生物质能替代散煤在养殖企业生产中的应用探索

【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】生物质；替代；养殖企业；应用

【DOI编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.06.064

Exploration of the Application of Biomass Energy Replacing Loose Coal in the Production of Aquaculture Enterprises

ZHAO Manli

（Liaoning Inspection， Examination & Certification Centre， Shenyang 110036， China）

Abstract： After the proposal of "carbon peak， carbon neutrality"， the use of fossil fuels has been restricted， and various industries in rural areas are exploring and practicing how to use renewable energy to replace fossil fuels， especially the recognized high emission coal. The main consumption of energy for rural production and daily life in Liaoning province is clean heating in winter， which is generally more than 10 times the daily energy consumption. Basically， it can be said that solving winter heating in rural areas of Liaoning province has solved most of the energy-saving and emission reduction issues. This article takes Huamei Group Shenyang Xingfu Farm Breeding Co.， Ltd. as a real case study， exploring the feasibility of biomass energy replacing fossil fuels in rural areas by replacing scattered coal with straw.

Key words： biomass； replace； breeding enterprises； application

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.

【作者简介】

赵曼丽，女，1972年出生，高级农经师，学士，研究方向为农村能源环保、薪酬管理、社会保险等。

（编辑：于淼）