1、生物質發電與所需燃料的收、儲、運模式一、生物質秸桿燃料綜合利用背景：農作物秸稈作為一種農業生產的副產品，產量大、分布廣，同時也是一項重要的生物資源其含氮、磷、鉀、碳的平均含量分別為、10、45。據統計，我國年產農作物秸桿億噸，其數量相當于北方草原打草量的50多倍，資源擁有量居世界首位。我國在2000-2010年間秸桿總量將呈增長趨勢，到2010年將達到億噸。歷史上，我國有著利用秸稈的優良傳統農民用秸稈建房蔽日遮雨，用秸稈燒火做飯取暖，用秸稈養畜積肥還田合理利用秸稈是我國傳統農業的精華之一。隨著科技進步和社會發展，一方面，秸稈利用開辟了新路子，其綜合利用成為一篇必須做好的很有價值的大文章；另一方

2、面，焚燒秸稈在一些地區愈演愈烈，成為必須認真對待、下決心解決的緊迫問題。最近的統計結果（見上圖）顯示我國年產農作物秸桿中40%用作農用燃料，24%用作飼料，2-3%作工副業生產原料，15%直接還田，還有18%約億噸剩余秸桿未被合理利用。中國地大物博、幅原遼闊，氣候由南向北分別包括熱帶、亞熱帶、暖溫帶、中溫帶、寒溫帶。經度跨越達62（東經135037322），緯度達50（北緯3515334），其秸稈類原料的品種和數量居世界前列。但在其開發、應用方面卻存在著不科學、不充分，以及浪費和污染現象嚴重等問題。秸稈類原料主要包括農作物和自燃類植物兩個方面。其中，農作物的秸稈類品種主要包括稻草、麥草、玉米稈

3、、棉花稈、高粱稈，以及谷物類、油料作物類（花生、大豆、油菜）等；自燃類植物類秸稈主要包括蘆葦、龍須草、樹木枝丫材和野生灌木等。隨著林紙一體化項目的發展，還會有一定數量的樹皮、木削等可燃物質。秸稈問題出現的原因歸納有如下幾方面：第一是農業普遍增收之后，農作物秸稈越來越多，但綜合利用滯后，秸稈出現過剩；第二是隨著農民收入增加、生活水平不斷提高，農民寧愿增用化肥和燃煤，而少用秸稈作肥料和燃料（今年因煤炭價格飆升，農村作為家用燃料較多）；第三是由于農作物復種指數提高，特別是近幾年小麥機收面積擴大，麥秸留茬過高，滅茬機械和免耕播種技術推廣沒有跟上，造成農民為趕農時放火焚燒秸桿和留茬。目前生物質能秸稈發電

4、技術的開發和應用，已引起世界各國政府和科學家的關注。許多國家都制定了相應的計劃，如日本的“陽光計劃”，美國的“能源農場”，印度的“綠色能源工廠”等，它們都將生物質能秸稈發電技術作為21世紀發展可再生能源戰略的重點工程。根據我國新能源和可再生能源發展綱要提出的目標，至2010年，我國生物質能發電裝機容量要超過：300萬kw。因此，從中央到地方政府都制定了一系列補貼政策支持生物質能技術的發展，加快了技術商業化的進程。隨著我國國民經濟的高速發展和城鄉人民生活水平的不斷提高，既有經濟、社會效益，又能保護環境的秸稈發電技術的利用前景將會越來越廣闊。我國農村的秸稈資源相當豐富，主要的農作物種類有稻谷、小麥

5、、玉米、豆類、薯類油料作物、棉花和甘蔗。根據我國地理分布和氣候條件，南方地區水域多、氣溫高，適合水稻、甘蔗、油料等農作物生產，北方地區四季溫差大，適合玉米、豆類和薯類作物生長，故播種面積大于其他地區。小麥在我國各地區都普遍種植，播種面積以華中、華東地區最多；棉花產地主要是華東和華中地區，其次是華北和西部地區。預計在2000年到2010年期間，我國每年秸稈資源的可獲得量為億億噸，相當于億噸標煤。如果將這些秸稈資源用于發電，相當于億kw的火電機組年平均運行5000h，年發電量可達4500億kwho因此，秸稈禁燒及其綜合利用工作作為資源與環境保護的大事、作為實施農業可持續發展戰略和實現兩個根本性轉變

6、的重要措施，被納入議事日程。多種多樣的新技術如雨后春筍，令秸桿綜合利用工作別開生面。但是，單一的技術很難充分利用其潛在價值。于是,開始嘗試對其進行組合，期望能更有效的利用秸稈。二、生物質秸稈燃料發電的前景我國能源儲備的基本特點是富煤、貧油、少氣，煤炭占一次能源儲備的85%以上。既有的能源稟賦結構，使得煤炭在我國一次能源消費結構中所占的絕對比重達到70左右。截至2006年底，煤炭、天然氣、石油的儲采比分別為48年、年和年。從資源稟賦與消費結構來看，煤炭是我國中長期最重要、最可靠的一次能源，在我國工業發展中的地位無可替代。伴隨著我國工業化、城市化進程的加速，煤炭消費逐年增長。據測算，煤炭消費量與第

7、二產業產值占GDP的比例之間的相關系數達到，可見，中國經濟對煤炭消費已經形成高度依賴，煤炭需求將保持相對剛性。根據統計局的歷史數據進行測算，2007年我國消費煤炭約億噸，同比增長約。按此消費速度，2010年消費量將達到31億噸，遠超過煤炭工業“十一五”發展規劃目標26億噸。即便如此，截至5月底，煤炭社會庫存天數僅天，較4月底降低天，自3月以來連續第三個月下降。直供電廠庫存為2068萬噸，較4月底下降89萬噸，自2月份以來連續第四個月下降，電廠存煤天數為天，低于15天的正常水平，自3月以來連續第三個月下降。同時，根據專家預測，中國要初步實現現代化，至少需要人均一個千瓦的電力，以13億人口計，就有

8、13億千瓦的需求。以這個數據看發展水電（即使全部開發）也只是杯水車薪。核電、風電由于初期生產價格較高，建設周期相對較長，需要國家扶持才能獲得發展，但來自政府部門的信息并不樂觀。而國際能源機構的有關研究表明，秸稈是一種很好的清潔可再生能源，其平均含硫量只有千分之三點八，而煤的平均含硫量約達百分之一。經測定，秸桿熱值約為15000KJ/Kg，相當于標準煤的50%。各種秸桿的熱值如下：不同秸桿熱值表秸桿種類麥類稻類玉米雜樹雜木樹皮雜糧類油料棉花熱值(kj/kg)1489012635130751519714230142301549013950目前國際上，丹麥在秸桿發電技術上較為先進，且得到了廣泛應用。

9、以丹麥一家由丹麥國家電力公司投資建設的電廠為例：該廠采用BWE公司的技術設計和鍋爐設備，裝機容量萬千瓦，總投資億丹麥克朗，實行熱電聯供，年發電5000千瓦時，平均每小時消耗僅噸秸稈，可為馬里博和薩克斯克賓兩個鎮1萬戶5萬人口供應熱和電。此外，農民每向電廠出售一噸秸稈不僅能得到400丹麥克朗，還能免費得到電廠返還的40公斤爐灰這是很好的鉀肥。整個秸稈資源得到了循環利用，幾乎沒有資源浪費和污染排放。隨著國家關于生物質發電的一系列鼓勵政策的出臺，國內許多投資主體對生物質發電行業表示出了濃厚興趣和參與熱情，紛紛進入了生物質發電行業。目前，全國共有超過70個生物質發電項目獲得政府核準，“十一五”期間，我

10、國生物質發電裝機將達到550萬千瓦，每年可直接為農民帶來收入數億元，提供就業機會約18萬個。秸稈發電是生物質發電的最重要形式，生物質發電是指利用農作物秸稈、林業廢棄物、城市和工業有機廢棄物、畜禽糞便等燃料發電的技術。生物質能是目前應用最廣泛的可再生能源，消費總量僅次于煤炭、石油、天然氣，位居第四位。加快發展包括生物質發電在內的生物質能源，是構筑穩定、經濟、清潔、安全能源供應體系，突破經濟社會發展資源環境制約的重要途徑，對于促進循環經濟和縣域經濟發展，服務資源節約型、環境友好型社會建設、服務社會主義新農村建設和創新型國家建設等各方面都具有重大意義。我國的發電大頭是煤電，煤電發電總量約占我國年發電

11、總量的70%，眾所周知，煤炭盡管是我國的優勢資源，但煤卻是不可再生資源，在未來的發電格局中，為了保證我國的能源安全，尋找并大力發展煤電以外的技術成熟的其它發電類型就成了我國未來電力安全的一個戰略性的布局和實踐。環境保護。我國能源消費結構以煤為主，煤炭所占的比重接近70%，煤煙型污染成為中國大氣污染的最主要因素。大規模發展煤電造成二氧化硫排放超標，經濟社會發展的環境壓力越來越突出。與傳統化石燃料相比，生物質能屬于清潔能源，二氧化碳排放屬于自然界的碳循環，不形成污染。并且生物質能含硫量極低，僅為千分之三，不到煤炭含硫量的1/4。發展生物質能發電和生物顆粒燃料，實施煤炭代替，可顯著減少二氧化碳和二氧

12、化硫的排放，產生巨大的環境效益。同時還能有效的服務新農村建設。投資建設一臺萬千瓦級的生物質直燃發電項目，按年運行6000小時計算，年消耗農林廢棄物約20萬噸，年發電量約億千瓦時；在秸稈收購、加工、運輸等方面，每年可為當地農民增加收入總額高達數千萬元；圍繞燃料收、儲、運等產業鏈條，能夠直接吸納當地農村勞動力1000多人。與同類型火電機組相比，每年可替代標煤約5萬噸，減排二氧化碳約15萬噸。燃燒后產生的草木灰，每年可達8000噸左右，作為高品質的鉀肥，可以還田使用，環保效益和社會效益突出。可以預見，在我國推廣生物質能秸稈發電技術市場廣闊前景光明。三、生物質秸稈燃料的收、儲、運難度和解決辦法秸桿燃料

13、的收購生物質秸稈燃料的收購組織是面廣量大，涉及到千家萬戶，而且沒有現成模式可借鑒或套用。其組織的難度主要有：收購難：農民出售秸稈的意識不強，存在著惜售與無所謂思想，尤其是經濟較發達的地區，因秸稈收購價不高，往往達不到農民的期望值，農民不愿費勁勞神；農村收集秸稈的力量不足，農作物秸稈如麥秸，收購往往在夏收夏種，秋收秋種農村大忙季節，農民既要收又要種，加上大量農村青壯勞力不足，所以農民較多地收秸稈在田間焚燒或推下河道；煤炭、液化氣等燃料價格偏高，農民不愿進行生活燃料結構調整；可用于其它工業用途的生物質秸稈存在爭資源現象，很多燃煤小鍋爐都已改造使用生物質燃料；農村缺乏秸稈收購的組織機構或有一定經驗和

14、經濟實力的農民經紀人，且無成熟模式或經驗可循，看不到其中蘊藏的經濟利益。儲存難：由于農作物秸稈收購具有很強的季節性要求，不能做到長期均衡連續收購。生物質發電企業一般至少需儲存半年的秸稈量，如一臺12MW的發電機組，至少應儲存6萬噸秸稈燃料。因農林秸稈比重輕，體積大，堆入存儲場地廣大，還需進行防雨、防潮、防火和防雷設施建設，故占用土地多，投資建設費用和維護費用大。運輸難：秸稈比重輕、密度小，運輸量巨大，且對公路運輸容量會形成巨大壓力。為方便運輸、節約費用，黃色秸桿需在田間地頭對秸稈打包，必須投入巨資購買較大量的打包機，且所打包塊需符合鍋爐燃料系統的技術要求。我國農村運輸工具多為小型拖拉機和農用運

15、輸車，對國外燃料系統設計使用所要求的大型包塊難以運輸。同時，打包用的打包帶需入爐燃燒，因為生物質材料，可能經受不住多次倒運的需要。而灰色秸桿經粉碎后，上料比較困難，需要用簡易皮帶輸送機，必要時，還需要用專用車輛進行運輸。無疑要增加生產成本，且運量較小。專用抓草機秸稈專用裝載車對于液壓電動自走堆垛機液壓折疊自走堆垛機解決辦法：燃料收購工作一定要做到下手快，動腦快。所謂下手快，就是要提前做好收購準備（包括：人員、設備、機械所需燃料、資金等）一旦秸稈進入收購期，要立即開始大量收購。因為農戶將秸稈運送到家后，再高的價錢也無法爭奪。動腦快，就是在收購前就要做好各種應急預想。以便出現異常情況時，能立即采取

16、果斷措施，做到忙而不亂，有備而戰。另外，就是要大量發展和培植農村經紀人隊伍，經紀人隊伍的發展狀況能夠決定和導致秸稈收購工作的成敗。在強調經紀人必須履行的有關職責和要求外，要幫助經紀人做好安全、加工等方面的把關工作。想方設法使經紀人降低成本，見到效益。這有這樣才能使經紀人想我所想，為我所用。對于經過核準的收購價購要嚴格執行，決不能早上是風晚上雨。經紀人賺錢是必然的，要不然誰還會泥里風里幫你做事。所以，我認為與經紀人搞好關系是必要的，但不能做有悖于社會道德和損害公司的總體利益。如果可能，由政府采取行政措施，將秸稈收購工作落實到鄉、村領導身上，也不失是一個好辦法、好思路。對于稻殼燃料的采購工作，按照

17、慣例，8月中、下旬開始進入全年稻殼燃料生產的高峰期。我個人的想法是在現在到8月底期間，可以繼續加強同部分控制資源量較大的經紀人進行接觸，穩定一批經紀人為我們供應。同時，考慮安排燃料采購人員在近期內，長期在職責劃分范圍內的米廠和經紀人處駐點跟蹤，對他們所掌控的米廠資源進行詳細了解并開始與米廠接觸。在與米廠頻繁接觸和穩固關系后，想辦法到年底與米廠直接簽訂長期供應合同（因為經紀人也是年底與米廠簽訂合約）。但這樣做的前提是，我們自行采購與現有經紀人送料在價格上有可比性。我們要對自行操作方面的費用進行一次系統全面的調研和測算。在逐步落實和穩定米廠資源、在我們自己能夠組建專業燃料運輸隊伍一系列工作后，可以

18、與稻殼燃料的部分大用戶開始接觸，采取協會或合作組織的形式，由我們為他們代為統一組織燃料，并定期定量供應，其目的和效果是我們能有效控制市場價格，防止無序的競爭。另外，有可能的話，請政府向有關部門施壓，嚴格控制資源外流，增加區域內的燃料儲量。同時，要切實開發各種可以使用的綜合燃料。以寧國為例：本地有較為豐富的山核桃資源，其外殼（核桃蒲）的產出量較大，預計近萬噸，一旦有用，將是很好的補充原料。同時，由于對該原料的處理一直以來是當地政府和老百姓無法處理的難題，所以價格不會太高，還能得到政府相關的處理費用，可以說是一舉多得。其它還有鋸末、刨花、木材邊角料、煙葉桿、板栗殼等都是我們下一步計劃開發的代替燃料

19、。總之，綜合燃料的多品種開發，須根據鍋爐的適用情況來定。同時要做好一些配套加工設備的采購，保證所收購的燃料能及時加工并摻配使用，減輕存儲難度和壓力，穩定鍋爐燃燒工況和參數。在收購過程中，要繼續做好對經紀人和供貨單位的熱情服務工作，要做到及時結算，要以真誠的態度、熱情的服務感動和留住經紀人和供貨商，以誠信合作、共創雙贏的思想指導我們每天的工作總體來說，生物質發電成功與否的關鍵在于生物質秸稈燃料的組織收購和存儲管理。所以要重點解決兩個方面的問題：一是初期需大力依靠地方政府行政引導、組織和政策支持，但是應做到依靠不依賴。充分利用政府的輿論宣傳工具進行廣泛、深入地宣傳，使廣大農村和農民理解生物發電對國

20、家、社會和個人的巨大作用，理解生物質秸稈的出售不同于普通自由化競爭的商品，積極出售秸稈，變廢為寶，同時也是建設社會主義新農村的需要。政府應協助項目公司科學地組織建立起整個收購、儲存和運輸網絡，保證充足的生物質秸稈燃料（合理價格的前提下）供應。二是條件成熟時逐步市場化。各項目公司應創新管理、創新思維，加快自主建立生物質秸稈收、儲、運網絡和模式，用盡快的時間建立起市場化運營的模式，并力求最大幅度地降低燃料運營成本。根據中國秸稈造紙行業幾十年的經驗證明，對于收購后的秸稈作業流程有如下經驗和教訓：盡量收購農戶的散料，能不人工打捆收購的，盡量不要人工打捆，但可以考慮用機械撿拾打捆。打捆與不打捆的原料作業

21、或收購成本每噸相差3050元，僅此一項，一個年耗20萬噸原料的發電廠需要多支付6001000萬元的直接成本。打捆草質量難以控制。對于在田間（聯合收割機或人工剛收獲的秸稈原料）直接打捆收購的原料含水量大，打捆后易發熱、變質，堆成大垛時甚至還會發生自燃現象。此外，還有個別不法商販會在捆包里夾雜低質量的原料，甚至暗藏土、石塊于其中，且防不勝防如此不僅加大了成本，還極易損壞切碎機；拆包及處理包裝物（鐵絲等）又會增加作業環節和成本，以及分檢難度。對于灰色秸稈，同樣要做到秸稈質量的把關和水分檢測工作，尤其要做好堆垛的防霉、防潮、防火工作。要盡量將水分不一樣的料分開存放，發現堆垛冒白煙（熱氣）現象時，要加強

22、監視、定時測溫，防止自燃。溫度較高時，必須強行拆垛散熱。盛夏季節，要做好防雷擊工作，在避雷針周圍要留下安全距離，防止雷擊起火。在收購站內，備齊、備足消防器材。經常對所有工作人員進行安全和消防知識培訓，確保發生火險、火情時，能拉得出、打得響、戰得勝，做到萬無一失。秸稈燃料的存儲科學的設計好秸稈類原料在收購后的儲存作業流程，對降低作業成本，提高作業效率，確保存儲安全是至關重要的。堆垛時，有防雨棚的堆垛不高，而在露天場地存放時必須按照防雨要求碼垛成形，便于排水。堆垛間要留下足夠的安全通道，方便車輛進出。要認真做好堆垛記錄，做到先進先出，后進后出，有效保證秸稈的有機能量，防止人為錯誤引起的秸稈能量損失

23、。從實際運作情況來看，為了增加原料收購量，并減少主廠區的基礎投資，而采取在各鄉鎮設多處收購、儲存站的方式，進行原料的收購、儲存的方式，其實這有可能是一個嚴重的誤區，更宜在電廠旁建大型料場。理由是：多出四道作業環節，導致原料的直接成本和間接成本大幅上升。對于泡、松的秸稈類原料，其物流方案的設計原則是盡量減少作業環節，提高作業效率，降低作業成本。由于秸稈類原料的泡、松和低值特性，其物流作業度相對其它原料（如鋼材、煤炭、砂石等）要大的多，每多一道作業流程，其單位成本便會大幅上升（見如下流程分析所示）。因此，努力減少作業環節，降低作業成本是項目設計和建設單位必須重視的一個重要環節。現將多個小料場和一個

24、大料場的作業流程分析如下：設多個中間小料場（收購站）設一個終端大料場從上述的流程中可以看出，凡設中間小料場的，其原料作業流程中必須進行卸車、堆垛、拆垛和再次運輸這么四道環節。因此，許多個中間小料場的直接成本和間接成本將包括如下幾個方面：直接作業成本包括：a、卸車費：1元5元/t（機械化作業合計成本約為1元/t,人工約為5元/t,有些地區的費用可能更高，下同）；b、堆垛費：元10元/t（機械化作業合計成本約為元，人工約為10元/t）；c、拆垛費：1元3元/t（料垛堆至10m時，機械化作業成本約為1元/t,人工約為3元/t）；d、裝車費：1元5元/t（機械化作業合計成本約為1元/t,人工約為5元/

25、t）；e、再運輸費：20元30元/t（視路途遠近而定。由于秸稈類原料太泡松，難以運輸，一輛小四輪拖拉機平均可裝2噸左右，一輛大型汽車或拖拉機平均可裝5噸左右，加之捆綁的難度，即使是10公里以內的運輸距離，低于20元/t,也很難找到承運車輛）；上述直接成本合計：元/t（機械化作業）48元/t（人工作業）。同樣,一座年耗料20萬噸的發電廠,如設中間小料場,一年需付出直接的作業成本470萬元960萬元。間接成本需支出項目包括：a、場地購置費或租賃費；b、場內硬化、路道、水電、庫房、消防等設施費；c、管理人員（驗收、計量、消防、管理等）工資等。分析設中間小料場上述有關間接費用率,即便造成每噸原料平均成

26、本上升10元,那么一年下來也將是近200萬元的額外成本。綜上兩項成本概算,一個年耗20萬噸原料的電廠,如設中間小料場一年所支出的費用約為8001200萬元,與在發電廠附近只建一個終端大料場,并實現機械化作業的年200萬元總費用相比,其多出的6001000萬元作業成本,足夠在電廠邊緣建設一個200畝的中心大料場。而且,有利于統一管理和安全防火,更可以杜絕在送交貨過程中不正當的違紀現象的發生。所以，從安全、可靠和經濟的角度講，也宜設一個中心大料場，不宜多設中間小料場；目前，有人認為在電廠附近設大型儲料場一次性投資大，風險大而不愿建設大型料場，這是有誤的觀念，應予調整。對于每天需平均消耗500600噸原料的秸稈發電廠，如在工廠附近不備足一個月以上的原料，要確保正常生產是不可能的！理由如下：a、南方每年三季，中原每年二季，北方每年一季的農忙期，均會對原料供應產生很大的影響，每個收獲季均將近一個月時間因勞動力緊張而導致數量大為減少；b、北方遇大雪，南方遇梅雨天氣造成原料較長時間無法運輸的情況也是經常發生的；c、傳統的節假日亦會連續長時間的影響原料收購和供應；d、遇自然災害發生原料緊缺、用料企業競爭、經紀人聯合抬價等中斷原料供應也是常有的事；e、不同的季節所收購原料的價格會成倍上升。只有在農作物收獲后的幾個