中國農(nóng)村能源行業(yè)協(xié)會(huì)民用清潔爐具專委會(huì)秘書處

2024歐洲生物質(zhì)供暖考察總結(jié)與啟發(fā)

中國爐具網(wǎng)    作者:管理員    日期:2024-04-07 09:26:49    瀏覽:907
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為推動(dòng)中國生物質(zhì)清潔供熱高質(zhì)量發(fā)展,促進(jìn)行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與國際交流合作,助力企業(yè)走出去引進(jìn)來,應(yīng)世界生物能源協(xié)會(huì)和奧地利顆粒協(xié)會(huì)的邀請,受中國農(nóng)村能源行業(yè)協(xié)會(huì)民用清潔爐具專委會(huì)委托,爐具網(wǎng)組織中國生物質(zhì)清潔供暖企業(yè)代表一行17人,于2024年2月29日至3月7日對意大利、奧地利等國的生物質(zhì)供暖行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了考察。

代表團(tuán)參觀了奧地利的KWB公司、Polytechnik公司及其社區(qū)供熱項(xiàng)目、BLT檢測中心和BAE生物能源研究所、Sturmberger顆粒廠;參觀了意大利Progetto Fuoco和奧地利WEBUILD Energie Sparmesse Wels兩個(gè)展覽會(huì),參加了歐洲顆粒大會(huì)European Pellet Conference;并與世界生物能源協(xié)會(huì)、歐洲顆粒協(xié)會(huì)、意大利農(nóng)林能源協(xié)會(huì)、希臘生物能源協(xié)會(huì)、西班牙顆粒協(xié)會(huì)等NGO機(jī)構(gòu)進(jìn)行了交流。

一,歐洲生物質(zhì)供暖發(fā)展現(xiàn)狀

本次參觀考察的重點(diǎn)是奧地利,因此以奧地利生物質(zhì)供暖發(fā)展現(xiàn)狀為主進(jìn)行總結(jié)。

奧地利是一個(gè)森林資源豐富的國家,森林覆蓋率約占總國土面積50%,生物質(zhì)能利用有著悠久的歷史傳統(tǒng)。近年來,在俄烏沖突影響下,為減少對俄羅斯天然氣進(jìn)口的依賴,解決能源供應(yīng)和安全問題,奧地利傾向于能源自給自足,因此生物能源在奧地利能源結(jié)構(gòu)中占比很高。目前,奧地利的生物質(zhì)固體燃料以木柴、木片和顆粒燃料為主,特別是木片、木柴是最為常見的燃料,占到奧地利生物質(zhì)固體燃料市場的85%以上。上世紀(jì)八十年代,奧地利也是以粗放式燃燒木柴為主要用能方式,后來政府意識(shí)到造成的空氣污染嚴(yán)重才采取了一系列舉措,逐步提高爐具的排放標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),奧地利農(nóng)業(yè)部發(fā)起了木柴爐具供暖競賽,促進(jìn)企業(yè)之間展開了一場不斷提高爐具熱效率和降低污染物排放的技術(shù)革新競賽,從而推動(dòng)了奧地利生物質(zhì)爐具的技術(shù)進(jìn)步。1997年,奧地利發(fā)現(xiàn)木質(zhì)顆粒比木柴能量密度更高、儲(chǔ)存空間更小,并且能夠更精確地控制燃燒狀態(tài)。為此,奧地利開發(fā)出了歐洲第一臺(tái)顆粒爐具。經(jīng)過40多年發(fā)展,奧地利生物質(zhì)爐具技術(shù)不斷迭代,熱效率不斷提升,污染物排放量不斷降低,配套的顆粒燃料的原料也由原來的雜木、樹枝、樹皮等摻雜物,逐步發(fā)展到現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)的6mm純木質(zhì)顆粒。目前,各類生物質(zhì)固體燃料配套專用燃燒設(shè)備供暖在奧地利已發(fā)展成為一個(gè)成熟的產(chǎn)業(yè)鏈。截至2022年,奧地利顆粒燃料消費(fèi)量達(dá)到127.25萬噸,與2021年相比,消費(fèi)量增長6.9%。奧地利顆粒燃料生產(chǎn)商的數(shù)量也從2009年的15家增加到2022年35家,擁有年產(chǎn)204萬噸的生產(chǎn)能力。

歐洲的生物質(zhì)供暖設(shè)備類型較多,其中顆粒爐具(5~15kW)主要應(yīng)用于農(nóng)村獨(dú)棟房屋供暖;木柴爐具(20~40kW)主要應(yīng)用于一些面積稍大的農(nóng)村建筑供暖;小型木片鍋爐(50~150kW)主要應(yīng)用于單一的公共及商業(yè)建筑供暖;大型木片鍋爐(100kW~3MW)主要用于社區(qū)、商業(yè)及公共建筑的供暖和熱水。


歐盟對生物質(zhì)供暖的排放要求相對寬松,大多數(shù)歐洲國家根據(jù)燃燒設(shè)備的功率以及燃料種類的不同,排放限值有所差異,但總體來看,功率越小的設(shè)備排放要求越松,這樣既鼓勵(lì)了企業(yè)和用戶開發(fā)和使用小型供暖設(shè)備,也促進(jìn)了小型生物質(zhì)燃燒技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展和推廣應(yīng)用。

1、企業(yè)注重研發(fā),技術(shù)先進(jìn)。作為國際小型生物質(zhì)供暖領(lǐng)域的領(lǐng)先者,奧地利保持技術(shù)領(lǐng)先的原因主要有3種模式:一是企業(yè)與檢測中心緊密合作,企業(yè)經(jīng)常會(huì)送檢產(chǎn)品,檢測中心的實(shí)驗(yàn)員在測試過程中能夠清楚地發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品存在的問題,并及時(shí)反饋給企業(yè),促使企業(yè)進(jìn)一步改進(jìn)產(chǎn)品;二是企業(yè)與奧地利諸多技術(shù)領(lǐng)先的研究機(jī)構(gòu)或私人研究所保持長期合作,利用CFD軟件對鍋爐燃燒區(qū)燃燒反應(yīng)和氣體流動(dòng)進(jìn)行大量模擬仿真試驗(yàn),并不斷改進(jìn)提升爐具技術(shù)。三是企業(yè)自建產(chǎn)品測試中心,工程師通過測試、設(shè)計(jì)和改進(jìn)相結(jié)合的方式不斷提升產(chǎn)品性能。如Polytechnik公司的大型生物質(zhì)鍋爐熱效率可達(dá)90%~92%;KWB公司的小型生物質(zhì)鍋爐熱效率達(dá)94%,其最新產(chǎn)品的氮氧化物排放低至90mg/m³。

2、測試、標(biāo)準(zhǔn)及認(rèn)證體系健全。歐洲的生物質(zhì)爐具和鍋爐通過專業(yè)的第三方檢測后才允許上市銷售,并對產(chǎn)品能效實(shí)施等級(jí)管理(類似中國家電能效標(biāo)識(shí)),用戶可選擇符合自身性能需求和價(jià)格的產(chǎn)品。歐洲生物質(zhì)顆粒燃料的標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量認(rèn)證及配送體系比較健全,民用顆粒燃料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分為A1、A2和B三個(gè)等級(jí),其中A1質(zhì)量最高,灰分≤0.7%,A2質(zhì)量次之,灰分≤1.2%;B級(jí)質(zhì)量最低,灰分≤2%,歐洲家庭取暖通常使用A1、A2級(jí)別的顆粒燃料。工業(yè)用顆粒燃料分為I1、I2和I3。除了嚴(yán)格的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)外,歐洲還實(shí)行了顆粒燃料質(zhì)量認(rèn)證體系(權(quán)威的第三方機(jī)構(gòu)認(rèn)證),覆蓋了從原料收集、加工生產(chǎn)、運(yùn)輸、貯藏到最終用戶整個(gè)供應(yīng)鏈。

歐洲推行顆粒認(rèn)證體系基于兩個(gè)原因,一是歐洲人也認(rèn)為應(yīng)該“好料配好爐”,只有使用低灰分、高灰熔點(diǎn)的優(yōu)質(zhì)顆粒配套好的鍋爐才能保證鍋爐的高效低排;第二就是考慮到國際貿(mào)易,必須有一個(gè)統(tǒng)一的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),顆粒燃料才能在歐洲乃至世界范圍去交易。質(zhì)量認(rèn)證體系的建立確保生物質(zhì)顆粒燃料的質(zhì)量控制,為生物質(zhì)顆粒燃料市場化運(yùn)作提供了良好的保障,有效促進(jìn)了木質(zhì)顆粒燃料在歐洲乃至世界范圍的流通貿(mào)易。

3、立法和扶持政策完備。歐盟發(fā)展生物質(zhì)供暖產(chǎn)業(yè)的相關(guān)立法、規(guī)劃和扶持政策十分完備,先后出臺(tái)了一系列有效的目標(biāo)規(guī)劃、激勵(lì)政策和標(biāo)準(zhǔn)體系及認(rèn)證計(jì)劃。近期,奧地利出臺(tái)了新的補(bǔ)貼政策,對使用化石能源改生物質(zhì)的用戶,政府提供整套設(shè)備投資75%的補(bǔ)貼,用戶只需要承擔(dān)25%的費(fèi)用,國家的大力補(bǔ)貼使得生物質(zhì)爐具及鍋爐具備了很大的價(jià)格優(yōu)勢,引導(dǎo)了更多的用戶選擇生物質(zhì)供暖。目前,奧地利顆粒協(xié)會(huì)正在向政府提供一項(xiàng)議案,希望在奧地利建立生物質(zhì)顆粒燃料國家儲(chǔ)備系統(tǒng),把生物質(zhì)顆粒燃料與油和天然氣并列重視。這樣一旦遭遇能源危機(jī)或者原料短缺,可以通過國家儲(chǔ)備系統(tǒng)來調(diào)節(jié)平衡能源價(jià)格。盡管目前政府尚未采納這一提議,但是奧地利顆粒協(xié)會(huì)一直在積極努力推動(dòng)這一倡議。

4、壁爐成為文化象征。生物質(zhì)壁爐深度融入了歐洲居民生活,成為一種文化象征,沒有隨著時(shí)代發(fā)展和科技進(jìn)步被淘汰或替代。從歐洲的皇室展覽館到現(xiàn)在的鄉(xiāng)村民居,生物質(zhì)壁爐隨處可見。歐洲很多的餐館、酒店等公共場所,也保留了壁爐文化,有些地方即使不使用壁爐也會(huì)作為一種裝飾或安裝一臺(tái)假壁爐營造一種氛圍,或?yàn)閺?fù)古陶瓷壁爐,或?yàn)闀r(shí)尚假火壁爐。如世界生物能源協(xié)會(huì)主席Christian Rakos先生家既保留了傳統(tǒng)的自砌燃木壁爐,旁邊又安裝了一臺(tái)嵌入式時(shí)尚顆粒壁爐,兩套取暖系統(tǒng)并列都在使用,家里干凈、暖和又溫馨。

5、生物質(zhì)能+太陽能成發(fā)展方向。為順應(yīng)全球碳中和、碳足跡的發(fā)展趨勢,歐洲一些生物質(zhì)鍋爐企業(yè)開始注重低碳和環(huán)保,一方面考慮進(jìn)一步研發(fā)降低污染物排放的技術(shù),并在尾端不加任何處理裝置的情況下能使污染物排放符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn);另一方面在探索研究生物質(zhì)能+太陽能等耦合供暖解決方案。

歐洲考察的思考與意義

歐洲國家生物質(zhì)供暖產(chǎn)業(yè)發(fā)展較早,產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)成熟,市場機(jī)制和政策制度較為完善。中國的生物質(zhì)資源豐富,能源化利用空間巨大,生物質(zhì)供暖產(chǎn)業(yè)起步較晚,相比歐洲國家仍有較大的發(fā)展差距。

1、思考
歐洲國家生物質(zhì)能源供熱產(chǎn)業(yè)發(fā)展較早,產(chǎn)品先進(jìn)技術(shù)成熟,政策制度和市場機(jī)制較為完善。我國生物質(zhì)供熱行業(yè)起步較晚,而且當(dāng)前面臨的問題與障礙較多,相比歐洲國家仍有較大差距。

一是社會(huì)認(rèn)知。在歐洲,生物質(zhì)能源被明確視為清潔能源的一部分,以生物質(zhì)能為主的可再生能源替代化石能源已成為實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)碳達(dá)峰邁向碳中和的重要手段。我國則對生物質(zhì)能存在爭議,不同部門對于發(fā)展生物質(zhì)供熱產(chǎn)業(yè)認(rèn)識(shí)不一,一些地方對生物質(zhì)供熱存在偏見,個(gè)別地方甚至認(rèn)為生物質(zhì)燃料是僅次于散煤的高污染燃料,采取限制政策。

二是思維理念。歐洲產(chǎn)品設(shè)計(jì)美觀、做工精細(xì)、用料扎實(shí)、燃燒穩(wěn)定、自動(dòng)化程度高、故障率低,而且企業(yè)產(chǎn)品各具特色,整體制造工藝接近汽車生產(chǎn)工藝水平,采用工業(yè)思維和數(shù)字化管理,實(shí)現(xiàn)了生物質(zhì)供熱項(xiàng)目的高質(zhì)量運(yùn)行,鍋爐使用壽命可達(dá)15年以上。這種思維理念與歐洲企業(yè)的工匠精神、良好的營商環(huán)境以及對知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的重視密不可分。我國對知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)較為薄弱,企業(yè)更多的為了生存相互抄襲和仿造,用低成本的產(chǎn)品去迎合市場,而不是注重產(chǎn)品質(zhì)量和創(chuàng)新。

三是研發(fā)設(shè)計(jì)。歐洲企業(yè)注重模擬仿真和系統(tǒng)集成,在產(chǎn)品生產(chǎn)之前多采用CFD軟件進(jìn)行模擬仿真試驗(yàn),并配備高水平的產(chǎn)品檢測平臺(tái),使得企業(yè)能夠更準(zhǔn)確地評(píng)估產(chǎn)品性能,并不斷的優(yōu)化改進(jìn)產(chǎn)品技術(shù)。我國目前仍依賴傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)來研發(fā)產(chǎn)品,缺乏高水平的實(shí)驗(yàn)室和檢測平臺(tái)。

四是標(biāo)準(zhǔn)及認(rèn)證體系。歐洲生物質(zhì)供熱產(chǎn)業(yè)發(fā)展較早,標(biāo)準(zhǔn)體系較為完善,產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證體系成熟,已形成商業(yè)市場化運(yùn)作模式。相比之下,我國也根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)體系標(biāo)準(zhǔn)制定了一系列行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),但目前我國標(biāo)準(zhǔn)屬于非強(qiáng)制性,約束力有限,社會(huì)認(rèn)知度低加之缺乏質(zhì)量認(rèn)證體系,使得標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行效果不如預(yù)期。

五是補(bǔ)貼方式。歐洲生物質(zhì)爐具及鍋爐實(shí)施嚴(yán)格的能效等級(jí)管理,能效與價(jià)格成正比,能效高的產(chǎn)品價(jià)格高,而且政府只補(bǔ)貼能效最高的產(chǎn)品;而中國爐具沒有能效等級(jí)區(qū)分,地方政府通常采用低價(jià)招標(biāo)的方式,輕能效重低價(jià),不利于好產(chǎn)品的推廣應(yīng)用,也阻礙了企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

六是原材料和排放要求。歐洲國家多以優(yōu)質(zhì)原木作為顆粒燃料的原料,顆粒燃料質(zhì)量較高,但針對小型生物質(zhì)燃燒設(shè)備的排放標(biāo)準(zhǔn)較為寬松,特別是戶用生物質(zhì)爐具和小型生物質(zhì)鍋爐,歐盟標(biāo)準(zhǔn)只對顆粒物和一氧化碳有要求,對氮氧化物的排放沒有具體要求。而我國是農(nóng)業(yè)大國,生物質(zhì)原料復(fù)雜多樣,缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和權(quán)威認(rèn)證體系,燃料質(zhì)量普遍較差,直接影響到了爐具和鍋爐的配套開發(fā)應(yīng)用。對標(biāo)歐盟標(biāo)準(zhǔn),我國制定的小型生物質(zhì)鍋爐排放標(biāo)準(zhǔn)過于嚴(yán)苛。

2、建議
一是明確生物質(zhì)能源發(fā)展戰(zhàn)略地位。將生物質(zhì)供暖融入到農(nóng)村能源革命、鄉(xiāng)村振興、生態(tài)文明建設(shè)、國家能源安全、助力雙碳目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的大局中考慮,明確戰(zhàn)略地位,確認(rèn)發(fā)展目標(biāo)。加強(qiáng)金融支持、稅收減免鼓勵(lì)生物質(zhì)清潔供熱產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

二是增強(qiáng)國際合作,加大技術(shù)創(chuàng)新。我國生物質(zhì)供熱行業(yè)起步較晚,技術(shù)投資較少,在原料收儲(chǔ)運(yùn)、成型技術(shù)、燃燒技術(shù)、除渣清灰工藝及排放水平等方面,與歐洲國家相比還有較大差距。應(yīng)加強(qiáng)與歐洲生物質(zhì)供暖領(lǐng)域的合作交流,借鑒歐洲的先進(jìn)燃燒技術(shù)、自控技術(shù)及技術(shù)研發(fā)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合中國典型生物質(zhì)的特性以及市場實(shí)際需求,開發(fā)適合國情創(chuàng)新技術(shù)與裝備,推動(dòng)設(shè)備及工藝國產(chǎn)化發(fā)展,促進(jìn)我國生物質(zhì)鍋爐供暖技術(shù)革新與產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

三是制定完備的國家標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證體系。我國應(yīng)借鑒歐盟ISO標(biāo)準(zhǔn)體系和ENplus認(rèn)證體系運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),根據(jù)中國實(shí)際情況,盡快制定出生物質(zhì)成型燃料質(zhì)量分級(jí)和污染物排放的國家統(tǒng)一強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)、建立三方認(rèn)證機(jī)構(gòu),強(qiáng)制執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。將符合標(biāo)準(zhǔn)的成型燃料與國家目標(biāo)規(guī)劃政策相結(jié)合,要求企業(yè)必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)才能在市場銷售,以保證生產(chǎn)統(tǒng)一而高質(zhì)量的生物質(zhì)成型燃料。

四是適當(dāng)放寬中小型生物質(zhì)鍋爐排放標(biāo)準(zhǔn)。歐洲排放標(biāo)準(zhǔn)多根據(jù)設(shè)備規(guī)模大小不同而有所不同,越小規(guī)模的設(shè)備,排放要求越松。目前我國生物質(zhì)燃燒設(shè)備排放要求普遍較高,不利于中小型生物質(zhì)清潔供熱技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。應(yīng)立足我國國情,根據(jù)不同地區(qū)的原料特性、設(shè)備規(guī)模以及現(xiàn)有技術(shù)情況,制定科學(xué)合理的分級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn),特別是要適度放寬中小型生物質(zhì)鍋爐及爐具的排放要求,不搞一刀切。

五是建立“扶優(yōu)扶強(qiáng)、優(yōu)勝劣汰”的補(bǔ)貼機(jī)制。以生物質(zhì)爐具/鍋爐質(zhì)量分級(jí)作為依據(jù),建立以能效為中心的“扶優(yōu)扶強(qiáng)、優(yōu)勝劣汰”補(bǔ)貼機(jī)制,對熱效率最高、污染物排放最低的能達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品進(jìn)行大力補(bǔ)貼,激勵(lì)企業(yè)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

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