国分散式沼气集中供气系统已发生方向性变革

中国农科新闻网2020-10-09 11:51:28

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记者从中国农业科学院获悉,该院资划所与沼气所科学家合作阐述了中国农村转型引起的分散式沼气集中供气系统变革,有力支撑了我国沼气的转型升级。相关研究成果已发表于国际能源领域知名期刊《可...

记者从中国农业科学院获悉,该院资划所与沼气所科学家合作阐述了中国农村转型引起的分散式沼气集中供气系统变革,有力支撑了我国沼气的转型升级。相关研究成果已发表于国际能源领域知名期刊《可再生和持续能源评述》上。

因地制宜的沼气发展模式一直以来都是中国农业农村的重要组成部分,在中国农村替代化石燃料能源供应中发挥了重要作用。其核心发展思路为:缩短常规能源开发与供给的产业链条——初始能源开发、商品能源加工分销、终端能源供给、生产生活过程能源消费,发展适于分散式农业废弃物处理与村落聚集性燃气需求的沼气生产与供给模式——村落沼气开发、供给和消费同步开发与协同调控。

通过对不同区域、不同生产生活方式和不同分散沼气发展系统的15个村落开展适宜性调查研究,探索分析了中国农村地区的生产生活方式转变对分布式沼气发展的内生动力和稳定沼气供给系统的迫切需求。明确了户用沼气、简易集中供气工程和完善集中供气工程的能源供给可靠性和施用范围。案例分析主要围绕沼气供气系统原料收集的可行性、能源供应的稳定性、沼液沼渣施用的便利性和系统维护的可持续4个方面开展研究。

发酵原料不足和燃气供气可及性差是户用沼气的主要制约因素;简易集中供气工程由于沼气生产不稳定和供给超量严重等问题,使其无法具有与常规能源进行平等的市场竞争力;完善集中供气工程由于其清洁燃气供给的稳定性、生产过程的可规划性和运营成本的低廉性,使其具备较高的商品能源竞争性,在调研村落中农民的平均沼气购买支出占商业能源支出的39.61%,是除电力购买之外的最主要能源支出。

分布式沼气系统的实施应侧重于确定提高内在的运行效率潜力,包括原料收集的可操作性、管理机制的可行性、沼气供应的稳定性。由于完善集中供气工程在高效能源供应、可利用原料收集和沼渣沼液的合理施用方面的显著优势,其对于具有一定数量居民(50户以上)的农村社区或村庄最为可行。简易集中供气工程可以用于农村有机废弃物管理,但其不能保证产气的持续性,这使得其很难广泛推广。随着家庭分散养殖的减少和商业能源越来越容易获取,户用沼气的竞争力越来越弱。如果发酵原料充足,商品化沼气可成为农村城市化中具有竞争力的燃料来源之一。对于一个分散的居住区区域布局来说,设备完善的沼气系统明显改进运营效率的潜力并且需要一个配套的沼气服务系统,以便根据农村生活和农田生产单元的分布灵活地满足沼气供能和沼渣沼液还田需求。建议标准化完善集中供气工程设计、梳理燃气供给控制技术、优化适于分散式沼气发展的农村能源,以制定区域化推广的战略和计划,从而实现分布式沼气设施的高效利用。未来的工作重点应放在设备完善的沼气工程集中供气商业体系的运作上,包括培育成熟的设备完善的沼气工程企业,制定区域投资和管理战略,将农业发展定位于以沼气为中心的强大产业链,建立政策支持机制,以长期高效开发和供应清洁能源。

研究得到了中国农业科学院农业资源与农业区划研究所所基金、农业农村部农村可再生能源开发利用重点实验室开放课题、农业农村部政府购买服务项目、中国农科院创新工程等项目资助。记者 孙眉

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