分布式生物質(zhì)能源技術(shù)對(duì)原料種類適應(yīng)性強(qiáng)，項(xiàng)目規(guī)模靈活、可滿足特殊用戶的需求，在小規(guī)模下具有更好的經(jīng)濟(jì)性，更易于商業(yè)化發(fā)展，符合生物質(zhì)資源特點(diǎn)和我國(guó)國(guó)情。
而目前制約分布式生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最主要瓶頸是經(jīng)濟(jì)性和可靠性，作者提出--國(guó)家應(yīng)在技術(shù)創(chuàng)新和政策支持方面增加投入，將生物質(zhì)能的環(huán)境效益和社會(huì)效益轉(zhuǎn)化為成本效益，推動(dòng)生物質(zhì)能分布式利用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
背景
生物質(zhì)能分布式利用方式主要包括生物質(zhì)成型燃料和生物燃?xì)鈨煞矫�，關(guān)鍵技術(shù)包括生物質(zhì)成型燃料加工及燃燒、大中型沼氣工程技術(shù)、生物質(zhì)氣化熱解及燃?xì)饫玫取?/div>
我國(guó)分布式生物質(zhì)能源技術(shù)目前主要處于進(jìn)行技術(shù)完善和應(yīng)用示范階段，預(yù)計(jì)到2030年前大部分關(guān)鍵技術(shù)將基本成熟，具備產(chǎn)業(yè)化的條件。
我國(guó)分布式生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要方向是傳統(tǒng)燃煤燃?xì)馓娲�、城�?zhèn)/農(nóng)村清潔生活能源供應(yīng)和農(nóng)村生態(tài)環(huán)境保護(hù)，發(fā)展重點(diǎn)是服務(wù)節(jié)能減排戰(zhàn)略，利用生物質(zhì)實(shí)現(xiàn)部分替代工業(yè)燃料，減少燃煤/燃油帶來的污染，同時(shí)圍繞國(guó)家新型城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略，為新農(nóng)村建設(shè)提供可持續(xù)的清潔能源，提高農(nóng)村生態(tài)環(huán)境保護(hù)水平。
生物質(zhì)能分布式利用的意義
1、分布式利用符合生物質(zhì)資源的特點(diǎn)
生物質(zhì)資源來源多樣、能量密度較低、分布分散，這些資源特點(diǎn)決定了因地制宜、分布式利用是發(fā)展生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的必然要求。
資源供應(yīng)方面，應(yīng)該就地開發(fā)、利用，不必長(zhǎng)距離運(yùn)輸，有效降低運(yùn)輸成本，符合生物質(zhì)資源密度低，分布分散的自然屬性;能源使用方面，應(yīng)該就近使用，直接面向終端用戶，多余能源可外送;管理運(yùn)行方面，應(yīng)該具備獨(dú)立運(yùn)行的能力和條件，必要時(shí)可以聯(lián)網(wǎng)或與化石能源互補(bǔ)相利用。
分布式生物質(zhì)能源技術(shù)應(yīng)用的規(guī)模很靈活，可根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況滿足不同的需要。
如：既可以建設(shè)小型發(fā)電站，也可以作為居民生活燃?xì)�，甚至可作為供熱、工業(yè)窯爐的燃料等，是真正實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)能“因地制宜”開發(fā)利用的有效途徑。
而且從產(chǎn)業(yè)化上看，由于分布式生物質(zhì)能源技術(shù)對(duì)原料種類和規(guī)模適應(yīng)性強(qiáng)，項(xiàng)目規(guī)模要求小、資金門檻要求低、投資回報(bào)高，對(duì)各種用戶需求的適應(yīng)性較好，不同的規(guī)模下都具有一定的經(jīng)濟(jì)性，所以生物質(zhì)能分布式利用比集中式利用更易于商業(yè)化。總的來說，分布式生物質(zhì)能源技術(shù)符合中國(guó)生物質(zhì)資源分散的特點(diǎn)，適合分散利用和工業(yè)應(yīng)用，具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力和生存能力，在中國(guó)發(fā)展分布式生物質(zhì)能源技術(shù)有廣闊的應(yīng)用前景。
2、生物質(zhì)能分布式利用符合我國(guó)發(fā)展現(xiàn)狀
我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡，各地居民能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)有較大差異。一方面，目前仍有約1.33億戶農(nóng)村家庭將傳統(tǒng)生物質(zhì)能作為主要炊事或采暖能源，許多中西部農(nóng)村地區(qū)仍然以秸稈、薪柴等直接燃燒的傳統(tǒng)生物質(zhì)能源作為主要生活能源;另一方面，隨著東部沿海地區(qū)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的提高，傳統(tǒng)生物質(zhì)能作為生活能源的情況已大幅減少，大量作物秸稈被遺棄在田間地頭，就地焚燒，空氣污染十分嚴(yán)重。
我國(guó)正在大力推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化及新農(nóng)村建設(shè)，需要大量的清潔能源供應(yīng)，在廣大農(nóng)村地區(qū)充分利用豐富廉價(jià)的生物質(zhì)資源，加快生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，是解決農(nóng)村今后能源持續(xù)供應(yīng)的有效途徑。
生物質(zhì)能作為來源于農(nóng)林副產(chǎn)物的清潔能源，可以為農(nóng)村城鎮(zhèn)化提供生活能源，包括采暖、燃?xì)夂碗娏Φ龋纬赊r(nóng)村能源自產(chǎn)自銷的新型供應(yīng)模式。而分布式生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化技術(shù)是最適合農(nóng)村分散利用的產(chǎn)業(yè)化方向，如利用秸稈為農(nóng)村提供熱、電、氣等生活能源，是新農(nóng)村擺脫燃煤依賴的有效措施。
生物質(zhì)能分布式利用發(fā)展現(xiàn)狀
生物質(zhì)能分布式利用的主要方式是成型燃料和生物燃?xì)?沼氣和氣化)。生物質(zhì)成型燃料和生物燃?xì)馀c傳統(tǒng)化石燃料的使用習(xí)慣一致，是煤或天然氣的良好替代品，符合可持續(xù)發(fā)展的要求，實(shí)現(xiàn)了低品位燃料向高品位、低污染燃料的轉(zhuǎn)變，可廣泛用于各種小型熱水鍋爐、熱風(fēng)爐、家庭取暖爐或壁爐，不僅可解決城鄉(xiāng)家庭的炊事取暖，也可用于小型發(fā)電供暖設(shè)施，為中小熱電廠能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整創(chuàng)造條件。
1、國(guó)外生物質(zhì)能分布式利用現(xiàn)狀
(1)成型燃料生產(chǎn)及應(yīng)用。歐洲以及其他大部分地區(qū)生產(chǎn)成型燃料主要以木質(zhì)生物質(zhì)為原料。目前大部分用于各種小型熱水鍋爐、熱風(fēng)爐、家庭取暖爐或壁爐，部分用于小型社區(qū)熱電聯(lián)供電站，滿足居民供暖需求。我國(guó)在新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃中明確提出農(nóng)村可再生能源在10年后要求達(dá)到13%，其中利用生物質(zhì)成型燃料為農(nóng)村、小城鎮(zhèn)住戶提供炊事和采暖能源，將是一個(gè)重要的途徑。
生物質(zhì)固體顆粒燃料除通過專門運(yùn)輸工具定點(diǎn)供應(yīng)給發(fā)電廠和供熱企業(yè)以外，還以袋裝的方式在市場(chǎng)上銷售，已經(jīng)成為許多家庭首選的生活燃料。
2014年，全球木質(zhì)顆粒產(chǎn)量達(dá)2410萬噸，歐盟約占62%，北美地區(qū)約占34%(圖1)。最大的生產(chǎn)國(guó)依次為美國(guó)(總產(chǎn)量的26%)、德國(guó)(10%)、加拿大(8%)、瑞典(6%)和拉脫維亞(5%)。歐盟國(guó)家消費(fèi)了世界上最多的木質(zhì)顆粒，2013年消耗量為1500萬噸。
(2)生物燃?xì)馍a(chǎn)及應(yīng)用。生物燃?xì)馐侵笍纳镔|(zhì)轉(zhuǎn)化而來的燃?xì)�，包括沼氣、合成氣和氫氣。目前沼氣具有較大的成本優(yōu)勢(shì)，所以生物燃?xì)饨?jīng)常特指沼氣。
據(jù)國(guó)際能源署統(tǒng)計(jì)，2012年，歐洲地區(qū)在運(yùn)行的沼氣發(fā)電廠超過13800家，裝機(jī)容量7.5吉瓦。大部分是熱電聯(lián)產(chǎn)，小部分被送入天然氣管網(wǎng)，發(fā)電量和供熱量分別達(dá)44.5吉瓦時(shí)和1.1×105吉焦。2013年底，德國(guó)的沼氣生產(chǎn)廠已達(dá)8000家左右，裝機(jī)容量約3.8吉瓦，98%用于發(fā)電，并實(shí)行熱電聯(lián)供，當(dāng)年供電2.7×104吉瓦時(shí)，供熱1.2×104吉瓦時(shí)，分別占全國(guó)供電和供熱總量的4.2%和0.8%，據(jù)估計(jì)到2020年，生物燃?xì)獍l(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到9500兆瓦。另有169家沼氣廠向天然氣管網(wǎng)輸氣，輸氣量達(dá)9億立方米。
2、我國(guó)生物質(zhì)能分布式利用現(xiàn)狀
(1)成型燃料生產(chǎn)及應(yīng)用。近年我國(guó)開始重視生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，國(guó)家發(fā)改委在《可再生能源長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》中提出，力爭(zhēng)在2020年達(dá)到顆粒燃料年利用量5000萬噸的目標(biāo)。目前國(guó)內(nèi)生物質(zhì)成型燃料主要應(yīng)用于工業(yè)高溫蒸汽供應(yīng)，包括鋼鐵、紡織、印染、造紙、食品、化工等行業(yè)，由于國(guó)內(nèi)生物質(zhì)成型燃料行業(yè)還處起步階段，企業(yè)分散，沒有統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，很難統(tǒng)計(jì)具體的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，估算為500萬噸/年左右。國(guó)家能源局在《2014年能源工作指導(dǎo)意見》強(qiáng)調(diào)年內(nèi)新增生物質(zhì)工業(yè)和民用供熱折算分別為200萬噸和80萬噸(蒸汽)，而根據(jù)發(fā)改委、國(guó)家能源局和環(huán)保部《關(guān)于印發(fā)能源行業(yè)加強(qiáng)大氣污染防治工作方案的通知》，爭(zhēng)取2017年生物質(zhì)成型燃料利用量超過1500萬噸。
(2)生物燃?xì)馍a(chǎn)及應(yīng)用。我國(guó)生物質(zhì)能資源豐富，可用于制取生物燃?xì)獾馁Y源品種繁多，包括作物秸稈、畜禽糞便、林業(yè)廢棄物等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年可用于生產(chǎn)生物燃?xì)獾馁Y源總量約折合7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
若考慮技術(shù)可行性和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，目前可利用的資源量約為2.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，可生產(chǎn)沼氣量為1990億立方米，約折合天然氣1200億立方米，相當(dāng)于我國(guó)2014年天然氣消費(fèi)量1800億立方米的2/3。
近年來，我國(guó)生物燃?xì)猱a(chǎn)業(yè)取得較大進(jìn)展，生物燃?xì)猱a(chǎn)量已達(dá)150億立方米/年，實(shí)現(xiàn)CO2減排765萬噸，大中型生物燃?xì)夤こ碳s4000多個(gè)。但總的來看，我國(guó)處理農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物的沼氣工程由于相對(duì)規(guī)模小，又遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)，產(chǎn)生的沼氣僅有少量用于發(fā)電和集中供氣(沼氣發(fā)電用氣量約占總產(chǎn)氣量的2.53%，集中供氣約占總產(chǎn)氣量的1%)，大量的沼氣用于養(yǎng)殖場(chǎng)自身的生產(chǎn)、生活燃料。農(nóng)業(yè)沼氣工程平均池容只有283立方米，池容在1000立方米以上的大型沼氣工程僅占9%左右，沼氣技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展急需轉(zhuǎn)型升級(jí)。
(3)生物質(zhì)氣化發(fā)電及燃?xì)鈶?yīng)用。生物質(zhì)氣化發(fā)電及燃?xì)鈶?yīng)用是具有我國(guó)特色的生物質(zhì)能分布式利用方式�；谏镔|(zhì)熱解氣化技術(shù)，我國(guó)開發(fā)出生物質(zhì)熱解氣化集中供氣系統(tǒng)，以滿足農(nóng)村居民炊事和采暖用氣，相關(guān)技術(shù)已得到初步應(yīng)用。其中，利用生物質(zhì)熱解炭化技術(shù)，建設(shè)生物質(zhì)炭、氣、油多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，為農(nóng)村居民提供生活燃?xì)�，同時(shí)生產(chǎn)生物質(zhì)炭和生物焦油，取得了較好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益，在湖北、安徽和河南等地得到初步推廣，具有較好的發(fā)展前景。在生物質(zhì)氣化發(fā)電方面，目前已開發(fā)出多種以木屑、稻殼、秸稈等生物質(zhì)為原料的固定床和流化床氣化爐，成功研制了從400千瓦到10千瓦的不同規(guī)格的氣化發(fā)電裝置，出口到泰國(guó)、緬甸、老撾和我國(guó)的臺(tái)灣地區(qū)，是國(guó)際上中小型生物質(zhì)氣化發(fā)電應(yīng)用最多的國(guó)家之一。
生物質(zhì)能分布式利用的主要技術(shù)
1、大中型沼氣技術(shù)
沼氣工程所處理的有機(jī)廢棄物比較廣泛，如:畜禽糞便、青貯飼料、過期的殘糧、廚余殘?jiān)�、生活有機(jī)垃圾、動(dòng)物屠宰的廢棄物、農(nóng)副產(chǎn)品加工的廢棄物等，或由上述幾種有機(jī)廢物混合構(gòu)成。由于我國(guó)近10年畜牧養(yǎng)殖發(fā)展很快，畜禽糞便排放總量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過環(huán)境承載能力，政府希望通過沼氣工程建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)施，基本解決重點(diǎn)區(qū)域畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)對(duì)周圍環(huán)境的污染問題。因此，沼氣工程將發(fā)揮多功能的作用(生產(chǎn)能源、綜合利用及環(huán)境保護(hù)等)，具有廣闊的應(yīng)用前景。
大中型沼氣工程已非常成熟，是生物質(zhì)能分布式利用的主要方式，也是目前產(chǎn)業(yè)化發(fā)展最好生物質(zhì)能利用方向之一。
然而......
我國(guó)傳統(tǒng)的沼氣利用方式以家用沼氣池為主，規(guī)模小，效率低;
而大中型沼氣工程與國(guó)外技術(shù)相比仍存在較大差距，設(shè)備工藝和制造技術(shù)水平不高，如國(guó)際上CSTR工藝的產(chǎn)氣率可達(dá)15m3.m-3.d-1，熱電系統(tǒng)率達(dá)90%，而我國(guó)產(chǎn)氣率僅為0.8—5.0m3.m-3.d-1，發(fā)電效率僅為35%。
目前我國(guó)已建的大中型畜禽糞污沼氣工程在工藝設(shè)計(jì)階段沒有考慮充分利用資源，大多數(shù)沒有采用熱電聯(lián)供，常溫發(fā)酵或外加熱源近中溫發(fā)酵工藝在冬季不能維持穩(wěn)定產(chǎn)氣，能源凈輸出率很低。
2、生物質(zhì)成型技術(shù)
成型技術(shù)主要有兩類:一類是顆粒燃料成型機(jī)，不同規(guī)格的顆粒機(jī)環(huán)模機(jī)是顆粒燃料成型機(jī)的主流機(jī)型;另一類是棒狀或塊狀成型機(jī)，棒狀或塊狀成型燃料主要在農(nóng)場(chǎng)應(yīng)用，原料是作物秸稈，絕大多數(shù)是大螺距、大直徑擠壓機(jī)，也有液壓驅(qū)動(dòng)活塞沖壓式成型機(jī)。我們富通新能源生產(chǎn)的秸稈顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)壓制的不同種類的生物質(zhì)顆粒燃料如下所示：
目前生物質(zhì)成型燃料從原料收集、干燥、粉碎、包裝、銷售環(huán)節(jié)全部實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)線生產(chǎn)，自動(dòng)化、規(guī)模化和商業(yè)化程度都很高，單機(jī)生產(chǎn)規(guī)模大都在每小時(shí)2噸以上。
目前生物質(zhì)成型燃料從原料收集、干燥、粉碎、包裝、銷售環(huán)節(jié)全部實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)線生產(chǎn)，自動(dòng)化、規(guī)模化和商業(yè)化程度都很高，單機(jī)生產(chǎn)規(guī)模大都在每小時(shí)2噸以上。
我國(guó)生產(chǎn)成型燃料以農(nóng)作物秸稈為主要原料，秸稈成型特性、燃燒特性方面與林業(yè)剩余物有很大不同，不能照搬國(guó)外的技術(shù)以及設(shè)備。
目前在生物質(zhì)沖壓式壓塊技術(shù)及裝置、擠壓式壓塊技術(shù)及裝置、烘烤炭技術(shù)及裝置等方面有了明顯的進(jìn)步，但我國(guó)生物質(zhì)成型機(jī)還普遍存在著能耗過高、磨損嚴(yán)重和使用壽命短等問題，需要進(jìn)一步加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)改進(jìn)，提高能源利用效率。另外，秸稈燃料鍋爐燃燒應(yīng)用技術(shù)還不成熟，還缺乏核心技術(shù)和設(shè)備，尚無技術(shù)成熟的鍋爐產(chǎn)品制造廠家，鍋爐燃燒中容易出現(xiàn)結(jié)渣、結(jié)焦、腐蝕和飛灰嚴(yán)重等問題，運(yùn)行維護(hù)不易。因此，提高鍋爐對(duì)秸稈成型燃料的適應(yīng)性，是大規(guī)模推廣生物質(zhì)成型燃料的關(guān)鍵技術(shù)之一。
3、生物質(zhì)氣化技術(shù)
生物質(zhì)氣化的主要優(yōu)勢(shì)是將難以燃用的生物質(zhì)低品位燃料轉(zhuǎn)化為燃?xì)猓瑢?shí)現(xiàn)清潔和高效燃燒，是生物質(zhì)分布式利用的有效途徑。
我國(guó)的小規(guī)模生物質(zhì)氣化及利用技術(shù)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，尤其在氣化發(fā)電和生物燃?xì)馓娲I(yè)燃料方面。但是總體來看，目前氣化設(shè)備對(duì)燃料的適應(yīng)性較差，對(duì)原料水分、灰分或熱值的變化比較敏感;氣化發(fā)電還存在效率偏低、穩(wěn)定性較差和燃?xì)鈨艋到y(tǒng)太復(fù)雜等問題，需要提高生物質(zhì)氣化效率及其自動(dòng)化控制水平;生物質(zhì)燃?xì)馊紵嬖谌細(xì)夂统Ｒ?guī)燃燒設(shè)備(如鍋爐、窯爐等)匹配技術(shù)不成熟等問題，急需解決生物質(zhì)燃?xì)飧咝紵饣到y(tǒng)與工業(yè)鍋爐/窯爐耦合調(diào)控等關(guān)鍵技術(shù)。
所以開發(fā)新型的生物質(zhì)氣化技術(shù)和設(shè)備，完善并提高燃?xì)饫眯�，建設(shè)示范工程，形成分布式生物質(zhì)氣化利用的商業(yè)化解決方案，是生物質(zhì)氣化技術(shù)發(fā)展的主要方向。
4生物質(zhì)熱解技術(shù)
生物質(zhì)熱解技術(shù)可將低品位生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高品位的木炭、燃油等，是高值化利用生物質(zhì)的主要方式之一。我國(guó)生物質(zhì)熱解技術(shù)方面研究較早，但產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展緩慢，主要是因?yàn)檠芯恳詥雾?xiàng)技術(shù)為主，缺乏系統(tǒng)性，與歐美等國(guó)相比還有較大差距。特別是在高效反應(yīng)器研發(fā)、工藝參數(shù)優(yōu)化、液化產(chǎn)物精制以及生物燃油對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響等方面存在明顯差距。同時(shí)，熱解技術(shù)還存在如下一些問題:生物油成本通常比礦物油高，生物油同傳統(tǒng)液體燃料不相容，需要專用的燃料處理設(shè)備;生物油是高含氧量碳?xì)浠衔铮锢�、化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，長(zhǎng)時(shí)間貯存會(huì)發(fā)生相分離、沉淀等現(xiàn)象，并具有腐蝕性;由于物理、化學(xué)性質(zhì)的不穩(wěn)定，生物油目前不能直接用于現(xiàn)有的動(dòng)力設(shè)備，必須經(jīng)過改性和精制后才可使用;這些都是阻礙生物質(zhì)熱解規(guī)�；玫钠款i所在。
針對(duì)以上存在的差距和問題，今后的研究重點(diǎn)是如何提高液化產(chǎn)物收率，尋求高效精制技術(shù)，提高生物油品質(zhì)，降低運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)物的綜合利用和工業(yè)化生產(chǎn)等。
生物質(zhì)能分布式利用發(fā)展前景分析
1、生物質(zhì)能分布式利用發(fā)展?jié)摿Ψ治?/div>
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發(fā)展分布式生物質(zhì)能的關(guān)鍵是因地制宜，不能脫離當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件，追求不切實(shí)際的發(fā)展目標(biāo)。我國(guó)目前開發(fā)利用生物質(zhì)能的主要功能是環(huán)保和節(jié)能，目的是減少污染，提供經(jīng)濟(jì)、可行的潔凈替代能源，減少化石能源的壓力。
在定位上，近期應(yīng)圍繞節(jié)能減排戰(zhàn)略需求，實(shí)現(xiàn)部分替代工業(yè)燃料，減少燃煤/燃油/燃?xì)獾南模档推髽I(yè)減排成本;長(zhǎng)期應(yīng)發(fā)展液體燃料替代，實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)液體燃料規(guī)模化生產(chǎn)、能源作物規(guī)模化種植及能源藻的商業(yè)化利用。根據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析和預(yù)測(cè)，我國(guó)分布式生物質(zhì)能源技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展大致可分為兩個(gè)階段。
(1)近期(2015—2020年)。生物質(zhì)分散供熱和天然氣替代技術(shù)基本成熟，產(chǎn)業(yè)化商業(yè)模式基本建立，產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)和產(chǎn)品主要以生物質(zhì)分散供熱和生物質(zhì)替代天然氣為主，其他分布式生物質(zhì)能源利用技術(shù)僅僅處于應(yīng)用示范階段。此階段發(fā)展的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)包括:沼氣工程及其熱電氣聯(lián)供系統(tǒng)、沼氣制備車用燃?xì)庀到y(tǒng)、生物質(zhì)氣化燃?xì)飧G爐燃燒系統(tǒng)、生物質(zhì)燃?xì)忮仩t燃燒系統(tǒng)、生物質(zhì)熱電聯(lián)供系統(tǒng)、高效生物質(zhì)供熱鍋爐、秸稈成型燃料燃燒鍋爐、成型燃料家用采暖設(shè)備、成型燃料家用爐灶設(shè)備、養(yǎng)殖等污水大型沼氣工程等。
(2)中期(2020—2030年)。生物質(zhì)分散供熱和天然氣替代技術(shù)和產(chǎn)品處于快速發(fā)展階段，產(chǎn)業(yè)規(guī)模、經(jīng)濟(jì)效益、減排效益日益顯著;城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村分散利用生物質(zhì)能源作為生活能源的技術(shù)、產(chǎn)品日趨成熟，國(guó)家/地方政府對(duì)新型城市化中利用生物質(zhì)能源政策措施進(jìn)一步強(qiáng)化，分布式生物質(zhì)能技術(shù)為新型城鎮(zhèn)化提供能源供應(yīng)和環(huán)境保護(hù)解決方案的地位初步確立。此階段發(fā)展的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)包括:生物質(zhì)氣化集中供氣系統(tǒng)、生物質(zhì)集中供熱系統(tǒng)、生物質(zhì)熱電氣聯(lián)供系統(tǒng)、生物質(zhì)替代LPG燃料集成系統(tǒng)、垃圾熱解焚燒設(shè)備、垃圾/生物質(zhì)混合炭化/氣化系統(tǒng)、垃圾分級(jí)及綜合利用、秸稈/糞便混合發(fā)酵設(shè)備及系統(tǒng)、戶用沼氣模塊化系統(tǒng)等。
2生物質(zhì)能分布式利用發(fā)展路線圖
傳統(tǒng)燃煤燃?xì)馓娲�、城�?zhèn)/農(nóng)村清潔生活能源供應(yīng)和農(nóng)村生態(tài)環(huán)境保護(hù)是生物質(zhì)能分布式利用的三大發(fā)展方向，相關(guān)核心技術(shù)包括堿金屬腐蝕及結(jié)焦控制技術(shù)、高效生物質(zhì)氣化技術(shù)、生物質(zhì)熱解/炭化技術(shù)、秸稈干發(fā)酵技術(shù)、生物質(zhì)氣化燃?xì)鈨艋夹g(shù)、生物燃?xì)鈨艋峒兗夹g(shù)、生物燃?xì)獾臀廴救紵鞍l(fā)電技術(shù)等。其中，生物質(zhì)能燃煤燃?xì)馓娲矫妫P(guān)鍵技術(shù)已基本成熟，大部分系統(tǒng)完成應(yīng)用示范，如果在政策和經(jīng)濟(jì)性方面具備條件，預(yù)計(jì)在5—10年內(nèi)可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化并進(jìn)行大規(guī)模推廣應(yīng)用;農(nóng)村生態(tài)環(huán)境保方面，秸稈等固廢利用技術(shù)已具備產(chǎn)業(yè)化條件;分散規(guī)模的垃圾/污水處理系統(tǒng)、戶用沼氣升級(jí)、秸稈沼氣制備等關(guān)鍵技術(shù)處在研發(fā)階段;城鎮(zhèn)/農(nóng)村清潔生活能源供應(yīng)方面，生物質(zhì)清潔利用技術(shù)處于工程示范階段，核心技術(shù)問題包括生物質(zhì)成型燃料家用采暖模塊化技術(shù)、生物質(zhì)家用燃?xì)饽K化技術(shù)等。
基于目前相關(guān)核心技術(shù)的研發(fā)及其應(yīng)用現(xiàn)狀，我國(guó)分布式生物質(zhì)能源技術(shù)近期主要處于進(jìn)行技術(shù)完善和應(yīng)用示范階段，預(yù)計(jì)到2030年前大部分關(guān)鍵技術(shù)將基本成熟，具備產(chǎn)業(yè)化的條件。
生物質(zhì)能分布式利用發(fā)展條件分析
生物質(zhì)原料分散，種類復(fù)雜，從本質(zhì)上看，生物質(zhì)能更適合于分散利用，所以發(fā)展生物質(zhì)供熱、供氣和熱/電/氣聯(lián)產(chǎn)等分布式利用模式，是我國(guó)生物質(zhì)能發(fā)展的主要方向，但從產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀看，目前制約分布式生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最主要瓶頸是經(jīng)濟(jì)性和可靠性。為了實(shí)現(xiàn)上述分布式生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)和潛力，必須重點(diǎn)解決這兩方面的問題，才能為產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造有利條件。
1、技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用示范
技術(shù)創(chuàng)新是提高分布式生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)性和可靠性的基礎(chǔ)，政府應(yīng)該增加科研投入，增強(qiáng)技術(shù)研發(fā)和技術(shù)轉(zhuǎn)移能力，進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)研究和創(chuàng)新、系統(tǒng)集成與工程示范，推動(dòng)分布式生物質(zhì)能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。
(1)開發(fā)生物質(zhì)替代工業(yè)燃料的關(guān)鍵技術(shù)，保證生物質(zhì)作為燃料可以在鍋爐、窯爐等工業(yè)設(shè)備中穩(wěn)定使用。包括:研究燃料適應(yīng)性強(qiáng)的生物質(zhì)高效燃燒技術(shù)，防止不合格燃料的影響，并實(shí)現(xiàn)爐膛燃燒溫度可控;研究解決生物質(zhì)利用過程中的爐內(nèi)結(jié)焦、換熱設(shè)備腐蝕等問題;開發(fā)適應(yīng)多種原料的生物質(zhì)氣化技術(shù)，重點(diǎn)解決低焦油、大負(fù)荷、高穩(wěn)定性等技術(shù)難題。
(2)開發(fā)與農(nóng)村環(huán)境保護(hù)及農(nóng)村生活能源供應(yīng)相關(guān)的共性技術(shù)，使分布式生物質(zhì)能成為新型城鎮(zhèn)化能有保障和農(nóng)村環(huán)境保護(hù)的有效途徑。為了達(dá)到低成本、提高可靠性的目的，必須將生物質(zhì)能利用技術(shù)和我國(guó)農(nóng)村發(fā)展需求相結(jié)合，進(jìn)行工程示范并經(jīng)過長(zhǎng)期的商業(yè)應(yīng)用，有效提高技術(shù)的可靠性和實(shí)用性，才能具有較大的行業(yè)帶動(dòng)作用，引導(dǎo)并推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
2、商業(yè)模式與政策支持
我國(guó)分布式生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)尚處于起步階段，用戶認(rèn)可度低，商業(yè)模式未成熟;同時(shí)與傳統(tǒng)能源相比，分布式生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)存在單位投資大、運(yùn)行維護(hù)成本高等缺點(diǎn)。政府應(yīng)該加強(qiáng)政策支持和引導(dǎo)，鼓勵(lì)商業(yè)化示范、商業(yè)模式創(chuàng)新，提高其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
(1)不斷創(chuàng)新和完善分布式生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的商業(yè)模式。首先，提高生物能源設(shè)備系統(tǒng)集成能力，將設(shè)備制造加工與銷售核心設(shè)備、核心技術(shù)研制于成套設(shè)備開發(fā)、技術(shù)服務(wù)與工程安裝調(diào)試等各方面有機(jī)結(jié)合;其次，構(gòu)建生物能源燃料生產(chǎn)與供應(yīng)商的市場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)，在專注生物燃料收集、加工及生產(chǎn)的同時(shí)，為用戶提供保障燃料供應(yīng)的解決方案;最后，建立減少用戶后顧之憂的商業(yè)模式，利用核心技術(shù)和低成本設(shè)備，通過專業(yè)的燃料供應(yīng)和項(xiàng)目運(yùn)行管理，為客戶提供生物質(zhì)能源分散利用的綜合解決方案，形成具有市場(chǎng)價(jià)值的商業(yè)模式，提高生物質(zhì)能的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
(2)制定經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策，將生物質(zhì)能的環(huán)保優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為成本優(yōu)勢(shì)。生物質(zhì)燃料的單位熱量成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于化石能源，簡(jiǎn)單利用生物質(zhì)能替代燃煤、天然氣沒有經(jīng)濟(jì)性，但生物質(zhì)屬于可再生的清潔能源，具有顯著的減排優(yōu)勢(shì)和環(huán)境效益。政府應(yīng)該制定相應(yīng)的激勵(lì)政策，建立產(chǎn)業(yè)發(fā)展的激勵(lì)機(jī)制，包括立項(xiàng)鼓勵(lì)、稅收和環(huán)保負(fù)荷減免、熱電價(jià)格補(bǔ)貼、CO2減排補(bǔ)貼、城鎮(zhèn)化建設(shè)補(bǔ)貼等政策，提高其經(jīng)濟(jì)性，調(diào)動(dòng)社會(huì)發(fā)展分布式生物質(zhì)能的積極性。
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