春种一粒粟,秋收万颗籽。金秋时节,河南省商水县汤庄乡万亩玉米进入丰收季。与往年不同的是,今年玉米收割不仅省钱方便,而且更加清洁。改善农村人居环境,加强农村生态文明建设是全面推进乡村振兴的重要一环。9月中旬,大河财立方记者走访当地,探寻他们的绿色生产方式,在玉米颗粒归仓后,如何做强秸秆综合利用,做到“秸”尽所“能”。
秸秆处理是个大难题
“以前大家掰完玉米还要割秸秆,再一趟趟往家拉,费时费力不说,堆在家里还占地方,当烧柴也不环保。”
9月18日,刚下过小雨的商水县汤庄乡弥漫着泥土香,空气清新令人心旷神怡,沿路两旁的玉米地正在等待着收割。汤庄乡娄冲村玉米种植户老娄告诉记者:“自去年以来,村合作社与公司合作后,帮大家联系了农机手,省心省钱又省力,既方便后续耕种,又能减少病虫害。”
秸秆的处理一直是农村环境治理的难题,它不仅关系到环境保护和农业生产,还影响到农民的生计和乡村的可持续发展。
“往年秋收后,留在地里的秸秆一直都是大难题,村里还得安排专人值班,防止焚烧秸秆。”娄冲村村支书娄广栋说,现在好了,经过豫天公司技术手段变成天然气和肥料,秸秆有了好出口。
记者注意到,在娄冲村附近不远处,这里配建四个大型的秸秆贮存池。该秸秆收储点负责人介绍:“我们主要收割附近村的秸秆,如果四个贮存池都装满,大概能容下9万吨,这也是附近村庄玉米秸秆的总产量。”
上述收储点负责人说:“秋收期间,附近村民几乎不用费太多事儿,合作社已经帮助村民联系了农机手,要比他们自己找还便宜,这样还能节省村民的开支。这些秸秆运送到贮存池后,经过压实存储,最后会运送到天然气工厂。”
秸秆“摇变”天然气
商水县是典型的农业县,耕地面积139万多亩,每年的秸秆产生量约130万吨,而像汤庄乡这样面临秸秆处理难题的乡镇也有很多。如何消化和利用好,让它不再成为农民的负担,解决好环境和民生问题,当地想了不少办法。
2020年,商水县引进生物质气公司——河南豫天新能源有限公司,该公司投建了“商水县农业废弃物综合利用生产天然气”项目,主要帮助当地解决资源以及能源利用问题,而秸秆变“气”就是其中工作之一。
当天,记者一行来到豫天绿色能源发展(商水县)有限公司(以下简称豫天商水公司),参观了生物质项目秸秆粉碎车间、喂料车间、有机肥发酵车间、有机肥制粒车间、提纯区、沼液暂存罐、厌氧发酵罐等核心厂区。在这里,记者也看玉米秸秆“摇变”的整个过程,玉米秸秆不只能变成天然气,还能变成有机肥、食品级二氧化碳、沼液等。
“我们这个项目总投资6亿元,项目通过国际先进的干式厌氧发酵技术,可年处理玉米秸秆20万吨,生产天然气1800万方、固体生物有机肥7.5万吨、食品级二氧化碳2.2万吨、沼液2万吨,每年可减排35万吨二氧化碳。整个项目或将成为全国利用同类技术规模最大的单体生物质项目,具有极强的示范带动效应。”豫天商水公司项目负责人崔辰向记者介绍道。
啥叫干式厌氧发酵技术,有何优势?“我们很多人知道沼气技术,它是采用湿法厌氧发酵,在处理秸秆方面产生的问题较多。”在厂区,该公司技术负责人对记者表示,“相较于传统的湿法技术,横向塞流式干式厌氧发酵技术以单一干黄玉米秸秆为原料,解决了黄秸秆工业化发酵过程中产气率低、气量不稳定的技术瓶颈。工艺成熟稳定、设备自动化程度高,具备大型工业化制天然气的生产运营能力,可保证全年正常生产,具有产气效率高,单位产品能源消耗低,沼渣沼液循环利用,碳减排量大等明显优势。”
值得一提的是,原料不单“身边取”,产品还能实现“自产自销”。
“我们厂区利用当地秸秆产生的天然气能保证整个县的使用。”据崔辰介绍,该项目预计今年底正式投运生产,目前进入设备调试期,有6个发酵罐体试运行,单日最高生产天然气5万余方,提纯天然气2.6万余方,已成为豫东豫南地区“气化乡村”工程的补充气源。
新模式获多方认可
记者在采访时了解到,对于这种统筹处理农业生产废弃物的新模式,当地各部门也给予极大的肯定与支持。
在接受采访时,商水县人民政府副县长、汤庄乡党委书记李永康认为,今年汤庄乡大面积收储玉米秸秆,不仅降低了政府对秸秆禁烧的管理成本,极大地减少了农民秸秆偷烧的行为,对于整体空气环境和道路环境治理起到极大促进作用。
这种生物质气项目收储模式,不仅节省了农民收割成本,同时秸秆离田也降低了秸秆还田所需的施肥降解和防治病虫害农药等种植成本。
商水县农业基础雄厚,物产资源丰富,秸秆处理和高效利用一直是该县的头等大事。“当下,我县正处于玉米收割期,处理好秸秆问题不仅有利于秋收秋种工作有效推进,而且更有利于推动商水县绿色经济可持续发展。”商水县农业农村局副局长程海军表示。
在程海军看来,依托商水县丰富的秸秆资源,商水县农业废弃物综合利用生产天然气项目可加快推进秸秆高值化利用,通过政府、企业、合作社、机手“四位一体”的秸秆收储模式,打通秸秆废弃物收集处理、储存、运输、利用等环节。“以往秋收时节,农民自行联系农机手进行零散式秋收作业,不仅费事费力,秸秆还田后也易造成病虫害、土地结块减产等问题。”
“四位一体”秸秆收储模式中,合作社与企业签署秸秆收储协议,统筹组织农民及农机手,选定收储地块,集中进行农作物收割,并将秸秆废弃物清理运输至企业收储点。“企业通过合作社补贴机手让利农民,不仅节省了农民粮食收割、秸秆离田等种植成本,同时保证了企业所需原材料供给的稳定性。”程海军认为。
商水县农业废弃物综合利用生产天然气项目是河南省“三个一批”重点项目,也是我省落实“十大战略”的具体体现,尤其对县域经济发展起着重要推动作用。
“该项目作为农村能源革命在商水县的典型实践案例,是国家重大战略实施过程中积极支持的项目类型。”在接受采访时,商水县发改委副主任冯志华表示,作为评价营商环境的一项重要指标,该项目通过“生物质气+绿电”等多能互补形式改善用能结构,为当地产业经济发展提供强有力的能源保障,全力推动县域经济社会高质量发展,促进当地生产加工、智能制造等产业转型升级,起到“延链、延补、延强”作用。
同时,在发展绿色农业、改善农村人居环境,增强农村生态文明建设,助力乡村振兴和“双碳”目标也发挥着重要的作用。
冯志华认为,未来,随着碳排放权交易市场的日趋完善,该项目的碳减排量可加入“碳排放额度”使用指标的交易。出让指标所得的资金,又可用于商水县碳达峰碳中和、节能降耗和低碳生活等工作的推进。
生物质能未来潜力大
秸秆属于农业生态系统中一种十分宝贵的生物质能资源。农作物秸秆资源的综合利用对于促进农民增收、环境保护、资源节约以及农业经济可持续发展意义重大。
这种模式的未来前景和潜力又如何?
从政策层面看,今年6月底,农业农村部办公厅印发的《关于做好2023年农作物秸秆综合利用工作的通知》提出,2023年,建设400个左右重点县、1600个秸秆综合利用展示基地,全国秸秆综合利用率保持在86%以上。在河南,已出台了《河南省“十三五”能源和大气环境规划》等政策文件,明确提出推进秸秆综合利用,减少秸秆露天焚烧的目标和任务。同时,河南省还成立了以省政府主要负责人为组长的能源与大气环境联席会议制度,统筹推进秸秆综合利用工作。从中央到地方,已足见对秸秆综合处理的重视,其市场潜力也不言而喻。
谈及未来发展,豫天新能源相关负责人认为,作为省内“气化乡村”建设的“主力军”,豫天新能源采用国际领先的ESG投资理念,在项目设计规划、建设和运营管理等全过程贯穿绿色和谐生态环保的理念,正在打造具备全国示范效应的绿色生态工厂。同时,该项目可通过生物质气+绿电等多能互补形式改善农村用能结构,带动当地秸秆收储、装卸运输、燃气供应、有机肥销售等多个相关产业的发展,提升乡村基础设施建设和基本公共服务水平,优化乡村产业发展环境和竞争力。
“未来可将农业、农村服务业、旅游业等产业进行有机结合,加强农产品加工、休闲旅游、文化传承等各领域的产业融合,可实现多方共赢,提升产业附加值,深入推进农村生态文明建设,引领乡村产业经济绿色发展。”上述负责人说。
农业农村部成都沼气科学研究所政策团队首席、博士生导师张鸣鸣在接受记者采访时表示,生物质能是重要的新能源,直接或间接来自植物的光合作用,具有广覆盖、可再生的特点,是典型的绿色低碳能源,在全球化石能源供需格局发生巨变以及碳减排压力背景下,未来生物质能将占据更为重要的地位。
与此同时,现代生物天然气产业贯穿农业、工业和服务业,产业链条长、带动作用强、综合效益好,发展天然气-生物天然气产业对壮大新经济增长点、助力我国如期实现碳达峰碳中和潜力巨大。
记者手记:小秸秆可为河南能源战略贡献力量
在新的能源时代,秸秆的价值被重新认识和开发。其中,玉米秸秆转化为天然气等资源更是显示出巨大的潜力。在这次调研中,笔者也逐渐意识到,小小的秸秆利用起来却是大学问。这种可持续发展的能源策略不仅有助于解决农村环境问题,提高乡村生活质量,还有望为河南省的能源战略贡献力量。
首先,从技术角度看,玉米秸秆转天然气等资源的过程已经相当成熟。采用相同技术成果的河北临漳秸秆综合利用项目已成功运行四年。生物质转化为天然气的过程具有高效、环保、节能等优点,可实现能源的再生和循环利用。
其次,玉米秸秆的收集与储存也具有一定优势。河南省是中国的主要玉米产区之一,每年都会产生大量的玉米秸秆。这种丰富的资源为玉米秸秆转化为天然气的项目提供了坚实的基础。同时,秸秆的收集、运输和储存相对容易,且分布广泛,这为大规模生产提供了便利条件。
经济效益方面,玉米秸秆转化为天然气具有显著的优势。相较于传统的能源利用方式,天然气的生产和使用更加清洁、高效,能够大大降低环境污染。此外,玉米秸秆作为可再生资源,其使用成本低于煤炭等传统能源,有望为河南省的能源供应提供新的经济动力。
社会效益方面,玉米秸秆转天然气的推广将为河南省“气化乡村”工程提供气源保障。通过这种方式,乡村地区的能源供应将得到保障,农村环境将得到改善,农民的生活质量也将得到提高。
总之,玉米秸秆转化为天然气是一项具有深远意义的事业。它不仅有助于提高天然气的自给能力,缓解能源短缺的压力,提高我国在国际能源市场的话语权和议价能力;更有助于河南省实现“气化乡村”工程的目标,打造乡镇燃气从生产、储运到综合应用、终端服务的完整产业链。这无疑是一种对环境友好、经济效益显著、社会效益显著的能源解决方案。