生物質(zhì)顆粒機(jī)設(shè)備有望 成為碳中和利器
碳中和既是我國應(yīng)對氣候變化行動的莊嚴(yán)承諾,也是實(shí)現(xiàn)我國經(jīng)濟(jì)社會環(huán)境根本性變革的重要國策,更是我國探索人類新文明之路、實(shí)現(xiàn)和平發(fā)展的一大創(chuàng)舉。
低碳能源需滿足制造業(yè)發(fā)展需求
既要滿足我國制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的能源需求又要控制碳排放,是我國實(shí)現(xiàn)碳中和的主要矛盾。
我國制造業(yè)的能源需求結(jié)構(gòu),即電熱比約由2013年的3:7變?yōu)?018年4:6,電力占比上升明顯,但并未改變用熱大于用電的基本事實(shí)。也就是說,制造業(yè)六成多的能源需求是熱力。熱電聯(lián)產(chǎn)燃料主要是煤炭,其價格相對便宜,能夠?qū)崿F(xiàn)低成本供熱。因此,選用何種可再生能源取代燃煤,滿足制造業(yè)的熱力需求是解決矛盾的關(guān)鍵。
目前,常規(guī)能源中有天然氣、光熱、氫能、核能可以作為備選。其中,天然氣響應(yīng)快、能量密度大,但有三大劣勢:總量不足,全球天然氣每年貿(mào)易總量12000億立方米,我國2019年表觀天然氣消費(fèi)量3064億立方米,占能耗總量的8.1%,理論推算全球天然氣即使全部給我國,也只能解決能耗總量的32%;成本過高,天然氣價格各地雖不同,但總體上是燃煤的2-3倍,如果全部采用天然氣,制造業(yè)成本瞬間上升,為降碳而增加必要成本可以理解,但增加幅度過大必然導(dǎo)致制造業(yè)競爭力下降或外移;三是天然氣本身是高碳化石能源,雖然碳排放強(qiáng)度低于燃煤,但碳排放問題只是緩解但并未解決。因此,天然氣難以成為主要替代選項(xiàng)。
相比之下,光熱的能量密度無法滿足大量蒸汽等高能量密度用戶需求,也無法保障制造業(yè)用熱連續(xù)穩(wěn)定,從技術(shù)角度不能勝任。
核能用于連續(xù)穩(wěn)定的發(fā)電較有優(yōu)勢,對于北方供暖需求也可作為備選,但對于多樣化、多元化的制造業(yè)供熱需求,其技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性都難以匹配。
氫能在交通領(lǐng)域的優(yōu)勢正在顯現(xiàn),對于特殊供熱需求如煉鋼代煤雖有成功案例,但對于廣泛的制造業(yè)供熱需求的經(jīng)濟(jì)性還需時間驗(yàn)證。
此外,以上能源種類即使實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性,仍有一個共同短板——現(xiàn)有的燃煤能源基礎(chǔ)設(shè)施面臨廢棄。
歐盟思路:重用生物質(zhì)能
生物質(zhì)顆粒機(jī)設(shè)備有望 成為碳中和利器。
歐盟是全球最早致力于低碳發(fā)展的地區(qū),已完成碳達(dá)峰,正邁向碳中和,其經(jīng)驗(yàn)值得學(xué)習(xí)和借鑒。
歐盟GDP占全球的比重為 22.54%,同期能耗占比為8%,碳排放占比為8.79 %,實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)碳中和采用的是以生物質(zhì)能為主的可再生能源替代化石能源。
從歐盟27國的能源總體結(jié)構(gòu)來看,生物質(zhì)能占可再生能源的比重高達(dá)65%;從碳減排的貢獻(xiàn)來看,生物質(zhì)能占比達(dá)43%,位居第一。
究其原因:生物質(zhì)能是化學(xué)能,也是唯一的可再生燃料,可儲存、運(yùn)輸,面對多樣化、多時段的供熱需求,生物質(zhì)燃料均可靈活滿足,且生物質(zhì)資源多、分布廣,經(jīng)濟(jì)性強(qiáng),用于供熱競爭力強(qiáng)于化石能源,如北歐的丹麥、瑞典、芬蘭基于廣泛的農(nóng)林廢棄物構(gòu)建了具有競爭力的生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)鏈,并成為能源市場中占比第一的能源品種。
生物質(zhì)能與現(xiàn)有的化石能源基礎(chǔ)設(shè)施相容,如英國最大的燃煤電廠Drax 6臺660MW燃煤機(jī)組全部改燃生物質(zhì),實(shí)現(xiàn)零碳排放,并獲得巨大的碳減排收益;生物質(zhì)能是唯一可以全面取代化石能源的可再生能源品種,不僅可以滿足能源三大終端動力、電力、熱力的需求,還可以生產(chǎn)生物基材料,取代石油基材料,這是其他可再生能源無法實(shí)現(xiàn)的。
多維度助力碳中和
總體來說,我國碳中和的三條路徑——電力碳中和、熱力碳中和、動力碳中和,生物質(zhì)能均可以發(fā)揮重要作用。
在熱力碳中和方面,我國制造業(yè)的供熱需求完全可以采用生物質(zhì)能來滿足,分布式供熱需求可以通過成型燃料配套專業(yè)生物質(zhì)熱能裝備實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)然,以我國能源消耗的體量,僅靠自身資源難以滿足需求。因此,可以建立以生物質(zhì)可再生燃料(生物質(zhì)顆粒機(jī)等機(jī)械加工)為核心、“一帶一路”可再生能源合作為目標(biāo)的架構(gòu)。
對我國而言,大量可再生燃料取代化石燃料,既可維持制造業(yè)競爭力,又能解決碳排放的約束難題,同時,幫助“一帶一路”國家和地區(qū)建立綠色能源基礎(chǔ)設(shè)施,實(shí)現(xiàn)互利共贏,構(gòu)建綠色發(fā)展的命運(yùn)共同體。
在動力碳中和方面,目前交通動力的解決方案有電動、氫能、生物質(zhì)燃料三大類,建議由市場選擇而非過多的行政干預(yù)。行政資源應(yīng)更多投入市場保障體系建設(shè),如碳市場建設(shè)和運(yùn)行,屆時,會有適應(yīng)國情的碳中和動力方案脫穎而出。
生物質(zhì)顆粒機(jī)設(shè)備有望 成為碳中和利器。
信息來源《 中國能源報 》