甘肃省生物质固体燃料产业发展现状及策略＊

王金明，李发达，陈维铅，赵圣祖，陈志瑞，兰云飞

（酒泉职业技术学院/甘肃省太阳能发电系统工程重点实验室，甘肃 酒泉 735000）

1 概述

当前，世界各国的能源以化石能源为主，但化石能源不可再生及造成“酸雨”“温室效应”等日益严重的环境问题，亟待对当前的能源结构进行调整和优化。生物质能源是一种CO2中性的燃料，且在使用过程中几乎没有SO2产生。发展生物质能源对我国实现2030年碳排放“达峰”，2060年碳排放“中和”宏伟目标具有重要意义。生物质能源的利用有多种方式，其中固化成型燃料由于原料来源丰富，加工简单，储运方便，技术相对成熟等原因，在实际应用中较为广泛。甘肃省地处西北，东西蜿蜒约1 600km，独特的地理环境使得省内生物质资源极为丰富。近年来，甘肃省生物质固体成型燃料行业发展迅速，但依然面临多种问题。客观分析总结甘肃省生物质固体成型燃料产业发展现状及政策问题，对推动本省行业发展具有重要意义。

2 甘肃省产业发展现状

2.1 资源现状

郑健等[1]对甘肃省生物质资源分布进行了系统调查，发现甘肃省生物质资源主要为农作物秸秆、禽畜粪便、农产品加工废弃物和果蔬废弃物，可利用量分别为529.73万t、405.46万t、3.51万t和85.61万t，其中河西地区地域广阔，生物质资源最为丰富。从调查结果来看，甘肃省一些颇具潜力的林木生物质资源占比极小，如广泛生长于河西地区的梭梭，由于其极高的热值，号称为“沙漠活煤”，2020—2022年将在酒泉市金塔县人工种植梭梭400万穴，但该项目以改善生态为主，综合利用方面规划极少。红柳是广泛生长于甘肃河西地区又一种耐旱、耐寒、耐盐碱优良防风固沙树种，也是优良的薪炭林树种。大量生长于甘肃庆阳子午岭林区的文冠果可在沟壑、丘陵、撂荒地、沙荒地、黏土地和岩石裸露地上生长，其果可以作为生物质液体燃料的重要原料，其茎、枝、叶既可入药，又可作为生物质固体燃料原材料。本研究对甘肃省境内一些颇具潜力的生物质资源采集样本，进行了工业分析及热值测定[2-6]，其结果见表1。

表1 多种生物质资源工业分析及热值测定结果

（接表1）

2.2 技术研发机构

目前，甘肃省内专门从事生物质固体燃料研究的科研机构较少。兰州理工大学建有甘肃省生物质能与太阳能互补功能系统重点实验室，开展了多项系列研究。李金平等[7]以某生物质热电厂为研究对象，对生物质直燃锅炉进行了平衡分析，利用Aspen Plus软件模拟烟气余热回收系统的运行工况，得到了系统内各主要流股的热力学性质。许津元等[8]开发了将生物质与煤进行混合制备生物质燃料的相关设备。本课题组采用凹凸棒石作为生物质固体燃料进行了抗结渣剂的相关研究，取得了较好的应用效果。另外，本课题组针对抗结渣剂添加过程中自动化程度低、添加不均匀、粉剂抗结渣剂易结块等问题，设计开发了生物质固体燃料粉剂添加专用设备。

2.3 产业现状

近年来，甘肃省从事生物质固体燃料生产企业的数量增长较快，特别在河西地区尤为明显，武威市、张掖市、酒泉市均成立了多家相关企业。从企业规模上来说，大多数企业规模较小，收储、生产、销售等产业链条中短板突出，缺乏现代企业管理理念。这主要是因为目前生物质固体燃料消费市场还不成熟，且甘肃省在生物质固体燃料的推广方面与国内其他地区甚至周边地区都存在差距，在此背景下导致相关企业对扩大规模和补全产业链条短板缺乏内生动力，从而使本省生物质固体燃料产业发展较为缓慢，部分企业在生产经营上也存在多方面的困难。

3 产业发展中的问题

3.1 原料不足且收集困难

企业原料收储问题，是生物质固体成型燃料企业面临的普遍问题，对于该问题的解决，发挥省内各级政府作用是关键。近年来，国家不断出台新能源发展的优惠政策，生物质能源的发展进入了快车道。由于甘肃省地理狭长的特点，生物质能原料分布十分分散，这使得生物质原料虽然存量巨大，但原料收集及运输成本较高、原料收集机械化水平较低。

3.2 生物质固体成型技术支撑平台不足，专业从业人员较少

经过多年的发展，我国在生物质成型设备机组方面的研究取得了可喜的成绩。但由于行业特点，生物质固体燃料生产企业受地域影响巨大，从而使生物质固体燃料生产企业在生产环节，面临多种差异化技术问题。以酒泉市为例，由于该地区地处河西走廊西端，以干旱气候为主，地表多砂石荒漠，从而使收集的生物质原料砂石杂质较多。该地区相关企业对原料除杂的要求较高，但在市场上却极缺乏满足要求的除杂设备。甘肃省生物质固体燃料生产技术研发方面严重缺乏专业平台和相关专业科技人员,致使相关企业存在的卡脖子问题难以得到解决，如除杂不力造成生物质成型机模具磨损严重、使用寿命短，故障率较高，设备不能连续生产，维修频繁，只能小量断续生产。

3.3 政府相关部门认识不足，管理服务体系缺失

由于甘肃省发展生物质能起步相对较晚，缺乏适宜本省实际情况的成熟运行模式。政府相关部门缺乏对行业的认识和了解，低估了行业蕴藏的巨大潜力，很难制定出促进甘肃省生物质固体燃料行业跨越式发展的有力措施。尽管近几年由于我国政府加强对生物质能的发展，相关生物质能标准加快了制订和修订的步伐，但缺乏相关行业标准的局面没有根本改观，行业中对于标准的执行也参差不齐。目前，甘肃省还没有出台生物质能相关行业标准，这种局面一方面反映出甘肃省相关技术开发及研究的不足；另一方面反映出政府部门对于行业的发展重视程度还不够。相关政府机构作为管理服务体系的主体，对于行业的发展缺乏一定的长短期规划，如在物理距离较近的区域内重复建设多家生物质固体燃料生产企业，从长远来看，这不利于生物质能行业的发展。

4 产业发展的建议

4.1 政府牵头，破解生物质固体成型企业原料问题

对于这个问题相关学者也提出了各种切实可行的解决办法，但要从根本上解决这个问题，必须通过针对性地选择具有一定规模和一定实力的生物质固体成型企业，帮助其建立相配套的原料基地，形成以自建原料基地为主，收集农村散户原料为辅的原料供给格局。同时，从长远来看，生物质的利用以生物质热解气化、液化等技术替代化石原料生产生物基能源及生物基化工产品为发展方向，通过建立原料基地有利于形成规模化、产业化龙头企业，实现省内行业跨越式发展；另一方面，政府部门可以利用行政化手段，在生物质资源丰富的农村地区建立生物质原料收储机制。

4.2 加大对生物质能行业科研支持力度

与国外及国内其他地区相比，甘肃省在生物质成型燃料技术方面起步要晚30～50年，相关技术和专业从业人员水平较为落后，而要弥补这些差距，政府必须加大投入，同时要积极鼓励相关科研机构和企业共同进行技术开发和创新。通过加大经费投入，形成产学研融合发展的模式，从而为相关技术快速迭代奠定良好基础。该模式起点在“产”，但难点也在“产”。起点在“产”，是要通过“产”精准发现技术问题，并不断点对点解决攻克技术问题；难点在“产”，是难在相关技术底子薄，缺乏持续发展的动力和机制。经过长期的发展，生物质成型燃料的市场前景已较为明朗和广阔。破解难点问题，必须依靠相关技术的创新和进步。目前，甘肃省从事生物质能开发的机构或平台较少，如果相关政府部门能够适时加大推力，一定可以加速生物质成型技术及生物质能产业在甘肃的发展，点燃“产学研”循环链的“化学反应”。

4.3 政府相关部门提高管理水平，加强行业监管和引导

面对甘肃省生物质固体燃料产销方面的问题，政府相关部门应提升管理水平。在调查中发现，省内个别地区监管部门仍然将生物质固体燃料当做高污染燃料进行监管，但早在2017年4月，生态环境部（原环境保护部）印发的《高污染燃料目录》中已将生物质固体燃料移出高污染燃料监管范围。政府相关部门应引导相关企业严格执行国家相关标准，生物质固体燃料行业日趋成熟，以“质”求胜是行业快速发展的必经之路。一方面可做好对相关行业的引导、帮助、规划等工作；另一方面率先采取强有力科学监管手段，使相关行业标准得到切实执行。政府部门管理水平的提升也将有助于促进甘肃省生物质固体燃料行业在国内实现弯道超车。