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生物質能是清潔供熱的重要選項

國家發改委、國家能源局12月6日發布了《關于促進生物質能供熱發展的指導意見》(下稱《指導意見》),爲生物質能供熱、乃至清潔能源供熱展開新的篇章。

國外生物質能供熱普遍,北歐生物質能供熱已成爲中小型區域主要供熱來源。據統計,生物質能供熱量占北歐供熱能源消費總量的42%,是城鎮供熱的主力。丹麥生物質能消費占全國能源消費比重超過60%,72.8%的城鎮區域供暖來自于生物質熱電聯産,670個生物質熱電聯産項目爲60%家庭提供熱力。瑞典生物質能供熱占全部供熱能源消費的70%,人均消費生物質成型燃料約270公斤,居世界首位,生物質鍋爐供熱比較發達。

 從北歐國家城鎮清潔供熱的曆程來看,值得中國學習的是用生物質替代煤炭,實施燃料替代和電量替代“雙替代”,將中小型燃煤電廠改造成生物質熱電聯産。


生物質能供熱定位于

縣域和工業園區分布式清潔供熱

生物質能供熱主要包括生物質熱電聯産和生物質鍋爐供熱,其綠色低碳、清潔環保、經濟可靠、可再生。生物質能供熱就地收集農林廢棄物等原料、就地加工轉化爲清潔熱力、就近供應市場消費,是典型的分布式清潔能源供熱,非常適合于人口規模適中的城鎮民用供暖、點對點工業供熱、工業園區分布式供熱。

《指導意見》提出了生物質能供熱的定位:“生物質能供熱綠色低碳、經濟環保,是重要的清潔供熱方式,爲中小型區域提供清潔供暖和工業蒸汽,直接在用戶側替代化石能源”。簡單說,生物質能供熱的特點就是“綠色低碳”、“中小區域”、“用戶側替代”。綠色低碳是生物質能供熱與煤炭、天然氣等化石能源的核心區別;中小區域是指生物質能供熱主要用于中小型城鎮、工業企業、中小型工業園區,布局靈活,適用範圍廣;用戶側替代是指生物質能供熱是在消費側替代化石能源,拆掉了多少燃煤鍋爐,替代了多少煤炭。

當前,我國大氣汙染形勢嚴峻,燃煤供熱特別是縣域及農村散煤供熱,是大氣汙染及霧霾的重要源頭,由于縣域及農村財力有限,能源基礎設施薄弱,獲得清潔能源難度大,而且居民價格承受力較弱,散煤治理難度大。

我國生物質資源豐富,農作物稭稈及農産品加工剩余物、林業剩余物等生物質資源豐富,每年可供能源化利用約4億噸標煤,資源量較大,分布較廣,生物質就是老百姓身邊的清潔能源來源。如果不利用,稭稈露天焚燒,反而成了汙染來源。目前,我國生物質能技術比較成熟,完全能夠保障生物質能利用産業大發展。


生物質鍋爐

具備工業供熱價格競爭優勢

生物質鍋爐供热是以农林生物质、生物质成型燃料、生物质燃气等为燃料的,在生物质专用锅炉内燃烧产生热力的清洁供热方式。比较流行的是生物质成型燃料锅炉。生物質鍋爐可大可小,既有1蒸吨/小时的小型锅炉,也有40蒸吨/小时的大型锅炉。在民用供暖方面,生物質鍋爐既可为居民小区供暖,也可为人口规模较大的县城供暖;在工业供热方面,既可以为单个工业企业实行点对点供热、也可在工业园区实施集中供热,非常灵活。

《指导意见》提出,到2020年生物质成型燃料消费量达到3000万吨,到2035年达到5000万吨。并部署了生物質鍋爐供热的重点任务,积极推广生物质成型燃料锅炉供热,重点是建设10蒸吨/小时以上的大型先进低排放生物質鍋爐,为工业用户提供清洁经济的工业蒸汽,降低制造业、特别是中小企业用热成本。

生物質成型燃料鍋爐發展前景較好。生物質成型燃料是由農作物稭稈、農産品加工剩余物、林業三剩物等經過加工成型制成的顆粒狀、塊、棒狀産品,密度較大,熱值較高(3000-4500大卡/千克),低灰低硫低氮,是僅有可以儲存、運輸、燃燒利用的固體新能源。在專用鍋爐中燃燒,僅需要適當除塵,生物質成型燃料就可達到與天然氣相同的煙塵、NOx排放水平,SO2排放遠低于天然氣,在實際運行中,生物質成型燃料鍋爐排放已完全達到天然氣水平。同時相對于化石能源大大降低CO2排放。

生物質成型燃料鍋爐在工業供熱領域已具備競爭力。當前實體經濟舉步維艱,成本控制成爲企業生存的重要因素。在同等清潔排放條件下,獲得相同熱量,生物質成型燃料工業蒸汽的成本僅有天然氣的60%乃至更低,是當前廣大用熱企業、特別是中小型企業的極好選擇,爲降低實體經濟成本、加快振興實體經濟作出了紮紮實實的努力。

當前我國面臨天然氣“氣荒”,未來應對天然氣供應安全風險,以及應對氣候變化的需要,應加快發展生物質成型燃料鍋爐供熱,節約天然氣,降低實體經濟成本,促進經濟振興。


生物質熱電聯産

可爲北方縣域提供清潔供暖

生物質熱電聯産技术成熟,能源利用效率较高。以3万千瓦生物質熱電聯産项目为例,其供热面积一般为150万平方米左右,在资源许可的情况下,增设生物質鍋爐后供热面积可超过300万平方米,适合为人口10万左右的县城及相应的中小区域供暖,能源效率超过80%。

截至2017年6月底,我国生物质发电装机容量约1340万千瓦,其中农林生物质发电670万千瓦,城镇生活垃圾焚烧发电620万千瓦,其余为沼气发电,为北方一批县城提供了清洁供暖。在现行政策下,生物質熱電聯産供热成本比燃煤稍高些,比天然气采暖、电采暖低多了,有些地方生物質熱電聯産供暖价格与之前燃煤供暖价格是一致的。在民用供暖领域所有替代燃煤供热的清洁能源供热方式中,生物質熱電聯産的经济性极好。

《指导意见》提出,“十三五”时期,形成一批以农林生物質熱電聯産为特色的县城,大幅度减少当地燃煤消费,建立低碳供热示范区。到2020年生物質熱電聯産装机容量超过1200万千瓦,到2035年超过2500万千瓦。要求各省(区、市)能源主管部门编制生物质发电规划,合理布局农林生物质和城镇生活垃圾焚烧热电联产项目。

他山之石,可以攻玉。国外将燃煤小火电改造为生物質熱電聯産,可供我们借鉴。据有关研究机构,我国目前10万千瓦以下的小火电装机约9000万千瓦,其中3万千瓦以下的小火电有5400万千瓦,以热电联产为主。我们应学习北欧国家先进经验,将小火电改造为生物質熱電聯産,构建区域综合清洁能源系统,重点替代3万千瓦以下的燃煤热电联产。

生物質熱電聯産还可以在深化电力体制改革中发挥作用,提高综合效益。生物質熱電聯産运行方式灵活,应积极参与电力市场交易和备用、调频等辅助服务交易。项目法人成立售电公司,从事市场化售电业务,并为周边用户提供冷热电、合同能源管理等综合能源服务。参与分布式发电市场化交易,向配电网内用户售电。这将大大提升生物質熱電聯産综合效益。


生物質能供熱是防範化解

供熱領域系統性風險的優選

據有關資料,我國35噸/小時以下燃煤小鍋爐約45萬台,總規模140萬噸/小時,據估計,農村散煤消費量每年超過3億噸。治理燃煤小鍋爐和農村散煤,任務很重。如果一刀切采用“煤改氣”、“煤改電”,社會成本較高。一是天然氣供應趨緊,將形成國家能源安全系統性風險,據三大石油公司數據,今年全國天然氣缺口超過110億立方米,未來天然氣供應堪憂,能源供應安全風險凸顯;二是社會系統性成本較高,“煤改氣”上遊天然氣需要增加供給,中間天然氣骨幹管網、儲氣設施等需要大面積鋪開建設,下遊終端城鎮燃氣輸配網等也要跟上。“煤改電”需要在高中低壓電網領域大量投資;三是安全生産風險加大,特別是縣域及農村大範圍管網、儲氣等設施建設及運維,這些地方自然條件比不上城市,安全觀念薄弱,安全監管難度大,天然氣設施極易引起爆炸等嚴重安全事故,隱患極大。

清潔取暖要切實防止出現上述系統性重大風險。生物質能供熱整體上屬于典型的分布式能源,就地收集利用資源,就地消費使用,作爲固體的生物質原料,安全性比天然氣要好,而且其收集、運輸、儲存都是在較小的半徑內,投資小、見效大。整體來看,與天然氣、電等大規模開采、大規模生産、長距離運輸等傳統能源相比,生物質能供熱是能源生産消費革命的重要體現,不增加國家能源安全負擔,不擡高社會系統性成本,不增加安全生産風險。國外生物質能供熱的成功推行,就是較好的證明。

國家應大力支持生物質能清潔供熱,要做到“三平等”。

市場平等,允許生物質能供熱與天然氣平等競爭,切實糾正一些地方“唯天然氣是瞻”、不准發展其他清潔供熱的錯誤做法。要破除市場壁壘,允許生物質能供熱進入市場,與天然氣采暖、電采暖公平競爭。第二,政策平等,生物質能供熱在鍋爐置換、終端取暖補貼、供熱管網補貼等方面享受與“煤改氣”、“煤改電”相同的支持政策。第三,政治平等,各級政府將生物質能供熱與治理散煤、“煤改氣”、“煤改電”等一起納入工作計劃,一起部署、一起落實、一起考核。

按照《指導意見》,到2020年生物質能供熱年直接替代燃煤約3000萬噸,按熱量折算,相當于替代和節約了200億立方米天然氣。到2035年,年直接替代燃煤約6000萬噸,相當于節約了400億立方米天然氣。生物質能供熱將爲保障民生作出新的貢獻,爲振興實體經濟和國家能源安全作出新的貢獻。

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