“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(guó)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(guò)實(shí)例分析其經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)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(duì)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(hào)：TK6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1161（2024）06-0071-02

2020年9月，中國(guó)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(guó)家對(duì)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(chǔ)量大、污染低等優(yōu)點(diǎn)[1]，應(yīng)用前景廣闊。以我國(guó)糧食主產(chǎn)區(qū)遼寧為例，每年農(nóng)作物秸稈總量約2500萬(wàn)t，隨著農(nóng)作物秸稈綜合利用項(xiàng)目的實(shí)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(lái)政策利好。秸稈打捆直燃鍋爐供暖是指將機(jī)械打包好的秸稈直接送入專用鍋爐燃燒，以提供熱源進(jìn)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(guó)北方地區(qū)得到應(yīng)用，但在生產(chǎn)實(shí)踐中還存在一些問(wèn)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(dòng)實(shí)施方案》提出到2025年非化石能源消費(fèi)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(jí)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(qiáng)調(diào)要加強(qiáng)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(jī)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(shí)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(guó)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(guó)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(guò)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(lái)的半自動(dòng)化逐漸完善到自動(dòng)化、智能化（現(xiàn)已升級(jí)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(gè)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(xiàng)目167處，安裝秸稈打捆直燃供暖鍋爐200臺(tái)，總噸位達(dá)800蒸噸，供暖面積達(dá)300萬(wàn)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(lái)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(tái)秸稈打捆直燃供暖鍋爐年利用農(nóng)作物秸稈60萬(wàn)t計(jì)算，相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤近30萬(wàn)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?jī)H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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，排污程度遠(yuǎn)低于燃煤鍋爐。從經(jīng)濟(jì)效益上看，采用秸稈打捆直燃鍋爐供暖方式，每個(gè)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(tái)6t秸稈打捆直燃鍋爐，總投資600萬(wàn)元，供暖面積30萬(wàn)m²。燃料為圓草捆，每個(gè)供暖期的秸稈總用量約1.8萬(wàn)t，可利用0.24萬(wàn)hm²土地產(chǎn)生的秸稈量，按200元/t計(jì)算，供暖成本約360萬(wàn)元。燃煤鍋爐每個(gè)供暖期約耗煤9000 t，按700元/t計(jì)算，共需燃料費(fèi)用630萬(wàn)元。可見，以秸稈為供暖燃料，每個(gè)供暖期比燃煤節(jié)省燃料成本270萬(wàn)元，平均節(jié)省約1.78萬(wàn)元/d。同時(shí)，還可減少二氧化碳排放量2.24萬(wàn)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(jī)肥廠負(fù)責(zé)運(yùn)走后，與牛糞、雞糞混合做成有機(jī)肥料，可節(jié)省運(yùn)輸費(fèi)用1.8萬(wàn)元/a。

2.2.2 畜禽養(yǎng)殖供暖模式 以華美集團(tuán)沈陽(yáng)幸福農(nóng)場(chǎng)為例，2020年安裝2臺(tái)6 t秸稈直燃專用鍋爐，燃料為圓草捆，總投資290 萬(wàn)元，為17 棟雞舍和員工宿舍供暖，供暖面積3.5 萬(wàn)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(yíng)主體負(fù)責(zé)供應(yīng)，收購(gòu)價(jià)格為240元/t（含夏季儲(chǔ)存費(fèi)40元/t），每個(gè)周期專用鍋爐秸稈用量3500 t，燃料成本為84萬(wàn)元。傳統(tǒng)燃煤鍋爐每個(gè)周期燃煤用量1 750 t，按照240元/t計(jì)算，燃料成本183.75萬(wàn)元。可見，以秸稈為供暖燃料每個(gè)供暖期比燃煤節(jié)省燃料成本99.75 萬(wàn)元（電力、人工和維護(hù)費(fèi)基本相同未納入計(jì)算）。同時(shí)，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(jī)肥廠負(fù)責(zé)運(yùn)走，與牛糞、雞糞混合做成有機(jī)肥料，可每年節(jié)省運(yùn)輸費(fèi)用3 500元，既避免了環(huán)境污染，又實(shí)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(jiān)持以用促禁

國(guó)務(wù)院印發(fā)的《空氣質(zhì)量持續(xù)改善行動(dòng)計(jì)劃》要求各地結(jié)合實(shí)際對(duì)秸稈禁燒范圍等作出具體規(guī)定，進(jìn)行精準(zhǔn)劃分。但從露天禁燒秸稈的效果來(lái)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(shí)，面對(duì)農(nóng)民訴求，個(gè)別省份仍然會(huì)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(dòng)力，促進(jìn)秸稈綜合利用。建議進(jìn)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(jī)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(qiáng)政府引導(dǎo)

秸稈打捆直燃供暖市場(chǎng)目前還處于初級(jí)階段，這主要受限于設(shè)備一次性投資較大。為推動(dòng)散煤替代落實(shí)落地，建議將秸稈打捆直燃供暖作為當(dāng)前財(cái)政扶持的重點(diǎn)，鼓勵(lì)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(jìn)。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(shí)意義。

3.3完善支持體系

目前，在遼寧省實(shí)施秸稈綜合利用重點(diǎn)縣項(xiàng)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(xiàng)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(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼目錄中，以促進(jìn)先進(jìn)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(yíng)成本，提升其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。倡導(dǎo)合作社供應(yīng)秸稈、供暖企業(yè)負(fù)責(zé)運(yùn)營(yíng)的市場(chǎng)化運(yùn)作方式，構(gòu)建完備的安全運(yùn)營(yíng)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(yùn)行。