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國網(wǎng)江西電力:綠色循環(huán),這家林牧場做到了

國家電網(wǎng)報發(fā)布時間:2021-04-02 23:18:19  作者:本報記者 趙幸 通訊員 孫雋源 胡柳

  “豬糧安天下”,養(yǎng)豬業(yè)是關(guān)系國計民生的重要產(chǎn)業(yè)。然而一提到養(yǎng)豬場,很多人的第一印象就是“臟亂差”。得益于國網(wǎng)江西省電力有限公司實施的鄉(xiāng)村綜合能源示范工程,新干縣界阜鎮(zhèn)長平生態(tài)林牧場在生豬養(yǎng)殖自動化的同時,基本實現(xiàn)零污染、零排放。

  一豬一欄、恒溫恒濕、自動投料……在江西省新干縣界阜鎮(zhèn)的長平生態(tài)林牧場,生豬養(yǎng)殖已經(jīng)實現(xiàn)自動化。3月31日9時,長平生態(tài)林牧場生產(chǎn)廠長劉帆按照日常的工作流程,打開視頻監(jiān)控觀察欄舍情況——母豬和仔豬正在封閉管理的“單間”里享用自動化料槽投遞的飼料。此時,欄舍內(nèi)的污水正經(jīng)過排污管排到沼氣池發(fā)酵成沼氣,陽光灑在新建欄舍屋頂?shù)墓夥迳?,和沼氣分別轉(zhuǎn)換成供林牧場使用的綠色電能。

  長平生態(tài)林牧場所在的界阜鎮(zhèn)河網(wǎng)密布,贛江由南向北從鎮(zhèn)東側(cè)流過,青山環(huán)抱,冬暖夏涼。這里又是新干縣的生豬養(yǎng)殖大鎮(zhèn),傳統(tǒng)生豬養(yǎng)殖產(chǎn)生的糞便對水體造成污染,曾給當(dāng)?shù)貛韲?yán)重的環(huán)境問題。

  近年來,新干縣探索生豬生態(tài)養(yǎng)殖模式,推廣沼氣池項目,以減少生豬養(yǎng)殖污染物的排放。在政策帶動下,2015年7月,長平生態(tài)林牧場在用大網(wǎng)電的同時,開始嘗試使用沼氣發(fā)電,沼氣發(fā)電負(fù)荷占當(dāng)時整個林牧場平均負(fù)荷的15%左右。

  雖然沼氣發(fā)電可以“變污為寶”,但長平生態(tài)林牧場仍面臨供電不夠穩(wěn)定的問題。長平生態(tài)林牧場副總經(jīng)理燕國相介紹,林牧場有養(yǎng)豬場、經(jīng)濟林和種植經(jīng)濟作物的農(nóng)田,利潤主要來自生豬養(yǎng)殖,一期用電設(shè)備主要有供冷供暖設(shè)備、倉庫搬運設(shè)備、污水處理設(shè)施、灌溉動力系統(tǒng)共80余套。其中,溫度和濕度控制裝置直接影響?zhàn)B殖欄舍中的產(chǎn)房和保育室環(huán)境,關(guān)系到母豬的生產(chǎn)率和仔豬的成活率。而沼氣發(fā)電只能滿足部分養(yǎng)殖欄舍的用電需求。“沼氣發(fā)電機的電壓不夠穩(wěn)定,2015年10月,好幾臺冷風(fēng)機燒毀,我們蒙受了很大的經(jīng)濟損失。為此,我們新增了3臺增壓泵,但這只是權(quán)宜之計。”燕國相說。

  這也在一次針對林牧場用能的專題調(diào)研中得到印證——2015年4月,江西電力科學(xué)研究院針對長平生態(tài)林牧場開展了生豬養(yǎng)殖用能專題調(diào)研。結(jié)果顯示,由于用能管理方式較粗放、自動化水平不夠高,長平林牧場的能源資源就地利用率非常低。“沼氣發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電利用小時數(shù)偏低,林牧場抽取的地下水的能量沒有充分利用,當(dāng)?shù)刎S富的太陽能資源也沒有得到開發(fā)。”江西電力科學(xué)研究院電網(wǎng)技術(shù)中心高級工程師、綜合能源技術(shù)攻關(guān)團隊負(fù)責(zé)人何偉介紹。

  既要促進(jìn)鄉(xiāng)村特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展,也要盡可能在發(fā)展的過程中減少排放,為環(huán)境“減負(fù)”。國網(wǎng)江西省電力有限公司針對鄉(xiāng)鎮(zhèn)能源資源綜合利用與生態(tài)發(fā)展不協(xié)調(diào)等問題,結(jié)合鄉(xiāng)村特色產(chǎn)業(yè),打造鄉(xiāng)村綜合能源示范工程,研發(fā)了“江西綠色生態(tài)鄉(xiāng)鎮(zhèn)綜合能源管理平臺”,并選取長平林牧場作為落地應(yīng)用試點。

  怎樣能在不增加電網(wǎng)投資的前提下提高林牧場的能源自給率?2019年6月,何偉帶領(lǐng)項目團隊基于長平林牧場的自然環(huán)境和現(xiàn)有可利用資源,提出了可再生能源循環(huán)利用方案。方案中的一個個項目逐漸落地——2020年至今,國網(wǎng)江西電力出資在林牧場二期養(yǎng)殖欄舍屋頂安裝了近500平方米的光伏發(fā)電設(shè)備,由林牧場自發(fā)自用,余電上網(wǎng);給沼氣發(fā)電系統(tǒng)安裝了控制裝置,提高了并網(wǎng)安全性;建設(shè)了水源熱泵工程,大幅減少了供冷供暖用電量;安裝了容量為450千瓦時的磷酸鐵鋰儲能裝置,部署分級供電和微電網(wǎng)系統(tǒng),一旦電網(wǎng)發(fā)生故障停電,可自動切換至微網(wǎng)運行模式。

  登錄“江西綠色生態(tài)鄉(xiāng)鎮(zhèn)綜合能源管理平臺”,長平林牧場微電網(wǎng)的光伏發(fā)電、儲能、沼氣發(fā)電、地源熱泵的負(fù)荷裝機容量和實時功率等信息一目了然。“林牧場全場最大負(fù)荷550千瓦,平均負(fù)荷350千瓦。目前已建成的沼氣發(fā)電系統(tǒng)裝機容量100千瓦,光伏發(fā)電系統(tǒng)裝機容量50千瓦,地源熱泵系統(tǒng)制熱功率80千瓦。”何偉介紹。

  如今,長平林牧場已成為一座現(xiàn)代化的綠色生態(tài)林牧場:存在儲水池內(nèi)的地下水經(jīng)過水源熱泵循環(huán),利用了熱能,降低了養(yǎng)殖欄舍的供冷供暖負(fù)荷;生豬飲用地下水,產(chǎn)生的糞便污染物經(jīng)厭氧發(fā)酵生成沼氣,用于發(fā)電;發(fā)酵產(chǎn)生的廢水經(jīng)生物降解,形成潔凈水,用于農(nóng)田灌溉;廢水沉淀物生產(chǎn)固體有機肥料,給農(nóng)田施肥。場內(nèi)新建的屋頂光伏和儲能微網(wǎng)工程組成了多能源協(xié)調(diào)互補系統(tǒng),提高了供電可靠性。“沼氣發(fā)電系統(tǒng)可以在沼氣量大的時候多發(fā)電,用不完的電量儲存到儲能裝置里,沼氣發(fā)電機組利用小時數(shù)也提高了。”何偉說。

  “我們林牧場現(xiàn)在占地800多畝,養(yǎng)殖母豬800頭,全年可生產(chǎn)仔豬約16000頭,產(chǎn)值近2400萬元。未來3年,我們再建好二期、三期,爭取做到存欄仔豬4萬頭。”燕國相信心滿滿。

  “經(jīng)過測算,長平林牧場二期、三期工程投產(chǎn)后年用電量約150萬千瓦時,使用我們研發(fā)的系統(tǒng)每年可節(jié)約用能成本30萬元。”何偉說。

  國網(wǎng)江西電力計劃將界阜鎮(zhèn)內(nèi)其他光伏電站、小水電接入“江西綠色生態(tài)鄉(xiāng)鎮(zhèn)綜合能源管理平臺”,優(yōu)化長平林牧場微網(wǎng)系統(tǒng)運行狀態(tài),實現(xiàn)鎮(zhèn)域內(nèi)多種能源協(xié)調(diào)運行,幫助當(dāng)?shù)爻浞掷每稍偕茉?,為農(nóng)村生產(chǎn)生活方式綠色轉(zhuǎn)型提供可復(fù)制的經(jīng)驗。

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