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(chǎn)過(guò)程中的副產(chǎn)品，將其能源化利用不僅能夠拓展農業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，銜接種植與養殖環(huán)節，還能夠促進(jìn)加工和制造業(yè)的升級，成為提供能源產(chǎn)品與服務(wù)的重要戰略產(chǎn)業(yè)，有利于推動(dòng)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(lái)大約2噸秸稈的熱值與1噸標準煤相當。秸稈除了傳統戶(hù)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(lián)產(chǎn)、沼氣/生物天然氣等能源利用方式，可有效替代和節約化石能源，溫室氣體排放僅為煤炭的1/10—1/7，顯著(zhù)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(huì )和經(jīng)濟效益。
2022年，全國秸稈能源化年利用量為6000多萬(wàn)噸，與2020年相比增加約100萬(wàn)噸。其中，秸稈打捆直燃集中供暖309處，供暖戶(hù)數約12萬(wàn)戶(hù)，供暖面積1411萬(wàn)平方米；固化成型燃料工程2426處，年產(chǎn)量1407萬(wàn)噸；熱解氣化工程155處，供氣戶(hù)數0.69萬(wàn)戶(hù)；熱解炭化工程75處，年產(chǎn)生物炭30.18萬(wàn)噸；以秸稈為原料的沼氣工程年消耗秸稈量675.87萬(wàn)噸，秸稈能源化利用能力和水平顯著(zhù)提升。
各地根據秸稈資源稟賦和當地實(shí)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(shù)，全省秸稈能源化利用量近500萬(wàn)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(hù)用清潔采暖模式。利用省級專(zhuān)項資金4500萬(wàn)元建設戶(hù)用清潔采暖示范村455個(gè)，推廣“四位一體”采暖模式7.63萬(wàn)戶(hù)，帶動(dòng)輻射農戶(hù)334.2萬(wàn)戶(hù)，有效解決了部分地區農村冬季采暖難問(wèn)題，改善了農戶(hù)室內環(huán)境和空氣質(zhì)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(diǎn)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(wàn)平方米，年可利用秸稈60萬(wàn)噸。根據試點(diǎn)數據，1個(gè)采暖期每平方米可比煤節約成本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式熱解炭氣聯(lián)產(chǎn)技術(shù)工藝，集成了熱解炭氣聯(lián)產(chǎn)、氣體凈化、多級冷凝等技術(shù)，可實(shí)現秸稈等不同生物質(zhì)燃料連續熱解，氣體產(chǎn)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(hù)做飯、取暖。該工程每小時(shí)原料處理量0.5噸，可產(chǎn)燃氣100立方米，燃氣熱值達18兆焦，產(chǎn)出生物炭0.15噸，用作炭基肥原料、燃料等，產(chǎn)出木醋液0.08噸，用于化工產(chǎn)品原料。
從中長(cháng)期來(lái)看，秸稈類(lèi)生物質(zhì)是替代石油制造液體燃料和化學(xué)品的關(guān)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(lián)產(chǎn)等技術(shù)能夠發(fā)揮巨大潛力，也應加大發(fā)展力度。目前北方農村地區清潔供暖需求大，從近期至中期看，仍需大力推進(jìn)成型燃料、秸稈捆燒等清潔供暖供熱技術(shù)應用。
作者：中國農業(yè)科學(xué)院農業(yè)環(huán)境與可持續發(fā)展研究所研究員 霍麗麗
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