中國主要農(nóng)作物秸稈可新型能源化生態(tài)經(jīng)濟(jì)總量分析

【摘要】：【目的】如何在保護(hù)生態(tài)環(huán)境和考慮秸稈資源開發(fā)成本的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)秸稈資源的合理開發(fā),對中國農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能發(fā)展規(guī)劃有著重要的意義。因此,從保護(hù)生態(tài)環(huán)境和開發(fā)成本角度,對可新型能源化利用秸稈資源的生態(tài)經(jīng)濟(jì)總量進(jìn)行評估,為生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)布局、優(yōu)先發(fā)展區(qū)域、優(yōu)先發(fā)展技術(shù)以及政策制定提供參考?！痉椒ā坎捎梦墨I(xiàn)調(diào)研法對研究秸稈還田量與水土流失、土壤有機(jī)質(zhì)和農(nóng)作物單產(chǎn)關(guān)系的文獻(xiàn)進(jìn)行梳理,在此基礎(chǔ)上提出土壤生態(tài)保留量的概念,并歸納出不同農(nóng)作物的基礎(chǔ)土壤生態(tài)保留量;根據(jù)基準(zhǔn)年農(nóng)作物單產(chǎn)、種植結(jié)構(gòu)和草谷比系數(shù),考慮土壤生態(tài)保留量和秸稈用途,對區(qū)域秸稈生態(tài)總量和資源密度進(jìn)行計(jì)算;對政府政策和相關(guān)項(xiàng)目成本進(jìn)行分析,設(shè)計(jì)發(fā)展情景和項(xiàng)目成本參數(shù),并以項(xiàng)目投資回報(bào)率為變量,計(jì)算不同回報(bào)率下項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)收集半徑;根據(jù)秸稈資源密度和經(jīng)濟(jì)收集半徑,計(jì)算項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)收集量,并與項(xiàng)目理論需求量進(jìn)行比較,整理出不同項(xiàng)目可用秸稈生態(tài)經(jīng)濟(jì)總量。【結(jié)果】中國主要農(nóng)作物可新型能源化利用秸稈生態(tài)總量約8 661.31萬t,主要分布在廣西、四川、山東和河南,主要由薯類、甘蔗和油菜秸稈構(gòu)成。當(dāng)投資回報(bào)率(ROI)為0時,現(xiàn)有技術(shù)水平和政策下,6 MW、25 MW直燃發(fā)電項(xiàng)目,12 MW氣化發(fā)電項(xiàng)目,年產(chǎn)5 000 t和10 000 t燃料成型項(xiàng)目可用秸稈生態(tài)經(jīng)濟(jì)總量分別為8 658.24×10~4、8 655.29×10~4、8 658.24×10~4、3 314.69×10~4和8 661.31×10~4 t。當(dāng)ROI為5%時,6 MW、25 MW直燃發(fā)電項(xiàng)目,12 MW氣化發(fā)電項(xiàng)目,年產(chǎn)5 000 t和10 000 t燃料成型項(xiàng)目可用秸稈生態(tài)經(jīng)濟(jì)總量分別為7 943.15×10~4、8 347.38×10~4、8 347.38×10~4、260.45×10~4和8 661.31×10~4 t。當(dāng)ROI為10%時,6 MW、25 MW直燃發(fā)電項(xiàng)目,12 MW氣化發(fā)電項(xiàng)目,年產(chǎn)5 000 t和10 000 t燃料成型項(xiàng)目可用秸稈生態(tài)經(jīng)濟(jì)總量分別為1 853.29×10~4、7 023.24×10~4、7 068.07×10~4、0和8 661.31×10~4 t。在現(xiàn)有技術(shù)水平和政策下,不同ROI下纖維素乙醇項(xiàng)目的可用秸稈生態(tài)經(jīng)濟(jì)總量均為0?！窘Y(jié)論】(1)現(xiàn)有政策對發(fā)電類項(xiàng)目有顯著的激勵作用,可適當(dāng)降低對年產(chǎn)10 000t燃料成型項(xiàng)目的補(bǔ)貼力度,提高發(fā)電類項(xiàng)目的補(bǔ)貼力度;(2)在生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)布局方面,現(xiàn)階段可優(yōu)先發(fā)展年產(chǎn)10 000 t秸稈燃料成型項(xiàng)目,可優(yōu)先在廣西、湖北、廣東、安徽、河南等地規(guī)劃建設(shè)12 MW秸稈氣化發(fā)電項(xiàng)目,其次可考慮在廣西、湖北、廣東和安徽規(guī)劃建設(shè)25 MW秸稈直燃發(fā)電項(xiàng)目,最后可考慮在廣西規(guī)劃建設(shè)6 MW秸稈直燃發(fā)電項(xiàng)目。 【作者單位】： 重慶理工大學(xué)低碳能源中心;勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 土壤生態(tài)保留量 秸稈生態(tài)經(jīng)濟(jì)總量 經(jīng)濟(jì)收集半徑 生物質(zhì)能
【基金】：國家自然科學(xué)基金(71573026) 重慶市研究生科研創(chuàng)新項(xiàng)目(CYS16223)
【分類號】：S216.2;F323.214
【正文快照】： 0引言 【研究意義】與林業(yè)木質(zhì)剩余物、禽畜糞便等生物質(zhì)相比,農(nóng)作物秸稈在時空間上分布相對集中,具有易收集、成本低等特點(diǎn),已成為發(fā)展生物質(zhì)能源的重要原料之一。同時,秸稈還田具有防止水土流失、維護(hù)土壤功能的作用[1],能減小化肥需求及其帶來的環(huán)境污染。中國作為農(nóng)業(yè)大

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