黑龙江省农作物秸秆能源化利用现状、存在问题及对策研究

翟继辉 周慧秋

（东北农业大学，黑龙江 哈尔滨 150030）

农作物秸秆已经从农业废弃物转变为重要的生物质资源，在国内外受到广泛关注。近年来，随着农民生活水平的提高和能源利用方式的转变，秸秆能源利用已为政府和社会各界关注。作为农业大省，黑龙江省秸秆资源丰富，秸秆能源化利用已成为黑龙江省农村发展低碳经济的重要内容之一，对推进农村经济可持续发展和新农村建设具有重要意义。

一、黑龙江省农作物秸秆资源状况

中国是粮食作物种植大国，每年生产的农作物秸秆约10亿吨，其中至少5亿吨被烧掉或废弃，转化成能源相当于1亿吨车用燃油，比中国全年车用油总量还要多。秸秆能源化利用模式作为解决秸秆资源浪费、焚烧环境污染的重要途径之一，其利用技术主要包括秸秆气化、秸秆液化、秸秆沼气、秸秆固化、秸秆发电等。

作为我国最大的商品粮生产基地，黑龙江省发展生物质能拥有得天独厚的条件，其中秸秆资源以玉米、水稻、大豆、小麦等粮食作物以及亚麻等经济作物类秸秆为主。2010年黑龙江省各类农作物播种面积为2.14亿亩（1亩=0.0667公顷），秸秆资源总量约为7642.3万吨，其中主要农作物玉米、稻谷和豆类秸秆分别占农作物秸秆资源总量的60.8%、24.1%和11.8%（见表1）。

表1 2010年黑龙江省主要农作物秸秆产量

二、黑龙江省农作物秸秆能源化利用现状

黑龙江省在秸秆能源利用技术研究和开发方面已取得一些进展，但整体仍处于发展的初始阶段，不同技术的研发深度和产业化发展不均衡。其中，秸秆发电等技术比较成熟，通过政府提供补贴等经济激励政策，基本实现产业化应用；而秸秆固化、秸秆沼气、秸秆气化和秸秆液化等技术还处于试点示范阶段。

（一）秸秆气化

秸秆气化是以秸秆为原料，经过热解和还原反应生成可燃性气体，目前主要有秸秆气化集中供气和户用的秸秆气化炉两种应用形式。秸秆气化集中供气多以村屯为单位，利用秸秆气化技术，集中生产秸秆燃气，用管网分户输送，供应农户做饭、取暖。黑龙江省从1997年开始进行秸秆气化技术试点，并成功经受严冬考验。截至2006年末，全省共建秸秆气化站41处，已有10000多农户使用秸秆燃气。在户用秸秆气化炉的发展上，哈尔滨道外区巨源镇城子村村民发明的利用秸秆、稻壳等废弃物作燃料的多功能秸秆气化炉能生火做饭、洗澡、取暖，并获国家发明专利。在煤、液化气价格居高不下的今天，秸秆气化技术的推广和应用不仅有广阔的市场发展前景，而且符合黑龙江省发展低碳经济，建设社会主义新农村的要求。

（二）秸秆固化

秸秆固化是通过机械设备将秸秆挤压，压缩成需要形状，然后作为燃料直接燃烧，也可进一步加工成生物炭。普通煤燃烧效率约为60%，而秸秆固化后的燃烧效率超过80%，燃烧效率高且污染小，节约大量能源。黑龙江省地处高寒地区，坑灶是农村地区主要的取暖方式，秸秆成型燃烧不仅符合传统使用习惯，而且从根本上解决了农村大量秸秆后续使用问题，特别是随着煤炭价格的不断上涨，秸秆固化将是解决未来农村能源问题的主要途径之一。

近些年来，黑龙江省非常重视生物质固化技术，一些科研院所和企业开始进行生物质固化技术和设备的研制，并已投入生产。其中，黑龙江省农科院研发的“轻度炭化法制生物质固化成型燃料技术”，基本实现无烟尘排放，清洁、可再生，同时具备生产工艺简单、安全性高、价格相对低廉的优点。2009年，年产燃料21万吨的黑龙江省首家秸秆固化颗粒燃料生产基地在兰西县北安乡落成并投产运营。

（三）秸秆沼气

秸秆沼气是指利用沼气设备，采用中、高温高浓度发酵工艺制取可燃气体。根据工程规模（池容）大小和利用方式，可将其划为农村户用秸秆沼气、秸秆生物气化集中供气、大中型秸秆生物气化工程三类，其中小型沼气池既占地又费工费时。国家大力提倡和推广在农村兴建集中供气沼气工程，并给予十分优惠的财政扶持政策。黑龙江省沼气工程刚刚起步，已有一批示范工程投入建设。2006年，海林农场建设了一个3000 m3的以稻草和麦秸为原料的秸秆沼气池，可为300户村民提供生活用沼气。2009年宾县、甘南县和青龙山农场分别启动了秸秆沼气集中供气工程试点项目。同年，黑龙江省与瑞典合作的秸秆生物沼气示范工程在宾县宾西经济开发区进行建设，它是黑龙江省第一家小城镇生物质能源燃气供热联产工程、黑龙江农村能源重点工程。

（四）秸秆发电

秸秆发电是以农作物秸秆为主要燃料的一种发电方式，它是秸秆优化利用的最主要形式之一。按燃烧生物质的性质划分，秸秆发电主要包括两种：一是以燃用粮食作物的秸秆（如玉米秸秆）进行发电，二是以燃用粮食加工后的剩余物（如稻壳）进行发电。近年来，黑龙江省利用秸秆发电项目发展迅速，从2006年黑龙江首家玉米秸秆生物质发电示范工程——国能望奎生物质发电项目在绥化市望奎县正式奠基到目前，黑龙江省已分别建成燃烧秸秆电厂9座和燃烧稻壳电厂9座（见表2和表3）。

表2 黑龙江省燃烧秸秆的电厂情况

表3 黑龙江省燃烧稻壳的电厂情况

（五）秸秆液化

秸秆液化技术是通过物理、化学、生物方法，使秸秆中的木质素、纤维素等转化为醇类、可燃性油或其他化工原料。以秸秆作原料制造生物质乙醇，不但可生产再生能源，而且可减少温室气体排放，可作为汽油的替代能源。目前黑龙江省在该领域取得较大进展，其中以黑龙江省双连能源发展股份有限公司最具代表性。该公司是国内第一家利用秸秆生产燃料乙醇的民营科技企业，2007年12月建成投产，已经具备年加工高粱、玉米秸秆120万吨的生产能力，燃料乙醇生产量10万吨/年，标志着黑龙江省能源建设实现从“黑色”（石油煤炭）能源向“绿色”（农作物）能源的转变。

三、黑龙江省农作物秸秆能源化利用存在的主要问题

黑龙江省虽然在秸秆能源利用技术开发与推广方面取得一定成绩，但秸秆能源项目建设刚刚起步，相关技术和设备有待完善，典型示范项目较少。目前，存在的主要问题如下：

（一）秸秆的收、储、运难度大，成本偏高

与西方发达国家现代农场生产不同，黑龙江省农业具有分散生产、小农经营的特点，造成全省秸秆收购的对象多为分散的农户，为秸秆的大量收购带来很大难度。此外，秸秆自身具有质地松散、密度低，体积大，易虫蚀、霉变和腐烂，季节性强等特点，收集、运输、存储、防腐等成本急剧上升。

（二）秸秆能源化应用技术、设备的成熟性与实用性不强

一是在秸秆气化利用方面，主要问题是气化炉在气化过程中产生焦油含量过高，同时在秸秆气化燃气热值、燃气净化技术和秸秆燃气综合效益等方面有待改进与提高。以黑龙江省各气化站为例，虽然其生产的秸秆燃气符合国家农业行业标准，但与城市煤气相比，其焦油含量要高出3～5倍，热值却仅为其1/3～1/4。二是秸秆固化成型设备的实用性、系列化有很多不足，主要体现在生产率低、成型能耗高、主要工作部件的使用寿命短、设备系统配合协调能力差、运行不稳定等。三是秸秆发电机组设备——发电锅炉存在综合效率低、腐蚀、结焦等问题。四是在秸秆液化利用方面，主要是秸秆和植物纤维的前期化学处理技术、纤维素酶的酶活性以及酶解效率等问题。

（三）生产规模较小，产业化程度不高

黑龙江省秸秆能源化利用还处于初级阶段，规模小、不集中，特别是大型的秸秆发电厂、秸秆沼气站、秸秆气化站等在大部分县市还处于空白状态，未能形成规模化、产业化。同时，秸秆能源化利用企业规模普遍较小，缺乏龙头企业的带动，加工转化能力不高，企业化、市场化管理模式经营秸秆气化站、秸秆发电厂等进展迟缓，造成黑龙江省秸秆规模化生产企业不多，产业化程度需要进一步提高。

（四）资金投入不足，配套政策不完善

秸秆能源化企业的一次性投资都较大，少则几十万元，多则几千万甚至上亿元。企业从工程项目建设中获取的收益一般较低，投资回收周期长，此外受秸秆原料成本偏高的影响，全省秸秆能源化企业多处于微利经营状态。与此同时，黑龙江省秸秆能源化项目建设用地、用电、排污费收取以及税收等方面的优惠政策和落实还不到位。以秸秆发电为例，2006年国家发改委颁布《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》，明确了2006年及以后建设的可再生能源发电项目上网电价及费用分摊管理办法，但该《试行办法》对可再生能源发电上网电价只有一个笼统的规定，对秸秆发电上网没有额外的补贴政策。根据目前所规定的上网电价，秸秆发电企业想通过秸秆发电上网盈利还很困难。近几年来，虽然国家对秸秆能源化项目的投入逐年增加，但还未形成稳定有效的投入机制，仅靠黑龙江省政府的资金、政策扶持远远不够。

（五）群众认识不足，推广力度有限

秸秆能源化利用是一件利国利民的好事，但受传统生活方式的影响，全省农作物秸秆多被燃烧还田或废弃，广大农民以及农村基层干部对秸秆能源化利用的意义认识不足，缺乏秸秆能源意识、经济意识和循环意识，对于秸秆能源化利用的长远利益、社会和环境效益以及利用的新途径等认识不到位，致使黑龙江省秸秆能源化相关技术的推广与普及进展缓慢。

四、加强黑龙江省农作物秸秆能源化利用的对策与建议

为加快推进黑龙江省秸秆能源化利用水平，一方面要重点解决农村能源问题，重点发展秸秆沼气、秸秆固化燃料等，另一方面通过形成秸秆能源利用的长效机制，使秸秆能源化开发利用向储运机械化、购销商品化、途径多元化、产品多样化、开发利用产业化方向发展。为此提出以下几点对策：

（一）健全秸秆收储运体系，降低生产成本

秸秆原材料的充足供应是相关企业以及示范项目正常运行的有力保障，因此不断健全和完善秸秆收储运服务体系已成亟待解决问题。根据黑龙江省农业分散生产、小农经营的特点，可在机制创新上做文章。建立以企业为龙头，农户参与，县、乡（镇）人民政府监管，市场化推进的秸秆收集和物流体系，鼓励发展农作物联合收获、捡拾打捆、贮存运输全程机械化，建立和完善秸秆田间处理体系。在利用原有的粮食等收储机构人员和场地基础上，鼓励有条件的地方和企业建设必要的秸秆储存基地。

（二）加强科技研发，缩短技术熟化时间

针对黑龙江省秸秆能源化利用项目中相关技术不够成熟、设备实用性差、综合效益低等问题，省农村能源主管部门应进一步整合科研资源，联合科研单位、大专院校和有关企业，精心组织各有关专业领域技术较强的科技力量，加大科研投入，深入研究秸秆能源化利用相关技术。重点解决秸秆固化、秸秆沼气、秸秆发电以及秸秆收储运等关键技术，针对项目推广中发现的主要技术问题进行攻关，缩短技术熟化时间。通过对秸秆能源化相关技术及设备的不断优化和完善，降低秸秆能源化企业的生产成本，满足农民对低廉、优质、清洁能源的需求，逐步推动黑龙江省农村向绿色、低碳经济发展方式转型。

（三）培育龙头企业，带动产业化发展

龙头企业是秸秆初加工、深加工产业化的重要纽带，在推动规模化生产、打造秸秆转化产业链、完善市场流通机制等方面发挥着重要作用。秸秆收集量大而分散，个体农户和农村集体经济组织的资金规模、市场信息来源和销售渠道有限，只有依靠多个龙头企业将散户联系起来，建立起紧密型利益联结机制。按照“基地+企业+技术+散户”的运转模式，由风险承受能力强的企业来负责信息、运输、销售、市场运作等环节，由基地发挥人员培训、技术、宣传等功能，打造成以散户为载体、企业为纽带、市场化运作的秸秆能源化利用产业集团，实现秸秆规模利用的多赢局面。

（四）筹措建设资金，制定优惠政策

秸秆能源化利用项目一次性投入较大、风险高，必须调动社会各方面力量，尽快建立财政投入、金融贷款及社会融资等渠道相结合的多元化资金投入机制。特别要加大重要秸秆能源化技术的研发和产业化示范项目的投入力度。另外，政府要对秸秆固化、秸秆制燃料乙醇、秸秆发电以及秸秆收储运等关键技术和设备研发给予一定的财政补贴。应进一步完善对国家需要重点扶持和鼓励发展的秸秆发电、秸秆生产乙醇等生产企业的税收优惠政策，以解决秸秆能源化产业成本偏高的突出问题，为新能源企业的发展创造一个良好的投资与发展环境。

（五）加强宣传教育，提高公众对秸秆能源化利用的自觉性

推广秸秆能源化利用在黑龙江省刚刚起步，基本处于示范阶段，广大干部群众对这些新技术还缺乏必要的了解和认识。因此，要充分发挥广播、电视、报纸等大众传播媒体的舆论引导作用，提高公众对秸秆能源化利用的认识水平和参与意识。通过召开现场会、组织参观学习、开展技术培训、进行效益对比等多种形式，教育农民更新观念，追求健康文明的生活方式，为秸秆能源化推广与普及打下坚实的群众基础。

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