摘 要:近年來我國化肥利用率不斷下滑,目前已較歐美發達國家低40%左右,化肥使用浪費現象嚴重。而作為高耗能產業,化肥的浪費就等于能源浪費。文中筆者通過拆解相關產品的能耗情況,詳細統計2004年我國化肥生產的能耗數據,并最終測算出去年我國因化肥利用率低而間接浪費煤炭2673.268萬噸,天然氣45.484億立方米,重油167.94萬噸,電158.204億度。 隨著世界經(jing)濟(ji)的(de)快速發(fa)展,能源供應呈現(xian)越來越緊張的(de)局面。去年以(yi)來,全球能源價格(ge)大漲,在此背景下,筆者認為,政府部門要從可持續發(fa)展的(de)角(jiao)度采取(qu)切實(shi)可行的(de)措施(shi),以(yi)破解這一痼疾(ji)。
我國(guo)是世(shi)界上(shang)最大的(de)(de)(de)化(hua)肥生(sheng)產(chan)(chan)國(guo)和(he)消費國(guo),化(hua)肥年(nian)產(chan)(chan)量約占全球的(de)(de)(de)四分之一(yi)。但占化(hua)肥總量七成以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)氮肥生(sheng)產(chan)(chan)所需的(de)(de)(de)原(yuan)料(liao)和(he)燃料(liao)均(jun)直接來自(zi)于能(neng)(neng)源(yuan),且能(neng)(neng)源(yuan)成本(ben)占其(qi)總生(sheng)產(chan)(chan)成本(ben)的(de)(de)(de)70%左右(you),所以(yi)化(hua)肥產(chan)(chan)業(ye)是典型的(de)(de)(de)高耗能(neng)(neng)產(chan)(chan)業(ye)。隨著全球能(neng)(neng)源(yuan)需求(qiu)大增和(he)價格飛(fei)漲(zhang),我國(guo)化(hua)肥生(sheng)產(chan)(chan)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)供應也面臨(lin)著日(ri)益(yi)嚴重的(de)(de)(de)捉襟見肘狀況。據了解,2004年(nian)我國(guo)化(hua)肥企業(ye)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)使用量只能(neng)(neng)滿足需求(qiu)的(de)(de)(de)70%左右(you)。
然而,在我國農業(ye)生產(chan)中,化肥使用(yong)(yong)的總體利用(yong)(yong)率卻非常低(di),這無疑間接造成我國能源的巨大(da)浪費(fei)。下面我們就以2004年(nian)為例,具體分(fen)析一下化肥利用(yong)(yong)率低(di)所導致的能源浪費(fei)情況。
2004年我國高耗(hao)能(neng)化肥產品的生產情況
2004年,我國化肥總(zong)產(chan)量(liang)(liang)達到4577.17萬(wan)噸,同比(bi)增長16.2%。其(qi)中占(zhan)化肥總(zong)量(liang)(liang)逾73%的(de)氮肥產(chan)量(liang)(liang)達到3352.96萬(wan)噸(折(zhe)純(chun)),同比(bi)增長14.6%。氮肥是(shi)高(gao)耗能化肥產(chan)品,主要包括尿素和碳酸氫銨(an)兩種。二者分別占(zhan)氮肥總(zong)產(chan)量(liang)(liang)的(de)60%和25%。由此(ci)可(ke)知,2004年我國尿素和碳酸氫銨(an)的(de)產(chan)量(liang)(liang)分別為(wei)2011.78萬(wan)噸和838.24萬(wan)噸。
上述兩種氮肥產(chan)品(pin)的產(chan)量均為(wei)(wei)折(zhe)純(chun)數據(ju),所謂折(zhe)純(chun)即(ji)是指(zhi)化肥產(chan)品(pin)含氮的百(bai)分量。尿(niao)素的折(zhe)純(chun)系(xi)數為(wei)(wei)0.46,碳酸氫銨的折(zhe)純(chun)系(xi)數為(wei)(wei)0.17(見表1),以此(ci)計算,2004年我國尿(niao)素和(he)碳酸氫銨的實物量分別為(wei)(wei)4373.43萬噸和(he)4930.82萬噸。
表1:2004年我國主要氮肥產量情況 單位:萬噸 品 種 折純量 折純系數 實物量 尿 素 2011.78 0.46 4373.43 碳酸氫銨 838.24 0.17 4930.82 數據來(lai)源:新(xin)華社多媒體數據庫(ku)
我國(guo)氮(dan)肥生產能耗(hao)情(qing)況分析
氮(dan)肥(fei)生(sheng)產(chan)所需的(de)原(yuan)料(liao)和燃(ran)料(liao)均嚴重依賴各(ge)種能(neng)(neng)源。在(zai)國(guo)(guo)外,80%以上的(de)氮(dan)肥(fei)生(sheng)產(chan)企業是(shi)以天然(ran)氣(qi)為原(yuan)料(liao)的(de)。但由(you)于我(wo)國(guo)(guo)的(de)能(neng)(neng)源儲(chu)備特點是(shi)“缺油(you)(you)、少氣(qi)、有煤”,所以我(wo)國(guo)(guo)尿素(su)生(sheng)產(chan)有62%源自煤炭,26%源自天然(ran)氣(qi),另有12%為重油(you)(you)或(huo)石腦油(you)(you)。下面我(wo)們(men)就(jiu)來測(ce)算(suan)一(yi)下去年(nian)我(wo)國(guo)(guo)尿素(su)生(sheng)產(chan)對(dui)能(neng)(neng)源的(de)消耗(hao)情(qing)況:
由上(shang)面的比(bi)重(zhong)可知,在我國尿素中,有4373.43萬噸(dun)×62%=2711.53萬噸(dun)為(wei)煤(mei)基尿素;4373.43萬噸(dun)×26%=1137.09萬噸(dun)為(wei)氣基尿素;4373.43萬噸(dun)×12%=524.81萬噸(dun)為(wei)油基尿素。
我國碳酸氫銨生產廠(chang)家規模普遍不大,基(ji)本上都是小型化肥廠(chang)在生產,而且幾乎全部為煤基(ji)企業。
一、我國尿素生產能耗總體情況: 1、 煤基尿素能(neng)耗:
(1) 煤耗情況:
表2:中型煤(mei)基尿素企業產品(pin)單耗(hao)情況(kuang)
噸氨單耗 噸尿素單耗 原料煤(kg) 1017 氨(kg) 590 (2級)燃料煤(kg) 94 燃料煤(kg) 900 電(kwh) 1423 電(kwh) 193
由表2可知,我國噸(dun)尿(niao)素(su)單耗(hao)0.59噸(dun)氨(an),而0.59噸(dun)氨(an)的煤(mei)炭(tan)消耗(hao)量為(wei):0.59噸(dun)氨(an)×1017公(gong)斤原(yuan)(yuan)料(liao)煤(mei)=600.03公(gong)斤原(yuan)(yuan)料(liao)煤(mei);0.59噸(dun)氨(an)×94公(gong)斤燃(ran)料(liao)煤(mei)=55.46公(gong)斤燃(ran)料(liao)煤(mei)。
因此可推算出(chu),噸(dun)(dun)尿(niao)素(su)(su)煤(mei)(mei)耗(hao)為:600.03公斤+55.46公斤+900公斤燃(ran)料煤(mei)(mei)=1555.49公斤煤(mei)(mei)/噸(dun)(dun)尿(niao)素(su)(su)。則2004年我(wo)國尿(niao)素(su)(su)生產用(yong)煤(mei)(mei):2711.53萬噸(dun)(dun)煤(mei)(mei)基尿(niao)素(su)(su)×1.55549噸(dun)(dun)煤(mei)(mei)/噸(dun)(dun)尿(niao)素(su)(su)=4217.76萬噸(dun)(dun)煤(mei)(mei)。
(2)耗電(dian)情況:
因設計工藝(yi)不同,目前我國煤基(ji)尿素(su)企(qi)業(ye)用電(dian)(dian)情況大不相同,大型化(hua)肥廠的噸電(dian)(dian)耗只有60度左右(you),中小(xiao)型企(qi)業(ye)的噸電(dian)(dian)耗則高(gao)達(da)1000度以上。而大型廠家的尿素(su)產(chan)(chan)量約(yue)占全國總產(chan)(chan)量的60%左右(you)。
0.59噸(dun)氨電(dian)能(neng)消耗(hao)為:0.59噸(dun)氨×1423kwh電(dian)=839.57 kwh電(dian)(見表2)。則中小(xiao)型(xing)煤(mei)(mei)基(ji)尿(niao)素每生產(chan)一噸(dun)尿(niao)素需耗(hao)電(dian):839.57kwh+193kwh=1032.57度。可見:中小(xiao)煤(mei)(mei)基(ji)尿(niao)素廠(chang)電(dian)耗(hao):2711.53萬(wan)噸(dun)煤(mei)(mei)基(ji)尿(niao)素×40%×1032.57度/噸(dun)尿(niao)素=1119937.81萬(wan)度電(dian);大型(xing)煤(mei)(mei)基(ji)尿(niao)素廠(chang)電(dian)耗(hao):2711.53萬(wan)噸(dun)煤(mei)(mei)基(ji)尿(niao)素×60%×60度/噸(dun)尿(niao)素=97615.08萬(wan)度電(dian)
小結:2004年我國煤基尿素生產電耗總量為121.76億度電。 2、氣基(ji)尿素(su)能耗(hao):
(1)耗氣情(qing)況:
我(wo)國(guo)以天(tian)然(ran)(ran)氣(qi)為原料的(de)尿(niao)(niao)素生產企(qi)業,無論大(da)、中(zhong)、小型企(qi)業,噸(dun)(dun)尿(niao)(niao)素消耗天(tian)然(ran)(ran)氣(qi)均為1000立方(fang)米左右(you)。因此去(qu)年我(wo)國(guo)氣(qi)基尿(niao)(niao)素企(qi)業總耗用天(tian)然(ran)(ran)氣(qi):1137.09萬(wan)噸(dun)(dun)尿(niao)(niao)素×1000立方(fang)米/噸(dun)(dun)=1137090萬(wan)立方(fang)米。
(2)耗電(dian)情況:
以(yi)天然氣(qi)為原料的(de)化肥企(qi)(qi)業(ye)電耗情況與用煤企(qi)(qi)業(ye)相似。目(mu)前我國大型氣(qi)基尿(niao)素企(qi)(qi)業(ye)單(dan)位(wei)電耗為60度(du)左(zuo)右,而中小型氣(qi)基企(qi)(qi)業(ye)單(dan)位(wei)電耗則高達800-1000度(du)。則:中小氣(qi)基尿(niao)素廠電耗:1137.09萬(wan)噸(dun)(dun)尿(niao)素×40%×900度(du)/噸(dun)(dun)(均(jun)值)=409352.4萬(wan)度(du);大型氣(qi)基尿(niao)素廠電耗:1137.09萬(wan)噸(dun)(dun)尿(niao)素×60%×60度(du)/噸(dun)(dun)=40935.24萬(wan)度(du)。
小(xiao)結(jie):2004年我國氣(qi)基尿素生產電耗(hao)總量(liang)為450287.64萬度電。
3、油基尿(niao)素能(neng)耗:
(1) 耗油(you)情況:國內油(you)基尿(niao)素(su)企業所(suo)占比重(zhong)不大(da),目(mu)前每生(sheng)產(chan)一噸(dun)尿(niao)素(su)約(yue)(yue)耗重(zhong)油(you)0.8噸(dun),因此2004年我國生(sheng)產(chan)尿(niao)素(su)共約(yue)(yue)消耗重(zhong)油(you):524.81萬噸(dun)尿(niao)素(su)×0.8噸(dun)=419.85萬噸(dun)。
(2) 耗電情況:國(guo)內油基尿(niao)(niao)(niao)素企業目前每(mei)生產一噸尿(niao)(niao)(niao)素約耗電600度,因此2004年(nian)我(wo)國(guo)生產油基尿(niao)(niao)(niao)素共約消耗電能:524.81萬噸尿(niao)(niao)(niao)素×600度=314886萬度。
綜上,2004年我國生產(chan)尿(niao)素(su)共約(yue)消(xiao)耗(hao)煤(mei)炭4217.76萬(wan)噸,天(tian)然氣113.71億(yi)立方米,重(zhong)油419.85萬(wan)噸,電198.28億(yi)度。
二、我國碳酸氫銨生產能耗消費情況: (1)耗(hao)煤情況(kuang):
我國碳(tan)酸(suan)(suan)氫(qing)銨(an)生產以單一煤耗(hao)(hao)計(ji):目前(qian)每噸(dun)(dun)碳(tan)酸(suan)(suan)氫(qing)銨(an)需耗(hao)(hao)煤0.5噸(dun)(dun),因此(ci),2004年(nian)我國碳(tan)酸(suan)(suan)氫(qing)銨(an)共約(yue)耗(hao)(hao)煤:4930.82萬噸(dun)(dun)碳(tan)酸(suan)(suan)氫(qing)銨(an)×0.5噸(dun)(dun)煤/噸(dun)(dun)碳(tan)酸(suan)(suan)氫(qing)銨(an)=2465.41萬噸(dun)(dun)煤。
(2)耗電情況:
目前我(wo)國每噸碳酸氫(qing)銨約需用(yong)400度(du)電,因(yin)此,2004年我(wo)國碳酸氫(qing)銨共需耗電:4930.82萬噸碳酸氫(qing)銨×400度(du)=197.23億度(du)。
綜上(shang)所述,2004年我國尿素和(he)碳酸(suan)氫銨兩(liang)項(xiang)氮肥(fei)生產合計(ji)約需煤(mei)6683.17萬噸,天然氣113.71億立方米,重油419.85萬噸,電395.51億度。
化肥利用率低,導致能源(yuan)浪費情況分析
目前,我(wo)國化(hua)肥(fei)利用(yong)率平(ping)均(jun)只有35%左右,而(er)歐美等國家的化(hua)肥(fei)平(ping)均(jun)利用(yong)率則高達75%,利用(yong)率水平(ping)超(chao)過我(wo)國40%。可見,與發達國家相比,我(wo)國的化(hua)肥(fei)使用(yong)浪費情(qing)況非常驚人。具體氮肥(fei)生產年浪費能(neng)源數量如表3:
表3:2004年我國氮肥使用浪費(fei)統計一覽
種類 2004年總能耗 平均浪費率 實際浪費數量 煤 6683.17萬噸 40% 2673.268萬噸 天然氣 113.71億立方米 45.484億立方米 重油 419.85萬噸 167.94萬噸 電(dian) 395.51億度 158.204億度
由表3可(ke)見,我(wo)國僅(jin)2004年一年,因(yin)化肥利用(yong)率(lv)低下所導(dao)致的(de)(de)煤、天(tian)然(ran)氣、重油(you)和(he)電的(de)(de)浪費量分別占全國總(zong)產量的(de)(de)14.1%、13.3%、0.96%和(he)0.72%。
在全球能源(yuan)供應緊張,煤、氣、油、電價(jia)格持續高漲的(de)情況下(xia),我國化(hua)肥利用(yong)(yong)率低間(jian)接導致(zhi)能源(yuan)巨量浪費的(de)現象則顯得(de)更(geng)為突出。能源(yuan)供應緊張已成為抑(yi)制我國經濟發(fa)展的(de)瓶頸問題。另外,化(hua)肥的(de)超量使用(yong)(yong),還在影響農(nong)產(chan)品(pin)品(pin)質、污(wu)染地下(xia)水和(he)破(po)壞農(nong)業生態環境(jing)等多(duo)方面造(zao)成諸多(duo)不利后果。
當(dang)然,提高化(hua)肥(fei)(fei)使用(yong)的(de)利用(yong)率,不(bu)僅可(ke)以直接減(jian)少能源消耗,同(tong)時(shi),又可(ke)緩(huan)解國內化(hua)肥(fei)(fei)市場供應(ying)緊(jin)張、化(hua)肥(fei)(fei)價格不(bu)斷上漲的(de)突出問題。這(zhe)在減(jian)輕農民負擔和實現經濟(ji)的(de)可(ke)持續(xu)發展等方面也(ye)有著極大(da)的(de)經濟(ji)效(xiao)益(yi)和社會效(xiao)益(yi)。
借(jie)鑒國外經驗,倡導科學施(shi)肥,提高化肥利用(yong)率(lv)
我國土壤類型復雜,土壤養分變化相當大,化肥利用率低,且當前我國氮磷鉀化肥使用存在施用比例嚴重失調的狀況,普遍氮肥施用量過高,磷鉀肥不足,導致化肥的增產效果和使用效益明顯下降。在我國,化肥利用率低下是眾所周知且長期得不到解決的事實,但此事一直以來都未能引起各界的普遍重視,這是因為一方面農民在化肥的使用意識上存在施肥越多越好的誤區,另一方面,缺乏政府部門合理科學的引導。 所(suo)以,若要真正在提高化肥(fei)(fei)利用率上(shang)取得實效(xiao),首先(xian)是政府要提高對此問題的(de)(de)(de)重(zhong)視程度(du),加大宣傳(chuan)力度(du),在全國范圍內開(kai)展(zhan)科(ke)學施(shi)(shi)(shi)肥(fei)(fei)的(de)(de)(de)普及教育。特別是針對許多(duo)農戶(hu)盲目追求高產出(chu),偏施(shi)(shi)(shi)和過量施(shi)(shi)(shi)肥(fei)(fei)的(de)(de)(de)現象;其次,提高有機肥(fei)(fei)投入(ru)比(bi)例(li),改善投肥(fei)(fei)比(bi)例(li)嚴重(zhong)失調的(de)(de)(de)狀況。目前,世界上(shang)廣(guang)泛(fan)使用的(de)(de)(de)比(bi)較先(xian)進適用的(de)(de)(de)科(ke)學施(shi)(shi)(shi)肥(fei)(fei)技(ji)術(shu)(shu)――測(ce)土配(pei)方施(shi)(shi)(shi)肥(fei)(fei)技(ji)術(shu)(shu),即(ji)為達到平衡(heng)施(shi)(shi)(shi)肥(fei)(fei)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)而開(kai)展(zhan)的(de)(de)(de)土壤(rang)測(ce)試、肥(fei)(fei)料試驗、專用肥(fei)(fei)料配(pei)制、施(shi)(shi)(shi)肥(fei)(fei)技(ji)術(shu)(shu)指(zhi)導等一整套綜合性(xing)的(de)(de)(de)科(ke)學施(shi)(shi)(shi)肥(fei)(fei)技(ji)術(shu)(shu),應該從(cong)上(shang)到下,廣(guang)泛(fan)推廣(guang);再者(zhe),改進施(shi)(shi)(shi)肥(fei)(fei)方法(fa)。根據作(zuo)物的(de)(de)(de)需肥(fei)(fei)規(gui)律,在作(zuo)物生長的(de)(de)(de)各個階段合理(li)地分(fen)期施(shi)(shi)(shi)肥(fei)(fei),以滿足作(zuo)物整個生育期的(de)(de)(de)養(yang)分(fen)供應,達到經濟施(shi)(shi)(shi)肥(fei)(fei)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。
當然,各地應該根據自身的特點,如針對土壤的微量元素含量、作物對營養成分的需求特性、氣候等情況,來具體調整化肥的使用配方和施投方法,不可搞“一刀切”。但筆者相信,要真正做到全國范圍內提高化肥的利用率,離不開政府的重視程度,并要在宏觀政策指引和加大培訓推廣方面的投入。只有這樣,才有可能轉變我國多年來化肥利用率不斷下滑的不利局面,也才符合我國政府提出的建設節約型社會的全新社會發展戰略。
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