文/本刊記者 翟媛媛
采訪河南奧科新能源發展有限公司(以下簡稱河南奧科)的時候,正值麥收季節,雖然自上到下都有明確的規定,嚴令禁止焚燒秸稈,但空氣中還是彌漫著一股“煙塵”的味道。河南省是農業大省,每年農作物秸稈達8000多萬噸,占全國的1/10以上。被稱為世界“第四大能源”的生物質能源,是唯一可以直接生產氣體、液體、固體等能源的可再生資源,一直以來被各界所垂青。這是一塊巨大的生物質能源蛋糕。用行內人的話說,這些農作物秸稈是只是放錯了地方的寶貴資源,生物質能源產業遍地黃金。利用好了,不僅可以創造良好的社會環境效益,還能有豐厚的經濟回報。
在遠離市區的河南奧科中牟基地里,河南農業大學生物質能研究中心的師生們,脫離了實驗室的小試場地,也在生產現場,他們對加工設備和自動化生產線運行情況的關注,同樣引起了我們的興趣。他們在機器旁確定參數,查看刀具磨損程度以及壓塊含水量和燃燒值,對生物質能源產業做了詳細的咨詢和了解。據統計,我國每年農作物秸稈產重約為7-8億噸。農業部《農業生物質能產業發展規劃》提出,到2015年秸稈固化成型燃料年利用量達到2000萬噸。路不一定好走,但生物質能源產業能量巨大,亟待挖掘,一定要滿懷希望。
生物質能源的開發利用始終存在著農業的分散化與工業的規模化、農業的季節性與工業的連續性之間的矛盾。誰能夠從低端到高端整合好,誰就能在這個產業上占據優勢。
2007年3月,河南奧科新能源生物質成型燃料示范加工生產基地建設完工,標志著河南奧科真正開始由單純的設備制造企業轉為打造生物質成型燃料產業鏈的高端企業。從2011年6月河南奧科聯合河南農業大學農業部農村可再生能源重點開放實驗室共同組建了鄭州市生物質能研究中心,主要研究生物質成型技術(模具耐磨度和新產品研發)和生物質鍋爐燃燒技術,為生物質能(固體燃料)產業提供完整的產業鏈的技術支持。
立足河南市場6年,河南奧科作為河南省最大的生物質固體成型燃料生產銷售企業,從省會鄭州輻射全省。像中牟這樣的生產基地,河南奧科在全省有20多個,主要負責原材料的收購、燃料生產、工人技能培訓等工作。各生產基地都建有標準的生產車間、原料堆放場地、成品倉庫及辦公區域,每個基地有配套的員工宿舍和食堂,車輛運輸往來絡繹不絕。
河南奧科中牟生產基地的儲存場上已經堆積了很多小山丘一樣的秸稈粉碎物,正值加工旺季,臨近的生產車間里,機器轟鳴,自動化生產線將秸稈粉碎物壓縮成能量塊,工人們把經過加工晾曬后的能量塊裝袋運往全省各地。整個生產基地人員并不是很多,現代化的機器流程,把加工過程變得簡單。像這樣的自動化生產線,河南奧科已經有兩條了,項目年綜合生產能力達30萬噸,每年消耗各類秸稈36萬噸,可替代燃煤25萬噸。
其中,秸稈致密成型技術是農作物秸稈綜合利用關鍵技術之一。該技術是將分散的、形體輕、貯運困難、使用不便的農作物秸稈,經鍘切揉碎、攪拌混合、高溫壓縮成型工藝,加工成密實的塊狀產品,生產流程為:秸稈青干處理→秸稈粉碎處理→儲存回性→輸送上料→除鐵→攪拌、混合、均質→壓制成型→自然風干→計量包裝→檢驗入庫→成品。經過幾年的技術攻關,河南奧科已取得了生物質能源產業發展的核心技術和產業化運行的寶貴經驗,所使用的第五代秸稈壓縮設備有效解決傳統固體成型領域遇到的技術瓶頸(設備連續作業性差、故障率高)和相關問題,而且該設備相比市場同類生產設備節能近30%,是國內同行業中技術領先、設備穩定、效率高、能耗低的生物質致密成型設備。
有專家指出,目前,生物質成型燃料還在探索發展,原料的收集還有難度,產業化、專業化和市場化程度還不夠高。“生物質能源產業要發展,必須建立從原料收集、儲藏、預處理到成型燃料生產、配送和應用的整個產業鏈的技術體系和產業模式。”
河南奧科對外宣稱已經掌握三大核心技術——商業模式、成型技術、生物質鍋爐。從原材料收集、生產、運輸、倉儲到銷售、客戶服務、鍋爐改造、合同能源管理,河南奧科已初步實現產業化、規模化運營,逐漸形成一條完整的產業鏈。
公司主要采用“公司+基地+農戶”和“公司+基地+農民工人”的原料采集和經營模式。以農民經紀人為主要力量回收秸稈,公司雇傭當地農民生產,聯動當地農民購車運輸模式,保證當地農民收益最大化,促進了公司生物質(秸稈)燃料產業化良好運營。帶動了近12萬戶農民從事秸稈回收,實現農民增收2000萬元,宣傳和培訓農戶1500多人。
河南奧科的創新機制具有強烈的環境導向性:技術創新面向市場環保節能需求。一方面,通過技術創新適應和滿足市場排放要求;另一方面,通過技術創新發展燃燒更充分的生物質燃燒技術,以更高的燃燒標準要求自身。公司高度注重技術積累,形成技術進步的不斷循環。
技術創新產生的不僅是新產品、新工藝等有形的產出,還有技術、知識和經驗等無形的產出。公司積極開拓潛在市場,利用鄭州市生物質能工程研究中心強大的技術實力及每年銷售收入3%左右的科研投入,較早地識別一個潛在市場的存在,并傾心培育。
河南奧科新能源發展有限公司在發展和實踐中制訂了創新發展戰略,針對原材料的纖維特點,尋找適宜的前處理方式,應成型要求。研究鋸末、秸稈等當地原料的成型機理。調整及優化工藝參數,通過調節模塊尺寸及壓輪間隙,尋找適合廢棄菌棒成型的最佳參數,提高成型質量,減少動力消耗,延長易損件使用壽命,提高設備利用率。
中牟的這個基地只是河南奧科產業藍圖的一部分,秸稈壓塊只是河南奧科生物質能源戰略的第一步,要真正做到沒有污染,還要配上可以對煙塵進行二次燃燒的生物質鍋爐。河南奧科認為,并不是所有的鍋爐都可以用來燃燒生物質成型燃料。它要求生產出來的成型燃料必須達到環保要求。河南奧科改造或生產的生物質鍋爐燃燒生物質成型燃料凈化率達到98%以上。除了在采集過程中帶有一些灰塵,原料基本上100%燃燒,燒完后剩下的殘渣還是非常好的肥料。
河南奧科將目光轉到了生物質能的縱向產業鏈上,先后研發生物質致密成型成套設備、生物質燃料燃燒器、生物質鍋爐、生物質成型燃料等產品,打造一個全面的產業化運營模式,使河南奧科擺脫了生物質能產業“叫好不叫座”的發展環境。
生物質能不僅涉及能源,同時生物質的發展還涉及農村經濟的發展,國家有關部門也曾多次下發相關文件促進生物質能的發展。相比風能、太陽能、地能來說,“秸稈生物質能”顯得太小,但就是這種“小”,也讓它顯得更為“靈活”,不僅可作為固體燃料直接用于發電、工業鍋爐、炊事采暖等用能設備替代煤炭燃燒利用,還可進一步轉化為生物質燃氣、液體燃料等能源產品,作為城市燃氣和車用燃料使用,應用領域十分廣泛。
特別值得一提的是2014年1月10日,由河南省科學家及北京奧科瑞豐總公司等專家歷經10年艱辛努力,研制的《農業廢棄物成型燃料清潔生產技術與整套設備項目》榮獲2013年度國家科學技術進步二等獎。
該項目首次全面系統地進行了農業廢棄物的干燥、粉碎、成型特性和機理的研究;研發出多個具有國內領先水平的成熟高效、可單獨使用的農業廢棄物干燥設備、粉碎設備和成型設備等關鍵設備;在國內首次研究設計出一體化、自動化、能源化預處理工藝及整套設備;研究建立了高效合理的大規模生物質成型燃料產業清潔發展模式及規范的生產體系;進行了成型燃料清潔生產分析,從能源消耗和環境排放出發,建立了成型燃料的生命周期能源消耗、環境排放分析模型;建立了成型燃料生產廠原料最佳收集模式,清潔生產模式、推廣及產品應用模式。建成了我國最大規模的農業廢棄物成型燃料生產應用基地,有效解決了農業廢棄物資源的收集、運輸與儲存問題。此項目的應用有效地改善了我國能源結構,減輕大氣環境污染,避免農業廢棄物隨意焚燒帶來的火災和交通安全隱患。
該項目自2005年開始應用示范,取得了良好的推廣經驗與基礎。在2010至2012年3年中,進一步擴大了規模化應用,取得了良好的推廣效益。在北京、河南、安徽、河北、山東、浙江、江蘇、吉林等省市建成了大規模成型燃料生產基地,已生產成型燃料185萬噸,可替代一次常規能源折標煤95萬噸,實現銷售收入10.85億,整體應用達到國內最大規模。通過收購農業廢棄物原料,為當地農民實現新增收2.8億元,新增就業9200人。
河南奧科作為該項目的試點示范企業,利用技術優勢,計劃在3年內新建生物質燃料生產基地50個,投入生產設備150臺套,實現生物質燃料項目年產銷50萬噸目標,實現銷售收入3億元,帶動100萬戶農民回收廢棄秸稈,為農民增收2億元,同時把鄭州市生物質能技術研究中心提升為省級技術研究中心,并向國家級技術研究中心努力,為公司的高速發展提供有力的技術支持。我們有理由相信河南奧科在科技進步引領下將成為生物質固體成型燃料領域的佼佼者,為2020年實現5000萬噸生物質固體成型燃料目標起到真正的示范價值。