山西農村生物質能利用現狀及經濟效益分析

【中國廚房設備網】 我國正處于工業化和城鎮化高速發展時期，能源需求仍處于快速增長階段。據有關數據顯示，2010年我國能源消費結構中，煤炭占到了69.5%，非化石能源僅占7%左右。以煤為主的能源生產和消費結構在低碳時代已越來越顯示出其不可持續性，發展低碳、清潔、高效的非化石能源已引起世界各國的廣泛關注。
　　生物質氣化技術是一種生物質熱解氣化技術，是將農作物秸稈作為主要原料，在缺氧狀態下使秸稈不充分燃燒，產生大量的氫氣、甲烷和一氧化碳等可燃氣體，再將燃氣進行冷卻、除雜、去焦處理，送進儲氣柜，然后經過管網輸給農產。秸稈熱值約為15000千焦/千克，相當于民用煤炭的70%，且其平均含硫量只有3.8‰，而煤的平均含硫量約達10‰。
　　生物質能以其清潔性和可再生性在我國農村得到廣泛使用。與使用煤炭相比，按煤炭市場均價500元計算，農村每戶使用煤炭一個月的消耗大約是30元，而使用秸稈氣，有玉米等原料的家庭不需要花費，沒有原料的家庭每月只需交9元的使用費，對老百姓是實實在在的實惠。而生產剩余的木炭市場價格達到1800多元，每年剩余的木炭經過加工對外銷售，還可以為民謀得利益。因此無論從經濟上還是環境上，秸稈氣化工程都是利國利民的工程。
　　山西陽城縣西河鄉秸稈氣化和沼氣池工程通過近幾年的建設，取得了明顯的效果。為了對這項技術及使用有更全面的了解，課題組于2010年7-8月走訪了山西陽城縣西河鄉，重點對A村的秸稈氣化利用情況進行了調研。本論文對山西省農村使用秸稈氣和沼氣的現狀和問題進行分析，并提出我國農村發展生物質能源的措施建議，以期對我國發展生物質能源提供一些參考。

1  山西陽城縣西河鄉生物質能農村發展現狀

西河鄉位于山西省陽城縣，其秸稈氣化工程經過幾年的建設，取得了較好效果。西河鄉的特點是村落分布不均、人口居住分散，主要形成了人口居住較集中。近年來，A村通過建造秸稈氣化站集中供氣，取得了良好的經濟效益和社會效益。
　　秸稈氣化站的修建成本相對較高。一是秸稈氣化站需要一定的裝備和設施，二是秸稈氣不能以液態形式輸送，必須鋪設管道。二者費用下來使得秸稈氣化站成本大大提高，A村引進了國家先進的秸稈氣轉化裝置，并花費幾十萬元鋪設村里秸稈氣輸送管道，把秸稈氣化站的秸稈氣送到家家戶戶，修建秸稈氣化站總投資200多萬元。
　　秸稈氣化站的加工主要有兩種：一種是把玉米芯等原料通過機器直接進行加工，產出秸稈氣；另一種是把農村的樹枝木柴收集起來，通過特定的機器設備粉成碎末，再經過定型做成碳棒，在碳棒加工的時候會產生一種廢氣，剩下的是木炭，木炭是一種吸附材料。最后通過過濾裝置將秸稈氣過濾，得到純凈的氣體，并且儲存于相應的設備中。
　　由于當地的作物是以玉米和高梁為主，所以氣化站每年收購農民的玉米殘物等作物殘料，然后將生產出的秸稈氣輸送給村民使用。沒有作物的村民每天只需繳納0.3元即可用上秸稈氣。這種物質循環利用的模式，使農村的作物殘料得到了有效利用，避免了由于焚燒而造成的環境污染。

2  經濟效益分析

（1）農民使用秸稈氣費用分析。農戶炊事如果完全依賴于秸稈氣，一天用氣約5立方米，燃氣價格0.25元/立方米，假設有400戶，共計用氣2000立方米，則秸稈氣化站日產值Q=2000×0.25：500元，農民每日每戶花費1.25元，月費用37.5元。與使用煤炭相比，按每戶每月用煤0.5噸、煤炭價格500元/噸計算，則每月用煤花費約250元。所以，使用秸稈氣每戶農民每月可以節省212.5元。
　　（2）秸稈氣化站成本收益分析。成本為：可變成本2574元/月，其中，原料120元/月，電費54元/月，人工1500元/月（3人），日常維護600元/月，日常管理300元/月；固定成本3800元/月（設備48萬元，設備折舊年限10年，按財政部規定固定資產凈值按固定資產原值的5%確定，平均年限法計算得）。則秸稈氣化站每月成本6374元，實際產值15000元/月（如上文所述，秸稈氣化站日產值500元），共收益8626元/月。
　　綜上，秸稈氣化方案可以使農民每戶每月節省212.5元/月·戶，而秸稈氣化站月贏利近9000元，是一個利國利民的工程。

3  生物質能利用中存在的主要問題

我國作為一個農業大國，每年的糧食產量呈遞增速度增長，所以生物質能對于解決農作物殘料和環境污染問題具有重要意義，但是這項技術在未來的推廣使用仍然存在不少問題。
　　（1）規模生產易造成原料短缺。秸稈氣規模生產的副產品對秸稈氣化站而言經濟利益十分可觀，因此一旦將此項目商業化，容易造成原料木柴的短缺，繼而給農村的綠化帶來威脅，從而使節能工程變成耗材工程。
　　（2）持續性評價。生物質能秸稈氣的使用不當會產生環境和社會問題。如秸稈氣原料的利用可能會造成土壤肥力逐漸降低、土壤質量不斷退化，從而對農田產生不利影響。而對于社會問題，則需要在開發的同時及時發現和解決。
　　（3）開發力度。我國在生物質能技術開發方面已經取得一系列成果，但將其市場化還需要加大研究力度。同時我國地區性差異也要求對不同地區采取不同的生物質能開發策略。
　　（4）修建秸稈氣化站的成本較高。修建一個秸稈氣化站需要200多萬，如果村落不集中，管道鋪設費用還會增加，目前秸稈氣化較適合于經濟能力強的村。進一步降低秸稈氣的利用成本是此項技術推廣的關鍵。
　　（5）部分農民難以改變傳統的生活習慣。農民習慣了以煤炭為燃料的生活方式，由于不理解生物質能源的生態效益和經濟效益，部分農民無法接受這一改變，仍需要加大生物質能源的宣傳力度。

4  對策建議

（1）將生物質能源的生產與種植業、養殖業、工業相結合。目前農村秸稈氣生產是以農作物作為主要原料，建議將秸稈氣化站與種植業、養殖業、工業廢水、垃圾的處理相結合，以解決原料短缺的問題。一是種植業和養殖業中包含了大量的秸稈氣生產原料，與秸稈氣化站相結合，將會部分解決原料供應不足的問題。二是由于工業廢水、生活用垃圾都是富含碳的有機物，可以模仿沼氣的生產，將工業能源二次利用，政府可將其制度化，從而使環境和企業達到雙贏。
　　（2）因地制宜，多策出擊。結合不同地域優勢給予一定的政策和資金支持。秸稈氣化站在農村的利用處于博弈的狀態。農村非常適合發展秸稈氣和沼氣池，但又面臨著修建秸稈氣站和沼氣池的大量的資金需求。決策時就需要充分考慮成本和效益間的關系。除考慮地理人口上的分布特點，更需要將整體進行劃分，跨越村落之別，因地制宜地發展秸稈氣和沼氣。
　　（3）加大政策扶植力度。使用秸稈氣和沼氣能夠給農民帶來真正的實惠，但有些農戶因為不愿意出錢購買秸稈氣氣表和沼氣爐，所以并非所有居民都用上了沼氣灶，造成了秸稈氣的浪費。因此建議政府給予一定的財政扶植，如對困難家庭進行生活補助，免收其原料費等。
　　（4）形成可持續的經濟發展模式。為避免農村因推廣和發展生物質能源而造成的生態破壞和環境污染，建議政府統籌考慮全面規劃，形成循環經濟的發展模式，使農村、農民和企業三者的利益都得到有效保障。

5  結論

生物質能具有清潔、安全、可持續等特點，開發和利用生物質能，符合可持續的科學發展觀和循環經濟理念。針對低碳和減排的雙重約束，生物質能源的開發和利用，雖然會遇到一些困難，但利大于弊。發展生物質能源，既是實行能源戰略多元化、解決我國能源問題的有效途徑，也是解決農村勞動力就業、促進農民增收的重要渠道。

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