②沼氣大規(guī)模推廣助力美麗鄉(xiāng)村建設(shè)

“沼氣”是生物質(zhì)能的典型代表。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院工程師王飛介紹說,沼氣作為一種方便、清潔、高品位的生物質(zhì)能,是秸稈、糞便、生活污水等有機(jī)物質(zhì)在一定水分、溫度和厭氧條件下,經(jīng)微生物發(fā)酵產(chǎn)生的可燃?xì)怏w。由于其原料豐富、技術(shù)簡單、造價(jià)低廉、環(huán)境友好的特點(diǎn)而受到國家的高度重視。

中國農(nóng)村戶用沼氣的大規(guī)模建設(shè)開始于20世紀(jì)50年代末期。1979年,國務(wù)院批轉(zhuǎn)農(nóng)業(yè)部等部門《關(guān)于當(dāng)前農(nóng)村沼氣建設(shè)中幾個(gè)問題的報(bào)告》,促進(jìn)了農(nóng)村沼氣建設(shè),并在20世紀(jì)80年代初期出現(xiàn)了一波建設(shè)高潮。此后,到本世紀(jì)初,農(nóng)村沼氣建設(shè)平穩(wěn)發(fā)展。2000年底,全國農(nóng)村沼氣近850 萬戶。2003-2015年,在中央投資帶動下,農(nóng)村沼氣發(fā)展進(jìn)入了快速發(fā)展新階段。截至2015年底,全國戶用沼氣近4200萬戶,受益人口達(dá)2億。

沼氣的大發(fā)展為新農(nóng)村建設(shè)帶來了深遠(yuǎn)影響,具體來說,包括3個(gè)方面。

一是增強(qiáng)了農(nóng)村能源安全保障能力。農(nóng)村沼氣歷史性地解決了2億多人口炊事用能質(zhì)量提升問題,促進(jìn)了農(nóng)村家庭用能清潔化、便捷化。規(guī)模化沼氣工程在為周邊農(nóng)戶供氣的同時(shí),也滿足了養(yǎng)殖場內(nèi)部的用氣、用熱、用電等清潔用能需求。2015年,全國沼氣年生產(chǎn)能力達(dá)到158億立方米,約為全國天然氣消費(fèi)量的5%,每年可替代化石能源約1100萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,對優(yōu)化國家能源結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)國家能源安全保障能力發(fā)揮了積極作用。

二是推動了農(nóng)業(yè)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變。農(nóng)村沼氣上聯(lián)養(yǎng)殖業(yè),下促種植業(yè),是促進(jìn)生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要舉措,不僅有效防止和減輕了畜禽糞便排放和化肥農(nóng)藥過量施用造成的面源污染,而且對提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全水平,促進(jìn)綠色和有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)本增效,轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式發(fā)揮了重要作用。據(jù)測算,農(nóng)村沼氣年可生產(chǎn)沼肥7100萬噸,按氮素折算可減施310萬噸化肥,每年可為農(nóng)民增收節(jié)支近500億元。

三是促進(jìn)了農(nóng)村生態(tài)文明發(fā)展。農(nóng)村沼氣實(shí)現(xiàn)了畜禽養(yǎng)殖糞便、秸稈、有機(jī)垃圾等農(nóng)業(yè)農(nóng)村有機(jī)廢棄物的無害化處理、資源化利用,緩解了困擾農(nóng)村環(huán)境的“臟亂差”問題。對實(shí)現(xiàn)農(nóng)村家園、田園、水源清潔,建設(shè)美麗宜居鄉(xiāng)村、發(fā)展農(nóng)村生態(tài)文明起到了積極作用。

在沼氣建設(shè)實(shí)踐中,中國科學(xué)家和工程技術(shù)人員進(jìn)行了一系列創(chuàng)新,開發(fā)出適應(yīng)北方地區(qū)、南方地區(qū)和西北地區(qū)的沼氣技術(shù)模式:整合沼氣池、畜禽舍、廁所、日光溫室,組成能源生態(tài)綜合利用體系的“四位一體”模式;整合沼氣池、豬舍、廁所,構(gòu)成的能源生態(tài)“三位一體”模式;由沼氣池、果園、暖圈、衛(wèi)生廁所、蓄水窖構(gòu)成的能源生態(tài)“五配套”模式。此外,在相關(guān)技術(shù)開發(fā)方面,“寒冷地區(qū)干濕耦合厭氧發(fā)酵技術(shù)”“分布式新農(nóng)村資源化技術(shù)”“原生態(tài)高活性沼氣菌種研制技術(shù)”等取得突破,為沼氣建設(shè)推廣奠定了基礎(chǔ)。

值得一提的是,中國沼氣技術(shù)走出國門,建成了突尼斯養(yǎng)雞場沼氣發(fā)電示范工程、坦桑尼亞劍麻廢棄物沼氣發(fā)電工程、朝鮮國家科學(xué)院恩情養(yǎng)殖場沼氣示范工程、摩爾多瓦沼氣示范項(xiàng)目等,為國際生物質(zhì)能開發(fā)利用和節(jié)能減排作出了積極貢獻(xiàn)。

③發(fā)電量有望提前完成“十三五”目標(biāo)

2016年末,總投資約36億元的“上海老港再生能源利用中心二期工程”項(xiàng)目舉行開工儀式。這場看似平常的開工儀式其實(shí)是中國生物質(zhì)能利用領(lǐng)域中的一件大事,因?yàn)樵擁?xiàng)目于2019年完工投產(chǎn)后,將使上海老港再生能源利用中心總焚燒處理生活垃圾能力提升至300萬噸/年,年發(fā)電能力將達(dá)到9億千瓦時(shí),居世界同類電廠之首。

伴隨城市化進(jìn)程,中國大小城市產(chǎn)生的生活垃圾越來越多,而在對其進(jìn)行分類回收利用的基礎(chǔ)上,對其中的各類有機(jī)可燃物也就是生物質(zhì)進(jìn)行焚燒發(fā)電,做到物盡其用,是很多國家通行的做法。近年來,中國在城市生活垃圾處理中,在堅(jiān)持資源回收、循環(huán)利用的同時(shí),把焚燒發(fā)電作為其無害化處理和電能生產(chǎn)的一種重要方式,投產(chǎn)了一批生物質(zhì)能發(fā)電廠。據(jù)大連理工大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授李愛民介紹,上世紀(jì)80年代后期,中國第一座工業(yè)化垃圾焚燒發(fā)電廠在深圳市建成投產(chǎn),日處理城市生活垃圾300噸,裝機(jī)容量3000千瓦。2000年,以國產(chǎn)設(shè)備為主的珠海垃圾發(fā)電廠建成,日處理垃圾600噸,裝機(jī)容量6000千瓦。之后在上海、北京、重慶等地建設(shè)了一批城市生活垃圾焚燒發(fā)電廠。

在廣大農(nóng)村地區(qū),玉米、小麥、水稻、高粱等脫粒后的秸稈等生物質(zhì)是發(fā)電的理想原料。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,全國農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)量約為7億噸左右,每年可作為能源加以利用的秸稈總量達(dá)3.76億噸。近年來,在相關(guān)政策支持下,一些秸稈發(fā)電項(xiàng)目陸續(xù)建設(shè)。2006年12月,總投資約3億元的山東單縣生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目正式投產(chǎn)發(fā)電,這是中國第一個(gè)竣工投產(chǎn)的國家級生物質(zhì)直燃發(fā)電示范項(xiàng)目,其裝機(jī)容量為2.5萬千瓦。該電廠所需燃料以破碎后的棉花秸稈為主,可摻燒部分樹枝、桑條、果枝等林業(yè)廢棄物。每年可消耗農(nóng)林廢棄物15萬噸-20萬噸,發(fā)電量約1.6億千瓦時(shí)。此后,在全國陸續(xù)建設(shè)了一批秸稈燃燒發(fā)電廠,以至局部地區(qū)出現(xiàn)秸稈燃料供不應(yīng)求的局面。

根據(jù)今年初國家能源局新聞發(fā)布會上的信息,2017年,中國生物質(zhì)發(fā)電794億千瓦時(shí),同比增長22.7%;生物質(zhì)發(fā)電新增裝機(jī)274萬千瓦,同比增長22.6%。截至2017年底,生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)1488萬千瓦?！渡镔|(zhì)能“十三五”規(guī)劃》提出的各項(xiàng)指標(biāo)有望提前完成。

④為綠色出行提供可再生能源新選擇

2017年11月1日,中石化上海奉賢莊行加油站和中石化浦東機(jī)場緯三加油站開始提供一類新的油品:B5生物柴油。它是由俗稱的“地溝油”加工而成的生物柴油與石油柴油按照一定比例混合而成。此前,上海的公交車和環(huán)衛(wèi)車已經(jīng)使用B5生物柴油。實(shí)踐證明,車輛在使用這種生物柴油之后,不僅發(fā)動機(jī)運(yùn)行正常,而且重金屬以及細(xì)顆粒物等污染氣體排放降低了10%以上,氮氧化物凈化效率達(dá)80%以上,此外,其銷售價(jià)格比傳統(tǒng)柴油低5%,這種油品也因此受到很多消費(fèi)者歡迎。中石化相應(yīng)加大了該油品的市場供應(yīng)。根據(jù)中石化上海分公司擬定的相關(guān)方案,至2019年底,B5車用柴油銷售網(wǎng)點(diǎn)將力爭達(dá)到200座,市場供應(yīng)能力達(dá)到每年40萬噸。

生物柴油是動植物油脂與醇經(jīng)酯交換反應(yīng)得到的,與傳統(tǒng)的石化能源相比,其硫等含量較低,具有良好的潤滑性。中國生產(chǎn)生物柴油的主要原料與國際上有所不同,國際上主要是從油菜、大豆、棕櫚等農(nóng)作物上獲取,中國則以“地溝油”為原料。

與生物柴油獲取類似,生物航空煤油也是以動植物油脂為原料,經(jīng)過加氫技術(shù)和催化等獲取的,并且在中國已經(jīng)投入使用。2013年4月,一架東航客機(jī)加注了國產(chǎn)生物航油試飛成功,中國由此成為世界上第四個(gè)掌握生物航油技術(shù)的國家。2017年11月,一架海南航空航班加注了國產(chǎn)生物航油,完成了跨洋商業(yè)載客飛行,標(biāo)志著中國生物航油自主研發(fā)生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)成熟。

近年來,中國在生物液體燃料方面取得的一大發(fā)展就是生物燃料乙醇的大規(guī)模生產(chǎn)與應(yīng)用。生物燃料乙醇是優(yōu)良的燃料,其主要生產(chǎn)原料是高粱、玉米、木薯、海藻等,是可再生能源。

中國生物燃料乙醇發(fā)展迅速。2001年,國家五部委頒布《陳化糧處理若干規(guī)定》,規(guī)定陳化糧主要用于生產(chǎn)乙醇、飼料等,并批準(zhǔn)建立4家乙醇企業(yè)。之后,年產(chǎn)60萬噸和年產(chǎn)30萬噸生物燃料乙醇項(xiàng)目分別在吉林和河南開工建設(shè)。隨后,車用乙醇汽油的試用工作在一些地方展開。據(jù)中國經(jīng)濟(jì)網(wǎng)報(bào)道, 2015 年,中國成為繼美國、巴西之后的第三大燃料乙醇生產(chǎn)國和消費(fèi)國。2017年,生物燃料乙醇產(chǎn)量達(dá)到260萬噸。根據(jù)《生物質(zhì)能發(fā)展“十三五”規(guī)劃》,到2020年,生物燃料乙醇年產(chǎn)將達(dá)到400萬噸。2017年9月下發(fā)的《關(guān)于擴(kuò)大生物燃料乙醇生產(chǎn)和推廣使用車用乙醇汽油的實(shí)施方案》明確提出,到2020年,在全國范圍內(nèi)推廣使用車用乙醇汽油,基本實(shí)現(xiàn)全覆蓋。這就意味著中國的生物燃料乙醇正迎來跨越式發(fā)展機(jī)遇。

文/張保淑

原標(biāo)題：古典”能源闊步邁上復(fù)興路(改革開放四十周年科技系列報(bào)道之能源篇⑤)——中國生物質(zhì)能開發(fā)利用成果豐碩

《 人民日報(bào)海外版 》( 2018年06月30日   第 08 版)