化石能源

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化石能源范文第1篇

最近，一项由清华大学等研究机构的学者完成的研究引起广泛注意。这一研究讨论了我国供暖造成的排放对人均期望寿命和其他健康指标的影响。一些媒体将研究的结果解读为供暖造成的大气污染造成了北方居民比南方居民期望寿命低5.5年，一时舆论大哗。

抛开媒体对研究结果是否存在误读的争议不谈，这一研究触碰到了一个重要的问题：化石能源使用和健康的关系是什么？

化石能源也有功绩

高耸的烟囱中升腾的黑烟、汽车难闻的尾气排放，这一景象恐怕是大多数民众对燃煤、燃油等石化资源使用的直观印象。无论是温室气体排放，还是对民众健康有直接印象的总悬浮颗粒物等污染物的排放，的确都和石化资源的使用密切相关。以全球聚焦的温室气体排放为例，正是由于工业革命后石化资源的大量使用排放了大量的二氧化碳等，造成了全球平均气温的持续上升。而我国民众也明显感到伴随经济发展，电力、汽油消费的快速上升，以及大气环境的不断恶化。

在针对污染对健康的研究中，和石化资源使用密切相关的大气污染对健康的负面影响大多得到证实。因此，不少关心环境与健康的热心人士，常常对于石化资源的使用保持负面的态度。

那么，石化资源的使用对健康真的是百害而无一利吗？答案当然是否定的。石化资源的大规模使用是支撑工业革命后现代经济发展的柱石，而工业革命后，无论世界人口总数还是人均期望寿命都有飞跃式的增长。大量研究证实，无论是根据历史数据纵向分析还是对不同国家纵向比较，我们都可以观察到能源供应能力强的国家，其健康水平往往较高。

除了促进了经济的发展、提高了人民收入和用于健康卫生的公共投入外，石化资源及其产品（如电力）的廉价供给对健康的正面影响是多方位、渗透在日常生活的点点滴滴中的。以燃煤供暖对健康的影响为例，燃煤带来的污染固然造成了心肺系统疾病发病率提高等负面影响；但是通过燃煤而实现廉价供暖，也会让更大范围的北方居民避免暴露在极为寒冷的环境中，这也会降低寒冷季节居民心血管疾病引发猝死的风险。如果因为燃煤污染而不提供或少提供供暖服务，那么对居民的健康很可能反而带来负面的影响。

即便是采用天然气代替燃煤供暖，供暖成本上涨也会挤占更多公共财政和居民可支配收入。考虑到我国北方广大地区的经济水平和财政收入，这一间接对居民健康的负面影响很可能也是显著的。

石化资源对健康的正面影响还体现在一些令人意想不到的方面。根据加州大学伯克利分校Barnosky的观点，正是由于工业革命后人类能源使用方法和结构发生根本变化、石化资源大规模使用，家禽的数量才有大量的增长。这一增长带来的，是工业革命后肉蛋等的供给量巨额提高、价格大幅下跌，使广大中下阶层居民能以便宜的价格更多的摄入蛋白质。

与此同时，塑料等石化资源产品的使用，也使反季节蔬菜等价格大幅下降，极大的均衡了冬季居民摄入的营养。这不仅对居民的健康有极为正面的意义，也支撑了更多人口更好的生活。

绿色税改，才是调节之道

石化资源的使用既对提升人类健康水平和寿命延长做出了巨大贡献，也因其严重的污染排放对居民的健康带来了显著的负面影响。因此，无论是高唱赞歌或一棒子打死，都不是客观评价石化资源使用的正确态度和方法。那些看到石化资源的污染就大声疾呼回到自然生活、停止采煤用油的政策建议更会带来深重的人道主义灾难和更严重的生态环境破坏。

以塑料这种石化资源产品为例，全面禁绝其使用，只会造成市场对各种纤维的需求高度依靠树木，从而导致更严重的林业开采和快速生长经济林对原始森林的取代等严重后果。

评价石化资源使用对健康的影响，需把握两大原则：一是客观认知技术水平的约束，二是树立“有效使用”的观念。以燃煤供暖为例，在目前的技术条件下，大规模用天然气代替煤供热，就会带来供暖成本的大幅攀升，这是由现有技术条件限制造成的，短期内无法改变这一现状。

同时，降低供暖水平固然有损害公众健康之虞；但过度的供暖水平对降低心血管疾病发病率等的效果有限，还会带来严重的污染。有效的供暖水平，应当是抵消了燃煤污染带来的损害后，对居民健康具有促进作用的最大温度设定。低于有效温度设定，则供暖不足；超过有效温度，则供暖过度，造成供暖带来的健康损害过大。

而确保“有效使用”的关键是让石化资源及其产品价格充分体现环境污染损害。要看到，我国由于石化资源的生产和使用带来的环境问题，不仅造成了全面性的污染问题，更重要的是造成了“环境不公平”。因为石化资源及其产品价格过低，没有体现其环境损害成本，造成资源开采地和产品生产地受到了严重污染，当地居民利益受到严重损害；但获利的却是资源开采者、产品生产者和远在其他地区的消费者。

这样的结构只会造成过度消费、过度开采和过度生产，当地居民健康受损但未得到足够补偿，但消费者健康获益却未足额支付他们对当地居民带来的损害。要解决这种过度污染和环境不公平、确保石化资源使用的有效，就应当着手进行“绿色税改”。

所谓“绿色税改”，就是通过环境税等市场型政策工具将石化资源开采和生产过程中的生态环境损失纳入到生产者和消费者的成本中；并运用税收所得补偿因环境污染而受损的当地居民。

要特别强调的是，绿色税改不仅是加税，还要减税。由于环境税等非扭曲性税种的开征，财政对所得税等扭曲性税种的依赖程度可以下降。因此政府可以通过降低扭曲性税种税率来冲抵环境税开征对经济运行产生的负面影响。与此同时，绿色税改还能通过市场机制激励节能环保技术的利用和开发。

化石能源范文第2篇

根据对“十二五”时期经济社会发展趋势的总体判断，按照“十二五”规划纲要总体要求，综合考虑安全、资源、环境、技术、经济等因素，《规划》提出了2015年能源发展的主要目标：

——能源消费总量与效率。实施能源消费强度和消费总量双控制，能源消费总量40亿吨标煤，用电量6.15万亿千瓦时，单位国内生产总值能耗比2010年下降16%。能源综合效率提高到38%，火电供电标准煤耗下降到323克/千瓦时，炼油综合加工能耗下降到63千克标准油/吨。

——能源生产与供应能力。着眼于提高安全保障水平、增强应急调节能力，适度超前部署能源生产与供应能力建设，一次能源供应能力43亿吨标准煤，其中国内生产能力36.6亿吨标准煤。石油对外依存度控制在61%以内。

——能源结构优化。非化石能源消费比重提高到11.4%，非化石能源发电装机比重达到30%。天然气占一次能源消费比重提高到7.5%，煤炭消费比重降低到65%左右。

——国家综合能源基地建设。加快建设山西、鄂尔多斯盆地、内蒙古东部地区、西南地区、新疆五大国家综合能源基地。到2015年，五大基地一次能源生产能力达到26.6亿吨标准煤，占全国70%以上；向外输出13.7亿吨标准煤，占全国跨省区输送量的90%。

——生态环境保护。单位国内生产总值二氧化碳排放比2010年下降17%。每千瓦时煤电二氧化硫排放下降到1.5克，氮氧化物排放下降到1.5克。能源开发利用产生的细颗粒物（PM2.5）排放强度下降30%以上。煤炭矿区土地复垦率超过60%。

——城乡居民用能。全面实施新一轮农村电网改造升级，实现城乡各类用电同网同价。行政村通电，无电地区人口全部用上电，天然气使用人口达到2.5亿人，能源基本公共服务水平显著提高。

——能源体制机制改革。电力、油气等重点领域改革取得新突破，能源价格市场化改革取得新进展，能源财税机制进一步完善，能源法规政策和标准基本健全，初步形成适应能源科学发展需要的行业管理体系。

化石能源范文第3篇

1.1DER-CAMDER-CAM

能够以微电网年供能成本(购电成本、燃料成本、分布式能源等年值成本及运行维护成本)最低和/或CO2排放量最低为优化目标进行单一或多重目标的优化规划，可确定微电网内部分布式能源最优的容量组合以及相应的运行计划。目前该模型能够考虑光热、光伏、传统/新型发电机、CHP、热/电储能、热泵、吸收式制冷机、电动汽车等多种分布式能源和储能设施。DER-CAM中负荷模型包括纯电负荷、冷负荷、冷冻负荷、供暖负荷、热水负荷、纯天然气负荷共6类。

1.2HOMER

可再生能源互补发电优化建模(HybridOptimizationModelforElectricRenewable，HOMER)是由NREL资助开发的可再生能源混合发电经济-技术-环境优化分析计算模型，主要针对小功率可再生能源发电系统结合常规能源发电系统形成的混合发电系统进行优化。HOMER以净现值成本(可再生能源混合发电系统在其生命周期内的安装和运行总成本)为基础，模拟不同可再生能源系统的规模、配置，在一次计算中能同时实现仿真、优化和灵敏度分析3种功能。其优化和灵敏度分析算法，可以用来评估系统的经济性和技术选择的可行性，可以考虑技术成本的变化和能源资源的可用性。其能够模拟系统的运行过程，提供全年每小时各种可再生能源的发电量及系统电力平衡情况;能够详细计算系统全年燃料、环境、可靠性、电源、电网等各项成本;能给出不同限制条件下的最优化可再生能源发电规划方案。HOMER的优点在于其灵活的系统建模能力，能够对多种可再生能源、发电技术进行建模仿真，储能模型考虑了飞轮、蓄电池、液流电池以及氢储能。HOMER能够对并网型和独立型微电网系统进行建模仿真，支持基于全年8760h能量平衡仿真的系统容量优化以及参数灵敏度分析。其应用范围广泛，适用于不同规模的系统，目前已在城市、海岛、村庄、社区、住宅等规模下的可再生能源规划及电网优化设计中得到应用。此外，HOMER还能提供不同系统配置下详细的经济分析结果，但不足是作为能源规划分析软件，没有对网络进行建模。

1.3H2RES

H2RES是由克罗地亚萨格勒布大学于2000年开发的能源规划程序。该程序能够模拟不同研究场景(不同可再生能源、间歇式能源渗透率、不同发电技术)下能源需求(水、电、热、氢)、储能(氢储能、抽水蓄能、蓄电池)与供给(风、光、水力、地热、生物质、化石燃料或电网)之间的平衡。H2RES模型包括除核电外的各种热发电技术以及除潮汐能外的各种可再生能源技术，也包括不同的储能与转换技术。在进行风电、光伏和水电模拟时，需输入从邻近的气象站获得的风速、太阳能辐射和降水等气象数据，H2RES可由此输出合适的可再生能源技术参数。H2RES模型尤其适合提高海岛、偏远山区等独立型系统或与电网连接比较脆弱的并网型系统的可再生能源渗透率及利用率分析。此外，H2RES也可以作为单个风能、水力、光伏发电并网的辅助规划工具。

1.4HOGA

基于遗传算法的混合优化设计软件(HybridOptimizationbyGeneticAlgorithms，HOGA)由西班牙Zaragoza大学电气工程系开发。HOGA采用遗传算法对混合系统进行优化设计，其仿真时间为1h，在此期间所有参数都假定为常数。应用HOGA可以进行单目标或多目标优化。该软件可对组成混合发电系统的光伏发电机、风力发电机、蓄电池、水轮机、柴油或其他燃料发电机、燃料电池、电解槽、氢储罐、整流器和逆变器等组件的数量及种类进行优化，同时混合系统的控制策略和蓄电池的荷电状态设置点也可通过该软件进行优化。

1.5DCOT

联产设计工具包(Designer’sCogenerationOptimizationToolkit，DCOT)是中国科学院广州能源研究所在十余年的科研成果的基础上，研发的面向节能设计者的集成GAMS和Dest的辅助设计计算软件。软件基于数据库进行编程，具有完备的设备库和模型库，不同地区能源价格数据库，空调负荷数据库，另外还有算法库，包括线性规划、非线性规划、混合整数线性规划和混合整数非线性规划等算法。DCOT主要应用于需要进行能源优化设计(包括供电、供热和供冷)的场合。不仅可以应用于普通建筑，还可以应用于区域能源规划。在使用DCOT进行能源规划前，可以使用DEST和DOE-II的建筑热环境设计模拟软件来进行建筑模拟，得出全年、每天、每小时的冷热电负荷;并根据以上数据将全年分为几个工况，而后将各数据作为DCOT的优化设计的依据。

1.6PDMG

微电网规划设计软件(PlanningandDesigningofMicro-grid，PDMG)为天津大学在其配电网规划软件平台基础上研制的一套实用软件。该软件具备间歇性数据分析、分布式电源及储能容量优化、储能系统实现设计以及结合专家干预的技术经济比较等较为完整的微电网规划设计功能。PDMG采取流程化的微电网规划设计方法。主要包括原始数据获取与分析、分布式电源规划设计、储能系统规划设计和微电网方案评估。

2系统仿真分析软件

2.1HYBRID2

HYBRID2是由NREL与科罗拉多州大学于1996年合作开发的混合发电系统仿真软件。HYBRID2采用概率时序仿真模型，能够对风/光/柴/蓄混合发电系统进行技术、经济分析，可用于并网、孤岛混合发电系统的工程级仿真。HYBRID2仿真软件中，针对风/光/柴储独立微电网系统提出了多种控制策略，可以归纳为两大类:①柴油发电机主要扮演净负荷跟随的角色(负荷跟随)，蓄电池基本处于浮充状态，作为系统备用;②柴油发电机与蓄电池可轮流做主电源满足净负荷需求(循环充放)。净负荷是指由实际负荷减去可再生能源发电系统功率输出后的负荷值。HYBRID2是一款精确的混合系统模拟软件，模拟时间间隔可固定在10～60min之间。HYBRID2能对一个风光混合发电系统进行精确的模拟运行，根据输入的混合发电系统结构、负载特性、安装地点的风速及太阳辐射数据获得一年8760h的模拟运行结果。但其只是一个功能强大的仿真软件，自身不具备优化设计的功能，且模拟所使用的风力发电机、光伏发电机和蓄电池特征的数学模型尚未公开。与HOMER相比，HYBRID2的优点在于其更为详细、准确的系统建模能力，其元件模型、控制策略比HOMER都要详细，其概率时序仿真模型弥补了准稳态仿真模型不能考虑参数波动(如风速、负荷波动)的不足。详细的元件模型、控制策略及仿真模型，使得HYBRID2的仿真结果更加准确。但HYBRID2的系统建模灵活度不如HOMER，且不具备系统容量优化及参数灵敏度分析功能，同样没有对微电网内部的实际网络进行建模，故不适宜单独用于微电网系统的规划设计。NREL建议使用HOMER软件对混合系统进行优化设计，将优化后的结果输入HYBRID2中，使用HYBRID2对其进行进一步的性能分析。

2.2μGrid

μGrid是由佐治亚理工学院正在开发的微电网仿真工具。针对微电网设备类型繁多、结构灵活而导致微电网仿真建模工作的挑战，μGrid具备较强的建模仿真分析功能。μGrid微电网分析软件抓住了三相或单相三线制、四线制及五线制电路最关键的物理现象，同时可基于物理模型模拟负荷。该建模方法使得一系列微电网相关问题的分析成为可能，如不平衡、不对称预测和评估、不平衡不对称损失评估、杂散电压及地电位升高评估等;系统中不同元件的相互动态影响以及对系统稳定性、发电机负荷控制(频率控制)、动态电压控制的影响等。电力电子接口的设计和控制算法是动态分析的关键问题，μGrid不仅包括一些典型的控制方案，而且还可以对分布式电源制造商的控制方案建模;同时还包括分布式电源的用户安装模型(DER-CAM)，能对DG的安装位置进行优化。μGrid具有较强的微电网建模、仿真、分析能力，但不具备微电网规划优化功能。但可与DER-CAM等软件结合使用，完成对微电网的规划与仿真。

3综合对比

目前分布式能源系统方面的规划设计软件总体并不完善，不同软件的功能也有所不同。针对上文所述的规划设计软件，对其功能进行综合对比，结果如表2所示。

4发展趋势

分布式能源系统内部设备类型繁多、结构复杂、运行方式灵活，涉及风/光/气、冷/热/电等不同形式能源的合理配置与科学调度，具有极大的不确定性和复杂度。由于分布式能源的优势体现在技术、经济、环保、社会等多个方面，需从可靠性、全生命周期成本、污染物及温室气体排放水平、能源利用效率、化石燃料消耗等多个方面对系统规划设计进行综合评价。分布式能源系统规划设计需要解决的问题包括容量优化配置、网络结构优化、运行控制优化、经济性优化等。因此，系统规划设计本质上是多场景、多目标、不确定性的综合规划问题。基于目前分布式能源系统规划设计软件的发展现状，可知软件的发展存在着以下几点趋势:

(1)多目标。由于分布式能源系统自身的复杂性，导致单目标优化无法全面、有效地进行规划设计，因此单目标优化会向多目标优化发展。

(2)并/离网模式。分布式能源系统的优势之一是既可以并网运行，也可以离网独立运行，因此分布式能源规划设计软件需要考虑并网与离网两种模式。

(3)负荷多元化。分布式能源系统除包括传统的电能外，还需综合考虑冷/热/氢等不同的负荷需求，因此软件应当对负荷需求进行全面的考虑。

(4)仿真与规划结合。仿真与优化两者各有优势且互为补充，因此在开发分布式能源系统规划设计软件时，应当考虑兼顾仿真与优化的功能。

5结语

化石能源范文第4篇

关键词：3E系统；演化；因子分析；Logistic模型

中图分类号：F124.5；F224；F205 文献标识码：A 文章编号：1001-8409（2013）07-0037-05

3E系统是由能源子系统、经济子系统和环境子系统组成的相互依存、相互制约的具有结构与功能统一、开放动态的复合大系统，其不仅具有一般系统的整体性、相关性、层次性和动态性等特征，而且系统内部结构及子系统之间的相互作用机制比一般系统更为复杂。在该系统中，经济是核心，能源是重要的物质基础，环境是空间载体。经济子系统在3E中处于主导地位，

能源和环境子系统服务于经济。

为了满足人类的欲望和需求，就必须大力发展经济。另外，经济发展同时也为提高能源效率和实施清洁生产提供了资金、技术和人才的支持。能源子系统是3E系统的重要物质基础，为经济发展和实施环境保护提供动力支持。发展经济离不开能源，能源是现代工业和现代城市的血液，也是推动经济建设必不可少的动力。由于不可再生的化石能源储量逐渐减少，全球都面临着能源资源紧缺的问题，在能源供求矛盾不断加剧的情况下，能源要素逐渐成为经济发展过程中的“瓶颈”物质资源，同时能源的开发利用对自然界产生一定的破坏作用，其产生的废弃物（如CO2、SO2等）对环境造成一定程度的污染，然而能源也是进行环境保护而投入的一种重要物质资源。环境子系统是3E系统存在和发展的基本条件，是能源和经济子系统的空间载体，为经济发展和能源生产消费提供活动场所。

对能源、经济和环境的研究可以追溯到可持续发展模式，这种发展模式具有丰富的内涵，有的学者认为可持续发展的目的应指向“人类生存系统”[1]，还有的认为可持续发展的实质就是人地关系的协调发展[2]。在能源、经济和环境系统中，能源、特别是化石能源随着持续开采和利用，其储量不断下降，经济发展水平受到能源价格影响而起伏波动，能源要素已经成为社会和经济发展的瓶颈因素。20世纪70年代的两次石油危机引起了各国政府和专家学者的重视，逐渐认识到应该把能源纳入到可持续发展研究中，开创了一系列用于研究能源规划及其预测能源供求的模型，如MARKAL模型、EFOM模型等，而且注重能源与经济发展之间相互关系的研究[3]。环境因全球气候变暖而逐渐成为焦点问题，到20世纪90年代，越来越多的学者在研究能源和经济二元系统的基础上，引入环境因素，开始从不同角度对能源、经济和环境系统进行研究[4]。

从现有文献来看，主要从两个大方面进行了展开：一方面对3E系统的构成要素进行了拓展，例如日本大阪会议提出了FEEEP（即食物、能源、经济、环境和人口）议题引起了广泛的重视，还有的学者提出了PRED（即人口、资源、环境和经济发展）系统[5]。另外，众多学者从模型方法上对3E系统进行了拓展研究。由于大部分国家都编制了自己的投入产出表，为运用投入产出分析法研究3E系统之间的关系提供了便利[6]。尽管投入产出分析比较完善地描述了国民经济中不同部门之间的相互作用情况，但是并不能反映能源的可持续利用和环境友好的要求，因此同时考虑能源持续利用、经济和谐发展和污染物排放量降低的多目标规划模型得到了广泛应用[7]。在3E系统的研究中，CGE模型也得到了广泛应用，该模型基于Walras的一般均衡理论，把经济主体、商品和要素通过价格机制有机地联系起来，即体现了市场机制的作用，又体现了各个组成部分之间的相互联系，主要模拟能源、经济和环境之间互动影响。然而，目前对环境质量和环境污染方面还缺少统一的价格核算体系。

在3E复合系统中，能源、经济和环境相互之间存在着物质循环、能量流动和信息传递等关系，其中各子系统之间的协调性是研究的热点问题之一。协调既具有管理控制的涵义，也反映了能源子系统、经济子系统和环境子系统在发展过程中彼此和谐共生，具有合作、互补、同步等多种关联关系[8]，体现了复合系统有序的结构和状态。

综上所述，众多学者认识到将能源、经济和环境两两耦合或者三者结合起来研究的重要性，形成了3E系统的理论研究框架，从模型构建、协调性等角度重点研究了3E系统演化关系，演化周期和演化机制等内容。然而，上述3E系统的模型对演化规律的研究还处于抽象的概念模型阶段，很难进行具体的计算和实证研究[9]。另外，为了便于研究只选取少数几个典型指标描述3E系统的演化路径，但难以全面了解系统的演化规律[10，11]。为了对3E系统的演化规律进行全面分析，本文首先建立能源、经济和环境的综合发展评价指标体系，然后采用因子分析来浓缩数据，构造3E系统及其子系统发展情况的综合指数，最后建立Logistic模型，并对3E系统及其子系统演化的动力学特性进行分析。

1 3E系统及各子系统指标体系

化石能源范文第5篇

关键词 秸秆；易货合同；生物质；成型颗粒燃料；新能源

中图分类号 X71

文献标识码 A 文章编号 1002-2104（2015）09-0108-06 doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2015.09.014

秸秆禁烧是社会关注的热点问题：一方面，秸秆禁烧令无法根本上阻止农民继续大规模焚烧秸秆，并由此带来严重的雾霾天气[1]。2014年10月25日，长春市空气质量指数AQI“爆表”，高达500，秸秆焚烧是主要原因[2]。另一方面，现有生物质发电厂普遍存在秸秆收集难、即便是在国家大量补贴的情况依然很难实现收支平衡的现象。为什么政府年年发通知禁烧秸秆，年年禁不住？为什么农民宁愿冒着被罚风险去“偷”烧秸秆，也不把秸秆卖给生物电厂呢？有没有一条秸秆能源化利用的有效途径？

带着这些问题，中国社会科学院工业经济研究所能源经济研究中心的专家们于2014年11月专程到吉林长春进行调研。通过调研发现：第一，在国家能源局与吉林省能源局共同支持下，吉林长春用“易货合同模式”――一种秸秆能源化利用的新模式，发展秸秆颗粒成型燃料（以下简称颗粒生物质能），在治理秸秆禁烧、替代煤炭、解决农民冬季取暖、改善农村生活环境、提供农民就业等方面，表现出良好的经济社会价值，值得有条件的地区学习借鉴。第二，颗粒生物质能是农村作物秸秆能源利用的重要方式，是改变农村用能习惯和能源消费结构的重要途径，对发展农村循环经济、提高农民生活质量具有重要的现实意义。第三，农村用能革命是全面小康社会的物质基础，它关系到农村家庭生活水平的提高、能源公平和中国能源发展的全局。用“易货合同模式”发展秸秆生物质能，将为我国部分地区农村生物质能源规模化、工业化发展，提供了一条经济适用的途径，也是传统农业县乡发展新能源、实现农村用能革命的重要手段。

1 秸秆颗粒燃料发展的易货合同模式

秸秆颗粒燃料发展的易货合同模式是农村秸秆能源化利用的一种新模式，它是指以秸秆颗粒燃料加工企业为主导，通过农民用秸秆换取秸秆成型颗粒燃料，实现秸秆收集、颗粒燃料加工生产的一种颗粒生物质能的发展模式。

该模式将解决农民用能问题与新能源产业稳定发展结合起来、禁烧秸秆与秸秆能源化利用结合起来、秸秆收集与秸秆成型颗粒燃料市场开拓结合起来，解决了农民炊事、取暖的能源需求，实现了禁烧秸秆和秸秆能源化利用的目标。具体做法就是：秸秆颗粒加工企业与农户签订“能源易货合同”。合同核心内容主要包括：第一，农户每年用15 t-20 t秸秆跟企业换5 t秸秆成型颗粒燃料，同时要求农户与当地政府签订秸秆禁烧责任书。第二，企业为签约户无偿提供秸秆成型颗粒燃料炉具和技术服务，用易货贸易的方式向签约农户每年提供5 t的颗粒生物质能。

该模式的核心是农民不花钱用自家地里的秸秆，换回清洁的颗粒生物质能替代煤炭取暖做饭；企业在少花钱实现秸秆资源收集的同时，锁定了颗粒生物质能用户，降低了经营风险。秸秆颗粒燃料发展的易货合同模式的魅力在于：自己不花一分钱、不要国家一分钱，农民就能用上清洁的颗粒生物质能，较好地解决了企业发展生物质能时的秸秆收集瓶颈和市场开拓问题，是低成本秸秆能源化利用的有效途径之一。

在易货合同模式颗粒生物质能产业链条上，各利益关系见图1。

2 “易货合同模式”发展成型颗粒燃料新能源的优势分析

我们从产业链条下的利益主体，即农户、企业、政府，分析“易货合同模式”发展成型颗粒燃料新能源的优势。

2.1 农户利益分析

调查发现，用秸秆颗粒燃料取暖炊事对农户来说有三大好处。

2.1.1 变废为宝，农户不花钱用上了清洁的新能源

过去用秸秆烧火做饭，一家人需要2-3车秸秆，剩余的大部分没什么用；6个月的冬季，平均每户烧炕取暖得用2-3 t散煤，要花1 000元；现如今不花一分钱，农户用自家地里产的颗粒燃料，15 t秸秆换5 t成型颗粒，就够自家一年取暖做饭用能了。东白_村之所以写入我们的报告，是因为东白_村第10小组，一个自然屯的村民们基本都用上了颗粒燃料取暖做饭。东白_村位于吉林长春农安县城北偏西约40 km处，属杨树林乡。白_村下辖17个村民小组，1 265户，分布在16个自然屯。东白_村第10小组约有土地100 hm2，每公顷玉米地可产8-9 t玉米秸秆，地里产的秸秆足够全屯60户人家取暖做饭了。每年少烧散煤150 t，少花钱6万多元。

目前这种“易货合同模式”使用颗粒燃料取暖做饭，已在吉林长春杨树林乡2 000农户中推广，杨树林乡政府、医院、学校、敬老院和10个商业用户全部采用颗粒燃料供热[2]。由于秸秆收集、加工和农民用能相结合，农民既是秸秆的提供者，也是颗粒燃料受益者。正是因为不花钱可以用上清洁能源，让农户有了收集秸秆的积极性、禁焚秸秆的自觉性。

2.1.2 实现农田秸秆清理目的

农民大规模焚烧玉米秸秆主要是农业生产做好土地清理准备工作。目前主要是焚烧和秸秆粉碎还田，但是大规模秸秆焚烧和秸秆还田对农业生产可能产生一定的不利影响：一是焚烧秸秆会破坏土壤结构，形成板结，造成农田质量下降；还会直接烧死、烫死土壤中的有益微生物，影响作物对土壤养分的充分吸收，直接影响农田作物的产量和质量，影响农业收成。二是秸秆焚烧后留下的钾素和磷素，多呈不溶解状，很难被农作物吸收。三是秸秆粉碎还田，一方面还田后的秸秆不易腐烂，影响下茬播种质量，另一方面，秸秆粉碎还田须要深埋，这样就会把生土翻出，也会影响作物产量与质量。通过“易货合同模式”发展秸秆成型颗粒燃料，可以达到了农田清理准备的目的。

2.1.3 改善了农民自家的生活卫生环境

以往用秸秆直接做饭，燃烧效率低（20%）、灰尘多，用农民的话来说，就是特别“埋汰”，到了春季秸秆生虫，家里环境卫生更差。如今用加工好的颗粒燃料做饭取暖，燃烧效率高（85%），火焰稳定接近天然气，几乎无灰尘，存放取用方便，干净卫生。

2.2 社会经济与环保效益分析

通过调研发现，农村发展成型颗粒燃料新能源，对当地经济发展、秸秆资源商品化利用起着积极的作用，具有较好的经济社会效益与环境效益。

2.2.1 带动当地农村劳动力就业，经济效益显著

秸秆转化为成型燃料，涉及资源收集、加工、储运、锅炉燃具制造和服务五大领域，产业链条长，辐射范围广，可以促进农民就业。我们调研的吉林农安县杨树林乡年产5万t秸秆成型燃料示范项目，该项目直接吸纳就业180人，年创造工业产值3 700万元，拉动社会投资3 000万元。吉林是产粮大省，年产秸秆产量4 000万t左右，按照吉林省规划，到2020年前开发秸秆成型燃料300万t（折标煤150万t），按我们调研的示范项目数据推算，吉林秸秆成型颗粒燃料产业的潜在吸纳就业1多万人，直接带动社会投资18亿元，年创造工业产值22.5亿元。如果按我们调研的林农安县杨树林乡年产5万t秸秆成型燃料示范项目数据，即那么吉林400万t需要投资24亿元，每年将创造工业产值30亿元，为企业带来收入3.6亿元。

2.2.2 环境效益和节能减排效果显著

替代农村散煤，环境贡献大。调研的年产5万t颗粒燃料项目，如果其中3万t为易货模式，那么每年直接可为2 300户农民提供1.17万t的易货生物质能源，为农民节省了285万元取暖支出（假如散煤价格为350元/t），直接少用散煤5 800 t。替代2.5万t标煤的煤炭，减少CO2排放6.55万t、SO2排放600 t和NOX排放185 t。

如果吉林易货合同模式的成型颗粒燃料产业规模达到300万t，那每年可为减少煤炭200万t标煤，减少CO2排放390万t、SO2排放3.6万t和NOX排放1.11万t。为农村通过易货模式提供生物质能源70万t，为城市提供商品生物质能230万t，可供热6 000万m2，同时可以解决30万农户炊事和取暖用。

2.2.3 解决了秸秆野外焚烧问题

在调查中农户们反映，过去总为处理多余的秸秆伤脑筋，晚上偷偷摸摸到地里烧秸秆还怕被罚。如今因为秸秆可以免费换秸秆颗粒新能源，还免费给装炉子，所以大伙都愿意把秸秆收集起来送到站上（企业设立的秸秆代换便民服务站）换颗粒。如今全屯没有一户在野外焚烧秸秆，改善了空气质量，家里也干净了。

2.3 企业利益分析

在吉林长春我们还调研了生物质发电企业和传统模式的生物质颗粒燃料企业，通过比较分析发现秸秆颗粒企业有以下几个特点：

2.3.1 降低了企业的运行风险

“易货合同模式”降低了企业的资金成本，锁定了部分市场需求，极大地降低了企业的运行风险。在传统经营模式下，颗粒生产企业的资金占用量较大，是影响企业经营效益的重要因素。例如，一个年产5万t颗粒的企业，一个月收秸秆约5 000 t，每吨270元-300元，需要占用资金至少135万元。由于供暖的季节性及秸秆收集的季节性，必然带来颗粒的消费具有季节性特征，而工业生产是全年连续性的，若以存货2个月秸秆，那么资金占压将超过700万元，由此产生的货款利息对企业来说也是不小的成本增加，势必将直接影响颗粒燃料生产企业的经营效益。“易货合同模式”使颗粒燃料生产企业大大降低了秸秆收集和存货的资金占用及财务费用。

2.3.2 市场竞争能力更强

与生物质发电企业及传统模式生物质颗粒燃料企业相比，易货合同模式的颗粒燃料企业的市场竞争能力更强。同样规模秸秆能源化利用量的电厂和颗粒燃料厂，在电厂上网电价0.75每度电补贴0.346元的前提下，在同等秸秆收购价格的前提下，电厂毛利润是40万元，传统模式颗粒燃料厂的毛利润是1 560万元，易货贸易模式颗粒燃料厂的毛利润是1 850万元，这里生物质颗粒市场价格为750元/t。“易货合同模式”颗粒燃料生产企业的颗粒燃料市场价格盈亏平衡点是655元/t，传统模式的颗粒燃料市场价格盈亏平衡点是710元/t左右。

2.3.3 投资更低，就业和环境效益更显著

与生物质发电企业相比，易货合同模式的颗粒燃料企业，其投资成本更低、吸纳就业和化石能源替代能力更强。同样规模秸秆能源化利用量的电厂和颗粒燃料厂，投资比是1∶0.63。目前具有经济规模的生物质电厂，装机规模3万千瓦，秸秆能源化利用量为25.6万t/a，初始投资在2.1亿元。具有规模经济效益与经济收集半径的生物颗粒企业年产5万t，初始投资3 000万元，与秸秆发电厂秸秆能源化利用量相当的颗粒厂，初始投资1.5亿元只有电厂的 63%。同样规模秸秆能源化利用量的电厂和颗粒燃料厂，就业比是1∶5，化石能源替代率比是1∶4.9。

与生物质发电相比，生物质颗粒燃料的产业链更长。颗粒燃料生产是秸秆利用的中间加工环节，不是最终环节。要实现秸秆的最终利用，还需要有城市供热、发电及农户等最终用户完成，其产业链条包括秸秆收集粉碎、成型加工、炉具和锅炉推广等。而生物质发电厂是通过燃烧直接将秸秆转换为电力送到电网。

3 问题及建议

3.1 秸秆成型颗粒燃料发展中的问题

第一，调研中我们发现，在我国农村能源贫困问题依然存在的大背景下，我国秸秆能源化利用政策较少考虑农民用能问题。从上世纪90年代开始，中国规划了一系列的政策来促进农村能源发展，特别是近年来，国家加大了对农村能源建设的投入，如农村电网改造、农村水电站、小型光伏发电、小型风电发电、农村户用沼气、节能炕、节能炉等的建设，使农村能源利用条件得到了明显改善。但是，我国大多数农村地区，特别是中西部地区农村的能源基础设施落后，能源服务体系不健全，农村能源消费的商品化程度还比较低，能源贫困问题依然突出[3]。所谓能源贫困是指人们缺乏获得足够的便捷的现代能源服务的方法和途径，而长期使用传统生物质燃料（稻秆、薪柴等）的现象。当前，我国农村生活能源中非商品性用能仍然占主导地位，秸秆、薪柴依然是大多数农户炊事取暖的主要燃料。据《中国农村监测报告》数据显示，我国农村60.2%、

约1.61亿户农户仍以柴草为炊事和取暖的燃料。秸秆是重要的生物能源资源，但是在目前无论是生物质发电、还是秸秆颗粒燃料这些商品化能源的发展模式设计，都较少优先考虑解决农民用能问题，这也许是我国长期能源发展战略向城市和工业倾斜的一个折射。据2012年《中国农业统计资料》显示，我国秸秆能源化利用形式主要有秸秆固化成型、秸秆炭化、秸秆沼气集中供气、热解气化集中供气等，其中秸秆热解气化集中供气和秸秆沼气集中供气的用户为29.08万户，占全国农户总数的0.11%；秸秆固化成型和秸秆炭化量382.05万t，占全国非商品化能源生活消费秸秆总量3.4亿t的1%左右。造成这种情况的原因是多方面的，但是如果在秸秆能源发展中，能够结合农村易货贸易习惯、并把生物质能源发展重点放在农村用能上，或许可以探索一条从根本上改善中国农村能源现状的途径。

第二，农民生活能源消费支出习惯不利于秸秆能源化利用。我国农村生活用能支出较低，根据2010年《中国农村住户调查年鉴》的数据显示，户均生活用能支出316.5元/a。特别是吉林省户均生活用能支出只有87元/a，户用煤不足100 kg/a。这些数据从另一个侧面说明，像吉林冬天取暖长达半年的北方省，农村商品能源的缺乏程度。究其原因既有收入水平和能源服务缺失的原因[4]，也有用能习惯的原因。从吉林农村户均生活用能源的统计数据中可以看出，吉林农村多数农户是很少花钱取暖过冬。我们调研的东白_村，有些农民是有能力花钱买煤，取暖过冬。

第三，“易货”秸秆颗粒燃料发展模式尚处初期探索阶段，还存在不少需要解决的问题。一是政府在相关领域缺乏顶层设计，缺少行业标准；扶持政策不到位，用当地能源部门相当负责人的话就是“没有扶在点子上”。二是生产企业装备的技术含量不高，生产工艺、生产流程，以及生物质高效炉具等都有待改善，秸秆颗粒燃料生产过程耗能较高的问题也需要解决；多数生产企业规模小，产业链条不完整，可持续发展能力弱。三是秸秆颗粒燃料新能源“易货合同”模式还不成熟，需要更多企业和农户进行探索实践，也需要得到社会的支持和认同。四是秸秆分散收集成本高，替代大集中燃煤供热的成本高，但在替代小型燃煤锅炉和居民用煤上有价格优势。

3.2 对策建议

由于农林废弃物的采收成本较高，农林废弃物能源化利用的发展潜力受资源条件和经济性的限制，考虑到生物质成型颗粒的能源利用效率明显高于秸秆发电、生物质成型颗粒的易货合同发展模式明显好于传统模式，建议在作物秸秆富集的地区和林业“三剩物”较为集中的地区重点发展生物质成型颗粒燃料，探索我国生物质能源的持续发展模式。

第一，在重点地区开展“易货合同模式”发展生物质颗粒燃料的试点工作，探索一条将农民用能、秸秆能源化利用与秸秆禁烧有机结合起来的新能源发展之路。我国秸秆资源丰富，每年仅玉米秸秆就超过3亿t，其中约1.5亿t的玉米秸秆集中在黑龙江、吉林、河南、河北、山东等五省，这些省份都有发展“易货”秸秆颗粒燃料的资源基础和气候条件。建议在秸秆富裕、冬季时间长的北方省份设立示范项目，探索总结不同地区的“易货”生物质颗粒燃料发展模式。

第二，建议农业部设立国家“农村能源贫困扶助基金”和“农村秸秆能源化利用基金”，重点支持农业省区和农村能源贫困地区发展秸秆颗粒燃料。建议国家相关部门在制定新能源发展政策和节能政策时，适当向秸秆能源化利用倾斜，适当支持农民用秸秆颗粒燃料代替煤炭和薪柴。建议科技部门加大对秸秆收储设备的研发支持力度，加大对生物质成型颗粒燃料生产设备的研发投入，加大对生物持炉具的研发投入。

第三，积极鼓励探索适合农林废弃物能源化利用的各种发展模式。例如，我国农村户用沼气发展中存在许多问题，是否可以通过“易货合同”模式，建立分布式大型沼气发电-有机肥综合利用项目，解决农村用能、用肥问题。

通过调查，我们深切感受到，用“易货合同模式”发展秸秆成型颗粒燃料新能源，可以调动政府、企业和农民三方的积极性，改变农民以柴草为主要炊事取暖能源的现状，让农民用上清洁、高效的生物质能源，是农村能源生产、农村能源消费革命的抓手，它也是解决秸秆野外焚烧的有效手段。

参考文献（References）

[1]赵赫男，陈沫.秸秆：变废为宝须扶持[N].吉林日报，2014-11-26（5）.[Zhao Henan， Chen Mo. Crop Stalks： Switching Waste into Treasure Must Be Supported[N]. Jilin Daily， 2014-11-26（5）.]

[2]佟继良.从禁烧秸秆谈治理雾霾[N].吉林日报，2014-10-29（7）.[Tong Jiliang. Talking about Dealing with Fog and Haze from the Aspect of Crop Stalks Burning Ban[N]. Jilin Daily， 2014-10-29（7）.]