今年12月，國家發(fā)展改革委官網(wǎng)顯示，國家發(fā)展改革委、國家能源局、財政部等十部委共同發(fā)布《北方地區(qū)冬季清潔取暖規(guī)劃(2017-2021)》(下稱《規(guī)劃》)，對北方地熱供暖、生物質(zhì)供暖太陽能、供暖、天然氣供暖、電供暖、工業(yè)余熱供暖、清潔燃煤集中供暖等作出了具體安排。
《規(guī)劃》稱，當前，中國北方地區(qū)清潔取暖比例低，特別是部分地區(qū)冬季大量使用散燒煤，大氣污染物排放量大，迫切需要推進清潔取暖，這關(guān)系北方地區(qū)廣大群眾溫暖過冬，關(guān)系霧霾天能不能減少，是能源生產(chǎn)和消費革命、農(nóng)村生活方式革命的重要內(nèi)容。目前，北方地區(qū)取暖使用能源以燃煤為主，燃煤取暖面積約占總?cè)∨娣e的83%。清潔取暖是利用清潔化能源，通過高效用能系統(tǒng)實現(xiàn)低排放、低能耗的取暖方式?！兑?guī)劃》提出，到2019年，北方地區(qū)清潔取暖率達到50%;到2021年，北方地區(qū)清潔取暖率達到70%。與農(nóng)村生活相呼應，處在“無煤化”大趨勢下的設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)同樣需要清潔取暖。
近年來，我國設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速，特別是日光溫室、智能溫室有效地解決了北方冬季蔬菜供應問題。但是由于北方地區(qū)冬季嚴寒，單純依靠日光增溫，設(shè)施內(nèi)溫度仍較低，通常需要加溫才能保證產(chǎn)量，并且部分農(nóng)產(chǎn)品需要在秋冬季進行籽種生產(chǎn)，也需要加溫。
此外，傳統(tǒng)溫室最難的問題是地溫的問題解決不了。除連續(xù)陰天外，白天通過陽光照射，室內(nèi)溫度都能升高，但到夜間，棚內(nèi)溫度和土壤溫度均不理想，一些對溫度要求較高的茄果類蔬菜就不能正常生長。以往農(nóng)業(yè)園區(qū)主要使用燃煤加溫方式滿足秋冬季農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，但是燃煤產(chǎn)生的廢氣易造成空氣污染。因此，除了工業(yè)廢氣、汽車尾氣、居民采暖外，設(shè)施農(nóng)業(yè)采暖也是空氣污染的因素之一。使用燃煤加溫的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式將逐步被禁止。改造坡面大棚、利用農(nóng)業(yè)廢料取暖、設(shè)置太陽能集熱板、配備土壤加溫系統(tǒng)……助力藍天白云，不同地區(qū)探索了多種清潔取暖的方法和途徑。
秸稈覆蓋種植技術(shù)可保持室溫 王方攝
農(nóng)業(yè)廢料利用
“開展玉米秸稈能源化利用的關(guān)鍵技術(shù)研究和配套設(shè)備研發(fā)，是解決玉米秸稈資源過剩和露天焚燒的重要途徑，也是提高玉米秸稈利用效率的主要方式?！边|寧省農(nóng)業(yè)科學院副研究員潘榮光說。
據(jù)介紹，玉米秸稈能源化利用方式主要有直燃式、秸稈固體成型燃料燃燒式、秸稈熱解發(fā)電式等。遼寧省農(nóng)科院通過科企合作，研發(fā)了新一代的秸稈打捆直燃鍋爐——“三省”生物質(zhì)鍋爐，并獲國家發(fā)明專利?！叭 鄙镔|(zhì)鍋爐采用的是玉米秸稈厭氧倒置層燃技術(shù)，具有燃燒反應速率可控、熱流分布均勻、單位時間燃料消耗量低、燃燒穩(wěn)定、熱效率高等特點。若供暖面積100平方米，一次投放玉米秸稈25公斤，室溫可保持20~22攝氏度，長達12小時，熱功率接近10千瓦，熱效率超過75%。省錢、省料、省事的“三省”生物質(zhì)鍋爐最大的優(yōu)勢是通過燃料倒置、無焰低氧層燃的燃燒方式，實現(xiàn)了玉米等作物秸稈直接燃燒，無須再耗能將秸稈加工為成型燃料，而且使用方便，一個冬天點一次火，12小時添一次料，5天清一次灰，無須專人看管。
據(jù)悉，該技術(shù)和設(shè)備可廣泛用于農(nóng)戶和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)冬季供暖。在遼寧省撫順市東州區(qū)哈達鎮(zhèn)上年村設(shè)施農(nóng)業(yè)基地，應用CSS-300型“三省”生物質(zhì)鍋爐，根據(jù)不同作物溫度需要，每天燃燒100~200公斤玉米秸稈，冬季能提高溫室大棚溫度5攝氏度以上。在這里，葡萄等高效經(jīng)濟作物提前上市、搶占市場，一棟標準大棚年增收0.5萬~1萬元，農(nóng)民增收效益明顯;還能解決經(jīng)濟作物冬季種植無法北移的問題，擴寬了北方農(nóng)民增收渠道。“三省”生物質(zhì)鍋爐成為玉米秸稈能源化利用的有效載體，摒棄了傳統(tǒng)取暖方式嚴重污染室外環(huán)境的弊端，實現(xiàn)農(nóng)村冬季取暖清潔化，也大大提高了玉米等作物秸稈利用效率，有利于改善農(nóng)村居民生活質(zhì)量。
針對玉米秸稈基質(zhì)化利用，吉林省農(nóng)業(yè)科學院開發(fā)出設(shè)施農(nóng)業(yè)玉米秸稈覆蓋種植技術(shù)，不僅可以保持濕度，減少病害發(fā)生，秸稈發(fā)酵還能提高棚內(nèi)溫度和二氧化碳濃度，有助于提升產(chǎn)量。尤其是早春晚秋時節(jié)，提高栽培床溫度，延長暖棚時間1個月，效果好。
“三省”鍋爐直接燃燒方捆秸稈 王方攝
減煤換煤 全面改造
北京市大規(guī)?！懊焊那鍧嵞茉础惫ぷ鏖_始于2016年，主要側(cè)重居民供暖。2017年按照北京市政府對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域“減煤換煤”工作要求，南部6區(qū)全部農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)施和北部7區(qū)“煤改清潔能源”村莊范圍內(nèi)的農(nóng)業(yè)設(shè)施不允許再使用燃煤。房山區(qū)琉璃河鎮(zhèn)周莊村慧田農(nóng)莊的番茄溫室里，溫暖如春。一個個正在成長的番茄藏在枝葉間，溫室的墻壁上鋪滿了一排排散熱的白色管子。這是園區(qū)安裝的空氣源熱泵取暖設(shè)備，就如同寫字樓里的“中央空調(diào)”一樣，統(tǒng)一設(shè)置溫度。昌平區(qū)興壽鎮(zhèn)四季青山草莓園也用上了空氣源熱泵。以前每個取暖季需要消耗60多噸燃煤，光煤錢就要花費六七萬元，再加上看守鍋爐人工工資還需支出三萬多元。如今，園區(qū)請來了智能溫控“管家”，每月耗電費用僅約1500元，整個冬季也就花費兩三萬元。
北京市農(nóng)業(yè)局探索了不少這樣節(jié)能環(huán)保的新型溫室增溫方式，溫室過冬取暖用上了LED植物補光燈、“浴霸”、太陽能“暖氣”等節(jié)能環(huán)保新設(shè)備。北京市農(nóng)業(yè)局相關(guān)負責人介紹，截至目前全市已完成農(nóng)業(yè)籽種設(shè)施煤改清潔能源105萬平方米，同步實施保溫改造21萬平方米，并對數(shù)十萬平方米的一般農(nóng)業(yè)設(shè)施實施了煤改清潔能源改造。另外，今年全市共清退“小散低劣”農(nóng)業(yè)設(shè)施113萬平方米，調(diào)轉(zhuǎn)生產(chǎn)方式或種養(yǎng)品種，減少冬季用煤的農(nóng)業(yè)設(shè)施357萬平方米。初步測算，北京全市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域可減少使用標煤5.6萬噸以上，折合減排二氧化碳14.56萬噸、二氧化硫476噸、氮氧化物415噸，直接減少粉塵排放1.1萬噸。
為推進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域“減煤換煤”工作，農(nóng)業(yè)局制定了“四個一批”的具體工作路徑：“清退一批”，即對老舊、無法正常生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)設(shè)施進行清退，淘汰一批落后產(chǎn)能;“調(diào)轉(zhuǎn)一批”，即結(jié)合市農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的總體要求，引導農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營主體逐步調(diào)整生產(chǎn)方式和生產(chǎn)品種，在生產(chǎn)時不再使用燃煤加溫;“提升一批”，即對“育秧、育種、育苗、仔畜、雛禽”等農(nóng)業(yè)籽種設(shè)施實施“煤改清潔能源”工作，提升農(nóng)業(yè)籽種設(shè)施冬季生產(chǎn)水平;“完善一批”，即對冬季需加溫的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)施實施保溫改造，完善保溫條件。同時，出臺了相應的補貼政策。
通過實施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域“煤改清潔能源”，不僅能夠改造提升一批農(nóng)業(yè)設(shè)施的清潔取暖條件，直接減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)燃煤用量，同時也是一次促進北京市農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要機遇。
來源:科學網(wǎng) 作者:王方
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