生物質能將踏入“智能化”時代

2021-04-08 114
3月29~31日,中國 清潔能源博覽會在京舉行。在眾多清潔能源展館中,與光伏、風電等展館展商攢動、熱鬧 的場景相比,生物質能展覽館則稍顯冷清。多年來,受制原材料收集困難、投資成本高、企業贏利難、產業化不順等原因,生物質能的發展一度走入困局。但在這次的展覽中,記者發現,智能化、自動化、分布式多聯產等新詞已經與生物質裝備制造、生物質發電等行業發生了緊密聯系,生物質能相關從業企業,正寄希望于依靠科技創新以及大數據、“互聯網+”等信息技術,匯集產業崛起的力量。

發展:成型燃料生產走向智能化

我國生物質資源十分豐富,據有關資料保守統計,我國現有森林面積2.08億公頃,生物質總量超過180億噸,另外還有高達數億噸的農業生物質秸稈和稻殼以及城鎮有機廢物等。這些生物質資源如果廢棄不用,是生態環境的負擔,但若對其進行先進、經濟、 利用,則可轉變成可 能源加以利用。因此,將農作物秸稈、樹木枝椏等農林廢棄物經過秸稈壓塊機、木屑顆粒機等生物質成型機壓制成生物質顆粒燃料,用來替代煤等化石能源,受到了國家和地方政府的支持,生物質成型燃料也成為生物質能源中較早實現產業化的產業之一。

“十三五”期間,生物質成型燃料將迎來更大的發展空間。在國家能源局印發的《生物質能發展“十三五”規劃》中,明確提出加快生物質能 化、多元化、產業化發展步伐。對生物質能源利用中的上游產業———生物質成型燃料也提出了“到2020年,年利用量達3000萬噸”這一指標。

在生物質能展館中,成型成套設備的展覽明顯占據著主流。全場二十多家展商中,超過70%的企業都涉及成型燃料生產和成型成套設備制造?!半m然目前這個行業相對而言還處于發展初期,但由于行業進入門檻較低,大量的企業涌入,又由于缺乏相應的標準,導致行業魚龍混雜,市場混亂?!鄙綎|宇冠機械有限公司 市場部經理黃士舉向記者直言,當前生物質成型成套設備制造領域產品同質化嚴重,市場大打價格戰。

沉溺于價格戰之中,受傷害的是企業的未來。黃士舉表示,以他們公司為例,為了從產品同質化嚴重的市場泥沼中脫身,他們沉下心來,將精力放在對技術的研發更新上,改進生產工藝,實現生產流程全程質量控制體系。

據介紹,該公司生產的顆粒機,對減速傳送系統有了改進,大大提高了機械的穩定性和承載力,能夠大大降低設備故障率。該機還采用了智能控制系統,降低人力成本??蛻艨梢栽谑謾C上下載APP,對設備的運行情況進行實時監控。

同樣注重智能化發展的還有江蘇貝斯爾精密機械(無錫)有限公司。該公司與科研院所合作,歷時5年,消化并吸收國內外多年的生物質顆粒固化成型技術,自主研發出新一代生物質顆粒固化成型高智能化成套設備———BSR系列 制粒機。

據該公司副總經理周勇向記者介紹,該設備在國內 顆粒機的智能化和自動化,能夠保障設備出現極低的故障率;壓錕軸承外置獨立封閉潤滑和整機多項智能監測系統的 設計,可使機臺確保24小時免黃油連續不停機工作;生產成本低———在同等工況下,比傳統的顆粒機可以優惠50~60元/噸。

“傳統顆粒機故障率高,可能每過幾天就要停機檢修一次,而且需要不停地添加黃油,這停停修修中間,很難保障產量。而BSR系列 制粒機具備完善的智能控制系統,不僅能夠24小時連續生產,還終身免黃油。另外,在使用過程中還具有監測保護功能,能夠確保設備穩定運行,從而保證穩定的產量?;旧弦慌_200千瓦的機組,每天使用8~9小時,產量可以達到800~1000噸?!敝苡陆榻B,BSR系列 制粒機填補了國內外傳統制粒機“故障高、耗能高、產量低,無法長時間工作”的歷史缺陷,達到了 水平。

不僅如此,該公司注重借助大數據等新興信息手段,不斷升級智能化系統,時刻監控運行狀況,做到自我診斷,預警故障,從而降低故障率等,也為該產業提供了可借鑒的思路。

變化:生物質發電或開啟“氣化”之路

在生物質能諸多產業中,生物質發電是發展較好的產業,尤其是生物質直燃發電,一直占據著行業主流。不過,由于目前生物質直燃發電在 上、經濟上、技術上尚存在 瑕疵,市場已普遍開始在生物質氣化、液化技術方面下功夫。

在生物質展館中,仟億達科技股份有限公司推出的生物質氣化多聯產技術頗受關注。該公司技術總監吳風鋼告訴記者,生物質氣化多聯產技術是采用先進的熱解氣化技術,在傳統生物質產生電能的基礎上,將生物質從固態轉化為氣態,同時產生氣、碳、熱(蒸汽、熱水)、肥,將秸桿的資源附加值大大提高,同時延長秸桿處理的產業鏈,讓生物質能源“變廢為寶”,提 源綜合利用率。

相較于直燃技術,氣化技術擁有四重優勢。一是,將生物質資源全部轉化為能源,無煙塵、無廢渣產生, 性能好;二是,產出品種多,附加值高,經濟性能好,且可幫助企業抵御市場風險;三是,采用分布式能源布局,規模多為3兆瓦、6兆瓦的小電站,投資少,且所需原料少;四是,副產品做成炭基肥,不僅是一種循環經濟模式,而且能夠響應國家減少農業使用化肥的倡議,減少農業面源污染。

值得注意的是,該技術采用分布式能源布局的方式,可以解決生物質直燃發電因為規模較大而需要大量生物質原料,并引發的原料收集難、收集成本高、存儲風險大等問題。據吳風鋼介紹,為了解決生物質發電在原料收集上的大難題,該公司在農村建立二級存儲體系,即在一些村投資設立原料收集站,雇傭當地農民收集本村及周邊村落的原材料并加工成成型燃料?!斑@樣做的好處是:一方面,當地農民對當地情況較為熟悉,在與村民溝通方面較為便利,且能夠減少收集成本;另一方面,建設小型存儲站,減少大規模原材料存儲的風險。第三,原材料運輸成本小,運輸半徑基本都能保證在15千米以內?!眳秋L鋼說。

據了解,該技術在去年推出至今不滿一年的時間,已斬獲頗多。目前已經簽訂框架協議三十多個,尤其受到了地方政府的歡迎。目前與地方政府簽訂合同的已有十余個。

不僅如此,當前,中科院、國能生物發電集團、凱迪電力等科研院所和國內大型生物質直燃發電廠家,也開始關注生物質氣化、液化這一技術方向。未來,隨著越來越多廠家的布局和進入,生物質氣化、液化技術或許將掀起生物質能源利用的新一輪熱潮。
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