農(nóng)村沼氣建設(shè)研究論文
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摘要:2007年中央1號文件《關(guān)于積極發(fā)展現(xiàn)在農(nóng)業(yè),扎實推進(jìn)社會主義新農(nóng)村建設(shè)的若干意見》中明確指出:“繼續(xù)增加農(nóng)村沼氣建設(shè)的投入,支持有條件地方開展養(yǎng)殖場大中型沼氣建設(shè),加快實施鄉(xiāng)村清潔工程,推進(jìn)人畜糞便、農(nóng)村物秸稈、生活垃圾和污水的綜合治理和轉(zhuǎn)化利用”。在這一文件基礎(chǔ)上,介紹德國先進(jìn)的沼氣能源的生產(chǎn)利用,分析了淮安市沼氣建設(shè)的現(xiàn)狀和存在問題,為淮安新農(nóng)村沼氣建設(shè)提供借鑒。
關(guān)鍵詞:沼氣;新農(nóng)村;能源
1德國沼氣技術(shù)現(xiàn)狀
1.1總體情況
到2005年,德國沼氣農(nóng)場數(shù)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(fā)達(dá)工業(yè)國家,被要求要進(jìn)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(shù)的改進(jìn)和政府相關(guān)政策的推行,僅在5年中沼氣相關(guān)公司的數(shù)目就增加了3倍。
1.2工藝簡介
近幾年來,德國的農(nóng)場沼氣工程普遍采用“沼氣發(fā)電、余熱升溫、中溫發(fā)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(fā)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(fā)電的基本工藝過程是:原料——發(fā)酵——儲存——發(fā)電——厭氧發(fā)酵后處理。
1.3主要原料
發(fā)酵原料主要是畜禽糞便農(nóng)作物秸稈和一些青貯飼草,餐飲企業(yè)的有機污水,生活農(nóng)副產(chǎn)品加工的剩余廢棄物,以及殘余糧食等。
德國農(nóng)場大都養(yǎng)殖奶牛和豬,禽類和其他種類很少,為大力發(fā)展沼氣發(fā)電開發(fā)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(zhì)素類植物等具有高利用價值的農(nóng)作物和一些速生類樹。
1.4設(shè)備設(shè)施
基本采用三種材料作為發(fā)酵池的材料,即鋼筋混凝土、專用設(shè)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(fā)酵池采用金屬制作,既可以節(jié)約材料,又有質(zhì)量保證,并且便于拆裝修改。
德國農(nóng)場主都采用可供生產(chǎn)電力和熱能的所謂“集團(tuán)熱電裝置”,由一個燃油機驅(qū)動的發(fā)電機組生產(chǎn)電,產(chǎn)生的余熱用于供暖,發(fā)電機組所產(chǎn)生余熱通過熱交換管對沼氣工程進(jìn)行升溫,一般在40℃左右,即使在冬季-30℃——20℃的情況下,發(fā)酵料液也能達(dá)到35℃以上。在此溫度基礎(chǔ)上,發(fā)酵料液不結(jié)塊,脫硫后沼氣直接發(fā)電,無需儲氣裝置亦不封頂,系統(tǒng)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(shè)專門的供暖系統(tǒng),不同設(shè)置專門的儲氣設(shè)施,自動化發(fā)電不需要人力協(xié)調(diào)。
1.5法律支持
1990年德國實施了《電力輸送法》,規(guī)定對利用可再生能源產(chǎn)生的電力每kw時的償付金額最少為電網(wǎng)經(jīng)營商從終端用戶所獲得的平均受益的80%,并規(guī)定了按地理位置電力運營商接納可再生能源電力的義務(wù)范圍和詳細(xì)結(jié)算方法。
2000年,德國聯(lián)邦參議院批準(zhǔn)了新的法律——《可再生能源優(yōu)先法》。2004年5月,政府對《可再生能源優(yōu)先法》又進(jìn)行了進(jìn)一步的修訂,進(jìn)一步強化鼓勵沼氣發(fā)電的措施,并增加了對使用能源作物、新的發(fā)電技術(shù)的鼓勵。這一政策為廣大農(nóng)場主建設(shè)沼氣工程并通過發(fā)電上網(wǎng)增加收入創(chuàng)造了極好的法律環(huán)境,使沼氣利用顯示出了持續(xù)增長的勢態(tài)。
2江蘇淮安的沼氣利用現(xiàn)狀
近幾年來,淮安市農(nóng)戶沼氣池的發(fā)展已進(jìn)入快速增長期,不少農(nóng)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(shè)沼氣池3萬多只,其中以漣水縣為核心的農(nóng)戶沼氣池建設(shè)已近萬只。寒冬臘月,盡管氣溫在-8℃,多數(shù)農(nóng)戶仍能正常使用沼氣,為一日三餐提供燃料。據(jù)一些農(nóng)戶介紹,一個3~5口家庭,建一個8立方米沼氣池,養(yǎng)2~3頭豬,再加上人糞尿,每年能產(chǎn)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(nóng)村昔日的煙熏火燎的炊事方式,使用沼氣已成為當(dāng)前解決農(nóng)村生活用能最經(jīng)濟(jì)適用的措施之一。
沼氣的發(fā)展也帶動了養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。在朱碼鎮(zhèn)樊卜村,300只沼氣池帶動了常年存欄1000頭豬的養(yǎng)殖規(guī)模。因為要使沼氣池正常運轉(zhuǎn)必須發(fā)展養(yǎng)殖業(yè),為沼氣發(fā)酵提供充足的原料。該村之所以成為養(yǎng)豬重點村,主要就是沼氣池拉動了養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展,農(nóng)民自覺地擴大了養(yǎng)殖規(guī)模。
利用沼氣發(fā)酵產(chǎn)生沼液、沼渣,建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè),發(fā)展無公害農(nóng)產(chǎn)品,是沼氣池深受政府重視和農(nóng)民歡迎的重要因素之一。沼液、沼渣作為優(yōu)質(zhì)有機肥料,養(yǎng)分全面,緩速兼?zhèn)?,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(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地。
3江蘇淮安的沼氣利用存在的問題
為了推進(jìn)沼氣建設(shè),淮安市政府組織制定了《淮安市2003-2010年沼氣建設(shè)規(guī)劃》,規(guī)劃到2010年全市建設(shè)生態(tài)家園工程26.77萬處,沼氣入戶率達(dá)30%,建成江蘇及至華東地區(qū)的沼氣大市,要達(dá)到這一目標(biāo),我們必須要認(rèn)識目前淮安沼氣建設(shè)存在的問題,取長補短。
3.1農(nóng)戶對沼氣的認(rèn)識水平偏低是制約沼氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的內(nèi)在因素
沼氣作為新興產(chǎn)業(yè),給部分農(nóng)民帶來了許多方便和實惠,越類越被大多數(shù)群眾認(rèn)可和接受,但還有相當(dāng)一些農(nóng)戶對沼氣的認(rèn)識水平處于較低層面,影響著沼氣池建設(shè)步伐和相關(guān)技術(shù)的推廣,主要表現(xiàn)在三個方面:①偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)村農(nóng)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(fā)展沼氣,沼氣對農(nóng)戶有哪些好處,因而建沼氣的積極性不高。②一些農(nóng)戶對沼氣雖有所認(rèn)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(yǎng)業(yè)的帶動作用,更不知道沼氣還能保護(hù)生態(tài)環(huán)境,有利于提高農(nóng)民群眾衛(wèi)生健康水平。③部分農(nóng)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(yán)重。
3.2綜合效益難體現(xiàn)是沼氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的薄弱環(huán)節(jié)
淮安的沼氣技術(shù)雖已將種植、養(yǎng)殖和新能源利用結(jié)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(fā)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(shù)養(yǎng)殖場承受不了。
另外以磚混結(jié)構(gòu)為主的建池方式也存在多方面問題,嚴(yán)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(fā)新型的適合我國國情的建池材料和生產(chǎn)工藝設(shè)備是當(dāng)前商品化沼氣池產(chǎn)業(yè)首要任務(wù),同樣也是淮安面臨的重要問題。
大力研究制造沼氣發(fā)電機組也是目前的重點任務(wù)。在沼氣發(fā)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(fā)電成本在0.5元/kwh,大大高于煤電的發(fā)電成本,國內(nèi)的沼氣發(fā)動機主要是雙燃料式和全燒式,數(shù)量不多,無法構(gòu)成規(guī)模化的發(fā)電工程。并且沼液、沼渣的后續(xù)利用開發(fā)也受企業(yè)自身技術(shù)能力的限制。而且沼氣工程原料主要來源于養(yǎng)殖場畜禽糞便,一旦養(yǎng)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(fēng)險,難以吸引投資。
3.3畜牧業(yè)發(fā)展水平不高是沼氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸
沼氣的主要原料來自于畜禽糞便,沼氣產(chǎn)業(yè)與畜牧業(yè)相互依存,相互促進(jìn)。但是,畜禽圈舍建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)較低下是制約淮安一些農(nóng)村沼氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié),大部分農(nóng)戶圈舍簡陋,多為土木結(jié)構(gòu),有些農(nóng)戶甚至實行散養(yǎng),黃土墊圈,家畜糞便無法入池利用,從而出現(xiàn)了沼氣池可利用的原料仍然不足,也有個別農(nóng)戶異地購買糞便入池,增加了建設(shè)成本。
4淮安新農(nóng)村建設(shè)的能源利用策略轉(zhuǎn)淮安農(nóng)村人口遠(yuǎn)大于城市居民人口,改變農(nóng)村的能源產(chǎn)生和消費方式,開發(fā)利用生物質(zhì)能等可再生資源對建立持續(xù)的能源系統(tǒng),建設(shè)新農(nóng)村經(jīng)濟(jì),促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)具有重大意義。
4.1加強宣傳引導(dǎo)
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(hù)生態(tài)環(huán)境、改善農(nóng)民生產(chǎn)生活條件、增加農(nóng)民收入、提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量、推進(jìn)建設(shè)社會主義新農(nóng)村等重大意義和作用,讓群眾對建設(shè)沼氣池的目的意義及相關(guān)知識有一個全面、系統(tǒng)的了解,為沼氣發(fā)展?fàn)I造良好的輿論氛圍和發(fā)展環(huán)境。②適時組織干部和群眾代表到沼氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展較好的地方進(jìn)行參觀學(xué)習(xí),用事實和典型說服和教育群眾,以激發(fā)群眾建設(shè)和發(fā)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(fā)展、沼肥應(yīng)用等方面進(jìn)行算賬對比,從美化和改善農(nóng)村環(huán)境的角度進(jìn)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(rèn)識層次,促進(jìn)戰(zhàn)略升位,以沼氣有效促進(jìn)新農(nóng)村建設(shè)。
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(nóng)村小型公益設(shè)施項目資金。在積極爭取國家沼氣建設(shè)項目資金的基礎(chǔ)上,按照公共財政原則,把沼氣建設(shè)配套資金納入縣級財政預(yù)算范圍。②以政府投資為引導(dǎo),采取多種融資和經(jīng)營方式,吸引社會力量投資,同時,縣、鄉(xiāng)政府和金融部門也應(yīng)積極參與到沼氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展上來,采取拆、借、貸等方式,幫助群眾解決沼氣池建設(shè)資金困難。③整合部門資源形成合力,把沼氣池建設(shè)項目與畜牧、水利、農(nóng)發(fā)、扶貧等涉農(nóng)項目有機結(jié)合,將農(nóng)村沼氣建設(shè)與扶貧開發(fā)整村推進(jìn)、資源開發(fā)、改水改廁、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化、科技三項經(jīng)費和文明村鎮(zhèn)、生態(tài)環(huán)境建設(shè)項目資金有機結(jié)合起來,按照統(tǒng)籌安排、相對集中、渠道不變、用途不亂的原則,將其經(jīng)費捆綁使用,投入農(nóng)村沼氣建設(shè),充分發(fā)揮資金的投資效益。④發(fā)揮群眾投入主體作用。調(diào)動農(nóng)戶的主觀能動性和投資積極性,鼓勵有建設(shè)愿望、有投資能力的農(nóng)戶自主建設(shè)沼氣。
4.3加強農(nóng)村沼氣技術(shù)與服務(wù)體系的建設(shè)
從德國的新能源法來看,德國政府更加支持小型的和以農(nóng)場為基礎(chǔ)的沼氣發(fā)電工程,這一方面說明了立法者鼓勵開發(fā)利用可再生能源的目的,另一方面也是為了扶持小型農(nóng)場主,減少城鄉(xiāng)差距,與此相對,淮安政府可以應(yīng)對有機廢物的排放和綜合應(yīng)用制定相關(guān)的法律法規(guī),并制定相關(guān)的配套輔助政策。如,對于以養(yǎng)殖場畜禽糞便為原料進(jìn)行沼氣利用的工程,對于農(nóng)村及小城鎮(zhèn)利用生活污水和植物秸稈進(jìn)行沼氣建設(shè)的工程;對于使用沼渣、沼液生產(chǎn)的有機肥進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)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(shè)沼氣發(fā)電工程等廢氣物利用工程;為了減輕國家財政預(yù)算的直接負(fù)擔(dān),可以借鑒歐洲大部分國家從消耗的礦物能源中適當(dāng)加價。
其次我們應(yīng)該認(rèn)真研究德國的沼氣發(fā)電系統(tǒng),將淮安局限的沼氣技術(shù)拓寬,不僅僅限于熱能源轉(zhuǎn)換,電能源也是我們循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。更要學(xué)習(xí)知道沼氣池的用料和構(gòu)建技術(shù),整體了解“集團(tuán)熱電裝置”并將其轉(zhuǎn)換成適合淮安地質(zhì)條件的思想合理運用。
雖然德國的工程體制軟件技術(shù)超前,工藝完善,硬件材料先進(jìn),但由于高成本的問題,生物質(zhì)原料條件還跟不上其生產(chǎn)工藝技術(shù)的所需程度,所以其不得不大量種植農(nóng)作物來實現(xiàn)資源轉(zhuǎn)化。而淮安應(yīng)該人口比較多,農(nóng)村面積也比較廣闊,生物質(zhì)產(chǎn)量極大,如果能將產(chǎn)生的廢棄有機生物質(zhì)都合理用于沼氣生產(chǎn),將會產(chǎn)生巨大的價值。
4.4大力發(fā)展畜牧產(chǎn)業(yè)
要大力發(fā)展畜牧業(yè),盡快實現(xiàn)以畜促沼的良性循環(huán)格局,首先應(yīng)千方百計增加畜禽存欄總量。通過政策扶持和技術(shù)服務(wù),幫助群眾發(fā)展畜牧養(yǎng)殖,并想方設(shè)法全面實行畜禽舍飼養(yǎng)殖。加快改革傳統(tǒng)的粗放散養(yǎng)方式,建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)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(yīng)。在此基礎(chǔ)上可以實行庭院生態(tài)養(yǎng)豬的模式,即農(nóng)戶自家庭院內(nèi)建立起“豬-沼-菜”三位一體生態(tài)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(tài)循環(huán)經(jīng)濟(jì)。
4.5制定激勵政策
在沼氣發(fā)展中,經(jīng)濟(jì)效益的受益主體是農(nóng)戶,而生態(tài)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(tài)效益和社會效益的同時,提高沼氣的經(jīng)濟(jì)效益是擴大沼氣應(yīng)用、推動沼氣快速發(fā)展的最有效途徑。這就需要政府進(jìn)一步強化其規(guī)劃、協(xié)調(diào)、監(jiān)督和服務(wù)的職能,統(tǒng)一擔(dān)負(fù)起指導(dǎo)、管理、服務(wù)的重大責(zé)任。同時,把沼氣生態(tài)農(nóng)業(yè)與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整結(jié)合起來,并納入經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃和雙文明考核目標(biāo)管理,簽訂責(zé)任書,安排部分資金,建立目標(biāo)管理獎勵基金,實行獎優(yōu)罰劣。加大對沼氣工程和戶用沼氣發(fā)展的宣傳報道,對貢獻(xiàn)突出的單位和個人給予表彰和獎金獎勵,調(diào)動建設(shè)和發(fā)展沼氣產(chǎn)業(yè)的主動性、積極性和創(chuàng)造性,形成全社會支持關(guān)心沼氣工程和戶用沼氣發(fā)展的良好氛圍。
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