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西南地區的生物質能源利用

發布時間:2015-08-20 來源 :亞布力觀點

概況

  重慶、四川、貴州等西南地區地處濕潤的亞熱帶季風氣候,林木、農作物、牧草等資源十分豐富,每年產生大量的農林廢棄物,三地農林業廢棄物的總產生量為7700萬噸。農林廢棄物原本是上帝給予的優質生物質資源,如果沒有科學的充分利用,隨意丟棄和焚燒,將對生態環境和人們生活造成重大影響。

  但根據有關資料反映:目前的利用狀況不甚理想,大部分的秸稈被丟棄或隨意焚燒。2013年三個地區統計結果表明:重慶市年產農林廢棄物1200多萬噸,但丟棄、田間焚燒的共計900多萬噸,利用率不足30%;四川農林廢棄物是三個地區中產量最大的,年產秸稈5000多萬噸,占全國總量的8%,但70%的秸稈資源被丟棄或者焚燒;貴州省農林業資源十分豐富,年產農林業廢棄物總量達到1500萬噸,但80%以上被農民焚燒浪費掉。綜合三個地區的生物質資源利用率不足30%,且造成巨大的環境污染。

  生物質發電作為大規模的利用形式,按照“十二五”生物質發展規劃,到2015年重慶應建成生物質發電項目4個,合計裝機容量11.4萬千瓦;四川應建成生物質發電項目27個,合計裝機容量87萬千瓦;貴州應建成生物質發電項目29個,合計裝機容量83萬千瓦。三個地區“十二五”期間應完成60個生物質發電項目的建設,總裝機容量達181.4萬千瓦。

  但現實是重慶、四川生物質發電項目各自僅有1個投產,貴州僅有3個項目投產,5個項目總裝機容量約為15萬千瓦,不到規劃的10%;年利用農林廢棄物不足200萬噸,不到當地產生量的3%

  而山東僅一個省建成的生物質發電項目就有20多個,總裝機容量60多萬千瓦,年利用農林廢棄物800多萬噸。一省是三省總和的四倍,差距如此懸殊,由此可見,西南地區的生物質利用潛力巨大。

  現狀及危害

  三峽庫區是西南地區重要的農業經濟生態區域和國家生態環境建設重點治理區域,其生態環境質量不僅涉及到三峽工程的長期安全運行,也關系到本地區乃至全國的生態、經濟和社會發展。

  近年來,由于亂丟棄和焚燒秸稈,對長江中上游的水質污染比較嚴重,特別是三峽庫區的水質污染。據權威部門統計,該流域的水質污染物主要由農作物秸稈、畜禽養殖、生活污水、生活垃圾、農田侵蝕、化肥使用等多個污染源造成的,其CODBOD_5TNTP排放量均超過當年工業、生活排放的總和,對三峽庫區的水質影響非常大。

  另外,每年收割季節,農民每年要焚燒大量的農作物秸稈,焚燒秸稈危害嚴重。秸稈在焚燒時會產生大量的二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物,其中二氧化硫的濃度比平時高出1倍,二氧化氮、可吸入顆粒物的濃度比平時高出3倍。當可吸入顆粒物濃度達到一定程度時,對人的眼睛、鼻子和咽喉含有黏膜的部分刺激較大,輕則造成咳嗽、胸悶、流淚,嚴重時可能導致支氣管炎發生。

  焚燒秸稈經常引發交通事故,影響道路交通和航空安全。近年來,成都、貴陽、重慶等地的機場相繼出現因焚燒秸稈造成航班延誤的事件,高速公路、鐵路等公共交通也多次受到此類事件的影響。

  焚燒秸稈容易引發火災。秸稈焚燒,極易引燃周圍的易燃物,導致“火燒連營”,一旦引發麥田大火,往往很難控制,造成經濟損失。尤其是在山林附近,后果更是不堪設想。

  焚燒秸稈破壞土壤結構,造成農田質量下降。秸稈焚燒也入地三分,地表中的微生物被燒死,腐殖質、有機質被礦化,田間焚燒秸稈破壞了這套生物系統的平衡,改變了土壤的物理性狀,加重了土壤板結,破壞了地力,加劇了干旱,農作物的生長因而受到影響。

  問題

  為了變廢為寶,充分利用農林生物質資源,“十二五”期間,重慶、四川、貴州等省(直轄市)發改部門制定了生物質能源發展規劃,各級政府也對規劃做了相應部署。但5年過去了,三個地區的生物質能源項目落地的屈指可數,不足山東省的四分之一。西南區域的生物質能源利用到底遇到什么問題,瓶頸在哪里,怎么突破呢?

  重慶、四川、貴州屬于山區,除四川盆地有小部分平原外,其他地形地貌結構較為復雜,可分為中山、低山、丘陵、臺地、平原()五大類,由于是山區,農作物種植和收割很難采用大規模的機械化作業。

  另外,重慶、四川和貴州是我國農民工輸出的大省,大量的農民離開土地進城打工,留守種地的大多是婦女、老人和兒童,秸稈收集的難度可想而知,加上山區交通不方便,缺少小型農用車輛,農作物秸稈收集、運輸和儲存成本很難控制。

  西南地區屬于亞熱帶濕潤季風氣候,夏熱冬暖,無霜期長,降水量充沛, 時空分配不均,秋多陰雨, 冬多云霧, 日照時數少,造成秸稈水分流失緩慢,熱值不易提高。

  目前,農林廢棄物的主要利用形式是能源化,能源化主要制約因素是農林廢棄物的自身的含水率,含水率越低,熱值越高,能源化的效率就越高。比如,成熟期的水稻秸稈的含水率為40%左右,熱值約2300千卡,玉米秸稈含水率約為60%-70%,熱值1200千卡,油菜秸稈的含水率約為30%-40%,熱值約2500千卡,樹皮和樹枝的含水率約為50%,熱值1700千卡。農林廢棄物每降低或增加1%的含水率,對熱值的影響約為50千卡。由此可見,當地雨水對農林廢棄物熱值的影響是制約西南地區生物質利用的重要問題。

  由于耕地分散,環保壓力小,政府在秸稈禁燒方面雖已制定政策,但由于執行力度不夠,禁燒令形同虛設。

  據了解,當地農民在秸稈利用上處于粗放式管理狀態,每到收割季節,農民除了少量的自用之外,大部分都丟棄在田間地頭或焚燒,政府口頭上鼓勵秸稈還田,但幾乎沒有其他的大規模利用措施。

  建議

  若突破此局面,建議制定合理的利用模式。政府需要結合農林生物質資源的多樣性,在更高的層面制定相關政策,鼓勵和扶持多種利用形式,實現生物質資源的綜合利用。

  對生物質能源高度集中的地區,可以考慮對生物質發電的模式加以利用。生物質發電的優勢是能大量消耗農林廢棄物,一臺30MV的發電機組年消耗燃料30多萬噸,發電量2億多度,產值約1.5億元,為農民增收7000多萬元,經濟和社會效益十分可觀。另外,若當地工業園區企業需要熱負荷,可考慮生物質熱電聯產項目,一方面為園區企業提供蒸汽,多余的蒸汽用于發電,提供生物質利用效率。

  按照重慶、四川、貴州三個地區“十二五”生物質發電規劃,應建成生物質發電項目,合計裝機容量171.4萬千瓦:每年處理農林廢棄物2100萬噸,折合標煤700萬噸,發電量123億度,產值92億元,為當地農民增收45億元。此舉將為三地帶來的經濟效益和社會效益十分顯著。

  為此,建議政府要加大對基層政府工作的考核力度,學習山東省的考核辦法,現場發現一個火點,當地鎮政府的領導就地免職,并對燒秸稈的個人進行限制教育和經濟處罰。

  建議對秸稈收集和儲存的農戶政府每畝補助一定的資金,鼓勵和扶持專業從事秸稈收集、運輸的專業戶,在農機和交通運輸工具上給予補貼。另外,對秸稈利用的企業政府可在交通、稅收、財政、土地等方面給予優惠,鼓勵企業做大做強。

  對于比較集中的地區,可以考慮生物質成型燃料,替代燃煤供應當地小型生物質鍋爐;若當地養殖業比較發達,可考慮把秸稈和動物糞便結合在一起,建設沼氣項目或直燃發電項目。

   引進優秀專業化的集團企業進入該領域。農林廢棄物利用表面上看似簡單,但問題背后卻隱藏著巨大的風險,特別是在農林廢棄物的收購、運輸、質檢、儲存、利用等環節上,一個環節出現問題,將會對企業運行帶來巨大影響,非專業公司不可為。

  針對西南地區多雨氣候,專業公司首先要在燃料收集模式上考慮降低燃料含水率的問題。比如,可以通過制定科學合理的燃料收購標準,加大高品質燃料的獎勵力度,鼓勵農民自行攤曬,從源頭上降低燃料含水率。

  在項目建設和運營期間,要考慮雨水對項目的影響,加大干料棚的建筑面積,盡量存儲水分比較低的燃料,加強入場燃料的堆垛管理,盡可能減少雨淋損失等。

  前途是光明的,道路是曲折的。西南地區生物質發電項目現處在一個徘徊階段,需要新的力量改變局面。政府相關部門應積極引導,利用資源優勢,找到科學的利用方式,制定合理的優惠政策,引入優秀專業的公司。相信,“十三五”期間,西南地區的物質能源綜合利用將迎來一個燦爛的春天。



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