生物質能源的應用技術開發(fā)，是把農林廢棄物如秸稈、麥草、樹枝等原料通過物理或化學加工方法，使之成為可利用的能源，以提高效率，減少對化石能源的依賴，實現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展。生物質能源是人類重要的能源之一，是重要的可再生能源。
長期以來，我國非常重視農村可再生能源建設工作，2005年國務院《關于做好建設節(jié)約型社會近期重點工作的通知》中明確要求“在農村地區(qū)推廣風能、太陽能利用。組織生物質能資源調查及生物質能技術示范和推廣”，提出“開展秸稈綜合利用，推廣秸稈氣化、固化成型、發(fā)電技術，研究提出農戶秸稈綜合利用補償政策”，強調要在“生物質能綜合利用等方面組織開展循環(huán)經(jīng)濟試點”。2006年1月1日《中華人民共和國可再生能源法》的頒布實施，標志著可再生能源事業(yè)進入了一個嶄新的階段。中共中央、國務院在《關于推進社會主義新農村建設的若干意見》）（即2006年中央1號文件）中強調：“加快發(fā)展循環(huán)農業(yè)。要大力開發(fā)節(jié)約資源和保護環(huán)境的農業(yè)技術，重點推廣廢棄物綜合利用技術、相關產(chǎn)業(yè)鏈接技術和可再生能源開發(fā)利用技術”，“要加快農村能源建設步伐，在適宜地區(qū)積極推廣沼氣、秸稈氣化、小水電，太陽能、風力發(fā)電等清潔能源技術”。國家法律和中央政策為我國發(fā)展農村可再生能源指明了方向，提供了良好的政策環(huán)境。
近年來，大興區(qū)認真落實國家能源開發(fā)發(fā)展戰(zhàn)略和市委、市政府能源政策，在推進新農村建設中，發(fā)揮資源優(yōu)勢，大力發(fā)展秸稈氣化能源，取得了一些成效。本文在深入調研的基礎上，就大興區(qū)發(fā)展秸稈氣化能源情況進行分析，找出存在問題，并提出相應對策。
一、大興區(qū)生物質資源及秸稈氣化站建設運營情況
（一）生物質資源狀況
大興區(qū)是農業(yè)大區(qū)，有耕地面積3. 84萬ha，林地面積1. 33萬ha。全區(qū)玉米種植面積約2.26萬ha，秸稈資源量約12.5萬t；小麥種植面積約1. 33萬ha，秸稈資源量約3萬t；果園面積約1. 33萬ha，修剪樹枝量約8～10萬t。以上資源量每年可以達到24～29萬t。較豐富的生物質資源，使大興具備得天獨厚的生物質能源基礎。全區(qū)目前發(fā)展有大型秸稈氣化站8個，生物質成型燃料爐具5 900多臺。“十一五”期間計劃新建8座多村聯(lián)供秸稈氣化工程，帶動近30個村的農戶供氣，累計每年約需消耗生物質資源1.2萬t，約占全區(qū)資源量的5qo左右。按照目前大興區(qū)的生物質資源量計算，滿足該生物質資源量應該是有保障的。另外，大興周邊地區(qū)也有一定量的資源，據(jù)調查，涿州市的農作物秸稈資源最為豐富，蘊藏量約為45萬t，固安縣蘊藏量約40萬t；永清縣約30萬t。這些地區(qū)目前秸稈利用率都不是很高，可為大興區(qū)提供一定的生物質資源。
（二）秸稈氣化站建設情況
1996年至1999年，大興區(qū)先后在5個鎮(zhèn)6個村建設了6個秸稈氣化站，分別是榆垡鎮(zhèn)劉各莊村，禮賢鎮(zhèn)王莊村、中心村，安定鎮(zhèn)小營村，采育鎮(zhèn)楊堤村、北臧村鎮(zhèn)諸葛營村。后因經(jīng)營管理、后續(xù)資金不足及設備等方面的問題相繼停止運行：2004年，榆垡鎮(zhèn)劉家鋪村建成秸稈氣化站，并同時給兩個村供氣，運行至今使用效果良好，深受村民歡迎。
2006年和2007年在新農村建設中，政府投資在榆垡鎮(zhèn)辛安莊村、石垡村、西甕村，安定鎮(zhèn)堡林莊村，采育鎮(zhèn)大同營村，魏善莊鎮(zhèn)李家場村（帶張家場）新建秸稈氣化站，改建劉家鋪和楊堤村秸稈氣化站。
目前，大興區(qū)的8處大型秸稈氣化站，供應10個村1 900多戶村民用氣。截至2008年底，全區(qū)14處氣化站，可為3 200戶村民供氣。按照3口之家年炊事用能1噸標煤計算，每年可節(jié)約標煤3 200噸，節(jié)支246.4萬元，扣除使用生物質能源的開支，可凈節(jié)約131.2萬元，戶均節(jié)支410元。
（三）典型站運營情況分析
目前北京地區(qū)的秸稈氣化站建設主要采取兩種工藝，一是干餾熱解工藝（簡稱干餾法），二是氧化熱解工藝（簡稱氧化法）。干餾法是指生物質在完全沒有氧的條件下熱解，最終生成可燃氣、木炭、木焦油、木醋液的過程。干餾法可燃氣熱值可以達到3 600kc左右，而且副產(chǎn)品木炭、木焦油、木醋液可以分離、回收，形成商品出售，不會造成二次污染，既有經(jīng)濟效益，又有生態(tài)效益，但這種工藝建站時一次性投資較大。
氧化法是指生物質在缺氧條件下熱解，最終生成可燃氣的過程。氧化法可燃氣熱值在1100kc左右，無其他副產(chǎn)品產(chǎn)出，因焦油不易回收，有可能造成對環(huán)境的二次污染，但這種工藝一次性投資較小。
以干餾法工藝的李家場村和氧化法工藝的劉家鋪村為例，進行簡要分析：
1．魏善莊鎮(zhèn)李家場村秸稈氣化站
該項目于2006年7月動工，2007年2月2日正式投入運營，使用年限為15年，土建及設備安裝總投資270萬元，其中包括一座燃氣浴池30萬元。
由于該站使用了較先進的干餾熱解工藝生產(chǎn)，除生產(chǎn)燃氣供農戶炊事用以外，還可以生產(chǎn)
木炭、木焦油、木醋液三種副產(chǎn)品供出售。經(jīng)計算，該站每噸原料可產(chǎn)生300ni3可燃氣，按單價1元／m3計算，價值300元；產(chǎn)生50kg木醋液，單價1 000—1 500元／t，價值約為63元；產(chǎn)生25kg木焦油，單價3 000元／t，價值75元；產(chǎn)生330kg木炭，單價2 000元／t，價值660元。即：一噸300元的原料，可產(chǎn)生約1 100元的價值。
李家場氣化站目前為250戶村民供氣，每年生產(chǎn)燃氣7. 74萬m3，按燃氣收費1元/m3計算為7. 74萬元，木炭77.4t、為13.9萬元，木焦油6. 5t、為1.3萬元，木醋液64.5t、為8.4萬元，年產(chǎn)品價值合計為31, 34萬元。每年約消耗原料258t、費用為9.03萬元，用電2.5萬度、費用為1. 25萬元，耗堿0.6t、費用為0.15萬元，工人工資6萬元，維修費2萬元，年折舊費18萬元，其它費用2.5萬元，每年支出合計38. 93萬元，收支相抵，年虧損7.59萬元。由于目前只有木炭可以銷售，木焦油、木醋液等產(chǎn)品生產(chǎn)量小尚無法銷售，因此目前虧損更大。如果按照成本核算，每立方米收取2.7元才能達到收支平衡，戶均每月81元，基本和使用蜂窩煤持平，比使用液化氣節(jié)約20%。
該站目前正在籌備擴大供氣規(guī)模，由現(xiàn)在的3天2次生產(chǎn)，每次生產(chǎn)2小時，達到不間斷生產(chǎn)。而站內設備只需少量資金便可由目前的2個村擴大到12個村，運營成本可以大大降低，經(jīng)營氣站的企業(yè)即可盈利。
2．榆垡鎮(zhèn)劉家鏑村秸稈氣化站
劉家鋪村秸稈氣化站于2002年動工興建，2004年5月建成并投入使用，使用年限為10年，為本村和閆家場兩村供氣。該項目總投資74.6萬元，其中區(qū)、鎮(zhèn)投資70萬元，用于工程設備、管網(wǎng)建設，村內自籌4.6萬元用于廠房、電力、圍墻建設。氣站占地面積l 350rri2，產(chǎn)氣量400rr13／h，氣化率達70%以上，儲氣柜容積300m3，設計供氣規(guī)模200戶。
劉家鋪氣化站目前供氣150余戶，每年人員工資為12 000元、水電費3 600元、原料購置費17 520元、氣站管護費15 000元、年設備折舊費74 600元，合計每年運行費用為122 720元，折合每戶每月支出68元。如果按燒蜂窩煤計算，每塊蜂窩煤的價格約為0.6元，按每天用火12小時計，日用煤4~5塊，每戶月均支出72至90元。按使用液化氣計算，目前市場上每罐液化氣的價格為100元左右，每戶每月使用1～1.5罐液化氣，戶月均支出達到100~ 150元；用秸稈氣比用蜂窩煤和液化氣可節(jié)約支出6%～30%。
實際上該村目前實行的是農戶以原料換燃氣的辦法，每個農戶每天使用燃氣3～4m3，僅向氣站交3—4kg玉米芯，不再另外支付現(xiàn)金，按照目前玉米芯價格0.24元/kg計算，折合每戶月均支出燃氣費30元左右，村集體每年負擔10. 52萬元（含折舊費7.46萬元）。
（四）發(fā)展秸稈氣化能源主要成效
一是開辟了生物質能源綜合利用新途徑。生物質氣化技術的應用，提高了對生物質能源的有效利用率，秸稈作為農業(yè)廢棄物多用于農村燒火做飯，而多余部分最常用的處理方法就是焚燒，既浪費資源，又污染大氣環(huán)境。生物質氣化技術的推廣，使廢物得到充分利用，節(jié)約能源、保護生態(tài)、節(jié)能減排、優(yōu)化環(huán)境、減少農民安全隱患，解決了秸稈焚燒帶來的種種弊端。將生物質通過熱解氣化技術使其轉化為優(yōu)質能源，改變了生物質能傳統(tǒng)的低效利用方式，開辟了秸稈綜合利用的新途徑，使農村實現(xiàn)了和城市居民一樣的炊事用能燃氣化、管道化，提高了農戶的生活質量。
二是降低了農民的炊事成本。隨著煤炭、石油液化氣等一次性能源的不斷提價，農民炊事用能成本越來越高。使用生物質能源，可以降低炊事成本，為農戶節(jié)省炊事用能源開支，使農民得到了較大的實惠。
三是改變了農民生活方式和居住環(huán)境。生物質氣化技術的推廣，實現(xiàn)了農村生活用能方式轉變，把農民從傳統(tǒng)的炊事方式中解放出來，結束了農村婦女做飯“煙熏火燎，一把鼻涕兩眼淚”、“陰天備柴禾，晴天晾柴禾”的歷史，減輕了農村婦女的勞動強度，減少了農村環(huán)境的污染。同時，生物質氣化可以徹底解決農村柴草亂堆的頑癥，農村環(huán)境衛(wèi)生狀況得到根本性改善，使村容村貌更加干凈、整潔。
四是發(fā)展前景良好。生物質氣化的原料可再生，農作物秸稈、林果業(yè)廢棄物等均可使用，為生物質氣化提供了充分的原料來源。此外，秸稈氣具有火力強、比柴草直燃熱值高、清潔衛(wèi)生的特點，深受農民群眾歡迎。目前，秸稈氣多用于農戶炊事，將來還可用于農戶住宅取暖、大棚供熱等，安全、環(huán)保、方便、節(jié)能、可持續(xù)，應用前景良好。
二、秸稈氣化建設運營中存在的問題
1．氣站運營存在一定困難
由于目前農戶使用秸稈氣的戶數(shù)比率不高，造成秸稈氣生產(chǎn)的規(guī)模效益沒有發(fā)揮出來，生產(chǎn)成本相對較高，出現(xiàn)經(jīng)營虧損，氣站運營存在一定困難。
2．配件供應、維修存在困難
大興區(qū)的氣化站設備均從山東等外省市購買，設備出現(xiàn)故障時得不到及時維修或更換，一定程度上影響了使用效率。
3．冬季保溫問題亟待解決
氣化站儲氣罐體供氣性能受環(huán)境溫度的影響較大，氣溫越低，供氣量越少。由于北京冬季天氣寒冷，目前的保溫處理方法還無法滿足北京冬季最冷的2個月正常供氣的保溫要求。
三、對策與建議
1．合理收費，適當補貼
盡快制定較為合理的收費標準。在項目建成初期，為了使農戶了解并使用秸稈氣，可實行一些優(yōu)惠政策，讓農民以較為便宜的價格用上秸稈氣，從而感受到秸稈氣帶來的好處。政府在項目建成初期給予氣化站一定的補貼，保證氣化站的正常運營。
2．完善服務，加強管理
針對設備配件購買、維修難問題，應統(tǒng)一建立能源配件、維修供應服務站，并成立專業(yè)管護隊伍，解決村內設備換件、維修等后續(xù)服務問題。生物質氣化站的運行效果關鍵是管理。大興區(qū)劉家鋪、李家場、楊堤等一批氣化站之所以運營成功，主要是村干部責任心強，管理到位，服務到位，采取了有效的實施辦法。因此，強化管理措施，改進運行狀態(tài)，提升使用水平，消除事故隱患，保持長效運行是辦好秸稈氣化站、造福于民的關鍵。
3．改進技術、不斷完善
針對北方冬季天氣寒冷導致氣站無法正常供氣的情況，加強與能源技術部門的溝通。目前有關部門已經(jīng)開始進行研究，爭取從技術和設備等方面找出解決問題的方法，使氣站達到全年供氣。
4．做好規(guī)劃，合理配置資源
生物質氣化技術具有良好的發(fā)展前景和空間，但在推廣生物質氣化項目時應根據(jù)當?shù)刭Y源狀況合理規(guī)劃配置，避免盲目建站，導致資源不足，造成投資浪費。另外，應重點考慮“一村建站多村用氣”的多村聯(lián)供建設模式，以減少投資，降低氣站的運營成本，防止“大馬拉小車”問題。可在留民營村建設“一站帶7村”的沼氣站；在魏善莊鎮(zhèn)李家場村實施12村聯(lián)供；在長子營鎮(zhèn)朱莊村實施8村聯(lián)供；在榆垡鎮(zhèn)西甕各莊村實施3村聯(lián)供，并逐步推廣。
5．引進新工藝，提高經(jīng)濟效益
氧化法氣站雖然前期投資較小，但氣站的經(jīng)濟效益低，而且存在焦油排放問題；干餾法氣站雖然前期投資較大，但氣站建成后經(jīng)濟效益較高，如能達到一定規(guī)模，完全可以通過副產(chǎn)品收入維持氣站運行。引進專業(yè)公司進行建成后的經(jīng)營管理，逐步與市場化運作接軌，實現(xiàn)國家利益、農民利益、企業(yè)效益多贏的目標，為確保農村公共服務事業(yè)的長效運行探索途徑。
三門峽富通新能源銷售生產(chǎn)生物質顆粒燃料飼料的
秸稈壓塊機、飼料顆粒機、
顆粒機等機械設備。
