爐具網(wǎng)訊：甘肅省生物質(zhì)資源主要為農(nóng)作物秸稈和禽畜糞便，其中禽畜糞便資源占比最大，生物質(zhì)資源可利用量中，秸稈資源可利用量占比最大。生物質(zhì)能源化利用以大型沼氣工程為主，近兩年逐步向多元化發(fā)展，但與國內(nèi)其他省份相比，甘肅省生物質(zhì)能源的整體利用水平仍然很低，利用總量小，開發(fā)利用方式少。甘肅省家庭用能結(jié)構(gòu)均以傳統(tǒng)能源煤炭為主，生物質(zhì)能可供給量占用能需求比例較小，需逐步發(fā)展多種可再生清潔能源以滿足用戶的多種用能需求。

生物質(zhì)能源區(qū)域分布與能源化利用現(xiàn)狀調(diào)查—— 基于甘肅全省的調(diào)研

       鄭健1，2，李紅博1，2，李金平1，2，關(guān)文靜1，2

       （1.甘肅省生物質(zhì)能與太陽能互補(bǔ)供能系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗室，蘭州730050；2.蘭州理工大學(xué)能源與動力工程學(xué)院，甘肅蘭州730050）

       引言

       生物質(zhì)能源遍布世界各地，蘊(yùn)藏量巨大，是繼煤、石油、天然氣后的第四大能源，在世界一次能源供應(yīng)量中的比重約為10%[1]。我國生物質(zhì)資源豐富，理論生物質(zhì)能資源大約有50億t標(biāo)準(zhǔn)煤，達(dá)到了我國目前年總能耗的4倍左右。由于我國面臨著能源總量不足、環(huán)境污染嚴(yán)重、人均占有量少等諸多問題，因此大力開發(fā)利用生物質(zhì)能源已成為我國可持續(xù)發(fā)展的重要任務(wù)[2-3]。開發(fā)利用好生物質(zhì)資源是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的重要途徑，是促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展、建設(shè)美麗中國的重要舉措[4-6]。

       目前，對甘肅省而言，生物質(zhì)能源利用潛力較大，但政府、企業(yè)等相關(guān)機(jī)構(gòu)對甘肅省生物質(zhì)能資源的數(shù)量、種類、分布狀況了解不清，缺乏相關(guān)全面系統(tǒng)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，導(dǎo)致其難以制定有效的配套政策措施有效引導(dǎo)生物質(zhì)能資源的開發(fā)利用，導(dǎo)致甘肅省生物質(zhì)資源利用率低、浪費(fèi)且嚴(yán)重污染當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境。

       因此，準(zhǔn)確掌握全省各地區(qū)農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便、果蔬廢棄物和農(nóng)副產(chǎn)品加工廢棄物等生物質(zhì)資源的產(chǎn)量、分布、利用方式、各種資源占比、農(nóng)戶家庭用能結(jié)構(gòu)及用能需求，對建設(shè)全省規(guī)?；镔|(zhì)資源能源化利用工程、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、提高農(nóng)業(yè)效益、增加農(nóng)民收入、改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境等都具有重要意義[7-8]。為此，對甘肅省生物質(zhì)能資源現(xiàn)狀及能源化利用現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查就顯得尤為重要。

       生物質(zhì)資源調(diào)查方法

       1.1調(diào)查內(nèi)容

       中國甘肅地處黃河上游，位于黃土高原、內(nèi)蒙古高原、青藏高原三大高原交會處。現(xiàn)有耕地494.21萬h㎡，林地474.56萬h㎡，草原1426.30萬h㎡。從區(qū)域生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)上看，可將甘肅省分為五大區(qū)域:河西沙化區(qū)、草原區(qū)、隴中黃土高原區(qū)、南部林區(qū)、隴東黃土高原區(qū)，如圖1所示。

       本次調(diào)研針對甘肅全省14市（州）的84縣（區(qū)）進(jìn)行調(diào)查，以鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）為單位進(jìn)行。調(diào)研主要調(diào)查生物質(zhì)資源分布、數(shù)量利用及種類等，調(diào)研對象以農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便、果蔬廢棄物、農(nóng)副產(chǎn)品加工廢棄物資源為主，其中生物質(zhì)能源化利用的調(diào)研是通過實(shí)地調(diào)查和電話采訪全省各縣（市）的大中型沼氣工程企業(yè)、生物質(zhì)發(fā)電工程、秸稈固化/氣化工程而進(jìn)行的[9]。另外家庭用能結(jié)構(gòu)主要包括電、煤、液化氣、薪柴等主要能源種類。

       1.2調(diào)查程序

       該次調(diào)查參照農(nóng)業(yè)部制定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《農(nóng)作物秸稈資源調(diào)查與評價技術(shù)規(guī)范》[10]和國家標(biāo)準(zhǔn)《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》[11]等有關(guān)規(guī)定，以實(shí)地調(diào)查為主，電話采訪為輔。調(diào)查分三個層次執(zhí)行，第一層次為縣區(qū)，第二層次為鄉(xiāng)鎮(zhèn)，第三層次為農(nóng)戶。調(diào)查人員根據(jù)統(tǒng)計表格進(jìn)行縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)戶調(diào)查并填寫數(shù)據(jù)。

       縣區(qū)級調(diào)查主要收集全省各縣（市）農(nóng)業(yè)基本情況（農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)、種植面積和產(chǎn)量等）、規(guī)模化養(yǎng)殖廠、農(nóng)副產(chǎn)品加工企業(yè)、大中型沼氣工程、秸稈固化/氣化工程等、新農(nóng)村建設(shè)現(xiàn)狀以及農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整規(guī)劃等基本資料。

       鄉(xiāng)鎮(zhèn)和農(nóng)戶調(diào)查主要采取抽樣調(diào)查的方式，根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r、地理位置、氣候條件、種植結(jié)構(gòu)、畜禽養(yǎng)殖規(guī)模以及沼氣工程建設(shè)等情況，分別選取各縣（市）10%～15%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)為調(diào)查對象，收集典型鄉(xiāng)鎮(zhèn)的農(nóng)作物種植情況、畜禽養(yǎng)殖等各種資源情況。然后在每個調(diào)查鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）內(nèi)抽取2個村，按照每個村不少于25戶的規(guī)模選擇農(nóng)戶進(jìn)行抽樣調(diào)查，收集農(nóng)戶家庭基本情況、農(nóng)業(yè)種植及養(yǎng)殖情況、農(nóng)牧廢棄物利用情況、農(nóng)戶家庭用能及沼氣使用等情況。

       統(tǒng)計方法

       2.1秸稈資源總量及可利用量統(tǒng)計

       2.2禽畜糞便資源總量及可利用量

       2.3果蔬廢棄物資源量總量及可利用量

       2.4農(nóng)產(chǎn)品加工廢棄物資源總量及可利用量

       根據(jù)縣鄉(xiāng)提供的當(dāng)?shù)剞r(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)名錄，通過實(shí)際走訪和電話采訪的方式，統(tǒng)計各縣（區(qū)）大中型加工企業(yè)廢棄物資源總量和可利用量。

       2.5農(nóng)戶用能結(jié)構(gòu)

       2.6能源供需關(guān)系

       調(diào)研結(jié)果分析

       3.1農(nóng)牧業(yè)生物質(zhì)資源總量及可利用量

       對甘肅省五大區(qū)域內(nèi)的農(nóng)牧業(yè)生物質(zhì)資源總量及可利用量進(jìn)行統(tǒng)計分析，結(jié)果如圖2所示。對其分析可得，甘肅省隴中黃土高原區(qū)、南部林區(qū)、隴東黃土高原區(qū)、河西沙化區(qū)和草原區(qū)的各區(qū)域內(nèi)禽畜糞便資源總量依次分別為432.55萬t、594.43萬t、609.55萬t、1116.48萬t和400.68萬t，禽畜糞便資源可利用量分別為65.71萬t、118.53萬t、67.41萬t、170.62萬t和21.44萬t，其中河西沙化區(qū)禽畜糞便總量和可利用量最大。河西沙化區(qū)位于甘肅省河西走廊，是國家商品糧生產(chǎn)基地，有豐富的農(nóng)作物秸稈資源，養(yǎng)殖規(guī)模較大，因此該區(qū)內(nèi)禽畜糞便資源總量和可利用量較大。其余各區(qū)域禽畜糞便總量和可利用量較少是由于各區(qū)域以小型散養(yǎng)為主，大中型養(yǎng)殖企業(yè)相對較少，大部分禽畜糞便量不易收集利用。

       各區(qū)域內(nèi)秸稈資源總量依次為322.50萬t、304.36萬t、442.45萬t、306.77萬t和304.92萬t，秸稈資源可利用量分別為154.80萬t、164.32萬t、306.77萬t、43.30萬t和2.60萬t，其中隴東黃土高原區(qū)域內(nèi)秸稈總量和可利用量最大。各區(qū)域內(nèi)農(nóng)副產(chǎn)品加工廢棄物總量與可利用量一致，分別為5255t、0t、1300t、12756t和562t。各區(qū)域內(nèi)果蔬廢棄物資源總量與可利用量一致，分別為65.87萬t、2.52萬t、0萬t、20.96萬t和1.67萬t。

       3.2甘肅省各區(qū)域農(nóng)戶用能結(jié)構(gòu)

       此次調(diào)研，針對全省86個縣市州，共入戶8600戶，對農(nóng)戶用能結(jié)構(gòu)調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，如圖3所示。

       從圖3可以看出，全省所有縣市州用能均以煤炭為主，五大區(qū)域的煤炭用能比例均在50%以上，其中河西沙化區(qū)煤炭用能比例最高，達(dá)到73.6%；秸稈用能比例最高的是中部黃土高原區(qū)，為18.1%，其次為隴東黃土高原區(qū)，南部林區(qū)的秸稈用能比例最低，僅為3.6%；柴薪用能比例最大的是南部林區(qū)，達(dá)到11.9%；五大區(qū)域中液化氣用能比例均在7%以下，其中草原區(qū)液化氣用能比例最高，為6.8%。由此可見，全省用能都以傳統(tǒng)能源煤炭為主。

       3.3已建成農(nóng)牧業(yè)生物質(zhì)資源能源化利用工程

       生物質(zhì)能源化利用主要分為生物質(zhì)發(fā)電[13-14]、生物質(zhì)液體燃料[15]、生物質(zhì)沼氣發(fā)酵[16]和生物質(zhì)固體成型燃料[17]等。沼氣利用技術(shù)根據(jù)使用規(guī)模和原料不同可以將其分為農(nóng)村戶用沼氣和大中型禽場沼氣技術(shù)。甘肅省戶用沼氣發(fā)展較快，大中型沼氣、秸稈氣化及發(fā)電工程和生物液體燃料開發(fā)已形成一些示范項目，但總體規(guī)模小，水平低，與東南沿海省份相比仍有較大差距。

       甘肅全省規(guī)?；笮驼託夤こ?、規(guī)?；锾烊粴?、秸稈氣化工程和生物質(zhì)成型燃料工程項目建設(shè)情況如圖4所示。從時間來看，其中2009年、2010年和2014年、2015年為大型沼氣工程建設(shè)的高峰期，其中2015年大型沼氣工程建設(shè)項目已經(jīng)達(dá)到30個，且生物質(zhì)資源利用方式趨于多元化，項目逐漸涉及秸稈氣化和生物質(zhì)成型燃料等。從各個區(qū)域來看，隴中黃土高原區(qū)有規(guī)?；笮驼託夤こ添椖?8個；南部林區(qū)林緣區(qū)有規(guī)?；笮驼託夤こ添椖?2個；隴東黃土高原區(qū)有規(guī)?；笮驼託夤こ添椖?9個；河西沙化區(qū)有規(guī)?；笮驼託夤こ添椖?7個、規(guī)?；锾烊粴忭椖?個、秸稈氣化工程項目4個和生物質(zhì)成型燃料工程項目2個；草原區(qū)僅有規(guī)?；笮驼託夤こ添椖?個。從項目在各區(qū)域的分布來看，農(nóng)牧業(yè)生物質(zhì)資源量、人口集中分布和居民對能源的需求與農(nóng)牧業(yè)生物質(zhì)資源能源化利用項目的規(guī)劃緊密相關(guān)。

       3.4甘肅省各區(qū)域能源利用供需分析

       對生物質(zhì)能源供應(yīng)量占用能總量的比重進(jìn)行計算，從圖5可得，中部黃土高原區(qū)、南部林區(qū)、隴東黃土高原區(qū)、河西沙化區(qū)和草原區(qū)的各區(qū)域內(nèi)每年用能需求量分別為374.78萬t、489.00萬t、341.04萬t、259.14萬t和34.74萬t標(biāo)準(zhǔn)煤，其中南部林區(qū)的用能需求量最大，草原區(qū)的用能需求量最小。各區(qū)域每年生物質(zhì)能供熱量分別為11.95萬t、17.79萬t、23.06萬t、10.07萬t和0.98萬t標(biāo)準(zhǔn)煤。各區(qū)域內(nèi)，生物質(zhì)可供給量占用能需求比例分別為3.19%、3.64%、6.76%、3.89%和2.81%，其中隴東黃土高原區(qū)的生物質(zhì)可供熱量占用能需求的比例最大，草原區(qū)最小。

       結(jié)論

       （1）甘肅省農(nóng)作物秸稈、禽畜糞便、農(nóng)產(chǎn)品加工廢棄物和果蔬廢棄物的總資源量分別為1278.3萬t、2770.31萬t、3.51萬t和85.61萬t，可利用量分別為529.73萬t、405.46萬t、3.51萬t和85.61萬t。結(jié)果表明，甘肅省生物質(zhì)資源主要為農(nóng)作物秸稈和禽畜糞便，生物質(zhì)資源總量中，禽畜糞便資源占比最大，生物質(zhì)資源可利用量中秸稈資源可利用量占比最大。五大區(qū)域中河西沙化區(qū)禽畜糞便總量和可利用量位居五大區(qū)域之首，隴東黃土高原區(qū)域內(nèi)秸稈總量和可利用量最大。

       （2）甘肅省家庭用能結(jié)構(gòu)中電、液化氣、煤炭、秸稈及柴薪分別占用能比例的10.91%、1.79%、66.61%、11.16%、9.54%。表明甘肅省家庭用能結(jié)構(gòu)均以傳統(tǒng)能源煤炭為主。

       （3）截止2016年，甘肅全省已建成規(guī)?；笮驼託夤こ獭⒁?guī)?；锾烊粴?、秸稈氣化工程和生物質(zhì)成型燃料工程已建成數(shù)量分別為127個、1個、4個和2個，生物質(zhì)能源化利用以大型沼氣工程為主，近兩年逐步向多元化發(fā)展。

       （4）從農(nóng)牧業(yè)生物質(zhì)資源供需情況可以看出，中部黃土高原區(qū)、南部林區(qū)、隴東黃土高原區(qū)、河西沙化區(qū)和草原區(qū)的各區(qū)域內(nèi)，生物質(zhì)可供給量占用能需求比例分別為3.19%、3.64%、6.76%、3.89%和2.81%?？梢姡镔|(zhì)能可供給量占用能需求比例較小，需逐步發(fā)展多種可再生清潔能源以滿足用戶的用能需求。

       討論與建議

       甘肅省在生物質(zhì)能厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣開發(fā)利用部分領(lǐng)域發(fā)展較快，取得了長足的進(jìn)步，體現(xiàn)了良好的發(fā)展勢頭。但從全國范圍來看，甘肅省生物質(zhì)能的整體開發(fā)利用水平仍較低，問題突出。

       （1）規(guī)?？偭啃。_發(fā)利用途徑少。戶用沼氣是甘肅省目前生物質(zhì)能開發(fā)利用最普遍的形式，截止2016年，在全省14個市（州）、86個縣（市、區(qū)）建成農(nóng)村戶用沼氣池120萬戶，利用國債資金建設(shè)的占50%以上，群眾自發(fā)建設(shè)的比重太低。截止2016年甘肅全省規(guī)?；笮驼託夤こ坦?27個、規(guī)?；锾烊粴?個、秸稈氣化工程4個和生物質(zhì)成型燃料工程項目2個，相對全省豐富的生物質(zhì)資源來說還需要進(jìn)一步加快建設(shè)步伐。已開發(fā)利用的生物質(zhì)能資源僅限于極少量的農(nóng)作物秸稈、禽畜糞便、地溝油等，而固體成型燃料、能源植物種植、燃料乙醇生產(chǎn)，以及工業(yè)有機(jī)廢水、城市垃圾和生活污水等生物質(zhì)能的開發(fā)利用尚少。

       （2）利用方式較落后，效率低下。在化石燃料匱乏和貧困地區(qū)，農(nóng)村生活用能50%以上仍依靠農(nóng)作物秸稈、薪柴、家畜糞便直接燃燒解決，熱效率不足15%，利用方式落后?；茉聪鄬Ω辉^(qū)和經(jīng)濟(jì)條件較好的地方，能源品種選擇余地大，農(nóng)作物秸稈、家畜糞便等生物質(zhì)能資源浪費(fèi)比較嚴(yán)重。

       （3）可持續(xù)發(fā)展和自我發(fā)展的能力弱，開發(fā)利用限制因素多，困難大，尤其是在認(rèn)識、管理、技術(shù)以及配套政策和標(biāo)準(zhǔn)體系等方面存在較多問題。在已建成的各種生物質(zhì)能開發(fā)利用項目中，政府投資項目占絕大多數(shù)，且不少項目因受地方財力所限，地配資金和自籌資金不能全額到位，致使項目配套設(shè)施建設(shè)不完善，投產(chǎn)時就未達(dá)到項目設(shè)計規(guī)模，運(yùn)行過程中又缺乏后續(xù)投入，難以發(fā)揮項目預(yù)期的投資效益。

       （4）組織管理問題突出，主要表現(xiàn)在項目和技術(shù)兩個層次上。項目層次:①以政府基層組織和村集體經(jīng)濟(jì)組織為項目業(yè)主（不包括農(nóng)村戶用沼氣項目），不符合建設(shè)項目規(guī)定，難以適應(yīng)市場運(yùn)作要求；②產(chǎn)權(quán)不明，責(zé)任不清，影響項目的后續(xù)投入和運(yùn)行管理；③項目的規(guī)劃設(shè)計存在不同程度的缺陷，需要認(rèn)真履行建設(shè)項目的有關(guān)程序。技術(shù)層次:①沼氣用戶自身的文化水平、管理的勤與疏以及所在地技術(shù)服務(wù)點(diǎn)的服務(wù)到位程度，是制約項目正常運(yùn)行的關(guān)鍵；②經(jīng)營者缺乏經(jīng)常性的技術(shù)隊伍，對工程運(yùn)行中的技術(shù)問題不能及時解決。

       （5）缺乏專業(yè)研發(fā)機(jī)構(gòu)，技術(shù)力量薄弱，研究和創(chuàng)新能力不足。目前甘肅省從事生物質(zhì)能開發(fā)利用的省級研發(fā)機(jī)構(gòu)和平臺較少。在有關(guān)大型設(shè)備的研發(fā)、制造上，雖有一定技術(shù)條件，但仍缺少定型產(chǎn)品；已取得部分進(jìn)展的研究成果，尚未應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐中。

       （6）配套政策和標(biāo)準(zhǔn)體系不健全:①缺少生物質(zhì)發(fā)電上網(wǎng)的具體優(yōu)惠政策和實(shí)施辦法。②缺少生物柴油、固體成型燃料、秸稈氣化可燃?xì)怏w等的生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。③缺乏有效的激勵政策，對生物質(zhì)能開發(fā)利用技術(shù)研究、設(shè)備制造、稅收減免等方面支持力度不夠。④尚未建立適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)體制要求的生物質(zhì)能開發(fā)利用新機(jī)制。

原標(biāo)題：生物質(zhì)能源區(qū)域分布與能源化利用現(xiàn)狀調(diào)查—— 基于甘肅全省的調(diào)研