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大兴区生物质秸秆气化运营情况分析与对策 木屑颗粒机|秸秆颗粒机|秸秆压块机|木屑制粒机|生物质颗粒机|富通新能源 / 13-10-31

    生物质能源的应用技术开发,是把农林废弃物如秸秆、麦草、树枝等原料通过物理或化学加工方法,使之成为可利用的能源,以提高效率,减少对化石能源的依赖,实现能源可持续发展。生物质能源是人类重要的能源之一,是重要的可再生能源。
    长期以来,我国非常重视农村可再生能源建设工作,2005年国务院《关于做好建设节约型社会近期重点工作的通知》中明确要求“在农村地区推广风能、太阳能利用。组织生物质能资源调查及生物质能技术示范和推广”,提出“开展秸秆综合利用,推广秸秆气化、固化成型、发电技术,研究提出农户秸秆综合利用补偿政策”,强调要在“生物质能综合利用等方面组织开展循环经济试点”。2006年1月1日《中华人民共和国可再生能源法》的颁布实施,标志着可再生能源事业进入了一个崭新的阶段。中共中央、国务院在《关于推进社会主义新农村建设的若干意见》)(即2006年中央1号文件)中强调:“加快发展循环农业。要大力开发节约资源和保护环境的农业技术,重点推广废弃物综合利用技术、相关产业链接技术和可再生能源开发利用技术”,“要加快农村能源建设步伐,在适宜地区积极推广沼气、秸秆气化、小水电,太阳能、风力发电等清洁能源技术”。国家法律和中央政策为我国发展农村可再生能源指明了方向,提供了良好的政策环境。
    近年来,大兴区认真落实国家能源开发发展战略和市委、市政府能源政策,在推进新农村建设中,发挥资源优势,大力发展秸秆气化能源,取得了一些成效。本文在深入调研的基础上,就大兴区发展秸秆气化能源情况进行分析,找出存在问题,并提出相应对策。
    一、大兴区生物质资源及秸秆气化站建设运营情况
    (一)生物质资源状况
大兴区是农业大区,有耕地面积3. 84万ha,林地面积1. 33万ha。全区玉米种植面积约2.26万ha,秸秆资源量约12.5万t;小麦种植面积约1. 33万ha,秸秆资源量约3万t;果园面积约1. 33万ha,修剪树枝量约8~10万t。以上资源量每年可以达到24~29万t。较丰富的生物质资源,使大兴具备得天独厚的生物质能源基础。全区目前发展有大型秸秆气化站8个,生物质成型燃料炉具5 900多台。“十一五”期间计划新建8座多村联供秸秆气化工程,带动近30个村的农户供气,累计每年约需消耗生物质资源1.2万t,约占全区资源量的5qo左右。按照目前大兴区的生物质资源量计算,满足该生物质资源量应该是有保障的。另外,大兴周边地区也有一定量的资源,据调查,涿州市的农作物秸秆资源最为丰富,蕴藏量约为45万t,固安县蕴藏量约40万t;永清县约30万t。这些地区目前秸秆利用率都不是很高,可为大兴区提供一定的生物质资源。
    (二)秸秆气化站建设情况
    1996年至1999年,大兴区先后在5个镇6个村建设了6个秸秆气化站,分别是榆垡镇刘各庄村,礼贤镇王庄村、中心村,安定镇小营村,采育镇杨堤村、北臧村镇诸葛营村。后因经营管理、后续资金不足及设备等方面的问题相继停止运行:2004年,榆垡镇刘家铺村建成秸秆气化站,并同时给两个村供气,运行至今使用效果良好,深受村民欢迎。
    2006年和2007年在新农村建设中,政府投资在榆垡镇辛安庄村、石垡村、西瓮村,安定镇堡林庄村,采育镇大同营村,魏善庄镇李家场村(带张家场)新建秸秆气化站,改建刘家铺和杨堤村秸秆气化站。
    目前,大兴区的8处大型秸秆气化站,供应10个村1 900多户村民用气。截至2008年底,全区14处气化站,可为3 200户村民供气。按照3口之家年炊事用能1吨标煤计算,每年可节约标煤3 200吨,节支246.4万元,扣除使用生物质能源的开支,可净节约131.2万元,户均节支410元。
    (三)典型站运营情况分析
    目前北京地区的秸秆气化站建设主要采取两种工艺,一是干馏热解工艺(简称干馏法),二是氧化热解工艺(简称氧化法)。干馏法是指生物质在完全没有氧的条件下热解,最终生成可燃气、木炭、木焦油、木醋液的过程。干馏法可燃气热值可以达到3 600kc左右,而且副产品木炭、木焦油、木醋液可以分离、回收,形成商品出售,不会造成二次污染,既有经济效益,又有生态效益,但这种工艺建站时一次性投资较大。
    氧化法是指生物质在缺氧条件下热解,最终生成可燃气的过程。氧化法可燃气热值在1100kc左右,无其他副产品产出,因焦油不易回收,有可能造成对环境的二次污染,但这种工艺一次性投资较小。
    以干馏法工艺的李家场村和氧化法工艺的刘家铺村为例,进行简要分析:
    1.魏善庄镇李家场村秸秆气化站
    该项目于2006年7月动工,2007年2月2日正式投入运营,使用年限为15年,土建及设备安装总投资270万元,其中包括一座燃气浴池30万元。
    由于该站使用了较先进的干馏热解工艺生产,除生产燃气供农户炊事用以外,还可以生产
木炭、木焦油、木醋液三种副产品供出售。经计算,该站每吨原料可产生300ni3可燃气,按单价1元/m3计算,价值300元;产生50kg木醋液,单价1 000—1 500元/t,价值约为63元;产生25kg木焦油,单价3 000元/t,价值75元;产生330kg木炭,单价2 000元/t,价值660元。即:一吨300元的原料,可产生约1 100元的价值。
    李家场气化站目前为250户村民供气,每年生产燃气7. 74万m3,按燃气收费1元/m3计算为7. 74万元,木炭77.4t、为13.9万元,木焦油6. 5t、为1.3万元,木醋液64.5t、为8.4万元,年产品价值合计为31, 34万元。每年约消耗原料258t、费用为9.03万元,用电2.5万度、费用为1. 25万元,耗碱0.6t、费用为0.15万元,工人工资6万元,维修费2万元,年折旧费18万元,其它费用2.5万元,每年支出合计38. 93万元,收支相抵,年亏损7.59万元。由于目前只有木炭可以销售,木焦油、木醋液等产品生产量小尚无法销售,因此目前亏损更大。如果按照成本核算,每立方米收取2.7元才能达到收支平衡,户均每月81元,基本和使用蜂窝煤持平,比使用液化气节约20%。
    该站目前正在筹备扩大供气规模,由现在的3天2次生产,每次生产2小时,达到不间断生产。而站内设备只需少量资金便可由目前的2个村扩大到12个村,运营成本可以大大降低,经营气站的企业即可盈利。
    2.榆垡镇刘家镝村秸秆气化站
    刘家铺村秸秆气化站于2002年动工兴建,2004年5月建成并投入使用,使用年限为10年,为本村和闫家场两村供气。该项目总投资74.6万元,其中区、镇投资70万元,用于工程设备、管网建设,村内自筹4.6万元用于厂房、电力、围墙建设。气站占地面积l 350rri2,产气量400rr13/h,气化率达70%以上,储气柜容积300m3,设计供气规模200户。
    刘家铺气化站目前供气150余户,每年人员工资为12 000元、水电费3 600元、原料购置费17 520元、气站管护费15 000元、年设备折旧费74 600元,合计每年运行费用为122 720元,折合每户每月支出68元。如果按烧蜂窝煤计算,每块蜂窝煤的价格约为0.6元,按每天用火12小时计,日用煤4~5块,每户月均支出72至90元。按使用液化气计算,目前市场上每罐液化气的价格为100元左右,每户每月使用1~1.5罐液化气,户月均支出达到100~ 150元;用秸秆气比用蜂窝煤和液化气可节约支出6%~30%。
    实际上该村目前实行的是农户以原料换燃气的办法,每个农户每天使用燃气3~4m3,仅向气站交3—4kg玉米芯,不再另外支付现金,按照目前玉米芯价格0.24元/kg计算,折合每户月均支出燃气费30元左右,村集体每年负担10. 52万元(含折旧费7.46万元)。
    (四)发展秸秆气化能源主要成效
    一是开辟了生物质能源综合利用新途径。生物质气化技术的应用,提高了对生物质能源的有效利用率,秸秆作为农业废弃物多用于农村烧火做饭,而多余部分最常用的处理方法就是焚烧,既浪费资源,又污染大气环境。生物质气化技术的推广,使废物得到充分利用,节约能源、保护生态、节能减排、优化环境、减少农民安全隐患,解决了秸秆焚烧带来的种种弊端。将生物质通过热解气化技术使其转化为优质能源,改变了生物质能传统的低效利用方式,开辟了秸秆综合利用的新途径,使农村实现了和城市居民一样的炊事用能燃气化、管道化,提高了农户的生活质量。
    二是降低了农民的炊事成本。随着煤炭、石油液化气等一次性能源的不断提价,农民炊事用能成本越来越高。使用生物质能源,可以降低炊事成本,为农户节省炊事用能源开支,使农民得到了较大的实惠。
    三是改变了农民生活方式和居住环境。生物质气化技术的推广,实现了农村生活用能方式转变,把农民从传统的炊事方式中解放出来,结束了农村妇女做饭“烟熏火燎,一把鼻涕两眼泪”、“阴天备柴禾,晴天晾柴禾”的历史,减轻了农村妇女的劳动强度,减少了农村环境的污染。同时,生物质气化可以彻底解决农村柴草乱堆的顽症,农村环境卫生状况得到根本性改善,使村容村貌更加干净、整洁。
    四是发展前景良好。生物质气化的原料可再生,农作物秸秆、林果业废弃物等均可使用,为生物质气化提供了充分的原料来源。此外,秸秆气具有火力强、比柴草直燃热值高、清洁卫生的特点,深受农民群众欢迎。目前,秸秆气多用于农户炊事,将来还可用于农户住宅取暖、大棚供热等,安全、环保、方便、节能、可持续,应用前景良好。
    二、秸秆气化建设运营中存在的问题
    1.气站运营存在一定困难
    由于目前农户使用秸秆气的户数比率不高,造成秸秆气生产的规模效益没有发挥出来,生产成本相对较高,出现经营亏损,气站运营存在一定困难。
  2.配件供应、维修存在困难
  大兴区的气化站设备均从山东等外省市购买,设备出现故障时得不到及时维修或更换,一定程度上影响了使用效率。
    3.冬季保温问题亟待解决
    气化站储气罐体供气性能受环境温度的影响较大,气温越低,供气量越少。由于北京冬季天气寒冷,目前的保温处理方法还无法满足北京冬季最冷的2个月正常供气的保温要求。
    三、对策与建议
    1.合理收费,适当补贴
    尽快制定较为合理的收费标准。在项目建成初期,为了使农户了解并使用秸秆气,可实行一些优惠政策,让农民以较为便宜的价格用上秸秆气,从而感受到秸秆气带来的好处。政府在项目建成初期给予气化站一定的补贴,保证气化站的正常运营。
     2.完善服务,加强管理
    针对设备配件购买、维修难问题,应统一建立能源配件、维修供应服务站,并成立专业管护队伍,解决村内设备换件、维修等后续服务问题。生物质气化站的运行效果关键是管理。大兴区刘家铺、李家场、杨堤等一批气化站之所以运营成功,主要是村干部责任心强,管理到位,服务到位,采取了有效的实施办法。因此,强化管理措施,改进运行状态,提升使用水平,消除事故隐患,保持长效运行是办好秸秆气化站、造福于民的关键。
    3.改进技术、不断完善
    针对北方冬季天气寒冷导致气站无法正常供气的情况,加强与能源技术部门的沟通。目前有关部门已经开始进行研究,争取从技术和设备等方面找出解决问题的方法,使气站达到全年供气。
    4.做好规划,合理配置资源
    生物质气化技术具有良好的发展前景和空间,但在推广生物质气化项目时应根据当地资源状况合理规划配置,避免盲目建站,导致资源不足,造成投资浪费。另外,应重点考虑“一村建站多村用气”的多村联供建设模式,以减少投资,降低气站的运营成本,防止“大马拉小车”问题。可在留民营村建设“一站带7村”的沼气站;在魏善庄镇李家场村实施12村联供;在长子营镇朱庄村实施8村联供;在榆垡镇西瓮各庄村实施3村联供,并逐步推广。
    5.引进新工艺,提高经济效益
氧化法气站虽然前期投资较小,但气站的经济效益低,而且存在焦油排放问题;干馏法气站虽然前期投资较大,但气站建成后经济效益较高,如能达到一定规模,完全可以通过副产品收入维持气站运行。引进专业公司进行建成后的经营管理,逐步与市场化运作接轨,实现国家利益、农民利益、企业效益多赢的目标,为确保农村公共服务事业的长效运行探索途径。
    三门峡富通新能源销售生产生物质颗粒燃料饲料的秸秆压块机、饲料颗粒机、颗粒机等机械设备。

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