泗洪县车门乡稻麦秸秆收储设施选址

科学的选址可有效节约物流成本,提高收储点的秸秆收储量,增加收储设施的利用效率,促进秸秆设施的可持续利用。该文基于GIS的物流网络设施选址方法,通过秸秆资源调查获得泗洪县车门乡的秸秆资源量及其分布情况,调查其农田道路情况,得出车门乡5个秸秆收储设施点的收储量和分布位置,并通过试验和调查获得秸秆运输车辆类型、油耗成本,分析出各收储设施点运输成本,其中,陈楼点稻麦收储总量5 728 t,总运输成本71 685元;大刘点4 703 t,66 707元;车门点4 328 t,65 264元;岗朱点2 076 t,22 642元;团结点2 590 t,27 594元,总收储量约占全乡秸秆产量的70%。该文为未来该乡完成秸秆物流网络规划提供参考性意见,也为其他地区收储站设施选址提供一个较为完整和可操作性的方法和理论依据。     

不同农作物秸秆收储运模式成本和能耗比较

为降低农作物秸秆收储运过程中成本和能耗损失,选择合适的收储运组合模式,促进秸秆规模化利用,该文建立了基于设备—人工—费用的秸秆收储运数学模型,并以华北平原为例,分析不同秸秆收储运模式(分为集中型、分散型;人工收集、机械收集等)和不同秸秆收集量对成本、能耗的影响以及人工、设备的实际需求。结果表明,秸秆收储运成本一般在120~260元/t之间,秸秆收储运能耗在(1.2~5.5)×105 kJ/t之间;田间机械收集比人工捡拾成本低,但所需设备投资较高,能耗明显升高;人工收集则需要大量的人工。收集方式相同时,集中型收储运模式成本和能耗都比分散型低;人工收集时秸秆收集量小于25万t或机械收集时收集量小于50万t,建议选择集中型收储运模式,否则选择分散型收储运模式。该文建立的收储运数学模型,为选择合适的秸秆收储运组合模式提供了参考依据;对促进秸秆能源利用,具有很大的指导意义。     

基于作业成本法的秸秆收贮运成本分析研究——以江苏省为例

偏高的收贮运成本制约着秸秆产业化利用可持续发展。为揭示秸秆收贮运成本的构成,本文以江苏省盐城建湖、扬州高邮、无锡宜兴等3家秸秆收贮企业实地调研数据为样本,采用作业成本法,对小麦与水稻秸秆收贮运成本作了比较分析。结果表明:3家企业小麦和水稻收贮运成本平均为148.5元·t~(-1)和116.8元·t~(-1),麦秸收贮运成本高于稻秸。在麦秸收贮运成本中,田间收集成本占52%,运输成本占21%,贮存成本占27%;水稻秸秆田间收集成本占48%,运输成本占21%,贮存成本占31%。田间收集成本所占比重最高,其次是贮存成本,再其次是运输成本,提高秸秆田间机械化收集水平是降低收集成本最有效途径。     

基于MODIS和天地图遥感数据的区域作物秸秆产量估算方法

乡镇是秸秆焚烧最直接责任主体,开展镇(乡)区域农作物秸秆产生量估算方法研究,可为镇(乡)区域秸秆资源规划和收储设施选址提供有效方法。该文以泗洪县车门乡为试验,研究利用MODIS卫星遥感影像时间序列数据和天地图免费遥感影像数据,建立区域秸秆资源量及其空间分布的估算方法。根据天地图选取样本田块,通过网站获取MODIS-EVI时间序列数据,确定作物类型-EVI参数判别准则;选取图像识别样本田块,以图像参数为判别变量做判别分析,确定作物类型-图像参数判别准则。基于以上方法,完成全乡秸秆资源面积和秸秆产生量估算。水稻秸秆资源量1.77万t,可收集水稻秸秆资源量1.27万t,小麦秸秆资源量2.78万t,可收集小麦秸秆资源量为1.51万t;通过实际调研得知,该地水稻秸秆实际资源发生量约为1.82万t,小麦秸秆实际资源发生量约为2.75万t,估算数据和实际数据的误差仅为2.7%和1.1%,证明了该方法可以较准确的估算实际值,而且方便易用,节约成本。     

玉米秸秆成型燃料生命周期评价

为了定量解释以秸秆为原料的成型燃料的节能和温室气体减排潜力,从能源消耗和环境排放出发,分析了玉米秸秆的生长、运输、压缩成型,成型燃料运输、燃烧利用等单元过程,建立了秸秆成型燃料的生命周期能源消耗、环境排放分析模型。以5 000 t/a的秸秆成型燃料生产厂为例,评价了其生命周期能耗和环境排放。结果表明：秸秆运输、压缩成型、成型燃料运输等环节都需要消耗能源,其中,压缩成型的能耗最大;秸秆固定的二氧化碳量为生命周期排放出二氧化碳的96.6%,在很大程度上减少了温室气体的排放。利用生命周期分析秸秆成型燃料,得出其相比化石燃料具有较大的减排优势,为秸秆成型燃料利用提供了基础性数据。     

秸秆类生物质气炭联产全生命周期评价

为探究秸秆类生物质热解转化生物炭及热解气过程的能源转化过程的效率、经济性及温室气体排放,该文依据全生命周期评价分析原理,建立秸秆类生物质气炭联产全生命周期3E(economic,energy and environment)模型,对以玉米秸秆为原料的生物质气炭联产过程进行全生命周期分析,评价范围从作物种植到生物气炭产物的利用,系统分为玉米作物种植阶段、秸秆从田间到转化工厂的收储运阶段、生物质气炭转化阶段、生物质气炭应用阶段等4个阶段,并对比分析了横流移动床生物质气炭联产和竖流移动床生物质气炭联产2种工艺技术优劣。结果表明,横流移动床生物质气炭联产的净能量6 542.2 MJ/t,能量产出投入比为4.5,其中,居能源消费的前三位的是种植氮肥、种植农机油耗、热解电耗,分别占总能耗的30.8%、20.4%、17.2%;气炭联产转化的总成本319.4元/t,其中热解气炭转化阶段成本最高,约占总成本34.0%,产品收入567.6元/t,纯利润248.2元/t;能源消耗过程的温室气体CO_2当量排放量18.05 g/MJ,经生物炭还田固碳,CO_2当量减排量约为40 g/MJ。竖流移动床生物质气炭联产技术能源效益较横流略低,但经济效益较高,2种生物质热解气炭联产技术各具优势,可根据产品应用特点选择最适宜的转化工艺方案。2种气炭联产技术具有一定的经济效益,而且均有较大的节能、减少温室气体排放的效益,具有一定的推广应用价值。     

玉米秸秆生产燃料乙醇的经济性分析

为了分析目前秸秆纤维乙醇的经济性,该文基于生产运行的300 t/a玉米秸秆纤维乙醇示范厂作为案例,在对生产工艺的技术指标分析的基础上进行了生产成本估算研究,以及过程单元所占生产成本的比例。结果表明：玉米秸秆糖化率达到51.6%,乙醇质量浓度达到 23 g/L,乙醇产率达到18.1%,生产成本约为7385元/t,能耗为3.26×107 kJ/t,水耗为12.8 t/t;纤维素酶成本是影响秸秆乙醇成本的关键性因素之一。随着秸秆纤维乙醇关键技术研究不断深入和技术工程化研究循序完善,秸秆纤维乙醇生产成本将进一步降低,呈现广阔的发展潜力和应用前景。     

生物质发电厂优化选址建模及决策研究

生物质发电厂运行过程中,生物质的运输费用占有较大比例。优化生物质发电厂厂址,具有重要的意义。针对生物质发电厂选址问题,提出了一种区间线性规划模型,模型充分考虑了选址过程中生物质量、运输价格等信息不确定性,并在生物质建设运行成本最小、能源消耗最低和运输过程中对环境排放的废气最少的目标下,确定优化厂址、生物质电厂个数及秸秆燃料供给方案。并以装机容量为45?000 kW的生物质发电厂为假设案例。计算得出建厂的数量为1;生物质电厂建设运行最小成本为（1.84, 2.77）亿元,最佳厂址坐标区间为[（258.70, 232.99）,（254.54, 225.89）]km,以及区域生物质能源系统中各个收储站的运输方案。通过文中模型得到的结果客观可行,实现了经济与环境的双赢,对于决策者可以提供科学客观的依据。     

可持续发展目标下农作物秸秆收集运输的碳减排优化分析

在可持续发展目标下,加强农作物秸秆的回收利用是解决农村地区资源浪费和环境污染问题的重要途径。该研究以在方形区域收集秸秆的生物质电厂收集运输系统为研究对象,着重从碳减排视角构建秸秆收集运输模型,优化求解运输排放外部成本最小的收储点个数与回收距离。通过与不同收集系统的对比分析,综合评价所建系统在经济、环境、效率方面的优势以及与可持续发展目标的联系,提出推动秸秆资源低碳回收和高效利用的政策建议。基于河北省统计数据的研究结果显示：河北省秸秆资源丰富,绝大部分地区已具备良好的收集条件,仅廊坊、沧州、唐山的资源供需匹配度较低;所建系统在电厂外围安置12个收储点,没有收集盲区,避免了资源浪费,收集效率提高18.75%,碳排放外部成本减少83.98%,环境问题得到有效控制;此外,该系统还为环境保护、减少贫困、公共卫生和资源利用相关的10个可持续发展目标提供了多维度支撑。该研究设计的高效收集运输系统,提供了生物质能开发的低碳路径,对进一步构建农村生物质循环供能的闭环供应链一体化系统工程、推动农村地区的农业现代化和可持续能源发展,具有十分重要的理论和现实意义。     

秸秆发电燃料收加储运过程模拟分析

目前,中国秸秆发电项目的燃料收加储运成本的理论模型分析仍是空白,为了能够有效控制燃料的收加储运成本,掌握不同运输距离下松散秸秆、大秸秆捆的成本变化趋势,该文建立了一个秸秆发电项目燃料收加储运模型,以国内已投入运营电厂的经验数据为基础,通过分析不同模式下的成本变化趋势,对不同收购量及不同收购半径情况下秸秆发电厂燃料收购,提出理想情况下的优化模式,即集中收集和分散收集相结合的模式。对指导秸秆发电厂建立合理的燃料收加储运模式,有效降低燃料成本具有积极的指导意义。     

江苏省秸秆综合利用途径利弊分析及收储运对策研究

为推动区域农作物秸秆全量化利用,以稻麦轮作区的江苏省为研究对象,对秸秆还田与离田综合利用进行了利弊分析,围绕秸秆捆型、收储运模式及作业成本角度分析了对秸秆收储运的影响,并针对目前秸秆收储运体系存在问题,从政府引导、设备自给率、资金扶持方向和研发投入等角度提出了对策建议。结果表明,通过文献资料查阅和实地调研发现,秸秆离田方式不仅有利于下茬作物耕种和减少生态环境影响,同时可为种田主体节约成本,增加收入,也为秸秆收储主体通过销售秸秆商品获得经济利润;通过分析打捆秸秆类型对收储运环节的影响,得出大圆捆秸秆是江苏省秸秆收储运作业的优选捆型。同时,针对目前主要的第三方秸秆收储运模式,通过深入分析该模式下不同收储运主体之间的运行机制、秸秆收储运各环节作业成本和利润空间,指出在政策引导及政府行政推动下,秸秆离田收储运是容易实现的,并且收储运成本相对比较稳定且透明,而制约秸秆离田综合利用的瓶颈在于末端秸秆利用形式及终端产品附加值高低。最后,通过剖析现有的秸秆收储运体系问题,并提出有针对性的对策建议,以期为提高江苏省秸秆综合利用效果质量和收储运体系建设提供理论和技术支撑。     

大型秸秆沼气集中供气工程温室气体减排估算

发展秸秆沼气工程可有效地减少农业温室气体排放,科学核算温室气体减排量为管理和监督温室气体排放状况提供数据支撑。该文以河北省沧州市耿官屯大型秸秆沼气集中供气工程为研究对象,参考和借鉴了自愿减排项目方法学、CDM方法学,构建了大型秸秆沼气集中供气工程温室气体减排计量方法,包括项目边界、基准线排放量、项目排放量、泄漏量、减排量5个方面,计算了2014年耿官屯大型秸秆沼气集中供气工程温室气体减排量。研究结果表明:项目基准排放量包括秸秆处理产生的温室气体排放、未建秸秆沼气工程情况下农村居民生活用能及农田施用化肥生产耗能产生的温室气体排放。项目排放量包括秸秆与沼肥运输过程耗能排放、工程运行过程耗能排放及沼气处理温室气体排放,项目泄漏量即沼气生产、储存、管网供气和利用过程中产生的因物理泄漏所造成的排放。2014年耿官屯大型秸秆沼气集中供气工程基准线CO2排放量为5 776.15 t,项目排放量为57.53 t,泄漏量为136.59 t,减排量为5 582.03 t,约相当于2 100 t标准煤CO2排放量,每消耗1 t(干质量)秸秆可净减排3.56 t,每利用1 m3沼气可净减排11.50 kg。同时,在工程设计、管道设计、工程管理、工艺技术改良升级等方面提出了提升大型秸秆沼气工程温室气体减排能力的策略。     

秸秆热解炭化多联产技术应用模式及效益分析

通过秸秆热解多联产技术,能够将废弃的秸秆转化为燃气和生物炭等,既能提供清洁能源,改善用能结构,又能有效还田和固碳,具有较好的推广应用潜力。分析内加热式移动床生物质炭气联产技术、外加热式移动床生物质热解炭气联产技术、外加热式移动床生物质热解炭气油联产技术的工艺参数,提出了适宜自然村、村镇社区和规模化应用等3种不同规模用户的秸秆热解炭化生产技术应用模式,并以不同规模秸秆利用量为例,得到消耗每吨秸秆的纯利润分别为87、135和141元/t,销售利润率20%左右,温室气体碳排放交易可增加8%左右的纯收益,经济与环境效益良好。