淺談如何確立秸稈原料儲(chǔ)備戰(zhàn)略和科學(xué)化收儲(chǔ)運(yùn)模式

韓喜宇，魏延軍，秦德帥

(大唐山東生物質(zhì)發(fā)電籌建處，山東 青島266061)

0 引言

為了減少不可再生能源的消耗，擴(kuò)大再生及可利用物質(zhì)的轉(zhuǎn)能應(yīng)用，充分利用再生資源為社會(huì)服務(wù)的科學(xué)決策。為實(shí)現(xiàn)我國到2020年生物質(zhì)發(fā)電容量達(dá)到1 000萬千瓦，使秸稈發(fā)電產(chǎn)業(yè)在我國實(shí)現(xiàn)科學(xué)設(shè)計(jì)和健康發(fā)展，并制訂出與中國情況相吻合的經(jīng)濟(jì)技術(shù)及發(fā)展戰(zhàn)略，而不能只作為一項(xiàng)政治任務(wù)或搭順風(fēng)車的觀念行事。同時(shí)，為幫助各秸稈發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)單位解決秸稈原料的收、運(yùn)、儲(chǔ)、等環(huán)節(jié)的一條龍機(jī)械化作業(yè)，就如何確立秸稈發(fā)電的原料儲(chǔ)備戰(zhàn)略，實(shí)現(xiàn)一條龍機(jī)械化物流作業(yè)等問題進(jìn)行探討和研究。

1 秸稈類原料的特性分析及原料范圍

1.1 秸稈類原料范圍及其性質(zhì)和特點(diǎn)分析

中國地大物博、幅原遼闊，其秸稈類原料的品種和數(shù)量居世界前列。但在其開發(fā)、應(yīng)用方面卻存在著不科學(xué)、不充分，以及浪費(fèi)和污染現(xiàn)象嚴(yán)重等問題。秸稈類原料主要包括農(nóng)作物和自然類植物兩個(gè)方面。其中，農(nóng)作物的秸稈類品種主要包括稻草、麥草、玉米稈、高粱稈等黃色類，以及棉花、谷物、油料、農(nóng)林廢棄物和能源林等灰色秸稈;自然類植物秸稈主要包括蘆葦、龍須草、樹木枝丫材和野生灌木等。

農(nóng)作物秸稈是一種很好的可再生資源，其平均含硫量只有0.38%，而煤的平均值約為1%。但不同秸稈類原料的性質(zhì)是有很大差別的，其單位發(fā)熱值和化學(xué)成分等方面會(huì)隨收獲后儲(chǔ)存期長短及不同的儲(chǔ)存方式而發(fā)生變化。因此，掌握原料收購時(shí)機(jī)，以及科學(xué)地儲(chǔ)存、儲(chǔ)運(yùn)對(duì)于其質(zhì)量及熱能效的發(fā)揮是至關(guān)重要的。

1.2 秸稈類原料形式特點(diǎn)及采集方式

農(nóng)作物類秸稈和自然界的植物類秸稈，都具有泡、松、散、亂的征狀，以及易燃、易腐等特點(diǎn)。因此，其收獲、集中和作為商品前的儲(chǔ)存作業(yè)，適合由千家萬戶的農(nóng)民來完成。因其經(jīng)過傳統(tǒng)的收割，脫果、翻曬和倒轉(zhuǎn)等流程后，便會(huì)大大減少其水分含量，然后再堆垛儲(chǔ)存，則不會(huì)發(fā)生霉變和自燃現(xiàn)象。所以，各原料收購單位應(yīng)在各類秸稈經(jīng)過上述傳統(tǒng)的流轉(zhuǎn)后，再作為商品燃料收購才是科學(xué)的管理方式。

2 秸稈類原料的科學(xué)采集、儲(chǔ)備及其收購后的物流方式、中國秸稈發(fā)電工藝與原料供應(yīng)的科學(xué)銜接

2.1 秸稈類原料在收購前的采集概述

如何保證秸稈類原料的充分供應(yīng)，項(xiàng)目建設(shè)單位可在項(xiàng)目實(shí)施建設(shè)前或過程中，通過電視、電臺(tái)、政府職能或書面的宣傳資料，在一定的區(qū)域范圍內(nèi)進(jìn)行廣泛的宣傳，要讓農(nóng)民知道哪些秸稈不能再焚燒或丟棄，而是可以賣錢，以減少原料在源頭的損失。由于秸稈類原料非常泡松，裝車運(yùn)輸?shù)碾y度較大，其在收購的初期，由于均在千家萬戶的農(nóng)村進(jìn)行，很難實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)。然而農(nóng)民在農(nóng)閑時(shí)，如每天有100～120元的額外收入，他們便可對(duì)這些秸稈進(jìn)行集中，然后賣給秸稈商販，由他們完成裝車及運(yùn)送作業(yè)，與任何企業(yè)行為相比，他們沒有任何的附屬費(fèi)用。所以在收購方式上宜采取由農(nóng)民商販來收購和運(yùn)送的方式比較科學(xué)。

2.2 不同形式的秸稈類原料收購及作業(yè)流程分析

(1)盡量收購散料。在送至收購站前能不打捆收購的，盡量不要打捆經(jīng)驗(yàn)如下:①打捆與不打捆的原料作業(yè)或收購成本每噸相差30～50元(各地區(qū)及打捆形式不同有價(jià)格差異)，年耗20萬噸原料的發(fā)電廠如采取打捆料的方案，則每年需多支付600～1 000萬元的直接成本;②打捆草質(zhì)量難以控制。對(duì)于在田間直接打捆收購的原料含水量大，打捆后易發(fā)熱、霉變，堆成大垛時(shí)甚至還會(huì)發(fā)生自燃現(xiàn)象。此外，還有個(gè)別不法商販會(huì)在捆包里夾雜低質(zhì)量的原料，甚至暗藏土、石塊于其中，如此不僅加大了成本，還極易損壞機(jī)器設(shè)備。③在爐前如需拆包及處理包裝物(鐵絲等)，以及再增加分檢設(shè)備又會(huì)增加設(shè)備投資和作業(yè)環(huán)節(jié)問題。

(2)宜在發(fā)電廠邊設(shè)一個(gè)中心大料場(chǎng)而不宜多設(shè)中間小料場(chǎng)，目前有部分項(xiàng)目設(shè)計(jì)及建設(shè)單位，為了增加原料收購量，并減少主廠區(qū)的基礎(chǔ)投資，采取在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)設(shè)多處收購、儲(chǔ)存站的方式，進(jìn)行原料的收購、儲(chǔ)存。其中多出四道作業(yè)環(huán)節(jié)，導(dǎo)致原料的直接成本和間接成本大幅上升，對(duì)于秸稈類原料，其物流方案的設(shè)計(jì)原則是盡量減少作業(yè)環(huán)節(jié)，提高作業(yè)效率，降低作業(yè)成本。由于秸稈類原料的泡、松和低值特性，其物流作業(yè)難度相對(duì)其它原料(如鋼材、煤炭等)要大的多，每多一道作業(yè)流程，其單位成本便會(huì)大幅上升。凡設(shè)中間小料場(chǎng)，再從中間小料場(chǎng)轉(zhuǎn)運(yùn)到終端大料場(chǎng)的，則多出了卸車、堆垛、拆垛、裝車這四道環(huán)節(jié);設(shè)多個(gè)中間小料場(chǎng)的直接成本和間接成本將達(dá)到23.5～48元/噸。同樣，一座年耗料20萬噸的發(fā)電廠，如設(shè)中間小料場(chǎng)，即使有50%的原料需經(jīng)電廠存儲(chǔ)作業(yè)或是所增加的二次運(yùn)輸費(fèi)用，一年也需付出直接的作業(yè)成本300～600萬元。間接成本需支出項(xiàng)目包括:①場(chǎng)地購置費(fèi)或租賃費(fèi);②場(chǎng)內(nèi)硬化、路道、水電、庫房、消防等設(shè)施費(fèi);③管理人員工資等。具分析設(shè)中間小料場(chǎng)上述有關(guān)間接費(fèi)用率，即造成每噸原料平均成本上升10元，那么一年下來也將是近200萬元的額外成本。

綜上兩項(xiàng)成本概算，一個(gè)年耗20萬噸原料的電廠，如設(shè)中間小料場(chǎng)一年所支出的費(fèi)用約為500～800萬元，與在發(fā)電廠附近只建一個(gè)終端大料場(chǎng)，并實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)的年200萬元的直接費(fèi)用相比，其多出的300～600萬元作業(yè)成本，基本可在電廠邊緣征用一個(gè)100～200畝的中心大料場(chǎng)用地。

(3)設(shè)中心大料場(chǎng)的科學(xué)性及必要性。從安全、可靠和經(jīng)濟(jì)的角度講，也宜設(shè)一個(gè)中心大料場(chǎng)，不宜多設(shè)中間小料場(chǎng)，電廠邊緣必須保持一個(gè)月以上的原料儲(chǔ)存量。目前，有的項(xiàng)目設(shè)計(jì)及建設(shè)單位，誤認(rèn)為在電廠附近設(shè)大型儲(chǔ)料場(chǎng)一次性投資大，風(fēng)險(xiǎn)大而不愿建設(shè)大型料場(chǎng)，這又是一個(gè)理念上的誤區(qū)。具體分析如下:①南方每年三季，中原每年二季，北方每年一季的農(nóng)忙期，均會(huì)對(duì)原料供應(yīng)產(chǎn)生很大的影響，每個(gè)收獲季均有近一個(gè)月時(shí)間因勞動(dòng)力緊張而導(dǎo)致原料收購數(shù)量大為減少;②北方遇大雪，南方遇梅雨天氣造成原料較長時(shí)間無法運(yùn)輸?shù)那闆r也是經(jīng)常發(fā)生的;③傳統(tǒng)的節(jié)假日亦會(huì)連續(xù)長時(shí)間的影響原料收購和供應(yīng);④遇市場(chǎng)發(fā)生原料緊缺，中間商聯(lián)合抬價(jià)中斷原料供應(yīng)也是常有的事;⑤不同的季節(jié)所收購原料的價(jià)格會(huì)成倍上升。只有在農(nóng)作物收獲后的幾個(gè)月中進(jìn)行收購是價(jià)格最低的時(shí)機(jī)(在中原和南方，遇每季農(nóng)作物收獲之前，農(nóng)民都需將儲(chǔ)存在谷場(chǎng)上的禾草或秸稈處理掉，以便讓出場(chǎng)地進(jìn)行下一輪的脫谷)。以麥草為例，其在春節(jié)期間以及上半年里所收購原料的價(jià)格，將會(huì)比其它時(shí)間高出一倍之多。所以，應(yīng)有盡量大的料場(chǎng)，在低價(jià)時(shí)備足原料，則可大幅降低原料收購成本。

綜上分析，對(duì)于每天需平均消耗1 000噸原料的秸稈發(fā)電廠，如在工廠附近不備足一個(gè)月以上，以及在棚內(nèi)不備足一個(gè)禮拜的原料，遇到上述情況后，要確保正常生產(chǎn)是不可靠的。因此，在電廠旁邊設(shè)一個(gè)大型原料場(chǎng)(包括大棚料庫)是一項(xiàng)終身受益的科學(xué)決策。

3 秸稈類原料收、運(yùn)、儲(chǔ)、物流工藝介紹及其綜合分析

3.1 關(guān)于不宜采用打包打捆收料的管理方式及成本分析

分析秸稈發(fā)電行業(yè)的原料供應(yīng)或是收購的范圍，應(yīng)當(dāng)立足于方圓一百公里的范圍，太遠(yuǎn)便會(huì)使成本大幅上升。從農(nóng)民或秸稈商販?zhǔn)种惺召徤⒘鲜乾F(xiàn)實(shí)可行的，即使送到電廠原料庫的運(yùn)輸成本略高一些，但比采取工業(yè)打包的作業(yè)成本要小的多。采取打包供料的作業(yè)成本將是散料作業(yè)成本的五倍以上，即每噸料多出作業(yè)成本30～50元。一個(gè)年耗20萬噸原料的發(fā)電廠，如采用打包原料的方式，則每年應(yīng)付出600～1 000萬元的費(fèi)用。比起收取散料的200萬作業(yè)成本，多出400萬～800萬元的額外開支，應(yīng)高度重視。

3.2 關(guān)于設(shè)多個(gè)中間小料場(chǎng)與只設(shè)一個(gè)終端大料場(chǎng)的管理方式及成本分析

采用中間多個(gè)小料場(chǎng)(或收購站)的管理方式，比只設(shè)一個(gè)終端大料場(chǎng)除重復(fù)了場(chǎng)內(nèi)卸車、堆垛、拆垛、裝車的作業(yè)成本外，更大的成本則是重復(fù)了從中間料場(chǎng)到終端料場(chǎng)的運(yùn)輸費(fèi)用(約20～30元/噸)。經(jīng)驗(yàn)證明，項(xiàng)目建設(shè)單位如采取中間多個(gè)小料場(chǎng)(或收購站)進(jìn)行原料收、儲(chǔ)、用的作業(yè)模式，其單位作業(yè)成本將達(dá)到35～45元/噸(其中5元為電廠的終端作業(yè)成本)。如在此基礎(chǔ)上，再實(shí)行打包、打捆的供應(yīng)方式，則每噸原料的作業(yè)成本還將上升30～50元，其單位作業(yè)的總成本將達(dá)到65～85元/噸，一個(gè)年耗原料20萬噸的項(xiàng)目，如采用此類作業(yè)流程，其每年總的作業(yè)費(fèi)用將達(dá)到1 300～1 700萬元。

4 總結(jié)

一個(gè)生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)的原料儲(chǔ)備戰(zhàn)略是關(guān)系到電廠運(yùn)營的根本，運(yùn)用良好的科學(xué)方法進(jìn)行收儲(chǔ)運(yùn)是保證一個(gè)生物質(zhì)發(fā)電廠運(yùn)營的命脈，認(rèn)真研究和分析生物質(zhì)發(fā)電廠燃料供應(yīng)問題，更是我們推進(jìn)生物質(zhì)發(fā)電事業(yè)的重中之重。生物質(zhì)原料的儲(chǔ)備技術(shù)的成熟，將會(huì)加快生物質(zhì)利用的推進(jìn)，從而也將為生物質(zhì)技術(shù)研究奠定良好基礎(chǔ)，擴(kuò)大生物質(zhì)發(fā)電燃料的收儲(chǔ)運(yùn)空間。

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