关于加快我市生物质颗粒燃料推广应用的调研报告
——石家庄市装备制造行业协会
(2014年8月25日)
【编者按】近期,石家庄市装备制造行业协会编写的“关于加快我市生物质颗粒燃料推广应用的调研报告”在《石家庄经济参考》等刊物发表后,引起多方关注,协会先后收到了政府相关部门和相关企业的反馈信息,大家对加快我市生物质颗粒燃料及生物质锅炉的推广应用十分关心,并献计献策,提出了许多宝贵建议。现将本调研报告发布在协会网站上,供188体育投注:部门和企业了解相关情况,并希望能为我市每年增加一些蓝天白云的天气做出一份贡献。
【调研课题背景】大气污染是环境污染的重要组成部分,不仅影响人们的身体健康,而且还会抑制生产的发展。随着我国经济的快速发展,工业化和城市化突飞猛进,生态环境也在日益恶化。近年来,虽然我国大气污染防治工作取得了很大的成效,但由于各种原因,大气环境面临的形势仍然非常严峻,大气污染物排放总量居高不下,全国大多数城市的大气环境质量超过国家规定的标准。亚洲开发银行和清华大学发布一份名为《迈向环境可持续的未来中华人民共和国国家环境分析》报告提出,尽管中国政府一直在积极地运用财政和行政手段治理大气污染,但世界上污染最严重的10个城市之中,仍有7个位于中国。中国500个大型城市中,只有不到1%达到世界卫生组织空气质量标准。报告揭示,全球10大空气污染城市分别是:太原、米兰、北京、乌鲁木齐、墨西哥城、兰州、重庆、济南、石家庄、德黑兰。而其中太原、北京、乌鲁木齐、兰州、重庆、济南、石家庄都是中国的城市,也就是说中国占了70%分量。2014年1月中国空气污染排名(排名由最差开始):邢台、石家庄、保定、邯郸、衡水、济南、唐山、成都、西安、武汉。
2014年3月25日,我国环保部门发布了2013年全国74城市的空气质量状况,具体包括京津冀、长三角、珠三角、直辖市、省会城市和计划单列的城市等74个城市,根据监测数据显示,只有海口、舟山、拉萨3个城市达标。其中京津冀更是污染重灾区,污染的天数最多,空气质量相对较差的7个城市都在这一区域。环保部副部长吴晓青介绍说:2013年74个城市仅有拉萨、海口、舟山3个达到空气质量二级标准,其他71个城市存在不同程度超标现象。京津冀、长三角、珠三角是空气污染相对较重的区域,空气质量较差的十个城市以邢台、石家庄、邯郸为代表。京津冀、长三角、珠三角仅占全国面积的8%,消费了全国43%的煤炭,生产了55%的钢铁、40%的水泥、52%的汽柴油,二氧化硫、氮氧化物、工业粉尘排放量占全国的30%,单位面积主要大气污染物排放量远远高于全国平均水平。
我省有关部门领导在关于全省大气污染防治情况的报告中指出:“虽然我省大气污染防治工作取得了一定进展,但大气环境污染问题依然十分突出,在传统煤烟型污染尚未得到有效控制的情况下,以细颗粒(PM2.5)为特征的区域复合型大气环境污染日益加重。”石家庄作为省会城市,因为大气污染问题也多次上了中央电视台的“排行榜”。对此,石家庄市委市政府高度重视,特别是近几年来采取了压煤、抑尘、控车、迁企、减排、增绿等多种措施,以钢铁般的手腕治理大气污染。我们欣喜的看到,进入2014年,我市大气污染状况有了明显改观,今年二级以上好天已达60天,优良率同比增加15.9%,这一成绩来之不易。但是,大气污染治理,是一个长期艰难的过程,也是一项复杂的系统工程,要想从根本上更加有效地解决这一多年形成的历史难题,还需探索新的途径,并以高度集成化的措施和手段持续整治。
出于对建设幸福石家庄和实现省会绿色崛起的责任感,近期,市装备制造行业协会成立调研组,邀请多名行业专家参与,深入调研和研讨我市大气污染治理的深层次问题。在掌握国内外治理大气污染的经验和做法,以及大量资讯基础上反复研究论证,认为燃煤排放是造成大气污染的主要原因,加快研究和推广能够替代燃煤的新型能源材料是治理大气污染的关键环节。对此,很多国家研制出了一种可代替煤炭的燃料——生物质颗粒燃料。该燃料是利用专用设备采用新技术将农作物青秸秆、花生壳、锯末、木屑、玉米芯、稻草、稻壳、麦秸麦糠、树枝、干草、有机生活垃圾等加工成型的现代化清洁燃料,是一种典型的生物质固体成型燃料。其具有清洁、高效、点火容易,在燃烧器中正常燃烧时二氧化硫(SO2)、一氧化氮(NO)等污染物排放浓度低于国家标准,二氧化碳(CO2)零排放等优点,可替代煤炭等化工燃料,主要应用于农村炊事、供暖等民用领域和城市传统的锅炉燃烧、发电等工业领域。根据调查,我市生产生物质颗粒燃料的资源非常丰富,并且石家庄轴设机电有限公司根据我市资源丰富的特点,已经研制出了生产该燃料的专业设备,其技术性能达到了国际先进水平,有些功能填补了国内空白。调研组认为:市委、市政府在推进结构调整、转型升级和实现省会绿色崛起等方面的决策,已经得到各行各业的大力支持,治理大气污染已经成为企业的自觉行动和社会责任。加快推广应用生物质颗粒燃料,对于进一步减少大气污染、重塑石家庄城市形象和实现我市绿色崛起至关重要。
一、国内外推广应用生物质成型燃料的现状和发展趋势
(一)国外现状及发展趋势。国外从20世纪30年代开始研究桔杆成型燃料技术。到20世纪末,美国已在25个州兴建了日产量为250-300t的树皮成型燃料加工厂,进行工厂化生产。欧洲国家也非常重视生物质可再生能源的开发利用,意大利、丹麦、法国、德国、瑞典、瑞士、比利时等国相继建成生物质成型燃料生产厂家70多个,设备及成型燃料产品进人商业化运作模式;泰国、印度、越南、菲律宾等国在20世纪80年代也建成了不少生物质固化、碳化专业生产厂;从2003年开始,南非北部城市沙比已建成4个巨大的生物质成型燃料加工厂,生产规模达到了年产20万吨。这些国家生物质成型燃料技术大部分已经成熟,并进人了规模化生产及大规模应用阶段。但是,国外成型颗粒燃料生产多以木屑等林业废弃物为主要原料,应用秸秆原料生产成型颗粒燃料的研究和应用较少,成型燃料的用途多是家庭采暖和热水供应。
(二)国内现状及发展趋势。我国生物质成型燃料技术的研究开发已有二十多年的历史。曾经先后引进20多条生物质成型燃料生产线,在广东以广州亚运会环境综合治理为契机,建立起以广州迪森热能技术股份有限公司为代表的生物质燃料应用的示范企业。在广州已形成我国生物质燃料应用成功的产业群体,并取得了优异社会效益和经济效益。但广州和国外一样,生产生物质颗粒燃料主要原料也是林业废弃物。我国先后有几十家研究院所、生产企业投入成型燃料技术研究与开发利用工作,针对原料主要也是林业废弃物,以秸秆为原料的成型燃料技术研究进展一直比较缓慢。至此产业化的应用一直未有形成。
(三)我市的探索和实践。石家庄生物质颗粒燃料应用还在起步阶段,形成产业化应用也很少。主要以南车石家庄车辆厂、河北味道府酒厂等生物质燃料锅炉在运行,年消耗生物质燃料也只有3万吨左右,且生物质燃料主要是从外地购进。可喜的是,石家庄轴设机电有限公司,在对石家庄地区生产生物质燃料原材料来源及其应用充分调研的基础上,成立了攻关小组,在市政府及有关部门的大力支持下,投入几百万元,经过较短的时间,已经在生物质颗粒燃料专用设备研制方面取得了实质性突破,其研制出的生物质颗粒燃料成型机生产线在行业处于领先地位。其主要特点:环保、高效、操作简便,其功耗是传统压块及颗粒成型设备的1/2到1/3,并解决了传统工艺中的原料必须烘干才能加工成型的弊端,原料含水量在不超过40%的情况下,可以直接粉碎冷成型优质的生物质颗粒燃料。根据不同的原材料,更换不同的模具,可以加工林业废弃物(树枝、建筑废弃物料、木材加工废弃物)、各种农作物秸秆(主要是玉米和棉花)。如果配备不同模块可形成年产1万吨到5万吨的生物质颗粒燃料的生产企业。在生产过程中如果增加一定的添加剂,不用更换现有锅炉和炉具,就可以达到充分燃烧的效果,避免重复投资。目前,该生产线已经通过广东用户的试用,其产品质量和性能均达到技术指标,生产的生物质颗粒燃料每吨热量达到3800~4300大卡,1.2吨生物质颗粒可达到1吨标准煤的热量,完全可以替代标准煤,深受用户的赞扬和好评。研发的多孔螺旋冷压成型技术获得国家发明专利。(碎揉机专利号:zl200920103531.8,多孔螺旋冷压成型机专利号zl201220104640.3)
二、加快我市生物质颗粒燃料项目推广的可行性
(一)具有丰富的资源支撑。我国生物质颗粒燃料资源产量丰富,其中农作物秸秆年产量为6亿吨左右。而我市范围有不少农业大县,是全国果品粮食生产基地,资源丰富。果树种植面积约156万亩,每年修剪果树枝条每亩约500公斤左右,产生果树废弃物78万吨。建筑废弃木材及板材加工,木制加工余料也在25万吨左右。年种植玉米500万亩,年产玉米秸秆250万吨左右,此为生产生物质颗粒燃料提供了数百万吨的可循环利用资源。但由于桔杆质地松散、堆放密度小,不易收集和运输,燃烧组织比较困难,在我国大规模利用桔杆能源还有一定的困难,优质清洁秸秆能源大量被闲置、浪费,露天焚烧,不仅浪费资源,也带来了更加严重的环境污染。如“晋州生物质发电厂”项目,是2009年国家示范项目,是直接燃烧秸秆等生物质原料,因秸秆不易回收,改用外地的生物质资源,企业效益受到很大影响。因此,桔杆作为再生清洁能源日益受到关注,桔杆生物质成型颗粒利用技术急待发展。
(二)具有良好的社会效益。生物质颗粒燃料对大气污染的改善是立竿见影的。如果建立年产生物质颗粒燃料10万吨项目,由于秸秆生物质颗粒燃料的特性可完全燃烧,足可代替煤炭燃料8万吨。由于煤炭消费是造成烟煤型大气污染的主要原因,而石家庄的能源消耗主要以煤炭和石油等化石类为主,其中煤炭所占的比重达到90%。虽然今年石家庄制定《石家庄市2014年城乡居民分散采暖燃煤污染治理工作实施方案》继续加大洁净型煤和环保燃煤采暖炉推广,但和生物质能源相比煤炭对环境的影响还是存在的,并且煤炭是不可再生的资源。所以,调整能源消耗结构改变消费方式,选择更环保、可再生的新能源是必然趋势。如果采用10万吨生物质颗粒燃料,可减少温室效应二氧化碳(CO2)气体排放25万吨(约1.15nm3);减少二氧化硫(SO2)气体排放120吨(约42万nm3)。由此可见,该项目推广对大气环境的改善效果是明显的。如果此项工程得以加快推广,将对进一步改善石家庄大气污染环境起到积极促进作用,省会每年多几天蓝天白云的天气将会变成现实,由此产生的社会效益利在当今,恩泽千秋,造福后代。
(三)具有显著的经济效益。我市有十七个县市,在生物质颗粒燃料项目推广中可提供足够的市场空间。以石家庄轴设机电有限公司研制生产的“生物质颗粒燃料自动化生产线”为例,主要设备有:桔杆粉粹搓揉机一台,功率22千瓦;生物质颗粒燃料成型机一台,功率30千瓦;风干定型机一台,功率7.5千瓦;其它辅助设备,功率5.5千瓦,合计功率65千瓦。如果建一条生产线,占生产场地30*10m2,(不包括原材料及成品区)生产工人5名/班。按年产量1万吨计,每吨出厂价600元,年产值就是600万元;减去成本:原材料每吨200元,动力费不超过100元(不同地区价格不同),人工费每吨100元,模具费50元,场地和其他费用每吨50元,合计成本为500元/吨,毛利润为100元/吨。其主要设备投入50万元,可当年收回成本。如果根据资源情况,在50公里范围内自由组合成年产1-10万吨的专业生产企业,效益更可观。如果我们石家庄转化120万吨秸秆为100万吨生物质颗粒燃料,仅秸秆收入农民每吨就增收200元,合计增收2.4亿元,企业产值可达6亿元。
三、几点建议
调研组结合我市大气污染治理课题,不仅系统研究分析了国内外利用生物质成型燃料的应用情况,而且对我市生物质颗粒燃料的资源情况、技术研发状况、设备制造及前期试用情况进行了深入调研和论证,总体评价认为:该项目的推广,有利于代替大量燃煤,助力我市大气污染的根本治理;有利于解决农村农林果木枝条及秸秆等资源的浪费问题,同时可以促进农村经济发展,增加农民收入,服务新农村建设;有利于培育发展新兴产业,同时促进农村富余劳动力转移,为社会提供188体育投注:的就业机会。为此提出如下建议:
(一)用足用活国家产业政策,顺势而为发展新兴产业。2014年3月24日,国家发展改革委、国家能源局、国家环境保护部联合下发“关于印发能源行业加强大气污染防治工作方案的通知”(发改能源[2014]506号);2014年6月18日,国家能源局、环境保护部联合下发“关于开展生物质成型燃料锅炉供热示范项目建设的通知”(国能新[2014]295号),通知指出:当前,防治大气污染形势严峻,大量燃煤锅炉供热需用清洁能源替代, 打造低碳的新型可再生能源热力产业,建立生物质原料收集运输、成型燃料生产、生物质锅炉建设和热力服务于一体的产业体系。2014-2015年,拟在全国范围内,特别是在京津冀鲁、长三角、珠三角等大气污染防治形势严峻、压减煤炭消费任务较重的地区,建设120个生物质成型燃料锅炉供热示范项目,总投资约50亿元。2014年启动建设,2015年建成。为此,我市应抓住机遇,抢占先机,加快生物质成型燃料生产、生物质锅炉建设和热力服务于一体的产业体系的规划、扶持和推广。建议政府及有关部门重点扶持石家庄轴设机电有限公司,在生物质成型设备批量生产上加大资金投入、保证批量上市,为国家120个生物质固体成型燃料锅炉提供燃料抢占市场。
(二)建立协调推动机制,确保规划有序落实。我市生物质固体成型燃料的推广应用尚属起步阶段,要想打破传统的取暖模式和形成生物质成型燃料生产、生物质锅炉建设和热力服务于一体的产业体系,还需要解决认识问题,仅靠一个企业、一个部门是难以推动的。为此建议,抓紧组建石家庄市生物质固体成型燃料的推广应用领导小组,统筹协调产业规划、资金扶持、市场推广等问题。同时,建议市政府抓紧出台“关于我市生物质固体成型燃料的推广应用的实施意见”,并召开专题会议抓好落实。
(三)充分发挥政府的协调引导和企业的主体作用。要把我市生物质固体成型燃料的推广应用以及产业体系建设列入重要议事日程。建议:一是建立市、县、乡、村协同联动机制,以点带面抓落实,力争三年全面覆盖。二是探索在政府专项资金扶持下,以现有设备研发生产企业为主体,直接布点建厂,待市场成熟后再以加盟的方式逐步状大生产规模;也可探索在政府专项资金扶持下,利用我市重点企业的专利技术优势,引导农民自由组合办厂。三是探索对成型设备生产线采取政府购买的方式,以政府行为先行在资源丰富的乡镇布点,以此总结经验,为大规模推广应用积累经验。四是为解决原材料回收问题,在政府引导和支持下,在各县、乡建立一、二个原材料及产品配送站,采取直接收购原材料或用原材料直接兑换产品的方式,从利益上激发农民积极性,形成覆盖广泛的服务网络体系。
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