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        農(nóng)村沼氣發(fā)電前瞻

        2017-12-13 12:12:46劉道春
        城鄉(xiāng)建設 2017年23期
        關鍵詞:沼氣池沼氣發(fā)電

        ■ 劉道春

        農(nóng)村沼氣發(fā)電前瞻

        ■ 劉道春

        農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化是當代中國農(nóng)村改革與發(fā)展的戰(zhàn)略抉擇,農(nóng)村沼氣建設自然也在其中。我國農(nóng)村廢棄物資源種類繁多,數(shù)量巨大。沼氣應用將隨著技術的進步和政府的支持而快速發(fā)展。根據(jù)農(nóng)村沼氣發(fā)展現(xiàn)狀,必須以市場為導向,把沼氣建設與市場需求有機結合,加速沼氣產(chǎn)業(yè)化進程,逐步實現(xiàn)沼氣建設的專業(yè)化、商品化和社會化,成為國家能源建設和社會主義新農(nóng)村建設中優(yōu)先發(fā)展的重點。

        一、綠色沼氣扮靚新農(nóng)村

        做飯不燒柴和炭,照明不用油和電,養(yǎng)牛不用土墊圈,生態(tài)環(huán)境無污染;一口沼氣池,解放農(nóng)家女;一臺沼氣燈,照亮新農(nóng)村……這一首首出自農(nóng)民之口的順口溜,道出了農(nóng)民用上沼氣之后的喜悅心情,也唱出農(nóng)民對新生活的贊美。

        在新農(nóng)村建設、國家新能源發(fā)展需求,節(jié)能減排等政策的推動下,沼氣綜合利用進入蓬勃發(fā)展階段,北京市農(nóng)村地區(qū)就興建了大、中型沼氣工程近百座。在大型沼氣工程方面,亮點工程當屬延慶縣的德青源2兆瓦沼氣發(fā)電工程。在這個以生產(chǎn)雞蛋為主的企業(yè),原來每天產(chǎn)生400多噸雞糞和廢水,處理起來很頭痛。通過建起1.2萬立方米的沼氣池,日產(chǎn)沼氣2萬立方米,日發(fā)電4萬度,沼渣、沼液被用作當?shù)毓麡浜陀衩椎姆柿稀U託獍l(fā)電的余熱還可以為沼氣池加溫。從而形成熱、電、肥聯(lián)供的模式。

        北京地區(qū)農(nóng)村最大的沼氣發(fā)電項目在海淀區(qū)。自六里屯垃圾填埋場建成以來,平均每天發(fā)電16萬度,消耗沼氣約8000立方米。垃圾填埋產(chǎn)生的80%的沼氣實現(xiàn)了資源化處理。據(jù)介紹,該項目是亞洲地區(qū)一次性裝機容量最大的12兆瓦垃圾填埋氣發(fā)電廠。六里屯垃圾填埋場是海淀區(qū)垃圾消納的主要場所之一,每天大約有2500噸生活垃圾運送到這里。由于垃圾填埋量過大,并且填埋的幾乎都是有機質(zhì)含量高的生活垃圾,在厭氧環(huán)境下很容易產(chǎn)生沼氣。沼氣大量聚集一方面會散發(fā)惡臭;另一方面會有發(fā)生火災或者爆炸的風險。該垃圾填埋作業(yè)區(qū)占地35.79公頃,其作業(yè)區(qū)劃分為一個個單元格。每天,大約有400輛車次的生活垃圾被傾倒在單元格里。每填滿一個單元格,就會覆上一層土踩實,然后再罩上一層具有良好密封性的高密度聚乙烯膜,垃圾相當于在一個封閉的大氣球里發(fā)酵。發(fā)酵后產(chǎn)生的沼氣,通過管道輸送到電廠進行脫硫、脫水、壓縮等前期處理,然后輸送到發(fā)電機組。80%的沼氣利用率在全國同類項目中名列前茅,源源不斷的沼氣通過發(fā)電機組轉變成清潔電能,實現(xiàn)了節(jié)能減排。自該發(fā)電廠運行以來,已累計實現(xiàn)減排二氧化碳15.45萬噸。另外,發(fā)電廠的尾氣余熱利用項目也將啟動,發(fā)電過程中產(chǎn)生的余熱,將應用于廠區(qū)的冬季取暖、熱水供應等。由于多年超負荷運行,六里屯垃圾填埋場已漸趨飽和。目前,位于海淀蘇家坨鎮(zhèn)的大工村,另一處垃圾焚燒發(fā)電項目日處理能力約1600噸。海淀地界上63座非正規(guī)垃圾填埋場將全部清除,所有非正規(guī)垃圾填埋場將就地實施綠化,恢復生態(tài),周邊市民也多了游憩場所。

        二、小沼氣做成大產(chǎn)業(yè)

        沼氣燃燒發(fā)電是隨著沼氣綜合利用的不斷發(fā)展而出現(xiàn)的一項沼氣利用技術,它將沼氣用于發(fā)動機上,并裝有綜合發(fā)電裝置,以產(chǎn)生電能和熱能,是有效利用沼氣的一種重要方式。

        近10年,中央累計投入農(nóng)村沼氣建設資金212億元,在中央投資帶動和各方面共同努力下,農(nóng)村沼氣實現(xiàn)了跨越式發(fā)展,成為新時期最重要的民生工程之一和新農(nóng)村建設的一大亮點。近年來,戶用沼氣有了新的“全托式、保姆式”一體化服務,這種服務能夠保證農(nóng)戶一日三餐用氣。通過這種服務,形成了以沼氣協(xié)會為龍頭、縣物業(yè)服務總站為核心、區(qū)域站為主體、服務網(wǎng)點為基礎、專業(yè)技術人員為骨干的全方位一體化服務模式。這種“全托管式”服務極大方便了用戶,解決了實際問題。在我國廣大農(nóng)村大力發(fā)展沼氣正在成為農(nóng)民建設綠色家園的載體、農(nóng)業(yè)結構調(diào)整的紐帶、解決“三農(nóng)”問題的突破口,小沼氣已經(jīng)做成大產(chǎn)業(yè),農(nóng)村沼氣推廣應用是我國應對氣候變化最有效、最普遍的行動之一。以沼氣裝備、沼氣施工、沼氣科技、沼氣服務為主要內(nèi)容的農(nóng)村沼氣產(chǎn)業(yè)化體系初步形成。農(nóng)業(yè)部的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,目前全國沼氣年生產(chǎn)能力為160多億立方米,約為全國天然氣消費量的13%,可減排二氧化碳5000多萬噸;每年生產(chǎn)有機沼肥近4億噸,可減少20%以上的化肥和農(nóng)藥施用量,改良土壤8000萬畝;每年可為建池農(nóng)戶增收節(jié)支400億元,為建池技工增加工資性收入88億元。

        近年來,各地在綜合利用沼氣的基礎上,因地制宜地辦起了沼氣發(fā)電站,補充了部分農(nóng)村用電電源,取得了一定成績,應引起重視。農(nóng)村大辦沼氣發(fā)電,意義重大,好處很多,綜合起來主要有以下幾個方面:一是有利于解決農(nóng)村能源問題,也能有效地解決農(nóng)村普遍缺電的困難。一戶家庭修建一個10立方米的沼氣池只要發(fā)酵原料充足并管理得好,就能解決點燈、煮飯的燃料問題。二是可以擴大肥源,提高肥效,有利于促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和養(yǎng)豬事業(yè)的發(fā)展。興辦起沼氣發(fā)電裝置后,既可生產(chǎn)沼氣,又可漚制出大量優(yōu)質(zhì)有機肥料,擴大了有機肥料的來源。施用沼肥不但節(jié)省化肥、農(nóng)藥的噴施量,也有利于生產(chǎn)綠色無公害食品。三是有利于促進畜牧業(yè)的發(fā)展。辦起沼氣后,有利于解決“三料”(燃料、飼料和肥料)的矛盾,促進畜牧業(yè)的發(fā)展。四是有利于改善衛(wèi)生條件,減少疾病傳染,提高人民健康水平。利用沼氣當燃料,無煙無塵,清潔方便。糞便、垃圾、生活污水等都是沼氣發(fā)酵的好原料,隨著這些原料進入沼氣池的病菌、寄生蟲卵等,在沼氣池中密閉發(fā)酵而被殺死,從而改善了農(nóng)村的環(huán)境衛(wèi)生條件。五是有利于保護生態(tài)環(huán)境。興辦沼氣發(fā)電裝置解決了農(nóng)民的燃料問題,減少森林砍伐和牛羊對山場的破壞,有利于保護林草資源,促進植樹造林的發(fā)展,減少水土流失,改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。六是可以促進村辦企業(yè)的發(fā)展,增加集體收入,同時,減輕了大電網(wǎng)負擔,可以支援工業(yè)。有了電可以豐富社員群眾的文化生活。如果大辦沼氣發(fā)電和大辦家庭沼氣結合起來,則其效益將更加顯著。對發(fā)展農(nóng)業(yè)和養(yǎng)豬事業(yè),建設社會主義新農(nóng)村,提高社員群眾的物質(zhì)生活文化生活水平,保護森林,保持水土,改良氣候,加速農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化等,將起到積極的作用,具有十分現(xiàn)實和深遠的意義。

        三、農(nóng)村沼氣發(fā)電發(fā)展前景廣闊

        我國農(nóng)村的沼氣建設起步于20世紀五、六十年代,經(jīng)過幾十年的曲折發(fā)展,終于迎來了快速發(fā)展的良好態(tài)勢,并具備了加快發(fā)展的基礎。20世紀90年代以前為我國農(nóng)村沼氣發(fā)展的試驗和起步階段。沼氣建設起落較大,總體發(fā)展較慢。經(jīng)過多年的科研攻關和試驗,農(nóng)村沼氣建設技術和工藝獲得重大突破。同時,國家對農(nóng)村沼氣的發(fā)展都給予了極大的關注和強有力的支持。中央一號文件鎖定“三農(nóng)”,其中明確表明將加快農(nóng)村的沼氣建設,增加農(nóng)村沼氣工程建設投資,擴大秸稈固化氣化試點示范。中央累計安排國債資金在7.3萬個村支持建設823萬戶沼氣,引導帶動了沼氣發(fā)展。

        據(jù)調(diào)查,小型沼氣電站每千瓦投資只要400元左右,僅為小型水力電站的1/2~1/3,比風力、潮汐和太陽能發(fā)電低得多。小型沼氣電站的建設周期短,只要幾個月時間就能投產(chǎn)使用,基本上不受自然條件變化的影響。采用沼氣與柴油混合燃燒,還可以節(jié)省17%的柴油。中國地廣人多,生物能資源豐富。研究表明,無論在農(nóng)村還是城鎮(zhèn),都可以根據(jù)本地的實際情況,就地利用糞便、秸稈、雜草、廢渣、廢料等生產(chǎn)的沼氣來發(fā)電。

        農(nóng)村戶用沼氣池生產(chǎn)的沼氣主要用來做生活燃料。修建一個容積為10立方米的沼氣池,每天投入相當于4頭豬的糞便發(fā)酵原料,它所產(chǎn)的沼氣能解決一家3~4口人點燈、做飯的燃料問題。沼氣還可以用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,如溫室保溫、烘烤農(nóng)產(chǎn)品、儲備糧食、水果保鮮等。大、中型沼氣工程生產(chǎn)的沼氣可用來發(fā)電、燒鍋爐、加工食品、采暖或供給城市居民使用。目前,中國沼氣池的推廣應用規(guī)模居世界首位。

        “十三五”期間,將繼續(xù)堅持綠色發(fā)展原則,把高能效、低污染、低排放作為發(fā)展基本方向。有序發(fā)展農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電,合理發(fā)展垃圾發(fā)電,積極發(fā)展生物質(zhì)燃氣發(fā)電。農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電裝機容量達800萬千瓦,城市生活垃圾發(fā)電裝機容量達到300萬千瓦,沼氣發(fā)電裝機容量達到200萬千瓦。生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)在電力、供熱、農(nóng)村生活用能領域初步實現(xiàn)商業(yè)化和規(guī)模化利用,在交通領域擴大替代石油燃料的規(guī)模。除1300萬千瓦生物質(zhì)發(fā)電裝機外,生物質(zhì)年供氣達到220億立方米,生物質(zhì)成型燃料1000萬噸,生物液體燃料500萬噸。能源主管部門應對沼氣發(fā)電新產(chǎn)業(yè)做好規(guī)劃,因勢利導出臺更多的相關扶持產(chǎn)業(yè)細則,讓沼氣發(fā)電這一可再生能源為節(jié)能減排騰出更大容量空間。

        大力發(fā)展農(nóng)村沼氣發(fā)電,不僅完全可能,而且很有必要。我國近年雖然也開展了農(nóng)村沼氣利用的研發(fā)和推廣,取得了較好成果,但是,還有許多工作有待深入研究。沼氣發(fā)酵的潛力是很大的。僅發(fā)酵工藝方面,潛力就未充分發(fā)揮,農(nóng)村沼氣池的實際產(chǎn)氣率與實驗室的試驗結果就存在較大差距,前者是后者的20~30%,努力使現(xiàn)在沼氣池的產(chǎn)氣率提高一倍是有可能的?,F(xiàn)有的池子大都沒有發(fā)揮出應有能力,提高投料濃度,講究科學管理,還能提高產(chǎn)氣。在對沼氣池的科學管理上,農(nóng)村普遍存在不合理現(xiàn)象,經(jīng)常進行攪拌,必能促進發(fā)酵,提高產(chǎn)氣。從沼氣發(fā)酵機理方面來看,現(xiàn)在農(nóng)村的沼氣發(fā)酵是處于無控制的自然發(fā)酵狀態(tài),如果在這方面有所突破,前景必將更好。一村一戶的沼氣發(fā)電量雖然不大,然而滴水成河,全面發(fā)展農(nóng)村沼氣發(fā)電,其總發(fā)電量將是巨大的,尤其要看到,大辦農(nóng)村小沼電,普遍有條件辦且很容易辦,能解決大電網(wǎng)難以解決的遠距離輸電等困難。只要我們認真重視,抓好統(tǒng)一規(guī)劃安排沼氣發(fā)電的科研與推廣工作,在新能源建設中,農(nóng)村沼氣發(fā)電,一定會象一朵鮮花,得到充分的滋養(yǎng)而絢麗開放。

        編者按

        住建部要求各地采取有力措施,加強公租房配套基礎設施建設和公共服務,加快在建公租房項目竣工,盡快形成有效供應;加快公租房分配進度,使保障對象盡早入住,確保完成目標任務。在全國公租房工作座談會上,各地匯報了2017年公租房保障取得的階段性成果。

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