随着碳达峰、碳中和国家战略提出和稳步推进,
近几年各地积极开展能源结构调整,
加大非化石能源使用。
目前非化石能源中最具成熟使用条件
的是生物质能,
而生物质颗粒燃料
是生物质能源化利用最简单、
最直接的途径之一。
生物质颗粒燃料是将秸秆、稻壳、锯末、木屑等生物质废弃物,用机械加压的方法,使原来松散、无定形的原料压缩成具有一定形状、密度较大的固体成型燃料,具有纯度高、清洁卫生、发热量大、燃烧效率高等优势。它不仅能够消化农村产生的生物质废料,避免群众焚烧生物质废料造成的环境污染,同时还能回收木材加工厂边角料,延长木材加工产业链。
生物质颗粒燃料可替代煤炭发电,应用于供暖、生活用电等场景,对生态环境和企业可持续发展都很友好
生物质颗粒燃料应用范围广泛。可用于纺织、印染、造纸、食品、橡胶、塑料、化工、医药等工业产品加工过程中产生热量和高温蒸汽,也可用于取暖、洗浴、公司、行政管理部门、酒店、大学、餐馆和服务制造业的空调、服装、食品、住房和交通。总的来看,应用范围包括四大方面:大农场、大棚供暖卫生取暖;民用采暖和生活用电,免清洗,储运方便;工业锅炉、窑炉燃料替代煤气处理环境污染;作为气化和火力发电燃料。
生物质颗粒燃料应用对环境和企业都很友好。对生态环境来说,生物质颗粒燃料不含硫磷,燃烧时不产生二氧化硫以及五氧化二磷,不会导致酸雨现象产生,不污染环境。与传统燃料相比,具有极大经济优势和环保效益,完全符合可持续发展要求。对生产企业来说,生物质颗粒燃料纯度很高,可为企业降低生产成本;生物质颗粒燃料清洁卫生,投料方便,可减少工人劳动强度,大大减少劳动力成本;生物质颗粒燃料体积小,节省储存空间,便于运输,极大减少运输成本;生物质颗粒燃料燃烧后的灰烬是品位极高的优质有机钾肥,可回收创利。
瑞典是生物颗粒燃料开发利用的先锋国家
围绕生物颗粒燃料技术开发,全球许多国家都开展了相应开发研究计划和商业化应用,如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场等。其中,瑞典依托先进、成熟的技术领先优势以及坚定的政策支持,推动生物质颗粒燃料产业快速发展。
林业资源丰富,原料以林业剩余物为主。瑞典拥有丰富的森林资源,每年产生大量林业剩余物,因此生物质颗粒燃料原料以林业剩余物为主,包括锯末、刨花、木条等。林业剩余物具有热值高、易远距离运输等优势,同时物理特性相差不大,在颗粒燃料生产过程中不需要粉碎。
燃烧技术及燃烧设备成熟。近几年来,瑞典户用燃烧锅炉、采暖炉具产量不断扩大,这得益于燃烧技术及燃烧设备的发展。瑞典政府十分重视燃烧设备开发与应用,许多研究机构、大学、企业等合作研发燃烧设备,推动瑞典燃烧设备以及燃烧技术处于国际领先地位。
生物质颗粒燃料生产企业以大中型为主。瑞典生物质颗粒燃料产业完全商业化生产,成型技术成熟,生产企业以大中型为主,生产能力达220万吨,主要集中在35个大型生产企业;小型企业(年产量5000吨以下)基本上是在已有刨花板、家具及锯末生产厂的基础上建立的,利用自己企业产生的锯末作为原料。
拥有完善的质量保障体系。为保证颗粒燃料、燃烧设备产品质量,瑞典政府规定,在颗粒燃料、燃烧设备进入市场前,必须获得第三方检测认证。瑞典国家技术研究所(SP)建立自愿认证系统,即P-Mark认证体系,如进入欧盟市场时,需达到欧盟标准要求,即通过CE认证。
我国生物质颗粒原料来源丰富,虽起步晚,但发展空间大
我国秸秆资源供给充足,为生物质颗粒燃料行业发展提供坚实基础。秸秆是生物质颗粒上游重要原料之一,作为农业大国,我国秸秆供应充足,为生物质颗粒行业发展提供坚实基础。据有关数据显示,2016-2022年我国秸秆理论资源量由9.56亿吨增长至9.77亿吨,可收集资源量由7.22亿吨增长至7.37亿吨。另外,全国林产工业木材剩余物、造纸业产生木材剩余物、粮谷加工厂排出谷壳等废弃物都是生物质颗粒燃料的原料。
国家层面加快出台相关支持政策。我国先后出台《中华人民共和国可再生能源法》《可再生能源中长期发展规划》等一系列法律法规政策,加快发展生物质能源相关产业。其中《2015年循环经济推进计划》及《可再生能源中长期发展规划》提到,我国将在京津冀鲁、长三角、珠三角地区建设120个大型先进的生物质锅炉供热项目,替代燃煤锅炉供热。
广东、宁夏等地大力支持生物质颗粒燃料发展。《广东省加快农村能源转型发展助力乡村振兴实施方案》提到,在有条件的地区大力发展以秸秆为原料的生物质成型颗粒燃料(即生物质颗粒)、炭-气联产、沼气工程等生物质资源能源化利用;建设生物质成型颗粒燃料(即生物质颗粒)加工等乡村能源站等。《宁夏回族自治区可再生能源发展“十四五”规划》指出,推动生物质成型颗粒燃料生产基地建设,探索建立覆盖城乡的生物质资源收集以及成型颗粒燃料生产加工、储运、销售、利用的产业体系;加快生物质成型颗粒燃料在工业供热和民用采暖等领域推广应用。
未来几年生物质颗粒在终端用途中或能实现扩张
未来几年,生物质颗粒(不仅仅是木材)将继续在其他工业最终用途中找到一席之地,无论是作为燃料还是作为难以减排的碳密集型行业(如水泥、化学品和先进生物燃料)的原料。生物质颗粒将在新兴经济体的清洁烹饪市场中占有相当大的份额。此外,作为技术的致密化将在其他具有有机和无机废物流的行业中发现越来越多的工业应用,如沼气、废水处理和废物管理/回收等。