河北工业大学刘联胜：基于秸秆压块燃料的农村分户供热技术与推广模式

能源服务站既是成型燃料加工商，又是供暖服务商。后期发展目标是多个能源服务站互联互通，形成基于互联网+的区域供暖网络，将有助于在农村地区形成一种一二三产业融合紧密的供暖服务行业。

2018年12月19日，京津冀氢能产业发展暨环境治理大会于河北威县召开，本次会议由河北省威县人民政府、华北电力大学国家大学科技园、中关村华电能源电力产业联盟联合主办，中国电力云平台、北极星电力网承办，北极星储能网将对此次会议进行现场直播。河北工业大学能源与环境工程学院副院长刘联胜作题为《基于秸秆压块燃料的农村分户供热技术与推广模式》的演讲。目前我国氢能的技术标准情况国家标准有80多项，行业标准有40多项，还有地方标准有5项。从标准的构成情况来看，跟刚才的一样，我们目前都是在氢能产业化方面，氢能的其他运用方面标准设立得比较少。

河北工业大学能源与环境工程学院副院长刘联胜

感谢会务组给这个机会过来和大伙聊聊农村的问题，我今天主要介绍一下农村的问题。这几年我们都知道燃烧散烧把所有的毛病归到农村来，这几年京津冀针对农村散煤燃烧做了一系列的工作，收效甚微。我是来自河北工业大学的，是我们省唯一的“211工程”重点建设高效，是河北省人民政府、天津市人民政府和教育部共建高校。

第一部分介绍一下农村地区清洁供暖技术推广的应用现状，刚才也说到了我们的雾霾贫发，一下火车发现这比天津、北京、石家庄严重，这里有很多的问题，雾霾的成因没搞懂，协同治理是一个区域的问题。在工业领导，河北省做了很多的工作，关停并转、淘汰落后产能、转变能源利用方式，实施超低排放技术改造等方式，燃烧污染物排放得到有效的控制。那么在这个技术上，控制得这么好了，还是没有解决雾霾的问题，这就开始甩到河北省、京津冀地区每年有四五千万吨的散煤燃烧，会产生大量的污染气体，原因是燃烧技术落后，缺少必要的脱硫脱硝脱尘设施，北京、天津都搞得差不多了，到了12月份很多地区供不上暖，打算明年接着干，370多万肯定是要搞定的，没有回头路。

我们做了一些基本的考虑，从燃煤来说，农村用的燃煤炉很多，燃煤炉热效率是低于75%，夜间封火，低温缺氧燃烧时，热效率降低。不完全燃烧产生大量的CO，易于导致煤气中毒。人工佳美、人工除灰渣，生火、起火、除尘环节，焚烧污染物排放提高、室内空气品质恶化。我们不是不让烧煤，而是要烧好，我们现在是搞科研的，国家也在提倡搞科研，我们科研跑得太快了，把农村给丢了，没人做农村的科研，农村没有可用的技术。120天供暖期60平方米采暖面积（3间房）耗煤2.3吨左右，单位面积采暖成本24元/平方米，（燃煤630元/吨），室内平均温度16摄氏度，有一些老百姓觉得还是贵，多封火，这样室内温度也就下来了，也有13摄氏度的，所以农民在屋里面也会穿着棉衣。

在这个基础上我们提了基本的原则，李克强、习总书记都在提清洁供暖，这是国家必须要做的。但是后面要提的是“宜气则气、宜电则电，宜煤则煤”等，我们去年主推的就是燃气壁挂炉（气代煤），热效率是95到105%，氮氧化物排放60mg/平方米左右；根据室温自动或手动控制，安全性不好保障。可同时满足供暖和供热水要求，室内空气品质高，但室内声环境差（全预混燃烧诱发仍声耦合振荡，噪声60dB左右），额定功率过大。另外我们农村一般的供暖面积都不会很大，40到60平方米，频繁的启动，这是它的问题。我们也算了，现场调研，同样是那个房子，60平米，大概120天需要1200方天然气。如果按照市场价，现在河北省和别的地方不太一样，有的地方是2.68元，有的是2.4元，如果没有补贴的话，一平方是50多块钱。我们河北省的补贴一方气补贴一块钱，去掉了补贴是33.4%，室内温度是18度左右，老百姓觉得太贵，每天只供七八个小时来维持室内的温度，所以是分时段的供暖。

还有推广的是空气源热泵，我们这个地方不会有极寒的天气，能效比在3到3.5，潜在排放可按照电煤折算。根据室温自动启停，室内空气品质相对好，但由于声环境较差，室内噪声大于40dB，折算下来的成本是34.6元/平方米，补贴后为27元/平方米。如果室外温度比较低就麻烦了，寒冬的时间长，能耗就明显提高，额定功率过大。我在农村租过房子，也拿过相关的数据。

第三种是秸秆成型燃料炉（生物质代煤），炉具热效率是80%左右，实际供暖热效率大于85%，但是它的缺陷就是夜间需要封火，由于秸秆燃料和煤是不一样的，一旦低温缺氧下，化合物就会转化为焦油，同时水蒸气冷凝产生污水，以颗粒为燃料的炉具可连续运行。120天供暖期、60平方米采暖面积，需消耗成型燃料3吨，单位面积采暖成本，如果用颗粒料现在市场价1000元左右，压块成本是550元左右，只有煤的一半左右，成本基本上是27元到50元，成本也不低。如果和前面用的电和煤气享受同样的补贴，农民还是不能接受。农民们一边承认这个东西改善了我们的生活，一边存在很大的对这个燃煤散烧的代替有很大的抵触。

为什么农民抵触，政府很起劲，卖炉子的很起劲，觉得很有市场，就底层的农民不起劲，农村的问题不是简单的问题，不是政府一说我们做这个事就做得动的，除非所有的补贴政府都给，农民只享受。首先是政府在推，说这是国家要求，第二是中间涉及到政府采购，供应商就来了，施工单位也很愿意做施工，如果我们大量的燃气壁挂炉到了农村，大家肯定很高兴，农民要体会给我补贴多少，我花多少钱，这里面有一个实施目标、实施主体、实施对象，我们不同的群体对这个事认识是不同的，利益是有冲突的，这就是反反复复的原因。我们燃气壁挂炉和燃气热泵还有反复的可能，这一两年还没有见到反复，秸秆压块已经反复了好几回了，那就是替代燃煤散烧。这里面有很好的前面做失败的例子，我们应该吸取教训。我们明确的实施目标就是低成本的清洁供暖，低成本针对的是实施对象，另外一个是不当家，农民负担得起的情况下，清洁是面向社会，面向未来的，农民都能认识得到，但不让老百姓负担太多是大家认识不到的。大家针对的对象是低收入的农民群体，农村里面富的人无所谓，但是有一部分农户能不能改就不改，甚至改了还要烧煤，所以实施对象的感受最终会决定我们的成败。

实施对象有两种，政府玩命加大补贴，老百姓肯定愿意，但是政府的钱从纳税人来的，这里面会有很大的问题。后面又做了一个分析，我们叫做A，供暖费用和家庭总收入的比例，因为我们城市也在采暖，每天24小时，不管用什么方式都是24，就拿河北省的收入来讲，城市的人均收入，2016年是28000元，到了2017年比2016年低，是由于2017年大规模的停产，造成好多人口的收入降低，农民的收入更低。对城市居民来说，你的供暖还是按照60平米，一平多少钱去算，对城市，你供暖的费用只占你总收入的1.7%，但是对于农民来说，农民的收入是9000多块钱，大概一万块钱，但是我们还有人均支出，城市大概剩下三万块钱，农民没有剩下钱。所以你的成本上去了，发现家里没有钱了，这里面就导致了问题。燃煤、燃气、燃电在家庭里面占的4%、11%、16%，多数农村人是到平均收入下面，所以供暖比例会在收入里面更高，这就很有问题了，谁都心疼。我一直在想我要买车，特斯拉降价十万，和我也没有关系，也就是十万块钱的车降到五万我赶紧买一辆，农村就是这样的。

我们做的一些调研情况，在农村做问卷调研，做实际的考察，农民是认可的，室内温度提高了，温度和费用的测试，实际上室内温度比燃煤高两度，他觉得确实暖和了，排放也降低了，我们室内的PM2.5都比原来低了，但就是费用高了。也就两个方案，第一个是提高补贴额度，按照当地的实际情况，现在的省份补贴是一样的，各个地区都一样，但是各个地方的农民收入是不一样的，这可以适当的改变。第二是期限，有的省份是三年，农民就会想三年以后怎么办？三年以后收入上不去还是会烧煤。第三是创新发展模式，只有去想别的招儿。我本身这个科技组做农村秸秆压块十多年了，从做炉子到做模式，也一直在思考，我们正好遇到了农村这个供暖工作来来回回，一开始不支持，再支持再不支持，所以我就介绍一下我们的工作。其实国家是支持秸秆压块技术的，2017.12号文里面都有，如果成型燃料价格降下来，市场价600元，农民还是用不起。

实际上又回到农作物秸秆上了，农作物秸秆利用现状是大家关心的，青储经粉碎发酵后作为饲料是最好的，本身比例就不大。第二是机械还田，大概有50%的机械还田，机械还田的问题是因为土壤里面过量的碳必须用氮去平衡，病虫厉害，一刮风就躺下了。河南现在还田得越来越少。第三是做炊事燃料，实际上在我小时候，有一个词特别好炊烟袅袅，实际上就是污染物排放多了，颗粒多了。第四是电场的集中燃烧，危险就有一个秸秆电塔，做了这么多年都说赔钱，一度电补贴四毛多钱还赔钱，也就是运输成本太高，运输是有问题的，消耗了高质量的油，把低质量能源运到这里烧是有问题的，如果只靠补贴去维持，资本是最好的选择，如果一个行业只是靠补贴去维持，你做不长，这有点打击做青储的。这里面涉及到成型燃料，国家补贴了几年，现在不补贴了，它的目的是把燃料密度提高，降低运输成本，但实际上毕竟密度提高，最高也就是1方1.2吨，烧起来也不好烧，所以都是有问题的。我们提出的来就是就地生产，秸秆就是就地的，就地去用，老百姓自己用自己家的最便宜。下面我们做了一个成型燃料的分析，实际上就是灰分除外，灰分是很少的，大概在10%左右，多数的就是固定碳、少量的水分。但是它有一个特点，和煤不一样，燃烧周期特别短，20分钟，不管是块还是叶，20分钟烧完。这里面必须考虑，这个东西扔进去了一会儿就烧完了，劳动强度太大。这种燃烧熔点比较低，如果温度比较低就会结渣。还有晚上尽量不封火，持续的燃烧，只要比450度高就没有焦油，也不会有冷凝下来的水。

户用成型燃料供暖装备，额定功率10KW，适用于50到150平方米供暖面积，双塔结构，占地1平方米。第二是自动输料装置，12小时自动运行，可输送压块、玉米芯、树枝和秸秆切断等。热效率大概是90%，我们做了各种排放的测试，目前来说粉尘没有除尘装置的是65毫克，后面我们计划再加一个除尘装置。氮化物排放是80毫克，一氧化碳排放是现在能做到1.02%。实际上有了炉子不是关键，技术特点不再过多的去说了，实际上就是低温燃烧组合到一起。既使我们把燃烧装置做好了，燃料的成本又成了这个技术往下走的一个因素，原料价格过高，成型燃料现在走的模式一般就是固定的成型点，一个秸秆从农民手里面收成型，再销售，这里又是一系列的难点，涉及到农民、运输人员、经营商等等。为了弄好这个事情，反正秸秆在地里扔着，索性我帮你收走，农民一分钱没到手，转了一圈收到，压块成本是550元，农民会觉得我自己的东西，转了一圈，我还买回来，所以这是逻辑的问题。农民群体因为在这个清洁供暖里面是双重身份，是原料的生产者，同时又是成型燃料的消费者，你们这些人应该是围绕着我转，是为我服务的，所以农民是主体还是对象？这农民不认可，农民把价格提起来，反正我不用，现在就是这种情况。中间群体，原料收购压低价格、成品出售抬高价格，趋利是基本的原则。地方政府是只要不就地反少就好，散置的秸秆几乎变成了过街老鼠。我们能不能把中间商去掉，只有一个东西对农民，甚至对着农民这些东西也是农民自己承担的，这个组织对着农民做服务。这里提出来互联网+，这里模仿城市供暖来的，集中的热源通过管道输送到家里，城市集中供热属于公共基础服务业，集中热源产生热量，通过管网分配至相对急骤的热用户。热用户根据用热量或供暖面积缴纳采暖费，供热公司基于燃料使用量结算燃料费用。这到了组织关系，能源服务站和农民群体之间农户构成了一种双向C2S关系，相互依存、相互激励。农民既是秸秆原料的生产供应者，又是压块燃料的消费者，同时还是供暖服务对象。能源服务站既是成型燃料加工商，又是供暖服务商。对拥有不同类型、不等量秸秆的农户，可通过购买、补差价、代加工、置换、敌寇等多种形式获得秸秆压快燃料。组织有两个部分组成，一个是服务站，可以由农民自己组织，如果钱不够可以找投资商，实际上是能营利的。投资商主要负责初期投入、营销管理、与政府部门协调等工作。村民合作组负责服务站场地、秸秆储存场地、原料和成型燃料运输。服务半径不能超过4公里，一般我们规划就是年产大概5000吨，是一个饥饿市场，并且一般的在河北省这5000吨不够这个辖区内所有的人用，谁家有秸秆，谁家就可以用。这一个站大概六七十万就够了。

对于农民来说，原料是自己的，不考虑原料价格，一平10块钱，如果考虑供暖服务，一天收五块七块，如果政府补贴，所有的收费就不要了，光靠补贴就能活着，是这样一种情况。我们算了一下回收期一到两年，对于农民来说，我们这个服务站每年给他分红，这里面涉及到农民的问题，让农民年年得到利，但有一样，分红不许拿走，抵扣明年的。后期发展目标是多个能源服务站互联互通，形成基于互联网+的区域供暖网络，将有助于在农村地区形成一种一二三产业融合紧密的供暖服务行业。当农作物秸秆不再是农业废弃物，规模化种植。

（以上内容根据速记整理，未经嘉宾审核）

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