邓红梅 龚英

摘要：沼气是一种清洁的生物质能源，本文就沼气在农村的使用现状进行分析，介绍了秸秆发酵技术、秸秆发电技术，最后就农村沼气技术利用进行了展望，并提出了促进农村沼气利用的建议。

关键词：秸秆；沼气利用；发电；展望

基金项目：本文受国家社科重点项目《基于消费视角的中西部地区新型城镇化碳解锁路径研究》的资助（14AGL024）；是重庆市教委重点项目《重庆喀斯特地区典型产业生态模式和承载力提升研究》的阶段性成果（14KSH03）。

中图分类号： S216.4 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2016.19.003

我国五大发展理念中突出了绿色理念，农村沼气利用也是农村绿色发展的突破口。能源和环境问题已成为国际性热点问题，引起人们的广泛关注。沼气是各种有机物质，在隔绝空气（还原条件），并在适宜的温度和pH值下，经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体。沼气属于二次能源，并且是可再生能源[1]。

1沼气利用现状

周鹏等[2]在对三峡库区奉节县的沼气应用调研中发现，沼气在农村的利用情况和普及率都不太乐观，农村沼气用户户数仅占农村总户数的22.4%，且在这些沼气建设的农户中，达到了适宜建设的只有32.28%。柳树国等[3]在对腾冲县的调研中发现，截至2013年底，农村的沼气池只有20%～30%在正常使用，其他的沼气池均处于闲置或荒废状态。龙宗权[4]在贵州省纳雍县的调研中发现，农民对沼气的综合利用很不到位。陈超等[5]在保山市隆阳区荒田村的调研中发现，农户沼气池建成后，只有30%的沼气池在正常使用，断断续续使用的占5%，从未使用的占65%。陕西日报记者在2015年的下乡统计调查中发现，延安志丹县11个村户的沼气有效利用率仅为28%。

从查阅的文献和报纸的数据综合看来，农村沼气正常使用的使用率大多为30%～40%，半停半用的占到20%～25%，其余的是自沼气池建成后就几乎没有用过，许多农户已将沼气输气管和灶具收放起来，毫无使用之意。

然而沼气作为一种清洁能源，建一个8～10立方米的农村户用沼气池，一年可相应减排二氧化碳1.5吨。以1700多万口户用利用沼气池为例，年产沼气约65亿立方米，全国每年可减排二氧化碳2165万吨。应推广其使用及相关的沼气池建设。原因如下：一是可充分利用沼气，代替进口能源，可以减轻对国外能源的依存度；二是可以利用好我国的各种能源资源，而不是只靠一种能源；三是沼气和其他能源相比，尤其是比煤炭更清洁，利用前景更广；四是沼气获取较为容易，农村家家户户都可以利用沼气；五是沼气生态循环系统不仅可以降低污染，还可以联动其他相关产业如种植业、养殖业等的发展。

2秸秆的沼气利用

2.1 秸秆沼气发电相关研究

我国是一个农业大国，秸秆产量居世界前列，每年农作物秸秆的产量达到7亿多吨，但有相当一部分的秸秆资源没有得到合理利用，造成了资源的极大浪费。对此，不少学者展开了秸秆发电和秸秆发酵沼气的研究。张卫杰等[6]研究了秸秆直接燃烧发电、秸秆与煤混合燃烧发电、秸秆气化发电三种秸秆发电方式的原理、工艺流程及应用状况。马永贵等[7]从生物质能发电的角度来研究了秸秆发电技术。刘小娜等[8]也对多种秸秆发电模式进行了研究，指出其优劣势。吴楠等[9]综合性地研究了秸秆沼气技术的发展进程，并指出对原料的高效预处理能提高秸秆发酵沼气的效率。项安民等[10]通过实验对比研究得出秸秆作原料产生沼气的优点。

2.2 秸秆产生沼气的方法

秸秆沼气是指利用沼气设备，以农作物秸秆为主要原料，在严格的厌氧环境和一定的温度、水分、酸碱度等条件下，经过微生物的厌氧发酵产生的一种可燃气体。在用秸秆作原料进行沼气发酵前，要先对秸秆进行预处理。预处理方法有物理法、化学法、生物法等，物理法即将秸秆进行研磨和切碎；也可以使用酸、碱和氧化剂的处理方法，酸处理就是用酸对纤维素原料进行水解处理。碱处理是用碱在生化反应的条件下除去秸秆里的木质素；生物法也是除去秸秆里的木质素，利用的是具有生物质降解能力的好氧微生物菌群来实现的。

秸秆产生沼气的技术可分为液态消化、固态消化和固—液两相厌氧消化[11]。液态消化发酵须将发酵原料的固体含量控制在8%左右，然后通过厌氧消化器进行发酵；固态消化是指秸秆在无流动水的条件下进行厌氧消化；固—液两相厌氧消化是将固相和液相发酵原料分在不同区域，以使产酸相和产甲烷相分离并利用沼液回流以实现循环接种[12]。在秸秆发酵沼气中，接种物量应为料液的10%～30%，过高或过低都会影响产气量；氮碳比控制在20∶1～30∶1是最利于厌氧消化过程的，pH值控制在6.1～8.5之间，温度控制在40℃左右。

2.3 秸秆发电

2.3.1秸秆直接燃烧发电 秸秆直接燃烧发电就是将秸秆原料送入特定的蒸汽锅炉中，产生蒸汽驱动蒸汽轮机，从而带动发电机发电。

2.3.2秸秆与煤混合燃烧发电 秸秆与煤混合燃烧发电一般用于燃煤电厂中，使用秸秆和燃煤进行发电主要有两种方式，一是直接将秸秆原料送入燃煤锅炉中，与煤共同燃烧；另一种是先将秸秆原料在气化炉中气化成可燃气体，再送入燃煤锅炉中与煤共同燃烧产生蒸汽，蒸汽驱动蒸汽轮机，带动发电机发电。

2.3.3秸秆气化发电 秸秆气化发电是将秸秆在缺氧状态下燃烧，产生化学反应，生成高品质、易输送利用率高的可燃性气体，将气体净化后供给内燃机或小型燃气轮机，带动发电机进行发电。

3 沼气技术利用的政策支持情况

2016年，农业部拟会同国家发改委继续支持规模化大型沼气工程建设，进一步探索创新扶持政策和体制机制，使农村沼气工程向规模发展、生态循环、综合利用、智能管理、效益拉动方向转型升级。支持能够有效推进农牧结合和种养循环、促进生态循环农业发展的工程项目。国家相关政策的出台将打通包括沼气发电在内的绿色电力上网的瓶颈，国内已生产出性價比较好的沼气发电机组系列产品，为沼气发电提供有力的设备支持，沼气的利用可推进我国绿色发展理念。

4 推进农村沼气利用的建议

4.1提升农民思想认识

部分农民认为沼气只是电灯煮饭的事情，且农村通电、上煤、安装液化气或天然气让农民觉得没有必要再麻烦的弄沼气，且农民对沼气的生态作用认识不够，对此，要多开展农村沼气利用相关的宣讲会，普及沼气利用的相关知识及好处，提升农民对沼气的思想认识。

4.2 分派或培养沼气技术人员

农村的主要群主群体是老人和小孩，缺乏沼气相关技术，如遇沼气设备坏损则通常放弃使用沼气，对此可以分派沼气技术人员下乡进行协助或选择当地常住年轻人员进行沼气相关技术培训。

4.3 因地制宜发展沼气

政府不能一刀切的鼓励任何地区农户利用沼气。部分山区的农户不怎么养殖，以种植蔬菜为主，这样的农户缺乏沼气发酵原料，不能只为政府业绩鼓励农民发展沼气，对于养殖大户应大力鼓励发展沼气。

参考文献

[1]樊亚明.沼气技术在新农村建设中的作用[J].安徽农业科学，2011，39（31）.

[2]周鹏，李明成.三峡库区农村沼气发展现状及对策[J].南方农业，2014，08（21）.

[3]柳树国，段培保，刘金珠.腾冲县联户沼气池发展探讨[J].云南农业，2014，（11）.

[4]龙宗权.纳雍县农村沼气建设存在的问题及对策[J].农业与技术，2016，36（02）.

[5]陈超，庄朝义，张无敌，尹芳，张蕾，兰青.农村沼气后续服务模式研究——保山市隆阳区荒田村为例[J].安徽农业科学，2015，（04）.

[6]何炼，陈智远.中粮集团江苏金东台大型猪粪沼气工程运行分析[J].安徽農业科学，2014，42（16）.

[7]付秋爽，刘海英，吴建旺，张振贤，路青，徐炜涛，党酉胜.奶牛养殖场沼气发电工程设计与运用[J].科学研究，2011.

[8]张卫杰，关海滨，姜建国，李晓霞，闫桂焕，孙荣峰，许敏，孙立.我国秸秆发电技术的应用及前景[J].农机化研究，2009，（05）.

[9]马永贵，钟史明.秸秆发电技术综述[J].沈阳工程学院学报（自然科学版），2007，03（03）.

[10]刘小娜，胡克，康振兴.浅谈秸秆发电技术[J].能源环境保护，2012，26（01）.

[11]吴楠，孔垂雪，刘景涛，符征鸽，梅自力.农作物秸秆产沼气技术研究进展[J].中国沼气，2012，30（04）.

[12]项安民，高虹，张云坛.以秸秆为原料户用沼气池运行对比试验总结[J].试验与研究，2015，（23）.

作者简介：邓红梅，重庆工商大学，在读硕士研究生， 研究方向：绿色物流、生态经济。