四川地區(qū)典型村鎮(zhèn)用能現(xiàn)狀調(diào)研及分析

摘 要：本文基于對四川省4個不同地區(qū)典型村鎮(zhèn)用能現(xiàn)狀的實地調(diào)研，得到這些地區(qū)的用能方式與用能結(jié)構(gòu)。隨后，分析當(dāng)?shù)乜稍偕茉船F(xiàn)狀，提出了3類不同地區(qū)的用能結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案?？偨Y(jié)出四川地區(qū)農(nóng)村可再生能源利用模式。為改善四川地區(qū)農(nóng)村用能結(jié)構(gòu)，促進四川地區(qū)農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展提供一定的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：四川地區(qū)；用能方式；可再生能源；用能結(jié)構(gòu)優(yōu)化

0 引言

四川位于我國西南，地域廣闊、地貌復(fù)雜，西高東低，以山地為主要特色，能源資源蘊藏豐富，是我國的能源大省。由于地理位置、氣候條件、蓄養(yǎng)種植的不同，四川各農(nóng)村地區(qū)的用能方式和結(jié)構(gòu)存在差異。目前，四川農(nóng)村地區(qū)使用的生活能源種類有秸稈、薪柴、畜糞等生物質(zhì)能、電力、天然氣、煤、由生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換得到的沼氣以及太陽能等能源。

為全面了解四川各地用能情況，本文以川南地區(qū)花灘鎮(zhèn)、攀西地區(qū)禮州鎮(zhèn)、川東地區(qū)長安鄉(xiāng)、川西地區(qū)安曲鎮(zhèn)等地農(nóng)村為研究對象，對這些典型村鎮(zhèn)的用能現(xiàn)狀進行實地調(diào)研，得到了它們的用能方式與用能結(jié)構(gòu)情況。通過進一步分析，提出了3類不同地區(qū)的用能結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案，為改善農(nóng)村用能結(jié)構(gòu)，推廣四川地區(qū)農(nóng)村可再生能源利用模式提供一定的參考依據(jù)。

1 村鎮(zhèn)生活用能現(xiàn)狀及分析

1.1 村鎮(zhèn)生活用能方式

從本次調(diào)研了解到各地區(qū)農(nóng)村的能耗結(jié)構(gòu)狀況。發(fā)現(xiàn)各村鎮(zhèn)的生活用能方式主要包括炊事、照明、采暖、洗浴與家用電器等幾個方面[1]。經(jīng)過分析整合，得到各典型村鎮(zhèn)用能方式比例圖如下。

對比圖1～4可以發(fā)現(xiàn)，花灘鎮(zhèn)、長安鄉(xiāng)與禮州鎮(zhèn)之間的生活用能方式差異較小，均以炊事用能為主，且炊事、洗浴與家用電器的能耗均超過總能耗的80%。而安曲鎮(zhèn)則以采暖能耗為主，約占總能耗的一半。四典型村鎮(zhèn)的照明占總能耗的比例基本相同，但是安曲鎮(zhèn)的洗浴能耗占總能耗的比例很小，與其他村鎮(zhèn)洗浴能耗占總能耗的比例相比差別很大。

1.2 村鎮(zhèn)生活用能結(jié)構(gòu)

為了解四典型村鎮(zhèn)的生活用能結(jié)構(gòu)，通過分別對各生活用能方式中耗能種類的計算整理，最后得到四典型村鎮(zhèn)的生活用能結(jié)構(gòu)圖如下。

對比圖5～8可以發(fā)現(xiàn)，一方面，四典型村鎮(zhèn)的用能結(jié)構(gòu)存在較大差異?；╂?zhèn)、禮州鎮(zhèn)與長安鄉(xiāng)家庭用能均以商業(yè)能源為主，主要使用的是天然氣與電力。而安曲鎮(zhèn)則以非商業(yè)能源為主，達到84%，主要使用的是牛羊糞與太陽能；另一方面，四典型村鎮(zhèn)用能結(jié)構(gòu)均較為單一，新能源利用率不高?，F(xiàn)從以下幾個方面分析四典型村鎮(zhèn)的用能結(jié)構(gòu)差異。

（1）用能來源方面

四川省是資源大省，天然氣儲量豐富。經(jīng)調(diào)研得知，花灘鎮(zhèn)天然氣價格為1.87元/m3，長安鄉(xiāng)天然氣價格為2.25元/m3。天然氣價格合理，成本較低，因此兩地天然氣普及率較高。而禮州鎮(zhèn)的電力能耗占總能耗的63%，遠超其他能源。一方面是由于涼山彝族自治州區(qū)域內(nèi)地勢西北高，東南低，降雨量充沛，河流水能總蘊藏量高達3000多萬kW，占四川全省20%以上[3]。水電資源充足使得當(dāng)?shù)仉娰M價格（0.5元/度）較低，電能的使用率較高；另一方面，涼山州地處大涼山區(qū)，天然氣儲量較少，交通運輸也十分不方便，因此天然氣、液化氣等的使用率低。安曲鎮(zhèn)則以牧民為主要人口，畜牧業(yè)為主要產(chǎn)業(yè)。當(dāng)?shù)啬撩窳?xí)慣燃燒曬干的牛羊糞便作為炊事、采暖、洗浴等的主要能源。

（2）用能方式方面

炊事方面，花灘鎮(zhèn)和長安鄉(xiāng)大多數(shù)農(nóng)戶使用天然氣炊事，禮州鎮(zhèn)使用電力，安曲鎮(zhèn)則燃燒干牛羊糞?；╂?zhèn)和長安鄉(xiāng)的炊事方式代表了現(xiàn)在國家推行的新型農(nóng)村炊事方式，而禮州鎮(zhèn)則代表了較富裕農(nóng)村炊事方式，安曲鎮(zhèn)則是典型的牧區(qū)炊事方式。

采暖方面，由于氣候條件的差異，花灘鎮(zhèn)、禮州鎮(zhèn)與長安鄉(xiāng)均為部分村民考慮采暖，其余不采暖。而安曲鎮(zhèn)地區(qū)村民則大部分考慮采暖，其采暖能耗所占全年總能耗比例最高。

洗浴方面，花灘鎮(zhèn)、長安鄉(xiāng)的太陽能熱水器普及率不高，其洗浴用能主要采用天然氣和電力。而禮州鎮(zhèn)與安曲鎮(zhèn)的太陽能熱水器普及率很高，禮州鎮(zhèn)絕大部分村民使用太陽能熱水器洗浴。安曲鎮(zhèn)雖然每家每戶都安裝有太陽能熱水器，但是使用太陽能熱水器洗澡的農(nóng)戶卻較少。一方面是因為當(dāng)?shù)囟練鉁剌^低，使得水管容易凍裂，太陽能熱水器運行不穩(wěn)定；另一方面是因為許多上了年紀的農(nóng)戶不會使用太陽能熱水器。

（3）經(jīng)濟條件及社會環(huán)境方面

對比四村鎮(zhèn)的經(jīng)濟狀況發(fā)現(xiàn)，禮州鎮(zhèn)的經(jīng)濟狀況最好，村民家中電器種類與擁有率最高，因此其電力的使用率最高。而安曲鎮(zhèn)的經(jīng)濟狀況最差，村民沒有足夠的經(jīng)濟能力來改善用能結(jié)構(gòu)，使得新能源的利用率不高。

2 村鎮(zhèn)可再生能源現(xiàn)狀

通過各典型村鎮(zhèn)的用能方式與結(jié)構(gòu)可以發(fā)現(xiàn)，四川各典型村鎮(zhèn)生活用能還具有很大的節(jié)能潛力。而降低生活能耗是農(nóng)村主要的節(jié)能方式，同時也是優(yōu)化農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)，改善用能方式的關(guān)鍵點。為了保障農(nóng)村地區(qū)生產(chǎn)生活的需要，可再生能源的利用是很好的解決方案?，F(xiàn)對4個典型村鎮(zhèn)的可再生能源進行合理的測算[2]。

2.1 太陽能現(xiàn)狀

川南地區(qū)花灘鎮(zhèn)與川東地區(qū)長安鄉(xiāng)屬于低日照、輻射低值區(qū)域，全年日照時間短，太陽能資源比較貧乏。而攀西地區(qū)禮州鎮(zhèn)與川西地區(qū)安曲鎮(zhèn)則太陽能資源十分充足，川西高原更是四川省太陽能資源最為豐富的地區(qū)，也是全國太陽能資源三級分布區(qū)之一[3]。

2.2 沼氣現(xiàn)狀

花灘鎮(zhèn)、禮州鎮(zhèn)、長安鄉(xiāng)等地主要養(yǎng)殖豬、羊、雞、兔等家禽牲畜，而安曲鎮(zhèn)為牧區(qū)，主要有牛、羊、馬等牲畜。由文獻4-7提供牲畜數(shù)量結(jié)合表1測算，得到各典型村鎮(zhèn)村民每戶年沼氣產(chǎn)能為：花灘鎮(zhèn)28632MJ；禮州鎮(zhèn)24227MJ；長安鄉(xiāng)17620MJ；安曲鎮(zhèn)814910MJ。

2.3 農(nóng)作物秸稈現(xiàn)狀

由于地理條件及氣候狀況不同，四典型村鎮(zhèn)的農(nóng)作物存在差異?；╂?zhèn)、禮州鎮(zhèn)、長安鄉(xiāng)等地主要的農(nóng)作物為水稻、玉米和小麥。而安曲鎮(zhèn)屬于傳統(tǒng)牧區(qū)，其以畜牧業(yè)為主，村民多為半定居放牧生活，種植主要為企業(yè)化生產(chǎn)，如蔬菜、菌類、藥用植物等，故忽略其秸稈產(chǎn)量。具體情況見表2、3。

3 村鎮(zhèn)用能結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案選擇

3.1 花灘鎮(zhèn)與長安鄉(xiāng)用能結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案

經(jīng)過對比發(fā)現(xiàn)，川南地區(qū)花灘鎮(zhèn)和川東地區(qū)長安鄉(xiāng)兩地的經(jīng)濟條件、用能方式與用能結(jié)構(gòu)差異較小。而從兩地可再生能源現(xiàn)狀可知，兩地太陽能資源不充足，但是沼氣和秸稈等生物質(zhì)能源較為充足。現(xiàn)提出用能結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案為：由沼氣提供全年炊事與洗浴能源需求，利用秸稈氣化發(fā)電以及外網(wǎng)補充滿足采暖和用電需求。

3.2 禮州鎮(zhèn)用能結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案

從禮州鎮(zhèn)可再生能源現(xiàn)狀可以發(fā)現(xiàn)，禮州鎮(zhèn)太陽能、沼氣與秸稈等能源均較為充足。現(xiàn)提出用能結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案為：由沼氣提供全年炊事能源需求，利用太陽能與秸稈氣化聯(lián)合發(fā)電滿足洗浴、采暖與用電需求。

3.3 安曲鎮(zhèn)用能結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案

從安曲鎮(zhèn)可再生能源現(xiàn)狀可以發(fā)現(xiàn)，安曲鎮(zhèn)沼氣與太陽能資源均十分充足?，F(xiàn)提出用能結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案為：由沼氣提供全年炊事、洗浴能源需求，利用太陽能和沼氣聯(lián)合發(fā)電滿足采暖和用電需求。

3.4 村鎮(zhèn)用能結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案分析

由3類村鎮(zhèn)用能結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案得到優(yōu)化后的村鎮(zhèn)用能結(jié)構(gòu)如圖9～12。

由圖9～12可以看出，優(yōu)化后的花灘鎮(zhèn)與長安鄉(xiāng)可再生能源的比例達到了86%和93%，而禮州鎮(zhèn)和安曲鎮(zhèn)的比例更是達到了100%。優(yōu)化方案極大地減少了對商品能源的使用，提高了可再生能源的利用率，改善了四川地區(qū)農(nóng)村用能結(jié)構(gòu)。

4 結(jié)論

（1）現(xiàn)今四川省各地區(qū)農(nóng)村用能方式存在差異，具體表現(xiàn)為川東、川南、攀西等地區(qū)的農(nóng)村生活主要用能為炊事與洗浴兩方面，照明、采暖與家用電器的用能所占總能耗的比例較小。而川西地區(qū)則主要以炊事與采暖為主，采暖所占的比重較大。

（2）盡管四川省能源儲存豐富，是能源大省。但是，農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)依然比較單一。村民以電能、天然氣等商品能源為主，可再生能源的利用率不高，沼氣、秸稈、太陽能等可再生能源沒有得到充分的利用。特別是太陽能的利用率很低，僅洗浴時考慮使用太陽能，從而造成巨大的能源浪費。

（3）根據(jù)村鎮(zhèn)可再生能源現(xiàn)狀，提出3類不同地區(qū)的用能結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案：川南地區(qū)花灘鎮(zhèn)和川東地區(qū)長安鄉(xiāng)兩地由沼氣提供全年炊事和洗浴能源需求，利用秸稈氣化發(fā)電以及外網(wǎng)補充滿足采暖與用電需求；攀西地區(qū)禮州鎮(zhèn)由沼氣提供全年炊事能源需求，利用太陽能與秸稈氣化聯(lián)合發(fā)電滿足洗浴、采暖和用電需求；川西地區(qū)安曲鎮(zhèn)由沼氣提供全年炊事、洗浴能源需求，利用太陽能與沼氣聯(lián)合發(fā)電滿足采暖和用電需求。

參考文獻

[1]王曉雨，張旭.北方兩典型村鎮(zhèn)能源系統(tǒng)分析及優(yōu)化[J].可再生能源，2007，25（6）：92-97.

[2]高玉磊，張旭，王婧，等.西北寒冷地區(qū)典型村鎮(zhèn)能源結(jié)構(gòu)調(diào)研及分析[J].建筑節(jié)能，2011，39（5）：32-36.

[3]楊淑群，詹兆渝，范雄.四川省太陽能資源分布特征及其開發(fā)利用建議[J].四川氣象，2007，（2）：15-17.

[4]宋立，鄧良偉，尹東，等.羊、鴨、兔糞厭氧消化產(chǎn)沼氣潛力與特性[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2010，（10）：277-282.

[5]路娟娟，張無敵，劉士清，等.羊糞沼氣發(fā)酵產(chǎn)氣潛力的試驗研究[J].可再生能源，2006，（5）：29-31.

[6]侯紅巖.上海典型村鎮(zhèn)用能現(xiàn)狀分析及供能方案研究[D].同濟大學(xué)，2007.

（作者單位：成都鐵路中學(xué)校）