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专家:生物质绝非高污染燃料

北极星垃圾发电网  来源:中国能源报  作者:张文斌,王挺等  2021/12/2 11:49:34  我要投稿  

北极星垃圾发电网讯:近年来,一些地方环保部门缺乏对生物质能利用技术的认知,使得生物质能利用与环保监管政策落实未能实现协同,影响了《生物质能发展“十三五”规划》实施,致使2020年生物质能利用量5800万吨标煤的规划任务没有完成。

国际能源署发布的《全球能源行业碳中和路线图》提出,到2030年大部分二氧化碳减排量来自现有技术,到2050年近一半减排量将来自仍处于演示或原型阶段的未来技术。因此,应对气候变化、推动经济高质量发展及绿色低碳转型,必须立足发展阶段和国情,统筹现有技术、成熟技术与未来技术,走自己的能源可持续发展之路。具体到我国,应对气候变化的能源转型技术路线不仅要集中在储能、氢能、新型电力系统和CCUS(碳捕获、利用与封存)等未来技术,也要重视生物质能现有技术和先进成熟技术的推广使用。

监管的是使用方式而非生物质

我国《可再生能源法》规定,生物质能是可再生能源,并将“低效率炉灶直接燃烧方式”排除在外。

一段时间以来,生物质被误解为高污染燃料,“祸”起生物质成型燃料。十里不运草,生物质散料不适合长途运输,为储运和使用方便,被加工为成型燃料,其生产加工过程可能混入固废或危废等其他污染源。为此,2001年,环保部在《关于划分高污染燃料的规定》中将生物质成型燃料列入“高污染燃料”,引起了生物质能行业巨震。随后,2009年、2014年,环保部对该问题的回应及2015年《关于生物质成型燃料是否真的为高污染燃料的回复意见》均明确:生物质本身不是高污染燃料,但生物质成型燃料及其直接燃烧使用具有环境风险,需加强环保监管。

2017年,环保部修订了《高污染燃料目录》,在第Ш类最严格管控禁燃区将“非专用锅炉或未配置高效除尘设施的专用锅炉”直接燃用生物质成型燃料列入并进行管控,同时明确指出:“在第Ш类最严格的管控要求下,对生物质成型燃料的燃用方式进行了规范。对于生物质成型燃料,我们绝对不是要禁止或限制使用,相反,在规范的燃用方式下,我们是鼓励发展的。”此后,环保部和生态环境部先后于2017年5月、12月和2021 年 6 月多次复函地方环保部门:监管的是生物质成型燃料的使用方式。

2021年1月,生态环境部修订了《建设项目环境影响评价分类管理名录(2021年版)》(下称《名录》),严格区分和规范生物质锅炉固体直接燃烧和生物质燃气两种利用方式的环境影响评价,明确生物质锅炉环境影响评价类别按《名录》“91 热力生产和供应工程”中“使用其他高污染燃料”要求编制环境影响报告表,生物质热解气化生产生物质燃气的环境影响评价类别按《名录》“ 92(452)燃气生产与供应”要求编制环境影响报告表,与高污染燃料无涉。

由此可见,我国法律法规、规章和环保监管政策,并未将生物质定义为高污染燃料,生态环境部门规范监管的是生物质成型燃料在生物质锅炉的直接燃烧方式及其环境影响。

多部委鼓励生物质清洁高效利用

人类对生物质资源的能源化利用经历了三代技术:农村传统的烧火做饭取暖是第一代技术,能源利用效率平均为13%左右;生物质直接燃烧发电或直接燃烧供热(生物质锅炉)是第二代技术,能源综合利用效率为30-50%,污染物排放严重;生物质气化技术属于第三代技术路线,包括微生物厌氧发酵沼气技术和热解气化技术,生物质气化炉与燃气锅炉成套联用,能源综合利用效率达85%左右,大气污染物排放达到或低于天然气排放标准。

近年来,我国大力发展生物质绿色可再生能源,鼓励生物质清洁高效利用。2015年,财政部、国家税务总局发布的《资源综合利用产品和劳务增值税优惠目录》明确,农业秸秆、林业三剩物(采伐、造才及加工剩余物)、次小薪材等能源化利用享受增值税100%退税优惠;2017年,国家发改委、农业部、国家能源局发布的《关于开展秸秆气化清洁能源利用工程建设的指导意见》明确,热解气化与厌氧发酵工艺生产的热解气、沼气等为清洁能源;2019年12月,国家发改委等12部委出台《关于促进生物天然气产业化发展的指导意见》,鼓励生物质清洁高效利用。

然而,目前市场中存在大量生物质直燃锅炉、燃烧机及其他半气化半直接燃烧装置,烟气中的一氧化碳没有得到有效利用,不仅碳的能源转化利用效率低,而且一氧化碳等烟气污染物排放在工艺上也不可控,存在环境风险。因此,必须按照规范标准,严格管控生物质固体燃料的使用方式,特别是成型燃料直接燃烧方式及其环境影响。

生物质能减污降碳大有潜力

2021年7月,生态环境部出台《关于开展重点行业建设项目碳排放环境影响评价试点的通知》,将重点行业建设项目二氧化碳等温室气体排放纳入环境影响评价并进行管控,明确要求重点行业建设项目环评报告进行碳排放分析,提出减污降碳措施及其可行性论证,并对建设项目作出碳排放环境影响的评价结论。

按照联合国政府间气候变化专门委员会《IPCC2006年国家温室气体清单指南-IPCC2006缺省CO2排放因子》及其2019修订版,棕色煤压块、无烟煤、褐煤等二氧化碳排放因子为97500-101000kg/TJ,煤油、汽油/柴油、页岩油、残留燃料油二氧化碳排放因子为71500-77400kg/TJ,天然气二氧化碳排放因子为56100kg/TJ,固体生物质燃料直燃二氧化碳排放因子为112000kg/TJ,生物质燃气二氧化碳排放因子为54600kg/TJ。

生物质能的植物碳源没有增加大气碳总量,是国际国内方法学体系中公认的零碳能源,其碳排放环境影响比天然气等化石能源具有明显优势。其中,生物质燃气将是减污降碳的重要措施之一。

国际能源署2018年的统计数据显示,生物质能在可再生能源终端市场的占比超过50%,是风能、太阳能、水能、地热能的总和;在欧盟可再生能源市场中,生物质能占比超过65%;在可再生能源供热市场中,生物质供热占比超过90%。全球每年再生的生物质资源量是人类能源消耗总量的10-15倍,人类只能源化利用了生物质资源量的1%左右,开发利用生物质能的潜力巨大。

目前,我国生物质燃气成本相当于天然气的50%左右,其污染物排放达到或低于天然气,对于钢铁、水泥、石化化工、冶金等难以降碳的领域而言,是实现碳达峰、碳中和战略目标的重要抓手。

生物质燃气排放治理的重点是氮氧化物。可根据生物质燃气组分中氨、氮含量和燃气锅炉燃烧工艺状况,选择浓淡燃烧技术,分别或共同采用热力型氮氧化物分级燃烧、烟气再循环、再燃技术等低氮超低氮燃烧技术,用专门的生物质燃气燃烧器,从源头上控制氮氧化物产生,实现低氮超低氮排放。

(张文斌系深圳碳中和生物燃气股份有限公司董事长、中国节能协会碳中和专业委员会副主任委员;王挺系中国节能协会碳中和专业委员会副秘书长;陈宝明系中国电器协会锅炉分会燃烧器专委会主任)


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