2月4日,2018年中央一號文件《中共中央國務院關于實施鄉村振興戰略的意見》發布。文件確定了實施鄉村振興戰略的目標任務。
在這份文件中,與能源相關的內容有兩處——
一是在“推動農村基礎設施提擋升級”部分中,提出要推進農村可再生能源開發利用;
二是在“持續改善農村人居環境”部分中,提出要推進北方地區農村散煤替代,有條件的地方有序推進煤改氣、煤改電和新能源利用。
在農村新能源中,秸稈等生物質能源是重要組成。但當前,露天焚燒秸稈仍較為普遍,這導致空氣質量降低、并易產生火災隱患。
因此,如何有效利用秸稈等生物質資源,推進其有效利用,無疑是實現美麗鄉村建設目標的關鍵一步。
而就在《意見》發布前的2月3日,農村生物質應用技術研討會暨高效生物質氣化發電技術經驗交流會在北京舉行。
會上,來自國家能源局、農業部等部委,國家可再生能源中心等機構的專家,以及高郵林源科技、江蘇金通靈等企業的代表,就如何高效利用農村生物質能源,以實現“讓農業成為有奔頭的產業,讓農民成為有吸引力的職業,讓農村成為安居樂業的美麗家園”提出建議。
生物質氣化,即在一定的熱力學條件下,借助于空氣和水蒸氣,使生物質的高聚物發生熱解、氧化、還原重整反應,最終轉化為可燃氣體。
國家發改委能源所可再生能源中心主任、國家可再生能源中心副主任任東明指出,與“十二五”相比,“十三五”生物質能源發展任務的最大變化,就是把生物天然氣放在首位。不難看出,生物質氣化綜合利用或是未來幾年發展的重點方向。
之所以會出現這樣的變化,或與氣化利用的效率更高、工業路線更靈活、價格更有優勢有關。
從技術角度看,生物質能氣化發電增加了“氣化”的步驟,但其實它是一種技術“組合拳”。中國礦業大學(北京)化學與環境工程學院教授許德平認為,直接燃燒傳統生物質,發熱效率不夠穩定,而先氣化、再利用有助于提高原料的利用效率。
從利用模式看,生物質氣化可以實現氣、電、熱、焦油、肥聯產聯供。當前,高郵市林源科技開發有限公司10MW高效生物質固定床氣化發電工程項目,已實現發電上網。焦油回收應用,生物質燃氣應用工業鍋爐已市場化,利用氣化后剩余碳粉年產5萬噸生物碳基復合肥工程,將在今年5月投產。
從開發成本看,生物質成型燃料的燃燒性能與中質煤差不多,價格在500~800元/噸,如果用于替代燃煤,燃料成本會略有增加,但仍遠小于“煤改氣”的成本。對人均收入比較低的廣大農村地區來說,低成本是生物質能源的突出優勢。
有業內人士曾指出,困擾生物質能源利用的突出問題有二,一是原料收集困難,二是經濟性有待進一步提高。而在上述生物質氣化項目中,這兩個問題已經獲得初步解決。
對于前者,項目建立了生物質手機模式以及壓塊成型系統,由專業的收集隊伍參與工作,并建立秸稈收儲基地。對于村民,則組織秸稈經濟人合作組織,有效將分散的資源集中利用,減少資源的浪費。
對于后者,氣化后綜合利用大大減少成本。以一座年秸稈收集量在6萬噸的氣、熱、油、肥聯產聯供工程項目計算,可生產生物質氣1億立方米,同時向社會提供焦油5000噸,生產有機肥返還農業5000噸,企業僅3~4年即可收回投資。
在討論會上,有不少業內人士認為,生物質氣化的項目已經初見成效,但仍然需要探索長效機制,提高項目的可復制性,以實現更廣泛落地。
在技術上,專家建議在目前基礎上推進小型化、專業化生產。比如將收集秸稈的半徑壓縮到5公里范圍之內,這樣的好處是更有效地收集資源,為實現模塊化應用奠定基礎。
在應用上,業內人士建議在五聯產的基礎上,與分布式能源系統緊密結合,實現多能互補。中國可再生能源學會名譽理事長石定寰認為,生物質氣化是多能互補調峰的重要來源,因此需要積極發揮其靈活性強的特點,使之在未來農村清潔能源系統建設中發揮作用。