農村薪材與秸稈資源熱電轉化利用初探

劉鑒鋒

（四川省南充市農牧業局，四川 南充637000）

1 引言

在發展中國家的廣大農村，燃燒薪材與秸稈是生活能源的主要獲得方式，也是農村生物質能源利用的主要方式和途徑。但這種傳統燃燒方式，資源消耗量大，能源利用率低，容易造成環境污染和森林資源的嚴重浪費。我國有著豐富的生物質資源，開發利用好此類可再生資源有利于改善我國農村的能源結構，對我國的能源戰略也可起到不可忽視的重要作用。

2 農村薪材與秸稈資源的利用現狀

2.1 現階段農村薪材與秸稈資源總量

我國是一個農業大國，生物質資源十分豐富，是世界上秸稈產量最高的國家，各種農作物秸稈年產量在7億t左右，折合標準煤量約3.53億t。全國林木總生物量約190億t，可獲得作為能源利用的薪材總量約3億t。

2.2 薪材與秸稈資源利用的主要途徑

在我國農村，僅一小部分秸稈用作肥料還田、工業原料和畜禽飼料；薪材消耗量占木材總消耗量的80%左右。秸稈和薪材很大部分被用來直接燃燒，作為生活中炊事和取暖用能。在我國廣大農村，此類生物質資源基本處于高能耗、高污染狀態。

3 薪材與秸稈資源熱電轉化利用的新途徑

秸稈與薪材這類生物質資源，產量潛能大，覆蓋面廣，燃料來源充足，燃燒利用含硫量很低，已經被公認為是新能源中最具開發利用規模的一種綠色可再生能源。

3.1 集中燃燒

全世界秸稈與薪材采取直接燃燒獲能的局面長期難以改變。高效清潔利用此類資源，首要的是將秸稈與薪材集中起來燃燒生成熱能以利規模利用。集中燃燒有利于改進產能工藝，有利于提高能源利用率；另一方面可以減少由于在田間地頭大量焚燒、廢棄所造成的污染，還可變廢為寶，化害為利，集中處理燃燒中產生的煙塵和灰燼，徹底改變以往每家備柴房、每戶修灶屋的鄉村原始風貌，從而大大改善農村生產生活環境，提高農民群眾生產效率和生活質量。

3.2 轉化利用

利用鍋爐和發電機把秸稈與薪材燃燒產生的熱能轉化為電能，筆者認為是薪材與秸稈資源利用的最佳途徑。經測定，秸稈熱值約為15 000kJ／kg，相當于標準煤的50%，其熱值相當于0.492kg標準煤，也就是說每2t秸稈的熱值相當于1t標準煤。在再生利用過程中，植物類生物質燃燒排放的CO2與其再生時吸收的CO2能夠達到碳平衡，具有CO2零排放的作用，對緩解和最終解決溫室效應具有潛在的貢獻價值。秸稈與薪材燃燒發電是21世紀實現規模化應用唯一現實的途徑，據估算，建設一個2.5萬k W的以秸稈和薪材為原料的發電廠，每年需要消這類原材料20萬t，按每噸收購價200元計算，可為當地農民直接增加約4 000萬元收入，惠及農戶近5萬戶，不失為發展農村經濟，增加農民收入的重要舉措。使用秸稈發電，還可節約不可再生能源，降低煤的消耗。煤炭開采特別是礦井開采具有較高的風險，且管理難度較大。農作物秸稈和薪材與其相比，不僅開采風險小，易管理，而且開拓了秸稈與薪材廢物利用的新路子。

3.3 集約經營

集中燃燒獲能模式可以統籌利用秸稈和薪材資源，在我國人均森林覆蓋面積和耕地面積嚴重落后世界平均水平的國情下，薪材與秸稈資源相對較少，集約經營尤為必要。要通過不斷提高發電技術水平，制定科學合理的薪材采伐制度和秸稈合理利用的科學規劃，從而提高單位面積能源貢獻率，真正實現可再生能源的綠色可持續發展。

4 對策與建議

4.1 煙塵與灰燼的利用和治理

國際能源機構的有關研究表明，秸稈和薪材的平均含硫量只有3.8%，而煤的平均含硫量約為1%。且秸稈和薪材低溫燃燒產生的氮氧化物較少，除塵后的煙氣不需進行特殊的脫硫處理，可直接通過煙囪排入大氣。丹麥等國家的運行試驗表明秸稈鍋爐經除塵后的煙氣不加其他凈化措施完全能夠滿足環保要求。秸稈通常還含有3%～5%的灰分，這種灰分以鍋爐飛灰和灰渣／爐底灰的形式被收集，其中含有豐富的鉀、鎂、磷和鈣等營養成分，可用作農業上的高效肥料。

4.2 采集方式的改進

由于規模經營的需要，秸稈和薪材需求量大，在生產上必須改變以往依靠人工刀砍斧劈的落后原始采集方式，建議推廣使用動力鋸等先進采集工藝，同時注意保護好薪材林木資源的再生能力，從而從根本上提高生產效能。

4.3 貯能模式的探索

秸稈和薪材發電相比水電產能規模小，一些技術指標難以控制，發電上網難度較大。在雨天和夜間不宜生產，給當地自給用電帶來一定局限性。需要探索解決電能貯存的難題，探索有效的電力貯能模式，從而保證秸稈和薪材資源豐富的邊遠地區農村自給用電，秸稈和薪材發電在農村推廣應用就會更加寬廣。

5 結語

隨著我國《可再生能源法》的頒布、生物質發電優惠上網電價、稅收減免等有關配套政策的不斷完善和秸稈發電技術的不斷改進及原料收儲運體系的不斷完善，中國秸稈發電產業必將取得更快發展，對改善偏遠山區用電難，促進當地經濟發展發揮重要作用，為最終解決“三農”問題，為建設社會主義新農村做出應有的貢獻。

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