生物成型顆粒燃料(Biomass ,Moulding Fuel,簡稱“BMF”)是利用農林廢棄物(如秸稈、鋸末、蔗渣、稻殼、玉米芯等)作為原料,經過粉碎、烘十、擠壓等工藝,制成各種成型的(如顆粒狀)可在鍋爐內直接燃燒的新型清潔燃料。生物質燃料的生產和使片j減少了農林廢棄物在田間焚燒或堆積分解過程中對環境的危害,能夠創造就業機會,增加農民收入。與其他傳統燃料相比,生物質燃料屬于碳中性,可減少溫室氣體排放。我國政府《可再生能源法》和“十一五”規劃明確規定了積極鼓勵生物質能源的生產和使用,為解決能源安全和環境問題做出貢獻,富通新能源生產銷售的
秸稈顆粒機、
秸稈壓塊機專業壓制生物質成型顆粒燃料。生物質顆粒燃料如下所示:
農林廢棄物一直是我國農村的主要能源之一,大多以直接燃燒為主,不僅熱效率低下(低于10%),而且大量的煙塵和余灰的排放使人們的居住和生活環境日益惡化,嚴重損害了人們的身心健康。根據國家能源領導小組辦公室“農作物秸稈能源化利用資源調查與評價研究項目”最新研究報告,2006年全尉小麥、玉米、稻谷、油菜和棉仡等主要農作物秸稈的理論資源量為4. 33億t(其中,麥秸為7600萬t,玉米秸為1.82億t,稻草為1. 25億t,油菜秸為1 300萬t,棉稈為3700萬t);我國林木伐區剩余物和木材加工剩余物的總量也很大,每年約為3700萬m3以新技術轉化生物質的能源利用方式可大幅度提高農村能源利用效率,節約資源,保護環境,增加農村地區就業率,改善農村環境,提高生活水平45%。筆者針對安慶市的農林廢棄物資源量、社會經濟發展狀況和投資環境進行了調查研究,為有關生物成型顆粒燃料企業在安慶市生物燃料加工基地的建設提供決策依據。
1、安慶市生物質資源量及可獲得性分析
1.1安慶市氣候地理資源 安慶市位于安徽省西南部,地處大別山南麓,長江中下游北岸,是沿江重要的對外開放城市,是連接我國華東、華中兩大經濟區的重要樞紐。安慶作為安徽省的省轄市,屬皖西南地區綜合性中心城市。全市行政區轄七縣一市i區,包括桐城市、懷寧、潛山、太湖、望江、宿松、樅陽、岳西縣等七縣一市和迎江、大觀、宜秀區,國土總面積1. 53萬km2,人口610.8萬人。總耕地面積26.6萬hm2,人均耕地面積0.043 hm2。境內地形地貌多樣,分為山區、丘陵、圩畈、湖泊和長江外灘5個類型地區。其中,山區面積5 466.7km2,占36.4%,圩畈區2 453.9km2,占16.4%.湖泊及長江外灘面積占13.9%。
安慶屬北亞熱帶濕潤季風氣候區,境內自然條件優越,具有季風明顯、四季分明、氣候溫和、雨量充沛、光照充足、無霜期長等氣候特點,適宜農林牧漁全面發展:2001~2007年,年平均氣溫為18℃,光、熱資源是安徽省最好地帶,無霜期252.3d,年平均降雨量為1272.5 mm,年日照時數1705.7h,全年平均相對濕度為75%~80%。豐富的光、熱、水資源非常利于農作物和林木生長發育,
安慶市位于長江下游北岸,交通便利。城區北沿安(慶)合(肥)公路距合肥市185 km,東沿長江到蕪湖、南京、上海分別為204、300、692 km,西沿長江到九江、武漢市分別為164、433 km。目前,安慶境內已有滬蓉高速公路,合安高速公路,105、206、318同道縱橫交織,合九鐵路與全國聯網,民航機場開通了飛往北京、上海、廈門、武漢的客運航班,安慶港可常年通航5 000 t級遠洋貨輪。在涉外服務機構方面,海關、商檢、動植物檢、邊防、外運、外代等一應俱全。
1.2安慶市林木資源情況安慶森林資源十分豐富,是安徽省重點林區之一,所轄的七縣一市和三區的山區、丘陵、圩坂及長江外灘均為宜林地區。據2008年森林資源調查統計:全市林業用地60萬hm2,占全市總面積的38%,其中有林地55.6萬hm2(含喬木林51.0萬hm2,經濟林2.9萬hm2,竹林1.8萬hm2),活立木總蓄積量2387萬m3,全市林木年平均生長率為5.4%,全市森林覆蓋率為36. 2%。在用材林林種結構上,主要由松類和楊樹類構成。其中,松類主要集中在丘陵地區,面積為37.2萬hm2,占有林地面積70%,立木蓄積1622萬m3,楊樹主要集中在沿江及湖灘,共有1.04萬hm2,立木蓄積量19.0萬m3。杉類木材主要以外地運人為主。
安慶市委、市政府高度重視林業工作,把林業作為國民經濟和社會發展的重要部分。目前,全市繼續保持著森林資源“長”大于“消”的良性循環。在推進林業產業化進程中,根據“十五”產業政策和林紙一體化的改革思路,安慶市正在積極籌建年產30萬t木漿的林紙一體化項目,配套建設16萬hm2原料林基地,總投資37.3億元,項目已進入實質建設階段。
1.2.1鋸末木屑總量。根據安慶市林業局2008年林業資源統計資料,安慶市2008年全年木材采伐量為36.7萬m3,從外地運輸到當地加工的木材量為35.4萬m3。如果木屑、鋸末等木材加工剩余物按10%計,預計每年可產生鋸末、木屑等木質廢棄物超過7萬m3。
1.2.2 目前鋸末、木屑資源的可獲取量。鋸末、木屑等木材加工廢棄物主要來源于木材加工廠。根據安徽企業黃頁(2008~2009年)不完全統計,目前安慶地區登記注冊的木材加工企業202家,各市縣區具體分布見圖1。項目組針對其中的部分企業做了抽樣調查(表1),共隨機調研了6家木材加工企業,平均每家企業每月可產生木屑等廢棄物240 t。按此計算,安慶市區(18家)每月可穩定產生鋸末、木屑等廢棄物超過4000 t,出廠價格250元左右(含水量40%~50%)。只要收購價格合適,可以保證原料穩定供應。
1.2.3影響鋸末資源獲取的影響因素、獲得途徑及經濟性分析。目前,林業廢棄物的流向主要包括磚窯廠、蘑菇養殖廠、刨花板廠和發電廠,出廠價格(鋸末、粉塵、廢材等)為每噸250 - 350元(依據不同的質量)。農作物秸稈的流向主要包括發電廠、農村沼氣利用和田間焚燒等,電廠收購價格(到廠價格)每噸180~280元。
林木廢棄物的收集方式:①林木經紀人;②在各鄉鎮布置收購點;③在廠區直接收購;④與一些規模大的木材廠簽訂長期供貨合同。
1.2.4部分木材加工企業情況。
(1)皖江木業有限責任公司。以杉木為原料生產細木工板,主要廢料:鋸末、粉塵、廢材。產量:鋸末100t/月,粉塵50t/月,廢材50t/月;占總量的50%,其余50%自用作鍋爐燃料。價格:鋸末300~350元/t,廢材300~350元/t(含水量30%左右),粉塵:300元/t(干燥);目前主要流向發電廠。根據包經理介紹,安慶市區有類似的木材加工廠15~20家,規模小一些,是皖江木業規模的一半,估計剩余物總量為3000t/月。
(2)安居木業公司。可以產生鋸末和廢材200t/月,出廠價格250元/t,目前流向磚窯廠、蘑菇養殖、刨花板廠。
(3)安慶木材市場個體戶。估計安慶市十里鋪周圍5 km廢材的供應量最少超過200L/月,價格300~350元/t;神鋪六口三叉路口有廢材代售點。安慶過江后池州市東至縣的金山林場(過江14 km)有大量的松樹小廢材、直徑<20cm的彎圓木,價格400元/t,量很大。東至縣有相似的林場10個。
(4)科林木業有限責任公司。2003年成立,生產中高密度板,以杉木次小型材為原料,主要廢料:鋸末、廢材、樹皮。每年生產8萬m3,需要原料10萬m3。原料價格:360~380元/t,常年連續生產。以稻殼為燃料(300元/t)燒鍋爐。
(5)懷寧人造板廠。主要產品:刨花板,兩條生產線,年產30萬張板。主要原料為鋸末、廢材等,每噸原料可以生產25 -35張板,現在每張板材價格30元。原料價格(鋸末和廢材)到廠價350元/t(所用的鋸末含水量15%~20%)。同樣規模的廠最多的時候有30~40家,現在4~5家。
(6)華林木業有限責任公司潛山分廠。原料為次小薪材(370元/t),每生產lm3密度板材,需要原料1.7t,年產7萬m3。
(7)大唐安慶生物質能發電有限公司。據該公司王經理介紹,目前電廠只有一臺機組在勉強運行,每天需要消耗原料300t,面臨的主要問題是原料短缺(2臺機組滿負荷運轉后,每天消耗原料600t,每年需要原料20萬t左右)。原設計是以棉花秸稈為原料,原料測算、評價不準確,國家補貼政策不到位;當地產業布局不合理,附近還有兩家生物質電廠在建。但電廠建成后,收購的棉花秸稈遠遠達不到當初設計的量,棉花秸稈每噸280~300元,油菜秸稈每噸180 - 200元,農民交售意愿不強。目前,替代原料還有鋸末、拔毛草(當地俗名)和樹枝等,木屑的每噸價格300元。大唐安慶生物質能發電工程項目由大唐集團安徽分公司、安徽津利電力公司、安徽省農墾皖河農場和安慶橫江集團公司共同投資,位于安慶市郊皖河農場,2007年6月18日開工建設,2008年7月3日和9月9日兩臺機組(2x15 MW)相繼投產。預計每年可發電1.95億kW.h,年耗秸稈大約22萬t,每年可以增加農民收入6000萬元,每年可減少棉花秸稈等生物質浪費約21萬t、節約標煤10萬t左右、減排二氧化碳8萬t,對利用可再生資源、保護地方環境、推動當地循環經濟發展具有較好的生態效益和社會效益。
1.3安慶市農作物秸稈資源情況
1.3.1農作物秸稈資源總量。根據2008年安慶統計年鑒公布的數據,安慶市總耕地面積2001年以來呈現逐年增加的趨勢,2007年總耕地面積26.6萬hrri2,人均耕地面積0.043hm2,并隨著工業化的發展,有逐年減少的趨勢。各縣市區主要農作物的總產量和秸稈量見表2,各作物的秸稈產量根據其籽粒(皮棉)產量和相應的草谷比系數經過換算獲得。由表3可知,2008年農作物秸稈干重總量達到了219.6萬t,其中以水稻秸稈最多,達到了150.6萬t,其次為棉花秸稈43.5萬t,油菜籽秸稈為16.7萬t,小麥和玉米的秸稈量較少,分別為5.0和3.8萬t;安慶市2008年可利用秸稈量為178.6萬t。
1.3.2農作物秸稈收集及經濟性分析。
(1)目前生物質秸稈收購價格低廉,農民賣秸稈的積極性不高。秸稈的市場價一般在0.15~0.28元/kg之間,有的低至0.10元/kg。據了解,安慶市現有秸稈收購點的秸稈收購價格約為0.18元/kg。而每個勞動力采拔秸稈的成本在安慶市約為0.085元/kg,且勞動力強度很大,加上運輸成本約0.045元tkg,成本已達0.13元/kg;同時由于運輸工具的投入、勞動力的短缺、采拔運送秸稈臟累等原因,實際收益較低。因此,秸稈單位價格太低,農民交售秸稈的積極性比較低。
(2)秸稈收購利潤低,缺少中間收購商。由于每戶或每個農民去賣秸稈數量少,成本高,大部分還是選擇直接賣給中間收購商。據調查,目前秸稈收購點的收購價格約0.18元/kg,而收購過程中的采購及運輸成本卻高達0.17元/kg,中間商基本無利可圖,幾乎沒人愿意收購秸稈。
(3)秸稈收獲的季節性比較明顯,不能保證原料的全年正常供應。農作物有著很強的季節性,農作物收獲季節,秸稈資源豐富。但當農作物非收獲季節如:冬季和春季,秸稈等生物質能比較少,不能保證原料的供應。
1.3.3稻殼資源。根據安慶市每年水稻產量推算,安慶市平均每年稻殼資源量為44萬t(稻殼量占水稻籽粒重量的20%計。據了解,安慶市稻殼90%以上來源于大米加工廠,可以保證按月穩定供應。目前,稻殼主要用于鍋爐燃料,出廠價格每噸350元左右。
2、安慶市未來3年可開發資源量分析
2.1鋸末、木屑等林木廢棄物可供應量安慶市2008年全年森林活立木總蓄積量2 387萬m3,全市活立木總蓄積量年平均生長率為5.4%。未來3年,全市活立木總蓄積量將分別達到2 515.9萬、2 651.8萬和2 795.0萬m3。每年采伐量按2%計,預計未來3年的采伐量分別為50.3萬、53.0萬和55.8萬m3。外地運人到安慶加工的木材量估計可以占到總量的一半,到2011年,預計安慶市鋸末、木屑等木材加工廢棄物將會達到11萬m3,比現在增加50%以上。
2.2農作物秸稈可供應量 由于耕地面積在未來3年將會保持穩定,農作物的播種面積也將保持穩定,因此,可利用的農作物秸稈將不會顯著變化,預計將會穩定在200萬t左右。未來3年,水稻播種面積將會保持穩定,考慮到隨著品種更新和栽培技術的改進,水稻的單位面積產量將會提高,按年均5%的增長率,稻殼產量也將同步增長,2011年將會達到50萬t。
3、結論
(1)安慶地區(三區七縣一市)具有豐富的農林廢棄物資源。根據2008年統計資料,當地每年木材采伐量為36.7萬m3,從外地運輸到當地加工的木材量為35.4萬m3,按10%計,預計可產生鋸末、木屑等木質廢棄物超過7萬m3。每年農作物秸稈生產量超過200萬t,其中糧食作物秸稈每年生產量超過150萬t,棉花秸稈40萬t,油菜秸稈17萬t。
(2)目前,林業廢棄物的流向主要包括磚窯廠、蘑菇養殖廠、刨花板廠和發電廠,出廠價格(鋸末、粉塵、廢材等)為每噸250~350元(依據不同的質量)。農作物秸稈的流向主要包括發電廠、農村沼氣利用和田間焚燒等,電廠收購價格(到廠價格)每噸180~280元。
(3)林業廢棄物主要來源于木材加工廠,據不完全統計,目前安慶地區登記注冊的木材加工企業202家,保守估計,每月可穩定產生林業廢棄物超過4000 t。只要收購價格合適,可以保證原料穩定供應。農作物秸稈目前由于收集勞動強度大、運輸困難(體積大、重量輕)和分布太分散,暫時不易作為主要原料,可以作為補充原料或今后進一步擴大生產的原料來源。
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