【導(dǎo)讀】中國(guó)農(nóng)村可再生能源發(fā)展背景研究報(bào)告

　　

【正文】 電上網(wǎng)電量約為 25 億千瓦時(shí)。 圖 16 中國(guó)大型風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)發(fā)展情況 目前，我國(guó)已經(jīng)基本掌握單機(jī)容量 750 千瓦以下大型風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的制造 技術(shù)，正在開(kāi)發(fā)兆瓦級(jí)的大型風(fēng)電設(shè)備。 2021 年已經(jīng)開(kāi)發(fā)出樣機(jī)，正在準(zhǔn)備試 生產(chǎn)。華銳風(fēng)電、東方汽輪機(jī)公司、新疆金風(fēng)等公司的兆瓦級(jí)變槳變速技術(shù)的產(chǎn) 品開(kāi)始批量生產(chǎn)，并安裝到風(fēng)電場(chǎng)調(diào)試運(yùn)行。 中國(guó)已初步掌握了風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行管理的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)和鍛煉了一批風(fēng)電 設(shè)計(jì)和施工的技術(shù)人才，為風(fēng)電的大規(guī)模開(kāi)發(fā)和利用奠定了良好的基礎(chǔ)。 小型風(fēng)力發(fā)電現(xiàn) 狀 小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)是指單機(jī)功率小于 10 千瓦的風(fēng)電機(jī)組發(fā)電，一般應(yīng)在風(fēng)力 資源較豐富的地區(qū)使用。即年平均風(fēng)速在 3m/s 以上，全年 320m/s 有效風(fēng)速累 計(jì)時(shí)數(shù) 3000h 以上；全年 320m/s 平均有效風(fēng)能密度 l00W/m2 以上。目前，小型 風(fēng)力發(fā)電機(jī)都采用蓄電池貯能，即小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能首先經(jīng)過(guò)蓄電池貯 存起來(lái)，然后再由蓄電池向用電器供電。 0 500 1000 1500 2021 2500 3000 總裝機(jī)容量， MW 1990 1993 1995 1997 1998 1999 2021 2021 2021 2021 2021 2021 2021 中國(guó)風(fēng)電場(chǎng)發(fā)展情況（ 260 萬(wàn) kW， 2021 年） 25 除了傳統(tǒng)的廣大農(nóng)牧區(qū)用戶應(yīng)用小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組照明看電視以外，隨著 燃料成本的上升，內(nèi)陸湖區(qū)漁船、部隊(duì)邊防哨所、氣象觀測(cè)站、微波中繼站等， 也逐步將柴油發(fā)電改為風(fēng)力發(fā)電或風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電。此外，生態(tài)環(huán)保公園，林蔭小 道，別墅庭院等，也購(gòu)買安裝小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，作為景觀供人休閑欣賞。目前， 全國(guó)約有 20 萬(wàn)臺(tái)小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)用于邊遠(yuǎn)地區(qū)居民用電，總?cè)萘考s 萬(wàn)千瓦。 據(jù) 23 個(gè)生產(chǎn)企業(yè)報(bào)表統(tǒng)計(jì)， 2021 年共生產(chǎn) 30 千瓦以下獨(dú)立運(yùn)行的小型 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組 33,253 臺(tái)，比上年增長(zhǎng) %；其中 200 瓦、 300 瓦、 500 瓦 機(jī)組共生產(chǎn) 24,123 臺(tái)，占全年總產(chǎn)量 的 %，機(jī)組容量為 12,020 千瓦， 總產(chǎn)值 8,472 萬(wàn)元，利稅 萬(wàn)元。 2021 年， 15 家企業(yè)對(duì)外出口小型風(fēng)力 發(fā)電機(jī)組 5,884 臺(tái)，比上年增長(zhǎng) %， 創(chuàng)匯 萬(wàn)美元，出口國(guó)家和地區(qū)達(dá) 到 24 個(gè)。 小水電資源開(kāi)發(fā)利用 我國(guó)小水電資源的狀況 在我國(guó)小水電指裝機(jī)容量不超 過(guò) 5 萬(wàn) kW 的小型水電站。據(jù)全國(guó)農(nóng)村水電資 源復(fù)查初步成果，我國(guó)的小水電資源技術(shù)可開(kāi)發(fā)量達(dá)到 億 kW，年發(fā)電量為 4500 億 kWh。 我國(guó)小水電資源廣泛分布在全國(guó) 1600 多個(gè)山區(qū)縣，主要集中在中西部地區(qū)， 其中西部地區(qū)小水電技術(shù)可開(kāi)發(fā)量占全國(guó)的 %；中部地區(qū)小水電可開(kāi)發(fā)量占 全國(guó)的 %；東部地區(qū)小水電可開(kāi)發(fā)量為 %。 圖 17 小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在農(nóng)牧區(qū)的應(yīng)用 26 圖 18 中國(guó)小水電資源分布圖 小水電開(kāi)發(fā)利用發(fā)展情況 到 2021 年底，全國(guó)農(nóng)村水電裝機(jī)達(dá)到 4380 萬(wàn)千瓦，占全國(guó)水電裝機(jī)的 %，年發(fā)電量 1380 億千瓦時(shí)，占全國(guó)水電發(fā)電量的 %。農(nóng)村水電裝機(jī)容 量超過(guò) 100 萬(wàn)千瓦的有廣東、四川、福建、云南、湖南、浙江、廣西、貴州、江 西、湖北、重慶等 11 個(gè)省市，這些省市農(nóng)村水電裝機(jī)容量的總和占到全國(guó)的 %；農(nóng)村水電裝機(jī)容量在 50~100 萬(wàn)千瓦之間的有陜西、安徽、甘肅、新疆 等 4 個(gè)省區(qū)。農(nóng)村水能開(kāi)發(fā)程度較高的有廣東、浙江、福建、廣西和湖北等省， 達(dá)到了 50%以上，開(kāi)發(fā)程度最低的是西藏，只有 %。 截至 2021 年底，全國(guó)已建 成 410 個(gè)水電農(nóng)村電氣化縣，超額完成了國(guó)務(wù)院 部署的建設(shè)任務(wù)。 410 個(gè)水電農(nóng)村電氣化縣 80%分布在中西部地區(qū)， 85%屬于老 少邊窮地區(qū)，涉及 25 個(gè)?。▍^(qū)、市）和新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán) 億多人口，近200 萬(wàn)平方公里。累計(jì)完成投資 1151 億元，新增農(nóng)村水電裝機(jī) 1060 萬(wàn)千瓦，占全國(guó) 農(nóng)村水電新增裝機(jī)總數(shù)的 2/3。 410 個(gè)電氣化縣的村、戶平均通電率分別達(dá)到 %和 %；人均年用電 量達(dá)到 644 千瓦時(shí)，增長(zhǎng)了 86%。 5 年中累計(jì)解決了 1000 萬(wàn)無(wú)電人口的用電問(wèn) 題。 27 圖 18 全 國(guó)農(nóng)村水電站裝機(jī)容量分布圖（ 2021 年） 微水電站發(fā)展現(xiàn)狀 按照最新的微水電容量定義（ 500kW 以下），我國(guó)微水電裝機(jī)容量已接近 800 萬(wàn) kW，涉及到的農(nóng)村用電人口達(dá) 4 千萬(wàn)人以上。全國(guó)生產(chǎn)微小型水輪發(fā)電設(shè)備 的企業(yè)約 40 多家，年生產(chǎn)能力 3 萬(wàn)臺(tái)以上，其中一些企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量可靠、技術(shù) 性能先進(jìn)，產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)出口。 農(nóng)村生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)利用 我國(guó)生物質(zhì)能資源狀況 農(nóng)作物秸稈 根據(jù)《中國(guó)生物質(zhì)資源可獲得性評(píng)價(jià)》， 1995 年我國(guó)農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)出量為 億噸，其 中玉米秸稈 億噸，小麥稈 億噸，稻草 億噸，油料作 物秸稈 4500 萬(wàn)噸，豆類秸稈 2681 萬(wàn)噸，其它雜糧秸稈 1669 萬(wàn)噸，薯類 1631 萬(wàn)噸，棉花稈 1430 萬(wàn)噸。除直接還田和收集損耗約占 %外，秸稈可獲得量 為 億噸，用途大致分為三類：工業(yè)原料（主要用于造紙）約占總量的%； 牲畜飼料約占總量的 %；直接作為燃料使用的秸稈約占總量的 %。；剩 28 余的秸稈約占總量的 27％，多數(shù)被閑置浪費(fèi)或就地焚燒。 圖 19 中國(guó)農(nóng)作物秸稈資源分布圖 薪柴資源 1997 年，我國(guó)的森林覆蓋率僅為 %，人均有林地面積僅 畝，在世界 上排第 120 位以后。目前中國(guó)每年消耗于薪柴的數(shù)量約占森林總消耗量的%， 但薪炭林資源只能供應(yīng)所需薪材總量的 75%，薪柴采伐超過(guò)合理采樵量的 30%。 圖 20 我國(guó)農(nóng)村薪柴自給程度分布圖 29 過(guò)度的薪柴消耗，致使森林植被大面積破壞，水土流失嚴(yán)重，引起區(qū)域性氣 候、環(huán)境惡化；大量秸稈被燃用而無(wú)法還田，使得土壤有機(jī)質(zhì)減少，土地生產(chǎn)能 力下降；生物質(zhì)能量作為燃料過(guò)度消耗，引起生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重惡化。 生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)利用技術(shù)現(xiàn)狀 到 2021 年底，全國(guó)生物質(zhì)發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量 220 萬(wàn) kW，其中蔗渣熱電聯(lián) 產(chǎn) 170 萬(wàn) kW；農(nóng)林廢棄物、農(nóng)業(yè)沼氣、垃圾直燃和填埋氣發(fā)電 50 萬(wàn) kW。 2021 年，國(guó)家和各地共核準(zhǔn) 39 個(gè)生物質(zhì)直燃發(fā)電項(xiàng)目，總計(jì)裝機(jī)容量 萬(wàn)kW， 投資預(yù)計(jì) 億元。 2021 年完成生物質(zhì)氣化及垃圾填埋氣發(fā)電 3 萬(wàn) kW，在建 的有 9 萬(wàn) kW。 1）生物質(zhì)氣化 我國(guó)已開(kāi)發(fā)出多種固定床和流化床小型 (兆瓦級(jí)以下 )氣化爐，以木屑、稻 殼、樹(shù)枝、秸稈等為原料生產(chǎn)燃?xì)?，熱值?4～ 10 兆焦 /立方米。目前用于木材 和農(nóng)副產(chǎn)品烘干的有 800 多臺(tái)，村鎮(zhèn)級(jí)秸稈氣化集中供氣系統(tǒng)近 600 處 ,年產(chǎn)生 物質(zhì)燃?xì)?2,000 萬(wàn)立方米。兆瓦級(jí)生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)已推廣應(yīng)用 20 多套。 2）生物質(zhì)液體燃料 我國(guó)從上世紀(jì)末開(kāi)始發(fā)展生物燃料乙醇?！笆濉逼陂g，在 4 個(gè)試點(diǎn)省生物燃 料乙醇年產(chǎn)量達(dá)到 102 萬(wàn)噸，目前已發(fā)展到 9 個(gè)省銷售車用乙醇燃料。為擴(kuò)大原 料來(lái)源，國(guó)內(nèi)自主開(kāi)發(fā)了以甜高梁莖桿為原料生產(chǎn)燃料乙醇的技術(shù)。近年來(lái)，在 全國(guó)各地試種的雜交甜高粱，均獲得高糖高產(chǎn)。其莖稈產(chǎn)量每畝 4 噸以上，莖稈 汁液錘度（ Brix） 18 以上 ,籽粒產(chǎn)量 600～ 800 斤以上。 目前全國(guó)已經(jīng)有數(shù)十家生物柴油生產(chǎn)企業(yè)，年產(chǎn)量超過(guò) 10 萬(wàn)噸。 3）生物質(zhì)成型燃料 生物質(zhì)固化成型燃料是將作物秸稈、稻殼、木屑等農(nóng)林廢棄物粉碎后，送入 成型器械中，經(jīng)外力作用壓縮成需要的形狀，然后作燃料直接燃燒，也可進(jìn)一步 加工形成生物木炭。固化成型的燃料便于存貯和長(zhǎng)途運(yùn)輸，易于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè) 化生產(chǎn)和供應(yīng)等特點(diǎn)，用戶使用較為方便。我國(guó)研究和開(kāi)發(fā)出的生物質(zhì)固化成型 機(jī)也已應(yīng)用于生產(chǎn)，生產(chǎn)的致密成型燃料，也已應(yīng)用于取暖和小型鍋爐。 4）生物質(zhì)直燃發(fā)電 2021 年以來(lái)，國(guó)家發(fā)展改革委先后批復(fù)了江蘇如東、山東單縣和河北晉州 3 30 個(gè)國(guó)家級(jí)秸稈發(fā)電示范項(xiàng)目。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，到 2021 年底，全國(guó)在建農(nóng)作物秸 稈發(fā)電項(xiàng)目 34 個(gè)，分布在山東、吉林、江蘇、河南、黑龍江、遼寧和新疆等省 （區(qū)），總裝機(jī)容量約 120 萬(wàn)千瓦；山東單縣、江蘇宿遷和河北威縣三座發(fā)電站 已投產(chǎn)發(fā)電，總裝機(jī)容量 8 萬(wàn)千瓦。 典型省區(qū)農(nóng)村可再生能源開(kāi)發(fā)利用情況 云南省農(nóng)村可再生能源開(kāi)發(fā)利用情況 云南省有規(guī)模的農(nóng)村能源建設(shè)起步于 70 年代末，近年來(lái)進(jìn)入一個(gè)快速發(fā)展 的時(shí)期。 “八五”期間，農(nóng)村能源建設(shè)主要是開(kāi)展節(jié)柴改灶工作，五年累計(jì)改灶 505 萬(wàn)戶?！熬盼濉币詠?lái)，全省農(nóng)村能源建設(shè)以發(fā)展農(nóng)村戶用沼氣為重點(diǎn)，農(nóng)村沼 氣建設(shè)逐步駛?cè)搿翱燔嚨馈薄? “九五”前，農(nóng)村戶用沼氣累計(jì)建有 萬(wàn)戶?！熬盼濉? 期間新增 萬(wàn)戶，達(dá)到了 萬(wàn)戶。 “十五”期間，省政府于 2021 年下發(fā)了關(guān)于加強(qiáng)農(nóng)村能源建設(shè)的文件，從 2021 年起，省政府連續(xù) 4 年將農(nóng)村能源建設(shè)列入為民辦好的實(shí)事之一。 2021 年至2021 年，全省新增農(nóng)村戶用沼氣 萬(wàn)戶。截止 2021 年底，全省農(nóng)村沼 氣池保有 量達(dá)到 170 萬(wàn)口，位居全國(guó)第 4 位。 表 18 云南省戶用沼氣池建設(shè)增長(zhǎng)情況 年份 1995 2021 2021 沼氣池?cái)?shù)量（萬(wàn)戶） 150 年均增長(zhǎng)率（ %） 圖 21 云南省戶用沼氣池建設(shè)增長(zhǎng)情況（ 19952021） 云南省戶用沼氣池建設(shè)發(fā)展情況 0 20 40 60 80 100 120 140 160 1995 2021 2021 年份 沼氣池?cái)?shù)量（萬(wàn)戶） 31 “十五”期間，先后在晉寧縣、翠云區(qū)、安寧市、祿勸縣，分別建有秸稈氣 化集中供氣工程 7 處。每年可利用秸稈 噸，產(chǎn)氣量 萬(wàn)立方米，為 1936 戶農(nóng)戶輸送優(yōu)質(zhì)能源。 2021 年，省政府將農(nóng)村新建太陽(yáng)能熱水器 5 萬(wàn)平方米列入“民心工程”農(nóng)村 能源項(xiàng)目之一，此舉促進(jìn)了農(nóng)村地區(qū)太陽(yáng)能的推廣利用。到 2021 年底，全省累 計(jì)推廣太陽(yáng)能熱水器 140 萬(wàn)平方米；推廣太陽(yáng)能電池 163 處，累計(jì)功率 18890 峰瓦。 全省規(guī)劃在 60 個(gè)縣建設(shè)小水電代燃工程，目前已投資 1 億多元，建成了劍 川、騰沖、潞西等 6 個(gè)小水電代燃料縣。全省已推廣微型水力電機(jī) 11213 臺(tái)，總 裝機(jī)容量 15278 千瓦，年發(fā)電量 千瓦時(shí)，為 31081 戶農(nóng)戶提供生活用電。 浙江省農(nóng)村可再生能源開(kāi)發(fā)利用情況 2021 年浙江農(nóng)村能源建設(shè)成效 1) 農(nóng)村生活污水凈化沼氣工程建設(shè)。 2021 年全省共完成 850 個(gè)村的生活污 水凈化沼氣工程治理，建成農(nóng)村生活污水凈化沼氣池 萬(wàn)立方米，年可處理 生活污水 2865 萬(wàn)噸。到 2021 年底止，全省已在 4237 個(gè)村建設(shè)農(nóng)村生活污水凈 化沼氣工程，累計(jì)建設(shè)生活污水凈化沼氣池容 132 萬(wàn)多立方米，年可處理生活污 水 15907 萬(wàn)多噸，受益農(nóng) 戶達(dá) 100 多萬(wàn)戶。 2) 畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程建設(shè)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全省 1339 家省定規(guī)?；笄蒺B(yǎng) 殖排泄物治理場(chǎng)全部完成治理設(shè)施建設(shè)，建設(shè)各類沼氣工程 1302 處，占今年確 定治理規(guī)模場(chǎng)的 97％，總?cè)莘e達(dá) 萬(wàn)立方米，超額完成下達(dá)的目標(biāo)任務(wù)。到 2021 年底止，全省累計(jì)建設(shè)大中小型沼氣工程 4937 處，總?cè)莘e 50 多萬(wàn)立方米， 年處理糞便污水 2464 多萬(wàn)噸，年產(chǎn)沼氣 4429 多萬(wàn)立方米，相當(dāng)于折標(biāo)煤 萬(wàn) 噸。 3) 大力發(fā)展農(nóng)村戶用沼氣池。按照因地制宜的原則，加強(qiáng)農(nóng)村沼氣國(guó)債項(xiàng) 目的實(shí)施，重 點(diǎn)在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)和分散養(yǎng)殖集中地區(qū)，與農(nóng)村改廚、改廁、改圈相 結(jié)合，加快農(nóng)村戶用沼氣池推廣。到 2021 年底止，全省累計(jì)推廣建設(shè)戶用沼氣 池 萬(wàn)戶，年產(chǎn)沼氣 5235 萬(wàn)立方米，相當(dāng)于折標(biāo)煤 萬(wàn)噸。 4) 積極開(kāi)發(fā)應(yīng)用農(nóng)村清潔能源。 2021 年全省推廣太陽(yáng)能 萬(wàn)平方米，受 32 益農(nóng)戶 18 萬(wàn)戶，已累計(jì)推廣太陽(yáng)能 317 萬(wàn)平方米，相當(dāng)于折標(biāo)煤 32 萬(wàn)噸。全省 已形成年產(chǎn)沼氣 9600 萬(wàn)立方米的能力，年可替代標(biāo)煤近 萬(wàn)噸，沼氣發(fā)電總 裝機(jī)容量達(dá)到 兆瓦。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全省農(nóng)村清潔能源 利用率達(dá)到 60%。 33 四、可再生能源發(fā)展展望 新農(nóng)村能源工程 根據(jù)國(guó)家發(fā)改委的規(guī)劃，“十一五”期間，將按照“因地制宜，多元發(fā)展”的 原則，在繼續(xù)加快小型水電和農(nóng)網(wǎng)建設(shè)的同時(shí)，大力發(fā)展適宜村鎮(zhèn)、農(nóng)戶使用的 風(fēng)電、生物質(zhì)能、太陽(yáng)能等可再生能源。到 2021 年，村鎮(zhèn)小型風(fēng)機(jī)使用量達(dá)到 30 萬(wàn)臺(tái)，總?cè)萘? 萬(wàn)千瓦；戶用沼氣 4000 萬(wàn)戶，規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程達(dá) 到 4700 處，全國(guó)農(nóng)村沼氣產(chǎn)量達(dá)到 160 億立方米；農(nóng)村太陽(yáng)能熱水器保有量達(dá) 到 5000 萬(wàn)平方米，太陽(yáng)灶保有量達(dá)到 100 萬(wàn)臺(tái)。 農(nóng)村沼氣工程