隨著碳達(dá)峰、碳中和國家戰(zhàn)略提出和穩(wěn)步推進(jìn),近幾年各地積極開展能源結(jié)構(gòu)調(diào)整,加大非化石能源使用。目前非化石能源中最具成熟使用條件的是生物質(zhì)能,而生物質(zhì)顆粒燃料是生物質(zhì)能源化利用最簡單、最直接的途徑之一。
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生物質(zhì)顆粒燃料是將秸稈、稻殼、鋸末、木屑等生物質(zhì)廢棄物,用機(jī)械加壓的方法,使原來松散、無定形的原料壓縮成具有一定形狀、密度較大的固體成型燃料,具有純度高、清潔衛(wèi)生、發(fā)熱量大、燃燒效率高等優(yōu)勢。它不僅能夠消化農(nóng)村產(chǎn)生的生物質(zhì)廢料,避免群眾焚燒生物質(zhì)廢料造成的環(huán)境污染,同時還能回收木材加工廠邊角料,延長木材加工產(chǎn)業(yè)鏈。
生物質(zhì)顆粒燃料可替代煤炭發(fā)電,應(yīng)用于供暖、生活用電等場景,對生態(tài)環(huán)境和企業(yè)可持續(xù)發(fā)展都很友好生物質(zhì)顆粒燃料應(yīng)用范圍廣泛??捎糜诩徔?、印染、造紙、食品、橡膠、塑料、化工、醫(yī)藥等工業(yè)產(chǎn)品加工過程中產(chǎn)生熱量和高溫蒸汽,也可用于取暖、洗浴、公司、行政管理部門、酒店、大學(xué)、餐館和服務(wù)制造業(yè)的空調(diào)、服裝、食品、住房和交通??偟膩砜矗瑧?yīng)用范圍包括四大方面:大農(nóng)場、大棚供暖衛(wèi)生取暖;民用采暖和生活用電,免清洗,儲運(yùn)方便;工業(yè)鍋爐、窯爐燃料替代煤氣處理環(huán)境污染;作為氣化和火力發(fā)電燃料。
生物質(zhì)顆粒燃料應(yīng)用對環(huán)境和企業(yè)都很友好。對生態(tài)環(huán)境來說,生物質(zhì)顆粒燃料不含硫磷,燃燒時不產(chǎn)生二氧化硫以及五氧化二磷,不會導(dǎo)致酸雨現(xiàn)象產(chǎn)生,不污染環(huán)境。與傳統(tǒng)燃料相比,具有極大經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢和環(huán)保效益,完全符合可持續(xù)發(fā)展要求。對生產(chǎn)企業(yè)來說,生物質(zhì)顆粒燃料純度很高,可為企業(yè)降低生產(chǎn)成本;生物質(zhì)顆粒燃料清潔衛(wèi)生,投料方便,可減少工人勞動強(qiáng)度,大大減少勞動力成本;生物質(zhì)顆粒燃料體積小,節(jié)省儲存空間,便于運(yùn)輸,極大減少運(yùn)輸成本;生物質(zhì)顆粒燃料燃燒后的灰燼是品位極高的優(yōu)質(zhì)有機(jī)鉀肥,可回收創(chuàng)利。
瑞典是生物顆粒燃料開發(fā)利用的先鋒國家圍繞生物顆粒燃料技術(shù)開發(fā),全球許多國家都開展了相應(yīng)開發(fā)研究計劃和商業(yè)化應(yīng)用,如日本的陽光計劃、印度的綠色能源工程、美國的能源農(nóng)場等。其中,瑞典依托先進(jìn)、成熟的技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢以及堅定的政策支持,推動生物質(zhì)顆粒燃料產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。
林業(yè)資源豐富,原料以林業(yè)剩余物為主。瑞典擁有豐富的森林資源,每年產(chǎn)生大量林業(yè)剩余物,因此生物質(zhì)顆粒燃料原料以林業(yè)剩余物為主,包括鋸末、刨花、木條等。林業(yè)剩余物具有熱值高、易遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)葍?yōu)勢,同時物理特性相差不大,在顆粒燃料生產(chǎn)過程中不需要粉碎。
燃燒技術(shù)及燃燒設(shè)備成熟。近幾年來,瑞典戶用燃燒鍋爐、采暖爐具產(chǎn)量不斷擴(kuò)大,這得益于燃燒技術(shù)及燃燒設(shè)備的發(fā)展。瑞典政府十分重視燃燒設(shè)備開發(fā)與應(yīng)用,許多研究機(jī)構(gòu)、大學(xué)、企業(yè)等合作研發(fā)燃燒設(shè)備,推動瑞典燃燒設(shè)備以及燃燒技術(shù)處于國際領(lǐng)先地位。
生物質(zhì)顆粒燃料生產(chǎn)企業(yè)以大中型為主。瑞典生物質(zhì)顆粒燃料產(chǎn)業(yè)完全商業(yè)化生產(chǎn),成型技術(shù)成熟,生產(chǎn)企業(yè)以大中型為主,生產(chǎn)能力達(dá)220萬噸,主要集中在35個大型生產(chǎn)企業(yè);小型企業(yè)(年產(chǎn)量5000噸以下)基本上是在已有刨花板、家具及鋸末生產(chǎn)廠的基礎(chǔ)上建立的,利用自己企業(yè)產(chǎn)生的鋸末作為原料。擁有完善的質(zhì)量保障體系。為保證顆粒燃料、燃燒設(shè)備產(chǎn)品質(zhì)量,瑞典政府規(guī)定,在顆粒燃料、燃燒設(shè)備進(jìn)入市場前,必須獲得第三方檢測認(rèn)證。瑞典國家技術(shù)研究所(SP)建立自愿認(rèn)證系統(tǒng),即P-Mark認(rèn)證體系,如進(jìn)入歐盟市場時,需達(dá)到歐盟標(biāo)準(zhǔn)要求,即通過CE認(rèn)證。
我國生物質(zhì)顆粒原料來源豐富,雖起步晚,但發(fā)展空間大我國秸稈資源供給充足,為生物質(zhì)顆粒燃料行業(yè)發(fā)展提供堅實(shí)基礎(chǔ)。秸稈是生物質(zhì)顆粒上游重要原料之一,作為農(nóng)業(yè)大國,我國秸稈供應(yīng)充足,為生物質(zhì)顆粒行業(yè)發(fā)展提供堅實(shí)基礎(chǔ)。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,2016-2022年我國秸稈理論資源量由9.56億噸增長至9.77億噸,可收集資源量由7.22億噸增長至7.37億噸。另外,全國林產(chǎn)工業(yè)木材剩余物、造紙業(yè)產(chǎn)生木材剩余物、糧谷加工廠排出谷殼等廢棄物都是生物質(zhì)顆粒燃料的原料。
國家層面加快出臺相關(guān)支持政策。我國先后出臺《中華人民共和國可再生能源法》《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》等一系列法律法規(guī)政策,加快發(fā)展生物質(zhì)能源相關(guān)產(chǎn)業(yè)。其中《2015年循環(huán)經(jīng)濟(jì)推進(jìn)計劃》及《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》提到,我國將在京津冀魯、長三角、珠三角地區(qū)建設(shè)120個大型先進(jìn)的生物質(zhì)鍋爐供熱項(xiàng)目,替代燃煤鍋爐供熱。
廣東、寧夏等地大力支持生物質(zhì)顆粒燃料發(fā)展?!稄V東省加快農(nóng)村能源轉(zhuǎn)型發(fā)展助力鄉(xiāng)村振興實(shí)施方案》提到,在有條件的地區(qū)大力發(fā)展以秸稈為原料的生物質(zhì)成型顆粒燃料(即生物質(zhì)顆粒)、炭-氣聯(lián)產(chǎn)、沼氣工程等生物質(zhì)資源能源化利用;建設(shè)生物質(zhì)成型顆粒燃料(即生物質(zhì)顆粒)加工等鄉(xiāng)村能源站等?!秾幭幕刈遄灾螀^(qū)可再生能源發(fā)展“十四五”規(guī)劃》指出,推動生物質(zhì)成型顆粒燃料生產(chǎn)基地建設(shè),探索建立覆蓋城鄉(xiāng)的生物質(zhì)資源收集以及成型顆粒燃料生產(chǎn)加工、儲運(yùn)、銷售、利用的產(chǎn)業(yè)體系;加快生物質(zhì)成型顆粒燃料在工業(yè)供熱和民用采暖等領(lǐng)域推廣應(yīng)用。
未來幾年生物質(zhì)顆粒在終端用途中或能實(shí)現(xiàn)擴(kuò)張未來幾年,生物質(zhì)顆粒(不僅僅是木材)將繼續(xù)在其他工業(yè)最終用途中找到一席之地,無論是作為燃料還是作為難以減排的碳密集型行業(yè)(如水泥、化學(xué)品和先進(jìn)生物燃料)的原料。生物質(zhì)顆粒將在新興經(jīng)濟(jì)體的清潔烹飪市場中占有相當(dāng)大的份額。此外,作為技術(shù)的致密化將在其他具有有機(jī)和無機(jī)廢物流的行業(yè)中發(fā)現(xiàn)越來越多的工業(yè)應(yīng)用,如沼氣、廢水處理和廢物管理/回收等。