摘 要：秸稈能源化利用是解決秸稈焚燒的有效途徑之一。在當前河南縣域城鎮集中供熱需求背景下，結合農作物秸稈熱電聯產的技術性、經濟性分析，采用熱電聯產方式是解決秸稈能源化利用的最好途徑之一。然而，河南秸稈熱電聯產利用過程中存在燃料供應、管理、設備運行上的難點，地方政府必須通過合理規劃，加大科研投入和政策支持，加快土地流轉等措施加以推進。

　　關鍵詞：秸稈;熱電聯產;集中供暖;政府規劃

　　1 農民焚燒農作物秸稈的成因

　　在農耕社會年代，秸稈是農民重要的生產生活資料，是人們做飯、取暖的重要燃料，同時也是牲畜的重要食料。那時候秸稈往往還不夠農民生產和生活使用，多余的秸稈也可以用來堆肥作為肥料，所以，根本不存在秸稈焚燒的問題。隨著我國的改革開放，大批青壯年勞動力到城市務工，農村打理莊稼的大多是老人和婦女，做飯、取暖開始使用煤或液化石油氣，除了一些養殖專業戶很少有農戶再養殖牲畜，秸稈已不再是農民主要的生活能源和牲畜食料。秸稈堆肥需要大量的勞力，隨著大部分農民種田完全使用化肥，秸稈堆肥也很少使用。

　　為了解決秸稈問題，很多農村采用秸稈還田或引進秸稈發電企業進行燃燒發電。但這 2 種方式也存在很多問題，首先秸稈還田容易產生害蟲，同時也影響種子的出芽率;其次，我國秸稈收割機械還不完善，特別是秸稈打捆機械，導致秸稈收割運輸勞動強度大，不是一般的老人、婦女所能完成的，而且電廠收購價格較低，所以，農民沒有出售秸稈的積極性;第三，生物質電廠目前主要依靠政府補貼來維持生產，沒有更多的財力直接到農田里收購秸稈，所以，無論從經濟利益還是從種植需要，農民情愿把秸稈直接焚燒在地里。

　　2 河南農作物秸稈熱電聯產方式利用的意義

　　將秸稈進行熱電聯產方式利用，對河南省農村、農業的發展具有重要的意義，不但將解決縣域小城鎮供熱的需求，改善秸稈發電企業的經濟效益，增加農民的收入，同時還將優化農村能源的結構，具有明顯的生態效益。

　　2.1 滿足縣域小城鎮對集中供熱的需求河南地處夏熱冬冷地區和寒冷地區的交界區，根據計劃經濟時代的節能要求，很多縣及縣級市都沒有規劃集中供暖，居民大多采用小煤爐或小鍋爐進行供暖，由于燃燒不充分，沒有煙氣凈化裝置，帶來了較大的空氣污染。隨著我國縣域經濟的發展和新型城鎮化的推進，人民生活水平有了較大的提高，對住宅集中供暖有了迫切的需求[4] 。如果利用農村豐富的秸稈資源進行熱電聯產，不但解決了農村地區用電緊缺問題，而且也將解決集中供暖能源不足、秸稈焚燒污染環境的問題。

　　2.2 提高目前秸稈發電企業的經濟效益秸稈焚燒之所以屢禁不止，主要原因就是秸稈收割成本太高，農民覺得不合算。而秸稈發電企業的秸稈收購成本太高，造成企業難以盈利。隨著縣城集中供熱的實施，采用熱電聯產的方式，企業除了發電收入，還有供熱收入。為企業提高秸稈收購價格，或提供更好的秸稈收購服務提供了空間[5-6]。

　　2.3 增加農民收入利用秸稈進行燃燒發電，實現了廢物利用，農民也增加了收入。每公頃土地約產秸稈 7.5 t，按收購價 250 元 /t，農民每公頃土地夏秋季賣秸稈就收入 7 500 元。如果實施土地流轉，進行大型機械化作業，經濟效益更加可觀[7]。

　　3 秸稈熱電聯產方式利用的可行性研究

　　3.1 熱電聯產的基本原理熱電聯產是發電廠在發電同時，又向外提供熱能，鍋爐中產生的高溫高壓的蒸汽首先在汽輪機中做功，帶動發電機進行發電，做功后的乏汽熱為用戶供熱，凝結水回到除氧器中，通過給水泵送到鍋爐進行再循環(圖 1)。根據供熱方式的不同又分為抽汽式和凝汽式。

　　3.2 技術可行性研究河南是農業大省，秸稈資源量非常豐富。據 2015 年河南省統計年鑒，全省耕地面積 792.6 萬 hm2 ，人均耕地 807.1 m2 ，縣城人均居住面積 39.85 m2 ，縣市城鎮化率 33%。河南省共有 108 個縣市，縣城常住人口 2 618.7 萬人[9] ，建筑面積 10.4 億 m2 。按供熱負荷 60 W/m2 ，每年 100 d 供暖期計算，則河南省每年供暖需要熱量 5.4×1017 J。2011 年河南省秸稈資源量已達 7 150 萬 t[10] ，按 10%的含水量，秸稈的低溫發熱量按 14 600 kJ/kg 計算，約合 10.4×1017 J，完全可以滿足城市供熱的需求[11-12]。

　　4 河南農作物秸稈熱電聯產利用面臨的主要問題

　　4.1 燃料供應不穩定目前，河南農村家庭式的耕種模式沒有大規模的改變，秸稈資源散布于千家萬戶。而且秸稈季節性強、體積大、不易儲存和運輸;沒有合適的收割機械，人工勞動強度大，種種因素導致秸稈收購很不穩定，成本較高[13] 。當前在河南大部分農村，農業已不再是農民的主要收入來源，而且現在農產品價格較低，租金較低，一定程度上影響土地流轉。小農生產模式造成大型秸稈收割設備沒有施展的空間，大型秸稈收割設備沒有市場，影響生產商對新產品的開發，形成惡性循環。發電廠燃料供應不穩定，嚴重影響其經濟效益，給投資造成較大風險，影響投資的積極性。

　　4.2 管理模式陳舊目前，秸稈電廠管理模式上仍然是基于傳統火力發電廠的管理方法，燃煤發電廠燃料價格一般由集團公司與煤企業統一談判，簽訂燃料供應合同。而秸稈燃料是由成千上萬農戶的農業生產的副產品，在農村沒有大型秸稈收儲企業。目前秸稈發電廠燃料的收購要么直接面對成千上萬的小農戶，要么通過村里的代理人收購，不能像煤炭一樣由上級集團公司和煤炭集團直接簽訂合同，和農戶或合作社簽訂燃料收購上沒有成熟的經驗。另外，在我國秸稈直燃發電盡管已有十幾年的發展，但其技術開發和運行管理一直沒有受到人們足夠重視，運行管理人才匱乏，年運行時間平均只有 5 800 h[14] ，遠低于火電 7 200 h，設備利用率低，電廠經濟效益較差。秸稈密度與煤相比小得多，燃料堆放需要占用較大的土地，也會增加電廠的建設成本[15] 。

　　5 河南發展秸稈熱電聯產利用的對策

　　5.1 合理規劃秸稈發電企業和供熱管網布局結合全球能源互聯網，調查全省的生物質資源量及用熱需求，合理規劃布局秸稈熱電聯產發電廠，避免電廠之間相互爭搶生物質燃料的現象，為燃料堆放規劃足夠的空間，避免二次搬運，同時也便于燃料的集中管理。建立適合當地情況的燃料收購體系，如果土地流轉較好，則建立大客戶收購模式，與大客戶簽訂秸稈收割協議。如果以小農戶為主，則需要與農戶簽訂秸稈收割協議，企業購買秸稈收儲設備，雇傭人員對農戶的秸稈直接收儲，盡管這樣浪費了電廠較大的人力和物力，但能夠減少秸稈的中間收購環節，保護電廠和農戶的利益，保障原料充足和高質量的供給，為電廠穩定高效運行奠定基礎。統籌規劃與供熱相關的市政管網、換熱站等市政設施，引進社會資本或由秸稈發電供熱企業參與管網的建設與運行，為企業供熱提供產品輸送的渠道。

　　5.2 加大科技投入目前，我國的火力發電裝備已走在世界的前列，但生物質發電設備還存在一定差距。生產生物質發電設備的多是一些小型企業，大型電站裝備企業很少涉及這樣的產品。目前的生物質發電設備還存在如粘污、腐蝕、爆管等問題，成本也是燃煤發電設備的近 2 倍。秸稈打捆設備、破碎設備有待完善。大力發展具有自主知識產權、適合我國國情的秸稈發電設備，不但能夠避免昂貴的技術許可費，而且能夠提高設備的利用率。

　　5.3 創新管理模式各電廠除了在工程建設階段做好原料收購、運輸、儲存的規劃，在燃料收購模式上還需要創新，如與農戶或專業合作社建立良好的關系，簽訂秸稈收購協議;采購秸稈收割設備，幫助農戶收割秸稈，以保證燃料的供應。與當地政府協調好關系，爭取更大的政策支持，如廉價的土地，為秸稈的收儲爭取更大的便利。在運行上也要加強設備管理和提高運行人員技能，提高設備的利用率，保證企業的經濟效益。根據目前秸稈發電企業的運行情況，只要能夠保證設備利用率在 7 000 h 以上，就能夠有一定的盈利[18] 。

　　6 結論

　　河南省能源與環境現狀以及河南省城鎮化發展現狀，為河南秸稈熱電聯產利用提供了機遇。但河南的秸稈發電企業面臨著燃料供應難于保證，管理模式有待進一步創新，設備適應性有待提高、產業鏈有待完善的困局。秸稈熱電聯產是具有明顯生態效益、環境效益和社會效益的朝陽行業。企業應進行管理模式上的創新，政府應對秸稈發電企業和供熱管網進行合理規劃、加大科技投入、增加財政稅收政策的支持、組織好對農民秸稈的收購，同時對農民加強環境保護的宣傳教育，推動秸稈熱電聯產行業的發展。

　　參考文獻：

　　[1]劉科，金立科. 河南農村秸稈焚燒問題分析及其政府治理[J]. 創新科技，2016(1)：68-71.

　　[2]聶勝委，郭占玲，張巧萍，等. 河南省作物秸稈資源利用現狀分析及對策[J]. 山西農業科學，2015，43(5)：599-602.

　　《河南農作物秸稈熱電聯產利用方式研究》來源：《山西農業科學》，作者：李彥普。