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在局部空气质量有所好转的同时,新的问题凸现出来,那就是,煤“压”掉了,冬天取暖烧什么?
在国务院《大气污染防治行动计划》的号召下,大气污染重点防治区积极行动起来,减钢、压煤、限车,各显成效。河北省邯郸市今年春季以来已经拆除高15米、直径1米以上,10蒸吨以下燃煤烟囱1650根,淘汰955个、计2066蒸吨燃煤中小锅炉,可每年减少燃烧130万吨标煤。经过治理,邯郸市今年空气质量明显好于去年同期。
然而,在局部空气质量有所好转的同时,新的问题凸现出来,那就是,煤“压缩”掉了,冬天取暖烧什么?
燃煤的替代选项
生产可以转型或关停,但是生活必须继续。城市拆除的烟囱,多数是冬季供暖和供热水的中小燃煤锅炉,事涉民生。烟囱拆除后,主要出路为接通集中供暖,改用天然气、燃油和电气等清洁能源供热。值得警惕的是,中小锅炉改集中供暖和电热,虽然热效率和排放效果得到改善,但依然在使用燃煤;改用天然气和燃油阻力很大,因为供热的单位成本大幅上升,企业不堪重负。此外,集中供热无法覆盖、油气供应不能保障的项目所占比例仍然很高。
面对诸多难题,“压煤”之后供热还有没有出路?生物质供热以其环保、经济和可再生的特性,提供了一个理想的解决方案。
生物质供热使用生物质成型燃料,采用专用配套锅炉和专业服务的合同能源管理方式,进行分布式或者集中供热。专用的生物质锅炉针对生物质挥发分高、烟尘飞灰量大、灰分熔点低等特点作了专门的炉膛、炉排和二次燃烧、清灰和除尘设计,既能达到80%以上的热效率,也能达到接近于气体燃烧的清洁水平。
经济、清洁可再生能源
今年6月由国家能源局和环境保护部联合颁发的《关于开展生物质成型燃料锅炉供热示范项目建设的通知》(国能新能[2014]295号)明确指出:“生物质成型燃料锅炉供热是低碳环保经济的分布式可再生能源供热方式,是替代燃煤燃重油等化石能源锅炉供热、应对大气污染的重要措施,发展空间和潜力较大。”
生物质供热要求排放烟尘小于30mg/m3, SO2小于50mg/m3, NOx小于200mg/m3 ,非常接近天然气的排放标准。以当前的燃煤供热成本为1计算,则天然气成本大约为2.4,燃油为2.5,电力为5.4,生物质成型燃料仅为1.4。如果达到同等排放水平,燃煤需要增加脱氮脱硝等环保措施,供热成本将接近乃至超过生物质供热。
另外,由于生物质燃料的含硫量接近于零,含氮量低,燃烧时一般不需要脱硫脱硝,小吨位锅炉也可以经济地实现清洁燃烧,特别适合于分布式供热,为用户量身定制供热服务。这对于解决集中供暖近热远冷的结构性矛盾、供需时间差、管网损失等造成的能源浪费问题十分有效,可以减少热损失高达25%~40%。
产业已经发育成熟
生物质供热是国际分布式能源供应的主要形式之一。世界环保先锋国家瑞典,2009年生物质能已占其能源消费总量的31.7%,超过石油的30.4%,且首次占据能源市场份额第一位,2013年更达到34.0%,其中生物质供热占一大半。瑞典位于寒带地区,每年供暖季长达七八个月,生物质供热占其供热市场的70%以上。
我国生物质供热产业起步较晚,但经过10年努力,已经发育成熟。已经建成的生物质供热工程涵盖了酒店、医院、苗圃、居民小区、工业园区、工矿企业、洗浴中心、中小城市等各种不同类型。吉林宏日新能源公司2009年在长春启动第一家固体成型颗粒燃料分布式供暖工程,到2013年供暖总面积超过120万平方米。北京奥科瑞丰新能源股份公司主营农作物秸秆为原料的生物质压块分布式供暖,2013年生物质压块在河南、安徽、河北、山东等省的产销总量达到40万吨。广州迪森生物质能源公司主营生物质颗粒分布式供蒸汽和热水,2013年颗粒燃料使用量超过40万吨。北京寰慧科技公司与生物质发电厂合作,建成了县级市生物质集中供暖工程。这些龙头企业的崛起的同时,也完善了我国生物质供热产业的链条。
克霾减排
发展生物质供热产业是治理大气污染的根本举措之一。目前全国分布式供热市场中接近60万台以煤为主的中小锅炉每年消耗燃料约6亿吨标煤。虽然占能源消费总量不足20%,二氧化硫的排放却占到全国总排放量的50%,是酸雨的罪魁祸首。燃煤排放的污染物,包括烟尘、氮氧化物、硫化物、碳氢化物和一氧化碳等还是大气灰霾最重要的贡献者。
利用林业剩余物、城市绿化修剪废弃物和农作物秸秆等生产的生物质固体燃料替代这些中小燃煤锅炉,SO2排放量降低95%,CO2 排放量降低90%;热效率由40%~60%可提高到80%左右,运营成本却仅相当于天然气和燃油的50%~60%,并可实现高效、清洁和自动化。发展生物质成型燃料供暖,替代中小燃煤锅炉,是根治酸雨和灰霾天气频发的必要措施。
全国生物质农林生物质年资源量超过10亿吨,可以满足6亿吨标煤的中小燃煤锅炉的燃料替代;中近期内可利用做成型燃料的年资源量约4.6亿吨标煤,完全可以满足近期压煤的需要。近期京、津、冀、鲁决定联合压煤8300万吨,生物质燃料完全可以成为替代这些燃煤的主力军。
除了替代化石燃料之外,发展生物质能源产业、合理利用秸秆、清林废弃物和边际性土地等对当前亟须解决的农林废弃物资源化利用、农林经济发展和部分荒漠区生态改善具有重要作用。
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生物质能供热是绿色低碳、清洁经济的可再生能源供热方式,但受制于政策制约,两网覆盖生物质禁入,影响和限制了生物质的发展,目前双碳目标虽然已经提及能源结构改革,但是地方政府部门仍坚持两网(供热管网、天然气管网)覆盖地区禁止新建生物质供热。建议国家鼓励并积极推广清洁能源生物质供热,各地环保部门在审批清洁能源供热项目时不受区域集中供热规划范围限制。
2020年12月,国家能源局在关于清洁取暖大力推进“煤改生”建议的答复中提出:“生物质能供暖绿色低碳、经济环保,是重要的清洁供暖方式。我国农作物秸秆及农产品加工剩余物、林业剩余物等资源较为丰富,因地制宜发展生物质能供暖,可以为具备条件的县城、人口集中的建制镇,以及大气污染防治非重点地区的农村提供清洁供暖,具备良好的环境效益和综合效益。”
一个专项行动,将要取缔唐山市城八区所有的生物质燃料锅炉。
两会期间,全国工商联在其提交的集体提案中建议,发展生物质供热要制定独立的污染物排放标准,鼓励生物质资源丰富的地区“优先支持、发展生物质能”,要让生物质能的政策享受与风、光、水、核等一致且公平的待遇。
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