中国农村生物质能利用技术和经济评价_田宜水

全国农村清洁能源与低碳技术学术研讨会沦文集459中国农村生物质能利用技术和经济评价田宜水,赵立欣,孟海波,姚宗路,孙丽英(农业部规划设计研究院,北京100125)摘要:农村生物质能利用技术种类较多,确定各类技术的适用范围及经济性,有利于在农村地区选择合适的技术,促进生物质能利用技术在农村的开发利用。该文提出了户均用能成木的概念和计算方法,对农村户用沼气、养殖场沼气工程、固体成型燃料、秸秆沼气、秸秆气化集,卜供气等技术进行了技术经济评价。研究结果表明:农村户用沼气技术的经济性最好,其次为固体成型燃料技术,而枯秆气化集中供气技术的经济性最差。随着农村社会经济的发展,认为固体成型燃料技术将逐渐占主导地位,而秸秆沼气技术可以填补由于畜禽粪便短缺而带来的空白。关键词:生物质,沼气,经济与社会效益,户均用能成本,固体成型燃料,气化中图分类号:TK6文献标志码:A田宜水,赵立欣,孟海波,等.中国农村生物质能利用技术和经济评价「C]刀全国农村清洁能源与低碳技术学术研讨会论文集.郑州,2011.4iTanYishui,ZhaoLixin,MengHaibo,etal.eTehnieal一eeono而eassessmentonurarlbio一energyutilizationteehnologiesinChina[C]P/oreedingsofhteSylllPoslumofuRarleRnewableEnegriesandoLw一CabroneTehnofogiesinChina.hZenghz叽2011.4O引言现阶段,中国农村居民生活用能仍以秸秆、薪柴等传统生物质能为主,农村居民商品能源消费水平低,存在着用能结构不合理,用能方式粗放,利用效率低等问题【’一61。同时,中国农村生物质能资源丰富,开发利用前景广阔。开发利用生物质能,不仅一可以让广大的农村居民使用上清洁能源,改善农民生活条件;而日.还将有力缓解中国能源紧张局面,保障国家能源安全,减少温室气体排放[7“8]。由于生物质能资源种类较多,利用技术也各不相同,如何在农村地区选择技术可行、经济合理的技术,是一项重要课题。在生物质能利用技术经济评价方而,国内也开展了相关的研究。王德元等9[]基于层次分析法,定性分析评价了生物质能技术,但缺乏定量评价。樊京春等[’”〕利用财务评价的方法,综合分析了5种生物质能技术,但由于应用场所的不同,实际匕不同技术缺乏一可比性。木文拟对现有农村生物质能转换利用技术进行评价,确定各类农村生物质能转换利用技术的适用范围,提出了)”用用能成木的概念,定量比较不同技术的经济性,以便在农村地区更好地选择产1二物质能利用技术,促进生物质能利用技术在农村的开发利用。1技术评价日前,中国生物质能资源土要来源于农作物秸秆、收稿日期:2010一12一7修订H期:2011一5一l幕金项1L:农业部引进lyl际先进农业科学技术项目(2008G2)作者简介:旧宜水,l佰级」程师,主要从事农村能源、生物质能技术和设备研究,以及能源政策研究等工作。北京农业部规划设计研究院,100125。农业工程学会会员:川宜水(E04120402s)E枷Liyshtlit@yahoo.com。畜禽粪便、林业21屯物质资源和能源作物等,转化利用技术主要包括直接燃烧、热化学法、生化法、化学法和物理化学法等,可转化为二次能源,分别为热量或电力、固体成型燃料、液体燃料(生物燃料乙醇、生物柴油和产!:.物原油等)和气体燃料(沼气、生物质燃气和氢气等),用于生活用能、运输及发电等l6],如表1所示。其中,可为农村居民提供生活用能的技术包括农村户用沼气技术、养殖场沼气工程、固体成型燃料技术、秸秆沼气技术、秸秆气化集中供气技术。本文将重点对_卜述几种技术进行技术和经济评价。表l生物质能转化利用技术一览Table1Listofbiomasseonversionandutilizationtechnologies原料来源技术类型产品川途农业、林业生产直燃发电技术混合燃烧发电技术气化集中供气技术固体成型燃料技术沼气技术水解技术费托合成农村户用沼气技术电力发电/供热生物质燃气固体成型燃料沼气燃料乙醇生物柴油沼气炊事炊事/采暖炊事运输南禽粪使养殖场沼气工程技术沼气/电力炊事炊事/发电/运输发酵法燃料乙醇能源们物农户散养养殖场或养殖小区甜高粱茎秆、甘蔗木薯等油菜籽、棉籽、麻疯树等运输化学法生物柴油各类农村生物质能转化利用技术的技术综合评价见表2。整体_L看,日前中国生物质能开发利用仍处在发展的初始阶段,不同种类技术的产业化水平并不平衡。农全国农村清洁能源与低碳技术学术研讨会论文集木文将以厂’均用能成本作为农村生物质能利用技术的评价指标,评价范围包括原料的收贮运、产{产、配送及终端用)`,使用等全过程。为了方便分析,木文同时选取柴