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政策建議丨中國北方地區生物質清潔供熱研究報告

發布者:CHIC | 日期:2021-09-28 | 來源:CHIC | 閱讀:331


中國北方地區生物質清潔供熱研究報告

一、發展現狀和面臨形勢

(一)生物質供熱行業發展成效

1.生物質供熱產業規模

生物質供熱技術成熟,將在碳達峰碳中和、能源供需矛盾、保護生態環境等方面發揮著重要作用,并成為能源轉型的重要方向。截至2019年,生物質供熱面積達4.8億平方米。

生物質熱電聯產。截至2019年,生物質熱電供熱面積約3.4億平方米,要分布在山東、河北、遼寧、黑龍江、吉林、河南等地。

生物質成型燃料鍋爐供熱。截至2019年,全國生物質成型燃料供熱年利用量約1800萬噸,其中集中供熱項目約1300個,供熱面積約9000萬平方米。

沼氣供熱。截至2018年,全國沼氣年產量約190億立方米,其中戶用沼氣年產量約160億立方米,中小型沼氣工程11.8萬處,規?;笮驼託夤こ碳s8720處,年產氣量約30億立方米。

生物質爐具供熱。截至2019年,全國推廣應用累計超過50萬臺,供熱面積超過5000萬平方米。

在山東、湖北和河北出現了少量的生物質氣化項目,產生的燃氣既可用來炊事,也可用來取暖。

2.生物質供熱技術進步

主要有生物質鍋爐供熱、生物質熱電聯產、生物質爐具采暖、生物質氣化供熱、沼氣供熱等。目前生物質氣化供熱技術均以實現國產化,除了生物質爐具采暖技術之外,其他供熱技術在效率、污染物治理等方面距離歐美國家還有一定差距。

(二)我國生物質供熱行業面臨的關鍵問題

一是對生物質清潔供熱認識不足。目前,一些地方認為生物質不是清潔能源,對生物質供熱采取不支持、不反對、不明確的態度。

二是缺少頂層設計和統籌規劃?,F行《可再生能源法》在可再生能源供熱上只有寥寥幾句,也缺少中長期發展規劃及配套政策。

三是財政補貼和金融支持不足。各級政府還沒有將生物質采暖作為清潔能源納入防治大氣污染的總體工作安排中給予積極支持。

四是現行治理結構難以調動企業積極性。我國民用采暖按面積計價熱費,存在“成本倒掛”、部分地方需要大量補貼等問題;生物質供熱投資回報率較低,制約了生物質供熱的發展。

五是缺乏商業模式和融資模式。我國供熱模式以公有制為主,市場競爭不充分,運行機制不健全。民營資本進入較難,專業化的供熱運營管理公司難以進入城鎮供熱領域。在供熱領域生產經營困難、供熱企業虧損嚴重,社會企業的投資積極性不高。

六是標準不完善和技術需提升。目前,生物質供熱產業在燃料標準、成型及燃燒設備標準、工程標準、污染物排放標準等方面還不完善。技術距離歐美先進國家尚有一定差距,需要進一步提升。

二、我國生物質供熱發展潛力

有關預測表明,2030年,我國工業用熱需求量將達3.55億噸標準煤;民用集中和分散供熱需求量將達9.83億噸標準煤,主要用來冬季采暖和供應熱水,是最大的最重要的供熱市場。

(一)生物質資源潛力

農林廢棄物。2030年可以用來供熱的農林廢棄物資源量為2.28億噸。其中,農作物秸稈1.75億噸,農產品加工剩余物0.35億噸,林業剩余物為0.18億噸,共計折合1.14億噸標準煤。

生活垃圾。2018年,我國城鎮生活垃圾清運量約為29462萬噸,其中城市生活垃圾清運量為22802萬噸,縣城生活垃圾清運量為6660萬噸。生活垃圾焚燒量約1億噸。2030年約有2億噸生活垃圾可以焚燒供熱,折0.3億噸標準煤。

畜禽糞污。全國每年產生畜禽糞污總量達到近40億噸,主要分布在586個畜牧大縣。其中,15%,約6億噸的糞尿可用來生產沼氣和生物天然氣,可以產生300億方沼氣,折合0.21億噸標準煤。

(二)生物質供熱的經濟性分析

1.生物質熱電聯產供熱經濟性分析

從經濟性分析,生物質熱電聯產的供熱成本與燃煤鍋爐供熱相當,低于天然氣和燃油供熱,具體見表2-1。

表2-1生物質熱電聯產供熱與其他熱源供熱經濟性比較

注:這里的成本指生產單位熱量的運行成本,即原料成本、人工、設備維護成本等。未考慮設備投資成本。

2.生物質成型燃料供熱經濟性分析

成型顆粒燃料價格以900元/噸計,成型壓塊燃料價格以600元/噸計,單位供熱成本分別為66.4元/GJ和56.7元/GJ,低于天然氣、燃料油、商業用電的供熱價格;略高于燃煤供熱的 51元/GJ。

表2-2 成型燃料供熱與其他熱源供熱經濟性比較

注:這里的成本指生產單位熱量的運行成本,即原料成本、人工、設備維護成本等。未考慮設備投資成本。另外,對于燃氣價格和電價選擇了各地區的中間值。

3.生物質氣化供熱經濟性分析

與石油、天然氣供熱對比,生物質氣化供熱的經濟性較好,比煤炭供熱經濟性略差。

表2-3 生物質氣化氣與天然氣、柴油、煤供熱的經濟性比較

(四)生物質供熱市場分布

生物質供熱主要在北方冬季取暖區和糧棉主產?。▍^)推廣清潔能源利用,即遼寧、吉林、黑龍江、內蒙古、河北、河南、湖北、湖南、山東、江蘇、安徽、江西、四川、山西、陜西、甘肅、寧夏、青海、新疆等19個?。▍^)以及新疆生產建設兵團、黑龍江農墾。重點以東北區域和華北區域及周邊地區為主。

三、總體思路和發展目標

總體思路。全面貫徹黨的十九大精神,以習近平新時代中國特色社會主義思想為指引,堅持新發展理念,認真踐行能源生產消費革命戰略,以構建農村現代能源體系為目標,以提升清潔供熱水平、農村廢棄物資源化利用、構建農村能源服務體系為重點,因地制宜開發利用生物質能資源,破解北方地區冬季清潔取暖難題,提升清潔取暖保障能力和水平,促進農村能源利用與環境保護協調發展。

發展目標。根據北方地區冬季清潔取暖發展進程、各地區差異以及投入支撐能力,試點先行、點面結合,結合地區差異探索多種建設模式,分階段、分步驟有序推進生物質采暖建設。

2021年全面摸清我國各區域農村地區冬季清潔取暖現狀及存在問題,因地制宜制定各區域生物質取暖頂層設計,形成切實有效的實施方案,進行試點示范,積累推廣經驗。

2025年基本解決農村地區清潔取暖問題,農林廢棄物得到充分利用,生態環境得到基本改善。

2030年實現北方地區采暖的綠色低碳轉型,全面建成以生物質為主要熱源之一的現代化供熱服務體系,實現城鄉供熱服務均等化,生態環境得到明顯改善。

重點任務

1.建立資源保障體系

完善原料收集體系。應堅持政府引導,市場化運作,建立健全原料收儲運體系,重點打造秸稈、畜禽糞便和垃圾收儲運系統,加快建設企業主導、政府推動、農戶參與的生物質原料收、儲、運保障體系。

2.生物質供熱基礎設施建設

與城鎮化、美麗鄉村建設結合,將生物質清潔采暖基礎設施建設納入規劃,與道路建設、供水設施等統籌規劃。結合農村地區清潔能源供氣、供熱工程規劃建設情況,在有條件地區要加強燃氣管網、供熱管網等基礎設施建設。在規模較大的鄉鎮開展生物質集中采暖,在生物質供熱管網未覆蓋區域整村推進生物質戶用采暖系統。

3.構建三級服務體系

構建村級-鄉鎮-實現三級服務體系。依靠村里現有服務體系提供服務,與農業生產、種子、化肥、電費收取等服務體系相結合,構建村級綜合服務站。在鄉鎮一級采用鄉級能源服務站的形式,初始投入資金,由政府出資一部分,農民出資一部分,購買相關設備,采用市場化運營方式,自負盈虧。構建市縣專業化生物質清潔供熱服務公司,為獨立法人,實施自負盈虧、有償服務的運行模式。

4.凝練優秀商業模式

以合同管理模式推動生物質供熱與常規能源融合,以特許權經營模式在生物質資源豐富地區推動區域供熱,以戶用投資和政府補貼的模式推動分散式生物質供熱。

(四)生物質清潔供熱模式選擇

總體以生物質能為主,兼顧其他清潔供熱技術;在生物質清潔供熱技術選擇上,不同區域各有側重,有主有次。從需求看,華北、東北、西北地區冬季都有取暖需求,華南和長江中下游地區、西南地區無取暖需求,但部分地區冬季陰冷,農戶需要烤火,需要選擇不同的技術組合。以下提出典型的農村生物質取暖模式。根據各區域的特殊性和具體特點,對各區域農村生物質清潔取暖進行后續細化研究。

1.以“生物質能+太陽能”為主的“2+X”多能互補模式

(1)模式特點

“2”是指生物質能和太陽能,“X”指風能等多種能源為補充。生物質能利用方面積極發展清潔采暖、秸稈熱解氣化集中供氣和大中型沼氣工程等,太陽能利用技術主要包括太陽能熱水器、太陽灶、太陽房、太陽能路燈等。

(2)適應地區

本模式適應具備豐富的生物質能、太陽能資源,且有冬季供暖需求的東北、西北、華北等地區。

(3)典型實踐

甘肅省農村綠色能源綜合建設典型模式:以涼州區雙城鎮小果園村為例,該村推廣生物質爐125臺,推廣太陽能熱水器125臺;建成300m3隧道式沼氣工程1處,實現集中供氣70戶,建成沼肥綜合利用溫室大棚200個;建成秸稈粉碎壓塊成型燃料生產線1條,年加工秸稈成型燃料2000噸。

2.生物質能替代散煤為主的“1+X”多能互補模式

(1)模式特點

因地制宜發展以生物質燃氣、生物質成型燃料等清潔能源替代散煤為主,以太陽能、節煤爐灶、地熱等能源為輔的多元化能源利用模式。其中的“1”指生物質能,“X”指太陽能、地熱能多種能源為輔。

(2)適應地區

該模式適合在具備生物質、地熱等資源的華北平原寒冷地區。

(3)典型實踐

河北省淶水縣計鹿村模式:計鹿村集成示范新能源清潔高效太陽能浴室108戶,碳纖維遠紅外供暖系統20戶,生物質壁爐20戶,高效節能炕連灶16戶,農林廢棄物能源化利用處理工程1處;示范展示空氣源熱泵2戶,太陽能異聚態熱循環利用2戶,太陽能-碳晶板供熱1戶;村口、公路邊設置展牌,示范戶門口懸掛銘牌等。

3.以“沼氣+太陽能”為主的“2+X”多能互補模式

(1)模式特點

“2”指重點開發沼氣、太陽能,發展以大中型沼氣工程為主的沼氣工程,推進種養結合,沼渣沼液還田或生產有機肥,沼氣采暖或用于炊事。推進以太陽能熱水器、光伏發電為主的太陽能利用,一家一戶配套太陽能熱水器,用于洗澡,配套建設太陽能路燈,建設集中式光伏發電站、小型戶用光伏發電站,減少農村電能消耗?!癤”是指發展風能、秸稈新型能源、水能作為補充。

(2)適應地區

適合于畜禽糞便、秸稈、太陽能資源豐富的華中、華南、西南等地區。

(3)典型實踐

湖北省“低碳幸福家園”模式:以清潔能源綜合利用、低碳環保為主要目標,以生態環境、生態農業、生態旅游、低碳生活等為抓手或切入點,著力提升農民生活幸福指數,兼顧多能互補和農業生產,打造“五有一體”低碳幸福家園示范村。家有沼氣,戶有太陽能熱水器,新農村社區有一條太陽能或風能路燈街,村有聯戶沼氣污水集中處理池,每個村配有一個特色主導產業。

四、歐洲生物質供熱經驗及對中國的啟示

(一)歐洲經驗

1.生物質供熱激勵政策

實行財稅優惠政策。在研發環節,政府給予資助;在生產環節,政府給予投資補貼;同時還免征環境稅。

制定行業管理政策。制定管理制度和熱價的定價政策,頒布行業標準和規范。

2.技術路線

生物質熱電聯產為主流供熱方式,并融合了風能、太陽能、余熱、地熱等多種供熱熱源。

3.燃料保障

使用多種生物質燃料,包括:農作物秸稈、林業剩余物、畜禽養殖糞污、城市生活垃圾、工業有機廢棄物、木材加工剩余物等,同時從美國、加拿大、俄羅斯進口大量生物質木質顆粒作為燃料。

(二)借鑒啟示

一是從研發、生產、設備制造、終端應用等方面系統化的發展生物質供熱;二是制定明確的生物質供熱發展目標;三是綜合應用各種激勵政策提高生物質供熱的競爭力。

五、促進生物質供熱產業發展的對策建議

(一)完善宏觀政策環境,建立良好的外部環境

完善促進生物質發展的宏觀政策環境,建立更為完善、更為嚴格、力度更大的宏觀政策環境,這些政策主要包括:能源消費總量控制,建立溫室氣體減排的激勵機制,節能政策,污染防治與控制政策。通過這些政策為生物質供熱建立市場空間和外部環境。

(二)強化頂層設計和統籌規劃

確立生物質清潔采暖的戰略地位,將其納入十四五規劃之中,明確提出我國生物質能供熱的發展總目標和重點領域的發展目標,實現目標的路徑和保障措施。

(三)加大政策支持力度,提高經濟性

建立供熱價格激勵政策,核定各種生物質供熱的國家供熱指導價格(或補貼標準);加大財稅支持力度,將生物質供熱應納入可再生能源發展基金、大氣污染防治專項資金;應實施差異化的財政獎補政策,清潔供熱企業和項目應當享受稅收優惠;鼓勵金融機構創新金融產品支持生物質供熱產業發展,為生物質供熱產業提供資金支持,并保證政策的穩定性和連續性。

(四)健全完善監管體系,加強支撐體系建設

建立和完善各類生物質供熱技術標準、設備標準、燃料標準、工程標準、產品標準等;加強對生物質供熱的環境監管,重點監測煙氣排放,尤其是避免返煤現象的發生;組建生物質供熱技術服務平臺,收集統計行業信息,將生物質供熱納入國家能源統計體系。

(五)實施示范項目和進行模式創新

在東北和華北及周邊地區,建設不同特點與模式的典型示范點,建立生物質清潔供熱模式,發揮引領示范作用;在應用模式上,鼓勵生物質供熱與其它各種供熱技術的聯用與耦合;在商務模式上,完善市場推廣機制,優化營商環境,充分發揮企業的市場主體地位,引入社會資本參與,激發市場活力。

(六)發揮行業組織的平臺作用

承擔政策法規研究和宣傳工作,促進政策法規的順利實施;加強行業自律,推動行業誠信建設;開展行業熱點難點問題調研,提出對策建議;開展人才培訓,為生物質供熱行業發展輸入血液。


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