近日,筆者有機會參加了在山東省陽信縣舉辦的2018中國(陽信)生物質能清潔取暖高峰論壇暨新產品、新技術展示會,并和與會的院士、專家一起到生物質能生產、利用現場和居民家中進行調研。通過對該縣利民生物質技術有限公司、洼里趙村、李連芳村和金緣生物質熱電聯產項目的現場調研,聽取了地方介紹和專家講授,受到很大啟發,特撰寫此報告。
(來源:能源研究俱樂部 作者:張立寬)
01
陽信縣域基本狀況
山東省陽信縣地處黃河三角洲高效生態經濟區、山東半島藍色經濟區,是京津冀地區的南大門和京津冀大氣污染傳輸通道,全縣總面積793平方千米,現有854個行政村,11萬戶46萬人,是中國鴨梨之鄉、全國畜牧百強縣、中國古典家具文化產業基地。陽信縣廢棄木材、作物秸稈、畜禽糞污等生物質原料充足。全縣10萬畝梨園年可剪枝5萬噸,55萬畝耕地年產秸稈80萬噸,木器加工企業年供應鋸末10萬噸,肉牛年存欄27萬頭,可產生鮮牛糞150余萬噸,具備得天獨厚的資源優勢。縣域企業木質顆粒、畜禽糞污等成型燃料生產工藝成熟,擁有生物質熱電聯產專利技術。
面對環保和民生雙重責任,陽信縣立足自身優勢,因地制宜,著眼統籌解決群眾冬季清潔取暖、煤炭消費減量替代、農林廢棄物資源化利用等問題,積極探索實施生物質清潔取暖改造試點,摸索出了一條低碳環保、生態循環、集約惠民的清潔取暖新路子,為打造鄉村振興的“齊魯樣板”提供了有力支撐。山東省將陽信確定為首批三個生物質能源推廣應用試點縣之一,并在陽信組織召開了生物質能源推廣應用現場會。試點工作得到了國家有關部委、省(市)領導及部門的密切關注、充分肯定和明確支持。
02
調研基本情況
1.利民生物質技術有限公司。該公司有3條生物質燃料生產線,擁有打捆機、摟草機和粉碎機等相關配套設施,可年產5萬噸生物質燃料。筆者看到,工作人員把各種農作物秸稈送入生產系統,經過加工處理后生產出類似香腸一樣的“人造煤”——生物質顆粒燃料,細一些的可用于居民家里取暖、燒水做飯,粗一些的可用于熱電聯產項目。今年,該公司又在水落坡鎮建立一家分公司,年可產生物質燃料1.5萬噸,可為附近三個鄉鎮提供生物質燃料。
2.水落坡鎮洼里趙村。該村是全縣首批生物質能清潔取暖改造試點之一,重點探索農戶分布式生物質取暖新路子。在村民趙某田家里我們看到,客廳里裝有一臺榮凱生物質燃料爐具,白里透黃的火苗正在燃燒,燃料實現自動續料,屋里十分暖和,一塵不染。該爐具不但可以取暖,還可以燒水做飯,根據天氣可以適當調節室內溫度,而且算下來比燒煤還要便宜15%左右,政府給爐具補貼,燃料用自己的農作物秸稈3噸換1噸,具有很好的經濟型,以前農作物秸稈直接在地里燒掉污染環境,如今實現變害為寶。目前,該村已經實現生物質取暖全覆蓋。
3.金陽街道辦事處下轄的李連芳村。由于該村人口比較集中,經集體研究確定采用生物質鍋爐局部集中供熱方式實現清潔取暖。工程總投資150萬元,包括管道、鍋爐房及附屬設施和暖氣片,其中管道投資95萬元,300平米的鍋爐房投資15萬元,1.5蒸噸鍋爐投資26萬元,暖氣片總計15萬元,500噸生物質燃料60萬元,戶均獎補6400元,今年11月15日正式供暖,基本實現該村生物質供暖全覆蓋。
4.金緣生態科技集團公司生物質熱電聯產清潔供熱項目。項目位于該縣溫店鎮,據項目負責人介紹:項目總投資3.2億元,其中生物質發電2億元,清潔供暖1.2億元。生物質供熱面積200萬平方米,設計半徑8千米,可以覆蓋溫店鎮大部分、輻射洋湖鄉和流坡塢鎮一部分。即將完成的一期工程70萬平方米投資8500萬元,可實現對溫店鎮3200戶居民、15萬平方米工商戶和學校取暖覆蓋,另對10萬平方米的冬季蔬菜大棚供暖。項目全部實施后可年供清潔電力3.5億千萬時,供暖26萬吉焦,實現碳減排15萬噸。未來,將建設6萬噸畜禽糞便生產熱、電、肥以及聯產200萬立方米生物液化氣項目,探索循環、節能、低耗、低排的環境友好型企業新路子。
03
陽信探索生物質能清潔利用的實踐
2016年,習近平總書記在中央財經領導小組第十四次會議上,圍繞解決好人民群眾普遍關心的突出問題,強調推進北方地區冬季清潔取暖等6個問題。今年4月的在中央財經委第一次會議,明確要求把打贏藍天保衛戰、農業農村污染治理列為當前污染防治應重點打好的7大標志性戰役中。
要打贏藍天保衛戰,做好暖冬民心工程,實現冬季清潔供暖,必須立足實際、務求長遠。陽信縣領導對此體會頗深,去年以來他們挖潛農業廢料、借力市場機制、調動社會資源,走出一條清潔能源“政府能承擔、環境有改善、群眾愿接受”的“陽信模式”,讓有限財力擎起無限民生,為北方地區冬季清潔取暖工作探出新路子。
首先是點面科學規劃。委托中國農村能源行業協會高質量編制了《陽信縣生物質清潔取暖總體規劃》,并通過了省級專家評審。委托國家煤炭質量監督檢驗中心、山東安和安全技術研究院分別對生物質燃料、專用爐具進行了檢測,形成了可行性報告和試點工作方案。堅持政府推動與市場運作相結合,投資700萬元建設了利民生物質能科技公司,作為市場化運作平臺,承擔前期顆粒燃料生產供應、專用爐具引進等具體任務。同時,通過赴外地爐具生產企業考察對接,按照群眾不同需求,通過競標選定幾檔不同價位的爐具,納入扶持范圍,試點推廣。在規劃布局上以點帶面,重點打造“一核、二區、七基地”,建設生物質清潔取暖技術研發中心和實驗室,進一步探索研制自主品牌高效低排新型爐具,計劃利用三年時間,完成生物質取暖改造9.5萬戶,實現清潔取暖縣域全覆蓋,建成全國首個農村清潔取暖“無煤縣”。
其次是梯級合理布局。結合改造主體實際,探索實施了“生物質燃料+專用爐具分散式取暖、生物質燃料+鍋爐機組分布式取暖、生物質熱電聯產集中供暖”三種模式,即在縣城區、部分鄉鎮辦駐地及村莊推行熱電聯產集中供暖;在學校、醫院、敬老院等公共場所以及部分有條件的村莊,推廣“生物質成型燃料+鍋爐機組分布式取暖”;其余基礎條件偏差的村莊,采用“生物質成型燃料+專用爐具分散式取暖”。
目前,該縣已建成生物質顆粒燃料企業(生產線)6處、年生產能力5萬噸的牛糞成型燃料資源循環利用項目1個(省重點項目)、兩爐二機30兆瓦熱電聯產項目1個。今年5月,生態環境部指派中國環境科學研究院有關專家歷時14天,現場對顆粒燃料、環保爐具進行了全方位檢測。結果顯示,與傳統燃煤爐具相比,生物質燃料減排效果明顯,技術經濟可行。
三是有序推進改造。2017年取暖季,該縣已對225個村1000余戶進行了分散式取暖改造,對3個村700余戶進行了熱電聯產集中式供暖改造,完成小學、幼兒園、敬老院、郵政網點等公共場所改造30余處。今年,該縣清潔取暖計劃全部采取生物質方式,改造任務2.5萬戶,其中擬采用分布式52個村7300戶,分散式270個村14700戶,熱電聯產14個村3000戶。在具體試點工作中,通過宣傳優惠政策,營造良好的推進氛圍,同時堅持群眾自愿原則,由群眾根據自身經濟條件、生活質量要求,自主選擇改造方式。
04
陽信生物質能清潔利用產生的綜合效益
2016年10月,國家能源局印發的《生物質能“十三五”發展規劃》提出,到2020年生物質能基本實現商業化和規模化利用。生物質能利用,通過處理廢棄物直接改善當地環境,是發展循環經濟的重要內容,綜合效益明顯。陽信探索生物質能清潔利用的實踐表明,生物質清潔供暖具有多方面綜合效益。生物質能源是綠色低碳、清潔經濟的可再生能源,可直接在用戶側替代化石能源,是替代燃煤供熱的重要措施。
1.生態效益方面。(1)清潔低碳。經專業機構檢測,該縣生產的木質顆粒燃料,在11種不同爐具上燃燒后,樹枝顆粒物濃度在35~50毫克/立方米,氮氧化物濃度在250~300毫克/立方米,減排效果明顯。(2)利于減少農村廢棄物。生產木質和牛糞顆粒燃料,可有效解決農林廢棄物隨意堆放、規模化養殖存量糞污處理問題,有效減少農村面源污染。同時,顆粒燃燒后產生的草木灰鉀含量高,可作為有機肥替代化肥。(3)利于調整能源結構。據中國農村能源行業協會、中國環科院專家測算,陽信實現生物質清潔取暖全覆蓋,每年將推廣應用生物質成型燃料50萬噸,年可替代標準煤35萬噸,年可減少二氧化碳排放66萬噸、顆粒物排放3440噸、二氧化硫排放2390噸、氮氧化物排放615噸。(4)利于調整運輸結構。推廣生物質燃料,當地生產、當地消耗,不需要大量長距運輸,能有效減少煤炭公路運輸總量。
2.經濟效益方面。(1)綜合成本更低。據測算,生物質改造成本較“煤改氣”“煤改電”分別降低38%、3.2%,三年后使用成本分別降低52%、51%。(2)有利于培育新興生物質產業。按資源稟賦,該縣秸稈、牛糞、樹枝、鋸末等資源年可生產顆粒燃料100萬噸,按均價1200元/噸計算,僅顆粒生產產值就可達12億元,與之配套的原料收集、爐具生產產值更大,是促進經濟增長的新動能。(3)農戶負擔更輕。以玉米秸稈為例,畝產鮮秸稈(含水70%)1750千克左右,可轉化顆粒350千克左右。比如一個三口之家人均耕地1.5畝,可轉化顆粒1575千克,基本能滿足自家需求。簡單地說,采用“地頭加工”或“折量兌換”的方式,農民只需支付一定的加工費,就能實現供暖自給自足。
3.社會效益方面。(1)易于推廣。生物質專用爐具能實現“炊暖兩用”,更符合農民傳統使用習慣,操作簡便,與用氣和用電相比,安全系數更高,群眾易接受。(2)供熱效果好。農村住房普遍面積大、保溫效果差,生物質爐具直接置于室內,提溫快、熱源直接,供暖效果好,群眾很認可。(3)增加收入。農、林、畜廢棄物能源化利用,變樹枝、秸稈、牛糞等“廢物”為取暖“寶物”,減少了取暖支出,群眾很歡迎。
05
陽信生物質能清潔利用的啟示
陽信縣生物質能清潔利用的實踐和效益表明,相關政府部門提出的在北方地區推進清潔供暖要堅持從實際出發,按照“宜電則電、宜氣則氣、宜煤則煤、宜油則油、宜熱則熱”“以氣定改、先立后破”“多能互補”等方針是適宜的。陽信縣生物質能清潔利用的實踐和效益表明,在有條件的地區我們可以明確提出“宜生物質則生物質”(簡稱“宜柴則柴”),要通過算好“環境、民生、發展”三筆共贏賬,有效破解氣源不足、設備跟不上、群眾負擔重等三大現實難題,為北方地區推進清潔供暖趟出一條新路子。
未來,像陽信這樣的北方農林大縣,在扎實推進生物質能源推廣應用的同時,以增強生物質清潔取暖的長效性、可持續性為目標,要重點圍繞市場化運作、多方式利用、運行體系建設等方面繼續深化探索,主要表現在以下幾個方面:
1.發揮市場主導作用,優化推廣機制。可以采用PPP模式,引進社會資本參與生物質能利用產業發展,在農林廢棄物回收、生物質顆粒生產、生物質取暖改造等環節建立“退坡補貼”機制,在引導和培育產業發展的同時,逐步減少財政補貼范圍和力度,加快形成投資、建設、運營、服務全產業鏈的生物質取暖可持續商業模式。
2.豐富生物質能利用方式,推進多能互補。進一步豐富供熱方式,探索論證將生物質鍋爐集中供熱、生物質汽化供熱納入全縣集中供熱體系。加大技術研發,加快推進畜禽糞便厭氧發電技術產業化轉化,延伸生物質熱電聯產產業鏈條。多種方式推進生物質能供熱綜合利用,探索發展“生物質+太陽能”互補利用,提高清潔能源利用效率,降低群眾能源消費支出,減輕群眾負擔。
3.構建廢棄物回收利用體系,強化支撐保障。以鄉鎮為單位,組建區域農林廢棄物回收利用服務中心,配備專業打包、破碎、運輸設備,提升收集效率。科學規劃和布局燃料生產線,大力推廣移動式小型制顆機應用,提升就地轉化能力,讓農民在田間地頭就能實現生物質燃料加工。合理配置中型顆粒燃料生產中心,提升集中制粒能力,確保燃料充足供應。結合散煤銷售治理工作,鼓勵散煤銷售轉向生物質燃料銷售,構建便捷高效的銷售體系。
山東陽信縣生物質能綜合利用的實踐表明,在有條件的地區推進生物質能清潔取暖是比“煤改電”和“煤改氣”更加經濟的方案。因此,對于具有類似陽信縣資源條件的北方農業縣市,我們應該大膽而響亮地提出,清潔供暖要實現多能互補,還要因地制宜地推進“宜柴則柴”。
(本文寫作過程中得到中國能源研究會副理事長、國家能源局原副局長吳吟的指導和支持,特致感謝。)
原文首發于《電力決策與輿情參考》2018年11月23日第43、44期