廬江縣農作物秸稈能源化利用的實踐與思考

季立仁，李布青，華勝，朱中賓，劉姣姣

（1.安徽省廬江縣生態能源局，安徽 廬江 231500；2.安徽省農業科學院農業工程研究所，安徽 合肥 230031；3.安徽喜洋洋農業科技有限公司，安徽 廬江 231500）

安徽省廬江縣是一個農業大縣，地處安徽省中部合肥市南部，主要種植水稻、小麥、玉米和油菜等，耕作制度以一年兩熟為主，農作物秸稈資源非常豐富。據調查統計，2020年全縣（不含白湖農場）農作物秸稈理論資源量為80.68萬t，可收集量為50.32萬t[1]。

隨著農村經濟的快速發展和農民生活水平的不斷提高，農村燃料結構發生了很大改變，電、液化氣、天然氣等優質清潔能源逐漸成為廣大農民生活的主要能源，農作物秸稈逐漸變為廢棄物，秸稈露天焚燒時有發生，隨之解決秸稈禁燒帶來的問題也成為各級政府的重要工作。近年來，國家和地方各級政府相繼出臺秸稈綜合利用系列政策，對秸稈焚燒及其綜合利用提出要求，尤其是安徽省人民政府出臺了《安徽省農作物秸稈綜合利用三年行動計劃（2018年～2020年）》[2]，全省各地秸稈綜合利用工作蓬勃開展。廬江縣搶抓機遇，大力開展秸稈綜合利用，尤其在秸稈能源化利用方面，進行了積極探索，取得了顯著成效，但也存在一些問題。本文結合近年來廬江縣秸稈能源化利用工作實踐，對目前存在的問題進行了分析，并對推進秸稈能源化工作提出發展建議，以期為各級政府和相關部門推進秸稈能源化利用提供一些借鑒和參考。

1 廬江縣秸稈能源化利用的實踐

近年來，廬江縣在秸稈能源化利用方面進行了積極探索，重點在推廣省柴灶和生物質爐、秸稈熱解氣化、秸稈固化成型、秸稈發電、秸稈沼氣等方面進行探索，并取得了一定成效。至2020年底，全縣推廣使用省柴節煤爐灶13.3萬戶，新建秸稈氣化站1處、推廣生物質爐100臺，新建秸稈固化成型燃料生產廠4家、生物質發電廠1家，推廣戶用秸稈沼氣7000多戶，利用秸稈作部分發酵原料的大中型沼氣工程48處。2020年全縣能源化利用秸稈量達16.22萬t，占秸稈可收集資源量32.23%[1]。

1.1 推廣省柴灶和生物質爐

省柴灶是指對農村老式柴灶的燃燒系統進行改進，改進后的熱效率達到20%～35%；生物質爐一般以秸稈成型燃料為燃料，采用反燒原理來增加燃程，使得燃料完全充分燃燒，比其他爐灶節能30%～40%。

廬江縣自上世紀八十年代末開始，在全縣范圍組織實施省柴灶試點項目，對農村老式灶進行改進，改進后的省柴灶熱效率比老式灶提高50%以上，全縣累計推廣使用省柴灶13.3萬戶，為解決農村能源短缺和生態環境保護作出了重要貢獻。2017年，在本縣金牛鎮部分農戶示范使用生物質爐100臺，受到農戶普遍歡迎。

1.2 秸稈熱解氣化

秸稈熱解氣化是以農作物秸稈、稻殼以及農村有機廢棄物等為燃料，經適當粉碎后，在氣化裝置中，進行密閉缺氧燃燒，使之產生含一氧化碳、氫氣、甲烷等可燃氣體作為農戶的生活用能的技術[3]。

2010年，廬江縣爭取國家農業部項目支持，在本縣泥河鎮建設了1處秸稈氣化集中供氣工程，安裝了GW型氣化機組1套，配套建設340立方米儲氣柜及其附屬工程設施；當年投入使用，發揮了較好的經濟效益和社會效益，得到國家農業部專家驗收組的充分肯定，省市業務主管部門組織省有關媒體進行了專題報道。后期由于企業缺乏建設資金，沒有配套建設管網以致沒有充分發揮項目效益。

1.3 秸稈固化成型燃料

秸稈固化成型燃料是指在一定溫度和壓力作用下，將農作物秸稈粉碎后壓縮為棒狀、塊狀或顆粒狀等成型燃料,從而提高運輸和貯存能力，改善秸稈燃燒性能，提高利用效率，擴大應用范圍[3]。

近幾年來，廬江縣十分注重秸稈固化成型燃料項目建設，先后建成廬江縣田陶生物質能源開發有限公司、安徽安定生物質能源科技有限公司、合肥市林峰新能源科技有限公司、廬江縣穗豐農業科技有限公司等4家秸稈固化（炭化）成型企業，年加工秸稈固化（炭化）成型產品能力達18萬t，2020年實際利用秸稈量3.83萬t[1]。

1.4 秸稈直燃發電

秸稈直燃發電是指秸稈在鍋爐中直接燃燒，釋放出來的熱量通常用來產生高壓蒸汽，蒸汽在汽輪機中膨脹做功，轉化為機械能驅動發電機發電[3]。

2013年，廬江縣凱迪綠色能源開發有限公司生物質發電項目建成投產，總用地面積150畝，總投資2.70億元，裝機規模為1×30MW全進口德國西門子高溫超高壓汽輪發電機組，主體配套工程包括武漢凱迪公司自主設計研發的1×120 t/ h高溫超高壓循環流化床鍋爐，年可消耗農林廢棄物28萬噸，生產能力按年運行7500小時計算，年發電總量約2.25億kWh。2020年實際利用秸稈量5.27萬t[1]。

1.5 秸稈沼氣

秸稈沼氣技術又稱秸稈生物氣化技術，是指利用微生物的厭氧消化作用將秸稈轉化為沼氣和有機肥的處理技術[4]。該技術利用農作物秸稈作為沼氣發酵原料，有效解決了沼氣推廣過程中發酵原料不足的問題。根據厭氧消化器的容積大小，秸稈沼氣分為戶用秸稈沼氣和秸稈沼氣集中供氣兩種形式[5]。

1.5.1 戶用秸稈沼氣

目前，廬江縣擁有正常使用的農村戶用沼氣池7000多戶，近年來，主要以26個鄉村沼氣服務網點為服務載體，每個網點服務沼氣用戶約300戶左右。由沼氣服務網點技術員上門到沼氣用戶指導農戶，對秸稈進行預處理，以替代畜禽糞便來制取沼氣。

1.5.2 秸稈沼氣集中供氣

秸稈沼氣集中供氣工程是通過建設沼氣發酵裝置，利用農作物秸稈作發酵原料，所產沼氣通過管網輸送到農戶家中使用[5]。

截止2020年底，廬江縣已建成大、中、小型沼氣工程48處，發酵池容積8000 m3，年產沼氣99.15萬m3，其中集中供氣工程2處，通過管網供氣100戶。2020年全縣戶用沼氣和沼氣工程共使用秸稈量0.99萬t[1]。

2 存在問題

2.1 思想認識不夠

農村基層不少干部群眾對秸稈能源化利用思想認識不夠，沒有把秸稈能源化利用當作新興產業來對待；只是到了農作物收獲季節或者是發現有焚燒秸稈現象時才想起抓秸稈禁燒，沒有認識到秸稈是寶貴的可再生資源。

2.2 關鍵技術不完善

目前，該縣秸稈能源化利用仍存在一些關鍵技術不完善問題。如秸稈熱解氣化存在熱值低、焦油含量高問題；秸稈固化成型燃料生產存在著成型機模具磨損嚴重、運行不夠穩定問題[6]；秸稈發電存在鍋爐腐蝕、結焦和機組效率低下問題[6]；秸稈沼氣集中供氣項目存在建設成本高、運行費用高、出料難問題；等等。

2.3 扶持政策不配套

雖然近幾年各級政府加大了對秸稈禁燒和綜合利用的財政投入，但尚未形成穩定的投入機制，存在扶持政策不配套、政策落實不到位等問題，沒有形成支持秸稈能源化利用產業持續發展的機制。

2.4 收儲運體系不完善

廬江縣地處江淮丘陵地區，不適宜大型機械進行秸稈收集，目前秸稈收集、運輸等技術裝備非常少，加上農村大量勞力外出打工，農忙時節勞動力缺乏，給秸稈的收集、儲存和運輸帶來很大困難。目前全縣大多數鎮所建秸稈收儲站標準不高，運行不好，少數鎮尚未建設秸稈收儲站，收儲運體系不完善。

3 發展建議

3.1 廣泛宣傳，加大秸稈能源化利用行政推動力度

秸稈資源量大面廣，棄之是垃圾，用之是寶貴的生物質能源。各級政府和相關部門要充分利用廣播、電視、報紙、雜志、手機微信、QQ、網絡等各種媒體，廣泛宣傳秸稈能源化利用的經濟效益、社會效益和生態環保效益，引導農民樹立秸稈是重要的生物質能源資源、開展秸稈能源化利用也能增收的新觀念，形成全社會都關注和重視秸稈能源化利用的良好氛圍。同時要采取召開會議、舉辦培訓班、印發技術資料等多種形式，大力宣傳推廣秸稈能源化技術，加快秸稈能源化利用步伐，推動秸稈能源化利用走上產業化發展的路子。

3.2 健全投入機制，加大財政扶持力度

秸稈能源化利用項目需要大量前期投入。根據“十四五”要全面實施秸稈綜合利用[7]的總體要求，各級政府應制定秸稈能源化利用的配套政策和激勵措施，以激勵措施來推動秸稈能源化利用的開展。

3.3 加強秸稈能源化利用技術研發和創新

要鼓勵秸稈能源化利用企業依托高等院校和科研院所，進一步開展秸稈能源化利用技術開發、示范和推廣應用，重點是對秸稈固化成型模具磨損快、氣化熱值低、焦油含量高、秸稈沼氣集中供氣穩定性等方面開展研究，爭取在新工藝、新設備等方面取得突破[6]，以推進秸稈能源化利用產業持續健康發展。

3.4 建立健全秸稈能源化利用收儲運體系

秸稈收儲運體系是秸稈能源化利用的基礎。因為農作物秸稈生產具有季節性和分散性，無法做到均衡收購。要維持能源化利用企業正常運轉，必須建立健全秸稈收儲運體系，以保障能源化利用企業有源源不斷的秸稈供給。