摘 要：目前我國經濟發(fā)展迅速，農業(yè)為我國發(fā)展做出了很大貢獻。我國是農業(yè)大國，農業(yè)方面的用電用能或產電產能都具有潛力。農業(yè)工程能源互聯(lián)網是在能源互聯(lián)網的基礎上，將現有農業(yè)工程中的用電用能或產電產能引入能源互聯(lián)網技術，是當前國內外產業(yè)界和學術界關注的焦點。介紹了農村生物質能源發(fā)展的主要問題，分析了日后農業(yè)工程能源互聯(lián)網發(fā)展趨勢。農業(yè)工程能源互聯(lián)網的發(fā)展不僅能夠減少當前世界各國對化石能源的依賴，還可以節(jié)約資源，保護環(huán)境，促進世界各國農業(yè)的進一步發(fā)展。

　　關鍵詞：農業(yè)工程;能源互聯(lián)網;發(fā)展展望

　　《農村實用技術》(月刊)創(chuàng)刊于1998年，是由云南省科學技術廳主管、云南省科技情報研究所主辦的農業(yè)技術類刊物。

　　近幾年，我國農業(yè)發(fā)展迅速，依然是推動我國社會經濟發(fā)展的關鍵。循環(huán)農業(yè)技術主要利用物質多層、再生原理等技術實現高效率、低排放等目標，進而促進農業(yè)實現可持續(xù)發(fā)展。隨著新型農村的建設與發(fā)展，大部分農村地區(qū)都積極應用能源循環(huán)農業(yè)模式，并積極響應農村秸稈回收等環(huán)節(jié)，進而為推動新農村建設的深入開展奠定了良好的基礎。

　　一、農村生物質能源發(fā)展的主要問題

　　1.能源利用程度不高。農村生物質能源應用過程中，廢棄物資源化處理是其應用的重要形態(tài)。現階段，廢棄物資源化利用效率低是農村生物質能源發(fā)展的主要問題。具體而言，其主要表現在以下兩個層面：一方面，從宏觀層面來看，農村廢棄物的出率明顯較低。在農村養(yǎng)殖場具有較大的畜禽糞便，通過其進行沼氣生產是生物質能源利用的有效途徑，然而當前養(yǎng)殖場沼氣工程的建設比例僅為30%左右;另外，農村地區(qū)還存在著較為嚴重的農作物秸稈焚燒和廢棄現象，這種直接處理的比例達到20%以上，即農村廢棄物尚未徹底實現資源化和無害化利用。另一方面，生物質能源轉化裝置的應用較為短缺，這使得生物質能源轉化技術水平不夠。實際應用中，譬如在德國，較多的沼氣工程配置了熱電聯(lián)用裝置，其設備配置了高達98%，然而在我國農村地區(qū)，這些發(fā)點設置的裝置配置了不足3%，能源利用效率較低。

　　2.技術及其設備發(fā)展落后。我國具有利用農業(yè)廢棄物的傳統(tǒng)，但多依托傳統(tǒng)的經驗，缺乏具有知識產權的技術和推廣價值的創(chuàng)新性技術，傳統(tǒng)的農業(yè)廢棄物利用主要集中肥料化利用，沼氣利用作為補充.由于全球新型能源開發(fā)技術的發(fā)展，我國熱解氣化技術也逐漸由工程示范到規(guī)模化產業(yè)發(fā)展，由于原料預處理及儲存難、轉化率低、過程能耗高、同時消化產氣率低、氣化利用中焦油控制工藝差、沼氣發(fā)電與氣化發(fā)電效率較低、設備與管理自動化程度較差、二次污染問題、工程系統(tǒng)運行強度和效率低等技術問題，嚴重限制現階段農業(yè)廢棄物燃氣化利用。

　　農業(yè)廢棄物發(fā)電技術單一，催化與轉化效率低下、過程能耗和水耗高、比較成本高是我國現階段農業(yè)廢棄物發(fā)電面臨的問題.現階段秸稈燃燒發(fā)電成本達0.6～0.7元·(kW·h)-1，成本高于常規(guī)電力成本，即使有國家0.25元·(kW·h)-1的補貼也難以收支平衡。現階段，我國農業(yè)廢棄物能源化產業(yè)自主核心技術缺乏，對不同種類農業(yè)廢棄物能源化利用的技術和工藝缺乏系統(tǒng)性研究，成套設備供應能力弱，缺乏關鍵設備的生產能力。

　　3.能源農業(yè)建設緩慢。農業(yè)經濟發(fā)展中，玉米、小麥等材料不僅可以制作人類食用食品，更能進行牲畜飼料制作、和燃料生產等;在這行經濟性活動運作中，應注重糧食安全問題的嚴格把控，這對能源農業(yè)的發(fā)展造成較多阻礙。目前，我國能源農業(yè)的發(fā)展仍處于探索階段，其產業(yè)化運作尚有待提升。譬如，在纖維類生物質能源開發(fā)中，僅農村秸稈一項，其資源總量就能到達7億t，其可以作為原材料，進行乙醇燃料生產。然而在實踐中，這一過程的實現受到以下因素制約：其一，秸稈生物質能的轉化特性和機制研究尚不充分。其二，較多的秸稈需要進行預處理，然而當前的秸稈分離應用尚不規(guī)范。其三，從生物質資源向能量轉化過程中，生物提制技術的應用有待加強。

　　二、農業(yè)工程能源互聯(lián)網發(fā)展展望

　　1.立體復合循環(huán)模式的應用。客觀角度來講，立體復合循環(huán)模式主要指將蠶桑業(yè)、種植業(yè)以及養(yǎng)殖業(yè)作為發(fā)展的核心，在丘陵山地實現立體復合循環(huán)農業(yè)經濟模式。此模式主要依靠當地的優(yōu)質蠶桑資源和當地的產業(yè)基礎，將當地的農業(yè)龍頭企業(yè)作為發(fā)展主體，采取“龍頭企業(yè)+農戶”組織運行方法，促進當地桑蠶養(yǎng)殖業(yè)實現可持續(xù)發(fā)展，同時還能促進林下種植以及養(yǎng)殖業(yè)的進步，通過合理利用自然資源最大程度上發(fā)揮出生物資源以及勞動資源的積極作用。此循環(huán)農業(yè)技術模式還能有效解決水土短缺的問題，從而為提升當地的農業(yè)經濟效益奠定良好的基礎。

　　2.制氫技術。H2和CH4制備的生物清潔能源，能夠減少CO2和NOx氣體排放量.農業(yè)有機廢棄物作為發(fā)酵制氫的低成本原料，可以實現清潔能源發(fā)電和廢物處理的雙重效益.目前農業(yè)有機廢棄物制氫的應用面臨著制氫速率和底物降解速率均較低的瓶頸，新型技術生物光解法、光發(fā)酵法、暗發(fā)酵法、超臨界水氣化合成法等方法，尚處于實驗室研究階段或者小規(guī)模試驗階段，擁有巨大的潛力。提高產氫效率的新型生物技術，相關文獻也有報道。通過遺傳工程技術、分子生物學技術改造高產氫氣的菌株，獲得光合系統(tǒng)改進的工程菌株，提升光合生物制氫效率.降低光合細菌生長和產氫過程中對光的依賴性，培育對光依賴度低且產氫效率高的菌株，有效地降低人工光源的能耗.開發(fā)新型發(fā)酵工藝，利用多菌種、多菌株的協(xié)同作用，構建制氫生物菌種復合體，提高底物分解速率和產氫效率.基于低能耗的微生物產氫復合體，開發(fā)外置、內置光源等多種結構形式、具有光源能耗低的光合制氫反應器。相關技術從小試階段轉向產業(yè)應用，最終達到規(guī)模化生產，實現多元化發(fā)展，H2有望成為化石燃料的替代品。

　　3.優(yōu)化生物質能開發(fā)技術與裝置。現階段，我國對于農村的開發(fā)和建設力度不斷加大，要實現農村生物質能的高效應用，還應對當前能源開發(fā)利用的技術和裝置進行全面優(yōu)化。一方面，地方政府應注重生物質能源開發(fā)技術的廣泛宣傳，同時對農民進行技術培訓和指導，確保其理解生物質能的應用價值，實現基礎生物質資源儲量關鍵的轉變。另一方面，其應注重農村生物質能源利用設備的有效更新。具體而言，地方政府不僅要關注現有生物質能利用設備的優(yōu)化，確保其處理鏈條的延伸，更要對新建生物質能設備的農戶進行補貼，確保農村生物質能源開發(fā)效率和質量的全面提升。

　　新農村建設中，針對農村生物質能源利用過程的服務保證，應注重農民理念的引導，并在技術培訓、經濟補貼、建設指導中，實現農村生物質能源應用的進一步發(fā)展。

　　三、結語

　　從客觀上講，農村能源循環(huán)農業(yè)技術模式涉及多個方面的內容，具有一定的綜合性以及復雜性，并且已廣泛應用在大部分的農村地區(qū)。基于此背景，為了能夠有效提高農村資源的回收利用率，需要積極響應環(huán)保理念，及時解決以往存在的能源浪費等問題，為新農村建設奠定良好的基礎。基于此，就需要加強對能源循環(huán)農業(yè)技術模式的研究分析，進而推動我國農業(yè)實現可持續(xù)發(fā)展。

　　參考文獻：

　　[1]王康哲，陽濤.循環(huán)農業(yè)發(fā)展模式、評價及對策[J].湖北農業(yè)科學，2018，57(21)：9-15.

　　[2]黃圣彪.農業(yè)循環(huán)經濟呈多元化發(fā)展態(tài)勢[J].環(huán)境經濟，2018(8)：50-55.