新疆綠色可再生能源棉稈的低碳轉(zhuǎn)型研究

王亞麗 劉震龍 程燕

摘?要：棉秸稈作為綠色可再生能源具有很高的開發(fā)利用價值，但是新疆目前對于棉桿能源化利用率相對較低，本文分析棉稈能源化利用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，找出可再生能源棉稈再利用過程中存在的問題，提出構(gòu)建政策支持體系、合理布局生物質(zhì)能企業(yè)、鼓勵龍頭企業(yè)發(fā)展、發(fā)揮農(nóng)民合作社作用以及建立和完善棉稈收集體系的對策建議，促進(jìn)可再生能源棉稈的低碳轉(zhuǎn)型，推動新疆經(jīng)濟循環(huán)、綠色、高質(zhì)量發(fā)展。

關(guān)鍵詞：可再生能源棉稈；棉稈發(fā)電；循環(huán)經(jīng)濟

中圖分類號：F2?????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A??????doi：10.19311/j.cnki.16723198.2023.10.007

1?引言與文獻(xiàn)綜述

對于綠色可再生能源棉稈的研究主要集中在兩方面：一是棉稈資源化潛力分析。田童、劉新平等（2016年）認(rèn)為新疆棉花秸稈資源化潛力較大，但目前受自然、社會條件約束使其難以得到完全發(fā)揮；張崇尚、劉樂等（2017）利用土地遙感數(shù)據(jù)和GLO-PEM模型，評估秸稈能源企業(yè)在各地地區(qū)布局的適宜性，并通過對比分析，認(rèn)為新疆適宜建立小型秸桿能源企業(yè)。二是棉稈利用問題。左旭、畢于運等（2015年）認(rèn)為棉稈棉稈最適合燃用，也適合新能源化利用。其次是沼氣生產(chǎn)。吳從穩(wěn)、陳小兵等（2016年）認(rèn)為棉稈的直接粉碎還田和堆腐還田均能顯著增加土壤的有機含量，唐鵬飛、韓兵兵等（2021年）認(rèn)為棉稈還田促進(jìn)棉田土壤有機碳積累，降低其累積礦化率，增強土壤固碳能力。

韓芹芹、楊躍輝等（2008）認(rèn)為新疆棉稈現(xiàn)行利用方式主要局限在直接焚燒和粉碎還田兩方面，兩者均存在技術(shù)與經(jīng)濟上的制約和不良后果，棉稈不同的利用方式其碳排量是不同的，其碳排放量由大到小依次是：棉稈薪柴燃料、棉稈焚燒、棉稈肥料化、棉稈飼料化、秸稈發(fā)酵沼氣。

綜上，梳理已有文獻(xiàn)可知，新疆棉稈資源發(fā)展較大，其利用方式目前主要集中在焚燒和直接還田，而這樣的處理方式并不是最優(yōu)選擇，仍會有較大的碳排放量，不利于新疆綠色經(jīng)濟發(fā)展，不利于棉稈能源化利用的低碳轉(zhuǎn)型。為彌補不足，文章研究棉稈作為綠色可再生能源在利用中存在的問題，提出相關(guān)低碳轉(zhuǎn)型的建議，新疆可再生能源棉稈資源豐富，但是其利用率低，開發(fā)利用棉稈進(jìn)行發(fā)電，符合國家產(chǎn)業(yè)政策，具有經(jīng)濟、社會、生態(tài)效應(yīng)，市場前景廣闊。

2?新疆綠色可再生能源棉稈的利用現(xiàn)狀

目前，新疆僅有阿瓦提縣、巴楚縣兩家生物質(zhì)發(fā)電廠，國能阿瓦提生物發(fā)電有限公司和國能巴楚生物發(fā)電有限公司都成立于2006年，分別于2008年9月與11月建成并網(wǎng)發(fā)電，主要由國能生物發(fā)電集團(tuán)有限公司新疆分公司統(tǒng)一管理。生物質(zhì)發(fā)電廠發(fā)電燃料品種為棉稈等農(nóng)林廢棄物，發(fā)電方式為直燃，替代部分燃煤發(fā)電，降低二氧化碳的排放，棉稈能源化利用主要表現(xiàn)為：一是棉稈固化、氣化利用；二是棉稈發(fā)電。

（1）棉稈固化、氣化利用。棉稈氣化主要是在控氧狀態(tài)下進(jìn)行有效燃燒，將棉稈中的碳、氫等元素轉(zhuǎn)化成一氧化碳、氫、甲烷等可燃?xì)怏w。棉稈固化主要指通過壓塊機將棉稈進(jìn)行高溫高壓成固體塊狀或顆粒狀的產(chǎn)品，來代替煤炭。新疆主要在棉稈裂解氣化方面在部分地區(qū)進(jìn)行試點，但試點項目展露出設(shè)備維護(hù)困難，供氣不穩(wěn)定，氣化站建設(shè)投資大，增加政府財政負(fù)擔(dān)，氣化氣溫值相對偏低，且棉稈沼氣易受溫度影響。新疆在棉稈固化、氣化上的能源化利用仍受技術(shù)的制約，因此尚未形成規(guī)模效應(yīng)。

（2）棉稈發(fā)電。棉桿發(fā)電是棉桿能源利用化最主要和重要的形式之一。在能源短缺、環(huán)境危機和鼓勵生物質(zhì)能開發(fā)的背景之下，棉花秸稈發(fā)電作為可再生能源促進(jìn)經(jīng)濟綠色發(fā)展。目前規(guī)制我國生物質(zhì)可再生能源開發(fā)的法律主要有《中華人民共和國可再生能源法》和《中華人民共和國節(jié)約能源法》，近年來，我國相關(guān)部門陸續(xù)出臺優(yōu)惠政策和產(chǎn)業(yè)政策推進(jìn)可再生能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)社會經(jīng)濟循環(huán)發(fā)展。

3?新疆棉稈低碳轉(zhuǎn)型中存在的問題

3.1?棉稈能源利用政策體系不完善，資金投入不足

對于棉桿利用的鼓勵政策并不完善。在政策方面，建立激勵機制、重點企業(yè)的扶持、技術(shù)手段研發(fā)的加快和專項規(guī)劃制定等方面尚有余力，無法適應(yīng)棉桿產(chǎn)業(yè)化高水平發(fā)展要求，并且，政府投入資金不足，盡管新疆農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化每年會有一定的金額，但是這些資金沒用統(tǒng)一使用，使用都很分散，因此造成資金投入分散，無法突出產(chǎn)業(yè)重點，未能形成合力，對政策扶持和資金投入起到了削弱作用，使政策專項無法發(fā)揮全部效用。

3.2?農(nóng)民與企業(yè)之間利益機制不清晰，缺少統(tǒng)一組織管理

農(nóng)民是獨立的個體經(jīng)營者，自負(fù)盈虧，在市場經(jīng)濟進(jìn)程中要面臨著很多困難，風(fēng)險承受能力較弱?，F(xiàn)存的農(nóng)民合作社大多是農(nóng)民自己組織起來成立，缺乏管理，對市場環(huán)境的判斷力及抗風(fēng)險能力較弱。在棉稈產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中，行情低迷，棉稈資源供過于求時，企業(yè)壓價收入；但當(dāng)棉稈市場供不應(yīng)求時，農(nóng)民便不遵守協(xié)議，將棉稈賣給出價高的企業(yè)，打破契約精神。因此，企業(yè)與農(nóng)民之間的利益機制不清晰，損害了企業(yè)利益和農(nóng)民自身的利益，同時也制約著棉稈產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。

3.3?龍頭企業(yè)發(fā)展面臨瓶頸

作為棉稈產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵參與者，龍頭企業(yè)具有開拓市場、連接市場和農(nóng)戶、帶動棉稈產(chǎn)業(yè)發(fā)展、是農(nóng)民增收的重要的橋梁。龍頭企業(yè)的帶動，對于棉稈產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展至關(guān)重要，但新疆棉稈企業(yè)很少，根本無法形成產(chǎn)業(yè)化規(guī)模；在產(chǎn)品研發(fā)方面，很多企業(yè)對存在高附加值的棉稈產(chǎn)品加工很少，缺乏深加工產(chǎn)業(yè)鏈，拓展產(chǎn)品市場能力不足，帶動棉稈產(chǎn)業(yè)化發(fā)展能力相對弱。

企業(yè)要提高生產(chǎn)效率需要提高科技創(chuàng)新能力。從棉稈能源利用上來看新疆缺乏科學(xué)技術(shù)，如果能夠進(jìn)行科技上的突破，無疑對于棉稈能源的利用效率大幅提升，也會推動棉稈能源對于電能、沼氣能等能源的替代使用，改善能源結(jié)構(gòu)。新疆龍頭企業(yè)開展棉稈的能源化利用，主要的限制是來源于技術(shù)層面，要解決這些問題，需要時間，并且在短期內(nèi)棉稈的技術(shù)突破還比較困難，所以大規(guī)模發(fā)展為時過早。所以企業(yè)應(yīng)挑起科技創(chuàng)新大梁，從棉稈產(chǎn)業(yè)化開始，積極創(chuàng)新技術(shù)，以降低成本為新疆棉稈能源化利用添磚加瓦。

3.4?生物質(zhì)能企業(yè)區(qū)域發(fā)展不均

新疆以天山為界劃分為南疆與北疆，南疆地區(qū)主要有阿克蘇地區(qū)、喀什地區(qū)、和田地區(qū)、巴音郭楞蒙古自治州、克孜勒蘇柯爾克孜自治州；北疆主要是塔城地區(qū)、阿勒泰地區(qū)、伊犁哈薩克自治州、昌吉回族自治州、哈密地區(qū)、吐魯番地區(qū)、博爾塔拉蒙古自治州。根據(jù)《新疆統(tǒng)計年鑒2021》，我們可以看到棉花在南疆種植面積為1097.09千公頃（不含新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)），北疆種植面積為539.56千公頃（不含新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)），如圖3所示。而目前新疆相關(guān)生物質(zhì)能企業(yè)只在南疆有兩家，在北疆地區(qū)并沒有布局，這無疑制約著北疆地區(qū)棉稈能源利用化的發(fā)展，是北疆地區(qū)棉稈資源的浪費。

3.5?棉稈收貯以及物流體系落后

在棉稈產(chǎn)業(yè)化利用過程中，對棉稈資源的高需求、高質(zhì)量以及供應(yīng)平穩(wěn)要求，恰好與棉稈體積大、收集地域較為分散且季節(jié)性強而很難收集和運輸?shù)奶攸c相悖。因此棉稈產(chǎn)業(yè)化利用的難點在于棉稈資源的收貯以及物流體系建設(shè)。

相對而言，新疆較于內(nèi)地部分方面仍是落后的，其在棉稈能源利用上也是相對落后的，如收儲的技術(shù)手段、一套完整的棉稈收儲運輸體系等，這對于企業(yè)棉農(nóng)主體方面的成本問題相當(dāng)重要，以及影響棉稈利用的效率。在棉稈能源利用方面，相關(guān)企業(yè)及農(nóng)戶有較為先進(jìn)的技術(shù)、經(jīng)驗無疑是對棉稈能源利用發(fā)展推動的強大助力。

4?新疆棉稈低碳轉(zhuǎn)型對策建議

4.1?構(gòu)建政策支持體系

一是，制定產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)劃。首先，制定新疆棉桿資源的利用方案。其次，根據(jù)新疆棉稈地域性的差異進(jìn)行有目標(biāo)、有方向、有著重點的制定各個層次的方案。最后要根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況具體問題具體分析例如縣里如何規(guī)劃、鄉(xiāng)里如何規(guī)劃等，選擇棉稈利用方式和途徑，以發(fā)揮當(dāng)?shù)貎?yōu)勢進(jìn)行棉桿資源產(chǎn)業(yè)化利用合理布局配置，同時應(yīng)該延長其產(chǎn)業(yè)鏈。

二是，政府有相關(guān)補貼激勵政策。首先，對于使用和購買棉稈制品的加工利用者進(jìn)行補貼，拉動棉稈制品的消費增長。其次對于使用購買棉稈設(shè)備和相關(guān)技術(shù)的企業(yè)和人員進(jìn)行補貼。最后，對于棉農(nóng)直接進(jìn)行人力成本、運輸、打包成本進(jìn)行部分補貼，減低棉農(nóng)收集成本，擴大棉農(nóng)經(jīng)濟收入。

4.2?發(fā)揮農(nóng)民合作組織作用

農(nóng)民合作社是在農(nóng)村家庭承包經(jīng)營的基礎(chǔ)上進(jìn)行組建，確保了黨在農(nóng)村的基本政策的穩(wěn)定性和連續(xù)性，農(nóng)民群眾在自愿的原則下進(jìn)行自由加入或者退出合作社，進(jìn)入合作社的社員是同類農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)經(jīng)營者或農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營服務(wù)的提供者與利用者，農(nóng)民合作社是互助性組織，為全體成員進(jìn)行謀利。通過農(nóng)民合作社，所有棉農(nóng)當(dāng)共同承擔(dān)風(fēng)險，享有利益，統(tǒng)一調(diào)配收集存儲棉稈，降低成本，共同使用新技術(shù)提高生產(chǎn)效率，開拓新的市場。與此同時，農(nóng)民合作組織當(dāng)以推動棉稈利用和保護(hù)生態(tài)環(huán)境為原則，推動產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，增長經(jīng)濟效益。

4.3?鼓勵龍頭企業(yè)發(fā)展

通過龍頭企業(yè)來帶動棉稈利用生產(chǎn)發(fā)展。在生產(chǎn)前期，企業(yè)當(dāng)與棉農(nóng)簽訂合同，根據(jù)產(chǎn)品的數(shù)量、質(zhì)量價格及波動幅度。生產(chǎn)中期，棉農(nóng)根據(jù)合同來收集，儲運棉稈，生產(chǎn)后后期，企業(yè)按照合同將所需標(biāo)的物回收，通過企業(yè)自身的各種優(yōu)勢來對棉稈制品來進(jìn)行深加工以提升產(chǎn)品附加值，創(chuàng)造盈利。農(nóng)戶和企業(yè)兩者圍繞棉稈的數(shù)量、質(zhì)量進(jìn)行協(xié)商合作，棉農(nóng)只負(fù)責(zé)提供生產(chǎn)或提供棉稈，而龍頭企業(yè)則需要發(fā)揮自身優(yōu)勢，包括對棉稈的運輸、存儲、加工、銷售、售后服務(wù)等。

一方面提供資金借貸，拓展融資通道以減少企業(yè)資金壓力，對棉桿產(chǎn)業(yè)化龍頭企業(yè)的扶持力度加大。積極開展融資租賃等業(yè)務(wù)，吸引更多的龍頭企業(yè)到市場融資，解決企業(yè)資金鏈問題，以降低企業(yè)壓力促進(jìn)棉稈資源高效利用。另一方面加大對企業(yè)資金技術(shù)等補貼，扶持企業(yè)對于棉稈加工、棉稈發(fā)電等的高效利用，以降低企業(yè)成本，帶動棉農(nóng)推動棉稈產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。建立循環(huán)經(jīng)濟體系的企業(yè)加大稅收優(yōu)惠、價格補貼等扶持推動龍頭企業(yè)快速發(fā)展健康發(fā)展。最后，企業(yè)也當(dāng)提升自身科技創(chuàng)新能力，降低棉稈收集存儲成本，實現(xiàn)棉稈產(chǎn)業(yè)化提上日程。

4.4?合理布局生物質(zhì)能企業(yè)

新疆地廣人稀，棉花沿綠洲種植，北疆棉花種植面積是南疆棉花種植面積的二分之一以上（不含新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)種植棉花面積），就棉花種植面積和種植分布情況來看，南北疆根據(jù)棉花種植面積的分布情況以及當(dāng)?shù)毓I(yè)化水平進(jìn)行生物質(zhì)能企業(yè)的合理規(guī)劃建立，將有利于棉稈能源化利用的深化，促進(jìn)新疆可再生能源棉稈的循環(huán)、均衡發(fā)展，帶動當(dāng)?shù)毓I(yè)產(chǎn)值增值，為當(dāng)?shù)孛揶r(nóng)創(chuàng)利增收。

4.5?建立和完善棉桿收集體系

建立先進(jìn)、經(jīng)濟并且適合實地情況的棉稈收集處理供應(yīng)的系統(tǒng)，穩(wěn)定的棉稈供應(yīng)可以充分的保障農(nóng)民的利益，這個系統(tǒng)以龍頭企業(yè)為主，農(nóng)民參與，各級政府監(jiān)督市場化推進(jìn)。制定可落實的，可行的資源供應(yīng)保障方案，確保棉稈可以持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)。鼓勵條件好的地方和加工企業(yè)建立棉稈儲存基地，鼓勵研發(fā)棉稈收集，加工運輸設(shè)備的研制與應(yīng)用。建立大型倉庫儲存棉稈，還應(yīng)該積極培育棉稈經(jīng)紀(jì)人，鼓勵企業(yè)與棉稈經(jīng)紀(jì)人或種植大戶簽訂長期收購協(xié)議，盡可能降低成本和原料供應(yīng)的風(fēng)險。同時學(xué)習(xí)引進(jìn)先進(jìn)優(yōu)秀經(jīng)驗，落實和完善棉稈收集體系。

參考文獻(xiàn)

［1］田童，劉新平.基于因子分析法的新疆棉花秸稈資源化潛力SWOT分析[J].中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃，2016，37（05）：1319.

[2]張崇尚，劉樂.中國秸稈能源化利用潛力與秸稈能源企業(yè)區(qū)域布局研究[J].資源科學(xué)，2017，39（03）：473481.

[3]左旭，畢于運.中國棉稈資源量估算及其自然適宜性評價[J].中國人口·資源與環(huán)境，2015，25（06）：159166.

[4]吳從穩(wěn)，陳小兵.棉稈不同處理方式對濱海鹽堿土理化性質(zhì)和棉花產(chǎn)量的影響[J].中國土壤與肥料，2016，（05）：96104.

[5]唐鵬飛，韓兵兵.棉稈還田不同年限對土壤有機碳及其礦化特征的影響[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2021，35（12）：127133.

[6]韓芹芹，楊躍輝.新疆棉稈循環(huán)經(jīng)濟利用的適宜模式探討[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2008，（10）：172178.

[7]戴清秀，王鵬程.低碳背景下四位一體循環(huán)農(nóng)業(yè)模式研究——以新疆南疆棉花秸稈資源循環(huán)利用為例[J].塔里木大學(xué)學(xué)報，2019，31（01）：6474.