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生物质能源范文1
中图分类号:P754.1 文献标识码:A 文章编号:
自20世纪70年代以来,全球气候变暖和日益突出的能源危机为生物质能源发展提供了契机。现代生物质能利用是指借助热化学、生物化学等手段,通过一系列先进的转换技术,生产出固、液、气等高品位能源来代替化石燃料,为人类生产、生活提供电力、交通燃料、热能、燃气等终端能源产品。生物质能技术的研究与开发已成为世界重大热门课题之一,受到世界各国政府与科学家的关注。许多国家都制定了相应的开发研究计划,如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划等,其中生物质能源的开发利用占有相当的比重。现代生物质能源利用技术的开发对替代或部分替代化石能源、保护生态环境、实现人类社会的可持续发展具有非常重要的现实意义。
一、我国生物质能源开发利用现状
生物质能指秸秆、杂草、林木和动植物体及其排泄物等含有的能量。生物质能的利用有多种方法,如直接燃烧发电、微生物发酵产生沼气、生物发酵制取燃料乙醇,油料作物直接利用和制取生物柴油等。我国有丰富的生物质资源,近两年,生物质能源在我国受到越来越多的关注,生物质能源利用也取得很大成绩,生物质能源利用技术体系和生物质能源产业体系逐步形成。
1.沼气产业初具规模
沼气利用是我国发展历史最长、产业最为成熟的生物质能利用产业。经过多年的研发和推广,户用沼气已形成较完善的产业链,沼气池不仅寿命达到20年,且形成了具有地域特色的沼气综合利用模式.我国北方推广的塑料大棚、沼气池、气禽畜舍和厕所相结合的“四位一体”沼气生态农业模式,中部地区以沼气为纽带的生态果园模式,南方建立的“猪-果”模式,以及其他地区因地制宜建立的“养殖-沼气”、“猪-沼-鱼”和“草-牛-沼”等模式,都是以农业为龙头,以沼气为纽带,对沼气、沼液、沼渣的多层次利用的生态农业模式。沼气发酵综合利用生态农业模式的建立使农村沼气和农业生态紧密结合,是改善农村环境卫生的有效措施,也是发展绿色种植业、养殖业的有效途径,充分实践了“资源—废弃物—再生资源”的循环利用模式,已成为农村经济新的增长点,符合建立资源节约型和环境友好型社会的标准。
2.生物液体燃料已经起步
通过生物质资源生产的生物汽、柴油和燃料乙醇是生物液体燃料的主要品种。1998年以来,以粮食为原料的燃料乙醇生产已初步形成规模。由于玉米价格不断攀升以及陈化粮逐步消耗,本着生物质液体燃料的发展需要严格遵循“不与人争粮,不与粮争地”的原则,2007年国家开始禁止发展粮食乙醇项目,将燃料乙醇生产转为以薯类、甘蔗、甜高梁等1.5代生物乙醇技术上,强调以边际性土地生产生物质能源原料,以纤维素为原料的第二代乙醇生物燃料技术,已开始初步商业化。
二、我国生物质能源技术开发的主要进展
1.生物质发电技术
生物质发电技术集环保与可再生能源利用于一体,从战略需求出发,各国都加大投资力度进行开发利用。生物质发电技术主要包括:直接燃烧发电、与煤混燃发电、气化发电以及沼气填埋气发电等。大规模的生物质直燃发电技术效率较高,但要求生物质集中、数量巨大,因此大规模进行收集或运输,电站运行管理成本较高。小规模直燃发电技术则效率较低。直燃发电技术在国外已进入推广应用阶段,大部分用于林业废弃物的处理。生物质直燃发电技术在我国尚未形成系统性研究,许多问题亟待解决,如秸秆中含有较高的氯及钾、钠等成分,其灰熔点较低,容易在炉膛内结渣、结焦或沉积于受热面,严重影响生物质燃烧锅炉的换热,甚至造成腐蚀。目前国内在建的生物质直燃电厂主要依靠国外引进技术,关键设备基本是直接进口或在国内委托生产,既没有自主知识产权,设备价格也很高,电站建设成本达1.2万元/kW,发电成本太高已成为我国秸秆直燃发电产业化的主要障碍。生物质直燃的另一种方式是生物质和煤混合燃烧发电技术,该技术规模灵活,经济性较好。
2.生物质液体燃料技术
生物质液体燃料主要包括燃料乙醇、生物柴油、生物质裂解油和生物质合成燃料等。近20年来,利用甘蔗、玉米等糖和淀粉类原料制取燃料乙醇, 利用动植物油脂制取生物柴油的技术已经逐步实现商业化。目前玉米乙醇、生物柴油等第一代液体生物燃料已经逐步应用于国内外工农业生产,成为石油燃料的有力补充。然而,由于玉米乙醇、生物柴油以粮食、油料种子为原料,须占用大量耕地,与国家粮食安全存在矛盾,不可能在我国进行大规模生产,因此,近年来生物质液体燃料的原料开始从粮食作物向非粮作物以及农林废弃物转变。美国和欧洲开始大量投入,开展以纤维素和木质素等为原料生产生物质液体燃料的技术路线和工业实践,预计在6~10年内将有重大突破。从资源可持续供给和取得根本性技术突破的角度看,生物质热解液化、生物质气化合成燃料具有更加宽泛的资源基础和广阔的发展应用前景,与纤维素燃料乙醇一起通称为第二代生物质液体燃料。我国的第二代生物质液体燃料技术尚处于实验研究阶段,加大其研发示范力度,对尽快实现我国中远期规模化替代石油资源具有重要的科学和现实意义。
三、制约我国生物质能源产业发展的主要问题
1.资源“瓶颈”
目前,我国生物质能源产业面临着极大的原料供应问题。如,发酵原料来源单一,限制了沼气工程的规模化;非粮原料无法全年供应,影响了非粮乙醇生产全年均衡生产;而陈化粮等糖类原料产量有限,难以支撑庞大的乙醇燃料工业体系;生物柴油也面临缺乏适宜非粮边际土地及相适应植物新品种,尚无提供大量原料能力的尴尬境地。要根据技术发展分阶段、分等级实现生物质资源的多元化利用,近期以废弃物综合利用为主,中期以废弃物和能源作物为主,远期以能源植物或藻类资源为主,使其开发利用达到最大化。
2.产业模式
一是管理模式存在缺陷,缺乏科学的原料评价体系以及技术规范,生物柴油无法进入运输燃料系统;二是项目模式有待改进,对小型项目配套政策没有跟上,使其操作成本高,立项过程复杂;三是经营模式不够完善,民间资本难以进入,投资风险比较高。
四、推动我国生物质能源产业发展的政策建议
1.将生物质能源置于保障国家能源安全的高度给予支持
生物质对我国能源和资源供应战略安全有着重要意义,应将其放在保障国家安全的战略高度给予支持,并在政策上给予一定的倾斜。此外,建议根据生物质能源产业发展的需要,对相关激励政策进行完善和修改,把与能源生产有关的环境成本和社会成本全部考虑进去,实行全成本定价办法,制定合理的生物质能源产品价格补贴政策、强制性生物质液体燃料收购政策、鼓励生物质液体燃料消费的政策。
2.着力于加强生物质能源科技创新
生物质能是我国未来可持续发展的重要可再生能源之一,产业化过程是长期持久的,因此,拥有相关自主知识产权的核心技术是稳步可持续发展的关键。政府应鼓励国产化技术的推广,对采用国产化技术的单位进行补助,调动其自主技术研发和应用的积极性,建议设立专项资金支持生物质能源的技术创新,从根本上奠定生物质能源大规模替代的基础工作;建立专项资金为中小型生物质能企业提供政策性担保,支持生物质能源的产业化进程,推动分散式生物质能源产业体系的形成。
结束语
我国生物质资源开发以有机废弃物和利用边际性土地种植的能源植物作为主要原料来源, 从长远看, 能源农业和能源林业是未来发展生物质能源的基础。生物质能源产业作为一个正在兴起并富有巨大前途的新型产业。发展生物质能源产业有利于破解能源危机,更有利于环境的保护。
参考文献
[1]潘高颖,郭玉志.生物质能受追捧政策与资金力挺沼气产业[N].上海证券报,2012.
[2]方行明.生物能源与农村产业革命[J].中国农村经济,2005.
生物质能源范文2
关键词 生物质能源烤房;烘烤成本;烟叶;外观质量
中图分类号 TK6;S572 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)03-0232-01
煤炭是不可再生能源,且燃烧时会产生很多污染物质,如粉尘、SO2、CO2。目前,我国烟叶烘烤主要能源仍是煤炭,烟叶烘烤环节已经成为烟叶生产过程中的主要污染环节[1]。随着人们对环保的日益重视,烟草行业也在寻求采用可再生环保能源烘烤烟叶,大力实施节能减排。生物质是世界第四大能源,也是唯一可运输、储存的清洁的可再生能源[2-3],我国生物质资源产量居世界首位[4]。笔者于2016年在水城县开展生物质能源烤房试验,以推进生物质能源在烟叶烘烤中的广泛应用[5]。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试烤房:规格为8.0 m×2.7 m×3.3 m的气流上升式密集烤房和智能生物质能源烤房。供试烤烟品种:云烟87。供试燃料:生物质燃料及无烟煤。
1.2 试验设计
采取对比试验,共设2个处理,分别为生物质能源烤房、密集烤房。
1.3 试验方法
1.3.1 烟叶采收。烟叶品种相同,采收成熟度质均匀一致,同一天采摘、编烟、上炕、同时点火。
1.3.2 烤房环境温湿度变化测定与记录。烘烤技术参照中温中湿烘烤工艺,在烤房内离供热墙2 m处的挂烟梁上分别放置温湿度传感器,每隔4 h测定烤房内温湿度变化1次。耗电量进行统计,根据当地农用电价格计算出平均每座烤房用电成本。
1.3.3 烤后烟叶外观质量统计。按照烟叶分级42级国标对烟叶的黄烟比例、烤青烟比例、杂色烟比例进行统计。
1.4 数据分析
试验数据利用Office软件作图以及对数据进行统计与分析。
2 结果与分析
2.1 烟叶烘烤过程中的温度变化
由图1可知,整个烘烤过程中,生物质烤房干球温度稳定,点火后升温迅速,没有突然升降温现象;无烟煤烤房中煤炭点火或加料后,燃烧相对滞后,相对温度较生物质燃料低2~4 ℃,加料及空气充足时,后期温度会迅速升高,造成烤房内温度忽高忽低地波动。烘烤用时上,变黄阶段2种燃料的烤房用时相差不大,在定色和干筋期生物质烤房较常规烤房稍长。总用时上,生物质能源烤房较煤炭密集烤房多12 h左右。出现烘烤时间延长的原因是进料处的燃料第一时间燃烧,另外一面要等到进料处燃料燃烧耗尽过后,鼓风机工作才燃烧。
2.2 鲜烟叶素质及装烟量比较
由表1可知,生物质烤房及常规(原煤)烤房烟叶采摘后素质相当,装烟量也基本同等。
2.3 烟叶烘烤能耗及成本
由表2可知,生物质能源烤房燃料成本较常规密集烤房增加了90元,用电成本增加76.94元,人工成本节约280元,总成本节约113.06元,平均可节约成本0.29元/kg干烟。
2.4 烟叶质量比较
由表 3可知,使用生物质烤房的烤后烟叶在外观质量上表现为烟叶结构疏松,成熟度好,在色度方面稍微优于常规密集烤房,且黄烟率比常规密集烤房高0.4个百分点;杂色比例降低了0.4个百分点。由此看出,生物质烤房能够提高黄烟比率。
2.5 经济效益比较
由表4可知,从交售情况上看,使用生物质烤房能够提高上等烟比例1.05个百分点、上中等烟比例0.93个百分点,均价提高 0.42元/kg,产值提高65.7元/hm2。由此看出,使用生物质燃料烘烤烟叶能够提高上等烟比例,降低下等烟比例,能够提高产值及均价。
3 结论与讨论
试验结果表明,生物质烤房在烘烤过程中具有升温速度均衡、稳温性能好的特点,一方面是燃料供给及时,但烘烤时间又较使用常规烤房的晚12 h左右。生物质燃料烤房与密集烤房烘烤工艺及烘烤设控温控湿性能好,便于烟农操作与控制烤房温湿度。2种烤房烤后烟叶外观质量相当,生物质烤房可以提高上等烟比例1.05个百分点、中等烟比例0.93个百分点,均价提高0.42元/kg,产值提高65.7元/hm2。
需要注意的是进料设备在小火期控制在110 r以内,大火期控制在225~230 r之间且进料均匀,若大于250 r容易堵料卡料,料斗会回燃起火。对新设备新能源的使用,新能源烤房对温度控制的偏差为2 ℃,避免大幅度降温,要达到这一前提,设备必须运行正常,若运行不正常则安全性、操作性都较普通大密集烤房难把控。
4 参考文献
[1] 宋朝鹏,李常军,杨超,等.生物质在烟叶烘烤中的应用前景[J].河北农业科学,2008(12):58-60.
[2] 王丽,李雪铭,许妍.中国大陆秸秆露天焚烧的经济损失研究[J].干旱区资源与环境,2008,22(2):170-175.
[3] 袁振宏,吴创之,马隆龙,等.生物质利用原理与技术[M].北京:化学工业出版社,2005:51-56.
生物质能源范文3
一、基本情况
是农业大县,也是全国生态示范区、商品粮基地县、粮食生产先进县。全县拥有耕地面积近200万亩,农作物秸秆分布在全县23个乡镇,粮食种植(复种)面积达320万亩,常年种植小麦150万亩,水稻80万亩,玉米60万亩;全县现有成片林47万亩,农田林网140万亩,活立木蓄积量360万立方米,生物质原料丰富,发展生物质能源具有得天独厚的条件。全县年产各类农作物秸秆150万吨左右,除用于肥料、饲料、基料以及打捆外销外,约有20万吨农作物秸秆可作为能源使用。全县年出栏生猪137万头,出栏家禽2145万羽,现有大型奶牛场7家,奶牛存栏量1.8万头以上,年产各类畜禽粪便300万吨以上,有利于我县鼓励广大规模养殖场进行大中型沼气工程建设,并将之与生态农业、绿色农业、有机农业相结合,发展循环型农业。
近年来,县委、县政府把生物质能源的开发利用作为调整能源结构、助推经济发展的重要抓手,大力引进和推广生物质能利用技术,积极发展生物质能源产业,取得了初步成效:(一)生物质能发电:现有嘉豪生物质能发电有限公司在青阳工业园投资兴建的县生物质能发电项目一个,占地233.2亩,新上2×75t/h次高温次高压生物质秸秆直燃锅炉+2×N15MW汽轮机发电机组,建厂房、冷却塔、烟囱,总建筑面积30508㎡。项目计划总投资2.96亿元,建成后年可发电2.6亿度,每年可消化麦秆、稻草等约28万吨,节约标煤11.4万吨。项目于2009年7月开工建设,目前,土建工程已基本竣工,设备安装已完成50%;(二)垃圾发电:现有即欣润生活垃圾发电有限公司县生活垃圾焚烧发电项目一个,2015年7月获省发改委核准,该项目为生活垃圾综合利用,余热进行发电。一期建设规模日处理生活垃圾为300t/d,配备1台日处理300t/d的机械炉排式垃圾焚烧炉,装机规模为1×7.5MW纯凝机组,二期预留500t/d焚烧处理线扩建。一期建成后,年平均上网电量2723万kwh,年处理垃圾总量为10.95万吨;项目计划总投资16542.48万元;(三)沼气工程:“十二五”以来,全县共建设养殖场沼气治理工程68处,其中:50立方米地下式沼气发酵工程1处,200立方米地下式沼气发酵工程31处,300立方地下式沼气发酵工程23处,300立方地上式沼气发酵工程6处,1000立方米大型沼气发酵工程3处,1200立方米大型沼气发酵工程3处,1500立方米大型沼气发电工程1处,年发电量55万KWh,在建规模养殖场沼气工程3处;新增8立方米户用沼气600个,设施大棚沼气增温工程一处,其中建设8立方米小型沼气工程150个,新增农村沼气乡村服务网点7处,每个网点可为400户左右的沼气农户提供服务;建设循环农业示范区2个,畜禽粪便处理中心3处,循环农业示范点5处。
二、存在问题
(一)产业总量小,产业体系有待完善。
县生物质能源产业目前还处在初级发展阶段,尚未形成一条从建设、管理、使用到后续服务完整的产业链条,企业数量少,单体规模普遍不大,相当一部分产业项目还处于建设期,市场竞争优势尚未形成,产能有待进一步深度释放。
(二)产业层次低,科技力量薄弱。
我县生物质能源产业发展起步晚,科技人才队伍力量薄弱,企业研发能力不足,缺乏具有自主知识产权的产品和技术,导致发展潜力和核心竞争力不强。技工素质低,全县现有沼气技术人员11人,沼气生产工人107人,大多是经过市级短期培训上岗的,有些技工的责任心不强,从而出现个别沼气池建设质量不过关,如管道安装不规范、不产气、漏气等现象。
(三)建设融资难,缺乏资金支持。
企业项目建设存在贷款难、融资难问题,建设资金缺乏,在一定程度上制约了企业的规模扩张和发展。此外,化肥、农药等生产资料价格居高不下,粗放式的种植方式导致农业资源浪费较重,农业可持续生产能力不强,发展农村沼气产业和循环农业建设受客观经济条件制约。
(四)沼气产业化经营滞后,后续服务跟不上。
沼气池特别是养殖场沼气工程产出的大量沼液、沼渣,有的得不到合理利用,成为农村新的污染源。由于农村能源产品市场比较混乱,运作方式不成熟等因素制约,农村沼气的后续管理和服务还跟不上,一定程度上影响了我县沼气产业的发展。
(五)“三沼”利用工作有待加强。
我县养殖场畜禽粪便治理工程的沼气大多为自用,盛产沼气季节时气用不完、存在直接向大气排放的现象,温度低时气又不够用。沼渣、沼液由于没有配套的种植业基地而无法消纳,造成新污染。
三、措施建议
(一)强化宣传,提高认识。
进一步加大宣传力度,充分利用广播、电视、报纸等新闻媒体,面向社会广泛宣传实施生物质能源发展农业循环经济的目的、意义和内容。通过科技下乡和生物质能源专题讲座、绿色能源示范区观摩、生物质能源宣传片等多种形式,向社会公众广泛宣传生物质能源发展的政策、知识、技术与产品,增强全民对生物质能源技术开发和发展深远意义的认识,激励全民使用生物质清洁能源,形成全社会重视、关心和支持农村生物质能源建设的良好氛围。
(二)典型示范,总体推进。
宣传以沼气为纽带的“猪(牛、羊、禽)—农作物秸秆—沼—菜(果、粮)”的循环农业模式的先进典型,采取组织干部群众参观、召开现场会、技术培训等多种形式深入宣传发展生物质能源的重大意义,进一步激发和调动基层干部群众参与生物质能源工程建设的积极性和自觉性。强化示范园区、示范片点、示范村的建设,辐射、带动农村沼气和生物质能源产业又好又快发展。
(三)多方筹资,加大投入。
在充分发挥项目业主或农户自主投入主体作用的同时,采取“四个一点”的办法筹集生物质能源建设资金,即:申报国家项目向上级财政争取一点、从本级财政安排配套一点、各有关部门帮扶一点、发动和鼓励社会各界人士捐助一点,建立起多元化的投入机制。充分发挥市场机制作用,通过国家、地方、企业、社会多种途径,采取企业自筹、银行贷款、社会融资、利用外资、国家补助、地方配套等多种方式,建立多元化、多渠道、多层次的生物质能源资金投入体系。
(四)科技创新,加强培训。
鼓励引导县各生物质能源企业把科技创新放在首要位置,支持企业与高等院校、科研院所结成产学研联盟,共同致力于项目攻关、成果转化和产业化工作,力争突破一批关键技术,不断提升企业自主创新能力;建立健全相应机构和县级沼气服务站,面向农户提供“一条龙”式服务,帮助搞好沼气池的设计、建设、安装,沼气配件的维修、供应,沼液、沼渣的综合利用等方面的服务推广等工作。加强技术人员培训,将品德高尚、技术过硬的技术人员吸收到沼气建设队伍中,切实提高技术水平。要充分发挥农村基层组织和服务组织作用,从推广成熟实用技术入手,加强技术交流、信息传播和知识普及,提高农民综合利用秸秆技能。
生物质能源范文4
【关键词】生物质;调整试验;环保;秸杆发电
生物质能源是以生物质为载体将太阳能以化学能形式贮存的一种能量,它直接或间接地来源于植物的光合作用。生物能的蕴藏量极大,仅地球上的植物,每年生产量就像当于目前人类消耗矿物能的20倍。在各种可再生能源中,生物质是贮存的太阳能,更是一种唯一可再生的碳源,可转化成常规的固态、液态和气态燃料。农作物秸秆、废弃木料等生物质直接燃烧供热发电的利用方式,是一条将秸秆转化为生物质能源的工艺技术路线,它存在节能、环保、碳排放平衡等特点。
仅山东省在每年的各类农作物秸秆产量即达7700万吨,占全国农作物秸秆总量的十分之一,相当于4100万吨标准煤。全国薪柴和林业废弃物资源量中,可开发量每年达到6亿吨以上。目前生物质能源秸秆直接燃烧发电技术的开发和应用,已引起世界各国政府和科学家的关注,将生物质能秸秆发电技术作为21世纪发展可再生能源战略的重点工程。
根据国际能源机构高级可再生能源市场分析的预测,同2005年至2011年相比,全球2011年至2017年可再生能源产生的电能将增长60%以上。此外,包括美国在内的12个经济合作和开发组织国家以及中国、印度和巴西的可再生能源发电量将占全球总量的80%左右。
根据国家“十一五”规划纲要提出的发展目标,未来将建设生物质发电550万千瓦装机容量,已公布的《可再生能源中长期发展规划》也确定了到2020年生物质发电装机3000万千瓦的发展目标。此外,国家已经决定,将安排资金支持可再生能源的技术研发、设备制造及检测认证等产业服务体系建设。
生物质发电的主要燃料秸秆的单位质量热值在3500大卡左右,与单位质量燃煤的热值相差不大,但其单位质量燃料的堆积体积比较燃煤有较大差异,是燃煤体积的5倍左右。秸秆燃料中的灰分通常较低,用布袋除尘器即可实现有效清洁排放,硫份也非常低,对大气造成污染的程度较低。与燃料的特性相适应,生物能电站的建设在机组容量、厂用电系统、燃料存放及输送、锅炉燃烧系统等方面也有其相应的特点。
1.燃料管理
与常规煤化石类燃料不同,单位质量的生物质燃料的存放空间较大,因而需要一个较宽阔的料场来存放,同时与燃煤的自燃相比较秸秆燃料更容易点燃,这一特点对于锅炉的稳定燃烧非常有利,但对于燃料料场的防火安全则是一个风险,烟头、烟火等火源即可引发火情,一旦着火燃烧形成火势后又不易扑灭,在燃料进场以后,与燃料相关的消防、安全教育、安全巡检等工作要予以重点落实。
秸秆燃料供应系统有活底料仓、皮带栈桥输送、炉前料仓及缓冲料仓、螺旋输送机、水冷套输送给料机、料包输送轨道、料包抓取机等形式。棉花秸秆、玉米秸秆等长杆类燃料在由料场向锅炉输送的过程之中,易出现蓬料、搭桥等情况并最终导致向锅炉的燃料供应减少或中断。一旦出现1/4以上的燃料供应中断,就将明显影响炉炉膛燃烧、并主蒸汽温度迅速降低。对此在一定范围内可以采取降负荷、开对空排汽的方法,以减缓汽温下降的速度与幅度,确保不致于到达解列停机的临界值。而在出现1/2以上的燃料供应中断时,以开对空排汽降负荷保汽温的措施通常已经难于奏效,主汽温度将很容易到达10分钟内降幅超过50℃的限值,只能打闸停机以保设备安全。花生壳、木屑等颗粒类燃料易出现燃料沿给料线以流沙形式进入炉膛而供应量剧增的情况也不利于锅炉的稳定燃烧。
生物质能源电站当前越来越趁向于紧凑的锅炉车间、汽机车间和宽阔的料场的搭配模式,当前有较多的生物质能源电站的料场取料采用了铲车取料的模式,在料场场地采用土质硬化时,在取料时容易使燃料内拌入大量的土,这不仅使得后续输料环节中对周围产生扬尘污染,而且在进入锅炉燃烧时容易在炉排上出现烧结成块的情况,导致锅炉燃烧恶化。对于以方砖对料场进行硬化的场地则可有效减少料中拌土的情况,但易出现被铲车到料时误取的情况,从而导致在后续输料环节中增加卡塞料机的机率,故此,对燃料料场进行水泥硬化应是避免以上两种情况的有效方式,只是此种方式的初期投资较大。
秸秆通常含有3%~5%的灰分。这种灰以锅炉飞灰和灰渣/炉底灰的形式被收集,这种灰分含有丰富的营养成分如钾、镁、磷和钙,可用作高效农业肥料,安装一个布袋除尘器,以便收集烟气中的飞灰,布袋除尘器的排放低于25mg/Nm3,大大低于中国烧煤发电厂的烟灰排放水平。
2.厂用电系统
当前我国已经投产的生物能电站均是单台机组电站,其发电容量多数在12MW到40MW之间,机组容量的设计主要考虑周围区域内的可取用燃料数量。在此种电站中,其厂用电系统均未设计独立的启动变压器,而采用双向变压器方案,即主变压器既作为发电机出口常规主变压器,又作为全厂的启动变压器,这种设计方式投资少,系统相对简单,已经成为一种比较经济实用的模式。
在国内已经完成试运投产的多个生物电站项目上,厂用电受电是试运前期阶段一切工作之中的主线。在正式电源投用之前,施工用电在满足现场施工用电、办公生活用电外,仅能满足部分小功率电机的试转等工作,分系统的试运工作受制约因素太多因而多数情况难以展开。
厂用电系统的受电是个综合工作,不仅需要厂内部各项施工、试验等工作要完成就位,同时也要受到厂外因素的制约,比如输电线路施工、铁塔施工、与当地电网的协调、与周围居民的协调等情况等。相比较之下,厂区内部的主变压器施工及调试、线路保护柜的调试等工作则可以比较从容,只要设备能及时就、施工队伍、调试队伍能及时开展工作,则厂区内部的厂用电反送电工作则处在一个相对可以控制的状态下进行。我国内蒙古自治某生物电站在试运之初仅因为外部输电线路用电及上网协议谈判、线路施工、奥运保电等因素的影响而延期多达六个月,在此期间厂内厂用电系统的一切施工、试验工作陆续完成,而在外部线路就位之后,厂用电很短时间之内即完成受电,并在十天之内完成了所有高压电机试转、锅炉冷态启动、锅炉吹管等工作。
通常在国内各生物能电站在招商引资的大形势下,由当地政府主导在各类开发区投资办厂的情况较多,除了配合协调燃料的收购工作以外,在用电、用水等协调方面,当地政府及其相关部门在此也有较大的作为空间。
在厂用电系统一时无法正式受电的情况下,以施工用电作为单体调试的临时电源可以在一定程度开展现场的试运工作,比如小功率电机试转、汽机油系统过滤、DCS系统上电复原、静态联锁调试、启动炉试运等,化学制水系统的用电量也相对较小一般可以利用施工用电进行系统调试。通常施工用电的容量较小,其保护措施、设备可靠性方面也较薄弱,有时会引发低电压、电源缺相等情况,对此需要加强监控,否则一旦出现可能会联锁导致电机等设备损毁等情况。
3.烟风系统的试运
生物质能燃料有较好的易燃性,在启动引风机后,锅炉点火时只要用较小的点火热量即可实现有效点燃,当前多数锅炉仍设计有油燃烧器,而实际运行中人工点火较用油燃烧器点火的可操作性更强,同时由于减少了燃油储存、供应系统,油系统运行方面的安全风险大为减少,运行费用开支也因此节省。
生物燃料在经过初级破碎后物料仍非粉末状态,在物料燃烧充分程度上受到较大制约。在锅炉启动初期一次风温度较低时,易发生尾部烟道余料燃烧,对此应及早投入空器预热器,充分提高一次风的温度,避免炉膛燃烧中心后移,使燃料得以充分的燃烧,提高燃烧效率。同时应充分利用烟冷器的可调节性控制锅炉排烟温度,当前生物质能源电站的布袋除尘器工作温度在120℃左右,过高的温度易造成布袋及烟道各膨胀节损伤并浪费能源,过低的温度会导致尾部烟道腐蚀并不利于布袋除尘的效果。
采用水冷式振动炉排是生物质能源电站锅炉中最常见的形式,为保证燃烧时间充分又不致于积料结焦,炉排的振动需要有一个合适的振动频率,通常每一到两分钟之内就要振动一次,每次动作时间10到15秒,针对每台锅炉具体数值需要根据系统实际工况进行调整而有所不同。在每次炉排振动时,炉膛负压有较大的扰动,扰动值在+300Pa到+400Pa之间,在出现正压扰动时若不及时调整,炉膛内的正压烟火极易顺着给料线回火至缓冲料仓而引发火情。在人工调整的情况下,锅炉炉膛负压控制要稍大一些(比如-300Pa),以防至在炉排排动等时出现负压窜升。在具备条件时,炉膛负压控制要及早投入自动运行,并适当增大引风机对负压调节的微分作用,以将炉膛负压控制在一个较安全的范围之内。这同时对引风机的调节装置的设备可靠性提出了较高要求,不论是叶耦调节装置,还是引风机的进口挡板调节装置,都需要较高的可靠性。
在生物质电站机组的试运中,把握好燃烧、燃烧等环节的差异,并结合常规火力发电机组的试运规律,通过科学合理的组织,可及时将生物能电站的静态投资转为生产力,发挥出其环保、低碳及可持续等优势。
【参考文献】
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[3]吴伟.单县生物发电示范项目燃料系统设计研究.电力建设,2006,27(12).
生物质能源范文5
关键词:生态规律;高端生态农业;生物质能源:扩大再生产:三元机制
中图分类号:F303 文献标识码:A 文章编号:1003-854X(2014)02-0056-05
一、发展高端生态农业的必然性与基本途径
几十年来,我国坚持以农业为基础,加快实现农业现代化,以世界9%的耕地养活了22%的人口,新世纪以来,又取得了“十连增”的奇迹,这是非常宝贵的成就和经验。但同时应该看到,由于受到西方新自由主义的影响和GDP政绩观的作祟,许多人脑子里轻视农业,习惯于走西方的道路,加剧了石化农业带来的一系列严重的生态和经济问题。在新自由主义那里却出现了二律背反的逻辑:一方面认为按市场规律衡量农业效益低,对GDP贡献率小,提出尽量压缩农业乃至消灭农业、农村、农民的主张;另一方面认为解决农业问题又需要“市场化”,包括依赖进口粮食。这种观点是根本站不住脚的,而且带来了严重后果。对此,同志有一段精辟论述:“农业是社会效益大而比较效益低的产业,光靠市场调节不行。”“由于市场规律的作用,往往驱使生产要素从农业向非农业流动。工业的高速发展,不仅占用大量的经济资源,而且加剧原材料的供需矛盾,拉动农用生产资料涨价,导致农业生产成本上升。因此,市场经济越发展,工业化程度越高,越需要加强对农业的保护和扶持。这是历史已经证明的客观规律。”所以,我们必须抛开市场原教旨主义观点,按照生态规律深化认识农业经济。列宁指出:“农业有许多绝对不能消除的特点(如果把在实验室制造蛋白质和食物这种过于遥远和过于不可靠的可能性撇开不谈的话)。由于这些特点,农业中的大机器生产永远也不会具备工业中的大机器生产的全部特点。”我们从实际出发应当剖析农业的五个“两重性”。从生产特殊性上说,农业既是经济再生产,又是自然再生产。在这一两重性中,自然再生产是根基,生产的对象是有生命的植物、动物、微生物,生产的资源主要是土地,还需要大量的水分,并且受大自然的直接影响。这就是说它本身具有特殊的生态环境规律。农业作为一个“主角”至少参与三大生态循环:一是大自然特别是大气的大循环,包括碳、氧、氮、水的循环。二是“大农业”中各产业之间的循环,包括种植业、养殖业、培育业(微生物)和采集业(海洋及山地等的野生生物的捕捞或采集)等,具体诸如农作物种植业、畜牧业、林业、渔业、微生物培育业等,在其系统内部就包含着由“生产者”(植物及部分微生物)—“消费者”(动物)—“分解者”(微生物)构成的较完整的开放性生态循环链,这是其它产业所不具备的。三是农作物种植业自身就包含着“无机一有机一无机”和“CO2—O2”等循环过程。农业是大自然的一部分,要遵循自然规律而存续和发展,同时又受它的制约。
从对人类的功能上说,农业既是食物的最重要来源,又是生态环境的一大子系统。按照自然的规定性,粮食中所含的以光合作用直接产物葡萄糖为始源的有机物,是维持人类生命的不可替代的能源和基础构建材料,是支持人和畜禽生命的主要物质基础。同时,它本身的生态功能又很大,容易被忽视。农业本身就是一个巨大的生态产业或“绿色产业”。例如,按中国年产出5亿吨粮食同时还产出7.9亿吨秸秆计算,可吸纳(或少排出)CO218.384亿吨(约等于目前中国每年排出CO2总量55亿吨的1/3),放出氧气12.804亿吨。这种状况主要发生在人居环境附近,对居民呼吸的空气质量有着直接影响。今后随着碳酸肥料技术的突破,农业将成为吸纳和转化CO2的一个主角。至于林业、畜牧业、微生物培育业等,也是如此。所以,农业是集经济、生态、民生于一体,份量最重的“绿色经济”,是整个生态系统的一个重要基础。
从其存在的经济环境来说,既要逐步缩减农业在GDP中的比例,又要使其使用的资源得以扩大。人类现代化生活消费趋势是食物所占比重日趋下降(恩格尔系数),在GDP中的比重也相应减少。但它所赖以生长发育的自然资源却需要扩大,特别是耕地的数量和质量要求更高。在我国目前形成了土地“三少一差”的情况:人均耕地少、优质耕地少、后备资源少、基础条件差。目前土地的质量下降非常严重,而城镇化、工业化却又大量占用土地:加上土壤污染严重,不能实现科学的轮休制。这就是农业发展中的重点制约因素,也是生态的潜在危机。
从居民需求的趋势上说,既要求增加农产品数量,又要求不断提高它的质量。就我国的粮食安全来看,首先要求基本自给,但随着人口增加、耕地减少,国际资本势力渗入,我国的粮食自给率已由95%降到88%,油料已不能自给。这种趋势可能还会日趋严峻。同时,居民不仅要求粮食和其他农产品数量的满足,而且要求越来越高的质量保证最基本的食品安全。长期以来,我国耕地大量使用化肥、农药,加上工业污染、水体污染,很难保证农产品的质量。而数量和质量本身又是一对矛盾,往往产量越高,产品的质量就比较差。
从农业经营的主要矛盾上说,既需要强化它的公益性,又需要克服它的弱质性。可以说,农产品的公益性与农业地位的弱质性之间的矛盾是农业经营的主要矛盾,人类既离不开农业,又难以从中获得高效益。现在,又有三条自然规律形成了倒逼机制:一条是生态运行的规律,要求农业优化生态环境;二是农业自身的生态规律,要求农业摆脱石化农业的消极影响;三是人类生活质量需求不断提升、扩展的规律,要求食物数量和质量统一。而农业经济出现了“三高一低”的倒逼机制,即高污染、高风险、高成本、低效益,进一步加剧了农业的脆弱性。可以这样估计,目前农业的弱质性是矛盾的主要方面,它形成了一种倒逼机制,如果我们满足于现状,不改变农业的生产方式,在今后10年、20年内很可能发生农业危机。对这种形势我们应该有清醒的估计。
党的十提出“努力走向社会主义生态文明新时代”,这一时代的到来很可能带来农业高端生态化为主旋律的产业革命。追溯历史,展望未来,人类农业经济大体经历了三个时代、两次产业革命:第一个时代是原始农业:第二个时代是石化农业,对原始农业进行一次产业革命;第三个时代是高端生态农业时代,对石化农业又要进行一次产业革命。中国未来的农业现代化将是高科技支持的高端生态农业。什么是高端生态农业呢?除了具备农业的一般特征外,它还能够弥补农业前两个发展阶段中的缺陷。高端生态农业是在先进科技的引领和支撑下,以生态全面优化为重要特征和前提条件,达到高产、优质、高效、安全,从而取得生态、经济、社会、健康四重效益的现代农业。它至少具有六大基本特征:生态全面高端优化、科技全要素创新集成、循环全程多层交叉、资源全部科学配置、装备全方位成龙配套、模式全盘统分协同。实现高端农业最基本的途径是依靠科学技术,发展循环经济,重要的是通过农业支持畜牧业大发展,既能产出有机肥,又制造大量的生物质能源。这就是按照生态系统规律形成生物质能源和生态农业互相依赖、互相转换的循环产业链。
二、生物质能源扩大再生产与生态农业循环
恩格斯在《自然辩证法》中专门研究了物质运动形式认为:“整个自然界被证明是在永恒的流动和循环中运动的。”这种螺旋式上升的循环运动在自然中普遍存在,而现在的科技进步可以顺应自然规律,人工开拓与联结不同资源、能量、产业之间的循环过程,形成循环经济,使之成为符合优化生态环境的一种生产方式。曾提出农林牧互相依赖、互相转化、发展有机农业的观点,可谓循环农业的雏形。现在进一步将生物质能源扩大再生产与高端生态农业联结成循环产业链条,立足农业,超越农业,联生工业,反哺农业,乃是人类生产方式一项突破性的创新,既延伸了农业产业链,优化生态环境,又反过来滋养生态农业,可获取生态、经济、社会、健康四大综合效益。
所谓生物质能源,就是生态系统将太阳能转化为生物有机质所蕴含的能量。它的原料主要来自农作物的废弃物(秸秆)、人畜粪便、海洋生物(海藻)、其他农产品和生活废物(生活垃圾及污水)。科学家估算,地球接受的太阳能大约1~2‰转化为初级生物质的能量,地球每年经光合作用产生的生物质有2200亿吨,其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10倍,但目前的利用率不到3%。尽管许多学者估量的数值有些差异,但是生物质能源的潜在开发价值非常巨大,这是不容置疑的。
生物质能源类型(用传统方法直接燃烧的薪柴、秸秆等不视为生物质能源),按物理状态可分为三大类:(1)固体:即压型类燃料,经压制成型,高效燃烧,其优点是工序相对简单,缺点是只利用了C、H元素产生能量,却把N、P、S等有用元素变成了有害气体,这种方法不宜多提倡。(2)气体:可燃部分主要是甲烷,按其纯度又分为两种,一是纯度较低的生活、取暖用的“原态”沼气,主要为户用:二是经加工制成的甲烷在95%以上的“燃气”,还可进一步制成“液化燃气”,作为发电和车辆的动力,所发电能可通过分布式电源系统输送到电网。(3)液体:包括以陈化粮、油类植物、地沟油、微藻类等为原料制成的“生物柴油”,乃至航空用“生物煤油”、乙醇等,用于工农业、运输业的动力能源。截至2012年年底,我国的各类生物质能源年利用量为3000万吨标准煤,其中一部分可加工为商业化燃气供工业和交通运输业使用,大大提高其经济价值。经测算,如我国有效利用畜禽粪便、生活垃圾及农林废弃物等,年可产相当于天然气的生物质燃气1500亿立方米,约合4500亿元产值。国家能源局测算生物质能源潜力可达46000万吨标准煤,占总能耗的1%以上。实际上这一估算显然偏低了,进一步开发,还将有巨大潜力,甚至有可能超过水电。其优点是:(1)原料极其丰富。生物质能源生产力原料主要是农作物,美国是靠玉米,巴西是靠甘蔗,我国主要靠大量的农业废弃物和垃圾,如农作物秸秆(约3.4亿吨),农产品加工剩余物(约6000万吨),林业木质剩余物(约3.5亿吨),人、禽粪便(8.4亿吨)城市生活垃圾(7500万吨),有机废水(4.35亿吨),有机废渣(9.5亿吨)等,折合标准煤可达到4.6亿吨(见表1)。而现在所利用的仅5%,其余95%尚未利用。此外,还有海洋及陆地水面养殖微藻及其它水生植物作为另一原料来源,可以构建“一能(生物质能)三源(农、污、海)”的生态/能源网络,其资源相当丰富,可能大大超过了估算。(2)具有经济安全性、便利性。生物质能源完全立足于国内,不受种种国际因素的制约,对能源安全有着保证作用;这种能源可以加工为各种形式,如固体、液体、气体,以供发电、供热、车船及航空动力、生活使用。据计算,生物燃气(高纯度沼气)生产成本为进口LNG(液化天然气)价格的60%左右。(3)优化生态和能源结构。开发生物质能源就必然发展绿色植物、光合微生物,这正是优化生态的主要内容:生物质能源可利用农业废物、畜禽粪便、生活垃圾、城乡废水取得,这本身就是高效生物治污手段,而在其利用过程中,处理得当可以不排出氮、硫、磷和其它有害物质,并把它们转化为优质肥料或其它有用物质,只在生态碳平衡的限度内排出CO2,这将改变以往以矿物能源为主体的能源结构(我国煤炭占70%以上)。(4)促进陆地大农业、海洋农业的发展。沼气生产可以C、H化物转化为能源,把N、P、S等元素转化为优质有机肥料,供农业使用,减少乃至取代化肥,发展生态农业;在海洋、陆地水面中利用光合微生物制造生物质燃料,特别是生物燃油,同时改善生态环境,丰富了海洋农业和“水体农业”的内涵。(5)具有巨大的社会效益。发展规模化生物质能源产业可以创造一定的就业岗位,增加从业人员收入;这项事业的发展,可以促进生态文明建设,提高国民的生态意识、素养和行为规范。这对我国格外重要,不仅能够治理大气污染而且能够减少能源进口、扩大国内就业。
正因为生物质能源如此重要,世界上许多国家已看到这一潜在价值和发展趋势,纷纷致力于生物质能源的开发,并已取得可观的效果。据石元春院士介绍,瑞典是一个杰出代表,2007年其能源消费结构中的石油份额由1970年的77%下降到2008年的32%:生物质能源的工业用途达1230亿千瓦时,分别是天然气(100亿千瓦时)和煤炭(270亿千瓦时)的12.3倍和4.5倍。其生物质供热发电1030亿千瓦时,占全国能源消费总量的16.8%,占供热能源消费总量的71.6%。我国重视包括生物质能源在内的可再生能源的开发,早在2005年就颁布了《中华人民共和国可再生能源法》,最近正在酝酿进一步修改;先后制订了《能源发展“十二五”规划》、《可再生能源发展“十二五”规划》、《生物质能发展“十二五”规划》;国务院印发的《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》中也把发展生物质能产业作为重要任务,目前已取得显著成效,如生物质燃气产业初具基础,规模化生物质燃气工程已超过8万处,年沼气总产量约150亿立方,折合3100万吨标煤,二氧化碳减排6100万吨,年产有机肥(沼渣沼液)4亿多吨。
目前,我国生产生物质能源和发展生态农业之间的循环链条主要有以下四种方式:(1)采取循环方式将农林水来源的生物质材料直接粉碎,投入沼气池转化为沼气,沼渣、沼液作为肥料,即“农林—沼—农”型。(2)以畜禽粪尿等废物制取沼气,沼渣、沼液作为肥料,即“农—畜—沼—农”型。这种方式的优点是通过饲养业经动物过腹还田,变成肥料和沼气,就使得畜牧业直接将两头联接起来,是滋养有机农业最好的方式。(3)以人粪尿、生活污水污物制取沼气,沼渣、沼液作为肥料,即“农—生活—农”型。(4)混合型,即以上三种类型的混合使用。可以说,通过发展生物质产业,既能构建多重生态循环链、经济循环网、工农联体、城乡联体的新型经济模式,又能促进社会和谐、文明素质提高,推进经济根本转型,这对于发展高端生态农业尤为重要,是一个新的经济增长点。
三、构建“二生”互动工程与“三元”配置机制
高端生态农业与生物质能源扩大再生产可以构成循环大农业和新能源产业,能够优化环境,改善我国能源结构,这是最新的生产方式之一。然而,在实践中却进展缓慢,有的地方经常出现夭折,在全国推广也比较困难。这里的关键问题在哪里呢?在于缺少中间环节。从科学理论创新到技术创新,再到推广应用,特别是产业化,需要一个“转化链”,其中最重要的环节是技术工程化与产品商业化。现在看来需要重点解决两大难题。
1.构建“二生”循环经济规模化配套工程
生态农业与生物质能源互相转化,我们做了多年的实验,但是仍未足够重视,许多问题长期得不到解决。现在要使它大规模发展,必须实现三个转变:(1)从小规模户办到大规模场办转变。比如生产沼气,以前主要是户办为主,但不能持久,往往是“一年好,二年差,三年养青蛙”。由于现在农民主要不指望农业,而搞沼气费工费时,种地很少用有机肥,所以沼气不被重视。现在看来必须由户办为主转化为规模经济,要适当集中。可以采取大中小三种类型,而以中型为主,并且要有专业队伍,解决分散收集难的问题。从实际情况看,秸秆、农业残屑、畜禽粪尿确实有能量密度低、收集困难的问题,特别是农作上的抢收抢种常常有时间急迫性:林业、海洋和陆地水面的生物质能源受着运输和操作的限制,更难以收集;城乡生活垃圾、污水缺乏转换生物质能源的前端处理系统;群众和相关业者也确实存在接受方面的某些认识障碍,这些客观困难或问题对推广和实施也有很大影响。这些问题靠分散的一家一户是解决不了的,必须下决心实现规模化。(2)从单纯搞沼气或发展畜牧业向农—牧—沼—肥产业链转变。过去搞沼气只是为了处理农户的粪便,搞养殖业包括大型牧场为出售肉蛋奶鱼,不重视沼气生产,这样就不能形成产业链。经验证明,必须把养殖业、垃圾污水处理同发展沼气乃至用沼气发电连接起来,使之真正地循环利用。原料来自农业,肥料返还农业,生产的沼气通向社会,并能广泛使用。(3)从简单规模化机械化向现代全面装备配套转变。“二生”的转化必须有一个系统的连接工程,如果农业、畜牧业、沼气发电各搞各的,那就形不成循环链条。要实现规模化必须实施工程化,需要三个配套:一是生物质生产能源基地与生态农业之间的回路配套。一条路是农业为畜牧业(如饲料)向生物质能源生产基地输送原料;再一条路是由沼气生产基地向农田返回沼液、沼渣代替农药和化肥,可以考虑采取管道形式回归农田;二是多种能源生产和应用配套,可以设计生产沼气的基地,同时配以太阳能、风能的生产器具,使之同步;要考虑输电线路,将沼气等生态能源的发电通过分布式电路输送到大电网,开拓用户。许多地方把沼气进一步提升,变为车用气,可以直接作为汽车的燃料,这需要一定的商业化模式;经营体制配套,实现规模化经营,不仅靠农户办不到,就是靠中型规模的家庭农场、牧场、林场也很难办到。比较理想的形式是由一定规模的企业牵头,形成统分结合的综合体,通盘考虑农牧沼电汽(车用)等统一经营。经营体下面可以分设若干“分体”,建立一定的专业队伍。如果我们把这一个配套工程发展起来,形成分散到各地的能源生产基地,那就可以扩大就业空间(至少安排几千万人就业),大大改变农村卫生面目,而且使城乡连接起来,形成城乡生态连体结构。
2.改善宏观调控。创新资源配置机制
生物质能源范文6
关键词:生物质能源;产业;技术
中图分类号:F062.2 文献标识码:B 文章编号:1006-3544(2011)02-0058-02
生物质是指通过光合作用形成的各种有机体,包括所有的动植物和微生物。生物质能源是太阳能以化学形式储存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量,是一种可再生能源。根据其来源不同,可分为林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物及畜禽粪便等五大类。而农村生物质能源主要是指利用农作物秸秆、甘蔗、玉米、小麦、甜菜、木薯、马铃薯、棉籽、菜籽、林灌木等农林产品,以及畜牧业生产废弃物等提取的能源。农村生物质能源的发展,有利于增加农民的就业机会,提高农民的收入,改善农村的生态环境,促进农村经济的可持续发展。且农村生物质能源的发展本着“不与人争粮,不与粮争地”的原则,与粮食的安全保障并不冲突。同时,农村生物质能源企业和产业集群的发展,也是加速农业产业化和农村城镇化的有效途径。
一、河北省农村生物质能源发展的现状
河北省是农业大省,具有较为丰富的农业生物质能可利用资源,而且农村生物质能源产业发展也正在有序推进。晋州、威县、成安三个秸秆直燃发电厂投产运行,总装机容量72万千瓦;涿鹿、馆陶、吴桥等6个项目开工建设,总装机容量224万千瓦;至今已累计建成沼气池274万户,普及率达18%;建设大中沼气工程1453处,年产气量1743万立方米。
河北省新能源产业“十二五”发展规划的发展方向和目标之一就是生物质能开发利用工程,其中涉及农村生物质能开发利用的,主要体现在四个方面:(1)以秸秆剩余量较大的粮棉主产区为重点,适度建设生物质直燃发电厂;(2)大力推进农村生物质清洁利用,普及农村户用沼气,在大型养殖场建设大中型沼气工程,支持生物质成型燃料产业化,推广以生物质为主要燃料的节能炉具,推进绿色能源示范县乡建设;(3)到2015年,农村沼气利用达到350万户,建成大中型沼气工程2500处、沼气发电站10座,推广秸秆压块炊事采暖炉具30万户;(4)利用贫瘠土地,规划建设以甜高粱等作物为主的燃料乙醇原料种植基地,积极推进衡水、平泉燃料乙醇项目前期工作。
二、河北省农村生物质能源发展的瓶颈
1.对农村生物质能源的发展存在认识障碍。首先,公众对发展农村生物质能源的认识不足,在农村未形成农民积极参与和支持生物质能源发展的局面,农民对废弃秸秆直接燃烧处理的现象仍很普遍。其次,某些地方政府对发展生物质能亦缺乏系统认识、重视不够,缺乏详细的可行性研究,未对生物质能资源在本地区的分布、开发潜力以及技术、环境、障碍等做出详细评估,不利于生物质能在本地区的推广和利用。
2.发展农村生物质能源存在技术障碍。目前制约河北省农村生物质能源发展的主要障碍仍是技术难题,与该产业有关的核心技术的自主知识产权较少,未实现技术突破。由于生物质能源加工利用技术集成化和成熟度不高,导致生物质转化和加工效率较低,从而难以实现规模化生产。设立的生物质能源工程项目中所需的大型精密设备主要依赖于进口,国产化水平不高。
3.发展农村生物质能源的成本较高,存在市场障碍。由于河北省农村生物质能源的开发利用仍处于初级阶段,与传统能源相比,其前期投入成本较高、风险较大,产业的规模化程度不高,导致生物质能源的运营成本较高。再者,生物质资源分布相对分散,收集的成本也较高,又追加了发展生物质能源的成本。同时,农村的能源消费仍以传统能源为主,生物质能源占能源消费比重很低,生物质能源在农村的市场容量狭小。所以,高成本严重制约了生物质能源的进一步发展,而需求不足、市场容量狭小又缩小了生物质能源的成本下降空间,如此恶性循环,阻碍了其进一步发展。
三、促进生物质能源发展的经济激励政策
1.加大宣传力度,认真细致地做好产业布局规划。政府部门应从上至下,认真做好开发利用生物质能源的宣传工作,提升整个社会对发展生物质能源的认识;并对相关的政府官员及农民进行开发利用生物质能源的培训,扫清其对生物质能源的发展存在的信息和认知障碍。在此基础上,政府部门应组织科研机构和各地政府机关一起进行开发利用农村生物质能源的详细评估,对农村生物质能源在本地区的分布、资源量、开发潜力、技术适用性、障碍因素等进行详细分析,并做出各地区生物质能源发展的可行性分析报告。在此基础上,政府做好生物质能源在农村发展的产业规划布局。
2.实现农村生物质能源的产业集群化发展,增强区域整体竞争力。近年来,产业的集聚发展在带动区域经济发展,促进我国工业化建设上起着重要作用。例如,在浙江形成了一种地区集中化的制造业布局,诸如小家电业、制鞋业、制衣业、制扣业、打火机业等行业都各自集聚在特定地区。实践证明,这种集中发展不仅有利于增长方式的转变,同时,可以把各种生产要素聚集在一起,有利于行业的技术创新,有利于形成规模经济效益,产生集聚效应和辐射效应,从而促进产业化和城镇化的发展。因此,河北省在农村生物质能源产业发展的初期,应加强政策引导,在已有项目的基础上,进一步拓展产业的发展,实现产业的集聚发展,从而创立区域品牌,提升区域竞争力,并促进农业产业化和农村城镇化的发展。
3.鼓励投资主体多元化。在我国的生物质能源投资领域,投资主体相对单一一直是产业发展的制约因素之一。由于在生物质能源产业发展初期,投入大、风险高等客观制约因素的制约,国家及省级政府投入的专项基金往往优先给予具有垄断优势的国有企业,使民营投资主体在一定程度上受到排挤。农村生物质能源产业的发展,仅靠政府的财政支持是不够的,需要调动社会各方的资金,需要民营资本的进入,以解决产业发展的资金制约问题;同时,若要实现生物质能源的规模化发展,提升产业的整体竞争力,也要解决投资主体单一的问题,鼓励投资主体多元化。
4.采用灵活、多样化的财政支持政策。目前,对生物质能源产业的财政支持以专项基金、国债投资、财政补贴、税收优惠等为主,并取得了显著成效。为了支持生物质能源产业的快速发展,可以采用预算内投入、国债投入、财政贴息、财政补贴、政府采购和财政担保等多种工具和组合。一方面,财政资金不仅支持项目生产者,同时也要支持产品使用者甚至中介服务者,即财政资金不仅鼓励产业生产者,同时鼓励消费者,在促进生产规模扩大的同时拉动生物质能源的需求。另一方面,促使财政资金的作用标的多样化,对人、设备和产品等,分别灵活运用各种正负激励机制,充分发挥其杠杆作用,支持农村生物质能源的发展。
5.促进融资渠道多元化。农村生物质能源的快速健康发展,需要建立有效地融资机制,需要与其发展相适应的金融工具、风险管理手段以及融资新思路。我们可以借鉴欧美等国家的经验,借助政府的政策推动,在项目前期从增加投入、投资补贴、贷款贴息、折旧优惠、排污权交易、市场配额与自愿协议机制、保险等方面,帮助投资者降低投资成本、控制市场风险。由于许多农村生物质能源开发项目规模不大,所以在其融资问题上,应拓展小企业贷款机制和业务以适应其发展的需要。政府应鼓励银行或农村信用社借鉴国际微小贷款技术,完善小项目的贷款机制,完善小企业或农户贷款管理、分账核算、单独考核、风险管理等相关制度办法和业务流程。同时政府应鼓励区域性中小企业担保机构的发展,对其新增的贷款担保金额、风险损失等给予一定的奖励和补助。
6.建立产学研技术联盟,促进技术创新。政府投资支持关键技术研发的同时,加强科研机构之间及科研机构与企业间的合作,促进生物质能源技术的产业化。以澳大利亚为例,其政府通过加强公共部门研究机构与私营企业界之间的合作,实现了“共担风险、共享成果”,有效带动了企业界投资“绿色产业”技术研发的积极性,加速了关键技术的科技成果转化与产业化进程。我们在发展农村生物质能源产业的过程中,可借鉴上述成功经验,在干中学,学中干,促进技术创新及技术的转化。
参考文献:
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