生物质燃料调查报告20150213

1、开发生物质 稻草变金条 生物质燃料调查报告 杜磊引言：随着全球能源的紧缺和化石燃料使用带来的环境污染的加剧，生物质能源作为可替代化石能源的可再生能源之一，其使用范围越来越广泛。生物质能源作为一种清洁的可再生能源，为现代工业对能源短缺问题的解决开辟了一条新的道路，已经成为继石油、天然气、煤炭三大能源之后的第四大能源。第一部分：能源行业态势一、能源的严峻形势经过几十年的发展，我国以重化工为主的产业结构仍未得到根本性改变，属于资源消耗型与环境污染型。我国化石资源短缺与环境承载能力已达极限，若继续延续传统的化石经济模式，将对我国经济的可持续发展构成巨大挑战。资料显示，2014年我国原油表观消费量约5亿

2、吨，原油进口量约3.1亿吨，进口量占消费量的62%，预计到2020年，原油对海外进口的依存度可能超过75%，每年将有4.5亿吨原油从海外进口。2014年我国天然气表观消费量为1800亿立方米，进口量为580亿立方米，占消费量的32%，由此可见，我国的能源供需问题日益突出，能源安全问题异常严峻。二、环保的现实压力当前资源和环境对经济发展的束缚已经凸显，长期依赖化石能源的发展模式，不仅引发了能源安全问题，也带来了污染问题，比如当前频发的雾霾天气。要破解我国资源与环境两大制约性因素，只能通过现有机制、体制的改革，大力发展清洁能源、可再生能源。“煤改生物质”是继“煤改天然气”之后，清洁能源替代煤炭供热

3、的第二条道路，为大气治污、减少煤炭消费提供了一个新的选择。生物质是典型的可再生能源，转化过程是通过绿色植物的光合作用将二氧化碳和水合成生物质，生物质能的使用过程又生成二氧化碳和水，理论上二氧化碳零排放。生物质成型燃料本身含硫很少，锅炉燃烧排放SO2浓度比天然气还低。锅炉安装除尘设施后，其烟尘、氮氧化物排放能超过现行燃油排放标准，接近天然气排放标准，污染物排放少，清洁环保。三、生物质能源前景我国近年战略性加快发展风能、太阳能等新能源新产业，并取得一定成绩。目前，我国已投入运行的风电装机已超过6000万千瓦，装机容量稳居世界第一；同时我国也是世界第一大太阳能光伏电池生产国。虽然在风能与太阳能领域成

4、绩显著，但由于风能与太阳能生产的电能具有间歇性和随机性，未来在我国能源产业结构只能是有限的补充，不可能承担全面替代的使命，而真正能承担起全面替代化石能源使命的将是生物质能源产业。从全世界来看，生物质能源在新能源中占重要地位，特别是在欧洲国家，生物质能源在新能源中的比重超过60%，远远超过风能、太阳能，这将是未来能源的主战场。四、服务三农问题“农村真穷，农民真苦，农业真危险”，近年中央一号文件都是围绕“三农问题”来开展。发展生物质能源，既可以解决能源危机和环保问题，创建节约型社会，又可以响应中央一号文件，为农村经济增长方式提供思路，为农民增收创造途径，为农业发展贡献力量，真正惠及三农，助力三农。

5、第二部分：生物质能源介绍一、生物质能源分类生物质能是太阳能以化学能形式储藏在生物中的一种能量，它直接或问接地来源于植物的光合作用，所以从广义上讲，生物质能源也可属于太阳能综合开发利用的范畴。生物质能的研究开发，主要有物理转换、化学转换、生物转换三大类，涉及气化、液化、热解、固化和直接燃烧等技术。1、气化。是指固体物质在高温条件下，与气化剂(空气、氧气和水蒸气) 反得到小分子可燃气体的过程。目前使用最广泛的是空气作为气化剂，产生的气体主要作为燃料,用于锅炉，民用炉灶、发电等场合，也可作为合成甲醇的化工原料。 2、液化。是指通过化学方式将生物质转换成液体产品的过程。液化技术主要分间接液化和直接液化

6、两类。间接液化是把生物质气化成气体后，再进一步合成反应成为液体产品;或者采用水解法，把生物质中的纤维素、半纤维素转化为多糖，然后再用生物技术发酵成为酒精。直接液化是把生物质放在高压设备中，添加适宜的催化剂，在一定的工艺条件下反应，制成液化油，作为汽车用燃料，或进一步分离加工成化工产品。这类技术是目前生物质能的研究热点。 3、热解。生物质在隔绝或少量供给氧气的条件下，加热分解的过程通常称之谓热解，主要有气体、液体、固体三类产品。其比例根据不同的工艺条件而发生变化。最近国外研究开发了快速热解技术，即瞬时裂解，制取液体燃料油，是很有开发前景的生物质应用技术。4、固化。将生物质粉碎至一定的粒度，不添加

7、粘接剂，在高压条件下，挤压成一定形状。其粘接力主要是靠挤压过程产生的热量，使得生物质中木质素产生塑化粘接。按成型物形状划分主要有三大类:棒状成型、颗粒状成型和圆柱块状成型技术。解决了生物质能形状各异、堆积密度小且较松散、运输和贮存使用不方便的问题，提高了生物质的使用热效率，热值可达33004900大卡。成型物还可再进一步炭化，热值可高达70008000大卡，相当于焦炭，可用于煅烧、冶炼和陶瓷生产。5、直接燃烧。直接燃烧是生物质最早被使用的传统方式。研究开发工作主要是着重于提高直接燃烧的热效率，如研究开发直接用生物质的锅炉等用能设备。本调查报告主要围绕生物质固化成型燃料（以下简称：生物质燃料）来

8、进行阐述。二、生物质燃料的原料来源所有生物质都可以作为生物质能源产业的原料，但必须具有可获得性与经济性。具体包括农作物秸秆(如玉米秆、水稻秆、小麦秆、棉花秆、油料作物秸秆等）、农产品加工剩余物（如花生壳、稻谷壳、甘蔗渣、食用菌废弃物等）及林业“三剩物”（抚育剩余物、采伐剩余物、加工剩余物）。三、生物质燃料的产品介绍生物质燃料可替代市场常见的烟煤、无烟煤，可广泛用作工业和民用的新型燃料。具有挥发份高、易析出、碳活性好、易燃、灰分少、点火快，更加节约燃料，降低使用成本。除可作为生物质锅炉的最佳燃料外，还可直接用于传统工业、民用燃煤锅炉设备上，可替代传统的煤炭，又是生物质发电厂专用燃料。产品如下图：

9、生物质燃料颗粒 生物质燃料块 生物质燃料棒四、生物质燃料的性能参数1、CO2接近零排放；2、NO2排放量为14mg/m3（微量）；3、SO2排放量为46mg/m3，远低于国际标准，可忽略不计；4、烟尘排放量低于127mg/m3，远低于国家标准。各类生物质固化成型燃料成分及热值分析表编号产品名称水分灰分挥发分碳分含硫低位热值(MJ/KG)低位热值(大卡)高位热值(MJ/KG)高位热值 (大卡)1玉米秸秆8.310.4966.5416.890.0814.533470.4315.93797.652棉花秸秆7.67.0565.8221.140.1915.873790.4817.084079.493松木

10、锯末7.13.9973.2117.620.0216.794010.2218.214349.384稻草秸秆6.2711.2964.8618.750.1914.533120.4315.713452.275烟秆8.112.1461.6519.780.2114.653499.0915.823778.546花生壳12.47.8161.92220.1415.153618.5216.693986.347糖醛渣24.712.256.6326.651.2613.173145.6018.043459.508小麦秸秆7.587.2667.0119.630.1915.623310.7716.573557.689食用菌

11、废弃物11.456.8966.0117.670.3614.323420.2715.993819.1四、生物质燃料的加工工艺五、生物质燃料的生产成本（有待详细论证）以年产1万吨规模核算。需配备3台1.5吨/小时制粒机，每天一个班的工人工作8小时，一天可生产36吨，一月可生产1080吨，一年可生产1.3万吨颗粒料。1、设备：成套设备报价205万。2、原料：目前每吨杂树到厂价约260元/吨，由于杂树水分含量较高，达30%，因此预计1.5吨杂树加工1吨成品，原料成本在400元/吨左右，加工成型后每吨出厂价约900元/吨。3、人工：按岗位划分需操作工6人，分别为切片岗位2人，烘干岗位1人（应懂机械和电工

12、），造粒岗位1人，包装岗位1人，转运岗位1人。人工工资其中5人按每月3000元计，懂机电1人按每月4000元计，每月工资总额1.9万元，不包括管理人员和财务人员。4、耗水、电：第三部分：生物质燃料的盈利模式有数据显示，生物质成型燃料锅炉供热比天然气便宜，以广东地区为例，天然气供热工业蒸汽每吨价格约380-450元，而生物质成型燃料锅炉供热与之相比，价格要低100多元。因此，天然气价格超过3.5元/立方米时，生物质成型燃料锅炉供热成本优势凸显。1、燃料订单销售生物质燃料可直接销售给生物质电厂发电和锅炉经过改造后的工厂企业，还可提供给家庭壁炉做供暖燃料。生物质燃料具有运输半径限制，一般不超过300

13、公里，即运费控制在150左右。当然，据宜都市晶胡生物质科技公司老板胡总介绍，其生产的生物质燃料最远卖到北京及上海，汽车运费230元/吨。目前市场价格为：宜昌城区出厂价930元/吨，武汉城区送到价11001150元/吨。2、合同能源管理合同能源管理主要针对工业园区，宾馆酒店等小型需能企业。可让客户从烦杂的后勤事务中解放出来，享受专业化服务，达到最低能耗，最低成本。具体业务分四种：1、全包：指锅炉、燃料、人工、维护保养都全部负责，客户只管用蒸汽。具体方式有二种：（1）购买蒸汽按实际用量计费（以每吨蒸汽为计算单位），（2）按锅炉额定负荷计量决定租赁费（以月为计算单位）；2、包燃料和人工：在用户现有锅

14、炉基础上负责燃料、人工，计费方式同上；3、包人工：指委派有证司炉工操作用户锅炉；4、包维护保养：指日常维护、修理、排除各种故障均负责。3、国家政策补贴根据国家发改委关于“全国生物质能开发利用工作及安排意见”中强调“生物质能源开发利用是跨部门、跨行业的新兴产业，涉及能源、农业、林业、环保、科技等多个政府部门”，因此项目将获得相关部门的资金支持。A、发展和改革局：可申请项目引导资金；B、农业部门：可申请农业副产品产业开发资金和炉具推广资金；C、林业部门：可申请林业副产品、废弃物产业开发资金，生物质复合气化炉推广资金；D、能源部门：可申请国家能源产品推广补贴资金；E、新农村建设办：可申请新农村建设国

15、家补贴资金；F、经济局（委）：可申请资源综合利用及产业发展引导资金；G、税务部门：即征即返，全额返还17%增值税；H、达到一定规模，可享受免息贷款最高500万，该款项可无息使用11个月，第12个月必还，且可循环贷款多年。4、配套发电2010年8月下发的国家发展与改革委关于生物质发电项目建设管理的通知（1803号文）明确规定：原则上，生物质发电厂应布置在粮食主产区秸秆丰富的地区，且每个县或100公里半径范围内不得重复布置生物质发电厂。目前我省生物质发电厂共34家，如全国生物质发电龙头企业湖北凯迪电力在省内有11家生物质发电厂，安能热电在省内有9家生物质发电厂。其实生物质发电企业受生物质燃料影响，

16、目前盈利较为困难，主要依靠国家各项政策补贴，部分生物质发电企业中存在白天烧生物质燃料，晚上偷偷烧煤炭的作假现象。国家已经出台的关于生物质电价上调到0.75元/度的政策对行业有一定的激励作用。第四方面：生物质燃料存在的问题一、政策打架2014年6月，国家能源局联合环保部下发了关于开展生物质成型燃料锅炉供热示范项目建设的通知，拟在全国范围内，特别是京津冀鲁、长三角、珠三角等大气污染防治形势严峻、压减煤炭消费任务较重的地区，建设120个生物质成型燃料锅炉供热示范项目。但是在2014年8月4日，北京市政府下发了北京市高污染燃料禁燃区划定方案(试行)，规定在市政府划定的禁止销售、使用高污染燃料的区域内的

17、单位和个人，要在市政府规定的期限内停用高污染燃料，改用电、天然气、液化石油气或其他清洁能源。文件中规定的高污染燃料包括非车用的原(散)煤、煤矸石、粉煤、煤泥、水煤浆、型煤、燃料油(重油、渣油、重柴油等)、石油焦、油页岩、各种可燃废物和直接燃用的生物质燃料(树木、秸秆、锯末、稻壳、蔗渣等)，以及除生物气化利用外其他加工成型的生物质燃料。 北京作为首都承受着很大的环保压力，但它可以从全国调配资源，用气用电都没有问题，可以不用生物质燃料，但不能给生物质燃料扣个高污染的帽子，一下把这个行业打死。北京是首都，对其他地方有示范作用。二、原料供应生物质发电行业关键点是燃料供应，做好燃料收购、储运、管理工作，对生物质能发电企业至关重要，燃料供应也成为生物质发电行业的关键。同样，生物质燃料的原料秸秆的收集是困局的关键。一方面农村劳动力少，成本高，农忙之后赶紧出门搞副业，秸秆低廉的收购价格让农民兴趣不大，对于秸秆的处理还是一烧了之，简单省事；一方面，农耕时间紧迫，收割之后赶紧播种下一季作物，农时不等人，没有精力来收集秸秆，去销售秸秆；还一方面，秸秆焚烧后可作田里的肥料。多数生物质电厂原料仓库基本看不见秸秆，只有杂木和锯末，为此，秸秆的收集存在很大问题。并且随着省内生物质发电厂及生物质燃料加工企业的密集发展，