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生物质能将踏入“智能化”时代

2017-04-06 17:38 未知 未知 阅读 0
核心摘要: 本文探讨了生物质能行业在智能化、自动化趋势下的发展现状与前景。文章指出,生物质成型燃料生产正走向智能化,企业通过技术研发和智能控制系统提升设备效率与稳定性。同时,生物质发电领域开始转向气化多联产技术,以解决直燃发电的环保和经济问题,分布式能源布局和原料收集体系创新为行业带来新机遇。

多年来,受制于原材料收集困难、投资成本高、企业盈利难、产业化不顺等原因,生物质能的发展一度陷入困局。如今,智能化、自动化、分布式多联产等新概念已与生物质装备制造、生物质发电等行业紧密相连,生物质能相关企业正寄希望于依靠科技创新以及大数据、“互联网+”等信息技术,汇聚产业崛起的力量。

发展:成型燃料生产走向智能化

我国生物质资源十分丰富。据保守统计,我国现有森林面积2.08亿公顷,生物质总量超过180亿吨,此外还有数亿吨的农业生物质秸秆、稻壳以及城镇有机废物。这些生物质资源若废弃不用,将成为生态环境的负担;但若进行先进、经济、高效的利用,则可转化为可再生能源。因此,将农作物秸秆、树木枝桠等农林废弃物,通过秸秆压块机、木屑颗粒机等生物质成型机压制成生物质颗粒燃料,用以替代煤等化石能源,受到了国家和地方政府的支持。生物质成型燃料也成为生物质能源中较早实现产业化的领域之一。

“十三五”期间,生物质成型燃料将迎来更大的发展空间。国家能源局印发的《生物质能发展“十三五”规划》明确提出加快生物质能专业化、多元化、产业化发展步伐,对生物质成型燃料提出了“到2020年,年利用量达3000万吨”的目标。

在生物质能展馆中,成型成套设备的展览占据主流。全场二十多家展商中,超过70%的企业涉及成型燃料生产和成型成套设备制造。“虽然目前这个行业仍处于发展初期,但由于进入门槛较低,大量企业涌入,加之缺乏相应标准,导致行业鱼龙混杂,市场混乱。”山东宇冠机械有限公司国际市场部经理黄士举向记者坦言,当前生物质成型成套设备制造领域产品同质化严重,市场大打价格战。

沉溺于价格战,受伤害的是企业的未来。黄士举表示,他们公司为了从同质化严重的市场中脱身,沉下心来专注于技术研发,改进生产工艺,实现生产流程全程质量控制。该公司生产的颗粒机对减速传送系统进行了改进,大大提高了机械的稳定性和承载力,降低了设备故障率。该机还采用智能控制系统,降低人力成本,客户可通过手机APP实时监控设备运行情况。

同样注重智能化发展的还有江苏贝斯尔精密机械(无锡)有限公司。该公司与科研院所合作,历时5年,消化吸收国内外多年的生物质颗粒固化成型技术,自主研发出新一代高智能化成套设备——BSR系列高效制粒机。据该公司副总经理周勇介绍,该设备在国内首创颗粒机的智能化和自动化,故障率极低;压辊轴承外置独立封闭润滑和整机多项智能监测系统的独特设计,可确保24小时免黄油连续不停机工作;生产成本低,在同等工况下,比传统颗粒机每吨可节省50~60元。

“传统颗粒机故障率高,可能每过几天就要停机检修,且需不断添加黄油,停停修修中难以保障产量。而BSR系列高效制粒机具备完善的智能控制系统,不仅可24小时连续生产,还终身免黄油。此外,使用过程中具有监测保护功能,确保设备稳定运行,从而保证稳定产量。基本上,一台200千瓦的机组,每天使用8~9小时,产量可达800~1000吨。”周勇介绍,BSR系列高效制粒机填补了国内外传统制粒机“故障高、耗能高、产量低、无法长时间工作”的缺陷,达到国际领先水平。该公司还借助大数据等新兴信息手段,不断升级智能化系统,实时监控运行状况,实现自我诊断和故障预警,为行业提供了可借鉴的思路。

变化:生物质发电或开启“气化”之路

在生物质能诸多产业中,生物质发电是发展较好的产业,尤其是生物质直燃发电一直占据主流。不过,由于直燃发电在环保、经济、技术上尚存瑕疵,市场已普遍开始关注生物质气化、液化技术。在生物质展馆中,仟亿达科技股份有限公司推出的生物质气化多联产技术颇受关注。该公司技术总监吴风钢介绍,该技术采用先进的热解气化技术,在传统生物质发电的基础上,将生物质从固态转化为气态,同时产生气、碳、热(蒸汽、热水)、肥,大大提高了秸秆的资源附加值,延长了秸秆处理产业链,让生物质能源“变废为宝”,提高能源综合利用率。

相较于直燃技术,气化技术拥有四重优势:一是将生物质资源全部转化为能源,无烟尘、无废渣,环保性能好;二是产出品种多,附加值高,经济性能好,可帮助企业抵御市场风险;三是采用分布式能源布局,规模多为3兆瓦、6兆瓦的小电站,投资少,所需原料少;四是副产品制成炭基肥,不仅是一种循环经济模式,还能响应国家减少化肥使用的倡议,减少农业面源污染。值得注意的是,该技术采用分布式能源布局,可解决生物质直燃发电因规模较大而需要大量原料,进而引发的原料收集难、成本高、存储风险大等问题。吴风钢介绍,为解决原料收集难题,该公司在农村建立二级存储体系,即在一些村设立原料收集站,雇佣当地农民收集本村及周边村落的原材料并加工成成型燃料。这样做的好处是:当地农民熟悉情况,便于沟通,减少收集成本;建设小型存储站,降低大规模存储风险;原材料运输成本小,运输半径基本在15千米以内。该技术推出至今不满一年,已签订框架协议三十多个,尤其受到地方政府欢迎,目前与地方政府签订合同的已有十余个。

此外,中科院、国能生物发电集团、凯迪电力等科研院所和国内大型生物质直燃发电厂家也开始关注生物质气化、液化技术方向。未来,随着越来越多厂家的布局和进入,生物质气化、液化技术或将掀起生物质能源利用的新一轮热潮。

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