(1)農(nóng)業(yè)生物質(zhì)資源可以有多種開發(fā)前景,但從國家戰(zhàn)略角度考慮我國應(yīng)以能源化利用為主進(jìn)行規(guī)劃,雖然目前它只能提供有限的能源供給,但它可以給我們帶來解決能源問題的前途和希望。同時(shí),要重視研究生物質(zhì)資源綜合利用技術(shù),大幅度提高加工產(chǎn)品的附加值,特別是生物化工產(chǎn)品的生物技術(shù)。生物質(zhì)能利用技術(shù)與現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)和現(xiàn)代化生活兼容性最強(qiáng),對(duì)常規(guī)能源替代能力巨大。農(nóng)用生物質(zhì)資源中,農(nóng)作物秸稈對(duì)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)和環(huán)境影響最廣,因此在近中期內(nèi),我國農(nóng)業(yè)生物質(zhì)資源利用的重點(diǎn)應(yīng)是農(nóng)作物秸稈及農(nóng)產(chǎn)品初加工剩余物。
(2)生物質(zhì)成型燃料項(xiàng)目研究重點(diǎn)是促進(jìn)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)化發(fā)展和農(nóng)業(yè)生物質(zhì)資源的規(guī);茉蠢寐剩瑸檗r(nóng)村城鎮(zhèn)化和新農(nóng)村建沒乃至農(nóng)村現(xiàn)代化能源供給服務(wù),促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、能源發(fā)展,增加農(nóng)民收入。
(3)三物質(zhì)成型燃料發(fā)展戰(zhàn)略研究及規(guī)劃,必須服從國家農(nóng)村社會(huì)和經(jīng)濟(jì)總體發(fā)展戰(zhàn)略,統(tǒng)籌考慮生物質(zhì)資源的數(shù)量、分布、生態(tài)環(huán)境、多種需求、能源和經(jīng)濟(jì)的投入效益。
二、生物質(zhì)成型燃料發(fā)展總體目標(biāo)
生物質(zhì)成型燃料科技發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃的總體目標(biāo)是:為國家未來生物質(zhì)資源可持續(xù)利用,為規(guī)劃期生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)業(yè)和生物質(zhì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供科技支撐;使中國成型燃料產(chǎn)業(yè)在國際農(nóng)業(yè)生物質(zhì)資源工程化利用領(lǐng)域占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位;使其成為我國農(nóng)村能源持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)技術(shù)支柱;成為普惠面積最廣、新技術(shù)顯現(xiàn)度最高,農(nóng)民得到實(shí)惠最多,能夠持續(xù)、穩(wěn)定地為農(nóng)村社會(huì)提供經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、安全的能源資源的新興產(chǎn)業(yè)。
三、生物質(zhì)成型燃料具體目標(biāo)
(1)經(jīng)預(yù)測(cè),我國2020年和2030年,農(nóng)村能源消費(fèi)需求總趨中,有52%和39%左右需要通過可再生能源獲得。其中生物質(zhì)資源要占50%以上,因此在確保農(nóng)村生態(tài)良性發(fā)展,農(nóng)業(yè)和農(nóng)村環(huán)境有較大改善的前提下,2020年要有效利用以秸稈為豐的農(nóng)業(yè)牛物質(zhì)資源1. 5億t左右,約占當(dāng)年生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)生物質(zhì)資源總量的22%;基本消除荒燒和廢棄現(xiàn)象;2030年有效利用2.0億t左右,約占當(dāng)時(shí)農(nóng)業(yè)生物質(zhì)資源量的26%。
(2) 2020年、2030年生物質(zhì)成型燃料年生產(chǎn)能力達(dá)到2000萬t和3000萬t。每年需提供單位產(chǎn)率0.5~1 t/h的成型機(jī)2萬套和3萬套。每噸生產(chǎn)能力初始建沒費(fèi)用約為30萬元,2020年前需投入60億元,2030年需投入90億元。
(3)為農(nóng)村及鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)戶在2020年前家庭供暖、生活供熱設(shè)備的更新?lián)Q代以及現(xiàn)代生活環(huán)境的改善提供技術(shù)支撐;到2030年,農(nóng)村家庭生活用能實(shí)現(xiàn)以電力、生物燃?xì)夂蜕镔|(zhì)成型燃料等多能互補(bǔ)的供給結(jié)構(gòu),基本實(shí)現(xiàn)農(nóng)村生活用能現(xiàn)代化。
(4)生物質(zhì)資源的收集、運(yùn)輸、濕儲(chǔ)存技術(shù)和裝備能滿足新興生物質(zhì)科技產(chǎn)業(yè)發(fā)張的需要。
三、生物質(zhì)能源重大戰(zhàn)略措施
1.農(nóng)村家庭生活用能現(xiàn)代化建設(shè)技術(shù)
家庭生活現(xiàn)代化水平是國家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展水半的終端標(biāo)志。用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的生物質(zhì)資源解決部分農(nóng)民家庭現(xiàn)代化生活用能問題將是一場(chǎng)具有中國特色的能源革命。已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化的圍家,其農(nóng)民家庭炊事和取暖設(shè)備大體經(jīng)過3個(gè)階段:原始階段,以生物質(zhì)直燃為主;新技術(shù)階段,即石油、煤和生物燃料混合使用階段;現(xiàn)代化階段,主要是天然氣和電,取暖輔以小塊和生物質(zhì)成型燃料(經(jīng)過顆粒機(jī)或者秸稈壓塊機(jī)壓制生產(chǎn)而成)。我國農(nóng)村,已經(jīng)走過了原始除了1983年國務(wù)院大力推廣了省柴節(jié)煤灶,近幾年又推廣小沼氣,現(xiàn)在多數(shù)農(nóng)民家庭做飯有4種爐灶,省柴灶、蜂窩煤爐、沼氣灶、液化氣灶或成型燃料爐。目前,除北方寒冷地區(qū)外,我國農(nóng)村家庭基本沒有取暖設(shè)施,且環(huán)境臟亂差現(xiàn)象嚴(yán)重,這種狀態(tài)與黨中央多次提出的農(nóng)村城鎮(zhèn)化和現(xiàn)代化建設(shè)目標(biāo)十分不匹配。要實(shí)現(xiàn)中同農(nóng)村生活用能及設(shè)備現(xiàn)代化建設(shè),需重點(diǎn)研究六項(xiàng)技術(shù):
(1)生物質(zhì)成型燃料及半汽化燃燒技術(shù);
(2)生物質(zhì)汽化與煤汽化相結(jié)合的共燃技術(shù)及裝備;
(3)沼氣高值化利用技術(shù),重點(diǎn)是沼氣提純和罐裝配送技術(shù);
(4)遠(yuǎn)離電網(wǎng)農(nóng)村的沼氣發(fā)電以及農(nóng)業(yè)生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)電技術(shù)和裝備;
(5)生物質(zhì)成型燃料與其他新能源技術(shù)的偶合匹配技術(shù);
(6)農(nóng)業(yè)生物質(zhì)資源化利用與新農(nóng)村環(huán)境整治成套技術(shù)與裝備。
上述技術(shù)主要能源資源應(yīng)是生物質(zhì)成型燃料,包括汽化發(fā)電技術(shù),成型燃料比一般散料的氣體熱值要高山30 %左右,因此采用中密度成型燃料發(fā)電可以提高發(fā)電效率。
2020年前要使這些技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)得到解決,并進(jìn)行低碳家庭和低碳村示范,2030年廣泛推廣,屆時(shí)生物質(zhì)成型燃料仍然是卡要能源之一,中國工程院在《我國可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略研究》中指出:日前我國生物質(zhì)致密成型燃料產(chǎn)業(yè)處于發(fā)展初期階段,應(yīng)通過研制先進(jìn)高效技術(shù)裝備項(xiàng)目,推動(dòng)致密成型燃料開發(fā)應(yīng)用,到2020年、2030年和2050年分別發(fā)展到2000萬t、3000萬t、5000萬t。
2、大力發(fā)展生物質(zhì)成型燃料裝備制造業(yè)
目前全國生產(chǎn)成型機(jī)(成型機(jī)包括顆粒機(jī)、秸稈壓塊機(jī)、木屑顆粒機(jī)等)和生物質(zhì)燃爐的專業(yè)廠家較少,80%是個(gè)體小作坊,沒有技術(shù)改造和創(chuàng)新的能力,一半以上是組裝廠。按照發(fā)展目標(biāo),我國2020年前每年必須向市場(chǎng)提供2000臺(tái)以上生產(chǎn)率為1 t/h的成套成型設(shè)備,包括成型機(jī)和粉碎機(jī)。生物質(zhì)燃爐列入能源消費(fèi)系列。這樣,北方10省市每省需建設(shè)一個(gè)年生產(chǎn)200臺(tái)套成型機(jī)的機(jī)械制造企業(yè)。考慮生物質(zhì)成型燃料設(shè)備的快速磨損特點(diǎn),同內(nèi)還需建1或2個(gè)生產(chǎn)環(huán)模、平模模具及活塞沖壓套筒的專業(yè)化企業(yè),專門生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化耐磨成型部件,向全國提供標(biāo)準(zhǔn)成型部件總成。
3、建設(shè)以企業(yè)為主體,產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的生物質(zhì)成型燃料技術(shù)研究平臺(tái)
2020年以前重點(diǎn)研究解決以下幾個(gè)方面的技術(shù)問題:
(1)研究解決秸稈成型燃料成型機(jī)快速磨損問題的材料、工藝;
(2)設(shè)計(jì)符合生物質(zhì)成型燃料燃燒特性,能消除燃燒結(jié)渣、沉積、腐蝕問題的燃燒設(shè)備;
(3)、平模、環(huán)模模具及活塞沖模套筒標(biāo)準(zhǔn)化、系列設(shè)計(jì);
(4)中國五大作物(玉米、水稻、小麥、大豆、棉花)秸稈成型燃料技術(shù)技工程化系統(tǒng)研究(含收集、儲(chǔ)存、成型、燃燒);
(5)生物質(zhì)成型燃料與煤及其他生物燃料能量、經(jīng)濟(jì)效益比較研究;
(6)生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)業(yè)化模式研究。
目前國內(nèi)本行各企業(yè)幾乎沒有科研能力,國家在這方面投資也很少,這是生物質(zhì)成型燃料發(fā)展緩慢的重要原因。而對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,2020年前國家要扶持建立兩個(gè)方面的工程技術(shù)試驗(yàn)平臺(tái),一是成型燃料設(shè)備技術(shù)性能試驗(yàn),包括生物特性方面的試驗(yàn)和檢驗(yàn),二是生物質(zhì)燃燒特性力。面的試驗(yàn)和檢驗(yàn)。
4、激勵(lì)政策、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)制定
我同生物質(zhì)成型燃料目前年產(chǎn)量不到400萬t,2020年要達(dá)到2000萬t以上需要提高產(chǎn)量5倍左右,這是—個(gè)很大的工程。實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的關(guān)鍵在政策,若不在目前基礎(chǔ)上加強(qiáng)和創(chuàng)新,規(guī)劃目標(biāo)很難實(shí)現(xiàn)。生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)鏈很長(zhǎng),涉及農(nóng)業(yè)、機(jī)械制造業(yè)、商業(yè),每個(gè)行業(yè)都有自己的傳統(tǒng)政策和法規(guī),要使成型燃料的激勵(lì)政策通關(guān)難度很大,如秸稈原料和成型燃料的價(jià)格體系就很復(fù)雜,與農(nóng)民、成型燃料應(yīng)用企業(yè)、工商管理部門、稅收等部門的利益和規(guī)定密切相關(guān),而且種類繁多,質(zhì)量各異,如何確定價(jià)格體系確實(shí)很難,但不解決市場(chǎng)就無法規(guī)范,牛產(chǎn)者的積極性就/f<能調(diào)動(dòng)起米;成型燃料產(chǎn)品市場(chǎng)也很混亂,利益分配不公,“生產(chǎn)者沒多得,中間商沒少得,消費(fèi)者沒少出”的問題就無法解決;激勵(lì)政策的另外一個(gè)問題是國家補(bǔ)貼方法,要研究解決目前補(bǔ)貼產(chǎn)生的副作用問題,使國家的補(bǔ)助經(jīng)費(fèi)能用到提高企業(yè)生產(chǎn)能力-上來,使有基本條件的企業(yè)在國家扶持下逐漸提高水平,成為骨干企業(yè),2020年國家能培育3~5個(gè)中型骨干企業(yè),就會(huì)成為我國成型燃料的技術(shù)支撐,同時(shí)在國際上的競(jìng)爭(zhēng)力也會(huì)大大加強(qiáng)。
要加強(qiáng)我國成型燃料標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè),在2020年前建立起中國標(biāo)準(zhǔn)體系框架。內(nèi)容包括三大部分:第一部分是原料的預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn),如原料的質(zhì)量評(píng)價(jià),原料的收集設(shè)備,原料的儲(chǔ)存、原料的粉碎(粉碎機(jī)、秸稈粉碎機(jī))等;第二部分是成型燃料的加工標(biāo)準(zhǔn),如國內(nèi)主要成型機(jī)技術(shù)條件,成型機(jī)磨損部件的系列設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)等;第1部分是生物質(zhì)成型燃料的應(yīng)用,如生物質(zhì)鍋爐(4~6 t)、熱水鍋爐爐、熱風(fēng)爐、家用取暖爐、戶用炊事爐、公用大灶、戶用炊事灶等。
國家須建立通管全局的法規(guī)。主要是有效合理應(yīng)用生物質(zhì)資源的法規(guī);生物質(zhì)能源利用中潔凈生產(chǎn)、保護(hù)環(huán)境的法規(guī);生物質(zhì)能源利用及生物基制品綜合利用的法規(guī);國家對(duì)生物質(zhì)能源利用企業(yè)進(jìn)行扶持和激勵(lì)的法規(guī)等。
四、生物質(zhì)能源政策性建議
(1) 2020年前在有條件的企業(yè)建立1或2個(gè)以成型燃料為主的生物質(zhì)能源綜合試驗(yàn)站,加強(qiáng)工程化技術(shù)研究,提高技術(shù)開發(fā)和創(chuàng)新能力。國家扶持引導(dǎo),企業(yè)投資建設(shè),產(chǎn)學(xué)研棚結(jié)合,向地區(qū)或全國開放。
(2)制定規(guī)范性政府補(bǔ)貼政策,國家資金主要用于引導(dǎo)企業(yè)搞基本建設(shè),拿到補(bǔ)貼的單位,必須接受國家補(bǔ)貼后驗(yàn)收。并承擔(dān)政府安排的成型燃料生產(chǎn)任務(wù)。
(3)組織高校、科研院所、相關(guān)企業(yè)在2020年前突破生物質(zhì)成型燃料成型和燃燒設(shè)備的三項(xiàng)核心技術(shù):成型機(jī)快速磨損材料及工藝;生物質(zhì)燃燒的結(jié)渣和沉積清理;生物質(zhì)原料的濕儲(chǔ)存。
(4)國家確定一個(gè)部門為總負(fù)責(zé)單位,解決多頭管理的問題。同時(shí)成立技術(shù)咨詢專家組.負(fù)責(zé)研究國家技術(shù)路線及發(fā)展過程中的重要要技術(shù)問題。