齊金香 張洪斌 李懷芬
秸稈是一種相對(duì)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(jù)國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《農(nóng)村人居環(huán)境整治三年行動(dòng)方案》和山東省《農(nóng)村人居環(huán)境整治三年行動(dòng)實(shí)施方案》文件精神,要求推進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物資源綜合利用,建立健全秸稈收儲(chǔ)運(yùn)體系,實(shí)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(xiàng)目。國家發(fā)展改革委辦公廳、農(nóng)業(yè)部辦公廳在《關(guān)于開展秸稈氣化清潔能源利用工程建設(shè)的指導(dǎo)意見》中明確提出要建成若干秸稈氣化清潔能源利用實(shí)施縣,實(shí)施區(qū)域內(nèi)秸稈綜合利用率達(dá)到85%以上,有效替代農(nóng)村散煤,為農(nóng)戶以及鄉(xiāng)鎮(zhèn)學(xué)校、醫(yī)院、養(yǎng)老院等公共設(shè)施供應(yīng)炊事取暖清潔燃?xì)狻?/p>
目前,全國各地都在加大對(duì)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(yīng)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(shí)踐和做法,效果明顯。但在多數(shù)地區(qū)的農(nóng)村普遍存在著直接燃燒秸稈、樹枝、木屑等生物質(zhì)料的情況,能量利用率低,環(huán)境污染嚴(yán)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(dòng)下的秸稈切碎還田為主,農(nóng)戶對(duì)全部進(jìn)行秸稈切碎還田的“一刀切”政策認(rèn)同感不高、自發(fā)性不強(qiáng),期盼秸稈多元化利用。二是許多地區(qū)由于連續(xù)多年進(jìn)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(jié)構(gòu)或者進(jìn)行一定時(shí)間的腐熟,多元化的秸稈綜合利用有助于解決這個(gè)問題。三是秸稈機(jī)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(yùn)作,僅能有效解決部分秸稈,造成秸稈打捆收儲(chǔ)比較效益差,出現(xiàn)部分秸稈無銷路、堆積浪費(fèi)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(zhuǎn)化、就近消費(fèi),適合構(gòu)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(nóng)村冬季取暖燃煤爐數(shù)量較多,燃煤比重較大,清潔能源替代任務(wù)較重的問題。既減少了農(nóng)村秸稈露天焚燒,實(shí)現(xiàn)了秸稈長期穩(wěn)定、多元化利用,又提供清潔熱力,帶動(dòng)秸稈綜合利用轉(zhuǎn)型升級(jí)。
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(dāng)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(zhì)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(dāng)。以單個(gè)農(nóng)戶家庭4間房屋,取熱面積80-100平方米為例計(jì)算,3個(gè)月取暖期,對(duì)生物質(zhì)、煤炭、天然氣、電4種取暖方式進(jìn)行成本對(duì)比分析:
生物質(zhì)燃料取暖方式,用生物質(zhì)燃料約2噸,每噸500元,共計(jì)1000元;煤炭取暖方式,取暖季用煤炭2噸,每噸1080元,共計(jì)2160元;天然氣取暖方式,取暖季用氣約1800方,共計(jì)4140元;電取暖方式,取暖季用電約6000千瓦時(shí),共計(jì)3300元。
(1)生物質(zhì)取暖方式:按照炊暖兩用爐具測算,成本主要包括生物質(zhì)爐具約4200元,暖氣片及安裝配套費(fèi)用約2200元,共計(jì)6400元;取暖季用生物質(zhì)燃料約2噸,共計(jì)1000元,以上合計(jì)7400元。
(2)電取暖方式:成本主要包括電取暖設(shè)備購置及安裝配套費(fèi)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(fèi)約4600元;取暖季用電約6000千瓦時(shí),共計(jì)3300元,以上合計(jì)7900元。
(3)天然氣取暖方式:成本主要包括燃?xì)鉅t、暖氣片、燃?xì)庠罹哔徶眉鞍惭b配套費(fèi)用。按照目前已完成煤改氣用戶成本測算,燃?xì)鉅t約3000元,暖氣片及安裝配套費(fèi)用約2200元,共計(jì)5200元;取暖季用氣約1800方,共計(jì)4140元(暫不考慮階梯價(jià)格),以上合計(jì)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(fèi)用約為2100元;取暖季用清潔煤炭2噸,共計(jì)2160元,以上合計(jì)5360元。
對(duì)比以上四種取暖方式,生物質(zhì)取暖方式與煤改電、煤改燃?xì)庀啾瘸跏纪顿Y小,生物質(zhì)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(zhì)(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(shè)備適應(yīng)性、通用性有待提高
以華北地區(qū)為例,采暖季近3個(gè)月左右,采暖爐使用周期短,不利于推廣普及。農(nóng)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?xì)夂筒癫葑鲲垼瑢⒏谕茝V和應(yīng)用。
2、供熱成套設(shè)備成本較高
以炊暖兩用爐具為例,成本主要包括生物質(zhì)爐具約3380元,暖氣片及安裝配套費(fèi)用約2200元,共計(jì)5580元,一次性投入大,老百姓一時(shí)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(zhì)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(jì)劃,加強(qiáng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào),明確利用秸稈生物質(zhì)能供熱的目標(biāo)、任務(wù)和措施。
2、強(qiáng)化體系建設(shè)
建立健全政府政策引導(dǎo)、社會(huì)資本參與的長效機(jī)制,利用農(nóng)機(jī)合作社、秸稈收儲(chǔ)點(diǎn)等經(jīng)營主體優(yōu)勢,建立秸稈收儲(chǔ)體系,推進(jìn)秸稈燃料化利用規(guī)?;?、標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)行。依托農(nóng)機(jī)合作社等秸稈收儲(chǔ)利用主體,下設(shè)若干秸稈收儲(chǔ)基地、秸稈壓塊燃料生產(chǎn)基地,保障生產(chǎn)原料的穩(wěn)定供給,建立起合作社與農(nóng)民緊密結(jié)合、互利共贏的機(jī)制,實(shí)現(xiàn)秸稈從收集到綜合利用的全產(chǎn)業(yè)鏈。
3、加快試點(diǎn)示范
生物質(zhì)取暖設(shè)備一次性投入大,不利于農(nóng)戶接受,一定程度上影響了這項(xiàng)技術(shù)的推廣。建議對(duì)秸稈成型機(jī)、生物質(zhì)換熱機(jī)給予適當(dāng)?shù)难a(bǔ)貼。
(作者單位:276100山東省郯城縣農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展促進(jìn)中心)