遼(liáo)寧農作物秸稈資源評價及能源化利用分析(xī)—草莓污视频機械
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遼寧農作物秸稈資源評價及能源化利用(yòng)分析
發布(bù)日期:2020-10-30
0、引言 目(mù)前,因大量使用化(huà)石能源造成的生態環(huán)境破壞已經成為(wéi)我國經(jīng)濟、社會發展(zhǎn)中最為(wéi)重要(yào)的問題之一。自中(zhōng)央提出振興東北老工業基(jī)地政策以來,遼寧省成為國內經濟增長速度最強勁的地(dì)區,遼寧的能源消費總量躍居全國各省的(de)第5位,能源對外依存度達到55.7%。曆史上(shàng)形成的以(yǐ)原煤為主的能源結構和高能耗的產業(yè)結構也使遼寧的能源需求形式和減排降耗形勢十分嚴峻。這種以煤炭為主的能(néng)源結構和以重化工業為主的工業(yè)結構很(hěn)難在短期內發生根本性改變,在今後一(yī)個時期內,遼寧的節能減排的壓力仍將呈逐漸增大的趨勢。因(yīn)此,增加(jiā)可再生清潔能源在(zài)能源生(shēng)產和消費中的比重,有計劃地利(lì)用農作物秸稈等清潔可再生能源(yuán)資源(yuán),對優化能源生產與(yǔ)消費結構,減少溫室氣體的排放、實現能源供給的(de)多樣性和安全性,促進能源結構優化具有重要意義。發(fā)達的國家城市化(huà)、工業化曆程表(biǎo)明,在工業化初、中期階段,經濟高速增長必然帶來能源消費量的大規模增(zēng)加,導致汙染物排放的增加,尋找和利用可再生能源,走能源與環(huán)境和經濟發展良性循環的路子,是解決未來能源問題的(de)主要出路。 我國每年產農作物秸稈7.2億t,農作物秸稈是一種重要的生物質資源,具有資源量大、可再生、含硫量低和作為能源(yuán)利用時C02零排放等優點。作為規(guī)模化能源利用原(yuán)料要考慮收集、儲運成本和能源轉化效率等問題。本文對遼寧農作物秸稈資源量及其分布密度進行(háng)了調查測算和量化評價,分析(xī)了秸稈能(néng)源轉化技術(shù)發展現狀(zhuàng),旨在為遼寧秸稈能源化利用和相關產(chǎn)業(yè)發展提供參考。 1、遼寧農作物(wù)秸稈資源(yuán)置及分布 1.1遼寧農作物秸(jiē)稈資源量 秸稈實物資源量是(shì)指(zhǐ)在(zài)一(yī)定範圍內每年所產(chǎn)農(nóng)作物秸稈的總量,可(kě)根(gēn)據各類農作物的產量(liàng)和相應(yīng)農作物的穀草比係數(Residue to ProductRatio,RPR)計算獲得嗍。因作物(wù)種類、品種和產地不同.RPR有所差異,本文所(suǒ)取(qǔ)數值是在遼寧的實際調查並參照有關文獻確定的。秸稈實物資源量中,用於農民炊事的秸稈約20%,用於牲畜(chù)飼料的秸稈約20%.還田及收集損失量約15%.用於(yú)造紙等工業原料約3%,則(zé)遼寧可(kě)能源化利用的農作物秸稈量約為實物資(zī)源量的42%。各類農作物秸稈(gǎn)折合(hé)標準煤的係數取自文(wén)獻,農作(zuò)物秸稈可以經過秸稈顆粒(lì)機、秸稈壓塊機壓(yā)製成生物(wù)質顆粒燃料或者飼料,這(zhè)樣做不僅可以做到農作物秸稈的綜合利用而(ér)且還(hái)可以增(zēng)加老百(bǎi)姓的收入。 根據遼寧省統計局公布的2006年各類農作物產量計算,遼寧2006年秸稈實物資源量、可用於能(néng)源的(de)秸(jiē)稈量以及折合成標準煤(méi)的量列於表1。由表1可知,遼寧(níng)省每年秸稈實物資源量為3195.8萬t;可用於(yú)能(néng)源資源的量為1 342.2萬t.折合標準煤688.7萬t。從農作物秸稈的組成來看,可能源化利用的玉米秸稈占79.7%.稻穀秸稈占12.1%,其它作物秸稈(gǎn)的總和僅占8.2%。 目前,遼(liáo)寧主要使用秸稈等柴草作炊事用能的農戶占農村居民戶數的87%。隨著農村經濟(jì)發展水平和收入水平的提高,農民用秸稈作炊事用能的(de)量將(jiāng)會有所下降,同時(shí)由於國家實施(shī)嚴格的耕地保(bǎo)護(hù)製度,農作物種(zhǒng)植麵積及產(chǎn)量(liàng)都將會得到(dào)保(bǎo)證,農作物秸稈量(liàng)不會出現(xiàn)大幅度下降,即未來遼寧每年可用於能(néng)源的秸稈的收集量將不會低於1300萬t。 1.2遼寧農作物秸稈資源分布, 圖l是遼寧農作物秸(jiē)稈實物資源量在各地的分布情況。由圖1可見,省內各地秸稈分布極不均勻,地處遼寧中兩部、北部的鐵嶺、沈陽、錦州等市(shì)的(de)秸稈(gǎn)實物資源量較大,分別達到569萬.507萬和323萬(wàn)t/a。東部山(shān)區的秸(jiē)稈資源量較小,本溪僅有43萬t/a,撫(fǔ)順僅有(yǒu)97萬t/a。當(dāng)然,這與各地的土地麵(miàn)積、農作物種植結構和降水、光熱等自(zì)然條件(jiàn)有關。 為了更準確地反映秸稈分布情況,需(xū)要根據各(gè)地市的土地麵積,計算出單位土(tǔ)地麵積的農作物秸稈實(shí)物資(zī)源量,即秸稈能(néng)源密度。圖2為2006年遼寧省各地農作物秸稈能源化密(mì)度。如圖2所示(shì),遼寧全省農(nóng)作物秸(jiē)稈能(néng)源化密度平均值為216t/km2,其(qí)中可用於能(néng)源的為(wéi)91t/km2,高於全國(guó)的(de)平均水(shuǐ)平(75t/km2)。遼寧秸稈密度較大的市是鐵嶺、沈陽、錦州,分別達為439,391和313t/km2.其秸稈能源化密度分別為184.164和132 t/km2.高於秸稈資源比較豐(fēng)富的吉林、黑龍江(jiāng)等省的平均水平。而在遼寧東部山區和西部幹旱少雨地區,農作(zuò)物秸稈能源化密度較低。 農作物秸(jiē)稈(gǎn)分散於鄉野(yě)之間,收集運送需要耗費較多的人力和費用。從田(tián)間到秸(jiē)稈轉化廠的距離(lí)(即收集半徑)不能過大,否則,運輸成(chéng)本過高。收集半徑越(yuè)小,運輸費用越低,秸稈能源轉化為商品能源的規模擴大的潛力就越大。以上分析可見,遼寧可用於商品能(néng)源(yuán)生產的(de)農作物秸稈總量雖然沒有河南、吉林、黑龍江等省(shěng)豐富,但(dàn)可用於能源化的(de)秸稈密度高於全國平均(jun1)水平,在鐵嶺、沈陽、錦州等局部地區秸稈(gǎn)能源化密度甚至高於秸稈資源量較大省(shěng)分的平(píng)均值。說(shuō)明這些地區在秸稈收集、運輸方麵(miàn)具有相(xiàng)對優勢。以建設一個年消耗20萬t秸稈(gǎn)的電廠為例,在鐵嶺的秸稈收集半徑為18.6 km,在沈陽為19.7 km.在錦(jǐn)州為22 km.在秸稈能源化密度最低的本溪則為53.8km。 2、秸稈能源化利用方式及發展方向 農作(zuò)物秸稈的主要成分為纖維素、半(bàn)纖維(wéi)素和木質素,可通過物理、化學手段將(jiāng)其轉化成能量密度高、清潔方(fāng)便的能源產品。主要利用技術有:生(shēng)物質固化成型技術、直燃及氣化發電技術、氣化集中供氣技術、熱裂解液化技術、製取燃料乙醇技術以及秸稈沼氣(qì)發酵技術等。遼寧能源研究所等開發的秸稈及(jí)林木生物質同化成型技術已基本具備實現工業(yè)化的條件。秸(jiē)稈直(zhí)接燃燒和與煤炭混合燃燒發電技術已經成熟.年消耗(hào)20萬(wàn)t以上(shàng)的秸稈直燃(rán)發電裝置已有大規模(mó)應用。中科院廣州能源所開發的MW級(jí)生物質氣(qì)化發(fā)電裝(zhuāng)置在氣化效率、燃氣淨化(huà)和發電效率等方麵達到較高水平,並具有靈活性、經濟性特(tè)點,比較適(shì)合在秸稈及林木(mù)生物質資源較分散的地區推廣應用。秸稈及林木生物質氣化集中供(gòng)氣裝置,已經在遼寧等地農村有較廣泛的應用。 秸稈及林木生物(wù)質熱裂解製取生(shēng)物油口吸水解秸稈纖維素生產乙醇等液體燃料技術的研究已經取得較大進展。如果能在轉化(huà)效率、轉化過程耗能及成本方麵取得進一步突(tū)破,將會得到廣泛推(tuī)廣應用。秸稈經厭氧發酵有較高的產沼氣能力,目(mù)前我國需要在(zài)最大限地滿(mǎn)足秸稈沼氣發酵工藝要求的專有裝備(bèi)設計製造及(jí)其標準化方麵加大開發力度。 遼寧省應根據資(zī)源、技術等實際,在資源較集中的地區(qū)發展大中型秸稈直燃或氣化(huà)發電技術;在秸稈資源較分散的地區推廣(guǎng)小型秸稈氣化集中供(gòng)氣(qì)技術和MW級氣化發電技術;在較偏(piān)遠的農村推廣“太陽(yáng)房一種植一養殖(zhí)一秸稈製沼(zhǎo)氣”等生態型戶(hù)用沼氣(qì)技術:條件允(yǔn)許的(de)地方可推廣秸稈(gǎn)沼氣發電及餘熱利用、發酵剩餘(yú)物綜合(hé)利(lì)用技術。加強對生物質氣化供氣和發電(diàn)技術的氣化(huà)工藝、燃氣淨化、焦油(yóu)處理問題的研究(jiū),減少和避免對環境的二次汙染:加強對直燃及氣化發電過(guò)程控製、直(zhí)燃(rán)鍋爐堿金屬腐蝕、結焦等(děng)關鍵性技術環節及關鍵裝備(bèi)的設(shè)計製造(zào),提高能源轉化效率;增加對生物質熱裂解液化、秸稈水解製乙醇等技術的資金投入,以科(kē)技為支撐,走多種利用形式並存的發展路線。 3、結論與建議 (1)遼寧省2006年秸(jiē)稈實物資(zī)源量(liàng)為3 195.8萬t.可能源化利用量為1300萬(wàn)t,折合標準煤680萬t.相當於當年全省能源消費量的4%.是(shì)遼寧調整能源生產、消費結構和降低能源對外依存度(dù)的(de)可靠資源(yuán)。遼寧單位土地麵積秸稈資源量(秸稈密度)為216 t/km2,可能源化利用量為(wéi)9lt,km2,鐵嶺(lǐng)、沈陽、錦州3市秸稈密度分別為439,391和313 t/km2.可能源化利用的密度分別為184,164和132 t/km2.具備建立年消耗20萬t秸(jiē)稈發(fā)電項目的基本條件。 (2)遼(liáo)寧省具有雄厚(hòu)的科技實力,有開(kāi)發秸稈能源化利用的技術基礎。遼寧省能源研究所等科研機構和多所大學在秸稈氣化、秸稈成型燃料開發、廢棄物燃(rán)燒等方麵的研究方麵已經取得了顯著成果。若進一步集中企業(yè)、大學和科研機構(gòu)的力量,對秸稈發電核心技術進行攻關,對其配套(tào)技術進行集成優化,必將在秸稈發電等能源化利(lì)用技術方麵(miàn)形成一(yī)批具有自主知識產(chǎn)權的(de)領先技(jì)術。 (3)遼寧省可結合產業結構調整和部分小型燃煤火電廠改造,有計劃地開發秸稈(gǎn)發電等(děng)可再生能源,逐步改善能源結構,降低能源對外依存度,依托(tuō)強大的裝備製造業基礎培植和發展遼寧可(kě)再生能源產業,培植新的經濟增長點。 (4)遼寧應(yīng)利(lì)用國家促進可再(zài)生能源發(fā)展的政(zhèng)策(cè)和東北老工業基地(dì)振興的優惠政策,結合生態省建設,在鼓勵包括農作物秸稈在內的可再生能源技術研究開發(fā)、改善可再生能源持續發展市場條件等方麵優化政策環境和投資環(huán)境,吸(xī)引國內外資金、技術落戶遼寧,促(cù)進循環經(jīng)濟的發展(zhǎn),河南省草莓污视频新能源生(shēng)產銷售的秸稈顆粒機、秸稈壓塊機專業壓製農作物秸稈顆粒燃料。

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