我国北方农村可再生能源资源的现状与开发利用

ISSN1672-9064 CN35-1272/TK

农村的可再生资源利用情况对农村经济环境、生活水平都有重大影响。可再生能源相对于煤、油、电等常规能源来说具有易运输、无污染、可再生和可永续利用的特点，因此又被称为“最有前景的绿色能源”，它对促进可持续发展、促进循环经济，具有十分重要的意义。本文就我国北方农村可再生资源种类、利用现状、推广途径做一综述。

1农村可再生能源资源种类

可再生能源主要包括：风能、太阳能、生物质能、地热能、潮汐能等，我国目前在这些可再生能源品种的储量上都比较丰富［1］，下面仅对生物质能、风能、太阳能做详细阐述。

1.1生物质能

生物质包括植物、动物及其排泄物、垃圾等几类。生物质具体的种类很多，植物类中最主要的有农作物（秸秆、稻草、麦秆、豆秆、棉花秆、谷壳等）、树木、杂草等。非植物类中主要有动物粪便、尸体、生物垃圾中的有机成分等。

（1）森林能源。森林能源是森林生长过程提供的生物质能源，主要指薪材。薪材来源于修剪下来的枝杈，木材加工的边角余料，以及薪炭林等。我国薪材年产量约9亿t［2］，在农村能源中占有重要地位，1980年前后全国农村消费森林能源约1亿t标煤，占农村能源总消费量的30％以上，而在丘陵、山区、林区，农村生活用能的50％以上靠森林能源［3］。

（2）农作物秸秆。农作物秸秆是农业生产的副产品，也是我国农村的传统燃料。秸秆资源的利用在农村能源开发中尤为重要。据统计［4］，中国各类农作物年产量约为7亿t（其中玉米秸秆2.24亿t、小麦秸秆1.40亿t、水稻桔秆1.15亿t），可收集利用的约为4.8亿t，其中用于造肥还田和畜牧饲料1.5亿t、造纸等工业原料的1.8亿t、用于炊事、取暖等1亿t。每年尚有1.2亿t的剩余农作物秸秆没有利用。

（3）生物粪便。生物粪便包括人粪便及禽畜粪便。禽畜粪便除在牧区有少量的直接燃烧外，主要是作为沼气的发酵原料。根据计算，目前我国禽畜粪便资源总量约8.5亿t［5］，折合7840多万t标煤。其中牛粪5.78亿t，折4890万t标煤；猪粪2.59亿t，折2230万t标煤；鸡粪0.14亿t，折717万t标煤。

1.2风能、水能

我国风能资源量约为16亿kW，可开发利用的风能资源约25亿kW。但风能开发进展缓慢，主要由于成本问题，另外，风能利用受季节、气候影响较大。

我国水能的可开发容量为3.78亿kW，年发电量192万亿kW/h。居世界首位。中国的小水电资源分布广泛，特别是广大农村和偏远山区，这部分地区正是目前我国最为贫穷落后的地区，因此，在农村地区因地制宜开发利用小水电有很大的发展前景，将成为21世纪前20a的发展热点。

1.3太阳能

我国2/3的国土上都有充足的太阳能，年辐射量超过60万J/cm2，每年地表吸收的太阳能大约相当于17万亿t标准煤的能量，开发利用前景广阔。我国在20世纪70年代开始开发低温热利用的适用技术［6］。近年来，农村和小城镇开始推广户用太阳能热水器、太阳房和太阳灶。另外太阳能温室种植蔬菜和太阳能热水器已在农村得到了普遍认同和推广，这对缓解能源紧张，提高农民生活水平起了积极作用。

2农村可再生能源资源利用现状

农村地区能源消费水平低，农村能源利用效率也低，许多不合理、甚至禁止开发可再生能源的现象依然存在，导致农村资源可持续发展受到限制。本文主要从3个方面介绍农村可再生能源资源的利用现状。

（1）过度使用、供不应求。在广大农村地区，居民的生活用能主要依靠传统的生物质能，导致了我国生物质资源的过度消耗。据统计［7］，1979年全国合理提供薪材量8885万t，实际消耗量18100万t，薪材缺口达1倍以上；1995年合理可提供森林能源14322.9万t，其中薪炭林可供薪材2000万t 以上，全国农村消耗21339万t，供需缺口约7000万t。“十一五”期间国家计划年薪柴采伐限额为0.64亿m3［8］，而实际薪柴消耗量在2.3亿m3以上。西南地区一半以上的次生林被破坏是由于过度采伐引起的。

（2）低效率使用，能源浪费。目前农业和农村经济增长方式还比较粗放，存在资源消耗大，能源利用率较低的问题。秸秆作为农作物的副产品，其利用方式有燃料、直接还田、过腹还田、沤肥、农村生活用能、工副业生产原料等。据调查秸秆综合利用率还不到30%。由于受经济水平、技术手段、传统习惯、落后设施等方面影响，传统柴灶薪柴的利用效率仅为

于立杰梁春莉冯云选孟凡丽

（辽宁农业职业技术学院辽宁营口115009）

摘要综述我国北方农村可再生能源资源种类、利用现状，并提出适合当前农村的资源利用途径。

关键词农村再生资源开发利用

中图分类号：S210.7文献标识码：A文章编号：1672-9064(2009)06－0066－02

我国北方农村可再生能源资源的现状与开发利用作者简介：于立杰（1979～），男，河北沧州人，硕士研究生，讲师，研究方向：植物生理与环境生物。

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10％左右。另外，由于农村生活用能途径发生了改变，使许多剩余的桔秆经常被露天焚烧或随意堆弃。秸秆露天焚烧，不但造成极大的资源浪费，使土壤肥力下降，而且带来严重的大气污染。生物质能中另外一种重要资源生物粪便的利用效率也较低，大部分未经加工或综合利用就直接用作农田肥料，大大降低生物粪便应有的作用。

（3）低投入开发，高新技术推广不到位。国家为解决农村能源利用问题，投入大量资金，取得较好效果。比如说近年来实施农村电网改造、小水电替代薪柴计划、支持沼气发展的生态家园计划等［8］。但同中国农村能源建设所需的投入相比，相差还很悬殊。另外，农民收入水平和用能习惯，直接影响对于需要较高投入的新能源和高效装置的利用，农民在缺乏外界支持情况下会暂时放弃或推迟使用时间。

3适合农村特点的再生能源及其应用

（1）沼气。它的主要成分是甲烷，占55％～70％。目前生产沼气的主要类型有：农村户用沼气池、养殖场沼气工程和村镇生活污水净化沼气工程。所产生的沼气，可以通过管道向居民集中供应，也可用于发电。“十一五”期间，农村沼气进入了健康稳步快速发展阶段。其中，2007年是历史上发展最快的一年［9］，新增农村户用沼气用户482．35万户，全国沼气用户已累计近2650万户，年产沼气达102亿m3。比2000年的848万户增加了1802万户，年均增长速度为17.7％。畜禽养殖场沼气工程发展加快，建成畜禽养殖场沼气工程约2.66万处，总池容285万m3，年产沼气达3.56亿m3。

（2）秸秆还田技术。它不仅可增加土壤有机质和速效养分含量，培肥地力，研究表明［10］，秸秆是最好的有机肥料，连续3a4500kg／hm2麦秸还田，可增加土壤有机质0.2％～0.4％，同时缓解氮、磷、钾肥比例失调的矛盾；调节土壤物理性能。据试验，每hm2土壤基施3750kg秸秆生物肥，其肥效相当于1500kg碳酸氢氨，750kg过磷酸钙和300kg的硫酸钾。秸秆还田方式主要有：①直接还田，先用秸秆粉碎机将秸秆打碎，再用深耕犁翻压，将粉碎后的秸秆置于地下。这种还田方式由于秸秆中的纤维素物质分解很慢，一般要经过1a 左右，土壤肥力才有所增加，作物增产效果才明显。②间接还田，主要有高温堆沤还田和过腹还田。堆沤还田即是将秸秆进行堆制或沤制，这种还田形式结合沼气池建设效果更好。过腹还田以饲料方式经过大牲畜消化降解、再以粪肥方式还入田中。这种方式综合效益高，适合在畜牧业较发达的地区推广。

（3）秸秆饲料技术。植物秸秆中含有丰富的有机物质，是发展畜牧业的良好原料。但将秸秆作为饲料直接来喂养反刍动物并不妥当。石磊［11，12］等认为秸秆中含量较高的粗纤维，限制了瘤胃中的微生物和消化酶对细胞壁内溶物的消化作用，粗蛋白较低，过瘤胃蛋白也几乎为零，导致秸秆适口性和营养性差，无法被动物高效地吸收利用。针对这种情况，梁井林［13］通过改变传统的种植观念推广全株青贮玉米（带穗青贮玉米），它不但营养价值高，适口性好，而且秸秆产量高，达200～233kg/hm2。据大兴区青贮玉米饲喂效果比较，使用青贮玉米饲喂的奶牛比常规饲喂日产鲜奶量提高8％～10％。另外，对秸秆进行氨化处理，破坏了木质素与纤维素之间的酯键，形成铵盐并成为瘤胃微生物氮源，提高了瘤胃微生物活力，也改善了秸秆营养价值。郝丽梅［14］对麦秸进行了不同的氨化处理并饲喂肉牛试验，麦秸经造纸废液复合氨化处理，其粗蛋白含量和日增重比对照组分别提高了111.40％和45.28％，采食量显著增加，每kg增重饲料成本降低25.04％。

（4）秸秆沼气技术。近年来，随着农业的发展，农村分散养殖日益减少，规模养殖逐渐增加，部分农户由于不再养猪，缺乏发酵原料，已建的沼气池面临停用的处境。为有效地解决农村沼气池发酵原料不足等问题，农业部组织开发了秸秆沼气技术，以稻草等农作物秸秆为发酵原料，首先加入秸秆复合菌剂进行堆沤处理，然后与沼气接种物一起入池生产沼气，充分利用稻草等秸秆原料，有效地解决了沼气推广过程中的原料问题。该项技术已经成熟，并正在逐步推广。截至2007年底，户用秸秆沼气已发展到5.5万处，当年新增50083处，而2006年新增4397处；秸秆沼气集中供气站2650处，当年新增2634处，而2006年当年新增110处。

4问题和展望

农村可再生能源资源的研究已取得较大进展，针对再生资源种类特点，采取不同利用方式也取得了很大成就，但仍存在一些问题。比如可再生能源的技术普及方面还有待提高。另外，国家对于一些可再生资源利用高新技术应给与大量资金与技术支撑。

参考文献

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2马建萍.浅析农村能源与生态环境建设的关系.能源与环境，2006（2）

3姚晓林.农村能源发展与农村环境保护.科技创新导报，2008，112. 4刘晓兰，刘晓丽.浅析农村可再生能源的开发与利用.黑龙江环境通报.2007,31（2）

5卢宁，杨勇承.大力开发垃圾资源-创建“村容整洁”的新农村.杨凌职业技术学院学报，2006,5（3）

6张晓莉.社会主义新农村建设中能源发展问题初探.西安金融,2007（3）

7王芳.我国能源发展的严峻形势与对策.应用能源技术,2005（4）

8王宇波，王雅鹏.中国新农村建设中的能源保障问题分析.中国农业通报，2006,22（12）

9国家统计局.中国农业统计资料.北京：中国统计出版社,2007

10马谈斌.作物秸秆综合利用三原则——

—就地、大量、简易还田.江苏农业学报,2008，24（4）.

11石磊，等.我国农作物秸秆的综合利用技术进展.中国沼气,2005,23（2）

12赵青松，等.农作物秸秆营养价值的影响与限制因素.饲草饲料，2008（12）

13梁井林.玉米秸秆利用思考.农机科技推广.2008（10）

14郝丽梅，杨致玲.麦秸不同氨化处理对肉牛饲喂效果的研究.中国农学通报,2009，25（1）

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