3月29~31日,中國國際清潔能源博覽會在京舉行。在眾多清潔能源展館中,與光伏、風電等展館展商攢動、熱鬧非凡的場景相比,生物質能展覽館則稍顯冷清。多年來,受制原材料收集困難、投資成本高、企業(yè)贏利難、產業(yè)化不順等原因,生物質能的發(fā)展一度走入困局。但在這次的展覽中,記者發(fā)現(xiàn),智能化、自動化、分布式多聯(lián)產等新詞已經(jīng)與生物質裝備制造、生物質發(fā)電等行業(yè)發(fā)生了緊密聯(lián)系,生物質能相關從業(yè)企業(yè),正寄希望于依靠科技創(chuàng)新以及大數(shù)據(jù)、“互聯(lián)網(wǎng)+”等信息技術,匯集產業(yè)崛起的力量。
發(fā)展:成型燃料生產走向智能化
我國生物質資源十分豐富,據(jù)有關資料保守統(tǒng)計,我國現(xiàn)有森林面積2.08億公頃,生物質總量超過180億噸,另外還有高達數(shù)億噸的農業(yè)生物質秸稈和稻殼以及城鎮(zhèn)有機廢物等。這些生物質資源如果廢棄不用,是生態(tài)環(huán)境的負擔,但若對其進行先進、經(jīng)濟、高效利用,則可轉變成可再生能源加以利用。因此,將農作物秸稈、樹木枝椏等農林廢棄物經(jīng)過秸稈壓塊機、木屑顆粒機等生物質成型機壓制成生物質顆粒燃料,用來替代煤等化石能源,受到了國家和地方政府的支持,生物質成型燃料也成為生物質能源中較早實現(xiàn)產業(yè)化的產業(yè)之一。
“十三五”期間,生物質成型燃料將迎來更大的發(fā)展空間。在國家能源局印發(fā)的《生物質能發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中,明確提出加快生物質能專業(yè)化、多元化、產業(yè)化發(fā)展步伐。對生物質能源利用中的上游產業(yè)———生物質成型燃料也提出了“到2020年,年利用量達3000萬噸”這一指標。
在生物質能展館中,成型成套設備的展覽明顯占據(jù)著主流。全場二十多家展商中,超過70%的企業(yè)都涉及成型燃料生產和成型成套設備制造。“雖然目前這個行業(yè)相對而言還處于發(fā)展初期,但由于行業(yè)進入門檻較低,大量的企業(yè)涌入,又由于缺乏相應的標準,導致行業(yè)魚龍混雜,市場混亂。”山東宇冠機械有限公司國際市場部經(jīng)理黃士舉向記者直言,當前生物質成型成套設備制造領域產品同質化嚴重,市場大打價格戰(zhàn)。
沉溺于價格戰(zhàn)之中,受傷害的是企業(yè)的未來。黃士舉表示,以他們公司為例,為了從產品同質化嚴重的市場泥沼中脫身,他們沉下心來,將精力放在對技術的研發(fā)更新上,改進生產工藝,實現(xiàn)生產流程全程質量控制體系。
據(jù)介紹,該公司生產的顆粒機,對減速傳送系統(tǒng)有了改進,大大提高了機械的穩(wěn)定性和承載力,能夠大大降低設備故障率。該機還采用了智能控制系統(tǒng),降低人力成本??蛻艨梢栽谑謾C上下載APP,對設備的運行情況進行實時監(jiān)控。
同樣注重智能化發(fā)展的還有江蘇貝斯爾精密機械(無錫)有限公司。該公司與科研院所合作,歷時5年,消化并吸收國內外多年的生物質顆粒固化成型技術,自主研發(fā)出新一代生物質顆粒固化成型高智能化成套設備———BSR系列高效制粒機。
據(jù)該公司副總經(jīng)理周勇向記者介紹,該設備在國內首創(chuàng)顆粒機的智能化和自動化,能夠保障設備出現(xiàn)極低的故障率;壓錕軸承外置獨立封閉潤滑和整機多項智能監(jiān)測系統(tǒng)的獨特設計,可使機臺確保24小時免黃油連續(xù)不停機工作;生產成本低———在同等工況下,比傳統(tǒng)的顆粒機可以優(yōu)惠50~60元/噸。
“傳統(tǒng)顆粒機故障率高,可能每過幾天就要停機檢修一次,而且需要不停地添加黃油,這停停修修中間,很難保障產量。而BSR系列高效制粒機具備完善的智能控制系統(tǒng),不僅能夠24小時連續(xù)生產,還終身免黃油。另外,在使用過程中還具有監(jiān)測保護功能,能夠確保設備穩(wěn)定運行,從而保證穩(wěn)定的產量?;旧弦慌_200千瓦的機組,每天使用8~9小時,產量可以達到800~1000噸。”周勇介紹,BSR系列高效制粒機填補了國內外傳統(tǒng)制粒機“故障高、耗能高、產量低,無法長時間工作”的歷史缺陷,達到了國際領先水平。
不僅如此,該公司注重借助大數(shù)據(jù)等新興信息手段,不斷升級智能化系統(tǒng),時刻監(jiān)控運行狀況,做到自我診斷,預警故障,從而降低故障率等,也為該產業(yè)提供了可借鑒的思路。
變化:生物質發(fā)電或開啟“氣化”之路
在生物質能諸多產業(yè)中,生物質發(fā)電是發(fā)展較好的產業(yè),尤其是生物質直燃發(fā)電,一直占據(jù)著行業(yè)主流。不過,由于目前生物質直燃發(fā)電在環(huán)保上、經(jīng)濟上、技術上尚存在一定瑕疵,市場已普遍開始在生物質氣化、液化技術方面下功夫。
在生物質展館中,仟億達科技股份有限公司推出的生物質氣化多聯(lián)產技術頗受關注。該公司技術總監(jiān)吳風鋼告訴記者,生物質氣化多聯(lián)產技術是采用先進的熱解氣化技術,在傳統(tǒng)生物質產生電能的基礎上,將生物質從固態(tài)轉化為氣態(tài),同時產生氣、碳、熱(蒸汽、熱水)、肥,將秸桿的資源附加值大大提高,同時延長秸桿處理的產業(yè)鏈,讓生物質能源“變廢為寶”,提高能源綜合利用率。
相較于直燃技術,氣化技術擁有四重優(yōu)勢。一是,將生物質資源全部轉化為能源,無煙塵、無廢渣產生,環(huán)保性能好;二是,產出品種多,附加值高,經(jīng)濟性能好,且可幫助企業(yè)抵御市場風險;三是,采用分布式能源布局,規(guī)模多為3兆瓦、6兆瓦的小電站,投資少,且所需原料少;四是,副產品做成炭基肥,不僅是一種循環(huán)經(jīng)濟模式,而且能夠響應國家減少農業(yè)使用化肥的倡議,減少農業(yè)面源污染。
值得注意的是,該技術采用分布式能源布局的方式,可以解決生物質直燃發(fā)電因為規(guī)模較大而需要大量生物質原料,并引發(fā)的原料收集難、收集成本高、存儲風險大等問題。據(jù)吳風鋼介紹,為了解決生物質發(fā)電在原料收集上的大難題,該公司在農村建立二級存儲體系,即在一些村投資設立原料收集站,雇傭當?shù)剞r民收集本村及周邊村落的原材料并加工成成型燃料。“這樣做的好處是:一方面,當?shù)剞r民對當?shù)厍闆r較為熟悉,在與村民溝通方面較為便利,且能夠減少收集成本;另一方面,建設小型存儲站,減少大規(guī)模原材料存儲的風險。第三,原材料運輸成本小,運輸半徑基本都能保證在15千米以內。”吳風鋼說。
據(jù)了解,該技術在去年推出至今不滿一年的時間,已斬獲頗多。目前已經(jīng)簽訂框架協(xié)議三十多個,尤其受到了地方政府的歡迎。目前與地方政府簽訂合同的已有十余個。
不僅如此,當前,中科院、國能生物發(fā)電集團、凱迪電力等科研院所和國內大型生物質直燃發(fā)電廠家,也開始關注生物質氣化、液化這一技術方向。未來,隨著越來越多廠家的布局和進入,生物質氣化、液化技術或許將掀起生物質能源利用的新一輪熱潮。