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   2015年度市级课题《赤峰市农村秸秆等生物质开发利用研究》结题报告赏析 [2017-04-07]

赤峰市农村秸秆等生物质开发利用研究课题结题报告

课题负责人:曹 毅 杰    课题组成员:冯哲  魏广廷  赵泰祥  张辉

【摘要】赤峰市是自治区和国家的重要商品粮生产基地,每年农作物种植面积达1500万亩,其中粮食作物达1170万亩左右,年产粮26亿公斤,全市粮食总产量位居自治区第二位,农作物秸秆总产量鲜重达83.9亿公斤,小麦秸秆2亿公斤在农业生产中,玉米秸秆的利用率很低,在赤峰市的绝大部分地区都当烧柴燃烧掉了,不能把玉米秸秆合理利用起来,使之变废为宝。秸秆综合利用一直是困恼农村发展的一个难题,但是能够被综合利用的还不足产量的五分之一,大量的生物质资源被遗弃和焚烧,即浪费了资源,又污染了环境。秸秆综合利用的出路在哪里,怎样解决秸秆利用的瓶颈问题,使秸秆深加工项目走向良性循环轨道,已成为国家和职能部门近年来不得不考虑、不得不解决的重要问题。赤峰市是农牧业大市拥有1000多这就为生物质的综合利用提供了发展空间和基本条件。具体建议:1、充分利用校企合作建立生物质能开发联合体,形成一个集研发、生产、销售、推广于一体的联合机制。2、建立以村为单位的生产基地。收集5公里为半径的生物质原料加工、储运。实行分散加工,集中使用,统一调配的运营方式。

【关键词】农村;秸秆;生物质;推广应用;三位一体

一、前言

秸秆综合利用一直是困扰农村发展的一个难题,在全国每年秸秆产量达到7亿吨以上,但是能够被综合利用的还不足产量的五分之一,大量的生物质资源被遗弃和焚烧,即浪费了资源,又污染了环境。秸秆综合利用的出路在哪里,怎样解决秸秆利用的瓶颈问题,使秸秆深加工项目走向良性循环轨道,已成为国家和职能部门近年来不得不考虑、不得不解决的重要问题。经过多年研究探讨,并结合国内外的秸秆加工利用先进经验,总结出一整套适合赤峰地区秸秆循环利用的生产模式,并进行初步实验,得到了一点经验体会。

二、赤峰市农村秸秆等生物质综合利用现状及存在问题

赤峰市是自治区和国家的重要商品粮生产基地,每年农作物种植面积达1500万亩,其中粮食作物达1170万亩左右,年产粮26亿公斤,全市粮食总产量位居自治区第二位,农作物秸秆总产量鲜重达83.9亿公斤,小麦秸秆2亿公斤在农业生产中,玉米秸秆的利用率很低,在赤峰市的绝大部分地区都当烧柴燃烧掉了,不能把玉米秸秆合理利用起来,使之变废为宝。玉米秸秆利用现状是:赤峰市的玉米秸秆除极少部分切碎或粉碎用于饲草外,其余大部分都用于烧柴。而用于饲草上的那一小部分,大多数只是用铡草机将秸秆切碎。

在广大的农牧区,农作物秸秆、牛羊粪等农林牧废弃物取之不尽用之不竭,甚至已成为垃圾,严重地污染着环境,变成了农牧民的负担。一方面,每年大量秸秆、牛羊粪等生物质在野外放火烧掉或丢弃,并造成严重的环境污染;另一方面,农牧民每年花钱买煤、买电取暖。也就是说,在采暖用能的问题上,农牧民既丢钱又花钱,双倍损失。

近几年来,随着全市农牧业的迅速发展及全市范围内封山禁牧工作的进一步落实,各旗县区都把秸秆转化工作作为推动农牧业产业化进程、加快农业生产发展的一项重要内容,积极采取“国家投入,集体补助,群众自筹”等多种措施筹措资金,大力开展秸秆利用转化工作,使全市多年来被大量废弃的农作物秸秆利用率逐年提高。目前,全市仅建青贮、微贮饲料达30.97亿公斤,年生产草帘、加工草绳等转化稻草达1.6亿公斤,占全市稻草秸秆总量的46%,小麦、玉米等秸秆还田达80万亩,转化秸秆4亿公斤。据统计,全市目前每年秸秆转化利用达36.6亿公斤,转化率达到了35%。

虽然转化率在逐年上升,但是整体的利用率还是偏低,浪费现象仍很严重。本课题研究是基于研究人经过多年对生物质能开发利用的研究探讨基础之上,并结合国内外的秸秆加工利用先进经验,力争研究总结出一整套适合赤峰地区秸秆循环利用的生产模式,解决畜牧养殖的饲料储存盒供给问题,改变农村牧区和城乡结合部的用能方式,让生物质清洁能源得到真正的推广和应用,减少煤、汽、油的消耗,达到节能环境保护的目标,使农村牧区的农、林、牧废弃物得到充分利用并变废为宝,同时可以大力得到推广生物质节能炉具的使用,将使农村牧区和城乡结合部脏乱差的生活环境和落后的生活方式得到极大的改善。

三、农村秸秆等生物质综合利用经济和社会效益

(一)农村秸秆等生物质综合利用四大好处

此项目如能得以实施最少有四个好处:一是可以解决畜牧养殖的饲料储存盒供给问题。扩大养殖规模大量增加牛羊存栏数。二是可以改变农村牧区和城乡结合部的用能方式。生物质清洁能源得到真正的推广和应用,减少煤、汽、油的消耗,进而达到节能环境保护的目标。三是可以增加农牧民的收入。使农村牧区的农、林、牧废弃物得到充分利用并变废为宝。四是可以大力得到推广生物质节能炉具的使用(一炉解决四件事:取暖、做饭、洗浴、带暖炕),将使农村牧区和城乡结合部脏乱差的生活环境和落后的生活方式得到极大的改善。

(二)农村秸秆等生物质综合利用经济效益和社会效益

1.固化一吨生物质产品成本,原料费150元。电费50元,磨损费10元,人工费80元,运费50元,合计340元。

2. 销售价格,现在市场售价饲料一吨600元左右,燃料一吨450元左右。

3. 饲料销售收入为12亿元,燃料销售收入为9亿元。总利润为6.4亿元。公司提取30%的运营费用1.92亿元。其余全部返还生产基地,平均一个基地一年可以盈利40万元以上。

4. 如果以村或村级合作社为单位自行组织,农牧户之间互帮互助,原料、人工自己解决,那样每吨成本仅100多元。农牧户留下自己用的饲料和燃料,多余的公司以市场价收购,

5.如果达到满负荷生产,全年可以生产优质固化饲料200万吨,可以为百万头牲畜的粪便可以在回收利用加工成固体燃料(约200万吨)。

6. 废弃的秸秆和牲畜粪便用来生产生物质成型燃料。全年可以达到400多万吨,能够满足全市的民用能源需求(小锅炉、小炉具),同时可以减少300多万吨以上的二氧化碳排放,减少20万吨二氧化硫排放。

7.农户和公司双赢;或公司以村(合作社)为单位设立加工厂,农牧户自己出原料公司收加工费;或农牧户用原料(秸秆、牛羊驴马粪便等生物质)按3吨换1吨的方式换成型饲料或固化燃料。这样直接增加了农牧民的收入,并有效处理农牧区生活垃圾和农牧秸秆废弃物,净化了环境减少了二氧化硫、二氧化碳的排放,预防了火灾。

8.建立1000个生产基地可以解决10000个劳动力就业。实现社会收入2.5亿元。增加100万头牲畜的养殖能力。减少固废污染源100多吨,减少二氧化碳排放300万吨,减少二氧化硫排放20万吨。为国家节省煤炭资源200万吨。改变农村千百年来的用能方式,提高农民生活质量,极大的促进新农村、新牧区建设。

9.秸秆等生物质的综合利用以列入国家发展重点。目前各省各地都在积极探索适合本地区生物质综合利用的方式方法,但据我们了解还没有哪个地区真正做到“综合利用”,只是在某个项目某个方面上有发展。如果赤峰市能够率先实现秸秆的综合利用就可以成为全区乃至全国的领军行业。

以最先试点的五十家子村小河南自然村一个村为例,全村38户都安装了红山圣火节能环保炉,平均每户每年烧牛羊粪5吨、烧玉米芯2吨、烧各类秸秆和生活垃圾3吨。全村每年处理牛羊粪、秸秆等农牧废弃物共约380吨;减少二氧化硫排放约3.8吨;减少二氧化碳排放约43吨;平均每户每年节省开支2500元,全村每年节省开支共95000元。

如果五十家子村的23个自然村,全部按“三位一体,两结合”安装,仅五十家子村一年就处理掉秸秆等生物质共约5000吨;农牧户节省开支共约(二百多万)2000000元;减少二氧化硫排放共约87吨;减少二氧化碳排放共约980吨;解决就业共约60人(安装人员、售后服务人员、秸秆等生物质燃料加工及配送人员、服务中心和村级管理员等)。

四、探索综合利用新路子 打造“三位一体”无煤村模式

(一)顺应形势,探索综合推广模式

太阳能、沼气、秸秆生物质能被称为三大清洁能源,是农村能源的主体。太阳能和沼气已在广大农牧区推广应用多年,并被农牧民广泛接受和认可;秸秆生物质能(简单理解:农作物秸秆、牛羊粪等农林牧废弃物进行能源转化和利用)的开发利用,是近几年来随着国家不断加大节能减排和控污治霾力度,以及国际大环境的影响,迅速发展起来的新型清洁能源。而这三大清洁能源随着形势的发展和社会进步,以及农牧民用能方式和用能特点的转变,在当前农村能源的推广和发展中遇到了前所没有的挑战和机遇。

过去农牧民收入少、见识少、观念落后、生活水平低、、生活质量差,老祖宗传下来的传统用能方式就能满足其最简单生活需求。而随着社会的进步和发展,现如今农牧民的生活方式和生活习惯以及对生活质量的要求发生了根本性改变。用能方式多样化、用能特点现代化。家用电器、液化气、太阳能、沼气、节能环保炉具等现代能源工具走进了千家万户。

但总地来看,现阶段农牧区用能量最大的是:采暖、炊事、洗浴三大块。根据我们对赤峰市的调查,其中长达近6个月的采暖期用能占全年用能量的80%以上;平时炊事和洗浴占不足17%;其它用能约占3%。也就是说,解决了采暖期的用能问题,就抓住了农村牧区用能的核心和关键。

在农牧区所称的“太阳能”,主要指的是太阳能热水器,但它存在致命的的缺欠:就是没有太阳就没有能量。特别是在冬季下雪天、连阴天,最需要温度温度时,它却不发挥作用。液化气的入住(在赤峰地区入住率40%多),使得沼气优势不在,其诸多弊端已显现出来。

(二)秸秆生物质燃料和生物质炉具的开发和应用

生物质燃料和生物质炉具相结合是当前生物质能源开发和综合利用主要方式。它经济、实用、环保,是解决农牧区采暖期用能的核心和主体。

在广大的农牧区,农作物秸秆、牛羊粪等农林牧废弃物取之不尽用之不竭,甚至已成为垃圾,严重地污染着环境,变成了农牧民的负担。一方面,每年大量秸秆、牛羊粪等生物质在野外放火烧掉或丢弃,并造成严重的环境污染;另一方面,农牧民每年花钱买煤、买电取暖。也就是说,在采暖用能的问题上,农牧民既丢钱又花钱,双倍损失。

紧紧抓住历史机遇期,实事求是,因地制宜,急农牧民之所急,想农牧民之所想,做农牧民之所需,在自治区科技厅、农牧业厅、中国农村能源行业协会及专委会的指导、资助和领引下,研制出适合内蒙“燃料特点、气候条件、生活习惯、用能对象”的高效低排放生物质系列节能环保炉具和生物质制棒机、压块机、颗粒机;并在内蒙古农牧业厅及能源站的具体指导和策划下,将生物质燃料和生物质炉具与“太阳房”、沼气联合起来,绑在一起,探索出了“三位一体,两结合”的农村清洁能源综合利用的新路子,打造出了真正意义上的“无煤村”模式。(三位一体:即以生物质燃料和生物质炉具为主,以“太阳房”和沼气为辅的用能联合体;两结合:即生物质燃料散烧与烧生物质成型燃料相结合;烤火炉与采暖锅炉相结合)。从根本上解决了焚烧秸秆和乱扔、乱倒农牧废弃物的现象;保证农牧民在不花钱或少花钱的情况下,全年,特别是冬季采暖和生活用能。不仅减少农牧民的开支、增加农牧民收入、提高了农牧民的生活质量,而且为净化农村牧区的生活环境和节能减排、治污治霾做出了贡献。

(三)有的放矢,创建三级服务体系

以自治区各级农业及能源职能部门为依托,以企业为主体,以自治区农村能源发展规划为导向,以“三位一体,两结合”为主要方式,在条件成熟地区建立新型的三级服务体系,打造真正意义上的“无煤村”(全村不烧煤)模式,并以此模式进行大范围的复制。在赤峰市,循序渐进,稳妥有效,有计划上规模推广使用生物质燃料、节能环保炉、“太阳房”、“大棚沼气”,净化农牧区生活环境,改善农牧民生活条件,提高农牧民生活质量,同时为农业环保和减轻中心城区雾霾污染做出贡献。

1.我们首先选择林西县作为试点县

以林西县农牧业局及能源站为依托,在原有沼气服务站的基础上,与县农牧业局联合建立县级“新能源推广服务站”,并成立新能源推广领导小组;在农牧结合部的五十家子镇、十二吐乡分别建立“节能环保炉服务中心”;在五十家子镇和十二吐乡,分别选5个自然村(“无煤村”示范村),建立服务网点,村村设立服务员。确保每个用户的炉具、太阳房、沼气得到及时全面周到的服务。极大的调动了农牧民使用推广清洁能源的积极性和主动性,使每个用户不但是清洁能源的受益者,还是出色的义务宣传员和推销员。

2.县级新能源推广服务站 

主要是根据自治区、赤峰市两级农业能源部门和企业的推广计划及政府补贴政策制定本县的推广方案和补贴标准,并有计划分步骤的指导监督镇级服务中心具体实施。同时负责上报相关情况。

3.镇级服务中心

(1)具体负责各村各户(项目村、非项目村、计划外的散户)的生物质炉具、生物质燃料、太阳房、大棚沼气的摸底、预算、设计、安装。

(2)具体负责售后服务和技术指导。

(3)负责培训村级服务员和安装技术员。

(4)负责建立生物质燃料加工点或燃料配送点,并按需求配比到用户。

(5)负责建立用户档案,及时登记各用户的炉具使用情况,重点登记用户都烧了哪类燃料;一年各烧多少吨;一年处理掉多少吨生活垃圾和农林牧废弃物;减少多少吨二氧化硫和二氧化碳排放;同比用其他锅炉和烧煤减少多少开支及增加多少收入。

(6)向公司和县级服务站上报相关情况。

4.村级服务员也叫管理员、信息员)

(1)主要负责及时处理本村用户在使用生物质炉具、生物质燃料、太阳房、大棚沼气过程中,出现的小的故障和问题。 

(2)负责手把手的教会用户使用生物质炉具、生物质燃料、太阳房、大棚沼气的方法和技巧,并随叫随到。

(3)负责信息搜集与统计,并及时上报服务中心。主要搜集用户使用生物质炉具、生物质燃料、太阳房、大棚沼气过程中存在的问题和意见建议及解决办法;搜集上报用户提供或推荐的新用户和新线索; 

(4)及时上报自己解决不了的故障和问题,并配合服务中心做好善后工作;

(5负责调节用户与企业和职能部门的矛盾以及用户间的矛盾。

五、建议与思考(具体操作分四个步骤)

(一)是布好局选好点

自治区能源站和赤峰市能源站领导对赤峰市各旗县的基本形势进行分析和评估,最终选定了林西县五十家子镇、五十家子村;十二吐乡苏泗汰村,为试点示范村。其理由:

(1)林西县是生态能源县,基础好。特别是县领导、农业局领导和职能部门认识高、信心足、落实力度大。

(2)五十家子村和苏泗汰村的领导有能力有威望号召力强。 

(3)所选示范村在赤峰市是高寒区,最冷时零下30多度,生物质炉具、生物质燃料、太阳房、大棚沼气在这里能得到最好的检验。

(4)所选示范村地处农牧结合部,牛羊粪和各类农作物秸秆以及林业废弃物等生物质资源丰富,加之农民和牧民的用能方式也有差别,极具代表性。

(二)是做好样板户

根据各村不同的燃料特点和采暖方式,分别选六种不同炉型(四配套节能炉、暖炊炉、灶台炉、蒙炉、下吸炉、热风炉),各安装一个样板户。选条件好的进行了四配套安装,即一炉解决采暖、炊事、洗浴、带热炕(床)四件事,并与太阳房、大棚沼气绑在一起实现“三位一体,两结合”。样板户做好后,请自治区和赤峰市能源部门领导、县乡村领导以及村民代表参观考察,并召开现场会,让与会人员现场试烧、现场操作,现场找问题提意见;让用户谈感受。最终达到能源部门、各级领导、村民代表完全满意。

(三)是做好示范村

做好样板户,按照样板户的标准选择了三个村进行整村安装,打造“清洁能源炉示范村”。实行“三统一”“两服务”,即统一使用节能环保炉、统一安装标准、统一管理;节能炉、太阳房、大棚沼气的使用实行跟踪服务、生物质成型燃料实行配送配比服务。

(四)示范村的经费来源

采取“四个一点”的方法,即自治区、市、县三级农业及能源部门补贴一点;村委会筹集一点;企业让利一点;农牧民用户自出一点。

1.在现阶段整村连片大面积推广应用生物质燃料和生物质炉具,没有政府政策支持和职能部门指导帮助,难度非常大。

2.在生物质成型燃料市场不规范、不健全、补贴不到位的情况下,大面积推广应用生物质成型燃料,很难实现。

3.在涉农各业产品都能得到政府补贴的情况下(比如,大棚用棉被),节能环保炉具也应实行补贴,更多更广泛地惠及农牧民。

4.在北方高寒地区进行沼气推广有困难的情况下,沼气与太阳房、节能炉相结合是一条发展的路子,但发展空间太窄,实际应用率不高。职能部门被动推广,老百姓勉强接受。这种“半推半就”式的推广,效果不会太好。建议:将沼气补贴的一部分,补到节能炉具上。

5推广应用生物质燃料、生物质炉具,特别是推广“三位一体,两结合”,绝不能东一户,西一户的“散打”,更不能黑瞎子掰棒子,掰一个扔一个。要集中连片、持之以恒,向建根据地那样,星火燎原。出成效、影响大。

6.整村连片推广应用的好处:

(1)便于高效服务。可建服务设施、服务人员配套齐全、高标准、高效率的服务中心。

(2)便于上规模上档次,有组织有规划,深层次高质量发展。比如:可建若干个合作社,实行公司+合作社+农户的推广体制;可集中推广使用生物质成型燃料,并建立生物质成型燃料基地;沼气渣液可深加工进行商品化处理。

(3)降低运行成本,减轻农牧民负担。

(4)社会效益经济效益得到充分体现。

(5)便于管理

7.现阶段在内蒙古乃至中国北方广大农牧区,大面积推广生物质炉具和生物质燃料,特别是想打造“无煤村”,解决环境污染问题,不能只靠生物质成型燃料,更不能完全依靠政府补贴,必须解决生物质燃料散烧问题。推广使用生物质成型燃料,只是一条路径,是未来发展的方向。但从目前发展现实看,很多条件还不具备,并且有很多不确定性;必须清醒地认识到,在广大农牧区,特别是偏僻山区,散烧生物质燃料,在相当长的时间里仍是主角。   

散烧生物质燃料有两种形式:一是原始烧法,就像老百姓烧大灶一样;二是进行简单粗加工,变碎细后再用。(提倡推广的)。比如,将秸杆用铡草机铡成10cm以内短段,或将秸杆进行简单松散的打捆或打包(直径别超过15cm,成型即可),既利于储存,又利于燃烧。如果与收割同时进行最好。

8.解决生物质燃料散烧问题的核心是生物质炉具。必须在开发生物质散烧炉具上下功夫。跳出生物质炉具必须烧生物质成型燃料的思维定势。应该是有啥燃料就有啥炉具,而不是有啥炉具就要求有啥燃料。最理想的是:炉具开发商根据燃料研发炉具;燃料开发商根据炉具研发燃料。

9.“三位一体”地推广使用清洁能源,理想的运作模式是:由政府补贴;由企业操作;由职能部门监管,进行市场化运作。(责任由企业担,民心让政府得)。政府和职能部门尽可能避免事无巨细的包揽一切,以防到头来领导成了“灭火队”。好事没办好,费力不讨好。

10.政府相关部门统一领导,建立环保节能基金,对使用和生产秸秆生物质炉具和项目进行环保补贴。目前企业主要困难是缺少发展资金,缺少上档次的秸秆等生物质炉具。

六、赤峰市秸秆等生物质综合利用简要方案

秸秆综合利用一直是困恼农村发展的一个难题,在全国每年秸秆产量达到7亿吨以上,但是能够被综合利用的还不足产量的五分之一,大量的生物质资源被遗弃和焚烧,即浪费了资源,又污染了环境。秸秆综合利用的出路在哪里,怎样解决秸秆利用的瓶颈问题,使秸秆深加工项目走向良性循环轨道,已成为国家和职能部门近年来不得不考虑、不得不解决的重要问题。我公司经过多年研究探讨,并结合国内外的秸秆加工利用先进经验,总结出一整套适合赤峰地区秸秆循环利用的生产模式,并进行初步实验,得到了一点经验体会。

具体建议如下:

(一)政府主导,建立生物质能开发公司,形成统一个集研发、生产、销售、推广于一体的联合机制。

(二)建立以村为单位的生产基地。收集5公里为半径的生物质原料加工、储存。实行分散加工,集中使用,统一调配的运营方式。

(三)由每个生产基地负责生物质炉具的推广使用,并保证当地的生物质燃料供应。

(四)在优质秸秆主产区(约200万亩吨),以村为单位建立若干个固化饲料生产基地(秸秆经过固化加工,使其达到半熟化状态,增加了牲畜的适口性,同时利用科学的配方,增强牲畜的免疫能力和营养配比),由公司统一收购并调拨到养殖户或牧区。

(五)如果达到满负荷生产,全年可以生产优质固化饲料200万吨,可以为百万头牲畜的粪便可以在回收利用加工成固体燃料(约200万吨)。

(六)废弃的秸秆和牲畜粪便用来生产生物质成型燃料。全年可以达到400多万吨,能够满足全市的民用能源需求(小锅炉、小炉具),同时可以减少300多万吨以上的二氧化碳排放,减少20万吨二氧化硫排放。

(七)建立统一的配送系统,形成保姆式配送形式,所有产品都做到直达使用终端。

 (八)积极开发市场,保证每个生产用户的产品都能达到满产满销,直接增加收入并充分调动生产积极性。

 

 
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