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农村可再生能源开发研究综述

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摘要:发展可再生能源利在当代,意在长远。在新农村建设中因地制宜地合理开发利用当地的沼气、风力、太阳能、地热、作物秸秆等可再生能源,不仅能提高农村资源的利用率、满足农民对优质燃料的需求、提高农村能源供应的可靠性和稳定性,显著改善农村生态环境、提高农民生活质量、促进农村社会发展,而且还可以减缓我国能源紧张局面,减轻生态保护和环境污染的压力,促进城乡协调,实现社会经济的可持续发展。

关键词:农村 可再生能源 开发意义 作用

要解决我国当前能源潜在危机和生态环境恶化的问题,推进社会的可持续发展,需要改善能源结构,大力促进可再生能源的开发利用,用清洁的能源逐步替代高含碳量的煤矿燃料能源,防止环境污染和生态破坏,这是实现能源与经济可持续发展的最好选择。

1.可再生能源

可再生能源是指可连续再生、永续利用的一次能源,包括太阳能、水能、生物质能、风能、地热能、波浪能以及海洋表面与深层之间的热循环等。应用最广泛、历史最悠久的可再生能源是生物质能。国际上将可再生能源划分为传统的可再生能源和新的可再生能源。传统的可再生能源主要包括大水电和直接燃烧的生物质能,新的可再生能源利用主要指现代技术利用的小水电、太阳能、风能、生物质能和固体废弃物(沼气、秸秆发电、垃圾焚烧和垃圾填埋气发电,生物质密致成型燃料、燃料乙醇和生物柴油)、地热能、海洋能等。本文中的可再生能源均指的是新的可再生能源。与化石能源相比,可再生能源是清洁的能源,生产、消费过程中基本不产生环境污染问题。具有可以循环使用、资源分布广泛、储量巨大、种类多、开发利用可就近、分散等特点。但由于受自然条件影响,具有较强的波动性和不稳定性,能量密度低,因此它需求较高的开发利用技术。

2.农村应重点发展沼气

2.1沼气是适合农村资源环境的清洁环保能源

沼气是有机物在厌氧条件下经微生物的发酵作用而生成的一种可燃性气体,其主要成分是甲烷和二氧化碳。沼气是一种可再生无污染的能源,只要有太阳和生物的存在,就能不断的周而复始地来制取沼气。制取沼气不会产生污染,相反,传染疾病的病源——人畜粪便以及城镇有机废物,经过沼气池厌氧发酵、沉淀作用,能杀灭病菌和寄生虫卵,有效防止疾病传染。沼气原料来源广泛,可以就地取材,人畜粪便、作物秸秆、植物的枯枝落叶、淤泥垃圾、含有机物的工业废渣、废水等均可作为制取沼气的发酵原料,不需要特殊的生产条件,池温稳定在10℃以上就可产气。我县年平均气温较高,只要注意沼气池的越冬管理,一年四季均可产气。

2.2沼气工程可为生态农业、农村环境建设做贡献

沼气不仅是一种优质高效清洁燃料,而且所产生的沼液、沼渣也有非常广泛的用途。沼气余渣的肥效是普通农家肥的三倍多,可有效地促进作物增产,提高产品质量;沼液可以用来施肥、养殖鱼虾、浸种。通过走“猪—沼—果”、“猪—沼—菜”等种养殖业生物链模式,可改善土壤长期使用化肥出现的板结情况,有机肥成分明显提高,农村水体污染现象得到有效控制;同时使农产品品质得以提升,可见沼气不仅能解决农村能源问题,而且将农户的生产、生活、种植、养殖有机地结合起来,实现农业资源的再生增值和多级利用,改善农村环境,引导农民脱贫致富,创造良好的生态环境,带动农村经济可持续发展。

2.3沼气是技术发展成熟的可靠能源

经过20 多年的摸索,农村沼气技术已经发展成熟。统一采用“一池三改”(建沼气池、改厕、改圈、改厨)模式,全县各乡镇严格按照国家相关规程和标准,逐村调研,逐户设计,统一施工,做到建一口用一口,切实为改善农民生活和促进农业生产发挥实效。2.4沼气开发利用的效益体现目前我县每年产生数以万t的粪便,绝大部分不能得到有效利用,通过建设沼气工程,可以化废为宝,生产大量的优质燃气,代替燃烧秸秆,可大大改善广大农民的生活质量。农户建一口8m3的户用沼气池,可年产沼气600m3,可基本满足一家4-5人的生活用能需求,节约燃料和电费2000 元左右。

3.合理开发利用农村能源,有效保护生态环境

3.1农村能源的不合理开发和利用,加剧了环境污染

由于农村能源资源的不合理开发和利用,致使环境污染日趋严重。目前,大部分乡村的能源消耗还是以煤炭、薪柴、秸秆为主,存在较为严重的能源浪费现象,并对环境造成了污染,给农村生态环境造成了极大的压力。主要表现在: 生产上因用能增加,加重对环境的危害; 一些地区,因过度放牧导致森林和植被破坏; 农村小煤矿的开采更是加重了环境污染; 生产用能增加了煤炭的消费,加大了二氧化碳排放; 生活用能因消费生物质能源会产生大量的烟尘,从而造成区域性的大气污染; 此外,一些地方过度消耗薪柴也使植被遭受破坏,加大“温室效应”;大量使用秸秆和畜禽粪等作燃料会使秸秆还田减少,土壤有机质含量降低,肥力下降,造成土壤生态环境恶化。一些以消费商品能源( 煤、电、燃气) 为主的农村地区,虽然减少了秸秆和薪柴等的消费,但是却出现了在田头堆放与焚烧秸秆的现象,同样造成对大气环境的污染。

3.2合理开发农村能源能有效保护生态环境

3.2.1有利于保护林草植被,巩固生态环境建设

成果农村能源是低碳能源,合理开发利用,既优化了能源结构,又提高了能源效率; 既得到了能源又保护了环境。开发利用农村沼气将有机废弃物变废为宝,为农村提供优质生活能源。一个户用沼气池所生产的沼气,每年平均可替代薪柴和秸秆1.5t 左右,相当于 0.23hm2林地的年生物蓄积量,同时还可减少 2t CO2的排放。全国 4000 万户沼气池,约相当于保护了933.33万 hm2林地,减少8000 万 tCO2的排放。秸秆气化集中供气工程,利用废弃的秸秆资源,通过热解气化技术使其转化为优质能源供农户使用,实现农村炊事燃气管道化,减少了秸秆焚烧,保护了农村生态环境。在有条件的地方合理开发微水电,能有效解决生产、生活用电问题,特别在大电网难以覆盖的偏远山村,发挥的作用更大。福安市一个叫坑源的小山村,蓄水建了一个微水电站,以此发电供应全村路灯和广播用电,昔日寂静的小山村,如今热闹又明亮。

3.2.2有利于改善农村卫生环境,提高农民生活质量

在农村发展沼气,通过“一池三改”( 建沼气池带动改圈、改厕、改厨) 和大中型沼气工程建设,形成了“畜禽—沼—果( 茶、菜、鱼) ”的生态农业模式,猪进圈,粪入池,沼气到户,沼肥下地,厨房无炊烟,厕所无臭气,农民生活环境明显改善,农村卫生状况大为好转。规模养殖场畜禽粪尿的有效利用,能减轻农村面源污染,阻断疫病传染源,实现养殖场畜禽粪污的“内循环,零排放”。同时,通过实施秸秆综合利用、开发利用太阳能等,短期内即可低成本地改变农村的环境卫生状况,改善人居环境,美化村容村貌,提高农民生活质量。

3.2.3有利于改善农产品质量,促进农业增效和农民增收

当前,我国化肥年施用量4000 多万 t,单位面积施用量已超过世界平均水平; 农药施用量近 130万t,不同程度地遭受农药污染的农田面积达到 906.67 万 hm2。化肥、农药的过量施用导致农产品品质下降,不仅危害人民的身体健康,而且严重影响我国农产品的市场竞争力。沼液、沼渣是一种优质高效的有机肥料,富含氮、磷、钾和有机质等,能改善微生态环境,促进土壤结构改良,通过施用沼肥,可有效提高农产品质量、产量,节省农业生产成本。一个 8m3的沼气池,年产沼肥 10-15t,可满足0.13-0.2hm2无公害瓜菜的用肥需要,可减少20% 以上的农药和化肥施用量。沼液喷洒作物叶面,灭菌杀虫,秧苗肥壮,粮食增产 15%-20%,蔬菜增产 30%-40%。按沼气户年均增收节支 1450 元计算,全国年可增收节支 580 亿元。

3.2.4有利于转变农业增长方式,发展农业循环经济发展

农村能源能有效带动农业结构调整,促进农业增长方式转变。如目前推广的"猪—沼—果( 菜、茶、鱼) "生态农业模式,就是把种植业与养殖业有机结合起来,把养殖业所产生的废弃物转换成沼气和有机肥料,既解决了农村燃料问题,又减少了化肥、农药的使用量,从根本上改变了传统的粪便利用方式和过量施用农药及化肥的农业增长方式,有效地节约水、肥、药等重要农业生产资源,减少环境污染,是发展循环经济、显著节约资源的生产模式和消费模式。

4.农村能源合理利用途径和措施

农村能源开发和建设,必须树立为农业、农村和农民服务的指导思想。随着农村经济的发展和农村人口的增长,农村能源消费量也随之增加,如何在发展经济的同时,合理利用和保护能源资源,不仅关系着农村经济的持续发展,而且还关系到农村生活环境的改善和人民生活质量的提高。因此,农村能源的开发与建设,一定要以服务于“三农”(农业、农村、农民)为基本出发点,把农村能源开发和建设与农村经济发展结束起来,与农民致富和建设小康社会结合起来,与改善农村生态环境和提高农民生活环境质量结合起来,更好地促进农业的可持续发展和农村的现代化建设。农村能源开发和建设,应认真贯彻“开发与节约并举”和“因地制宜、多能互补、综合利用、讲求实效”的发展方针,首先把节约能源放在优先地位,积极发展薪炭林,大力推广省柴节煤灶,稳步发展沼气,在有条件的地方发展小水电和小煤窑,搞好风能、太阳能、地热能等能源开发利用的试点示范。调整农村能源区域布局,建立合理的农村能源结构,探索一条具有中国特色的农村能源建设道路。农村能源开发和建设,应充分开发与综合利用当地的能源资源,综合开发利用新能源,节约使用商品能源,建立起相互协调的能源供应体系,增加农村地区能源的有效供给。开发利用新能源和可再生能源,推广高效、清洁的能源利用技术,提高优质能源的比例,提高能源利用效率,加快农村能源商品进程,有效利用商品能源。发展农村能源产业,完善服务体系。根据农村能源建设需要,制定农村能源产业规划,有计划地改建和扩建一批生产农村能源产品的骨干工厂,实行定点生产;抓好产品的标准化、系列化、通用化生产;提高产品质量,降低成本;举办农村能源新产品展销活动,加强信息交流,活跃购销市场。建立农村能源服务公司,扩大服务功能和服务能力。制定农村能源政策,完善农村能源法律、法规。包括农村能源开发扶持政策,鼓励发展薪炭林政策,农村开发能源技术政策,农村能源产业发展政策,科技和资金投入政策,农村生态环境保护政策等。

5.推进农村新能源开发利用必须立足长远,多策并举

5.1做好打“持久战”的准备

农村新能源的推广不是一蹴而就的事情,需要一个比较长的时间推广、接受、再推广过程,才能够使广大农民认识和接受新能源。在这个长期的过程中,新能源的发展可能会遇到一些困难和挫折,但不能因此产生消极和怀疑情绪。

5.2当前农村新能源推广

当前阶段农村新能源推广应首先着力于这些收入水平比较高的农民群体。增加农民收入水平就成为农村新能源长远发展的基础。农民收入水平的增加不仅可以提高农民利用农村新能源的能力,更重要的是农民收入水平提高可以使其更加注重能源使用质量,从而提高农民利用农村新能源的意愿。

5.3农村新能源利用要尽量采用劳动力节约型技术

目前我县农村劳动力,特别是比较富裕的农村劳动力的机会成本比较高,如果农村新能源利用所耗费的劳动力数量比较大、劳动强度也较高,就会抑制那些最具有利用新能源能力和意愿的农民进入农村新能源领域。随着农村劳动力的转移,妇女在农村生产生活中的作用越来越重要。因此,农村新能源利用技术也应根据农村的这一发展趋势来进行技术推广。

5.4加强教育、宣传和培训

农村新能源不仅技术含量较高,还需具备一定的安全知识,这对许多农民(特别是农村妇女)来说,无形中就存在一个门槛,使得许多农民对新能源望而却步。因此,通过对广大农民进行农村新能源的教育、宣传和培训,可以提高农民利用新能源的自觉性。4.5加强农村新能源服务体系的建设当前,农村能源在科学研究、技术推广、产业开发、社会化服务等方面都没有形成自己的发展体系。乡级农村服务网点少之又少,一般以提供沼气技术的咨询和服务为主,服务范围窄,工作力度小。要发展农村新能源,必须加强农村新能源的科研和技术服务体系建设。农村新能源利用要与村庄整治相结合。目前,我国许多地区正在进行以“归村并点”为主要方式的村庄整治,村庄整治不仅可以为农村新能源的规模化利用提供条件,还可以通过新能源管网建设与村庄整治相结合,降低发展农村新能源的固定资产投资,吸引更多的农民利用新能源。

5.5全新看待生物能源的开发

把发展生物质能源作为工业反哺农业、城市支援农村的一个尝试通过财政税收、金融等方面的优惠政策,引导企业与农村、农民之间形成更紧密的经济联合体。这不仅能有效解决生物质能资源分散性、易变质性与大工业生产集中性、连续性的矛盾,还能促进农村新兴产业发展和农民增收。

生物质能源开发利用要优先考虑农村能源的需求,为新农村建设服务建议国家设立专项资金,加大投入,实施农村生物质能源利用惠民工程,从农民需求入手,以提高传统生物质能源利用效率为核心,以农林剩余物能源利用为重点,着力加快省柴节煤炉灶的升级换代,大力普及沼气使用,积极开发秸秆气化、秸秆致密成型等小规模、分散性、直接为广大农民群众服务的生物质能源产业。

农村可再生能源开发符合科学发展观和循环经济的理念,有利于合理有效地利用农业资源,优化农村产业结构;有利于增加农村地区能源供应,优化能源消费结构;有利于农民增收节支,实现生活富裕的目标;还有利于保护农村生态环境,改善农村基础设施,提高农民生活质量;也有助于在农村推广现代科技,提高乡村文明程度。开发利用农村可再生能源不仅对农村的可持续发展具有重要作用,而且对我国经济社会的安全与稳定发展具有重要意义,为建设资源节约型和环境友好型社会,为人类生存环境提供保障。

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