廬江縣農(nóng)作物秸稈能源化利用的實(shí)踐與思考

季立仁，李布青，華勝，朱中賓，劉姣姣

（1.安徽省廬江縣生態(tài)能源局，安徽 廬江 231500；2.安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)工程研究所，安徽 合肥 230031；3.安徽喜洋洋農(nóng)業(yè)科技有限公司，安徽 廬江 231500）

安徽省廬江縣是一個(gè)農(nóng)業(yè)大縣，地處安徽省中部合肥市南部，主要種植水稻、小麥、玉米和油菜等，耕作制度以一年兩熟為主，農(nóng)作物秸稈資源非常豐富。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，2020年全縣（不含白湖農(nóng)場(chǎng)）農(nóng)作物秸稈理論資源量為80.68萬t，可收集量為50.32萬t[1]。

隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和農(nóng)民生活水平的不斷提高，農(nóng)村燃料結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大改變，電、液化氣、天然氣等優(yōu)質(zhì)清潔能源逐漸成為廣大農(nóng)民生活的主要能源，農(nóng)作物秸稈逐漸變?yōu)閺U棄物，秸稈露天焚燒時(shí)有發(fā)生，隨之解決秸稈禁燒帶來的問題也成為各級(jí)政府的重要工作。近年來，國(guó)家和地方各級(jí)政府相繼出臺(tái)秸稈綜合利用系列政策，對(duì)秸稈焚燒及其綜合利用提出要求，尤其是安徽省人民政府出臺(tái)了《安徽省農(nóng)作物秸稈綜合利用三年行動(dòng)計(jì)劃（2018年～2020年）》[2]，全省各地秸稈綜合利用工作蓬勃開展。廬江縣搶抓機(jī)遇，大力開展秸稈綜合利用，尤其在秸稈能源化利用方面，進(jìn)行了積極探索，取得了顯著成效，但也存在一些問題。本文結(jié)合近年來廬江縣秸稈能源化利用工作實(shí)踐，對(duì)目前存在的問題進(jìn)行了分析，并對(duì)推進(jìn)秸稈能源化工作提出發(fā)展建議，以期為各級(jí)政府和相關(guān)部門推進(jìn)秸稈能源化利用提供一些借鑒和參考。

1 廬江縣秸稈能源化利用的實(shí)踐

近年來，廬江縣在秸稈能源化利用方面進(jìn)行了積極探索，重點(diǎn)在推廣省柴灶和生物質(zhì)爐、秸稈熱解氣化、秸稈固化成型、秸稈發(fā)電、秸稈沼氣等方面進(jìn)行探索，并取得了一定成效。至2020年底，全縣推廣使用省柴節(jié)煤爐灶13.3萬戶，新建秸稈氣化站1處、推廣生物質(zhì)爐100臺(tái)，新建秸稈固化成型燃料生產(chǎn)廠4家、生物質(zhì)發(fā)電廠1家，推廣戶用秸稈沼氣7000多戶，利用秸稈作部分發(fā)酵原料的大中型沼氣工程48處。2020年全縣能源化利用秸稈量達(dá)16.22萬t，占秸稈可收集資源量32.23%[1]。

1.1 推廣省柴灶和生物質(zhì)爐

省柴灶是指對(duì)農(nóng)村老式柴灶的燃燒系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)后的熱效率達(dá)到20%～35%；生物質(zhì)爐一般以秸稈成型燃料為燃料，采用反燒原理來增加燃程，使得燃料完全充分燃燒，比其他爐灶節(jié)能30%～40%。

廬江縣自上世紀(jì)八十年代末開始，在全縣范圍組織實(shí)施省柴灶試點(diǎn)項(xiàng)目，對(duì)農(nóng)村老式灶進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)后的省柴灶熱效率比老式灶提高50%以上，全縣累計(jì)推廣使用省柴灶13.3萬戶，為解決農(nóng)村能源短缺和生態(tài)環(huán)境保護(hù)作出了重要貢獻(xiàn)。2017年，在本縣金牛鎮(zhèn)部分農(nóng)戶示范使用生物質(zhì)爐100臺(tái)，受到農(nóng)戶普遍歡迎。

1.2 秸稈熱解氣化

秸稈熱解氣化是以農(nóng)作物秸稈、稻殼以及農(nóng)村有機(jī)廢棄物等為燃料，經(jīng)適當(dāng)粉碎后，在氣化裝置中，進(jìn)行密閉缺氧燃燒，使之產(chǎn)生含一氧化碳、氫氣、甲烷等可燃?xì)怏w作為農(nóng)戶的生活用能的技術(shù)[3]。

2010年，廬江縣爭(zhēng)取國(guó)家農(nóng)業(yè)部項(xiàng)目支持，在本縣泥河鎮(zhèn)建設(shè)了1處秸稈氣化集中供氣工程，安裝了GW型氣化機(jī)組1套，配套建設(shè)340立方米儲(chǔ)氣柜及其附屬工程設(shè)施；當(dāng)年投入使用，發(fā)揮了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，得到國(guó)家農(nóng)業(yè)部專家驗(yàn)收組的充分肯定，省市業(yè)務(wù)主管部門組織省有關(guān)媒體進(jìn)行了專題報(bào)道。后期由于企業(yè)缺乏建設(shè)資金，沒有配套建設(shè)管網(wǎng)以致沒有充分發(fā)揮項(xiàng)目效益。

1.3 秸稈固化成型燃料

秸稈固化成型燃料是指在一定溫度和壓力作用下，將農(nóng)作物秸稈粉碎后壓縮為棒狀、塊狀或顆粒狀等成型燃料,從而提高運(yùn)輸和貯存能力，改善秸稈燃燒性能，提高利用效率，擴(kuò)大應(yīng)用范圍[3]。

近幾年來，廬江縣十分注重秸稈固化成型燃料項(xiàng)目建設(shè)，先后建成廬江縣田陶生物質(zhì)能源開發(fā)有限公司、安徽安定生物質(zhì)能源科技有限公司、合肥市林峰新能源科技有限公司、廬江縣穗豐農(nóng)業(yè)科技有限公司等4家秸稈固化（炭化）成型企業(yè)，年加工秸稈固化（炭化）成型產(chǎn)品能力達(dá)18萬t，2020年實(shí)際利用秸稈量3.83萬t[1]。

1.4 秸稈直燃發(fā)電

秸稈直燃發(fā)電是指秸稈在鍋爐中直接燃燒，釋放出來的熱量通常用來產(chǎn)生高壓蒸汽，蒸汽在汽輪機(jī)中膨脹做功，轉(zhuǎn)化為機(jī)械能驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電[3]。

2013年，廬江縣凱迪綠色能源開發(fā)有限公司生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目建成投產(chǎn)，總用地面積150畝，總投資2.70億元，裝機(jī)規(guī)模為1×30MW全進(jìn)口德國(guó)西門子高溫超高壓汽輪發(fā)電機(jī)組，主體配套工程包括武漢凱迪公司自主設(shè)計(jì)研發(fā)的1×120 t/ h高溫超高壓循環(huán)流化床鍋爐，年可消耗農(nóng)林廢棄物28萬噸，生產(chǎn)能力按年運(yùn)行7500小時(shí)計(jì)算，年發(fā)電總量約2.25億kWh。2020年實(shí)際利用秸稈量5.27萬t[1]。

1.5 秸稈沼氣

秸稈沼氣技術(shù)又稱秸稈生物氣化技術(shù)，是指利用微生物的厭氧消化作用將秸稈轉(zhuǎn)化為沼氣和有機(jī)肥的處理技術(shù)[4]。該技術(shù)利用農(nóng)作物秸稈作為沼氣發(fā)酵原料，有效解決了沼氣推廣過程中發(fā)酵原料不足的問題。根據(jù)厭氧消化器的容積大小，秸稈沼氣分為戶用秸稈沼氣和秸稈沼氣集中供氣兩種形式[5]。

1.5.1 戶用秸稈沼氣

目前，廬江縣擁有正常使用的農(nóng)村戶用沼氣池7000多戶，近年來，主要以26個(gè)鄉(xiāng)村沼氣服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)為服務(wù)載體，每個(gè)網(wǎng)點(diǎn)服務(wù)沼氣用戶約300戶左右。由沼氣服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)技術(shù)員上門到沼氣用戶指導(dǎo)農(nóng)戶，對(duì)秸稈進(jìn)行預(yù)處理，以替代畜禽糞便來制取沼氣。

1.5.2 秸稈沼氣集中供氣

秸稈沼氣集中供氣工程是通過建設(shè)沼氣發(fā)酵裝置，利用農(nóng)作物秸稈作發(fā)酵原料，所產(chǎn)沼氣通過管網(wǎng)輸送到農(nóng)戶家中使用[5]。

截止2020年底，廬江縣已建成大、中、小型沼氣工程48處，發(fā)酵池容積8000 m3，年產(chǎn)沼氣99.15萬m3，其中集中供氣工程2處，通過管網(wǎng)供氣100戶。2020年全縣戶用沼氣和沼氣工程共使用秸稈量0.99萬t[1]。

2 存在問題

2.1 思想認(rèn)識(shí)不夠

農(nóng)村基層不少干部群眾對(duì)秸稈能源化利用思想認(rèn)識(shí)不夠，沒有把秸稈能源化利用當(dāng)作新興產(chǎn)業(yè)來對(duì)待；只是到了農(nóng)作物收獲季節(jié)或者是發(fā)現(xiàn)有焚燒秸稈現(xiàn)象時(shí)才想起抓秸稈禁燒，沒有認(rèn)識(shí)到秸稈是寶貴的可再生資源。

2.2 關(guān)鍵技術(shù)不完善

目前，該縣秸稈能源化利用仍存在一些關(guān)鍵技術(shù)不完善問題。如秸稈熱解氣化存在熱值低、焦油含量高問題；秸稈固化成型燃料生產(chǎn)存在著成型機(jī)模具磨損嚴(yán)重、運(yùn)行不夠穩(wěn)定問題[6]；秸稈發(fā)電存在鍋爐腐蝕、結(jié)焦和機(jī)組效率低下問題[6]；秸稈沼氣集中供氣項(xiàng)目存在建設(shè)成本高、運(yùn)行費(fèi)用高、出料難問題；等等。

2.3 扶持政策不配套

雖然近幾年各級(jí)政府加大了對(duì)秸稈禁燒和綜合利用的財(cái)政投入，但尚未形成穩(wěn)定的投入機(jī)制，存在扶持政策不配套、政策落實(shí)不到位等問題，沒有形成支持秸稈能源化利用產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的機(jī)制。

2.4 收儲(chǔ)運(yùn)體系不完善

廬江縣地處江淮丘陵地區(qū)，不適宜大型機(jī)械進(jìn)行秸稈收集，目前秸稈收集、運(yùn)輸?shù)燃夹g(shù)裝備非常少，加上農(nóng)村大量勞力外出打工，農(nóng)忙時(shí)節(jié)勞動(dòng)力缺乏，給秸稈的收集、儲(chǔ)存和運(yùn)輸帶來很大困難。目前全縣大多數(shù)鎮(zhèn)所建秸稈收儲(chǔ)站標(biāo)準(zhǔn)不高，運(yùn)行不好，少數(shù)鎮(zhèn)尚未建設(shè)秸稈收儲(chǔ)站，收儲(chǔ)運(yùn)體系不完善。

3 發(fā)展建議

3.1 廣泛宣傳，加大秸稈能源化利用行政推動(dòng)力度

秸稈資源量大面廣，棄之是垃圾，用之是寶貴的生物質(zhì)能源。各級(jí)政府和相關(guān)部門要充分利用廣播、電視、報(bào)紙、雜志、手機(jī)微信、QQ、網(wǎng)絡(luò)等各種媒體，廣泛宣傳秸稈能源化利用的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)環(huán)保效益，引導(dǎo)農(nóng)民樹立秸稈是重要的生物質(zhì)能源資源、開展秸稈能源化利用也能增收的新觀念，形成全社會(huì)都關(guān)注和重視秸稈能源化利用的良好氛圍。同時(shí)要采取召開會(huì)議、舉辦培訓(xùn)班、印發(fā)技術(shù)資料等多種形式，大力宣傳推廣秸稈能源化技術(shù)，加快秸稈能源化利用步伐，推動(dòng)秸稈能源化利用走上產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的路子。

3.2 健全投入機(jī)制，加大財(cái)政扶持力度

秸稈能源化利用項(xiàng)目需要大量前期投入。根據(jù)“十四五”要全面實(shí)施秸稈綜合利用[7]的總體要求，各級(jí)政府應(yīng)制定秸稈能源化利用的配套政策和激勵(lì)措施，以激勵(lì)措施來推動(dòng)秸稈能源化利用的開展。

3.3 加強(qiáng)秸稈能源化利用技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新

要鼓勵(lì)秸稈能源化利用企業(yè)依托高等院校和科研院所，進(jìn)一步開展秸稈能源化利用技術(shù)開發(fā)、示范和推廣應(yīng)用，重點(diǎn)是對(duì)秸稈固化成型模具磨損快、氣化熱值低、焦油含量高、秸稈沼氣集中供氣穩(wěn)定性等方面開展研究，爭(zhēng)取在新工藝、新設(shè)備等方面取得突破[6]，以推進(jìn)秸稈能源化利用產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

3.4 建立健全秸稈能源化利用收儲(chǔ)運(yùn)體系

秸稈收儲(chǔ)運(yùn)體系是秸稈能源化利用的基礎(chǔ)。因?yàn)檗r(nóng)作物秸稈生產(chǎn)具有季節(jié)性和分散性，無法做到均衡收購(gòu)。要維持能源化利用企業(yè)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，必須建立健全秸稈收儲(chǔ)運(yùn)體系，以保障能源化利用企業(yè)有源源不斷的秸稈供給。