“豬糧安天下”,養豬業是關系國計民生的重要產業。然而一提到養豬場,很多人的第一印象就是“臟亂差”。得益于國網江西省電力有限公司實施的鄉村綜合能源示范工程,新干縣界阜鎮長平生態林牧場在生豬養殖自動化的同時,基本實現零污染、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的長平生態林牧場,生豬養殖已經實現自動化。3月31日9時,長平生態林牧場生產廠長劉帆按照日常的工作流程,打開視頻監控觀察欄舍情況——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,欄舍內的污水正經過排污管排到沼氣池發酵成沼氣,陽光灑在新建欄舍屋頂的光伏板上,和沼氣分別轉換成供林牧場使用的綠色電能。
長平生態林牧場所在的界阜鎮河網密布,贛江由南向北從鎮東側流過,青山環抱,冬暖夏涼。這里又是新干縣的生豬養殖大鎮,傳統生豬養殖產生的糞便對水體造成污染,曾給當地帶來嚴重的環境問題。
近年來,新干縣探索生豬生態養殖模式,推廣沼氣池項目,以減少生豬養殖污染物的排放。在政策帶動下,2015年7月,長平生態林牧場在用大網電的同時,開始嘗試使用沼氣發電,沼氣發電負荷占當時整個林牧場平均負荷的15%左右。
雖然沼氣發電可以“變污為寶”,但長平生態林牧場仍面臨供電不夠穩定的問題。長平生態林牧場副總經理燕國相介紹,林牧場有養豬場、經濟林和種植經濟作物的農田,利潤主要來自生豬養殖,一期用電設備主要有供冷供暖設備、倉庫搬運設備、污水處理設施、灌溉動力系統共80余套。其中,溫度和濕度控制裝置直接影響養殖欄舍中的產房和保育室環境,關系到母豬的生產率和仔豬的成活率。而沼氣發電只能滿足部分養殖欄舍的用電需求。“沼氣發電機的電壓不夠穩定,2015年10月,好幾臺冷風機燒毀,我們蒙受了很大的經濟損失。為此,我們新增了3臺增壓泵,但這只是權宜之計。”燕國相說。
這也在一次針對林牧場用能的專題調研中得到印證——2015年4月,江西電力科學研究院針對長平生態林牧場開展了生豬養殖用能專題調研。結果顯示,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。“沼氣發電系統發電利用小時數偏低,林牧場抽取的地下水的能量沒有充分利用,當地豐富的太陽能資源也沒有得到開發。”江西電力科學研究院電網技術中心高級工程師、綜合能源技術攻關團隊負責人何偉介紹。
既要促進鄉村特色產業發展,也要盡可能在發展的過程中減少排放,為環境“減負”。國網江西省電力有限公司針對鄉鎮能源資源綜合利用與生態發展不協調等問題,結合鄉村特色產業,打造鄉村綜合能源示范工程,研發了“江西綠色生態鄉鎮綜合能源管理平臺”,并選取長平林牧場作為落地應用試點。
怎樣能在不增加電網投資的前提下提高林牧場的能源自給率?2019年6月,何偉帶領項目團隊基于長平林牧場的自然環境和現有可利用資源,提出了可再生能源循環利用方案。方案中的一個個項目逐漸落地——2020年至今,國網江西電力出資在林牧場二期養殖欄舍屋頂安裝了近500平方米的光伏發電設備,由林牧場自發自用,余電上網;給沼氣發電系統安裝了控制裝置,提高了并網安全性;建設了水源熱泵工程,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系統,一旦電網發生故障停電,可自動切換至微網運行模式。
登錄“江西綠色生態鄉鎮綜合能源管理平臺”,長平林牧場微電網的光伏發電、儲能、沼氣發電、地源熱泵的負荷裝機容量和實時功率等信息一目了然。“林牧場全場最大負荷550千瓦,平均負荷350千瓦。目前已建成的沼氣發電系統裝機容量100千瓦,光伏發電系統裝機容量50千瓦,地源熱泵系統制熱功率80千瓦。”何偉介紹。
如今,長平林牧場已成為一座現代化的綠色生態林牧場:存在儲水池內的地下水經過水源熱泵循環,利用了熱能,降低了養殖欄舍的供冷供暖負荷;生豬飲用地下水,產生的糞便污染物經厭氧發酵生成沼氣,用于發電;發酵產生的廢水經生物降解,形成潔凈水,用于農田灌溉;廢水沉淀物生產固體有機肥料,給農田施肥。場內新建的屋頂光伏和儲能微網工程組成了多能源協調互補系統,提高了供電可靠性。“沼氣發電系統可以在沼氣量大的時候多發電,用不完的電量儲存到儲能裝置里,沼氣發電機組利用小時數也提高了。”何偉說。
“我們林牧場現在占地800多畝,養殖母豬800頭,全年可生產仔豬約16000頭,產值近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。
“經過測算,長平林牧場二期、三期工程投產后年用電量約150萬千瓦時,使用我們研發的系統每年可節約用能成本30萬元。”何偉說。
國網江西電力計劃將界阜鎮內其他光伏電站、小水電接入“江西綠色生態鄉鎮綜合能源管理平臺”,優化長平林牧場微網系統運行狀態,實現鎮域內多種能源協調運行,幫助當地充分利用可再生能源,為農村生產生活方式綠色轉型提供可復制的經驗。
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