關(guān)于村莊整治中清潔能源應(yīng)用的思考

倪維峰

（沈陽祺鵬集團(tuán)有限公司，沈陽 110000）

2018年2月，中共中央、國務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的意見》，要求推動(dòng)農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)，推進(jìn)農(nóng)村可再生能源開發(fā)利用。2018年7月，國務(wù)院發(fā)布了《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃》，提出加快調(diào)整我國的能源結(jié)構(gòu)，構(gòu)建清潔低碳高效的能源體系。發(fā)展清潔能源是國家生態(tài)文明建設(shè)的重要組成部分，對(duì)推進(jìn)美麗鄉(xiāng)村建設(shè)、改善鄉(xiāng)村人居環(huán)境和促進(jìn)鄉(xiāng)村振興都有著重要的作用。

1 鄉(xiāng)村清潔能源發(fā)展現(xiàn)狀及問題

村莊主要使用的能源包括秸稈、薪柴、太陽能、生物質(zhì)能源等可再生資源以及煤炭、石油液化氣、傳統(tǒng)電力等[1]。地?zé)岷惋L(fēng)能也有少量應(yīng)有，但由于受資源和技術(shù)條件限制，二者較少使用。

1.1 秸稈處理成本高，生物質(zhì)利用率低

鄉(xiāng)村地區(qū)的秸稈、林業(yè)三剩物等固體生物質(zhì)原料較為豐富。大多數(shù)農(nóng)村居民以薪材、秸稈為主要生活用能來源，農(nóng)村居民習(xí)慣用柴房儲(chǔ)存柴草，或是將秸稈、薪柴直接堆放在房前屋后。為節(jié)約生活成本，日常炊事用的秸稈、薪柴占了農(nóng)村生活用能的大部分。還有就是直接焚燒用于田地基肥，但這種處理方式既浪費(fèi)了能源又污染了環(huán)境。近幾年，很多地區(qū)已經(jīng)禁止在農(nóng)田里直接焚燒秸稈，減少對(duì)空氣的污染。

1.2 耗煤量較大，覆蓋面廣

北方地區(qū)冬季需要取暖，燃煤價(jià)格較低且易于獲取，成為農(nóng)村過冬的主要燃料。而且由于價(jià)格等原因，農(nóng)戶使用劣質(zhì)煤和傳統(tǒng)爐具，熱能利用率低，煙氣直接排放，導(dǎo)致冬季污染物排放量居高不下。

1.3 沼氣應(yīng)用發(fā)展快速

沼氣能源清潔無污染，鄉(xiāng)村地區(qū)原料易取又方便，因此政府大力提倡使用這種新能源，并出臺(tái)多種優(yōu)惠政策在鄉(xiāng)村地區(qū)推廣沼氣[2]。據(jù)報(bào)道，我國已經(jīng)成為沼氣應(yīng)用發(fā)展最快的國家之一。

沼氣雖然有著很多的優(yōu)點(diǎn)，但農(nóng)村沼氣應(yīng)用特別是戶用沼氣池仍存在一些弊端。一是原材料不足，沼氣池生產(chǎn)沼氣的最主要原材料就是動(dòng)物糞便，沒有養(yǎng)殖牲畜的村莊缺少產(chǎn)生沼氣的原料。二是產(chǎn)氣量不穩(wěn)定，夏天氣溫升高，沼氣產(chǎn)生相對(duì)多一些，但是到了冬天，沼氣產(chǎn)出很少，特別是北方地區(qū)，冬季嚴(yán)寒，很難使用沼氣。三是維護(hù)較為復(fù)雜，沼氣池是需要經(jīng)常護(hù)理維修的。沼氣池若想正常使用，要滿足嚴(yán)格密閉的空間、充足的原料、適當(dāng)?shù)陌l(fā)酵液濃度、適宜的發(fā)酵溫度、適宜的酸堿度等要求，需要定期為其加料、出料，定期進(jìn)行攪拌，防止結(jié)殼，對(duì)于農(nóng)戶來說所需要的人工和費(fèi)用并不低。四是可能對(duì)人居環(huán)境產(chǎn)生不良影響，小型沼氣池技術(shù)不達(dá)標(biāo)或管理不善會(huì)產(chǎn)生很多問題：密封不良會(huì)導(dǎo)致氣味難聞并污染地下水；凈化水平低會(huì)導(dǎo)致排放的有害物質(zhì)超標(biāo)；戶用沼氣池缺少足夠的儲(chǔ)氣設(shè)施，多余的沼氣直接排放會(huì)污染空氣；沼液和廢水的處理問題等都可能造成二次污染。

1.4 太陽能有少量應(yīng)用

在目前化石燃料日趨減少的情況下，太陽能發(fā)展?jié)摿薮?，已成為人類能源供給的重要組成部分。太陽能的利用主要有光熱轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換兩種方式。在村莊中，太陽能設(shè)備主要為太陽能熱水器和太陽灶，也有部分村莊由國家補(bǔ)貼，設(shè)置了太陽能路燈、太陽房等清潔能源設(shè)施。

2 鄉(xiāng)村清潔能源發(fā)展的方向

2.1 加快生物質(zhì)成型燃料發(fā)展

生物質(zhì)成型燃料是以秸稈、木屑等農(nóng)林剩余物為主原料制成的成型環(huán)保燃料，具有熱值高、燃燒充分的特點(diǎn)，是一種低碳環(huán)保的可再生能源[3-4]。生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)工藝簡單，設(shè)備投資較小，具有易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)和大規(guī)模使用等特點(diǎn)，有利于在鄉(xiāng)村地區(qū)推廣。

《村莊整治技術(shù)規(guī)范》（GB 50445-2008）指出，在生物質(zhì)資源豐富的鄉(xiāng)村地區(qū)，應(yīng)提高農(nóng)業(yè)秸稈的資源化利用水平，逐步以生物質(zhì)成型燃料替代煤炭、秸稈、薪柴等傳統(tǒng)燃料。發(fā)展生物質(zhì)成型燃料能夠緩解鄉(xiāng)村能源短缺的情況，保護(hù)廣大鄉(xiāng)村地區(qū)的生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展，還可以較好地解決農(nóng)村秸稈處理的難題?！洞迩f整治技術(shù)規(guī)范》（GB 50445-2008）提出，在鄉(xiāng)村地區(qū)，生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)廠宜根據(jù)燃料需求情況由村莊獨(dú)建或多個(gè)村莊合建，多余產(chǎn)出可供應(yīng)熱源廠或熱電廠，減少煤炭使用量。

2.2 發(fā)展大中型沼氣供氣系統(tǒng)

農(nóng)村戶用沼氣的推廣應(yīng)用存在一定弊端，但不可否認(rèn)的是，發(fā)展沼氣是實(shí)現(xiàn)村莊禽畜糞污資源化利用和節(jié)能減排的有效措施?！洞迩f整治技術(shù)規(guī)范》（GB 50445-2008）指出，居住密集且具有大中型養(yǎng)殖場的村莊，宜發(fā)展建設(shè)大中型沼氣供氣系統(tǒng)。

大中型沼氣設(shè)施相比較戶用沼氣，避免了戶用沼氣原材料供應(yīng)不足、維護(hù)管理不善等弊端，更加環(huán)保也更有效率。同時(shí)，大中型沼氣設(shè)施也便于發(fā)展沼氣發(fā)電或集中供暖，這是小型戶用沼氣所不具備的優(yōu)勢。大中型沼氣設(shè)施可采取由村莊或鎮(zhèn)全托管模式、政府財(cái)政補(bǔ)貼和沼氣服務(wù)公司統(tǒng)一管理的半托管模式或村集體與企業(yè)合作模式等方式開發(fā)推廣。

2.3 進(jìn)一步推廣太陽能的應(yīng)用

太陽能取之不盡，用之不竭，是未來最有發(fā)展前途的可再生能源之一。在村莊中推廣應(yīng)用太陽能，不僅能解決農(nóng)村的基本能源消費(fèi)問題，減少污染，還有利于鄉(xiāng)風(fēng)文明建設(shè)和村容整潔。

2.3.1 太陽能路燈

村莊亮化工程改造中，太陽能路燈被廣泛采用。太陽能路燈的布置方式一般分為單側(cè)、兩側(cè)交叉和兩側(cè)對(duì)稱三種。一般來說，道路寬度小于10 m，可采用單側(cè)布燈或兩側(cè)交叉布燈。當(dāng)?shù)缆穼挾仍?5 m以上時(shí)，宜采用兩側(cè)對(duì)稱布燈。太陽能路燈的布置間距和燈桿的高度和光源功率有關(guān)。選用3.5 m 燈桿，間距一般為8～12 m，選用6 m 燈桿，間距一般為25～30 m。太陽能路燈功率一般不小于20 W，光源瓦數(shù)高的間距遠(yuǎn)一些，瓦數(shù)低的間距近一些。在轉(zhuǎn)角處或路口宜多安裝一盞路燈，避免出現(xiàn)照明死角。

2.3.2 太陽房

《村莊整治技術(shù)規(guī)范》（GB 50445-2008）指出，村莊新建公共建筑應(yīng)采用太陽房，寒冷及嚴(yán)寒地區(qū)村莊的農(nóng)民住宅宜采用被動(dòng)式太陽房，以降低冬季采暖能耗。

被動(dòng)式太陽房的設(shè)計(jì)應(yīng)注重經(jīng)濟(jì)性和區(qū)域適應(yīng)性。太陽房的投資額直接影響著太陽房的推廣和發(fā)展前途。被動(dòng)式太陽房應(yīng)與自身所在區(qū)域環(huán)境相適應(yīng)，宜和其他可再生能源相結(jié)合使用，才能夠更好地發(fā)揮作用。發(fā)展被動(dòng)式太陽房，應(yīng)充分尊重當(dāng)?shù)卮迕竦囊庠?，綜合考當(dāng)?shù)卮迩f的經(jīng)濟(jì)條件、地理?xiàng)l件和氣候條件等因素。

2.3.3 太陽能熱水器

太陽能熱水器是目前農(nóng)村太陽能利用的較好方式，其技術(shù)成熟、造價(jià)低，環(huán)保節(jié)能，可改善農(nóng)民生活質(zhì)量。我國中小城市中早已廣泛采用太陽能熱水器，在村莊規(guī)劃中，可配合電能或生物質(zhì)能，推廣太陽能熱水器。

2.3.4 太陽能在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

太陽能在村莊農(nóng)業(yè)發(fā)展中也可應(yīng)用，例如，使用太陽能殺蟲燈來消除蟲害，太陽能殺蟲燈最大的好處是取代農(nóng)藥或少用農(nóng)藥，有利于發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，生產(chǎn)綠色農(nóng)產(chǎn)品。還有新型太陽能生態(tài)農(nóng)業(yè)大棚的應(yīng)用，這種新型農(nóng)業(yè)大棚結(jié)合了太陽能光伏發(fā)電技術(shù)、光熱轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和新型納米仿生態(tài)轉(zhuǎn)光膜技術(shù)等高新技術(shù)，能夠節(jié)約能源而又易于維護(hù)。成本比傳統(tǒng)的溫室大棚還要低，而且由于對(duì)于陽光的利用更加優(yōu)化，還可以有效提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)。

2.4 煤改氣、煤改電

國家正在大力推進(jìn)生活和冬季取暖散煤替代工作，也就是煤改氣和煤改電，要求農(nóng)村地區(qū)根據(jù)地方實(shí)際條件加快發(fā)展天然氣供暖或電供暖。

在“煤改電”中，可采用蓄熱式電暖氣和空氣能熱泵。蓄熱式電暖氣是將電能轉(zhuǎn)化熱能，耗電較高，地方政府宜采取用電補(bǔ)貼等方式，減輕農(nóng)民負(fù)擔(dān)?？諝饽軣岜弥饕湛諝庵械臒崃縼碇茻幔牡碾娔茌^少，只為電采暖的三分之一左右，除了節(jié)能之外，空氣能熱泵的安全性也較高。天然氣資源豐富、價(jià)格便宜的地區(qū)可發(fā)展“煤改氣”，推廣燃?xì)獗趻鞝t。

但我國天然氣總儲(chǔ)量并不充足，并且煤改氣、煤改電的運(yùn)行成本較高。農(nóng)村地區(qū)宜優(yōu)先利用地?zé)?、生物質(zhì)能、太陽能等清潔能源取暖，在風(fēng)電、光伏資源豐富地區(qū)宜實(shí)施電供暖，促進(jìn)風(fēng)電和光伏發(fā)電等可再生能源電力消納。城市郊區(qū)的村莊可利用城市熱源和管網(wǎng)系統(tǒng)，發(fā)展集中供暖。

3 結(jié)語

村莊清潔能源由現(xiàn)有的小規(guī)模分散式向大中規(guī)模集中式或循環(huán)發(fā)展模式發(fā)展，這將是鄉(xiāng)村地區(qū)清潔能源未來發(fā)展的趨勢。發(fā)展清潔能源能夠節(jié)約資源，促進(jìn)資源的循環(huán)利用，保護(hù)鄉(xiāng)村地區(qū)的自然生態(tài)環(huán)境，緩解鄉(xiāng)村污染問題，有著很好的發(fā)展?jié)摿颓熬啊?/p>