山西农村生物质能利用现状及经济效益分析

【中国厨房设备网】 我国正处于工业化和城镇化高速发展时期，能源需求仍处于快速增长阶段。据有关数据显示，2010年我国能源消费结构中，煤炭占到了69.5%，非化石能源仅占7%左右。以煤为主的能源生产和消费结构在低碳时代已越来越显示出其不可持续性，发展低碳、清洁、高效的非化石能源已引起世界各国的广泛关注。
　　生物质气化技术是一种生物质热解气化技术，是将农作物秸秆作为主要原料，在缺氧状态下使秸秆不充分燃烧，产生大量的氢气、甲烷和一氧化碳等可燃气体，再将燃气进行冷却、除杂、去焦处理，送进储气柜，然后经过管网输给农产。秸秆热值约为15000千焦/千克，相当于民用煤炭的70%，且其平均含硫量只有3.8‰，而煤的平均含硫量约达10‰。
　　生物质能以其清洁性和可再生性在我国农村得到广泛使用。与使用煤炭相比，按煤炭市场均价500元计算，农村每户使用煤炭一个月的消耗大约是30元，而使用秸秆气，有玉米等原料的家庭不需要花费，没有原料的家庭每月只需交9元的使用费，对老百姓是实实在在的实惠。而生产剩余的木炭市场价格达到1800多元，每年剩余的木炭经过加工对外销售，还可以为民谋得利益。因此无论从经济上还是环境上，秸秆气化工程都是利国利民的工程。
　　山西阳城县西河乡秸秆气化和沼气池工程通过近几年的建设，取得了明显的效果。为了对这项技术及使用有更全面的了解，课题组于2010年7-8月走访了山西阳城县西河乡，重点对A村的秸秆气化利用情况进行了调研。本论文对山西省农村使用秸秆气和沼气的现状和问题进行分析，并提出我国农村发展生物质能源的措施建议，以期对我国发展生物质能源提供一些参考。

1  山西阳城县西河乡生物质能农村发展现状

西河乡位于山西省阳城县，其秸秆气化工程经过几年的建设，取得了较好效果。西河乡的特点是村落分布不均、人口居住分散，主要形成了人口居住较集中。近年来，A村通过建造秸秆气化站集中供气，取得了良好的经济效益和社会效益。
　　秸秆气化站的修建成本相对较高。一是秸秆气化站需要一定的装备和设施，二是秸秆气不能以液态形式输送，必须铺设管道。二者费用下来使得秸秆气化站成本大大提高，A村引进了国家先进的秸秆气转化装置，并花费几十万元铺设村里秸秆气输送管道，把秸秆气化站的秸秆气送到家家户户，修建秸秆气化站总投资200多万元。
　　秸秆气化站的加工主要有两种：一种是把玉米芯等原料通过机器直接进行加工，产出秸秆气；另一种是把农村的树枝木柴收集起来，通过特定的机器设备粉成碎末，再经过定型做成碳棒，在碳棒加工的时候会产生一种废气，剩下的是木炭，木炭是一种吸附材料。最后通过过滤装置将秸秆气过滤，得到纯净的气体，并且储存于相应的设备中。
　　由于当地的作物是以玉米和高梁为主，所以气化站每年收购农民的玉米残物等作物残料，然后将生产出的秸秆气输送给村民使用。没有作物的村民每天只需缴纳0.3元即可用上秸秆气。这种物质循环利用的模式，使农村的作物残料得到了有效利用，避免了由于焚烧而造成的环境污染。

2  经济效益分析

（1）农民使用秸秆气费用分析。农户炊事如果完全依赖于秸秆气，一天用气约5立方米，燃气价格0.25元/立方米，假设有400户，共计用气2000立方米，则秸秆气化站日产值Q=2000×0.25：500元，农民每日每户花费1.25元，月费用37.5元。与使用煤炭相比，按每户每月用煤0.5吨、煤炭价格500元/吨计算，则每月用煤花费约250元。所以，使用秸秆气每户农民每月可以节省212.5元。
　　（2）秸秆气化站成本收益分析。成本为：可变成本2574元/月，其中，原料120元/月，电费54元/月，人工1500元/月（3人），日常维护600元/月，日常管理300元/月；固定成本3800元/月（设备48万元，设备折旧年限10年，按财政部规定固定资产净值按固定资产原值的5%确定，平均年限法计算得）。则秸秆气化站每月成本6374元，实际产值15000元/月（如上文所述，秸秆气化站日产值500元），共收益8626元/月。
　　综上，秸秆气化方案可以使农民每户每月节省212.5元/月·户，而秸秆气化站月赢利近9000元，是一个利国利民的工程。

3  生物质能利用中存在的主要问题

我国作为一个农业大国，每年的粮食产量呈递增速度增长，所以生物质能对于解决农作物残料和环境污染问题具有重要意义，但是这项技术在未来的推广使用仍然存在不少问题。
　　（1）规模生产易造成原料短缺。秸秆气规模生产的副产品对秸秆气化站而言经济利益十分可观，因此一旦将此项目商业化，容易造成原料木柴的短缺，继而给农村的绿化带来威胁，从而使节能工程变成耗材工程。
　　（2）持续性评价。生物质能秸秆气的使用不当会产生环境和社会问题。如秸秆气原料的利用可能会造成土壤肥力逐渐降低、土壤质量不断退化，从而对农田产生不利影响。而对于社会问题，则需要在开发的同时及时发现和解决。
　　（3）开发力度。我国在生物质能技术开发方面已经取得一系列成果，但将其市场化还需要加大研究力度。同时我国地区性差异也要求对不同地区采取不同的生物质能开发策略。
　　（4）修建秸秆气化站的成本较高。修建一个秸秆气化站需要200多万，如果村落不集中，管道铺设费用还会增加，目前秸秆气化较适合于经济能力强的村。进一步降低秸秆气的利用成本是此项技术推广的关键。
　　（5）部分农民难以改变传统的生活习惯。农民习惯了以煤炭为燃料的生活方式，由于不理解生物质能源的生态效益和经济效益，部分农民无法接受这一改变，仍需要加大生物质能源的宣传力度。

4  对策建议

（1）将生物质能源的生产与种植业、养殖业、工业相结合。目前农村秸秆气生产是以农作物作为主要原料，建议将秸秆气化站与种植业、养殖业、工业废水、垃圾的处理相结合，以解决原料短缺的问题。一是种植业和养殖业中包含了大量的秸秆气生产原料，与秸秆气化站相结合，将会部分解决原料供应不足的问题。二是由于工业废水、生活用垃圾都是富含碳的有机物，可以模仿沼气的生产，将工业能源二次利用，政府可将其制度化，从而使环境和企业达到双赢。
　　（2）因地制宜，多策出击。结合不同地域优势给予一定的政策和资金支持。秸秆气化站在农村的利用处于博弈的状态。农村非常适合发展秸秆气和沼气池，但又面临着修建秸秆气站和沼气池的大量的资金需求。决策时就需要充分考虑成本和效益间的关系。除考虑地理人口上的分布特点，更需要将整体进行划分，跨越村落之别，因地制宜地发展秸秆气和沼气。
　　（3）加大政策扶植力度。使用秸秆气和沼气能够给农民带来真正的实惠，但有些农户因为不愿意出钱购买秸秆气气表和沼气炉，所以并非所有居民都用上了沼气灶，造成了秸秆气的浪费。因此建议政府给予一定的财政扶植，如对困难家庭进行生活补助，免收其原料费等。
　　（4）形成可持续的经济发展模式。为避免农村因推广和发展生物质能源而造成的生态破坏和环境污染，建议政府统筹考虑全面规划，形成循环经济的发展模式，使农村、农民和企业三者的利益都得到有效保障。

5  结论

生物质能具有清洁、安全、可持续等特点，开发和利用生物质能，符合可持续的科学发展观和循环经济理念。针对低碳和减排的双重约束，生物质能源的开发和利用，虽然会遇到一些困难，但利大于弊。发展生物质能源，既是实行能源战略多元化、解决我国能源问题的有效途径，也是解决农村劳动力就业、促进农民增收的重要渠道。

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