清潔發(fā)展機制（CDM）是《京都議定書》引入的發(fā)展中國家和發(fā)達(dá)國家之間的互贏合作機制，允許聯(lián)合國氣候變化框架公約（UNFCCC）附件1所列的發(fā)達(dá)國家通過提供資金和技術(shù)的方式，在非附件1締約方國家（發(fā)展中國家）開展溫室氣體減排項目，并據(jù)此獲得“經(jīng)證明的減少排放量（Certified Emission Reductions，簡稱CERs）”，來抵減本國的一部分溫室氣體減排義務(wù)。為了積極開展清潔發(fā)展機制項目，應(yīng)對氣候變化，我國頒布實施了《清潔發(fā)展機制項目運行管理辦法》，其中規(guī)定“中國開展CDM項目的重點領(lǐng)域是以提高能源效率、開發(fā)利用新能源和可再生能源（包括風(fēng)能、太陽能、小水電、地?zé)崮堋⑸镔|(zhì)能、海洋能和氫能等）、回收利用甲烷和煤層氣為主”。鼓勵發(fā)展既有助于加快可再生能源發(fā)展，又有助于引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)的CDM項目。
生物質(zhì)能是太陽能以化學(xué)能形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式，我國具有豐富的生物質(zhì)資源，其中，每年僅農(nóng)作物秸稈資源量約達(dá)7億多t，可能源化利用量約為3億t[1]。生物質(zhì)固體成型燃料技術(shù)是指在一定溫度和壓力作用下，將農(nóng)作物秸稈壓縮為棒狀、塊狀或顆粒狀等成型燃料，體積縮小1/8~1/6，密度為1.1~1.4 t/m3，能源密度相當(dāng)于中質(zhì)煙煤，從而增強了運輸和貯存能力，改善了秸稈燃燒性能，提高了利用效率，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍，可以代替煤炭為農(nóng)村居民提供炊事或取暖用能，是我國生物質(zhì)能主要發(fā)展方向之一[2]。
目前，我國尚未有在EB成功注冊的生物質(zhì)固體成型燃料CDM項目。判斷一個項目是否可以成功開發(fā)為CDM項目，主要分析項目是否具有額外性、是否有合適的方法學(xué)等。本文通過分析我國生物質(zhì)固體成型燃料產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與前景、開發(fā)CDM項目的可行性、適用的方法學(xué)等，估算其開發(fā)潛力，以促進(jìn)我國生物質(zhì)固體成型燃料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，富通新能源生產(chǎn)銷售顆粒機、木屑顆粒機等生物質(zhì)燃料成型機械設(shè)備，同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
1、產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀(Industrial development present situation)
我國生物質(zhì)固體成型燃料技術(shù)的研發(fā)始于20世紀(jì)80年代。經(jīng)過20多年的發(fā)展，關(guān)鍵技術(shù)取得了突破，有效地解決了功率大、生產(chǎn)效率低、成型部件磨損嚴(yán)重、壽命短等問題，并逐步進(jìn)入半商業(yè)化、商業(yè)化階段，成型設(shè)備的生產(chǎn)和應(yīng)用已初步形成了一定的規(guī)模[3]。截止到2008年底，我國已建成生物質(zhì)固體成型燃料廠102處，成型燃料的年產(chǎn)量約20萬t，主要分布在北京、遼寧、黑龍江、山東、河南和四川等農(nóng)作物秸稈資源豐富的地區(qū)[4]。
雖然我國生物質(zhì)固體成型燃料的發(fā)展已經(jīng)具備了一定的規(guī)模，但是，要實現(xiàn)大規(guī)模、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，還存在諸如技術(shù)、融資等方面的問題。
1.1 技術(shù)方面問題(Technology problems)
固體成形燃料技術(shù)問題，主要包括農(nóng)作物秸稈的收集、儲運技術(shù)體系不完善，機械化水平低；成型設(shè)備機組可靠性能較差，導(dǎo)致設(shè)備故障率較高，維修頻繁；成型設(shè)備的原料適應(yīng)能力差，不同的成型設(shè)備對適用原料類型、粒度和含水率要求各不相同；生物質(zhì)固體成型燃料專用爐具等配套燃燒設(shè)備亟待完善等[5]。
1.2 融資方面問題(Financing problems)
雖然財政部已經(jīng)出臺了《秸稈能源化利用補助資金管理暫行辦法》，支持秸稈能源化利用的生產(chǎn)企業(yè)。但是，該辦法要求申請補助資金的企業(yè)必須滿足注冊資本金在1 000萬元以上和年消耗秸稈量在1萬t以上兩個條件。而我國大多數(shù)生物質(zhì)固體成型燃料生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模比較小，這無疑提高了申請補貼的門檻，使大多數(shù)秸稈固體成型燃料生產(chǎn)企業(yè)無法享受到國家的補貼政策，在融資方面存在一定的困難。
開發(fā)CDM項目，幫助生產(chǎn)企業(yè)引入發(fā)達(dá)國家資金，可以加快生物質(zhì)固體成型燃料的市場化推廣步伐，促進(jìn)我國生物質(zhì)固體成型燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
2 、CDM項目開發(fā)可行性分析(CDM project development feasibility analysis)
近年來，我國生物質(zhì)能領(lǐng)域CDM項目開發(fā)進(jìn)展較快，截至2009年底，國家發(fā)展和改革委員會共批準(zhǔn)近150個生物質(zhì)能CDM項目，占批準(zhǔn)項目總數(shù)（2 327個）的6.5%左右，主要分布在生物質(zhì)發(fā)電（57％）、垃圾填埋氣收集處理（16％）和生活垃圾焚燒發(fā)電（12％）等方面[6]，其他生物質(zhì)能利用方面，CDM項目開發(fā)相對比較緩慢，數(shù)量也比較少。
根據(jù)《京都議定書》的要求，一個項目是否具備開發(fā)成CDM項目的最重要的一個條件是該項目能否實現(xiàn)額外的溫室氣體減排。本文將以農(nóng)業(yè)部生物質(zhì)固體成型燃料示范項目為例，初步估算生物質(zhì)固體成型燃料領(lǐng)域溫室氣體減排量，以分析其開發(fā)成CDM項目的可行性。
該示范項目位于北京市某區(qū)，2006年5月正式投產(chǎn)，項目總投資約500萬元。項目主要以玉米秸、花生殼等農(nóng)作物秸稈為原料，由周邊秸稈經(jīng)紀(jì)人就地收集運輸至生產(chǎn)廠，收集半徑約為30 km。該項目年加工生產(chǎn)生物質(zhì)固體成型燃料能力為1萬t，主要替代煤炭，為周邊居民、企事業(yè)單位提供生活和生產(chǎn)用能，其運輸半徑約40 km。
項目產(chǎn)生的主要溫室氣體排放為CO2，在原料收集、燃料加工到燃料銷售等整個產(chǎn)業(yè)鏈中，產(chǎn)生CO2排放的主要來源：①原料收集和燃料銷售過程中運輸車輛消耗的化石燃料；②燃料加工過程中電力消耗和相關(guān)設(shè)備化石燃料消耗。初步估算，每生產(chǎn)1 t生物質(zhì)固體成型燃料，CO2排放量約為0.154 t，參見表1。柴油消耗的主要來源和消耗量見表2。
表1生物質(zhì)固體成型燃料CO2排放量估算
Table 1 CO2 emission of one ton biomass densified biofu
| 物質(zhì)類型 | 噸消耗量 | 單位折標(biāo)煤 | 單位CO2排放量/t |
| 農(nóng)作物秸稈 | 1.2t | 0.5t/t | 0 |
| 電力 | 150kWh | 360g/kWh | 0.133 |
| 柴油 | 7L | 1.209Kg/L | 0.021 |
| 合計 | — | — | 0.154 |
表2柴油消耗的主要來源和消耗量
Table 2 Main resource and consumption of diesel oil
| 階段 | 來源 | 單車運量/t | 運輸半徑/Km | 燃料耗量/L·t-1 |
| 原料運輸 | 農(nóng)用三輪 | 1.2 | 30 | 2.0 |
| 燃料生產(chǎn) | 叉車和車間 | — | — | 3.4 |
| 燃料運輸車 | ||||
| 燃料運輸 | 農(nóng)用卡車 | 2.0 | 40 | 1.6 |
| 解放卡車 | 10.0 | 40 | ||
| 合計 | — | — | 7.0 |
通過初步測算，每生產(chǎn)1 t生物質(zhì)固體成型燃料，產(chǎn)生的CO2排放量為0.154 t，則生產(chǎn)和運輸1萬t生物質(zhì)固體成型燃料產(chǎn)生的CO2排放量為1 540 t，而1萬t生物質(zhì)固體成型燃料可以替代6 000 t標(biāo)準(zhǔn)煤，減少CO2排放量為14 740 t。因此，扣除產(chǎn)生的CO2排放量，1萬t生物質(zhì)固體成型燃料凈減排CO2量為13 200 t，具有非常顯著的溫室氣體減排效果。
3、適用方法學(xué)分析(Applicable methodology analysis)
《京都議定書》規(guī)定，CDM項目必需帶來長期的、實際可測量的、額外的減排量。因此，為確保CDM項目減排量交易的環(huán)境效益的完整性，需要建立一套有效的、透明的和可操作的方法學(xué)指南，主要包括基準(zhǔn)線確定、額外性評價、項目邊界設(shè)定和可操作泄漏估算、減排量和減排成本效益計算及監(jiān)測計劃編制等。只有在基準(zhǔn)線確定以后，才能評估項目預(yù)期的溫室氣體排放量和減排量，完成PDD（設(shè)計報告）[7]。截至2009年12月，經(jīng)清潔發(fā)展機制執(zhí)行理事會（EB）批準(zhǔn)的大型方法學(xué)有68個，整合方法學(xué)16個，小規(guī)模方法學(xué)49個。其中，適用于生物質(zhì)能領(lǐng)域的方法學(xué)有28個[8]。
目前，中國利用CDM開發(fā)溫室氣體減排項目，比較成熟的領(lǐng)域主要集中在生物質(zhì)剩余物發(fā)電和垃圾填埋場沼氣回收等領(lǐng)域[9]。其中，生物質(zhì)剩余物發(fā)電CDM項目適用于已批準(zhǔn)的整合方法學(xué)，即“整合的生物質(zhì)剩余物發(fā)電方法學(xué)（ACM0006）”；裝機容量低于15 MW的生物質(zhì)剩余物發(fā)電項目適用于已批準(zhǔn)的小規(guī)模方法學(xué)“可再生能源發(fā)電并網(wǎng)（AMS.I.D）”；垃圾填埋場沼氣回收發(fā)電CDM項目適用于已批準(zhǔn)的方法學(xué)“經(jīng)批準(zhǔn)的垃圾填埋氣項目活動的整合基準(zhǔn)線方法學(xué)（ACM0001）”；年減排量低于6萬t的垃圾填埋場沼氣回收發(fā)電項目則適用于已批準(zhǔn)的小規(guī)模方法學(xué)“垃圾填埋氣LFG甲烷回收（AMS.III.G）”。戶用沼氣作為我國主要的生物質(zhì)能利用方式之一，也已經(jīng)成功開發(fā)出專門的方法學(xué)“農(nóng)戶/小規(guī)模農(nóng)場農(nóng)業(yè)活動中的甲烷回收（AMS.III.R）”并用于CDM項目的申請[10]，目前已有4個CDM項目經(jīng)過了國家發(fā)展和改革委員會的批準(zhǔn)。
目前，還沒有專門的方法學(xué)可用于生物質(zhì)固體成型燃料領(lǐng)域開發(fā)CDM項目。在已批準(zhǔn)的小規(guī)模方法學(xué)中有“無發(fā)電的用戶熱能利用（AMS.I.C）方法學(xué)”，主要適用于用戶熱能利用過程中，使用可再生能源替代煤炭等化石燃料。而生物質(zhì)固體成型燃料領(lǐng)域形成的是從原料收集、燃料加工到燃料利用等整個過程的產(chǎn)業(yè)鏈，在整個產(chǎn)業(yè)鏈中涉及到CO2等溫室氣體排放和減排兩個方面，因此，僅利用已批準(zhǔn)的AMS.I.C方法學(xué)顯然不能完全指導(dǎo)生物質(zhì)固體成型燃料領(lǐng)域CDM項目開發(fā)，需要開發(fā)新的方法學(xué)。
4、 CDM項目開發(fā)潛力(CDM project development potential)
我國地域廣闊，各地氣候條件差別非常大，主要采暖區(qū)域為嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)，包括黑龍江、吉林、遼寧、北京、天津、河北、山東、山西、河南、內(nèi)蒙古、陜西、寧夏、甘肅、青海、新疆、西藏等省（區(qū)）、市，人口約占全國總?cè)丝诘?/3。采暖燃料主要為秸稈、薪柴和煤，采暖設(shè)備主要為炕連灶和煤爐等，存在著燃料浪費和環(huán)境污染嚴(yán)重等問題。相對而言，生物質(zhì)固體成型燃料是一種比較理想的用于農(nóng)村居民炊事取暖的燃料。作為一種清潔高效的能源，生物質(zhì)固體成型燃料，一方面，可以為農(nóng)村居民提供炊事和采暖用能，改善農(nóng)村居民生活環(huán)境，提高生活質(zhì)量；另一方面，可以用于大中城市工業(yè)鍋爐、發(fā)電和熱電聯(lián)產(chǎn)等使用的燃料，替代煤、天然氣、燃料油等化石能源。隨著國家節(jié)能減排政策的實施，大中城市取締中小型燃煤工業(yè)鍋爐將成為必然，如果改用燃油或天然氣，運行成本較高，長期使用難以為繼。因此，將燃煤鍋爐尤其是小型鍋爐改造為生物質(zhì)成型燃料鍋爐，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都是可行的。
《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》中提出，到2020年，全國生物質(zhì)固體成型燃料年利用量達(dá)到5 000萬t。農(nóng)業(yè)部《農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2007-2015）》提出，到2010年，全國將建成400個左右秸稈固化成型燃料應(yīng)用示范點，秸稈固化成型燃料年利用量將達(dá)到100萬t左右；到2015年，秸稈固化成型燃料年利用量將達(dá)到2 000萬t左右。以此推算，到2020年可以實現(xiàn)年CO2減排量6600萬t，發(fā)展?jié)摿薮蟆?br /> 5、結(jié)論與建議(Conclusions and suggestions)
目前，我國生物質(zhì)固體成型燃料產(chǎn)業(yè)正處于起步階段，開發(fā)CDM項目，引入發(fā)達(dá)國家的資金，有利于加快我國生物質(zhì)固體成型燃料的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。通過測算，年生產(chǎn)1萬t生物質(zhì)固體成型燃料可以凈減排CO2量13 200 t。按照2020年生物質(zhì)固體成型燃料年利用量達(dá)到5 000萬t的目標(biāo)估算，可以實現(xiàn)年CO2減排量6 600萬t，發(fā)展?jié)摿薮蟆Ｒ虼耍谖覈_發(fā)生物質(zhì)固體成型燃料CDM項目是可行的，但目前還沒有專門的方法學(xué)可用于該領(lǐng)域的CDM項目開發(fā)。鑒于目前我國生物質(zhì)固體成型燃料企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模較小，大多為1～2萬t/a，建議開發(fā)專門的小規(guī)模方法學(xué)，用于生物質(zhì)固體成型燃料CDM項目的開發(fā)，富通新你呢港元生產(chǎn)銷售的顆粒機、木屑顆粒機是客戶們壓制顆粒飼料最佳的選擇。
