农村生物质能开发利用状况及发展探讨_张煜明

农村生物质能开发利用状况及发展探讨张煜明（沈阳市农机学会110001）摘要：在调查研究的基础上，分析沈阳市农村生物质资源、生物质能源技术基础和农村实际需求等情况，根据我国能源供需紧张的现状，提出全市农村新能源建设应以生物质能源开发利用为主的发展方向、技术选择依据和推进措施。关键词生物质能源利用农村能源建设是新农村建设的重要内容。根据我国能源供需紧张的现状，农村能源建设应立足农村现有资源，着重开发利用可再生能源。沈阳市农村可再生能源资源包括太阳能、风能和生物质能资源，其中，生物质资源是农村新能源开发利用最具优势的资源。同时农作物秸秆、人畜粪便等也是影响农村环境的主要因素，实现其资源化利用可变废为宝，获得良好的综合效益，所以农村能源重点发展方向应该是生物质能的开发利用。1生物质资源状况1.1农作物秸秆沈阳市近5年来粮食年平均总产量348万吨，农作物秸秆产量约为450万吨，其中，玉米和水稻秸秆近年来平均年产量420万吨左右。目前，农作物秸秆除了少量被用做饲料、工业原料和直接粉碎还田外，其中大部分作为农村生活燃料或废弃物直接烧掉。据调查统计，全市农户生活用能消耗的秸秆平均占秸秆产量的50%。农民以秸秆为主要生活燃料，形成了村屯环境治理一大难题——柴草堆，也是农村的主要消防隐患之一。根据我市种植结构调整规划，粮食产量将稳定在280万吨，秸秆产量预计在300万吨。1.2人畜粪便等据近两年全市各类畜禽养殖量估算，年产粪尿等养殖污物约8000万吨。乡村人口的粪便总排量约为150万吨。农户庭院养殖和土厕所的普遍存在形成了农村环境治理的另一大难题——粪堆和垃圾堆；而集中规模养殖产生的大量的粪便也需要无害化处理。2010年，我市畜牧业产值已超过农林牧渔业总产值的50%，按照我市畜牧业发展规划，畜牧养殖业产值比重要达到60%以上，畜禽粪便产量也还会继续增加。1.3其他生物质资源至2009年末，全市林木总面积达到40万公顷，林木绿化率达到31%。各类树木的存量及增长具有相当的潜力，仅就每年树木修剪、落叶等生物质量就相当可观。我市的自然条件适于部分能源作物种植，可根据未来需要，进行种植和开发利用。2农村生物质能开发利用技术基础和发展目标生物质能源化利用技术包括使生物质转化成清洁燃料的生物质气化、固化和液化技术。气化技术主要有沼气技术、热解气化技术；固化技术即生物质成型燃料技术；液化技术有乙醇发酵、热解液化等。目前已经实际应用的有沼气、热解气化、生物质成型燃料加工等技术。2.1农村生物质能开发利用状况2.1.1农村沼气技术目前农村沼气建设以户用沼气模式和大中型沼气工程为主。至2010年底，我市建设“四位一体（沼气池、畜禽圈舍、厕所、种植温室）”和“一池三改（沼气池、改圈、改厕、改厨）”两种户用沼气模式3.5万处，以人、畜禽粪便为原料制取沼气，用作炊事燃料。建设规模畜禽养殖场大中型沼气工程15处，沼气供养殖场发电、供暖、炊事等。近年来，我市已开展了户用秸秆沼气试验，以解决无庭院养殖农户缺乏沼气原料问题。沼气发酵受气温等环境因素影响较大，冬季防寒保温是沼气工程正常运行的关键。2.1.2生物质成型燃料生物质成型燃料是以农作物秸秆、稻壳、木业加工木屑等为原料，经机械加工压制成颗粒、块、棒等固体燃料，可替代煤炭用于生活、生产供暖。使用秸秆成型燃料比农村传统的秸秆直接燃烧提高燃料利用率一倍以上。目前我市已有数十处加工点，年产量约10万吨。生物质成型燃料大多是采取机械冷压制成型或加温压制成型，降低能耗，提高压制型模使用寿命是目前生物质成型机械研制的主要课题。2.1.3生物质气化技术生物质气化集中供气站以稻壳、玉米芯、秸秆等生物质为原料，通过热解气化产生燃气。经净化、贮存和管网设施将燃气输送到各用户。截止2009年底，全市有秸秆气化站32处（现存。部分气化站因村屯动迁拆除），集中供气能力1.8万户。生物质热解气化不受气温影响，可根据需要控制产气量。由于气化燃气中含有毒的一氧化碳，安全问题需更加注意。目前，我市的生物质气化站都配备了燃气加臭设备，可使用户及时发现燃气泄露。还需要进一步研究的是简便易行的燃气净化污水处理技术。2.2农村新能源发展需求及技术选择依据沈阳市自2008年启动了国家生态市创建工作，2010年又开始国家环境样板城市建设，还制定了农村环境综合整治规划。“十二五”期间，国家将进一步加大农村节能减排工作力度。上述计划、规划均对农村废弃物处理及农村新能源发展提出了较高的要求。随着农村经济发展和农民生活水平的提高，农民对便利的商品能源需求不断增长，电炊具、石油液化气、煤炭已经进入普通农户，使得作为传统农村生活能源的柴草消耗逐渐减少，每年秋收后遗留在田间的大量的剩余秸秆反映了这个现状。农村对清洁、便利能源需求的增长，为替代矿物能源的生物质能的开发利用提供了发展空间。