生物質(zhì)是指利用大氣、水、土地等通過光合作用而產(chǎn)生的各種有機體,即一切有生命的可以生長的有機物質(zhì)通稱為生物質(zhì)。它包括植物、動物和微生物。
廣義概念:生物質(zhì)包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物為食物的動物及其生產(chǎn)的廢棄物。有代表性的生物質(zhì)如農(nóng)作物、農(nóng)作物廢棄物、木材、木材廢棄物和動物糞便。
狹義概念:生物質(zhì)主要是指農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)過程中除糧食、果實以外的秸稈、樹木等木質(zhì)纖維素(簡稱木質(zhì)素)、農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)下腳料、農(nóng)林廢棄物及畜牧業(yè)生產(chǎn)過程中的禽畜糞便和廢棄物等物質(zhì)。
特點:可再生、低污染、分布廣泛。
必須首先進行工程化研究
生物質(zhì)燃料成型技術(shù)的發(fā)展是一項系統(tǒng)工程,“工程化”研究不是整臺樣機的研究,是在集成多項技術(shù)基礎(chǔ)上的“再創(chuàng)新”,在集成多項技術(shù)構(gòu)成新的顆粒機設(shè)備系統(tǒng)后必須進行工程化試驗,提煉成熟的指標,解決新的技術(shù)問題。生物質(zhì)的收集、干燥、粉碎、成型、燃燒所需技術(shù)與設(shè)備必須配套、協(xié)同發(fā)展。
與會專家建議生物質(zhì)從傳統(tǒng)的能源利用方式變成資源,并協(xié)同解決其中的一些基礎(chǔ)科學問題;與此同時,國家應(yīng)高度重視生物質(zhì)高值利用,在國家重點研發(fā)計劃中設(shè)立“生物質(zhì)高效綜合利用”專項,系統(tǒng)開展多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新和工程示范推廣。
2、應(yīng)立足于農(nóng)村(場)或城鄉(xiāng)結(jié)合部
我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)和農(nóng)村的秸稈、農(nóng)林廢棄物量大充足,屬可再生資源,價格低廉,是生物質(zhì)成型燃料技術(shù)發(fā)展良好的基礎(chǔ)條件。
工程化成型技術(shù)立足于農(nóng)村可減少生物質(zhì)原料和成型燃料產(chǎn)品的收集、貯存、運輸及供應(yīng)問題。
3、需要國家產(chǎn)業(yè)政策的支持
從國家政策分析,該項技術(shù)符合中國能源、環(huán)保及建設(shè)節(jié)約型社會的要求。生物質(zhì)成型燃料燃燒后的灰塵及其它指標的排放均比煤低,可實現(xiàn)CO2、SO2降排,減少溫室效應(yīng),是保護生態(tài)環(huán)境、減少霧霾現(xiàn)象的有效途徑,環(huán)保效益突出。
政府應(yīng)調(diào)整扶持政策,支持有創(chuàng)新能力的大型企業(yè)投入這項產(chǎn)業(yè),鼓勵農(nóng)機行業(yè)的生產(chǎn)和技術(shù)單位參加收集、貯存、加工成型、燃燒利用等環(huán)節(jié)的生產(chǎn)和創(chuàng)新活動。
從規(guī)范市場的角度分析,要求國內(nèi)農(nóng)業(yè)、能源和環(huán)保部門盡快出臺包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)在內(nèi)的相關(guān)行業(yè)標準,規(guī)范生物質(zhì)成型燃料技術(shù)、顆粒機成型設(shè)備和產(chǎn)銷市場,提高投資者的經(jīng)濟效益。
4、關(guān)鍵技術(shù)還有待于突破
生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)設(shè)備(秸稈收集打捆機、粉碎機、顆粒機等設(shè)備)的加工工藝并不復(fù)雜,成本較低,操作簡單,使用方便。
雖然一些企業(yè)生產(chǎn)的生物質(zhì)顆粒機易損件的使用壽命已達300~500h,粉碎與成型單位產(chǎn)品能耗已降至50kWh/t以下,但與產(chǎn)業(yè)化和規(guī)模化的要求仍相差甚遠。還需要進一步研究解決生物質(zhì)原料的收集、貯存問題;顆粒機磨損部位材料的快速磨損、熱處理工藝、運行參數(shù)試驗優(yōu)化等問題,如在環(huán)模、平模式顆粒機上改變成型模孔與輥輪之間切線的角度、增加正壓力,模輥間隙可調(diào),降低輥輪的轉(zhuǎn)速,提高輥輪軸承的密封性,選擇耐磨性好的模輥材料,合適的原料粉碎粒度與含水率等,以提高成型燃料生產(chǎn)系統(tǒng)中的可靠性。
5、最終是實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化
據(jù)國際可再生能源組織的預(yù)測,地下石油、天然氣及煤的貯量,按目前的利用速率只夠用60年左右。而秸稈類生物質(zhì)能源屬可再生能源,經(jīng)顆粒機熱壓成型后作燃料,使其得到高品位的利用,是替代化石能源的理想能源之一。
根據(jù)我國能源發(fā)展規(guī)劃,在生物質(zhì)成型燃料的利用方面由目前的不足500萬t/年,到2020年要提高到2000萬t/年。因此,加大生物質(zhì)成型燃料的利用力度,提高生物質(zhì)成型燃料的生產(chǎn)能力和技術(shù)水平,實現(xiàn)生物質(zhì)成型燃料的利用目標,改善和提高我國農(nóng)業(yè)資源利用效率具有重要意義。
因此,生物質(zhì)成型燃料技術(shù)行業(yè)的發(fā)展實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化是中國生物質(zhì)能源利用的根本出路。
6、未來發(fā)展趨勢
1、農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電突破經(jīng)濟性瓶頸者將享受先發(fā)優(yōu)勢
農(nóng)林生物質(zhì)直燃發(fā)電是目前最常見的一種生物質(zhì)發(fā)電技術(shù),以秸稈為例,秸稈發(fā)電是指以農(nóng)作物秸稈為主要燃料的一種發(fā)電方式,將秸稈送入鍋爐直接燃燒,發(fā)生化學反應(yīng),放出熱量,利用這些熱量再進行發(fā)電,秸稈發(fā)電是秸稈優(yōu)化利用的最主要形式之一。
2、生物質(zhì)燃料收儲運體系成熟度不斷提升
農(nóng)村地區(qū)生物質(zhì)資源豐富,一般而言當?shù)乜墒占Y源量約為生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)項目需求量的10倍以上,并不存在供給短缺問題。
因此只要創(chuàng)新收購模式,加大精細化管理力度,生物質(zhì)企業(yè)可以大大提升對燃料市場的管控能力。
目前生物質(zhì)燃料市場正在逐步培育起來,燃料的收購、配送以及質(zhì)量、價格均進入良性發(fā)展軌道。生物質(zhì)燃料收儲運體系的成熟有效將直接提升企業(yè)盈利水平。
3、技術(shù)進步將逐步提升生物質(zhì)電廠的盈利性
生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)的提升,有效提高機組的熱效率,在使用同等燃料的情況下,輸出的電能更多。
目前高溫超高壓機組已開始在生物質(zhì)電廠使用,轉(zhuǎn)化效率提高到30%以上,隨著BIGCC和熱化學技術(shù)在生物質(zhì)電廠的應(yīng)用,未來生物質(zhì)電廠轉(zhuǎn)化效率有望達到39%,燃料成本的盈虧平衡點將大大提升。
4、碳交易市場將成為生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)環(huán)境效益和經(jīng)濟效益的補充
生物質(zhì)能開發(fā)利用是當今國際上的一大熱點,要抓住這一大好時機,繼續(xù)堅持自主開發(fā)與引進消化吸收相結(jié)合的技術(shù)路線,積極開展對外交流和合作。
要有目的、有選擇地引進諸如國外先進的生物質(zhì)收獲致密成型工藝技術(shù)和主要設(shè)備,在高起點上發(fā)展我國的生物質(zhì)致密成型技術(shù),進一步拓寬合作領(lǐng)域,加強與國際組織和機構(gòu)的聯(lián)系與合作,采取切實步驟,為吸收國際機構(gòu)和社會團體、企業(yè)家和個人來華投資、獨資或合資開辦生物質(zhì)能實體創(chuàng)造條件。
加強與國外客商的合作機會,引進先進的制粒技術(shù),解決木屑顆粒機能耗高、產(chǎn)量低的缺點,生產(chǎn)出在世界上有影響力的生物質(zhì)顆粒機設(shè)備。
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