农村清洁能源发展及应用研究

舒爱民 徐 春

（青阳县农村能源站，安徽 青阳 242800）

0 引言

目前，在新农村建设过程中，我国逐渐出现了能源匮乏问题，同时环境污染问题和气候变化问题越来越严重。农村清洁能源的利用是低碳环保建设的一个重要方面，其开发和利用将会给农民的生活带来更多的便利，也会为生态环境保护添砖加瓦。因此，为了能更好地建设和发展新农村，国家不断加强发展农村清洁能源。

1 农村清洁能源的主要类型和应用模式

1.1 农村清洁能源的主要类型

农村清洁能源主要包括太阳能、风能、生物质能等。合理利用农村清洁能源可以提高能源利用率，减少因能源使用而出现的环境污染问题。

1.1.1 太阳能。其是将太阳的光能转换成为其他形式的热能、电能、化学能，能源转换过程中不产生其他有害的气体或固体废料，是一种环保、安全、无污染的新型能源。在农村地区，通常将太阳能用于发电或发热。我国由太阳能衍生出的能源利用工具和设施有太阳能热水器、太阳灶、太阳房等。由于太阳能利用无成本且无污染，目前已被广泛应用于多个领域。有研究表明，每年到达地球上的太阳辐射能相当于约130 万亿t 煤，因此，合理利用太阳能资源可以有效减少煤炭使用量，在建设新农村的同时保护祖国的大好环境。

1.1.2 风能。风能的利用主要是以风能作动力和风力发电2 种形式，以风力发电为主。随着全球气候变暖和能源危机，各国都十分注重对风力的开发和利用，尽量减少二氧化碳等温室气体的排放。例如，利用风力机可将风能转化为电能、热能、机械能等各种形式的能量，用于发电、提水灌溉、制热供暖等。

1.1.3 生物质能。其直接或间接来源于生物的光合作用，是将农作物或其他植物中所蕴含的太阳能或其他能量通过转换形成其他能源，并应用于农村建设的一种清洁能源。生物质能来源广泛、成本低廉，是可再生能源的重要组成部分。随着科学技术的发展和进步，我国农村逐渐开始利用秸秆气化或生物质气化技术将生物质能转化为电能供给农民生活和农村建设。沼气是生物质能的一种。沼气是一种混合物，主要成分是甲烷。沼气是有机物质在厌氧条件下，经过微生物的发酵作用而生成的一种混合气体。我国农村作物秸秆资源非常丰富，如果将其收集起来建设沼气池，其产生的沼气将会是农村最主要的清洁能源之一［1］。在沼气池内装入综合发电装置可以将沼气转化为电能，使农村发电更加节能、环保。此外，可以通过沼气燃料电池技术将沼气转化为电能，为用电设备持续发电。

1.2 农村清洁能源的应用模式

现阶段，我国农村清洁能源的应用模式主要包括分散模式、集中模式、循环模式等。

1.2.1 分散模式。该模式是我国农村地区广泛应用的一种清洁能源利用模式。多数农村地区人口居住分散，基础设施落后，而且农村居民往往居住在平房小院，薪柴、秸秆等资源的存储空间较大。同时，日常炊事用的薪柴、秸秆占据农村居民生活用能的主要部分。因此，这种传统的分散式用能模式符合农村的生活习惯。但是，随着新农村建设的推进，农村的居住条件得到大幅度改善，农民逐渐从平房搬至楼房，这种分散模式将不再适用于农村地区。

1.2.2 集中模式。该模式主要是集中生产清洁能源，并输送至各家各户。该模式下能源生产和消费的地方并不在一处，而大规模的统一生产可以提高清洁能源的生产效率。例如，部分农村会统一在某处建立大型沼气池，由专门的团队对其进行维护和管理，并将清洁能源供给临近的多个农村进行使用。这大大减少了单户建立沼气池所需的经济成本，也节省了农民自己管理沼气池的时间。

1.2.3 循环模式。该模式主要针对可以循环使用的清洁能源，如生物质能。例如，产生沼气所需的有机物通过微生物发酵分解后形成生物残渣，通过气化装置将秸秆、杂草及林木加工剩余物在缺氧状态下加热反应转换成燃气后也会残余生物废料，这些残渣和生物废料可以用作有机肥被农作物吸收、利用，而收获后的农作物秸秆又可以重新作为生物质能的生产原材料，从而实现循环利用。

2 农村清洁能源发展面临的形势和机遇

2.1 农村清洁能源发展面临的形势

随着我国经济的不断发展，国民生活水平不断提高，农村能源的使用率也越来越高［2］。例如，一些农村地区的供暖方式仍以燃烧煤炭、秸秆等为主。这种能源利用方式不仅不能充分利用能源，而且会对周边环境造成污染。过去一些年，因燃烧秸秆所导致的雾霾问题越来越严重，如果农村地区不注重发展清洁能源，将会使我国的自然环境越来越差，最终将会对生态环境产生严重破坏。此外，科学技术落后也是农村能源消耗越来越大的原因之一。因为没有成熟的能源使用技术，基层工作人员不懂得如何提高能源利用率，就会使农村地区秸秆、木材的燃烧量逐渐增加，从而使生态环境进一步恶化。

2.2 农村清洁能源的发展机遇

随着国家生态文明建设理念的提出，各地越来越重视环境治理，大众也越来越了解雾霾天气对于人体的危害，政府也开始关注雾霾天气的防治问题，并出台了如煤改气工程等一系列治理政策。这些环境保护措施和雾霾天气治理措施已经在大部分城市实施，且初见成效。结合城市的实践经验，如果农村基层工作人员能结合农村发展特点，推广应用清洁能源，则可以有效减少因能源使用问题导致的环境污染问题和气候变化问题。

3 农村清洁能源合理开发利用措施

3.1 做好宣传推广工作

我国部分农民文化水平不高、思想较落后，未全面认识到清洁能源应用的重要性，导致其无法在短时间内转变生活方式。对此，基层工作人员应做好关于清洁能源的宣传和推广工作，使农民充分认识到清洁能源为他们生活带来的便利，同时向其科普传统能源使用方式对农村经济发展的阻碍及对自身居住环境带来的污染。在开展宣传工作的过程中，基层工作人员可以将一些有意向、愿意尝试使用清洁能源的村庄作为清洁能源试用点，通过试点示范向其他农民宣传使用清洁能源的好处［3］。建设清洁能源试用点时，工作人员要对农村的生产方式和地理条件进行考察，为其选择合适的清洁能源利用方式，并每天严格记录周边环境的变化状况，调查走访农民使用清洁能源的感受，将其作为后期宣传工作的重要参考资料。此外，工作人员可以采用在村庄张贴如图1 所示的宣传海报或宣传标语的形式，对农民宣传清洁能源使用对农村经济发展带来的好处及对农民生活带来的转变。基层政府还可以聘请优秀的专业人员为农民演示关于秸秆燃烧造成的空气污染问题的实验，或向农民展示使用清洁能源前后环境变化的对比数据，使他们充分认识到清洁能源为其生活带来的好处，并帮助基层工作人员推动清洁能源的发展。

图1 清洁能源宣传海报

3.2 政府加大扶持力度

随着我国新农村建设的逐步推进及城镇化规模的不断扩大，我国农村清洁能源的应用模式逐渐从分散模式转变为集中模式或循环模式。在此背景下，政府应把握好农村清洁能源的发展方向，从政策、经济和技术等方面扶持推动农村清洁能源发展。

首先，为促进农村清洁能源发展与推广利用，加强政策扶持必不可少。政府可以根据农村的实际发展情况对其出台针对性的政策扶持，推动当地清洁能源发展，改善农村的生活方式和生态环境。

其次，政府应根据农村清洁能源的建设所需为其提供足够的资金支持，如通过招商引资等方式发展清洁能源。但是，直接给予经济扶持可能会存在问题，当清洁能源成为农村的主要使用能源，煤炭等传统能源的价格可能会随着供应需求降低而降低，部分农民为了降低能源使用成本，可能依旧会偷偷使用煤炭资源，进而对生态环境造成污染，导致无法发挥清洁能源真正的作用。因此，政府应在对发展农村清洁能源投入资金的同时，寻找维持清洁能源可持续使用的措施，如建设相关设施设备时可能会出现资金剩余的情况，政府可以将这部分资金作为补贴直接发放给农户，以此来降低农户使用清洁能源的经济压力［4］。

最后，政府应派遣技术人员进入农村指导清洁能源利用工作，及时解决清洁能源使用过程中出现的问题，提高农村清洁能源利用效率和使用效果。

3.3 着重发展沼气和太阳能

在发展清洁能源的过程中，政府应根据当地居民的生产生活方式合理选择能源类型。与其他清洁能源相比，沼气和太阳能更符合农村的生活环境和生产方式，而且可以节省许多硬件成本。例如，在畜牧业发达的农村，发展沼气池比发展太阳能更能凸显清洁能源的节省成本和环保优势。生产沼气的原材料主要是人畜粪便、秸秆和污水等。从原材料方面来说，农村畜牧业产生的牲畜粪便和农作物秸秆等废料可以有效应用于沼气生产中，从而减少清洁能源生产过程中原材料的支出成本，而且能实现自然资源循环利用［5］。从清洁能源设备的建设来说，建立1 个6 ～10 m3的沼气池（图2 为某农村建设的沼气池）就能满足3 ～5 户农民9 ～11 个月生活所需。

图2 某农村建设的沼气池

目前，太阳能作为主要的清洁能源已在农村地区得到广泛应用，如太阳能热水器、太阳能发电等设备为农村的能源供应带来了极大的便利。但目前太阳能作为清洁能源还存在一定的弊端。太阳能主要依靠太阳的热辐射能为人们的生产和生活供给能源，如果一个农村全面建设太阳能设备，其在遇到连日的阴雨天气时会使所有生产和生活工作停滞，造成巨大的经济损失。而容量过小、冬季搁置等问题也是影响太阳能利用的原因之一。因此，在日后农村清洁能源的发展过程中，相关技术人员应对太阳能的可持续利用问题进行研究。例如，目前一些地区已经创新性地研发了利用太阳能的储能装置，技术人员可以深入研究如何将其应用于农村生产生活中，使清洁能源更方便地服务于农民生活和新农村建设。

4 结语

随着环境污染问题和气候变化问题越来越严重，农村清洁能源的发展与利用问题逐渐成为人们关注的焦点。在农村清洁能源发展与利用过程中，政府部门应加强向农户宣传清洁能源的使用效果，也应根据农村发展情况合理制定相关的惠民政策，加大对农村清洁能源发展的扶持力度，从而提高我国农村清洁能源利用效率和使用效果，助力我国生态环境改善。