吉林省是東北老工業基地，隨著經濟的發展和東北老工業基地的振興其節能減排的壓力仍將逐漸增大。因此，增加可再生清潔能源在能源生產和消費中的比重，有計劃地利用農作物秸稈等清潔可再生能源資源，對吉林省優化能源生產與消費結構，減少溫室氣體的排放、實現能源供給的多樣性和安全性，促進能源結構優化具有重要意義。發達的國家城市化、工業化歷程表明，在工業化初、中期階段，經濟高速增長必然帶來能源消費量的大規模增加，導致污染物排放的增加，尋找和利用可再生能源，走能源與環境和經濟發展良性循環的路子，是解決未來能源問題的主要出路。我省每年產農作物秸稈4000多萬t，農作物秸稈是一種重要的生物質資源，具有資源量大、可再生、含硫量低和作為能源利用時C02零排放等優點。作為規模化能源利用原料，要考慮對其加工、收集、儲運成本和能源轉化效率等問題。本文對吉林省主要農作物秸稈資源量及其分布密度進行了調查測算和量化評價，分析了秸稈能源轉化技術發展現狀，旨在為吉林省秸稈能源化利用和相關產業發展提供參考。
1、吉林省主要農作物秸稈資源量及分布
1.1吉林省主要農作物秸稈資源量
    秸稈實物資源量是指在一定范圍內每年所產農作物秸稈的總量，可根據各類農作物的產量和相應農作物的谷草比系數(Residue to Product Ratio,RPR)計算獲得如表1。因作物種類、品種和產地不同，谷草比有所差異，本文所取數值來源于2009年吉林省秸稈調查評估報告。通過表l得出2008年吉林省秸稈理論收集資源量為4 038.89萬t，其中水稻為559.82萬t、玉米為3 375.63萬t、大豆10344萬t。秸稈可收集資源量為3 667.61萬t．其中水稻為498.50萬t、玉米為3 077.03萬t，大豆為92.08萬l。通過對吉林省農村家庭秸稈利用情況的調查問卷分析得出吉林省農作物秸稈可收集資源的利用現狀如表2。吉林省水稻、玉米、大豆秸稈可收集資源總量主要用于燃料和廢棄燃燒，分別占秸稈全部可收集資源量的58.60%和25.98%；少部分用于肥料還田和飼料，分別占4.04%和10.67%；用于工業用途的造紙、食用菌基料比重很小，合計不足1%，其中用于能源化利用的僅為0.5%左右（約30萬t）。
    根據吉林省2008年調查統計主要農作物產量計算，吉林省2008年秸稈實物資源員，可用于能源的秸稈量以及折合成標準煤的量列于表3；由表1和表3可知．2008年吉林省主要農作物秸稈實物資源量為4 038.89萬t，其中可能源化利用的秸稈量達3101.99萬t，折合標準煤1622.58萬t；從農作物秸稈的組成來看，可能源化利用的玉米秸稈占84.23%，水稻秸稈占13.11%，大豆秸稈僅占2.67%；吉林省秸稈資源以玉米為主，水稻與大豆秸稈總量與玉米差距懸殊。同時由于國家實施嚴格的耕地保護制度，農作物種植面積及產量都將會得到保證，農作物秸稈量不會出現大幅度下降，即未來吉林省每年可用于能源的秸稈的收集量將不會低于3 200萬t(3年平均)。根據吉林省各個地市州的農業發展規劃、發展趨勢以及農作物秸稈的利用狀況，以及2006·2008年全省秸稈資源總量平均值可以看出，在未來5~ 15年吉林省農作物秸稈資源可利用資源量將保持相對穩定在2700萬t左右（3年平均）。
1.2吉林省主要農作物秸稈資源分布
1.2.1  秸稈可利用資源量的空間分布
    從空間分布地區來看，秸稈資源總量主要集中在長春、松原、四平、吉林等地區，合計占吉林省總量的78.68%，如圖l和表4。由圖l可見，吉林省內各地秸稈分布極不均勻，地處中部的長春、四平、吉林和西部的松原、白城等市的秸稈實物資源量較大，分別達到900.03萬t、552.18萬t、393.91萬t、594.48萬t和261.39萬t，東部山區的秸稈資源量較小，白山僅有24.32萬t，延邊僅有86.29萬t。其中農安縣、榆樹市、公主嶺市、扶余縣、德惠市、梨樹縣、乾安縣、前郭縣、九臺市、長嶺縣是秸稈資源產量的集中縣市。玉米秸稈資源主要分布在長春、四平、松原地區，相對集中于農安縣292.49萬t、公主嶺市227.73萬t、榆樹市216.48萬t、扶余縣206.23萬t、德惠市140.81萬t、梨樹縣119.93萬t、乾安縣119.47萬t；水稻秸稈總量比重相對較小，秸稈資源量主要分布于長春、吉林、松原、白城等地區，相對集中于榆樹市44.99萬t、德惠市35.48萬t、鎮賚縣32.01萬t、前郭縣28.75萬t、洮北區23.83萬t，舒蘭市20.99萬t、扶余縣20.01萬t；大豆秸稈資源很小，相對集中于敦化14.95萬t、蛟河8.13萬t、臨江4.48萬t。
1.2.2秸稈可利用資源量的密度分布
    為了更準確地反映秸稈分布情況，需要根據各地市的土地面積，計算出單位土地面積的農作物秸稈實物資源量，即秸稈能源密度。如表5。
    由表5和圖2所示，吉林全省主要農作物秸稈可能源化密度平均值為7.97 t/hm2．吉林秸稈密度較大的市是松原、四平、白城和長春，其秸稈能源化密度分別為松原10.43 t／hm2、四平9.15t/hm2、白城8.47 t/hm2、長春8.16 t/hm2，位于吉林省前四位，松原、四平、白城的秸稈資源密度均高于吉林省平均水平，而在吉林省東部區農作物秸稈能源化密度較低的延邊為3.41 t/hmz、白山為5.69 t/hm2、通化為6.21 t/hm2。
    人均可利用資源量反映地區秸稈資源的相對豐富程度。通過調查數據計算獲得吉林省及各個地區的秸稈資源可利用總量，選擇地區農業人口數，兩者的比值得出吉林省及其各個地區水稻、玉米、大豆秸稈以及秸稈資源總量的人均可利用量。如表6。通過表6和圖3，從秸稈作物類型上分析，吉林省及各個地區的人均玉米秸稈可利用量均為最大，大多數地區水稻和大豆的秸稈人均可利用量較小，且與玉米差距懸殊。
    吉林省各地區人均秸稈可利用資源量從空間分布地區來看，長春3 208.13 kg/人、松原3108.13kgt人、四平2 557.64 kg/人，位居前i位，且均高于全省平均水平2 337.61 kg/人。人均秸稈可利用量高的地區集中于乾安縣、農安縣、扶余縣、公主嶺市、德惠市、前郭縣等地區。
    從農作物類型分析，人均玉米秸稈利用量較大的地區分布在松原、長春、四平等地區，相對集中分布榆樹市、乾安縣、遼河墾區、公主嶺市、農安縣、扶余縣、前郭縣、雙遼市等地；人均水稻秸稈利用量較大的地區分布在白城、長春、吉林等地區，相對集中于鎮賚縣、榆樹市、洮北區、吉林昌邑區、舒蘭市、永吉縣等地。大豆秸稈資源總量小，大多集中于延邊、白山地區。
    農作物秸稈分散于鄉野之間，收集運送需要耗費較多的人力和費用。從田間到秸稈轉化廠的距離（即收集半徑）不能過大，否則，運輸成本過高。收集半徑越小，運輸費用越低，秸稈能源轉化為商品能源的規模擴大的潛力就越大。以上分析可見，在松原、四平、白城、長春等地區秸稈能源化密度甚至高于秸稈資源量較大省分的平均值。說明這些地區在秸稈收集、運輸方面具有相對優勢。以建設一個年消耗20萬t桔稈的電廠為例，在松原的秸稈收集半徑約為7.81 km，在四平為8.32km，在白城為8.66 km，在長春約為8.9 km，在秸稈能源化密度最低的白山則約為10.6 km。
2、秸稈能源化利用現狀
    能源化利用是秸稈綜合利用的重要途徑和方式。隨著社會主義新農村建設步伐的加快，特別是秸稈發電企業的加快建設，秸稈能源化利用在綜合利用中的地位和作用進一步突出。2008年全省秸稈用于發電、沼氣、氣化、固化成型和炭化以及農村生活燃料等能源化利用估計30萬t左右，約占秸稈資源總量0.5%；各種利用方式中，全省秸稈直接用作生活燃料的比例在不斷下降，秸稈發電、沼氣、氣化的比例呈上升趨勢；秸稈固化和炭化在全省已步入實用推廣階段。
    農作物秸稈可以經過秸稈顆粒機、秸稈壓塊機壓制成生物質顆粒燃料飼料，這樣做不僅解決了農作物秸稈的焚燒問題，而且還可以使老百姓的收入增加。
2.1秸稈發電
    秸稈發電有直燃發電、混燃發電和氣化后發電3種發電方式，我省以直燃方式最多。秸稈作為可再生的環保、綠色能源，如能充分利用，將對吉林省的能源發展產生深遠的影響，成為推動節能型社會建設的一個新典范。根據《吉林省生物發電項目建設規劃》(2006~ 2015年)，在省內41個縣（市、區）中，根據玉米秸稈資源量、熱負荷需求情況及建廠條件等確定了17個初步具備建設生物發電項目的縣（市、區），計劃2006—2007年開工8個項目，“十一五”期間建成10 N12座生物熱電廠。到2015年，如規劃的17座生物熱電廠全部建成，將每年消費玉米秸稈約400萬t，年節約標煤200萬t。
2.2秸稈沼氣
    秸稈沼氣起步晚、發展慢，目前已在九臺、綠園等地開展試點工作。秸稈氣化。近年來全省推行秸稈氣化集中供氣試點工作，年利用秸稈量2萬t左右，已建成的秸稈氣化站主要分布在長春、吉林等地區。秸稈固化成型和炭化。秸稈通過固化成型和炭化，熱值提高，取用方便，廣泛應用于家用取暖爐、供暖鍋爐、工業鍋爐及秸稈發電等方面。農安、公主嶺、白城及松原等地秸稈固化成型已經開始試點試生產；已生產出燃料塊、蜂窩碳等；這些項目在我省目前已初具規模。
    通過對吉林省農村家庭秸稈利用情況的調查問卷及進行統計數據分析和匯總，得出吉林省農作物秸稈可收集資源的利用現狀：2008年全省秸稈綜合利用量565.686萬t，利用率達15.92%，其中肥料化占4.04%，能源化僅占0.5%，工業原料化占0.67%，飼料化占10.67%，基料化占0.04%。
3、存在的主要問題
3.1秸稈資源利用率低，浪費比較嚴重
    吉林省可收集利用的秸稈資源中，大約有58.l%左右的秸稈資源用做農村生活燃料，通過低效率的終端燃燒設備一灶炕直接燃用；有10.67%左右的秸稈用做畜牧業的粗飼料；有0.67%左右的秸稈資源用做工業原料；有4.04%左右的秸稈資源用做秸稈還田或堆漚造肥還田；0.04%左右的秸稈資源用做食用菌基料；僅有0.5%左右的秸稈資源用于新能源開發利用，其余25%的秸稈資源任憑風吹雨淋腐爛變質廢棄，秸稈資源利用方式粗放。
3.2秸稈綜合利用附加值低，結構不合理
    目前吉林省秸稈綜合利用情況，在已被利用的秸稈中，直接用做燃料的58.1%加上有2%左右的秸稈沒經任何加工處理直接用做肥料的，這60%的秸稈利用附加值非常低；而經加工處理用做牛、羊等飼料的這部分秸稈，利用附加值雖較高，但只占秸稈總量的4%左右。用于農村新型能源開發利用的秸稈數量十分有限，用于秸稈氣化、秸稈固化、秸稈炭化、秸稈液化和秸稈發電的比重很低，秸稈資源利用率不高，秸稈產業化發展仍比較薄弱。
3.3秸稈綜合利用沒有形成規模優勢，產業化程
    度不高
    秸稈用于畜禽飼料的主要是一些農戶養殖的牛和羊，秸稈肥料化利用量甚少，很多先進的秸稈肥料化技術，如秸稈機械化粉碎還田、快速腐熟還田、堆漚還田、秸稈生物反應堆等，秸稈能源化利用技術，如秸稈同化成型燃料、秸稈熱解氣化、秸稈直燃發電等非常有發展前景和空間的技術，目前在我省多數（市）還處于試驗或空白狀態。吉林省秸稈綜合利用還處于初級階段，規模小，較零散，不集中，特別是大型秸稈氣化站、秸稈發電站、秸稈燃料乙醇等在大部分縣市都還處于空白狀態，未能形成規模化、產業化。目前由于秸稈利用附加值偏低、秸稈生產分散、以農用為主、收集貯運成本過高，企業原料供應難以保障，大多仍停留在小規模、低層次生產水平上，造成秸稈綜合利用規模化企業不多、產業化需要進一步提高。
3.4秸稈綜合利用關鍵技術有待突破
    秸稈能源化利用的一些關鍵性技術尚未突破或存在著不成熟，如秸稈發電存在鍋爐腐蝕、結焦和機組效率低下等多方面問題；秸稈氣化存在供氣管網焦油清除，系統負荷率低等問題；秸稈固化與炭化存在生產設備可靠性差、耗能高，生產效率低，設備系統配套協調能力差，運行不穩定等問題；一些生產環節尚無統一的技術規范，無法進行標準化生產。同時新技術應用規模較小，尤其是適宜農戶分散經營的小型化、實用化技術缺乏，各項技術之間集成組合不夠，都在一定程度上制約著秸稈能源化利用的發展，有待于強化秸稈利用技術裝備的研發與應用，需進一步加大科研投入提高科研水平，進而加大科技支撐力度。
3.5利益機制尚未理順，長效有序機制有待健全
    目前吉林省各地雖然制定和出臺了一些秸稈綜合利用扶持政策，但工作機制不健全，政策不配套、力度不夠大、落實不到位，影響到秸稈綜合利用產業化發展。秸稈資源市場化利用機制不完善，企業與農民之間尚未建立合理的利益分配關系，缺乏可持續利用秸稈的利益激勵機制，有待建立健全秸稈綜合利用利益驅動機制和政策導向機制。
3.6沒有建立和完善秸稈收集貯運體系
    農作物秸稈量大、分散、體積蓬松、密度較低、季節性強，收割機、打捆機等配套設施缺乏，收集貯運成本高，給秸稈的收集、貯運帶來很大困難，服務市場難以形成，服務體系尚未建立，制約著秸稈綜合利用的產業化發展。
4、秸稈能源化利用方式及發展方向
    農作物秸稈的主要成分為纖維素、半纖維素和木質素，可通過物理、化學手段將其轉化成能量密度高、清潔方便的能源產品。主要能源化利用技術有：生物質固化成型技術、直燃及氣化發電技術、氣化集中供氣技術、熱裂解液化技術、制取燃料乙醇技術以及秸稈沼氣發酵技術等。
    吉林省應根據資源、技術等實際，對大部分燃燒和廢棄的秸稈進行有效收集，開發多種能源化利用途徑，如秸稈固化、氣化等；由于秸稈的松散性、密度低、不便運輸等可因地制宜采取直接撿拾打捆、壓縮的方式，配套相應的收集機械，在地頭完成秸稈的集中收集、運輸工作，為能源化利用（如秸稈固化、直燃發電、氣化以及大中型沼氣工程等）創造條件。
    同時，加強對生物質氣化供氣和發電技術的氣化工藝、燃氣凈化、焦油處理問題的研究，減少和避免對環境的二次污染；加強對直燃及氣化發電過程控制、直燃鍋爐堿金屬腐蝕、結焦等關鍵性技術環節及關鍵裝備的設計制造，提高能源轉化效率；增加對生物質熱裂解液化、秸稈水解制乙醇等技術的資金投入，以科技為支撐，走多種利用形式并存的發展路線。
5、結論與建議
5.1結論
5.1.1 吉林省2008年主要農作物秸稈實物資源量為4038.89萬t，其中，可能源化利用的秸稈量達3 101.99萬t，折合標準煤1 622.58萬t；單位土地面積可能源化利用的秸稈量為7.97t/hm2，其中松原10.43t/hm2、四平9.15 t/hm2、白城8.47t/hm2、長春8.16t/hm2，這些地區具有秸稈能源化利用的資源優勢。
5.1.2根據表2數據得，吉林省作物秸稈的利用方式主要是家庭燃用、廢棄焚燒，分別占秸稈全部利用58.60%和25.98%，少部分用于飼料和肥料直接還田，兩者分別為10.67%和4.04%，用于工業原料和造紙原料比重很小，合計不足1%。可利用資源量主要包括家庭燃用和廢棄焚燒，可以看出吉林省秸稈可利用資源量占秸稈可收集資源量的大部分，約占85%。
5.1.3吉林省主要農作物秸稈可能源化密度平均值為7.97 t/hm2，吉林秸稈密度較大的市是松原、四平、白城和長春，其秸稈能源化密度分別為松原10.43 t/hm2、四平9.15 t/hm2、白城8.47 t/hm2、長春8.16 t/hm2位于吉林省前四位，而在吉林省東部山區農作物秸稈能源化密度較低的延邊為3,41 t/hm2、白山為5.69 t/hmz、通化為6,21 t/hm2。
5.1.4根據吉林省秸稈可利用資源量表4可以看出，長春地區秸稈資源未來可利用總量為903萬t，占吉林省未來秸稈資源預測總量的29.01%，是吉林省秸稈可利用資源量最集中的地區；其次為松原地區、四平地區和吉林地區，分別為597萬t、553萬t和390萬t，占吉林省未來秸稈資源預測總量的19.16%、17.8%和12.7q；其余地區所占比重均小于10%，最低的地區是白山地區24.4萬t，僅占吉林省預測總量的0.78 %。
5.1.5選取地區秸稈可利用資源量、農村總人口和農作物播種面積，計算了農作物秸稈人均可利用資源量和秸稈資源密度。經過計算得出吉林省農作物秸稈資源人均可利用資源總量為2 240.3 kg/人，其中，水稻293.6 kg/人、玉米l 886.9 kg/人、大豆59.8 kg/人；可利用秸稈資源總量密度為7.79 t/hm2，其中水稻為6,31 l t／}irri2、玉米為9.019 t/hm2、大豆為2.355 t/hm2。
    綜上所述，吉林省作為我國的糧食生產基地，以玉米、水稻、大豆等為優勢農作物，產量位居全國的前列，具有數量相當可觀的農作物秸稈資源，擁有發展農業秸稈資源的巨大優勢。根據2006~2008年主要農作物產量估算，得出吉林省玉米秸稈理論資源量為2 991.51萬t，可收集資源量為2 724.01萬t．可利用資源量為2 331.46萬t；水稻秸稈理論資源量為514.95萬t．可收集資源量為458.39萬t，可利用資源量為366.38萬t；大豆秸稈理論資源量為98.35萬t，可收集資源量87.54萬t，可利用資源量為74.2萬t。理論資源總量為3 604.82萬t，可收集資源總量為3 272.95萬t；可利用資源總量為2 772.04萬t。
    吉林省秸稈資源總量集中的地區位于長春、松原、四平、吉林和白城地區；人均秸稈利用量高的地區位于長春、松原、四平和白城地區；秸稈資源密度高的地區位于松原、四平、白城、長春地區。可以看出，長春、四平、松原和白城等地區是吉林省秸稈資源重要的集中產區，也是吉林省未來秸稈資源重點開發利用的地區。
5.2建議
    根據上述分析，吉林省秸稈分布地域性明顯，利用方式粗放和落后，秸稈主要用于家庭燃用和廢棄焚燒等，秸稈的利用率很低，附加值不高。針對這一現狀，提出以下幾點建議。
5.2.1根據評估結果確定吉林省農作物秸稈能源利用項目推廣規劃
    結合吉林省的實際情況，制定出吉林省農作物秸稈能源化利用項日推廣的中長期規劃。根據我省秸稈分布及資源量等確定各項目的主要推廣地區，發展規模等，減少不必要的投資，提高秸稈能源化利用效率。以便逐步形成區域化、專業化和產業化的格局，并體現分步實施，由低級向高級漸進發展的思路；重點推廣秸稈同化、氣化、大中型秸稈沼氣工程等。把提高秸稈資源利用效率，降低農業生產成本，促進農業可持續發展放在首位。
5.2.2根據項目推廣規劃確定秸稈科研工作研究重點方向，搞好秸稈能源化利用技術的開發與研究
     加強對秸稈固化及配套設備關鍵技術、生物質氣化供氣和發電技術的氣化工藝、大中型秸稈沼氣工程關鍵技術、燃氣凈化、焦油處理問題的研究；以及關鍵性技術環節及關鍵裝備的設計制造研究；提高能源轉化效率；加大資金投入，以科技為支撐，走多種利用形式并存的發展路線。我省科技管理部門和研究機構應進行立項研究，集中必要的資金，加大科研投入，精心組織省內各有關專業領域技術較強的科技力量，進一步深入研究秸稈能源化利用技術，并針對項目推廣中發現的技術問題進行技術攻關。
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