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工業(yè)化利用破解秸稈難題的方向和出路

  我國秸稈資源量大、分布面廣、種類(lèi)繁多,有肥料化、飼料化、基料化、燃料化、原料化等5種利用方式?傮w上看,現有的秸稈利用方式技術(shù)含量不高、附加值低,部分成熟的技術(shù)有待推廣;未被有效利用的秸稈仍占一定比重,秸稈焚燒現象時(shí)有發(fā)生,成為大氣污染的重要源頭。雖然國家和許多地方政府針對秸稈綜合利用出臺了稅收減免、財政補貼、項目支持等一系列扶持政策,秸稈利用初見(jiàn)成效,但是仍然存在對秸稈綜合利用的認識誤區,利用重點(diǎn)不突出;缺乏系統設計,政策難以形成合力;秸稈收儲運體系不暢;核心技術(shù)不成熟,已有技術(shù)有待推廣等問(wèn)題。建議國家正確定位秸稈資源,引導秸稈綜合利用的發(fā)展方向;統籌規劃,構建長(cháng)效機制,加大秸稈工業(yè)化利用的政策支持力度;健全秸稈收儲運體系;強化科技創(chuàng )新支持,提高秸稈利用規;、工業(yè)化和環(huán)保水平。

  我國秸稈資源綜合利用現狀

  (一)我國秸稈資源總量豐富、分布廣泛,未能合理、高效利用

  我國秸稈資源豐富,平均年可利用量為7億噸左右,占全世界秸稈總量的30%左右,居世界之首。我國農作物秸稈主要由糧食、棉花、油料、糖、菜等五大類(lèi)構成。其中主要糧食作物( 水稻、玉米、小麥)秸稈占秸稈總量的70%以上,經(jīng)濟作物秸稈 (棉稈、油料秸稈、糖料作物) 占25%,其他農作物秸稈約占5%?傮w上看,秸稈資源主要分布在東部和中西部產(chǎn)糧區,70%以上的秸稈集中在四川、河南、山東、河北、江蘇、湖南、湖北等13個(gè)糧食主產(chǎn)區,西北地區和其他省份秸稈資源量較少。就種類(lèi)而言,稻草主要在長(cháng)江以南的省份,麥秸和玉米秸稈則分布在黃河與長(cháng)江流域之間,以及黑龍江和吉林等地區。

  長(cháng)期以來(lái),由于受到落后的消費觀(guān)念和生活方式的影響,加上缺乏技術(shù)支持和環(huán)境保護意識,我國對秸稈資源并沒(méi)有進(jìn)行合理、高效的利用,而以傳統利用方式為主。大量的農作物秸稈被棄置或者焚燒,導致大量的資源浪費和嚴重的環(huán)境污染。

  (二)秸稈利用主要方式

  當前我國秸稈主要有肥料化、飼料化、基料化、燃料化和原料化等5種利用方式。其中,肥料化、飼料化、基料化3種方式屬于農業(yè)化利用方式,燃料化及原料化利用屬于工業(yè)化利用方式。

  秸稈肥料化利用包括直接還田和間接還田,后者還包括過(guò)腹還田和堆肥還田。直接還田雖然可以避免收集、運輸的成本,但難以將秸稈犁地耕到土壤中,剩余的秸稈會(huì )阻礙作物生長(cháng)。過(guò)腹還田可以起到改良土壤的作用,但其秸稈消耗量小。堆肥還田過(guò)程中,秸稈的營(yíng)養價(jià)值損失較大,且經(jīng)濟效益不如化肥。

  秸稈飼料化利用是將秸稈轉化為飼料,飼喂牛、馬、羊等大牲畜,并將其排泄物還田。秸稈飼料化利用普遍處于粗加工階段,而且同一農區農作物主產(chǎn)類(lèi)別單一,秸稈飼料難以考慮營(yíng)養均衡。秸稈本身不易消化,易造成單用秸稈飼料喂養牲畜存活率低的問(wèn)題。

  秸稈基料化利用是將秸稈作為生產(chǎn)食用菌的有機肥輔料,發(fā)酵培養食用菌,投資小,見(jiàn)效快,能有效增加農民收益。秸稈能夠提供食用菌所必需的營(yíng)養物質(zhì),提高食用菌的產(chǎn)量及品質(zhì),其作為培養基使用后還可用作優(yōu)質(zhì)有機肥還田。但秸稈基料化利用方式只集中在少數地區,所需秸稈量有限。

  秸稈能源(燃料)化利用包括將秸稈用于生活燃料,發(fā)電、沼氣、氣化、固化成型和炭化等。秸稈發(fā)電是有效緩解我國能源供給緊張狀況和秸稈焚燒問(wèn)題的有效途徑,能夠實(shí)現生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會(huì )效益的統一。秸稈中蘊藏著(zhù)豐富的能量,2噸秸稈相當于1噸標準煤。秸稈的平均含硫量只有3.8‰,僅為煤的1/3,且秸稈低溫燃燒產(chǎn)生的氮氧化物較少,對大氣污染較小。燃燒發(fā)電后所剩的秸稈灰含有豐富的營(yíng)養成分,可用作高效農業(yè)肥料。據測算,一臺裝機容量為25兆瓦的生物質(zhì)發(fā)電機組年耗秸稈為30萬(wàn)噸以上,若按200元/噸的價(jià)格計算,則可為當地農民創(chuàng )收約6000萬(wàn)元,再加上秸稈的收、儲、運工作,可給當地提供大量的就業(yè)崗位。生產(chǎn)沼氣是秸稈清潔高效能源化利用的另一條途徑。秸稈沼氣發(fā)酵的能量利用效率是直接燃燒的1.2~1.9倍,同時(shí)產(chǎn)生的沼渣沼液,富含營(yíng)養元素,可用于農業(yè)生產(chǎn)。

  秸稈原料化利用是將用秸稈替代木材或糧食,作為工業(yè)原料,可用以造紙,制板,生產(chǎn)活性炭、木糖醇,制作工藝品等。秸稈的原料化利用比較廣泛,能有效保護耕地和森林。每生產(chǎn)1噸秸稈紙漿,可節省4m3木材,保護約合0.7畝天然林或2畝人工林;每生產(chǎn)1m3的秸稈板材大約需要1.5噸農作物秸稈,可節省1.5m3 的木材。此外,大部分用秸稈作為原料生產(chǎn)的各類(lèi)產(chǎn)品本身具有優(yōu)良的品質(zhì),諸如用秸稈生產(chǎn)的可降解型包裝材料,具有安全衛生、體小質(zhì)輕、無(wú)毒、無(wú)臭和通氣性好等優(yōu)點(diǎn);秸稈用于編織草簾、草席和草墊等制品,深受?chē)鴥韧庀M者的喜愛(ài),成為效益很好的創(chuàng )匯渠道。

  總體上看,將秸稈用作肥料、飼料和基料的農業(yè)化利用方式,其技術(shù)含量低,吸納量少,附加值小。而將秸稈用于清潔化、規;陌l(fā)電、沼氣、造紙等的工業(yè)化利用方式,則技術(shù)含量高,輻射范圍寬,需求量多,附加值大,能大幅度提高秸稈利用的效率,是破解秸稈焚燒難題的出路。

  (三)秸稈綜合利用政策

  近年來(lái),國家先后出臺了包括稅收優(yōu)惠、專(zhuān)項財政補貼等一系列有關(guān)秸稈綜合利用的政策(見(jiàn)下表)。包括對秸稈能源化利用企業(yè)消耗秸稈提供專(zhuān)項財政補貼,對使用秸稈生產(chǎn)電力、熱力的企業(yè)給予所得稅減免優(yōu)惠,將秸稈還田、青貯等多項機具納入農機補貼范圍等。這些政策和措施的實(shí)施,有力地推進(jìn)了秸稈綜合利用。

  我國秸稈綜合利用存在的問(wèn)題

  (一)秸稈的資源價(jià)值未被充分認識,利用方式缺乏重點(diǎn)

  第一,秸稈的資源價(jià)值未被充分認識。秸稈焚燒年年禁,秸稈問(wèn)題卻始終未得到解決。地方對秸稈禁燒重要性存在認識不到位及畏難、厭戰情緒。而只堵不疏或多堵少疏的做法,不利于秸稈問(wèn)題的解決。市場(chǎng)未能充分發(fā)現秸稈作為資源應有的經(jīng)濟價(jià)值。秸稈作為一種生物質(zhì)資源,其用途廣泛,轉化形式豐富,經(jīng)濟價(jià)值很高,所含有豐富的纖維質(zhì)可以轉化為全系列生化產(chǎn)品。但現有秸稈利用技術(shù)水平不高、附加值低、收儲運渠道不暢導致秸稈收購價(jià)格偏低。在大部分農民的意識中,秸稈是糧食收割的廢棄物,并無(wú)多少經(jīng)濟價(jià)值,而且占用耕地,對焚燒秸稈的危害性認識不足。

  第二,秸稈利用方式重點(diǎn)不突出。秸稈利用目前主要為“五料”,但不同的利用方式在秸稈的吸納量、產(chǎn)生的附加值等方面存在很大差別,若對秸稈利用方式重點(diǎn)缺乏認識,則秸稈利用的效率難以得到大幅提高。

  (二)政策不系統,難以形成合力

  第一,政策缺少細化措施的保障。國家出臺的關(guān)于秸稈綜合利用的文件有5個(gè),大多是宏觀(guān)層面的政策,其落實(shí)有待進(jìn)一步細化深化。地方層面缺乏關(guān)于秸稈綜合利用的總體規劃。而且,秸稈綜合利用缺乏國家專(zhuān)項資金的支持,單靠其他資金的零散支持或者地方資金難以使秸稈禁燒及綜合利用工作有效開(kāi)展。

  第二,部門(mén)職責分散,難以形成合力。環(huán)保部門(mén)管理秸稈禁燒,農業(yè)部門(mén)主要是針對秸稈沼氣制定補貼政策,能源局主要負責秸稈發(fā)電、供熱等能源化利用方式,財政部門(mén)則是從財政資金支持及稅收優(yōu)惠層面對秸稈綜合利用工作予以支持。由于各地對秸稈禁燒及綜合利用重視程度不同,專(zhuān)門(mén)工作機構的設置、執行力度、落實(shí)效果也不盡相同。

  第三,工業(yè)化利用方式的支持力度有待加強。目前各種利用方式的政策支持情況有所不同,其中,推動(dòng)能源化利用的政策雖然最多,但并不完善。例如,財政部頒布的《秸稈能源化利用補助資金管理暫行辦法》只是對秸稈能源化利用項目中屬于并網(wǎng)發(fā)電的部分進(jìn)行扶持,對非發(fā)電部分的補貼并未提及。此外,《暫行辦法》對給予補助的企業(yè)有“注冊資本金在1000萬(wàn)元以上,年消耗秸稈量在1萬(wàn)噸以上”的要求,固然能夠鼓勵秸稈發(fā)電的規;l(fā)展,但這一規定的門(mén)檻卻過(guò)高,中小型企業(yè)難以得到補貼,阻礙了民間資本對秸稈能源化產(chǎn)業(yè)的投資。秸稈原料化利用方式的支持政策不多,稅收優(yōu)惠力度不足,缺少明確的財政補貼規定。

  第四,僅注重項目前期投入,缺乏持續穩定的支持。目前出臺的政策主要是項目制,并非每年都有。而且,對項目的關(guān)注集中又在前期,延續性差。同時(shí),對秸稈收儲運、終端產(chǎn)品應用等方面支持不足,不利于形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈。新建秸稈發(fā)電項目的建設成本達8000-10000元/千瓦,比同等規模的火電高出一倍還多。國家雖然規定生物質(zhì)上網(wǎng)電價(jià)為0.75元/度,高于火電上網(wǎng)電價(jià)約0.3元/度,但補貼所能夠支撐的盈利空間極小,連技術(shù)較為成熟的秸稈發(fā)電廠(chǎng)都處于虧損運營(yíng)的狀態(tài)。

  (三)秸稈收集成本高、運輸時(shí)間長(cháng)、儲存難度大,收儲運體系不暢

  第一,收集成本高。秸稈的收獲季節性強,收獲期較短,秋收時(shí)節,農民都在搶收,分不出精力收集秸稈。加上農民收集秸稈所得的收入還不夠支付雇工費,而且國家對農民收集秸稈未予以補貼,所以農民收集秸稈的積極性不高。

  第二,運輸時(shí)間長(cháng)。“百里不運草,千里不運糧”,運費高是秸稈規;玫钠款i。我國秸稈資源分布不平衡,秸稈收集半徑越大,運輸時(shí)間越長(cháng),費用就越高。秸稈發(fā)電廠(chǎng)最理想的輻射區域是30-50公里,但為了收集到足夠的秸稈,一般需要輻射到50-100公里,造成企業(yè)成本增加。

  第三,儲存難度大。秸稈本身不易防火、防水,難以長(cháng)期儲存。企業(yè)收購輻射地域有限,與農地之間距離遠,運輸路程長(cháng),加之秸稈收集后缺乏初加工,容易出現腐爛,進(jìn)而影響利用效果。

  (四)核心技術(shù)不成熟,已有技術(shù)有待推廣

  第一,我國秸稈綜合利用技術(shù)有待加強。2012年,我國秸稈綜合利用率達到74.1%,各種利用方式占可利用總量的比例分別為:肥料化利用量占26.4%,飼料化利用量占27.8%,基料化利用量占2.9%,能源化利用量占13.6%,原料化利用量占4.2%?梢(jiàn),我國秸稈利用還停留在肥料化、飼料化、基料化等技術(shù)含量低、附加值小的農業(yè)化利用方式上,而發(fā)電、造紙、沼氣等技術(shù)含量高、附加值大的工業(yè)化利用方式所占的比例很小。我國秸稈沼氣利用工程仍處于發(fā)展階段,規;a(chǎn)和利用程度不高,主要用于生活供能,普遍存在規模小,運行狀況不佳的情況;傳統秸稈造紙污染嚴重、需水量大、能耗高,秸稈造紙有待清潔化、高效化。

  第二,現有秸稈工業(yè)化利用的成熟技術(shù)有待推廣。在能源化利用方面,廣州迪森公司開(kāi)發(fā)的以秸稈等農林廢棄物為原料,將其轉化為成型燃料、可燃氣及生態(tài)油的技術(shù)日臻成熟。對秸稈通過(guò)固化、氣化及裂解等技術(shù),產(chǎn)出的成型燃料、可燃氣及生物質(zhì)裂解油能夠替代重油等傳統能源,轉化率高,具有成本低廉、生態(tài)環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。在原料化利用方面,山東萬(wàn)華實(shí)業(yè)集團的秸稈生態(tài)制板技術(shù),以真空纖維分離技術(shù)剝離秸稈中的強力韌性纖維,再以MDI生態(tài)膠作為秸稈板的黏合劑,高效利用秸稈,優(yōu)化板材性能,在不釋放甲醛的同時(shí)使其較一般板材更加堅固。北京五星騰達公司、山東泉林紙業(yè)公司等企業(yè)研發(fā)的秸稈清潔制漿技術(shù)在出漿率、用水量、耗能等方面都比傳統的秸稈造紙技術(shù)更加高效、節能和環(huán)保。但是由于這些技術(shù)的初期投入普遍較大,而目前政策所給予的支持力度不足,市場(chǎng)認知度不高,穩定的消費市場(chǎng)尚未形成,使得現有技術(shù)推廣緩慢。

  完善秸稈綜合利用的對策建議

  (一)充分認識秸稈的資源價(jià)值,引導秸稈利用方向

  第一,充分認識秸稈的資源價(jià)值。改變秸稈是廢物的落后觀(guān)念。秸稈是糧食生產(chǎn)的伴生物,是寶貴的資源,具有廣闊的應用前景。秸稈利用的關(guān)鍵在于提高其經(jīng)濟價(jià)值,政府應堅持“疏堵結合、以疏為主”的方針,提倡秸稈綜合利用,尋找高效利用秸稈的科技出路,使得企業(yè)及農民 “有利可圖”,實(shí)現秸稈從“垃圾”“廢棄物”到“寶貴資源”的轉變。

  第二,確定秸稈綜合利用的重點(diǎn)方向,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)鏈。秸稈利用由傳統化、低附加值向現代化、工業(yè)化、規;D變,形成高效、清潔的利用方式是未來(lái)秸稈利用的方向和重點(diǎn),是解決秸稈焚燒問(wèn)題的治本之策。整合不同的秸稈利用方式以發(fā)揮秸稈資源所能帶來(lái)的最大效益,諸如熱電聯(lián)產(chǎn)、秸稈生產(chǎn)乙醇的廢渣再生產(chǎn)沼氣等。

  (二)統籌規劃,構建長(cháng)效機制,加大秸稈工業(yè)化利用政策支持力度

  第一,設立專(zhuān)項資金,加強信息發(fā)布和技術(shù)指導,統籌中長(cháng)期規劃,合理布局秸稈利用項目。資金來(lái)源可以是多方籌集,可以由國家專(zhuān)項撥款設立,也可從大氣污染防治專(zhuān)項資金中抽出一部分用于控制秸稈焚燒,支持秸稈綜合利用。各級政府應制定秸稈綜合利用中長(cháng)期規劃,為秸稈利用提供工業(yè)化、規;、標準化、現代化的體系、模式平臺及技術(shù)指南。各地應做好秸稈資源調查和評估工作,根據秸稈的分布特點(diǎn),合理規劃秸稈利用項目和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的地址和規模,延長(cháng)秸稈梯級利用的產(chǎn)業(yè)鏈,逐步形成秸稈綜合利用區域化、專(zhuān)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化的格局。

  第二,加強部門(mén)協(xié)作,形成政策合力。環(huán)保、農業(yè)、財政、能源、交通等各部門(mén)在各司其職的同時(shí),要合力推進(jìn)秸稈綜合利用的工作,不僅僅只是在禁燒上聯(lián)動(dòng),在綜合利用政策的制定、推行、落實(shí)上更需進(jìn)行溝通和協(xié)作。

  第三,構建秸稈綜合利用長(cháng)效機制。對秸稈利用政策支持不應局限在項目前期,同時(shí)應延伸至中后期運行及監督階段。大力扶持秸稈利用的龍頭企業(yè),以點(diǎn)帶面,發(fā)揮輻射作用。積極發(fā)展秸稈利用小型企業(yè),鼓勵就地消化秸稈。吸引社會(huì )資本進(jìn)入秸稈綜合利用企業(yè)。構建包括資金扶持、財稅優(yōu)惠、交通運輸保障等措施的秸稈綜合利用政策體系。

  第四,強化秸稈工業(yè)化、規;梅绞降恼咧С煮w系。因地制宜優(yōu)化秸稈能源化利用的政策。對于大型秸稈發(fā)電、工業(yè)沼氣等規;椖,可整合資源,鼓勵大型企業(yè)參與;其他能源化的利用方式則可根據企業(yè)處理能力、效果等,科學(xué)制定補償標準,發(fā)揮中小企業(yè)靈活優(yōu)勢,充分利用民間資本。增加秸稈原料化利用的政策支持力度,尤其需進(jìn)一步推進(jìn)財政補貼政策及引導產(chǎn)業(yè)發(fā)展的具體措施。出臺針對秸稈原料化利用的更廣泛的稅收優(yōu)惠政策,將這些企業(yè)定位為資源綜合利用類(lèi)企業(yè),對此類(lèi)企業(yè)的增值稅給予與秸稈能源化利用一致的即征即退增值稅優(yōu)惠。對秸稈工業(yè)化利用的生產(chǎn)設備建議納入農機補貼政策范圍,予以一次性補貼。

  (三)健全秸稈收儲運體系

  第一,落實(shí)秸稈農區普惠性扶持政策。補貼要能夠彌補農民的人工成本及企業(yè)的運輸成本,以調動(dòng)雙方的積極性。根據不同的利用方式實(shí)行不同的補貼和獎勵標準,用梯級補貼制度使農民得到激勵,引導秸稈資源向工業(yè)化、規;、高附加值利用方式轉移。通過(guò)發(fā)展秸稈綜合利用項目,改善農村環(huán)境,優(yōu)化農村能源結構,增加農民收入,使當地農戶(hù)真正得到實(shí)惠。

  第二,針對收儲運環(huán)節分別予以政策支持。研究推廣高效秸稈田間處理、收集、打捆及儲運的裝備和技術(shù)。建立秸稈運輸的“綠色通道”,以降低收購成本。根據各地秸稈總量、分布情況及覆蓋范圍,布局秸稈造紙廠(chǎng)、發(fā)電廠(chǎng)、大型沼氣等項目。

  (四)提高秸稈利用科技含量,實(shí)現工業(yè)化、規;

  第一,對秸稈綜合利用中的共性問(wèn)題和技術(shù)難題進(jìn)行科技攻關(guān)。對現有的秸稈利用技術(shù)進(jìn)行評估,尋找秸稈高效利用的技術(shù)突破口,科學(xué)定位各種技術(shù)方案的作用和適用范圍。從功能、用途、產(chǎn)品升級上加強秸稈利用的新方法、新工藝的研發(fā),擴大應用領(lǐng)域,降低勞動(dòng)強度。加強秸稈利用加工設備的研發(fā),最大限度地節約成本,挖掘秸稈資源的利用潛力。

  第二,建立秸稈綜合利用的技術(shù)創(chuàng )新和推廣示范體系。各級政府應結合《秸稈綜合利用技術(shù)目錄(2014)》(發(fā)改辦環(huán)資[2014]2802號),針對當地實(shí)際情況,確定秸稈綜合利用的最優(yōu)技術(shù)路徑,有組織地進(jìn)行技術(shù)培訓和普及,推廣成熟實(shí)用技術(shù),重視技術(shù)交流、信息傳播和宣傳引導。