秸秆“打捆直燃”供暖模式效益研究分析

【摘要】秸秆打捆直燃锅炉供热是将秸秆在田间打包后直接送至锅炉燃用，实现从田间到灶头无缝衔接，减少秸秆二次加工和转运环节，燃料成本低，而且秸秆直燃锅炉的热效率达80%以上。秸秆能源化是利用农业废弃物循环再利用的一条主要途径，也是秸秆高值化利用的主要方向，与生态环保、能源替代优化息息相关。本文通过对铁岭顺鑫热力有限公司供暖实践进行总结提炼分析对比优势和运营模式，提出未来的发展方向和对策。

【关键词】秸秆打捆；直燃供暖；清洁能源；可再生资源；碳核算

【DOI编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.04.047

Research and Analysis on the Benefits of Straw \"Baling Direct Combustion\" Heating Mode

ZHAO Manli1， ZHOU Zhensheng2

（1.Liaoning Inspection， Examination Certification Centre， Shenyang 110036， China； 2.LiaoningAgricultural Development Service Center， Shenyang 110034， China）

Abstract： Straw bundling direct combustion boiler heating is the process of packaging straw in the field and directly sending it to the boiler for combustion， achieving seamless connection from the field to the stove， reducing the secondary processing and transportation of straw， reducing fuel costs， and achieving a thermal efficiency of over 80% for straw direct combustion boilers. The energy utilization of straw is a main way for the recycling and reuse of agricultural waste， and it is also the main direction for high-value utilization of straw， which is closely related to ecological protection and energy substitution optimization. This article summarizes and analyzes the heating practices of Tieling Shunxin Thermal Power Co.， Ltd.， compares its advantages and operating models， and proposes future development directions and strategies.

Keywords： straw bundling； direct combustion heating； clean energy； renewable resources； carbon accounting

2023年中央一号文件提出，发展农村可再生能源。秸秆就是可再生资源，能源化利用在农村地区应用中大有可为，也迎来了新的发展机遇。秸秆是被放弃不被重视的生产剩余物，秸秆能源化利用是农业废弃物循环再利用的一条主要途径，也是秸秆高值化利用的主要方向，与生态环保、能源替代优化息息相关。

农作物秸秆含碳量在40%以上，其能源密度为14.0～17.6兆焦/千克，约2吨秸秆的热值与1吨标准煤热值相当。秸秆能源化利用途径主要有直接燃烧和能源化利用技术两种。直接燃烧是农作物秸秆最基本、最传统、最直接的利用方式。秸秆能源化利用技术主要包括秸秆打捆直燃、压块成型燃料、秸秆气化、热解炭气联产、沼气/沼气工程/规模化生物质天然气、纤维素乙醇等，由固态-气态-液态的能源利用渠道，可有效替代化石能源，温室气体排放仅为煤炭的1/10～1/7，显著减少温室气体、二氧化硫和颗粒物排放，具有良好的生态、社会和经济效益。本文以秸秆打捆直燃案例为例，重点分析研究能源化利用并提出未来能源化发展方向[1]。

1铁岭顺鑫热力有限公司

铁岭顺鑫热力有限公司是铁岭县腰堡镇的一家民营供暖企业，主要负责全腰堡镇的集中供暖。铁岭县腰堡镇全镇区域面积110平方千米，耕地面积7.9万亩（1公顷=15亩），年产秸秆3万吨。2021年10月，该公司在腰堡镇安装了4台6吨秸秆打捆直燃锅炉，总投资600万元，供暖面积30万平方米，供暖对象是学校、法院、居民、医院等。

顺鑫热力供暖公司作为运营管理主体，有多年供暖的实践经验，结合秸秆的收集、运输、贮藏和使用，探索出企业+合作社的运管模式。秸秆直燃锅炉的运行、管理、取暖费收取由供暖公司负责；锅炉日常维修、维护由生产厂家（辽宁众缘节能锅炉有限公司）负责；秸秆打捆、运输、贮藏由铁岭县新台子镇缘众清洁能源专业合作社负责签约供应。合理兼顾了各方职责和利益，实现了政府、企业、用户互利共赢。

该项目2022年一个供暖季的秸秆总用量为1.8万吨，大约可利用3.6万亩地产生的秸秆。燃料费用一个取暖季比燃煤节省270万元，节支约43%。平均每天节省约1.79万元，即完成了燃煤替代，同时达成了减排固碳、生态环保的目的。

2对比优势

2.1与煤比较

一是秸秆收获期与供暖期时间完全吻合。10月份农作物收获，11月份开始供暖，秸秆经过1个月的晾晒，含水量刚好能够满足秸秆直烯锅炉的燃料要求。二是应用广泛，可用于县域以下一、二、三产业所有供暖、供气用燃煤锅炉使用。三是建设和运维省钱省力，低成本投入，高收益回报，可独立运行。四是与秸秆能源化其他技术相比，节约了二次耗能和人工成本，省时省力，简单便捷。五是就地就近分散式利用，规避了秸秆密度小，不利于远距离运输的弊端。六是提高了秸秆综合利用途径和利用率，降低了农村秸秆露天焚烧、环境污染、乱堆乱放和安全隐患等问题。

2.2与电、气比较

一是秸秆打捆直燃集中供暖设备投资成本低，供暖1万平方米使用的2吨直燃锅炉投资大概是30万元，而如果以电化、气化供暖，1万平方米基础设施、取暖设备一次性投入在100万元以上。二是经济性价比高。秸秆打捆直燃集中供暖一个采暖季每平方米供暖成本为18～22元。如果用电取暖，据测算，每80平方米每小时需要消耗5.6度电，一个采暖季耗电量为：5.6度×12小时×150天=10080度。按照每度电0.5元计算，80平方米一个采暖季采暖成本达到5040元，平均每平方米63元。三是电化、气化取暖耗能量大且集中，容易造成电荒气荒问题[2]。

3运作模式

我省秸秆打捆直燃集中供暖的方式经过多年、多主体探索，总结出三种运行模式。一是企业为主的运作模式。由企业和政府两方面共同投资，企业占比超过50%，作为运营主体，负责专业化运营。企业根据自身业务实际，可自行收集燃料，也可与当地农业合作社签约供应秸秆。我省先后将铁岭顺意热力公司、辽宁北方蓝天公司、辽宁美加净公司、沈阳光大环保有限公司引入到秸秆供暖行业中来，实行企业化运作，规避政府风险，保证项目持续运行。二是由当地合作社负责运行，合作社负责收集秸秆并供暖。三是由政府或企业主体自己运行。

4经济效益对比分析

以每年11月到次年3月末为供暖周期，5个月计152天，以1.4 MW（2吨/小时）秸秆打捆直燃锅炉和燃煤锅炉供暖经济性对比。秸秆打捆直燃供暖锅炉和燃煤锅炉设备投资相当，不计入计算。供暖1万平方米的秸秆打捆直燃锅炉和燃煤锅炉运行成本对比一览表见表1。

从表1可以看出，秸秆打捆直燃供暖锅炉总运行成本是18万元/万平方米，燃煤总运行成本是20.55万元/万平方米（不含除硫费用），一个采暖期至少节省2.55万元，两者相比，秸秆打捆直燃供暖锅炉总运行成本要略低于燃煤锅炉，是农村地区替代燃煤最经济的替代能源，并且秸秆替代燃煤符合国家“双碳”要求[3]。

5发展建议

秸秆打捆直燃供热要实现规模化推广，仍面临不少难题。一是秸秆打捆直燃锅炉供热的一次性投资较大，在金融策略及运行收益分配上，还需探索有效机制。二是环保政策与技术适宜性存在制约，此前的环保政策曾将生物质锅炉供热纳入污染技术行列，虽然后续进行了修改，但仍导致技术发展受到一定制约，未能在窗口期进入城镇区域供热体系。同时，整个生物质供热市场秩序刚刚形成，仍待进一步规范[4]。

5.1加大政策资金扶持力度

重点倾向农村清洁供暖，不仅在集中供暖上加大扶持力度，更要在户用供暖方面增加扶持。要整合大气污染防治资金和地方秸秆综合利用资金用于秸秆清洁供暖，有条件的地方引进社会资本参与农村清洁供暖，可有力促进秸秆能源化利用，减少农户取暖设备支出。就集中供暖而言，天然气、沼气和热解气供暖费用较高，成型燃料与燃煤的供暖费用相差不大，而秸秆打捆直燃供暖成本比燃煤要低，目前可重点推动秸秆打捆直燃供暖技术和秸秆成型分散供暖技术[5]。

5.2优化秸秆能源利用结构

综合县域以下国家“双碳”政策要求和当地经济发展状况，有序推进打捆直燃、秸秆成型燃料、热解炭热联产等生物质清洁炊事供暖技术，适量发展建设秸秆生物天然气工程，并对其他的高值化能源利用技术开展研究。最终实现农村散煤替代，低碳减排和技术储备的利用结构。

5.3加强装备和技术不断创新

现有推广的技术装备仅能满足当前形势下低碳减排的要求，在不断推进过程中，要加强与科研单位的合作，加强技术工艺成熟化、装备系统化和智能化，提升能量转化效率，降低单位产品生产成本。创新高值化清洁燃料与生物基材料和绿色化学品联产，减控污染物生成，提升附加值。

6结束语

目前农村地区清洁能源短缺，特别是北方农村地区清洁供暖需求大，从近期至中期看，仍需大力推进成型燃料、秸秆捆烧等清洁供暖供热技术应用。但从长远发展来看，秸秆高深技术加工，高附加值利用将会成为热点和方向。秸秆能源化利用技术未来的发展方向是什么。笔者认为，秸秆类生物质是可以替代石油生产液体燃料和化学品物质的重要物质，从中长期来看，下一步利用方向是制取液体燃料及化学品；沼气、热解炭气联产等技术具有很大的减排固碳潜力，在农业农村碳中和目标下也应加大发展力度。

【参考文献】

[1]霍丽丽，姚宗路，赵立欣，等.秸秆综合利用减排固碳贡献与潜力研究[J].农业机械学报，2022，5（1）：349-359.

[2]李占涛.东北地区秸秆直燃锅炉供暖调查分析[J].辽宁农业科学，2022（3）：82-83.

[3]刘晓飞.农作物秸秆燃烧化利用价值分析[J].农民致富之友，2019（8）：233.

[4]裴占江，刘杰，史风梅，等.东北地区秸秆打捆直燃供暖案例及效益分析[J].黑龙江农业科学，2019（12）：111-113，118.

[5]周腰华，赖晓璐，潘荣光.玉米秸秆能源化利用：模式、问题与政策建议：基于辽宁省的调查[J].辽宁农业科学，2018（2）：41-44.

【作者简介】

赵曼丽，女，1972年出生，高级农经师，学士，研究方向为农村能源环保、薪酬管理、社会保险等。

周振生，男，1971年出生，正高级农艺师，研究方向为农村能源、生态农业和秸秆综合利用等。

（编辑：于淼）