【摘要】我國是農業大國，秸稈的低效利用不僅造成了資源浪費，同時還污染環境、危害人體健康。本文闡述了秸稈用于生物發酵、液化制油、燃燒發電、
成型顆粒燃料等高效能源化利用的技術，這既可實現秸稈的資源化利用，還可降低對環境的污染，同時還能促進農民增收。
【關鍵詞】秸稈；能源化利用；農民增收；
秸稈顆粒機
一、引言
我國是農業大國，農作物秸稈年產量為7億噸左右，列世界之首，合標準煤量約3.53億噸。據測算，每2噸秸稈的熱值相當于1噸煤，其能量密度為13～15MJ/kg，且秸稈平均含硫量只有0.38%，遠低于煤的平均含硫量1%。另外秸稈中還富含鉀、鎂、磷、鈣等成分，可用作高效肥料。因此農作物秸稈是一種極具潛力的可再生資源，具有較高的利用價值。但目前我國秸稈處理的主要方式是直接焚燒和還田，不僅造成了資源的浪費，同時燃燒還釋放出PM2.5、NOx、SOx等有毒有害物質，對環境造成重大影響，同時還可能危害公共安全，引發火災、威脅人民生命財產安全等。因此秸稈的高效清潔利用，不僅可以降低對環境的危害，同時還可以實現一定的經濟效益，為當地農民增收，促進地域經濟的發展。
農作物秸稈綜合利用的主要形式有秸稈制肥、能源利用、畜禽飼料、食用菌種植和作為工業原料等，其中秸稈的能源化利用是現階段研究重點。為了鼓勵農作物秸稈的能源化利用，近年來我國頒布了許多相關政策法規來鼓勵秸稈的高效清潔利用，如《中華人民共和國可再生能源法》《可再生能源發展“十二五”規劃》等。隨著相關政策的逐漸完善和技術的完備，秸稈資源的高效清潔利用越來越成熟。
二、能源化利用技術
秸稈能源化利用包括發酵沼氣、液化制油、燃燒發電、成型顆粒機燃料，另外還有氣化燃氣、選擇性熱解制備化學品等。由于政策扶持和產業技術的逐漸成熟，這些技術近些年來在我國取得了較快的發展，并且已初具規模，秸稈顆粒機壓制的生物質成型顆粒燃料如下所示：
（一）發酵沼氣
秸稈發酵產沼氣是秸稈生化轉換技術的一種，同時也是秸稈能源化利用的重要途徑。常采用的是濕發酵技術，另外近年來提出了干發酵是技術。秸稈發酵產生的沼氣熱值較高，品質好，具有廣泛的用途。但由于技術和經濟原因，我國現階段采用的主要是分散式小型沼氣設備，沼氣產率低，維護工作量大，且產生的沼氣主要用于農戶炊事取暖使用途徑單一，同時還存在二次污染等問題。因此秸稈發酵技術有待進一步完善，同時應加大規模化發酵設施的建設。
（二）液化制油
秸稈液化制備生物油、生物乙醇等是秸稈能源化利用的重要途徑，可以實現秸稈的高效率、高價值利用。該技術是在改進傳統利用方式的基礎上研發出來的新技術，主要包括生物化學法生產燃料乙醇和熱化學法生產生物油，而液化制取生物油將具有很強的市場競爭力，尤其是通過選擇性熱解液化制備高價值化學品可以替代部分石油制品，從而降低對化石能源的依賴。
（三）燃燒發電
秸稈發電技術是近年來規模化利用秸稈的主要方法，是符合我國可再生能源發展政策的一種方式，可分為直燃發電、混燃發電和氣化發電三種方式。該種利用方式，秸稈利用效率高，轉化徹底，基本無二次污染。我國生物質發電起步較晚，2006年國能生物質發電有限公司在山東單縣建成我國第一個生物質直燃發電廠，之后我國有關政策法規的出臺促使生物質發電廠如雨后春筍般迅速發展起來。由于秸稈收購處理工作還需要大量的勞動力，因此還可以促進當地就業，同時農民還可以通過售賣秸稈而獲取一定經濟收入，從而促進區域經濟的發展。但秸稈燃燒發電過程中原料的收儲運問題嚴重，這也是我國秸稈發電技術的瓶頸，亟需解決。
（四）成型燃料
稻稈固化成型是在機械設備的壓力作用下，將稻稈壓縮為成型燃料，可以代替木柴、原煤、燃氣等燃料。廣泛用于取暖、生活爐灶、鍋爐，生物質發電廠等，是高效利用稻稈資源的有效途徑。將秸稈制備成成型燃料，不僅解決了秸稈本身能量密度小的問題，同時還可提高秸稈的燃燒效率。另外，相比于生物質發電廠，秸稈成型設備體積小、易操作、燃料用量小，因此便于分散布置，具有廣泛的應用可能性。
（五）其他利用
除了上述技術外，秸稈氣化、炭化等技術也在近年取得了較快發展，比如秸稈氣化可用來生產燃氣，用于供熱、發電、生產液體運輸燃料，但目前技術尚未成熟，產業化運行過程中存在的問題頗多，因此還需要進一步完善。
三、結果與展望
在秸稈的諸多利用途徑中，能源化利用具有應用范圍廣、適應能力強的特點，可實現秸稈高效清潔利用，具有良好的環保效益和經濟效益，同時還可以帶動區域經濟發展，促進農民增收。
現有能源利用技術都可提高秸稈能源的利用效率，但由于受技術、環境等因素的制約，各種技術的發展都存在弊端。針對秸稈能源化轉化的現狀，首先應加大科研技術和人才培養投入，深化“產學研”體系建設，加快技術產業化應用；其次，針對現在的原料短缺、收集困難等問題，企業應當與政府及農戶簽訂收購協議，跳過中間商，降低燃料成本；此外，國家層面應當進一步完善生物質能利用的政策法規，加大對生物質能利用技術的扶持；最后，要加大宣傳、推廣的力度，使生物質能源被人們熟知并使用。相信隨著技術不斷發展和政策的完善及能源化轉化各環節的逐步正規，生物質秸稈的能源化利用技術將發展的越來越好。
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