阜蒙縣秸稈能源化循環(huán)利用模式研究

高志彪

摘要：隨著社會發(fā)展與人們生活水平的提高，阜蒙縣農(nóng)村以稈代煤做飯取暖逐步由煤、燃?xì)饣螂娙〈?。以遼寧省秸稈綜合利用試點縣項目為契機(jī)，以"企業(yè)+經(jīng)紀(jì)人+農(nóng)戶"收儲運(yùn)模式為依托，建立"秸-電-肥"生物質(zhì)熱電能源化循環(huán)利用模式。介紹該模式的內(nèi)涵與特點，并以阜新蒙古族自治縣惠農(nóng)生物質(zhì)熱電有限公司為例，分析能源化利用的經(jīng)濟(jì)、社會及生態(tài)效益。

關(guān)鍵詞：秸稈綜合利用；能源化；循環(huán)利用；模式；效益分析

中圖分類號：S233.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-1161（2018）02-0056-02

據(jù)不完全統(tǒng)計，全世界每年可產(chǎn)生近 20.0億t的秸稈。我國每年秸稈產(chǎn)量為6.5億t左右，而有效利用率只占50%，其余部分大多被付之一炬，帶來嚴(yán)重的社會、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)問題，成為政府關(guān)心、社會關(guān)注的熱點和難點。秸稈作為光合產(chǎn)物的生物質(zhì)，如果沒有被合理利用，其中的營養(yǎng)成分和熱能就直接損失掉了。相反，如果將它作為原料以不同的方式予以利用，就會顯現(xiàn)出不同的價值。為了不讓秸稈成為“放錯了位置的資源”，利用各種途徑加強(qiáng)秸稈綜合利用，對于農(nóng)作物秸稈增值、農(nóng)民增收、減少焚燒秸稈環(huán)境污染具有重要的現(xiàn)實意義。秸稈是一種很好的清潔可再生能源，2 t秸稈的熱值相當(dāng)于1 t標(biāo)準(zhǔn)煤，而其平均含硫量只有0.38%，遠(yuǎn)低于煤1.00%的平均含硫量，具有較好的能源效益和環(huán)境效益。秸稈能源化可提高能源利用效率，還可使能源配置更為合理，并減少CO2等有害氣體排放，緩解農(nóng)村地區(qū)能源供應(yīng)短缺的狀況。

1 阜蒙縣秸稈能源化利用現(xiàn)狀

阜蒙縣農(nóng)村以稈代煤做飯、取暖的形式一直存在，但隨著社會發(fā)展與人們生活水平的提高，絕大部分正逐步由煤、燃?xì)饣螂娙〈?017年，阜蒙縣秸稈能源化利用達(dá)37.14萬t，占全縣農(nóng)作物秸稈綜合利用總量的24.99%，其中，生物質(zhì)發(fā)電13.45萬t，農(nóng)戶用作燃料23.40萬t。

在利用秸稈發(fā)電方面，以阜蒙縣惠農(nóng)生物質(zhì)熱電有限公司“企業(yè)+經(jīng)紀(jì)人+農(nóng)戶”收儲運(yùn)模式為依托，推動農(nóng)作物秸稈的能源化利用。公司與22家經(jīng)紀(jì)人（合作社）合作，2017年完成收儲利用秸稈13.45萬t。在秸稈成型燃料方面，全縣有10余家秸稈成型燃料固化企業(yè)在消耗利用農(nóng)作物秸稈，另有直燃秸稈鍋爐可消耗部分秸稈。

2 阜蒙惠農(nóng)“秸—電—肥”生物質(zhì)熱電能源化循環(huán)利用模式

2.1 模式內(nèi)涵

利用秸稈生物質(zhì)特性，將其作為再生能源進(jìn)行直燃發(fā)電、供暖和集中利用。電站鍋爐中燃燒后產(chǎn)生的秸稈底灰、炭灰作為優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料返回大地，可以提升土壤肥力，減少化肥施用量。

2.2 模式特點

一是農(nóng)作物秸稈屬于再生能源，可在一定程度上替代煤炭用于燃料發(fā)電，減少一次性有限能源耗量，滿足周邊地區(qū)供熱供電需求。二是秸稈生物質(zhì)發(fā)電可在一定程度上解決大量秸稈焚燒帶來的嚴(yán)重環(huán)境污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，建設(shè)美麗鄉(xiāng)村。三是秸稈燃燒后產(chǎn)生的底灰和炭灰作為有機(jī)肥料返回大地，有助于提升土壤肥力，減少化肥施用，實現(xiàn)“秸—電—肥”生物質(zhì)熱電循環(huán)利用。

3 典型案例

以阜新蒙古族自治縣惠農(nóng)生物質(zhì)熱電有限公司為例。該公司計劃總投資4.37億元，依托阜蒙縣農(nóng)業(yè)資源豐富、玉米種植面積廣等區(qū)位優(yōu)勢，利用各類秸稈等農(nóng)田廢物作為燃料，通過生物質(zhì)鍋爐直燃技術(shù)實現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)。目前，公司一期項目1×18 MW抽汽凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組（配75 t/h高溫、高壓循環(huán)流化床秸稈鍋爐）已投產(chǎn)發(fā)電，每天可利用400余t秸稈進(jìn)行直燃發(fā)電，平均每天發(fā)電40萬kW·h，年完成發(fā)電量1.2億kW·h，供熱總面積超53萬m2。

用于發(fā)電的秸稈來源：一是組織阜新及周邊農(nóng)民合作組織及農(nóng)機(jī)大戶參與秸稈打包收集工作，按鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域分別簽訂秸稈供貨合同，供給電廠使用。二是公司分別建立秸稈加工專業(yè)合作社和新能源公司，利用公司自有打包設(shè)備，對運(yùn)距較遠(yuǎn)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)自行打包收儲，通過自營模式總結(jié)打包經(jīng)驗，建成秸稈綜合利用示范點，并引進(jìn)秸稈壓塊技術(shù)。經(jīng)壓塊加工后的秸稈熱值高、耐燃燒、密度大、體積小、儲存運(yùn)輸使用方便。三是為了解決秸稈收儲面積廣、需求量大的難題，公司充分利用農(nóng)戶閑置的農(nóng)機(jī)設(shè)備，開展秸稈打包交叉作業(yè)，節(jié)省電廠資金投入。四是為了及時將秸稈包運(yùn)至場內(nèi)，公司積極協(xié)調(diào)當(dāng)?shù)卣疄檫\(yùn)送秸稈包的車輛開通綠色通道，保障秸稈運(yùn)輸工作順利完成。

4 效益分析

阜蒙縣農(nóng)村以稈代煤做飯、取暖的形式一直存在，但隨著社會發(fā)展與人民生活水平的提高，絕大部分正逐步由煤、燃?xì)饣螂娙〈?，城市周圍或比較富裕地區(qū)秸稈家用消耗為零。

4.1 經(jīng)濟(jì)效益

秸稈能源化利用的經(jīng)濟(jì)效益，可從農(nóng)民和發(fā)電廠2個視角分析：

1） 農(nóng)民視角。按照245.00元/t的收購價格計算，每年消耗秸稈總量約13.45×104 t的發(fā)電機(jī)組，僅秸稈一項可增加農(nóng)民年收入為

13.45×104 t×245.00元/t=3.295×107元

2） 發(fā)電廠視角。與標(biāo)準(zhǔn)煤相比，各類秸稈的折算系數(shù)在0.429～0.543之間，其熱值平均折合標(biāo)準(zhǔn)煤約1/2。按此計算，2017年燃料化利用秸稈13.45×104 t，相當(dāng)于6.73×108 t標(biāo)準(zhǔn)煤。研究表明，1 kg秸稈可發(fā)電1 kW·h，原料費(fèi)用不到0.20元，比煤炭發(fā)電的原料成本小得多，而我國規(guī)定秸稈發(fā)電的上網(wǎng)電價比煤炭發(fā)電上網(wǎng)電價高0.25元。可見，秸稈發(fā)電對于農(nóng)民和廠商是雙贏的。

4.2 社會效益

秸稈發(fā)電需要消耗大量的農(nóng)作物秸稈，將到處堆放的秸稈充分利用起來，可使村容整潔、環(huán)境美好；燃燒剩余的草木灰可回收利用，變成高效有機(jī)肥料，實現(xiàn)秸稈資源循環(huán)再生利用；秸稈發(fā)電是電力供應(yīng)的補(bǔ)充，可緩解地區(qū)電力緊張，消除電力不足對人們生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不利影響；秸稈收購、運(yùn)輸、發(fā)電等需要大量勞動力，可提供很多就業(yè)機(jī)會，同時，秸稈收儲運(yùn)體系的建立和完善，可帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并使從業(yè)人員增收致富。

4.3 生態(tài)效益

秸稈資源發(fā)電是“資源—產(chǎn)品—再生資源”的經(jīng)濟(jì)形式，是一種農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)。據(jù)估算，每利用1.0×104 t秸稈替代煤燃燒，將減少CO2排放1.4×104 t、SO2排放40 t、煙塵排放100 t。因此，秸稈發(fā)電既能提供電力補(bǔ)充，又能改善農(nóng)業(yè)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，解決農(nóng)民焚燒秸稈造成的環(huán)境污染，具有良好的生態(tài)效益。

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