晚上6點多,夜幕徐徐降臨。瞬間,山間亮如白晝。點亮山間夜晚的正是在北京市平谷區大華山鎮掛甲峪村安裝的260多盞太陽能路燈。目前,該村新民居別墅工程一期已完工,71棟別墅被分到了村民手中,新居全部采用太陽能地下采暖,“取暖不用煤,做飯用生物質氣,點燈用太陽,真正成為無煙村。”掛甲峪村是北京近年來在郊區農村實施的“亮起來,暖起來、循環起來”三項工程的一個典型縮影。

太陽能利用照亮新農村
“太陽能照明是北京市‘亮起來’工程的重要內容,北京市自從2006年在農村推廣太陽能路燈以來,已經投入數億元,在全市郊區安裝太陽能路燈,庭院燈近8萬盞,同時在13個區縣啟動了‘百村照亮工程’,極大地改善了農村的環境。在郊區民俗旅游村安裝了太陽能路燈,也吸引了大量白勺城市居民前往參觀旅游,增加
了農民的收入。”日前,北京市科委可持續發展科技促進中心主任伍建民告訴記者。
據了解,北京地區太陽能資源較豐富,在全國太陽能資源區域劃分中屬于二類地區,年日照時數達到2600—3000小時,年累計太陽能輻照量達到5600-6000兆焦/平方米,為北京地區利用太陽能提供了極為有利的自然條件。北京每年共接收的太陽輻射能折合標準煤約為28.61億噸。
在太陽能利用方面,北京市可持續發展促進會會長邢永杰說:“太陽能利用不僅僅局限于照明,在北京,太陽能溫室,太陽能熱水器,太陽能房等方面也被大面積推廣。”他介紹,近年來,針對北京市能源緊張和環境污染問題,北京市科委不斷加大科技投入,在太陽能技術研發和應用示范等方面組織開展了一系列工作,有效地促進了太陽能應用技術水平的提高和太陽能產業的發展。

北京市科委先后組織研發了一批先進實用的太陽能應用技術。如:高效太陽能熱水器技術研究;應用于農林業殺蟲的太陽能殺蟲燈,用于農業殺蟲,減少農作物病蟲害,減少農藥的噴灑,為生產綠色蔬菜食品提供支持,每一盞燈的殺蟲有效范圍為150畝地,能夠殺死20多種主要害蟲;應用在頤和園的太陽能游船,可以最大限度地節約能量消耗,游船時速可達8公里,具有無污染,動力足、運行平穩,噪聲低等特點以及應用于農業提水灌溉的太陽能提水系統等。其中部分技術成果已經實現了產業化,有力地促進了太陽能利用的技術進步和應用普及。
在北京市新農村建設中,北京市科委結合北京市建委的舊村改造工程,在平谷區玻璃臺村實施了農村住宅應用太陽能采暖技術示范工程,設計的節能住宅冬季采暖費用為每平方米8元左右,遠低于燒煤采暖的價格,在實現“節能、潔凈”的同時大大降低了農民采暖的經濟負擔,為解決北京市農村居住問題提供了示范。
“暖起來”工程讓民居溫暖如春
房山區廟耳崗村村民張大海家的房子不到90平方米,可往年光冬季取暖就得燒五六噸煤,花去4000元,即使這樣,家里一天的平均溫度也只有8攝氏度,用他媳婦的話說:“明明暖氣燒得像熨斗,可家里還是冷得像冰窖,盆里的水都凍冰碴兒了。”轉變發生在2005年,北京市科委派來的工作人員指導他們給自家房子“穿衣戴帽”,墻壁加裝了最新研制成功的巖棉內保溫材料,屋頂用聚苯顆粒覆蓋,窗戶上加了一層反光布制成的保溫窗簾,原計劃要用8000多元,政府補貼了一大半。前年一冬,張大海家采暖僅用了2噸煤,花了1000多元,而家里的溫度一直保持在13攝氏度。

2006年,北京市科委在10個遠郊區縣組織開展了農村能源調研工作,共走訪1000戶農民家庭,獲得有效調查問卷900余份,初步摸清了農村能源利用的“家底”。調研結果顯示,北京農村居民家庭能源消費基本上完成由初級能源向商品能源的轉化。農村家庭平均年用煤2. 9噸,用電920度,液化氣3~4罐,年能源消費支出在2000元左右。在家庭總能源消費中煤炭占74%,電力占1 3%,液化氣占8%,秸稈等生物質能源僅占5%。農村居民家庭能源消費2.9噸煤中用于采暖的達到2.3噸,比例接近80%。按照熱量折算,家庭能源消費中的60%左右用于冬季采暖,78%的家庭認為采暖負擔重。北京10個遠郊區縣農業戶籍家庭年總燃煤量高達300萬噸(折標煤215萬噸),采暖就用掉2400噸(折標煤170萬噸)。因此,解決農村采暖問題成為農村能源問題的重點方向。
為什么農村的房子冬天暖氣片燒得燙手,但屋里還很冷,而城里的房子暖氣片只是溫熱,而屋里卻非常暖和呢?北京市科委組織的調研結果顯示,農村住宅平均冬季實際采暖煤耗每平方米建筑高達33,5公斤標準煤(44公斤煤),是城市建筑采暖能耗標準的2.7—4倍,但室內溫度平均只有8攝氏度。原因在于,農村建筑房子不保溫。農村建筑99%以上為單層建筑,85%為實心磚,92.7%的建筑門窗為單層玻璃木窗或鋁合金窗,基本上所有的建筑都沒有采取任何保溫措施,在城里普遍采用的雙玻中空窗在農村地區很難見到,這是造成農村住宅普遍燃煤較多但房子溫度低的原因。

2006年,北京市科委在房山區青龍湖鎮廟耳崗村和門頭溝區妙峰山鎮水峪嘴村組織開展了農村既有建筑節能改造示范工程,根據農村建筑絕大部分為單層合院式建筑的特點,選取了9戶典型單層住宅進行節能改造示范。項目承擔單位針對農村建筑普遍存在的特點,制定了5種不同的建筑圍護結構保溫改造方案;根據農村建筑中窗戶漏風嚴重的情況,組織研發了3種適合于農民家庭的保溫窗簾;結合農村大部分建筑特點,制定了屋頂外保溫,吊頂內保溫兩種不同的屋頂保溫方案。在9戶居民家庭采用上述技術方案,開展節能改造示范,并在2006年12月~2007年3月進行了24小時不問斷的溫度測試,委托中國建筑科學研究院對墻體保溫性能進行了現場測試,對保溫窗簾的效果進行冷風滲透測試。測試結果顯示,改造后的建筑節能率在52%~61%之間,保溫窗簾的應用可以減少2/3左右冷風滲透,改造后的建筑室內溫度比沒有進行節能改造的平均高5~8攝氏度,而冬季采暖煤耗減少1/3。據估算,按照現有的技術方案,農村住宅保溫造價每平方米成本價80元左右。據調查,普通農村住宅(100-120平方米)冬季如果要達到同樣的溫度,需要燃煤6噸左右,因此進行保溫改造后每年可節省約3噸煤。

另外,吊炕是“暖起來”工程的另一大功臣,它在結構上底部架空,取消原來土炕的炕洞墊土,炕體由原來的一面散熱變成上下兩面散熱。由于采用大面積炕板,只有少數幾個支撐點,煙氣流通面積增加,達到滿炕熱而且熱度均勻的效果。室內溫度可提高4~5攝氏度,使冬季室內平均溫度達到15攝氏度。
每鋪吊炕每年可節約1000余公斤秸稈,薪柴,相當于600余公斤煤,一個取暖季可為一戶村民節約資金近1000元。政府還對主動建“吊炕”的農戶給予補助,一鋪“吊炕”造價大約為600元,市財政每鋪補500元,再加上各區區鎮級財政的配套資金,最后農民只要花50元,甚至不用掏一分錢,就能安起一鋪“吊炕”。
農村資源循環利用探新骼
2007年10月,北京市順義區柴家林村200戶農民終于結束了一直以來以柴草做飯,燒水的歷史,實現全村戶戶通沼氣。在村里,一個高10米,直徑8,5米,總承重23011屯的沼氣反應罐,每天能生產出大約360立方米的沼氣,供應全村200戶人家日常消耗。
柴家林村支部書記肖寶庫介紹,在柴家林村東側有一個有三四百頭豬的大養豬場,每天需要清理大量的豬糞,以前村里為了清理這些豬糞花費了大量人力物力,結果還是不能徹底改變蚊蠅成群,臭氣熏天的狀況,很多想來村里投資辦廠的人都因為這撲鼻的惡臭而望而卻步。同樣讓村委會感到頭疼的是,農民為了冬天取暖,家家戶戶門口都堆滿了柴草,亂堆亂放成為了環境整治的老大難問題,柴草的燃燒還帶來了污染。沼氣工程正好能解決這兩個難題。
首先,對豬糞進行生物處理,生產出的甲烷氣體,通過管道輸送到各家各戶,不但有效地解決了豬糞的問題,同時也解決了農民燒柴草所帶來的粉塵污染,一舉兩得。另外,沼氣生產原料是豬糞,經過加壓處理后產生沼氣用于農民的日常生活,而其廢料,沼渣,沼液等經過除硫處理,可以做成有機肥料,再次應用于農民的生產生活,提高農產品的質量,徹底實現循環利用,做到零污染,零排放。
據悉,目前,北京市現有養殖場1500多家,各類畜禽年產糞尿近800萬噸,主要的利用形式是堆肥,沼氣集中供氣系統的工程數量不到3%,北京發展大中型沼氣集中供氣系統具有很大的潛力。
前文介紹的掛甲峪村特有的生物質氣爐是該村采用生物質能的一個“亮點”。由于掛甲峪村大片的桃樹年年剪枝,大量的桃枝如長期存放極易引發火災,棄置不用則會造成大量的浪費。如把桃枝截斷,放入生物質氣爐加以使用,每4公斤樹枝可燒開水48公斤,且不產生煙灰煙塵等空氣污染,還相應節省了煤炭資源,是山村做飯與節能環保的首選產品。據相關負責人介紹,生物質氣爐不但能夠做飯,還連接著暖氣管道,冬天供暖也全靠它,而且只需燒農民自家果園里修剪下來的樹枝。巧妙的設計使得木料進行了兩次燃燒,生成一氧化碳,甲烷、氫氣等氣體,不僅干凈而且能量轉化率高,使用時農戶家里不會冒起一點煙,而且能節約2/3的柴火。作為市級新農村建設試點,現在掛甲峪村146戶村民家家都用上了這種生物質氣化爐;還有71戶搬進了采用太陽能采暖和新型建材的節能環保型新民居。此外,掛甲峪村還建設風力發電機35臺套,裝上了太陽能路燈,還建設了沼氣池等新能源利用設備。
目前,在房山,延慶,懷柔、密云等地有許多農民早已告別了“煙熏火燎”時代,沼氣集中供氣工程,生物質集中供氣工程已在京郊遍地開花,現在每個區縣都有一些村鎮家家通了“管道氣兒”,戶戶用上環保新能源。除利用沼氣,生物質能和太陽能等“綠色能源”外,北京市還修建了雨水收集利用設施,并對農戶廁所進行了改造,使農戶洗漱、洗衣,洗澡,洗菜等生活廢水,通過管理進入廁所的水壓箱,中廁后的污水進入化糞池,沉淀后流入污水收集管網,匯集到污水處理站,處理后的中水澆灌花草樹木,實現了一水多用和水資源的循環利用。用科技支撐新農村建設,就是要讓農村街道亮起來,讓農民住房暖起來,讓農業資源循環起來,推廣清潔能源及水資源的綜合循環利用,最終讓廣大農民得到實惠。