新能源
秸稈變能源 減排又固碳
2024-07-08 11:33:23
農民日報
秸稈是農業(yè)生產過程中的副產品，將其能源化利用不僅能夠拓展農業(yè)產業(yè)鏈，銜接種植與養(yǎng)殖環(huán)節(jié)，還能夠促進加工和制造業(yè)的升級，成為提供能源產品與服務的重要戰(zhàn)略產業(yè)，有利于推動生態(tài)環(huán)保和優(yōu)化能源結構。
秸稈含碳量通常達到40%，能源密度為14.0—17.6兆焦/千克，折算下來大約2噸秸稈的熱值與1噸標準煤相當。秸稈除了傳統(tǒng)戶用直接燃燒炊事供暖外，還有秸稈捆燒、成型燃料、熱解炭氣聯產、沼氣/生物天然氣等能源利用方式，可有效替代和節(jié)約化石能源，溫室氣體排放僅為煤炭的1/10—1/7，顯著減少溫室氣體、二氧化硫和顆粒物排放，具有良好的生態(tài)、社會和經濟效益。
2022年，全國秸稈能源化年利用量為6000多萬噸，與2020年相比增加約100萬噸。其中，秸稈打捆直燃集中供暖309處，供暖戶數約12萬戶，供暖面積1411萬平方米；固化成型燃料工程2426處，年產量1407萬噸；熱解氣化工程155處，供氣戶數0.69萬戶；熱解炭化工程75處，年產生物炭30.18萬噸；以秸稈為原料的沼氣工程年消耗秸稈量675.87萬噸，秸稈能源化利用能力和水平顯著提升。
各地根據秸稈資源稟賦和當地實際需求，探索了秸稈能源化有效路徑。遼寧省因地制宜推廣秸稈打捆直燃、成型燃料、熱解氣化等技術，全省秸稈能源化利用量近500萬噸，總結出適合當地的兩種農村清潔取暖模式。一是以爐、炕、空調、暖氣“四位一體”為代表的北方農村戶用清潔采暖模式。利用省級專項資金4500萬元建設戶用清潔采暖示范村455個，推廣“四位一體”采暖模式7.63萬戶，帶動輻射農戶334.2萬戶，有效解決了部分地區(qū)農村冬季采暖難問題，改善了農戶室內環(huán)境和空氣質量。二是秸稈打捆直燃集中供暖模式。已建設秸稈打捆直燃供暖試點167處，安裝秸稈打捆直燃供暖鍋爐200臺，總噸位數800蒸噸，供暖面積300萬平方米，年可利用秸稈60萬噸。根據試點數據，1個采暖期每平方米可比煤節(jié)約成本2—5元；秸稈供暖鍋爐顆粒排放物濃度、SO2排放濃度、NOx排放濃度均符合國家標準要求，且排污程度遠低于燃煤鍋爐。河北省邢臺市采用連續(xù)式熱解炭氣聯產技術工藝，集成了熱解炭氣聯產、氣體凈化、多級冷凝等技術，可實現秸稈等不同生物質燃料連續(xù)熱解，氣體產物一部分用于為熱解炭化爐提供熱源，一部分供給當地用戶做飯、取暖。該工程每小時原料處理量0.5噸，可產燃氣100立方米，燃氣熱值達18兆焦，產出生物炭0.15噸，用作炭基肥原料、燃料等，產出木醋液0.08噸，用于化工產品原料。
從中長期來看，秸稈類生物質是替代石油制造液體燃料和化學品的關鍵資源，是下一步利用的重要方向。在農業(yè)農村減排固碳目標下，沼氣、熱解炭氣聯產等技術能夠發(fā)揮巨大潛力，也應加大發(fā)展力度。目前北方農村地區(qū)清潔供暖需求大，從近期至中期看，仍需大力推進成型燃料、秸稈捆燒等清潔供暖供熱技術應用。
作者：中國農業(yè)科學院農業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所研究員 霍麗麗
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