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行业新闻

从田间之草到清洁能源的路有多远
2018-01-19

 日前,国家发展改革委、农业部、国家能源局联合印发《关于开展秸秆气化清洁能源利用工程建设的指导意见》。文件提出,到2020年,建成若干秸秆气化清洁能源利用实施县,实施区域内秸秆综合利用率达到85%以上,有效替代农村散煤,为农户以及乡镇学校、医院等公共设施供应炊事取暖清洁燃气。如何发展秸秆气化这种清洁能源?记者采访了有关专家和运营主体。


  为秸秆寻找能源化出路


“秸秆综合利用包括肥料化、饲料化、基料化、物料化和能源化五种主要途径。不同的秸秆利用方式在秸秆的吸纳量和产生的附加值等方面存在很大差别”,国务院发展研究中心资源与环境政策研究所副研究员吴平说,将秸秆用作肥料、饲料和基料的农业化利用方式,其技术含量低,吸纳量少,附加值小;而将秸秆用于清洁化、规模化的发电、沼气等能源化利用方式,则技术含量高,适用范围广,附加值大,能大幅度提高秸秆利用率。


  秸秆的能源化利用分为秸秆气化和致密成型两大途径。所谓秸秆气化,即采用热解气化或厌氧发酵等工艺,利用秸秆生产热解气、沼气(热、电)、沼肥等项目。所谓致密成型,即把秸秆粉碎后再压制成颗粒或块状,替代煤炭作为锅炉燃料。不少专家认为,在坚持农用优先,秸秆饲料化、肥料化利用相对稳定的基础上,实施秸秆气化清洁能源利用工程,能够进一步拓展综合利用渠道,切实提高秸秆综合利用率。


  安徽阜阳市农村能源办有关负责人刘子标分析说,秸秆在收割时大多被粉碎直接还田,但其肥力远不如沼液沼渣。他认为,当前,农村清洁能源供需矛盾依旧突出,农村地区生活能源仍以秸秆、薪柴和煤炭为主,燃烧效率低下,污染较重。因地制宜推动秸秆气化清洁能源利用,能够完善优化农村用能结构,也能够有效减少秸秆露天焚烧和资源浪费。


  走进阜阳市阜南县秸秆沼气试验站,人们能看到一座直径和高度均约十多米的大罐矗立在院中。“这是水压式气罐,用来储存由秸秆无氧燃烧产生的气体,最大能容纳1200立方米气体。”试验站工作人员介绍。机组产生的气体通过管道被压缩储存到院子的储气罐里,最后通过埋在地下的输气管道输送到每户村民家中。


“啪”,阜南县苗集村农户苗少金拧开燃气灶开关,一股火苗立时蹿起。“秸秆燃气不错,火苗旺,烧水做法没问题。”他告诉记者,“过去烧柴做饭,烟熏火燎,后来买了煤气罐,换气费时费力,每个月要花费六十块钱。户用沼气池的话,又经常燃料不足,冬天就不够用。现在用上统一供应的秸秆燃气,一天还不到1块钱,方便实惠”。目前,村里上百户村民每天都能用上这清洁能源,让村里环境大为改观。


“目前,哈尔滨的一些农村已有秸秆气化清洁能源利用工程在运营”,黑龙江省哈尔滨市社科联党组书记杨天悦长期关注秸秆的能源化利用。她说,秸秆气化发电目前已有成熟的技术,将秸秆气化,生成氢气、甲烷等,通过燃气联合循环发电,1吨秸秆可发1200度电。上网电价每度电0.75元,以此计算,销售收入900元,每吨秸秆收购成本500元,毛利润可达400元。她表示,如果电站的秸秆收集半径能在6至8公里以内,这样收储运成本低,可在交通便利、秸秆富集的乡镇推广。


  气化产品竞争力难题待解


  尽管粗算下来,秸秆气化能源利用的利润不少,市场前景看好,但记者了解到,目前主要有两方面因素影响了秸秆气化能源利用的可持续发展。


  一是能源产品缺乏竞争力,市场开发利用难。终端产品竞争力不强是影响秸秆气化能源利用最主要的制约因素。在沼气工程商业化运行方面,其主要分布在广大农村,铺设沼气管网投资大,大部分中小型沼气工程的气、电产品仍以自用和周边农户使用为主。而我国大型沼气工程商业化、产业化运行刚刚起步,特别是受区域内秸秆原料总量、持续稳定性和运输半径等条件限制,大规模生产制约因素明显,影响了第三方专业化公司的发展。


  目前困扰秸秆利用企业的问题之一是秸秆的长期稳定供应。由于秸秆来源分散又密度低,其收集、储存和运输难度大、成本高,难以形成稳定的供应链条,导致很多企业运营成本居高不下。加之,新建秸秆发电项目的建设成本达每千瓦8000至10000元,比同等规模的火电高出一倍多。吴平说,国家虽然规定生物质上网电价为每度0.75元,高于火电上网电价,但补贴所能够支撑的盈利空间很小,因此不少秸秆电厂都处于亏损运营状态。


  农业部生态总站有关负责人分析,从能源产品的市场现状来看,其发展也面临双重制约。秸秆能源化利用的主要方式无外乎生物燃气和沼气发电。在生物燃气经营权方面,全国地级以上城市和绝大部分县城的燃气特许经营权已经授出,生物天然气企业拿不到特许经营资质,难以进入城镇正常销售经营。在秸秆沼气发电上网方面,入网设施建设投资大,秸秆气化工程单体发电量小、主体分散、稳定性差,达不到一些地方规定的单机发电功率要求。


  二是支持政策不足,引导调控难。与一些发达国家相比,我国尚未形成以绿色发展为导向的农业补贴政策,生物天然气、有机肥等产品生产和使用缺乏扶持措施。吴平认为,过去出台的政策主要是项目制,支持政策仅注重项目前期投入,缺乏持续稳定的支持。同时,对秸秆收储运、终端产品应用等方面支持不足,不利于形成完整的产业链。各地的落实情况也不尽相同。


“目前,秸秆气化能源的市场主要受到来自电、天然气的影响。后两者是居民生活主要选择的能源,由于使用方便,进入市场较早,居民依赖程度高。与常规能源相比,沼气发电、生物燃气配套政策明显不足。生物燃气不能享受国产化石天然气在财政补贴等方面的优惠,秸秆气化发电虽然有生物质能源发电标杆电价补贴,但部分地区政策落实不到位。与此同时,秸秆能源化利用产生的气、电成本较高,与天然气、大电网相比缺乏竞争力。”刘子标说。


  探索秸秆能源利用商业模式


  针对上述难题,各地想了很多办法。记者了解到,在很多地区,村民所用的秸秆燃气,大部分是不需要花钱购买的。他们只需将自家地里的秸秆拉到秸秆气化站进行兑换,就可获得燃气。当地的气化站为每户村民发放了一张燃气卡,村民将秸秆送到气化站后,气化站按照每3斤玉米秸秆换1立方数燃气的标准给予兑换,数值储存到燃气卡里,供村民使用,一举解决了原料问题。


  吉林省榆树市是全国第一产粮大县(市),面对巨大的秸秆年产量,当地对秸秆加工企业电价由原来阶梯电价转为农用电价。整合省市县三级资金对秸秆能源化利用进行补贴扶持。由原来的企业单一补贴,扩大到对秸秆储存站点、捡拾打捆机械、生物质锅炉等6项补贴,最高补贴额度达70%,促使各类主体轻装上阵。最近三年,其能源化利用平均每年提高5个百分点。


  让相关主体受到鼓舞的是,这次发布的《指导意见》明确,国家可再生能源电价附加补贴资金将优先支持生物质热电联产项目。要选择在技术、资金、运营管理等方面综合实力较强的行业龙头企业作为项目实施主体,坚持政府扶持引导,以企业为主体,充分发挥市场配置资源作用,形成农村清洁能源供应体系,构建利益链,实现多方共赢。


  阜南县沼气试验站的运营方是安徽永志环能科技公司,这是一家专注于农村能源建设的企业。公司董事长代永志说,沼气站直接用秸秆作发酵原料,目前可产沼气800立方米,采用天然气管线运到附近的乡镇,共投入200万元。为争取用户,公司采取激励的办法,前期的100户不收入户费,每立方米沼气收取1.2元,经测算用户规模达到300户即可保本运营。“目前,很多投资商都有接洽。我们希望能探索出个独特的盈利模式。”


  杨天悦表示,现行农作物秸秆综合利用以奖代补政策,仅补助了秸秆利用量达到较大规模的用户,建议研究落实秸秆利用终端补贴政策,对不同规模秸秆用户进行补贴,促进秸秆资源全量利用。并对沼气和生物燃气进村入户配套管网建设给予支持,打通农村绿色能源利用通道。


  专家建议,秸秆气化清洁能源工程建设不可一哄而上,要坚持区域统筹、集中建设。根据当地秸秆产生量、秸秆综合利用现状与经济条件、农村清洁能源需求,统筹规划,合理布局。要坚持突出重点,以生态文明试验区、循环经济示范城市和绿色能源示范县、农业可持续发展试验示范区为重点,以乡镇居民集中居住区为中心,集中建设,整县推进。相信随着政策的完善、市场的成熟,秸秆气化清洁能源工程前景可期。