)備利用率低,發(fā)電量低,運(yùn)行維護(hù)成本高等問(wèn)題。通過(guò)建立大客戶收購(gòu)、村級(jí)網(wǎng)絡(luò)收購(gòu)、臨時(shí)季節(jié)收購(gòu)等多種原料收購(gòu)模式,保障原料充足、高質(zhì)量的供給,為林業(yè)資源氣化供熱發(fā)電穩(wěn)定高效運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。2) 加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作。目前林業(yè)資源氣化供熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)還存在高溫超高壓鍋爐和汽輪機(jī)的整體國(guó)產(chǎn)化、原料預(yù)處理成本高、氣化爐結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)及系統(tǒng)耦合、生物燃?xì)庵械慕褂土呀馀c凈化技術(shù)和固體炭副產(chǎn)品的高值化利用技術(shù)以及各技術(shù)環(huán)節(jié)的系統(tǒng)集成等亟需解決的難題。需加強(qiáng)高校、科研院所與企業(yè)之間的產(chǎn)學(xué)研合作,開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的集成技術(shù),形成能源作物的培養(yǎng)與種植、林業(yè)資源高效氣化供熱發(fā)電及生物炭的綜合利用技術(shù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)路線,發(fā)展綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈。同時(shí)林業(yè)資源氣化供熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在項(xiàng)目綜合設(shè)計(jì)規(guī)劃和經(jīng)濟(jì)管理人才缺乏,高校和科研院所應(yīng)加大復(fù)合型科技人才的培養(yǎng)力度,降低生物質(zhì)氣化供熱發(fā)電項(xiàng)目的投資風(fēng)險(xiǎn)和運(yùn)營(yíng)成本。3) 鼓勵(lì)分布式發(fā)展模式。建設(shè)村鎮(zhèn)規(guī)模的分布式生物質(zhì)氣化多聯(lián)供系統(tǒng),為國(guó)家新型城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略提供支撐。生物質(zhì)能是分散的地域性能源,主要分布在農(nóng)村地區(qū),中國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展極不平衡。一方面,經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的農(nóng)民使用潔凈的電能、液化氣等商品能源,將富余的林業(yè)剩余物在田間焚燒,造成極大的環(huán)境污染;另一方面,仍有邊遠(yuǎn)地區(qū)沒(méi)有電力供應(yīng),生活用能沒(méi)有保障。根據(jù)當(dāng)?shù)匦枨?,發(fā)展生物質(zhì)能分布式氣化多聯(lián)供產(chǎn)業(yè),提供熱、電、燃?xì)?、活性炭、土壤改良劑等產(chǎn)品,可以有效替代高污染、高排放的化石燃料及其產(chǎn)品,資源化利用林業(yè)廢棄物,有利于建立資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì),促進(jìn)人與自然的和諧發(fā)展及經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。4) 產(chǎn)業(yè)要立足長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看,應(yīng)重視利用林業(yè)剩余物氣化來(lái)合成燃料及化工產(chǎn)品的研發(fā)。我國(guó)石油資源嚴(yán)重不足、能源結(jié)構(gòu)失衡,已威脅到國(guó)家的能源安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。生物質(zhì)作為唯一一種能直接轉(zhuǎn)化為液體燃料的可再生能源,可以緩解中國(guó)對(duì)進(jìn)口石油的依賴,而且能夠大幅度減少溫室氣體的排放,是生物質(zhì)利用的跨越式發(fā)展。
與其它清潔能源發(fā)電相比,林業(yè)資源氣化發(fā)電存在運(yùn)行成本過(guò)高、抗市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)能力差的弱勢(shì),需要投入較高的原料成本,約占總發(fā)電成本的三分之二,以補(bǔ)貼后0.75元/度上網(wǎng)電價(jià)估算,原料收購(gòu)價(jià)格的盈虧平衡點(diǎn)達(dá)到了400元/噸左右,而原料收購(gòu)價(jià)格受市場(chǎng)變化影響較大,極易導(dǎo)致生物質(zhì)氣化發(fā)電企業(yè)出現(xiàn)虧損,需要國(guó)家加大政策扶持力度,帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,進(jìn)而最終擺脫政府補(bǔ)貼,形成良性發(fā)展的生態(tài)化產(chǎn)業(yè)。建議國(guó)家鼓勵(lì)地方政府統(tǒng)籌各類資金,對(duì)生物質(zhì)氣化相關(guān)的林業(yè)廢棄物“收、儲(chǔ)、運(yùn)、處理”各環(huán)節(jié)予以適當(dāng)支持和補(bǔ)償。
1) 建議地方財(cái)政和銀行等金融機(jī)構(gòu)對(duì)生物質(zhì)氣化供熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)給予階段性的低息和貼息貸款資金支持。鼓勵(lì)金融機(jī)構(gòu)在風(fēng)險(xiǎn)可控、商業(yè)可持續(xù)的前提下給予生物質(zhì)氣化供熱發(fā)電項(xiàng)目中長(zhǎng)期信貸支持。
2) 結(jié)合國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)、鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略和構(gòu)建國(guó)內(nèi)國(guó)際經(jīng)濟(jì)雙循環(huán)發(fā)展格局,建議各地盡快出臺(tái)生物質(zhì)氣化供熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的各類激勵(lì)政策,吸引更多社會(huì)資本注入林業(yè)剩余物氣化供熱發(fā)電產(chǎn)業(yè),推動(dòng)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。
3) 建議將生物質(zhì)氣化供熱發(fā)電納入綠色證書(shū)交易、碳市場(chǎng)交易和“隔墻售電”試點(diǎn)范疇,通過(guò)市場(chǎng)化方式,提升產(chǎn)業(yè)整體盈利能力,減輕對(duì)電價(jià)補(bǔ)貼依賴。
4) 政府對(duì)林業(yè)剩余物發(fā)電的扶持政策還需進(jìn)一步明確和細(xì)化,降低管理部門(mén)和地方政府的實(shí)施難度,監(jiān)督與引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng),完善生物質(zhì)氣化相關(guān)法律制度。
生物質(zhì)氣化供熱發(fā)電受原料供應(yīng)及運(yùn)輸成本影響,具有很強(qiáng)的屬地特性,一旦輻射范圍內(nèi)出現(xiàn)地方保護(hù)性重復(fù)投資或原料惡性競(jìng)爭(zhēng),生物質(zhì)氣化供熱發(fā)電企業(yè)將難以為繼。近年來(lái)全國(guó)各地興起建設(shè)生物質(zhì)氣化發(fā)電項(xiàng)目的熱潮,出現(xiàn)了項(xiàng)目跟風(fēng)上馬、項(xiàng)目分布過(guò)于密集的現(xiàn)象,埋下惡性競(jìng)爭(zhēng)的隱患,亟待國(guó)家和地方政府的良好規(guī)劃,平衡好競(jìng)爭(zhēng)和保護(hù)的關(guān)系。需嚴(yán)格生物質(zhì)氣化供熱發(fā)電項(xiàng)目的審核,避免重復(fù)投資和過(guò)度競(jìng)爭(zhēng),有利于行業(yè)的健康發(fā)展。同時(shí),聯(lián)合余熱利用項(xiàng)目的熱電聯(lián)供模式相較純發(fā)電模式具有更好的能源利用效率,應(yīng)得到更多的倡導(dǎo)和推廣。在行業(yè)層面,要加快建立林業(yè)資源氣化供熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)的技術(shù)工藝標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),提高氣化產(chǎn)業(yè)技術(shù)及裝備水平。