“機制木炭”作為清潔燃料的可行性分析

夏冬前

（泰興市環境監測站，江蘇泰興 225400）

嚴格意義上講，清潔能源是不排放污染物的能源，包括核電和“可再生能源”。主要是太陽能、水能、風能、氫能、地熱能、潮汐能、電能、核能等；其中風能、水能、太陽能、生物能源是國家正在推廣的四大能源。在海邊上建設的風能發電，成本較高，投資回收期較長；水能必須是在有江河水的地方由專業部門才能建設，也就是說，從事非能源生產的企業沒有能力進行建設；太陽能雖然已經大規模建設，主要是用于居民的日常生活；這些清潔能源，在工業企業和三產服務業中，很難得到大規模的應用，只能是在國家組織的建設中，以轉變成電能形式得到應用。而生物能源也在大規模的建設之中，但由于環保政策與應用的相關規定，還沒有在工業生產上大規模的應用，尤其是生物質能，即指通過光合作用而形成的各種有機體，包括所有的動植物和微生物。現實生活中，大量的秸稈，也是生物質能的集聚物，這些能源，曾經是農民生活中主要能源，但是，隨著城鎮化的發展和農民勞動力轉向城市，秸稈被大量廢棄，甚至在田間被大量焚燒，既惡化了環境空氣質量，而且又連續地浪費著巨大的資源。如果將秸稈生產成“機制木炭”，并能在工業化生產中得到廣泛應用，則秸稈焚燒帶來的環境污染問題能夠解決，又能節省大量的礦石能源，并減少因使用礦石能源，而帶來的二氧化硫和煙塵的排放，同時，又將廢棄的秸稈產品化，給產生秸稈的農民以及使用秸稈能源的企業帶來經濟效益。

1 “機制木炭”的定義和保障性分析

1.1 “機制木炭”的定義

“機制木炭”是采用農林廢棄物（秸稈、稻殼、木屑、樹枝等）為原料，通過專門加工設備在特定工藝條件下加工的塊狀、棒狀或顆粒狀產品，是可以用于工業鍋爐燃燒后放出熱量的生物質成型燃料。

1.2 “機制木炭”產品生產的保障性分析

1.2.1 “機制木炭”生產原料來源分析

“機制木炭” 作為能源產品，主要是有燃燒后產生大量的熱量，目前農村生長的玉米、小麥、稻草、棉花、蘆葦以及工農業加工產生的鋸沫、花生殼、中藥渣、工業垃圾、樹枝樹皮都可以作為生產“機制木炭”的原料。一般以秸稈為原料，其資源量很大，以江蘇省為例，一年以小麥和水稻為主的秸稈產生量達到4000萬噸，目前少部分被利用，大部分被農民在夏秋兩季于田頭焚燒。

1.2.2 “機制木炭”產品的性能

成型后的秸稈燃料，體積小，比重大，耐燃燒，便于貯存和運輸，體積相當于同重量的秸稈的三十分之一，密度為0.9~1.4克/立方厘米，熱值可達3200~6500大卡，是高揮發性的固體燃料.產生灰量達5%~9%，燃點低。煤炭燃燒后產生渣量在30%~40%，殘留在渣中的熱量30%左右，秸稈燃料燃燒完全，其與5000大卡的工業、發電煤炭有同等的燃燒價值。

1.2.3 秸稈能源產品生產成功的范例

目前，有成熟的秸稈煤炭加工廠的技術與加工機械，如泰興市就已經有一家年產3000噸的小型加工廠正常運行，已經供幾個小型企業加熱鍋爐使用。目前秸稈可以生產各種產品，生產秸稈能源加工產品就有好幾類，有木炭類、有燃料塊類以及生產建筑材料裝飾板類，以及用造紙生產。其中用于能源的產品就有木炭類、有燃料塊類，而能夠用于工業生產上就是燃料塊類產品，其使用機械技術已經成熟，產品產量和產質穩定，可以用于鍋爐上使用。且無需對鍋爐進行改造，僅需要注意鼓風燃燒技術。

2 “機制木炭”作為清潔燃料的條件和依據

“機制木炭”自身的質量決定了其成為清潔能源的可能性，“機制木炭”的質量可見表1；主要有七方面，一是有足夠發熱量，決定了“機制木炭”成為燃料的基礎，而且，中國幾千年來，農民生活的主要燃料就是秸稈；二是含硫量較低，低于清潔燃料中輕質柴油的含硫量，即低于0.2%，其較低的含硫量，決定了燃燒后產生和排放的二氧化硫較少，滿足清潔燃料和環保要求。三是法律許可上，環境保護部辦公廳《關于生物質成型燃料有關問題的復函》（環辦函（2009） 797號）說明，采用農林廢棄物（秸稈、稻殼、木屑、樹枝等）為原料，通過專門設備在特定工藝條件下加工的塊狀、棒狀或顆粒狀等生物質成型燃料，可有效改善農林廢棄物的燃燒性能，其硫、氮和灰份含量較低，在配套的專用燃燒設備上燃燒，可實現清潔、高效燃燒，產生的二氧化硫、氮氧化物和煙塵較少，不屬于高污染燃料。甚至在城市燃氣不足時，生物質成型燃料可作為一種替代燃料。四是“機制木炭”使用的廣泛性，其可用于中小企業的各種工業鍋爐，也可用于工業加熱窯爐，能保障工業生產供熱的供熱需求。五燃燒產生的灰渣主要富含鉀元素，秸稈灰渣是很好的鉀肥，既可用于城市花草的花肥料，也可用于農村的農業生產，便于處理，符合“資源化、減量化、無害化”處理廢棄物處理的原則。六其加工原料秸稈本身的廉價上，可以保障秸稈加工產品的利潤和加工產品的市場需求，保障了企業使用機制木炭產品可能性，增加了產品市場競爭的能力。七按照《可再生能源法》的要求，財政部從2006年起設立了可再生能源發展專項資金，明確對可再生能源開發利用的科學技術研究、標準制定和示范工程等給予支持。在調研基礎上，已與有關部門分別制定并實施了支持非糧生物能源、風力發電、太陽能和淺層地能在建筑領域規模化應用等可再生能源發展的政策措施，從實踐情況看，效果良好。如泰興市機制木炭類生產項目，已經得到了國家財政部的專項財政補助，表明我國有支持秸稈能源化利用的財政政策，將促進發展我國可再生能源事業的發展。

表1 燃料質量對比表

續表

3 推廣利用“機制木炭”的優點

我國是一個多煤少油的國家，目前能源消費主要靠自給自足，問題是結構不合理，缺油。長遠看，我國人口基數大，隨著經濟發展，能源消耗增長，能源供需矛盾會日益突出。發展可再生能源是優化能源結構、保障能源安全的必由之路。不管是在各鄉鎮的工業企業，還是在各工業集中區，不管是單獨供熱，還是集中供熱，依次主要還是燃燒煤炭、燃燒重油、電加熱和輕質柴油，而這些能源都是不可再生資源，同時，燃燒過程中產生和排放了大量污染物，主要表現在排放大量的二氧化硫和煙塵，影響了污染物減排的控制工作任務的完成，影響大氣環境質量，影響工農業生產，影響我國經濟的正常發展。而推廣利用機制木炭類秸稈能源就可以排放二氧化硫的問題，保障大氣主要污染物二氧化硫排放量如期消減任務的完成，并解決工業經濟發展過分依賴石化燃料的問題，并保護不可再生的礦物資源的不被過分開發利用。

3.1 作為機制木炭原料的秸稈可以再生

秸稈自然資源豐富，來源廣泛， 一年可生一季或三季，產生量大，利用秸稈能源，克服不可再生自然資源的缺點。

3.2 節約能源

據實際應用分析，一般地講，以麥草為原料的機制木炭，燃燒后產生的熱量與同質量5000大卡的煤炭燃燒后釋放的能量相當。如一個縣級市一年使用150萬噸的煤炭，如能使用80萬噸的機制木炭，則會節約80萬噸的煤炭資源。

3.3 減少了污染物排放量

由于秸稈資源中含硫量較低，如以0.03%計算，則使用80萬噸的秸稈能源，一年產生的二氧化硫的量僅480噸，而使用80萬噸的煤炭，如以優質煤炭含低硫0.8%計算， 扣除進入煤渣中含硫量，一年產生的二氧化硫的量達到10240噸，相比使用秸稈能源，每年少產生二氧化硫達9760噸。在不進行削減二氧化硫的情況下，廢氣直接排放，也只有480噸，相比使用煤炭，不僅少排放了二氧化硫，還減少了大量的污染治理費用。

在原來焚燒秸稈的基礎上，充分利用秸稈燃料，也減少了大量二氧化碳氣體的排放，這對于提倡低碳經濟的中國仍至于全世界，都有極大的好處。

3.4 固廢處置設施投資少

由于秸稈能源使用后產生灰渣量少，僅在5%~9%之間，因此，相對于煤渣產生30%以上的量來說，其臨時堆放場的大小建設要求就不同，尤其是可作為城市花草和農業用鉀肥的灰渣，可隨時用作肥料。

3.5 為社會積累了財富

用秸稈加工使用機制木炭有著明顯的經濟效益，外購5000大卡的一噸煤炭，以750元/噸計（現行價已達1250元/噸），如使用同質量同價格的秸稈能源，對社會而言，就節省了大量的礦物質能源，同時，將使用能源的價值轉化成當地的經濟財富，使當地的農民直接收益，增加了農民的收入，應該說，每畝地一年可增加125元以上。對于一個縣級市而言，按年產生80萬噸，按每千克0.2元計，可增加當地社會經濟純收入達到16000萬元。如經過加工，其產品可達到700元/噸，在一個縣級市可產生56000萬元的財富，扣除加工電費等，加工過程中產生的純利還能達到24000萬元；同時，將使用煤炭消耗的財富留在了當地農民手中，富裕了一方百姓。

3.6 為禁燒秸稈提供了條件并改善大氣環境質量

秸稈焚燒后，不僅使PM10大量上升，而且產生危害更大的PM2.5（陰霾）；每年秸稈焚燒工作花費了大量的人力物力，同時，夏、秋收期間，因為秸稈焚燒，大氣質量已經達到污染以上，如將秸稈加工為機制木炭，作為能源進行利用，大量有效地利用了燃燒產生的熱量，將有效地為秸稈焚燒工作提供條件，并控制環境空氣污染，保護環境空氣質量。

3.7 促進社會經濟的發展

由于秸稈能源本身的價格較低，在工業經濟上，可以保障工業產品在燃料使用上的低成本，提高產品的競爭力；同時， 秸稈能源加工行業的興起，也能發展為一個產業，并帶動相關機械、電子儀表行業的興起。

4 秸稈燃料產品作為清潔燃料使用的存在的問題

4.1 秸稈燃料產量較少

就目前而言，泰興市境內，從事生產秸稈燃料塊的企業只有一家，雖然產品質量可靠，但年產也只有3000噸，只能滿足一個小規模的企業供熱所需，無法滿足大量企業的正常生產需求。反過來，企業在項目規劃建設時，也不能指望使用機制木炭來保障正常的生產所需能量，使得機制木炭的大規模生產受到限制。

4.2 項目建設審批中無明確的文件規定

在項目建設審批時，沒有明確的政策規定，只有國家環境保護部對某單位的司法解釋說明秸稈燃料不是高污染的燃料，沒有文件明確說明是清潔燃料，在項目審批中， 致使一些部門和個人堅持使用輕質柴油、天燃氣來維護正常的生產供熱需求，而沒有根據司法解釋的內涵與意義來推廣應用秸稈燃料塊類產品，又使建設項目環保驗收時碰到難題，無法保障項目的環保“三同時驗收”，使得秸稈燃料類機制木炭找不到大規模的市場需求，限制了秸稈燃料的大規模生產。

4.3 秸稈收購運輸的困難

由于秸稈本身的廉價，造成了運輸費用和收購人工的費用相對較高，致使農民在收割時不愿意收集運輸出售，雖然秸稈產生量大，但要保障大規模生產，還沒有相關的政策出臺進行支援秸稈的收購運輸。

4.4 自然清潔能源較少直接用于工業經濟建設項目

雖然太陽能、風能是清潔能源，但是，在建設項目中，尤其是工業項目建設能源應用上是很少應用。原因是該清潔能源由企業自身建設難以創造較大的能源量，不能滿足企業的生產供熱需求。到目前為止，沒有一家生產性企業自主生產機制木炭，用于企業本身提供熱量。

5 建議

（1）政府部分要重視機制木炭類等秸稈生物質燃料的應用，注意宣傳和推廣使用機制木炭類等秸稈生物質燃料，在工業和服務項目建設中，以適當比例規定秸稈能源燃料的使用量；可以隨著項目經濟的發展，產生巨大的秸稈能源利用市場，促進秸稈能源加工基地的建設，提供大量的秸稈能源。

（2）加大支持力度，建立秸稈能源產品的生產加工基地， 制定優惠的財政稅收政策，減免秸稈能源產品加工經營的稅收，提高秸稈能源加工建設的投資信心和投資量，增加秸稈能源產品的生產加工基地數量，提高秸稈能源產品量。

（3）由政府出臺政策，鼓勵生產加工企業與使用企業進行聯產，保障機制木炭的使用量，確保生產加工的利益，提高生產加工的積極性。

（4）出臺相關的財政補貼政策，用于提供秸稈收購價格，使農民在秸稈的收集、運輸和銷售上，有利可圖，從而提供機制木炭大量加工使用的基礎。

（5）在清潔生產審核工作中，將節電省煤節水減排與使用秸稈燃料量結合實際起來一起審核，使秸稈燃料使用量提高到控制范圍內。

（6）國家明文規定秸稈燃料為清潔能源，讓環境保護環評人員、項目建設環境審批人員、驗收監測人員等有法可依。

6 結束語

綜上所述，機制木炭類秸稈生物質燃料的推廣使用工作，長遠地看，利國利民，不僅保障我國社會能源的安全穩定使用，也能極大限度地保護環境質量。不僅保護了自然礦產資源，也保護生態環境，保護人民身體健康。因此，從產品作為清潔能源要求、本身產品的性能、市場需求、加工條件、經濟和環境效益上，機制木炭都有可以作為清潔燃料，而應加以組織生產和使用。

［1］ 揚子晚報.江蘇空氣質量全國“中等偏下”［N］ .2010-8-19（A14）.

［2］ 環境保護部辦公廳函.關于生物質成型燃料有關問題的復函，環辦函（2009）797號.