对我省秸秆能源化利用的调研

王怀彬

       秸秆能源化利用是提高秸秆综合利用率的重要抓手，是农村清洁能源供给的重要方式，是解决突出环境问题的有效手段。近年来，我国政府高度重视并积极推动生物质能源化利用及相关产业快速发展。2017年底发布的《关于开展秸秆气化清洁能源利用工程建设的指导意见》指出，到2020年，建成若干秸秆气化清洁能源利用实施县，实施区域内秸秆综合利用率达到85%以上，有效替代农村散煤，为农户以及乡镇学校、医院、养老院等公共设施供应炊事取暖清洁燃气。

      数据显示，2吨秸秆能源化利用热值可替代1吨标准煤。我省每年秸秆产量折算成标准煤，预计超过5000万吨。丰富的秸秆资源是创建世界级秸秆能源化利用大省的基础，秸秆如果全部能源化利用，等于多了一座低碳、绿色、可再生的新能源基地。7月，黑龙江省人民政府发布的《黑龙江两市两县秸秆综合利用三年行动计划》指出，布局生物质热电联产项目，根据秸秆资源种类和可利用资源量，合理规划产业布局。积极推进农村能源革命，加快发展秸秆固化成型燃料站建设。

变废为宝，为秸秆找到能源化出路

因地制宜推动秸秆气化清洁能源利用，能够完善农村能源基础设施、优化农村用能结构、提高农村用能水平。通过推广秸秆气化清洁能源利用，推动秸秆综合利用产业化发展，能够有效减少秸秆露天焚烧和资源浪费，改善区域生态环境质量，提高民生福祉。

降低大气环境污染。秸秆为低碳燃料，且硫含量、灰含量均比大量使用的煤炭低，是一种较为“清洁”的燃料。化石能源的无节制消费产生大量一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等污染物，严重污染大气环境，导致全球气候变暖、引起酸雨等自然灾害。秸秆能发电中二氧化碳接近零排放，二氧化硫排放量可减少60%至90%以上。

实现秸秆零焚烧。每逢金秋十月，农民为粮食丰收而喜悦，更为秸秆没有去处而发愁。今年，龙江打响秸秆焚烧攻坚战，设立了禁止农作物秸秆露天焚烧工作联席会议制度，并出台了《黑龙江省禁止秸秆露天焚烧工作奖惩暂行规定》，实行严厉的禁止秸秆露天焚烧工作奖惩问责制度。要堵更要疏，要为秸秆找到好出路。

增加农民收入。秸秆能源化利用是激励农民禁烧秸秆增加收入的一项重大举措。把秸秆卖给电厂，农民得到高回报的经济收入，也能增加地方财政税收。同时，解决农村基础设施建设问题，黑龙江省地处寒带，冬季气温低，供热是农村头等大事。秸秆发电产生的余热可供村民采暖，电力供村民餐饮做饭。

大势所趋，秸秆能源化利用风生水起

农作物秸秆是生物质的一个重要组成部分，是当今世界上仅次于煤炭、石油和天然气的第四大能源，在世界能源总消费量中占14%，预计到本世纪中叶，采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能源的40%以上，如何让秸秆生物质能源发挥最大的效益，是科学家们重点关注和研究的课题。国外生物质能技术开发是从20世纪70年代末期开始的，现在已有了很大进展。其能源化应用主要有：已经普及的节能灶、小沼气；处于示范、推广阶段的厌氧处理粪便和秸秆气化集中供气技术；处于中试阶段的生物质能压制成型及其配套技术；正在研究中的纤维素原料制取酒精、热化学液化技术、供热发电和燃气催化制取氢气等。可提供的能量主要有电能、热能和交通能源。秸秆直燃发电的先进设备已投放市场，热解气化技术也飞速猛进，燃料乙醇等多项技术装备已进入规模化和商品化阶段。丹麦是世界上最早使用秸秆发电的国家，丹麦首都哥本哈根以南的阿维多发电厂建于20世纪90年代，是全球效率最高、最环保的热电联供电厂之一，每年燃烧15万吨秸秆，可满足几十万用户的供热和用电需求。日本已经研制出从秸秆纤维素中提取酒精燃料的技术，并向实用化发展。自20世纪80年代以来，我国生物质能发展迅速，具体表现在：生物质发电从无到有；沼气建设一路高歌；燃料乙醇产量跃居世界第三；生物柴油困境中寻求突破，得以快速发展。

任重道远，产业化瓶颈亟待突破

目前，哈尔滨的一些农村已有秸秆气化清洁能源利用工程在运营，秸秆气化发电目前已有成熟的技术，将秸秆气化，生成氢气、甲烷等，通过燃气联合循环发电，1吨秸秆可发1200千瓦时电。上网电价每千瓦时0.75元，以此计算，销售收入900元，每吨秸秆收购成本500元，毛利润可达400元。如果电站的秸秆收集半径在6公里至8公里以内，这样收储运成本低，可在交通便利、秸秆富集的乡镇推广。秸秆气化能源利用的利润不低，市场前景看好，但目前主要有几方面因素影响了秸秆气化能源利用的可持续发展。一是装机容量大，秸秆运输远超经济半径，经济效益低；二是秸秆锅炉燃烧装备适应能力差，技术水平低，燃烧效率低，流化床锅炉需掺烧煤才能运行；三是灰渣综合利用水平低，严重污染环境；四是秸秆运距过长，运量过大，堵塞交通，增加成本。显然，减小装机容量、提高秸秆锅炉燃烧装备技术水平、提高灰渣综合利用水平和缩小秸秆运输半径和运输量，是解决问题的最佳途径。例如，分布式热电硅联产工程将秸秆燃料经破包处理后直接送入锅炉燃烧，秸秆储存的化学能转变成热能，通过热传递得到高温高压过热蒸汽，过热蒸汽在汽轮机内推动叶轮作功，将热能转化为机械能，带动发电机转动发电得到电力。汽轮机排汽通过换热器进行热交换后，向外网供热得到热力。秸秆燃烧后产生的灰送入制硅系统，得到高附加值硅产品。其特点是装机容量小、秸秆锅炉燃烧装备技术水平高、余热及灰渣综合利用水平高，秸秆运输半径和运输量小。

潜力巨大，秸秆能源化迎来新契机

《关于开展秸秆气化清洁能源利用工程建设的指导意见》指出，建立健全政府引导、市场主体、多方参与的产业化发展机制，吸引社会资本投入，培育一批可市场化运营的经营主体。作为秸秆资源大省，我们应抓住机遇，加快培育秸秆收储运专业化人才队伍和社会化服务组织，根据区域产业布局和秸秆时空分布现状，建设秸秆储存规范化场所，配备秸秆收储运专业化装备，完善激励措施，建立健全区域范围内全覆盖的服务网络体系，逐步形成商品化秸秆收储和供应能力，为秸秆气化清洁能源利用工程提供有力保障。相关部门应加强对实施县的监督检查，确保实施县达到预期目标。实施县相关部门要为秸秆气化项目积极争取本地区清洁能源利用、燃煤替代、秸秆禁烧与综合利用等相关优惠政策，为项目可持续运营提供政策保障，进一步调动企业参与的积极性。

（作者单位：哈尔滨工业大学）