原创《农村沼气能源开发路径》
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为了实现可持续发展的战略计划,对农村沼气能源的开发研究是减少我市能源短缺问题的有效方法.本文就农村沼气能源的开发路径展开相关研究.
1有关于沼气能源的概念
沼气是比较方便清洁的一种能源,它以气体的状态存在于自然界中,因其易燃烧的特性常作为燃料.它是由甲烷、二氧化碳及氮气等其他气体组成.它的来源较为广泛,平常我们所见的落叶杂草废弃物、堆积的秸秆、粪便残渣等其他废弃物在一定的温湿度下进行发酵,再由微生物进行一定的降解作用,从而形成了可持续发展能利用的沼气,沼气是可再生能源,作为我国新能源的发展是很好的选择材料.
沼气在发酵过程中,是将物质中的蛋白质、糖类等复杂的有机物进行微生物降解,同时放出二氧化碳、氢气等气体,将这些降解成简单的有机物进行进一步的分解,最终形成了甲烷.
2国内外对农村沼气的研究现状
2.1国内对农村沼气的研究现状
2.1.1沼气作为可再生能源的一种,我国专家对沼气从不同的角度进行研究分析并取得了一定的成就,也对沼气方面提出了相关的问题.比如石元春就提出过,我国对生物质的发展关键在于生产成本,然后就是技术方面上的问题.荷兰专家也对于我国在生物质研究方面上表明,生物质研究可以改变农村结构,不但可以延长农村产业工作寿命,同时还可以改善农民的生活状况,对农民的生活环境也会有一定的改变.张无敌专家同时也提出了沼气在农村能源使用方面上会较为长久,因此为了推动沼气利用产业就要对沼气产业加快建设的步伐.
2.1.2国外专家对农村沼气的研究大多都围绕着经济效益、环境影响等方面.对于环境效益来讲就有国外专家提出沼气产业随着气候变化、土壤变化的变化而不断在改变.还有专家强调与一般的能源相比,沼气作为农村能源可以有效的降低温室效应,但也会造成土地的酸化及富营养化,这点也需要值得更多人们的关注并寻求有效的解决途径.从经济效益方面来看国外专家采用成本函数模型对沼气池做出了整体的评估,再通过对牲畜的饲养量及投料量的计算,为投资做出了关键性的指导,提高整体的经济效益.
3大中型沼气工程的发展及沼渣沼液的利用
随着国家对沼气工程建设的支持,大中型沼气工程发展的如火如荼.大中型沼气工程在技术上不断完善和创造,所收到的效益普遍较高.大中型沼气工程的建设可以很有效的解决牲畜养殖所产生的粪便残渣对周边环境造成的污染危害,同时大中型沼气工程的建设也能推动我国可持续发展的道路,充分实现了资源的利用性能.大中型沼气工程所产生的沼气可以作为燃料用于满足工厂、用户的日常需求,不仅减少了对环境的污染同时也实现了废物利用的实现.对于沼渣沼液的利用也是环保的一部分.沼渣沼液含有大量的微量元素,可以很好的作为肥料用于植物的生长,因此提高沼渣沼液的综合利用是很有必要的.
4河津市农村沼气发展状况
河津市在农村能源建设方面以户用小型沼气为主,大中型沼气近年来发展较快.共建设农村户用小型沼气6000余户,投入使用的沼气村级服务网点27个,县级服务站1个,在养殖（种植）专业合作社建设小型沼气工程6处,大型沼气工程一处,与20世纪七八十年代相比,河津市小型户用沼气或大中型沼气,无论是从数量上还是从技术上都是大大的提升,但发酵原料的投入也仅限于畜禽粪便,沼渣、沼液利用方式单一,近几年,由于畜禽粪便上涨,从而导致了农户使用成本增加,使利用率逐年下降,唯一的一处大型的沼气工程由于公司效益不景气,导致沼气工程不能正常投入使用.河津市年产秸秆30多万吨,在秸秆气化和“三沼”综合利用方面前景广阔,目前我们也积极对秸秆气化技术进行不断的探索学习,为沼气利用技术提供基础和帮助,推动沼气利用发展.
5农村沼气能源开发路径
对于我市农村沼气能源的开发路径最主要且关键的就是从单一的沼气池发展成为了“一池三改”的模式,“三改”即为改圈、改厕、改厨.建立起以“猪、沼、果（蔬）”三位一体的能源模式,巧妙的结合各地的优势,争取将建池的用户的利益达到最大化.对农村沼气能源的开发路径国内外的专家都有所指出强调,除了上文所提到的专家的指出指导,还有国外专家对沼气能源在利用过程中产生的不确定性进行了评估,他们采用了生命周期评价的方法.
相对比较起来沼气工程的益处较大,它能够很好的降低温室效应.比如在对排泄物进行存储收集时,如果不注意存储的方式或是在技术方面上不过关,就会造成部分排泄物不能按照正常的流程得到处理从而污染了土地对土地造成了富营养化.除了对沼气的存储收集还要考虑将原料运输到相应的沼气池时会消耗大量的化石能源的问题.因此在对农村沼气能源开发设计时要从对环境的影响及运输过程中化石能源消耗较大的方面考虑,由此提出了以下两个农村沼气能源开发设计思路：
首先：多元化原料组成设计方案,利用多元化原料可以有效的减少能源的损耗及对运输过程中的污染问题.也可以根据不同的区域差异,设计出最搭配的原料组合使环境污染以及运输损耗都降到最小值.
其次：对沼气池区域规划设计方案,对沼气池区域进行合理的规划有利于提高沼气生产效率还可以有效减少不必要的污染问题.因此在进行沼气能源设计时,要以政府主体为中心,大规模对沼气工程进行建设,同时每一块区域内部都应该有完善的相关生产设备,才能有效的达到目的,推动对农村沼气能源应用开发的产业发展.
（作者单位：043300山西省河津市农业环保能源站）
能源开发论文参考资料：
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