郗偉東++姚玉生++獨孤昌慧
摘 要:農(nóng)業(yè)廢棄物能源化對吉林省自然村生活用能、循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展具有重要意義。吉林省作為農(nóng)業(yè)大省既具有豐富的農(nóng)業(yè)廢棄物,又存在農(nóng)業(yè)廢棄物分布不均特點,同時也面臨著能源化分散式開發(fā)效果參差不齊狀況。本文從吉林省自然村及農(nóng)戶角度分析了農(nóng)業(yè)廢棄物能源化過程中所存在的宏觀問題與微觀問題。通過建立完善的政策體系,可以逐步解決吉林省農(nóng)村農(nóng)業(yè)廢棄物能源化所存在的各種問題。
關(guān)鍵詞:生物能;能源化問題;農(nóng)業(yè)廢棄物;吉林省自然村
中圖分類號:S216 F323 文獻標(biāo)識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20160728001
農(nóng)業(yè)廢棄物(指作物秸稈、畜禽糞便,后文簡稱農(nóng)廢)作為綠色可再生能源具有永續(xù)性、戰(zhàn)略替代性等優(yōu)點。從微觀層面看,其能源化開發(fā)不僅可以改善農(nóng)村環(huán)境、提升農(nóng)民生活環(huán)境質(zhì)量,而且可以增加農(nóng)民收入、提高農(nóng)村富余勞動力就業(yè)率;從宏觀層面看,既可以優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、減少化石能源消費及污染,又可以優(yōu)化農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、提升農(nóng)村工業(yè)化與城鎮(zhèn)化水平。吉林省是我國主要的農(nóng)業(yè)大省,農(nóng)作物產(chǎn)量(包括畜產(chǎn)品)在全國占有較高的比例,由此產(chǎn)生的農(nóng)廢數(shù)量巨大。近年來,盡管通過各種利用方式加大了對農(nóng)廢的綜合利用,但因自然條件、政策導(dǎo)向與支持、農(nóng)戶稟賦、區(qū)域性市場成熟程度等因素的影響,畜禽糞便露天堆放與排放、作物秸稈露天焚燒沒有得到徹底改善。據(jù)2014年環(huán)保部衛(wèi)星搖桿檢測秸稈燃燒情況統(tǒng)計數(shù)據(jù),吉林省2014年共發(fā)生火點470個,每千公頃火點強度居全國首位。
吉林省自然村及農(nóng)戶對農(nóng)廢綜合利用,尤其是對農(nóng)廢的能源化利用存在諸多問題,致使農(nóng)廢能源化進程較之政策期望目標(biāo)相差甚遠。
1 吉林省主要農(nóng)廢縣域分布
1.1 吉林省作物產(chǎn)量與秸稈產(chǎn)量縣域分布
吉林省共有49個縣(市),受到自然因素的影響,中部地區(qū)的扶余、榆樹、農(nóng)安、德惠、公主嶺、梨樹、前郭、長嶺等8個縣域的糧食產(chǎn)量均超過100×104t,產(chǎn)量占吉林省糧食總產(chǎn)量的50%以上,資源密度穩(wěn)居全國首位。而糧食產(chǎn)量在10×104t以下的縣(市)有15個具體如圖1所示。根據(jù)農(nóng)作物產(chǎn)量估算的作物秸稈產(chǎn)量分布如圖2所示。由圖2可知吉林省中部地區(qū)是秸稈主產(chǎn)區(qū),東部地區(qū)秸稈產(chǎn)量較小。
1.2 吉林省畜禽養(yǎng)殖與畜禽糞便縣域分布
吉林省畜禽主要品種為奶牛、肉牛(騾、馬、驢等其它大牲畜占比很?。?、生豬、羊和禽類(主要為蛋雞和肉雞)。牛和生豬飼養(yǎng)量超百萬頭以上的縣(市)有9個(如圖3所示),其占據(jù)吉林省飼養(yǎng)量近2/3。吉林省畜禽糞便年產(chǎn)量超過7600×104t。各縣域畜禽養(yǎng)殖量統(tǒng)計的畜禽糞便量分布如圖4所示。
對比圖3和圖4可知,吉林省各縣域畜禽糞便產(chǎn)量分布與糧食產(chǎn)量縣域分布保持一致。
2 吉林省自然村農(nóng)廢能源化存在的問題
2.1 吉林省自然村農(nóng)廢能源化利用狀況
就利用方向而言,吉林省面向農(nóng)村的農(nóng)廢能源化利用方向主要包括農(nóng)戶家庭原始的秸稈直燃、畜禽糞便與秸稈沼氣化、秸稈氣化、秸稈固化。目前,吉林省農(nóng)戶家庭用做生活用能的直燃秸稈占比超過40%;截止2014年農(nóng)村家庭戶用8cm3沼氣池數(shù)量超過16.5萬戶,年消耗畜禽糞便占年產(chǎn)出量比例不到2%;年秸稈固化消耗秸稈所占比例也不到2%;而年秸稈氣化消耗年秸稈產(chǎn)量微乎其微。
就利用規(guī)模而言,吉林省面向農(nóng)村的農(nóng)廢能源化開發(fā)主要以分散式個體農(nóng)戶家庭為主,無論是沼氣開發(fā),還是秸稈固化開發(fā),均側(cè)重于農(nóng)戶家庭個體。作為支持政策的財政補貼政策基本是落腳于農(nóng)戶家庭戶用沼氣池建設(shè)。
2.2 吉林省自然村農(nóng)廢能源化存在的問題
由于吉林省農(nóng)廢分布存在非常明顯的地域差異,東部和西部地區(qū)的農(nóng)廢密度遠低于中部地區(qū),進行規(guī)模化工業(yè)化綜合開發(fā)利用難度較大;中部地區(qū)盡管已經(jīng)布局了規(guī)模化工業(yè)化開發(fā),但限于資源收集半徑與運輸成本,仍然存在數(shù)量可觀的農(nóng)廢無法進行規(guī)?;_發(fā)利用。
2.2.1 宏觀問題分析
2.2.1.1 綜合開發(fā)依托對象定位僵化
目前,吉林省面向農(nóng)村的農(nóng)廢能源化綜合開發(fā)依托對象絕大多數(shù)是農(nóng)戶個體,推進較為廣泛的農(nóng)廢沼氣化基本上立足于農(nóng)戶個體。早期面向農(nóng)戶家庭推廣農(nóng)廢沼氣化具有一定的示范作用和帶動作用,但隨著經(jīng)濟發(fā)展、環(huán)境惡化、能源短缺,政策目標(biāo)出現(xiàn)了大幅度調(diào)整。面向農(nóng)村的農(nóng)廢能源化不僅具有增加農(nóng)民收入、改善農(nóng)村環(huán)境內(nèi)在要求,而且具有實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟、生態(tài)經(jīng)濟、節(jié)能減排的外在要求。如果仍以農(nóng)戶家庭為依托對象推進農(nóng)廢能源化難以達成這些目標(biāo)。
就農(nóng)廢能源化而言,自然村具有農(nóng)戶個體無法比擬的優(yōu)勢。規(guī)模效應(yīng),自然村一般有農(nóng)戶20~40戶左右,可以建設(shè)小型沼氣工程、或者小型氣化站,資源投入產(chǎn)出比遠高于個體農(nóng)戶;資金規(guī)模與資金效率,自然村可以采取“政府財政補貼+農(nóng)戶集資”投建小型農(nóng)廢能源化項目,通過增加資金規(guī)??梢蕴岣哔Y金產(chǎn)出效率;運行維護方便維護成本低,日常運行維護方便,降低維護人員工作負荷;運行維護支出降低,提升農(nóng)廢源化經(jīng)濟效果;最后是大幅度增加循環(huán)經(jīng)濟所需農(nóng)廢能源化副產(chǎn)品,保障循環(huán)經(jīng)濟的開展。
2.2.1.2 綜合利用水平低
農(nóng)廢能源化是其綜合利用的有效支點,通過農(nóng)廢能源化支點可以展開農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟鏈條:通過農(nóng)廢沼氣化、固化可以生產(chǎn)出沼液、沼渣和鉀肥,實現(xiàn)綠色農(nóng)業(yè)種養(yǎng)殖(農(nóng)作物環(huán)保防蟲、商品豬生態(tài)化育肥);可以在冬季利用剩余能源向溫室大棚供暖,實現(xiàn)東北地區(qū)經(jīng)濟作物冬季生產(chǎn)。
然而,目前吉林省自然村及農(nóng)戶對農(nóng)廢能源化利用重點是家庭生活用能的獲取,基于能源化的綜合利用鏈條沒有得到拓展,絕大多數(shù)地區(qū)循農(nóng)業(yè)環(huán)經(jīng)濟與生態(tài)經(jīng)濟基本停留在口頭。
2.2.1.3 集約程度低,布局不合理
在面向農(nóng)村的農(nóng)廢能源化綜合利用方面,吉林省主要以農(nóng)戶家庭為主,而布局于自然村級的農(nóng)業(yè)廢棄物能源化開發(fā)鳳毛麟角,因此就吉林省來看無集約化利用可言。
2.2.1.4 市場化程度低
農(nóng)廢能源化綜合開發(fā)利用全面實現(xiàn)的基礎(chǔ)是市場,單純依賴政府政策和計劃無法達到有效利用的基本目標(biāo)。目前,吉林省除農(nóng)安、德惠等中部地區(qū)的少數(shù)縣市初步形成了農(nóng)廢能源化交易市場外,絕大多數(shù)縣市基本處于自然村內(nèi)農(nóng)戶自產(chǎn)自用。
由于交通條件、地理位置、農(nóng)戶稟賦、信息等因素的限制,單個農(nóng)戶從事市場交易需要承受高額的交易成本,而以自然村為市場交易主體,不僅可以利用交易規(guī)模抵消市場交易成本,而且可以大幅度提升農(nóng)廢能源化市場的活躍度和效率,促進農(nóng)廢綜合利用有序、有效推進。
2.2.1.5 技術(shù)支撐體系薄弱,資金浪費嚴重
無論是國家層面還是吉林省層面,農(nóng)廢能源化利用缺乏符合各縣域自然特點與經(jīng)濟狀況的發(fā)展模式,導(dǎo)致各種資源和資金的巨大浪費。吉林省所處東北地區(qū)冬季寒冷干燥,而且東部地區(qū)屬于高寒地區(qū),對農(nóng)廢能源化綜合利用技術(shù)工藝要求高。據(jù)粗略估算,從20世紀70年代興起的小型水泥沼氣池至今,由于氣候(冬季凍裂、漏氣、效率低等)與工藝不成熟導(dǎo)致吉林省30多年來損失達14.4億元。其最重要的原因就是缺乏技術(shù)及技術(shù)支持體系。
農(nóng)廢能源化綜合開發(fā)利用是一項利用多種技術(shù)與工藝的系統(tǒng)工程。無論是農(nóng)廢沼氣化、秸稈氣化、秸稈固化,還是能源化衍生出來的綠色肥料制備、綠色防蟲、溫室大棚采暖都需要一定的技術(shù)工藝支撐。盡管吉林省內(nèi)多數(shù)縣市成立了旨在推廣農(nóng)廢能源化的專門機構(gòu)(農(nóng)環(huán)站、生物質(zhì)能源辦、新能源開發(fā)服務(wù)中心、農(nóng)村能源技術(shù)服務(wù)站),鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府也在農(nóng)技站設(shè)立了生物質(zhì)能源管理職能,但是自然村農(nóng)業(yè)廢棄物能源化綜合利用需要的技術(shù)工藝是多維的、多層的,單靠政府相關(guān)部門無法支撐農(nóng)廢能源化發(fā)展重任??h市生物質(zhì)能源化管理與服務(wù)機構(gòu)自身不僅缺乏技術(shù)力量,而且人員短缺,無法承擔(dān)技術(shù)支持和支撐;鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)廢能源化管理職能多數(shù)掛靠現(xiàn)有的農(nóng)技站,而站內(nèi)人員多數(shù)屬于農(nóng)業(yè)種養(yǎng)殖方面的技術(shù)人員,盡管部分人員接受一定的農(nóng)廢能源化技術(shù)培訓(xùn),但與農(nóng)廢能源化綜合利用所需技術(shù)要求尚有較大距離;農(nóng)廢能源化綜合利用需要一系列技術(shù)工藝,而現(xiàn)有政府相關(guān)管理與服務(wù)職能分散于不同部門,缺乏統(tǒng)一協(xié)調(diào)。
2.2.1.6 政策均衡性差
就產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)角度而言,現(xiàn)行政策體現(xiàn)出來的是兩頭大中間小特點:政策提倡農(nóng)廢規(guī)?;c工業(yè)化利用;提倡農(nóng)戶個體進行農(nóng)廢能源化利用;而以自然村為對象的農(nóng)廢能源化鮮有提及。2014發(fā)布的《吉林省發(fā)展生物質(zhì)經(jīng)濟實施方案》明顯突出了這種政策傾向。該方案提出的發(fā)展方向是“液體燃料主要發(fā)展方向是纖維素乙醇、丁醇、生物柴油、航空燃油等產(chǎn)品;氣態(tài)堅持規(guī)?;a(chǎn)業(yè)沼氣與分散式農(nóng)村戶用沼氣相結(jié)合,突出發(fā)展車用生物天然氣方向;固體成型燃料主要發(fā)展顆粒燃料、城市鍋爐供熱、大型生物顆粒燃料熱/電/乙醇工廠”。該方案在發(fā)展內(nèi)容上又重點突出了生物質(zhì)液體燃料工程、氣體燃料工程和固體燃料工程的規(guī)?;?93萬t纖維素乙醇、80萬t纖維素ABE(丁醇、乙醇、丙酮混合體)、140萬t生物汽柴油、50萬t航空燃油、30萬頭以上養(yǎng)殖場生物質(zhì)氣、50萬t以上生物質(zhì)固體燃料。
就政策配套性而言,現(xiàn)有政策僅僅是伴生于國家財政補貼的地方財政補貼政策(主要是經(jīng)濟性的財政補貼政策、免費培訓(xùn)戶用沼氣池日常維護管理人員),以及衍生于招商引資的某些政策傾斜(這些政策又主要是面向入駐的企業(yè)),而關(guān)于自然村的農(nóng)廢能源化綜合開發(fā)利用的技術(shù)政策、產(chǎn)業(yè)政策、市場建設(shè)、財政金融政策尚未形成;現(xiàn)有政策缺乏配套性措施,很多涉及農(nóng)廢能源化的地方政策駐足于政策層面,而承擔(dān)政策解讀與實施的配套性措施難覓蹤影。
2.2.1.7 地區(qū)間發(fā)展不平衡
吉林省中部地區(qū)自然村農(nóng)廢能源化開發(fā)水平遠高于東部與西部地區(qū)自然村,長春地區(qū)的農(nóng)安、德惠、榆樹、九臺等縣域,近幾年興起以自然村為單位的秸稈顆?;_發(fā),僅農(nóng)安一地,就建立上百條秸稈顆?;a(chǎn)線,形成年產(chǎn)20萬t固體顆粒燃料生產(chǎn)規(guī)模。東部地區(qū)因農(nóng)廢源密度遠低于中部地區(qū),且其林業(yè)資源豐富,農(nóng)戶對農(nóng)廢能源化開發(fā)積極性不高。西部地區(qū)是吉林省濕地、草原覆蓋最為集中的地區(qū),雖然其農(nóng)廢資源密度高于東部地區(qū),但因氣候較中東部惡劣,農(nóng)戶生活用能傾向于化石能源,對農(nóng)廢能源化的積極性較低。
2.2.2 微觀方面存在的問題
2.2.2.1 認識程度低,技術(shù)消化能力差
絕大多數(shù)自然村地處偏遠、交通不便,農(nóng)戶接受中等以上教育程度的比例極低,其信息渠道狹窄閉塞,直接導(dǎo)致農(nóng)戶對農(nóng)廢能源化綜合利用缺乏認識、對較為復(fù)雜的技術(shù)工藝難以掌握消化;同時,由于東北地區(qū)農(nóng)戶普遍有貓冬的習(xí)慣,使其形成固有的惰性,其導(dǎo)致農(nóng)戶缺乏接受新技術(shù)新工藝的積極性。
2.2.2.2 能源化效果不明顯
吉林省多數(shù)自然村農(nóng)廢能源化最普遍的模式是農(nóng)廢沼氣化,但受自然條件、技術(shù)工藝、農(nóng)戶稟賦等因素的限制,沼氣產(chǎn)量不穩(wěn),尤其是沼氣池冬季產(chǎn)氣量過低甚至不產(chǎn)氣,影響農(nóng)戶家庭日常生活,致使部分農(nóng)戶放棄。
2.2.2.3 經(jīng)濟效益不顯著
吉林省東部地區(qū)和西部地區(qū)農(nóng)廢資源密度、自然條件均劣于中部地區(qū),這些地區(qū)農(nóng)戶通過農(nóng)廢能源化帶來的經(jīng)濟效益不明顯。由于農(nóng)廢資源密度相對較低,導(dǎo)致了較高的生產(chǎn)成本和交易成本,大幅度拉低了農(nóng)廢能源化凈收入,由于能源化效果不明顯,能源替代所帶來的節(jié)支不突出。
2.2.2.4 交易成本高
資源密度、交通條件、地理位置等因素對自然村從事生農(nóng)廢能源化的交易成本具有非常大的影響。吉林省東部地區(qū)和西部地區(qū)的自然村遠離中心城市,其無論是在交通運輸條件、買賣代理條件,還是在信息搜尋方面都推高了農(nóng)廢能源化交易成本。
2.2.2.5 家庭稟賦差異大
自然村是從城市邊緣逐漸向外分布,那些遠離城市、地處山區(qū)、林區(qū)、草原的自然村中農(nóng)戶家庭稟賦較之鄰近城市的自然村存在較大差異,人力資本投資低,導(dǎo)致勞動力素質(zhì)低下;農(nóng)戶家庭資本積累緩慢,土地回報率低、自然環(huán)境較為惡劣。農(nóng)戶家庭稟賦差異導(dǎo)致了農(nóng)廢能源化難以由點到面鋪開。
3 提升吉林省自然村農(nóng)廢能源化水平政策分析
3.1 技術(shù)政策
3.1.1 建立以自然村為對象的技術(shù)支撐與支持體系
由于自然村較之農(nóng)戶個體具有諸多優(yōu)勢,面向自然村的農(nóng)廢能源化是農(nóng)村未來的發(fā)展趨勢。自然村級農(nóng)廢能源化綜合開發(fā)無論在生產(chǎn)規(guī)模上,還是在循環(huán)利用上都不同于農(nóng)戶個體,只有建立完善的技術(shù)支撐體系才能保障村級農(nóng)廢能源化綜合開發(fā)利用目標(biāo)的實現(xiàn)。就支撐內(nèi)容而言,該體系包括不同類型農(nóng)廢能源化技術(shù)支撐體系、能源化副產(chǎn)品梯級利用技術(shù)支撐體系;就支撐類型而言包括設(shè)備設(shè)施等硬件支撐體系和技術(shù)服務(wù)與技術(shù)培訓(xùn)軟件支撐體系。
3.1.2 鼓勵開發(fā)適應(yīng)于吉林省不同地區(qū)的設(shè)備與技術(shù)
鼓勵吉林省內(nèi)科研院所、機械設(shè)備制造企業(yè)等機構(gòu)研發(fā)適用于東部與西部地區(qū)自然狀況與自然村特點的農(nóng)廢能源化綜合利用的小型設(shè)備設(shè)施與技術(shù)。
3.1.3 鼓勵開發(fā)符合循環(huán)經(jīng)濟要求的聯(lián)產(chǎn)技術(shù)工藝
較之我國南方地區(qū),東北地區(qū)四季分明、冬夏差異巨大,確保冬季農(nóng)廢能源化聯(lián)產(chǎn)聯(lián)用面臨較為復(fù)雜的技術(shù)工藝挑戰(zhàn)。因此要鼓勵吉林省內(nèi)科研院所、大型機械設(shè)備制造企業(yè)等實力較強的機構(gòu)研發(fā)符合循環(huán)經(jīng)濟要求的副產(chǎn)品梯級開發(fā)、聯(lián)產(chǎn)聯(lián)用的技術(shù)工藝。
3.2 經(jīng)濟政策
3.2.1 完善政府財政補貼政策體系
為了彌補現(xiàn)行財政補貼政策具有的兩頭大中間小的缺陷,要出臺以自然村為對象的農(nóng)廢能源化綜合開發(fā)的財政補貼政策,增加自然村級農(nóng)廢能源化綜合開發(fā)財政投入水平,提升財政資金投入產(chǎn)出效率。
3.2.2 完善技術(shù)工藝研發(fā)財政投入政策體系
由于農(nóng)業(yè)類技術(shù)工藝研發(fā)缺乏所謂科研上的“高大上”特點,導(dǎo)致科研院所等研發(fā)機構(gòu)投入過少,甚至不愿對其進行投入。因此,要從政府角度出臺農(nóng)廢能源化技術(shù)工藝研發(fā)財政支持政策,增加農(nóng)廢能源化綜合利用研發(fā)投入,設(shè)立農(nóng)廢能源化綜合利用研發(fā)基金、人才引進與培養(yǎng)基金。
3.2.3 完善金融稅收政策體系
多數(shù)自然村地處偏遠,經(jīng)濟落后,自身缺乏一定的資本積累。要完善金融稅收優(yōu)惠政策體系,對村級農(nóng)廢能源化開發(fā)實行貼息或低息貸款、稅收減免,進而降低村級農(nóng)廢能源化成本,提高邊遠農(nóng)村農(nóng)廢能源化積極性;要完善社會資本和民間資本進入村級農(nóng)廢能源化開發(fā)引導(dǎo)政策,通過提高資本回報率促使資本流向農(nóng)村農(nóng)廢能源化綜合利用。
3.2.4 建立并完善適應(yīng)于偏遠地區(qū)生農(nóng)廢能源化交易市場
農(nóng)村農(nóng)廢能源化單靠政策的支持與推動難以取得有效發(fā)展,只有使其市場化才能健康發(fā)展。由于偏遠地區(qū)受交通運輸條件、信息等因素影響較大,難以自發(fā)形成農(nóng)廢能源化交易市場。政府應(yīng)該面向偏遠地區(qū)著力搭建農(nóng)廢能源化交易平臺、完善交易機制、降低交易成本,從而促進農(nóng)村農(nóng)廢能源化產(chǎn)品順利進入市場。
3.3 公益服務(wù)政策
3.3.1 建立長效技術(shù)服務(wù)與培訓(xùn)體系
通過政府出資在市、縣、鄉(xiāng)建立3級技術(shù)服務(wù)與培訓(xùn)體系,市級技術(shù)服務(wù)機構(gòu)主要承擔(dān)技術(shù)服務(wù)協(xié)調(diào)、資源配置,縣級技術(shù)服務(wù)機構(gòu)主要承擔(dān)政策落實、項目建設(shè)、技術(shù)人員培訓(xùn),鄉(xiāng)鎮(zhèn)技術(shù)服務(wù)機構(gòu)主要承擔(dān)技術(shù)服務(wù)人員管理、設(shè)備設(shè)施日常維護、技術(shù)咨詢與指導(dǎo)。
3.3.2 完善農(nóng)廢能源化公共服務(wù)購買機制
由于面向農(nóng)村農(nóng)廢能源化是一項系統(tǒng)工程,該過程所需的公共服務(wù)種類繁多,諸如面向自然村的農(nóng)廢能源化項目設(shè)計、評估、技術(shù)工藝選型、副產(chǎn)品聯(lián)產(chǎn)聯(lián)用層級布局、項目施工等,政府無法也不可能逐一滿足。因此,建立并完善農(nóng)廢能源化公共服務(wù)購買機制,引進專業(yè)機構(gòu),可以促進農(nóng)村農(nóng)廢能源化綜合利用科學(xué)發(fā)展。
4 結(jié)束語
吉林省農(nóng)村農(nóng)廢能源化綜合利用存在很多問題,既有宏觀方面的問題也有微觀方面的問題,而這些問題的產(chǎn)生均與自然村相關(guān)聯(lián)。因此,以自然村為農(nóng)廢能源化綜合利用載體,不僅可以擴大農(nóng)廢利用規(guī)模,而且也可以提升農(nóng)廢綜合利用效率,進而推動農(nóng)村循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展。