前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的生物質(zhì)燃料規(guī)范主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
一、生物質(zhì)顆粒燃料來(lái)源、加工工藝流程和特點(diǎn)
物質(zhì)燃料鍋爐是采用高密度的壓縮成型生物質(zhì)作為鍋爐的燃料,由于燃料的壓縮密實(shí),限制了揮發(fā)分溢出速度,所以生物質(zhì)燃料燃燒主要由下面幾個(gè)條件控制:一定的溫度;一定的空氣(氧氣);燃料與空氣(氧氣)的混合程度;燃料中的可燃物與空氣中的氧氣進(jìn)行劇烈的化學(xué)反應(yīng)時(shí)間。由于生物質(zhì)燃料的燃點(diǎn)為250℃,其溫度的提高由點(diǎn)火熱供給。生物質(zhì)燃料的燃燒過(guò)程是燃料中的可燃成分與空氣中的氧劇烈化合并放出熱量的過(guò)程。因而,氧氣的供給量決定燃燒反應(yīng)的過(guò)程,通過(guò)對(duì)供氧量的控制,可以很好地控制燃燒反應(yīng)。另外,生物質(zhì)燃料很有一定的水分,并且生物質(zhì)燃料是經(jīng)過(guò)壓縮成型的,它的壓縮密實(shí),限制了揮發(fā)分溢出速度,不易著火燃燒的形成黃色明亮的火焰,容易冒黑煙。所以現(xiàn)運(yùn)行的生活及工業(yè)鍋爐的結(jié)構(gòu)不適合直接使用生物質(zhì)顆粒燃料,若不加改造直接使用生物質(zhì)顆粒燃料,鍋爐將出現(xiàn)冒黑煙、效率低、有粉塵污染等現(xiàn)象。因此,燃用生物質(zhì)顆粒燃料鍋爐需要加裝專門的送風(fēng)設(shè)施,在充分保證燃燒生物質(zhì)“顆?!惫┭趿康囊笙?,鍋爐進(jìn)風(fēng)量可以進(jìn)行調(diào)整。生物質(zhì)顆粒鍋爐的技術(shù)關(guān)鍵是:高密度生物質(zhì)“顆?!眽嚎s成型加工設(shè)備與連續(xù)性生產(chǎn)的自動(dòng)生產(chǎn)線、鍋爐結(jié)構(gòu)、燃燒方式、換熱方式、送風(fēng)方式突破傳統(tǒng)模式。
二、物質(zhì)燃料鍋爐的運(yùn)行
生物質(zhì)燃料鍋爐的運(yùn)行與燃煤鍋爐的運(yùn)行一樣,根據(jù)不同的鍋爐規(guī)格型號(hào)設(shè)置不同的燃燒設(shè)備。但由于生物質(zhì)顆粒燃料是經(jīng)過(guò)壓縮成型的,水分大、密度高、揮發(fā)分溢出速度慢,不易著火燃燒,容易冒黑煙。所以要保證生物質(zhì)燃料燃燒完全,即:要使燃燒設(shè)備與所用燃料相適應(yīng);要從提高爐膛溫度、改善燃燒來(lái)減少不完全損失;要從燃料空氣比例,煤層厚度,爐排速度,爐膛負(fù)壓和過(guò)量空氣系數(shù)等來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制;在運(yùn)行中要加強(qiáng)檢查、維護(hù)和保養(yǎng)。
生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)也常規(guī)火力發(fā)電技術(shù)的區(qū)別主要有兩點(diǎn),同時(shí)也是兩大技術(shù)難點(diǎn),一時(shí)燃燒設(shè)備,二是上料系統(tǒng)。生物質(zhì)的燃燒設(shè)備主要有:堆裝燃燒、爐排式燃燒鍋爐、懸浮鍋爐、和流化床燃燒鍋爐。目前,爐排式燃燒鍋爐該技術(shù)在國(guó)外被廣泛應(yīng)用,有成功的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。在國(guó)內(nèi)已經(jīng)建成和投運(yùn)了25太機(jī)組,目前運(yùn)行良好。振動(dòng)爐排鍋爐為自然循環(huán)、單汽包、但爐膛、平衡通風(fēng)、室內(nèi)布置、全鋼架結(jié)構(gòu)、底部支撐結(jié)構(gòu)型鍋爐。鍋爐汽水系統(tǒng)采用自然循環(huán),爐膛外集中下降管結(jié)構(gòu)。該鍋爐采用“M”型布置,爐膛和過(guò)熱器通道采用全封閉的模式結(jié)構(gòu),很好地保證了鍋爐的密封性能。過(guò)熱蒸汽采用四級(jí)加熱,三級(jí)噴水減溫方式,使過(guò)熱器溫度有很大的調(diào)解裕度,以保證鍋爐蒸汽參數(shù)。尾部豎井內(nèi)布置有兩級(jí)省煤器、一級(jí)高壓煙氣冷卻器和兩級(jí)低壓煙氣冷卻器。空氣預(yù)熱器布置在煙道以外,采用水冷加熱的方式,有效地避免了尾部煙道的低溫腐蝕。
由于生物質(zhì)燃料是經(jīng)過(guò)高壓低溫壓縮加工成型的顆粒狀燃料,水分大,體積大,燃料之間相互碰撞阻力大,所以在安裝螺旋式上料機(jī)時(shí)要注意以下幾個(gè)方面:螺旋式上料機(jī)安裝時(shí),輸料管與地面下儲(chǔ)料斗連接時(shí)要有一定的傾斜角度。但為了節(jié)約鍋爐房占地面積,同時(shí)又符合鍋爐房設(shè)計(jì)規(guī)范的工藝布置要求,所以輸料管的傾斜角≤60°為宜。在燃料經(jīng)過(guò)螺旋式上料機(jī)的螺旋軸轉(zhuǎn)動(dòng)下通過(guò)輸料管進(jìn)入到密閉式料斗時(shí),由于燃料層厚度受煤閘門的限制。因此,為了避免燃料進(jìn)入的太多,造成燃料在密閉式燃料斗和輸料管內(nèi)積壓,并影響燃料通過(guò)煤閘門??梢栽诼菪缴狭蠙C(jī)最上端與密閉料斗連接的輸料管最上端位置開一個(gè)檢查孔,并安裝一個(gè)行程開關(guān)對(duì)螺旋式上料機(jī)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止進(jìn)行自動(dòng)控制。當(dāng)密閉式料斗和輸料管內(nèi)的燃料積壓時(shí),可以自動(dòng)切斷螺旋式上料機(jī)電動(dòng)機(jī)電源,而使螺旋式上料機(jī)停止工作;當(dāng)密閉式燃料斗和輸料管內(nèi)的燃料缺少時(shí),自動(dòng)連接螺旋上料機(jī)電源,使螺旋上料機(jī)開始工作,往輸料管密閉式料斗內(nèi)輸送燃料。由于生物質(zhì)燃料是高揮發(fā)分燃料,燃料的燃燒速度比煤快,并且燃燒所含的灰分比煤低,燃料的燃盡率比煤高。生物質(zhì)燃料的燃盡率可達(dá)到96%,而煤的燃盡率在85—94%之間。所以生物質(zhì)燃料在燃爐中的燃燒溫度能達(dá)到1060℃以上。因此根據(jù)鍋爐負(fù)荷情況,正確調(diào)整生物質(zhì)燃料層的高度及爐排轉(zhuǎn),是為了最大的提高鍋爐熱效率的一項(xiàng)措施。一般燃煤鍋爐的煤層厚度控制在100—140毫米之間,負(fù)荷高時(shí)加高煤層厚度,負(fù)荷低時(shí)減低煤層高度。爐排機(jī)轉(zhuǎn)速一般情況下可控制在250—400轉(zhuǎn)/分鐘,最高不超過(guò)450轉(zhuǎn)/分鐘,以維持煤燃料的足夠燃燼時(shí)間。而生物質(zhì)燃料的燃點(diǎn)低、揮發(fā)分高、燃燒速度快、燃燼率高、燃燒溫度高。所以根據(jù)生物質(zhì)鍋爐經(jīng)過(guò)一個(gè)采暖期運(yùn)看,我們認(rèn)為生物質(zhì)燃料鍋爐的煤層厚度一般控制在130—150毫米之間,負(fù)荷高時(shí)可加高燃料層厚度,負(fù)荷低時(shí)減低燃料層厚度。爐排機(jī)轉(zhuǎn)速一般情況下可控制在300—500轉(zhuǎn)/分鐘,最高不超過(guò)550轉(zhuǎn)/分鐘。以便維持生物質(zhì)燃料足夠的燃燼時(shí)間。如果爐排機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)慢,容易引起倒燃而使燃料斗里的燃料著火。所以在鍋爐運(yùn)行要隨時(shí)觀察爐排上燃料燃燒的情況,如燃料斗里的燃料有著火現(xiàn)象,應(yīng)及時(shí)加大爐排機(jī)轉(zhuǎn)速,以消除燃料斗里的燃料著火情況。
近期,筆者跟隨調(diào)研組對(duì)某市水煤漿試點(diǎn)和生物質(zhì)能顆粒燃料開展了調(diào)研工作,了解了上述清潔能源的生產(chǎn)、銷售、使用情況,采集了有關(guān)數(shù)據(jù)資料,分析了相關(guān)問(wèn)題,形成了推行清潔能源,淘汰落后鍋爐,從源頭上控制污染物排放,提高空氣質(zhì)量,改善大氣環(huán)境的一些建議。
一、水煤漿的特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì),以及推廣應(yīng)用存在的問(wèn)題
(一)水煤漿的特點(diǎn)
水煤漿是一種相對(duì)經(jīng)濟(jì)、潔凈、可替代石油和天然氣的煤基液體燃料,它既保持了煤炭原有的物理特性,又具有象石油一樣的流動(dòng)性和穩(wěn)定性,在運(yùn)輸、儲(chǔ)存、泵送、燃燒等方面都與石油相近。
(二)水煤漿的優(yōu)勢(shì)
1、在節(jié)能方面的優(yōu)勢(shì)
水煤漿鍋爐比普通的燃煤鍋爐燃燒效率高,可從80%左右提高到95%以上,熱效率也可從65%提高到85%以上。水煤漿鍋爐與燃煤鍋爐相比,綜合節(jié)能率約15%。
2、在環(huán)保方面的優(yōu)勢(shì)
一是制作優(yōu)質(zhì)水煤漿必須選用較好的煤,在原產(chǎn)地經(jīng)過(guò)精洗剔除雜質(zhì)后運(yùn)出,原料煤的含硫率和灰份低,可以從源頭上減少SO2等污染物的排放。二是水煤漿鍋爐采用噴射燃燒等先進(jìn)工藝,煤漿燃燒較充分,煙氣排放能夠達(dá)到或優(yōu)于國(guó)家規(guī)定的二類地區(qū)第二時(shí)段排放標(biāo)準(zhǔn)。與燒煤和重油相比,各種污染物排放濃度有較大幅度的降低。如果企業(yè)采用國(guó)家Ⅰ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的水煤漿,可不安裝脫硫設(shè)施就能保證SO2的達(dá)標(biāo)排放。三是相對(duì)燃煤而言,可以大大減少倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸和燃燒過(guò)程中的揚(yáng)塵,凈化周邊環(huán)境,減少堆煤場(chǎng),節(jié)約用地。
3、在經(jīng)濟(jì)效益方面的優(yōu)勢(shì)
水煤漿鍋爐與重油或柴油鍋爐相比,燃料成本可節(jié)約30~50%。
(三)推廣應(yīng)用水煤漿存在的問(wèn)題
1、水煤漿鍋爐的建設(shè)成本較高。例如,我市上xxx印刷有限公司1臺(tái)2噸的水煤漿鍋爐,建設(shè)費(fèi)用約100萬(wàn),而普通的2噸燃煤或燃油鍋爐建設(shè)費(fèi)用約30~40萬(wàn),包括安裝環(huán)保設(shè)施。企業(yè)原有的燃煤或燃油鍋爐不能直接改造成水煤漿鍋爐,必須拆除原鍋爐后重新建設(shè),所以初期投資成本較高。
2、與燃煤鍋爐相比,水煤漿鍋爐燃料成本提高15~20%。
3、與傳統(tǒng)鍋爐相比,水煤漿鍋爐燃燒技術(shù)相對(duì)復(fù)雜,維護(hù)要求較高。水煤漿鍋爐的噴孔、點(diǎn)火電極、磁棒、爐膛等部位需要經(jīng)常清洗、除灰。
4、某些試點(diǎn)單位鍋爐排放的污染物濃度仍然偏高。最近采集的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,某試點(diǎn)企業(yè)20噸鍋爐SO2的排放濃度平均約500 mg/m3,而按照總量減排的要求,須達(dá)到350 mg/m3以下。所以20噸以上鍋爐還須上脫硫設(shè)施,企業(yè)可能難以接受,推廣較困難。
二、生物質(zhì)能顆粒燃料的特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì),以及推廣應(yīng)用存在的問(wèn)題
(一)生物質(zhì)能顆粒燃料的特點(diǎn)
生物質(zhì)能顆粒燃料是在燃燒應(yīng)用上的一項(xiàng)科研成果。它是利用秸稈、水稻稈、薪材、木屑、花生殼、瓜子殼、苜蓿草、樹皮等廢棄的農(nóng)作物和工業(yè)廢物,經(jīng)粉碎―混合―擠壓―烘干等工藝,最后制成顆粒狀燃料,生產(chǎn)過(guò)程不需添加助燃物質(zhì)。
(二)生物質(zhì)能顆粒燃料的優(yōu)勢(shì)
生物質(zhì)能顆粒燃料是潔凈燃燒技術(shù)發(fā)展的一次突破,其原料本身含硫量極低。它采用先進(jìn)的氣化燃燒方式,具有高效的燃燒效率,能將不完全燃燒熱損失和化學(xué)未完全燃燒熱損失降到較低,并且無(wú)需處理就可實(shí)現(xiàn)煙氣、氮氧化物、二氧化硫等污染物的達(dá)標(biāo)排放。據(jù)測(cè)算,每燃燒1萬(wàn)噸生物質(zhì)能顆粒燃料可替代燃煤0.8萬(wàn)噸,減少SO2排放150噸,煙塵排放80噸。生物質(zhì)能鍋爐是替代燃油、燃煤鍋爐的選擇之一,運(yùn)行成本也比燃油、燃?xì)忮仩t低。
調(diào)研組也對(duì)部分試點(diǎn)企業(yè)的0.7噸生物質(zhì)能鍋爐進(jìn)行了考察和監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)結(jié)果初步表明,這種鍋爐在無(wú)須另行治理的情況下,煙氣排放達(dá)標(biāo),煙塵、二氧化硫、氮氧化物等污染物排放濃度明顯較低。
(三)推廣應(yīng)用生物質(zhì)能顆粒燃料存在的問(wèn)題
1、對(duì)生物質(zhì)能顆粒燃料認(rèn)識(shí)不足。由于生物質(zhì)能顆粒燃料在我市是一個(gè)新興的清潔燃料行業(yè),大多數(shù)人對(duì)生物質(zhì)能顆粒產(chǎn)品具有高能、環(huán)保、使用方便的特性認(rèn)識(shí)不夠,許多用能單位根本就不知道有生物質(zhì)能顆粒產(chǎn)品。
2、原材料供應(yīng)尚未普及。生產(chǎn)生物質(zhì)能燃料的原材料主要是秸稈、水稻稈、薪材、木屑、花生殼、瓜子殼等廢棄的農(nóng)作物和工業(yè)廢物。珠三角地區(qū)廢棄的農(nóng)作物比我國(guó)北方少,木屑、鋸末等工業(yè)廢物的產(chǎn)生量雖然不少,但絕大部分已被利用為生產(chǎn)鋸末板或刨花板等家具板材。
3、成本價(jià)格偏高。生物質(zhì)能顆粒燃料成本約1000元/噸,市場(chǎng)價(jià)格約1200元/噸,比優(yōu)質(zhì)煤高出30%以上。
三、結(jié)論和建議
推廣應(yīng)用水煤漿和生物質(zhì)能顆粒燃料能夠優(yōu)化我市的能源結(jié)構(gòu),可從燃料源頭確保鍋爐煙氣達(dá)標(biāo)排放,是整治黑煙囪的有效手段之一,是替代煤、油等燃料的較佳選擇。
建議:1、環(huán)保監(jiān)管部門對(duì)新、改、擴(kuò)建鍋爐在環(huán)評(píng)審批時(shí)強(qiáng)制使用水煤漿、生物質(zhì)能顆粒燃料等清潔能源鍋爐,其中2噸以上的推薦使用水煤漿鍋爐,2噸以下的推薦使用生物質(zhì)能顆粒燃料鍋爐;2、對(duì)高速公路和主干道路兩旁的燃煤燃油鍋爐以行政手段推行改造,用水煤漿或生物質(zhì)能顆粒燃料鍋爐逐步替代現(xiàn)有鍋爐。
四、措施
綜合分析調(diào)研情況,調(diào)研組提出以下保障措施,以確保水煤漿和生物質(zhì)能顆粒燃料有序推廣應(yīng)用。
(一)質(zhì)監(jiān)、工商等部門加強(qiáng)監(jiān)管,確保水煤漿生產(chǎn)、銷售企業(yè)給用戶穩(wěn)定提供優(yōu)質(zhì)的水煤漿,水煤漿的標(biāo)準(zhǔn)必須符合《水煤漿技術(shù)條件國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》中的Ⅰ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
(二)由政府培育幾家水煤漿生產(chǎn)企業(yè)和生物質(zhì)能顆粒燃料生產(chǎn)經(jīng)銷企業(yè),形成規(guī)范有序的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境,減輕市場(chǎng)壟斷程度,保障燃料的充足供應(yīng)。
(三)綜合運(yùn)用經(jīng)濟(jì)手段、法律手段和行政手段推廣應(yīng)用天然氣、輕柴油、水煤漿、生物質(zhì)能顆粒燃料等清潔燃料。一是落實(shí)已制定的財(cái)政資金補(bǔ)助措施,并增加對(duì)生物質(zhì)能鍋爐和其它清潔能源鍋爐的改造補(bǔ)貼;二是對(duì)現(xiàn)有冒黑煙企業(yè)限期治理,治理措施推薦使用水煤漿或其它清潔能源鍋爐;三是以實(shí)施《珠江三角清潔空氣行動(dòng)計(jì)劃》為契機(jī),由政府相關(guān)部門聯(lián)手,出臺(tái)相關(guān)政策文件,用行政手段強(qiáng)制推行使用天然氣、輕柴油、水煤漿、生物質(zhì)能顆粒燃料等多樣性清潔燃料,從根本上減少大氣污染物排,改善城市空氣質(zhì)量。
(四)組織有關(guān)部門對(duì)水煤漿用煤產(chǎn)地和生物質(zhì)能顆粒燃料鍋爐生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)一步考察,掌握水煤漿和生物質(zhì)能顆粒燃料的原料來(lái)源、生產(chǎn)、供應(yīng)、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)效益等情況。
這是個(gè)朝陽(yáng)行業(yè),名字鮮亮,底氣十足,發(fā)展前景不可估量。根據(jù)國(guó)際能源理事會(huì)預(yù)測(cè),到2020年,全球可再生能源中生物質(zhì)能的比重接近60%,而生物質(zhì)成型燃料則占生物質(zhì)能利用的60%。
煉獄三部曲
石書田說(shuō),若要投身這個(gè)行業(yè)還得三思,因?yàn)楸仨氁?jīng)歷煉獄般的“激蕩三部曲”。
第一個(gè)階段,激情澎湃。一年光秸稈的產(chǎn)量就有7億噸,把它們?nèi)D(zhuǎn)成固體成型燃料,那價(jià)值簡(jiǎn)直就是再造一個(gè)農(nóng)業(yè)??!
第二個(gè)階段,任勞任怨。真要進(jìn)來(lái)具體操作,那是相當(dāng)難?!稗r(nóng)業(yè)進(jìn)人,工業(yè)出去”。上午可能還西裝革履做研發(fā)和匯報(bào),下午就得在田間地頭和老百姓一起商談合作,以及進(jìn)行設(shè)備調(diào)試,晚上或許對(duì)著空曠無(wú)比的鄉(xiāng)村,整理一天的工作總結(jié),半夜起來(lái)上廁所都讓人出一身冷汗。學(xué)校的專業(yè)知識(shí)在這里就是“文不對(duì)題”,是否適應(yīng)環(huán)境、讓思維習(xí)慣貼近農(nóng)村實(shí)際才是制勝法寶。
第三個(gè)階段,漸入佳境。新成立的行業(yè)往往各方面都不規(guī)范,挑戰(zhàn)很多,機(jī)會(huì)也很多。這就要求從業(yè)者自身要有學(xué)習(xí)能力,同時(shí)具備創(chuàng)新精神。
談及在綠色行業(yè)創(chuàng)業(yè),石書田說(shuō):“不能光看著名字新奇好聽,就蜂擁而至。沒有激情,就不會(huì)走得長(zhǎng)遠(yuǎn);沒有真正的熱愛,就不會(huì)切身地將自己的發(fā)展前途與行業(yè)的前途結(jié)合起來(lái)。要知道,實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的試金石!”
基地建設(shè)人才最缺乏
因?yàn)樯镔|(zhì)成型燃料產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略大后方在農(nóng)村,所以非常需要“上得廳堂,入得田莊”的基地建設(shè)人才?;亟ㄔO(shè)人員一定要有耐心,有毅力,有一定的基礎(chǔ),還要耐得住寂寞。
其次,生產(chǎn)型管理人員、運(yùn)營(yíng)管理人員也很缺乏。對(duì)管理人才的要求是復(fù)合型的,除了要有涉農(nóng)方面的經(jīng)驗(yàn),還要有涉工方面的能力。從2013年開始,對(duì)技術(shù)人員的需求會(huì)增加,要求他們不光做技術(shù)更新?lián)Q代的研發(fā),還要掌握新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。
“生物質(zhì)成型燃料的入行門檻不是很高。首先把知識(shí)基礎(chǔ)打好,其次要對(duì)行業(yè)信息有所了解,并找到自己的立足點(diǎn)。而不管具體崗位是什么,都要對(duì)這個(gè)行業(yè)有激情?!敝芏f還強(qiáng)調(diào),在這個(gè)行業(yè)一定要有敏銳度,捕捉信息的能力要強(qiáng),“比如煤價(jià)、油價(jià)、天然氣價(jià)格增高了,你就要馬上聯(lián)想到,公司正好可以抓住這個(gè)時(shí)機(jī)向企業(yè)供應(yīng)生物質(zhì)燃料呀!”
奧科瑞豐的擇才標(biāo)準(zhǔn)
【關(guān)鍵詞】 燃料 研究現(xiàn)狀 發(fā)展前景 生物質(zhì)固體
我國(guó)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國(guó),農(nóng)村發(fā)展隨著新格局的改變,做出了政策性的調(diào)整,農(nóng)村農(nóng)作物廢棄物回收利用,依靠生物質(zhì)能得到一定經(jīng)濟(jì)效益,且緩解環(huán)境污染,減少浪費(fèi)。國(guó)家重視新能源的開發(fā)和利用,在這樣的情況之下,生物質(zhì)能必然會(huì)成為重要的研發(fā)對(duì)象。
1 生物質(zhì)固體成型燃料研究現(xiàn)狀
1.1 國(guó)內(nèi)外生物質(zhì)固體成型燃料研究的現(xiàn)狀
國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀:生物質(zhì)燃料具有它固有的特性,比如說(shuō)它屬于一種可再生資源,重復(fù)利用度高,完全符合國(guó)家可再生資源的條件,在掌握好其優(yōu)勢(shì)的情況下,運(yùn)用到實(shí)際中,使得資源合理利用,這是發(fā)展的趨勢(shì)所在。那么,在國(guó)內(nèi),隨處可見農(nóng)民利用生物質(zhì)能實(shí)現(xiàn)農(nóng)村收割后留下的秸稈,將其成型的批量生產(chǎn),達(dá)到實(shí)現(xiàn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)利益化的結(jié)果。我國(guó)在技術(shù)上存在著一些缺陷,這些缺陷導(dǎo)致在生產(chǎn)量上不能達(dá)到一定規(guī)模,還有運(yùn)輸不便的問(wèn)題等,這些是需要解決的,而且高新的技術(shù)是國(guó)內(nèi)需要學(xué)習(xí)和借鑒的。
國(guó)外現(xiàn)狀:在國(guó)外,生物質(zhì)能的研究和開發(fā)項(xiàng)目已經(jīng)趨向成熟,比如說(shuō)美國(guó)、英國(guó)、澳大利亞等發(fā)達(dá)國(guó)家,在技術(shù)上的鉆研已經(jīng)有了很大的突破,而且技術(shù)基本已經(jīng)成型。在面對(duì)全世界的關(guān)注和重視,國(guó)家已經(jīng)大范圍的提高對(duì)生物質(zhì)能的高度認(rèn)識(shí),對(duì)于生物質(zhì)能的開發(fā)已經(jīng)成為重中之重。對(duì)于能源的轉(zhuǎn)化,這是資源再利用后的創(chuàng)新結(jié)果。國(guó)外很多生產(chǎn)者,已經(jīng)大量的對(duì)這塊領(lǐng)域投入精力,在資金和技術(shù)上都得到了相應(yīng)的投資。目前,很多國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)者,引用國(guó)外先進(jìn)的技術(shù),學(xué)以致用,將生物質(zhì)固體成型燃料得到有效的利用和加工,在得到技術(shù)上的指引之下,正在積極提高自身能力和作為。
1.2 了解生物質(zhì)能的應(yīng)用情況,客觀理解研發(fā)的意義
十二五規(guī)劃建設(shè)中不斷的提出要規(guī)劃農(nóng)村城鎮(zhèn)建設(shè),縮進(jìn)農(nóng)村與城市的距離。這一大的發(fā)展方向,是需要農(nóng)村和城鎮(zhèn)共同努力創(chuàng)造的。生物質(zhì)能源為農(nóng)村城市建設(shè)提供了良好的契機(jī),也為生產(chǎn)者提供了回報(bào)社會(huì)的機(jī)會(huì)。
那么,對(duì)于可再生資源的合理配置優(yōu)化問(wèn)題上,不能理解,目前農(nóng)村在農(nóng)作物上的廢棄物的利用,是推動(dòng)農(nóng)村發(fā)展的動(dòng)力和指向。生物質(zhì)能的利用在農(nóng)村已經(jīng)很普遍。結(jié)合工廠的加工利用,解決了農(nóng)村不少供熱供暖的問(wèn)題。生物質(zhì)固體成型燃料的研究,在新的領(lǐng)域中發(fā)揮其作用,比如城鎮(zhèn)的修建中,我們可以看到解決了不少城市采暖問(wèn)題。
不論在農(nóng)村還是城市,生物質(zhì)能的應(yīng)用,遍布在工業(yè)園、社區(qū)等地方。在化工和農(nóng)業(yè)發(fā)展上,得到良好的資源配置,將其轉(zhuǎn)化為新能源新動(dòng)力,這是國(guó)家在農(nóng)業(yè)規(guī)劃中取得的一大進(jìn)步。在長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展目標(biāo)下,我國(guó)會(huì)不斷將生物質(zhì)能的研發(fā)作為首要任務(wù),不斷突破技術(shù)和大規(guī)模生產(chǎn)的目標(biāo),變廢為寶轉(zhuǎn)為實(shí)在生產(chǎn)力。
1.3 分析生物質(zhì)能的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì),進(jìn)一步規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)
第一,在優(yōu)勢(shì)上,優(yōu)勝略汰,創(chuàng)新發(fā)展是根本。我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),資源十分的豐富,在許多廢棄利用的例子上顯而易見,不僅能達(dá)到經(jīng)濟(jì)上的效益,而且有效的解決了一些就業(yè)難的問(wèn)題。企業(yè)想要立足社會(huì),需要不斷的競(jìng)爭(zhēng)中獲得地位,那么在生物能源研究發(fā)展這塊領(lǐng)域,有很大潛力和競(jìng)爭(zhēng)力。很多企業(yè)學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)的技術(shù),將生物質(zhì)固體燃燒能源技術(shù)應(yīng)用純熟。優(yōu)勝略汰,適者生存的法則,使生物質(zhì)能的研發(fā)與利用成為燙手山芋。
第二,國(guó)家的重視,企業(yè)的技術(shù)發(fā)展,帶來(lái)可觀收益。在規(guī)劃農(nóng)村建設(shè)問(wèn)題,以及農(nóng)業(yè)發(fā)展問(wèn)題上,國(guó)家的政策支持,給予很大的鼓勵(lì)。這使得大批的生產(chǎn)企業(yè)者,大膽創(chuàng)新,不斷突破新的技術(shù),研發(fā)出可行性技術(shù),及時(shí)與農(nóng)村農(nóng)業(yè)廢棄利用相互接應(yīng)。這樣推動(dòng)了企業(yè)與農(nóng)村建設(shè)。給農(nóng)民和企業(yè)者以及國(guó)家?guī)?lái)了良好效益。
第三,在現(xiàn)代社會(huì)中,生產(chǎn)線上存在著不能大規(guī)模生產(chǎn)的缺點(diǎn),如能將這缺點(diǎn)得以解決,在生產(chǎn)效益方面會(huì)得到很大的提高。這是在技術(shù)上應(yīng)不斷突破的重要一點(diǎn),日本、美國(guó)等國(guó)家,應(yīng)用生物質(zhì)能研究的技術(shù)比較先進(jìn),這需要生產(chǎn)中不斷學(xué)習(xí)和豐富經(jīng)驗(yàn),也是一個(gè)重要的發(fā)展目標(biāo)和方向。
2 發(fā)展前景可觀,生物質(zhì)能源仍舊是未來(lái)趨勢(shì)導(dǎo)向
2.1 媒體雜志報(bào)道,新觀點(diǎn)推波助瀾
在各種雜志和媒體報(bào)道上,已經(jīng)足夠引起社會(huì)關(guān)注度。重視程度的輕重也決定其走向,我國(guó)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國(guó),最近由《農(nóng)經(jīng)》雜志社主辦的一期研討會(huì)上,與會(huì)專家也發(fā)表了觀點(diǎn)。在未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)上,作為秸稈生產(chǎn)大國(guó),面對(duì)生物質(zhì)固體成型燃料研究上,需要不斷的學(xué)習(xí)新的技能和經(jīng)驗(yàn),補(bǔ)充自身不足,達(dá)到優(yōu)質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。這些可以通過(guò)與國(guó)外進(jìn)行學(xué)習(xí)和交流,一來(lái)可以促進(jìn)中外合作,二來(lái)可以推進(jìn)秸稈新技術(shù),給整體行業(yè)鏈接做扎實(shí)的基礎(chǔ)。促進(jìn)行業(yè)產(chǎn)業(yè)的全面發(fā)展。
2.2 規(guī)模化應(yīng)用是發(fā)展關(guān)鍵
順應(yīng)國(guó)家文明建設(shè)和城鎮(zhèn)規(guī)劃的要求,我國(guó)電力供應(yīng)不足、農(nóng)村生活改善方面,都需要實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)能源規(guī)模化應(yīng)用的策略。目前,高溫的天氣,導(dǎo)致地方提起進(jìn)入電力供應(yīng)不足的高峰。我國(guó)目前應(yīng)用較多的是農(nóng)作物秸稈以及農(nóng)產(chǎn)品余物上,加上廢棄物以及家禽廢物等,這些殘余物每年達(dá)到十多億噸。因此,為實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)能規(guī)?;瘧?yīng)用勢(shì)在必行。
2.3 政策利好助推產(chǎn)業(yè)發(fā)展
生物質(zhì)能在政府推行的政策下,使產(chǎn)業(yè)得到迅猛發(fā)展。生物質(zhì)能源是世界四大能源之一,在農(nóng)業(yè)資源領(lǐng)域、城市中、林業(yè)資源、工廠廢水還有畜禽糞便上應(yīng)用廣泛。在實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)能的合理利用中,面臨著很多考驗(yàn),面對(duì)系列的問(wèn)題,在政策上得到應(yīng)允,是項(xiàng)目開展的首要條件。企業(yè)給國(guó)家?guī)?lái)良好效益的同時(shí),國(guó)家也為中小企業(yè)發(fā)展難提供良好的平臺(tái)。
2.4 解決環(huán)保問(wèn)題,緩解能源短缺
生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)資源,在以往,農(nóng)村經(jīng)常可見的現(xiàn)象,如在收割完農(nóng)作物后,將其剩下的部分燃燒,這使得空氣污染加重,在其合理資源利用下,減少了廢棄物對(duì)空氣的污染。在工廠、學(xué)校、城市、醫(yī)院方面,在采暖以及電力、燃料方面解決了能源短缺的問(wèn)題。
3 生物質(zhì)固體成型燃料研究的發(fā)展目標(biāo)
對(duì)于生物質(zhì)能的研究,我國(guó)樹立了長(zhǎng)遠(yuǎn)的目標(biāo)。在國(guó)家的重視之下,生物質(zhì)能發(fā)展越來(lái)越快,經(jīng)過(guò)不斷的創(chuàng)新和學(xué)習(xí)新的技術(shù),給國(guó)家和社會(huì)做出了貢獻(xiàn)。十二五規(guī)劃一直都非常重視農(nóng)村發(fā)展建設(shè)問(wèn)題,也對(duì)生物質(zhì)資源的發(fā)展給予大幅度支持。尤其針對(duì)生物質(zhì)成型燃料,在其發(fā)現(xiàn)具可再生利用資源之初,就注定其發(fā)展會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)騰飛,實(shí)現(xiàn)其價(jià)值。國(guó)家政策支持,對(duì)生物基礎(chǔ)質(zhì)成型燃料在今后的應(yīng)用廣泛奠定了基礎(chǔ),并且樹立了長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展目標(biāo)。
4 結(jié)語(yǔ)
目前,國(guó)家能源局和農(nóng)業(yè)部正在進(jìn)行生物質(zhì)固體成型燃料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)工作,包括固體成型燃料的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)、燃燒器技術(shù)和成型設(shè)備關(guān)鍵部件等規(guī)范。根據(jù)前文所述,在國(guó)內(nèi)外新的發(fā)展格局下,擁有國(guó)家政策對(duì)生物質(zhì)固體成型燃料研究的大力支持,通國(guó)不斷努力學(xué)習(xí),突破技術(shù)上和大規(guī)模生產(chǎn)的問(wèn)題,我國(guó)有充足的資本和信心將生物質(zhì)能推向更高更遠(yuǎn)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能;發(fā)展;現(xiàn)狀;問(wèn)題
中圖分類號(hào):S21 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-0432(2011)05-0013-1
1 農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能的概念
農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能資源是指農(nóng)業(yè)作物(包括能源作物);農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的廢棄物,如農(nóng)作物收獲時(shí)殘留在農(nóng)田內(nèi)的農(nóng)作物秸稈(玉米秸、高粱秸、麥秸、稻草、豆秸和棉稈等);農(nóng)業(yè)加工業(yè)的廢棄物,如農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中剩余的稻殼等。在各種可再生能源中,農(nóng)業(yè)等生物質(zhì)是獨(dú)特的,它是貯存的太陽(yáng)能,更是一種唯一可再生的碳源,可轉(zhuǎn)化成常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料。替代煤炭,石油和天然氣等化石燃料,可永續(xù)利用,具有環(huán)境友好和可再生雙重屬性,發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
2 中國(guó)農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能開發(fā)利用現(xiàn)狀
我國(guó)農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能資源主要包括農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便、農(nóng)產(chǎn)品加工副產(chǎn)品和能源作物等,發(fā)展?jié)摿薮螅臻g廣闊。20世紀(jì)80年代以來(lái),我國(guó)政府一直將生物質(zhì)能源利用技術(shù)的研究與應(yīng)用列為重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目,開展了生物質(zhì)能利用新技術(shù)的研究和開發(fā),中央和各地不斷加大資金投入力度,加強(qiáng)科研開發(fā)與技術(shù)攻關(guān),開展不同形式的試點(diǎn)示范與建設(shè),有力地促進(jìn)了農(nóng)業(yè)等生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前,中國(guó)農(nóng)業(yè)生物質(zhì)的發(fā)展主要在以下幾方面:發(fā)展農(nóng)村沼氣、發(fā)展農(nóng)作物秸稈直接燃燒、氣化、固化成型、農(nóng)作物秸稈發(fā)電、發(fā)展燃料乙醇、生物柴油。
2.1沼氣產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展
我國(guó)沼氣產(chǎn)業(yè)已從單純的能源利用發(fā)展成為廢棄物處理和生物質(zhì)多層次綜合利用,整合太陽(yáng)能技術(shù),并與養(yǎng)殖業(yè)、種植業(yè)廣泛結(jié)合,實(shí)踐性地探索出一系列適合中國(guó)農(nóng)村地區(qū)推廣應(yīng)用的北方“四位一體”、南方“豬沼果”和西北“五配套”能源生態(tài)模式,成為發(fā)展綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)和鞏固生態(tài)建設(shè)成果的一個(gè)重要途徑,在農(nóng)村生產(chǎn)和生活中發(fā)揮了重要作用。
2.2農(nóng)作物秸稈能源化利用初見成效
秸稈的主要能源化利用方式為直接燃燒、氣化和固化成型等。通過(guò)改進(jìn)農(nóng)村現(xiàn)有的炊事爐灶,不僅提高了傳統(tǒng)爐灶的燃燒效率(大約在20%左右),而且也減少了室內(nèi)空氣污染,改善了農(nóng)村生活環(huán)境。
2.3非糧生物液體燃料初具規(guī)模
中國(guó)已培育出“醇甜系列”雜交甜高粱品種,培育并引進(jìn)多個(gè)畝產(chǎn)超過(guò)3噸的優(yōu)良木薯品種。
3 我國(guó)農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能發(fā)展存在的主要問(wèn)題
3.1政府政策引導(dǎo)及財(cái)稅政策激勵(lì)措施力度不夠,政府仍然缺乏行之有效的統(tǒng)一規(guī)劃和監(jiān)管
在現(xiàn)有技術(shù)水平和政策環(huán)境條件下,大多數(shù)可再生能源開發(fā)利用成本高,再加上資源分散、規(guī)模小、生產(chǎn)不連續(xù)等特點(diǎn),在現(xiàn)行市場(chǎng)規(guī)則下缺乏競(jìng)爭(zhēng)力,需要政策扶持和激勵(lì)。發(fā)展生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè),要在政府引導(dǎo)和財(cái)稅政策支持下,建立中介組織,加強(qiáng)資源開發(fā)和技術(shù)開發(fā),探索建立“適度規(guī)模、就近轉(zhuǎn)化、統(tǒng)籌規(guī)劃、模塊建設(shè)、分散生產(chǎn)、集中營(yíng)銷”的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式。
3.2在我國(guó)現(xiàn)實(shí)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境中,還存在一些消極因素制約或阻礙著農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能利用技術(shù)的發(fā)展、推廣和應(yīng)用
如市場(chǎng)保障機(jī)制還不夠完善,該產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)平臺(tái)并不公平。在現(xiàn)行能源價(jià)格條件下,農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能源產(chǎn)品缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力,投資回報(bào)率低挫傷了投資者的投資積極性,而銷售價(jià)格高又挫傷了消費(fèi)者的積極性;技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)范,市場(chǎng)管理混亂。目前,雖然國(guó)家逐步加大了對(duì)農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能等可再生能源發(fā)展的支持力度,但由于沒有建立起強(qiáng)制性的市場(chǎng)保障政策,無(wú)法形成穩(wěn)定的市場(chǎng)需求,可再生能源發(fā)展缺少持續(xù)的市場(chǎng)拉動(dòng),致使我國(guó)可再生能源新技術(shù)發(fā)展緩慢。
3.3產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開發(fā)能力和產(chǎn)業(yè)體系薄弱
除沼氣外,其他農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能的技術(shù)水平較低,缺乏技術(shù)研發(fā)能力,設(shè)備制造能力弱,技術(shù)和設(shè)備生產(chǎn)較多依靠進(jìn)口,技術(shù)水平和生產(chǎn)能力與國(guó)外先進(jìn)水平差距較大。當(dāng)前,中國(guó)纖維素制備燃料乙醇核心技術(shù)仍未取得突破;生物柴油酶轉(zhuǎn)化技術(shù)仍未進(jìn)入商業(yè)化大規(guī)模應(yīng)用;直接燃燒發(fā)電技術(shù)急需中小型核心裝備;氣化發(fā)電技術(shù)小規(guī)模下效率較高,但急需提高配套設(shè)備的穩(wěn)定性;燃?xì)?沼氣)發(fā)電技術(shù)急需發(fā)展低熱值生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)電裝置等產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)技術(shù)瓶頸問(wèn)題遠(yuǎn)沒有得到解決。同時(shí),農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能源資源評(píng)價(jià)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品檢測(cè)和認(rèn)證等體系不完善,人才培養(yǎng)不能滿足市場(chǎng)快速發(fā)展的要求,沒有形成支撐可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)服務(wù)體系。
3.4政府有關(guān)部門應(yīng)真正從“戰(zhàn)略”和“替代”問(wèn)題來(lái)考慮,加大資金投入,進(jìn)一步支持發(fā)展農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能等產(chǎn)業(yè)
由于資源分散、收集手段落后,我國(guó)的農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能利用工程的規(guī)模很??;為降低投資,大多數(shù)工程采用簡(jiǎn)單工藝和簡(jiǎn)陋設(shè)備,設(shè)備利用率低,轉(zhuǎn)換效率低下。所以,農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能項(xiàng)目的投資回報(bào)率低,運(yùn)行成本高,難以形成規(guī)模效益,不能發(fā)揮其應(yīng)有的、重大的能源作用。目前,民營(yíng)企業(yè)是發(fā)展農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的主體,其在資金和研發(fā)上有許多困難,政府應(yīng)有針對(duì)性地出臺(tái)更有效的扶持政策。針對(duì)中國(guó)農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)面臨的問(wèn)題,當(dāng)前最緊迫的任務(wù)是將農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)納入基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的范疇,科學(xué)制定發(fā)展規(guī)劃并建立產(chǎn)業(yè)發(fā)展體系,從根本上解決原材料的供應(yīng)問(wèn)題;積極完善財(cái)稅扶持政策,建立財(cái)政資金優(yōu)先購(gòu)買自主創(chuàng)新生物產(chǎn)品制度,對(duì)生物柴油、生物質(zhì)發(fā)電和經(jīng)批準(zhǔn)生產(chǎn)的燃料乙醇等重要生物質(zhì)能產(chǎn)品給予支持,以此來(lái)促進(jìn)行業(yè)的快速發(fā)展;另外,應(yīng)改變投融資渠道較為單一的現(xiàn)狀,加大科技攻關(guān)力度,大力促進(jìn)農(nóng)業(yè)等生物質(zhì)能技術(shù)研究開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化的投入和利用,為生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造良好條件。
關(guān)鍵詞:鉆石理論;生物質(zhì)發(fā)電;清潔能源
中圖分類號(hào):F2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):16723198(2013)23000102
說(shuō)起生物質(zhì)能,人們并不陌生。生物質(zhì)能,就太陽(yáng)能通過(guò)光合作用,以化學(xué)能的形式儲(chǔ)存在生物質(zhì)中的能力,具有環(huán)境污染小、可以再生利用的特點(diǎn),并且分布特別廣泛。幾千前來(lái),人類一直使用生物質(zhì)能作為主要能源,只是在工業(yè)革命以后,人類的能源使用方式才發(fā)生了改變。
上個(gè)世紀(jì)能源危機(jī)以后,生物質(zhì)能又重新得到人們的關(guān)注。經(jīng)過(guò)四十多年的發(fā)展,生物質(zhì)能源技術(shù)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步,利用生物質(zhì)能源技術(shù)生成的產(chǎn)品已經(jīng)可以替代目前人們廣泛使用的石油、天然氣、電力等現(xiàn)代能源。
生物質(zhì)發(fā)電是生物質(zhì)高效利用的一種重要途徑,也是一種可持續(xù)發(fā)展的新型能源。為了推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展,我國(guó)2006年頒布了《可再生能源法》,并且頒布了一系列相關(guān)配套法律法規(guī),我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展,年均裝機(jī)容量增長(zhǎng)率高達(dá)30%。根據(jù)發(fā)展規(guī)劃,到2020年,生物質(zhì)發(fā)電的裝機(jī)容量將達(dá)到3000萬(wàn)千瓦,占電力總裝機(jī)容量的比重將達(dá)到2%。
為了分析某一產(chǎn)業(yè)是否有競(jìng)爭(zhēng)力,美國(guó)著名產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)家Micheal·Porter在1990年出版了《國(guó)家的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)》一書,在這本書中,他提出了決定產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的鉆石模型,這一模型逐漸成為一個(gè)重要的理論工具,被用來(lái)分析某一國(guó)家的某一產(chǎn)業(yè)是否有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。
筆者旨在以生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)為例,從Porter鉆石模型的視角分析我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),探討提升我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的對(duì)策和途徑。
1生物質(zhì)發(fā)電概述及重要意義
1.1生物質(zhì)發(fā)電概述
人們?cè)谵r(nóng)業(yè)、林業(yè)、工業(yè)生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生很多廢棄物,城市居民在生活中也會(huì)產(chǎn)生生活垃圾,利用這些廢棄物、動(dòng)物糞便作為燃料,將這些物質(zhì)直接燃燒,或者轉(zhuǎn)化為可燃?xì)怏w燃燒,利用產(chǎn)生的熱量進(jìn)行發(fā)電,這種技術(shù)就叫做生物質(zhì)發(fā)電。生物質(zhì)發(fā)電是一個(gè)完整的產(chǎn)業(yè)鏈條,如下圖所示(圖1)。生物質(zhì)發(fā)電具有技術(shù)成熟、可靠性高、發(fā)電無(wú)間歇性、清潔環(huán)保、電能質(zhì)量好等特點(diǎn)。在歐美等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家,這些國(guó)家很注重環(huán)保,生物質(zhì)發(fā)電日趨成熟,已經(jīng)成為一些國(guó)家重要的供熱和發(fā)電方式。根據(jù)使用燃料的不同,生物質(zhì)發(fā)電包括沼氣發(fā)電、農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電和垃圾發(fā)電。
圖1我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈上世紀(jì)70年代,世界石油危機(jī)爆發(fā),很多國(guó)家認(rèn)識(shí)到單純依靠石油、煤炭等化石燃料是有很大風(fēng)險(xiǎn)的。瑞典、芬蘭、丹麥等北歐小國(guó)通過(guò)開發(fā)利用可再生能源來(lái)優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),注重開發(fā)秸稈等生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)。北歐小國(guó)在生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)方面的努力也引起了主要發(fā)達(dá)國(guó)家的重視,生物質(zhì)發(fā)電因此獲得了較快發(fā)展。2002年,在南非的約翰內(nèi)斯堡召開了可持續(xù)發(fā)展世界論壇,這次會(huì)議以后,生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)在全球得到了快速發(fā)展。
1.2重要意義
(1)緩解能源消耗的結(jié)構(gòu)性矛盾。
在能源儲(chǔ)量、能源供給方面,我國(guó)存在著很明顯的結(jié)構(gòu)性矛盾。主要是過(guò)于依賴石油和煤炭等化石燃料,石油進(jìn)口依存度也很高。我國(guó)正大力推動(dòng)城市化和工業(yè)化進(jìn)程,天然氣和石油的供需矛盾越來(lái)越突出,我國(guó)已經(jīng)成為石油和天然氣進(jìn)口大國(guó),對(duì)國(guó)際市場(chǎng)的依賴程度日益提高。能源對(duì)外依存度過(guò)高,這就影響我國(guó)的能源經(jīng)濟(jì)安全。發(fā)展生物質(zhì)能發(fā)電,符合我國(guó)國(guó)情,對(duì)促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展,對(duì)于促進(jìn)增長(zhǎng)方式的轉(zhuǎn)變都有重要意義。
(2)有利于促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展,服務(wù)“三農(nóng)”建設(shè)。
生物質(zhì)發(fā)電,對(duì)于帶動(dòng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展、增加農(nóng)民收入和就業(yè)崗位,是有很大益處的。以秸稈發(fā)電為例,1臺(tái)裝機(jī)容量為12MW的機(jī)組年消耗生物質(zhì)秸稈約20萬(wàn)噸,如果按180元/噸計(jì)算,則每年可給當(dāng)?shù)剞r(nóng)民帶來(lái)近4000萬(wàn)元收入。此外,還可給農(nóng)民提供大量的收購(gòu)、運(yùn)輸?shù)染蜆I(yè)崗位。
2Micheal·Porter的鉆石理論
產(chǎn)業(yè)為什么會(huì)具有競(jìng)爭(zhēng)力呢?Porter教授認(rèn)為產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力取決于四個(gè)方面的因素及其相互作用,這四個(gè)方面是指:一個(gè)國(guó)家的要素稟賦、需求狀況、相關(guān)產(chǎn)業(yè)和輔助產(chǎn)業(yè)的情況及公司的策略、結(jié)構(gòu)和競(jìng)爭(zhēng)。Porter教授認(rèn)為,這四個(gè)要素之間具有雙向作用,并形成了鉆石體系,這四個(gè)因素,也是評(píng)價(jià)這一產(chǎn)業(yè)是否能夠良性發(fā)展的重要條件,他把這套體系歸納為鉆石模型,企業(yè)最有可能在鉆石條件最為有利的行業(yè)獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)并取得成功。
圖2Porter的鉆石模型2.1國(guó)內(nèi)需求
國(guó)內(nèi)需求狀況在提高某一行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)方面發(fā)揮著重要的作用,因?yàn)樗a(chǎn)的產(chǎn)品首先是用來(lái)滿足國(guó)內(nèi)需求。Porter教授認(rèn)為,企業(yè)一般對(duì)距離最近的消費(fèi)者的需求最為敏感。消費(fèi)者需求可以為企業(yè)改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量提供反饋信息,國(guó)內(nèi)消費(fèi)者的需求特點(diǎn)能直接影響國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的特征,促進(jìn)公司產(chǎn)品的創(chuàng)新,并提高產(chǎn)品質(zhì)量。如果國(guó)內(nèi)消費(fèi)者精明而挑剔,就會(huì)增加企業(yè)的壓力,壓力也是創(chuàng)新的動(dòng)力,就會(huì)迫使公司不斷滿足更高的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),在產(chǎn)品生產(chǎn)上持續(xù)創(chuàng)新,這從中觀層面講可以提高公司的競(jìng)爭(zhēng)能力,從宏觀層面講就增強(qiáng)了國(guó)家的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
2.2 相關(guān)產(chǎn)業(yè)和輔助產(chǎn)業(yè)
獨(dú)木難成林,產(chǎn)業(yè)也是如此,一個(gè)國(guó)家國(guó)內(nèi)成功的行業(yè)經(jīng)常是由很多相關(guān)行業(yè)組成的一個(gè)行業(yè)群,因?yàn)橄嚓P(guān)產(chǎn)業(yè)和輔助產(chǎn)業(yè)對(duì)技術(shù)、教育這些高級(jí)生產(chǎn)要素的投入所產(chǎn)生的效益可以波及到另外的行業(yè),具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的上下游產(chǎn)業(yè)對(duì)于國(guó)內(nèi)某一個(gè)行業(yè)獲得核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)也是大有好處的。
2.3 要素稟賦
生產(chǎn)要素是有層次的,主要可以區(qū)分為兩個(gè)層次:高級(jí)生產(chǎn)要素和一般生產(chǎn)要素。一般生產(chǎn)要素就是指自然資源、氣候、地理位置和人口這些基礎(chǔ)要素;高級(jí)生產(chǎn)要素就是指掌握高技術(shù)受過(guò)良好教育的高素質(zhì)勞動(dòng)力、科技設(shè)備和技術(shù)能力。Porter教授認(rèn)為,對(duì)某一國(guó)家產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)最重要的是高級(jí)生產(chǎn)要素,如果說(shuō)一般生產(chǎn)要素是天然產(chǎn)生的,高級(jí)生產(chǎn)要素則是個(gè)人、企業(yè)和政府共同投資的結(jié)果。政府對(duì)教育的投資,不僅可以提高國(guó)民的整體技術(shù)能力和知識(shí)水平,而且能夠促進(jìn)高等院校對(duì)先進(jìn)技術(shù)的研究和開發(fā)。
2.4 公司的策略、結(jié)構(gòu)和競(jìng)爭(zhēng)
從微觀上講,產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力是企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的綜合體現(xiàn),誰(shuí)也無(wú)法否認(rèn)索尼對(duì)于日本電子、三星對(duì)于韓國(guó)電子產(chǎn)業(yè)的影響。對(duì)于不同國(guó)家而言,管理理念也是不同的,這些理念促使企業(yè)采取不一樣的策略、結(jié)構(gòu)和競(jìng)爭(zhēng)。如果國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)很激烈,經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境的洗禮,也有利于公司保持國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。因?yàn)槠髽I(yè)為了應(yīng)對(duì)競(jìng)爭(zhēng),會(huì)不斷提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、加大創(chuàng)新力度,進(jìn)而提高企業(yè)在世界市場(chǎng)的地位。
由以上分析可知,產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的建立是有原因的。國(guó)家的要素稟賦、需求狀況、相關(guān)產(chǎn)業(yè)和輔助產(chǎn)業(yè)的情況以及公司的策略、結(jié)構(gòu)和競(jìng)爭(zhēng)等四個(gè)因素共同決定了某一行業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)是否有競(jìng)爭(zhēng)力。Porter教授認(rèn)為,產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的建立并非易事,只有當(dāng)產(chǎn)業(yè)集群擁有足夠的資源來(lái)彌補(bǔ)最初進(jìn)入某個(gè)市場(chǎng)所帶來(lái)的損失,新進(jìn)入的企業(yè)才能克服已存在的其他產(chǎn)業(yè)集群的先發(fā)優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)中存在的不利因素。而且,政府的政策對(duì)于鉆石模型中的四要素會(huì)產(chǎn)生影響,如果政府對(duì)某一產(chǎn)業(yè)進(jìn)行支持,就可以幫助幫助產(chǎn)業(yè)集群彌補(bǔ)最初進(jìn)入某個(gè)市場(chǎng)的損失。
3從鉆石理論視角看我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)
作為電力行業(yè)的一個(gè)細(xì)分行業(yè),生物質(zhì)發(fā)電也是和其他生產(chǎn)要素息息相關(guān)的,這些生產(chǎn)要素決定了這一產(chǎn)業(yè)是否能健康發(fā)展。
3.1與生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)相關(guān)的要素稟賦
我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),可以利用的生物質(zhì)資源十分豐富,生物質(zhì)廢棄物的總量,相當(dāng)于煤炭年開采量的一半,約合6.56億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。每年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的生物質(zhì)總量有50多億噸,相當(dāng)于20多億噸油的當(dāng)量,這一數(shù)字是我國(guó)一次能源總消耗量的3倍。
根據(jù)農(nóng)業(yè)部門的統(tǒng)計(jì),我國(guó)全部農(nóng)作物的播種面積大約為一億公頃,每年農(nóng)作物秸稈的生產(chǎn)總量大約有7億噸,除部分地區(qū)作為造紙?jiān)?,部分偏遠(yuǎn)地區(qū)用作炊事燃料,家畜的飼料和部分的秸稈用于還田作為肥料之外,可作為生物質(zhì)燃料的秸稈約為3.5億噸,其燃燒值可折合成1.8億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化可以生產(chǎn)為1億噸燃料酒精或5000萬(wàn)噸生物柴油。豐富的資源稟賦為我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電發(fā)展創(chuàng)造了條件。
3.2 電力需求狀況
電力行業(yè)的下游用電客戶主要分為兩類:企業(yè)客戶和城鄉(xiāng)用電客戶,居民用電量比較穩(wěn)定,增速也很穩(wěn)定,第二產(chǎn)業(yè)中的制造業(yè),尤其是一些高耗能產(chǎn)業(yè),如有色化工、建材和鋼鐵等,這些都是周期大、投資大、產(chǎn)能易增不易減的基礎(chǔ)性原材料產(chǎn)業(yè),如果經(jīng)濟(jì)有所波動(dòng),將處于不利地位。2008年下半年的金融危機(jī)對(duì)這些行業(yè)的影響很大,很多企業(yè)開始限產(chǎn),直接影響了電力用量。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的轉(zhuǎn)變,隨著“調(diào)結(jié)構(gòu)”的深入,高耗能產(chǎn)業(yè)將會(huì)受到限制,其用電量也會(huì)減少。
但如果從用電結(jié)構(gòu)來(lái)看,生物質(zhì)發(fā)電量的需求將會(huì)上升。2009年11月,我國(guó)政府明確提出,到2020年,每單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的二氧化碳排放量要比2005年下降40%—50%,并且非化石燃料所占的比重要不斷提高,占到一次能源消費(fèi)比重要達(dá)到15%左右。在此背景下,生物質(zhì)發(fā)電等符合環(huán)保要求的發(fā)電方式將成為重點(diǎn)。
3.3生物質(zhì)發(fā)電相關(guān)產(chǎn)業(yè)和輔助產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
與生物質(zhì)發(fā)電密切相關(guān)的兩個(gè)產(chǎn)業(yè)是燃料收購(gòu)和設(shè)備生產(chǎn)。在燃料收購(gòu)方面,存在一些問(wèn)題。一是收購(gòu)難。我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一個(gè)重要特點(diǎn)是比較分散,一家一戶的秸稈量比較少,農(nóng)民出售秸稈的意識(shí)也并不強(qiáng)。秸稈的收購(gòu)價(jià)格也并不會(huì)較高,往往達(dá)不到農(nóng)民的期望價(jià)格,這就導(dǎo)致農(nóng)民出售秸稈的積極性不高;再就是在農(nóng)村,收購(gòu)秸稈的力量不足,因?yàn)榻斩捠召?gòu)的最佳季節(jié)恰好是農(nóng)忙季節(jié),我國(guó)近幾年青壯年農(nóng)民大量外出打工,農(nóng)村剩余勞動(dòng)力不足,農(nóng)民為了搶收搶種,較多地將秸稈就地焚燒。
在運(yùn)輸方面,生物質(zhì)原料運(yùn)輸也不是特別方便。主要原因就是農(nóng)作物的密度比較小,導(dǎo)致體積過(guò)大,這樣運(yùn)輸量就特別大。一般來(lái)說(shuō),是采用公路運(yùn)輸。為了方便運(yùn)輸,也是為了工業(yè)化生產(chǎn)的需要,就必須對(duì)生物質(zhì)燃料就行標(biāo)準(zhǔn)化打包,這樣就要購(gòu)買打包機(jī),而且所打的包塊必須符合電廠鍋爐的生產(chǎn)要求。而就實(shí)際情況而言,我國(guó)農(nóng)村運(yùn)輸多采用拖拉機(jī),對(duì)大型包塊難以運(yùn)輸。
與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)電力裝備制造業(yè)與發(fā)達(dá)國(guó)家還有較大差距。我國(guó)目前生物發(fā)電設(shè)備尚處于起步階段,相對(duì)于整個(gè)電力設(shè)備市場(chǎng)而言,所占份額較小。在設(shè)備生產(chǎn)方面,中國(guó)多個(gè)大型生物質(zhì)發(fā)電廠的技術(shù)和設(shè)備均來(lái)自丹麥BWE公司。國(guó)內(nèi)主要生產(chǎn)商,如青島捷能汽輪機(jī)集團(tuán)、武漢汽輪機(jī)廠、龍基電力集團(tuán)、濟(jì)南生建電機(jī)廠、濟(jì)南鍋爐廠等,技術(shù)水平和研發(fā)實(shí)力相對(duì)較弱,多是以引進(jìn)國(guó)外技術(shù)、國(guó)內(nèi)制造為主。在這種情況下,生物質(zhì)發(fā)電廠議價(jià)能力較弱,設(shè)備購(gòu)置費(fèi)通常占生物質(zhì)電廠總投資額的30%—
基金項(xiàng)目:本研究系國(guó)家旅游局科研項(xiàng)目:基于旅游協(xié)同促進(jìn)的文化軟實(shí)力建設(shè)研究(No.12TABK003)中期成果。
作者簡(jiǎn)介:張春燕(1983-),女,中南財(cái)經(jīng)政法大學(xué)旅游管理專業(yè)博士研究生,講師,研究方向:文化旅游、區(qū)域旅游與經(jīng)濟(jì)發(fā)展。40%,構(gòu)成了生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)主要投資成本之一。
3.4我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)情況
生物質(zhì)發(fā)電規(guī)模最大的是國(guó)電集團(tuán)和凱迪控股,2009年,這兩大集團(tuán)的總裝機(jī)容量達(dá)到了114.7萬(wàn)千瓦,占全國(guó)的27%,五大電力集團(tuán)的總裝機(jī)容量為107.6萬(wàn)千瓦,占所有生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量的24%(詳見表1),其中建成和成功并網(wǎng)發(fā)電的絕大多數(shù)還是五大電力集團(tuán)。就我國(guó)的情況來(lái)說(shuō),電力行業(yè)的壟斷程度比較高,生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)并不激烈,這對(duì)提升產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展水平是不利的。
表12009年主要生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)總裝機(jī)
容量與市場(chǎng)份額
企業(yè)名稱總裝機(jī)容量
(萬(wàn)千瓦)市場(chǎng)份額
(%)企業(yè)名稱總裝機(jī)容量
(萬(wàn)千瓦)市場(chǎng)份額
(%)國(guó)電73.317中電投6.31凱迪41.410華能31華電14.53江蘇國(guó)信11.53大唐10.52中節(jié)能4.814結(jié)論及啟示
根據(jù)波特的鉆石模型,我們可以看出生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)的一些問(wèn)題,主要是國(guó)產(chǎn)裝備水平比較弱,原材料收儲(chǔ)困難,等。本文對(duì)提升生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力,提出了幾點(diǎn)啟示。
4.1加強(qiáng)研發(fā),提升裝備水平
電力裝備是最能體現(xiàn)技術(shù)水平的環(huán)節(jié),是整個(gè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平的標(biāo)志,而恰恰是在電力裝備方面,我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有較大差距。我國(guó)自主研發(fā)的主要是氣化發(fā)電技術(shù),其他如直接燃燒技術(shù)還處于很初級(jí)的水平,尚不能達(dá)到工業(yè)應(yīng)用的要求,很多關(guān)鍵核心設(shè)備要從技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家購(gòu)買。
裝備水平的落后是制約我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電發(fā)展的瓶頸因素。加強(qiáng)自主研發(fā),提升裝備水平是提升行業(yè)技術(shù)水平的關(guān)鍵。
4.2競(jìng)爭(zhēng)程度的提升,將能提升產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平
凡是經(jīng)營(yíng)發(fā)電業(yè)務(wù)的企業(yè)必須要有電監(jiān)會(huì)頒發(fā)的發(fā)電業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)許可證,而獲得這一許可證的要求,比通常工業(yè)行業(yè)要嚴(yán)格得多。另外,在電力行業(yè),尤其在項(xiàng)目審批環(huán)節(jié),沒有深厚的對(duì)政府公關(guān)能力,很難拿到項(xiàng)目開工許可。電力行業(yè)還是有比較強(qiáng)的進(jìn)入壁壘的,這樣就導(dǎo)致競(jìng)爭(zhēng)不充分,不利于提升產(chǎn)業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平。
雖然我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)存在很強(qiáng)的進(jìn)入壁壘,但隨著經(jīng)濟(jì)改革的不斷深入,產(chǎn)業(yè)的開放也是大勢(shì)所趨。面對(duì)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的良好前景和國(guó)家政策的激勵(lì),無(wú)論是來(lái)自境外的跨國(guó)能源集團(tuán),還是資金充裕的民營(yíng)企業(yè)都有意投資這一產(chǎn)業(yè)。近年來(lái),很多來(lái)自發(fā)達(dá)國(guó)家的能源集團(tuán)已經(jīng)開始在中國(guó)投資,它們具有很強(qiáng)的資金和技術(shù)優(yōu)勢(shì),將對(duì)我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生重大影響。隨著產(chǎn)業(yè)開放程度的進(jìn)一步提高,民營(yíng)企業(yè)也會(huì)逐漸進(jìn)入這一產(chǎn)業(yè),這一產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)將會(huì)更加激烈,這對(duì)提升產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平是有利的。
4.3建立和完善生物質(zhì)燃料供應(yīng)鏈,確保燃料的持續(xù)供應(yīng)
對(duì)生物質(zhì)發(fā)電而言,燃料成本在總成本中占了很大比重,燃料成本是電廠能否實(shí)現(xiàn)盈利的重要因素之一。再就是燃料供應(yīng)要有穩(wěn)定性,否則將影響電廠設(shè)備的運(yùn)行。由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的季節(jié)性特征,燃料供應(yīng)會(huì)有所波動(dòng),而工業(yè)生產(chǎn)具有連續(xù)性。在現(xiàn)階段政府和生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)應(yīng)共同建立完善的生物質(zhì)燃料供應(yīng)鏈,對(duì)燃料的收集、加工、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行規(guī)范,以保證生物質(zhì)電廠擁有價(jià)格合理、持續(xù)供應(yīng)的燃料。
參考文獻(xiàn)
[1]譚力文,吳先明.國(guó)際企業(yè)管理[M].武漢:武漢大學(xué)出版社,2002:5759.
[2]葉慧.我國(guó)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的SWOT分析與對(duì)策[J].西南林院學(xué)報(bào),2008,(28):1720.
[3]賈小黎,丁航,李曉真,等.中國(guó)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、問(wèn)題和建議[J].太陽(yáng)能,2007,(5):1013.
[4]王振江,莊會(huì)永,肖兵,等.用于發(fā)電的中國(guó)生物質(zhì)能源可用性分析[J].華東電力,2006,(6):1619.
[關(guān)鍵詞]生物質(zhì)能 資源 沼氣 生物質(zhì)燃料 垃圾發(fā)電 展望
1 概述
生物質(zhì)是指通過(guò)光合作用而形成的各種有機(jī)體。生物質(zhì)能是太陽(yáng)能以化學(xué)能形式貯存在生物質(zhì)中的能量,它以生物質(zhì)為載體,直接或間接地來(lái)源于綠色植物的光合作用,可轉(zhuǎn)化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料,替代煤炭、石油和天然氣等化石燃料,可永續(xù)利用,具有環(huán)境友好和可再生雙重屬性,發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
福建省是少煤、無(wú)油、無(wú)天然氣、常規(guī)能源短缺的省份。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,福建省能源的自給率下降,2010年自給率為35%,預(yù)測(cè)2020年之后將降至20%,這是經(jīng)濟(jì)發(fā)展中一個(gè)嚴(yán)峻的問(wèn)題。在各種可再生能源中,生物質(zhì)能是一個(gè)獨(dú)特、重要的能源,它是貯存的太陽(yáng)能,更是一種唯一可再生的碳源,而且資源豐富,在世界能源消耗中,生物質(zhì)能占總能耗的14%,預(yù)計(jì)到下世紀(jì),世界能源消費(fèi)的40%來(lái)自生物質(zhì)能。因此,大力開發(fā)利用生物質(zhì)能源,是優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),確保能源安全、改善環(huán)境,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略措施之一。
我省生物質(zhì)能資源豐富,目前可作為能源利用的生物質(zhì)有林業(yè)木質(zhì)油料植物、農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便、農(nóng)產(chǎn)品加工副產(chǎn)品以及能源作物、稻殼、玉米芯、花生殼和甘蔗渣等農(nóng)產(chǎn)品加工副產(chǎn)品,甚至垃圾等都可用于生產(chǎn)新型能源。雖然福建省具有豐富的生物質(zhì)能源開發(fā)利用的潛在市場(chǎng),但是生物質(zhì)能開發(fā)利用水平還較低,如何加快生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,是擺在我們面前的重要課題。
2 福建省生物質(zhì)能學(xué)科發(fā)展簡(jiǎn)況
2.1福建省生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程
2.1.1生物質(zhì)形成的自然條件得天獨(dú)厚
福建省地處東南沿海,與臺(tái)灣隔海相望,全省地跨中亞熱帶和南亞熱帶兩個(gè)自然氣候帶,西北有武夷山脈、中部有戴云山脈阻擋寒風(fēng),東南有海風(fēng)調(diào)節(jié),屬海洋性季風(fēng)氣候區(qū),多雨、溫暖、濕潤(rùn),獨(dú)特的地理?xiàng)l件有利于各種生物質(zhì)的生長(zhǎng),生物質(zhì)能資源豐富。全省土地面積12.14萬(wàn)平方公里,其中山地、丘陵占80%以上,有“八山―水―分田”之稱,土壤肥沃,森林資源豐富,森林面積770.5萬(wàn)公頃,森林覆蓋率達(dá)63.10%,居全國(guó)第一,是我國(guó)南方的重要林區(qū)之一,有“綠色寶庫(kù)”之稱。
我省生物質(zhì)能資源主要包括林木枝椏和林業(yè)廢棄物、木本油料林油脂、廢動(dòng)植物油脂、畜禽糞便、工業(yè)有機(jī)廢水、生活垃圾、農(nóng)作物秸稈、農(nóng)業(yè)能源作物及農(nóng)產(chǎn)品加工副產(chǎn)品等。據(jù)初步調(diào)查分析,2008年我省生物質(zhì)能資源理論存有量約1600萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤,約占全國(guó)資源總量的3.5%。
2.1.2福建省生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程
近些年來(lái),我省生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,已經(jīng)建立一定的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。生物柴油和戶用沼氣領(lǐng)域發(fā)展處于全國(guó)領(lǐng)先水平,生物質(zhì)發(fā)電發(fā)展較快,但總體水平仍處于起步階段。
2.1.2.1沼氣
福建省沼氣技術(shù)從上世紀(jì)80年代初開始系統(tǒng)的研究,相繼成立省微生物所沼氣研究室、省農(nóng)科院農(nóng)業(yè)工程與環(huán)境保護(hù)研究中心等專業(yè)研究機(jī)構(gòu),在福建省能源研究會(huì)下設(shè)農(nóng)村能源專業(yè)委員會(huì),在福建省農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)下設(shè)農(nóng)村能源及環(huán)保組,還有福建省農(nóng)業(yè)廳農(nóng)村能源環(huán)保總站等管理機(jī)構(gòu)。
2001年以來(lái),福建省利用中央財(cái)政農(nóng)村小型公益設(shè)施建設(shè)補(bǔ)助資金以及農(nóng)業(yè)基本建設(shè)項(xiàng)目資金,逐步開展農(nóng)村戶用沼氣建設(shè)。先后有長(zhǎng)汀、永安、龍海、福清、邵武、壽寧等縣、市列入農(nóng)村小型公益設(shè)施沼氣建設(shè)項(xiàng)目,仙游、武夷山、松溪等縣、市實(shí)施“一池三改”農(nóng)村沼氣建設(shè)項(xiàng)目。
2004年~2008年,中央共投入國(guó)債項(xiàng)目資金5356萬(wàn)元。2005年至今,省級(jí)投資9880萬(wàn)元,地方財(cái)政投資2822萬(wàn)元。全省累計(jì)建池從2000年的13.3萬(wàn)戶增加到2008年的41.8萬(wàn)戶,分布于全省70多個(gè)縣(市、區(qū)),750多個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))。
到2008年,全省累計(jì)建成養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程1056處,容積349萬(wàn)m3,年產(chǎn)沼氣4400多萬(wàn)m3,年處理1100多萬(wàn)噸畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞水。全省共有規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)7724個(gè),建池比例為12.8%。其中,生態(tài)型沼氣工程占90%,環(huán)保型沼氣工程占10%。
2.1.2.2生物柴油能源化利用初見成效
自2002年以來(lái),福建省在國(guó)內(nèi)率先發(fā)展生物柴油工業(yè)化生產(chǎn)。目前福建已建立起有一定規(guī)模、設(shè)備裝置技術(shù)比較高的生物柴油生產(chǎn)企業(yè)12家,形成35萬(wàn)噸,年左右的生產(chǎn)能力,約占全省柴油消費(fèi)量的10%左右。
我省生物柴油發(fā)展路徑從第一代技術(shù)起步,同時(shí)積極開發(fā)第二代、第三代技術(shù),以爭(zhēng)取更多原料來(lái)源。第一代技術(shù)是以動(dòng)植物廢油脂為主,進(jìn)口棕櫚加工殘?jiān)蜑檩o的原料路線,但原料來(lái)源受限。第二代技術(shù)主要是提煉能源林果仁榨油。第三代技術(shù),由承擔(dān)教育部示范工程的福建師范大學(xué)以海洋藻類為原料提取生物柴油的研究試驗(yàn),取得了階段性研究試驗(yàn)成果。
2.1.2.3生物質(zhì)發(fā)電有一定進(jìn)展
生物質(zhì)能是我省各類可再生能源最豐富的一種,但技術(shù)成熟度低。多年來(lái),農(nóng)林業(yè)生物質(zhì)并未得到充分合理的利用,大部分任其枯萎、腐敗,目前利用率不到30%,而且其能源利用方式極為原始,大多數(shù)生物質(zhì)以直接燃燒為主,有效利用率很低。以農(nóng)林剩余物為主的生物質(zhì)能密度低,大量收購(gòu)必然帶來(lái)長(zhǎng)途搬運(yùn),運(yùn)輸成本高,原料采集范圍大,發(fā)電成本高,發(fā)展受限制。
應(yīng)用中科院廣州能源研究所重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目《生物質(zhì)大型上吸式氣化爐》和《1000kW生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)》研究技術(shù),2000年福建省莆田市建成了1000kW生物質(zhì)(谷殼)氣化發(fā)電廠,并投入運(yùn)行。2003年,建寧縣饒山熱能有限公司利用稻殼替代燃煤發(fā)電、供熱,解決稻殼資源浪費(fèi)的問(wèn)題。通過(guò)引進(jìn)“熱電聯(lián)產(chǎn)垃圾焚燒節(jié)能技術(shù)”將稻殼“變廢為寶”,該項(xiàng)目利用谷殼作為燃料替代燃煤生產(chǎn)蒸汽,同時(shí)用于發(fā)電,大大減少了s02等有毒廢氣的排放。項(xiàng)目運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的廢渣還可再用于生產(chǎn)白炭黑和炭黑。目前,饒山熱能有限公司年消耗稻殼約5萬(wàn)噸。
福建省生物質(zhì)能發(fā)電的主要途徑是垃圾發(fā)電,從2003年開始,我省進(jìn)行城市生活垃圾的發(fā)展研究和實(shí)踐,出臺(tái)了《福建省“十一五”城市生活垃圾無(wú)害化處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》和相應(yīng)的配套政策,使垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展。至2010年底,我省已建、在建和規(guī)劃建設(shè)的垃圾發(fā)電廠已有10座。全部投產(chǎn)后,日處理垃圾7400噸,年發(fā)電量7.33億kW?h,光發(fā)電一項(xiàng)就可節(jié)約25.7萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
2.2福建省生物質(zhì)能發(fā)展前景
福建省是一個(gè)一次能源十分缺乏的省份。生物質(zhì)能由于通過(guò)植物的光合作用可以再生,與風(fēng)能、太陽(yáng)能等同屬可再生能源,資源豐富,可保證能源的永續(xù)利用。生物質(zhì)的硫含量、氮含量低、燃燒過(guò)程中生成的SOx、NOx較少;生物質(zhì)作為燃料時(shí),由于它在生長(zhǎng)時(shí)需要的C02相當(dāng)于它排放的C02的量,因而對(duì)大氣的CO2凈排放量近似于零,可有效地減輕溫室效應(yīng)。生物質(zhì)能作為世界第四大能源,僅次于煤炭、石油和天然氣。根據(jù)生物學(xué)家估算,地球陸地每年生產(chǎn)1000億-1250億噸生物質(zhì);海洋年生產(chǎn)500億噸生物質(zhì)。生物質(zhì)能源的年生產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)全世界總能源需求量,相當(dāng)于目前世界總能耗的10倍。我國(guó)可開發(fā)為能源的生物質(zhì)資源到2010年可達(dá)3億噸。隨著農(nóng)林業(yè)的發(fā)展,特別是炭薪林的推廣,生物質(zhì)資源還將越來(lái)越多。
福建省豐富的生物質(zhì)資源預(yù)示著良好的發(fā)展前景,根據(jù)福建省相關(guān)部門制定的生物質(zhì)能開發(fā)利用規(guī)劃,要從以沼氣、生物柴油、壓縮成型固體燃料、垃圾發(fā)電為品種的生物質(zhì)能中篩選出作為示范工程,重點(diǎn)加以扶持,提高技術(shù)成熟度,加以推廣,以推動(dòng)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。
3 福建省生物質(zhì)能發(fā)展現(xiàn)狀
近年來(lái),國(guó)家高度重視生物質(zhì)能的開發(fā)和利用,頒布了《可再生能源法》、《可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)目錄》、《可再生能源發(fā)電有關(guān)管理規(guī)定》、《可再生能源發(fā)電價(jià)格和費(fèi)用分?jǐn)偣芾碓囆修k法》、《可再生能源發(fā)展專項(xiàng)資金管理暫行辦法》和《關(guān)于發(fā)展生物能源和生物化工財(cái)稅扶持政策的實(shí)施意見》等法規(guī)和配套辦法及規(guī)章,制定了20多項(xiàng)農(nóng)村沼氣、秸稈綜合利用、燃料乙醇等國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在國(guó)家的政策扶持和引導(dǎo)下,中央和各地不斷加大資金投入力度,通過(guò)加強(qiáng)科研開發(fā)與技術(shù)攻關(guān),開展不同形式的試點(diǎn)示范與建設(shè),有力促進(jìn)了我省生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
3.1生物質(zhì)能資源狀況
3.1.1沼氣
我省生物質(zhì)資源豐富,遍布全省各地,是全國(guó)發(fā)展沼氣重點(diǎn)省。據(jù)測(cè)算,如將全省人畜禽糞便用作燃料、肥料的作物秸桿1/3,經(jīng)厭氧發(fā)酵制取沼氣,年資源總量可達(dá)26.3億m3,折標(biāo)煤187萬(wàn)噸。若全部開發(fā)利用,農(nóng)業(yè)人均100.5m3.按人均日用氣0.3m3計(jì),可解決90%左右的生活燃料。
3.1.2垃圾
我省城市垃圾產(chǎn)量在迅速增加,據(jù)2005年統(tǒng)計(jì),全省城市生活垃圾量將達(dá)940多萬(wàn)噸。據(jù)調(diào)查,目前福、廈、泉等沿海城市每人每年平均垃圾量達(dá)450公斤左右。福州市一天的垃圾就達(dá)1200~1400噸。根據(jù)對(duì)福州、廈門等市垃圾質(zhì)地測(cè)試結(jié)果,可燃物占55%以上,熱值為5000kJ/kg左右,具備了建設(shè)垃圾發(fā)電廠的要求。
3.1.3生物質(zhì)制油
福建省是全國(guó)重點(diǎn)林區(qū)之一。適宜種植的能源高產(chǎn)作物主要是能源甘蔗、甘蔗、甘薯、木薯、油莎豆等;有開發(fā)潛力和價(jià)值的油料能源植物種類的科目有大戟科、樟科、桃金娘科、菊科、豆科、山茶萸科、大風(fēng)子科和蘿摩科等,可以適合規(guī)?;N植的有麻瘋樹、山蒼子、油茶、黃連木、烏桕、油桐等。
福建省還有豐富的農(nóng)作物秸稈稻草、麥草、蘆葦、竹子等非林質(zhì)纖維,有香蕉、菠蘿等果業(yè)莖稈和森林撫育間伐、樹林修枝、林業(yè)加工剩余物,以及隨處可見的野生芒屬植物等生物質(zhì)資源,每年的資源總量可能超過(guò)數(shù)千萬(wàn)噸。但大多未被充分利用,造成生物質(zhì)資源的很大浪費(fèi)。
福建省海洋資源十分豐富,有淺海41.5萬(wàn)公頃,灘涂20多萬(wàn)公頃,有海洋生物3000多種。其中可作為生物質(zhì)能源開發(fā)的原料不乏其中。
3.1.4生物質(zhì)資源總量
福建生物質(zhì)能資源主要包括農(nóng)業(yè)廢棄物、林業(yè)廢棄物、城市垃圾、廢棄動(dòng)植物油脂、工業(yè)有機(jī)廢水、木本油料林以及木薯、甜高梁等農(nóng)業(yè)能源作物七大類。據(jù)初步調(diào)查分析(2010年),目前全省生物質(zhì)能年資源總量約為1620萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)煤,占全國(guó)資源總量的3.5%。目前,全省生物質(zhì)能源年資源潛力分布如下:
(1)農(nóng)業(yè)廢棄物
農(nóng)村沼氣資源:以農(nóng)村畜禽糞便為主要原料的沼氣潛力為26.3億m3,折合187.8萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤;
秸桿:總量1035萬(wàn)噸,其中1/3可作能源利用,約345萬(wàn)噸,折合172萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤;
農(nóng)產(chǎn)品加工剩作物:以稻殼與甘蔗渣為主。總量約285萬(wàn)噸,折合184萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
(2)林業(yè)廢棄物
福建森林覆蓋率居全國(guó)之首,林業(yè)廢棄物資源豐富,包括林木枝椏和林產(chǎn)廢棄物等,約1200萬(wàn)噸,折合685.2萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
(3)城市垃圾發(fā)電資源
垃圾年產(chǎn)出約940萬(wàn)噸,其中720萬(wàn)噸可用于發(fā)電,發(fā)電量折合30萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
(4)廢棄動(dòng)植物油脂
可產(chǎn)生物柴油36萬(wàn)噸,折合51.5萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
(5)工業(yè)有機(jī)廢水產(chǎn)沼氣資源:17億m2,折合121.4萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
(6)水本油料林:可用于栽種木本油料林的用地約60萬(wàn)公頃,可產(chǎn)生物柴油120萬(wàn)噸,折合157.9萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
(7)木薯、甜高梁等:可產(chǎn)燃料乙醇30萬(wàn)噸,折合30萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
3.2生物質(zhì)能開發(fā)利用現(xiàn)狀
3.2.1沼氣開發(fā)與利用技術(shù)
3.2.1.1戶用沼氣
我省沼氣技術(shù)逐步成熟,通過(guò)不斷加強(qiáng)技術(shù)革新,注重新技術(shù)、新成果的應(yīng)用,在池型方面,研究出了適應(yīng)不同氣候、原料和使用條件的標(biāo)準(zhǔn)化池型。主要應(yīng)用有:①ZWD型沼氣池:由福建省農(nóng)科院上世紀(jì)90年代研發(fā),2002年獲得省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。其優(yōu)點(diǎn)是占地面積小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;解決了進(jìn)出料難題;擴(kuò)大沼氣發(fā)酵原料來(lái)源;且料液分布更均勻,提高沼氣產(chǎn)氣率18.9%。②SQC新型高效戶用沼氣池:1991年南福建省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境與能源技術(shù)總站與順昌縣聯(lián)合研究開發(fā),2004年獲中華農(nóng)科教基金農(nóng)技推廣獎(jiǎng)。SQC~,JI戶用高效沼氣池在福建省北部寒冷山區(qū)實(shí)現(xiàn)了全年不間斷產(chǎn)氣,可滿足5―6口之家常年生活用氣;目前泉州、漳州、三明、龍巖、莆田等地均有引進(jìn)該池型。③戶用玻璃鋼組裝式沼氣池:2002年,由福建省農(nóng)科院農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究所研制,是一種安全、新型、廉價(jià)的沼氣池。它產(chǎn)業(yè)化程度高;適應(yīng)性強(qiáng);密封性好,保證了最佳產(chǎn)氣條件。2003-~9月,獲得國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局實(shí)用新型專利。
3.2.1.2大中型沼氣工程
①以沼氣工程為紐帶,建立生態(tài)牧場(chǎng):項(xiàng)目于1983年在省農(nóng)科院畜牧獸醫(yī)研究所試驗(yàn)?zāi)翀?chǎng)實(shí)施,建立沼氣池271::1,總?cè)莘e1205m3,年產(chǎn)沼氣7.3萬(wàn)m3,除作生活燃料使用外,還進(jìn)行沼氣發(fā)電,作汽車燃料,用沼渣養(yǎng)蚯蚓種蘑菇,沼液放養(yǎng)胡子鯰等試驗(yàn);1982年,“沼氣長(zhǎng)距離輸送研究”獲省科技成果四等獎(jiǎng),向省內(nèi)外推廣;1989年獲農(nóng)業(yè)部農(nóng)村能源及環(huán)保優(yōu)秀成果三等獎(jiǎng)。②泉頭畜牧場(chǎng)沼氣生態(tài)系統(tǒng)工程研究:在泉頭萬(wàn)頭豬場(chǎng)建成我省第一個(gè)生態(tài)能源村的基礎(chǔ)上,1991年第二期建成兩座350m3上流式厭氧發(fā)酵塔(UASB)和300m3貯氣罐,用于發(fā)電(裝備45kW和75kW各1臺(tái)沼氣發(fā)電機(jī));沼渣用于種果和培植食用菌,沼液用于養(yǎng)萍、養(yǎng)魚,達(dá)到物質(zhì)、能量良性循環(huán);1 994年被國(guó)家環(huán)保局評(píng)為一等農(nóng)業(yè)生態(tài)技術(shù)。⑧隧道式沼氣池:2003年,南平市延平區(qū)農(nóng)村能源站曾憲芳等通過(guò)改造和吸收ABR和AF工藝技術(shù),形成隧道式沼氣池,該工藝提高了厭氧消化效率。④推流式厭氧濾床工藝(PAFR):從上世紀(jì)90年代開始推廣該工藝。沼氣池在常溫下池容產(chǎn)氣率可達(dá)0.5~1.0m3?-m-3?-d-1左右,能承受較大負(fù)荷沖擊,施工簡(jiǎn)便、管理方便、運(yùn)行穩(wěn)定,設(shè)置地下,占地?。唤到饴矢?,易產(chǎn)生微生物膜,采用防堵、自動(dòng)排渣工藝,基本實(shí)現(xiàn)不耗動(dòng)力運(yùn)行。⑤紅泥塑料厭氧發(fā)酵裝置及其后處理設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)技術(shù):2003年,福州北環(huán)環(huán)保技術(shù)有限公司開始引進(jìn)臺(tái)灣紅泥塑料厭氧發(fā)酵技術(shù),并著手紅泥塑料厭氧發(fā)酵裝置關(guān)鍵技術(shù)研究,并形成標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用技術(shù),在省內(nèi)外十幾家養(yǎng)殖場(chǎng)推廣。⑥高效厭氧凈化塔:2010年,福州科真自動(dòng)化工程技術(shù)有限公司研制出了高效厭氧凈化塔,并用沼氣發(fā)電余熱對(duì)厭氧凈化塔進(jìn)行加溫,解決了低溫季節(jié)不能正常產(chǎn)生沼氣的難題。⑦智能化大型沼氣池:福建省農(nóng)科院農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究所研發(fā)成功“智能化大型沼氣池遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)及高效產(chǎn)氣調(diào)控技術(shù)的應(yīng)用”,率先應(yīng)用玻璃鋼材料作為大型沼氣池保溫材料,建立玻璃鋼夾套水泥沼氣池,保溫效果好,2012年5月通過(guò)專家鑒定,比傳統(tǒng)沼氣池增加產(chǎn)氣量25.7%,解決了冬季沼氣池產(chǎn)氣難的問(wèn)題;采用厭氧發(fā)酵后固液分離,提高了發(fā)酵液濃度,達(dá)到高效產(chǎn)氣,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)調(diào)控,遠(yuǎn)程診斷,大大節(jié)省了人力成本。項(xiàng)目已獲得發(fā)明專利1項(xiàng)、實(shí)用新型專利6項(xiàng),達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。
沼氣的工業(yè)化應(yīng)用,包括沼氣集中供氣、沼氣發(fā)電等還處在示范階段。
3.2.2生物柴油的開發(fā)技術(shù)
目前我省已形成生物柴油35萬(wàn)噸/年左右的生產(chǎn)能力,其中5萬(wàn)噸以上的企業(yè)有3家,2萬(wàn)噸級(jí)的企業(yè)有2家,1萬(wàn)噸級(jí)企業(yè)有6家。但2008年以來(lái),受國(guó)際油價(jià)激烈震蕩和金融危機(jī)的影響,企業(yè)生產(chǎn)受到嚴(yán)重打擊,特別是生產(chǎn)工藝還不完善,產(chǎn)品價(jià)格較高,原料收集困難,原料成本占生物柴油總成本的3N左右。目前原料成本高,轉(zhuǎn)化率低。經(jīng)濟(jì)效益差是制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要障礙。因此產(chǎn)量從2007年的18萬(wàn)噸,跌到2008年的3.5萬(wàn)噸左右,許多企業(yè)處于停產(chǎn)、半停產(chǎn)或轉(zhuǎn)產(chǎn)的困境。
3.2.3燃料乙醇的開發(fā)技術(shù)
南平閩滬置業(yè)生物工程有限公司致力于推廣生物質(zhì)資源的轉(zhuǎn)換,公開征求工藝,采用生物質(zhì)資源替代石油資源,制造生產(chǎn)術(shù)質(zhì)石油。福建閩江學(xué)者、特聘教授張木清在省政協(xié)九屆四次會(huì)議上提交了題為《關(guān)于加快發(fā)展我省生物能源產(chǎn)業(yè)的建議》,把我省的甘薯、甘蔗列為生物質(zhì)資源,要求作為燃料乙醇原料加以重點(diǎn)發(fā)展。
1996年,福建農(nóng)林大學(xué)甘蔗綜合研究所在國(guó)內(nèi)首倡能源-甘蔗研究。在主持國(guó)家“九五”甘蔗育種科技攻關(guān)期間,首次將“高光效、高生物量育種”列入攻關(guān)內(nèi)容。以總生物量、總可發(fā)酵糖量為育種目標(biāo),創(chuàng)制能源甘蔗新材料,并通過(guò)一系列中間試驗(yàn)和技術(shù)指標(biāo)的評(píng)價(jià),選育能源甘蔗新品種的技術(shù)路線。通過(guò)自育和引進(jìn)獲得一批能源甘蔗新品種(系),接近或超過(guò)了美國(guó)第二代能源甘蔗品種的水平。2001年12月?!陡收峁夂闲阅艿倪z傳分析及高光效、高生物量能源甘蔗新品系選育》通過(guò)農(nóng)業(yè)部科技成果鑒定、能源甘蔗品種選育與鑒定這一核心技術(shù)已臻成熟。這期間,“十五”國(guó)家“863”計(jì)劃、福建省重大科技項(xiàng)目《能源專用甘蔗新品種選育》、福建省跨越計(jì)劃《能源甘蔗新品種(系)的中試與產(chǎn)業(yè)化》等都對(duì)能源甘蔗的研發(fā)給予立項(xiàng)資助。
廈大能源研究院研制和利用農(nóng)林纖維素生物質(zhì)聯(lián)產(chǎn)燃料酒精與術(shù)糖項(xiàng)目以農(nóng)林纖維素生物質(zhì)(秸稈、蔗渣、林草)等為原料,分離提取纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等組份;利用纖維素酶對(duì)纖維素組份進(jìn)行降解,制取燃料酒精;利用木聚糖酶對(duì)半纖維素組份進(jìn)行降解,制取功能性木糖。針對(duì)我國(guó)術(shù)質(zhì)纖維素原料預(yù)處理技術(shù)和多元化生物質(zhì)資源規(guī)模化培育與利用等核心技術(shù)亟須突破的現(xiàn)狀,研制木質(zhì)纖維素原料的高效預(yù)處理技術(shù)和低成本降解技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù),建設(shè)萬(wàn)噸級(jí)纖維素水解制備液體燃料及其醇電聯(lián)產(chǎn)綜合利用示范工程,實(shí)現(xiàn)纖維素乙醇、丁醇的清潔生產(chǎn)和能量自給項(xiàng)目仍需作大量工作。到2015年,預(yù)計(jì)示范工程規(guī)模將達(dá)到3萬(wàn)噸/年以上,并建立相應(yīng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)體系。
3.2.4固體成型燃料技術(shù)(主要是農(nóng)林廢棄物)
生物質(zhì)成型顆粒燃料主要由農(nóng)林廢棄物作為原材料經(jīng)過(guò)加工組成的。它是利用農(nóng)林廢棄物,如秸稈、水稻桿,薪材、術(shù)屑、花生殼、瓜子殼、甜菜粕、竹絲、稻糠、苜蓿菜、刨花、樹皮邊角料、雜草等所有廢棄的農(nóng)林作物,經(jīng)粉碎一烘干一陳化一混合―擠壓一冷卻一篩分―包裝等工藝處理過(guò)程,使原來(lái)松散、無(wú)定形的原料壓縮,最后制成顆粒狀燃料。其密度一般為1.1~1.3t/m3,熱值約為4080―4800kcal/kg。1噸生物質(zhì)成型燃料相當(dāng)于0.8噸標(biāo)準(zhǔn)煤或0.51噸柴油/燃料油。
福建省南安市寶林能源公司與著名大學(xué)聯(lián)合開發(fā)再能源燃料――生物質(zhì)顆粒燃料,同時(shí)突破傳統(tǒng)高能耗小產(chǎn)量的造粒設(shè)備,目前公司第五代造粒機(jī)已經(jīng)面市,保證今后福建本省在新能源燃料供需上,無(wú)須再?gòu)耐馐∫M(jìn)。寶林公司生產(chǎn)的生物質(zhì)顆粒燃料(直徑6mm~11mm)已經(jīng)出口多個(gè)國(guó)家,如日本、羅馬、芬蘭及東南亞。寶林在未來(lái)3年,計(jì)劃引進(jìn)外資,共同合作,力爭(zhēng)建設(shè)20個(gè)生產(chǎn)基地,達(dá)到年產(chǎn)50萬(wàn)噸的規(guī)模,做強(qiáng)做大福建、廣東、江西一帶的生物質(zhì)市場(chǎng)。福建南安海特機(jī)械公司、福建省南安市歐科新能源科技有限公司、福建省莆田市綠之道新能源有限公司都是生產(chǎn)生物質(zhì)顆粒燃料設(shè)備的廠家。
3.2.5生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)
3.2.5.1生物質(zhì)發(fā)電
沼氣發(fā)電作為一種清潔、環(huán)保、高效的發(fā)電方式,符合國(guó)家節(jié)能減排、循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)政策。我省沼氣發(fā)電項(xiàng)目共有21家,裝機(jī)規(guī)模小,大部分項(xiàng)目都處于建設(shè)或試運(yùn)行階段。很多養(yǎng)殖場(chǎng)僅是利用少部分的沼氣資源用來(lái)發(fā)電,發(fā)電主要為自用,都沒有接入電網(wǎng)。其中裝機(jī)容量較大的為大拇指環(huán)保科技(南平)有限公司正在建設(shè)的沼氣發(fā)電項(xiàng)目,其建設(shè)規(guī)模為250―350kW。福州科真自動(dòng)化工程技術(shù)有限公司研發(fā)KZ30GF-K、KZ50GF-K、KZ75GF-K型純沼氣發(fā)電機(jī)組,先后經(jīng)過(guò)福建省經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì)“產(chǎn)品投產(chǎn)鑒定”和福建省農(nóng)業(yè)機(jī)械鑒定推廣總站“技術(shù)鑒定”。2008年11月,在福清市星源農(nóng)牧開發(fā)有限公司安裝2臺(tái)75kW?h發(fā)電機(jī),經(jīng)過(guò)幾年的運(yùn)行,狀態(tài)良好,每天可發(fā)電600―1000kW?h。
集美大學(xué)能源與動(dòng)力工程研究所研發(fā)沼氣發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的熱泵(BHP)是一種節(jié)能環(huán)保型裝置,與電動(dòng)壓縮式熱泵相比,其主要?jiǎng)恿υ床煌T撗b置能充分回收利用沼氣發(fā)動(dòng)機(jī)余熱。
我省生物質(zhì)能發(fā)電已開始起步,光澤凱圣生物質(zhì)熱電廠利用雞糞和谷殼混合物發(fā)電,一期裝機(jī)容量為2.4萬(wàn)kW,每年消耗雞糞和谷殼混合物約25萬(wàn)噸以上,相當(dāng)于節(jié)約8.8萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)煤,于2010年投入運(yùn)行。建寧熱電聯(lián)產(chǎn)擴(kuò)建項(xiàng)目工程在原有供熱汽輪發(fā)電機(jī)組1×K20t/h鍋爐+1×C1315―24/5型背壓式汽輪機(jī)組基礎(chǔ)上,擴(kuò)建1×20t/h鍋爐+1×1.5MW背壓式汽輪機(jī)組,采用稻殼進(jìn)行燃燒發(fā)電。另外,規(guī)劃中的仙游生物質(zhì)發(fā)電廠位于仙游蓋尾鎮(zhèn)石馬村,裝機(jī)容量為2×12MW,項(xiàng)目已完成選址和初步規(guī)劃。
3.2.5.2垃圾發(fā)電
福建省垃圾焚燒發(fā)電以城市工業(yè)和生活垃圾為燃燒介質(zhì),采用機(jī)械爐排爐或循環(huán)流化床焚燒爐對(duì)垃圾進(jìn)行焚燒處理,利用其產(chǎn)生的熱量進(jìn)行發(fā)電。每處理1噸垃圾,約可發(fā)電250kW?h。垃圾發(fā)電的重要一環(huán)是重視城鎮(zhèn)的生活垃圾衛(wèi)生轉(zhuǎn)運(yùn)站的配套建設(shè),構(gòu)建城鄉(xiāng)一體化的垃圾運(yùn)輸轉(zhuǎn)運(yùn)體系,保證垃圾原料的供應(yīng)。
2007年,福建省建設(shè)廳、發(fā)改委、環(huán)保局印發(fā)實(shí)施《城市生活垃圾焚燒發(fā)電設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》。規(guī)劃到2015年,我省建成23座垃圾焚燒發(fā)電廠,處理規(guī)模1.33萬(wàn)噸/天,裝機(jī)容量達(dá)到26.15萬(wàn)kW,年發(fā)電量達(dá)11.17億LkW?h。
至2011年底,已投入運(yùn)營(yíng)的有福州、晉江、石獅、廈門垃圾焚燒發(fā)電廠、福州市紅廟嶺填埋氣發(fā)電廠、廈門東部、南安、晉江二期、莆田、惠安、南安擴(kuò)建、福清、寧德等垃圾焚燒發(fā)電廠,垃圾處理規(guī)模8900噸/天,裝機(jī)容量17.565萬(wàn)kW,發(fā)電約12.01億kW?h。正在施工的有安溪、南平、建陽(yáng)、龍巖、三明、邵武、浦城、漳州等8個(gè)垃圾焚燒發(fā)電廠;另有廈門海滄、閩候、平潭、福州第二等9個(gè)垃圾焚燒發(fā)電廠正在進(jìn)行可研、環(huán)評(píng)等前期工作。
2007年11月,福州紅廟嶺垃圾填埋場(chǎng)填埋氣體發(fā)電工程投入運(yùn)行。該工程采用目前國(guó)際上最先進(jìn)的馬丁技術(shù)建設(shè),利用填埋氣進(jìn)行發(fā)電,裝機(jī)總?cè)萘?.25MW,年均發(fā)電約1000萬(wàn)kW?h。
4 福建省生物質(zhì)能技術(shù)發(fā)展展望
4.1發(fā)展思路
以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo),以服務(wù)海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展戰(zhàn)略為動(dòng)力,以能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo),充分發(fā)揮生物質(zhì)資源和技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
充分利用農(nóng)業(yè)廢棄物,大力加強(qiáng)沼氣建設(shè),積極推廣固化成型燃料,大力發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè),大力發(fā)展具有規(guī)模效益、環(huán)境友好,經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展急需的產(chǎn)業(yè)。
加強(qiáng)科技創(chuàng)新、加大政策扶持、強(qiáng)化體系建設(shè),引導(dǎo)、整合和利用社會(huì)力量廣泛參與,推進(jìn)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)健康有序.發(fā)展。
4.2基本原則
(1)因地制宜,重點(diǎn)發(fā)展。在充分調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,貼近省情實(shí)際,立足當(dāng)?shù)刭Y源特點(diǎn),因地制宜,培育特色。重點(diǎn)發(fā)展包括以農(nóng)村沼氣為主的沼氣利用和發(fā)電,以生物柴油為主的生物液體燃料,以城市垃圾為主的生物質(zhì)能發(fā)電等三類。
(2)堅(jiān)持協(xié)調(diào)發(fā)展的原則。堅(jiān)持循環(huán)農(nóng)業(yè)理念,推動(dòng)農(nóng)業(yè)廢棄物能源化利用,把農(nóng)業(yè)廢棄物的能源化利用作為今后農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主攻方向,大力發(fā)展農(nóng)村沼氣,加快發(fā)展農(nóng)作物秸稈固化成型和氣化燃料。
(3)生物質(zhì)能發(fā)展要與我省經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相適應(yīng),發(fā)展規(guī)模和開發(fā)力度要與我省財(cái)力相適應(yīng),量力而行,立足未來(lái)發(fā)展。堅(jiān)持政府引導(dǎo)和市場(chǎng)配置相結(jié)合。
(4)優(yōu)先發(fā)展既有資源優(yōu)勢(shì),又有一定經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)和項(xiàng)目,把生物質(zhì)能發(fā)展與服務(wù)三農(nóng)、改善農(nóng)村、農(nóng)業(yè)、農(nóng)民的用能狀況結(jié)合起來(lái)。
(5)以技術(shù)可行為基礎(chǔ),努力掌握擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù),著力提高技術(shù)轉(zhuǎn)化應(yīng)用能力,積極探索發(fā)展生物質(zhì)能的多種有效途徑,引領(lǐng)我省生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。
(6)以原料的可獲得性為出發(fā)點(diǎn),以經(jīng)濟(jì)合理性為前提,以產(chǎn)業(yè)為紐帶,合理確定生產(chǎn)規(guī)模和發(fā)展模式,充分發(fā)揮各參與主體的積極性,積極構(gòu)建原料供應(yīng)、生產(chǎn)加工、產(chǎn)品利用以及維修服務(wù)等完整的產(chǎn)業(yè)鏈條,促進(jìn)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展。
4.3發(fā)展目標(biāo)
(1)沼氣:至2015年,全省農(nóng)村沼氣新增戶用沼氣24.80萬(wàn)戶,普及率達(dá)到82.85%;新建大中型沼氣工程815處;全省利用沼氣總量5.2億m3,其中戶用沼氣3.85億m3,大中型沼氣工程1.35億m3。
(2)生物液體燃料:積極建立木本油料林基地,建設(shè)科研示范基地和加工示范項(xiàng)目。力爭(zhēng)2015年生物柴油生產(chǎn)量達(dá)到15萬(wàn)t,開發(fā)生物柴油林種植基地,采用第二代和第三代技術(shù),加工生物柴油。
(3)生物質(zhì)發(fā)電:①沼氣發(fā)電:叫“十二五”期間,建成1座示范性并網(wǎng)型沼氣發(fā)電工程;把具備裝機(jī)能力240kW及以上的60%養(yǎng)殖企業(yè)、具備裝機(jī)能力60~240kW的10%養(yǎng)殖企業(yè)建成沼氣發(fā)電項(xiàng)目。②到2015年,我省建成23座垃圾焚燒發(fā)電廠和生物質(zhì)發(fā)電廠,生物質(zhì)發(fā)電總裝機(jī)容量43.61萬(wàn)kW.年發(fā)電量19.36億kW?h。
4.4技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展
4.4.1農(nóng)村和大中型沼氣
在提高戶用沼氣普及率的同時(shí),加強(qiáng)后續(xù)維護(hù),逐步完善服務(wù)體系,實(shí)現(xiàn)服務(wù)專業(yè)化,管理物業(yè)化,提高產(chǎn)業(yè)化水平,逐步推廣新建養(yǎng)殖小區(qū)和聯(lián)戶沼氣工程。今后新擴(kuò)建大中型沼氣工程,實(shí)行集中供氣、供熱和發(fā)電三結(jié)合,提高資源利用率。大中型沼氣工程,要采取集中供氣與發(fā)電相結(jié)合的發(fā)展方式,充分利用沼氣資源,最大限度地減少沼氣對(duì)空排放,避免大氣污染和能源浪費(fèi);農(nóng)村沼氣的沼渣、沼液要合理利用,充分用作農(nóng)田有機(jī)肥,禁止亂堆亂放,防止二次污染。
4.4.2生物柴油
生物質(zhì)液體燃料應(yīng)加緊企業(yè)重組,在發(fā)揮已形成生物柴油生產(chǎn)能力的同時(shí),著力加強(qiáng)第二代(木本油料)、第三代(海藻、纖維素)技術(shù)開發(fā)創(chuàng)新。加強(qiáng)小桐子、油桐及無(wú)患子等木本油料林高產(chǎn)優(yōu)良樹種選育栽培和生產(chǎn)基地建設(shè)以及果仁深加工,油化結(jié)合;開展生物質(zhì)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)剩余物(如甜高梁、秸稈等)液體燃料重點(diǎn)試驗(yàn)研發(fā)工作,爭(zhēng)取早日轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。
針對(duì)我省原有的生物柴油生產(chǎn)原料主要為餐飲廢油或榨油腳料,嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量,也不能保證原料的穩(wěn)定供應(yīng),以及生產(chǎn)過(guò)程中存在液體酸堿催化工藝的環(huán)境友好性差等問(wèn)題,研制木本油料、能源微藻培養(yǎng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)生物柴油清潔、高效生產(chǎn)十分重要。
4.4.3生物質(zhì)燃料
生物質(zhì)的直接燃燒和固化成型技術(shù)的研究開發(fā),特別適用于福建省林區(qū)。由于生物質(zhì)形狀各異,堆積密度小、較松散,給運(yùn)輸和貯存以及使用帶來(lái)了較大困難,影響生物質(zhì)的使用。因此,可以按成型技術(shù)將木質(zhì)材料螺旋擠壓生產(chǎn)棒狀成型物;或用活塞式擠壓制得圓柱塊狀成型物,以及用內(nèi)壓滾筒顆粒狀成型技術(shù)和設(shè)備生產(chǎn)顆粒狀成型物。成型燃料應(yīng)用于兩個(gè)方面:其一,進(jìn)一步炭化加工制成木炭棒或木炭塊,作為民用燒栲術(shù)炭或工業(yè)用木炭原料;其次是作為燃料直接燃燒,用于家庭或暖房取暖用燃料。
秸稈致密固化成型就是采用熱成型技術(shù)或常溫冷成型技術(shù),通過(guò)成型機(jī)將秸稈、雜草、灌木枝條乃至把菠蘿莖桿、香蕉莖桿加工成顆粒燃料,果殼果皮等農(nóng)林廢棄物壓縮成高熱值、高密度的燃料棒或顆粒,提高其單位容積的重量和熱值,這種固化成型燃料可用于替代燃煤發(fā)電,值得研究。
針對(duì)我國(guó)目前生物質(zhì)氣化熱解技術(shù)的不成熟,導(dǎo)致初級(jí)產(chǎn)物以及后續(xù)的液體燃料產(chǎn)品品質(zhì)低下等問(wèn)題,要研制先進(jìn)高效凈化與組分調(diào)變一體化技術(shù),建設(shè)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的萬(wàn)噸級(jí)生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)化制備液體燃料及熱、電、化學(xué)品等多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)示范工程,降低液體燃料的生產(chǎn)成本,提高生物質(zhì)資源化利用率和附加值。
針對(duì)我國(guó)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)存在設(shè)備故障率較高、維修頻繁,影響連續(xù)生產(chǎn),長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行的穩(wěn)定性不好,設(shè)備關(guān)鍵部件耐高溫和耐腐蝕性能不夠等問(wèn)題,要研制非糧生物質(zhì)原料收集裝備等,到2015年實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)原料專用機(jī)械的規(guī)?;a(chǎn)。
4.4.4生物質(zhì)發(fā)電
4.4.4.1沼氣發(fā)電
要繼續(xù)在農(nóng)村大力推廣以“一池三改”為內(nèi)容的戶用沼氣工程和大中型沼氣利用工程;重點(diǎn)開發(fā)適用于農(nóng)村和小城鎮(zhèn)的熱(氣)電聯(lián)供示范系統(tǒng)。對(duì)于將污水處理中的淤泥進(jìn)行發(fā)酵,生產(chǎn)沼氣發(fā)電;將發(fā)電后的余熱用于發(fā)酵系統(tǒng)保溫升溫的項(xiàng)目也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行考察、調(diào)研,提高城市使用沼氣的份額。
4.4.4.2垃圾發(fā)電
福建省“十二五”生物質(zhì)能發(fā)電發(fā)展目標(biāo)及2020年發(fā)展規(guī)劃見表1。
以城市垃圾為主的生物質(zhì)發(fā)電應(yīng)結(jié)合城市環(huán)境衛(wèi)生設(shè)施建設(shè)和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境污染治理,重視二次污染治理,穩(wěn)步推進(jìn)大中型城市垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目建設(shè),充分利用城市生活垃圾與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄的生物質(zhì)焚燒發(fā)電,提高資源綜合利用率?!笆濉逼陂g,要開展生物質(zhì)混燒和直接燃燒發(fā)電試驗(yàn)。在有條件的市(縣)逐步發(fā)展生產(chǎn)、生活垃圾與其它生物質(zhì)廢棄物混燒發(fā)電、林業(yè)生產(chǎn)“三剩物”以及其它生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電的示范。
垃圾發(fā)電要嚴(yán)格審查建設(shè)廠址選擇方案,合理選擇技術(shù)工藝設(shè)備,建立垃圾分揀制度,確保人爐垃圾質(zhì)量和燃燒物的成分要求,有效防止有害物質(zhì)入爐;要認(rèn)真做好有害氣體、污染廢液安全防治工作;要探索新型二段往復(fù)式垃圾焚燒爐及新飛灰固化工藝技術(shù),并在滲瀝液處理工藝上有所突破;要建立健全安全規(guī)范運(yùn)行操作規(guī)章和監(jiān)管制度,加強(qiáng)檢查監(jiān)督,確保有害液體、氣體達(dá)標(biāo)排放。
5 結(jié)語(yǔ)
福建省生物質(zhì)能源資源豐富,有著廣闊的生物質(zhì)能源開發(fā)利用的潛在市場(chǎng),對(duì)于能源資源缺乏的福建省來(lái)說(shuō),利用得天獨(dú)厚的自然和物種優(yōu)勢(shì),發(fā)展生物質(zhì)能源,具有重要的戰(zhàn)略意義。
關(guān)鍵詞:環(huán)境保護(hù);廢棄塑料;處理技術(shù);要點(diǎn)
塑料自身質(zhì)量較輕、使用和攜帶起來(lái)都比較方便,并且具有很強(qiáng)的耐腐蝕特征,因此在生產(chǎn)和生活中都得到了較為廣泛的應(yīng)用。塑料及其制品的具體應(yīng)用,對(duì)于推動(dòng)科技進(jìn)步及經(jīng)濟(jì)發(fā)展有一定的促進(jìn)作用。但是需要注意的是,廢棄塑料對(duì)于環(huán)境的污染是比較嚴(yán)重的。因此,我國(guó)在開展環(huán)境保護(hù)工程的過(guò)程中,要對(duì)廢棄塑料進(jìn)行合理處理。
1環(huán)境保護(hù)工程中廢棄塑料的處理技術(shù)
在環(huán)境保護(hù)工程中,廢棄塑料的處理是極其重要的一個(gè)方面,在處理過(guò)程中要注重分析和應(yīng)用處理技術(shù),以此保證廢棄塑料處理的有效性。
1.1焚燒。對(duì)廢棄塑料進(jìn)行處理的時(shí)候,焚燒技術(shù)是較為常用的一種關(guān)鍵技術(shù)。塑料本身存在的熱值要比燃料油自身的熱值高,對(duì)其進(jìn)行合理焚燒,可以將熱量進(jìn)行高效回收,實(shí)現(xiàn)大幅度減容,以此減少對(duì)環(huán)境的具體危害。廢棄塑料在焚燒的過(guò)程中灰分與具體的含硫量相對(duì)較低,燃燒的速度比較快,效率較高,一般不會(huì)造成SO2污染。但與此同時(shí),大多數(shù)廢棄塑料包含重金屬元素,在對(duì)其進(jìn)焚燒的時(shí)候,會(huì)產(chǎn)生二惡英或氧化氫氣體,對(duì)環(huán)境造成重金屬污染。因此,在對(duì)廢棄塑料進(jìn)行焚燒的時(shí)候,應(yīng)當(dāng)應(yīng)用新型的處理技術(shù)。某市在進(jìn)行廢棄塑料焚燒的時(shí)候,為了保證廢棄塑料焚燒的環(huán)保性,避免給環(huán)境和人體造成二次污染,應(yīng)用了新型的DRF技術(shù)。在應(yīng)用DRF技術(shù)的時(shí)候,焚燒人員將廢棄塑料與廢紙、污泥等垃圾進(jìn)行攪拌混合,制作成可以燃燒的固體燃料。這種固體燃料,可以取代煤作為新型燃料。利用DRF技術(shù)焚燒廢棄塑料,不僅不會(huì)產(chǎn)生二次污染,還能將廢棄塑料進(jìn)行合理轉(zhuǎn)化,對(duì)其進(jìn)行合理的二次應(yīng)用。該市利用廢棄塑料制成的固體燃料來(lái)進(jìn)行發(fā)電,效率提升了25%,發(fā)電蒸汽參數(shù)也得到了顯著提高。
1.2填埋。填埋技術(shù)是處理廢棄塑料時(shí)最簡(jiǎn)單的一種操作技術(shù),主要就是將廢棄塑料埋于地表以下。填埋技術(shù)一般只會(huì)利用人力操作,也不需要大型機(jī)械設(shè)備,因此投入較小,成本很低。但是需要注意的是,廢棄塑料在進(jìn)行填埋之后,短期內(nèi)不會(huì)發(fā)生腐爛,還會(huì)對(duì)地下水的流通造成阻礙。廢棄塑料雖然質(zhì)量較輕,但是相應(yīng)的體積卻不小,也不容易被生物因素分解,在填埋時(shí)需要較大空間來(lái)進(jìn)行,分解周期相對(duì)較長(zhǎng),分解速度比較緩慢。因此,在處理廢棄塑料時(shí),要盡量避免對(duì)廢棄塑料進(jìn)行填埋。即使是應(yīng)用填埋技術(shù),也應(yīng)當(dāng)做好防滲漏措施,這樣,廢棄塑料在進(jìn)行分解的過(guò)程中就不會(huì)對(duì)地表環(huán)境及地下水造成污染。
1.3降解。
1.3.1光降解。在應(yīng)用降解技術(shù)處理廢棄塑料時(shí),光降解是其中應(yīng)用較為廣泛的處理技術(shù)。在應(yīng)用光降解技術(shù)的過(guò)程中,操作人員會(huì)在廢棄塑料中加入一些化學(xué)物質(zhì),用來(lái)提高光降解的相應(yīng)速率。一般來(lái)說(shuō),在應(yīng)用光降解技術(shù)的時(shí)候,主要是用來(lái)處理含有金屬性元素的廢棄塑料,這樣可以避免處理這一類廢棄塑料的過(guò)程中金屬物質(zhì)對(duì)環(huán)境造成二次污染。在廢棄塑料內(nèi)部添加的化學(xué)物質(zhì),主要有光敏劑等,一般來(lái)說(shuō),應(yīng)用比較廣泛的光敏劑內(nèi)部含有Fe金屬。將廢棄塑料置于強(qiáng)光下進(jìn)行照射,廢棄塑料內(nèi)部所含的金屬物質(zhì)就會(huì)自動(dòng)吸收太陽(yáng)光中的紫外線等放射性物質(zhì)。這樣一來(lái),廢棄塑料內(nèi)部的金屬離子就會(huì)出現(xiàn)分離現(xiàn)象,從而引起分解反應(yīng)。在對(duì)廢棄塑料進(jìn)行光降解以后,廢棄塑料自身的抗張強(qiáng)度出現(xiàn)降低,變得更加易碎和易破裂,這樣就給廢棄塑料進(jìn)一步合理處理奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
1.3.2生物降解。除了利用光降解技術(shù)處理廢棄塑料,還可以應(yīng)用生物降解技術(shù)。生物降解技術(shù),主要是利用土壤環(huán)境中存在的微生物和酶對(duì)廢棄塑料進(jìn)行降解,其中,主要應(yīng)用的微生物物質(zhì)是真菌或細(xì)菌。在應(yīng)用生物降解的過(guò)程中,一般要在廢棄塑料內(nèi)部添加淀粉類物質(zhì)或衍生物。微生物及細(xì)菌在將淀粉類物質(zhì)進(jìn)行吸收之后,廢棄塑料的表面就會(huì)出現(xiàn)很多小孔,自身強(qiáng)度得到降低,從而實(shí)現(xiàn)合理降解。需要注意的是,生物降解技術(shù)的應(yīng)用,成本相對(duì)較高,因此具有一定的限制性。
1.4熱裂解。熱裂解技術(shù)在應(yīng)用時(shí),主要是在無(wú)氧條件下進(jìn)行,利用熱裂解技術(shù)處理廢棄塑料,可以很好地減少二惡英排放,氮氧化物的總量也相對(duì)較小。熱裂解技術(shù)分為高溫和低溫兩種,高溫裂解主要在600℃至900℃之間進(jìn)行,低溫裂解則在400℃以下的溫度進(jìn)行。熱裂解技術(shù)的原理主要是將廢棄塑料內(nèi)部的高聚合物質(zhì)進(jìn)行分子鏈分解,使其轉(zhuǎn)化為新的產(chǎn)品,具有一定的應(yīng)用價(jià)值。
2如何保證廢棄塑料處理技術(shù)的合理應(yīng)用
第一,應(yīng)用新技術(shù)。相關(guān)的塑料制品企業(yè)要在產(chǎn)品研發(fā)工作中應(yīng)用新型的技術(shù),加工新式的塑料制品,避免過(guò)多一次性塑料制品的生產(chǎn)和應(yīng)用。企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中,還要盡量應(yīng)用新型的原料,使塑料產(chǎn)品在降解環(huán)節(jié)的效率更高,效果更好。應(yīng)用新技術(shù),不僅可以保護(hù)環(huán)境,還能降低處理廢棄塑料時(shí)的投入成本。第二,做好管理工作。在應(yīng)用廢氣塑料處理技術(shù)的過(guò)程中,有關(guān)部門要做好相應(yīng)的管理工作,制定完善、科學(xué)、合理的操作規(guī)范,讓技術(shù)人員遵循規(guī)范進(jìn)行廢棄塑料處理。有關(guān)部門還要將廢棄塑料處理工作的責(zé)任明確到個(gè)人身上,保證處理工作的有效性,使各項(xiàng)處理技術(shù)得到合理應(yīng)用。在做好管理工作的同時(shí),有關(guān)部門還要進(jìn)行合理監(jiān)督,針對(duì)廢棄塑料處理過(guò)程中的人員操作及各環(huán)節(jié)處理質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督。一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,監(jiān)督人員就要及時(shí)指出,并提出有效措施進(jìn)行解決。第三,減少產(chǎn)生。要想保證廢棄塑料處理技術(shù)的合理應(yīng)用,要盡量減少?gòu)U棄塑料的產(chǎn)生。環(huán)保部門和塑料制品的生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)廢棄塑料制品的回收工作,在進(jìn)行回收之后進(jìn)行高質(zhì)量的再生,盡量合理地二次應(yīng)用廢棄塑料,降低廢棄塑料成為無(wú)用垃圾的可能性。減少?gòu)U棄塑料的產(chǎn)生數(shù)量,可以有效保證廢棄塑料處理技術(shù)的合理應(yīng)用。
3結(jié)束語(yǔ)
在環(huán)境保護(hù)工程中,廢棄塑料的處理是重要的組成部分,具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。目前,我國(guó)主要應(yīng)用的廢棄塑料處理技術(shù)有填埋、焚燒、分解等。在對(duì)廢棄塑料進(jìn)行相關(guān)處理的時(shí)候,要同時(shí)考慮到環(huán)保因素和成本因素,針對(duì)實(shí)際情況選擇最為合適的處理技術(shù),還要保證處理技術(shù)的順利實(shí)施與應(yīng)用。只有這樣,廢棄塑料處理工作才能真正收到效果。
參考文獻(xiàn)
[1]朱俊.低碳經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)廢舊塑料回收再生大市場(chǎng)[J].橡塑資源利用,2010(2).
[2]劉雙飛.淺談環(huán)境保護(hù)工程中廢棄塑料處理技術(shù)[J].資源節(jié)約與環(huán)保,2013(8).
[3]楊昌軍,彭天右,鄧克儉,昝菱.固相光催化降解廢棄塑料[J].化學(xué)進(jìn)展,2011(5).
[4]朱曉軍,王興翠,郭中麗.廢舊塑料回收再利用的研究現(xiàn)狀[J].科學(xué)之友,2012(2).
一、生物質(zhì)能發(fā)展的天然優(yōu)勢(shì)與政策法規(guī)的有效性
1.生物質(zhì)能發(fā)展的天然優(yōu)勢(shì)
(1)生物質(zhì)能可再生性能有效保障國(guó)家能源安全。生物質(zhì)能通過(guò)植物的光合作用可以循環(huán)再生屬于可再生能源,能有效緩解能源短缺帶來(lái)的壓力,促進(jìn)我國(guó)能源戰(zhàn)略科學(xué)、有效地實(shí)施, 完善能源結(jié)構(gòu),保障國(guó)家能源安全。
(2)生物質(zhì)能的低污染性能有效防止全球變暖。生物質(zhì)能硫含量、氮含量相對(duì)較低、燃燒過(guò)程中生成的污染物較少,因而可有效地減輕溫室效應(yīng),遏制全球變暖的局面。
(3)生物質(zhì)能易于儲(chǔ)存和運(yùn)輸便于推廣和利用。生物質(zhì)能可以轉(zhuǎn)化為固、液、氣三種形態(tài)具有良好的可儲(chǔ)存性,便于加工轉(zhuǎn)換與連續(xù)使用,降低了成本從而更利于代替常規(guī)能源。
2.政策法規(guī)是推動(dòng)生物質(zhì)能發(fā)展的有效手段
盡管促進(jìn)發(fā)展生物質(zhì)能的發(fā)展方法多種多樣,但相比較而言,政策法規(guī)措施則是一種更為有效的措施。這一方面因?yàn)榉梢?guī)定人們的權(quán)利和義務(wù),保障生物質(zhì)能發(fā)展措施的有效實(shí)施,促進(jìn)生物質(zhì)能順利發(fā)展。另一方面,推動(dòng)生物質(zhì)能發(fā)展的措施只有通過(guò)立法,上升到法律的地位,才能具有權(quán)威性,更易于貫徹執(zhí)行。
二、國(guó)外在生物質(zhì)能政策法規(guī)建設(shè)方面的探索
20世紀(jì)70年代~80年代世界范圍內(nèi)出現(xiàn)的能源危機(jī)促使各國(guó)積極投身于生物質(zhì)能的開發(fā)研制工作,90年代后期生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)基本形成,伴隨著生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,相應(yīng)的政策法規(guī)體系也隨之建立起來(lái)。
1.德國(guó)—生物質(zhì)能政策法規(guī)的探路者
(1)對(duì)生物質(zhì)能政策法規(guī)采取鼓勵(lì)扶持政策。德國(guó)每年安排大筆資金用于生物質(zhì)能研究,示范和推廣。僅2000年,財(cái)政撥款就高達(dá)5100萬(wàn)馬克。(2)制定專門法,使生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)有法可依。如2001年頒布的《生物質(zhì)條例。(3)明確發(fā)展重點(diǎn)、制定發(fā)展計(jì)劃、有序推進(jìn)生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。大力發(fā)展被的生物柴油、乙醇汽油,在《生物質(zhì)條例》和2004年頒布的《可再生能源法》中都有對(duì)其進(jìn)行財(cái)政支持的條款。
2.美國(guó)——完善生物質(zhì)能政策法規(guī)的中堅(jiān)力量
美國(guó)1999年8月美國(guó)了“關(guān)于開發(fā)和推進(jìn)生物質(zhì)產(chǎn)品和生物能源”的總統(tǒng)令,提出了到2010年生物質(zhì)產(chǎn)品和生物能源增加3倍,2020年增加10倍,以及每年為農(nóng)民和鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)新增200億美元的收入和減少1億噸碳排放量的宏大目標(biāo) 。
2005年10月6日,美國(guó)農(nóng)業(yè)部和能源部聯(lián)合宣布11個(gè)生物質(zhì)能研發(fā)、示范項(xiàng)目獲得政府生物質(zhì)能研發(fā)計(jì)劃1260萬(wàn)美元的資助,加上來(lái)自私營(yíng)伙伴的投入,總經(jīng)費(fèi)為1900萬(wàn)美元,集中體現(xiàn)了美國(guó)生物質(zhì)能研究的重點(diǎn)領(lǐng)域 。
3.巴西——政策推動(dòng)生物質(zhì)能發(fā)展實(shí)現(xiàn)能源平衡
巴西把立法作為推廣乙醇燃料的必要手段,通過(guò)法律形式保障乙醇燃料、汽車生產(chǎn)商及消費(fèi)者的利益。1975年,巴西頒布法令并授權(quán)石油公司在汽油中按一定比例添加乙醇,1991年再次頒布法令,規(guī)定在全國(guó)加油站的汽油中添加20%~24%的乙醇。2006年巴西政府在歷史上首次實(shí)現(xiàn)能源平衡,即燃料的進(jìn)出口相抵。
綜上所述,國(guó)外的生物質(zhì)能政策法規(guī)主要有以下幾點(diǎn):(1)制定中長(zhǎng)期的生物質(zhì)能發(fā)展計(jì)劃和發(fā)展目標(biāo)。(2)對(duì)開發(fā)生物質(zhì)能采取鼓勵(lì)和補(bǔ)貼制度,費(fèi)用由全國(guó)均攤。(3)以科技創(chuàng)新不斷推動(dòng)生物質(zhì)能的發(fā)展。 轉(zhuǎn)貼于 三、我國(guó)生物質(zhì)能政策法規(guī)發(fā)展的現(xiàn)狀及特點(diǎn)
1.我國(guó)生物質(zhì)能政策法規(guī)發(fā)展的現(xiàn)狀
伴隨著生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,中國(guó)政府也從多角度、多層次制定了包括生物質(zhì)能在內(nèi)的可再生能源發(fā)展政策?!吨腥A人民共和國(guó)可再生能源法》和《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》以及《可再生能源的中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》是其代表。
(1)明確了生物質(zhì)能的法律定義?!犊稍偕茉捶ā返诙l第一款規(guī)定:本法所稱可再生能源,是指風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮堋⒑Q竽艿确腔茉?。明確將生物質(zhì)能納入法律規(guī)制范圍之內(nèi)。并于第三款排除了用直接燃燒方式利用生物質(zhì)能。(2)總體上列舉了支持包括生物質(zhì)能在內(nèi)的可再生能源發(fā)展政策?!豆?jié)約能源法》第五十九條規(guī)定:國(guó)家鼓勵(lì)、支持在農(nóng)村大力發(fā)展沼氣,推廣生物質(zhì)能、太陽(yáng)能和風(fēng)能等可再生能源利用技術(shù),按照科學(xué)規(guī)劃、有序開發(fā)的原則發(fā)展小型水力發(fā)電,推廣節(jié)能型的農(nóng)村住宅和爐灶等,鼓勵(lì)利用非耕地種植能源植物,大力發(fā)展薪炭林等能源林。
(3)制定了生物質(zhì)能的中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃。2007年6月7日國(guó)務(wù)院常委會(huì)議審議并通過(guò)了《可再生能源的中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》,具體到生物質(zhì)能方面,將根據(jù)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要和生物質(zhì)能利用技術(shù)狀況,重點(diǎn)發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電、沼氣、生物質(zhì)固體成型燃料和生物液體燃料。
2.我國(guó)生物質(zhì)能政策法規(guī)的特點(diǎn)
(1)既明確了生物質(zhì)能在整個(gè)能源結(jié)構(gòu)中的戰(zhàn)略地位,又規(guī)定了實(shí)現(xiàn)發(fā)展目標(biāo)和建立市場(chǎng)的具體措施,易于將戰(zhàn)略地位落到實(shí)處。(2)規(guī)定政府為生物質(zhì)能發(fā)展的組織者和推動(dòng)著,明確其職責(zé)所在。(3)以農(nóng)村和偏遠(yuǎn)地區(qū)為生物質(zhì)能發(fā)展的重要區(qū)域,凸顯出我國(guó)農(nóng)業(yè)大國(guó)的特點(diǎn),以及政府解決“三農(nóng)”問(wèn)題的決心。
四、我國(guó)生物質(zhì)能政策法規(guī)建設(shè)的建議
我國(guó)政府制定了一系列的生物質(zhì)能政策法規(guī),但是由于立法時(shí)間過(guò)于緊迫,立法過(guò)程過(guò)于倉(cāng)促,仍然存在相當(dāng)多的問(wèn)題需要我們解決,政策法規(guī)完善過(guò)程任重而道遠(yuǎn)。
1.逐步完善生物質(zhì)能政策法規(guī),構(gòu)建完備立法體系
盡管我國(guó)針對(duì)生物質(zhì)能的發(fā)展已經(jīng)出臺(tái)和了一系列有關(guān)法規(guī)和政策,從總體上只是框架性的政策法規(guī)。因此,當(dāng)務(wù)之急應(yīng)當(dāng)是制定和完善諸如《可再生能源法實(shí)施細(xì)則》等相關(guān)配套性規(guī)定,并以此為基礎(chǔ)出臺(tái)生物質(zhì)能專門立法,提高政府、企業(yè)和社會(huì)的生物質(zhì)能法制意識(shí),促進(jìn)相關(guān)立法的有效實(shí)施。
2.積極發(fā)展生物質(zhì)能NGO,實(shí)現(xiàn)以政府力量為主導(dǎo),NGO相配合的雙層體制
我國(guó)生物質(zhì)能政策法規(guī)對(duì)民間力量在生物質(zhì)能發(fā)展過(guò)程中扮演的角色沒有清晰界定,這樣既難以全面調(diào)動(dòng)民眾發(fā)展生物質(zhì)能的積極性,同時(shí)也使現(xiàn)有的生物質(zhì)能NGO的行為缺乏相應(yīng)的理論依據(jù)。為此NGO組織要做到以下幾點(diǎn):(1)明確自身定位,在充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性時(shí)遵從政府的指導(dǎo)建議,堅(jiān)持政府的核心地位。(2)動(dòng)員吸收高素質(zhì)人才加入NGO組織,提高NGO的整體實(shí)力,使組織運(yùn)行更加制度化規(guī)范化。(3)有效發(fā)揮NGO的宣傳、示范、指導(dǎo)作用,使政府在生物質(zhì)能方面的政策法規(guī)迅速及時(shí)傳達(dá)到民眾中,并得到有效貫徹。
3.加大技術(shù)創(chuàng)新力度,降低生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)化成本
我國(guó)生物質(zhì)能技術(shù)創(chuàng)新實(shí)力較弱,當(dāng)前先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備和高科技材料基本來(lái)自國(guó)外。加大技術(shù)創(chuàng)新力度是當(dāng)務(wù)之急。為此我們要做到以下幾點(diǎn):(1)政府要加快生物質(zhì)能源技術(shù)研究,加大開發(fā)經(jīng)費(fèi)的投入,為自主研發(fā)生物質(zhì)能先進(jìn)提供更加廣闊的空間和資金支撐。(2)完善生物質(zhì)能技術(shù)獨(dú)立研發(fā)自主創(chuàng)新的基本體制建立政府民間雙層生物質(zhì)能源研究開發(fā)管理機(jī)構(gòu)。(3)建立生物質(zhì)能技術(shù)創(chuàng)新專項(xiàng)資金由政府和企業(yè)建立生物質(zhì)能技術(shù)創(chuàng)新專項(xiàng)資金,提高從事科研工作的積極性。
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
級(jí)別:統(tǒng)計(jì)源期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:CSCD期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CJFD)
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)