石元春:可再生能源以生物质能源为主导是大趋势(2)聚享游
栏目:行业资讯 发布时间:2023-09-11
 我国一面强调“三农”是“全党工作的重中之重”和“着力构建新型工农、城乡关系作为加快推进现代化的重大战略”,一面又忽视以至排斥能够“构建新型工农、城乡关系”的重要“纽带”和“抓手”,这是观念落后和行政体制不健全的一种表现。希望“十二五”规划中不要再“就能源论能源”地对待生物质能源了,只有打破现行的工农分隔体制和上升到解困“三农”和实现农业现代化的战略高度,“十二五”规划中的生物质能源才有可能科学

  我国一面强调“三农”是“全党工作的重中之重”和“着力构建新型工农、城乡关系作为加快推进现代化的重大战略”,一面又忽视以至排斥能够“构建新型工农、城乡关系”的重要“纽带”和“抓手”,这是观念落后和行政体制不健全的一种表现。希望“十二五”规划中不要再“就能源论能源”地对待生物质能源了,只有打破现行的工农分隔体制和上升到解困“三农”和实现农业现代化的战略高度,“十二五”规划中的生物质能源才有可能科学到位。

  据中国工程院可再生能源发展战略咨询报告资料,我国水电的经济可开发量4.02亿千瓦,年发电量能力1.75万亿千瓦时,开发程度32%;陆地风能(离地面10米高度)的技术可开发量2.97亿千瓦,可开发面积20万平方公里,离岸20公里海域范围内技术可开发量1.80亿千瓦,可开发面积3.7万平方公里(即能形成风电场的面积为国土面积的1/40);可利用的生物质原料资源量为11.71亿吨标煤,其中48.2%来自农林有机废弃物,51.8%来自低质边际性土地上的能源植物;太阳能资源丰富,但目前尚无资源量的具体数据。

  我国不含太阳能的清洁能源的年开采资源量为21.48亿吨标煤,其中生物质占54.5%,大水电、小水电和风电分别占18.5%、8.7%和15.5%,核电为2.8%,生物质能源的资源量是水能的2倍和风能的3.5倍。在区域分布上,水能资源集中于西南,风能和太阳能资源集中于西北和青藏高原,而生物质资源则富集于经济发达的东部与南方。风能与太阳能的资源富集区与终端市场的分离,使得如河西走廊的风电需经一两千公里的远距离传输,而生物质能源则可以就地消费。

  聚享游

  不同生物质原料适合生产不同的能源产品,经原料与产品的匹配与整合,11.71亿吨标煤的生物质原料中,约4.59亿吨标煤的产能(39%)适合于生产液体燃料以替代石油;约5.59亿吨标煤产能(48%)适合于生产固体燃料以替代燃煤;约1.53亿吨标煤产能(13%)的生物质原料适合于生产气体燃料以替代天然气。

  我国的可再生能源中,生物质能源的资源量最大和占尽区位优势,原料与产品又多种多样和可以全面替代石油、煤炭和天然气,生物质能源是篇值得大书特书的大文章。

  生物质原料资源中以固体者最多,仅作物秸秆、林业剩余物和林地生物质三项的年产能潜力即超过7亿吨标煤,其中秸秆原料与木质性原料分占四成和六成,分别富集于农田和林地,可以有直燃发电、混燃发电、裂解气化或液化等多种转化途径与产品。固体燃料可随着资源状况和技术成熟度的不同而在不同时期和地区选择不同开发重点,宜多元化开发而不存在绝对优劣取舍与非此即彼。

  生物质供热发电是最简捷的一种对煤的替代方式,至今在美欧仍为生物质能源的重要品种,技术成熟和产业化程度最高,可作为我国近中期选择开发的重点。当前可用于能源的4亿吨秸秆中被白白地焚烧掉的就有1亿多吨,仅以此转化为电力即可相当于两个三峡电站。另一大块是我国的1亿公顷天然林需要人工抚育,每五年轮流清林一次,平均每年可获得1.6亿吨生物质,相当于一座年产1.3亿吨的煤田。生物质直燃发电要注意向热电联产和混燃方向发展,将热效率提高到90%以上。同时注意因地制宜地发展热裂解气化和技术成熟后的秸秆沼气与纤维素乙醇,使更多营养物质回归土壤。

  开发固体生物质原料的瓶颈是它的松散,能量密度低和不便运输流通。经粉碎压缩后的成型燃料则可以解决这道难题,其容重与热值接近于原煤,且干净、便于运输和市场流通。当前我国成型燃料宜以供热市场为主,特别是全国几十万个中小燃煤供热锅炉因难以清洁燃烧而成为节能减排的死角和难点,成型生物燃料替代是一种最佳选择。

  成型生物燃料可直接用于燃烧供热发电,也可以作为裂解气化/液化,纤维素乙醇和其他生物基产品的原料。成型燃料从原料收集、成型、运输及相关机械制造是一个较长的生产链条,可以吸引企业资金、技术、管理和服务的参与;可以带动农村工业,提供就业岗位和增加农民收入,这是一个有数亿吨产品交换流通的大市场,培育成型燃料市场对推动固体生物燃料产业具有重要意义。按《可再生能源中长期发展规划》,成型燃料的2020年指标是3000万吨,目前仅几十万吨,“十二五”期间要有一个大的发展。

  秸秆直燃发电是“十一五”期间产业化推进较快的一种生物质能源。截至2008年底,国家发改委已审批170余项生物质发电项目,总装机容量460万千瓦;已投产50项,装机容量110万千瓦。按《可再生能源中长期发展规划》,2020年生物质发电的3000万千瓦指标,“十二五”期间至少需要新增1000万千瓦以上的生物质发电能力。有人担心秸秆发电是否会影响还田,其实几千年来一半以上的秸秆都是用作薪柴,从来就不是全部还田和养牛的,更何况当前并不是争夺秸秆资源,而是尽快治理亿万吨冗余秸秆被露地焚烧的顽疾。有人认为收集和运输秸秆耗能多不合算,其实秸秆的收集、打捆和运输的机械化基本解决,收集半径不过百公里,肯定比从数百公里外运煤到火电厂的耗能少得多。

  我国石油资源最缺,需求增长最快,进口依存度最高,无疑应为能源转型替代的重点,尤其是运输用燃料。美欧与巴西等对运输用化石燃料的替代主要是燃料乙醇,美国2020年的替代目标是汽油消费量的20%;欧盟是生物燃料占运输燃油的10%;巴西现在已达56%,我国仅2%。自2005年到2009年,美国燃料乙醇的年产量新增了2000万吨、巴西新增了700万吨、欧盟新增了250万吨,我国仅新增60万吨,严重滞后。

  我国“十五”以陈化粮乙醇起步,2005年过百万吨,居世界第三。“十一五”期间因粮食趋紧而叫停新增粮食乙醇和鼓励发展非粮乙醇是非常及时和正确的,只可惜此间粮食乙醇生产依旧,非粮乙醇只完成了新增200万吨指标的10%。在“十一五”的前四年里,我国汽车由722万辆增加到1364万辆,石油净进口量由1.68亿吨增加到2.19亿吨,而燃料乙醇仅增加了32万吨。再次说明当前应对石油和运输燃料缺口迅速扩大的办法单纯以巨资到国外去买而不重视对本国绿色替代能源的开发,这无疑是短视和有害的。

  第1代的粮食乙醇在我国绝不可行,现有的年产100多万吨也应该尽快转为非粮。美欧斥巨资攻关多年的2代纤维素乙醇,因技术难度太大于不久前宣布大幅调低2011年的生产指标,而我国在纤维素乙醇上一直没有认线万吨,如此大的任务,靠粮食乙醇吗?绝不行!靠纤维素乙醇吗?太不实际!靠什么?

  今年5月在北京举行的中美先进生物燃料论坛上,我们提出了“1.5代乙醇”的概念,即以中国优势的非粮能源作物甜高粱、薯类和菊芋等为原料生产燃料乙醇,技术成熟,设备国产,可较快形成产业化和规模化生产。发展非粮乙醇还能将我国千万公顷沉睡的边际性土地和广大农民的积极性激活,它是完成2020年1000万吨燃料乙醇指标的唯一和最佳选择。令人高兴的是,制约甜高粱乙醇产业化的发酵工艺瓶颈最近终于得到解决,清华大学固体发酵技术及其产业化生产的成功将极大地推动我国具有巨大潜力的甜高粱乙醇的发展,希望能引起政府关注。

  “十一五”即将过去,“十二五”的燃料乙醇该有个说法了。是1代、2代,还是1.5代?新增300万吨还是500万吨?是按“十一五”不成功的政策还是放开和鼓励民营中小企业参与的政策?当然,在抓1.5代乙醇的同时,要下真功夫抓实纤维素乙醇和微藻生物柴油的研发,作好技术储备,做到兼顾当前与长远,现实与前景。

  上世纪八九十年代,在中国开始发展农村户用沼气的时候,德国与瑞典等开发了沼气的规模化生产与工业性用途,我们叫它“产业沼气”。30年过去了,中国农村户用沼气池从600多万个发展到了3000多万个和年产沼气120亿立方米,而欧洲的产业沼气也由以城市污水和有机垃圾为原料发展到以畜禽粪便和专用能源作物为原料;由传统厌氧发酵工艺发展到连续搅拌发酵(CSTR)和中高温发酵工艺;由供热发电发展到对天然气的替代;由环保目标发展到能源环保目标。德国有4780家沼气厂(2009年),装机容量1600兆瓦;瑞典有沼气驱动车1.5万辆(2007年),加气站布网遍布全国,预计2040年前后全国天然气消费将由产业沼气替代。俄乌“斗气”加速了欧盟沼气对天然气的替代,2009年的产业沼气产量已达140亿立方米。

  我国继石油进口依存度过半后,液化石油气的进口依存度也快速上升到30%。由于天然气缺口迅速扩大和供应吃紧,近年以巨资向澳大利亚、土库曼斯坦、伊朗、俄罗斯等大规模引进天然气和在沿海大规模设立LNG接收站,而国内丰富的沼气原料资源却弃而不用。我国仅大中型养殖场废水、工业有机废水和城市污水三类原料即具年产830亿立方米沼气,或700亿立方米天然气的资源潜力,接近于现全国天然气的年消费总量。产业沼气的原料比较集中,易于收集和规模化生产,生产过程即是有机污染物的无害化和资源化过程,可与资源循环利用和环保融为一体,与发展农村经济和新农村建设密切结合。在碳水化合物的各种转化中,以厌氧反应的能耗最低,减排效率最高,可以充分保存植物营养物质和有机质还田,还有纯化后的沼气可以共用现成的天然气输运/分配系统的优势。

  产业沼气生产技术在德国瑞典等欧洲国家已相当成熟,商业化程度高。我国目前沼气的规模化程度和容积产气率尚低,分离纯化技术和设备刚起步,但这些都是可以很快弥补和赶上的,预计一两年内,北京、河南、山东、海南、河北等地将出现生产经纯化压缩的车用沼气CBG的示范试点。只要扶持政策和标准制定到位,逐步健全物流系统和培育市场,产业沼气必将有个大的发展,为减轻国家天然气缺口压力作出贡献。

  发展产业沼气需要观念创新与模式升级,即在继续发展农村户用沼气的同时,向产业沼气升级;农村能源向商业能源升级;单纯为环保处理向能源环保双赢升级。建议在制定“十二五”规划中将农村户用型沼气与产业沼气分开,产业沼气中的自用与商用分开,供热发电与替代天然气的CBG分开,分别提出发展指标并重在CBG。

  化石能源资源会越来越少,价格会越来越贵,从长远和战略上看,我国必然或迟早是要建设自己的生物质能源基地的,这个百年大计早谋划早主动。

  聚享游

  秸秆绿色煤田,位于粮食主产区,年产出潜力约3亿吨原煤;

  清林绿色煤田,位于天然林区,年产出潜力约1.2亿吨原煤;

  荒坡绿色煤田,全国宜林荒山荒坡,年产出潜力约3亿吨原煤;

  沙地绿色煤田,位于北方四大沙地,年产出潜力约3000万吨原煤。

  绿色油田是指能替代石油的液体生物燃料的原料生产基地,主要有甜高粱乙醇绿色油田、薯类乙醇绿色油田和木本油料绿色油田。它们主要分布在蒙东及东北三省西部、环渤海及长江口以北的海涂和滨海盐土、内蒙古中部、武陵山区等8大片宜能荒地及约1000万公顷的非粮低产农田。绿色油田的年产出潜力是1亿吨燃料乙醇。如纤维素乙醇和微藻转化技术取得突破,还有这两片潜力巨大的绿色油田。

  我国实施高温补贴政策已有年头了,但是多地标准已数年未涨,高温津贴落实遭遇尴尬。东莞外来工群像:每天坐9小时 经常...66833