浅谈如何确立秸秆原料储备战略和科学化收储运模式

韩喜宇，魏延军，秦德帅

(大唐山东生物质发电筹建处，山东 青岛266061)

0 引言

为了减少不可再生能源的消耗，扩大再生及可利用物质的转能应用，充分利用再生资源为社会服务的科学决策。为实现我国到2020年生物质发电容量达到1 000万千瓦，使秸秆发电产业在我国实现科学设计和健康发展，并制订出与中国情况相吻合的经济技术及发展战略，而不能只作为一项政治任务或搭顺风车的观念行事。同时，为帮助各秸秆发电项目建设单位解决秸秆原料的收、运、储、等环节的一条龙机械化作业，就如何确立秸秆发电的原料储备战略，实现一条龙机械化物流作业等问题进行探讨和研究。

1 秸秆类原料的特性分析及原料范围

1.1 秸秆类原料范围及其性质和特点分析

中国地大物博、幅原辽阔，其秸秆类原料的品种和数量居世界前列。但在其开发、应用方面却存在着不科学、不充分，以及浪费和污染现象严重等问题。秸秆类原料主要包括农作物和自然类植物两个方面。其中，农作物的秸秆类品种主要包括稻草、麦草、玉米秆、高粱秆等黄色类，以及棉花、谷物、油料、农林废弃物和能源林等灰色秸秆;自然类植物秸秆主要包括芦苇、龙须草、树木枝丫材和野生灌木等。

农作物秸秆是一种很好的可再生资源，其平均含硫量只有0.38%，而煤的平均值约为1%。但不同秸秆类原料的性质是有很大差别的，其单位发热值和化学成分等方面会随收获后储存期长短及不同的储存方式而发生变化。因此，掌握原料收购时机，以及科学地储存、储运对于其质量及热能效的发挥是至关重要的。

1.2 秸秆类原料形式特点及采集方式

农作物类秸秆和自然界的植物类秸秆，都具有泡、松、散、乱的征状，以及易燃、易腐等特点。因此，其收获、集中和作为商品前的储存作业，适合由千家万户的农民来完成。因其经过传统的收割，脱果、翻晒和倒转等流程后，便会大大减少其水分含量，然后再堆垛储存，则不会发生霉变和自燃现象。所以，各原料收购单位应在各类秸秆经过上述传统的流转后，再作为商品燃料收购才是科学的管理方式。

2 秸秆类原料的科学采集、储备及其收购后的物流方式、中国秸秆发电工艺与原料供应的科学衔接

2.1 秸秆类原料在收购前的采集概述

如何保证秸秆类原料的充分供应，项目建设单位可在项目实施建设前或过程中，通过电视、电台、政府职能或书面的宣传资料，在一定的区域范围内进行广泛的宣传，要让农民知道哪些秸秆不能再焚烧或丢弃，而是可以卖钱，以减少原料在源头的损失。由于秸秆类原料非常泡松，装车运输的难度较大，其在收购的初期，由于均在千家万户的农村进行，很难实现机械化作业。然而农民在农闲时，如每天有100～120元的额外收入，他们便可对这些秸秆进行集中，然后卖给秸秆商贩，由他们完成装车及运送作业，与任何企业行为相比，他们没有任何的附属费用。所以在收购方式上宜采取由农民商贩来收购和运送的方式比较科学。

2.2 不同形式的秸秆类原料收购及作业流程分析

(1)尽量收购散料。在送至收购站前能不打捆收购的，尽量不要打捆经验如下:①打捆与不打捆的原料作业或收购成本每吨相差30～50元(各地区及打捆形式不同有价格差异)，年耗20万吨原料的发电厂如采取打捆料的方案，则每年需多支付600～1 000万元的直接成本;②打捆草质量难以控制。对于在田间直接打捆收购的原料含水量大，打捆后易发热、霉变，堆成大垛时甚至还会发生自燃现象。此外，还有个别不法商贩会在捆包里夹杂低质量的原料，甚至暗藏土、石块于其中，如此不仅加大了成本，还极易损坏机器设备。③在炉前如需拆包及处理包装物(铁丝等)，以及再增加分检设备又会增加设备投资和作业环节问题。

(2)宜在发电厂边设一个中心大料场而不宜多设中间小料场，目前有部分项目设计及建设单位，为了增加原料收购量，并减少主厂区的基础投资，采取在各乡镇设多处收购、储存站的方式，进行原料的收购、储存。其中多出四道作业环节，导致原料的直接成本和间接成本大幅上升，对于秸秆类原料，其物流方案的设计原则是尽量减少作业环节，提高作业效率，降低作业成本。由于秸秆类原料的泡、松和低值特性，其物流作业难度相对其它原料(如钢材、煤炭等)要大的多，每多一道作业流程，其单位成本便会大幅上升。凡设中间小料场，再从中间小料场转运到终端大料场的，则多出了卸车、堆垛、拆垛、装车这四道环节;设多个中间小料场的直接成本和间接成本将达到23.5～48元/吨。同样，一座年耗料20万吨的发电厂，如设中间小料场，即使有50%的原料需经电厂存储作业或是所增加的二次运输费用，一年也需付出直接的作业成本300～600万元。间接成本需支出项目包括:①场地购置费或租赁费;②场内硬化、路道、水电、库房、消防等设施费;③管理人员工资等。具分析设中间小料场上述有关间接费用率，即造成每吨原料平均成本上升10元，那么一年下来也将是近200万元的额外成本。

综上两项成本概算，一个年耗20万吨原料的电厂，如设中间小料场一年所支出的费用约为500～800万元，与在发电厂附近只建一个终端大料场，并实现机械化作业的年200万元的直接费用相比，其多出的300～600万元作业成本，基本可在电厂边缘征用一个100～200亩的中心大料场用地。

(3)设中心大料场的科学性及必要性。从安全、可靠和经济的角度讲，也宜设一个中心大料场，不宜多设中间小料场，电厂边缘必须保持一个月以上的原料储存量。目前，有的项目设计及建设单位，误认为在电厂附近设大型储料场一次性投资大，风险大而不愿建设大型料场，这又是一个理念上的误区。具体分析如下:①南方每年三季，中原每年二季，北方每年一季的农忙期，均会对原料供应产生很大的影响，每个收获季均有近一个月时间因劳动力紧张而导致原料收购数量大为减少;②北方遇大雪，南方遇梅雨天气造成原料较长时间无法运输的情况也是经常发生的;③传统的节假日亦会连续长时间的影响原料收购和供应;④遇市场发生原料紧缺，中间商联合抬价中断原料供应也是常有的事;⑤不同的季节所收购原料的价格会成倍上升。只有在农作物收获后的几个月中进行收购是价格最低的时机(在中原和南方，遇每季农作物收获之前，农民都需将储存在谷场上的禾草或秸秆处理掉，以便让出场地进行下一轮的脱谷)。以麦草为例，其在春节期间以及上半年里所收购原料的价格，将会比其它时间高出一倍之多。所以，应有尽量大的料场，在低价时备足原料，则可大幅降低原料收购成本。

综上分析，对于每天需平均消耗1 000吨原料的秸秆发电厂，如在工厂附近不备足一个月以上，以及在棚内不备足一个礼拜的原料，遇到上述情况后，要确保正常生产是不可靠的。因此，在电厂旁边设一个大型原料场(包括大棚料库)是一项终身受益的科学决策。

3 秸秆类原料收、运、储、物流工艺介绍及其综合分析

3.1 关于不宜采用打包打捆收料的管理方式及成本分析

分析秸秆发电行业的原料供应或是收购的范围，应当立足于方圆一百公里的范围，太远便会使成本大幅上升。从农民或秸秆商贩手中收购散料是现实可行的，即使送到电厂原料库的运输成本略高一些，但比采取工业打包的作业成本要小的多。采取打包供料的作业成本将是散料作业成本的五倍以上，即每吨料多出作业成本30～50元。一个年耗20万吨原料的发电厂，如采用打包原料的方式，则每年应付出600～1 000万元的费用。比起收取散料的200万作业成本，多出400万～800万元的额外开支，应高度重视。

3.2 关于设多个中间小料场与只设一个终端大料场的管理方式及成本分析

采用中间多个小料场(或收购站)的管理方式，比只设一个终端大料场除重复了场内卸车、堆垛、拆垛、装车的作业成本外，更大的成本则是重复了从中间料场到终端料场的运输费用(约20～30元/吨)。经验证明，项目建设单位如采取中间多个小料场(或收购站)进行原料收、储、用的作业模式，其单位作业成本将达到35～45元/吨(其中5元为电厂的终端作业成本)。如在此基础上，再实行打包、打捆的供应方式，则每吨原料的作业成本还将上升30～50元，其单位作业的总成本将达到65～85元/吨，一个年耗原料20万吨的项目，如采用此类作业流程，其每年总的作业费用将达到1 300～1 700万元。

4 总结

一个生物质发电企业的原料储备战略是关系到电厂运营的根本，运用良好的科学方法进行收储运是保证一个生物质发电厂运营的命脉，认真研究和分析生物质发电厂燃料供应问题，更是我们推进生物质发电事业的重中之重。生物质原料的储备技术的成熟，将会加快生物质利用的推进，从而也将为生物质技术研究奠定良好基础，扩大生物质发电燃料的收储运空间。

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