范少穆

[摘 要]振興鄉(xiāng)村，環(huán)境要改善，產(chǎn)業(yè)要提升，電力成為不可缺少的因素。因地制宜建設(shè)沼氣發(fā)電工程就是一個好辦法。在農(nóng)村有豐富的沼氣原料，沼氣發(fā)電是清潔綠色能源，在農(nóng)村普及，成為國家能源戰(zhàn)略的重要補(bǔ)充，在新時代新農(nóng)村建設(shè)中，有不可替代的作用。國家在政策、資金上應(yīng)給予大力支持。沼氣工程既可以改變農(nóng)村居住環(huán)境，又可以提升農(nóng)民生活質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]環(huán)境;沼氣;能源;技術(shù);政策

[中圖分類號]G634.98 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A

國家提出了振興鄉(xiāng)村戰(zhàn)略，電力是發(fā)展鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)不可缺少的要素。國家制定的“十三五”規(guī)劃指明能源建設(shè)中電力居于首要地位，必須把電力作為能源建設(shè)的中心來抓。

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)擺脫了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的模式，農(nóng)村產(chǎn)業(yè)融合成為發(fā)展新模式，形成一條龍發(fā)展的“全產(chǎn)業(yè)鏈”，農(nóng)民收入穩(wěn)步提高，農(nóng)村建設(shè)進(jìn)入新階段，電力需求增長很快。

現(xiàn)在農(nóng)村養(yǎng)殖業(yè)形成規(guī)模化發(fā)展，但是畜禽糞便如果不經(jīng)過處理就被隨意堆放或直接排入溝渠，就會使周圍環(huán)境臭氣熏天，蚊蠅亂飛，嚴(yán)重影響人們的正常生活和生產(chǎn);農(nóng)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(nóng)民燒水、做飯現(xiàn)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(nóng)村環(huán)境造成了污染。

現(xiàn)在，我國多地霧霾天氣多發(fā)，與農(nóng)村的環(huán)境沒有得到有效治理有著直接的關(guān)系。國家采取了一些措施，比如每年夏秋收割莊稼之后，縣鄉(xiāng)村三級聯(lián)合執(zhí)法，禁止燃燒秸稈;為了解決農(nóng)村能源使用問題，國家推行燃?xì)夤艿廊氪迦霊?，免費(fèi)為農(nóng)民換用無煙優(yōu)質(zhì)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(yīng)緊張等情況。

1 沼氣發(fā)電一舉兩得

現(xiàn)在，農(nóng)民從以前的溫飽生活向舒適的小康生活轉(zhuǎn)變，首先農(nóng)村環(huán)境要改善，國家可以通過因地制宜地開發(fā)利用農(nóng)村資源，徹底解決農(nóng)民關(guān)切問題。所以，農(nóng)村秸稈、畜禽糞便怎么處理成為改善農(nóng)村環(huán)境的緊要問題。

中央一號文件明確提出“加快實(shí)施鄉(xiāng)村清潔工程，推進(jìn)人畜糞便、農(nóng)作物秸稈、生活垃圾和污水的綜合治理和轉(zhuǎn)化利用”。因此，因地制宜建設(shè)沼氣工程，利用沼氣發(fā)電，是當(dāng)前解決農(nóng)村電力緊張、環(huán)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(jī)物質(zhì)放在沼氣池中，在一定的環(huán)境中，加入特殊的發(fā)酵劑，就可以產(chǎn)生沼氣。沼氣是一種無色無味的混合氣體，其中含有可燃?xì)怏w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(fā)電。

在我國以村為單位集中建立大型沼氣池，正是規(guī)模化、集約化發(fā)展的必然要求。農(nóng)村土地流轉(zhuǎn)速度加快，大量民間資本進(jìn)軍鄉(xiāng)村，就是看中了農(nóng)村的廣闊天地和廣闊市場。在農(nóng)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(fèi)用較低。大型養(yǎng)殖戶、種植戶把畜禽糞便收集起來集中進(jìn)行無害化和清潔化處理;再通過收購的辦法集中農(nóng)民手中的秸稈。這樣改變了以前沼氣建設(shè)散、小、弱的局面，集中發(fā)展大型沼氣池來發(fā)電是一條新路子。

沼氣發(fā)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(fā)電，可以減少甲烷等其他氣體的排放，對降低溫室效應(yīng)百利而無一害;還可以通過治理污染來發(fā)電，化害為利，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會效益。

黃河三角洲地區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范項(xiàng)目就是一個成功例子。這個項(xiàng)目受到國家有關(guān)部門的高度重視和大力支持。黃河三角洲土壤鹽漬化嚴(yán)重，水資源缺乏，要改善其生態(tài)環(huán)境，必須依靠生態(tài)綠色農(nóng)業(yè)，發(fā)展種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè);這里地勢平坦，建設(shè)沼氣發(fā)電工程條件得天獨(dú)厚。人們利用玉米等莊稼秸稈和畜禽糞便制取沼氣發(fā)電，不但能提供養(yǎng)殖基地用電，剩余電量國家通過購買的方式并入國家電網(wǎng)，同時進(jìn)行碳交易，經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀。沼氣發(fā)電具有輻射效應(yīng)，在基地開發(fā)建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè)觀光項(xiàng)目。發(fā)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(chǎn)，可種植水果、蔬菜等有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品，建成農(nóng)業(yè)觀光旅游示范園。這個示范項(xiàng)目成就顯著，得到德、法等發(fā)達(dá)國家的認(rèn)證，沼氣發(fā)電改變了黃河三角洲的生態(tài)現(xiàn)狀和能源利用現(xiàn)狀，用綠色電力促進(jìn)其可持續(xù)發(fā)展。

2 沼氣發(fā)電的設(shè)備及現(xiàn)狀

沼氣發(fā)電是一種可再生能源的利用方式。這種發(fā)電設(shè)施要求技術(shù)水平較高，在國外已經(jīng)較為成熟。美國等發(fā)達(dá)國家經(jīng)過了多年經(jīng)驗(yàn)積累，在沼氣發(fā)電設(shè)備研發(fā)、技術(shù)提升、管理維護(hù)上處于世界先進(jìn)水平;在新能源發(fā)電領(lǐng)域歐美等國有著完善的政策，鼓勵商業(yè)開發(fā)新能源，新能源建設(shè)已經(jīng)成為新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，我國需要迎頭趕上，利用沼氣發(fā)電創(chuàng)造效益，提高產(chǎn)業(yè)化和市場化水平。

沼氣發(fā)電需要一套復(fù)雜的系統(tǒng)和復(fù)雜的過程，是一項(xiàng)綜合的工程。沼氣通過脫硫裝置和穩(wěn)壓裝置進(jìn)入燃?xì)饣旌掀鳎谶@里面調(diào)節(jié)空氣與沼氣的適當(dāng)混合比例;控制沼氣燃燒速度來使發(fā)電機(jī)穩(wěn)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(fā)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(fā)電的研究從二十世紀(jì)八十年代開始，到現(xiàn)在有三十多年了。中國農(nóng)業(yè)機(jī)械研究院、成都科技大學(xué)和地方內(nèi)燃機(jī)廠等單位合作，通過對沼氣發(fā)電機(jī)械不懈鉆研，已經(jīng)制造出內(nèi)燃機(jī)和汽輪機(jī)等沼氣發(fā)電設(shè)備。從技術(shù)創(chuàng)新到設(shè)備生產(chǎn)，從發(fā)電技術(shù)到規(guī)模生產(chǎn)，我國都有了長足的進(jìn)步。

山東濟(jì)南的濟(jì)柴發(fā)動機(jī)廠生產(chǎn)的濟(jì)柴發(fā)動機(jī)已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平。其開發(fā)的全燒沼氣的發(fā)電機(jī)組完全可以滿足現(xiàn)在農(nóng)村市場的需求。這種發(fā)電機(jī)組用點(diǎn)火裝置，性能穩(wěn)定，利用沼氣燃燒帶動內(nèi)燃機(jī)和發(fā)電機(jī)發(fā)電，適用于秸稈發(fā)電廠、大型養(yǎng)殖場、煤炭產(chǎn)區(qū)氣體發(fā)電站等。沼氣發(fā)電除滿足農(nóng)民自身需要之外，多余電力并入國家電網(wǎng)銷售;產(chǎn)生的熱能可以來促進(jìn)沼氣池發(fā)酵，也可以用來供熱、供暖。

3 沼氣發(fā)電的政策支持

沼氣發(fā)電在發(fā)達(dá)國家發(fā)展較早，如美國的能源農(nóng)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(xù)增加。