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标题 农村新电能——沼气发电之探究
范文

    范少穆

    [摘 要]振兴乡村,环境要改善,产业要提升,电力成为不可缺少的因素。因地制宜建设沼气发电工程就是一个好办法。在农村有丰富的沼气原料,沼气发电是清洁绿色能源,在农村普及,成为国家能源战略的重要补充,在新时代新农村建设中,有不可替代的作用。国家在政策、资金上应给予大力支持。沼气工程既可以改变农村居住环境,又可以提升农民生活质量。

    [关键词]环境;沼气;能源;技术;政策

    [中图分类号]G634.98 [文献标识码]A

    国家提出了振兴乡村战略,电力是发展乡村经济不可缺少的要素。国家制定的“十三五”规划指明能源建设中电力居于首要地位,必须把电力作为能源建设的中心来抓。

    现代农业摆脱了传统农业的模式,农村产业融合成为发展新模式,形成一条龙发展的“全产业链”,农民收入稳步提高,农村建设进入新阶段,电力需求增长很快。

    现在农村养殖业形成规模化发展,但是畜禽粪便如果不经过处理就被随意堆放或直接排入沟渠,就会使周围环境臭气熏天,蚊蝇乱飞,严重影响人们的正常生活和生产;农民收获庄稼后,大量秸秆如果随意堆放或在地里直接烧掉,就会占用空间、污染空气;农民烧水、做饭现在还主要用煤、天然气,尤其冬天取暖需要大量燃煤:这些都给农村环境造成了污染。

    现在,我国多地雾霾天气多发,与农村的环境没有得到有效治理有着直接的关系。国家采取了一些措施,比如每年夏秋收割庄稼之后,县乡村三级联合执法,禁止燃烧秸秆;为了解决农村能源使用问题,国家推行燃气管道入村入户,免费为农民换用无烟优质煤,提倡人们使用电取暖。虽然这些措施取得了一定效果,但是也造成了“气荒”,电力供应紧张等情况。

    1 沼气发电一举两得

    现在,农民从以前的温饱生活向舒适的小康生活转变,首先农村环境要改善,国家可以通过因地制宜地开发利用农村资源,彻底解决农民关切问题。所以,农村秸秆、畜禽粪便怎么处理成为改善农村环境的紧要问题。

    中央一号文件明确提出“加快实施乡村清洁工程,推进人畜粪便、农作物秸秆、生活垃圾和污水的综合治理和转化利用”。因此,因地制宜建设沼气工程,利用沼气发电,是当前解决农村电力紧张、环境污染问题一举两得的好办法。把庄稼秸秆、畜禽粪便等有机物质放在沼气池中,在一定的环境中,加入特殊的发酵剂,就可以产生沼气。沼气是一种无色无味的混合气体,其中含有可燃气体甲烷,沼气浓度在5%以下时就可以燃烧,且热值高,可以高效地利用其发电。

    在我国以村为单位集中建立大型沼气池,正是规模化、集约化发展的必然要求。农村土地流转速度加快,大量民间资本进军乡村,就是看中了农村的广阔天地和广阔市场。在农村制取沼气的资源丰富,可以就地或就近取材,简单方便且费用较低。大型养殖户、种植户把畜禽粪便收集起来集中进行无害化和清洁化处理;再通过收购的办法集中农民手中的秸秆。这样改变了以前沼气建设散、小、弱的局面,集中发展大型沼气池来发电是一条新路子。

    沼气发电工程既是一个小型治污工程,又是一个提供绿色能源的工程。沼气发电,可以减少甲烷等其他气体的排放,对降低温室效应百利而无一害;还可以通过治理污染来发电,化害为利,从而实现经济效益、生态效益和社会效益。

    黄河三角洲地区低碳循环经济示范项目就是一个成功例子。这个项目受到国家有关部门的高度重视和大力支持。黄河三角洲土壤盐渍化严重,水资源缺乏,要改善其生态环境,必须依靠生态绿色农业,发展种植业和养殖业;这里地势平坦,建设沼气发电工程条件得天独厚。人们利用玉米等庄稼秸秆和畜禽粪便制取沼气发电,不但能提供养殖基地用电,剩余电量国家通过购买的方式并入国家电网,同时进行碳交易,经济效益相当可观。沼气发电具有辐射效应,在基地开发建设生态农业观光项目。发电后形成的沼渣可以施肥,沼液可以供给灌溉,直接用于基地生产,可种植水果、蔬菜等有机农产品,建成农业观光旅游示范园。这个示范项目成就显著,得到德、法等发达国家的认证,沼气发电改变了黄河三角洲的生态现状和能源利用现状,用绿色电力促进其可持续发展。

    2 沼气发电的设备及现状

    沼气发电是一种可再生能源的利用方式。这种发电设施要求技术水平较高,在国外已经较为成熟。美国等发达国家经过了多年经验积累,在沼气发电设备研发、技术提升、管理维护上处于世界先进水平;在新能源发电领域欧美等国有着完善的政策,鼓励商业开发新能源,新能源建设已经成为新的经济增长点,我国需要迎头赶上,利用沼气发电创造效益,提高产业化和市场化水平。

    沼气发电需要一套复雜的系统和复杂的过程,是一项综合的工程。沼气通过脱硫装置和稳压装置进入燃气混合器,在这里面调节空气与沼气的适当混合比例;控制沼气燃烧速度来使发电机稳定工作,这些过程中还要有防爆措施,每一个步骤都不能少。最后还要有一套收集发电时的冷却水和排气中的热量的装置,提高沼气综合利用率。

    我国开展沼气发电的研究从二十世纪八十年代开始,到现在有三十多年了。中国农业机械研究院、成都科技大学和地方内燃机厂等单位合作,通过对沼气发电机械不懈钻研,已经制造出内燃机和汽轮机等沼气发电设备。从技术创新到设备生产,从发电技术到规模生产,我国都有了长足的进步。

    山东济南的济柴发动机厂生产的济柴发动机已经达到国际先进水平。其开发的全烧沼气的发电机组完全可以满足现在农村市场的需求。这种发电机组用点火装置,性能稳定,利用沼气燃烧带动内燃机和发电机发电,适用于秸秆发电厂、大型养殖场、煤炭产区气体发电站等。沼气发电除满足农民自身需要之外,多余电力并入国家电网销售;产生的热能可以来促进沼气池发酵,也可以用来供热、供暖。

    3 沼气发电的政策支持

    沼气发电在发达国家发展较早,如美国的能源农场、日本的阳光工程、荷兰的绿色能源等,这些绿色能源依靠国家政策得到推广,在国家能源总量中所占比例持续增加。

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更新时间:2024/12/22 19:34:52