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科技信仰 | “启迪模式”构建零碳生物质能源网 推进大同乡村能源革命 建设零碳美丽乡村
发表时间:2019-12-03     阅读次数:     字体:【

启迪清洁能源以零碳社会的全局观,加速新科技产业化落地,在未来几年通过建立以压缩空气储能为核心的风光储零碳电力网;以核供热及新一代大温差供热技术为核心的零碳热力网;以锂电、生物柴油、氢能为核心的零碳动力网;以生物质能源化技术为核心的零碳生物质能源网;专注零碳科技发展和城市建设,构建零排放系统的零碳社会。

启迪清洁能源以“科技信仰”为主题,将推出多燃料多流程循环流化床燃烧技术、零排放压缩空气储能系统、酶法生物柴油技术、氢能和燃料电池、“蓝光热井”池式低温核能供暖系统、农村能源革命与生物质能源化技术专题。

环保、减排、保障稳定是中国社会发展对未来能源结构提出的具体要求,生物质能是非化石清洁能源,也是体量大、全程污染小的可再生能源。国家《能源发展战略行动计划》提出,发展生物质能,对架构农村能源发展格局,稳步推进农村能源建设有着直接的促进作用。

启迪清洁能源响应国家要求,全面布局生物质能源全产业链,利用自身清洁燃烧、低能耗生产等一系列国家专利,在大同成功开展农村能源革命与生物质资源化利用项目,探索出农村生物质能分布式清洁能源生产与农户自产应用供暖的“启迪模式”,推动农村精准扶贫、集体经济建设和新农村建设的发展。通过“启迪模式”这种全新的零碳生物质能源网概念而重新建立起来的绿色生态体系,颠覆传统农户用能习惯,理解村头村尾农业废弃物都是能源燃料,彻底解决“改了还要烧”“不补就要停”的被动执行现象,为农户自身良性循环,将每家每户都变成生产能源的发动机,鼓励绿色能源作物的种植,解决荒山绿化,增加农民收入。改变理念才能打破瓶颈,能源致本才能有效的实现能源革命的大目标,为中国的新能源革命提供了产业模板和宝贵经验。

▲ 启迪清洁能源与大同市政府签约


6月24日,启迪清洁能源与大同市政府达成战略合作,共同签署《大同市生物质资源能源化利用项目合作开发框架协议》等多项合作协议。如何在大同乡村开展生物质能项目,从真正意义上助力乡村能源革命;如何实现生物质能源化技术与百姓的需求的有机结合;如何改变居民的用能习惯,真正做到“取之于民、用之于民”,这样关乎民生的大事值得深思。

7月14日启迪项目团队带着这样的思考初入广灵县涧西村,在村打谷场为山西省观摩团展示启迪颗粒机专利技术与核心模式。该项目得到了大同武宏文市长的高度认可,指示要在涧西村打造试点样板,引领乡村能源革命。项目团队接到任务后于7月20日正式入村,立刻着手工作,他们怀着满满的责任感、深刻的使命精神开展前所未知的乡村项目,在涧西村进行着一系列的研发与尝试。

▲ 走近村民 开展调研

他们率先深度调研农村秸秆及采暖情况,经过大量的数据分析及比对后,发现生物质能采暖替代燃煤的可操作性大,决心要从根本上优化农村用能结构、提高农村用能效率、保障农民能源公平、逐步消除农村地区能源贫困的现状。这就需要解决如何在尽量少改变居民原有的生活习惯下完成取暖且达标排放,并充分利用农村废弃物、就近解决秸秆和燃料远距离运输的问题,从而达到减少污染、零碳排放的目的。

项目团队打破行业壁垒,进行了一系列的案例分析和反复试验,发现采暖炉是整个生物质能采暖模式的核心基础,在项目中占据着至关重要的作用,然而目前市面流通的生物质气化炉普遍存在燃烧排放不达标、燃料消耗量大、火力无法控制、燃烧结焦等问题。于是,团队成员决定对采暖炉具进行技术创新,他们经过潜心研究新型图纸,并不断与清华大学教授和专家的沟通,最终决定通过运用气化原理,采用独有的先进氮氧化物减排技术,燃料分级燃烧、空气分级燃烧、燃烧配风控制等技术,通过倒宝塔式的运行方式,控制低过量空气燃烧,解决玉米秸秆氮氧化物排放高的难题。


▲ 生物质气化炉创新改进历程

团队成员用理论指导实践,以实践验证理论。电焊工除去基本工作之外化身炉具制造者,实地试验,随时切割焊接,经过不计数百次的试验,在短短的60日内,创新版生物质气化炉就由1.0版过渡到了4.0版,终于成功开发出了拥有自主专利知识产权的启迪生物质气化炉具,且是现阶段团队心中比较理想的炉具,可以在无任何附属电力与助燃设备的情况下便可实现火力控制、且自动下灰下料不结焦。经过检测,该炉具燃烧生物质玉米秸秆燃料,颗粒物排放仅为20mg/m3,二氧化硫排放几乎为0,氮氧化合物排放量可控制在200 mg/m3以内,其排放指标甚至可满足国家对燃气锅炉的排放要求,功夫不负有心人,万里长征迈出了第一步。

▲ 批量生产压块燃料

项目团队深知“百姓事无小事,民生事为大事”,始终本着让百姓过暖冬的初心,他们不分昼夜、废寝忘食、思家不归,经过了炎夏冷秋初冬,一心只想着为村民提供高能效、低能耗、无污染、贴心的生物质供暖方式。团队成员一刻也没有停歇,在气化炉通过试验后便将精力转向了燃料生产环节,因为充足且低成本的成型燃料是生物质能供暖的重要部分。在试验的过程中,他们发现目前启迪颗粒机的专利技术更适合大规模生产,而对于大同农村而言,需要的是小而精、成本低、易操作的作坊式生产。在意识到这个问题后项目团队马上调整思路,采用了生产成本更低的压块燃料,并及时调整采暖炉以适配压块燃料,在短期内就取得了显著的效果,这个改变让生物质能供暖模式的顺利推广又迈进了一步。

▲ 项目团队挨家挨户安装炉子并讲解使用方法

然而,项目进展往往没有想象的那么顺利,在试点的过程中遇到了一个不好解决的难题。因为涧西村农户土地已流转至企业承包,农民本身无大量生物质资源,且人口老龄化严重,接受新鲜事物的能力较差,缺乏能源环保意识,普遍认为生物质燃料不耐烧。面对这些困难,团队成员开始点对点地进行宣传普及,逐一为村民科普能源环保知识,挨家挨户地讲解生物质气化炉具的使用方法,持续不断地收集村民反馈的信息,真心实意地为百姓解决生活采暖问题。

▲ 武宏文市长考察涧西村生物质能源化技术项目

10月12日晚,武宏文市长赴大同市广灵县涧西村考察,亲赴生物质燃料加工试点工厂及试点村民家庭,提出了诸多因地制宜的优质建议,十分感叹启迪的匠心精神。武市长充分肯定了启迪农村零碳生物质能源网络建设路径及模式,要求尽快在涧西村进行第一批生物质清洁采暖改造,与当地企业合作建立生物质燃料生产加工点,收集利用玉米秸秆等农林废弃物加工燃料,将涧西村打造成“能源革命尖兵第一村”。

项目团队接到任务后,第一时间联系炉具生产厂商,在短短的一周内就生产了全村所需要的炉具。10月19日,开始整村试点,达到了安装率100%,使用率高达90%的效果,并且用户普遍反馈良好。但是,全村试点并不意味着项目结束,而是另一阶段的开始,研发团队对全村用户进行点对点讲解,耐心地为用户解决生物质气化采暖炉在使用中存在的疑惑和问题,并逐一解决每家每户提出的问题,针对特殊需求的用户设计适合其使用习惯的生物质采暖气化炉具。自全村试点开始,团队成员每晚都会在村里观察烟囱的排烟情况,如发现异常,第一时间处理,每日如此,只为确保供暖正常,真正让百姓用的安心、使的放心。

▲ 团队合力研究炉子

虽然现在的炉具已可以满足供暖需求,但是研发团队本着“精益求精”的精神,正在升级生物质采暖气化炉至5.0版本,优化“长料筒”及“抽拉式点火”,逐步改进压块机的生产模式,达到最优配置。目前,涧西村所有的用户已全部掌握了生物质气化采暖炉的使用方法,并认为炉子干净卫生、散热好、屋内温度上升快、供暖持续、燃烧充分、可以替代煤,得到了用户的一致好评。

▲ 涧西村生物质燃料生产场

鉴于涧西村生物质能的推广,项目团队又展开了一系列的思考,创造性地提出了“生物质能源公社”及“以启迪模式构建零碳生物质能源网”的思路。生物质能源公社即以“村集体+村民”为主体,配备生物质燃料成型设备。村民就地取材收集农林废弃物,通过公社加工成燃料供自己使用或进行交易,仅支付燃料加工费用,省去了原材料的长距离收储运成本,大幅降低了生物质燃料价格。生物质能源公社通过协助农户收取秸秆、薪柴等农林废弃物以及加工销售生物质燃料实现盈利。农户通过生物质能源公社获取生物质燃料的价格为:120-400元/吨。农户使用启迪生物质气化炉消耗燃料2-4吨/采暖季,采暖成本仅240-1600元/采暖季,成本低于燃煤和燃气。


启迪模式构建零碳生物质能源网,颠覆用能理念,重构能源格局,以专利技术为核心,推广“生物质能源公社” 模式;设立燃料交易平台与检测中心,引导零碳生物质燃料网内交易;配套燃料生产基地、生态种植与修复中心以及生物质产业基金,开发边际性能源植物,实现生态修复,利用产业基金扶持生物质技术成果转化,实现生物质能源化利用全产业链建设。根据不同地区的生物质资源情况与农村发展的不同,提供多种“生物质能源公社”落地模式,加强政企合作,共同推进“生物质能源公社”模式在北方农村的大规模推广。

▲ 模式推广后 村民自发地用自家地里的秸秆换取压块燃料

中国生物质能体量巨大,完全可以承担煤改清洁能源任务,应用生物质能供暖也能大幅缓解煤改气产生的气荒现象,避免煤改电遇到的农村荷载不足需要增容的问题,彻底解决分布式散煤燃烧带来问题。启迪模式-零碳生物质能源项目具有可推广性、可操作性及可复制性的特点,通过合理的运作和政府支持,可以成为全国生物质能应用的示范典型,实现农村能源革命,构建零碳能源体系,可向“一带一路”沿线国家输出成熟的生物质设备技术与能源网建设模式。


乡音再现-试点村民访谈实录:

▲ 涧西村郭仕德

访谈精华:这个项目我看还行,挺好的,取暖行,热的挺快,晚上快睡的时候加满了,晚上没火也没事(炉子保温)。现在和以前不一样了,全世界都在治理污染,烧煤不行了,煤是个有毒性的东西。以前咱不懂秸秆能压缩,烧烂柴不行,压缩之后密度大,就耐烧了。要是价位少或差不多,就都烧秸秆压块。在国际上,这个也必须得搞,不搞不行喽。


▲ 赵家村赵多学【80岁】

访谈精华:(生物质气化炉)炉子不冒烟,家里就存住人了(人可以在屋子里放心的呆着)。烧这个为了省国家的煤,国家的煤又能出口,在地底下是宝贝,咱们多会儿拿出来(从地下开采煤)都是“黑银子”。(压块)烧完变成的灰尘,也可以做肥料,农家肥是个好东西,这都是好处。

 
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