黑龍江省農(nóng)作物秸稈能源化利用現(xiàn)狀、存在問題及對(duì)策研究

翟繼輝 周慧秋

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，黑龍江 哈爾濱 150030）

農(nóng)作物秸稈已經(jīng)從農(nóng)業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)變?yōu)橹匾纳镔|(zhì)資源，在國(guó)內(nèi)外受到廣泛關(guān)注。近年來(lái)，隨著農(nóng)民生活水平的提高和能源利用方式的轉(zhuǎn)變，秸稈能源利用已為政府和社會(huì)各界關(guān)注。作為農(nóng)業(yè)大省，黑龍江省秸稈資源豐富，秸稈能源化利用已成為黑龍江省農(nóng)村發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的重要內(nèi)容之一，對(duì)推進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和新農(nóng)村建設(shè)具有重要意義。

一、黑龍江省農(nóng)作物秸稈資源狀況

中國(guó)是糧食作物種植大國(guó)，每年生產(chǎn)的農(nóng)作物秸稈約10億噸，其中至少5億噸被燒掉或廢棄，轉(zhuǎn)化成能源相當(dāng)于1億噸車用燃油，比中國(guó)全年車用油總量還要多。秸稈能源化利用模式作為解決秸稈資源浪費(fèi)、焚燒環(huán)境污染的重要途徑之一，其利用技術(shù)主要包括秸稈氣化、秸稈液化、秸稈沼氣、秸稈固化、秸稈發(fā)電等。

作為我國(guó)最大的商品糧生產(chǎn)基地，黑龍江省發(fā)展生物質(zhì)能擁有得天獨(dú)厚的條件，其中秸稈資源以玉米、水稻、大豆、小麥等糧食作物以及亞麻等經(jīng)濟(jì)作物類秸稈為主。2010年黑龍江省各類農(nóng)作物播種面積為2.14億畝（1畝=0.0667公頃），秸稈資源總量約為7642.3萬(wàn)噸，其中主要農(nóng)作物玉米、稻谷和豆類秸稈分別占農(nóng)作物秸稈資源總量的60.8%、24.1%和11.8%（見表1）。

表1 2010年黑龍江省主要農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量

二、黑龍江省農(nóng)作物秸稈能源化利用現(xiàn)狀

黑龍江省在秸稈能源利用技術(shù)研究和開發(fā)方面已取得一些進(jìn)展，但整體仍處于發(fā)展的初始階段，不同技術(shù)的研發(fā)深度和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展不均衡。其中，秸稈發(fā)電等技術(shù)比較成熟，通過政府提供補(bǔ)貼等經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策，基本實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用；而秸稈固化、秸稈沼氣、秸稈氣化和秸稈液化等技術(shù)還處于試點(diǎn)示范階段。

（一）秸稈氣化

秸稈氣化是以秸稈為原料，經(jīng)過熱解和還原反應(yīng)生成可燃性氣體，目前主要有秸稈氣化集中供氣和戶用的秸稈氣化爐兩種應(yīng)用形式。秸稈氣化集中供氣多以村屯為單位，利用秸稈氣化技術(shù)，集中生產(chǎn)秸稈燃?xì)?，用管網(wǎng)分戶輸送，供應(yīng)農(nóng)戶做飯、取暖。黑龍江省從1997年開始進(jìn)行秸稈氣化技術(shù)試點(diǎn)，并成功經(jīng)受嚴(yán)冬考驗(yàn)。截至2006年末，全省共建秸稈氣化站41處，已有10000多農(nóng)戶使用秸稈燃?xì)?。在戶用秸稈氣化爐的發(fā)展上，哈爾濱道外區(qū)巨源鎮(zhèn)城子村村民發(fā)明的利用秸稈、稻殼等廢棄物作燃料的多功能秸稈氣化爐能生火做飯、洗澡、取暖，并獲國(guó)家發(fā)明專利。在煤、液化氣價(jià)格居高不下的今天，秸稈氣化技術(shù)的推廣和應(yīng)用不僅有廣闊的市場(chǎng)發(fā)展前景，而且符合黑龍江省發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村的要求。

（二）秸稈固化

秸稈固化是通過機(jī)械設(shè)備將秸稈擠壓，壓縮成需要形狀，然后作為燃料直接燃燒，也可進(jìn)一步加工成生物炭。普通煤燃燒效率約為60%，而秸稈固化后的燃燒效率超過80%，燃燒效率高且污染小，節(jié)約大量能源。黑龍江省地處高寒地區(qū)，坑灶是農(nóng)村地區(qū)主要的取暖方式，秸稈成型燃燒不僅符合傳統(tǒng)使用習(xí)慣，而且從根本上解決了農(nóng)村大量秸稈后續(xù)使用問題，特別是隨著煤炭?jī)r(jià)格的不斷上漲，秸稈固化將是解決未來(lái)農(nóng)村能源問題的主要途徑之一。

近些年來(lái)，黑龍江省非常重視生物質(zhì)固化技術(shù)，一些科研院所和企業(yè)開始進(jìn)行生物質(zhì)固化技術(shù)和設(shè)備的研制，并已投入生產(chǎn)。其中，黑龍江省農(nóng)科院研發(fā)的“輕度炭化法制生物質(zhì)固化成型燃料技術(shù)”，基本實(shí)現(xiàn)無(wú)煙塵排放，清潔、可再生，同時(shí)具備生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、安全性高、價(jià)格相對(duì)低廉的優(yōu)點(diǎn)。2009年，年產(chǎn)燃料21萬(wàn)噸的黑龍江省首家秸稈固化顆粒燃料生產(chǎn)基地在蘭西縣北安鄉(xiāng)落成并投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)。

（三）秸稈沼氣

秸稈沼氣是指利用沼氣設(shè)備，采用中、高溫高濃度發(fā)酵工藝制取可燃?xì)怏w。根據(jù)工程規(guī)模（池容）大小和利用方式，可將其劃為農(nóng)村戶用秸稈沼氣、秸稈生物氣化集中供氣、大中型秸稈生物氣化工程三類，其中小型沼氣池既占地又費(fèi)工費(fèi)時(shí)。國(guó)家大力提倡和推廣在農(nóng)村興建集中供氣沼氣工程，并給予十分優(yōu)惠的財(cái)政扶持政策。黑龍江省沼氣工程剛剛起步，已有一批示范工程投入建設(shè)。2006年，海林農(nóng)場(chǎng)建設(shè)了一個(gè)3000 m3的以稻草和麥秸為原料的秸稈沼氣池，可為300戶村民提供生活用沼氣。2009年賓縣、甘南縣和青龍山農(nóng)場(chǎng)分別啟動(dòng)了秸稈沼氣集中供氣工程試點(diǎn)項(xiàng)目。同年，黑龍江省與瑞典合作的秸稈生物沼氣示范工程在賓縣賓西經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)進(jìn)行建設(shè)，它是黑龍江省第一家小城鎮(zhèn)生物質(zhì)能源燃?xì)夤崧?lián)產(chǎn)工程、黑龍江農(nóng)村能源重點(diǎn)工程。

（四）秸稈發(fā)電

秸稈發(fā)電是以農(nóng)作物秸稈為主要燃料的一種發(fā)電方式，它是秸稈優(yōu)化利用的最主要形式之一。按燃燒生物質(zhì)的性質(zhì)劃分，秸稈發(fā)電主要包括兩種：一是以燃用糧食作物的秸稈（如玉米秸稈）進(jìn)行發(fā)電，二是以燃用糧食加工后的剩余物（如稻殼）進(jìn)行發(fā)電。近年來(lái)，黑龍江省利用秸稈發(fā)電項(xiàng)目發(fā)展迅速，從2006年黑龍江首家玉米秸稈生物質(zhì)發(fā)電示范工程——國(guó)能望奎生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目在綏化市望奎縣正式奠基到目前，黑龍江省已分別建成燃燒秸稈電廠9座和燃燒稻殼電廠9座（見表2和表3）。

表2 黑龍江省燃燒秸稈的電廠情況

表3 黑龍江省燃燒稻殼的電廠情況

（五）秸稈液化

秸稈液化技術(shù)是通過物理、化學(xué)、生物方法，使秸稈中的木質(zhì)素、纖維素等轉(zhuǎn)化為醇類、可燃性油或其他化工原料。以秸稈作原料制造生物質(zhì)乙醇，不但可生產(chǎn)再生能源，而且可減少溫室氣體排放，可作為汽油的替代能源。目前黑龍江省在該領(lǐng)域取得較大進(jìn)展，其中以黑龍江省雙連能源發(fā)展股份有限公司最具代表性。該公司是國(guó)內(nèi)第一家利用秸稈生產(chǎn)燃料乙醇的民營(yíng)科技企業(yè)，2007年12月建成投產(chǎn)，已經(jīng)具備年加工高粱、玉米秸稈120萬(wàn)噸的生產(chǎn)能力，燃料乙醇生產(chǎn)量10萬(wàn)噸/年，標(biāo)志著黑龍江省能源建設(shè)實(shí)現(xiàn)從“黑色”（石油煤炭）能源向“綠色”（農(nóng)作物）能源的轉(zhuǎn)變。

三、黑龍江省農(nóng)作物秸稈能源化利用存在的主要問題

黑龍江省雖然在秸稈能源利用技術(shù)開發(fā)與推廣方面取得一定成績(jī)，但秸稈能源項(xiàng)目建設(shè)剛剛起步，相關(guān)技術(shù)和設(shè)備有待完善，典型示范項(xiàng)目較少。目前，存在的主要問題如下：

（一）秸稈的收、儲(chǔ)、運(yùn)難度大，成本偏高

與西方發(fā)達(dá)國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)場(chǎng)生產(chǎn)不同，黑龍江省農(nóng)業(yè)具有分散生產(chǎn)、小農(nóng)經(jīng)營(yíng)的特點(diǎn)，造成全省秸稈收購(gòu)的對(duì)象多為分散的農(nóng)戶，為秸稈的大量收購(gòu)帶來(lái)很大難度。此外，秸稈自身具有質(zhì)地松散、密度低，體積大，易蟲蝕、霉變和腐爛，季節(jié)性強(qiáng)等特點(diǎn)，收集、運(yùn)輸、存儲(chǔ)、防腐等成本急劇上升。

（二）秸稈能源化應(yīng)用技術(shù)、設(shè)備的成熟性與實(shí)用性不強(qiáng)

一是在秸稈氣化利用方面，主要問題是氣化爐在氣化過程中產(chǎn)生焦油含量過高，同時(shí)在秸稈氣化燃?xì)鉄嶂?、燃?xì)鈨艋夹g(shù)和秸稈燃?xì)饩C合效益等方面有待改進(jìn)與提高。以黑龍江省各氣化站為例，雖然其生產(chǎn)的秸稈燃?xì)夥蠂?guó)家農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但與城市煤氣相比，其焦油含量要高出3～5倍，熱值卻僅為其1/3～1/4。二是秸稈固化成型設(shè)備的實(shí)用性、系列化有很多不足，主要體現(xiàn)在生產(chǎn)率低、成型能耗高、主要工作部件的使用壽命短、設(shè)備系統(tǒng)配合協(xié)調(diào)能力差、運(yùn)行不穩(wěn)定等。三是秸稈發(fā)電機(jī)組設(shè)備——發(fā)電鍋爐存在綜合效率低、腐蝕、結(jié)焦等問題。四是在秸稈液化利用方面，主要是秸稈和植物纖維的前期化學(xué)處理技術(shù)、纖維素酶的酶活性以及酶解效率等問題。

（三）生產(chǎn)規(guī)模較小，產(chǎn)業(yè)化程度不高

黑龍江省秸稈能源化利用還處于初級(jí)階段，規(guī)模小、不集中，特別是大型的秸稈發(fā)電廠、秸稈沼氣站、秸稈氣化站等在大部分縣市還處于空白狀態(tài)，未能形成規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化。同時(shí)，秸稈能源化利用企業(yè)規(guī)模普遍較小，缺乏龍頭企業(yè)的帶動(dòng)，加工轉(zhuǎn)化能力不高，企業(yè)化、市場(chǎng)化管理模式經(jīng)營(yíng)秸稈氣化站、秸稈發(fā)電廠等進(jìn)展遲緩，造成黑龍江省秸稈規(guī)?；a(chǎn)企業(yè)不多，產(chǎn)業(yè)化程度需要進(jìn)一步提高。

（四）資金投入不足，配套政策不完善

秸稈能源化企業(yè)的一次性投資都較大，少則幾十萬(wàn)元，多則幾千萬(wàn)甚至上億元。企業(yè)從工程項(xiàng)目建設(shè)中獲取的收益一般較低，投資回收周期長(zhǎng)，此外受秸稈原料成本偏高的影響，全省秸稈能源化企業(yè)多處于微利經(jīng)營(yíng)狀態(tài)。與此同時(shí)，黑龍江省秸稈能源化項(xiàng)目建設(shè)用地、用電、排污費(fèi)收取以及稅收等方面的優(yōu)惠政策和落實(shí)還不到位。以秸稈發(fā)電為例，2006年國(guó)家發(fā)改委頒布《可再生能源發(fā)電價(jià)格和費(fèi)用分?jǐn)偣芾碓囆修k法》，明確了2006年及以后建設(shè)的可再生能源發(fā)電項(xiàng)目上網(wǎng)電價(jià)及費(fèi)用分?jǐn)偣芾磙k法，但該《試行辦法》對(duì)可再生能源發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)只有一個(gè)籠統(tǒng)的規(guī)定，對(duì)秸稈發(fā)電上網(wǎng)沒有額外的補(bǔ)貼政策。根據(jù)目前所規(guī)定的上網(wǎng)電價(jià)，秸稈發(fā)電企業(yè)想通過秸稈發(fā)電上網(wǎng)盈利還很困難。近幾年來(lái)，雖然國(guó)家對(duì)秸稈能源化項(xiàng)目的投入逐年增加，但還未形成穩(wěn)定有效的投入機(jī)制，僅靠黑龍江省政府的資金、政策扶持遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

（五）群眾認(rèn)識(shí)不足，推廣力度有限

秸稈能源化利用是一件利國(guó)利民的好事，但受傳統(tǒng)生活方式的影響，全省農(nóng)作物秸稈多被燃燒還田或廢棄，廣大農(nóng)民以及農(nóng)村基層干部對(duì)秸稈能源化利用的意義認(rèn)識(shí)不足，缺乏秸稈能源意識(shí)、經(jīng)濟(jì)意識(shí)和循環(huán)意識(shí)，對(duì)于秸稈能源化利用的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益、社會(huì)和環(huán)境效益以及利用的新途徑等認(rèn)識(shí)不到位，致使黑龍江省秸稈能源化相關(guān)技術(shù)的推廣與普及進(jìn)展緩慢。

四、加強(qiáng)黑龍江省農(nóng)作物秸稈能源化利用的對(duì)策與建議

為加快推進(jìn)黑龍江省秸稈能源化利用水平，一方面要重點(diǎn)解決農(nóng)村能源問題，重點(diǎn)發(fā)展秸稈沼氣、秸稈固化燃料等，另一方面通過形成秸稈能源利用的長(zhǎng)效機(jī)制，使秸稈能源化開發(fā)利用向儲(chǔ)運(yùn)機(jī)械化、購(gòu)銷商品化、途徑多元化、產(chǎn)品多樣化、開發(fā)利用產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展。為此提出以下幾點(diǎn)對(duì)策：

（一）健全秸稈收儲(chǔ)運(yùn)體系，降低生產(chǎn)成本

秸稈原材料的充足供應(yīng)是相關(guān)企業(yè)以及示范項(xiàng)目正常運(yùn)行的有力保障，因此不斷健全和完善秸稈收儲(chǔ)運(yùn)服務(wù)體系已成亟待解決問題。根據(jù)黑龍江省農(nóng)業(yè)分散生產(chǎn)、小農(nóng)經(jīng)營(yíng)的特點(diǎn)，可在機(jī)制創(chuàng)新上做文章。建立以企業(yè)為龍頭，農(nóng)戶參與，縣、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）人民政府監(jiān)管，市場(chǎng)化推進(jìn)的秸稈收集和物流體系，鼓勵(lì)發(fā)展農(nóng)作物聯(lián)合收獲、撿拾打捆、貯存運(yùn)輸全程機(jī)械化，建立和完善秸稈田間處理體系。在利用原有的糧食等收儲(chǔ)機(jī)構(gòu)人員和場(chǎng)地基礎(chǔ)上，鼓勵(lì)有條件的地方和企業(yè)建設(shè)必要的秸稈儲(chǔ)存基地。

（二）加強(qiáng)科技研發(fā)，縮短技術(shù)熟化時(shí)間

針對(duì)黑龍江省秸稈能源化利用項(xiàng)目中相關(guān)技術(shù)不夠成熟、設(shè)備實(shí)用性差、綜合效益低等問題，省農(nóng)村能源主管部門應(yīng)進(jìn)一步整合科研資源，聯(lián)合科研單位、大專院校和有關(guān)企業(yè)，精心組織各有關(guān)專業(yè)領(lǐng)域技術(shù)較強(qiáng)的科技力量，加大科研投入，深入研究秸稈能源化利用相關(guān)技術(shù)。重點(diǎn)解決秸稈固化、秸稈沼氣、秸稈發(fā)電以及秸稈收儲(chǔ)運(yùn)等關(guān)鍵技術(shù)，針對(duì)項(xiàng)目推廣中發(fā)現(xiàn)的主要技術(shù)問題進(jìn)行攻關(guān)，縮短技術(shù)熟化時(shí)間。通過對(duì)秸稈能源化相關(guān)技術(shù)及設(shè)備的不斷優(yōu)化和完善，降低秸稈能源化企業(yè)的生產(chǎn)成本，滿足農(nóng)民對(duì)低廉、優(yōu)質(zhì)、清潔能源的需求，逐步推動(dòng)黑龍江省農(nóng)村向綠色、低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)型。

（三）培育龍頭企業(yè)，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展

龍頭企業(yè)是秸稈初加工、深加工產(chǎn)業(yè)化的重要紐帶，在推動(dòng)規(guī)模化生產(chǎn)、打造秸稈轉(zhuǎn)化產(chǎn)業(yè)鏈、完善市場(chǎng)流通機(jī)制等方面發(fā)揮著重要作用。秸稈收集量大而分散，個(gè)體農(nóng)戶和農(nóng)村集體經(jīng)濟(jì)組織的資金規(guī)模、市場(chǎng)信息來(lái)源和銷售渠道有限，只有依靠多個(gè)龍頭企業(yè)將散戶聯(lián)系起來(lái)，建立起緊密型利益聯(lián)結(jié)機(jī)制。按照“基地+企業(yè)+技術(shù)+散戶”的運(yùn)轉(zhuǎn)模式，由風(fēng)險(xiǎn)承受能力強(qiáng)的企業(yè)來(lái)負(fù)責(zé)信息、運(yùn)輸、銷售、市場(chǎng)運(yùn)作等環(huán)節(jié)，由基地發(fā)揮人員培訓(xùn)、技術(shù)、宣傳等功能，打造成以散戶為載體、企業(yè)為紐帶、市場(chǎng)化運(yùn)作的秸稈能源化利用產(chǎn)業(yè)集團(tuán)，實(shí)現(xiàn)秸稈規(guī)模利用的多贏局面。

（四）籌措建設(shè)資金，制定優(yōu)惠政策

秸稈能源化利用項(xiàng)目一次性投入較大、風(fēng)險(xiǎn)高，必須調(diào)動(dòng)社會(huì)各方面力量，盡快建立財(cái)政投入、金融貸款及社會(huì)融資等渠道相結(jié)合的多元化資金投入機(jī)制。特別要加大重要秸稈能源化技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化示范項(xiàng)目的投入力度。另外，政府要對(duì)秸稈固化、秸稈制燃料乙醇、秸稈發(fā)電以及秸稈收儲(chǔ)運(yùn)等關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備研發(fā)給予一定的財(cái)政補(bǔ)貼。應(yīng)進(jìn)一步完善對(duì)國(guó)家需要重點(diǎn)扶持和鼓勵(lì)發(fā)展的秸稈發(fā)電、秸稈生產(chǎn)乙醇等生產(chǎn)企業(yè)的稅收優(yōu)惠政策，以解決秸稈能源化產(chǎn)業(yè)成本偏高的突出問題，為新能源企業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造一個(gè)良好的投資與發(fā)展環(huán)境。

（五）加強(qiáng)宣傳教育，提高公眾對(duì)秸稈能源化利用的自覺性

推廣秸稈能源化利用在黑龍江省剛剛起步，基本處于示范階段，廣大干部群眾對(duì)這些新技術(shù)還缺乏必要的了解和認(rèn)識(shí)。因此，要充分發(fā)揮廣播、電視、報(bào)紙等大眾傳播媒體的輿論引導(dǎo)作用，提高公眾對(duì)秸稈能源化利用的認(rèn)識(shí)水平和參與意識(shí)。通過召開現(xiàn)場(chǎng)會(huì)、組織參觀學(xué)習(xí)、開展技術(shù)培訓(xùn)、進(jìn)行效益對(duì)比等多種形式，教育農(nóng)民更新觀念，追求健康文明的生活方式，為秸稈能源化推廣與普及打下堅(jiān)實(shí)的群眾基礎(chǔ)。

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