農村新電能——沼氣發電之探究

范少穆

[摘 要]振興鄉村，環境要改善，產業要提升，電力成為不可缺少的因素。因地制宜建設沼氣發電工程就是一個好辦法。在農村有豐富的沼氣原料，沼氣發電是清潔綠色能源，在農村普及，成為國家能源戰略的重要補充，在新時代新農村建設中，有不可替代的作用。國家在政策、資金上應給予大力支持。沼氣工程既可以改變農村居住環境，又可以提升農民生活質量。

[關鍵詞]環境;沼氣;能源;技術;政策

[中圖分類號]G634.98 [文獻標識碼]A

國家提出了振興鄉村戰略，電力是發展鄉村經濟不可缺少的要素。國家制定的“十三五”規劃指明能源建設中電力居于首要地位，必須把電力作為能源建設的中心來抓。

現代農業擺脫了傳統農業的模式，農村產業融合成為發展新模式，形成一條龍發展的“全產業鏈”，農民收入穩步提高，農村建設進入新階段，電力需求增長很快。

現在農村養殖業形成規?；l展，但是畜禽糞便如果不經過處理就被隨意堆放或直接排入溝渠，就會使周圍環境臭氣熏天，蚊蠅亂飛，嚴重影響人們的正常生活和生產;農民收獲莊稼后，大量秸稈如果隨意堆放或在地里直接燒掉，就會占用空間、污染空氣;農民燒水、做飯現在還主要用煤、天然氣，尤其冬天取暖需要大量燃煤：這些都給農村環境造成了污染。

現在，我國多地霧霾天氣多發，與農村的環境沒有得到有效治理有著直接的關系。國家采取了一些措施，比如每年夏秋收割莊稼之后，縣鄉村三級聯合執法，禁止燃燒秸稈;為了解決農村能源使用問題，國家推行燃氣管道入村入戶，免費為農民換用無煙優質煤，提倡人們使用電取暖。雖然這些措施取得了一定效果，但是也造成了“氣荒”，電力供應緊張等情況。

1 沼氣發電一舉兩得

現在，農民從以前的溫飽生活向舒適的小康生活轉變，首先農村環境要改善，國家可以通過因地制宜地開發利用農村資源，徹底解決農民關切問題。所以，農村秸稈、畜禽糞便怎么處理成為改善農村環境的緊要問題。

中央一號文件明確提出“加快實施鄉村清潔工程，推進人畜糞便、農作物秸稈、生活垃圾和污水的綜合治理和轉化利用”。因此，因地制宜建設沼氣工程，利用沼氣發電，是當前解決農村電力緊張、環境污染問題一舉兩得的好辦法。把莊稼秸稈、畜禽糞便等有機物質放在沼氣池中，在一定的環境中，加入特殊的發酵劑，就可以產生沼氣。沼氣是一種無色無味的混合氣體，其中含有可燃氣體甲烷，沼氣濃度在5%以下時就可以燃燒，且熱值高，可以高效地利用其發電。

在我國以村為單位集中建立大型沼氣池，正是規模化、集約化發展的必然要求。農村土地流轉速度加快，大量民間資本進軍鄉村，就是看中了農村的廣闊天地和廣闊市場。在農村制取沼氣的資源豐富，可以就地或就近取材，簡單方便且費用較低。大型養殖戶、種植戶把畜禽糞便收集起來集中進行無害化和清潔化處理;再通過收購的辦法集中農民手中的秸稈。這樣改變了以前沼氣建設散、小、弱的局面，集中發展大型沼氣池來發電是一條新路子。

沼氣發電工程既是一個小型治污工程，又是一個提供綠色能源的工程。沼氣發電，可以減少甲烷等其他氣體的排放，對降低溫室效應百利而無一害;還可以通過治理污染來發電，化害為利，從而實現經濟效益、生態效益和社會效益。

黃河三角洲地區低碳循環經濟示范項目就是一個成功例子。這個項目受到國家有關部門的高度重視和大力支持。黃河三角洲土壤鹽漬化嚴重，水資源缺乏，要改善其生態環境，必須依靠生態綠色農業，發展種植業和養殖業;這里地勢平坦，建設沼氣發電工程條件得天獨厚。人們利用玉米等莊稼秸稈和畜禽糞便制取沼氣發電，不但能提供養殖基地用電，剩余電量國家通過購買的方式并入國家電網，同時進行碳交易，經濟效益相當可觀。沼氣發電具有輻射效應，在基地開發建設生態農業觀光項目。發電后形成的沼渣可以施肥，沼液可以供給灌溉，直接用于基地生產，可種植水果、蔬菜等有機農產品，建成農業觀光旅游示范園。這個示范項目成就顯著，得到德、法等發達國家的認證，沼氣發電改變了黃河三角洲的生態現狀和能源利用現狀，用綠色電力促進其可持續發展。

2 沼氣發電的設備及現狀

沼氣發電是一種可再生能源的利用方式。這種發電設施要求技術水平較高，在國外已經較為成熟。美國等發達國家經過了多年經驗積累，在沼氣發電設備研發、技術提升、管理維護上處于世界先進水平;在新能源發電領域歐美等國有著完善的政策，鼓勵商業開發新能源，新能源建設已經成為新的經濟增長點，我國需要迎頭趕上，利用沼氣發電創造效益，提高產業化和市場化水平。

沼氣發電需要一套復雜的系統和復雜的過程，是一項綜合的工程。沼氣通過脫硫裝置和穩壓裝置進入燃氣混合器，在這里面調節空氣與沼氣的適當混合比例;控制沼氣燃燒速度來使發電機穩定工作，這些過程中還要有防爆措施，每一個步驟都不能少。最后還要有一套收集發電時的冷卻水和排氣中的熱量的裝置，提高沼氣綜合利用率。

我國開展沼氣發電的研究從二十世紀八十年代開始，到現在有三十多年了。中國農業機械研究院、成都科技大學和地方內燃機廠等單位合作，通過對沼氣發電機械不懈鉆研，已經制造出內燃機和汽輪機等沼氣發電設備。從技術創新到設備生產，從發電技術到規模生產，我國都有了長足的進步。

山東濟南的濟柴發動機廠生產的濟柴發動機已經達到國際先進水平。其開發的全燒沼氣的發電機組完全可以滿足現在農村市場的需求。這種發電機組用點火裝置，性能穩定，利用沼氣燃燒帶動內燃機和發電機發電，適用于秸稈發電廠、大型養殖場、煤炭產區氣體發電站等。沼氣發電除滿足農民自身需要之外，多余電力并入國家電網銷售;產生的熱能可以來促進沼氣池發酵，也可以用來供熱、供暖。

3 沼氣發電的政策支持

沼氣發電在發達國家發展較早，如美國的能源農場、日本的陽光工程、荷蘭的綠色能源等，這些綠色能源依靠國家政策得到推廣，在國家能源總量中所占比例持續增加。