0引言

伴隨社會經(jīng)濟的發(fā)展,為加快實現(xiàn)"碳達(dá)峰-碳中和"進(jìn)程,需要大規(guī)模發(fā)展可再生能源。通過對可再生能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化和技術(shù)創(chuàng)新,提升能源效率、帶動產(chǎn)業(yè)升級,降低碳排放,開發(fā)利用可再生能源已經(jīng)成為我國社會主義新農(nóng)村建設(shè)的重要組成部分和戰(zhàn)略途徑。

天水市地處甘肅省東南,轄二區(qū)五縣,區(qū)域面積 1.43萬km2,氣候以溫帶季風(fēng)為主,區(qū)域內(nèi)水、光、熱等可再生資源較為豐富。可再生能源利用方式較粗放,資源化利用水平低,絕大部分農(nóng)戶用能設(shè)備落后、 建筑節(jié)能措施不到位,農(nóng)村可再生能源建設(shè)整體推進(jìn)較慢。因此,以天水農(nóng)村可再生能源為研究對象,通過調(diào)研天水地區(qū)農(nóng)村可再生能源的利用情況,分析發(fā)展和利用過程中存在的問題,并進(jìn)行原因分析和解決措施研究,為該區(qū)域可再生能源科學(xué)開發(fā),合理利用和環(huán)境保護(hù)等方面提供科學(xué)依據(jù)和合理化建議。

1調(diào)研方式與內(nèi)容

天水轄區(qū)五縣兩區(qū),約113個鄉(xiāng)鎮(zhèn),2491個行政村,調(diào)研首先統(tǒng)計轄區(qū)各地區(qū)的人口統(tǒng)計數(shù)據(jù),包括總戶數(shù)、人口分布、年齡結(jié)構(gòu)等,為隨機抽樣提供依據(jù),根據(jù)經(jīng)濟發(fā)展速度將農(nóng)村地區(qū)劃分為不同層級(如快速發(fā)展區(qū)、中速發(fā)展區(qū)、慢速發(fā)展區(qū)),然后在每個層級內(nèi)進(jìn)行隨機抽樣。在每個層級內(nèi),隨機選擇一定數(shù)量的村莊或農(nóng)戶作為樣本。借助統(tǒng)計工具生成隨機數(shù), 確保抽樣的隨機性,根據(jù)調(diào)研目標(biāo)設(shè)計詳細(xì)的問卷或訪談提綱,從農(nóng)戶的基本信息,可再生能源利用現(xiàn)狀, 包括家里正在使用的可再生能源,村子附近可再生能源利用的示范項目;對可再生能源利用的認(rèn)知,包括可再生能源利用的優(yōu)缺點,確保能夠全面收集所需信息, 隨后對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析,探討天水可再生能源的利用情況。

根據(jù)實際調(diào)研結(jié)果,共統(tǒng)計了432戶,46個村,其中甘谷縣86戶,調(diào)研村莊為厚家坪村、 移家村、令甲村、渭水峪村、蔡家寺村、郭家山村、毛家坪村、大莊鄉(xiāng);秦安縣121戶,調(diào)研村莊為杜硯村、大寺村、秦咀村、龐河村、灣兒村、郭河村、伏灣村、孫陰洼村、金城村、陽山村、馬川村、梁山村、赤山村;張家川縣 21戶,調(diào)研村莊為莊河村、梁灣村、瓦泉村;武山縣57 戶,調(diào)研村莊為下河村、南川村、職工新村、康溝村、李子溝村、柴莊村、坪塬村、鄧灣村、頡門村、徐黃村、張坪村、北順村、王溝村;清水縣36戶,調(diào)研村莊為梨樹村、 王付村;秦州區(qū)53戶,調(diào)研村莊為石馬坪村、王家店村、甸子村、唐家窯村;麥積區(qū)58戶,調(diào)研村莊為吳村、 花牛村、劉村。

2調(diào)研情況分析

2.1農(nóng)村沼氣

沼氣實質(zhì)上是人畜糞尿、生活污水和植物莖葉等有機物質(zhì)在一定的水分、溫度和厭氧條件下,經(jīng)沼氣微生物的發(fā)酵轉(zhuǎn)換而成的一種方便、清潔、優(yōu)質(zhì)、高品位氣體燃料,可以直接炊事和照明,也可以供熱、烘干、貯糧。戶用沼氣池的建設(shè)解決了生活用能、積肥、美化環(huán)境、減少環(huán)境污染和便于資源綜合利用。

在統(tǒng)計的調(diào)研村莊中發(fā)現(xiàn),已建設(shè)沼氣并投入使用的較少,以秦安縣杜硯村為例,該村500多人,130 多戶人口,擁有沼氣的人家70多戶,實際使用的40多戶,沼氣工程建設(shè)時間在10年左右,由政府資助農(nóng)戶材料并進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo),農(nóng)戶提供人力完成沼氣池的建設(shè),沼氣池在建設(shè)的時候需要規(guī)劃如何有效地進(jìn)行土地利用和今后的使用效果及庭院的整體美觀,沼氣池與廚房的距離一般在25m以內(nèi)為宜,建池地點盡量建在暖圈、暖棚下面,根據(jù)用肥方向確定出料后方向,盡量選擇在背風(fēng)向陽、土質(zhì)堅硬、地下水位低,出料方便和周圍沒有遮陽建筑物的地方。該村房屋依山建設(shè)在黃土梁上,入戶道路狹窄約30~60cm的土路,路基一側(cè)為房屋,另一側(cè)為斜坡,斜坡較陡峭,坡腳近70°,依據(jù)沼氣建設(shè)的條件及當(dāng)時村民勞動能力的情況,沼氣安裝率占約50%,在使用過程中,由于家庭人口的變化,如孩子上學(xué)、成人外出工作、新農(nóng)村建設(shè)、易地扶貧搬遷等使用沼氣的戶數(shù)減少,正在使用沼氣的農(nóng)戶認(rèn)為很方便,沼氣在夏秋季節(jié)使用較多,較方便,產(chǎn)氣量大,做飯方便還可以照明,已安裝現(xiàn)未使用的用戶認(rèn)為不方便,一方面由于家里孩子上學(xué),成年人外出工作,家里只有老人在,牲畜基本不養(yǎng),用氣不安全,另一方面,沼氣池要定期維護(hù),每年進(jìn)行大換料1~2次;沼氣灶容易換,要更換,沼氣池的故障需要用戶判別。總之,用戶家里人口多的使用沼氣較多,用戶家里人口少的使用較少,在新農(nóng)村建設(shè)的新房中,未修建沼氣池。

2.2太陽灶

太陽灶是一種利用太陽能輻射,通過聚光獲取熱量,確保光線能夠集中反射到鍋底,形成焦面,達(dá)到加熱的目的進(jìn)行炊事烹飪食物的裝置。統(tǒng)計調(diào)研發(fā)現(xiàn),投入使用太陽灶的用戶達(dá)90%以上,用戶使用的是集中式太陽灶,采用旋轉(zhuǎn)拋物面反射鏡或菲涅爾透鏡等聚光技術(shù),將陽光聚集到一個小面積,產(chǎn)生高溫和高能量。這種太陽灶的聚光效率高,用戶安裝在院子里。調(diào)研區(qū)光照時間較長,在夏秋季節(jié)使用較高,燒水一般10~30分鐘完成,在使用的時候,需要調(diào)節(jié)太陽灶,讓其聚光。部分不使用太陽灶的用戶認(rèn)為,太陽灶的工作效率高度依賴陽光,在陰雨天氣、晚上或冬季等陽光不足的時候,無法正常工作。還有部分認(rèn)為太陽灶使用不安全,在詢問具體原因時,回答有村民說不安全,然后就不用了。

2.3太陽能熱水器

太陽能熱水器作為一種綠色、環(huán)保的熱水供應(yīng)方式,調(diào)查區(qū)太陽能資源豐富,普及和應(yīng)用較廣,根據(jù)統(tǒng)計的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)使用率達(dá)80%以上,部分熱水器是和沼氣工程配套建設(shè)投入的,部分熱水器是用戶自行購買, 價格基本在2000元左右,主要用于沐浴,在冬季極寒天氣需要注意太陽能熱水器管道防凍。部分未安裝太陽能熱水器的用戶主要是住戶的房屋是坡屋頂,不適宜安裝。太陽能熱水器的工作效率受天氣影響較大, 在陰雨天氣或冬季陽光不足時,其加熱效果會大打折扣。其次安裝維護(hù)復(fù)雜。太陽能熱水器的安裝需要專業(yè)的技術(shù)和設(shè)備支持,且其體積較大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,一旦出現(xiàn)故障維護(hù)起來比較困難。最后占用空間大。太陽能熱水器通常需要安裝在屋頂?shù)乳_闊地帶以獲取足夠的陽光照射面積,這可能會占用一定的空間資源。如何將太陽能熱水器品質(zhì)提升,在未來發(fā)揮更加重要的作用是今后要重點思考的問題。

2.4太陽能路燈

太陽能路燈是一種利用太陽能進(jìn)行發(fā)電和照明的環(huán)保節(jié)能設(shè)備,當(dāng)晚上光線變?nèi)鯐r,太陽能電池板將儲存的電能供應(yīng)給LED燈頭部分,從而點亮路燈。太陽能路燈完全依賴太陽能進(jìn)行發(fā)電和照明,因此在日照資源不豐富的地區(qū)或陰雨天氣下其使用效果會受到一定影響。統(tǒng)計的調(diào)研村莊中發(fā)現(xiàn)太陽能熱水器使用率達(dá)98%以上,天水農(nóng)村太陽能路燈的使用情況呈現(xiàn)出政策推動有力、實際使用效果良好、管理機制健全和資金保障有力的特點。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和政策的持續(xù)支持太陽能路燈將在天水農(nóng)村地區(qū)發(fā)揮更加重要的作用。

2.5光伏發(fā)電

光伏發(fā)電通過光伏電池,將太陽光直接轉(zhuǎn)化為電能,并可將電能儲存在電池中,供家庭、企業(yè)等使用。

這是一種清潔、環(huán)保的能源,具有無污染、無噪聲、無運輸成本等優(yōu)點。據(jù)資料查閱,目前天水市區(qū)縣,如甘谷縣、麥積區(qū)、秦州區(qū)、秦安縣等一些鄉(xiāng)村示范村,在“十四五”期間規(guī)劃了光伏發(fā)電項目建設(shè)指標(biāo),在調(diào)研的村莊中,使用光伏發(fā)電的不多,部分村莊僅在村委會安裝,光伏發(fā)電需要在閑置空地上建設(shè),部分用戶的房屋是坡屋頂,部分用戶的屋頂需要使用,不愿意作為光伏發(fā)電的安裝地點,這也是推廣光伏發(fā)電的問題。

2.6省材灶和柴薪

根據(jù)調(diào)研情況分析,使用省柴灶和柴薪的較少,根據(jù)現(xiàn)場堆積的柴薪來看,為多年堆積的存貨,分析原因,一方面是現(xiàn)在使用燃?xì)饣蚴褂秒娮鲲?冬季生爐子會使用柴薪,但用量不大,另一方面是農(nóng)村居住人口較少,年輕的村民常年在外地工作,在收種農(nóng)作物的時候回家1~2個月,大部分留村的為年齡較大的、行動不方便的居民等。

2.7地?zé)崮?/a>

地?zé)豳Y源的利用顯著減少了化石燃料的消耗和溫室氣體的排放,對提高天水市的環(huán)境質(zhì)量和應(yīng)對氣候變化具有重要意義,根據(jù)調(diào)研情況分析,天水目前還沒有開展過全面系統(tǒng)的地?zé)豳Y源調(diào)查評價工作,僅僅針對部分點進(jìn)行過專門調(diào)查和勘探。地?zé)豳Y源主要應(yīng)用于供暖和生活熱水領(lǐng)域。由于天水市冬季氣溫較低, 民眾對取暖和生活熱水的需求量大,但目前開發(fā)利用較少。

淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用較晚,目前陸續(xù)在建立地下水源熱泵系統(tǒng),制冷面積達(dá)167.54×104m 2。按照已有的淺部地?zé)崮苷{(diào)查評價的結(jié)果,全市淺部地?zé)崮苜Y源冬季采暖期可開發(fā)利用量為16.51×1010kJ/km 2,全市城鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)地溫能可開發(fā)利用總量為346.05×101 2kJ,可供暖積面積約3000萬m2。開發(fā)利用溫泉具有悠久的歷史。天水市已發(fā)現(xiàn)的地?zé)釡厝?/a>有武山溫泉、中灘溫泉、清水湯峪溫泉、秦安于夫子溫泉、麥積街子溫泉。其中開發(fā)利用初具規(guī)模的有清水溫泉、武山溫泉和麥積溫泉。但這3處的開發(fā)利用基本用于洗浴+度假模式,開發(fā)利用層次較低,實際開采量也不大,約有95×104m 3/a。按照熱儲法計算評價,全市已探明的中深層地?zé)豳Y源可開發(fā)利用量為174.61×106kJ/a。

當(dāng)前在地?zé)衢_發(fā)利用過程中,還存在著一定的問題。例如地?zé)豳Y源勘查不全面,資源儲量不準(zhǔn);過多利用地?zé)崴?/a>,而不是以利用熱能為主;天水市缺乏對地?zé)?/a>資源的統(tǒng)一開發(fā)利用規(guī)劃;由于地?zé)?/a>資源深部開發(fā)風(fēng)險高,導(dǎo)致我市目前地?zé)豳Y源開采深度淺,利用程度也較低;我市管理制度不健全、有些領(lǐng)域存在多頭管理等問題。這些問題都在一定程度上影響和制約著地?zé)衢_發(fā)利用的快速發(fā)展。

掌握地?zé)豳Y源的分布和儲量等問題,是開展地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ);制定適宜的地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)展政策,是促進(jìn)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)發(fā)展的動力。然而,天水市地?zé)豳Y源勘查工作起步較晚。地?zé)豳Y源開發(fā)利用的成本和風(fēng)險較高,因此,要降低投資風(fēng)險,就需要人力開展地?zé)?/a>資源的勘查評價工作。地?zé)豳Y源勘查評價是一項需要多方面、多要素投入的復(fù)雜工程,評價難度大、周期長、困難多。因此,勘查工作的開展應(yīng)當(dāng)緊密結(jié)合開發(fā)利用的實際情況,分清輕重緩急。勘查工作的開展必須遵循統(tǒng)一規(guī)劃、因地制宜的總體原則,在過程中突出重點、 運用科技。所以,應(yīng)該先通過一兩個項目的實施基本查明全市各城鎮(zhèn)建成區(qū)和規(guī)劃區(qū)的淺部地?zé)崮茴愋?/a>及分布特征。

綜上,天水地?zé)衢_發(fā)存在地?zé)崮苜Y源的形成與分布特征認(rèn)識不足,資源不明等問題。擁有地?zé)?/a>資源的地方使用率較低,僅由于日常的沐浴等。為此提出以下利用建議:開展天水市秦州區(qū)和麥積區(qū)城區(qū)中深層地?zé)豳Y源可行性階段勘查,開展秦安縣于夫子溝地?zé)豳Y源可行性階段勘查,開展清水縣湯峪河、麥積區(qū)街子溫泉、武山溫泉和中灘溫泉的開采階段勘查。

(1)清水以"清泉四注"而得名,地?zé)豳Y源清楚,開發(fā)利用條件好;地?zé)豳Y源開發(fā)已有一定規(guī)模;后續(xù)應(yīng)以建設(shè)旅游休閑園、集中供熱制冷區(qū)、工業(yè)綜合利用區(qū)和地?zé)?a href="http://www.nlnhnjo.cn/t/科技.html" >科技館為主。

(2)武山溫泉地下熱水水溫達(dá)56.2℃,熱水中富含鋰、鍶、氟、偏硅酸、氡等多種微量元素或組分,地下熱水資源儲量充足,現(xiàn)狀開采總量僅占資源儲量的16.9%,具較大的增加開采潛力,以醫(yī)療保健功能為主的溫泉療養(yǎng)院的建設(shè)已頗具規(guī)模,近期內(nèi)當(dāng)?shù)卣€可以引導(dǎo)農(nóng)民利用熱水進(jìn)行溫室大棚熱帶魚養(yǎng)殖、蔬菜花卉、食用菌培植和水果種植以及良種培育等,定能取得好的經(jīng)濟效益和社會效益。建議建立地?zé)徂r(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)分別是科技觀光示范型溫室,生產(chǎn)型生態(tài)溫室,露天有機蔬菜種植區(qū)和農(nóng)業(yè)體驗莊園。

(3)中灘地?zé)豳Y源屬中型低溫地?zé)崽?/a>,熱水中富含多種微量元素達(dá)到天然飲用礦泉水標(biāo)準(zhǔn),并且具有醫(yī)療價值。中灘地?zé)崽?/a>每天從第二儲熱層可以獲得平均溫度65℃的溫?zé)?a href="http://www.nlnhnjo.cn/t/水資源.html" >水資源量12100m3,對比我國已開發(fā)利用的7個低溫地?zé)岚l(fā)電站,此地?zé)豳Y源完全可以用于發(fā)電。

(4)麥積街子溫泉房地產(chǎn)開發(fā)可以按特色景區(qū)型—康體基地型—休閑樂園型為綜合型。

3對策建議

3.1政策激勵與資金支持

通過減稅、給予補貼、提供低息貸款等方式,激勵企業(yè)和個人投資農(nóng)村可再生能源項目,降低其初始投資成本和經(jīng)濟風(fēng)險;采用專項基金與補貼,增加農(nóng)戶和企業(yè)的積極性;根據(jù)不同地區(qū)的資源稟賦、經(jīng)濟條件和能源需求,制定差異化的補貼政策,確保政策的有效性和針對性。

3.2技術(shù)創(chuàng)新與示范引領(lǐng)

加強科研力量。加大對可再生能源科研機構(gòu)的支持力度,鼓勵科學(xué)家們在相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行深入研究,促進(jìn)可再生能源技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展。

建立示范項目。選取一些典型的農(nóng)村地區(qū),建設(shè)可再生能源示范項目,如太陽能光伏電站、生物質(zhì)能發(fā)電站等,通過示范效應(yīng)帶動周邊地區(qū)的發(fā)展。

推動產(chǎn)學(xué)研結(jié)合。鼓勵企業(yè)、高校和科研機構(gòu)之間的合作,促進(jìn)科研成果的應(yīng)用和轉(zhuǎn)化,加速可再生能源技術(shù)的商業(yè)化進(jìn)程。

3.3基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與升級

完善農(nóng)村電網(wǎng)。加強農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè),提升電網(wǎng)的互聯(lián)互供能力和智能化水平,確保可再生能源發(fā)電能夠順利接入電網(wǎng)并得到有效利用。

建設(shè)配套設(shè)施。為可再生能源項目建設(shè)必要的配套設(shè)施,以支持可再生能源在交通領(lǐng)域的應(yīng)用。

3.4宣傳教育與公眾參與

開展宣傳教育活動。利用各種媒體進(jìn)行宣傳提高農(nóng)村居民對可再生能源的認(rèn)知和了解,增強其使用可再生能源的意愿和能力。

推廣成功案例。通過宣傳可再生能源在農(nóng)村地區(qū)的成功應(yīng)用案例,展示其經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益,激發(fā)更多人的參與熱情。

加強公眾參與。鼓勵農(nóng)村居民積極參與可再生能源項目的建設(shè)和運營,如通過集體土地入股、勞動力參與等方式,共享可再生能源發(fā)展帶來的紅利。