甘肅省生物質固體燃料產業發展現狀及策略＊

王金明，李發達，陳維鉛，趙圣祖，陳志瑞，蘭云飛

（酒泉職業技術學院/甘肅省太陽能發電系統工程重點實驗室，甘肅 酒泉 735000）

1 概述

當前，世界各國的能源以化石能源為主，但化石能源不可再生及造成“酸雨”“溫室效應”等日益嚴重的環境問題，亟待對當前的能源結構進行調整和優化。生物質能源是一種CO2中性的燃料，且在使用過程中幾乎沒有SO2產生。發展生物質能源對我國實現2030年碳排放“達峰”，2060年碳排放“中和”宏偉目標具有重要意義。生物質能源的利用有多種方式，其中固化成型燃料由于原料來源豐富，加工簡單，儲運方便，技術相對成熟等原因，在實際應用中較為廣泛。甘肅省地處西北，東西蜿蜒約1 600km，獨特的地理環境使得省內生物質資源極為豐富。近年來，甘肅省生物質固體成型燃料行業發展迅速，但依然面臨多種問題。客觀分析總結甘肅省生物質固體成型燃料產業發展現狀及政策問題，對推動本省行業發展具有重要意義。

2 甘肅省產業發展現狀

2.1 資源現狀

鄭健等[1]對甘肅省生物質資源分布進行了系統調查，發現甘肅省生物質資源主要為農作物秸稈、禽畜糞便、農產品加工廢棄物和果蔬廢棄物，可利用量分別為529.73萬t、405.46萬t、3.51萬t和85.61萬t，其中河西地區地域廣闊，生物質資源最為豐富。從調查結果來看，甘肅省一些頗具潛力的林木生物質資源占比極小，如廣泛生長于河西地區的梭梭，由于其極高的熱值，號稱為“沙漠活煤”，2020—2022年將在酒泉市金塔縣人工種植梭梭400萬穴，但該項目以改善生態為主，綜合利用方面規劃極少。紅柳是廣泛生長于甘肅河西地區又一種耐旱、耐寒、耐鹽堿優良防風固沙樹種，也是優良的薪炭林樹種。大量生長于甘肅慶陽子午嶺林區的文冠果可在溝壑、丘陵、撂荒地、沙荒地、黏土地和巖石裸露地上生長，其果可以作為生物質液體燃料的重要原料，其莖、枝、葉既可入藥，又可作為生物質固體燃料原材料。本研究對甘肅省境內一些頗具潛力的生物質資源采集樣本，進行了工業分析及熱值測定[2-6]，其結果見表1。

表1 多種生物質資源工業分析及熱值測定結果

（接表1）

2.2 技術研發機構

目前，甘肅省內專門從事生物質固體燃料研究的科研機構較少。蘭州理工大學建有甘肅省生物質能與太陽能互補功能系統重點實驗室，開展了多項系列研究。李金平等[7]以某生物質熱電廠為研究對象，對生物質直燃鍋爐進行了平衡分析，利用Aspen Plus軟件模擬煙氣余熱回收系統的運行工況，得到了系統內各主要流股的熱力學性質。許津元等[8]開發了將生物質與煤進行混合制備生物質燃料的相關設備。本課題組采用凹凸棒石作為生物質固體燃料進行了抗結渣劑的相關研究，取得了較好的應用效果。另外，本課題組針對抗結渣劑添加過程中自動化程度低、添加不均勻、粉劑抗結渣劑易結塊等問題，設計開發了生物質固體燃料粉劑添加專用設備。

2.3 產業現狀

近年來，甘肅省從事生物質固體燃料生產企業的數量增長較快，特別在河西地區尤為明顯，武威市、張掖市、酒泉市均成立了多家相關企業。從企業規模上來說，大多數企業規模較小，收儲、生產、銷售等產業鏈條中短板突出，缺乏現代企業管理理念。這主要是因為目前生物質固體燃料消費市場還不成熟，且甘肅省在生物質固體燃料的推廣方面與國內其他地區甚至周邊地區都存在差距，在此背景下導致相關企業對擴大規模和補全產業鏈條短板缺乏內生動力，從而使本省生物質固體燃料產業發展較為緩慢，部分企業在生產經營上也存在多方面的困難。

3 產業發展中的問題

3.1 原料不足且收集困難

企業原料收儲問題，是生物質固體成型燃料企業面臨的普遍問題，對于該問題的解決，發揮省內各級政府作用是關鍵。近年來，國家不斷出臺新能源發展的優惠政策，生物質能源的發展進入了快車道。由于甘肅省地理狹長的特點，生物質能原料分布十分分散，這使得生物質原料雖然存量巨大，但原料收集及運輸成本較高、原料收集機械化水平較低。

3.2 生物質固體成型技術支撐平臺不足，專業從業人員較少

經過多年的發展，我國在生物質成型設備機組方面的研究取得了可喜的成績。但由于行業特點，生物質固體燃料生產企業受地域影響巨大，從而使生物質固體燃料生產企業在生產環節，面臨多種差異化技術問題。以酒泉市為例，由于該地區地處河西走廊西端，以干旱氣候為主，地表多砂石荒漠，從而使收集的生物質原料砂石雜質較多。該地區相關企業對原料除雜的要求較高，但在市場上卻極缺乏滿足要求的除雜設備。甘肅省生物質固體燃料生產技術研發方面嚴重缺乏專業平臺和相關專業科技人員,致使相關企業存在的卡脖子問題難以得到解決，如除雜不力造成生物質成型機模具磨損嚴重、使用壽命短，故障率較高，設備不能連續生產，維修頻繁，只能小量斷續生產。

3.3 政府相關部門認識不足，管理服務體系缺失

由于甘肅省發展生物質能起步相對較晚，缺乏適宜本省實際情況的成熟運行模式。政府相關部門缺乏對行業的認識和了解，低估了行業蘊藏的巨大潛力，很難制定出促進甘肅省生物質固體燃料行業跨越式發展的有力措施。盡管近幾年由于我國政府加強對生物質能的發展，相關生物質能標準加快了制訂和修訂的步伐，但缺乏相關行業標準的局面沒有根本改觀，行業中對于標準的執行也參差不齊。目前，甘肅省還沒有出臺生物質能相關行業標準，這種局面一方面反映出甘肅省相關技術開發及研究的不足；另一方面反映出政府部門對于行業的發展重視程度還不夠。相關政府機構作為管理服務體系的主體，對于行業的發展缺乏一定的長短期規劃，如在物理距離較近的區域內重復建設多家生物質固體燃料生產企業，從長遠來看，這不利于生物質能行業的發展。

4 產業發展的建議

4.1 政府牽頭，破解生物質固體成型企業原料問題

對于這個問題相關學者也提出了各種切實可行的解決辦法，但要從根本上解決這個問題，必須通過針對性地選擇具有一定規模和一定實力的生物質固體成型企業，幫助其建立相配套的原料基地，形成以自建原料基地為主，收集農村散戶原料為輔的原料供給格局。同時，從長遠來看，生物質的利用以生物質熱解氣化、液化等技術替代化石原料生產生物基能源及生物基化工產品為發展方向，通過建立原料基地有利于形成規模化、產業化龍頭企業，實現省內行業跨越式發展；另一方面，政府部門可以利用行政化手段，在生物質資源豐富的農村地區建立生物質原料收儲機制。

4.2 加大對生物質能行業科研支持力度

與國外及國內其他地區相比，甘肅省在生物質成型燃料技術方面起步要晚30～50年，相關技術和專業從業人員水平較為落后，而要彌補這些差距，政府必須加大投入，同時要積極鼓勵相關科研機構和企業共同進行技術開發和創新。通過加大經費投入，形成產學研融合發展的模式，從而為相關技術快速迭代奠定良好基礎。該模式起點在“產”，但難點也在“產”。起點在“產”，是要通過“產”精準發現技術問題，并不斷點對點解決攻克技術問題；難點在“產”，是難在相關技術底子薄，缺乏持續發展的動力和機制。經過長期的發展，生物質成型燃料的市場前景已較為明朗和廣闊。破解難點問題，必須依靠相關技術的創新和進步。目前，甘肅省從事生物質能開發的機構或平臺較少，如果相關政府部門能夠適時加大推力，一定可以加速生物質成型技術及生物質能產業在甘肅的發展，點燃“產學研”循環鏈的“化學反應”。

4.3 政府相關部門提高管理水平，加強行業監管和引導

面對甘肅省生物質固體燃料產銷方面的問題，政府相關部門應提升管理水平。在調查中發現，省內個別地區監管部門仍然將生物質固體燃料當做高污染燃料進行監管，但早在2017年4月，生態環境部（原環境保護部）印發的《高污染燃料目錄》中已將生物質固體燃料移出高污染燃料監管范圍。政府相關部門應引導相關企業嚴格執行國家相關標準，生物質固體燃料行業日趨成熟，以“質”求勝是行業快速發展的必經之路。一方面可做好對相關行業的引導、幫助、規劃等工作；另一方面率先采取強有力科學監管手段，使相關行業標準得到切實執行。政府部門管理水平的提升也將有助于促進甘肅省生物質固體燃料行業在國內實現彎道超車。