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中国沼气资源及发展状况

时间:2022-10-13 百科知识 版权反馈
【摘要】:深埋在亚洲许多煤层中的大量沼气资源有可能出脱成新的热门能源。《华尔街时报》指出,数以万立方米计的清洁燃料沼气藏身于亚洲各处的煤层中。沼气在燃烧时造成的空气污染和碳排放量比石油和煤炭要低,它可以为满足亚洲一些地区的能源需求助一臂之力。

3.2 中国沼气资源及发展状况

3.2.1 中国蕴藏丰富的沼气资源

深埋在亚洲许多煤层中的大量沼气资源有可能出脱成新的热门能源。美林公司称:仅中国就蕴藏着30万亿m3的沼气,大约是美国的3倍。

《华尔街时报》指出,数以万立方米计的清洁燃料沼气藏身于亚洲各处的煤层中。沼气在燃烧时造成的空气污染和碳排放量比石油和煤炭要低,它可以为满足亚洲一些地区的能源需求助一臂之力。

在我国除煤层中的瓦斯气(甲烷气)外,还有生产沼气的大量原料资源,据统计,目前我国畜禽粪便资源年生产总量8.5亿t;有林业资源(零散木材、残留的树叶、树枝和木屑等,木材运输和加工过程中的枝丫、锯末、木屑、树皮和截头等,林业副产品的废弃物如果壳、果核等)资源量相当于3亿t标煤;有农业资源即农作物秸秆年生产量6.04亿t;有生活污水和工业有机废水理论上相当于5700万t标煤,可产生沼气800亿m3;有城市固体废物即生活垃圾年产量6.45亿t。这五大类生物质资源都是生产沼气燃料的主要原料。

3.2.2 中国沼气产业发展状况分析

我国沼气事业开始于20世纪30年代,自1929年罗国瑞先生在广东省汕头市新型路42号开办第一个推广沼气技术的机构——国瑞瓦斯沼气灯公司始,早在1930年水压式沼气池就有研究,目前农村中推广较多的就是这种池型,并且受到国际上的重视通常把它称为“中国式的沼气池” 。著名科学家周培源教授于1936年在江西省宜兴县建造了水压式沼气池,用以炊事照明,随后浙江省诸暨县安华镇和河北省武安县也建了沼气池。1958年全国不少省市曾推广沼气,但因技术不成熟和缺乏经验而没能巩固下来。20世纪70年代,由于农村燃料产生严重不足,又一次重视并大力推广沼气建设,再次掀起沼气建设高潮。农村沼气从1970年的600户发展到1980年的723万户。然而因技术不成熟,没有专业施工队,出现了边建设边报废的状况;到20世纪80年中期,土法上马的沼气池基本全部报废。1984年隆德县能源站成立之初,在沙塘镇街道村、清泉村、马河村,城关镇星火村建造的粪草混合型沼气池,由于人工出料困难,至今还留下“沼气池不能用”的负面影响。

20世纪80年代以后,开展了大量有关沼气发酵的理论和应用技术的研究,并取得了可喜成果,我国沼气建设开始稳步发展。20世纪90年代以来,经过多年的研究、开发、试点示范,各地认真汲取沼气建设的教训,加强科研攻关和试点示范,沼气池建设技术获得重大突破。沼气建设从池型设计、建设施工到使用管理逐步成熟,发酵工艺和综合利用技术处于世界水平,我国沼气事业蓬勃发展。在我国,沼气的研究是与废弃物资源化处理,沼气发酵产物综合利用和生态环境保护等农业生产活动密切相关的,形成了南方“猪—沼—果” 、北方“四位一体”和西北“五配套”(在猪—沼—果的基础上增加太阳能暖圈或日光温棚)为代表的农村沼气发展模式。从“八五”期间的平均每年新增36万户,“九五”期间内每年新增75万户,到2000年年底全国有农村户用沼气池980万口,其中55%的沼气池开展了综合利用,同时,畜禽养殖场大中型沼气工程建设开始起步,先后建设了一批示范工程。截止2004年年底全国已有农村户用沼气池1450万口,大中型沼气工程1960处。2008年年底,养殖场大中型沼气工程达到39510处,全国发展户用沼气池2400多万座,工业废水沼气工程2400多座,生活污水净化沼气池14万处,沼气年总利用量达90亿m3,为近8000万农村人口提供了优质生活燃料。

从90年代初开始,大中型沼气工程的建设重视强调工程的环境效益并通过开展综合利用来增加工程的经济效益,把沼气工程作为一个有多种作用的系统工程进行设计和管理,通过高质量的设计建造和优质配套设备来实现沼气工程的综合效益。研究开发了多种新型高效发酵工艺,使厌氧消化器的处理能力提高2~10倍、产气率提高1~3倍、COD去除率提高10~20个百分点。这些装置的出现与应用,不仅标志着我国沼气工程技术水平的提高,同时也为畜禽养殖场沼气工程进一步推广应用和商业化奠定了坚实基础。

目前,沼气技术的目标已从“能源回收”转移到“环境保护”,沼气利用不仅仅局限于炊事照明,已经发展到乡村集中供气和沼气发电,并且开展了沼渣、沼液的综合利用,形成了以沼气为纽带的生态家园富民工程,引导农民改变传统生活和生产方式,提高了农民的生活质量。在国家各部委的领导和支持下,已经建立了省级和国家级的沼气专业化组织,形成了农村能源建设管理服务体系,进行了沼气技术、管理和推广人员培训,为沼气事业发展提供了保障。农村沼气建设受到了党中央、国务院和地方党委、政府的高度重视,社会各界人士、广大农民把农村沼气建设项目称为建立资源节约型社会的能源工程,实现农业可持续发展的生态工程,增加农民收入的富民工程,改善农村生产和生活环境的清洁工程,为农民办实事好事的民心工程

3.2.3 中国沼气建设的有利政策分析

2008年年底沼气列入国家应对国际金融危机、扩内需、振兴经济的一揽子计划,随着新能源发展战略的实施和应对气候变化措施的强化,农村沼气发展空前更加广阔。为了拉动内需,中央下达的农业拉动内需新增投资项目中,第一批于2008年年底下拨51.5亿元,其中沼气占60%~70%,共30亿元; 2009年下拨第二批,共184.7亿元,其中沼气占50亿元。新增50亿元沼气项目的实施带动地方和企业自筹175亿元进行沼气项目建设,对拉动内需发挥积极和应有的作用。《2011年中国沼气市场趋势观察研究预测报告》数据显示:从2009年开始,为了加强沼气服务体系建设,强化服务功能,农业部科教司与计划司会同国家发改委共同将服务网点项目中央补助标准由原来的东中西0.9万、1.5万、1.9万提高到2.5万、2.5万、4.5万,东中西中央补贴标准分别提高了278%、233%、237%,平均提高246%,各地反映中央投资标准提高幅度大,满足了本地的沼气建设需要,对发挥好服务网点意义重大。

2011年年底国家又将户用沼气池建设投资标准提高到每户2000元。

3.2.4 中国沼气乡村服务网点体系建设情况

(1)农村沼气服务体系建设的必要性

加强农村沼气服务体系建设,是确保沼气池正常使用并发挥效益的重要基础,事关沼气事业持续健康发展和广大建池户的切身利益,是当前乃至今后农村沼气发展中的一项重要工作。

农村沼气经过了“两落三起”的发展历程。20世纪60年代末到70年代初,我国出现了发展沼气的高潮,建设了600多万户,但很短时间后多数沼气池就报废了。20世纪70年代末,部分省市又掀起了发展沼气的高潮,几年时间累计建设700多万户,但多数未能持久应用。“两落”造成严重的负面影响。1983年年底,全国沼气保有量400多万户。“两落”的主要原因之一是技术服务跟不上,农民缺乏建池施工和日常管理技术,不能及时有效解决使用过程中出现的问题,大量病池报废,综合效益难以发挥,资金浪费严重。这些历史教训说明,在沼气快速发展的阶段,必须高度重视服务体系建设,增强责任感、紧迫感和使命感

党中央、国务院高度重视农村沼气建设,各地也积极加大支持力度。2008年年底全国农村户用沼气池保有量达到2400多万户,受益人口8000万。当前农村沼气服务方面存在主要问题是:故障维修不及时,配件破损或失效后,补配跟不上,脱硫装置较少进行再生和更换,进出料装置缺乏,大多数沼气用户不掌握综合利用技术等。例如有的用户灶头开关坏了,净化器烧了得不到更换,只好放弃不用,有的用户产气使用一年或几年竟不换料,直到不产气停用;影响新建户的装料使用;有的用户不掌握操作规程,换料时不关闭阀门,导致净化器被烧坏;有的用户缺乏安全知识,擅自启盖维修,个别地区导致人员伤亡;沼渣、沼液优质肥料不合理使用,作用没有充分发挥,效益大打折扣。广大沼气用户迫切盼望得到优质、高效规范、安全服务。

(2)农村沼气服务体系建设的指导思想、原则和目标

①指导思想:围绕推进社会主义新农村建设以改善农村生产生活条件、促进农民增收、方便群众为出发点,将沼气服务体系建设与沼气发展协调推进。坚持“政府引导、多元参与、方式多样”和“服务专业化、管理物业化”的原则,逐步建立以省级技术实训基地为依托、县乡服务为支撑、乡村服务网点为基础、农民服务人员为骨干的沼气服务体系,为沼气用户提供优质、高效、规范、安全的服务。

中国经济网北京12月21日讯:“十一五”期间是我国农村沼气投入最大、发展最快、受益农户最多的时期,中央累计投入农村沼气建设资金达212亿元。在中央投资的带动下,农村沼气建设数量不断扩大、投资结构不断优化、服务体系逐步健全、沼气功能进一步拓展、沼气产业迅速发展,进入建管并重、多元发展的新阶段,形成了农村户用沼气、养殖场大中型沼气工程、养殖小区和联户沼气工程、秸秆集中供气沼气工程、农村中小学校沼气工程等多种模式的建设格局;以沼气装备、沼气施工、沼气科技、沼气服务为主要内容的农村沼气产业化体系初步形成;秸秆沼气技术、沼气工程控制自动化、沼气发电、沼气工程清洁发展机制(CDM)项目等均取得重大突破。

农业部的数据显示,预计至2010年年底,全国户用沼气将达到4000万户,占全国适宜农户的33%,各类沼气工程超过6万处,其中养殖小区等小型沼气工程2万多处、大中型沼气工程4700多处,受益人口达1.55亿人;产业规模不断壮大,全国沼气生产工达27万多名,各类沼气生产和服务企业4000多个,实现年产值260多亿元。农村沼气已成为新时期最重要的民生工程之一和新农村建设的一大亮点,被誉为中国应对气候变化最有效、最普遍的两大行动之一,在改善农村生产生活条件,促进农业发展方式转变,推进农业农村节能减排以及保护生态环境等方面发挥了重要作用。

农村沼气上承养殖业,下启种植业,一头连着生产,一头连着生活,综合效益十分显著。既为农民提供优质生活用能,优化农村能源消费结构,又减少了温室气体排放,促进了低碳经济发展;既是转变农业农村发展方式、促进生态、循环农业发展的有效措施,又是改善农村环境卫生状况、提高农民生活质量的重要基础设施建设。建设一个8m3的户用沼气池,年产沼气385m3,可满足3~5口之家一年80%的生活燃料需求。农村沼气年产量达164亿m3(约为全国天然气年消费量的13%),相当于替代1840万t左右标准煤,可减排二氧化碳5000多万t,有利于促进全国控制温室气体排放行动目标的实现。特别值得强调的是,农村沼气年均生产有机沼肥近4亿t,通过推广以沼气为纽带的“猪—沼—果(菜、粮、茶)” 、“四位一体”和“五配套”等能源生态循环模式,可减少20%以上农药、化肥施用量,改良土壤8000万亩,有利于推动生态养殖业和高效种植业发展。

户用沼气实现了庭院美化、厨房亮化、圈厕净化,大中型沼气工程则带动了农村面源污染的治理,实现了养殖场畜禽粪污的“内循环、零排放”和向农民集中供气,减少了农民家庭日常支出,使农村劳动力从家务劳动中腾出更多时间学习新技能,拓宽了农民增收渠道。据不完全统计,每年仅沼气施工和服务网点就能使30多万名农民实现就地转移就业。按一户沼气池年均减少燃料、用电、化肥等支出1000元、建设一户户用沼气池需支付工资400元计,4000万户用沼气年可实现节支增收400多亿元,“十一五”期间户用沼气建设为农民增加工资性收入88亿多元。同时,农村沼气在发展“高产、优质、高效、生态、安全”的现代农业以及消除疾病传染源、降低疫病发生率等方面作用日益凸显。

“十二五”期间,中央将进一步加大农村沼气投资力度。同时,综合考虑农民实际困难、物价上涨和资金可能,在现有基础上进一步提高户用沼气补贴标准。进一步优化投资结构,在继续支持户用沼气和小型沼气建设的同时,加大向农户集中供气的大中型沼气工程支持力度,发展“产业沼气”,不断提高沼气发展的综合效益。户用沼气中央补助投资由1200元增加到2000元。

农业部有关负责人表示,当前我国农村沼气发展正从解决农村能源和环境卫生的需求向在改变农业农村发展方式中发挥基础性作用转变,从户用沼气建设为主向户用沼气与大中型沼气工程建设并重转变,从分散建设管理向产业化和社会化服务转变,迫切需要在政策、技术、服务、规范以及统筹协调上确定新的原则和措施,以利于农村沼气进一步快速健康发展。“十二五”期间,农业部将按照国家发展绿色经济、建设资源节约型社会和社会主义新农村的总体要求,围绕“巩固成果、优化结构,建管并重、强化服务,综合利用、提高水平”的思路,把农村沼气作为发展现代农业、推进新农村建设,促进节能减排,改善农村环境、提高农民生活水平的一项全局性、战略性、长远性的系统工程,进一步加大建设力度,促进农村沼气发展上规模、上水平,让更多农民受益。同时,也要进一步加强沼气人才队伍建设,加强后续服务管理,建管用并举,确保沼气综合利用效益的全面发挥。积极加强与有关部门的合作,研究建立对沼气科技投入的长效机制,围绕沼气发展的技术瓶颈,开展新产品、新技术、新材料的研发,加快技术转化,全面推进沼气产业化;进一步加强沼气国际合作交流,借鉴德国等沼气发达国家经验,开展沼气工程终端补贴和先建后补改革试点,调动养殖场业主和社会资本投入沼气工程的积极性,推动农村能源走上良性发展轨道。

②建立原则:政府引导,自愿建立原则;

      创新机制,多元发展原则;

      统筹规划,合理布局原则;

      循序渐进,务求实效原则。

③建设目标:“十一五”期间,全国适应地区县级沼气技术服务覆盖率力争达到100%,乡村沼气技术服务的覆盖率力争达到70%以上,形成上下贯通、左右相连、专群结合、功能齐全、运转高效、服务优质的农村沼气服务体系。沼气池建设、配件更换、进出料、技术指导等管理服务及时有效,初步实现物业化。通过强化服务,使沼气池平均使用寿命达到20年以上,80%以上的沼气副产品(沼渣、沼液)得以综合利用。

(3)内容与标准

以项目为依托建立乡村沼气服务网点。每个网点具备300~500个沼气用户服务能力,原则上应具有“六个一”,即一处服务场所、一口沼气发酵池、一套进出料设备、一套检测设备、一套维修工具、一批沼气配件,做到服务有人员、有场所、有设备、有配件、有原料。

隆德县目前沼气池保有量15000多座,占总农户的40%,建有45个沼气服务网点。

①政府支持内容与标准

各级政府重点支持购置一套进出料设备(抽粪车、真空泵、贮液罐)、一套检测设备(甲烷检测仪、便式酸碱仪)、一套维修工具(防爆灯、防护服、维修工具)。

②中央对每个网点补助标准为:西部地区1.9万元,用于购置进出料设备、检测设备和维修工具);中部地区1.5万元;东部地区0.8万元;其余由地方配套或服务点单位或个人承担。

(4)乡村服务网点建设机制

按照“服务专业化,管理物业化”的原则,结合当地实际,因地制宜地搞协会办理、个体承包、股份合作等机制。

成立农民沼气协会(沼气合作社)、沼气服务有限公司等组织机构。

沼气协会以“入会自愿,退会自由”和“民建、民管,民受益”为原则。协会制订完善的规章制度,规定服务内容和收费标准。在沼气用户自愿的前提下,接纳沼气用户加入协会,每月交纳一定的会费,享受规定服务。

鼓励沼气用户个人承包沼气服务网点,并与沼气用户签订合同,承担购料、加料、出料、维护维修、综合利用等服务。

企业或个人可成立股份合作制的沼气服务有限公司,建立连锁的乡村服务网点,按照有偿自愿原则,承担建池施工、建后服务、技术指导和进行管理维护等服务。

3.2.5 中国加速农村大中型沼气工程建设

2008年11月,国务院常务会议确定将农村沼气作为进一步扩大内需的措施之一。中央将追加投资加快发展,使是年新增户用沼气超过500万户。仅隆德县新增户用沼气工程856座、2009年新增户用沼气工程800座,中央补助投资248.4万元。

2003年以来国家实施了农村沼气国债项目,以“一池三改”(沼气池、改圈、改厕、改厨)为主要内容,大力普及农村户用沼气。在北方适宜地区建设“四位一体”(沼气池、圈舍、厕所、蔬菜大棚)能源模式;在南方适宜地区建设“猪—沼—果”能源生态模式;在适宜牧区与围栏建设结合,推广“两池(沼气池、青贮池)、两灶(太阳能灶、省柴节煤灶)、两棚(圈舍暖棚、日光蔬菜温棚)”模式。如隆德首批实施农村沼气国债项目建设,截止2010年户用沼气池达到15000多口,占总农户数的43%。

随着中央投入力度加大,全国范围内农村沼气发展迅速。据农业部统计,截止2007年年底,农村户用沼气发展到2650万户,年产沼气102万m3,相当于替代1600万t标煤,为农户直接增收节支130亿元;已建成各类养殖场沼气工程2.66万处,其中大型养殖场沼气工程1600多处。

实践证明发展农村沼气工程,既能有效解决农村生活能源问题,又能获得农业生产所需的有机肥料,改善农村居住环境。具有良好的经济、生态和社会效益。农村生态效果突出,受到广大农民的普遍欢迎。

2008年以来,各级涉农部门迅速行动,采取措施,加快农村沼气工程建设进度。同时加快推进农村沼气服务体系建设,以扶持建设乡村服务网点为重点,构建包括实施基地、服务站和网点为主要内容较为完善的沼气服务体系,到2010年服务能力覆盖率70%以上。

是年,中央加大了大中型畜禽养殖场沼气工程建设项目投资,并在畜禽实行小区集中养殖的村庄建设一批联户沼气、养殖小区集中供气工程。后来,国家还将加快畜禽养殖大中型沼气工程建设,支持大中城市小区,重要水源地区的畜禽养殖场。附隆德县养殖场100m3沼气池工程施工图(1~13)

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养殖场100m3沼气工程施工平面布局图      比例尺:1∶1000

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沼气池布局剖面图      比例尺:1∶1000

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沼气池平面图      比例尺:1∶1000

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养殖场猪舍剖面图

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