生物質能替代散煤在養(yǎng)殖企業(yè)生產(chǎn)中的應用探索

【摘要】“碳達峰，碳中和”提出后，化石能源的使用受到了限制，農(nóng)村各行各業(yè)都在探索和實踐如何利用可再生能源來替代化石能源，特別是公認的高排放煤炭。遼寧省農(nóng)村生產(chǎn)生活用能的主要消費是冬季清潔取暖，一般是生活用能10倍以上。基本上可以說，遼寧省農(nóng)村解決了冬季取暖就解決了大部分節(jié)能減排。本文以華美集團沈陽幸福農(nóng)場養(yǎng)殖有限公司為現(xiàn)實案例，通過秸稈替代散煤，探索生物質能源在農(nóng)村區(qū)域替代化石能源的可行性。

【關鍵詞】生物質；替代；養(yǎng)殖企業(yè)；應用

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.06.064

Exploration of the Application of Biomass Energy Replacing Loose Coal in the Production of Aquaculture Enterprises

ZHAO Manli

（Liaoning Inspection， Examination & Certification Centre， Shenyang 110036， China）

Abstract： After the proposal of "carbon peak， carbon neutrality"， the use of fossil fuels has been restricted， and various industries in rural areas are exploring and practicing how to use renewable energy to replace fossil fuels， especially the recognized high emission coal. The main consumption of energy for rural production and daily life in Liaoning province is clean heating in winter， which is generally more than 10 times the daily energy consumption. Basically， it can be said that solving winter heating in rural areas of Liaoning province has solved most of the energy-saving and emission reduction issues. This article takes Huamei Group Shenyang Xingfu Farm Breeding Co.， Ltd. as a real case study， exploring the feasibility of biomass energy replacing fossil fuels in rural areas by replacing scattered coal with straw.

Key words： biomass； replace； breeding enterprises； application

2021年2月1日起，《碳排放權交易管理辦法（試行）》正式施行，這標志著我國碳市場的建設和發(fā)展進入了一個嶄新的發(fā)展階段[1]。

生物質能就是太陽能直接或間接地來源于綠色植物的光合作用，而儲存于植物內的一種取之不盡、用之不竭可再生能源。有代表性的生物質如農(nóng)作物、農(nóng)作物廢棄物、木材、木材廢棄物和動物糞便[2]，特點是可再生、低污染、分布廣泛。本文以華美集團沈陽幸福農(nóng)場養(yǎng)殖有限公司為現(xiàn)實案例，通過能源替代，并對企業(yè)運行成本加以分析，總結分析這種能源在農(nóng)村地區(qū)的應用前景和后續(xù)發(fā)展路徑。

1華美集團沈陽幸福農(nóng)場養(yǎng)殖有限公司

公司成立于2017年7月，坐落于沈陽市沈北新區(qū)董三家子村，項目總投資3000萬元，占地面積50畝，是一家飼養(yǎng)和銷售肉雞為主的省級農(nóng)業(yè)龍頭企業(yè)。

養(yǎng)殖場全年6批肉雞出欄，年出欄量200萬只。每批肉雞45天出欄，雞舍打掃和消殺15天，一個周期60天。從雞雛到成雞出欄，溫度根據(jù)不同階段略有不同，一般需要保持在23℃～35℃才可以保證肉雞正常生長。因此，在沈陽地區(qū)即使是夏天，夜間也需要供暖補溫[3]。這是一處長年需要供暖并且利用秸稈的項目，秸稈貯存堆放也就成了一種必然。

養(yǎng)殖場于2020年安裝2臺6噸位秸稈直燃專用鍋爐（一用一備），鍋爐房總投資290萬元，為17棟雞舍和員工宿舍供暖，供暖面積3.5萬平方米。這是秸稈直燃鍋爐與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相結合的典型案例。在冬季-30℃條件下，出水溫度68℃，回水溫度50℃，能夠在極端氣候條件下確保雞舍溫度在30℃以上，且供暖溫度平穩(wěn)。年消耗秸稈3500噸，大約可利用7000畝地的秸稈。該試點秸稈來源主要為當?shù)睾献魃绾灱s供應。

2效益分析

秸稈每噸240元（包含夏季儲存費每噸40元），使用秸稈專用鍋爐供暖燃料成本84萬元；傳統(tǒng)燃煤鍋爐供暖燃料成本183.75萬元（參考2022年煤價，每噸煤1050元，用量1750噸）。節(jié)省供暖燃料成本99.75萬元（電力、人工和維護費基本相同未納入計算），燃料費用節(jié)約60%，三年就可以收回鍋爐改造成本，平均每只肉雞生產(chǎn)成本降低0.5元。

該試點年節(jié)煤1750噸，相當于減少二氧化碳排放4585噸，二氧化硫14.9噸。此外，秸稈鍋爐排出的灰渣（10%出灰量）與附近牛場的牛糞、雞糞混合，做成有機肥料，既節(jié)省了灰渣的處理費用，還避免了環(huán)境污染，同時實現(xiàn)了生態(tài)循環(huán)的目的。

3分析探索

近年來，伴隨民用煤燃燒造成的空氣質量影響認識加深，北京、河北、山西、天津等地煤改電、煤改氣等工作步伐加快，修訂地方標準《工業(yè)和民用煤質量》，出臺《蘭州市煤炭經(jīng)營使用監(jiān)督管理條例》等，從制度和標準上，強制要求各地進行燃煤替代，鼓勵使用電、氣清潔能源。遼寧省從農(nóng)村實際出發(fā)，采取因地制宜、綜合治理、多措并舉、分步推進的指導思路，將著眼點放在了生物質能替代上。出發(fā)點和推進主要基于以下幾點。

3.1環(huán)保強制要求

為打好污染防治攻堅戰(zhàn)，中共中央、國務院2021年印發(fā)的《中共中央、國務院關于深入打好污染防治攻堅戰(zhàn)的意見》中明確提出[4]，嚴控煤炭消費增長，“十四五”時期，非化石能源消費比重提高到20%左右，加快煤炭減量步伐，實施可再生能源替代行動。重點區(qū)域的平原地區(qū)散煤基本清零，穩(wěn)步提升北方地區(qū)清潔取暖水平。

3.2貯存安全方便

農(nóng)事企業(yè)位置都在廣袤農(nóng)村地區(qū)，不僅遠離村屯，而且占地面積大，有充足的堆放場地，運輸和貯存方便。周邊沒有居民居住和活動，只要企業(yè)自己管理上不松懈，防火防盜安全性上是有保證的。

3.3改造意愿強烈

養(yǎng)殖企業(yè)近幾年利潤看好，企業(yè)經(jīng)濟狀況有提升，對我國提出的“雙碳”要求積極響應，經(jīng)過生物質能源、電能和天然氣供暖設備投入、經(jīng)濟效益對比后，投入和運行成本明顯偏低的生物質能源受到了農(nóng)村養(yǎng)殖企業(yè)青睞。

3.4符合遼寧實際

我省無論是GDP總量還是人均GDP，或者說農(nóng)村人均可支配收入，相對南方較為發(fā)達地區(qū)還是有不小差距，所以從收入實際角度考慮，生物質能源低價替代是目前廣大農(nóng)村地區(qū)能夠接受的一種模式，而且這種替代模式應該還會延續(xù)很長一段時間。

4發(fā)展前景

生物質能是植物以生物質作為媒介儲存的太陽能，隨著國家能源戰(zhàn)略調整，生物質能源開發(fā)利用得到重視，生物質發(fā)電、沼氣/天然氣利用、秸稈類資源高效生物降解、高值化轉化為液體燃料等關鍵技術快速發(fā)展，成為落實碳達峰目標、大力發(fā)展新能源的重要增長極。業(yè)內預計，我國能源峰值到達時，生物質能在我國可再生能源消費中的占比將升到8%左右。

4.1耦合生物質發(fā)電技術

生物質能具有碳中和天然屬性，生物質與煤炭混燃可以有效替代煤炭利用量，隨著技術的進一步成熟進步，未來低碳環(huán)保高效的燃煤耦合生物質發(fā)電產(chǎn)業(yè)前景廣闊，預計未來生物質發(fā)電將形成與煤炭的優(yōu)化組合模式。

4.2生物質固體燃料技術

生物質打捆直燃供熱技術目前在東北和華北地區(qū)都有大量應用，不僅替代了大量的散煤，而且還提高了秸稈能源化利用的比率。減少了秸稈野外焚燒污染空氣，隨地丟棄影響人居環(huán)境，也為空氣質量提升作出了貢獻。生物質成型燃料是經(jīng)過簡單初加工成塊或者棒狀，提升了秸稈密度和熱值，減少了空間，廣泛用于農(nóng)村戶用生物質爐取暖、城鄉(xiāng)受限煤爐的燃料替代，是打捆直燃的升級版本，用途比打捆直燃更廣泛，相對價格略高，但仍遠低于電、氣能源。

4.3生物質天然氣技術

生物質天然氣是以農(nóng)林廢棄物、副產(chǎn)品、畜禽糞污、廚房垃圾等有機廢棄物為原料，經(jīng)厭氧發(fā)酵和凈化提純產(chǎn)生的以甲烷為主要成分，熱值滿足常規(guī)天然氣標準的綠色低碳清潔可再生燃料[5]。從2015年開始，中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會、中華人民共和國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部批準建設了近百處日產(chǎn)10，000 m3以上的規(guī)模生物天然氣工程試點。經(jīng)過多年的建設與示范，生物天然氣工程取得了一定的成效，不少生物天然氣工程的建設與運行創(chuàng)新了新的政策機制、提升了技術裝備與水平、探索了相應的社會化運維模式，為未來大規(guī)模的推廣應用奠定了基礎。我國用于發(fā)酵的原料非常豐富，再加上清潔能源的緊缺，未來生物質天然氣技術必然會得到快速發(fā)展。

4.4生物質燃料乙醇技術

采用生物物質通過物理、化學或生物手段生產(chǎn)燃料乙醇（體積深度達到99.5%以上的無水乙醇）技術。生物燃料乙醇是一種依靠太陽能“生長出來的綠色能源”，是生物質高值化利用的一種方式，有體積小、熱值高，存貯方便安全的特點。到目前為止，國內外都有纖維素乙醇裝置試車成功，但發(fā)展態(tài)勢不快，主要還是成本和效益在競爭中不占優(yōu)勢，大面積應用還需要一定的條件和時間。

5結束語

通過分析發(fā)現(xiàn)，未來中國生物質能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點是高值化利用，隨著政策環(huán)境改善和技術水平提高，生物質能產(chǎn)業(yè)必將成為中國國民經(jīng)濟新的增長點。生物質除了上述應用之外，還廣泛用于板材、制磚、餐具、植物香精、衣服、工藝品等方面，產(chǎn)品都具有降解和環(huán)保特點，是一種很環(huán)保的替代材料。科研人員還對生物質精深加工、提純等方面進行進一步的研究，期待不久的將來“小秸稈，大作為”能在更多方面發(fā)揮作用。

【參考文獻】

[1]馬玉榮.生態(tài)文明建設與疫后綠色復蘇：專訪全國政協(xié)委員、國務院發(fā)展研究中心資源與環(huán)境政策研究所副所長谷樹忠[J].中國發(fā)展觀察，2021（5）：5-7.

[2]韓明星.關于生物質燃料節(jié)能技術的探討[J].墻材革新與建筑節(jié)能，2017（7）：37-39.

[3]李越.“廢柴”變能源環(huán)保又省錢[N].遼寧日報，2023-11-10（10）.

[4]孫赫，許妍，蘭冬東，等.美麗海灣建設實踐經(jīng)驗、挑戰(zhàn)及對策[J].環(huán)境保護，2023，51（15）：54-57.

[5]楊艷麗，李光全.秸稈基生物天然氣生產(chǎn)成本分析[J].經(jīng)濟研究導刊，2020（26）：136-138.

【作者簡介】

趙曼麗，女，1972年出生，高級農(nóng)經(jīng)師，學士，研究方向為農(nóng)村能源環(huán)保、薪酬管理、社會保險等。

（編輯：于淼）