秸杆综合利用商业化可行性研究

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1、 ! 中 国 能 源#$! 年 第 ! 期秸 杆 综 合 利 用商 业 化 可 行 性 研 究能 源 研 究 所 秦 世 平研 究 与 探 讨! 背 景在 可 再 生 能 源 资 源 中 ， 唯 一 可 以 进 行 有 效 贮 藏 、运 输 的 是 生 物 质 能 ， 其 中 农 作 物 秸 杆 占 %#& # ， 见表 !& !。农 作 物 秸 杆 是 我 国 生 物 质 能 源 资 源 主 要 来 源 ，!() 年 我 国 农 作 物 秸 杆 生 成 量 达 *& *% 亿 +， 折 合,& #) 亿 +-.， 见 表 !/#。 除 一 部 分 收 集 损 失 外 ， 主 要 用于 还 田

2、 、 造 纸 、 饲 料 和 燃 料 。 其 中 作 燃 料 的 秸 杆 占 秸杆 生 成 量 的 0$ 左 右 ， 消 耗 量 超 过 , 亿 +， 占 我 国 农村 生 活 用 能 的 $ 左 右 。目 前 直 接 燃 烧 几 乎 是 秸 杆 作 为 能 源 的 唯 一 的 利用 方 式 ， 但 是 直 接 燃 烧 的 效 率 低 下 ， 以 致 在 一 些 秸 杆资 源 匮 乏 的 地 区 ， 大 量 砍 伐 薪 柴 作 为 燃 料 使 用 。 目 前我 国 农 村 每 年 薪 柴 的 消 耗 占 农 村 生 活 用 能 的 #$ 1#0 ， 达 )$ 万 + 以 上 ， 对 生 态 环

3、 境 造 成 很 大 的 破坏 ， 见 表 !/,。!# 年 第 # 期中 国 能 源 #$研 究 与 探 讨另 一 方 面 ， 在 一 些 富 裕 地 区 由 于 有 充 足 的 商 品能 源 ， 大 量 秸 杆 被 废 弃 ， 并 在 田 间 焚 烧 ， 既 浪 费 了 宝贵 的 资 源 ， 又 对 大 气 环 境 造 成 严 重 的 污 染 ， 据 估 计 ，我 国 每 年 被 焚 烧 的 秸 杆 量 在 $ % & 万 。由 于 上 述 问 题 日 益 突 出 ， 秸 杆 的 高 效 、 合 理 利 用已 受 到 越 来 越 多 的 关 注 。 秸 杆 作 为 能 源 资 源 利 用

4、的发 展 方 向 主 要 是 将 秸 杆 气 化 后 或 向 农 村 家 庭 集 中 供气 ， 或 作 为 发 电 燃 料 ， 目 的 是 将 秸 杆 转 换 为 清 洁 、 高效 的 能 源 资 源 ， 这 些 项 目 都 得 到 了 政 府 部 门 的 大 力支 持 ， 如 山 东 省 莱 州 市 已 完 成 了 $ 个 村 庄 的 秸 杆 气化 集 中 供 气 建 设 ， 成 为 我 国 第 一 个 秸 杆 气 化 集 中 供气 示 范 市 。随 着 秸 杆 集 中 利 用 技 术 的 进 一 步 推 广 ， 拥 有 一套 较 为 完 整 的 秸 杆 集 中 利 用 项 目 可 行 性

5、分 析 方 法 是很 有 必 要 的 ( 其 作 用 有 ： 为 秸 杆 规 模 化 综 合 利 用 成 本预 测 提 供 依 据 ( 为 秸 杆 规 模 化 综 合 利 用 规 划 提 供 依据 ， 为 秸 杆 规 模 化 利 用 的 商 业 化 可 行 性 研 究 提 供 依据 。 本 文 是 在 大 量 调 查 的 基 础 上 ， 对 现 有 秸 杆 集 中利 用 技 术 项 目 的 投 入 和 产 出 进 行 定 量 的 分 析 、 归 纳 ，得 出 费 用 ) 效 益 分 析 法 所 必 须 具 备 的 几 个 基 本 参 数的 计 算 公 式 ， 即 ： 不 同 地 区 燃 气 售

6、 价 计 算 公 式 ， 不 同收 集 半 径 秸 杆 收 集 成 本 计 算 公 式 。! 不 同 地 区 燃 气 售 价! # 经 济 状 况 分 类中 国 农 村 经 济 状 况 差 异 很 大 ， 在 分 析 生 活 用 能商 品 化 支 付 能 力 时 ， 必 须 对 各 类 地 区 农 民 的 经 济 状况 进 行 分 类 。 表 !)# 表 示 按 #*+ 年 农 村 家 庭 的 平 均纯 收 入 划 分 为 经 济 发 达 地 区 、 一 般 地 区 和 贫 困 地 区三 种 情 况 。 中 国 农 村 经 济 统 计 年 鉴 数 据 显 示 ， 农 村 家 庭平 均 拥 有

7、劳 力 !, &* 人 。 可 得 在 上 述 三 类 地 区 每 个 家庭 的 平 均 年 节 余 额 ， 见 表 !, !。! ! 支 付 能 力 分 析据 我 们 对 已 实 施 秸 杆 气 化 村 庄 的 农 户 进 行 的 调查 ， 燃 气 消 耗 量 为 每 户 每 天 !, $ % -, 在 本 文 以下 的 费 用 分 析 中 均 以 -, 我 们 可 以 从 表 !)!、 表 !)- 的 数 据 发 现 ， 发 达 地区 的 人 均 纯 收 入 是 贫 困 地 区 的 !, !$ 倍 ， 但 每 户 的 年均 节 余 仅 为 贫 困 地 区 的 #+-/ ， 说 明 该 地

8、区 农 民 的 ! 中 国 能 源#$! 年 第 ! 期消 费 观 念 已 向 城 市 靠 拢 ， 使 用 商 品 能 源 、 购 置 家 用 电器 、 开 通 通 讯 工 具 、 加 大 文 教 娱 乐 投 入 等 支 出 使 这 类地 区 农 民 家 庭 的 节 余 率 明 显 低 于 其 他 地 区 。 这 类 地区 农 民 已 普 遍 使 用 石 油 液 化 气 为 燃 料 ， 每 月 燃 料 费用 的 支 出 为 #% & $ 元 ， 当 使 用 生 物 质 气 化 的 燃 气后 ， 每 月 消 耗 燃 气 ($)， 如 单 价 为 $* #% 元 时 ， 每 月燃 料 费 用 仅

9、#* % 元 ， 此 外 ， 原 来 被 废 弃 的 秸 杆 还 将抵 扣 一 部 分 费 用 ， 故 实 际 现 金 支 出 在 #$ 元 + 月 以下 ， 这 是 完 全 能 够 接 受 的 。一 般 地 区 的 两 项 指 标 是 基 本 相 同 的 ， 说 明 该 地区 农 民 和 贫 困 地 区 一 样 尚 处 于 发 展 家 庭 经 济 的 原 始积 累 阶 段 ， 其 消 费 观 念 仍 被 “ 量 入 而 出 ” 的 传 统 支 配 ，因 此 家 庭 消 费 占 收 入 的 比 例 仍 保 持 较 低 的 水 平 。 另一 方 面 这 些 家 庭 较 高 的 积 累 比 例 也

10、 意 味 着 他 们 正 在为 进 一 步 提 高 生 活 质 量 而 积 聚 资 金 。 据 目 前 经 济 较发 达 地 区 农 民 消 费 水 平 提 高 的 过 程 可 见 ， 使 用 商 品能 源 进 行 炊 事 和 取 暖 通 常 是 农 民 提 高 生 活 质 量 的 首选 项 目 。 在 农 民 的 心 目 中 使 用 管 道 燃 气 是 生 活 富 裕的 象 征 ， 其 意 义 已 不 仅 仅 在 于 能 源 资 源 的 节 约 ， 因此 ， 一 旦 经 济 条 件 许 可 ， 这 部 分 农 民 具 有 足 够 的 消 费冲 动 。 在 这 类 地 区 调 查 的 结 果

11、表 明 每 月 燃 料 费 不 超过 #$ 元 是 能 够 接 受 的 。 因 此 可 将 这 类 地 区 的 燃 气 价格 确 定 为 $* # 元 + )， 每 月 为 !, 元 ， 再 扣 除 秸 杆 的费 用 ， 燃 料 支 出 将 在 !% 元 + 月 以 下 是 完 全 可 行 的 。贫 困 地 区 的 农 民 对 商 品 能 源 的 支 付 能 力 是 较 差的 ， 这 类 地 区 尚 需 尽 力 解 决 温 饱 问 题 。 生 活 质 量 的提 高 仅 限 于 增 加 食 品 中 米 面 和 肉 蛋 的 比 例 、 改 善 居住 条 件 等 等 ， 商 品 能 源 的 使 用

12、还 无 法 列 入 家 庭 支 出的 帐 单 。 据 国 家 统 计 局 的 调 查 数 据 ， 中 国 农 村 家 庭的 燃 料 支 出 占 生 活 消 费 现 金 支 出 的 -* %. ， 显 然 ， 贫困 地 区 的 农 村 家 庭 是 达 不 到 此 水 平 的 。贫 困 地 区 的 农 村 家 庭 燃 料 现 金 支 出 几 乎 为 零 ，因 而 在 此 类 地 区 实 施 生 活 用 能 商 品 化 的 前 提 是 不 能让 农 民 为 此 支 付 现 金 。 我 们 的 分 析 结 果 表 明 ， 这 不是 完 全 无 法 实 现 的 。 由 于 这 类 地 区 目 前 普 遍

13、 采 用 秸杆 （ 或 薪 柴 ） 直 接 燃 烧 的 方 式 ， 其 热 利 用 效 率 极 低 ， 如将 秸 杆 气 化 后 使 用 ， 总 效 率 将 提 高 一 倍 以 上 。 当 生物 质 能 源 资 源 利 用 系 统 的 负 荷 率 达 到 一 定 水 平 时 ，可 以 使 每 立 方 米 燃 气 的 价 格 降 到 与 每 公 斤 原 料 的 价格 相 同 ， 如 $* ! 元 ， 而 每 公 斤 原 料 可 生 产 两 立 方 米 燃气 。 系 统 将 产 生 集 约 化 生 产 的 规 模 效 益 ， 利 用 设 备剩 余 的 生 产 能 力 向 外 输 送 二 次 能 源

14、 而 获 得 经 济 效益 ， 从 而 使 之 能 以 商 业 方 式 运 行 。! # 可 行 的 燃 气 价 格 预 测将 各 地 区 的 人 均 纯 收 入 作 图 /图 #0!1， 由 图 可见 ， 除 上 海 市 外 其 余 各 点 基 本 在 一 条 直 线 上 ， 以 线 性回 归 的 方 式 处 理 ， 燃 气 价 格 上 下 限 分 别 取 $* 和$* ! 元 ， 算 出 各 地 区 燃 气 价 格 对 应 值 ， 修 正 后 可 得 表#0 的 预 测 值 。 与 其 他 省 市 相 比 ， 上 海 市 的 人 均 纯 收入 略 高 ， 与 线 性 方 程 相 关 性 太

15、 差 ， 舍 去 。图 注 ： 纵 坐 标 为 人 均 纯 收 /元 + 年 人 1横 坐 标 为 可 接 受 的 燃 气 价 格 /元 + )1表 #0 的 数 据 与 上 述 调 查 分 析 基 本 吻 合 ， 故 我们 将 各 地 区 农 民 可 接 受 的 燃 气 价 格 与 当 地 农 村 人 均纯 收 入 的 数 学 关 系 式 确 定 为 ：! 2 /$* 3! 4 31!$4 -/!1式 中 ! 可 接 受 的 燃 气 价 格 当 地 农 村 人 均 纯 收 入# 秸 杆 收 集 成 本 计 算 公 式# $ 秸 杆 收 集 典 型 案 例山 东 省 莱 州 市 !(, 年 在

16、 %$ 个 村 实 施 并 完 成 了秸 杆 气 化 集 中 供 气 工 程 ， 故 在 研 究 秸 杆 收 集 成 本 时 ，我 们 对 其 进 行 了 实 地 调 查 ， 表 0! 为 调 查 所 得 的 典型 案 例 。三 教 北 流 村 案 例 是 目 前 正 在 运 行 的 秸 杆 气 化 站最 普 遍 的 情 况 ， 秸 杆 气 化 站 消 耗 的 秸 杆 由 气 化 站 向村 民 统 一 收 购 ， 另 一 种 情 况 为 由 村 民 直 接 将 秸 杆 交到 气 化 站 ， 一 般 价 格 为 $ & ,$ 元 + 5。西 五 里 村 案 例 的 情 况 比 较 特 殊 ， 该 村 由 于 农 户普 遍 饲 养 奶 牛 ， 消 耗 了 大 部 分 玉 米 秸 杆 ， 而 小 麦 秸 杆主 要 用 于 还 田 ， 造 成 气 化 站 原 料 供 应 短 缺 ， 加 之 周 边村 庄 的 秸 杆 用 途