秸稈變身綠色燃料

秸稈，這種農(nóng)作物廢料是人們所熟悉的，如今，這種物質(zhì)也“變身”成為一種新型能源走進(jìn)了公眾視野。雖然相比風(fēng)能、太陽(yáng)能、地能來(lái)說(shuō)，“秸稈生物質(zhì)能”顯得太小，但就是這種“小”，也讓它顯得更為“靈活”，在替代民用燃煤中大展身手。眼下，這一方式已經(jīng)越來(lái)越被廣泛應(yīng)用在居民、工業(yè)生產(chǎn)生活中。

采暖期過(guò)后，平山縣南甸鎮(zhèn)北莊村村民史江明就算了一筆賬：今年用的生物質(zhì)燃料過(guò)冬，一個(gè)冬天用了2噸多，每噸燃料500元，一個(gè)冬天花了1000多元。比起以往燒煤要便宜三分之一。“不光是省錢了，而且這個(gè)冬天再也沒(méi)有黑煙出現(xiàn)，屋里屋外都干凈得很。”他笑著說(shuō)。

史江明所說(shuō)的生物質(zhì)燃料是一截一截圓柱形黑褐色小塊，拿在手里沉甸甸，既不像是動(dòng)物飼料，也不像是田間使用的肥料，仔細(xì)從切面看，還能看到類似草稈的紋理。

去年，史江明所在的村有將近一半的人家都在使用這種生物質(zhì)燃料。說(shuō)起使用情況，村民贊不絕口。“以前燒煤很嗆，而且煙囪都被熏黑了，現(xiàn)在你看我家煙囪，跟新的一樣。”一位村民指著自家看起來(lái)嶄新的煙囪說(shuō)，他現(xiàn)在跟親戚朋友都推薦使用這種生物質(zhì)燃料。“又干凈又便宜，為啥不用呢。”他笑著說(shuō)。

不光在村民家，這種“生物質(zhì)燃料”也走進(jìn)了一些無(wú)法集中供熱的村鎮(zhèn)學(xué)校。今年4月29日，在石家莊市高新區(qū)郄馬鎮(zhèn)宋北小學(xué)，一臺(tái)生物質(zhì)鍋爐開(kāi)始點(diǎn)火試運(yùn)行。

宋北小學(xué)用的燃煤鍋爐是2006年安裝的，這次替換的是一臺(tái)容量一噸的常壓熱水生物質(zhì)鍋爐，主要用于采暖，大約可以為7000平方米左右的室內(nèi)空間穩(wěn)定供暖。

對(duì)于選擇“生物質(zhì)鍋爐”替代原有的燃煤小鍋爐，宋北小學(xué)的魏校長(zhǎng)表示是出于環(huán)?？紤]。“現(xiàn)在，燃煤消耗在污染源中占有相當(dāng)大的比重，環(huán)?？稍偕?a href="http://www.msthinker.com/news/" target="_blank">新能源替代已經(jīng)成為省會(huì)發(fā)展的優(yōu)先選項(xiàng)。”他說(shuō)，以前一到供暖期，鍋爐師傅每天早晨四五點(diǎn)就要摸黑開(kāi)始給鍋爐點(diǎn)火，不光升溫到15度左右需要兩三個(gè)小時(shí)，而且鍋爐啟動(dòng)時(shí)煙囪都會(huì)冒出黑煙。

在試運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)，看著半小時(shí)鍋爐溫度就開(kāi)始上升，兩小時(shí)了還看不到冒煙，魏校長(zhǎng)很滿意。“以后鍋爐師傅的工作環(huán)境，也得到大大改善了。”魏校長(zhǎng)說(shuō)。

傳統(tǒng)污染燃料“變身”而成

秸稈，作為一種農(nóng)作物廢料是人們所熟悉的，這種物質(zhì)是如何“變身”成為一種新型能源的呢?

5月30日，在邢臺(tái)南和縣賈宋鎮(zhèn)康村的一家生物質(zhì)燃料壓塊加工廠里，幾名工人們將玉米芯、木屑等原料按比例裝入運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器設(shè)備內(nèi)，幾分鐘后，原料被全部粉碎。隨后，這些碎末又被放進(jìn)一臺(tái)長(zhǎng)30米、高10米左右有運(yùn)輸帶的機(jī)器內(nèi)，不久就變成了一段段圓柱形高密度壓塊燃料。

這個(gè)加工廠的負(fù)責(zé)人康現(xiàn)在是康村的一名普通村民，不到一年的生產(chǎn)經(jīng)歷，讓這位樸素的農(nóng)民說(shuō)起秸稈壓塊過(guò)程來(lái)頭頭是道。“秸稈經(jīng)過(guò)粉碎后，在機(jī)器摩擦過(guò)程中升溫到100攝氏度左右，這時(shí)秸稈中的木質(zhì)素會(huì)達(dá)到軟化點(diǎn)，在擠壓作用下快速塑成型，體積變成原來(lái)的十分之一甚至更小。”康現(xiàn)在說(shuō)，開(kāi)加工廠之前，他專門學(xué)習(xí)了秸稈壓塊的知識(shí)，了解到玉米、小麥秸稈在內(nèi)的多種農(nóng)副產(chǎn)品廢棄物都可變?yōu)樯镔|(zhì)燃料。

作為農(nóng)村傳統(tǒng)燃料，玉米芯、秸稈直接燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量黑煙，每到夏收時(shí)節(jié)，我省各地更是會(huì)采取嚴(yán)防焚燒秸稈的措施。為何經(jīng)過(guò)看似簡(jiǎn)單的壓塊之后，就不會(huì)再生產(chǎn)黑煙和刺鼻嗆味，成為綠色燃料棒呢?這在參與研發(fā)這項(xiàng)技術(shù)的河北天太生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)有限公司總經(jīng)理?xiàng)钚×量磥?lái)，原理并不復(fù)雜。

“直接燃燒這些花木材料，因?yàn)椴荒艹浞秩紵?、供氧不足，所以?huì)導(dǎo)致大量一氧化碳產(chǎn)生、冒黑煙，而且，熱量產(chǎn)生也較小。”他說(shuō)，而壓塊之后，在燃燒過(guò)程中，秸稈燃料先燒掉外面一層，再?gòu)谋砻娴絻?nèi)部一層層進(jìn)行燃燒，使每一層的揮發(fā)份都能充分遇氧燃燒。秸稈被壓縮成生物質(zhì)燃料后，燃燒效率由原來(lái)的不足20%提高到80%以上，燃燒熱量大約在3500大卡/公斤。

而秸稈壓塊只是走出了“綠色燃料”的第一步，要真正做到?jīng)]有污染，還要配上可以對(duì)煙塵進(jìn)行二次燃燒的生物質(zhì)代煤采暖爐。“專門配備的生物質(zhì)取暖爐一般都設(shè)計(jì)了二次配風(fēng)環(huán)節(jié)。”楊小亮說(shuō)，這可以使漏掉的揮發(fā)份和氧氣進(jìn)行第二次“親密接觸”，確保秸稈燃料完全燃燒，不僅沒(méi)有二氧化硫排出，還少了很多粉塵污染物。

目測(cè)見(jiàn)不到煙，燃燒起來(lái)也不嗆，這都是生物質(zhì)燃料給人們帶來(lái)的直觀感受。而和燃煤比起來(lái)，生物質(zhì)燃料到底能“綠色”多少呢?中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)曲周實(shí)驗(yàn)站相關(guān)人員曾做過(guò)專門的實(shí)驗(yàn)。他們的實(shí)驗(yàn)分析顯示：生物質(zhì)燃料氣體排放中每立方米煙塵量為46毫克，而煤炭為510毫克，減排超過(guò)90%;生物質(zhì)燃料氣體排放中每立方米二氧化硫量為33.6毫克，煤炭為1280毫克，減排超過(guò)97%。

“綠色燃料棒”開(kāi)始替代“大鍋爐”

“秸稈更像是生長(zhǎng)在耕地上的礦山，生物質(zhì)燃料大有可為。”中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)工程院院士、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)教授石元春曾在接受采訪時(shí)表示，這項(xiàng)能源新技術(shù)不僅使秸稈變廢為寶，還可以替代燃煤，一招封殺焚燒秸稈和煤炭燃燒兩大空氣污染源。

如今，這種生物質(zhì)燃料在“治霾”和“禁燒秸稈”的雙重形勢(shì)下，迅速發(fā)展，除了取代“小燃煤鍋爐”外，也開(kāi)始替代工業(yè)生產(chǎn)中的燃煤鍋爐。

5月30日，在南車石家莊車輛有限公司鍋爐房旁邊的儲(chǔ)料倉(cāng)，原來(lái)用來(lái)儲(chǔ)存煤炭的大池子內(nèi)，堆著200多噸小山一樣的生物質(zhì)燃料塊，只在邊角還殘留著一些煤粉的痕跡，代表著這里曾經(jīng)大量?jī)?chǔ)存過(guò)煤炭。

南車集團(tuán)是從去年開(kāi)始采用了生物質(zhì)鍋爐供熱供氣，和外表陳舊的鍋爐房相比，鍋爐房?jī)?nèi)4臺(tái)嶄新的綠色外殼大鍋爐顯得格外醒目，為南車集團(tuán)提供熱源蒸汽服務(wù)的是石家莊德風(fēng)新能源有限公司。“我們一共有2臺(tái)8噸的鍋爐和2臺(tái)4噸的鍋爐。”該公司的劉明指著其中兩臺(tái)火勢(shì)正旺的鍋爐說(shuō)，這兩臺(tái)是4噸的，主要是供應(yīng)工廠日常生產(chǎn)的蒸汽，而另外兩臺(tái)8噸的鍋爐主要是冬季采暖使用。

用起了生物質(zhì)燃料的鍋爐“胃口”很大。劉明說(shuō)，現(xiàn)在不供暖，只供應(yīng)日常生產(chǎn)，而200多噸燃料也只夠燒六七天的，而一年下來(lái)，消耗秸稈生物質(zhì)燃料在2.4萬(wàn)多噸。

除了南車集團(tuán)，他們公司還運(yùn)營(yíng)著河北味道府酒業(yè)有限責(zé)任公司一臺(tái)四噸蒸汽鍋爐。“那臺(tái)鍋爐每年用量在4800噸。”他說(shuō)，換算下來(lái)，可減少使用燃煤約2萬(wàn)噸;減少二氧化碳排放約5.2萬(wàn)噸，減少二氧化硫及氮氧化物排放約350噸。

不過(guò)，雖然生物質(zhì)燃料已經(jīng)逐漸進(jìn)入公眾視野，被越來(lái)越多的公眾認(rèn)可，但目前利用率仍然很低。據(jù)測(cè)算，我省可能源化利用的秸稈、林業(yè)等三廢資源量約有2000萬(wàn)噸。但2013年，秸稈能源化利用率只有4.6%。

有專家指出，目前，生物質(zhì)成型燃料還在探索發(fā)展，原料的收集還有難度，產(chǎn)業(yè)化、專業(yè)化和市場(chǎng)化程度還不夠高。“生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)要發(fā)展，必須建立從原料收集、儲(chǔ)藏、預(yù)處理到成型燃料生產(chǎn)、配送和應(yīng)用的整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)體系和產(chǎn)業(yè)模式。”楊小亮說(shuō)，只有產(chǎn)業(yè)化了，回收才會(huì)形成規(guī)模，成本也就自然會(huì)降低。

專家訪談

把脈河北新能源發(fā)展

——— 專訪河北省科學(xué)院能源研究所副所長(zhǎng)劉自強(qiáng)

記者：通過(guò)近一個(gè)月的走訪，我們發(fā)現(xiàn)河北的新能源發(fā)展勢(shì)頭很好，在全省11個(gè)地市都有新能源項(xiàng)目落地，您認(rèn)為河北發(fā)展新能源的優(yōu)勢(shì)是什么?

劉自強(qiáng)：河北省具有豐富的新能源資源，為新能源事業(yè)的發(fā)展提供了得天獨(dú)厚的條件。比如，除了豐富的風(fēng)能和太陽(yáng)能，河北年產(chǎn)干秸稈3600萬(wàn)噸左右，甜高粱、蓖麻等能源作物產(chǎn)量大、分布廣。河北省還是華北地區(qū)地?zé)豳Y源最豐富的地區(qū)，11個(gè)地市均有分布，在全國(guó)僅次于西藏和云南，儲(chǔ)量相當(dāng)于418億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。另外，河北省具有高原、山地、平原、沿海等獨(dú)特的地理地貌，為淺層地能的多元化開(kāi)發(fā)利用創(chuàng)造了有利條件。目前，淺層地能的建筑應(yīng)用面積已經(jīng)達(dá)到2000萬(wàn)平方米以上。

記者：河北一煤獨(dú)大，發(fā)展新能源被很多人看做是替代燃煤的一條出路，您覺(jué)得呢?

劉自強(qiáng)：河北省的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，以鋼鐵、建材和石化高能耗產(chǎn)業(yè)為主，能源生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)也不合理，只有煤炭和石油等化石類能源生產(chǎn)，煤炭消費(fèi)的比例占到90%左右?？梢哉f(shuō)，大力提高新能源的應(yīng)用比重，是河北省不得不做出的選擇。

而京津冀一體化建設(shè)的推動(dòng)，為河北省新能源應(yīng)用創(chuàng)造了前所未有的有利條件。一方面，京津冀環(huán)保聯(lián)動(dòng)機(jī)制的建立和環(huán)境的倒逼機(jī)制，對(duì)河北省常規(guī)能源，尤其是化石類能源的消費(fèi)提出了更加嚴(yán)苛的限制，所以調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，改變能源消費(fèi)方式，選擇更環(huán)保、可再生的新能源是必然趨勢(shì);另一方面，充分利用北京、天津的技術(shù)優(yōu)勢(shì)、人才優(yōu)勢(shì)和更加便捷的信息、融資渠道，可以更加迅速地提高河北新能源事業(yè)的發(fā)展步伐。

記者：提到新能源，很多人大腦中即刻浮現(xiàn)出“綠色”“環(huán)保”“可持續(xù)發(fā)展”等詞，但新能源發(fā)展過(guò)程中是否也需要注意一些問(wèn)題?

劉自強(qiáng)：從消費(fèi)領(lǐng)域來(lái)講，新能源的確是“綠色”“環(huán)保”的。比如，太陽(yáng)能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電，它們靠太陽(yáng)能電池或風(fēng)力發(fā)電機(jī)組直接產(chǎn)生電能，幾乎不產(chǎn)生任何形式的污染物排放。另外，新能源大都是可再生能源，可以說(shuō)取之不盡，用之不竭。

但從新能源產(chǎn)品的生產(chǎn)和應(yīng)用環(huán)節(jié)，也有產(chǎn)生污染的可能性。比如在一些品種太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)過(guò)程中，有沉積和酸洗工藝，要用到一些化學(xué)品。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片生產(chǎn)，也會(huì)用到一些化學(xué)品。如果處理不當(dāng)，都有污染的風(fēng)險(xiǎn)。

另外，新能源產(chǎn)品，要特別強(qiáng)調(diào)“全生命周期能耗”的理念，也就是說(shuō)，評(píng)價(jià)新能源產(chǎn)品是否真正節(jié)能，真正環(huán)保、綠色，要對(duì)它全部生命過(guò)程，從產(chǎn)生、成長(zhǎng)直至消亡的全部過(guò)程進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。對(duì)新能源產(chǎn)品，有關(guān)部門應(yīng)該科學(xué)規(guī)劃，合理安排，同時(shí)，特別是對(duì)新能源產(chǎn)品的生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)過(guò)程，加強(qiáng)監(jiān)管，防止一邊是環(huán)保，另一邊是污染等現(xiàn)象的發(fā)生。

記者：河北的新能源發(fā)展勢(shì)頭雖然不錯(cuò)，但大部分仍處在推廣、試點(diǎn)階段，您認(rèn)為新能源發(fā)展的瓶頸是什么?

劉自強(qiáng)：任何一個(gè)新產(chǎn)品、新技術(shù)的出現(xiàn)，在它的初期，成本一定是較高的。這與技術(shù)水平、市場(chǎng)占有率和認(rèn)知度有關(guān)。總體來(lái)講，新能源的成本還是比較高。畢竟同傳統(tǒng)能源相比較，無(wú)論是技術(shù)水平、應(yīng)用范圍還是市場(chǎng)價(jià)格等，均存在不同程度的差距。

因此，一方面要提高新能源產(chǎn)品的技術(shù)水平，提高產(chǎn)品的能源轉(zhuǎn)換效率，降低成本，擴(kuò)大市場(chǎng)占有率;另一方面，政府相關(guān)部門，要加大扶持力度。比如從政策傾斜，財(cái)稅支持和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的角度和科研方向引導(dǎo)等方面多做努力，將新能源產(chǎn)業(yè)作為調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，改變河北能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)和比例的大事來(lái)抓。新能源開(kāi)發(fā)完全可以成為未來(lái)河北重要的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)極，成為創(chuàng)造新的就業(yè)機(jī)會(huì)、增長(zhǎng)新的財(cái)富的重要支柱。