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案例頻道一、生物質(zhì)能發(fā)電廠燃料來源
生物質(zhì)能來源于植物，地球上植物的光合作用每年生產(chǎn)大約2.2×1011t干生物質(zhì)，相當(dāng)于全球能源消費(fèi)總量的10倍左右。一般來說，可作能源開發(fā)利用的生物質(zhì)能資源是纖維素類廢棄物和有機(jī)廢水，包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)副產(chǎn)物（如秸稈、玉米芯、稻殼等）、原木采伐及木材加工剩余物（如枝權(quán)、樹皮、鋸末、樹葉等）、農(nóng)副產(chǎn)品加工的廢棄物和廢水、人畜糞便、城鎮(zhèn)有機(jī)垃圾與污水、水生植物等。
我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，生物質(zhì)能資源十分豐富，主要為淀粉類、糖類和纖維素類生物質(zhì)。淀粉和糖類原料是我國(guó)乙醇生產(chǎn)常用的原料，陳化糧是目前我國(guó)生產(chǎn)乙醇燃料的主要淀粉類原料；纖維素類生物質(zhì)則是我國(guó)農(nóng)村的傳統(tǒng)能源。2001年，我國(guó)僅農(nóng)作物秸稈資源量就達(dá)7億噸；薪柴消耗量為2.13億噸，實(shí)際上當(dāng)年理論上可供給的薪柴量為1.43億噸，薪柴量供需缺口約0.7億噸，存在薪柴過度采樵的問題；我國(guó)禽畜糞便資源年產(chǎn)干物質(zhì)總量約1.36億噸，其中集約化養(yǎng)殖產(chǎn)生的禽畜糞便干物質(zhì)量約為0.37億噸。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)工業(yè)廢水年排放總量約為222億噸（未含鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)），廢水中含有機(jī)物約500余萬噸。隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大和小城鎮(zhèn)建設(shè)的加快，城鎮(zhèn)生活垃圾以每年8％～10％的速度遞增，估計(jì)全國(guó)可利用的生物質(zhì)能資源總量可達(dá)7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤以上。
1. 農(nóng)作物秸稈
農(nóng)作物秸稈是我國(guó)主要的生物質(zhì)能資源之一，水稻、玉米和小麥?zhǔn)俏覈?guó)三種主要的農(nóng)作物。1998年，我國(guó)農(nóng)作物秸稈總產(chǎn)量為6.05億噸，可獲得系數(shù)為85％，約5.13億噸，相當(dāng)于3.1億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中水稻、玉米和小麥秸稈約2.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占秸稈總產(chǎn)量的84.3％左右。近年來，隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)的農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量也在逐年遞增，平均年增長(zhǎng)率為2.33％。如1980年，生物質(zhì)能資源量約為2億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，到1995年達(dá)到3.1億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。到2001年，我國(guó)生物質(zhì)能資源量已達(dá)到3.22億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。各類農(nóng)作物秸稈的資源量組成如圖1所示。
我國(guó)農(nóng)作物秸稈資源主要集中在內(nèi)地的糧食產(chǎn)區(qū)，如華北、東北、華東和華南等地區(qū)。圖2是1997年全國(guó)秸稈產(chǎn)量分布圖，圖3是2001年全國(guó)農(nóng)作物秸稈資源分布圖。
圖2 1997年全國(guó)秸稈產(chǎn)量分布圖
圖3 2001年全國(guó)秸稈產(chǎn)量分布圖
在我國(guó)，農(nóng)作物秸稈主要作為生活燃料、飼料、肥料和工業(yè)原料。1998年我國(guó)秸稈消費(fèi)流向見表1。
表1 1998年我國(guó)秸稈消費(fèi)流向
近年來，由于農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的提高，人們的消費(fèi)觀念、消費(fèi)方式發(fā)生了巨大變化，為追求高質(zhì)量的生活標(biāo)準(zhǔn)，以及常規(guī)能源市場(chǎng)放開，農(nóng)民已有條件和能力大量使用煤炭等礦物能源，秸稈不再是農(nóng)民能源消費(fèi)的唯一選擇，大量的剩余秸稈被遺棄田間地頭，有些地區(qū)將剩余的秸稈在田頭焚燒。
1. 薪柴
薪柴是幾個(gè)世紀(jì)以來人類所用的主要能源，它不僅可用于家庭，還可廣泛應(yīng)用于工業(yè)。我國(guó)有1.286×108hm2森林面積，森林覆蓋率13.4％。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，我國(guó)現(xiàn)有林木蓄積量達(dá)108×108m3以上。據(jù)1998年的森林資源調(diào)查，我國(guó)有292×104hm2的薪炭林，占森林總面積的3.5％左右。表2給出了1998年全國(guó)第五次森林林木蓄積量普查結(jié)果。
表2 我國(guó)1998年主要林區(qū)各種林木蓄積量
據(jù)估計(jì)，我國(guó)在“七五”期間年平均薪材產(chǎn)量約為1.23億噸，約折0.5億噸當(dāng)量油；“八五”期間年平均薪材產(chǎn)量為1.7億噸，約折0.7億噸當(dāng)量油。圖4為我國(guó)歷年薪柴資源量，是以理論合理采樵所估算的結(jié)果，而薪柴的實(shí)際消費(fèi)量要大得多，主要因?yàn)檫^度采樵所致。
圖4 我國(guó)歷年薪柴資源量（估算值）
薪柴資源分布與森林分布密切相關(guān)，圖5為我國(guó)薪柴資源分布圖。
圖5 1998年我國(guó)薪柴資源分布
二、各地區(qū)農(nóng)作物秸稈作為能源用途的潛力分析
根據(jù)中國(guó)農(nóng)業(yè)部與美國(guó)能源部共同開展的合作項(xiàng)目，在對(duì)農(nóng)作物秸稈利用較為普遍的山東省、浙江省和四川省的初步調(diào)查和研究成果表明：
農(nóng)作物秸稈剩余量呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，這主要是由于部分煤、油、電等商品能源轉(zhuǎn)移到中國(guó)農(nóng)村地區(qū)，在農(nóng)村經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)的情況下，越來越多的中國(guó)農(nóng)民有經(jīng)濟(jì)實(shí)力并愿意花錢購(gòu)買清潔和方便的商品能源作為日常的能源消費(fèi)；同時(shí)，近年來由于在中國(guó)農(nóng)村廣泛推廣普及高效省柴節(jié)煤爐灶，使得眾多利用農(nóng)作物秸稈作為燃料用來炊事和取暖的農(nóng)村民用、戶用爐灶的熱效率由傳統(tǒng)的不到10％大幅度提高20％～25％，大量的農(nóng)作物秸稈被節(jié)省出來。
農(nóng)作物秸稈用作能源的比例農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入有很大關(guān)系，一般而言，經(jīng)濟(jì)收入較高的農(nóng)戶寧可多花些錢買方便和清潔的商品能源，而相對(duì)貧困地區(qū)的農(nóng)戶則無奈只能收集那些無須花費(fèi)任何費(fèi)用即可得到的農(nóng)作物秸稈作為日常生活所需能源資源。在三省的調(diào)查中，四川省農(nóng)作物秸稈作為燃料利用的比例最高，占41.2％；山東省為第二位，占34.0％；浙江省最低，占23.3％。在進(jìn)行其他利用之后，浙江省農(nóng)作物秸稈的廢棄率也最高，達(dá)53.0％，而四川省則只為10.0％。這與三省的經(jīng)濟(jì)狀況情況也是相吻合的。
農(nóng)作物秸稈的收集半徑和成本與各地的農(nóng)作物秸稈的資源分布密度和勞動(dòng)力成本密切相關(guān)，同時(shí)與地形有很大關(guān)系。在三省的調(diào)查中，浙江省的農(nóng)作物秸稈收集半徑最小，僅為2公里，這主要是因?yàn)檎憬∞r(nóng)作物秸稈資源分布密度相對(duì)和勞動(dòng)力成本相對(duì)較高，其相應(yīng)的收集成本為0.14元/千克～0.20元/千克；山東省的收集半徑次之，為3公里左右，相應(yīng)的收集成本為0.12元/千克～0.20元/千克；四川省的農(nóng)作物秸稈收集半徑則最大，既使在山區(qū)也在3公里，而到平原區(qū)則高達(dá)8公里之遙，這也反映出四川省的農(nóng)作物秸稈資源分布密度和勞動(dòng)力成本相對(duì)都較低，其農(nóng)作物秸稈收集成本范圍是0.15元/千克～0.20元/千克。從三省的調(diào)查情況來看，農(nóng)作物秸稈的收集成本相差不多，因?yàn)槟壳霸谥袊?guó)，農(nóng)作物秸稈還不是商品，農(nóng)民可以免費(fèi)得到它們，收集成本僅包括運(yùn)輸和勞動(dòng)力成本。
有的地區(qū)秸稈產(chǎn)量較大，但綜合利用的程度也比較高，有的地區(qū)農(nóng)戶把秸稈用作燃料的比重較大，有的地區(qū)用作飼料、肥料、工業(yè)原料的比重較大。
秸稈的收集是一個(gè)復(fù)雜的問題，涉及到地方勞動(dòng)力成本情況、秸稈的綜合利用問題、地方的經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度、投資環(huán)境問題、地理情況等。一個(gè)秸稈產(chǎn)量不大的地區(qū)，也可能因?yàn)槠渌蛩氐膬?yōu)勢(shì)，成為較好的修建秸稈發(fā)電廠的地點(diǎn)；而一個(gè)秸稈產(chǎn)量較大的地區(qū)，也可能因?yàn)槠渌蛩氐牧觿?shì)，不宜修建秸稈發(fā)電廠的地點(diǎn)。
因此借鑒已有的秸稈發(fā)電廠的經(jīng)驗(yàn)，尤其是國(guó)內(nèi)試點(diǎn)電廠的經(jīng)驗(yàn)尤為重要。分析秸稈收集以及電廠運(yùn)行的其他環(huán)節(jié)遇到的問題，有助于新電廠的選址。
三、生物質(zhì)能發(fā)電廠投資建議
1. 適合使用秸稈做燃料發(fā)電的地區(qū)
從圖3可見，河北、吉林、黑龍江、江蘇、安徽、山東、河南、湖北、湖南、廣東、廣西、四川、云南13個(gè)省（自治區(qū)）的秸稈資源量超過了3000萬噸。其中山東、河南的秸稈資源量達(dá)6000多萬噸，適合作為秸稈發(fā)電的重點(diǎn)考察省份。
2. 適合使用薪柴做燃料發(fā)電的地區(qū)
內(nèi)蒙古、黑龍江、湖南、重慶、貴州薪柴資源量超過了800萬噸。其中黑龍江薪柴資源量達(dá)到1600多萬噸，適合作為重點(diǎn)考察省份。
綜上所述，建議重點(diǎn)考察對(duì)象為山東、河南、黑龍江。但不排除在其他省份各方面適宜的地區(qū)選取廠址，這還需要進(jìn)一步收集資料，了解情況。
北京市公安局海淀分局備案號(hào)：11010802023656號(hào)