農村沼氣能源開發路徑研究

賀雷

為了實現可持續發展的戰略計劃，對農村沼氣能源的開發研究是減少我市能源短缺問題的有效方法。本文就農村沼氣能源的開發路徑展開相關研究。

1 有關于沼氣能源的概念

沼氣是比較方便清潔的一種能源，它以氣體的狀態存在于自然界中，因其易燃燒的特性常作為燃料。它是由甲烷、二氧化碳及氮氣等其他氣體組成。它的來源較為廣泛，平常我們所見的落葉雜草廢棄物、堆積的秸稈、糞便殘渣等其他廢棄物在一定的溫濕度下進行發酵，再由微生物進行一定的降解作用，從而形成了可持續發展能利用的沼氣，沼氣是可再生能源，作為我國新能源的發展是很好的選擇材料。

沼氣在發酵過程中，是將物質中的蛋白質、糖類等復雜的有機物進行微生物降解，同時放出二氧化碳、氫氣等氣體，將這些降解成簡單的有機物進行進一步的分解，最終形成了甲烷。

2 國內外對農村沼氣的研究現狀

2.1 國內對農村沼氣的研究現狀

2.1.1 沼氣作為可再生能源的一種，我國專家對沼氣從不同的角度進行研究分析并取得了一定的成就，也對沼氣方面提出了相關的問題。比如石元春就提出過，我國對生物質的發展關鍵在于生產成本，然后就是技術方面上的問題。荷蘭專家也對于我國在生物質研究方面上表明，生物質研究可以改變農村結構，不但可以延長農村產業工作壽命，同時還可以改善農民的生活狀況，對農民的生活環境也會有一定的改變。張無敵專家同時也提出了沼氣在農村能源使用方面上會較為長久，因此為了推動沼氣利用產業就要對沼氣產業加快建設的步伐。

2.1.2 國外專家對農村沼氣的研究大多都圍繞著經濟效益、環境影響等方面。對于環境效益來講就有國外專家提出沼氣產業隨著氣候變化、土壤變化的變化而不斷在改變。還有專家強調與一般的能源相比，沼氣作為農村能源可以有效的降低溫室效應，但也會造成土地的酸化及富營養化，這點也需要值得更多人們的關注并尋求有效的解決途徑。從經濟效益方面來看國外專家采用成本函數模型對沼氣池做出了整體的評估，再通過對牲畜的飼養量及投料量的計算，為投資做出了關鍵性的指導，提高整體的經濟效益。

3 大中型沼氣工程的發展及沼渣沼液的利用

隨著國家對沼氣工程建設的支持，大中型沼氣工程發展的如火如荼。大中型沼氣工程在技術上不斷完善和創造，所收到的效益普遍較高。大中型沼氣工程的建設可以很有效的解決牲畜養殖所產生的糞便殘渣對周邊環境造成的污染危害，同時大中型沼氣工程的建設也能推動我國可持續發展的道路，充分實現了資源的利用性能。大中型沼氣工程所產生的沼氣可以作為燃料用于滿足工廠、用戶的日常需求，不僅減少了對環境的污染同時也實現了廢物利用的實現。對于沼渣沼液的利用也是環保的一部分。沼渣沼液含有大量的微量元素，可以很好的作為肥料用于植物的生長，因此提高沼渣沼液的綜合利用是很有必要的。

4 河津市農村沼氣發展狀況

河津市在農村能源建設方面以戶用小型沼氣為主，大中型沼氣近年來發展較快。共建設農村戶用小型沼氣6000 余戶，投入使用的沼氣村級服務網點27個，縣級服務站1個，在養殖（種植）專業合作社建設小型沼氣工程6處，大型沼氣工程一處，與20世紀七八十年代相比，河津市小型戶用沼氣或大中型沼氣，無論是從數量上還是從技術上都是大大的提升，但發酵原料的投入也僅限于畜禽糞便，沼渣、沼液利用方式單一，近幾年，由于畜禽糞便價格上漲，從而導致了農戶使用成本增加，使利用率逐年下降，唯一的一處大型的沼氣工程由于公司效益不景氣，導致沼氣工程不能正常投入使用。河津市年產秸稈30 多萬噸，在秸稈氣化和“三沼”綜合利用方面前景廣闊，目前我們也積極對秸稈氣化技術進行不斷的探索學習，為沼氣利用技術提供基礎和幫助，推動沼氣利用發展。

5 農村沼氣能源開發路徑

對于我市農村沼氣能源的開發路徑最主要且關鍵的就是從單一的沼氣池發展成為了“一池三改”的模式，“三改”即為改圈、改廁、改廚。建立起以“豬、沼、果（蔬）”三位一體的能源模式，巧妙的結合各地的優勢，爭取將建池的用戶的利益達到最大化。對農村沼氣能源的開發路徑國內外的專家都有所指出強調，除了上文所提到的專家的指出指導，還有國外專家對沼氣能源在利用過程中產生的不確定性進行了評估，他們采用了生命周期評價的方法。

相對比較起來沼氣工程的益處較大，它能夠很好的降低溫室效應。比如在對排泄物進行存儲收集時，如果不注意存儲的方式或是在技術方面上不過關，就會造成部分排泄物不能按照正常的流程得到處理從而污染了土地對土地造成了富營養化。除了對沼氣的存儲收集還要考慮將原料運輸到相應的沼氣池時會消耗大量的化石能源的問題。因此在對農村沼氣能源開發設計時要從對環境的影響及運輸過程中化石能源消耗較大的方面考慮，由此提出了以下兩個農村沼氣能源開發設計思路：

首先：多元化原料組成設計方案，利用多元化原料可以有效的減少能源的損耗及對運輸過程中的污染問題。也可以根據不同的區域差異，設計出最搭配的原料組合使環境污染以及運輸損耗都降到最小值。

其次：對沼氣池區域規劃設計方案，對沼氣池區域進行合理的規劃有利于提高沼氣生產效率還可以有效減少不必要的污染問題。因此在進行沼氣能源設計時，要以政府主體為中心，大規模對沼氣工程進行建設，同時每一塊區域內部都應該有完善的相關生產設備，才能有效的達到目的，推動對農村沼氣能源應用開發的產業發展。

（作者單位：043300山西省河津市農業環保能源站）