山东阳信生物质能清洁取暖分析 成本较“煤改气”降低38%
发布者:dxh | 来源:能源研究 | 0评论 | 468查看 | 2018-12-24 20:51:55    

一、 阳信县域基本状况


山东省阳信县地处黄河三角洲高效生态经济区、山东半岛蓝色经济区,是京津冀地区的南大门和京津冀大气污染传输通道,全县总面积793平方千米,现有854个行政村,11万户46万人,是中国鸭梨之乡、全国畜牧百强县、中国古典家具文化产业基地。阳信县废弃木材、作物秸秆、畜禽粪污等生物质原料充足。全县10万亩梨园年可剪枝5万吨,55万亩耕地年产秸秆80万吨,木器加工企业年供应锯末10万吨,肉牛年存栏27万头,可产生鲜牛粪150余万吨,具备得天独厚的资源优势。县域企业木质颗粒、畜禽粪污等成型燃料生产工艺成熟,拥有生物质热电联产专利技术。


面对环保和民生双重责任,阳信县立足自身优势,因地制宜,着眼统筹解决群众冬季清洁取暖、煤炭消费减量替代、农林废弃物资源化利用等问题,积极探索实施生物质清洁取暖改造试点,摸索出了一条低碳环保、生态循环、集约惠民的清洁取暖新路子,为打造乡村振兴的“齐鲁样板”提供了有力支撑。山东省将阳信确定为首批三个生物质能源推广应用试点县之一,并在阳信组织召开了生物质能源推广应用现场会。试点工作得到了国家有关部委、省(市)领导及部门的密切关注、充分肯定和明确支持。


二、 调研基本情况


1.利民生物质技术有限公司。该公司有3条生物质燃料生产线,拥有打捆机、搂草机和粉碎机等相关配套设施,可年产5万吨生物质燃料。笔者看到,工作人员把各种农作物秸秆送入生产系统,经过加工处理后生产出类似香肠一样的“人造煤”——生物质颗粒燃料,细一些的可用于居民家里取暖、烧水做饭,粗一些的可用于热电联产项目。今年,该公司又在水落坡镇建立一家分公司,年可产生物质燃料1.5万吨,可为附近三个乡镇提供生物质燃料。


2.水落坡镇洼里赵村。该村是全县首批生物质能清洁取暖改造试点之一,重点探索农户分布式生物质取暖新路子。在村民赵某田家里我们看到,客厅里装有一台荣凯生物质燃料炉具,白里透黄的火苗正在燃烧,燃料实现自动续料,屋里十分暖和,一尘不染。该炉具不但可以取暖,还可以烧水做饭,根据天气可以适当调节室内温度,而且算下来比烧煤还要便宜15%左右,政府给炉具补贴,燃料用自己的农作物秸秆3吨换1吨,具有很好的经济型,以前农作物秸秆直接在地里烧掉污染环境,如今实现变害为宝。目前,该村已经实现生物质取暖全覆盖。


3.金阳街道办事处下辖的李连芳村。由于该村人口比较集中,经集体研究确定采用生物质锅炉局部集中供热方式实现清洁取暖。工程总投资150万元,包括管道、锅炉房及附属设施和暖气片,其中管道投资95万元,300平米的锅炉房投资15万元,1.5蒸吨锅炉投资26万元,暖气片总计15万元,500吨生物质燃料60万元,户均奖补6400元,今年11月15日正式供暖,基本实现该村生物质供暖全覆盖。


4.金缘生态科技集团公司生物质热电联产清洁供热项目。项目位于该县温店镇,据项目负责人介绍:项目总投资3.2亿元,其中生物质发电2亿元,清洁供暖1.2亿元。生物质供热面积200万平方米,设计半径8千米,可以覆盖温店镇大部分、辐射洋湖乡和流坡坞镇一部分。即将完成的一期工程70万平方米投资8500万元,可实现对温店镇3200户居民、15万平方米工商户和学校取暖覆盖,另对10万平方米的冬季蔬菜大棚供暖。项目全部实施后可年供清洁电力3.5亿千万时,供暖26万吉焦,实现碳减排15万吨。未来,将建设6万吨畜禽粪便生产热、电、肥以及联产200万立方米生物液化气项目,探索循环、节能、低耗、低排的环境友好型企业新路子。


三、 阳信探索生物质能清洁利用的实践


2016年,习近平总书记在中央财经领导小组第十四次会议上,围绕解决好人民群众普遍关心的突出问题,强调推进北方地区冬季清洁取暖等6个问题。今年4月的在中央财经委第一次会议,明确要求把打赢蓝天保卫战、农业农村污染治理列为当前污染防治应重点打好的7大标志性战役中。


要打赢蓝天保卫战,做好暖冬民心工程,实现冬季清洁供暖,必须立足实际、务求长远。阳信县领导对此体会颇深,去年以来他们挖潜农业废料、借力市场机制、调动社会资源,走出一条清洁能源“政府能承担、环境有改善、群众愿接受”的“阳信模式”,让有限财力擎起无限民生,为北方地区冬季清洁取暖工作探出新路子。


首先是点面科学规划。委托中国农村能源行业协会高质量编制了《阳信县生物质清洁取暖总体规划》,并通过了省级专家评审。委托国家煤炭质量监督检验中心、山东安和安全技术研究院分别对生物质燃料、专用炉具进行了检测,形成了可行性报告和试点工作方案。坚持政府推动与市场运作相结合,投资700万元建设了利民生物质能科技公司,作为市场化运作平台,承担前期颗粒燃料生产供应、专用炉具引进等具体任务。同时,通过赴外地炉具生产企业考察对接,按照群众不同需求,通过竞标选定几档不同价位的炉具,纳入扶持范围,试点推广。在规划布局上以点带面,重点打造“一核、二区、七基地”,建设生物质清洁取暖技术研发中心和实验室,进一步探索研制自主品牌高效低排新型炉具,计划利用三年时间,完成生物质取暖改造9.5万户,实现清洁取暖县域全覆盖,建成全国首个农村清洁取暖“无煤县”。


其次是梯级合理布局。结合改造主体实际,探索实施了“生物质燃料+专用炉具分散式取暖、生物质燃料+锅炉机组分布式取暖、生物质热电联产集中供暖”三种模式,即在县城区、部分乡镇办驻地及村庄推行热电联产集中供暖;在学校、医院、敬老院等公共场所以及部分有条件的村庄,推广“生物质成型燃料+锅炉机组分布式取暖”;其余基础条件偏差的村庄,采用“生物质成型燃料+专用炉具分散式取暖”。


目前,该县已建成生物质颗粒燃料企业(生产线)6处、年生产能力5万吨的牛粪成型燃料资源循环利用项目1个(省重点项目)、两炉二机30兆瓦热电联产项目1个。今年5月,生态环境部指派中国环境科学研究院有关专家历时14天,现场对颗粒燃料、环保炉具进行了全方位检测。结果显示,与传统燃煤炉具相比,生物质燃料减排效果明显,技术经济可行。


三是有序推进改造。2017年取暖季,该县已对225个村1000余户进行了分散式取暖改造,对3个村700余户进行了热电联产集中式供暖改造,完成小学、幼儿园、敬老院、邮政网点等公共场所改造30余处。今年,该县清洁取暖计划全部采取生物质方式,改造任务2.5万户,其中拟采用分布式52个村7300户,分散式270个村14700户,热电联产14个村3000户。在具体试点工作中,通过宣传优惠政策,营造良好的推进氛围,同时坚持群众自愿原则,由群众根据自身经济条件、生活质量要求,自主选择改造方式。


四、 阳信生物质能清洁利用产生的综合效益


2016年10月,国家能源局印发的《生物质能“十三五”发展规划》提出,到2020年生物质能基本实现商业化和规模化利用。生物质能利用,通过处理废弃物直接改善当地环境,是发展循环经济的重要内容,综合效益明显。阳信探索生物质能清洁利用的实践表明,生物质清洁供暖具有多方面综合效益。生物质能源是绿色低碳、清洁经济的可再生能源,可直接在用户侧替代化石能源,是替代燃煤供热的重要措施。


1.生态效益方面。(1)清洁低碳。经专业机构检测,该县生产的木质颗粒燃料,在11种不同炉具上燃烧后,树枝颗粒物浓度在35~50毫克/立方米,氮氧化物浓度在250~300毫克/立方米,减排效果明显。(2)利于减少农村废弃物。生产木质和牛粪颗粒燃料,可有效解决农林废弃物随意堆放、规模化养殖存量粪污处理问题,有效减少农村面源污染。同时,颗粒燃烧后产生的草木灰钾含量高,可作为有机肥替代化肥。(3)利于调整能源结构。据中国农村能源行业协会、中国环科院专家测算,阳信实现生物质清洁取暖全覆盖,每年将推广应用生物质成型燃料50万吨,年可替代标准煤35万吨,年可减少二氧化碳排放66万吨、颗粒物排放3440吨、二氧化硫排放2390吨、氮氧化物排放615吨。(4)利于调整运输结构。推广生物质燃料,当地生产、当地消耗,不需要大量长距运输,能有效减少煤炭公路运输总量。


2.经济效益方面。(1)综合成本更低。据测算,生物质改造成本较“煤改气”“煤改电”分别降低38%、3.2%,三年后使用成本分别降低52%、51%。(2)有利于培育新兴生物质产业。按资源禀赋,该县秸秆、牛粪、树枝、锯末等资源年可生产颗粒燃料100万吨,按均价1200元/吨计算,仅颗粒生产产值就可达12亿元,与之配套的原料收集、炉具生产产值更大,是促进经济增长的新动能。(3)农户负担更轻。以玉米秸秆为例,亩产鲜秸秆(含水70%)1750千克左右,可转化颗粒350千克左右。比如一个三口之家人均耕地1.5亩,可转化颗粒1575千克,基本能满足自家需求。简单地说,采用“地头加工”或“折量兑换”的方式,农民只需支付一定的加工费,就能实现供暖自给自足。


3.社会效益方面。(1)易于推广。生物质专用炉具能实现“炊暖两用”,更符合农民传统使用习惯,操作简便,与用气和用电相比,安全系数更高,群众易接受。(2)供热效果好。农村住房普遍面积大、保温效果差,生物质炉具直接置于室内,提温快、热源直接,供暖效果好,群众很认可。(3)增加收入。农、林、畜废弃物能源化利用,变树枝、秸秆、牛粪等“废物”为取暖“宝物”,减少了取暖支出,群众很欢迎。


五、 阳信生物质能清洁利用的启示


阳信县生物质能清洁利用的实践和效益表明,相关政府部门提出的在北方地区推进清洁供暖要坚持从实际出发,按照“宜电则电、宜气则气、宜煤则煤、宜油则油、宜热则热”“以气定改、先立后破”“多能互补”等方针是适宜的。阳信县生物质能清洁利用的实践和效益表明,在有条件的地区我们可以明确提出“宜生物质则生物质”(简称“宜柴则柴”),要通过算好“环境、民生、发展”三笔共赢账,有效破解气源不足、设备跟不上、群众负担重等三大现实难题,为北方地区推进清洁供暖趟出一条新路子。


未来,像阳信这样的北方农林大县,在扎实推进生物质能源推广应用的同时,以增强生物质清洁取暖的长效性、可持续性为目标,要重点围绕市场化运作、多方式利用、运行体系建设等方面继续深化探索,主要表现在以下几个方面:


1.发挥市场主导作用,优化推广机制。可以采用PPP模式,引进社会资本参与生物质能利用产业发展,在农林废弃物回收、生物质颗粒生产、生物质取暖改造等环节建立“退坡补贴”机制,在引导和培育产业发展的同时,逐步减少财政补贴范围和力度,加快形成投资、建设、运营、服务全产业链的生物质取暖可持续商业模式。


2.丰富生物质能利用方式,推进多能互补。进一步丰富供热方式,探索论证将生物质锅炉集中供热、生物质汽化供热纳入全县集中供热体系。加大技术研发,加快推进畜禽粪便厌氧发电技术产业化转化,延伸生物质热电联产产业链条。多种方式推进生物质能供热综合利用,探索发展“生物质+太阳能”互补利用,提高清洁能源利用效率,降低群众能源消费支出,减轻群众负担。


3.构建废弃物回收利用体系,强化支撑保障。以乡镇为单位,组建区域农林废弃物回收利用服务中心,配备专业打包、破碎、运输设备,提升收集效率。科学规划和布局燃料生产线,大力推广移动式小型制颗机应用,提升就地转化能力,让农民在田间地头就能实现生物质燃料加工。合理配置中型颗粒燃料生产中心,提升集中制粒能力,确保燃料充足供应。结合散煤销售治理工作,鼓励散煤销售转向生物质燃料销售,构建便捷高效的销售体系。


山东阳信县生物质能综合利用的实践表明,在有条件的地区推进生物质能清洁取暖是比“煤改电”和“煤改气”更加经济的方案。因此,对于具有类似阳信县资源条件的北方农业县市,我们应该大胆而响亮地提出,清洁供暖要实现多能互补,还要因地制宜地推进“宜柴则柴”。

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