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優化上海秸稈利用的路徑研究

2018-05-30 11:40
上海節能 2018年5期
關鍵詞:秸稈上海利用

羅 楠

上海市發展改革研究院

回顧歷史,秸稈焚燒作為“冬天里的一把火”在全國范圍內備受關注,上海以2010年世博會為起點出臺了三輪政策,在秸稈禁燒領域形成了完善的頂層設計,大面積秸稈焚燒已得到遏制。放眼未來,上海在邁向全球卓越城市的進程中,擔負著打造“持續發展的生態之城”歷史使命。立足于打好生態環保攻堅戰、落實鄉村振興戰略,滿足人民日益增長的美好生活需要和踐行創新、協調、綠色、開放、共享的發展理念,上海的秸稈利用方式尚存優化空間。

1 秸稈利用途徑的概述

秸稈是成熟農作物莖葉(穗)部分的總稱,是生物質資源的重要組成部分,秸稈的利用途徑可概括為能源化和資源化兩大類,(見圖1)。

圖1 秸稈利用途徑

1.1 秸稈的能源化利用

秸稈能源化后可用作發電和供熱,主要途徑包括以下3個方面:(1)秸稈直燃:直燃供能是秸稈的傳統利用方式,技術較為成熟,但由于秸稈燃燒過程中易產生NOx和發生結渣腐蝕,清潔燃燒技術難度較大。(2)秸稈制乙醇:即將秸稈通過物理、化學、生物等方式預處理,再經發酵和脫水生成乙醇,秸稈制乙醇的瓶頸主要在于生產過程需水量大以及會產生廢水的問題。(3)秸稈制沼氣:即將秸稈發酵生成沼氣,但對秸稈規模、供應可持續性要求較高。

1.2 秸稈的資源化利用

秸稈的資源化用途包括以下4類:(1)肥料化:即通過秸稈還田蓄水保溫、保持土壤肥力,秸稈還田的操作相對簡便,但還田后的種植技術配套對還田效果影響較大。(2)飼料化:即通過青貯、氨化及微貯等微生物發酵方式為牲畜提供飼料,秸稈飼草營養價值高、成本低,但部分技術尚未成熟,飼料化原料如氨液存在環境污染的風險。(3)基料化:即利用秸稈中的纖維素、木質素等有機物培養食用菌,秸稈與食用菌生產的協同性較強,秸稈作為培養基基料可為秸稈提供養分,而生產后的菌渣則是還田后的優質有機肥。(4)材料化:即將秸稈用作造紙、輕型建材、包裝材料等,用秸稈替代木材等原料,具備環保性和經濟附加值高等優勢,但市場空間有限。

2 上海秸稈利用成果豐碩

上海秸稈利用在政策設計和實踐領域均取得了豐碩成果,秸稈利用的支持政策已覆蓋上海主要的農作物品種,補貼已具體落實還田農戶和秸稈綜合利用單位,實現了秸稈利用政策由鼓勵單一還田到能源化、資源化綜合利用的重大轉變,推動秸稈禁燒和綜合利用取得了顯著成績。

2.1 上海有關秸稈的政策歷程

自2010年上海世博會以來,上海秸稈利用政策已進行了三輪,基本形成了從禁燒、還田到綜合利用的政策全覆蓋。(1)2010年-2012年:通過《上海市秸稈綜合利用規劃(2010年-2015年)》、《關于本市推進農作物秸稈綜合利用實施方案》等,明確提出禁燒,落實了對秸稈綜合利用進行補貼的具體措施。(2)2012年-2015年:主要通過農委和環保局出臺《做好“三秋”工作的通知》和《進一步加強秋季秸稈禁燒和綜合利用的通知》繼續推進秸稈禁燒和綜合利用的工作。(3)2015年至今:以《加快推進農作物秸稈綜合利用工作的通知》(2016年)為開端,提出下一階段任務目標,提高了機械化還田和收購秸稈的補貼標準,并將秸稈綜合利用的資金補貼范圍從稻麥油擴大到稻麥油茭白秸稈,(見表1)。

表1 上海秸稈利用的政策不斷深化推進

2.2 上海秸稈利用的實踐成果

(1)秸稈禁燒效果顯著。目前上海秸稈禁燒政策有效推進,禁燒工作的責任劃分、監管機制已獲明確界定,大面積秸稈焚燒已得到遏制,在2015年環保部衛星遙感巡查監測中共有11省(區、市)未監測到疑似秸稈焚燒火點,上海市即位列其中。

(2)秸稈利用目標全面完成。秸稈綜合利用率前兩階段的目標均已超額完成,2012年綜合利用率達88%,超過了85%的預定目標;2015年利用率達93%,達3540萬t/年,大于90%的預定目標。同時,秸稈綜合利用產業鏈得到了充分拓展,截止2016年底,市區兩級共下達秸稈綜合利用補貼資金8.08億元,有機肥加工、食用菌基質料、青貯飼料等領域已初步實現產業化。

3 上海秸稈利用優化路徑分析

上海市秸稈分布較為分散,主要分布在上海郊區的,9個區縣(含浦東新區),主要種類有小麥、大麥、水稻、油菜以及少量的玉米、棉花和大豆秸稈。按照谷草比法估算,上海秸稈的理論資源總量約165萬t,由稻草、蔬菜藤蔓等組成,(見圖2)。

圖2 上海秸稈的理論資源量

上海秸稈綜合利用主要以還田、堆肥、燃料、原料、飼料等利用方式為主。據市農委統計數據,2014年全市農作物秸稈產生量160萬t(其中稻麥油秸140萬t),現場粉碎還田占比高達82%,用于飼料僅為4.6%,制有機肥(加工輔料)約2.3%,用作食用菌基質料約2%,加工成型燃料約占0.9%,(見圖3)。

圖3 2014年上海農作物秸稈的利用結構

從上海秸稈利用現狀看,結構調整是優化秸稈利用的突破點??偭可?,上海秸稈綜合利用率已超額完成目標。但在結構上,現場粉碎還田的比例在2014年已達八成以上,用作飼料、肥料(有機肥)、基料、能源(成型燃料)的比例較低。由于秸稈過量還田存在誘發病蟲害、降低作物的土壤氮素有效性、影響農作物發芽等風險,上海的秸稈利用結構尚存優化空間。

目前上海優化秸稈利用結構的制約因素主要在經濟性和技術水平。經濟性上,秸稈本身密度小、體積大,加之上海秸稈資源規模有限、分布分散,收儲運成本高,規模效應不明顯,據相關項目實踐,秸稈的最優利用半徑僅50km;同時,約80%的秸稈利用流向還田,收入依賴補貼,模式單一,市場化機制尚未充分發揮作用。技術上,清潔燃燒技術和專用鍋爐尚存技術短板,目前市場上的生物質鍋爐均在燃煤工業鍋爐的基礎上稍加改進而成,可燃氣體損失和黑煙的問題突出。

縱觀全球,制約上海秸稈綜合利用優化的經濟性問題是各國發展生物質能源的共性問題。各國提高經濟性的途徑主要有以下2個方面:(1)對生物質能采用分布式利用的方式,以縮短運輸半徑、壓縮成本和提高經濟性。(2)借助制度設計和市場機制培育產業,引導投資流向,鼓勵社會資本參與(如表1所示)。如瑞典采用了補貼、可再生能源配額制和碳稅等多種政策推動生物質能源的利用,成為全球最大生物質顆粒消費國,充分說明了政策設計在推廣生物質能中發揮了重要作用,(見表2)。

表2 秸稈利用的國際經驗及案例

4 優化秸稈利用的路徑建議

本文力求將上海秸稈利用的現狀和國際經驗結合起來,針對當下的制約因素提出優化秸稈利用的建議措施。立足于守護人類和自然的生命共同體,打贏藍天保衛戰,全面實現秸稈禁燒,推進綠色發展,構建政府為主導、企業為主體、社會組織和公眾共同參與的環境治理體系。上??蓮氖袌鰴C制和產業政策兩個層次著手,以疏防堵、疏堵結合,多層次構建政府在秸稈產業中的“守夜人”角色。

(1)鼓勵商業模式創新,培育秸稈利用的市場機制。1)倡導通過PPP模式形成社會資本、金融資本、政府資本風險共擔、收益共享的格局;降低社會資本的初始投資壓力和資金成本,合理引導資金流向秸稈利用行業。2)試點打造秸稈特色小鎮或生物質利用園區,結合分布式能源系統的推廣,鼓勵秸稈的分布式利用,探索共享經濟的新模式。3)進一步完善上海的碳交易體系,適當擴大碳覆蓋率和強化減排目標約束,逐步放寬碳抵消額的使用比例限制,促進秸稈利用單位打造多元化的創收模式。

(2)完善本市秸稈利用的支持政策,營造良好的產業環境。1)將產業政策支撐范圍適時擴大到林業三剩物、廚余垃圾等,鼓勵各類生物質的協同處置,增強規模效應,避免差異性補貼影響市場秩序。2)完善對秸稈收運環節的支持政策,適度加大對收運環節的農機投資、設備更新和場地租用等項目的政策支持力度,引導秸稈收運環節向專業化、自動化的方向發展,提高儲運環節的經濟性。3)積極支持相關技術的研發應用,發揮綠色技術銀行引導資金流向的功能,建立清潔燃燒技術和專用鍋爐技術研發的專項資金,探索建立秸稈產業孵化引導資金,加大對氣化爐、生物膜等關鍵設備研發制造的政策支持。

[1]查湘義.生物質能源化利用技術綜述[J].農村能源,2014,(01):30-31

[2]崔海興,鄭風田,毛慧.生物質能源社會經濟影響國際研究綜述[J].林業經濟,2009,(03):71-75

[3]馬晶,張鑒達,申哲民.秸稈生產燃料乙醇的研究進展[J].環境監控與預警,2010(2):45-49

[4]方增溪.生物質顆粒燃料燃燒鍋爐發展綜述[J].農業開發與裝備,2016(10):64-65

[5]王鵬.日本生物質應用實例和綜合戰略[J].潔凈煤技術,2006(12):22-24

[6]王莊林.云德模式:德國“生物能源村”推動經驗[M].資源與人居環境,2010(15)41-42

寶山部署2018年度節能減排目標任務

近日,寶山區召開2018年度第一次節能減排領導小組成員單位聯席會議。會上布置了本年度全區節能減排重點目標任務:2018年寶山區綜合能源消費總量增速力爭不超過2%,能耗總量控制在116.15萬t標煤;CO2排放量控制在228.1萬t;單位增加值能耗、CO2排放分別比上年下降3%、3.1%?!笆濉鼻皟赡陮毶絽^單位增加值能耗累計下降率12.37%,累計完成進度為75.73%,在全市各區排名第一。

(寶山區)

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