0、引言
    我國是世界上第二大能源消費國，能源結構以煤為主，大量使用化石能源給環境造成了巨大壓力，大力發展可再生能源可以在一定程度上緩解對環境的壓力。因而，我國制定加快推進秸稈發電的產業化發展政策。發展秸稈發電產業是解決秸稈焚燒，改善城鄉環境，促進生態良性循環的要方法。國家電網公司、五大發電集團等大型國有、民營企業紛紛投資秸稈發電建設。截至2007年底，國家和各省發改委己核準項目87個，總裝機規模220萬kW。全國已建成投產的秸稈直燃發電項目超過15個，在建項目30多個。
秸稈發電在發達國家已經廣泛應用，其中廣泛應用的振動爐排直燃鍋爐技術已經非常成熟的，而我國生物燃料產業還處于起步階段，暴露出不少問題急需解決，尤其是在構建秸稈收購系統、燃燒技術和政策方面跟國外還有較大的差距。
    農作物秸稈其實也是一種很好的資源，如果可以其中回收經秸稈粉碎機粉碎然后再經過秸稈壓塊機、秸稈顆粒機、飼料顆粒機壓制成生物質燃料飼料供燃燒和牲畜食用不是也是一個兩全其美的方法么，而且，如果拿到外面銷售老百姓也可以增加收入。
1、秸稈發電技術概述
1.1秸稈發電的主要類型
    秸稈發電主要分為直接燃燒發電及氣化燃燒發電兩種類型。直接燃燒發電與燃煤發電十分相似，兩者都是燃料在鍋爐內燃燒產生蒸汽，驅動汽輪機發電。秸稈氣化發電是先將秸稈等轉化為可燃氣，再利用可燃氣推動燃氣發電設備進行發電。氣化工藝分固定床和流化床兩大類，國外正在開發高壓流化床工藝。燃氣發電主要是采用內燃機發電系統、燃氣輪機發電系統和燃氣．蒸汽聯合循環發電系統三種方式，目前發達國家主要是研究第三種方式。這種系統發電效率比較高，但投資額也比較大。國內己建成的一些項目證明，氣化發電是分散利用秸稈能的有效手段，比較適合于我國當前的經濟水平和農村能源發展現狀。
1.2秸稈氣化發電技術特點
    秸稈氣化發電規模一般小于5 MW;秸稈直燃發電通常采用中溫中壓鍋爐或高溫高壓鍋爐，規模一般小于30 MW;秸稈混燃發電廠大多由火電廠改造而成的，例如國內第一臺老機組秸稈和煤粉混合燃燒發電改造項目是十里泉發電廠引進丹麥的秸稈發電技術對一臺140 MW機組進行改造，其設計的秸稈最大摻燒比例為20%輸入熱量。
1.3秸稈直接燃燒發電技術特點
    直接燃燒發電技術適于現代化大農場或大型加工廠的廢物處理，在我國適合于秸稈資源豐富的地區：秸稈氣化發電具有投資少，發電成本較低，靈活性好的特點。小型秸稈氣化發電技術適合于對缺電、缺油的農村和偏遠的山區，中型秸稈發電技術適合于農村、農場、林場的照明用電，尤其適用于有加工剩余物的農林加工廠、糧食加工廠的自身供電。秸稈混燃發電是在現有煤電廠基礎上改造而成，具有投資成本低、發電效率高的優點，適合于己有發電廠、秸稈資源豐富的平原地區。
    秸稈燃料的特點是高氯、高堿、高揮發分、低灰熔點等，容易腐蝕鍋爐，產生結渣、結焦等。直接燃燒發電的鍋爐主要根據燃燒方式分成固定床和流化床：固定床燃燒方式多采用往復式爐排、振動爐排、鏈條式爐排等爐型；流化床燃燒方式多采用流化床、循環流化床等爐型。在大型秸稈直燃鍋爐上多采用振動爐排，往復式爐排及鏈條式爐排使用較少，因為振動式爐排活動件較少，動作時間短，控制簡單。國能投產的7臺秸稈直燃鍋爐都是引進丹麥BWE公司技術的振動式爐排。根據當地秸稈的特點這些鍋爐上料部分又不同。在單縣、高唐、墾利電廠采用散料上料系統，進入鍋爐上料線的是破碎后的散料；在浚縣、鹿邑、望奎、遼源電廠采用料包上料系統，進入鍋爐上料線的是打包后的秸稈。
    由于秸稈燃料低位熱值低、比重輕、密度小，體積大，造成運輸成本大。秸稈收購方式適合于農業機械化程度高的地區的發電廠，而我國大規模農場很少，秸稈收購面對的是農戶，過去只有很少的秸稈收購經驗，收購體系尚未建立。我國農業機械化程度不高，秸稈打包破碎技術落后，直接從耕田能秸稈打包的機械極少，秸稈的收獲季節不能及時收購，造成部分秸稈焚燒。

2、國內外秸稈發電現狀
2.1國外情況
    為了減少能源的對外依賴、提高能源供應安全，歐洲國家對可再生能源非常重視。秸稈資源是重要的可再生能源，既可以通過鍋爐直接燃燒發電和供熱也可以汽化后發電．歐洲國家都把秸稈能作為優先發展的可再生能源予以高度重視，他們對秸稈發電有強有力的政策補貼，包括投資補貼、上網電價補貼、減免稅費、低息貼息貸款、科研投入、配額認購等方面。丹麥在農作物秸稈和農林廢棄物直燃發電方面成績顯著，對于農作物秸稈和農林廢棄物資源的利用則傾向于直燃熱電聯供。聯合國氣候變化框架公約及京都議定書分別于1992年和1997年出臺后，為建立清潔發展機制，減少溫室氣體排放，丹麥進一步加大了農作物秸稈和農林廢棄物資源和其他清潔可再生能源的研發利用力度。丹麥BWE公司率先研發秸稈原料燃燒發電技術，迄今在這一領域仍是世界最高水平的保持者。丹麥南部的洛蘭島考察馬里博秸稈發電廠，采用BWE公司的技術設計和鍋爐設備，裝機容量1.2萬kW，總投資2.3億丹麥克朗。從1996年底開工建設到1998年初竣工運營，電廠實行熱電聯供，年發電5000 h，每小時消耗7.5 t秸稈，為馬里博和薩克斯克賓兩個鎮1萬戶5萬人口供應熱和電。BWE秸稈發電技術現己走向世界，被聯合國列為重點推廣項目。瑞典、芬蘭、西班牙等多個歐洲國家均建成了由BWE公司提供技術設備的秸稈發電廠，其中位于英國坎貝斯的秸稈能發電廠是目前世界上最大的秸稈發電廠，裝機容量3.8萬kW，總投資約5億丹麥克朗。
    德國是一個資源相對貧乏的國家，能源主要依靠進口。上世紀70年代能源危機后，德國開始進行可再生能源開發，2003年德國擁有80多家秸稈發電廠。目前，德國使用最廣泛固體成型技術，就是通過機械裝置，對農作物秸稈和農林廢棄物原材料進行加工，制成秸稈成型壓塊和顆粒燃料。經過壓縮成型的秸稈固體燃料，密度和熱值大幅提高，接近于劣質煤，運輸和儲存都很方便。
    意大利對直燃發電非常重視，在農作物秸稈和農林廢棄物熱電聯產應用方面也很普遍。意大利2002年能源消費總量約為25000萬t標準煤，其中可再生能源約130萬t標準煤，占能源消費總量的5%。在可再生能源消費中秸稈能24%，主要是固體廢棄物發電和生物液體燃料。意大利哈佛吶燃燒技術有限公司擁有多年的鍋爐設計和生產經驗，為歐洲多家電廠及熱力廠提供技術支持和設備。
    瑞典也正在實行利用農作物秸稈和農林廢棄物進行熱電聯產的計劃，使農作物秸稈和農林廢棄物資源在轉換為高品位電能的同時滿足供熱的需求，以大大提高其轉換效率。1991年，瑞典地區供熱和熱電聯產所消耗的燃料，26%是農作物秸稈和農林廢棄物
    美國十分重視生物能源的發展，美國利用秸稈發電處于世界領先地位。自1979年就開始采用生物質燃料直接燃燒發電一來，已有350多座生物質發電站投產，主要分布在紙漿、紙產品加工廠和其它林產品加工廠。美國現在美國能源部又提出了逐步提高綠色電力的發展計劃，根據政府制定的生物質能發展規劃，預計到2010年，生物質發電將達到13000 MW裝機容量，屆時有400萬英畝的能源農作物和生物質剩余物用作氣化發電的原料。
    除此之外其他國家也大力發展秸稈發電，芬蘭秸稈發電量占本國發電量的11%奧地利成功地推行了建立燃燒木材剩余物的區域供電站的計劃，秸稈能在總能耗中的比例由原來大約2～3%激增到約25%。印度也開始研究用流化床氣化農業剩余物的技術。
    有關資料顯示，到2020年，西方工業國家15%的電力將來自秸稈發電，而目前秸稈發電只占整個電力生產的1%。屆時，西方將有1億個家庭使用的電力來自秸稈發電，秸稈發電產業還將為社會提供40萬個就業機會。

2.2國內情況
    我國秸稈氣化發電發展較早，目前160kW、200kW的秸稈氣化發電電機組己小規模應用。“十五”期間，在國家“863”計劃的支持下，建成了4～6MW的秸稈氣化燃氣。蒸汽聯合循環發電系統示范工程，發電效率最高達到28%。這些氣化發電系統使用的秸稈原料多為稻殼和木材加工廢棄物，氣化設備主要是流化床／循環流化床和下吸式固定床空氣氣化爐，發電設備是低熱值燃氣內燃發電機組。
    秸稈直接燃燒發電技術近幾年在我國才開始研究，缺乏合適的技術和規模。國家電網公司2005年7月投資成立了國能生物發電有限公司，注冊資金十億元，引進丹麥BWE公司的純燃秸稈燃料鍋爐技術，利用我國豐富的秸稈資源，投資建設秸稈發電項目。2006年底國能單縣秸稈發電廠并網發電，實現了我國秸稈直燃發電從無到有的重大突破。其后，國能生物發電公司相繼投資建成投產了國能高唐1*30MW、墾利1*25MW，國能威縣1*24MW、成安1*24MW和國能射陽1*25MW 5臺秸稈燃料發電機組。目前，該公司有在建秸稈發電項目十幾個，其中黑龍江望奎1*25MW、內蒙通遼1*12MW、赤峰1*12MW、遼寧黑山1*12MW、山東巨野1*12MW、河南扶溝1*12MW、新疆巴楚1*12MW、阿瓦提1*12MW 8個項目計劃在今年內建成投產，同時在全國各地已有30多個項目得到核準。以上項目的鍋爐技術都與山東單縣電廠相同。此外，中節能、河北建投、武漢凱迪、江蘇省國信等也在秸稈能發電領域投資建設秸稈燃料電廠。各地各級政府也大力支持發展農林秸稈發電項目，例如在江蘇省已投產、正在建設中的秸稈發電項目合計12個，設計容量313MW。從投產的秸稈電廠的運營情況來看，秸稈原料的收購是制約秸稈規模化的一個瓶頸，適合我國國情的秸稈收購體系技術、政策還不完善。
3、秸稈收購體系分析
3.1秸稈收購現狀
    我國特有的農業生產結構決定了秸稈在收集、加工、儲存、運輸等各個環節繁雜，增加秸稈的成本，導致燃料入廠的價格高，隨著國內生物質發電產業的迅速發展，生物質電廠規劃的位置不夠科學，燃料收購競爭激烈，價格不斷上漲。
3.2秸稈的特性
3.2.1秸稈總量大、密度小、不適合長距離運輸
    目前我國農作物秸稈年產量約為7億t，可作為能源用途的秸稈近2億t，但我國耕地分散，很難在小范圍內收購到大型秸稈發電系統所需要的一二十萬噸秸稈燃料。這樣大型直燃秸稈發電廠只能擴大秸稈收購的半徑，而農作物秸稈密度小、體積大，所以隨著收購半徑的增大其運輸成本急劇增加。
3.2.2秸稈成熟季節性強
    秸稈在收獲期間含水率大，容易質變。棉花桿、麥草、稻草、玉米稈等秸稈作物在收獲的季節，秸稈含水率還相當高，而發電所需秸稈含水率在15%以下最好，大于30%的水分不易存儲，在鍋爐里也不容易燃盡。大多數秸稈收獲的季節也是播種下一季農作物的季節，能夠在田間放置的時間短。如果采取田間打包，就地收購的方式大量收購，則水分含量高，不易干燥，綜合成本高，且濕度大的秸稈打包后極易發熱、變質，堆垛存儲還會發生自燃。
3.2.3秸稈種類繁多
    秸稈類原料主要包括農作物和自燃類植物兩個方面。其中，農作物的秸稈類品種主要包括棉花稈、麥草、稻草、玉米稈、高梁稈、花生、大豆、油菜等：自燃類植物類秸稈主要包括蘆葦、蘆竹、象草、樹木和野生灌木等。不同秸稈密度、發熱量有很大差別的，其揮發分、灰分、碳、氫等方面也會隨收獲后儲存時間而發生變化。因此，掌握原料收購時機，方法、儲運方式對于秸稈如爐質量至關重要。
3.3國內外應用的三種秸稈收購方式
3.3.1三種秸稈收購方式
    秸稈的收購方式目前在國內外有三種：直接收集、分布收購站和電廠統一收購。
    (1)直接收集一種是是各個鄉村的農戶自己把收集后的秸稈運送至電廠，另一種是秸稈經紀人到農戶收購，再運輸到秸稈電廠出售。
    (2)分布收購站點就是根據資源的分布情況，建立若干收購點，進行收購，打包后等到秸稈電廠需要時調用。
    (3)電廠統一收購就是電廠購買收割設備，組織收割隊伍，同時要求農戶把秸稈出讓給電廠，每年簽訂一次合同。
3.3.2三種收購方式的優缺點
    （11直接收集
    該方案的運輸方式：由電廠定價，農戶自己把秸稈送到電廠。這種收購方式電廠只需要在廠內建立一個料場，容易管理，但是這種收購方式需要對不同運輸距離的秸稈分別定價，不易控制。
    （21分布收購站點這種收購方式的優點是秸稈收購范圍大，每個秸稈收購點都是獨立的，缺點是初期投資較大，需要大量的人力，收購的秸稈質量較難得到保障。若該方案收購點的一般由電廠、政府、個人共同出資，風險同擔的。
    （31電廠統一收購
    秸稈發電廠自己出資購買秸稈收割打捆機，免費為農場主收割作物，糧食歸農場主所有，打捆后的秸稈被電廠運走。運到電廠之后再進行粉碎、干燥、儲存。這種收購方式秸稈原料供應最穩定，沒有中間商參與，減少了收購成本，秸稈質量高。但一次性投資成本最高，干燥成本高。這種收購方式使用于機械化程度高的地方，國外一般使用這種方式。
    從已投運的秸稈電廠的經營經驗得出，我國的秸稈電廠保證秸稈原料能否充分供應是企業成敗的關鍵。由于秸稈自身的特點和我國的農林業狀況，需要根據實際情況制定收購方案，秸稈發電廠要逐步建立一個完善的秸稈收購體系。
4、結論
    推進秸稈發電產業發展，實現化石能源替代，是走可持續發展戰略，是貫徹科學發展觀的具體體現。而我國秸稈直燃發電產業尚處于起步階段，盡管有一些優惠政策，但目前絕大多數秸稈電廠處于虧損運營狀態，市場競爭力較弱。歐、美等發達國家秸稈發電產業之所以能夠順利發展是得益于國家強有力的政策支持。我國要走可持續發展戰略，把秸稈發電事業推向良性循環，任重道遠。
    三門峽富通新能源生產銷售顆粒機、飼料顆粒機、秸稈壓塊機、秸稈顆粒機等生物質燃料成型機械設備。