農(nóng)村沼氣發(fā)電前瞻

■ 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(dāng)代中國(guó)農(nóng)村改革與發(fā)展的戰(zhàn)略抉擇，農(nóng)村沼氣建設(shè)自然也在其中。我國(guó)農(nóng)村廢棄物資源種類繁多，數(shù)量巨大。沼氣應(yīng)用將隨著技術(shù)的進(jìn)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(chǎng)為導(dǎo)向，把沼氣建設(shè)與市場(chǎng)需求有機(jī)結(jié)合，加速沼氣產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，逐步實(shí)現(xiàn)沼氣建設(shè)的專業(yè)化、商品化和社會(huì)化，成為國(guó)家能源建設(shè)和社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)中優(yōu)先發(fā)展的重點(diǎn)。

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(wú)污染；一口沼氣池，解放農(nóng)家女；一臺(tái)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(duì)新生活的贊美。

在新農(nóng)村建設(shè)、國(guó)家新能源發(fā)展需求，節(jié)能減排等政策的推動(dòng)下，沼氣綜合利用進(jìn)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(diǎn)工程當(dāng)屬延慶縣的德青源2兆瓦沼氣發(fā)電工程。在這個(gè)以生產(chǎn)雞蛋為主的企業(yè)，原來(lái)每天產(chǎn)生400多噸雞糞和廢水，處理起來(lái)很頭痛。通過(guò)建起1.2萬(wàn)立方米的沼氣池，日產(chǎn)沼氣2萬(wàn)立方米，日發(fā)電4萬(wàn)度，沼渣、沼液被用作當(dāng)?shù)毓麡?shù)和玉米的肥料。沼氣發(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(xiàng)目在海淀區(qū)。自六里屯垃圾填埋場(chǎng)建成以來(lái)，平均每天發(fā)電16萬(wàn)度，消耗沼氣約8000立方米。垃圾填埋產(chǎn)生的80%的沼氣實(shí)現(xiàn)了資源化處理。據(jù)介紹，該項(xiàng)目是亞洲地區(qū)一次性裝機(jī)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(chǎng)是海淀區(qū)垃圾消納的主要場(chǎng)所之一，每天大約有2500噸生活垃圾運(yùn)送到這里。由于垃圾填埋量過(guò)大，并且填埋的幾乎都是有機(jī)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(huì)散發(fā)惡臭；另一方面會(huì)有發(fā)生火災(zāi)或者爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。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(gè)個(gè)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(gè)單元格，就會(huì)覆上一層土踩實(shí)，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(dāng)于在一個(gè)封閉的大氣球里發(fā)酵。發(fā)酵后產(chǎn)生的沼氣，通過(guò)管道輸送到電廠進(jìn)行脫硫、脫水、壓縮等前期處理，然后輸送到發(fā)電機(jī)組。80%的沼氣利用率在全國(guó)同類項(xiàng)目中名列前茅，源源不斷的沼氣通過(guò)發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)變成清潔電能，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排。自該發(fā)電廠運(yùn)行以來(lái)，已累計(jì)實(shí)現(xiàn)減排二氧化碳15.45萬(wàn)噸。另外，發(fā)電廠的尾氣余熱利用項(xiàng)目也將啟動(dòng)，發(fā)電過(guò)程中產(chǎn)生的余熱，將應(yīng)用于廠區(qū)的冬季取暖、熱水供應(yīng)等。由于多年超負(fù)荷運(yùn)行，六里屯垃圾填埋場(chǎng)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(xiàng)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(chǎng)將全部清除，所有非正規(guī)垃圾填埋場(chǎng)將就地實(shí)施綠化，恢復(fù)生態(tài)，周邊市民也多了游憩場(chǎng)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(xiàng)沼氣利用技術(shù)，它將沼氣用于發(fā)動(dòng)機(jī)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(jì)投入農(nóng)村沼氣建設(shè)資金212億元，在中央投資帶動(dòng)和各方面共同努力下，農(nóng)村沼氣實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展，成為新時(shí)期最重要的民生工程之一和新農(nóng)村建設(shè)的一大亮點(diǎn)。近年來(lái)，戶用沼氣有了新的“全托式、保姆式”一體化服務(wù)，這種服務(wù)能夠保證農(nóng)戶一日三餐用氣。通過(guò)這種服務(wù)，形成了以沼氣協(xié)會(huì)為龍頭、縣物業(yè)服務(wù)總站為核心、區(qū)域站為主體、服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)為基礎(chǔ)、專業(yè)技術(shù)人員為骨干的全方位一體化服務(wù)模式。這種“全托管式”服務(wù)極大方便了用戶，解決了實(shí)際問(wèn)題。在我國(guó)廣大農(nóng)村大力發(fā)展沼氣正在成為農(nóng)民建設(shè)綠色家園的載體、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的紐帶、解決“三農(nóng)”問(wèn)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(yīng)用是我國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化最有效、最普遍的行動(dòng)之一。以沼氣裝備、沼氣施工、沼氣科技、沼氣服務(wù)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(jì)數(shù)據(jù)表明，目前全國(guó)沼氣年生產(chǎn)能力為160多億立方米，約為全國(guó)天然氣消費(fèi)量的13%，可減排二氧化碳5000多萬(wàn)噸；每年生產(chǎn)有機(jī)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(wàn)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(lái)，各地在綜合利用沼氣的基礎(chǔ)上，因地制宜地辦起了沼氣發(fā)電站，補(bǔ)充了部分農(nóng)村用電電源，取得了一定成績(jī)，應(yīng)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(lái)主要有以下幾個(gè)方面：一是有利于解決農(nóng)村能源問(wèn)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(gè)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(diǎn)燈、煮飯的燃料問(wèn)題。二是可以擴(kuò)大肥源，提高肥效，有利于促進(jìn)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?jī)?yōu)質(zhì)有機(jī)肥料，擴(kuò)大了有機(jī)肥料的來(lái)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(wú)公害食品。三是有利于促進(jìn)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(jìn)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(dāng)燃料，無(wú)煙無(wú)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(jìn)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(hù)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(wèn)題，減少森林砍伐和牛羊?qū)ι綀?chǎng)的破壞，有利于保護(hù)林草資源，促進(jìn)植樹(shù)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(jìn)村辦企業(yè)的發(fā)展，增加集體收入，同時(shí)，減輕了大電網(wǎng)負(fù)擔(dān)，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(jié)合起來(lái)，則其效益將更加顯著。對(duì)發(fā)展農(nóng)業(yè)和養(yǎng)豬事業(yè)，建設(shè)社會(huì)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(hù)森林，保持水土，改良?xì)夂?，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(shí)和深遠(yuǎn)的意義。

三、農(nóng)村沼氣發(fā)電發(fā)展前景廣闊

我國(guó)農(nóng)村的沼氣建設(shè)起步于20世紀(jì)五、六十年代，經(jīng)過(guò)幾十年的曲折發(fā)展，終于迎來(lái)了快速發(fā)展的良好態(tài)勢(shì)，并具備了加快發(fā)展的基礎(chǔ)。20世紀(jì)90年代以前為我國(guó)農(nóng)村沼氣發(fā)展的試驗(yàn)和起步階段。沼氣建設(shè)起落較大，總體發(fā)展較慢。經(jīng)過(guò)多年的科研攻關(guān)和試驗(yàn)，農(nóng)村沼氣建設(shè)技術(shù)和工藝獲得重大突破。同時(shí)，國(guó)家對(duì)農(nóng)村沼氣的發(fā)展都給予了極大的關(guān)注和強(qiáng)有力的支持。中央一號(hào)文件鎖定“三農(nóng)”，其中明確表明將加快農(nóng)村的沼氣建設(shè)，增加農(nóng)村沼氣工程建設(shè)投資，擴(kuò)大秸稈固化氣化試點(diǎn)示范。中央累計(jì)安排國(guó)債資金在7.3萬(wàn)個(gè)村支持建設(shè)823萬(wàn)戶沼氣，引導(dǎo)帶動(dòng)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(fēng)力、潮汐和太陽(yáng)能發(fā)電低得多。小型沼氣電站的建設(shè)周期短，只要幾個(gè)月時(shí)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(guó)地廣人多，生物能資源豐富。研究表明，無(wú)論在農(nóng)村還是城鎮(zhèn)，都可以根據(jù)本地的實(shí)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(lái)發(fā)電。

農(nóng)村戶用沼氣池生產(chǎn)的沼氣主要用來(lái)做生活燃料。修建一個(gè)容積為10立方米的沼氣池，每天投入相當(dāng)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(diǎn)燈、做飯的燃料問(wèn)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(chǔ)備糧食、水果保鮮等。大、中型沼氣工程生產(chǎn)的沼氣可用來(lái)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(guó)沼氣池的推廣應(yīng)用規(guī)模居世界首位。

“十三五”期間，將繼續(xù)堅(jiān)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?xì)獍l(fā)電。農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)800萬(wàn)千瓦，城市生活垃圾發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到300萬(wàn)千瓦，沼氣發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到200萬(wàn)千瓦。生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)在電力、供熱、農(nóng)村生活用能領(lǐng)域初步實(shí)現(xiàn)商業(yè)化和規(guī)?；?，在交通領(lǐng)域擴(kuò)大替代石油燃料的規(guī)模。除1300萬(wàn)千瓦生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)外，生物質(zhì)年供氣達(dá)到220億立方米，生物質(zhì)成型燃料1000萬(wàn)噸，生物液體燃料500萬(wàn)噸。能源主管部門應(yīng)對(duì)沼氣發(fā)電新產(chǎn)業(yè)做好規(guī)劃，因勢(shì)利導(dǎo)出臺(tái)更多的相關(guān)扶持產(chǎn)業(yè)細(xì)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(guó)近年雖然也開(kāi)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(shí)際產(chǎn)氣率與實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)結(jié)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(méi)有發(fā)揮出應(yīng)有能力，提高投料濃度，講究科學(xué)管理，還能提高產(chǎn)氣。在對(duì)沼氣池的科學(xué)管理上，農(nóng)村普遍存在不合理現(xiàn)象，經(jīng)常進(jìn)行攪拌，必能促進(jìn)發(fā)酵，提高產(chǎn)氣。從沼氣發(fā)酵機(jī)理方面來(lái)看，現(xiàn)在農(nóng)村的沼氣發(fā)酵是處于無(wú)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(yuǎn)距離輸電等困難。只要我們認(rèn)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(shè)中，農(nóng)村沼氣發(fā)電，一定會(huì)象一朵鮮花，得到充分的滋養(yǎng)而絢麗開(kāi)放。

編者按

住建部要求各地采取有力措施，加強(qiáng)公租房配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和公共服務(wù)，加快在建公租房項(xiàng)目竣工，盡快形成有效供應(yīng)；加快公租房分配進(jìn)度，使保障對(duì)象盡早入住，確保完成目標(biāo)任務(wù)。在全國(guó)公租房工作座談會(huì)上，各地匯報(bào)了2017年公租房保障取得的階段性成果。