首页 > 论文范文 > 社会科学论文 > 经济学论文 > 工业经济论文 > 生物质能替代散煤在养殖企业生产中的应用探索

生物质能替代散煤在养殖企业生产中的应用探索

2024-10-31 19 上传者：管理员

摘要：“碳达峰，碳中和”提出后，化石能源的使用受到了限制，农村各行各业都在探索和实践如何利用可再生能源来替代化石能源，特别是公认的高排放煤炭。辽宁省农村生产生活用能的主要消费是冬季清洁取暖，一般是生活用能10倍以上。基本上可以说，辽宁省农村解决了冬季取暖就解决了大部分节能减排。本文以华美集团沈阳幸福农场养殖有限公司为现实案例，通过秸秆替代散煤，探索生物质能源在农村区域替代化石能源的可行性。

关键词：
养殖企业
化石能源
生物质
碳中和
碳达峰
加入收藏

2021年2月1日起，《碳排放权交易管理办法（试行）》正式施行，这标志着我国碳市场的建设和发展进入了一个崭新的发展阶段[1]。

生物质能就是太阳能直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，而储存于植物内的一种取之不尽、用之不竭可再生能源。有代表性的生物质如农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物和动物粪便[2]，特点是可再生、低污染、分布广泛。本文以华美集团沈阳幸福农场养殖有限公司为现实案例，通过能源替代，并对企业运行成本加以分析，总结分析这种能源在农村地区的应用前景和后续发展路径。

1、华美集团沈阳幸福农场养殖有限公司

公司成立于2017年7月，坐落于沈阳市沈北新区董三家子村，项目总投资3000万元，占地面积50亩，是一家饲养和销售肉鸡为主的省级农业龙头企业。

养殖场全年6批肉鸡出栏，年出栏量200万只。每批肉鸡45天出栏，鸡舍打扫和消杀15天，一个周期60天。从鸡雏到成鸡出栏，温度根据不同阶段略有不同，一般需要保持在23℃～35℃才可以保证肉鸡正常生长。因此，在沈阳地区即使是夏天，夜间也需要供暖补温[3]。这是一处长年需要供暖并且利用秸秆的项目，秸秆贮存堆放也就成了一种必然。

养殖场于2020年安装2台6吨位秸秆直燃专用锅炉（一用一备），锅炉房总投资290万元，为17栋鸡舍和员工宿舍供暖，供暖面积3.5万平方米。这是秸秆直燃锅炉与农业生产相结合的典型案例。在冬季-30℃条件下，出水温度68℃，回水温度50℃，能够在极端气候条件下确保鸡舍温度在30℃以上，且供暖温度平稳。年消耗秸秆3500吨，大约可利用7000亩地的秸秆。该试点秸秆来源主要为当地合作社签约供应。

2、效益分析

秸秆每吨240元（包含夏季储存费每吨40元），使用秸秆专用锅炉供暖燃料成本84万元；传统燃煤锅炉供暖燃料成本183.75万元（参考2022年煤价，每吨煤1050元，用量1750吨）。节省供暖燃料成本99.75万元（电力、人工和维护费基本相同未纳入计算），燃料费用节约60%，三年就可以收回锅炉改造成本，平均每只肉鸡生产成本降低0.5元。

该试点年节煤1750吨，相当于减少二氧化碳排放4585吨，二氧化硫14.9吨。此外，秸秆锅炉排出的灰渣（10%出灰量）与附近牛场的牛粪、鸡粪混合，做成有机肥料，既节省了灰渣的处理费用，还避免了环境污染，同时实现了生态循环的目的。

3、分析探索

近年来，伴随民用煤燃烧造成的空气质量影响认识加深，北京、河北、山西、天津等地煤改电、煤改气等工作步伐加快，修订地方标准《工业和民用煤质量》，出台《兰州市煤炭经营使用监督管理条例》等，从制度和标准上，强制要求各地进行燃煤替代，鼓励使用电、气清洁能源。辽宁省从农村实际出发，采取因地制宜、综合治理、多措并举、分步推进的指导思路，将着眼点放在了生物质能替代上。出发点和推进主要基于以下几点。

3.1 环保强制要求

为打好污染防治攻坚战，中共中央、国务院2021年印发的《中共中央、国务院关于深入打好污染防治攻坚战的意见》中明确提出[4]，严控煤炭消费增长，“十四五”时期，非化石能源消费比重提高到20%左右，加快煤炭减量步伐，实施可再生能源替代行动。重点区域的平原地区散煤基本清零，稳步提升北方地区清洁取暖水平。

3.2 贮存安全方便

农事企业位置都在广袤农村地区，不仅远离村屯，而且占地面积大，有充足的堆放场地，运输和贮存方便。周边没有居民居住和活动，只要企业自己管理上不松懈，防火防盗安全性上是有保证的。

3.3 改造意愿强烈

养殖企业近几年利润看好，企业经济状况有提升，对我国提出的“双碳”要求积极响应，经过生物质能源、电能和天然气供暖设备投入、经济效益对比后，投入和运行成本明显偏低的生物质能源受到了农村养殖企业青睐。

3.4 符合辽宁实际

我省无论是GDP总量还是人均GDP，或者说农村人均可支配收入，相对南方较为发达地区还是有不小差距，所以从收入实际角度考虑，生物质能源低价替代是目前广大农村地区能够接受的一种模式，而且这种替代模式应该还会延续很长一段时间。

4、发展前景

生物质能是植物以生物质作为媒介储存的太阳能，随着国家能源战略调整，生物质能源开发利用得到重视，生物质发电、沼气/天然气利用、秸秆类资源高效生物降解、高值化转化为液体燃料等关键技术快速发展，成为落实碳达峰目标、大力发展新能源的重要增长极。业内预计，我国能源峰值到达时，生物质能在我国可再生能源消费中的占比将升到8%左右。

4.1 耦合生物质发电技术

生物质能具有碳中和天然属性，生物质与煤炭混燃可以有效替代煤炭利用量，随着技术的进一步成熟进步，未来低碳环保高效的燃煤耦合生物质发电产业前景广阔，预计未来生物质发电将形成与煤炭的优化组合模式。

4.2 生物质固体燃料技术

生物质打捆直燃供热技术目前在东北和华北地区都有大量应用，不仅替代了大量的散煤，而且还提高了秸秆能源化利用的比率。减少了秸秆野外焚烧污染空气，随地丢弃影响人居环境，也为空气质量提升作出了贡献。生物质成型燃料是经过简单初加工成块或者棒状，提升了秸秆密度和热值，减少了空间，广泛用于农村户用生物质炉取暖、城乡受限煤炉的燃料替代，是打捆直燃的升级版本，用途比打捆直燃更广泛，相对价格略高，但仍远低于电、气能源。

4.3 生物质天然气技术

生物质天然气是以农林废弃物、副产品、畜禽粪污、厨房垃圾等有机废弃物为原料，经厌氧发酵和净化提纯产生的以甲烷为主要成分，热值满足常规天然气标准的绿色低碳清洁可再生燃料[5]。从2015年开始，中华人民共和国国家发展和改革委员会、中华人民共和国农业农村部批准建设了近百处日产10,000 m3以上的规模生物天然气工程试点。经过多年的建设与示范，生物天然气工程取得了一定的成效，不少生物天然气工程的建设与运行创新了新的政策机制、提升了技术装备与水平、探索了相应的社会化运维模式，为未来大规模的推广应用奠定了基础。我国用于发酵的原料非常丰富，再加上清洁能源的紧缺，未来生物质天然气技术必然会得到快速发展。

4.4 生物质燃料乙醇技术

采用生物物质通过物理、化学或生物手段生产燃料乙醇（体积深度达到99.5%以上的无水乙醇）技术。生物燃料乙醇是一种依靠太阳能“生长出来的绿色能源”，是生物质高值化利用的一种方式，有体积小、热值高，存贮方便安全的特点。到目前为止，国内外都有纤维素乙醇装置试车成功，但发展态势不快，主要还是成本和效益在竞争中不占优势，大面积应用还需要一定的条件和时间。

5、结束语

通过分析发现，未来中国生物质能产业发展的重点是高值化利用，随着政策环境改善和技术水平提高，生物质能产业必将成为中国国民经济新的增长点。生物质除了上述应用之外，还广泛用于板材、制砖、餐具、植物香精、衣服、工艺品等方面，产品都具有降解和环保特点，是一种很环保的替代材料。科研人员还对生物质精深加工、提纯等方面进行进一步的研究，期待不久的将来“小秸秆，大作为”能在更多方面发挥作用。

参考文献:

[1]马玉荣.生态文明建设与疫后绿色复苏:专访全国政协委员､国务院发展研究中心资源与环境政策研究所副所长谷树忠[J].中国发展观察,2021(5):5-7.

[2]韩明星.关于生物质燃料节能技术的探讨[J].墙材革新与建筑节能,2017(7):37-39.

[3]李越.“废柴”变能源环保又省钱[N].辽宁日报,2023-11-10(10).

[4]孙赫,许妍,兰冬东,等.美丽海湾建设实践经验､挑战及对策[J].环境保护,2023,51(15):54-57.

[5]杨艳丽,李光全.秸秆基生物天然气生产成本分析[J].经济研究导刊,2020(26):136-138.

文章来源:赵曼丽.生物质能替代散煤在养殖企业生产中的应用探索[J].品牌与标准化,2024,(06):209-211.