生物质能是不是可再生能源
生物质是可再生能源。生物质能可转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源,同时也是唯一一种可再生的碳源。生物质能是直接或间接利用太阳能形成的生物有机物。
生物质能是不是可再生能源
生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体,包括所有的动植物和微生物。
生物质能是太阳能以化学能形式储存在生物质中的能量形式,它一直是人类赖以生存的重要能源之一,是仅次于煤炭、石油、天然气之后第四大能源。
生物质能是可再生能源的重要组成部分,生物质能的高效开发利用,对解决能源、生态环境问题将起到十分积极的作用。
生物质绝非高污染燃料
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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生物质发电发展现状及前景
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北极星固废网讯:摘要:当今我国污染日益严重,如何利用清洁能源解决供电还大家一片蓝天是一大难题。生物质作为一种可再生的清洁能源,其中碳和硫的含量几乎可以忽略不计,这样的能源用作发电,既减少了大气污染,又节约成本,是传统发电最为理想的代替品,本文从什么是生物质、生物质发电发展现状、生物质发电存在的问题以及生物质发电发展前景等方面介绍了生物质发电,以供借鉴。
关键词:生物质;发电;现状;前景
一、什么是生物质
根据IEA(国际能源机构)的官方解释,生物质是指各种能够进行光合作用的有机体,通俗来讲,就是指地球上所有的动物、植物以及微生物。由于近年来一直在呼吁使用清洁能源,生物质作为一种清洁能源的新品种登上了舞台,成为了仅次于煤炭、石油、天然气的第四大能源,各界人士开始越来越重视生物质的使用情况。
可再生能源种类繁多,但由于大多都有一定的限制,例如风能,并不是所有时间都有风,所以风能受自然因素的限制。而生物质则不同,生物质有着随处、随时可见的优势,而且它也属于可再生能源,这些优势是生物质深受大家认可的重要原因。而煤、石油、天然气等常见清洁能源实质上都是由生物质转化而来的,所以直接利用生物质做能源也是十分科学的做法。
二、生物质发电发展现状
生物质发电起源于1970年前后,我国的生物质发电技术开始于1990年前后,期间相差二十年,1990年前后也是各国兴起运用生物质发电的巅峰期,在当时多个国家同时运用这项技术的时候,客观来讲,将这项技术使用的最好的国家是丹麦,丹麦成立了世界上第一个生物质发电厂,当时叫做秸秆生物燃烧发电厂,到了今天,在丹麦已经有了100余家这样的发电厂。由此可见,生物质发电技术在丹麦得到了广泛的认可,若并非如此那么丹麦也不会后续再建立如此多的秸秆生物燃烧发电厂了。
根据权威数据统计,我国自1990年前后开始使用生物质发电技术至2016年年底,生物质发电并网装机容量达到了12.5千兆瓦,据推测,到了2020年,生物质发电并网装机容量将有机会达到15千兆瓦。即使这些数据看起来很庞大,似乎已经达到了很高的水平,其实不然,这样的发电水平还处于发展中阶段,日后的发电水平将会更高。
在《生物质能发展“十三五”规划》中曾明确提出过生物质是一种可再生的新型重要能源,可见我国对生物质能的重视,所以发电行业理应对生物质发电提高关注度,并且大力实施,改善我国空气质量,从而促进环保经济的发展。
三、生物质发电存在的问题
第一,生物质发电厂的成立以及所用设备比较贵。相关数据显示,要建设一个正规的生物质发电厂的成本至少是1-1.5万元每千瓦时,这样计算,投入成本较高。我国是世界上国土面积第三大的国家,国土面积大导致我国生物质资源非常分散,而且在不同时期生物质资源的数量也存在着不同,再经过对生物质能源的运输、加工,更是让生物质资源的价格上升,所以我国运用生物质发电存在的第一个问题就是资金问题。
第二,生物质发电与传统发电手段相比较为复杂。虽然我国的科学技术水平在不断地进步,生物质发电所用到的设备大多也都实现了国产化,但是生物质发电依旧存在着技术问题有待解决。例如:输送生物质的装置,在这项装置的技术上我国还存在着问题,而且这套装置的问题会直接影响发电厂的发电效率。因为输送生物质燃料的装置还存在着问题,燃烧装置技术也还不完善,现在的装置运行时间普遍较短,这会影响到生物质发电厂的发电效率及水平。
第三,当前我国生物质发电缺少统一的计划制定以及管理。
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现在生物质发电的材料价格偏贵,由于资金有限,发电厂所进的燃烧材料就会较少,这都会影响生物质发电的发展。为了杜绝这种问题的再次发生,“2010年8月国家发改委印发了《国家发展改革委关于生物质发电项目建设管理的通知》”对生物质发电做出了规定,生物质发电项目一定要有详细的规划,包括:资金、技术、燃料等多种决定生物质发电成败的因素,并派专人进行管理,这样才能确保我国每家生物质发电厂的发电效率,为推动我国能源可持续发展献出一份力,保障生物质发电行业朝着正确的方向发展。
第四,生物质发电行业缺少国家相关政策的帮助与支持。生物质发电作为一项新型的发电技术,虽然受到了了解它的人的支持,但还是有一大部分人不清楚什么是生物质发电,而传统的发电行业的工作流程却被大家了解,生物质发电与传统发电手段相比,知名度还不够高。这就要求国家政策要对生物质发电进行宣传,将生物质发电好的一面让更多人知晓,针对生物质发电厂面临的资金不足问题也需要国家推出相关扶持政策,让生物质发电厂可以继续正常运营下去,这样才能推动我国能源可持续发展。
四、生物质发电发展前景
由上文可以看出,虽然我国生物质发电存在着生物质发电厂的成立以及所用设备比较贵、生物质发电与传统发电手段相比较为复杂、我国生物质发电缺少统一的计划制定以及管理以及生物质发电行业缺少国家相关政策的帮助与支持等问题的牵绊,但这些依旧不能阻挡生物质发电的光明前景。
由于我国是农业大国,我国的农业遍布大江南北,有耕种自然就会产生农业废料,现在的时代要求节能减排、爱护环境,大量地焚烧农业废弃物对环境的危害很大,例如焚烧杂草、秸秆等废物时会产生大量的氮氧化物、二氧化硫、碳氢化合物还有大量的烟尘,这些物质会对大气造成影响,还会造成PM2.5也就是可吸入颗粒物增多,从而对人体造成伤害,烟尘也会使能见度降低,对交通产生一定的影响。不考虑环境因素,焚烧秸秆等物品还容易给附近的村庄带来危险,一旦火势控制不当,很有可能会蔓延至人类居住区,造成人员伤亡。这些危害都是大家不想看到的,但是这些农业废弃物总得找到处理的途径,于是,生物质发电成为了处理农业废弃物的最好的途径。
生物质发电厂出价向农民收购农业废弃物,可以增加农民收入,也可以增加农民耕种的积极性,对农民而言,一次耕种便会得到两份收入,何乐而不为;对于生物质发电厂而言,从农民受众直接收购生物质原材料也可以节约成本,减少发电过程中的困境。
《生物质能发展“十三五”规划》中指出,到2020年前后我国生物质发电总装机容量将达到15千兆瓦,并且生物质发电在2020年的年发电量可达到90000千瓦时,这些数据与现在相比都存在着巨大的进步。可以总结出,生物质发电有《生物质能发展“十三五”规划》这样的政策支撑着,又有了发展的目标,相信生物质发电的发展前景是一片光明的。
五、结语
综上所述,当前我国大气污染情况依旧严重,急需将生物质发电这项技术推广出去,让各地区广泛使用,虽然我国生物质发电在发展过程中还存在着许多问题,但终究是在朝着好的方向发展,相信随着我国生物质发电技术的不断发展,各项问题都会不断完善达到最优,生物质发电这项技术会拥有一个美好的明天。
参考文献
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