农村沼气开发与温室气体减排

2021-12-22 23:37马志芹
科技信息·学术版 2021年2期

马志芹

摘要:农村沼氣建设对于农村的建设发展来说具有重要作用,因此地方部门不断的加大对于沼气建设的投入,充分的利用沼气可以为农村提供更多的不方便,不仅节省了其他能源的消耗,也为环境保护作出了巨大贡献,农村沼气的建设与农村的生态建设发展理念相匹配。沼气节省了大量标准煤的使用,也减少了更多温室气体的排放。

关键词:农村沼气开发;温室气体;减排措施

引言:

我国在发展之初最为常用的能源物质是化学燃料,化学燃料在燃烧过程中释放了大量的有毒、有害气体,从而导致我国的温室效应加重,二氧化碳急剧增高的趋势对于全球的气候变化控制具有重要影响。因此人类采取一系列的措施,尽量的减少温室气体的排放。农村进行沼气开发不仅节省了能源,也降低了温室气体对大气的影响。

一、农村沼气的建设效果

中国的农村家庭在没有利用沼气之前,均使用化学能源物质进行取暖和能量供应。一次性能源消耗水平占国家的总体消耗水平的近1/5。商品性能源对于农村地区来说具有很大的获取难度,绝大部分的农村居民需要通过使用生物质能的方式,为日常生活提供能源使用需求。沼气在农村地区得到广泛应用的主要优势在于其具有可再生性,广泛的应用不仅可以满足日常的生活用能需求,也大大减少了商品性能源在获得过程中的困难。

早期我国在农村沼气建设时,初期阶段主要是为了减少农村地区在使用能源上的缺陷,大大的弥补能源短缺问题。沼气建设在后期不仅需要满足农民的用能需求,在此技术上需要保证能源的低成本以及方便性等。到了90年代,沼气的使用已不仅局限于农村地区的家庭用能,将其与农业生产技术进行结合,彻底的实现了农业生产中的能源生态模式的建设。与此同时国家大力的倡导能源环境工程,将沼气建设作为保护植物资源和促进资源高效利用的主要方式。我国推广和实施了农村沼气国债项目,例如我国的“生态家园工程”项目的开展,这也在某种程度上展现我国的农村沼气建设逐渐的成熟,进入到另一个崭新的阶段,主要开展目的是将沼气的建设更好的与改圈、改厨等进行结合,改善传统的农民生活生产方式带来的缺陷,更好的将沼气技术融合在生态农业技术中,以良性用能的方式促进我国沼气技术的持久性发展。

二、计算方法

1.节约的能源量计算

在进行节约的能源量计算时包含多个部分。首先是对历年沼气利用产生的能源量进行计算。计算过程中需要将近几年来农村的沼气产量数据作为基础数据。其次是村民在进行能源消费时,会产生不同种类型的能源使用情况,应该根据实际情况将不同的能源种类进行分类,再根据前面所获得的总的沼气产出量,换算不同比例的能源可以得到的沼气所替代的能源量。通过这种计算方式,可以更加准确的对农村的沼气利用情况进行分析,其中包括降低了多大比例的煤炭、秸秆、电力等能源的使用。

2.温室气体减排量计算

沼气在使用过程中不仅可以减少自然能源的消耗,也为温室气体的减排做出了巨大贡献。农村生活较为常用的能源,包括煤炭、秸秆等。这些生活能源在燃烧过程中会释放大量的有害气体,包括具有温室作用的甲烷。与这类生活能源相比,产生的具有温室作用的气体量大大减少。因此农村地区的沼气使用代替传统生活能源的高强度污染气体排放,是农村地区重要的发展目标之一。农村地区在利用沼气时可以通过“一池三改”的方式将人与牲畜产生的粪便集中的收集在沼气管理的池子中,充分的利用微生物的厌氧作用产生具有节约能源效用的沼气,减少了露天处理过程中大量污染物产生甲烷的量,减少温室气体对于大气的作用。在对温室气体量ERES进行计算时,需要根据不同的农村地区实际情况进行使用,多种因素都是造成计算缺乏准确性的关键,在进行排放因子选择时需要遵循本地或本国家的数值,排放因子在不同国家和地区存在一定的差异。

三、沼气利用效果分析

1.沼气利用节约的能源量

通过对1991年-2005年的沼气产气量进行统计发现,从1991年-2005年处于逐年增加的趋势,主要的能源使用和消耗包括秸秆、煤炭、薪柴、电力等,沼气的使用对于这些生活能源的使用具有较大的替代作用,与其他的农村生活用能源相比,沼气的替代作用不够明显。通过分析发现,在农村地区推广沼气建设,使沼气的使用在农村地区占有更多的比重。

2.沼气利用减少的温室气体排放量

2.1能源替代减少排放量(ERES)

15年以来,通过增加沼气的利用率减少了温室气体产生的二氧化碳量。通过对ERES的气体组成成分进行分析发现,二氧化碳的占比较大,15年间二氧化碳的减排量占总气体的比重超过95%。1991年-2005年在农村的总体生活用能上占比较大的是煤炭能源。煤炭在燃烧过程中会产生大量的二氧化碳,导致温室效应逐年增加。薪柴和电力的气体排放与前两种能源相比较低,故减排量比重较小。

2.2粪便管理减少排放量(ERMM)

通过将粪便在沼气池中进行统一处理,逐渐的减少了在15年间产生的甲烷的量。与1991年相比,2005年的ERMM增加倍数约为以往的6倍。

四、温室气体减排前景分析

我国大部分农村地区进行了沼气建设,在一定程度上减少了有毒、有害气体排放对大气造成的温室效应作用。大量的研究调查发现,拥有沼气池的农户家庭比使用日常生产能源的家庭在一年中可以节约将近40%的能源。我国对沼气使用的重视程度逐渐的使更多农村地区看到了沼气利用的优势,我国将在最大程度上争取使沼气使用的普及率达到70%以上,国家沼气使用相关规划落实后,将进一步的提升农村优质能源的利用率。

结束语

传统的商业性能源为农村地区提供能源需求的同时也产生了大量温室气体,严重的污染了环境。通过在农村开展沼气利用,不仅有利于节约煤炭等一次性能源,也为我国的农村生态环境保护提供了持久的发展空间。目前我国的农村沼气使用普及率还不够高,需要通过多方面的努力促进先进技术的使用,为农民提供更加优质的能源。

参考文献

[1]刘畅.农村沼气能源开发路径研究[D].南昌大学,2017.

[2]刘莹玉.湖北省农村沼气产业化发展模式与对策研究[D].华中农业大学,2010.

[3]颜玉龙.浅谈农药废弃物管理与农业环境保护[J].南方农业,2019,13(09):167-168.