關于探索秸稈燃料化利用路徑的思考

齊金香 張洪斌 李懷芬

秸稈是一種相對清潔的可再生能源，平均含硫量只有3.8‰，而煤的平均含硫量約為10‰。根據國務院辦公廳印發(fā)的《農村人居環(huán)境整治三年行動方案》和山東省《農村人居環(huán)境整治三年行動實施方案》文件精神，要求推進農業(yè)生產廢棄物資源綜合利用，建立健全秸稈收儲運體系，實施秸稈能源化集中供氣、發(fā)電和秸稈固化成型燃料供熱等項目。國家發(fā)展改革委辦公廳、農業(yè)部辦公廳在《關于開展秸稈氣化清潔能源利用工程建設的指導意見》中明確提出要建成若干秸稈氣化清潔能源利用實施縣，實施區(qū)域內秸稈綜合利用率達到85%以上，有效替代農村散煤，為農戶以及鄉(xiāng)鎮(zhèn)學校、醫(yī)院、養(yǎng)老院等公共設施供應炊事取暖清潔燃氣。

目前，全國各地都在加大對秸稈燃料化利用的研發(fā)推廣力度，使用壓塊秸稈供暖做飯應該是秸稈綜合利用的一條新出路，部分地區(qū)已有成功的實踐和做法，效果明顯。但在多數地區(qū)的農村普遍存在著直接燃燒秸稈、樹枝、木屑等生物質料的情況，能量利用率低，環(huán)境污染嚴重。

一、秸稈利用存在的問題

一是秸稈綜合利用方式單一，60%-80%的秸稈利用主要以行政推動下的秸稈切碎還田為主，農戶對全部進行秸稈切碎還田的“一刀切”政策認同感不高、自發(fā)性不強，期盼秸稈多元化利用。二是許多地區(qū)由于連續(xù)多年進行夏、秋兩季秸稈還田，部分地塊的秸稈還田量已趨于飽和，需要改變土層結構或者進行一定時間的腐熟，多元化的秸稈綜合利用有助于解決這個問題。三是秸稈機械打捆占比較小，年打捆能力在40萬噸左右。由于秸稈利用企業(yè)少、規(guī)模小、方式單一，每年通過市場化運作，僅能有效解決部分秸稈，造成秸稈打捆收儲比較效益差，出現(xiàn)部分秸稈無銷路、堆積浪費的現(xiàn)象。

二、秸稈燃料化利用可行性分析

1、秸稈供熱優(yōu)勢

秸稈供熱布局靈活，適用范圍廣，就地收集原料、就地加工轉化、就近消費，適合構建城鎮(zhèn)分布式清潔供熱體系，替代城鎮(zhèn)民用中小型工業(yè)燃煤燃油鍋爐，可以解決多地長期以來農村冬季取暖燃煤爐數量較多，燃煤比重較大，清潔能源替代任務較重的問題。既減少了農村秸稈露天焚燒，實現(xiàn)了秸稈長期穩(wěn)定、多元化利用，又提供清潔熱力，帶動秸稈綜合利用轉型升級。

2、效益分析

壓塊后的秸稈燃料密度：700-1400千克/立方米;灰分：1-20%;水分≤15%。熱值：3700-4500大卡/千克;秸稈壓塊燃料的熱值以秸稈的種類不同而不同。以玉米秸稈為例：熱值約為煤的0.7～0.8倍，即1.25噸的玉米秸稈成型燃料塊相當于1噸煤的熱值，玉米秸稈壓塊燃料在配套的下燃式生物質燃燒爐中燃燒，其燃燒效率是燃煤鍋爐的1.3～1.5倍，因此1噸玉米秸稈成型燃料塊的熱量利用率與1噸煤的熱量利用率相當。以單個農戶家庭4間房屋，取熱面積80-100平方米為例計算，3個月取暖期，對生物質、煤炭、天然氣、電4種取暖方式進行成本對比分析：

生物質燃料取暖方式，用生物質燃料約2噸，每噸500元，共計1000元;煤炭取暖方式，取暖季用煤炭2噸，每噸1080元，共計2160元;天然氣取暖方式，取暖季用氣約1800方，共計4140元;電取暖方式，取暖季用電約6000千瓦時，共計3300元。

（1）生物質取暖方式：按照炊暖兩用爐具測算，成本主要包括生物質爐具約4200元，暖氣片及安裝配套費用約2200元，共計6400元;取暖季用生物質燃料約2噸，共計1000元，以上合計7400元。

（2）電取暖方式：成本主要包括電取暖設備購置及安裝配套費用。按照目前已完成煤改電用戶成本測算，單戶功率5千瓦左右，碳晶板、碳纖維電暖器購置及線路改造、人工安裝費約4600元;取暖季用電約6000千瓦時，共計3300元，以上合計7900元。

（3）天然氣取暖方式：成本主要包括燃氣爐、暖氣片、燃氣灶具購置及安裝配套費用。按照目前已完成煤改氣用戶成本測算，燃氣爐約3000元，暖氣片及安裝配套費用約2200元，共計5200元;取暖季用氣約1800方，共計4140元（暫不考慮階梯價格），以上合計9340元。

（4）煤炭取暖方式：成本主要包括塊煤采暖爐具1100元，暖氣片及安裝配套費用約為2100元;取暖季用清潔煤炭2噸，共計2160元，以上合計5360元。

對比以上四種取暖方式，生物質取暖方式與煤改電、煤改燃氣相比初始投資小，生物質取暖燃料成本低，比較效益高;與燃煤相比屬于清潔型能源，除爐具初始投資高于燃煤爐具以外，環(huán)保性能、燃料成本均好于燃煤。

綜合以上可以看出，生物質（秸稈壓塊）資源豐富，成本低，污染小，綜合比較效益明顯。

三、存在的問題

1、設備適應性、通用性有待提高

以華北地區(qū)為例，采暖季近3個月左右，采暖爐使用周期短，不利于推廣普及。農村做飯主要依靠煤氣和柴草，如果完善炊事功能，非取暖季代替燃氣和柴草做飯，將更利于推廣和應用。

2、供熱成套設備成本較高

以炊暖兩用爐具為例，成本主要包括生物質爐具約3380元，暖氣片及安裝配套費用約2200元，共計5580元，一次性投入大，老百姓一時難以承受。

四、解決問題的措施

1、完善政策支持

整合秸稈綜合利用、“煤改氣”、“煤改電”等方面資金和政策，將利用秸稈等生物質能供熱作為大氣污染防治和清潔供熱的重要措施，與治理散煤、“煤改氣”、“煤改電”等一起納入工作部署和計劃，加強統(tǒng)籌協(xié)調，明確利用秸稈生物質能供熱的目標、任務和措施。

2、強化體系建設

建立健全政府政策引導、社會資本參與的長效機制，利用農機合作社、秸稈收儲點等經營主體優(yōu)勢，建立秸稈收儲體系，推進秸稈燃料化利用規(guī)模化、標準化運行。依托農機合作社等秸稈收儲利用主體，下設若干秸稈收儲基地、秸稈壓塊燃料生產基地，保障生產原料的穩(wěn)定供給，建立起合作社與農民緊密結合、互利共贏的機制，實現(xiàn)秸稈從收集到綜合利用的全產業(yè)鏈。

3、加快試點示范

生物質取暖設備一次性投入大，不利于農戶接受，一定程度上影響了這項技術的推廣。建議對秸稈成型機、生物質換熱機給予適當的補貼。

（作者單位：276100山東省郯城縣農業(yè)機械發(fā)展促進中心）