“雙碳”背景下遼寧秸稈打捆直燃鍋爐供暖技術(shù)應(yīng)用研究

摘要：秸稈打捆直燃鍋爐供暖作為一種環(huán)保、可再生的能源利用方式，在我國北方地區(qū)得到了廣泛應(yīng)用。介紹遼寧省秸稈打捆直燃鍋爐供暖技術(shù)的應(yīng)用背景和現(xiàn)狀，通過實例分析其經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益，提出以用促禁、政府引導(dǎo)、完善體系等發(fā)展對策。

關(guān)鍵詞：秸稈打捆直燃鍋爐； 秸稈能源化利用；“ 雙碳”； 供暖

中圖分類號：TK6 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-1161（2024）06-0071-02

2020年9月，中國明確提出2030年“碳達(dá)峰”與2060年“碳中和”目標(biāo)。在此背景下，國家對可再生能源日益重視。秸稈作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)物，具有分布廣、種類多、可再生、儲量大、污染低等優(yōu)點[1]，應(yīng)用前景廣闊。以我國糧食主產(chǎn)區(qū)遼寧為例，每年農(nóng)作物秸稈總量約2500萬t，隨著農(nóng)作物秸稈綜合利用項目的實施，全省秸稈綜合利用率穩(wěn)定在90%以上，其中秸稈能源化利用比例約占1/4。秸稈能源化是利用農(nóng)業(yè)廢棄物循環(huán)再利用的一條主要途徑，也是秸稈高值化利用的主要方向[2]，主要有打捆直燃鍋爐供暖、秸稈熱解發(fā)電、秸稈固體成型燃料及燃燒、玉米秸稈沼氣等4種模式[3]。在“雙碳”背景下，秸稈打捆直燃鍋爐供暖方式受到重視并迎來政策利好。秸稈打捆直燃鍋爐供暖是指將機械打包好的秸稈直接送入專用鍋爐燃燒，以提供熱源進行供暖的技術(shù)模式，這種可再生的能源利用方式逐步在我國北方地區(qū)得到應(yīng)用，但在生產(chǎn)實踐中還存在一些問題，有待提出相應(yīng)解決方案，從而為遼寧農(nóng)作物秸稈綜合利用提供支持。

1遼寧省秸稈打捆直燃鍋爐供暖技術(shù)應(yīng)用背景

2024年，遼寧省人民政府發(fā)布的《遼寧省空氣質(zhì)量持續(xù)改善行動實施方案》提出到2025年非化石能源消費比重達(dá)到13.7%左右，要求全省積極開展燃煤鍋爐關(guān)停整合，縣級及以上城市建成區(qū)原則上不再新建35 t/h及以下的燃煤鍋爐。PM2s未達(dá)標(biāo)的城市全域基本淘汰10 t/h及以下的燃煤鍋爐，所有城市建成區(qū)基本淘汰35 t/h及以下的燃煤鍋爐。強調(diào)要加強秸稈綜合利用和禁燒，提高秸稈離田效能。采用秸稈打捆直燃鍋爐供暖技術(shù)，將機械打包好的秸稈直接送入專用鍋爐燃燒以提供熱源，不僅實現(xiàn)了農(nóng)作物秸稈的能源化利用，還可取代燃煤鍋爐，契合國家及省碳排放達(dá)峰的目標(biāo)要求，為秸稈打捆直燃鍋爐的應(yīng)用開拓了廣闊空間。

2遼寧省秸稈打捆直燃鍋爐供暖技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及模式

2.1秸稈打捆直燃鍋爐供暖技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

遼寧省在國內(nèi)率先研發(fā)推廣秸稈打捆直燃鍋爐供暖技術(shù)，該技術(shù)已入選農(nóng)業(yè)農(nóng)村部秸稈綜合利用十大技術(shù)模式。經(jīng)過十幾年的發(fā)展完善，秸稈打捆直燃鍋爐供暖已成為遼寧農(nóng)村集中供熱取暖的重要方式，配套設(shè)備從原來的半自動化逐漸完善到自動化、智能化（現(xiàn)已升級到2.0版本），供暖主體也由農(nóng)村集中供暖發(fā)展到畜禽養(yǎng)殖、設(shè)施農(nóng)業(yè)、糧食烘干等多個領(lǐng)域，形成了一批有代表性的供暖企業(yè)。目前，全省已建設(shè)秸稈打捆直燃集中供暖項目167處，安裝秸稈打捆直燃供暖鍋爐200臺，總噸位達(dá)800蒸噸，供暖面積達(dá)300萬m²。農(nóng)作物秸稈含碳量達(dá)40%，能源密度為14.0～7.6 MJ/kg，折算下來2t秸稈的熱值約與1 t標(biāo)準(zhǔn)煤相當(dāng)，可有效替代和節(jié)約化石能源。按照200臺秸稈打捆直燃供暖鍋爐年利用農(nóng)作物秸稈60萬t計算，相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤近30萬t。從生態(tài)效益上看，秸稈打捆直燃供暖鍋爐的溫室氣體排放量僅為煤炭溫室氣體排放量的1/10～1/7，其顆粒排放物濃度、二氧化硫排放濃度、氮氧化物排放濃度均符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求，排污程度遠(yuǎn)低于燃煤鍋爐。從經(jīng)濟效益上看，采用秸稈打捆直燃鍋爐供暖方式，每個采暖期可比燃煤節(jié)約成本2～5元/t。

2.2遼寧省秸稈打捆直燃鍋爐供暖技術(shù)應(yīng)用模式

2.2.1鄉(xiāng)鎮(zhèn)集中供暖模式 以鐵嶺順鑫熱力有限公司為例，該公司負(fù)責(zé)鐵嶺市腰堡鎮(zhèn)的集中供暖服務(wù)。2021年安裝了4臺6t秸稈打捆直燃鍋爐，總投資600萬元，供暖面積30萬m²。燃料為圓草捆，每個供暖期的秸稈總用量約1.8萬t，可利用0.24萬hm²土地產(chǎn)生的秸稈量，按200元/t計算，供暖成本約360萬元。燃煤鍋爐每個供暖期約耗煤9000 t，按700元/t計算，共需燃料費用630萬元?？梢?，以秸稈為供暖燃料，每個供暖期比燃煤節(jié)省燃料成本270萬元，平均節(jié)省約1.78萬元/d。同時，還可減少二氧化碳排放量2.24萬t，二氧化硫76.5 t。此外，秸稈鍋爐排出的灰渣（10%出灰量）由附近有機肥廠負(fù)責(zé)運走后，與牛糞、雞糞混合做成有機肥料，可節(jié)省運輸費用1.8萬元/a。

2.2.2 畜禽養(yǎng)殖供暖模式 以華美集團沈陽幸福農(nóng)場為例，2020年安裝2臺6 t秸稈直燃專用鍋爐，燃料為圓草捆，總投資290 萬元，為17 棟雞舍和員工宿舍供暖，供暖面積3.5 萬m²。在2023年冬季-30 ℃條件下，鍋爐出水溫度68 ℃，回水溫度50 ℃，年消耗秸稈3500 t，相當(dāng)于466.67 hm²土地產(chǎn)出的秸稈量。

農(nóng)作物秸稈由當(dāng)?shù)匦滦娃r(nóng)業(yè)經(jīng)營主體負(fù)責(zé)供應(yīng)，收購價格為240元/t（含夏季儲存費40元/t），每個周期專用鍋爐秸稈用量3500 t，燃料成本為84萬元。傳統(tǒng)燃煤鍋爐每個周期燃煤用量1 750 t，按照240元/t計算，燃料成本183.75萬元?？梢姡越斩挒楣┡剂厦總€供暖期比燃煤節(jié)省燃料成本99.75 萬元（電力、人工和維護費基本相同未納入計算）。同時，年節(jié)煤1750 t相當(dāng)于減少二氧化碳排放4585 t，減少二氧化硫排放14.9t。此外，秸稈鍋爐排出的灰渣（10%出灰量）由附近有機肥廠負(fù)責(zé)運走，與牛糞、雞糞混合做成有機肥料，可每年節(jié)省運輸費用3 500元，既避免了環(huán)境污染，又實現(xiàn)了生態(tài)循環(huán)。

3遼寧省秸稈打捆直燃鍋爐供暖技術(shù)推廣建議

3.1堅持以用促禁

國務(wù)院印發(fā)的《空氣質(zhì)量持續(xù)改善行動計劃》要求各地結(jié)合實際對秸稈禁燒范圍等作出具體規(guī)定，進行精準(zhǔn)劃分。但從露天禁燒秸稈的效果來看，當(dāng)面臨巨大的秸稈離田處理壓力和春季緊張的農(nóng)事安排時，面對農(nóng)民訴求，個別省份仍然會留有露天焚燒秸稈的窗口期[4]。這就需要統(tǒng)籌考慮，以禁燒為推動力，促進秸稈綜合利用。建議進一步加大政策和資金扶持力度，將秸稈綜合利用和秸稈禁燒工作納入政府目標(biāo)管理績效考核體系中，從而達(dá)到秸稈禁燒和綜合利用的目的.

3.2加強政府引導(dǎo)

秸稈打捆直燃供暖市場目前還處于初級階段，這主要受限于設(shè)備一次性投資較大。為推動散煤替代落實落地，建議將秸稈打捆直燃供暖作為當(dāng)前財政扶持的重點，鼓勵在鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府、學(xué)校、醫(yī)院及鄉(xiāng)鎮(zhèn)集中供暖住宅小區(qū)使用秸稈打捆直燃鍋爐供暖方式，并在條件成熟的地區(qū)考慮整縣推進。在秸稈資源豐富且冬季寒冷的東北地區(qū)推廣該技術(shù)，具有重要的生態(tài)意義和現(xiàn)實意義。

3.3完善支持體系

目前，在遼寧省實施秸稈綜合利用重點縣項目的部分地區(qū)，秸稈打捆直燃鍋爐得到了一定范圍的應(yīng)用，獲得了一定限度的項目資金支持，但應(yīng)用范圍不廣、支持力度不夠。建議將秸稈打捆直燃鍋爐設(shè)備納入農(nóng)機購置補貼目錄中，以促進先進適用設(shè)備的應(yīng)用，并在稅務(wù)、用電、貸款等方面給予政策傾斜，以降低秸稈直燃企業(yè)的經(jīng)營成本，提升其市場競爭力。倡導(dǎo)合作社供應(yīng)秸稈、供暖企業(yè)負(fù)責(zé)運營的市場化運作方式，構(gòu)建完備的安全運營制度，優(yōu)化操作規(guī)程，以確保秸稈直燃供暖設(shè)備安全運行。