黑龍江省農作物秸稈能源化利用現狀、存在問題及對策研究

翟繼輝 周慧秋

（東北農業大學，黑龍江 哈爾濱 150030）

農作物秸稈已經從農業廢棄物轉變為重要的生物質資源，在國內外受到廣泛關注。近年來，隨著農民生活水平的提高和能源利用方式的轉變，秸稈能源利用已為政府和社會各界關注。作為農業大省，黑龍江省秸稈資源豐富，秸稈能源化利用已成為黑龍江省農村發展低碳經濟的重要內容之一，對推進農村經濟可持續發展和新農村建設具有重要意義。

一、黑龍江省農作物秸稈資源狀況

中國是糧食作物種植大國，每年生產的農作物秸稈約10億噸，其中至少5億噸被燒掉或廢棄，轉化成能源相當于1億噸車用燃油，比中國全年車用油總量還要多。秸稈能源化利用模式作為解決秸稈資源浪費、焚燒環境污染的重要途徑之一，其利用技術主要包括秸稈氣化、秸稈液化、秸稈沼氣、秸稈固化、秸稈發電等。

作為我國最大的商品糧生產基地，黑龍江省發展生物質能擁有得天獨厚的條件，其中秸稈資源以玉米、水稻、大豆、小麥等糧食作物以及亞麻等經濟作物類秸稈為主。2010年黑龍江省各類農作物播種面積為2.14億畝（1畝=0.0667公頃），秸稈資源總量約為7642.3萬噸，其中主要農作物玉米、稻谷和豆類秸稈分別占農作物秸稈資源總量的60.8%、24.1%和11.8%（見表1）。

表1 2010年黑龍江省主要農作物秸稈產量

二、黑龍江省農作物秸稈能源化利用現狀

黑龍江省在秸稈能源利用技術研究和開發方面已取得一些進展，但整體仍處于發展的初始階段，不同技術的研發深度和產業化發展不均衡。其中，秸稈發電等技術比較成熟，通過政府提供補貼等經濟激勵政策，基本實現產業化應用；而秸稈固化、秸稈沼氣、秸稈氣化和秸稈液化等技術還處于試點示范階段。

（一）秸稈氣化

秸稈氣化是以秸稈為原料，經過熱解和還原反應生成可燃性氣體，目前主要有秸稈氣化集中供氣和戶用的秸稈氣化爐兩種應用形式。秸稈氣化集中供氣多以村屯為單位，利用秸稈氣化技術，集中生產秸稈燃氣，用管網分戶輸送，供應農戶做飯、取暖。黑龍江省從1997年開始進行秸稈氣化技術試點，并成功經受嚴冬考驗。截至2006年末，全省共建秸稈氣化站41處，已有10000多農戶使用秸稈燃氣。在戶用秸稈氣化爐的發展上，哈爾濱道外區巨源鎮城子村村民發明的利用秸稈、稻殼等廢棄物作燃料的多功能秸稈氣化爐能生火做飯、洗澡、取暖，并獲國家發明專利。在煤、液化氣價格居高不下的今天，秸稈氣化技術的推廣和應用不僅有廣闊的市場發展前景，而且符合黑龍江省發展低碳經濟，建設社會主義新農村的要求。

（二）秸稈固化

秸稈固化是通過機械設備將秸稈擠壓，壓縮成需要形狀，然后作為燃料直接燃燒，也可進一步加工成生物炭。普通煤燃燒效率約為60%，而秸稈固化后的燃燒效率超過80%，燃燒效率高且污染小，節約大量能源。黑龍江省地處高寒地區，坑灶是農村地區主要的取暖方式，秸稈成型燃燒不僅符合傳統使用習慣，而且從根本上解決了農村大量秸稈后續使用問題，特別是隨著煤炭價格的不斷上漲，秸稈固化將是解決未來農村能源問題的主要途徑之一。

近些年來，黑龍江省非常重視生物質固化技術，一些科研院所和企業開始進行生物質固化技術和設備的研制，并已投入生產。其中，黑龍江省農科院研發的“輕度炭化法制生物質固化成型燃料技術”，基本實現無煙塵排放，清潔、可再生，同時具備生產工藝簡單、安全性高、價格相對低廉的優點。2009年，年產燃料21萬噸的黑龍江省首家秸稈固化顆粒燃料生產基地在蘭西縣北安鄉落成并投產運營。

（三）秸稈沼氣

秸稈沼氣是指利用沼氣設備，采用中、高溫高濃度發酵工藝制取可燃氣體。根據工程規模（池容）大小和利用方式，可將其劃為農村戶用秸稈沼氣、秸稈生物氣化集中供氣、大中型秸稈生物氣化工程三類，其中小型沼氣池既占地又費工費時。國家大力提倡和推廣在農村興建集中供氣沼氣工程，并給予十分優惠的財政扶持政策。黑龍江省沼氣工程剛剛起步，已有一批示范工程投入建設。2006年，海林農場建設了一個3000 m3的以稻草和麥秸為原料的秸稈沼氣池，可為300戶村民提供生活用沼氣。2009年賓縣、甘南縣和青龍山農場分別啟動了秸稈沼氣集中供氣工程試點項目。同年，黑龍江省與瑞典合作的秸稈生物沼氣示范工程在賓縣賓西經濟開發區進行建設，它是黑龍江省第一家小城鎮生物質能源燃氣供熱聯產工程、黑龍江農村能源重點工程。

（四）秸稈發電

秸稈發電是以農作物秸稈為主要燃料的一種發電方式，它是秸稈優化利用的最主要形式之一。按燃燒生物質的性質劃分，秸稈發電主要包括兩種：一是以燃用糧食作物的秸稈（如玉米秸稈）進行發電，二是以燃用糧食加工后的剩余物（如稻殼）進行發電。近年來，黑龍江省利用秸稈發電項目發展迅速，從2006年黑龍江首家玉米秸稈生物質發電示范工程——國能望奎生物質發電項目在綏化市望奎縣正式奠基到目前，黑龍江省已分別建成燃燒秸稈電廠9座和燃燒稻殼電廠9座（見表2和表3）。

表2 黑龍江省燃燒秸稈的電廠情況

表3 黑龍江省燃燒稻殼的電廠情況

（五）秸稈液化

秸稈液化技術是通過物理、化學、生物方法，使秸稈中的木質素、纖維素等轉化為醇類、可燃性油或其他化工原料。以秸稈作原料制造生物質乙醇，不但可生產再生能源，而且可減少溫室氣體排放，可作為汽油的替代能源。目前黑龍江省在該領域取得較大進展，其中以黑龍江省雙連能源發展股份有限公司最具代表性。該公司是國內第一家利用秸稈生產燃料乙醇的民營科技企業，2007年12月建成投產，已經具備年加工高粱、玉米秸稈120萬噸的生產能力，燃料乙醇生產量10萬噸/年，標志著黑龍江省能源建設實現從“黑色”（石油煤炭）能源向“綠色”（農作物）能源的轉變。

三、黑龍江省農作物秸稈能源化利用存在的主要問題

黑龍江省雖然在秸稈能源利用技術開發與推廣方面取得一定成績，但秸稈能源項目建設剛剛起步，相關技術和設備有待完善，典型示范項目較少。目前，存在的主要問題如下：

（一）秸稈的收、儲、運難度大，成本偏高

與西方發達國家現代農場生產不同，黑龍江省農業具有分散生產、小農經營的特點，造成全省秸稈收購的對象多為分散的農戶，為秸稈的大量收購帶來很大難度。此外，秸稈自身具有質地松散、密度低，體積大，易蟲蝕、霉變和腐爛，季節性強等特點，收集、運輸、存儲、防腐等成本急劇上升。

（二）秸稈能源化應用技術、設備的成熟性與實用性不強

一是在秸稈氣化利用方面，主要問題是氣化爐在氣化過程中產生焦油含量過高，同時在秸稈氣化燃氣熱值、燃氣凈化技術和秸稈燃氣綜合效益等方面有待改進與提高。以黑龍江省各氣化站為例，雖然其生產的秸稈燃氣符合國家農業行業標準，但與城市煤氣相比，其焦油含量要高出3～5倍，熱值卻僅為其1/3～1/4。二是秸稈固化成型設備的實用性、系列化有很多不足，主要體現在生產率低、成型能耗高、主要工作部件的使用壽命短、設備系統配合協調能力差、運行不穩定等。三是秸稈發電機組設備——發電鍋爐存在綜合效率低、腐蝕、結焦等問題。四是在秸稈液化利用方面，主要是秸稈和植物纖維的前期化學處理技術、纖維素酶的酶活性以及酶解效率等問題。

（三）生產規模較小，產業化程度不高

黑龍江省秸稈能源化利用還處于初級階段，規模小、不集中，特別是大型的秸稈發電廠、秸稈沼氣站、秸稈氣化站等在大部分縣市還處于空白狀態，未能形成規模化、產業化。同時，秸稈能源化利用企業規模普遍較小，缺乏龍頭企業的帶動，加工轉化能力不高，企業化、市場化管理模式經營秸稈氣化站、秸稈發電廠等進展遲緩，造成黑龍江省秸稈規模化生產企業不多，產業化程度需要進一步提高。

（四）資金投入不足，配套政策不完善

秸稈能源化企業的一次性投資都較大，少則幾十萬元，多則幾千萬甚至上億元。企業從工程項目建設中獲取的收益一般較低，投資回收周期長，此外受秸稈原料成本偏高的影響，全省秸稈能源化企業多處于微利經營狀態。與此同時，黑龍江省秸稈能源化項目建設用地、用電、排污費收取以及稅收等方面的優惠政策和落實還不到位。以秸稈發電為例，2006年國家發改委頒布《可再生能源發電價格和費用分攤管理試行辦法》，明確了2006年及以后建設的可再生能源發電項目上網電價及費用分攤管理辦法，但該《試行辦法》對可再生能源發電上網電價只有一個籠統的規定，對秸稈發電上網沒有額外的補貼政策。根據目前所規定的上網電價，秸稈發電企業想通過秸稈發電上網盈利還很困難。近幾年來，雖然國家對秸稈能源化項目的投入逐年增加，但還未形成穩定有效的投入機制，僅靠黑龍江省政府的資金、政策扶持遠遠不夠。

（五）群眾認識不足，推廣力度有限

秸稈能源化利用是一件利國利民的好事，但受傳統生活方式的影響，全省農作物秸稈多被燃燒還田或廢棄，廣大農民以及農村基層干部對秸稈能源化利用的意義認識不足，缺乏秸稈能源意識、經濟意識和循環意識，對于秸稈能源化利用的長遠利益、社會和環境效益以及利用的新途徑等認識不到位，致使黑龍江省秸稈能源化相關技術的推廣與普及進展緩慢。

四、加強黑龍江省農作物秸稈能源化利用的對策與建議

為加快推進黑龍江省秸稈能源化利用水平，一方面要重點解決農村能源問題，重點發展秸稈沼氣、秸稈固化燃料等，另一方面通過形成秸稈能源利用的長效機制，使秸稈能源化開發利用向儲運機械化、購銷商品化、途徑多元化、產品多樣化、開發利用產業化方向發展。為此提出以下幾點對策：

（一）健全秸稈收儲運體系，降低生產成本

秸稈原材料的充足供應是相關企業以及示范項目正常運行的有力保障，因此不斷健全和完善秸稈收儲運服務體系已成亟待解決問題。根據黑龍江省農業分散生產、小農經營的特點，可在機制創新上做文章。建立以企業為龍頭，農戶參與，縣、鄉（鎮）人民政府監管，市場化推進的秸稈收集和物流體系，鼓勵發展農作物聯合收獲、撿拾打捆、貯存運輸全程機械化，建立和完善秸稈田間處理體系。在利用原有的糧食等收儲機構人員和場地基礎上，鼓勵有條件的地方和企業建設必要的秸稈儲存基地。

（二）加強科技研發，縮短技術熟化時間

針對黑龍江省秸稈能源化利用項目中相關技術不夠成熟、設備實用性差、綜合效益低等問題，省農村能源主管部門應進一步整合科研資源，聯合科研單位、大專院校和有關企業，精心組織各有關專業領域技術較強的科技力量，加大科研投入，深入研究秸稈能源化利用相關技術。重點解決秸稈固化、秸稈沼氣、秸稈發電以及秸稈收儲運等關鍵技術，針對項目推廣中發現的主要技術問題進行攻關，縮短技術熟化時間。通過對秸稈能源化相關技術及設備的不斷優化和完善，降低秸稈能源化企業的生產成本，滿足農民對低廉、優質、清潔能源的需求，逐步推動黑龍江省農村向綠色、低碳經濟發展方式轉型。

（三）培育龍頭企業，帶動產業化發展

龍頭企業是秸稈初加工、深加工產業化的重要紐帶，在推動規模化生產、打造秸稈轉化產業鏈、完善市場流通機制等方面發揮著重要作用。秸稈收集量大而分散，個體農戶和農村集體經濟組織的資金規模、市場信息來源和銷售渠道有限，只有依靠多個龍頭企業將散戶聯系起來，建立起緊密型利益聯結機制。按照“基地+企業+技術+散戶”的運轉模式，由風險承受能力強的企業來負責信息、運輸、銷售、市場運作等環節，由基地發揮人員培訓、技術、宣傳等功能，打造成以散戶為載體、企業為紐帶、市場化運作的秸稈能源化利用產業集團，實現秸稈規模利用的多贏局面。

（四）籌措建設資金，制定優惠政策

秸稈能源化利用項目一次性投入較大、風險高，必須調動社會各方面力量，盡快建立財政投入、金融貸款及社會融資等渠道相結合的多元化資金投入機制。特別要加大重要秸稈能源化技術的研發和產業化示范項目的投入力度。另外，政府要對秸稈固化、秸稈制燃料乙醇、秸稈發電以及秸稈收儲運等關鍵技術和設備研發給予一定的財政補貼。應進一步完善對國家需要重點扶持和鼓勵發展的秸稈發電、秸稈生產乙醇等生產企業的稅收優惠政策，以解決秸稈能源化產業成本偏高的突出問題，為新能源企業的發展創造一個良好的投資與發展環境。

（五）加強宣傳教育，提高公眾對秸稈能源化利用的自覺性

推廣秸稈能源化利用在黑龍江省剛剛起步，基本處于示范階段，廣大干部群眾對這些新技術還缺乏必要的了解和認識。因此，要充分發揮廣播、電視、報紙等大眾傳播媒體的輿論引導作用，提高公眾對秸稈能源化利用的認識水平和參與意識。通過召開現場會、組織參觀學習、開展技術培訓、進行效益對比等多種形式，教育農民更新觀念，追求健康文明的生活方式，為秸稈能源化推廣與普及打下堅實的群眾基礎。

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