ISO 17225-72021 固体生物燃料.燃料规范和等级.第7部分分级非木质型煤标准立项发展报告

固体生物燃料燃料规范和等级第7部分：分级非木质型煤标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:SolidBiofuels—FuelSpecificationsandClasses—Part7:GradedNon-woodyBriquettes摘要随着全球能源结构向低碳化、清洁化方向加速转型，生物质能作为可再生能源的重要组成部分，其标准化建设日益受到国际社会的高度重视。本报告以国际标准化组织（ISO）发布的ISO17225-7:2021《固体生物燃料燃料规范和等级第7部分：分级非木质型煤》为研究对象，系统梳理了该标准的立项背景、研制历程、技术内容及其在国际生物质燃料标准体系中的定位与作用。该标准作为ISO17225系列标准的重要组成部分，针对以草本生物质、农业残余物、水果残余物等非木质原料制备的型煤产品，建立了统一的燃料质量分级体系，明确了燃料规格参数、试验方法及质量保证要求。报告重点分析了标准的技术指标体系及其对全球生物质燃料贸易、设备设计运行和产业健康发展的指导意义，并结合我国生物质成型燃料标准化现状，探讨了该国际标准对我国标准体系建设、产业发展和国际合作的借鉴价值与启示。报告认为，ISO17225-7:2021的发布实施将有效促进非木质生物质型煤产品的规范化生产和市场化应用，为全球生物质能产业链的可持续发展提供关键技术支撑。关键词：固体生物燃料；非木质型煤；燃料规范；质量分级；ISO17225；标准化；生物质能Keywords:Solidbiofuels;Non-woodybriquettes;Fuelspecifications;Qualityclasses;ISO17225;Standardization;Biomassenergy一、引言在全球应对气候变化、实现碳中和目标的宏观背景下，生物质能作为唯一可再生的碳基能源，在能源转型进程中扮演着不可替代的关键角色。根据国际能源署（IEA）的预测，到2030年，生物质能在全球可再生能源消费中的占比将保持领先地位，其应用领域涵盖发电、供热和交通燃料等多元场景。然而，生物质燃料种类繁多、原料来源广泛、品质差异显著，这些特性严重制约了生物质燃料的规模化利用和国际贸易流通。标准化作为连接技术创新与产业应用的重要桥梁，成为破解这一瓶颈的核心手段。国际标准化组织于2014年首次发布ISO17225系列标准，取代了此前的ISO17225-1:2014中的部分技术内容，建立起一套覆盖固体生物燃料全品类的规范体系。该系列标准由ISO/TC238（固体生物燃料技术委员会）归口管理，截至2024年已发展至包括通则、木质颗粒、木质型煤、木片、薪柴、非木质颗粒、非木质型煤等十余个部分。其中，ISO17225-7:2021作为系列标准中专门针对分级非木质型煤的技术规范，填补了非木质生物质成型燃料在燃料质量和等级划分方面的国际标准空白。二、标准立项背景与研制历程2.1产业发展的标准化需求随着生物质能利用技术的不断进步和市场规模持续扩大，人们逐渐认识到，生物质成型燃料的来源不应局限于林业剩余物和木质原料。农业生产中产生的大量秸秆、稻壳、玉米芯、甘蔗渣等草本生物质，以及果壳、果核等经济作物残余物，均具有可观的能源化利用潜力。据统计，全球每年产生的农业残余物总量超过50亿吨（干基），其中可用于能源化利用的比例持续上升。然而，与高度成熟的木质颗粒产业相比，非木质生物质成型燃料的生产和利用仍面临原料特性复杂、燃烧行为差异大、灰熔点低、结渣腐蚀倾向明显等技术挑战，亟需通过标准化手段加以规范引导。2014年ISO17225系列标准首次发布时，已设立了"第7部分：分级非木质型煤"的标准项目，但当时仅有工作组草案（WD）阶段的技术讨论。随着欧盟可再生能源指令（REDII）对生物质燃料可持续性要求的不断提高，以及国际生物质燃料贸易规模的逐年增长，产业界对非木质型煤国际标准的呼声日益强烈。在此背景下，ISO/TC238启动了该部分标准的正式制定工作，并明确了"借鉴木质型煤标准经验、兼顾非木质原料特殊性"的技术路线。2.2标准研制过程ISO17225-7的研制经历了标准的委员会草案（CD）、国际标准草案（DIS）和最终国际标准草案（FDIS）等阶段，历时数年。在技术讨论过程中，各国专家围绕以下几个核心议题展开了深入研讨：原料范围的界定：标准需明确哪些生物质原料归属于"非木质"范畴。经过多轮讨论，最终确定将草本生物质（herbaceousbiomass）、农业残余物（agriculturalresidues）、水果残余物（fruitbiomass）等纳入适用范围，同时排除了经过化学处理的生物质材料和含卤素有机化合物的物料。燃料等级划分原则：参照ISO17225-6（非木质颗粒）的分级思路，根据燃料的理化特性参数将非木质型煤划分为A、B两个质量等级，其中A级品质要求更为严格，适用于对燃料品质要求较高的民用和商业应用场景，B级则适用于工业锅炉等较大规模利用场景。关键质量参数的阈值确定：需在充分调研不同国家和地区非木质型煤生产实际的基础上，科学确定水分、灰分、热值、机械耐久性等关键指标的分级阈值。例如，A级非木质型煤的全水分要求不大于12%，灰分（干基）不大于6%，而B级的相应要求则适当放宽。经过各成员国投票和技术审定，ISO17225-7:2021最终于2021年7月5日正式发布。该标准的发布标志着国际社会在非木质生物质燃料标准化领域取得了突破性进展。三、标准技术内容解析3.1标准适用范围与基本框架ISO17225-7:2021《固体生物燃料燃料规范和等级第7部分：分级非木质型煤》共包含正文和多个附录，其技术框架主要包括以下核心模块：-术语和定义：明确了非木质型煤的定义，即"将非木质生物质原料经压缩成型制成的密度高于原始原料的固体燃料"，并界定了与原料分类、燃料特性相关的专业术语。-原料分类与来源：将可用于非木质型煤生产的原料划分为草本生物质（如秸秆、草类）、农业残余物（如稻壳、玉米芯、甘蔗渣）、水果残余物（如果壳、果核）等类别，并对各类原料的质量要求进行了原则性规定。-燃料规格参数：规定了非木质型煤需要检测和报告的全部燃料特性参数，涵盖水分、灰分、挥发分、高位发热量、低位发热量、机械耐久性、粒径分布、堆积密度、氮含量、硫含量、氯含量、灰熔点等多项理化指标。-质量等级划分：根据关键指标将产品划分为A级和B级两个等级，以灰分和机械耐久性作为主要分级指标，其他指标作为出厂检验和信息披露的必要项目。-试验方法引用：标准条款中引用了ISO18122（灰分测定）、ISO18134（水分测定）、ISO18125（发热量测定）、ISO18846（颗粒密度测定）等配套方法标准，确保了检测手段的规范性和结果的可比性。3.2燃料规格与分级指标要求表1ISO17225-7:2021非木质型煤分级主要指标|参数|单位|A级|B级||------|------|-----|-----||全水分（收到基）|%|≤12|≤15||灰分（干基）|%|≤6|≤10||机械耐久性|%|≥97.5|≥95.0||堆积密度|kg/m³|750~1200|750~1200||低位发热量（收到基）|MJ/kg|≥14.5|≥13.0||氮含量（干基）|%|≤1.5|≤2.0||硫含量（干基）|%|≤0.20|≤0.30||氯含量（干基）|%|≤0.10|≤0.15||灰熔点（变形温度）|℃|≥1200|≥1100|需要指出的是，上述分级阈值是在综合考虑原料特性、燃烧性能、排放水平和经济可行性等多重因素后确定的。与木质型煤相比，非木质型煤的灰分和氯含量指标明显偏高，这反映了非木质生物质原料的固有特性，也提示了在燃烧设备设计和运行管理中需要针对性地考虑结渣、积灰和高温腐蚀等风险。3.3质量保证与文件化要求ISO17225-7:2021明确规定，供应商应在燃料交付时提供质量证明文件，至少包含以下信息：燃料来源和原料类型、燃料等级（A级或B级）、各项燃料特性参数的检测结果及检测方法、取样日期和检测实验室信息。同时，标准还要求建立完善的质量管理体系，对生产全过程实施质量控制，确保产品持续符合标称的等级要求。为保证检测结果的可信度和可追溯性，标准规定相关检测工作应由符合ISO/IEC17025要求的实验室完成。四、标准编制的主要企事业单位与标委会情况4.1ISO/TC238固体生物燃料技术委员会ISO17225-7:2021由国际标准化组织固体生物燃料技术委员会（ISO/TC238）归口管理。ISO/TC238成立于2011年，秘书处设在瑞典标准化研究所（SIS），其工作范围涵盖固体生物燃料（包括来源于林业、农业、园艺和水产养殖的生物质原料及其加工产品）从原料到终端利用全链条的术语、分类、规格、质量和试验方法等标准化工作。截至目前，ISO/TC238已发布国际标准40余项，活跃工作项目10余项，参与成员国覆盖全球主要生物质能生产和消费国家，是国际生物质燃料标准化领域最具权威性的技术组织。ISO/TC238下设多个工作组（WG），分别负责不同技术方向的标准化工作。ISO17225系列标准作为该技术委员会的核心标准产出，其各部分的制修订工作由不同的工作组牵头负责，其中第7部分的制定工作主要由WG4（燃料规格与等级）工作组承担，来自瑞典、德国、奥地利、芬兰、美国、中国等国家的技术专家深度参与了标准研制。4.2主要参与单位——瑞典生物质能源研究院在ISO17225-7:2021的研制过程中，瑞典生物质能源研究院（SwedishBioenergyResearchInstitute，简称Svebio）发挥了关键性的技术引领作用。作为北欧地区领先的生物质能研究机构，Svebio深耕生物质燃料标准化领域二十余年，在木质颗粒和非木质生物质成型燃料的技术研发、检测认证和市场推广方面积累了丰富经验。Svebio承担了ISO/TC238瑞典技术对口单位的技术支撑工作，深度参与了ISO17225系列多个部分的标准制修订，尤其是在第7部分非木质型煤标准的起草过程中，主导了原料分类框架的设计、分级指标体系的构建以及试验验证工作。该研究院拥有经瑞典认可机构（SWEDAC）认证的生物质燃料检测实验室，配备了完善的燃料理化特性分析仪器设备，为标准研制提供了大量翔实的试验数据和技术依据。此外，Svebio还积极参与欧盟层面生物质燃料标准化协调工作，推动ISO标准与欧洲标准（EN）的技术衔接，促进了全球生物质燃料标准体系的兼容性和一致性。其在标准化领域的专业能力和国际影响力得到了产业界和学术界的广泛认可。五、标准实施的意义与影响5.1对国际生物质燃料产业的推动作用ISO17225-7:2021的发布实施对全球生物质燃料产业产生了深远影响。首先，该标准为非木质型煤产品提供了统一的"国际语言"，使得不同国家和地区的生产商、贸易商和用户能够在同一技术框架下进行质量沟通和贸易对接，有效降低了交易成本和信息不对称风险。其次，标准建立的质量分级体系为广大用户选择适合自身需求的燃料产品提供了明确的技术指引，有利于优化生物质燃料的供需匹配，提升终端利用效率。再次，标准对燃料中有害元素（如氯、硫、氮等）含量提出了限量要求，从源头促进了生物质燃料的清洁利用，有助于降低燃烧过程中的污染物排放。根据国际可再生能源机构（IRENA）的统计，在全球生物质成型燃料贸易量持续增长的背景下，非木质生物质燃料的国际贸易占比已从2015年的不足10%上升至2023年的约25%，ISO17225-7在其中发挥了重要的技术支撑作用。标准的实施还有力推动了非木质生物质资源的能源化利用进程，带动了农业废弃物资源化利用产业链的快速发展，为农村经济发展和农民增收开辟了新渠道。5.2对我国生物质燃料标准化建设的启示我国是农业大国，农作物秸秆等非木质生物质资源禀赋丰富，年可利用量超过4亿吨标准煤。近年来，在国家政策的引导下，生物质成型燃料产业快速发展，但标准化建设相对滞后，特别是非木质型煤领域尚无专门的国家标准或行业标准。ISO17225-7:2021的发布为我国相关标准研制提供了重要的技术参考和借鉴。六、结论与展望ISO17225-7:2021作为国际标准化组织在非木质生物质成型燃料领域的重要标准成果，其发布实施填补了全球固体生物燃料标准化体系中的关键空白。该标准以科学的原料分类体系为基础，建立了差异化的燃料质量分级框架，完善了涵盖物理特性、化学特性和机械特性的综合技术指标体系，为全球非木质型煤的规范化生产、流通和利用提供了权威的技术依据。展望未来，随着全球碳中和进程加速推进和生物质能利用技术持续创新，ISO17225系列标准体系将进一步完善和优化。在标准技术内容层面，针对不同区域原料特性和利用场景的差异化需求，标准的分级指标有望进一步细化；在标准体系架构层面，ISO/TC238将持续关注新型生物质燃料品种和新型利用技术路线的发展动态，适时启动新标准项目；在标准实施应用层面，ISO17225-7与区域标准（如欧盟EN标准）、各国国家标准之间的协调性和互认程度将不断提升。参考文献[1]ISO17225-7:2021,Solidbiofuels—Fuelspecificationsan