【引言】近年来,企业摸索出了许多清洁取暖与供热的技术模式与应用场景,为市场增添一抹亮色,为项目实施提供了参考借鉴。现将“第15届暖博会暨2023农村清洁取暖与生物质供热论坛”交流资料《农村清洁取暖与生物质供热技术模式及应用案例2023》案例整理发布,以飨业界,互为启发,共勉!
阳信是由中国农村能源行业协会全程推动建设的全域生物质清洁取暖示范县,已成为全国生物质取暖的典范,值得其他县学习借鉴。阳信顶着压力办实事,围绕资源禀赋做文章,结合产业经济谋可持续发展,为乡村能源站建设、农村能源革命试点县建设趟出了一条路子。
案例一 全域生物质清洁取暖“阳信模式”
山东省滨州市阳信县充分发挥当地丰富的梨枝、牛粪、秸秆等特色生物质资源,借力市场机制,调动社会资源,走出一条清洁能源“政府能承担、环境有改善、群众愿接受”的阳信路径,成为国内推广生物质清洁取暖的典范。
山东省滨州市阳信县作为2+26通道城市辖属县,在稳步推进煤改气、煤改电的同时,深刻领会“废弃物资源化利用是一件利国利民利长远的大好事”的指示精神及国家能源战略,因地制宜,充分发挥当地丰富的梨枝、牛粪、秸秆等特色生物质资源,借力市场机制,调动社会资源,通过算好“环境、民生、发展”共赢账,有效破解农户因气源不足“用不上”、价格过高“用不起”、安全担忧“不安心”等现实难题,走出一条清洁能源“政府能承担、环境有改善、群众愿接受”的阳信路径,成为国内推广生物质清洁取暖的典范。
一、基本情况
山东省阳信县,地处京津冀“2+26”大气污染传输通道中心位置,是闻名的中国鸭梨之乡,境内有10万亩梨园,年可剪枝5万吨;是全国畜牧百强县,年存栏肉牛27万头,年可产生牛粪150余万吨;是传统的木器制造大县、中国古典家具文化产业基地,各类木器加工企业每年可产生锯末10万吨。阳信作为传统农业大县,拥有耕地55万亩,年可产生农作物秸秆80万吨。富集的再生资源禀赋,具备发展生物质能清洁取暖的独特优势,符合“农村地区优先利用地热、生物质、太阳能等多种清洁能源供暖”的政策要求。
2017年冬季以来,阳信县立足自身优势,积极探索实施生物质清洁取暖改造试点,趟出了一条更为低碳环保、生态循环、集约惠民的清洁取暖新路子,得到了各级领导的密切关注、充分肯定和明确支持。2018年入选山东省首批生物质能源推广应用试点县。2019年被中国农村能源行业协会授予中国北方农村清洁取暖典型模式示范基地,相关做法连续两年(2019、2020年度)入选国家能源局《北方地区冬季清洁取暖典型案例汇编》,阳信县温店镇入选山东省首批绿色能源示范镇。2021年4月,山东省能源局又把阳信县列入全省的生物质能源推广应用重点县,将在巩固试点成果、扩大使用范围等方面进行重点扶持。同时,万华禾香板、中广核生物天然气和光大垃圾焚烧发电等一批生态循环项目相继签约落地,阳信县初步成为北方地区清洁取暖、畜禽废物资源化利用工作的先行者和践行者。国务院参事、国家能源局原副局长吴吟称赞“阳信县顶着压力办实事,利民为本敢为先,是生物质能源化利用的‘小岗村’”。
二、项目规划
阳信县人民政府与中国农村能源行业协会紧密合作,签署战略合作协议,充分发挥行业协会平台资源的力量,经科学评估和专家论证,为阳信县编制《阳信县冬季生物质清洁取暖规划(2018-2022年)》,规划结合县域特征提出建设“一核二区七基地”,并结合改造主体实际情况,创新提出“生物质燃料+环保专用炉具”分散式取暖、“生物质燃料+锅炉机组”分布式取暖、“生物质热电联产”集中式供暖“三种模式”。截止目前,阳信县已建成生物质颗粒燃料企业6处,两炉二机30兆瓦热电联产项目1个;完成生物质清洁取暖改造10.96万余户,基本构建“农户就地收集、企业就近加工、全域就地使用”阳信模式,初步实现生物质清洁取暖和电代煤、气代煤等多能互补的清洁取暖县域示范点。
三、技术方案
“集中式”生物质热电联产供暖
生物质热电联产集中供暖模式主要依托山东阳信县金缘生态科技集团有限公司热电联产清洁供热项目。金缘集团主要以玉米芯、农作物秸秆为原料,通过提取农作物秸秆中的半纤维素生产糠醛、木糖,把生产后的废渣作为锅炉燃料生产高压蒸汽发电,同时利用余热为周边农村供暖,实现生物质资源的综合利用。该公司2009年10月开工建设,2012年2月投入运营,年发电量7200万千瓦时,对外供热蒸汽22.75万吨,14个村2713户实现冬季集中清洁取暖。同时,禾怡园现代农业项目通过金缘集团集中清洁供热实现蔬菜大棚冬季生产。
“分布式”生物质清洁供暖
对于中小学校、卫生所等公共建筑和村庄规划较规范、经济条件较好、村班子及群众基础好的村庄,积极推广生物质成型燃料锅炉供暖。2018年,全县共改造23个村3550户。对于生物质锅炉采暖村、中小学校等地,阳信县采取合同能源管理(EPC)等方式,由专业企业管理运营生物质锅炉供热项目,开创了农村取暖能源化管理的先河。同时在中国农村能源行业协会和北京化工大学的牵线及专家团队的大力支持下,积极引进奥地利KWB公司的生物质锅炉落户阳信县程坞学校。
“分散式”生物质清洁取暖
在人口居住分散、不宜铺设燃气管网的农村地区,推广户用生物质成型燃料+环保专用炉具,有效替代农村散煤,解决农村居民户用取暖及炊事的用能需求。2017年,阳信县投资700万元建成利民生物质能技术有限公司,承担颗粒燃料生产供应、专用炉具引进等前期工作。同时在一个乡镇两个村500余户进行了整建制的分散式取暖试点改造,拉开生物质试点工作的序幕。
四、商业模式
以乡镇为单位,建设区域性生物质原料收集中心,配备成型燃料加工设备,增强燃料供给保障能力,构建燃料物流体系。同时组建专业的生物质锅炉企业对开发区、工业园区等企业提供蒸汽、供暖等商业服务。
五、应用场景
生物质热电联产区域集中供暖
生物质热电联产区域集中供暖涉及阳信县温店镇14个村2713户。根据乡镇实际和能源结构,阳信县温店镇主要采取生物质热电联产模式,供热计划面积约200万平方米,目前已完成第一期工程供暖面积70万平方米,覆盖温店镇14个村2713户。
生物质锅炉区域集中供暖
生物质锅炉供暖区域涉及23个村3550户。其中阳信县河流镇张古风村人口700余人180余户。牛腾雨村300余人87户。目前两村共用一个锅炉房,供暖锅炉两个,铺设管道28000余米。2018年10月开始动工建设,11月20日全面完成施工,开始试运行。11月30日正常供暖,冬季室内温度达20余℃。改造完成后,该村告别了传统燃煤脏、烟气呛的采暖历史。2019年4月份,该县对两村又进行了外墙保温节能改造工程。自供暖以来,村民普遍反映供暖效果很好。
生物质户用炉具取暖
生物质户用炉具取暖涉及该县9个乡镇,其中河流镇沙窝高村现有户数135户。2018年沙窝高村整村进行了生物质清洁取暖改造,所有采暖炉均为集中采购,其中使用生物质烤火炉126户,生物质水暖炉9户。当前,该村一户普通家庭平均一天消费生物质成型燃料30斤,市场价格0.55元/斤,政府补贴0.3元/斤,户均取暖费每天仅需7.5元钱。所使用的采暖炉不但能取暖,而且能烧水做饭。
2019年,听取中国农村能源行业协会专家建议,结合自身实践,该县积极推广生物质户用水暖式采暖炉,共推广生物质炉具21286台,其中水暖炉总占比75%,其中三个试点乡镇水暖炉具占比达90%以上。使用后村民反映,安全性、舒适性和环保性相比更好。同时积极探索打造以生物质炊事水暖炉为主的农村“厨房革命”,推动生物质炉具和农作物秸秆、农产品加工剩余物和林业剩余物等生物质资源的能源化利用。
六、综合效益
生态效益
经专业机构检测,阳信生产的木质颗粒燃料,在11种不同炉具上燃烧后,颗粒物浓度在20~45之间,氮氧化物浓度在169~200mg/m³左右,林格曼黑度小于1级,二氧化硫检测不出。据生态环境部门提供的数据显示,阳信县连续三年空气质量实现大幅改善,在山东省县(市)区中改善幅度位居前列。
经济效益
就用户而言,按当前补贴政策,生物质清洁取暖(分散式炉具)较煤改气、煤改电,改造成本分别低71.94%、29.37%,分别节省9740元、1580元,使用成本分别低46.86%、33.33%,分别节省1940元、1100元。就企业而言,按阳信现有每年产生的秸秆、树枝、锯末测算,年可生产颗粒燃料100万吨,按每吨均价1200元测算,仅颗粒生产产值就可达12亿元。目前,不管取暖季还是非取暖季,生物质燃料市场均供不应求。
社会效益
两年来,参加试点的农户普遍反映,改用生物质清洁取暖符合农村传统生活习惯,不仅可以像以前一样烧水做饭,室内平均温度也能保持在20℃左右,而且操作简便,比用气、用电安全系数更高。全省乡村文明行动群众满意度电话调查结果显示,阳信县的名次一直在全市排名第一,位居全省前列。
2022年9月份,阳信县组建国有企业——阳信县新能源集团有限公司,举全县合力对区域内可再生能源(可开发风电、光伏发电、生物质等可再生能源)进行综合利用,下一步将以增强生物质清洁取暖长效性、可持续发展为目标,继续深化探索,实现生物质清洁取暖高质量发展。
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