任繼宏1，姜瑩2

（1.黑龍江省農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展研究中心，黑龍江哈爾濱150008；2.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)遙感與信息研究所，黑龍江哈爾濱150001）

　　摘要：為促進(jìn)黑龍江省秸稈綜合利用，本文立足于黑龍江省秸稈資源利用特點，結(jié)合秸稈固化燃料優(yōu)勢及產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境，分析秸稈固化燃料發(fā)展制約因素，提出黑龍江省秸稈固化燃料應(yīng)以市場為導(dǎo)向，走可持續(xù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展道路，建議從需求出發(fā)，在加大扶持和宣傳力度的基礎(chǔ)上，將秸稈固化燃料轉(zhuǎn)向供暖和糧食烘干應(yīng)用領(lǐng)域，保障秸稈固化產(chǎn)品需求規(guī)模，開發(fā)秸稈資源綜合利用途徑。

　　黑龍江省是農(nóng)業(yè)大省，秸稈體量巨大，全國各省份排名第一[1]。但是秸稈綜合利用起步相對較晚，利用方式單一，落后于南方省份。近幾年來，黑龍江省高度重視秸稈燃燒污染環(huán)境問題和秸稈綜合利用工作，出臺了多項禁燒意見和方案，提出要完善秸稈資源化利用制度，加強產(chǎn)地環(huán)境保護與治理，政策和投入全力推進(jìn)，千方百計促進(jìn)秸稈綜合利用，杜絕秸稈野外焚燒，對于減少大氣污染、打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)、撿回失去的另一半農(nóng)業(yè)的資源價值，大力推進(jìn)黑龍江省秸稈綜合利用具有客觀必要性和緊迫性。因此，本文以黑龍江省秸稈資源利用特點為切入點，分析秸稈固化燃料發(fā)展制約因素，為促進(jìn)黑龍江省秸稈資源綜合利用提供理論基礎(chǔ)。

　　1黑龍江省秸稈資源利用特點

　　1.1秸稈總量巨大

　　黑龍江省2018年糧食產(chǎn)量突破750億kg，實現(xiàn)15連豐，長期以來為保障國家糧食安全做出了重要貢獻(xiàn)，糧食總產(chǎn)量、調(diào)出量連續(xù)多年保持全國第一，是維護國家糧食安全的“壓艙石”。然而生產(chǎn)糧食越多，產(chǎn)生的秸稈就越多，近幾年黑龍江省秸稈年產(chǎn)量約1.3億t，約占全國的1/8，占東北四省區(qū)的1/2左右[1]，因此待利用秸稈量巨大，秸稈綜合利用任務(wù)艱巨。

　　1.2收集時間集中

　　黑龍江省地處我國東北，農(nóng)作物一年一熟，成熟期集中于秋季，而且該地區(qū)降雪早，作物收割完畢秸稈在耕地內(nèi)風(fēng)干15d左右，在降雪前收集完畢，秸稈收集時間已不足30d。收集時間緊任務(wù)重，對收集機械、人力、資金要求相對集中，給秸稈收集帶來困難。

　　1.3低溫氣候不利于還田

　　黑龍江省氣溫低，初雪早，冬季漫長，大部分地區(qū)11月即開始持續(xù)降雪，還田秸稈腐熟慢，肥效不佳，影響下一年度農(nóng)作物播種作業(yè)，農(nóng)民接受程度低。故發(fā)展秸稈燃料化將成為該地區(qū)秸稈利用的有效途徑。

　　2秸稈固化燃料特點及產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境

　　2.1秸稈固化燃料特點

　　秸稈固化燃料是指在一定溫度和壓力作用下，利用固化成型設(shè)備將秸稈壓縮成棒狀、塊狀或顆粒狀等成型燃料的技術(shù)。秸稈固化燃料可代替木柴、原煤、燃油、液化氣等，廣泛用于生物質(zhì)鍋爐、生活爐灶、生物質(zhì)發(fā)電等。秸稈固化成型基本生產(chǎn)工藝流程包括：秸稈收集、粉碎、干燥、混料、成型、冷卻、包裝等程序。秸稈固化成型設(shè)備分為三大類，即螺旋擠壓型成型設(shè)備、活塞沖壓型成型設(shè)備、輻壓型成型設(shè)備。固化成型工藝可分為三大類：一是熱成型工藝，二是常溫成型工藝，三是炭化成型工藝[2-3]。

　　2.1.1提高燃燒效率 農(nóng)戶散燒秸稈熱效率僅有10%?15%，秸稈固化成型后，體積為原體積的1/12?1/8，密度可達(dá)0.8-1.2t·m-3，熱值3200?3500kCal?kg-1，1.6t秸稈壓塊相當(dāng)于1t標(biāo)準(zhǔn)煤?？蓮V泛用于分散供暖和集中供暖[4-9]。

　　2.1.2操作簡單清潔 目前生物質(zhì)鍋爐技術(shù)較成熟，能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制，設(shè)定好溫度，自動供燃料，保持合適溫度，省去填煤、看管等繁瑣環(huán)節(jié)，而且燃燒剩余灰量很少，秸稈固化燃料與煤相比，二氧化硫排放僅為煤的1/10，氮氧化物排放為煤的1/2，減少了對大氣的污染。

　　2.1.3綜合生產(chǎn)成本低 秸稈固體成型燃料成本主要由原料、電、人工、烘干、維修和折舊等費用組成，由于秸稈顆粒大小不同，原料收集方式不同、地區(qū)不同、電價不同、生產(chǎn)方式不同等，秸稈固化燃料價格也有所差別。若生產(chǎn)企業(yè)就近自行收儲，成本約為160元·t-1；若由秸稈經(jīng)紀(jì)人代收，成本約為240元·t-1。據(jù)實地調(diào)查，秸稈顆粒燃料（直徑小于25mm），成本約為470?580元·t-1。長遠(yuǎn)看，在全球減排背景下，煤作為不可再生能源，其開采使用量勢必逐漸減少，價格上漲趨勢明顯，秸稈燃料具有廣闊的發(fā)展前景[4]。

　　2.2秸稈固化燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境

　　為了徹底解決秸稈焚燒問題，黑龍江省2018年在哈爾濱市、綏化市和大慶的肇州縣、肇源縣開展了“兩市兩縣”秸稈綜合利用3年行動，下?lián)堋皟墒袃煽h”專項扶持資金7.37億元，財政債券13.75億元，同時出臺了一系列補貼政策，秸稈綜合利用得到深入開展。一方面生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項目秸稈壓塊站從不足300家發(fā)展到了986家。另一方面針對黑龍江省冬季能耗大、成本高的實際情況，大力推廣熱效率較高、燃用秸稈壓塊燃料的手動生物質(zhì)爐具。通過政府補貼推進(jìn)農(nóng)戶使用秸稈生物質(zhì)鍋爐，使用秸稈固化產(chǎn)品代替燃煤供農(nóng)戶生活使用提高能源利用率，目前戶用生物質(zhì)爐具已安裝超過3萬臺，取得了較好的效果。

　　2.2.1產(chǎn)業(yè)化市場化發(fā)展程度提高 涌現(xiàn)出方正盛祥、五常華田、慶安鑫禾源、海倫利民等一批秸稈壓塊利用市場化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展模式。方正縣盛祥新能源公司采取“農(nóng)戶收集+專業(yè)化存儲+定點加工+集中供熱”的運營模式，通過改造燃煤鍋爐，用秸稈壓塊替代燃煤，為縣人民醫(yī)院、***局以及多家供熱物業(yè)公司供暖，供熱面積近10萬m2，實現(xiàn)經(jīng)濟效益100余萬元。五常市華田秸稈利用公司利用農(nóng)村電商平臺開展“秸稈換燃料”“秸稈換有機肥”等方式收儲秸稈，加強與農(nóng)戶的利益聯(lián)結(jié)機制，促進(jìn)了秸稈收儲和產(chǎn)品銷售。

　　2.2.2秸稈固化燃料市場趨勢向好 目前秸稈固化燃料主要銷售去向有縣鄉(xiāng)賓館、洗浴、學(xué)校、居民小區(qū)等小型供熱鍋爐、農(nóng)戶以及生物質(zhì)電廠等。如海倫市37所農(nóng)村學(xué)校已更換了生物秸稈固化燃料鍋爐52臺，總噸位33.94t，供熱面積10.8萬m2，年使用秸稈固化燃料5800t。樺南縣、雙城市、慶安縣、明水縣等地的生物質(zhì)電廠變收購秸稈為敞開收購秸稈壓塊。秸稈壓塊市場整體趨勢向好。

　　2.2.3裝備制造產(chǎn)業(yè)逐步發(fā)展壯大 省內(nèi)秸稈壓塊生產(chǎn)、戶用生物質(zhì)爐具、秸稈收儲運設(shè)備生產(chǎn)從無到有，逐漸開始起步。海倫市利民鍋爐廠具有國家B級鍋爐制造和D1、D2級壓力容器制造資質(zhì)，是哈爾濱工業(yè)大學(xué)新能源鍋爐研發(fā)基地，在省內(nèi)外有一定影響力。

　　2.2.4社會資本投資參與度增強 2017年，慶安鑫禾源生物質(zhì)燃料有限公司投入資金3000余萬元，建設(shè)了5處年產(chǎn)萬噸的秸稈壓塊燃料站。2019年，在單體項目補貼上限不到90萬元的情況下，已有多個秸稈壓塊燃料站投資超過千萬元，其中不少屬于外出打工、經(jīng)商后返鄉(xiāng)創(chuàng)業(yè)者，已經(jīng)成為農(nóng)村經(jīng)濟的一個新增長點。

　　2.2.5生態(tài)和社會效益初步顯現(xiàn) 秸稈壓塊點燃方便，火力旺，燃燒快，溫度提升迅速，灰渣少，煙氣清潔，提高了農(nóng)民生活質(zhì)量，受到了試點農(nóng)戶的普遍歡迎。秸稈打包集中存放于秸稈固化壓塊站，實現(xiàn)了柴草垛出村，減輕了農(nóng)村春季防火壓力，美化凈化了村屯環(huán)境。

　　3秸稈固化燃料發(fā)展政策環(huán)境

　　《生物質(zhì)能發(fā)展“十三五”規(guī)劃》提出的到2020年生物質(zhì)能源利用量達(dá)到5800萬t標(biāo)煤的發(fā)展目標(biāo)，其中生物質(zhì)成型燃料年利用量3000萬t，占51.8%，為發(fā)展秸稈固化燃料指明了方向。黑龍江省2017年頒布了《黑龍江省加強秸稈壓塊燃料化利用工作實施方案》，開展秸稈壓塊燃料利用試點，明確了成型燃料生產(chǎn)電價執(zhí)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)電價，降低了生產(chǎn)成本；2018年出臺了《哈爾濱市、綏化市和肇州縣、肇源縣秸稈綜合利用三年行動計劃》，明確了補貼政策。

　　3.1秸稈固化成型燃料站建設(shè)補貼

　　按照年產(chǎn)0.25萬t投資100萬元、年產(chǎn)1萬t投資300萬元、年產(chǎn)2萬t投資590萬元的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，分別按照投資額70%、50%、30%給予定額補貼，分別補貼35萬元、75萬元和88.5萬元，補貼資金由省和市（縣）各分擔(dān)50%。

　　3.2生物質(zhì)爐具補貼

　　對戶用生物質(zhì)鍋爐按照每臺2100元計算，由財政補貼70%，即補貼1470元，補貼資金由省和市（縣）各分擔(dān)50%。

　　4制約秸稈固化燃料發(fā)展的因素分析

　　黑龍江省在“兩市兩縣”采取的“三年行動”，發(fā)展秸稈燃料化利用，一邊發(fā)展壓塊站燃料企業(yè)，一邊改變農(nóng)村傳統(tǒng)能源利用方式，使用清潔能源。應(yīng)該說燃料化利用方向及決策是正確的，對秸稈綜合利用率穩(wěn)步提升有不可替代的作用。但縱觀全省情況，不斷發(fā)展起來的秸稈燃料生產(chǎn)企業(yè)出現(xiàn)了很大的共性問題，即銷售不暢，利潤低甚至虧本，乃至處于停產(chǎn)狀態(tài)。秸稈壓塊產(chǎn)品銷售難是多種因素造成的，問題產(chǎn)生的主要原因是秸稈壓塊產(chǎn)品沒有銷路，使其成為當(dāng)前困擾省內(nèi)各地秸稈壓塊企業(yè)的難點和痛點。必須積極尋找秸稈壓塊產(chǎn)品利用方向和新的領(lǐng)域，采取有力措施走出困境是當(dāng)務(wù)之急。

　　4.1秸稈原料收儲困難

　　一是秸稈收集具有很強的季節(jié)性。黑龍江省秸稈收儲有效作業(yè)時間短，現(xiàn)有秸稈處理還田離田機械設(shè)備缺口較大，離田成本較高，是制約秸稈離田利用的客觀因素。二是秸稈儲藏維護成本高。秸稈每年收集一季，使企業(yè)維持運行儲備大量秸稈，秸稈比重輕，體積大，儲存場占地面積大，且秸稈收儲后仍處于后鮮期，打包堆垛后易發(fā)熱霉變，以及后期進(jìn)行防雨、防潮、防火和防雷等設(shè)施建設(shè)和處理，使得維護費用較高。

　　4.2秸稈固化燃料市場銷售空間受限

　　一是受煤炭市場影響較大，秸稈壓塊燃料的市場需求還不高。當(dāng)煤炭價格偏高時，易于推廣，當(dāng)煤炭價格較低時，推廣難度加大，以及大量散煤的使用，均影響秸稈固化燃料的推廣。二是農(nóng)戶用量少推廣使用難度大。農(nóng)民長期習(xí)慣燒玉米芯取暖或者做飯，即使購買爐具政府每戶補貼1470元，也不愿接受350元·t-1的秸稈壓塊燃料。農(nóng)戶對壓塊燃料的認(rèn)識需要一個過程，改變用能習(xí)慣也需要一個過程，故目前來看農(nóng)戶還不能構(gòu)成秸稈固化燃料的主要消費群體。

　　4.3產(chǎn)業(yè)體系尚未形成

　　一是目前秸稈壓塊站建設(shè)規(guī)模偏小，多為自給自足型，缺少產(chǎn)業(yè)化龍頭企業(yè)和專業(yè)從事秸稈能源化管理的第三方投資運行公司；二是省內(nèi)秸稈能源化利用技術(shù)工作起步較晚，從事企業(yè)多為民營中小企業(yè)，經(jīng)濟實力不強，技術(shù)研發(fā)能力不足，使產(chǎn)品成本過高，制約了推廣應(yīng)用；三是收儲運加銷一體化經(jīng)營、各經(jīng)營主體分工協(xié)作利益共享的利益聯(lián)結(jié)機制還不健全，尚待探索；四是秸稈壓塊設(shè)備和生物質(zhì)爐具生產(chǎn)仍依靠外省，設(shè)備生產(chǎn)本地化程度低[7]。

　　5黑龍江省秸稈固化燃料發(fā)展路徑選擇

　　從長遠(yuǎn)看，秸稈能源化的根本路徑應(yīng)以市場為導(dǎo)向，走可持續(xù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展道路，依靠政府補貼運營不可能是長久之計。鑒于省內(nèi)地方財政投入政策和秸稈資源量大的基本情況，進(jìn)行秸稈固化燃料發(fā)展路徑分析。

　　5.1防控大氣污染方面

　　根據(jù)《黑龍江省打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃》要求到2020年省內(nèi)凡縣級及以上建成區(qū)10蒸噸以下糧食烘干鍋爐將全部面臨“清零”或“基本淘汰”局面。以及全省“藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”、秸稈禁燒和糧食烘干企業(yè)燃煤價格上漲等嚴(yán)峻形勢，在全省范圍內(nèi)推進(jìn)農(nóng)村糧食、煙葉等烘干塔使用生物質(zhì)燃料或清潔能源，為秸稈固化燃料發(fā)展提供有效路徑。

　　5.2需求側(cè)

　　據(jù)2018年相關(guān)部門預(yù)測黑龍江省發(fā)電供熱用煤約6400萬t、服務(wù)業(yè)和城鄉(xiāng)居民生活用煤約600萬t，全省燃料年使用量7000萬t，需求量大。初步估算，秸稈壓塊燃料市場僅替代全省10%的煤炭，即可保證已建和2019年擬建秸稈壓塊站滿負(fù)荷運行。替代30%?50%的煤炭，除了秸稈還田、堆肥、做飼料之外，基本上可以把全省秸稈都利用起來。

　　5.3實際推廣方面

　　隨著大氣污染防治力度的加大，在冬季供暖方面，哈爾濱市將逐步淘汰35蒸噸以下，其他市縣將淘汰10蒸噸以下小燃煤鍋爐。除部分地區(qū)并入集中供熱管網(wǎng)之外，其他地區(qū)趨于改電、改氣或改生物質(zhì)等清潔能源供熱，而生物質(zhì)鍋爐運行費用僅為燃?xì)忮仩t的1/2，電鍋爐的1/3，在使用成本方面具有較大優(yōu)勢。

　　6黑龍江省秸稈固化燃料發(fā)展對策及建議

　　6.1加大支持和宣傳力度

　　一是加大10蒸噸以下燃煤鍋爐淘汰和支持力度，雙管齊下確保2020年前完成35蒸噸燃煤鍋爐淘汰和改造（按照政策規(guī)定，鍋爐淘汰企業(yè)應(yīng)享受每蒸噸4萬元財政補貼）。二是圍繞秸稈糧食烘干和清潔供暖，加大宣傳和招商引資力度，吸引和鼓勵更多企業(yè)和個人參與到這項事業(yè)當(dāng)中。

　　6.2將秸稈固化燃料應(yīng)用轉(zhuǎn)向供暖

　　建議發(fā)展市、縣屬鄉(xiāng)鎮(zhèn)生物質(zhì)清潔集中供暖體系。支持鄉(xiāng)鎮(zhèn)投資建設(shè)以農(nóng)作物秸稈為燃料的清潔集中供暖體系，在新建的機關(guān)企業(yè)事業(yè)單位供暖設(shè)施采用秸稈固化燃料設(shè)備。加大機關(guān)企事業(yè)單位供熱鍋爐改造力度，如政府機關(guān)、醫(yī)院、學(xué)校以及大型的企業(yè)。以黑河市為例：黑河市境內(nèi)共有63個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）[不含縣（市）政府所在中心鎮(zhèn)]、32個農(nóng)場和42個林場，以上建制單位取暖面積和秸稈燃料估算值，年可消耗玉米秸稈100萬t，可達(dá)黑河市玉米總秸稈量的55%。

　　6.3將秸稈固化燃料應(yīng)用轉(zhuǎn)向糧食烘干

　　建議發(fā)展市轄區(qū)糧食烘干鍋爐改造生物質(zhì)鍋爐。全省范圍內(nèi)組織將糧食烘干燃煤鍋爐改造為以農(nóng)作物秸稈為燃料的生物質(zhì)鍋爐。以黑河市為例：全市現(xiàn)有422座烘干塔，日處理糧食221270t糧食、按照日處理50t糧食折合1蒸噸鍋爐計算，約折合鍋爐噸位4425.4蒸噸。這些在用鍋爐幾乎全部是35蒸噸以下燃煤鍋爐，其中一半以上是4?10蒸噸以下燃煤鍋爐。根據(jù)國家“大氣污染防治行動計劃”“十三五規(guī)劃”“藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”三年攻堅計劃，這些鍋爐將全部面臨淘汰或改造局面。按照現(xiàn)有不低于60%糧食烘干鍋爐正常運轉(zhuǎn)估算，全市范圍內(nèi)每年處于正常工作狀態(tài)的糧食烘干鍋爐噸位約折合2655.24蒸噸，按每臺4蒸噸計算約需要663.81臺鍋爐。以上糧食烘干燃煤鍋爐改用玉米秸稈替代燃煤，每年約可消耗玉米秸稈182萬t。糧食烘干領(lǐng)域燃料使用潛力巨大。

　　6.4在政策上給予扶持

　　一是對秸稈燃料設(shè)施設(shè)備使用者進(jìn)行補貼，以及不支出財政供養(yǎng)單位燃煤供熱經(jīng)費等；二是政策引導(dǎo)和資金投入，支持秸稈燃料產(chǎn)業(yè)建立完善售前、售中和售后服務(wù)體系；三是扶持建設(shè)覆蓋市、縣的秸稈收儲運體系，推動秸稈燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

　　綜上所述，秸稈固化燃料應(yīng)用領(lǐng)域得到解決，秸稈燃料產(chǎn)業(yè)運行問題也將隨之解決。若在政策扶持期間能夠?qū)崿F(xiàn)上述部分建議，建立固定用戶，取消補貼時，現(xiàn)有的秸稈固化燃料站也可正常運營。若再建，應(yīng)考慮布局合理性和實際應(yīng)用生物質(zhì)燃料的能力，謹(jǐn)慎建設(shè)。

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