阜蒙县秸秆能源化循环利用模式研究

高志彪

摘要：随着社会发展与人们生活水平的提高，阜蒙县农村以秆代煤做饭取暖逐步由煤、燃气或电取代。以辽宁省秸秆综合利用试点县项目为契机，以"企业+经纪人+农户"收储运模式为依托，建立"秸-电-肥"生物质热电能源化循环利用模式。介绍该模式的内涵与特点，并以阜新蒙古族自治县惠农生物质热电有限公司为例，分析能源化利用的经济、社会及生态效益。

关键词：秸秆综合利用；能源化；循环利用；模式；效益分析

中图分类号：S233.1 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2018）02-0056-02

据不完全统计，全世界每年可产生近 20.0亿t的秸秆。我国每年秸秆产量为6.5亿t左右，而有效利用率只占50%，其余部分大多被付之一炬，带来严重的社会、经济和生态问题，成为政府关心、社会关注的热点和难点。秸秆作为光合产物的生物质，如果没有被合理利用，其中的营养成分和热能就直接损失掉了。相反，如果将它作为原料以不同的方式予以利用，就会显现出不同的价值。为了不让秸秆成为“放错了位置的资源”，利用各种途径加强秸秆综合利用，对于农作物秸秆增值、农民增收、减少焚烧秸秆环境污染具有重要的现实意义。秸秆是一种很好的清洁可再生能源，2 t秸秆的热值相当于1 t标准煤，而其平均含硫量只有0.38%，远低于煤1.00%的平均含硫量，具有较好的能源效益和环境效益。秸秆能源化可提高能源利用效率，还可使能源配置更为合理，并减少CO2等有害气体排放，缓解农村地区能源供应短缺的状况。

1 阜蒙县秸秆能源化利用现状

阜蒙县农村以秆代煤做饭、取暖的形式一直存在，但随着社会发展与人们生活水平的提高，绝大部分正逐步由煤、燃气或电取代。2017年，阜蒙县秸秆能源化利用达37.14万t，占全县农作物秸秆综合利用总量的24.99%，其中，生物质发电13.45万t，农户用作燃料23.40万t。

在利用秸秆发电方面，以阜蒙县惠农生物质热电有限公司“企业+经纪人+农户”收储运模式为依托，推动农作物秸秆的能源化利用。公司与22家经纪人（合作社）合作，2017年完成收储利用秸秆13.45万t。在秸秆成型燃料方面，全县有10余家秸秆成型燃料固化企业在消耗利用农作物秸秆，另有直燃秸秆锅炉可消耗部分秸秆。

2 阜蒙惠农“秸—电—肥”生物质热电能源化循环利用模式

2.1 模式内涵

利用秸秆生物质特性，将其作为再生能源进行直燃发电、供暖和集中利用。电站锅炉中燃烧后产生的秸秆底灰、炭灰作为优质有机肥料返回大地，可以提升土壤肥力，减少化肥施用量。

2.2 模式特点

一是农作物秸秆属于再生能源，可在一定程度上替代煤炭用于燃料发电，减少一次性有限能源耗量，满足周边地区供热供电需求。二是秸秆生物质发电可在一定程度上解决大量秸秆焚烧带来的严重环境污染，保护生态环境，建设美丽乡村。三是秸秆燃烧后产生的底灰和炭灰作为有机肥料返回大地，有助于提升土壤肥力，减少化肥施用，实现“秸—电—肥”生物质热电循环利用。

3 典型案例

以阜新蒙古族自治县惠农生物质热电有限公司为例。該公司计划总投资4.37亿元，依托阜蒙县农业资源丰富、玉米种植面积广等区位优势，利用各类秸秆等农田废物作为燃料，通过生物质锅炉直燃技术实现热电联产。目前，公司一期项目1×18 MW抽汽凝汽式汽轮发电机组（配75 t/h高温、高压循环流化床秸秆锅炉）已投产发电，每天可利用400余t秸秆进行直燃发电，平均每天发电40万kW·h，年完成发电量1.2亿kW·h，供热总面积超53万m2。

用于发电的秸秆来源：一是组织阜新及周边农民合作组织及农机大户参与秸秆打包收集工作，按乡镇区域分别签订秸秆供货合同，供给电厂使用。二是公司分别建立秸秆加工专业合作社和新能源公司，利用公司自有打包设备，对运距较远的乡镇自行打包收储，通过自营模式总结打包经验，建成秸秆综合利用示范点，并引进秸秆压块技术。经压块加工后的秸秆热值高、耐燃烧、密度大、体积小、储存运输使用方便。三是为了解决秸秆收储面积广、需求量大的难题，公司充分利用农户闲置的农机设备，开展秸秆打包交叉作业，节省电厂资金投入。四是为了及时将秸秆包运至场内，公司积极协调当地政府为运送秸秆包的车辆开通绿色通道，保障秸秆运输工作顺利完成。

4 效益分析

阜蒙县农村以秆代煤做饭、取暖的形式一直存在，但随着社会发展与人民生活水平的提高，绝大部分正逐步由煤、燃气或电取代，城市周围或比较富裕地区秸秆家用消耗为零。

4.1 经济效益

秸秆能源化利用的经济效益，可从农民和发电厂2个视角分析：

1） 农民视角。按照245.00元/t的收购价格计算，每年消耗秸秆总量约13.45×104 t的发电机组，仅秸秆一项可增加农民年收入为

13.45×104 t×245.00元/t=3.295×107元

2） 发电厂视角。与标准煤相比，各类秸秆的折算系数在0.429～0.543之间，其热值平均折合标准煤约1/2。按此计算，2017年燃料化利用秸秆13.45×104 t，相当于6.73×108 t标准煤。研究表明，1 kg秸秆可发电1 kW·h，原料费用不到0.20元，比煤炭发电的原料成本小得多，而我国规定秸秆发电的上网电价比煤炭发电上网电价高0.25元。可见，秸秆发电对于农民和厂商是双赢的。

4.2 社会效益

秸秆发电需要消耗大量的农作物秸秆，将到处堆放的秸秆充分利用起来，可使村容整洁、环境美好；燃烧剩余的草木灰可回收利用，变成高效有机肥料，实现秸秆资源循环再生利用；秸秆发电是电力供应的补充，可缓解地区电力紧张，消除电力不足对人们生活和经济发展的不利影响；秸秆收购、运输、发电等需要大量劳动力，可提供很多就业机会，同时，秸秆收储运体系的建立和完善，可带动相关产业发展，并使从业人员增收致富。

4.3 生态效益

秸秆资源发电是“资源—产品—再生资源”的经济形式，是一种农业循环经济。据估算，每利用1.0×104 t秸秆替代煤燃烧，将减少CO2排放1.4×104 t、SO2排放40 t、烟尘排放100 t。因此，秸秆发电既能提供电力补充，又能改善农业农村生态环境，解决农民焚烧秸秆造成的环境污染，具有良好的生态效益。

参考文献

[1] 孟海兵，许飞鸣.秸秆还田及综合利用技术[M].北京：中国农业科学技术出版社，2008.

[2] 刘培军，张曰林.作物秸秆综合利用[M].济南：山东科学技术出版社，2011.

[3] 刘智国.新型秸秆气化集中供气设备的研究[J].节能，2009（7）：49-51.

[4] 卜毓坚，屠乃美，刘文，等. 我国农作物秸秆综合利用现状及其技术进展[J].作物研究，2006（5）：526-529.

[4] 何张陈，袁竹林.农作物秸秆发电的各种技术路线分析与研究[J].能源研究与利用，2008（2）：29-33.

[5] 李廉明，余春江，柏继松.中国秸秆直燃发电技术现状[J].化工进展，2010，29（增刊）：84.