棉杆综合利用大有可为

　　摘要：新疆作为我国棉花生产主要基地，每年将产生大量棉花秸秆，合理有效地将这些棉花秸杆开发利用成可再生能源，对发展新疆农村经济，促进当地经济发展，加快新疆社会主义新农村建设起到积极的推动作用。本文通过对我区棉花秸秆资源及利用现状、世界各国政府和科学家对生物质能源的开发利用技术以及开发利用棉花桔杆资源益处的研究分析，得出：合理利用新疆棉花秸杆资源的特性，与企业、研究院所、大专院校合作，建立我区棉花秸杆利用技术引进消化吸收再创新体系，大力研究开发棉花秸杆的利用技术，建立以棉杆为主要原料的生物质能利用基地。开发利用棉花秸杆，增加农民收入，创造更广阔的农村市场前景。

　　1、新疆棉花秸杆资源及利用现状

　　新疆是我国的主要产棉地区，在自治区国民经济中占有很重要的地位。特别是在确定新疆“一黑一白”的发展战略以来，棉花的种植面积大幅度的增长，棉花亩产不断提高，对新疆经济发展和增加农民收入起到积极作用。

　　目前，新疆处理棉花秸杆的方法主要有两种：一是直接焚烧，热效率低，污染环境；焚烧产生大量的烟气，污染环境并伴随多种有害气体，对生态环境造成破坏。二是就地掩埋，由于秸杆密实，产棉区气候干燥，难以腐蚀；棉花桔杆较粗不能及时变为肥料，多次掩埋更增加了土壤的负担，使土壤的肥力下降。如果有效的开发利用我区的棉花秸杆资源，成为解决农村能源问题，促进农村经济发展的重要环节。棉花秸杆是一种可再生的生物质能，通过生物质能的转化技术，将棉花秸杆进行固化、炭化或汽化处理，转换成木炭、可燃气体或电力，作为洁净的能源为经济建设和人民生活服务，发展生物质能产业。

　　2005年，新疆棉花种植面积为1721万亩，棉花产量为180万吨，棉花秸杆产量约650万吨。如果全部棉花秸杆用于制取木炭，年产约200万吨，仅棉花秸杆原料就可使棉农增收5.25亿元，同时可解决37500个农村劳动力。根据棉花秸杆炭化技术试验表明，每吨棉杆原料可产木炭300公斤，木焦油24公斤，木醋液220公斤,其生产成本(含原料、电、水烘干燃料、设备折旧、人工工资等)500元，而目前木炭市场售价高达1600元/吨，木焦油为1200元/吨，木醋液为800元/吨，经深加工后木炭可达2200元/吨，木焦油为2800元，木醋液为1600元。按保守计算，每年处理100万吨棉杆，年产值可达10亿元。由此可见，开发利用新疆的棉花秸杆，将给棉花种植区带来巨大的经济效益，并形成新的产业。处理500万吨棉杆，相当于节约250万吨标准煤，带来巨大的社会效益。随着我国可再生能源法的颁布实施，生物质能的利用必将受到全社会的重视。开发利用棉花秸杆符合国家产业政策，对调整农业产业结构，增加农民收入具有现实意义，同时经济和社会效益明显，发展前景十分广阔。

　　新疆棉花秸杆资源统计数据表现状

单位：吨

地、州、市	棉花产量	秸杆理论产量	可利用量
			实物量	标准煤
全区合计	1949551	5848653	5848653	3174983.057
一、地方合计	1071791	3215373	3215373	1745488.2
乌鲁木齐市	105	315	315	171
克拉玛依市	5841	17523	17523	9512.4857
吐鲁番地区	18519	55557	55557	30159.5143
哈密地区	14356	43068	43068	23379.7714
昌吉州	118099	354297	354297	192332.657
伊犁州属县市	6773	20319	20319	11030.3143
塔城地区	113182	339546	339546	184324.9714
博尔塔拉州	58764	176292	176292	95701.3714
巴音郭楞州	144543	433629	433629	235398.6
阿克苏地区	281692	845076	845076	458755.5429
克孜勒苏州	8244	24732	24732	13425.9429
喀什地区	263334	790002	790002	428858.2286
和田地区	38339	115017	115017	62437.8
二、兵团	877760	2633280	2633280	1429494.857

　　备注:1、上表为2004年统计数；2、热质3800千卡/千克；3、收集系数为1。

　　2、棉杆综合利用大有可为

　　生物质能源的开发利用早已引起世界各国政府和科学家的关注。有许多国家都制定了相应的开发研究计划，日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划等发展计划。其它诸如丹麦、荷兰、德国、法国、加拿大、芬兰等国，多年来一直在进行各自的研究与开发，并形成了各具特色的生物质能源研究与开发体系，拥有各自的技术优势。生物质利用技术主要有：

　　（1）沼气发酵技术:沼气技术在我国大规模发展己有20多年的历史，至今技术水平已取得大幅度提高，并在我国广泛应用。例如，新的户用沼气池系统比以前效率更高、更方便、投资更少。新式沼气池的沼气产量一般可达到0.2～0.4立米/立米.天。我国还发展了多种厌氧消化工艺和反应器，如混合式反应器、厌氧过滤器、污泥床反应器和固定床反应器等。这些技术已广泛地应用于处理食品工业、发酵工业、制糖工业和制药工业的有机废水、生活污水及禽畜粪便等。沼气产气率一般在0.5～6立米/立米．天之间。

　　（2）热裂解技术：通过热裂解工艺，各种生物质均可转化可燃气、生物油。控制不同的反应条件，如温度、原料、压力、滞留时间等，可转化为不同形式的能源。典型的热裂解系统每处理1,000公斤生物质一般可生产200－250立方米可燃气、200－300公斤生物液体燃料。

　　（3）气化及发电技术：我国的生物质气化技术有了长足的进步。根据不同原料和不同用途主要发展了三种工艺类型。第一种是上吸式固定床气化炉，其气化效率达75％。该系统可将农作物秸秆转化为可燃气，通过集中供气系统供给居民炊事用能。第二种是下吸式固定床气化炉，其气化效率达75％，该系统主要用于处理木材加工厂的废弃物，作为烘干过程的热源。第三种是循环流化床气化炉，其气化效率达75％。该系统为发电提供燃料。

　　（4）压缩成型技术：将低能量密度的生物质，通过压缩，转换成能量密度较高的生物质能，减小体积，便于运输。我国发展的压缩成型机基本可分为两种：镙杆成型机和冲压成型机。镙杆成型机在我国已有10多年的发展历史，其技术关键是镙杆的使用寿命,冲压成型机目前尚在研究阶段。生物质能的大规模利用存在的主要问题是生物质的收集、压缩、成型、运输。因此，植物的收集压缩成型技术十分重要。

　　（5）生物质液体燃料技术:以生物质为原料生产液体燃料是一项令人关注的技术，生物质液体燃料，包括乙醇、植物油等，可以作为清洁燃料直接代替汽油等石油产品。我国的一些研究机构正在致力于发展新的生物质能转换技术，开展了利用纤维素废弃物制取乙醇燃料技术的探索与研究，主要研究纤维素废弃物的稀酸水解及其发酵技术，在中间试验中取得预期结果；利用甜高粱茎秆汁液制取乙醇燃料技术在我国也取得可喜进展，同时还开发了相应的高效乙醇发酵技术。

　　通过生物质能转换技术可以高效地利用生物质能源，生产各种清洁燃料（包括固态和气态），替代煤炭、石油、天然气，从而减少对矿物能源的依赖，减轻环境污染。目前，世界各国，尤其是发达国家，都在致力于开发高效、无污染的生物质能利用技术，以达到保护矿产资源，保障国家能源安全，减少CO2排放，确保国家经济可持续发展。

　　我国政府极为重视生物质能等可再生能源的产业化发展，《中华人民共和国可再生能源法》已颁布实施，明确规定“国家鼓励生物质燃料，鼓励发展能源作物”，“利用生物质资源生产的燃气和热力，应当接受入网；全额收购生物质并网发电等”；新疆维吾尔自治区人民政府在近期召开的全疆节能工作会议上，确定了“十一五”节能降耗目标任务，其中对可再生资源回收率在2010年达到65%以上。通过国家立法、自治区目标任务，鼓励生物质能的开发利用。国家发展与改革委员会制定了一系列优惠政策和产业政策，支持和促进可再生能源的发展。在这种大好形势下，我们结合新疆棉花秸杆的特性，与企业、研究院所、大专院校合作，建立我区棉花秸杆利用技术引进消化吸收再创新体系，大力研究开发棉花秸杆的利用技术，建立以棉杆为主要原料的生物质能利用基地。开发利用棉花秸杆符合国家产业政策，对调整农业产业结构，增加农民收入具有现实意义，同时经济和社会效益十分明显，市场前景广阔。

　　3、有效利用棉杆资源，推进社会主义新农村的建设

　　党的十六届五中全会将解决“三农”问题提高到很高的地位，制定了许多相关政策，在“十一•五”发展规划中，将建设社会主义新农村确定为明确的发展目标。广大农村可再生能源的有效利用，作为发展农村经济的有效手段得到政府的重视，可再生能源法的实施，已在法律上明确其在未来能源发展中的地位，对可再生能源的开发利用国家将逐步实施一系列激励政策。新疆作为我国棉花生产主要基地，每年将产生大量棉花秸杆，合理有效地将这些棉花秸杆开发利用成可再生能源，对发展新疆农村经济，促进当地经济发展，加快新疆社会主义新农村建设起到积极的推动作用，使广大的农民从中受益，表现在：

　　1、通过棉花秸杆的研究开发利用，将棉花秸杆由现在的焚烧和掩埋变为合理有效的利用，增加其价值，使农民从中获得经济收益，增加收入。

　　2、利用棉花秸杆气化、固化和气化发电技术，可为广大农村提供生活所需的能量，节约大量的常规能源。通过合理的规划利用，便于实现集中供电、供气，促进广大农村的城镇化建设。这样，不仅提高了农民的生活水平，也缓解了农村能源紧缺现状。

　　3、利用棉花秸杆气化、固化和气化发电技术，可使棉花秸杆得到统一合理

　　的应用。防止由于随便处置，对土质肥力的影响；防止由于焚烧时所产生的大量有害气体对环境的污染，以改善农民的生活环境。

　　新疆有着丰富的棉花桔杆资源，并且每年是可再生的，只要我们通过对棉花桔杆资源的开发利用，以引进、消化、吸收生物质能利用技术，结合棉花桔杆的特点，集成创造出以棉杆为原料的生物质能源应用技术，必将使棉花桔杆得到合理有效的利用，促进我国可再生能源的发展。

　　4、结论

　　（1）、建立棉杆棉籽开发专项基金，重点支持棉杆棉籽利用中的关键技术研究，解决推广应用中出现的技术难题。研制棉杆收集、成型、炭化、裂解、气化和发电成套技术设备，为大规模开发利用棉杆棉籽提供技术支撑，促进可再生能源产业的发展。

　　（2）、在新疆棉花大规模种植地区，建设“棉杆棉籽资源开发利用示范区”，制定优惠政策，吸引国内外的先进技术、人才和资金，在示范区内建设大型棉杆压缩燃料发电基地；以棉籽棉杆为原料的生物液体燃料生产基地；以棉杆棉籽的副产品为原料的绿色肥料生产基地。

　　（3）、生物质能是一种可再生、可运输、易储存、可控的理想能源，具有较好的经济性，我们以棉杆棉籽的转化应用为重点，建立棉杆棉籽利用技术示范基地，培养棉杆利用技术专门人才，促进生物质能产业的发展，逐步以优质的生物质能转化产品（固体燃料、液体燃料、可燃气或电力等形式）取代部分矿物燃料，解决能源短缺和环境污染等问题，为大规模使用生物质能积累经验。

　　（4）、把可再生能源的开发利用纳入自治区国民经济发展规划，制定生物质利用技术标准，加强技术监督和市场管理，规范市场活动，为可再生能源的推广应用和产业发展创造良好的市场环境。