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生物质成型燃料是一种性能优异的可再生清洁燃料,在中国却发展缓慢,障碍重重。在很多经济发达、环保标准严苛的国家,使用成型燃料已成为替代化石能源、应对气候变化的重要举措。瑞典就是一个成型燃料利用的先锋国家,他们的经验值得借鉴。
生物质成型燃料的特点
生物质成型燃料是以农业废弃物、林业三剩物为原材料,经过粉碎、烘干、成型等工艺,制成粒状、块状、柱状,一定规格和密度的,可在生物质能锅炉直接燃烧的新型清洁燃料。由于成型燃料含硫量和含氮量低,配套专用锅炉可以达到很高的清洁燃烧水平,一般只需要适当除尘即可达到天然气的锅炉排放标准,是国际公认的可再生清洁能源。
以中国在运行项目核算,生物质成型燃料锅炉供热与煤炭、重油、天然气等化石能源相比,单位热量费用比值分别约为1:0.85:1.7:1.5,成型燃料比煤炭供热贵约1/5,但比重油和天然气显著便宜。如果煤炭供热达到生物质成型燃料锅炉供热同等的清洁水平,要增加除尘、脱氮、脱硝的措施,成本将显著超过生物质成型燃料锅炉供热。因此,生物质成型燃料锅炉供热是经济的清洁可再生能源供热方式。
瑞典生物质能源概况
瑞典是北欧最大的国家,位于斯堪的纳维亚半岛,国土面积45万平方公里,人口900多万。作为世界最富裕的国家之一,近年来更因为可再生能源利用率最高、温室气体排放量下降和宣布2020年告别石油而受到世界高度关注。瑞典2010年的国民生产总值比1990年增长了50%,温室气体排放量却降低了9%,成为首个名副其实的可持续发展国家。瑞典的成功减排,主要归功于生物质能产业的发展。当前瑞典生物质能占全国一次能源消费量的36%,排名第一位。2009年生物质能首次超过石油成为消费量最多的能源,比水能和核能之和还多。其中成型燃料又是最重要的产品,约占生物质能源的80%。
2016年瑞典消费成型燃料240万吨,人均消费量约270公斤,居世界第一。瑞典有大约70家成型燃料生产企业,年生产能力300多万吨,其中年产10万吨以上10余家,年产1万至10万吨10余家,其余大多是小型企业。全国20%的企业生产了80%的成型燃料。除本国生产以外,瑞典每年还进口成型燃料数十万吨。成型燃料广泛应用于发电,工业供热、蒸汽以及商业、办公和居民采暖。
瑞典位于寒带地区,每年供暖季长达7-8个月,生物质供热占其全部供热市场的70%以上。瑞典生物质发电多采用热电联产的模式,热效率通常在80%以上;近年更趋向于热电和成型燃料等多项联产,综合热效率达到惊人的95%以上。瑞典北部一个常住人口约4000人的小城市谢莱夫特奥,就因为拥有一个50兆瓦的热电和成型燃料联产工厂,成为瑞典最富裕的城市之一。
瑞典全国有超过10万个大中小型生物质供热站,供热对象涵盖机场、写字楼、工业园区、居民小区、商场等几乎所有类型的热水和蒸汽用户。典型的生物质供热站有高度自动化的无人值守系统。整个生物质供热系统十分清洁、高效、便捷。
在瑞典,除了电厂和随处可见的生物质供热站大量使用之外,成型燃料是居家日常消费必需品,可以很便利的从超市购买。家庭大多采用成型燃料专用壁炉取暖。新型壁炉外观精致,配备高度自动控制系统,每天加料1-2次,就可以满足全天取暖需求。
发展历程和驱动机制
瑞典是个缺油少气的国家,能源使用曾经长期依赖石油进口。进口原油价格飞涨和核能安全事故促成了生物质能产业的快速发展。1973年全球石油危机爆发,恰巧瑞典遭遇罕见寒冬,导致随后人口严重外流,经济受到重创。可再生、可本地供应的能源成为国家迫切的战略需要。到1979年石油价格再次狂飙,美国又发生了三哩岛核电事故。1980年瑞典经过全民公投决定到2010年逐步淘汰核电。
生物质能具有清洁、环保、碳中性的特点,并可以本地生产和供应。与燃煤相比,使用成型燃料供热可以使温室气体排放减少90%。瑞典的可再生能源开发最终选择了以生物质能为主导的策略,并在1980年代初形成第一个发展浪潮。
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