今年的冬天特別冷。在“煤改氣”遭遇挫折的現(xiàn)實下，既保持溫暖，又保證藍天，是不是注定魚和熊掌不可得兼？1月20日中國生物質能聯(lián)盟在江城武漢主持召開的“煤改生物質”清潔供熱研討會上給出了新的答案。
一、生物質成型燃料是經濟的清潔燃料
生物質成型燃料是以農業(yè)廢棄物、林業(yè)三剩物（農業(yè)廢棄物如稻殼、秸稈等；林業(yè)廢棄物如采伐剩余物、清林撫育剩余物和木材加工剩余物等）為原材料，經過粉碎、烘干、成型等工藝，制成粒狀、塊狀、柱狀，一定規(guī)格和密度的，可在生物質能鍋爐直接燃燒的新型清潔燃料。顆粒燃料直徑6毫米或8毫米，長度為1-5倍直徑，凈密度1.1-1.4噸/立方米，熱值14.6-18.8兆焦/千克，大約相當于天然氣熱值的1/2，燃燒充分，便于運輸和貯存。由于成型燃料含硫量和含氮量低，配套專用鍋爐可以達到很高的清潔燃燒水平，一般只需要適當除塵即可達到天然氣的鍋爐排放標準，是國際公認的可再生清潔能源。
2014年6月，國家能源局和環(huán)保部聯(lián)合發(fā)出了《關于開展生物質成型燃料鍋爐供熱示范項目建設的通知》（國能新能[2014]295號）。通知明確生物質成型燃料鍋爐供熱的煙塵、SO2、NOx排放濃度執(zhí)行標準分別小于30mg/m3、50mg/m3、200mg/m3，非常接近天然氣的20mg/m3、50mg/m3、200mg/m3；遠低于燃煤的50mg/m3、300mg/m3、300mg/m3（新建工程）和80mg/m3、400mg/m3、400mg/m3（在運行工程）。
以中國在運行項目核算，生物質成型燃料鍋爐供熱與煤炭、重油、天然氣等化石能源相比，單位熱量費用比值分別約為1:0.85:1.7:1.5，成型燃料比煤炭供熱貴約1/5，但比重油和天然氣顯著便宜。如果煤炭供熱達到生物質成型燃料鍋爐供熱同等的清潔水平，要增加除塵、脫氮、脫銷的措施，成本將顯著超過生物質成型燃料鍋爐供熱。因此，生物質成型燃料鍋爐供熱是經濟的清潔可再生能源供熱方式。在同等排放標準下，生物質供熱的成本甚至比煤炭都低。
生物質供熱還具有便于分布式供應，滿足空間獨立或者偏遠地區(qū)、有特殊需求的供熱需求，比如賓館、醫(yī)院、學校、經濟開發(fā)區(qū)、鄉(xiāng)村等。除此之外，發(fā)展生物質供熱還有利于促進農林有機廢棄物的資源化利用、減排溫室氣體等。
在氣荒漫延、壓煤成本高企和清潔供熱燃料缺乏之際，生物質燃料供熱無疑給清潔供熱帶來了新希望。
二、生物質供熱歐美發(fā)達國家應用廣泛
據(jù)世界生物質協(xié)會發(fā)布的報告《全球生物能源統(tǒng)計2017》(WBAGlobalBioenergyStatistics2017)提供的數(shù)據(jù)，2014年全球一次能源消費總量為360EJ(360×1018J)。其中，熱力(供熱+直燃取暖)所占份額為49.9%。生物能源占一次能源的份額約為10%，而生物能源的80%用于取暖、供熱和炊事(包括傳統(tǒng)方式使用及現(xiàn)代商品能源)。顯然，不論是傳統(tǒng)方式使用還是現(xiàn)代商品能源使用方式，取暖和供熱都是當代生物能源最大的用戶。
全球商品生物質能供熱量的前五個大國全部位于歐洲，依次為：瑞典、俄羅斯、德國、芬蘭和丹麥，尤其集中在北歐。這些都是經濟發(fā)達、環(huán)保標準嚴苛的國家，卻在廣泛使用生物質成型燃料，并被作為替代化石能源，應對氣候變化的重要舉措。瑞典就是一個生物質成型燃料利用的先鋒國家，他們的經驗值得借鑒。
1.瑞典生物質能源概況
瑞典是北歐最大的國家，位于斯堪的納維亞半島，國土面積45萬平方公里，人口900多萬。瑞典是世界最富裕的國家之一，近年來更因為可再生能源利用率最高，溫室氣體排放量下降和宣布2020年告別石油而受到世界高度關注。瑞典2010年的GNP比1990年增長了50%，溫室氣體排放量卻降低了9%，成為首個名副其實的可持續(xù)發(fā)展的國家。瑞典的成功減排，主要歸功于生物質能源產業(yè)的發(fā)展。當前瑞典生物質能源占全國一次能源消費量的36%，排名世界第一位。2009年生物質能源首次超過石油成為消費量最多的能源，比水能和核能之和還多。其中生物質成型燃料又是最重要的產品，約占生物質能源的80%。
2016年瑞典消費生物質成型燃料240萬噸，人均消費量約270公斤，人均消費量位居世界第一。瑞典有大約70家成型燃料生產企業(yè)，年生產能力300多萬噸，其中年產10萬噸以上10余家，年產1萬至10萬噸10余家，其余大多是小型企業(yè)。全國20%的企業(yè)生產了80%的成型燃料。除本國生產以外，瑞典每年還進口生物質成型燃料數(shù)十萬噸。生物質成型燃料廣泛應用于發(fā)電，工業(yè)供熱、蒸汽以及商業(yè)、辦公和居民采暖。2012-2013年曾因暖冬影響，生物質成型燃料消費量有所下降，2014年開始強勁復蘇，繼續(xù)快速發(fā)展。
瑞典位于寒帶地區(qū)，每年供暖季長達7-8個月，生物質供熱占其全部供熱市場的70%以上。瑞典生物質發(fā)電多采用熱電聯(lián)產的模式，熱效率通常在80%以上；近年更趨向于熱電和成型燃料等多聯(lián)產，綜合熱效率達到驚人的95%以上。瑞典北部一個常住人口約4000人的小城市謝萊夫特奧，就因為擁有一個50MW的熱電和成型燃料聯(lián)產工廠，成為瑞典最富裕的城市之一。
瑞典全國有超過10萬個大中小型生物質供熱站，供熱對象涵蓋機場、寫字樓、工業(yè)園區(qū)、居民小區(qū)、商場等幾乎所有類型的熱水和蒸汽用戶。一個典型的生物質供熱站，是高度自動化的無人值守系統(tǒng)。供熱站的供熱負荷、供熱溫度，以及鍋爐上料系統(tǒng)全部是自動控制的，成型燃料的運輸和加注也高度自動化。當鍋爐料倉儲料量低于低位警戒線，該供熱站會自動向燃料配送站發(fā)送警示信息。成型燃料在風送系統(tǒng)中具有很好的流動性。配送站分派專用運輸車將燃料運達供熱站，將運輸車輸料管和供熱站的進料接口連接起來，通過風送系統(tǒng)可快速將成型燃料加注到儲料倉。當儲料倉燃料到達高位警戒線，系統(tǒng)會自動停止加注燃料。生物質專用鍋爐的燃燒和熱分配系統(tǒng)都可以遠程控制。整個生物質供熱系統(tǒng)十分清潔、高效、便捷。
在瑞典，除了電廠和隨處可見的生物質供熱站大量使用之外，成型燃料是居家日常消費必需品，可以很便利的從超市購買。家庭大多采用成型燃料專用壁爐取暖。新型壁爐外觀精致，配備高度自動控制系統(tǒng)，每天加料1-2次，就可以滿足全天取暖需求。
2.發(fā)展歷程和驅動機制
瑞典是個缺油少氣的國家，能源使用曾經長期依賴石油進口。生物質能源產業(yè)是進口原油價格飛漲和核能安全事故觸發(fā)的。1973年全球石油危機爆發(fā)，恰巧瑞典遭遇罕見寒冬，導致隨后的人口嚴重外流，經濟受到重創(chuàng)。可再生、可本地供應的能源成為國家迫切的戰(zhàn)略需要。到1979年石油價格再次狂飆，美國又發(fā)生了三哩島核電事故。1980年瑞典經過全民公投決定到2010年逐步淘汰核電。
生物質能源具有清潔、環(huán)保、碳中性的特點，并可以本地生產和供應。與燃煤相比，使用生物質成型燃料供熱可以減少溫室氣體排放達到90%。瑞典的可再生能源開發(fā)最終選擇了以生物質能源為主導的策略，并在1980年代初形成第一個發(fā)展浪潮。
瑞典生物質能源快速發(fā)展的主要原因，一是堅定的政策支持，二是強有力的激勵措施，三是先進的科技和標準體系支撐。
瑞典1991年實施的碳稅政策催生了生物質能源最快速的發(fā)展期。碳稅政策使得石油燃料成本大幅上升，可再生能源因而具有了競爭力。數(shù)年間，燃油供熱的價格逐步升高到翻番，結果將燃油供熱逐出了工業(yè)和民用供熱市場。1970年燃油供熱占瑞典90%的供熱市場，而到2010年，僅剩2%。這部分市場主要轉換為生物質供熱，2010年生物質供熱占據(jù)70%的市場份額。民用供熱方面生物質燃料與燃油相比價格優(yōu)勢明顯，居民主要采用生物質成型燃料供熱。
1990年瑞典政府決定對生物質熱電聯(lián)產工程進行投資補貼，2003年又實行了綠電證書政策。綠電證書政策要求企業(yè)消費者必須消費一定比例的經認證的“綠色電力”，否則就要購買綠色電力指標。而獲得“綠色電力”認證的電力生產，則可以免除碳稅，同時綠電指標還可進行交易。生物質發(fā)電是典型的綠色電力，并且大量采用生物質成型燃料作原料。這兩個措施促進生物質發(fā)電產業(yè)快速發(fā)展。當然隨著碳匯交易平臺的建立，生物質能源是最大的受惠產業(yè)之一。
瑞典建立了完備的生物質成型燃料研發(fā)體系和標準體系，是歐盟生物質成型燃料技術、相關設備和標準的主導國家。先進的成型燃料生產技術和設備保證了產品質量，降低了成本；先進的生物質燃燒裝備和技術，提高了效率，減少了污染物排放；而從原料收集到產品生產、配送、燃燒等環(huán)節(jié)，再到相關設備，相關操作規(guī)程的標準化，為產業(yè)快速穩(wěn)定發(fā)展提供了重要保障。如今歐洲生物質成型燃料標準體系被世界廣泛使用和借鑒。
2000年之后，瑞典又實行了生物質運輸燃料免稅政策，促進了生物質運輸燃料如生物柴油、生物天然氣等快速發(fā)展。瑞典生物質能源年利用量從1970年代的40TWh增加到2012年的140TWh。根據(jù)瑞典生物質能源協(xié)會預測，到2020年，瑞典生物質能源年利用量將達到約250TWh。
3.瑞典成型燃料產業(yè)經驗對我國的啟示
瑞典已經成功從1970年代70-80%的能源依賴進口石油，轉型到石油僅限用作運輸燃料，而社區(qū)供熱、工業(yè)供熱和電力供應都主要使用生物質能源。在很多國家都在爭論生物質能源是否應該支持發(fā)展的時候，瑞典做出了杰出表率。示范了在油價高企，環(huán)境問題嚴峻和全球氣候變化的形勢下，一個國家依靠強有力的政策支持，開發(fā)利用本地資源，在不長的時間內，成功將進口依賴型能源結構調整為可持續(xù)、可再生和清潔能源結構，建成了低碳經濟模式，實現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展。
中國不具備瑞典那樣豐富的森林資源，但是中國每年有十幾億噸農林廢棄物亟需妥善處理，比瑞典的資源量高出幾個數(shù)量級，完全可以通過生物質成型燃料產業(yè)和相關生物質能源產業(yè)的開發(fā)，為國家能源安全、有機廢棄物資源化利用、大氣污染物治理和減排溫室氣體應對氣候變化做出重要貢獻。我們需要向瑞典學習如何制定有力政策，有利措施，并長期穩(wěn)定的支持研發(fā)和標準化工作，促進生物質成型燃料產業(yè)的發(fā)展。
三、我國產業(yè)基礎具備
近十年來，我國生物質燃料技術的應用和燃料的生產已初步形成了一定的規(guī)模。從2009年生物質燃料生產能力不足50萬噸/年，每年以翻番的速度遞增，到2013年，生物質燃料的生產能力已超過400萬噸/年，生物質燃料設備生產企業(yè)近700家，生物質燃料主要用作農村居民炊事取暖、工業(yè)鍋爐等。
2016年農作物秸稈固化成型工程合計1,300多處，燃料年產量達653萬噸；林業(yè)三剩物固體成型燃料年產量約250萬噸，總計900萬噸左右。
我國在成型燃料機械制造、生物質專用鍋爐制造和生物質燃料燃燒技術等方面已經取得了比較大的進展。成型機械的能耗、關鍵部件使用壽命達到了大規(guī)模生產的要求；生物質鍋爐在解決熱效率、抗腐蝕和污染物排放等方面，達到了生產和環(huán)保的要求；項目運行和管理能夠達到用戶需求，并能實現(xiàn)比較理想的供熱效果。可以支持的項目規(guī)模從農戶生物質爐具，小型生物質鍋爐，到75噸的大型鍋爐，都達到可全面推廣的程度。
生物質供熱的項目建設和運營模式也得到發(fā)展，成熟模式有：合同能源管理（EMC），即由業(yè)主方進行投資，由運營方提供運營和供熱服務，業(yè)主按照協(xié)議價格和方式支付供熱服務費；計量能源服務（BOO），即由運營方提供投資、建設、運營、供熱、維修等全套供熱服務，業(yè)主按照協(xié)議價格和流量支付供熱服務費，固定資產歸運營方所有；建設運營轉移能源服務（BOT），即由運營方提供投資、建設、運營、供熱、維修等全套供熱服務，在合同期間內業(yè)主按照協(xié)議價格和方式支付供熱服務費，合同期滿運營方將固定資產所有權轉移給業(yè)主方。
已經建成長期運行的生物質供熱項目涵蓋酒店、學校、醫(yī)院、居民小區(qū)、商業(yè)辦公區(qū)、工業(yè)園區(qū)，供應蒸汽的項目涵蓋食品、醫(yī)藥、機械、化工等領域。單臺鍋爐10-25噸比較常見，最大單臺鍋爐達到80噸；單個項目年供應蒸汽量通常在數(shù)萬噸。年生產十萬噸以上生物質成型燃料，年利用數(shù)十萬噸成型燃料的龍頭企業(yè)已經出現(xiàn)了若干批次，武漢光谷藍焰、湖北和瑞新能源、廣州迪森、北京奧科瑞豐、吉林宏日是其中的龍頭企業(yè)，在全國清潔供熱產業(yè)界具有廣泛的影響力。生物質供熱項目排放也穩(wěn)定達到優(yōu)于天然氣排放標準的水平。
會議考察了3個典型項目，武漢光谷藍焰投資建設的蒙牛(武漢)友芝友乳業(yè)成型燃料鍋爐供熱項目和康師傅武漢工業(yè)園項目，以及湖北和瑞能源的諾克特藥業(yè)股份有限公司綠色蒸汽供應站項目，其中蒙牛項目包括2臺15t/h和1臺10t/h的生物質鍋爐生產蒸汽，替代原來的燃煤鍋爐，年產蒸汽約12萬噸，替代天然氣約1000萬m3，年替代燃煤2.1萬噸，康師傅項目年供應35萬噸蒸汽，滿足園區(qū)康師傅22萬蒸噸、可口可樂5萬蒸噸、加多寶5萬蒸噸、維維豆奶3萬蒸噸的供熱需求。年替代標煤6萬噸，年減排二氧化碳16萬噸，能源環(huán)境及社會效益顯著，諾克特藥業(yè)蒸汽供應項目，將原有的1臺6T/H和2臺10T/H的燃煤鍋爐改造為生物質鍋爐，并投資新建1臺20T/H的生物質成型燃料鍋爐，托管、運營其整個熱能供應系統(tǒng)，每年穩(wěn)定供應蒸汽10萬噸。三個項目期間接受了環(huán)保部派出機構多次檢查和湖北省環(huán)保廳在線監(jiān)測，均達到了天然氣同等的排放水平，在實現(xiàn)合理經濟收益的同時為業(yè)主單位顯著節(jié)省了供熱成本，收到用戶、行政管理部門和臨近居民的一致好評。
四、政策障礙掃除
生物質成型燃料的使用已經獲得國家層面政策的支持，早在2005年，生物質成型燃料已列入國家發(fā)改委頒布的《可再生能源產業(yè)發(fā)展指導目錄》。2007年國家發(fā)布《國家可再生能源中長期規(guī)劃2007-2020》，規(guī)劃到2020年生物質成型燃料年生產和使用量5000萬噸。
2008年，財政部就開始對秸稈能源化利用產品予以資金補貼，明確補貼對象為秸稈成型燃料、秸稈氣化燃氣和秸稈干餾氣三大類。
2012年9月，國務院批準了環(huán)保部、發(fā)改委和財政部編制的《重點區(qū)域大氣污染防治“十二五”規(guī)劃》，明確提出“推動生物質成型燃料、液體燃料、發(fā)電、氣化等多種形式的生物質能梯級綜合利用”。
2013年10月，國家能源局將生物質成型燃料供熱列為我國生物質能產業(yè)發(fā)展的重點，并發(fā)布了《生物質能供熱項目建設技術導則》。導則指出“農林生物質鍋爐供熱適用于分布式供熱，布局靈活，替代化石能源供熱”，同時明確“農林生物質鍋爐供熱一般選用成型燃料鍋爐”。
2013年11月，國家能源局發(fā)文，要求北京、天津、河北、山東、上海、江蘇、浙江、廣東等省市開展生物質能供熱潛力調查評價工作，文件明確了生物質成型燃料鍋爐供熱具有“規(guī)模較小，運行靈活、經濟性好，是典型的新能源供熱方式”。
2017年3月國家環(huán)保部關于發(fā)布《高污染燃料目錄》的通知(國環(huán)規(guī)大氣[2017]2號)，將2001年發(fā)布的《關于劃分高污染燃料的規(guī)定》廢止，徹底摘除了生物質成型燃料“高污染”的帽子。并說明“生物質成型燃料屬于可再生能源，鼓勵使用”，在第三類最嚴格的高污染燃料禁燃區(qū)管控要求下，在配置袋式除塵器等高效除塵設施的生物質成型燃料專用鍋爐中燃燒，允許使用。
2017年12月國家環(huán)境保護部關于高污染燃料禁燃區(qū)中對直接燃用生物質等問題的復函(環(huán)辦大氣函【2017】1886號)，進一步說明生物質散燒參照成型燃料管理。
環(huán)保部的這兩個文件正面認可了生物質燃料的清潔性，在配備專用燃燒鍋爐和高效除塵設備的情況下，只要排放達標，在管控最嚴格的第三類高污染燃料禁燃區(qū)也可以使用，為生物質燃料鍋爐供熱產業(yè)的發(fā)展掃除了障礙。
五、發(fā)展空間廣闊
2017年12月國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《關于促進生物質能供熱發(fā)展的指導意見的通知》(發(fā)改能源[2017]2123號)提出要大力發(fā)展生物質熱電聯(lián)產、加快發(fā)展生物質鍋爐供熱。據(jù)測算我國能夠用于生物質供熱的燃料常年達到4.5億噸，可替代2億噸以上標準煤，完成近100億平米的清潔供熱面積，減少1/3左右的低效高污染散煤使用。
為了在防治空氣污染和霧霾的前提條件下替代燃煤并擴大取暖、供熱規(guī)模，發(fā)揮生物質能獨特的重大作用。中國生物質能聯(lián)盟副理事長，農業(yè)部科技司原司長程序教授大聲疾呼，推行國家“煤改生物質”戰(zhàn)略。為了切實推動“煤改生物質”戰(zhàn)略，中國生物質能源產業(yè)聯(lián)盟組織成立了中國生物質能聯(lián)盟生物質燃料與供熱專委會，武漢光谷藍焰新能源股份有限公司擔任主任委員單位；湖北和瑞能源科技股份有限公司、格薪源生物質燃料有限公司、北京潤事達能源科技有限公司、江蘇金梧實業(yè)股份有限公司、四川能投光大節(jié)能環(huán)保工程技術有限公司、武漢合佳環(huán)境工程有限公司、中國電子系統(tǒng)技術有限公司等七家為副主任委員單位；光谷藍焰董事長熊建任主任委員，中國農業(yè)大學生物質工程中心常務副主任朱萬斌任秘書長，組織從業(yè)企業(yè)從行業(yè)規(guī)劃、行業(yè)監(jiān)管、行業(yè)標準、行業(yè)自律等方面創(chuàng)造有利環(huán)境，推動行業(yè)發(fā)展，為國家清潔供熱事業(yè)做出更多貢獻。
生物質燃料雖然摘掉了“高污染”燃料的帽子，但是還未取得清潔能源身份，此次會議的召開，有助于加快形成新時代生物質能清潔供熱新興產業(yè)，為打贏治理污染攻堅戰(zhàn)，為實現(xiàn)行業(yè)和企業(yè)發(fā)展，促進生態(tài)文明建設和實現(xiàn)美麗中國夢貢獻力量。
