【文章內(nèi)容簡介】 述 生物質(zhì)成型燃料（ BIOMASSPELLET）（以下簡稱： BP 顆粒）是應用農(nóng)林廢棄物（如秸稈、鋸末、生物廢料、稻糠等）作為原材料，通過加入高效添加劑配方，經(jīng)過粉碎、擠壓、烘干等工藝，制成的高密度、高質(zhì)量的燃燒顆粒。在歐洲已廣泛應用于電廠鍋爐的輔助燃料、工業(yè)鍋爐的化石燃料替代使用，以及家庭能源供應和取暖系統(tǒng)。 OCEANNUS 是一家致力于生物質(zhì)能源開發(fā)利用的技術(shù)服務公司，在生物質(zhì)燃料顆粒的生產(chǎn)研發(fā)領(lǐng)域居于領(lǐng)先水平，通過對各種秸稈的成分、燃燒特性等數(shù)據(jù)分析，開發(fā)不同特性 BP 顆粒和添加劑，并和歐洲鍋爐企業(yè)合作，開發(fā)針對家庭使用的 BP 顆粒節(jié)能爐灶和 BIOBOILER 供熱供暖鍋爐及成套系統(tǒng)。 擬建設(shè)的 BP 顆粒工廠將主要利用當?shù)氐慕斩捹Y源，加工成顆粒后供應國內(nèi)的熱電廠、企業(yè)鍋爐和農(nóng)村的家庭的節(jié)能爐灶市場。 建成后的工廠將用長期協(xié)議的方式向合作社及農(nóng)戶收集秸稈資源并用貨幣或者等價的生物質(zhì)顆粒予以支付， 對符合條件的農(nóng)戶通過贈與或者補貼銷售的方式供給 BP 顆粒爐灶，進一步推廣生物質(zhì)節(jié)能爐灶的使用。此外，還通過中外合作的方式，推廣使用 BIOBOILER 供熱供暖鍋爐及成套系統(tǒng)。 BPM 工廠將根據(jù)當?shù)?25~100 公里范圍內(nèi)的秸稈資源、以及 100 公里范圍內(nèi)的市場需求、物流條件、農(nóng)戶和附近城鎮(zhèn)的消費需求進行設(shè)立，工廠生產(chǎn)規(guī)模分為 5 萬 ~20 萬噸不等，大型的顆粒加工廠則需要附近工業(yè)企業(yè)和火電廠的支持。 第二章項目背景 BP 顆粒的發(fā)展背景 BP 顆粒是采用高品質(zhì)木屑、秸稈作為原材料，通過加入 高效添加劑，經(jīng)過粉碎、混合、擠壓、烘干等工藝，制成顆粒狀的可直接燃燒的一種新型清潔燃料。 一般農(nóng)作物秸稈、木屑都具有疏松、密度小、單位體積的熱值低等缺點，作為燃料使用很不方便，這是造成人們不愿用秸稈作為燃料的主要原因之一。 BP 顆粒成型技術(shù)不僅能有效地解決這一問題，而且能有效地改變木屑、秸稈等的燃燒特性，實現(xiàn)快速、潔凈燃燒。 BP 顆粒成型技術(shù)將松散、細碎的桔桿、農(nóng)業(yè)廢棄物壓成結(jié)構(gòu)緊密顆粒狀燃料，其能量密度較加工前要大十倍左右，這種顆粒便于貯運，燃燒后排放的煙灰和 SO2 遠低于煤炭，是一種適合于工 業(yè)鍋爐使用的高品位燃料。 BP顆粒可以看作一種綠色煤炭，是一種新型潔凈能源。 BP 顆粒在國外的發(fā)展 在美國，據(jù) BPA（美國生物質(zhì)發(fā)電協(xié)會）預計，從 2021 年到 2021年，全球生物質(zhì)燃料市場預計從 5729 億美元增加到 6937 億美元，年均復合增長率達到 ％。生物質(zhì)燃料對電力市場的貢獻將從 2021 年的 450 億美元發(fā)展到 2020 年的 530 億美元，生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)每年可產(chǎn)生 5 百萬兆瓦每小時的電力，每年提供 萬就業(yè)機會，并移除 6880萬噸的森林綠色垃圾。 隨著能源價格的上漲和實現(xiàn)節(jié)能減排的目 標，歐盟承諾將可再生能源的比例提高到 20%，近幾年 BP 顆粒的市場需求量每年的增幅達到20%。預計到 2020 年 BP 顆粒的需求量將從當前的 600 萬噸提高到 4000萬噸在歐洲。歐洲一些國家已經(jīng)成立了政策性的技術(shù)支持和項目開發(fā)公司，并得到了歐盟基金的支持。 在歐洲北部地區(qū)， BP 顆粒代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源的趨勢已經(jīng)漸漸形成，替代率已經(jīng)達到 5%，而芬蘭、瑞典、奧地利等國家則在政策的大力支持下，替代率已經(jīng)達到 7%~10%。目前生物質(zhì)燃料顆粒主要用于供電和供熱以及熱電聯(lián)供領(lǐng)域。作為清潔高效的燃料，居民家庭也樂于接受這一能源的 供應方式。位于德國不萊梅的歐洲最大 BP顆粒廠 VISNOVAGMBH產(chǎn)能達已達到 18萬噸 /年。 BP 顆粒在中國的發(fā)展前景 生物質(zhì)能源在我國是一個亟待發(fā)掘的富礦。以秸稈為例，我國一年產(chǎn)生的秸稈熱值相當于 5 億噸標準煤。預計到 2020 年，全國秸稈廢棄量將達 2 億噸以上 /年，折合標準煤 1 億噸，相當于煤炭大省河南一年的產(chǎn)煤量。 以生物質(zhì)發(fā)電和制成 BP 顆粒等方式能夠大量消耗農(nóng)業(yè)、林業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物，燃燒后的灰分可以以肥料的形式還田，是一個變廢為寶的良性循環(huán)過程。每年燃燒后產(chǎn)生的約 8000 噸灰粉，可作為高品質(zhì)的鉀肥直接還田。若在利用農(nóng)戶家庭生物質(zhì)方面投入與生物質(zhì)發(fā)電站等量的資金，還能夠為農(nóng)村居民創(chuàng)造多達 5 到 10 倍以上的就業(yè)機會。 生物質(zhì)能源的應用在十一五期間即得到了推廣，國家發(fā)改委要求2020年實現(xiàn) 20%的碳排放強度削減目標以及到 2020年生物質(zhì)能源發(fā)電機組裝機容量達到 30000MW 這一可再生能源的遠大目標。 盡管通過大規(guī)模投資建設(shè)生物質(zhì)發(fā)電廠更多的受到國家的鼓勵和政策支持，但由于投資回收慢，而且由于原材料價格上漲和可預期的固定原料需求，導致目前的發(fā)電成本居高不下，而且上網(wǎng)電價加補貼依然不能使大部分發(fā)電企業(yè)保持盈利，同時還有不可預測的國際能源價格波動帶來的風險。 生物質(zhì)發(fā)電適用附近 100 公里范圍內(nèi)生物質(zhì)資源非常豐富且價格合理的地區(qū)。而 BP 顆粒工廠由于投資小，可根據(jù)原料集聚情況就近設(shè)點，從而使生物質(zhì)發(fā)電廠無法涉及的區(qū)域的生物質(zhì)得到充分開發(fā)。其生產(chǎn)的顆粒可以直接作為電廠的輔助燃料，減少其有害物質(zhì)排放， 并可通過對周邊工業(yè)、醫(yī)療設(shè)施用鍋爐的改造使其成功使用生物質(zhì)燃料，在農(nóng)村，改造當前熱效率僅為 10%左右的傳統(tǒng)燒柴灶，推廣效率高的的生物質(zhì)爐灶技術(shù)，推廣家庭供暖系統(tǒng)，被國家列為農(nóng)村新能源建設(shè)的重點任務之一，該技術(shù)的開發(fā)主要集中在兩大領(lǐng)域，一方面是高密度生物質(zhì)燃料顆粒（ BP顆粒 )生產(chǎn)技術(shù)以及高效節(jié)能爐具的技術(shù)開發(fā)。 目前國內(nèi)已有不少企業(yè)從事 BP 顆粒的加工業(yè)務，但企業(yè)較為分散，生產(chǎn)規(guī)模小，尚未形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模。而且由于原料來源不一，很難形成質(zhì)量標準，不少手工作坊式的顆粒加工含灰量較大，不能實現(xiàn)顆粒的燃燒效率。 第三章 BPM項目的技術(shù)優(yōu)勢 顆粒研發(fā)能力 BP 顆粒項目開發(fā)最為至關(guān)重要的步驟即是執(zhí)行廣泛的評估，并需要全面了解燃料的類型和使用條件。加工燃料之間存在著很多不同，例如形狀、化學組成、熱值和含水量等。到目前為止，我們工作中已涉及超過 60 種的燃料，從設(shè)計階段開始就與歐洲的生物質(zhì)燃料科研機構(gòu)開展合作，以便確定準確的燃料混合比、燃料制備和燃料處理等方面的事宜。燃料的比率、密度和含水量都會影響鍋爐的有效燃燒。并通過微電腦程序進行識別和控制。 （各組分秸稈的熱值、含灰量、含硫量、含鉀量 、灰分燃燒溫度等） 開發(fā)的 BP 顆粒的特點 除具有生物質(zhì)燃料的一般特點外 ,還具有以下優(yōu)點： 1)所有的顆粒尺寸都非常均勻并控制早 30mm 之內(nèi)，非常適合充分燃燒。 2)通過對不同原料的識別和水分控制，進行充分的壓制，確保黃色秸稈顆粒的能量密度較加工前大十倍左右，更便于貯存和使用。 3)根據(jù)不同原料成分，研發(fā)獨特的添加劑，保證顆粒的燃燒特性。 4)根據(jù)不同原料成分，分析灰分的燃燒溫度，結(jié)合 BIOBOILER 鍋爐的智能控制系統(tǒng)，盡可能減少燃燒過程中的灰分。 OCEANNUS 秸稈顆粒的燃燒表現(xiàn)： 參數(shù) Value值 Unit單位 1Calorificvalue 熱值 18,1 MJ 兆焦耳 /kg 公斤 2 Combustionheat 燃燒熱 19,8 MJ 兆焦耳 /kg 公斤 3Moisturecontent 水分含量 8,0 %百分比 4Ashcontent 含灰量 7,0 %百分比 5Pouringdensity 密度 0,54 kg 公斤 /dm179。6Specificgravity 比重 1,0 kg 公斤 /dm179。 （不同原料加工后的顆粒圖片） 如上所示，顆粒含有非常高的熱值，在適當條件下可以和煤粉的熱值和燃燒狀況相當。我們的秸稈顆粒是為商用和居民使用而開發(fā)的，在歐洲主要通過就近收集當?shù)氐柠湺捈庸こ山斩掝w粒供當?shù)鼐用窦彝ナ褂?，并運輸?shù)礁浇?100 公里范圍內(nèi)（運輸范圍基于物流成本）的電廠、工廠等工業(yè)鍋爐和醫(yī)院、學校等集中供熱系統(tǒng)。 顆粒工廠的技術(shù)特點 要達到顆粒加工的質(zhì)量必須嚴格執(zhí)行一系列的標準，比如稻草 的切割尺寸，稻草的水分含量，以及稻草的無效成分等。我們建造的顆粒工廠的自動化程度很高，擁有非常強大的數(shù)據(jù)庫，對不同類型的植物進行區(qū)分，使用不同的加工方式，部分顆粒中含有獨特的添加劑配方，達到每小時 3 噸顆粒的加工能力?？梢詫⒌静輳拇蠹s 140kg/m3 一捆壓縮到顆粒狀的 550kg/m3 的密度。 第四章 BP顆粒的市場分析 工業(yè)鍋爐市場的應用 秸稈顆?？梢杂糜阱仩t的混合燃燒，這些在國外推廣的相當普遍，在國外生物質(zhì)燃料對鍋爐市場的貢獻將從 2021 年的 450 億美元發(fā)展到2020 年的 530 億美 元。 在家庭爐灶和供暖領(lǐng)域的應用 農(nóng)村的普通的爐灶由于直接使用薪柴不僅燃燒效率低，而且不易存放，更不能實現(xiàn)使用過程的自動控制、自動加料等功能。使用煤氣和電力又價格昂貴。而生物質(zhì)顆粒的使用不僅可以提高爐灶的燃燒效率，而且便于存放和推廣，擁有廣泛的市場前景。 除爐灶外，使用生物質(zhì)顆粒的家庭集中供暖系統(tǒng)也有望得到推廣，這類系統(tǒng)已經(jīng)在丹麥、匈牙利等北歐國家得到廣泛的認可，這類鍋爐可以根據(jù)預設(shè)模式實現(xiàn)一個星期的持續(xù)不斷的自動運行，自動加料和溫度控制，并自動供應熱水。 工業(yè)鍋爐領(lǐng)域的應用 我國 60 多萬臺工業(yè)鍋爐中，燃油、燃氣鍋爐約占 20%，有 12 萬臺左右；中國生物資源十分豐富，資源總量不低于 30 億噸干物質(zhì) /年，相當于 10 億多噸 /年石油當量，約為我國目前石油消耗量的 3 倍。 根據(jù)《工業(yè)生物燃氣替代石化能源項目經(jīng)濟評價報告》，假設(shè)對我國 10%的工業(yè)燃油、然氣鍋爐進行石化能源替代，工業(yè)鍋爐平均規(guī)模按照 10T/H 預測，每年需消耗生物質(zhì)資源約 2 億噸，可替代和節(jié)約石油資源約 7000 萬噸 /年。工業(yè)鍋爐改造成生物質(zhì)顆粒鍋爐的優(yōu)勢具體體現(xiàn)在以下幾個方面： 1）、生物質(zhì)顆粒燃料比相同熱值的煤每噸節(jié)省 160 元，每年可節(jié)省燃料費 576萬元，跟重油比較節(jié)約燃料成本約 20%左右。 2）、單位 GDP 能耗幾乎為 0， BP 顆粒燃料屬可再生能源，使用不計能耗。 3）、鍋爐熱效率提高節(jié)省燃料費。燃用生物質(zhì)顆粒燃料，使鍋爐熱效率提高 10%，可每年節(jié)煤 3600 噸，每噸煤 400 噸，可節(jié)省燃料費 144 萬元。 4）、節(jié)省脫硫費用及脫硫除塵改造費用。平均每頓二氧化硫的脫硫費用為 1000 元，每年用于脫硫的運行費用需 78 萬元。改燒生物質(zhì)顆粒燃料后，可節(jié)省此項費用。 5）、得到節(jié)能減排獎勵獎金和優(yōu)惠財稅政策。根據(jù)財政部，國家發(fā)展改革委關(guān)于印發(fā)《節(jié)能技術(shù)改造財政獎勵資金管理暫行辦法》的通知（財建 [2021]371 號文件）規(guī)定，燃煤改燃生物質(zhì)顆粒后， 2021年前每年可獲得根據(jù)節(jié)能量，按每噸標準煤 元的獎勵。 應用案例：（以 2噸 BP顆粒蒸汽鍋爐為例，假定每天工作 10小時，每年工作 300天，年用蒸汽 6000 噸） 項 目 BP 顆粒 180重 天然氣額定功率（萬大卡） 燃料熱值（ Kcal/KgKcal/NM179。）理論燃 料消耗量（ Kg/hNM179。/h）燃料單價（元 /t 元 /NM179。）滿負荷一小時燃料費用（元 /h）實際年燃料耗量（ tNM179。）實際年蒸汽量（噸 /年）年燃料費用（萬元）節(jié)約燃料費用（萬元）節(jié)約燃料費用（％）年煙氣處理費（萬元）（脫硫除塵）年污水處理費年人工費及維修費年費用總比較 油 1202104,00096003491421,2504, %02 4（第一年為 0） 6 120 %0 663不難看出普通企業(yè)較為常用的 2 噸鍋爐改造為 BP顆粒蒸汽鍋爐，如果按年實際使用 6000 噸蒸汽測算，對比使用重油（重油價格按照 4700 元 /噸），一年可以節(jié)省運行費用 萬元；對比使用天然氣（天然氣價格按照 元 /NM179。），一年可以節(jié)省運行費用 63 萬元。 在農(nóng)場等領(lǐng)域的應用 目前很多國家正嘗試開發(fā)用其作燃料并取代石油和天然氣用于干燥谷物的空氣加熱系統(tǒng)、用于冬季家禽孵 化和防寒的取暖系統(tǒng)等。隨著近幾年來農(nóng)產(chǎn)品價格的上漲和氣候變化的加劇，新型的農(nóng)場集中供暖系統(tǒng)正逐步的受到歡迎。 第五章項目選址分析 項目選址必須滿足就近取材和交通便利原則，以減少材料采購和運輸成本。以平均每戶農(nóng)民 3畝地計算，一戶耕地每年提供大約 ~噸秸稈計算，實現(xiàn) 10 萬噸的秸稈加工能力必須在 50 公里范圍內(nèi)要有 6