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環(huán)境污染問題和能源短缺危機(jī)一直阻礙著中國的可持續(xù)發(fā)展,國家政府充分意識到,解決這個(gè)問題的最佳方案是消耗不可再生資源為特征的工業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略被發(fā)展可再生能源為特征的生態(tài)文明戰(zhàn)略替代。2015年,中國政府頒發(fā)的《關(guān)于加快推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的意見》文件中指出資源節(jié)約循環(huán)高效使用可以通過節(jié)能減排、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、加強(qiáng)資源節(jié)約3個(gè)途徑進(jìn)行全面促進(jìn),并大力推動(dòng)利用方式的根本轉(zhuǎn)變來推進(jìn)生物質(zhì)發(fā)電、生物質(zhì)能源、沼氣、海洋能等開發(fā)應(yīng)用。

能源是推動(dòng)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的助動(dòng)力21。中國能源消費(fèi)總量在2015年中已經(jīng)達(dá)到了43億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,而在能源消費(fèi)總量中,煤炭的消費(fèi)量占了

64%,其他清潔環(huán)保能源如水電、風(fēng)電、核電、天  等的消費(fèi)量合計(jì)占能源消費(fèi)總量的17.9%?  由于我國能源結(jié)構(gòu)不合理,能源利用率低,造成嚴(yán)重資  源浪費(fèi),進(jìn)而對環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的影響,主要有城市大  氣污染、溫室效應(yīng)、酸雨、核廢料問題等。為了改變  這一現(xiàn)狀,2015年12月,中國政府在巴黎大會(huì)上提  到:計(jì)劃在2030年,可再生能源的比重在一次性能源的比重要提高到20%4。推進(jìn)能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整、  實(shí)現(xiàn)能源從生產(chǎn)到消費(fèi)的革命是完成這一積極而又緊迫的減排承諾的首要步驟,而在可再生能源中能擔(dān)此大任的就是生物質(zhì)能源,在此背景下,沼氣能源  作為替代能源的一種因其原料來源豐富、清潔環(huán)保和可再生性等優(yōu)勢獲得空前關(guān)注5。

中國生物質(zhì)能資源廣泛,種類豐富,主要包括農(nóng)  業(yè)廢棄物、林木采伐及森林撫育剩余物、城市生活垃  圾和生活污水、工業(yè)有機(jī)廢棄物等。據(jù)統(tǒng)計(jì),中  國可以利用的生物質(zhì)能資源存量折合標(biāo)準(zhǔn)煤達(dá)4.6  億噸,現(xiàn)在只使用了2200萬噸,只約總量的5%0。  生物質(zhì)能發(fā)展“十二五”規(guī)劃》于2012年7月由國  家能源局印發(fā),要求以縣為單位開展生物質(zhì)能調(diào)查  與評價(jià),明確資源種類、儲(chǔ)存量、分布情況、用途及能  源化潛力。在十二屆全國人大四次會(huì)議政府工作報(bào)  告中,李克強(qiáng)總理明確指出“增加天然氣的供應(yīng),完  善風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能等發(fā)展扶持改策提高清潔能源比重。鼓勵(lì)秸稈資源化利用,減少直接焚燒。”2014年,國務(wù)院發(fā)布了《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃2014-2020》,其中也提到了因地制宜發(fā)展農(nóng)村可再生能源。2016年12月國家能源局印發(fā)《生物質(zhì)能發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中明確指出:到2020年綠色低碳生物天然氣產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)量達(dá)80億立方米,并建設(shè)160個(gè)循環(huán)農(nóng)業(yè)示范縣和生物天然氣示范縣。

建設(shè)生態(tài)文明是一個(gè)新的重大課題,同樣也是  范縣

一個(gè)艱辛壯麗的戰(zhàn)略任務(wù),節(jié)約資源是實(shí)現(xiàn)保護(hù)生  態(tài)環(huán)境和突破資源約束瓶頸這兩大愿景的有效方  法。生物質(zhì)能是中國走向生態(tài)文明的助推劑,高  效開發(fā)利用沼氣能源是實(shí)現(xiàn)生態(tài)文明、資源節(jié)約循  環(huán)使用的最有效路徑{9)。因此,建立一套科學(xué)合理  的沼氣能源效益的評價(jià)指標(biāo)體系就顯得尤為重要,  為此,本文通過對目前國內(nèi)學(xué)者關(guān)于沼氣能源效益  的評價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建進(jìn)行分類歸納與整理,主要  對環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、安全效益四個(gè)方  面,從目標(biāo)層準(zhǔn)則層、指標(biāo)層及指標(biāo)使用情況等層  面較為全面、詳細(xì)的總結(jié)了沼氣能源效益的評價(jià)指  標(biāo)體系0-21。在此基礎(chǔ)上,提出了一套較為完整、  科學(xué)的評價(jià)指標(biāo)體系,為今后的研究奠定基礎(chǔ)、也為  政府制定相關(guān)補(bǔ)貼政策和進(jìn)行合理評估提供參考,  進(jìn)而有助于提高對紅泥膜沼氣池沼氣能源的利用效率,為其健康高效發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1紅泥膜沼氣池沼氣能源環(huán)境效益評價(jià)指標(biāo)體系研究

紅泥膜沼氣池沼氣能源利用技術(shù)就是采用厭氧發(fā)酵技術(shù)(CSTR),把農(nóng)業(yè)秸稈、畜禽糞便等農(nóng)業(yè)廢棄物放入?yún)捬醢l(fā)酵池中進(jìn)行高溫發(fā)酵處理,產(chǎn)生的紅泥膜沼氣池沼氣通過管道輸送到農(nóng)戶家庭,用于生活能源,產(chǎn)生的沼液、沿渣等用于農(nóng)作物肥料凹。對紅泥膜沼氣池沼氣能源環(huán)境效益評價(jià)指標(biāo)的構(gòu)建,筆者查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)者從

大氣環(huán)境、生態(tài)環(huán)境、水土環(huán)境、人居社會(huì)環(huán)境這幾

個(gè)方面進(jìn)行評價(jià)分析5-30(見表1)。

1.1大氣環(huán)境指標(biāo)

作為綠色的新型清潔能源,紅泥膜沼氣池沼氣能源相對于傳  統(tǒng)的化石能源而言,含硫量很低,一般認(rèn)為,紅泥膜沼氣池沼氣能源利用可以有效減少溫室氣體、硫氧化物、氮氧化物等污染物的排放,同時(shí)也可以減少環(huán)境污染,更高效利用  廢棄物。到20年,生物質(zhì)能可替代化石能源總量  預(yù)計(jì)能達(dá)到5800萬噸左右,這樣一來,二氧化硫和二氧  化碳的年排放量預(yù)計(jì)將分別減少大約140萬噸和1.5  億噸,并且粉塵的排放量可以減少5200萬噸左右,氮氧  化物的排放量則可以減少4萬噸左右。  在研究能源環(huán)境影響評價(jià)指標(biāo)與方法時(shí),秦  靜6,劉東生1,wang, Buytaert"19)選用二氧化  碳排放量、二氧化硫排放量、氮氧化物排放量3個(gè)指  標(biāo)作為大氣環(huán)境評價(jià)指標(biāo)。劉威在研究吉林省  可再生能源戰(zhàn)略環(huán)境評價(jià)指標(biāo)體系的建立時(shí),將大  氣環(huán)境指標(biāo)表示為區(qū)域空氣質(zhì)量污染物年均值(污  染物NOx,CO,TSP,PM10濃度)、區(qū)域內(nèi)能源開發(fā)  廢氣排放量。隋靜坤2在分析生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目的  低碳排放時(shí),根據(jù)CDM方法學(xué)ACM0006計(jì)算了某  生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目的減排量,計(jì)算結(jié)果表明該項(xiàng)目10  年共減少CO2排放量約2.08×10°噸,具體來說,平  均每年可減少CO2排放量約達(dá)2.1x103噸,可見沼  氣能源產(chǎn)業(yè)具備顯著的環(huán)境效益。

1.2生態(tài)環(huán)境指標(biāo)

垃圾發(fā)電、秸稈發(fā)電、戶用紅泥膜沼氣池沼氣等是生物質(zhì)能作  為一種清潔優(yōu)質(zhì)能源的主要利用形式,其中紅泥膜沼氣池沼氣在  部分農(nóng)村地區(qū)代替薪柴,減少薪柴的砍伐量可以對  當(dāng)?shù)厣指采w面積進(jìn)行有效保護(hù),并且可以緩解水土的流失和改善生態(tài)環(huán)境。

溫晴21等在評價(jià)江蘇省農(nóng)業(yè)紅泥膜沼氣池沼氣項(xiàng)目規(guī)劃的  環(huán)境影響時(shí),通過因子分析法將生態(tài)環(huán)境指標(biāo)表示  為植被覆蓋率、生物多樣性指數(shù)、水土流失面積比  例。劉威3在構(gòu)建吉林省可再生能源戰(zhàn)略環(huán)境評  價(jià)指標(biāo)時(shí),將生態(tài)環(huán)境指標(biāo)定義為開發(fā)項(xiàng)目占地面  積、開發(fā)區(qū)域所占面積占敏感性區(qū)域面積比例、生態(tài)  異質(zhì)性指標(biāo)、區(qū)域物種豐富度指標(biāo)變化率、區(qū)域生物  多樣性指數(shù)。秦靜6在對農(nóng)村能源系統(tǒng)評價(jià)指標(biāo)  與方法研究中,將生態(tài)環(huán)境指標(biāo)定義為森林采伐率、  采薪引起的林草植被退化率。劉東生則用保擴(kuò)  森林覆蓋面積、減少水土流失面積減少土壤退化面  積作為生態(tài)環(huán)境指標(biāo)。除了考慮這些,陳振華1在

研究紅泥膜沼氣池沼氣能源源建設(shè)項(xiàng)目生態(tài)環(huán)境評價(jià)時(shí),將輕度污染與無污染天氣比例作為評價(jià)指標(biāo),國外學(xué)者Evans2)等在評價(jià)生態(tài)環(huán)境時(shí)將廢物回收利用率指標(biāo)也考慮在內(nèi)。

1.3水土環(huán)境指標(biāo)

農(nóng)村地區(qū)生活污水和畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的大量糞便沖洗污水在生物質(zhì)能源(紅泥膜沼氣池沼氣)開發(fā)利用中的沼  氣工程中得到了處理和凈化,N,P,K等營養(yǎng)元素在畜禽糞便的含量得以減少,進(jìn)而減少了對地表和地下水的污染2。絕大部分的細(xì)菌、大腸菌群等病原微生物和寄生蟲被殺死于秸稈、畜禽糞便等農(nóng)業(yè)廢棄物經(jīng)過微生物發(fā)酵產(chǎn)紅泥膜沼氣池沼氣的過程之中,部分化肥可以用富含各種營養(yǎng)元素的沼渣和沼液替代,而且,這些沼渣和沼液還能良好的防治農(nóng)作物的病蟲害,這樣一來,可以在減少農(nóng)藥用量的同時(shí)減輕土壤被殘留農(nóng)藥污染的程度12。王瑩2指出紅泥膜沼氣池沼氣能源中紅泥膜沼氣池沼氣發(fā)酵產(chǎn)生的沼渣和沼液中含有的腐殖酸和豐富的微量元素可以在替代化肥施用的同時(shí)增加土壤有機(jī)質(zhì),并促進(jìn)土壤改良。

1.4人居社會(huì)環(huán)境指標(biāo)

紅泥膜沼氣池沼氣能源開發(fā)利用中對人畜糞便、農(nóng)業(yè)廢棄物生活垃圾、污水的處理,改變了農(nóng)村糞便、垃圾薪柴任意堆積的雜亂狀態(tài)和污水亂排的現(xiàn)象,有效地改

善了農(nóng)村生活衛(wèi)生環(huán)境、美化了村容村貌,降低了各  種病菌的傳播概率123

秦靜在對農(nóng)村能源系統(tǒng)評價(jià)指標(biāo)與方法研究中,將人居環(huán)境評價(jià)指標(biāo)定義為室內(nèi)空氣質(zhì)量、室內(nèi)能見度、清潔能源比重、紅泥膜沼氣池沼氣普及率、人居環(huán)境的清潔程度、農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生條件。樊凱非在評價(jià)中國畜禽養(yǎng)殖場紅泥膜沼氣池沼氣的生態(tài)環(huán)境影響時(shí),設(shè)置了環(huán)境衛(wèi)生指標(biāo)、廢棄物指標(biāo)及生活質(zhì)量指標(biāo)這幾個(gè)二級社會(huì)環(huán)境指標(biāo),其中環(huán)境衛(wèi)生指標(biāo)采用減少大腸桿菌值及減少蚊蠅蛆等的數(shù)量這兩個(gè)指標(biāo),廢棄物指標(biāo)包括生活垃圾收集率和生活垃圾無害化處理率,生活環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)包括室內(nèi)空氣污染溶度和室內(nèi)舒適度。溫晴2在評價(jià)江蘇省農(nóng)業(yè)紅泥膜沼氣池沼氣項(xiàng)目環(huán)境影響時(shí),將農(nóng)民生活環(huán)境舒適度、年醫(yī)療費(fèi)用和農(nóng)村科學(xué)技術(shù)普及率定義為社會(huì)環(huán)境指標(biāo)。馬占云在研究紅泥膜沼氣池沼氣能源對農(nóng)村生態(tài)環(huán)境保護(hù)和新農(nóng)村建設(shè)的影響中指出通過改變秸稈的使用方式,改善其燃料利用的便利度,能提高其利用效率,也改善了使用時(shí)的衛(wèi)生環(huán)境條件,在使用過程室內(nèi)空氣被污染的問題也得到了有效的解決,農(nóng)村居民的生活環(huán)境質(zhì)量同時(shí)也能因此得到改善。國外學(xué)者Onat3等還考慮到噪音污染對居民生活的影響,并將其納入人居社會(huì)環(huán)境指標(biāo)體系中。

2紅泥膜沼氣池沼氣能源經(jīng)濟(jì)效益評價(jià)指標(biāo)研究

紅泥膜沼氣池沼氣能源不僅是環(huán)境友好型的清潔環(huán)保能源

其在經(jīng)濟(jì)效益方面的顯著價(jià)值也不容小覷(見表  2)。孫君2等從生態(tài)和經(jīng)濟(jì)福利的角度考慮紅泥膜沼氣池沼氣  能源的有利影響,提出了生態(tài)與經(jīng)濟(jì)福利度量模型,

并將紅泥膜沼氣池沼氣能源與化石能源在使用過程的生態(tài)經(jīng)濟(jì)效  益進(jìn)行充分的比較與考慮,將模型的設(shè)計(jì)從環(huán)境收  益、減排收益和循環(huán)收益3個(gè)方面入手。李萍、王效  華”利用環(huán)境費(fèi)用效益分析方法計(jì)算農(nóng)村戶用沼  氣池效益,將紅泥膜沼氣池沼氣池的環(huán)境價(jià)值貨幣化,分析戶用沼  氣池具有可觀的綜合效益:經(jīng)過對一個(gè)典型的戶用  紅泥膜沼氣池沼氣池分析計(jì)算,得出其經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值為8688.76元,  這個(gè)方法很值得一提的是將紅泥膜沼氣池沼氣池的環(huán)境效益帶入  到經(jīng)濟(jì)效益的分析中,以紅泥膜沼氣池沼氣池在改善環(huán)境方面的  貢獻(xiàn)來衡量其經(jīng)濟(jì)價(jià)值,這樣,環(huán)境的價(jià)值以貨幣的  價(jià)值體現(xiàn)出其價(jià)值,從而量化以計(jì)算其經(jīng)濟(jì)效益。  劉葉志等研究了戶用紅泥膜沼氣池沼氣的能源替代經(jīng)濟(jì)效益,  不同種類的能源替代經(jīng)濟(jì)效應(yīng)不同,其中替代電力的經(jīng)濟(jì)效益最大:一個(gè)普通的紅泥膜沼氣池沼氣池一年產(chǎn)出的紅泥膜沼氣池沼氣折算化石能源價(jià)值每年替代電力915.74元。當(dāng)然,紅泥膜沼氣池沼氣能源的價(jià)值不僅體現(xiàn)在對傳統(tǒng)化石能源的替代經(jīng)濟(jì)效益上,對農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入的提高也是頗有成效的,多琳娜3在評估內(nèi)蒙古通遼地區(qū)農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能開發(fā)利用經(jīng)濟(jì)效益時(shí),通過定量計(jì)算得出每年每座紅泥膜沼氣池沼氣池給當(dāng)?shù)剞r(nóng)民帶來的綜合經(jīng)濟(jì)效益達(dá)6250元,其在分析國能通遼生物質(zhì)發(fā)電廠案例時(shí),國能通遼生物質(zhì)發(fā)電廠每年從農(nóng)民手中收購秸稈資源,將浪費(fèi)的秸稈能源化,分析發(fā)現(xiàn)該企業(yè)的投產(chǎn)運(yùn)營為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民帶來的有利的經(jīng)濟(jì)效益:每年9萬噸生物燃料的收購為農(nóng)民帶來直接經(jīng)濟(jì)收益在200萬元左右,由于通遼地區(qū)秸稈廢棄量較大,國能生物質(zhì)發(fā)電廠利用了大量的廢棄秸稈,不僅提高了能源  利用率,也增加了農(nóng)民的收入,加快了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)  展,緩和了“三農(nóng)”問題。葛慧玲∞在分析黑龍江  農(nóng)作物生物質(zhì)能發(fā)電潛力時(shí),測算了黑龍江省農(nóng)業(yè)

廢棄物類生物質(zhì)一秸稈的能源可用量,基于測算結(jié)果,預(yù)測了2016年黑龍江省農(nóng)業(yè)廢棄物類生物質(zhì)能源的發(fā)電潛力相當(dāng)可觀:相當(dāng)于3個(gè)裝機(jī)容量為500MW的火電廠,可在一定程度上緩解煤炭的供應(yīng)壓力;同時(shí),秸稈發(fā)電輸出將有效減少碳排放,減輕對環(huán)境的污染,到2016年,黑龍江省生物質(zhì)能發(fā)電環(huán)境成本將節(jié)約124億元。

生物質(zhì)能源開發(fā)利用的經(jīng)濟(jì)性也可以從供求兩個(gè)方面來說,對于供應(yīng)方來說涉及投資成本、能源價(jià)格、投資回報(bào)期、盈利能力等等因素;而從需求方即消費(fèi)者角度來說,能源服務(wù)的效用、單位價(jià)格、用戶  的收入等因素是影響評價(jià)的主要方面。秦靜6  在對農(nóng)村能源系統(tǒng)評價(jià)指標(biāo)與方法研究中,在經(jīng)濟(jì)

性評價(jià)指標(biāo)的確定中,把用戶收人、能源價(jià)格、用戶能源支出、能源建設(shè)投資效益作為評價(jià)指標(biāo)。劉威)等將人均CDP,人均GDP增長量,能源工業(yè)社會(huì)固定資產(chǎn)總投入作為經(jīng)濟(jì)評價(jià)指標(biāo)。國外學(xué)者Abdeen m o), Hall D o 39)還將紅泥膜沼氣池沼氣能源消費(fèi)在總能耗中所占比例考慮在內(nèi)進(jìn)行評價(jià)?？紤]紅泥膜沼氣池沼氣能源  的經(jīng)濟(jì)性必然少不了對其投資成本的估算,姜  洋、劉俊偉4)在研究紅泥膜沼氣池沼氣能源成本問題時(shí),把原  料成本、建設(shè)改造、運(yùn)輸成本以及技術(shù)成本、風(fēng)險(xiǎn)成  本、外部環(huán)境成本作為紅泥膜沼氣池沼氣能源源經(jīng)濟(jì)性評價(jià)方面

的成本評價(jià)指標(biāo)。

3紅泥膜沼氣池沼氣能源社會(huì)效益評價(jià)指標(biāo)研究

紅泥膜沼氣池沼氣能源的開發(fā)和利用會(huì)極大影響當(dāng)?shù)厝藗兊?nbsp; 生產(chǎn)生活方式,改善農(nóng)村居住環(huán)境,在推動(dòng)普及紅泥膜沼氣池沼氣  能源技術(shù)利用中,可提高農(nóng)民學(xué)習(xí)意識與科技素質(zhì),  還可以增加就業(yè),并且用紅泥膜沼氣池沼氣能源比用傳統(tǒng)薪柴在  一定程度上解放農(nóng)村婦女勞動(dòng)力等,同時(shí)還能夠拓  展農(nóng)業(yè)功能,增加農(nóng)民收入,改善農(nóng)民生活質(zhì)量,對  于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義24-46(見表3)。  在增加農(nóng)民收入方面,學(xué)者陳娟4在分析湖北  省農(nóng)村生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的社會(huì)效益時(shí),把產(chǎn)業(yè)帶  動(dòng)農(nóng)民增收總額作為評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行定量分析。熊  志4在分析凱迪生物質(zhì)能發(fā)電項(xiàng)目時(shí),指出該項(xiàng)目  不僅可以減少火力發(fā)電廠的溫室氣體排放,還使農(nóng)  民每年增加收入超過7000萬元,有利于改善農(nóng)民的  生活水平。學(xué)者們對紅泥膜沼氣池沼氣能源項(xiàng)目社會(huì)效益在就業(yè)  方面的影響也做了大量的研究陳娟4直接把產(chǎn)業(yè)  帶動(dòng)勞動(dòng)力就業(yè)人數(shù)作為評價(jià)指標(biāo)。在具體案例新  疆莎車縣的甜高粱制乙醇項(xiàng)目中,莎車縣共計(jì)4個(gè)

鄉(xiāng)鎮(zhèn)種植約2萬畝的甜高粱品種,總投資達(dá)12.6億元,該項(xiàng)目建成后可使農(nóng)戶每畝增收150-200元,同時(shí)還能帶動(dòng)當(dāng)?shù)?500多人就業(yè)“。在節(jié)省勞動(dòng)力方面,滿足一家5口人炊事用能而涉及的各項(xiàng)勞動(dòng)活動(dòng)一年共計(jì)90個(gè)勞動(dòng)力,上山砍柴、婦女做家務(wù)等勞動(dòng)時(shí)間由于紅泥膜沼氣池沼氣的使用大大減少;另外,在使用紅泥膜沼氣池沼氣后,農(nóng)村年使用勞動(dòng)力比使用傳統(tǒng)能源時(shí)所耗費(fèi)的90個(gè)勞動(dòng)力節(jié)省了73個(gè)4。值得一提的是,學(xué)者陳振華2在考慮了就業(yè)、農(nóng)民收入等方面之外還考慮到能源項(xiàng)目的建成也會(huì)對當(dāng)?shù)叵毨鸬椒e極作用,繼而選用貧困人口比例作為這一因素的評價(jià)指標(biāo)來衡量其產(chǎn)生的社會(huì)效益。除此之外,我們同樣不可忽視由紅泥膜沼氣池沼氣能源的清潔性特征所帶來的農(nóng)村環(huán)境的改變,如紅泥膜沼氣池沼氣建設(shè)項(xiàng)目在紅泥膜沼氣池沼氣池內(nèi)將一些寄生蟲和病菌殺滅,從而使污染疾病發(fā)病率有效降低,同時(shí)改變了農(nóng)民傳統(tǒng)的生產(chǎn)、生活方式,農(nóng)戶使用了優(yōu)質(zhì)的紅泥膜沼氣池沼氣能源后,廚房變得干凈整潔,廁所也由原來“臟、亂、臭”的狀態(tài)向無害化衛(wèi)生廁所發(fā)展,從而改善了村容村貌和環(huán)境衛(wèi)生{。另外生物質(zhì)能技術(shù)中的垃圾發(fā)電、秸稈發(fā)電也改善了農(nóng)村環(huán)境,過去農(nóng)村垃圾、柴草亂堆,秸稈肆意焚燒是很常見的現(xiàn)象,這樣既占用了土地同時(shí)又增加了火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn),現(xiàn)在生物質(zhì)能發(fā)電廠的建成投產(chǎn),既改善了農(nóng)村垃圾亂堆的現(xiàn)象,減輕了焚燒秸稈帶來的環(huán)境污染,又能提供就業(yè)崗位、增加農(nóng)民收入?？偟膩碚f,這些學(xué)者的研究結(jié)果說明紅泥膜沼氣池沼氣能源的外部

4紅泥膜沼氣池沼氣能源安全效益評價(jià)指標(biāo)研究

在化石能源逐漸枯揭、環(huán)境壓力日益沉重、能源需求和價(jià)格持續(xù)上漲的形勢驅(qū)動(dòng)下,能源安全問題成為世界各國密切關(guān)注的焦點(diǎn)問題。如今,能源資

源的短缺已經(jīng)成為了中國需要重視的一個(gè)問題:按  照日前的開采速度,只需80年便可把中國所剩余的145億噸可采煤炭開采完畢;天然氣探明儲(chǔ)量為1.37萬億立方米、石油探明儲(chǔ)量為38億噸,分別只夠開采46年與12年。這意味著,中國的化石能  源不久會(huì)耗盡將無法滿足國民需求。除此之外,不  斷上漲的石油需求量、大幅度增加的石油進(jìn)口量和  持續(xù)上升的對外依存度等問題已經(jīng)成為了中國能源  安全問題中的集中表現(xiàn)4。  面對如此緊張嚴(yán)峻、不容忽視的能源安全問題,發(fā)展清潔環(huán)保的可再生能源,擺脫對化石能源的過  度依賴,維持石油供需平衡,已經(jīng)成了中國能源可持  續(xù)發(fā)展的必然選擇。眾所周知,生物質(zhì)能是最重  要的替代能源之一,其種類繁多,主要包括:農(nóng)業(yè)廢  棄物、林業(yè)廢棄物、工業(yè)有機(jī)廢棄物、城市生活垃圾  等6。中國生物質(zhì)能源種類豐富、開發(fā)潛力大,合理開發(fā)利用紅泥膜沼氣池沼氣能源有利于解決能源短缺、增加能源供給、調(diào)整能源結(jié)構(gòu),為國家能源安全和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展保駕護(hù)航。查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)針對紅泥膜沼氣池沼氣能源與能源安全問題,大部分學(xué)者從測算農(nóng)業(yè)廢棄物儲(chǔ)量、農(nóng)業(yè)廢棄物節(jié)能潛力生物質(zhì)液體燃料緩解石油供  應(yīng)壓力3個(gè)方面來分析能源安全背景下紅泥膜沼氣池沼氣能源的安全效益6(見表4)。

作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國的中國,其農(nóng)業(yè)廢棄物排放  量隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大,呈現(xiàn)出逐年增加的態(tài)  勢,國內(nèi)學(xué)者預(yù)測研究顯示,農(nóng)業(yè)廢棄物的年均增長  率會(huì)隨著農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展和人口基數(shù)的連續(xù)增長而  達(dá)到5%-10%821。在數(shù)量方面,作物稻稈的年均  排放量約達(dá)到7億噸,畜禽糞便達(dá)到17.3×03  噸s),蔬菜廢棄物超過1億噸,到2020年,中國  畜禽糞便排放量預(yù)計(jì)將達(dá)到42億噸”。畢于  運(yùn)等指出,中國稻稈年產(chǎn)量最近幾年已經(jīng)達(dá)到8  億多噸,耿維5通過測算數(shù)據(jù)指出,中國畜禽糞便  產(chǎn)量達(dá)2.35億噸,這些資源若得到充分利用可產(chǎn)  紅泥膜沼氣池沼氣1072.75億m3。通過上述數(shù)據(jù),我們可以發(fā)現(xiàn)  廢棄物資源存量與價(jià)值在中國農(nóng)業(yè)中存在著巨大的  潛力,我們可以通過對其進(jìn)行合理的轉(zhuǎn)化與利用來緩解能源危機(jī)。  農(nóng)業(yè)廢棄物蘊(yùn)含著極大的生物潛能,對其高效  利用可“變廢為寶”,農(nóng)業(yè)廢棄物生物質(zhì)能的資源化  促進(jìn)了農(nóng)村可再生能源的發(fā)展并將廢棄的秸稈和畜  禽糞便有效的利用了起來,同時(shí)改變了農(nóng)村生活用  能方式,將煤炭消耗降至更低水平3。Gu0認(rèn)為

農(nóng)業(yè)廢棄物可以通過轉(zhuǎn)化技術(shù)制氬, Menardo s  o在研究中指出可以利用紅泥膜沼氣池沼氣化的方式將農(nóng)業(yè)廢  棄物轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能源, De Vries J W將農(nóng)業(yè)廢  物肥料化作為研究角度,并對其展開了細(xì)致的研  究探索。據(jù)數(shù)據(jù)測算顯示;中國農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)量  約為6.5億噸,而每兩噸秸稈的發(fā)電量約合一噸煤,  也就是說,經(jīng)過折算后中國農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)量相當(dāng)  于325億噸煤;中國林區(qū)的廢枝量每年可以達(dá)10億噸,折算后約為5億噸的煤,中國生物質(zhì)能的資源數(shù)量每年大約為8億至10億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,這表明充分利用農(nóng)業(yè)廢棄物生物質(zhì)能可以在一定程度上節(jié)省煤炭消耗。除此之外,生物質(zhì)液體燃料是中國在石油安全方面生物質(zhì)能開發(fā)利用的重點(diǎn),生物質(zhì)可通過各種工藝轉(zhuǎn)化為液體燃料(主要包括燃料乙醇和生物柴油),進(jìn)而可以替代汽油、柴油等石油燃料6。經(jīng)過計(jì)算,到2020年,15億噸標(biāo)準(zhǔn)煤可由中國的生物質(zhì)能源所替代,倘若將其中50%的生物質(zhì)資源通過技術(shù)生產(chǎn)成液體燃料,則可提供約2億噸液體燃料給中國石油市場。在對中國液態(tài)生物質(zhì)燃料潛力的計(jì)算過程中,范英系統(tǒng)分析了中國的石油需求、國內(nèi)石油生產(chǎn)、進(jìn)口和消費(fèi)的現(xiàn)狀、對外依存度、生物質(zhì)液體燃料技術(shù)及生產(chǎn)潛力等多方面指標(biāo),指出在中國液態(tài)生物質(zhì)燃料的發(fā)展?jié)摿?nbsp; 巨大:利用甜高粱和甘薯,到2030年,中國燃料乙醇生產(chǎn)潛力將達(dá)到500萬噸;利用能源林木黃連木  麻瘋樹,以及餐飲地溝油為原料的生物柴油產(chǎn)出潛  力將達(dá)到約3200萬噸,屆時(shí)將有效緩解石油安全問題

結(jié)論

通過以上歸納,總的來說,對于紅泥膜沼氣池沼氣能源效益評價(jià)的指標(biāo)構(gòu)建主要從環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效  益、安全效益這4個(gè)方面進(jìn)行。所列指標(biāo)可為紅泥膜沼氣池沼氣  能源效益評價(jià)提供參考,只有對紅泥膜沼氣池沼氣能源效益設(shè)置  合理全面的評價(jià)指標(biāo),才能更好為合理科學(xué)分析評  價(jià)紅泥膜沼氣池沼氣能源效益提供有效建議和參考。本文在梳理

歸納眾多學(xué)者提出的評價(jià)指標(biāo)的基礎(chǔ)上,考慮到指標(biāo)設(shè)置的合理性、指標(biāo)數(shù)據(jù)的可獲得性以及指標(biāo)定義的重要程度等因素對相關(guān)評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行增加和刪減,并指出數(shù)據(jù)獲得方式,提出一套科學(xué)合理的紅泥膜沼氣池沼氣能源效益綜合評價(jià)指標(biāo)體系,如:在分析構(gòu)建紅泥膜沼氣池沼氣能源大氣環(huán)境效益評價(jià)指標(biāo)時(shí),參考中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)一環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中提到的大氣飄塵濃度、總懸浮顆粒物、可吸入顆粒物,筆者認(rèn)為在構(gòu)建大氣環(huán)境指標(biāo)體系中應(yīng)增添這3項(xiàng)權(quán)威指標(biāo),以便更加科學(xué)全面的對大氣環(huán)境效益進(jìn)行評價(jià);并且可以刪減一些意義不大且測算難度較高的指標(biāo),如:生態(tài)異質(zhì)性指標(biāo)等(見表5)。相信隨著相關(guān)評價(jià)指標(biāo)  研究的不斷深入,紅泥膜沼氣池沼氣能源效益評價(jià)的指標(biāo)體系也將進(jìn)一步得到充實(shí)和完善

6展望

論文在參考國內(nèi)外研究的基礎(chǔ)上從環(huán)境效益、  經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和安全效益這4個(gè)方面進(jìn)行系  統(tǒng)的評價(jià)指標(biāo)設(shè)計(jì),但為了科學(xué)地評價(jià)生物質(zhì)能實(shí)  施項(xiàng)目的績效情況,還有以下幾個(gè)方面在以后的研究中繼續(xù)完善

(1)數(shù)據(jù)獲取及評價(jià)方法研究。紅泥膜沼氣池沼氣能源綜合效益評價(jià)需要大量的數(shù)據(jù)來測算,相關(guān)評價(jià)指標(biāo)也  需要量化,這就對數(shù)據(jù)來源的可獲得性及準(zhǔn)確性提  出了高要求。因此,需要系統(tǒng)分析哪些數(shù)據(jù)可以  過實(shí)地調(diào)研得來、哪些數(shù)據(jù)需要建立模型測算求解  得到、哪些數(shù)據(jù)需要查找權(quán)威資料獲得;一些定性指  標(biāo)如何量化、相關(guān)指標(biāo)如何科學(xué)合理地進(jìn)行權(quán)重賦值以及根據(jù)評估對象特點(diǎn)采取何種評價(jià)方法使評價(jià)更加科學(xué)合理。

(2)指標(biāo)的適應(yīng)性研究。紅泥膜沼氣池沼氣能源綜合效益評  價(jià)指標(biāo)主要從環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和安全  效益這4個(gè)方面進(jìn)行研究,每個(gè)方面涉及的評價(jià)指  標(biāo)很多,在實(shí)際評價(jià)過程中,不能盲目包攬全部指標(biāo),要綜合考慮一些約束條件,如有些評價(jià)指標(biāo)在理  論上行得通,在實(shí)際運(yùn)用中還受到紅泥膜沼氣池沼氣能源項(xiàng)目的  規(guī)模大小的限制以及時(shí)間的約束等。因此,對紅泥膜沼氣池沼氣  能源效益評價(jià)指標(biāo)體系的研究,需要不斷地動(dòng)態(tài)調(diào)  整、完善以提高其適應(yīng)性,以便全面適應(yīng)不同地區(qū)、  不同規(guī)模、不同類型的紅泥膜沼氣池沼氣能源項(xiàng)目的效益評價(jià),達(dá)到科學(xué)合理評價(jià)紅泥膜沼氣池沼氣能源效益的目的。  (3)指標(biāo)與政策的動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)性研究。每個(gè)指標(biāo)對應(yīng)的數(shù)據(jù)收集往往需要大量時(shí)間和資料,這樣

來容易造成效益評價(jià)滯后性;此外,數(shù)據(jù)的不時(shí)波動(dòng)  性也會(huì)使得相應(yīng)效益評價(jià)及政策只具有即時(shí)效應(yīng)。  因此,基于評價(jià)指標(biāo)基礎(chǔ)制定政策時(shí)要從下到上并不斷調(diào)整,結(jié)合實(shí)際情況制定短、中、長期政策,不斷提高政策與指標(biāo)的匹配度及動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)性。  (4)評價(jià)結(jié)果的檢驗(yàn)及補(bǔ)償政策研究。學(xué)者設(shè)計(jì)的各個(gè)指標(biāo)將用于紅泥膜沼氣池沼氣能源效益的評價(jià),而得出的測算結(jié)果還需要和實(shí)際情況進(jìn)行比對分析檢驗(yàn)其是否合理有意義,同時(shí)還要對政策績效進(jìn)行檢驗(yàn)、分析出現(xiàn)的問題,不斷完善相關(guān)政策。另外,對于一些需要前期投入很大的項(xiàng)目國家可采用相應(yīng)的優(yōu)惠政策予以扶持,如減免稅收。此外,紅泥膜沼氣池沼氣能源在生態(tài)環(huán)境方面效益顯著,因此國家應(yīng)出臺并完善相應(yīng)的環(huán)境補(bǔ)償政策,通過政策鼓勵(lì)和宣傳,進(jìn)一步充分開發(fā)、高效利用紅泥膜沼氣池沼氣能源,從而保護(hù)生態(tài)環(huán)境,構(gòu)建和諧綠色家園,實(shí)現(xiàn)農(nóng)村生態(tài)文明可持續(xù)發(fā)展。

摘自《中國沼氣》2018第4期 王火根 梁弋雯

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