新能源
秸秆变能源 减排又固碳
2024-07-08 11:33:23
农民日报
秸秆是农业生产过程中的副产品，将其能源化利用不仅能够拓展农业产业链，衔接种植与养殖环节，还能够促进加工和制造业的升级，成为提供能源产品与服务的重要战略产业，有利于推动生态环保和优化能源结构。
秸秆含碳量通常达到40%，能源密度为14.0—17.6兆焦/千克，折算下来大约2吨秸秆的热值与1吨标准煤相当。秸秆除了传统户用直接燃烧炊事供暖外，还有秸秆捆烧、成型燃料、热解炭气联产、沼气/生物天然气等能源利用方式，可有效替代和节约化石能源，温室气体排放仅为煤炭的1/10—1/7，显著减少温室气体、二氧化硫和颗粒物排放，具有良好的生态、社会和经济效益。
2022年，全国秸秆能源化年利用量为6000多万吨，与2020年相比增加约100万吨。其中，秸秆打捆直燃集中供暖309处，供暖户数约12万户，供暖面积1411万平方米；固化成型燃料工程2426处，年产量1407万吨；热解气化工程155处，供气户数0.69万户；热解炭化工程75处，年产生物炭30.18万吨；以秸秆为原料的沼气工程年消耗秸秆量675.87万吨，秸秆能源化利用能力和水平显著提升。
各地根据秸秆资源禀赋和当地实际需求，探索了秸秆能源化有效路径。辽宁省因地制宜推广秸秆打捆直燃、成型燃料、热解气化等技术，全省秸秆能源化利用量近500万吨，总结出适合当地的两种农村清洁取暖模式。一是以炉、炕、空调、暖气“四位一体”为代表的北方农村户用清洁采暖模式。利用省级专项资金4500万元建设户用清洁采暖示范村455个，推广“四位一体”采暖模式7.63万户，带动辐射农户334.2万户，有效解决了部分地区农村冬季采暖难问题，改善了农户室内环境和空气质量。二是秸秆打捆直燃集中供暖模式。已建设秸秆打捆直燃供暖试点167处，安装秸秆打捆直燃供暖锅炉200台，总吨位数800蒸吨，供暖面积300万平方米，年可利用秸秆60万吨。根据试点数据，1个采暖期每平方米可比煤节约成本2—5元；秸秆供暖锅炉颗粒排放物浓度、SO2排放浓度、NOx排放浓度均符合国家标准要求，且排污程度远低于燃煤锅炉。河北省邢台市采用连续式热解炭气联产技术工艺，集成了热解炭气联产、气体净化、多级冷凝等技术，可实现秸秆等不同生物质燃料连续热解，气体产物一部分用于为热解炭化炉提供热源，一部分供给当地用户做饭、取暖。该工程每小时原料处理量0.5吨，可产燃气100立方米，燃气热值达18兆焦，产出生物炭0.15吨，用作炭基肥原料、燃料等，产出木醋液0.08吨，用于化工产品原料。
从中长期来看，秸秆类生物质是替代石油制造液体燃料和化学品的关键资源，是下一步利用的重要方向。在农业农村减排固碳目标下，沼气、热解炭气联产等技术能够发挥巨大潜力，也应加大发展力度。目前北方农村地区清洁供暖需求大，从近期至中期看，仍需大力推进成型燃料、秸秆捆烧等清洁供暖供热技术应用。
作者：中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所研究员 霍丽丽
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