生物質(zhì)能是一種可再生能源,在當(dāng)前能源日益緊缺的大背景下,推動(dòng)黑龍江省生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,對(duì)促進(jìn)黑龍江經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、調(diào)整和改善全省能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、加快農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的轉(zhuǎn)變具有重要的戰(zhàn)略意義。
一、生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
相較于傳統(tǒng)能源,生物質(zhì)能具備大規(guī)模替代石油能源、產(chǎn)品多樣化、可循環(huán)利用和環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),原材料的來源主要是能源植物、農(nóng)業(yè)資源、生活污水和工業(yè)有機(jī)廢水、城市固體廢物和畜禽糞便等五類。
(一)國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀
在生物質(zhì)能綜合利用現(xiàn)狀方面,截至2015年底,全球生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量約1億千瓦,其中美國(guó)1590萬千瓦、巴西1100萬千瓦。全球生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)量約3000萬噸,歐洲是世界最大的生物質(zhì)成型燃料消費(fèi)地區(qū),年均約1600萬噸。全球沼氣產(chǎn)量約為570億立方米,其中德國(guó)沼氣年產(chǎn)量超過200億立方米,瑞典生物天然氣滿足了全國(guó)30%車用燃?xì)庑枨蟆H蛏镆后w燃料消費(fèi)量約1億噸,其中燃料乙醇全球產(chǎn)量約8000萬噸,生物柴油產(chǎn)量約2000萬噸。
在生物質(zhì)能發(fā)電方面,2015年全球生物質(zhì)能及垃圾發(fā)電新增裝機(jī)容量達(dá)到1120萬千瓦,同比增長(zhǎng)77.8%。全球生物質(zhì)及垃圾發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到10650萬千瓦,與2014年相比增加了11.8%。歐洲仍是全球最大的生物質(zhì)及垃圾發(fā)電市場(chǎng),累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)3470萬千瓦,巴西和美國(guó)分別為1530萬千瓦及1500萬千瓦,分列二、三位。2015年,全球生物質(zhì)及垃圾發(fā)電量達(dá)到3896.2億千瓦時(shí),同比增長(zhǎng)12%。
(二)我國(guó)發(fā)展現(xiàn)狀
在生物質(zhì)能綜合利用現(xiàn)狀方面,截至2015年底,我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電總裝機(jī)容量約1030萬千瓦,其中,農(nóng)林生物質(zhì)直燃發(fā)電約530萬千瓦,垃圾焚燒發(fā)電約470萬千瓦,沼氣發(fā)電約30萬千瓦,年發(fā)電量約520億千瓦時(shí),生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)基本成熟。生物質(zhì)成型燃料年利用量約800萬噸,主要用于城鎮(zhèn)供暖和工業(yè)供熱等領(lǐng)域。生物質(zhì)成型燃料供熱產(chǎn)業(yè)處于規(guī)模化發(fā)展初期,成型燃料機(jī)械制造、專用鍋爐制造、燃料燃燒等技術(shù)日益成熟,具備規(guī)?;?、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展基礎(chǔ)。全國(guó)沼氣理論年產(chǎn)量約190億立方米,其中戶用沼氣理論年產(chǎn)量約140億立方米,規(guī)?;託夤こ碳s10萬處,年產(chǎn)氣量約50億立方米,沼氣正處于轉(zhuǎn)型升級(jí)關(guān)鍵階段。燃料乙醇年產(chǎn)量約210萬噸,生物柴油年產(chǎn)量約80萬噸。生物柴油處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期,纖維素燃料乙醇加快示范,我國(guó)自主研發(fā)的生物航煤已成功應(yīng)用于商業(yè)化載客飛行示范。(如表1所示)
表1 我國(guó)生物質(zhì)能利用現(xiàn)狀
在生物質(zhì)能發(fā)電方面,我國(guó)生物質(zhì)能發(fā)電占可再生能源的結(jié)構(gòu)不斷上升,生物質(zhì)能發(fā)電的地位不斷上升。截至2017年12月,全國(guó)已投產(chǎn)生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目744個(gè),較2016年增加79個(gè);全國(guó)可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量6.5億千瓦,占總電力裝機(jī)的36.6%,其中生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)1476萬千瓦,同比增長(zhǎng)22.6%,占總電力裝機(jī)的0.73%。生物質(zhì)發(fā)電量795億千瓦時(shí),同比增長(zhǎng)22.7%,占總發(fā)電量的1.2%。其中垃圾焚燒發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)725.1萬千瓦,農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)700.77萬千瓦,沼氣發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)49.9萬千瓦。
(三)黑龍江省發(fā)展現(xiàn)狀
在生物質(zhì)儲(chǔ)量方面,據(jù)黑龍江省統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)和《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒2017》數(shù)據(jù),黑龍江省農(nóng)業(yè)生物質(zhì)可收集利用量約為9000萬噸,折合標(biāo)煤量為4500萬噸;林業(yè)生物質(zhì)可收集量約為960萬噸,折合標(biāo)煤量為548.6萬噸;禽畜糞便可收集利用量約分別為3800萬噸,折合標(biāo)煤量126.7萬噸;城市生活垃圾可收集利用量約為541.9萬噸,折合標(biāo)煤量為86.7萬噸;有機(jī)廢水可收集利用量約為138335萬噸,折合標(biāo)煤量為508.8萬噸;有機(jī)廢渣可收集利用量約為6940萬噸,折合標(biāo)煤量為29.2萬噸。黑龍江省生物質(zhì)資源可轉(zhuǎn)換為能源的潛力約為5800萬噸(如表2所示)。
在生物質(zhì)能綜合利用現(xiàn)狀方面,根據(jù)黑龍江省發(fā)展與改革委于2017年12月發(fā)布的《黑龍江省能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》,截至2016年末,全省生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量65萬千瓦,年均增長(zhǎng)23.7%;全省生物質(zhì)天然氣利用達(dá)到36億立方米,年均增長(zhǎng)3.7%;2016年正常生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)秸稈固體成型燃料企業(yè)50家,加工秸稈固體成型燃料23萬噸。
表2黑龍江省生物質(zhì)能的利用潛力
在生物質(zhì)發(fā)電方面,截至2017年12月31日,全省農(nóng)林生物質(zhì)項(xiàng)目達(dá)到32項(xiàng),農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量為81.6萬千瓦,農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電量達(dá)到44.5億千瓦時(shí),農(nóng)林生物質(zhì)上網(wǎng)電量達(dá)到40.8億千瓦時(shí)。全省垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目達(dá)為6項(xiàng),垃圾焚燒發(fā)電裝機(jī)容量為8.1萬千瓦,垃圾焚燒發(fā)電量達(dá)到2.9億千瓦時(shí),垃圾焚燒上網(wǎng)電量達(dá)到2.1億千瓦時(shí),處理垃圾量98.6萬噸。全省沼氣發(fā)電項(xiàng)目為2項(xiàng),沼氣發(fā)電裝機(jī)容量為0.39萬千瓦,沼氣發(fā)電量為675.61萬千瓦時(shí),沼氣上網(wǎng)電量為650.9萬千瓦時(shí)。
二、黑龍江省生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)鏈及能源轉(zhuǎn)化途徑分析
生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)墙⒃谏镔|(zhì)原料收集、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、預(yù)處理到能源轉(zhuǎn)化反應(yīng)成為各種生物質(zhì)能源,并應(yīng)用于熱能、電能等領(lǐng)域的技術(shù)體系和產(chǎn)業(yè)模式的基礎(chǔ)上。
(一)產(chǎn)業(yè)鏈分析
生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)鏈如圖1所示,生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)鏈的上游包含生物質(zhì)原料的收集、儲(chǔ)存、運(yùn)輸及預(yù)處理。生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)鏈的中游包括生物質(zhì)原料的分離與篩選、破碎、干燥、混合、能源轉(zhuǎn)化反應(yīng)及各種裝備。生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)鏈的下游為各種氣體、液體、固體生物質(zhì)能源,以及各種生物質(zhì)能源在發(fā)電、供氣與燃料等領(lǐng)域的應(yīng)用。在生物質(zhì)能開發(fā)利用過程中,根據(jù)不同的生產(chǎn)工藝,可形成多種類型的能源燃料,用于提供電能、熱能和交通能源等能量。目前,技術(shù)成熟且綜合效益較高的利用方式主要有生物質(zhì)液體燃料、生物質(zhì)供氣、生物質(zhì)發(fā)電和生物質(zhì)固體燃料等。
(二)生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化途徑及技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析
1.生物質(zhì)供氣
沼氣技術(shù)在國(guó)外快速發(fā)展,特別是在歐洲應(yīng)用較為普遍,瑞典、丹麥和德國(guó)的生物燃?xì)饧夹g(shù)在世界上處于領(lǐng)先地位。在沼氣工程相關(guān)技術(shù)與設(shè)備方面,我國(guó)已在完全混合型工藝、塞流折流工藝以及兩步厭氧消化等工藝取得一些突破。黑龍江省在氣化供氣方面主要以沼氣為主,由于扶持政策以及改進(jìn)技術(shù),并引入“三位一體”、“四位一體”沼氣建設(shè)模式,使黑龍江省沼氣應(yīng)用得到了快速發(fā)展。2015年,黑龍江省農(nóng)村沼氣用戶數(shù)量達(dá)到5000多萬戶,農(nóng)村沼氣池產(chǎn)氣量9462億立方米,建成200多項(xiàng)聯(lián)戶沼氣工程、1533項(xiàng)大中型的沼氣工程,設(shè)計(jì)容積量為1000立方米的大型沼氣池100多個(gè)。
2.生物質(zhì)固化成型技術(shù)
美國(guó)在20世紀(jì)30年代就已開始研究固化成型燃料技術(shù),但生物質(zhì)成型設(shè)備當(dāng)以歐洲國(guó)家發(fā)展最快且最先進(jìn)。瑞典是應(yīng)用生物質(zhì)成型燃料最好的國(guó)家之一,生物質(zhì)固體成型燃料熱效率可達(dá)到80%-95%。我國(guó)生物質(zhì)成型技術(shù)起步較晚,但生物質(zhì)成型技術(shù)和設(shè)備研究已進(jìn)入了良好的發(fā)展階段。黑龍江省目前在此領(lǐng)域發(fā)展較緩慢,生物質(zhì)固體燃料的適用對(duì)象主要集中在大中型生物質(zhì)企業(yè)和區(qū)域聯(lián)戶工程上,只有個(gè)別企業(yè)在生產(chǎn)生物質(zhì)固體燃料。
3.生物質(zhì)液化技術(shù)
加拿大西安大略大學(xué)開發(fā)的生物質(zhì)直接超短接觸液化技術(shù)是生物質(zhì)液化技術(shù)的重大突破,生物質(zhì)液體燃料生產(chǎn)成本已可與常規(guī)的石化燃料相競(jìng)爭(zhēng);沙特的INTERCHEM公司建造的大型渦旋反應(yīng)器加料流量達(dá)1350kg/h;美國(guó)太陽(yáng)能研究所的生物質(zhì)裂解油試驗(yàn)裝置,產(chǎn)油率達(dá)70%左右。而我國(guó)生物質(zhì)液化技術(shù)的研究尚處于起步階段。近年來,河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院、浙江大學(xué)、山東能源研究所、山東工程學(xué)院、沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)、東北林業(yè)大學(xué)在此方面均開展了相關(guān)研究。黑龍江省是全國(guó)五個(gè)首批在全省開展乙醇汽油試點(diǎn)的省份之一,每年產(chǎn)生乙醇燃料可達(dá)1000萬噸。但生物柴油生產(chǎn)起步較晚,企業(yè)規(guī)模不大。
4.生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)
生物質(zhì)發(fā)電起源于20世紀(jì)70年代,近年來國(guó)內(nèi)外發(fā)電行業(yè)對(duì)資源豐富、可再生性強(qiáng)、有利于改善環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的生物質(zhì)資源的開發(fā)利用給予了極大的關(guān)注,以高效直燃發(fā)電為代表的生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)發(fā)展已較為成熟。黑龍江省生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目的數(shù)量和質(zhì)量都明顯提升。2009年1月,齊齊哈爾依安縣、拜泉縣與韓國(guó)RTS公司合作建立2.5萬千瓦生物質(zhì)發(fā)電廠。2010年5月,雙鴨山市友誼生物質(zhì)發(fā)電廠接入系統(tǒng)工程,裝機(jī)容量為30MW。2011年,大唐黑龍江省發(fā)電有限公司五常生物質(zhì)發(fā)電廠建成規(guī)模為130t/h秸稈鍋爐和30MW高抽凝式、低真空汽輪發(fā)電機(jī)組。2012年3月,望奎縣引進(jìn)全國(guó)第一個(gè)以植物秸稈為原料的生物發(fā)電項(xiàng)目,年處理植物秸稈30.8萬噸,年發(fā)電2.75億度。2012年12月,黑龍江省萬源生物質(zhì)電廠并網(wǎng)工程通過鶴崗電業(yè)局西郊變電站一次并網(wǎng)成功,總裝機(jī)容量6000kW,成為全省乃至全國(guó)加工鏈條最長(zhǎng)、規(guī)模最大、產(chǎn)品附加值最高的循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范基地和龍頭企業(yè)。巴彥生物發(fā)電項(xiàng)目是哈爾濱市首個(gè)利用環(huán)保清潔的生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目,通過將先進(jìn)的生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電技術(shù)和農(nóng)村地區(qū)豐富的生物質(zhì)資源相結(jié)合,不斷向上下游產(chǎn)業(yè)延伸,如今己形成了初具規(guī)模的生產(chǎn)與加工生物質(zhì)資源和灰渣循環(huán)再使用的開發(fā)利用模式。
三、黑龍江省生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析
近年來,隨著生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善,黑龍江省生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展雖然取得了積極的進(jìn)展,但由于黑龍江省生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)起步晚,許多項(xiàng)目尚處于試驗(yàn)和示范階段,產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍未形成規(guī)模效應(yīng)。
(一)現(xiàn)有基礎(chǔ)
黑龍江省擁有一批重大生物質(zhì)項(xiàng)目,截至目前,共有生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目44個(gè)(如表3)。例如,由黑龍江帥億集團(tuán)公司投資建設(shè)的年產(chǎn)15萬噸秸稈燃料乙醇、20萬噸生物油項(xiàng)目,采用國(guó)際先進(jìn)的酶裂解和微波技術(shù),以玉米、高粱等農(nóng)作物秸稈為原料,加工生產(chǎn)乙醇燃料、生物油及其他副產(chǎn)品,是黑龍江省首個(gè)產(chǎn)業(yè)化生物能源項(xiàng)目。黑龍江省建設(shè)了以陳化糧為原料的燃料乙醇生產(chǎn)廠和甜高粱種植、甜高粱稈制取乙醇的基地,擁有國(guó)內(nèi)首家利用稻殼燃燒技術(shù)進(jìn)行發(fā)電的生物質(zhì)發(fā)電廠——虎林清河泉米業(yè)有限責(zé)任公司,在充分利用稻殼燃燒發(fā)電的同時(shí),還將剩余的電量和蒸汽用于其他生產(chǎn),可實(shí)現(xiàn)每年發(fā)電8000萬度,支持供熱的面積達(dá)100萬平方米。齊齊哈爾市克山縣的生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)園區(qū)主要進(jìn)行生物質(zhì)設(shè)備制造、生物質(zhì)顆料制造、生物質(zhì)鉀肥生產(chǎn)制造和生物質(zhì)發(fā)電與供熱。
表3 黑龍江省主要生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目表
(二)科研實(shí)力
黑龍江省的生物質(zhì)能技術(shù)研究起步較晚,目前專門從事生物質(zhì)能科研技術(shù)開發(fā)的大型科研機(jī)構(gòu)有黑龍江省能源環(huán)境研究院中的生物質(zhì)能源實(shí)驗(yàn)室和東北農(nóng)業(yè)大學(xué)生物質(zhì)能技術(shù)工程中心,此外黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、黑龍江農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學(xué)院、黑龍江省農(nóng)墾科學(xué)院、黑龍江省農(nóng)業(yè)生物技術(shù)職業(yè)學(xué)院等農(nóng)業(yè)科技院所均有著較強(qiáng)的科研實(shí)力(如表4)。
表4 黑龍江省主要從事生物質(zhì)能研究科研團(tuán)隊(duì)
在生物質(zhì)轉(zhuǎn)化與利用方面,已建設(shè)有高水平的生物質(zhì)能源實(shí)驗(yàn)室、綜合生化分析實(shí)驗(yàn)室,具有承擔(dān)國(guó)家級(jí)大型項(xiàng)目、接納國(guó)內(nèi)外學(xué)者開展科學(xué)研究的能力,并取得了解決農(nóng)業(yè)廢棄物在轉(zhuǎn)化過程中的某些關(guān)鍵問題的成果,可降低生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化過程中的生產(chǎn)成本,提供實(shí)用化生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備,這對(duì)推動(dòng)黑龍江省生物質(zhì)能利用技術(shù)的發(fā)展及其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程具有十分重要的意義。黑龍江省在沼氣生產(chǎn)工業(yè)化和沼氣商品化,利用厭氧發(fā)酵的原理有效地處理畜牧場(chǎng)廢棄物、生活垃圾以及農(nóng)業(yè)廢棄物研究方面也建有高水平的實(shí)驗(yàn)室并有先進(jìn)的成果。此外,黑龍江省在厭氧條件下的微生物篩選和優(yōu)良菌種培育;農(nóng)業(yè)秸稈、生活垃圾、牲畜糞便混合物的同時(shí)粉碎、篩選分離;高濃度酸化裝置中的料液分離和酸化液的輸送方法,微生物高密度保持反應(yīng)器;太陽(yáng)能和沼氣聯(lián)合加熱保溫系統(tǒng)調(diào)控技術(shù);沼液沼渣快速好氧制肥技術(shù)等方面均取得了突破性進(jìn)展。
(三)存在問題
黑龍江省生物質(zhì)資源十分豐富,收集、儲(chǔ)存、運(yùn)輸具備一定的區(qū)位優(yōu)勢(shì)和設(shè)備優(yōu)勢(shì),具有發(fā)展生物質(zhì)能利用產(chǎn)業(yè)的資源優(yōu)勢(shì)。但是,由于黑龍江省生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)起步較晚,許多項(xiàng)目尚處于試驗(yàn)和示范階段,發(fā)展層次低、產(chǎn)業(yè)鏈條短、集中度低;產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)比較薄弱,尚未建立起完備的產(chǎn)業(yè)體系;總體規(guī)模偏小、難以發(fā)揮規(guī)模效應(yīng)。
1.生物質(zhì)能利用成本較高
在生物質(zhì)能的利用過程中所產(chǎn)生的成本主要包括原材料成本和生產(chǎn)成本兩方面。由于生物質(zhì)資源比較分散,收運(yùn)機(jī)械化程度低,收集和運(yùn)輸成本較高使生物質(zhì)資源的附加成本近幾年不斷增加,以糧食為原材料的生物質(zhì)能源燃料成本更高。此外,由于黑龍江省核心技術(shù)和關(guān)鍵裝備支撐能力不足,相關(guān)的配套產(chǎn)業(yè)尚未形成產(chǎn)業(yè)化,導(dǎo)致生物質(zhì)工程一次性的投資較大,其中設(shè)備折舊費(fèi)用、財(cái)務(wù)成本和固定資產(chǎn)投資等費(fèi)用相對(duì)較高。例如,黑龍江省較成熟的燃料乙醇的生物轉(zhuǎn)化方法是以玉米為原料,但其原料成本高達(dá)總成本的70%-80%,生產(chǎn)成本每噸3500元左右,而巴西以甘蔗生產(chǎn)燃料乙醇的成本在1998年就降到300美元以下。成本過高使生物質(zhì)能產(chǎn)品缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力,導(dǎo)致企業(yè)的投資風(fēng)險(xiǎn)較高,使資本市場(chǎng)的投入積極性差。同時(shí),低回報(bào)率使投資者的積極性大打折扣,而銷售價(jià)格持續(xù)走高又導(dǎo)致生物質(zhì)能市場(chǎng)化推廣不順暢。
2.產(chǎn)業(yè)鏈尚不完善
總體來看,黑龍江省生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)整體上還處于低層次、規(guī)模小的發(fā)展局面,技術(shù)研發(fā)成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的速度較慢,生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還不統(tǒng)一。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)域來看,黑龍江省生物質(zhì)發(fā)電相對(duì)比較成熟,但其發(fā)展規(guī)模受到原料和需求的制約;生物液體燃料雖然在糧食燃料乙醇方面位居全國(guó)前列,但受國(guó)家糧食安全戰(zhàn)略的限制,而非糧食燃料乙醇正處在研發(fā)階段,且生物柴油產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模偏??;生物質(zhì)燃?xì)庵械恼託饣就A粼凇耙粦粢唤ā蹦J降幕A(chǔ)上,集約化程度低,大型沼氣工程和秸稈氣化集中供氣工程數(shù)量少、運(yùn)行體系和服務(wù)體系不完備;生物質(zhì)固體成型燃料雖然技術(shù)比較成熟,但與全國(guó)先進(jìn)水平相比還有較大差距。
3.生物質(zhì)能利用技術(shù)落后
黑龍江省生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心工藝和技術(shù)均依賴國(guó)外引進(jìn),在生物質(zhì)能技術(shù)方面仍然以直接燃燒技術(shù)為主,物理轉(zhuǎn)化、化學(xué)轉(zhuǎn)化和生化轉(zhuǎn)化技術(shù)是近幾年才在黑龍江省發(fā)展,目前以熱解氣化方式制造生物質(zhì)燃?xì)夂吞胤N酶生化轉(zhuǎn)化等技術(shù)仍然停留在實(shí)驗(yàn)室研發(fā)階段,還不能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的生產(chǎn)。黑龍江省生產(chǎn)燃料乙醇主要是利用糖和淀粉發(fā)酵制取,技術(shù)相對(duì)比較成熟,但是在被譽(yù)為“第二代燃料乙醇技術(shù)”的纖維素發(fā)酵制乙醇技術(shù)方面的進(jìn)展緩慢。此外。由于氣溫低和原料供給不足等原因,黑龍江省戶用沼氣推廣較慢,多項(xiàng)大型沼氣項(xiàng)目已經(jīng)報(bào)廢,寒地沼氣分布式供能等工程技術(shù)亟待發(fā)展。
4.生物質(zhì)能生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)口依賴度高
黑龍江省生物質(zhì)能源的生產(chǎn)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化程度不高,國(guó)產(chǎn)設(shè)備穩(wěn)定性和可靠性較低。例如,生物質(zhì)氣化過程中產(chǎn)生的焦油容易堵塞氣化設(shè)備的管道、污染氣缸,導(dǎo)致發(fā)電與供氣設(shè)備無法正常運(yùn)行,同時(shí)也給司爐操作帶來了較重的負(fù)擔(dān);生物質(zhì)液化存在高壓工藝設(shè)備昂貴、高壓泵送給料困難、產(chǎn)量偏低等技術(shù)難題。在這些關(guān)鍵技術(shù)上,國(guó)產(chǎn)設(shè)備與進(jìn)口設(shè)備有較大差距,導(dǎo)致黑龍江省對(duì)于發(fā)展生物質(zhì)能所需的設(shè)備多依賴進(jìn)口,缺少擁有自主研發(fā)的生物質(zhì)能生產(chǎn)設(shè)備,由于設(shè)備投入所占比重較大,導(dǎo)致產(chǎn)品成本高,產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)能力弱,無法實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)能的規(guī)模化生產(chǎn),對(duì)黑龍江省生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來了巨大的障礙。
四、關(guān)于推進(jìn)黑龍江省生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的對(duì)策建議
(一)加大利用廢棄物類原料,降低利用成本
黑龍江省廢棄物類原料豐富,主要包括秸稈、禽畜糞便和生活垃圾、有機(jī)廢水等,應(yīng)盡快開發(fā)基于纖維素類原料的第二代生物質(zhì)能。同時(shí),黑龍江省要以秸稈、糞便、垃圾等廢棄物類原料的轉(zhuǎn)化技術(shù)為重點(diǎn),促進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā),加快試點(diǎn)工程建設(shè),促進(jìn)其產(chǎn)業(yè)化,研發(fā)將回收利用、焚燒、填埋、堆肥等多種處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合的聯(lián)合處理工藝,提高廢棄物的利用率,使其無害化、減量化、資源化的程度更高。加快能源作物的相關(guān)技術(shù)研發(fā),積極篩選、開發(fā)、培育適應(yīng)于不同生態(tài)環(huán)境和氣候條件的優(yōu)良品種,充分發(fā)揮其產(chǎn)量高、抗逆性強(qiáng)、生長(zhǎng)迅速且加工轉(zhuǎn)化性能好的優(yōu)點(diǎn)。
(二)構(gòu)建完備的政策體系,營(yíng)造良好產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境
加強(qiáng)生物質(zhì)能市場(chǎng)準(zhǔn)入保障,制定保障性收購(gòu)生物質(zhì)能政策,研究有關(guān)市場(chǎng)準(zhǔn)入的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),包括產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、收購(gòu)價(jià)格及價(jià)格分?jǐn)倷C(jī)制、支付程序等,建立對(duì)違反保障性收購(gòu)的企業(yè)懲罰機(jī)制。明確熱網(wǎng)企業(yè)優(yōu)先全額收購(gòu)符合標(biāo)準(zhǔn)的生物質(zhì)能熱力,天然氣管網(wǎng)企業(yè)優(yōu)先全額收購(gòu)符合標(biāo)準(zhǔn)的生物燃?xì)?,成品油供?yīng)企業(yè)優(yōu)先全額收購(gòu)符合標(biāo)準(zhǔn)的生物質(zhì)液體燃料。要強(qiáng)化生物質(zhì)發(fā)展的規(guī)劃導(dǎo)向,要依據(jù)“不與人爭(zhēng)糧、不與糧爭(zhēng)地”的基本原則,根據(jù)黑龍江省的資源特點(diǎn)制定適合黑龍江省省情的生物質(zhì)能發(fā)展規(guī)劃,從相關(guān)政府部門、產(chǎn)業(yè)界、學(xué)術(shù)界遴選具有生物質(zhì)資源技術(shù)的專家組建工作團(tuán)隊(duì),制定符合黑龍江省省情的生物質(zhì)產(chǎn)品與生物質(zhì)能源發(fā)展的發(fā)展路線圖,明確黑龍江省生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式,加快形成產(chǎn)業(yè)體系。
(三)加強(qiáng)研發(fā)投入,突破核心技術(shù)
整合高校和科研院所的研發(fā)資源,實(shí)行產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合,加強(qiáng)生物質(zhì)技術(shù)創(chuàng)新重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和工程中心建設(shè),加快生物質(zhì)能公共研發(fā)和服務(wù)平臺(tái)建設(shè),打造生物質(zhì)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟。重點(diǎn)開展生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)換技術(shù),速生、高效、富含碳?xì)浠衔锏闹参镂锓N選育及推廣示范,植物油脂的改性及相關(guān)性能試驗(yàn),垃圾能源的規(guī)?;门c示范推廣,利用有機(jī)廢水的微生物發(fā)酵制氫,生物質(zhì)熱解液化的實(shí)用化技術(shù),寒地沼氣分布式供能和熱解氣化的集中供氣系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)等。著力突破一批關(guān)鍵核心技術(shù),以北方寒冷地區(qū)能量平衡型沼氣發(fā)酵系統(tǒng)研發(fā)為目標(biāo),重點(diǎn)突破包括針對(duì)多元化生物質(zhì)原料的高效產(chǎn)甲烷功能菌群構(gòu)建及其生物增強(qiáng)技術(shù),高能量轉(zhuǎn)化效率、高穩(wěn)定性的系列化甲烷設(shè)備和多元生物轉(zhuǎn)化工藝。在生物質(zhì)的應(yīng)用技術(shù)方面,重點(diǎn)解決居民生活用能,減少對(duì)化石能源尤其是煤炭的使用,大力推廣成型燃料及專用取暖爐,以取代煤爐取暖的小型鍋爐,研究開發(fā)專門使用生物質(zhì)的直接燃料鍋爐。
(四)提升能源裝備制造實(shí)力,降低對(duì)外依存度
加強(qiáng)自主國(guó)產(chǎn)化生物質(zhì)成套設(shè)備的研究與產(chǎn)業(yè)化開發(fā),通過關(guān)鍵裝備研發(fā)逐步實(shí)現(xiàn)大中型沼氣、固體成型燃料等生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)裝備的國(guó)產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)化。重點(diǎn)推進(jìn)生物質(zhì)鍋爐(窯爐)、成型燃料、發(fā)電設(shè)備、先進(jìn)氣化、碳化、生物發(fā)酵等領(lǐng)域關(guān)鍵裝備的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。制訂《生物質(zhì)能源裝備核心企業(yè)和配套企業(yè)認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)》和《產(chǎn)品目錄》,對(duì)制造、生產(chǎn)、購(gòu)買、使用生物質(zhì)能源裝備的企業(yè)和個(gè)人,在產(chǎn)品研發(fā)、風(fēng)險(xiǎn)補(bǔ)償、首臺(tái)套示范應(yīng)用、政府采購(gòu)、金融信貸、優(yōu)先立項(xiàng)、人才激勵(lì)等方面給予資金扶持。
原標(biāo)題:黑龍江省生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究
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