农村可再生能源利用现状与“五位一体”工程应用

摘要:加强农村可再生能源的建设水平并全方位治理能源污染现象，对于优化能源产业结构、缓解唐山地区能源压力、保障能源安全具有重大的意义。该文阐述唐山地区农村可再生能源的利用现状，并具体介绍“五位一体”工程的组成以及实际应用效果，以期为提高唐山地区可再生能源利用率提供参考。关键词:农村；可再生能源；“五位一体”；应用案例；唐山农村能源是农村经济稳定发展的物质基础，是农民生活质量和生产的重要保障。由于农村地区经济发展水平不高，导致唐山地区农村可再生能源的利用效率较低，发展水平存在一定的滞后性。唐山是全省重要的粮食产地，对秸秆等资源进行集中处理与利用，不仅能够节省大量宝贵资源，减少环境污染，还可以最大化利用太阳能、风能，改善农村地区的生态环境。一农村可再生能源利用现状唐山市位于华北平原，光照充足，地貌多样，农业开发已有千年历史，是全省种植业发展较好的市级地区。目前在唐山农村区域广泛利用的可再生能源有生物质能、地热能、太阳能等；使用最频繁的是一次性能源，但是利用率较低。唐山市使用能量多级技术，并在此基础上进行创新与实践，大力建设太阳能建筑、人畜能源环境工程，推广高效清洁燃烧炉具，有效提高了农村地区可再生能源的使用率，使当地环境质量得到明显改善，实现了人、环境、经济协调发展目标。现阶段，唐山大部分县镇普遍应用节能炕炉、太阳能房、户用沼气池等设施，产生可再生能源，在弥补了当地能源方面发挥了巨大作用，并具有一定的经济效益。二唐山市“五位一体”应用案例1、“五位一体”农村可再生能源转换工程的组成“五位一体”工程是在“四位一体”工程的基础上，以“可持续发展”为指导思想发展而来，针对农村区域的实际状况研发的可再生能源综合利用新科技，为唐山市经济社会发展与环境问题、绿色生态建设研究提出了新思路。该技术主要以太阳能做为核心能源，利用沼气池将太阳能转化成化学能，最后再运用生物能转换技术，在有效范围内把太阳能暖房、节能日光温室、沼气池、果蔬生产基地、家畜舍等建筑有效整合，形成种植与养殖同步、产气与积肥连接的能源循环体系，以达到减少污染、提升资源利用率的目的。（1）太阳能暖房太阳能采暖房以水撼砂和毛石为基本构件，外墙材料为空心砖和保温层。太阳能采暖房的窗口、地圈柱、构造柱等基本构件均使用钢筋砼浇注法制成。太阳能暖房主要由热储能设备、太阳光采集设备、室内暖房风扇及其辅助能源系组成，太阳辐射热经过采集装置转化为热量传递给室内。北方地区冬季气温较低，借助取暖装置才能过冬，使用太阳辐射能可以有效节约大量能源。此外，还可应用太阳能热水装置，利用集热器加温，使用风机将空气吹至贮热设备中吸热，然后将热气直接传导到房间，以实现供热效果。太阳能采暖系统通常嵌入屋中，既不会对建筑物本身的协调性和美观度造成破坏，并且还有排水、防水等功能，可以完全满足热水、炊事、采暖等生活所需，对提高农村生活品质、改善生态环境有重大意义。（2）日光温室日光温室使用无柱钢骨架墙体建造而成，房屋脊的高度、坡体角度以及墙体高度都需要根据地区实际精确计算后确定。唐山地区地处北纬36°～42°、东经113°～119°范围内，所以日光温室前坡角高度一般为20.5°～35.5°，后坡仰角为30°～45°，屋脊高度应比后墙高80cm。日光温室地区、用材不同，结构也不同。日光温室可充分利用太阳能实现能源的高效利用，实现经济效益最大化。（3）沼气池建设沼气池是改善农村生态环境的重要举措，不仅能够实现节约能源、化肥与农药的目的，还可以提高农作物的质量与产量，推动饲养业的可持续发展。沼气池包括储气间、发酵间，每头猪可提供0.6m3沼气池所需原料，一般建筑在猪舍下方，多为水压式沼气池。为确保维护方便、施工方便、行走方便，沼气池体积设计应增加5～10m3。沼气池冬季使用需加入添加剂，为细菌的发酵与繁殖提供足够微量元素，提高沼气池产气率，一般可添加酒糟废液、蚕沙、煤粉等。利用气压变化，使沼气实现定向流动。入冬时搅拌，保证沼气池冬季正常产气。新建的沼气池冬季需填满杂草、秸秆等，以起到防冻裂、保温的效果。（4）猪舍建设建造猪舍时应充分考虑生猪成长中的需求与对环境的适应能力，保证每头猪都有足够的活动范围，合理规划活动、排泄区域。猪舍一般应用混凝土地面，同时应用珍珠岩、炉灰渣及空心砖等，以达到保温效果；应用沥青、油毡等防水建筑材料，有效降低唐山地区阴冷潮湿天气造成的不利影响。猪舍一般使用漏缝地面，下方作为排粪区域，排粪沟的实际尺寸主要取决于地板缝隙的宽度。出粪口连接沼气池的入料口，保证猪粪及时进入沼气池中。2、五位一体农村可再生能源转换工程应用效果“五位一体”技术以太阳能暖房为重点，解决唐山农村地区居民热水、采暖、炊事等问题。太阳能暖房建造前需充分考虑使用效果、施工成本及其后期维护费用等，需重视能量转化和抗冻问题。为充分吸收并有效利用太阳能，一般集热器体积较大，非采暖季节时可能会出现一系列的问题。可设置散热系统、排空设备，确保太阳能暖房使用效果。唐山农业区应用太阳能暖房时一般使用低温地板采暖技术，生活供水温度通常保持在40℃左右，生活热水温度可达50～60℃左右。使用日光温室后，每平米收入提高40～60元；高效使用沼气池，每千克蔬菜可提高0.3元产值，每头猪净利润提高100元。由此可知，“五位一体”工程应用是唐山农村地区可再生能源