農村沼氣建設研究論文
時間:2022-08-03 10:29:00
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摘要:2007年中央1號文件《關于積極發展現在農業,扎實推進社會主義新農村建設的若干意見》中明確指出:“繼續增加農村沼氣建設的投入,支持有條件地方開展養殖場大中型沼氣建設,加快實施鄉村清潔工程,推進人畜糞便、農村物秸稈、生活垃圾和污水的綜合治理和轉化利用”。在這一文件基礎上,介紹德國先進的沼氣能源的生產利用,分析了淮安市沼氣建設的現狀和存在問題,為淮安新農村沼氣建設提供借鑒。
關鍵詞:沼氣;新農村;能源
1德國沼氣技術現狀
1.1總體情況
到2005年,德國沼氣農場數量從1992年的100多個增加到了2500多個,自1997年12月,在日本召開《京都議定書》后,德國作為發達工業國家,被要求要進行CO2的消減計劃,因此沼氣工程的增長程度迅速加快。并且隨著沼氣技術的改進和政府相關政策的推行,僅在5年中沼氣相關公司的數目就增加了3倍。
1.2工藝簡介
近幾年來,德國的農場沼氣工程普遍采用“沼氣發電、余熱升溫、中溫發酵、免儲氣柜、自動控制、加氧脫硫、沼液施肥”的模式,以大型的發酵裝置地上USR工藝為主,中小型牧場地下池的完全混合式為輔。
德國沼氣發電的基本工藝過程是:原料——發酵——儲存——發電——厭氧發酵后處理。
1.3主要原料
發酵原料主要是畜禽糞便農作物秸稈和一些青貯飼草,餐飲企業的有機污水,生活農副產品加工的剩余廢棄物,以及殘余糧食等。
德國農場大都養殖奶牛和豬,禽類和其他種類很少,為大力發展沼氣發電開發利用新能源,其很大一部分耕地被用來種植能源植物,包括油料、淀粉、糖類和木質素類植物等具有高利用價值的農作物和一些速生類樹。
1.4設備設施
基本采用三種材料作為發酵池的材料,即鋼筋混凝土、專用設備材料組成金屬罐體及組合式的鋼板,后兩者是金屬材料為主,發酵池采用金屬制作,既可以節約材料,又有質量保證,并且便于拆裝修改。
德國農場主都采用可供生產電力和熱能的所謂“集團熱電裝置”,由一個燃油機驅動的發電機組生產電,產生的余熱用于供暖,發電機組所產生余熱通過熱交換管對沼氣工程進行升溫,一般在40℃左右,即使在冬季-30℃——20℃的情況下,發酵料液也能達到35℃以上。在此溫度基礎上,發酵料液不結塊,脫硫后沼氣直接發電,無需儲氣裝置亦不封頂,系統裝置都自動控制,整個過程不僅省時省力還省錢,冬天無需再建設專門的供暖系統,不同設置專門的儲氣設施,自動化發電不需要人力協調。
1.5法律支持
1990年德國實施了《電力輸送法》,規定對利用可再生能源產生的電力每kw時的償付金額最少為電網經營商從終端用戶所獲得的平均受益的80%,并規定了按地理位置電力運營商接納可再生能源電力的義務范圍和詳細結算方法。
2000年,德國聯邦參議院批準了新的法律——《可再生能源優先法》。2004年5月,政府對《可再生能源優先法》又進行了進一步的修訂,進一步強化鼓勵沼氣發電的措施,并增加了對使用能源作物、新的發電技術的鼓勵。這一政策為廣大農場主建設沼氣工程并通過發電上網增加收入創造了極好的法律環境,使沼氣利用顯示出了持續增長的勢態。
2江蘇淮安的沼氣利用現狀
近幾年來,淮安市農戶沼氣池的發展已進入快速增長期,不少農戶將沼氣池作為自家近期投資的主要項目,目前全市已建設沼氣池3萬多只,其中以漣水縣為核心的農戶沼氣池建設已近萬只。寒冬臘月,盡管氣溫在-8℃,多數農戶仍能正常使用沼氣,為一日三餐提供燃料。據一些農戶介紹,一個3~5口家庭,建一個8立方米沼氣池,養2~3頭豬,再加上人糞尿,每年能產氣400立方米左右,完全可以滿足全家常年一日三餐的燃料和照明。沼氣池從根本上改變了農村昔日的煙熏火燎的炊事方式,使用沼氣已成為當前解決農村生活用能最經濟適用的措施之一。
沼氣的發展也帶動了養殖業的發展。在朱碼鎮樊卜村,300只沼氣池帶動了常年存欄1000頭豬的養殖規模。因為要使沼氣池正常運轉必須發展養殖業,為沼氣發酵提供充足的原料。該村之所以成為養豬重點村,主要就是沼氣池拉動了養殖業發展,農民自覺地擴大了養殖規模。
利用沼氣發酵產生沼液、沼渣,建設生態農業,發展無公害農產品,是沼氣池深受政府重視和農民歡迎的重要因素之一。沼液、沼渣作為優質有機肥料,養分全面,緩速兼備,且施用沼肥還可以抑蟲防病。在淮安漣水,各沼氣村均利用沼氣作為紐帶,因地制宜建立無公害農產品生產基地。
3江蘇淮安的沼氣利用存在的問題
為了推進沼氣建設,淮安市政府組織制定了《淮安市2003-2010年沼氣建設規劃》,規劃到2010年全市建設生態家園工程26.77萬處,沼氣入戶率達30%,建成江蘇及至華東地區的沼氣大市,要達到這一目標,我們必須要認識目前淮安沼氣建設存在的問題,取長補短。
3.1農戶對沼氣的認識水平偏低是制約沼氣產業發展的內在因素
沼氣作為新興產業,給部分農民帶來了許多方便和實惠,越類越被大多數群眾認可和接受,但還有相當一些農戶對沼氣的認識水平處于較低層面,影響著沼氣池建設步伐和相關技術的推廣,主要表現在三個方面:①偏遠鄉村農戶對沼氣概念含糊不清,根本不知道沼氣是用來干什么的,國家為什么發展沼氣,沼氣對農戶有哪些好處,因而建沼氣的積極性不高。②一些農戶對沼氣雖有所認識,但很不全面,僅知道沼氣是用來做飯、照明的,還不了解沼氣對種、養業的帶動作用,更不知道沼氣還能保護生態環境,有利于提高農民群眾衛生健康水平。③部分農戶對他們建沼氣池雖有一定的積極性,但卻以來國家投資,等、靠、要思想比較嚴重。
3.2綜合效益難體現是沼氣產業發展的薄弱環節
淮安的沼氣技術雖已將種植、養殖和新能源利用結合在一起,但其價值并未得到充分利用。大中型綜合沼氣利用工程的發展也并不樂觀——基建投資高,除去運行成本、貸款利息、靠沼氣回收投資多,多數養殖場承受不了。
另外以磚混結構為主的建池方式也存在多方面問題,嚴重制約沼氣大范圍推廣,玻璃鋼商品化沼氣池因原材料家額問題難以拓展。因此,開發新型的適合我國國情的建池材料和生產工藝設備是當前商品化沼氣池產業首要任務,同樣也是淮安面臨的重要問題。
大力研究制造沼氣發電機組也是目前的重點任務。在沼氣發電方面,我國已有20多年的研究歷史,但在淮安尚不成熟。而且發電成本在0.5元/kwh,大大高于煤電的發電成本,國內的沼氣發動機主要是雙燃料式和全燒式,數量不多,無法構成規模化的發電工程。并且沼液、沼渣的后續利用開發也受企業自身技術能力的限制。而且沼氣工程原料主要來源于養殖場畜禽糞便,一旦養殖場虧損倒閉,沼氣工程投資也將全部沉沒,使得沼氣工程項目具有風險,難以吸引投資。
3.3畜牧業發展水平不高是沼氣產業發展的瓶頸
沼氣的主要原料來自于畜禽糞便,沼氣產業與畜牧業相互依存,相互促進。但是,畜禽圈舍建設標準較低下是制約淮安一些農村沼氣產業發展的關鍵環節,大部分農戶圈舍簡陋,多為土木結構,有些農戶甚至實行散養,黃土墊圈,家畜糞便無法入池利用,從而出現了沼氣池可利用的原料仍然不足,也有個別農戶異地購買糞便入池,增加了建設成本。
4淮安新農村建設的能源利用策略
淮安農村人口遠大于城市居民人口,改變農村的能源產生和消費方式,開發利用生物質能等可再生資源對建立持續的能源系統,建設新農村經濟,促進國民經濟發展和環境保護具有重大意義。
4.1加強宣傳引導
①要充分利用廣播、電視、報紙等宣傳媒介,宣傳沼氣綜合利用在保護生態環境、改善農民生產生活條件、增加農民收入、提高農產品質量、推進建設社會主義新農村等重大意義和作用,讓群眾對建設沼氣池的目的意義及相關知識有一個全面、系統的了解,為沼氣發展營造良好的輿論氛圍和發展環境。②適時組織干部和群眾代表到沼氣產業發展較好的地方進行參觀學習,用事實和典型說服和教育群眾,以激發群眾建設和發展沼氣池的積極性。③深入基層,深入群眾,從能源推廣、畜牧發展、沼肥應用等方面進行算賬對比,從美化和改善農村環境的角度進行宣傳教育,真正做到橫向到邊,縱向到底,不留死角,不留疑惑,從而提高認識層次,促進戰略升位,以沼氣有效促進新農村建設。
4.2拓寬投資渠道
在籌資渠道上主要采取向上爭取一點,市里安排一點,各部門支持一點,沼氣戶自籌一點的辦法。①積極向中央爭取國債項目和省農村小型公益設施項目資金。在積極爭取國家沼氣建設項目資金的基礎上,按照公共財政原則,把沼氣建設配套資金納入縣級財政預算范圍。②以政府投資為引導,采取多種融資和經營方式,吸引社會力量投資,同時,縣、鄉政府和金融部門也應積極參與到沼氣產業發展上來,采取拆、借、貸等方式,幫助群眾解決沼氣池建設資金困難。③整合部門資源形成合力,把沼氣池建設項目與畜牧、水利、農發、扶貧等涉農項目有機結合,將農村沼氣建設與扶貧開發整村推進、資源開發、改水改廁、農業產業化、科技三項經費和文明村鎮、生態環境建設項目資金有機結合起來,按照統籌安排、相對集中、渠道不變、用途不亂的原則,將其經費捆綁使用,投入農村沼氣建設,充分發揮資金的投資效益。④發揮群眾投入主體作用。調動農戶的主觀能動性和投資積極性,鼓勵有建設愿望、有投資能力的農戶自主建設沼氣。
4.3加強農村沼氣技術與服務體系的建設
從德國的新能源法來看,德國政府更加支持小型的和以農場為基礎的沼氣發電工程,這一方面說明了立法者鼓勵開發利用可再生能源的目的,另一方面也是為了扶持小型農場主,減少城鄉差距,與此相對,淮安政府可以應對有機廢物的排放和綜合應用制定相關的法律法規,并制定相關的配套輔助政策。如,對于以養殖場畜禽糞便為原料進行沼氣利用的工程,對于農村及小城鎮利用生活污水和植物秸稈進行沼氣建設的工程;對于使用沼渣、沼液生產的有機肥進行農業生產的農業生產單位給予政策和資金上的補助,也可利用貸款貼息和財政直接補助等形式,扶持建設沼氣發電工程等廢氣物利用工程;為了減輕國家財政預算的直接負擔,可以借鑒歐洲大部分國家從消耗的礦物能源中適當加價。
其次我們應該認真研究德國的沼氣發電系統,將淮安局限的沼氣技術拓寬,不僅僅限于熱能源轉換,電能源也是我們循環經濟的重要組成部分。更要學習知道沼氣池的用料和構建技術,整體了解“集團熱電裝置”并將其轉換成適合淮安地質條件的思想合理運用。
雖然德國的工程體制軟件技術超前,工藝完善,硬件材料先進,但由于高成本的問題,生物質原料條件還跟不上其生產工藝技術的所需程度,所以其不得不大量種植農作物來實現資源轉化。而淮安應該人口比較多,農村面積也比較廣闊,生物質產量極大,如果能將產生的廢棄有機生物質都合理用于沼氣生產,將會產生巨大的價值。
4.4大力發展畜牧產業
要大力發展畜牧業,盡快實現以畜促沼的良性循環格局,首先應千方百計增加畜禽存欄總量。通過政策扶持和技術服務,幫助群眾發展畜牧養殖,并想方設法全面實行畜禽舍飼養殖。加快改革傳統的粗放散養方式,建設標準化養畜圈舍,使糞便能夠直接隨水入池,提高家畜糞便利用率,保障沼氣池原料供應。在此基礎上可以實行庭院生態養豬的模式,即農戶自家庭院內建立起“豬-沼-菜”三位一體生態模式,就是豬多——糞多——沼氣、沼渣、沼液多——有機肥料多——菜多(飼料多)——豬多,形成了以沼氣為杠桿的庭院生態循環經濟。
4.5制定激勵政策
在沼氣發展中,經濟效益的受益主體是農戶,而生態效益和社會效益受益主體則是整體社會。因此,在提高沼氣的生態效益和社會效益的同時,提高沼氣的經濟效益是擴大沼氣應用、推動沼氣快速發展的最有效途徑。這就需要政府進一步強化其規劃、協調、監督和服務的職能,統一擔負起指導、管理、服務的重大責任。同時,把沼氣生態農業與農業產業結構調整結合起來,并納入經濟發展規劃和雙文明考核目標管理,簽訂責任書,安排部分資金,建立目標管理獎勵基金,實行獎優罰劣。加大對沼氣工程和戶用沼氣發展的宣傳報道,對貢獻突出的單位和個人給予表彰和獎金獎勵,調動建設和發展沼氣產業的主動性、積極性和創造性,形成全社會支持關心沼氣工程和戶用沼氣發展的良好氛圍。
參考文獻
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