發(fā)展沼氣產(chǎn)業(yè) 建設美麗新農(nóng)村

高峰

摘要：我國已成為世界能源消耗大國，能源和環(huán)境問題日益突出，沼氣作為可再生的清潔能源乃是中國能源戰(zhàn)略的重要組成部分，對增加優(yōu)質(zhì)能源供應、緩解國家能源壓力具有重大的現(xiàn)實意義。發(fā)展沼氣產(chǎn)業(yè)，建立新的能源體系，優(yōu)化廣大農(nóng)村地區(qū)能源消費結(jié)構，為城鎮(zhèn)化經(jīng)濟社會的平穩(wěn)較快發(fā)展提供有效的能源供應保障。

Abstract： China has become the world's energy-consuming country， energy and environmental problems become increasingly prominent. Biogas as renewable energy is an important part of China's energy strategy， which has great practical significance to increase the quality of energy supply and ease the national energy pressure. To develop biogas industry， establish a new energy system， and optimize the energy consumption structure of vast rural areas can provide an effective energy supply protection for the steady and rapid economic and social development in urbanization.

關鍵詞：沼氣；城鎮(zhèn)化；新農(nóng)村

Key words： biogas；urbanization；new countryside

中圖分類號：S216.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）15-0185-02

0 引言

近30年的經(jīng)濟高速發(fā)展，我國已成為世界能源消耗大國，以煤為主的能源結(jié)構使得環(huán)境污染已無力承載。在過去的十年中，中國煤炭消費總量從2002年的13.8億噸，占全球消費量31.1%，持續(xù)飆升到2012年的39.39億噸，占全球消費量的49.4%。十年消費了292億噸煤炭，以年均2.56億噸的年均增速持續(xù)增長，煤炭利用強度一直維持在一次能源消費的70%。大量燃燒化石能源使2013年年初中國的5級以上的嚴重霧霾污染區(qū)域達143萬平方公里，以PM2.5為主霧霾污染區(qū)域達270萬平方公里，酸雨污染覆蓋區(qū)域超過120萬平方公里。因此能源和環(huán)境問題日益突出，開發(fā)清潔的可再生資源刻不容緩。

同時，在新型城鎮(zhèn)化建設火熱開展的今天，我國的能源需求量逐年提高。由中科院主持編寫的《2012中國新型城市化報告》稱，我國最近十年間城鎮(zhèn)化建設速度不斷加快，城鎮(zhèn)化率每年以1%的速度在不斷提高；照此速度推移，2020年以后我國城鎮(zhèn)化率將突破60%。同時相關研究顯示，城鎮(zhèn)化每提高1%，推動能源消費8000萬噸標準煤。2020年城鎮(zhèn)化達到60%時，將帶動全國8億噸標準煤能源消費，是法國、意大利和西班牙三國能源消費之和，幾乎相當于一個南美洲的能源消費總量。就現(xiàn)階段來看，我國仍處在能源緊缺的發(fā)展態(tài)勢下，亟需在能源方面大力改革并構建新能源結(jié)構，才能為平穩(wěn)且持續(xù)地推進城鎮(zhèn)化提供經(jīng)濟可靠的低碳能源供應。像沼氣一類的生物質(zhì)燃氣就屬于一種不錯的低碳清潔能源。日常生活中，我們可以利用有機廢棄物來生產(chǎn)沼氣，不僅可消除環(huán)境中的污染源，而且能源利用環(huán)節(jié)空氣污染物以及溫室氣體的排放量大大降低，對緩解當前的能源危機大有裨益，同時也能成為城鎮(zhèn)化建設中最大的亮點。

1 我國沼氣發(fā)展現(xiàn)狀

沼氣在中國的應用已有近百年的歷史，隨著農(nóng)村社會經(jīng)濟的發(fā)展，各地區(qū)的能源消耗與日俱增。在此背景下，沼氣資源作為連接養(yǎng)殖和種植業(yè)的循環(huán)鏈條以及高效清潔的生物氣體能源，其開發(fā)與利用是在當前能源需求量不斷增加的緊迫形勢下，改善農(nóng)村能源結(jié)構，解決能源供需矛盾的有力舉措，我國對這個問題十分重視。

1.1 國家對沼氣的投入持續(xù)增加

我國政府在過去的十年里對沼氣的開發(fā)和利用項目投入了逾250億元的專項資金（詳見圖1），使得我國沼氣事業(yè)在21世紀的前十年間就進入了快速發(fā)展的歷史時期。

1.2 戶用沼氣的發(fā)展穩(wěn)定增長

政策引導和政府的強勢注資，推動著我國沼氣產(chǎn)業(yè)不斷擴大規(guī)模，特別是戶用沼氣池的數(shù)量逐年遞增，在沼氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過程中始終占據(jù)主力地位。有圖2統(tǒng)計資料顯示，戶用沼氣池數(shù)量以17%的年增長率始終呈現(xiàn)遞增的發(fā)展態(tài)勢（圖2）。目前，全國戶用沼氣達到3996萬戶，占鄉(xiāng)村總戶數(shù)的23%，受益人口達1.5億多人，每年可以為農(nóng)戶提供124×108m3的沼氣。可以說，在全球范圍內(nèi)，中國農(nóng)村戶用沼氣池的數(shù)量和發(fā)展規(guī)模始終排在首位，是中國可再生新能源技術研究和推廣領域濃墨重彩的一筆。

2 新城鎮(zhèn)化建設發(fā)展沼氣產(chǎn)業(yè)技術成熟

2.1 技術成熟

沼氣工程所采用的厭氧發(fā)酵技術，是當前世界各領域的主流技術，我國經(jīng)過二十多年的大中型沼氣工程嘗試和探索，目前國內(nèi)的厭氧發(fā)酵技術已經(jīng)相當?shù)某墒欤幚硇笄菁S便、餐廚垃圾等有機廢棄物的能源站在全國各地均有大量的建設。可以滿足項目建設及運營管理的需求，這些可以確保沼氣項目的順利實施和長期穩(wěn)定的運行。以畜禽糞便和秸稈混合原料的沼氣工程為例，見沼氣生產(chǎn)的工藝流程圖（圖3）。

發(fā)酵原料畜禽糞便收集之后進入調(diào)節(jié)池、旋流沉砂池等預處理段，經(jīng)過進一步水解和沉沙處理之后經(jīng)轉(zhuǎn)子泵或螺桿泵打入?yún)捬豕薨l(fā)酵。秸稈原料經(jīng)粉碎之后進入原料儲存間暫存，然后使用裝載機等運送至干式進料設備輸送至發(fā)酵罐內(nèi)。工業(yè)化沼氣工程一般采用全混合式鋼結(jié)構厭氧發(fā)酵罐，產(chǎn)生的沼氣經(jīng)脫硫、脫碳、脫氧、脫水凈化后生成生物質(zhì)天然氣，發(fā)酵過程的部分沼氣用于燃燒供熱用于厭氧罐增溫。厭氧發(fā)酵后的發(fā)酵液經(jīng)過固液分離，沼渣生產(chǎn)固態(tài)有機肥料，沼液用于果園、飼料地和有機作物種植基地的液態(tài)有機肥料，在非用肥季節(jié)，沼液進入沼液儲存池暫存，沼渣進料堆放場暫存。

2.2 產(chǎn)品利用保障

沼氣經(jīng)過凈化提純后用來滿足美麗農(nóng)村內(nèi)部居民的炊事采暖用氣，沼液沼渣經(jīng)過深加工后生產(chǎn)有機肥料，用于綠化用肥，并可為周邊生產(chǎn)綠色有機食品提供充足的有機肥料。生活垃圾的無機物可以做成免燒磚，其中可燃物加工成RDF。

3 結(jié)論

沼氣是可再生的清潔能源，既可替代秸稈、薪柴等傳統(tǒng)生物質(zhì)能源，也可替代煤炭等商品能源，而且能源效率明顯高于秸稈、薪柴、煤炭等。中國農(nóng)業(yè)資源和環(huán)境的承載力十分有限，發(fā)展農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟，不能以消耗農(nóng)業(yè)資源、犧牲農(nóng)業(yè)環(huán)境為代價。農(nóng)村沼氣把能源建設、生態(tài)建設、環(huán)境建設、農(nóng)民增收鏈接起來，促進了生產(chǎn)發(fā)展和生活文明。發(fā)展清潔能源，建設美麗新農(nóng)村，優(yōu)化廣大農(nóng)村地區(qū)能源消費結(jié)構，是中國能源戰(zhàn)略的重要組成部分，對增加優(yōu)質(zhì)能源供應、緩解國家能源壓力具有重大的現(xiàn)實意義。

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