0、引言
隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，世界各國(guó)對(duì)能源的需求越來(lái)越強(qiáng)烈。以煤、石油及天然氣為代表的傳統(tǒng)能源被世界各國(guó)競(jìng)相追逐；在我國(guó)，為了應(yīng)對(duì)越來(lái)越嚴(yán)重的電力緊缺情況，全國(guó)各地開始大量興建電廠，煤炭、石油等能源價(jià)格也因此大幅度上漲。國(guó)家的能源需求和能源安全問(wèn)題已經(jīng)越來(lái)越緊迫地?cái)[在了我們面前。
自20世紀(jì)70年代石油危機(jī)以來(lái)，以丹麥為代表的許多西方國(guó)家開始對(duì)各種生物質(zhì)能源發(fā)電進(jìn)行研究，生活垃圾、動(dòng)物糞便、植物枯枝等都曾經(jīng)被用來(lái)嘗試發(fā)電。但是經(jīng)過(guò)30多年的科學(xué)研究和電廠實(shí)踐，證明只有農(nóng)作物秸稈發(fā)電是一種最適宜的選擇。首先，秸稈燃燒的污染較少，含硫量只有3. 8%0，大大小于煤的含硫量1%；其次，秸稈的碳灰質(zhì)較高，產(chǎn)生的熱能較大，每2t秸稈的熱值相當(dāng)于It煤的熱值，也是適合發(fā)電的生物質(zhì)。
1、我國(guó)秸稈發(fā)電的前景分析
我國(guó)每年僅農(nóng)作物的生產(chǎn)量就達(dá)7億t，預(yù)計(jì)到2010年會(huì)增加到8億t。目前秸稈大約1.45億t用作畜牧飼料，0. 91億t用作還田肥料，0.14億t用作工業(yè)原料，2.8億t用作農(nóng)民傳統(tǒng)的生活燃料，剩余的幾乎全被廢棄和焚燒掉，非常可惜。我國(guó)的秸稈產(chǎn)量豐富，每年廢棄的秸稈量約有1億t，相當(dāng)于5 000萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤；在2000年~ 2010年間，每年可獲得的秸稈量約為3.5—3.7億t，相當(dāng)于約1.7億t標(biāo)準(zhǔn)煤；如果將這些秸稈資源用于發(fā)電，相當(dāng)于90 GW火電機(jī)組年平均運(yùn)行5 000 h，年平均發(fā)電量為4 500億kW h。預(yù)計(jì)到2020年，全國(guó)每年廢棄的秸稈量將達(dá)到2億t以上，折合成標(biāo)準(zhǔn)煤為1億t，相當(dāng)于產(chǎn)煤大省河南一年的產(chǎn)量。
農(nóng)作物秸稈其實(shí)也是一種很好的資源，如果可以其中回收經(jīng)
秸稈粉碎機(jī)粉碎然后再經(jīng)過(guò)
秸稈壓塊機(jī)、
秸稈顆粒機(jī)、飼料顆粒機(jī)壓制成生物質(zhì)燃料飼料供燃燒和牲畜食用不是也是一個(gè)兩全其美的方法么，而且，如果拿到外面銷售老百姓也可以增加收入。
我國(guó)大部分農(nóng)村地區(qū)每年麥?zhǔn)諘r(shí)期會(huì)在田間地頭焚燒秸稈，造成農(nóng)田周圍上空濃煙彌漫，大氣污染。同時(shí)，還導(dǎo)致附近的公路因?yàn)槟芤?jiàn)度低而發(fā)生交通事故，機(jī)場(chǎng)也出現(xiàn)因?yàn)闈忪F造成航班延誤或者飛機(jī)無(wú)法起降的情況。秸稈焚燒不僅污染了環(huán)境，而且還嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)鼐用竦纳睢⑸a(chǎn)活動(dòng)。如果對(duì)秸稈資源合理利用，對(duì)于減少污染浪費(fèi)，提高農(nóng)民收入，進(jìn)行新農(nóng)村建設(shè)，創(chuàng)建和諧社會(huì)均大有裨益。比如用秸稈發(fā)電，發(fā)電后的秸稈灰燼也可以再利用，它含有豐富的鉀、鎂、磷、鈣等化學(xué)成分，可以用作高效農(nóng)業(yè)肥料。
然而，作為一種新型的能源利用方式，秸稈發(fā)電在我國(guó)的應(yīng)用也有許多不同于國(guó)外的地方。
1.1 秸稈電廠燃料來(lái)源不穩(wěn)定
秸稈本身的用途較多，農(nóng)戶可有多種選擇，所以秸稈電廠的燃料來(lái)源未必穩(wěn)定。
(1)秸稈可以加工成燃料乙醇，在上海奉賢的燃料乙醇生產(chǎn)廠，秸稈的收購(gòu)價(jià)為200~250元／t，除去中間商獲利和運(yùn)費(fèi)，農(nóng)民能拿到的秸稈“出田價(jià)”為80—100元／t。
(2)秸稈可以生成“秸稈氣”，在徐州青山泉鎮(zhèn)馬莊村，當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶做飯采用秸稈氣，費(fèi)用比燒煤節(jié)約40%，比燒液化氣節(jié)約60%；而且當(dāng)?shù)貧庹鞠虼迕袷召?gòu)秸稈，收購(gòu)價(jià)約160元／t。
(3)我國(guó)的國(guó)情是農(nóng)村人多地少，自然村分散，大部分農(nóng)村并非大規(guī)模耕種，絕大部分地區(qū)戶均農(nóng)田不多，收獲的農(nóng)作物秸稈較少，單個(gè)農(nóng)戶從出售秸稈所得的實(shí)際收益較少。秸稈電廠一般年需要秸稈量上萬(wàn)噸，尤其是大型秸稈電廠則達(dá)到每年幾十萬(wàn)噸。如果由電廠建立專門的收購(gòu)機(jī)構(gòu)，擴(kuò)大收集半徑，則又會(huì)涉及到秸稈的運(yùn)輸、分選、儲(chǔ)存、防腐等諸多問(wèn)題，秸稈的收購(gòu)成本會(huì)急劇上升。如果降低秸稈的收購(gòu)價(jià)格，比較秸稈的其他用途及其相應(yīng)的收購(gòu)價(jià)格，電廠秸稈收購(gòu)價(jià)不具備任何競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
(4)我國(guó)的秸稈資源集中分布在幾個(gè)糧食主產(chǎn)區(qū)（如華北、東北、華東和華南地區(qū)），其中山東、河北、河南等地的秸稈總產(chǎn)量超過(guò)6 000萬(wàn)t，適合作秸稈發(fā)電的重點(diǎn)考察地區(qū)，而其他地區(qū)秸稈產(chǎn)量相對(duì)較少，發(fā)展秸稈發(fā)電宜慎重考慮。而秸稈的能源利用，也和各地的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度關(guān)系密切。人均收入較高的地區(qū)農(nóng)戶寧可多花些錢使用那些方便清潔的能源，人均收入較低的地區(qū)則更加傾向于使用那些不需花錢而隨處可得的農(nóng)作物秸稈做為日常能源資源。比如在秸稈做燃料方面，四川省、山東省、浙江省的比例分別為41. 2%，34%，23.3%；而在秸稈的廢棄率方面，四川省為10%，浙江省為53%，這也與這幾個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度是吻合的。
1.2我國(guó)秸稈電廠規(guī)模不宜過(guò)大
在我國(guó)現(xiàn)階段，從秸稈電廠的建設(shè)規(guī)模考慮，不宜過(guò)多建大型秸稈發(fā)電廠，這也是由我國(guó)的國(guó)情所決定的。
首先，國(guó)外大型的秸稈發(fā)電系統(tǒng)一般都使用西方發(fā)達(dá)國(guó)家較成熟的技術(shù)，且大都使用單一的生物質(zhì)燃料，沒(méi)有使用混合的多種生物質(zhì)的良好適用性或者工程實(shí)踐，所以，這種發(fā)電設(shè)備到了國(guó)內(nèi)，一旦燃料供應(yīng)出現(xiàn)問(wèn)題或者需要替代生物質(zhì)，這些系統(tǒng)往往會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。并且國(guó)外的大型發(fā)電系統(tǒng)為了提高效率，往往設(shè)計(jì)的容量較大，通常都在20 MW以上，這就意味著每年的秸稈用量通常在30萬(wàn)t左右，電廠的投資會(huì)在2~3億元，上網(wǎng)電價(jià)較高，短期較難下降。大投資則意味著大風(fēng)險(xiǎn)，一般的投資者對(duì)于這種新型的能源系統(tǒng)都會(huì)比較謹(jǐn)慎。而小秸稈發(fā)電廠恰恰避免了上述所有問(wèn)題，規(guī)模在3 MW以下的發(fā)電廠所需設(shè)備可以全部國(guó)產(chǎn)化，價(jià)格通常不超過(guò)1 500萬(wàn)元；所需秸稈年用量約為2萬(wàn)t，電廠周圍的幾個(gè)自然村的農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量即可滿足需求，可以保障獲得穩(wěn)定、廉價(jià)的秸稈供應(yīng)。
1.3秸稈發(fā)電電價(jià)成本高
目前情況下，秸稈發(fā)電的成本還不具有和常規(guī)能源產(chǎn)品進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)的能力。我國(guó)當(dāng)前火電的成本在0.1~0.2元／(kW h)之間，而秸稈發(fā)電的成本在0.2~0.3元／(kW h)之間，秸稈發(fā)電的成本約是火力發(fā)電的2倍，根本無(wú)力與常規(guī)能源上網(wǎng)電價(jià)競(jìng)爭(zhēng)。在此情況下，2006年1月1日正式實(shí)施的《可再生能源法》對(duì)可再生能源發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)進(jìn)行了政策扶持。在其指導(dǎo)下頒布的《可再生能源發(fā)電價(jià)格和費(fèi)用分?jǐn)偣芾碓囆修k法》（以下簡(jiǎn)稱《辦法》）中規(guī)定，我國(guó)對(duì)可再生能源定價(jià)實(shí)行政府定價(jià)和政府指導(dǎo)價(jià)兩種形式。其中生物質(zhì)發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)實(shí)行政府指導(dǎo)價(jià)，電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)由各省（自治區(qū)、直轄市）2005年脫硫直燃機(jī)組上網(wǎng)電價(jià)加上0. 25元／(kW·h)補(bǔ)貼電價(jià)組成。但同時(shí)，《辦法》中也對(duì)生物質(zhì)發(fā)電補(bǔ)貼電價(jià)做出了限制，規(guī)定生物質(zhì)發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)將在項(xiàng)目運(yùn)行滿15年后取消。而且自2020年起，每年新批準(zhǔn)和核準(zhǔn)的發(fā)電項(xiàng)目補(bǔ)貼電價(jià)比上年批準(zhǔn)項(xiàng)目遞減2%，這一規(guī)定顯示，秸稈發(fā)電享有國(guó)家優(yōu)惠政策的時(shí)間最多只有15年。從目前的情況看，高成本的秸稈發(fā)電在公平的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)下，根本不是常規(guī)能源發(fā)電的對(duì)手。從積極的觀點(diǎn)看，作為不可再生能源的火電廠的燃料成本會(huì)不斷上升，而秸稈發(fā)電成本在不斷下降；同時(shí)技術(shù)的不斷更新使我國(guó)可能擁有自己的核心技術(shù)，15年后，秸稈發(fā)電的價(jià)格有可能達(dá)到電網(wǎng)標(biāo)竿價(jià)格。但業(yè)界卻有不同看法，很多人認(rèn)為，秸稈發(fā)電如果失去國(guó)家的支持，將很難生存。在丹麥，秸稈發(fā)電企業(yè)除了免交能源稅、二氧化碳稅外，政府還優(yōu)先調(diào)用秸稈產(chǎn)生的電、熱。政府還對(duì)發(fā)電運(yùn)營(yíng)商提出要求，各發(fā)電運(yùn)營(yíng)企業(yè)必須有一定的可再生能源容量，而且對(duì)上述稅收和節(jié)能技術(shù)的補(bǔ)貼今后還將繼續(xù)提高。相對(duì)于國(guó)外的政府補(bǔ)貼政策，我國(guó)的可再生能源政策還不夠細(xì)致和全面，需要逐漸修訂完善。
2、秸稈資源的利用要符合我國(guó)國(guó)情
中國(guó)工程院院士倪維斗在2006清華大學(xué)博士生專題論壇——“國(guó)家能源戰(zhàn)略下的能源發(fā)展”上深刻提出：在以秸稈為代表的生物質(zhì)能源和傳統(tǒng)能源煤的利用上，中國(guó)應(yīng)具有戰(zhàn)略思維。在我國(guó)，燃煤工業(yè)鍋爐是我國(guó)工業(yè)污染的主要來(lái)源，和燃煤電廠鍋爐處于同一個(gè)數(shù)量級(jí)。每年我國(guó)工業(yè)鍋爐耗煤量約4~5億t，而利用效率僅為25%~30%，這是極大的浪費(fèi)。如何減少這一部分煤的高污染、低效率的消費(fèi)是一個(gè)極其重要的切入點(diǎn)，其平均節(jié)能的效果在整個(gè)能源結(jié)構(gòu)中占有很大份額。
以秸稈為代表的生物質(zhì)能源用于容量小、低參數(shù)的工業(yè)鍋爐是十分合適的。倪維斗提出了2種資源配置的方案：第1種是把1億t標(biāo)準(zhǔn)煤用于目前高污染、低效率的工業(yè)鍋爐，而把1.6億t生物質(zhì)用來(lái)發(fā)電；第2種是1.6億t生物質(zhì)用于工業(yè)鍋爐替代1億t標(biāo)準(zhǔn)煤，把被替代出的1億t標(biāo)準(zhǔn)煤用于現(xiàn)代高效率的、具有90%脫硫率的大型電站鍋爐。2種不同方案的配置產(chǎn)生的效果是截然不同的，主要在于第2種方案中分散能源用于分散需求，而把集中能源用于發(fā)揮其長(zhǎng)處。所以，倪維斗院士指出，在我國(guó)以秸稈為代表的生物質(zhì)能源可以把城鎮(zhèn)的中型鍋爐、農(nóng)村的中小型鍋爐（鍋爐效率只有60%左右，無(wú)法脫硫脫氮）燃用的低效、高污染的煤置換出來(lái)，把它們用于高效、低污染的大型電站鍋爐。這對(duì)農(nóng)村的生活、環(huán)境以及各種能源的利用方面是一個(gè)多贏的局面，也是適合我國(guó)國(guó)情的一個(gè)有效的做法。
對(duì)于一種能源資源，應(yīng)該從戰(zhàn)略高度考察其在國(guó)家整個(gè)能源系統(tǒng)中的合理地位，不能就事論事，必須在全國(guó)整個(gè)能源系統(tǒng)的大視角下考慮這個(gè)問(wèn)題。對(duì)于一種能源資源，不是首先考慮它“能干什么”的問(wèn)題，而是考慮它“應(yīng)該干什么”、“適合干什么”的問(wèn)題。中國(guó)的生物質(zhì)能源產(chǎn)生于廣大農(nóng)村地區(qū)，要結(jié)合中國(guó)農(nóng)村的特點(diǎn)和發(fā)達(dá)國(guó)家的區(qū)別來(lái)進(jìn)行利用。
3、結(jié)束語(yǔ)
秸稈發(fā)電是一種很有前景的新型能源利用方式，值得去大力研究、應(yīng)用與推廣。在我國(guó)目前的國(guó)情下，應(yīng)解決秸稈的收集、運(yùn)輸問(wèn)題；研究秸稈收購(gòu)價(jià)格對(duì)農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)性影響；論證大型與小型秸稈電廠的投資收益風(fēng)險(xiǎn)；在不斷積累秸稈發(fā)電生產(chǎn)實(shí)踐的同時(shí)，也應(yīng)不斷完善和補(bǔ)充政府對(duì)可再生能源的補(bǔ)貼政策；做好秸稈發(fā)電等生物質(zhì)能源在國(guó)家能源系統(tǒng)中相應(yīng)地位的戰(zhàn)略規(guī)劃，使我國(guó)的能源利用能夠在21世紀(jì)得到和諧、有序、健康的可持續(xù)發(fā)展。
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顆粒機(jī)、
秸稈壓塊機(jī)、飼料顆粒機(jī)等生物質(zhì)燃料飼料機(jī)械設(shè)備可以完美的解決農(nóng)作物秸稈的處理問(wèn)題。
