农村沼气能源开发利用模式分析

时间：2024-08-31

万峰

（湖北省石首市农业技术推广中心，荆州 434400）

农村沼气能源开发利用模式分析

万峰

（湖北省石首市农业技术推广中心，荆州 434400）

近年来，我国的农村沼气发展逐渐进入了产业化阶段，沼气能源的开发使用效率不断提升。沼气是新型清洁型能源，能够取代传统的煤气以及煤炭等不可再生能源，减少能源损耗，达到节能减排的目的，这也是社会环境可持续发展的必然要求。农村沼气能源的产业化发展，为农村经济发展创造了大量的效益，有利于协调沼气能源开发与养殖业之间的良好关系，促进农业经济发展。基于此，文章就农村沼气能源开发利用模式进行了深入分析。

农村沼气能源开发利用

随着我国社会主义新农村建设的速度不断加快，在农村地区开始大力推广沼气工程，通过沼气工程全面优化农村地区的能源消费结构，提高我国能源利用率，改善农民的日常生活环境，实现废弃物的回收再利用，沼气工程又被称作为21世纪最具有代表性的“富民工程”。农村沼气作为一种重要的新型节能燃料，能够有效替代煤气以及煤炭等不可再生能源，使我国的能源紧张问题得到有效缓解，创造大量的经济效益和社会效益[1-2]。同时，在农村地区开发利用沼气能源，能够促进农村地区经济增长，使农村生态环境趋于平衡，这也是现代化低碳社会发展的必然要求[3]。因此，对农村沼气能源开发利用模式进行深入研究具有深远的意义，能够为相关研究提供理论参考。

1 农村沼气能源开发利用的基本模式

当前，在农村地区使用的沼气能源开发模式可以按照沼气池的大小规模进行划分，具体划分为户用型、小型、中型、大型以及特大型等几种不同的沼气池，具体工程规模如表1所示。

1.1 户用型沼气池

在农村地区使用最广泛的沼气能源开发模式主要为户用型以及小型沼气池。户用型沼气池主要指的是农村个体户建立的沼气池，户用型沼气池的材料主要来源于生活垃圾、人类和畜牲类的粪便以及农作物秸秆，将这些原料进行发酵处理，能够给人们的日常生活提供充足的能源，降低能源损耗。户用型沼气池的结构非常简单，其中主要包含了原料进出系统、保温系统、净化系统、存储系统以及沼气利用系统。这种户用型沼气池的沼气产量一般为0.20～0.25 m3/d，受到发酵温度的影响，沼气产量也会显著增加。因此，为了满足农户的生活需求，需要及时调整沼气池发酵温度，以此来提高沼气池产气率。

1.2 小型沼气池

小型沼气池也是农村地区使用比较普遍的沼气能源开发利用模式，其指的是按照每个村落来设立沼气池，把每个村落的人畜粪便、农作物秸秆收集起来，提供给沼气池作为发酵原料，这些粪便和农作物秸秆在沼气池中进行微生物作用，能够产生沼气，从而满足农户的日常生活需求，为农户日常生活提供充足的能源供应。根据调查发现，农村地区的小型沼气池容积主要保持在20～600 m3之间，小型沼气池的子系统和户用型沼气池子系统大致相似。在农村地区进行小规模养殖和种植中比较适合应用小型沼气池沼气能源开发利用模式。

2 根据沼气池和养殖种植行业之间的关系划分的模式

2.1 “三位一体”沼气能源模式

这种“三位一体”的沼气能源模式作为当前农村地区应用比较广泛的沼气能源生态模式，其主要指的是为每个农户来提供沼气，把农户的房屋前后山地和庭院作为沼气能源的开发利用场所，使养殖业、沼气能源和种植业三者之间形成密切相关的联系，把农作物残渣和人畜类粪便添加到沼气池中，这些原料在沼气池中经过发酵反应，进而形成了沼气、沼液以及沼渣，其中沼气可以用于生活燃料，沼液和沼渣能够为培育农作物提供充足的养料，从而形成了完整的“三位一体”沼气能源模式。“三位一体”沼气能源模式的组成部分主要包含了沼气池、牲畜屋舍以及农田，必须使这几个部分的资源得到充分利用，才能形成循环生态模式，有效改善农村地区的空气污染问题，创造大量的经济效益，节约能源损耗，形成完整的生态农业体系。

表1 沼气工程规模

2.2 “四位一体”沼气能源模式

“四位一体”沼气能源模式结合应用了生态学、经济学以及系统工程学理论，其中主要把土地资源作为沼气生产的基础，通过太阳能提供充足的动力，充分结合种植业和养殖业，使不同农户之间能够相互传输沼气。在农村能源生态系统中，使沼气池、猪禽舍、厕所以及日光温室等几部分充分结合起来，传统的养殖、种植技术和沼气技术密切联系起来，共同发展生态农业，促进生态农业经济高速稳定发展。“四位一体”沼气能源模式能够促进现代化农业生态模式多元化发展，使粮食和农田的产量增高，使生态农业整体上更加协调，循环经济发展速度逐渐加快。