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山东财经网 - 导报原创 - 受制原料短缺 缺秸秆“绊住”生物质气化
受制原料短缺 缺秸秆“绊住”生物质气化
加入时间:2018-3-26 9:14:03  来源:经济导报-山东财经网


◆经济导报记者 王伟 济南报道

  “我和老伴一个月做饭30多元的气就够用了,干净又经济,全靠有这个气化站,不用换煤气罐了。”22日,在济南市历城区沙三村秸秆气化站,年逾6旬的该村村民陆俊辉指着面前数十米高的贮气柜,很满足地对经济导报记者说。
  作为农业部公开招标的小型公益项目,沙三村秸秆气化集中供气工程于2002年竣工并投入使用,历时16年,如今成为全国首个运行超过10年的生物质气化集中供气项目。
  自上世纪90年代起,生物质气化成为一种新能源利用方式,一度如雨后春笋,诸多项目在各地兴起,但历经数年考验后,原料短缺,技术瓶颈,收支难以为继等多种问题显现,这种供气项目逐渐销声匿迹。
  当前,“去煤化”风起成势,各路专家再提生物质气化,然而,回望走过的诸多弯路,生物质气化究竟路在何方?

年消化秸秆约350吨

  陆俊辉既是该气化站的用户,也是站上的工作人员,他每天的工作就是向秸秆气化炉里注料。“你看这个贮气柜,别看现在还挺高,晚上是做饭用气高峰,第二天早上再看就下去一大截了。”陆俊辉所说的贮气柜可容纳1000立方米的气,秸秆气化燃烧后生成的生物质燃气就储存在这里。管道与贮气柜相连,直接将生物质燃气输送到各家各户。贮气柜气体满了,盖子自然升起,随着用气的增多,盖子慢慢落下。
  沙三村的这套秸秆气化集中供气工程,已经实现了为该村518户居民炊事供气。2012年,运行10年的部分设备出现了老化,加之周围居民扩容要求,对已有设备进行了修缮,同时对该项目进行了改建扩容,并新增村委办公楼供暖。
  据该项目的设计研发者山东省生物质能源工程技术研究中心主任、山东大学机械工程学院教授董玉平介绍,秸秆原料进行预处理后,经输送机送入气化炉中进行热解气化反应,转换成可燃气体,含有焦油和灰分的粗燃气在二次裂解装置中充分裂解,随后高温除灰装置除去燃气中的大部分灰分后进入无水燃气净化系统。在无水净化系统中除去燃气所含灰尘和焦油等杂质,冷却后由燃气输送装置加压后送至贮气柜,由燃气输配系统送至用户用于炊事,经燃气锅炉用于居民供暖。
  “该项目目前收支平衡,处于自给自足状态,年消化秸秆约350吨,每年可为用户节省燃气费用开支约25万元,节约标煤约120吨,减排二氧化碳近300吨,减排二氧化硫约9吨。”董玉平说。
  据悉,这项连续式固定床气化及无污染燃气净化技术在当时荣获了国家科技进步二等奖及山东省科技进步一等奖。

原料短缺瓶颈

  沙三村的这个工程整体运行良好,但是在2012年扩容时却遇到了麻烦。
  在操作间里,经济导报记者看到,扩容的设备已经实现了进料的机械化,较2002年建成的设备有了明显的技术改进,这套装置可满足100-1500户规模的居民炊事、分户供暖、集中供热等的应用。可是,目前新设备并没有被充分利用起来,只是老设备在原有518户居民炊事供气的基础上,增加了一处村委办公楼的取暖。
  “主要是建设费用和原料问题。”董玉平说。
  原来,这套秸秆气化项目在2002年建成之初获得了各级政府补贴120万元,村民无须缴纳安装费用,只需要用气缴费,成本低。10年后,沙三村村民由当初的518户增加不少,没有管道入户的村民也想尝尝甜头,可是安装费用却无解。
  “现在没有政府补贴了,要安装村民又不愿出钱。”董玉平解释说。
  更重要的是,原料短缺问题突出。与经济导报记者想象中的满仓库秸秆不同,在沙三村秸秆气化站的原料仓库里,看到更多的是各种废弃的建筑用竹排、木门、木材加工边角料等。“与十几年前,家家种粮食不同,现在家家种蔬菜大棚,秸秆少了,原料不足。”董玉平说。
  山东省科学院科技发展战略研究所副所长周勇就山东煤控课题在山东多地调研时还发现,即便是种庄稼,平原地区农民也没有动力收集秸秆,更多的是将秸秆机械化还田,即在玉米收割的时候就把秸秆埋到地里,秸秆收集难的问题在多地成为普遍现象。
  秸秆收不上,机器吃不饱,气化站就只好花钱买一些建筑废料代替秸秆。

多因素掣肘

  自上世纪90年代末起,在国家财政补贴下,省科学院能源研究所一度主导建设了400多个生物质气化项目,然而很多项目后期运转难以为继。
  “一方面是设备先天不足。”对这个行业前期发展中遇到的问题,该所节能研究室主任孙荣峰对经济导报记者透露。他介绍,很多设备在运行中,焦油含量多,去除困难,后期冷却水洗又易造成二次污染。并且,焦油分离不彻底还会堵塞管道。
  值得关注的是,沙三村秸秆气化项目并不受此困扰。据悉,其焦油去除效率达98%以上,出口燃气焦油含量远远优于农业部规定的标准,并实现了燃气、焦油、木醋液三者的彻底分离,无二次污染。这一项目能稳定运行16年,被业界认为正是得益于此。
  除了技术问题,孙荣峰认为,导致目前很多项目难以持续的,还有原料短缺瓶颈和政府补贴欠缺等因素。
  “农村户用供气项目无法实现24小时机器运转,也就无法实现更高的经济性,生物质气化的方向不在农村小型供气项目,而应该朝着附加值更高的工业化路子走。”孙荣峰说。
  该所目前做得比较成功的正是这样的项目——生物质气碳电热联产项目,将果核产气供暖的同时,果核可做活性炭原料。虽然这是个典型的生物质气化项目,但是孙荣峰坦言,其利润点却在活性炭上,其附加值高。他还表示,生物质大规模利用,普遍面临原料收购难题,因此选址是重点。上述果核利用项目就特意选址果汁加工企业集中的石家庄。
  在周勇看来,在“去煤化”深入推进的当下,生物质气化不燃烧化石能源,作为一种新能源利用方式,成为“气代煤”“电代煤”的有益补充,多途径解决农村的供暖供气问题,未尝不是一种路径。但是这种模式如何推进值得深入探讨,是个系统工程,这一方面需要政府出手,拿出一定的财政补贴,引导企业和机构用于技术研发和设备升级改造,破解各种技术瓶颈;另一方面,也需要从收割源头引导农民收集秸秆,解决原料短缺问题;另外,还需要从低碳发展的战略角度,增加企业经济性,化解企业运行难以持续困局。




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