我国农业机械能耗现状及节能减排技术研究.doc

我国农业机械能耗现状及节能减排技术研究摘 要随着农业生产的不断发展，农业机械的应用范围不断扩大，应用率也有了明显提升，我国农业生产规模逐步扩大，可是农业机械在使用过程中客观存在不少问题，如油耗高、利用效率低等，这些问题对农业实现机械化生产起到制约作用，严重影响了我国农业生产机械化进程。本文首先分析了我国农业机械能源现状，总结了造成农业机械能源消耗过高的原因，并因此为基础提出了农业机械节能减排有效措施。关键词： 农业机械；能耗；节能减排AbstractWith the continuous development of agricultural production, the application scope of agricultural machinery continues to expand, the application rate has improved significantly, the scale of agricultural production in China is gradually expanding, but the objective of agricultural machinery has many problems in the use process, such as high consumption, low efficiency, the problem of agricultural mechanization production to restrict action, a serious impact on the process of Agricultural Mechanization in china. This paper first analyzes the current situation of agricultural machinery energy in China, summarizes the reasons for the excessive energy consumption of agricultural machinery, and puts forward effective measures for energy saving and emission reduction of agricultural machinery based on it. Keywords: Agricultural machinery; energy consumption; energy saving and emission reduction目录摘 要2目录3第1章 绪 论.4第2章 农业机械能耗现状及国内外农机能耗对比分析42.1农业机械耗能现状42.2 国内外农机能耗对比分析4第3章 高能耗的原因及对农业的影响53.1 能源高耗的原因53.2 高耗能给农业发展带来的问题6第4章大力推广农机节能减排技术74.1节能减排技术与发达国家差距比较大 74.2农机节能技术面临的问题7第5章 解决节能减排问题途径75.1加大宣传力度85.2优化农机装配结构85.3推广节约型机械化技术85.4推广农机化新技术8 5.5搞好农机柴油降耗减排工作9第6章 结论9参考文献10致谢11第1章 绪 论农业机械为农业现代化提供物质基础和技术支持，农业机械使用率能够在很大程度体现农业现代化水平，因而要想实现农业现代化，就必须重视农业机械的使用以及农业机械的能源消耗问题。尽管我国农业现代化发展步伐大大加快，农业机械的普及率大大提高，应用范围不断扩大，农业现代化进程取得了显著的成绩，可不可否认的是，当前农业机械化生产中也暴露出许多问题，如能源消耗高、能源供应不足、能源价格上涨以及能源利用率低下等。这些问题如果得不到有效解决，那么农业现代化进程就会减缓，甚至阻碍农业现代化目标的实现。基于此，本文针对农业机械能源现状展开深入分析，并以此为基础提出节能减排措施，希望能为现代农业的发展贡献一份力量。第2章 农业机械能耗现状及国内外农机能耗对比分析2.1农业机械耗能现状我国是一个农业大国，农业生产处于基础性地位，农业机械消耗大量能源，以柴油能源消耗量来说，农业每年消耗柴油量在柴油消耗总量中所占比例在30%至40%之间。2008年，我国农业机械化综合水平为50.8%，同年我国柴油生产量为12359万吨。根据我国农业机械消耗量增长幅度可知，截止到2020年，中国农业机械化综合水平将达到70%，而到那时，柴油消耗量将会突破6455万吨。显然，我国农业机械柴油消耗量不断增加。通过分析农业柴油消耗情况可知，全国农业消耗柴油量在2009年达到3575万吨，在同年石油总产量中所占比例为30%，绝大部分农业柴油消耗在农业运输以及农田作业两个方面，所占比例在70%以上，而农产品初级加工、农田建设、农田灌溉等领域消耗的柴油量低于10%。从农田作业角度来分析，耕地柴油消耗量排在第一位，其次是农作物收获环节和种植环节的柴油消耗量；从区域角度来分析，鲁、豫、黑等农业大省是柴油消耗的主力军。调查中发现，作为农业机械的拖拉机主要动力并没有用于农田作业，6%至11%的动力用于非农田作业，运输机械用于农田作业的动力所占比例为25%，如果将拖拉机动力中的9%不纳入农田劳动力，而是由运输机械的25%计算入农田劳动力之内，那么农田劳动力在农业机械总动力中的比例将达到60.25%。2.2 国内外农机能耗对比分析通过分析国外农业机械能源现状可知：美国农业已经达到全面机械化的水平，动力配备达到1.05kw/ hm，美国每户平均耕地面积远远大于中国，而且美国主要种植一年一熟农作物，中国户均耕地面积低于1 hm，并且约50%的农作物一年多熟，势必会增加动力消耗，如果按照增加1倍的标准来计算，机械动力配备为210 k w/ hm。韩国户均耕地面积与中国大致相当，多为水田，大部分耕地一年两熟，全程机械化动力配备为4.95kw/ hm；加拿大动力配备为1.20kw/ hm；意大利主要采用中小型机械，动力配备为5.85kw/ hm。以我国内蒙古呼伦贝尔不达农场为例，农作物一年一熟，全程生产机械化，动力配备只有0.84kw/ hm，柴油消耗量为81.24kg/ hm；再如内蒙古锡盟太仆寺旗，农业耕种收割综合机械水平为75%，由于地块面积小，主要采用小型机械，农田作业动力配备为2.6kw/ hm，柴油消耗量为106.95kg/ hm。通过以上分析可知，中国不同地区的农田作业动力配备存在很大差距，主要受地块面积、机械类型、作物类型以及组织管理等因素的影响。从当前来看，中国农业动力配备缺乏合理性，农业机械利用率不高，尤其是柴油消耗量很高。几年前，国家接连颁布了一系列强农惠农政策，其中包括农机购置补贴政策。在国家政策的大力推动下，我国农业机械化水平不断上升，农业机械应用范围不断扩展，与此同时，农业机械能源消耗过大的矛盾也逐渐显现出来，由此导致农业机械节能减排任务更加迫切。由于农业现代化水平快速增长，农业机械数量直线上升，因而柴油消耗量也不断增加。按照当前的柴油消耗增长率计算，时间不会很长，我国农业发展必然会受到能源不足的制约，从这一角度来看，农业机械节能减排势在必行，这不仅有利于农业机械化，而且有利于农业可持续发展。第3章 高能耗的原因及对农业的影响农业节能减排主要通过农业机械的节能减排来实现。农业机械在农业生产中位于重要地位，它是现代农业生产中必不可少的工具，农业机械的使用与节水、节药、节肥等技术的推广存在密切关系，因此必须重视农业机械节能减排工作，这不仅能够推动农机化发展，而且有利于农业整体节能减排工作的开展。不仅如此，农业机械节能减排工作也能推动资源节约型社会和环境友好型社会的出现。3.1 能源高耗的原因我国农业生产能源消耗普遍较高，与发达国家相比，我国柴油机能耗量要高出30%左右，之所以出现这种情况，主要原因在于我国农业发展水平整体偏低。我国农机大部分为小型机，小型机具有能源消耗高、效率低以及排放超标等缺陷。如以单缸柴油机为动力的小型拖拉机以及三轮车等具有以上缺陷。大部分农业机械以柴油机为动力，而柴油机使用时间过长之后，配器机构、缸套活塞组件以及燃油系精密构件会出现磨损，柴油机会出现动力下滑，柴油消耗量上升等问题。如果不经常目测检查发动机的运行情况，没有及时利用耗油监测技术对发动机监测，时间久了，发动机就会出现问题。如果供油时间不合适，柴油燃烧不充分，就会出现冒黑烟、功率下降的问题，只需要对供油提前角进行调整便可以迅速解决这一问题。如果喷油器出现雾化不良或滴油现象，也说明柴油没有充分燃烧，会导致油耗增加，因此应该对喷油压力进行调整，保证柴油雾化良好。气门间隙要适当，过大或者过小都会导致耗油量增加。另外，造成油耗过高的另一因素是带病作业，如多缸机工作不均衡、四缸机有一缸不能正常工作或者带病工作灯，都会造成油耗增加，油耗增加比重大概在15%至20%之间。我国很多农田的地块很小，农业机械在农田作业时，将很大一部分能源消耗在调头、转移上，导致无用功消耗很大一部分能源。而且，机械利用率不高、存在能源浪费现象，作业期短，能源浪费现象极为普遍。如果站在农机消费群体的角度来分析，农民主要按照物美价廉的标准选择农业机械，不少农业机械购买者只看重成本低，却忽略了它的能源消耗，因此往往那些没有采用节能技术的大功率、高耗能农业机械更容易受到市场的欢迎。农机操作人员的学历水平一般比较低，他们的农机操作水平普遍不高，对农业机械的了解不多，再加上几乎都没有树立起节能观念，因此在农业机械实践操作中，他们操作农机的技术不熟练或者操作技能不够规范，对机械的正常运转产生一定的影响，增加了农业机械磨损可能性，甚至出现了不必要的能源消耗，既缩短了农业机械使用寿命，也降低了农业机械的使用效率。另外，农业机械在使用中也存在过期服役的现象，即机械设备的功率严重下滑，作业质量不敢保证，耗油量大大增加，即使经过维修也无法达到正常的工作状态，这种落后机械设备的使用增加了能源消耗，浪费了很多燃油。除此之外，土壤因素也会对能源消耗量产生影响，如果土壤适度在一定范围之内，那么农业机械工作时遇到的阻力较小，工作质量高，能源消耗低，可是如果土壤湿度过高或者过低，都会导致农业机械在工作中的阻力加大，最终导致农业机械耗油量增加。总之，农业机械能源消耗量过高的现象是由多种因素引起的，如农业机械大多为小型机械、农田面积小、地块数量多、农业机械操作人员操作水平不高等都是引发农业机械高能耗的原因。3.2 高耗能给农业发展带来的问题国内柴油价格持续上升，国际原有价格不降反升，而我国农业机械耗油量高、利用率低等因素的客观存在，极大地影响到我国农业机械的推广和应用。所产生的影响主要体现在如下几方面：第一，降低农民保养和维护农业机械的积极性，影响先进的农业机械的推广，导致部分农民根本不愿意接受先进的农业机械；第二，造成农业机械设备闲置，利用率较低，出现资源浪费；第三，由于经济收入有限，收入水平较低的农民根本舍不得在农业机械上增加投入，“牛耕地”的现象仍然在很多地区极为常见，造成生产水平下降；第四，农业机械生产缺乏统一的标准，无法保证农产品质量。由于以上问题得不到有效解决，农业机械的推广和应用受到很大影响，导致我国农业发展缓慢。第4章大力推广农机节能减排技术4.1节能减排技术与发达国家差距比较大我国节能减排技术与发达国家之间具有较大差距，主要表现在如下三方面：一是农业机械自身性能差距大。我国农业机械柴油机的平均耗油量比发达国家柴油机平均耗油量约高出30%，因此需要改进柴油机技术，降低油耗，减少排放物。二是农业机械使用条件差距大。我国很多农田的单位面积小、地块多，农业机械在工作中存在柴油资源浪费的现象；机耕道路差，耕地条件不好，农业机械在相对恶劣的环境条件下工作，自然消耗较多能源。三是农机应用管理差距大。我国动力机械与农具配套比例为1:1.5，而发达国家比例为1:3，由此必须优化农机农具配套结构，发挥农业机械的多种作用。4.2农机节能技术面临的问题农业机械节能减排技术的推广是一项系统过程，这一过程是极其复杂的，因而需要较长一段时间才有可能完成。为了大力推广农业机械节能减排技术，必须要解决如下三方面的问题：一是农机节能技术要提高适应性，降低成本，降低操作难度。大中型农机具尽管在北方的作用很大，可是在南方，它的作用却无法施展，因为南方主要为丘陵地区，油菜、水稻等农作物尚未实现精量播种，由于种植结构的差异，免耕技术模式还不能大面积推广开来，因此科技研发机构以及农业机械生产制造企业要联合起来，共同解决以上问题，提高农业机械节能减排技术的经济性、适应性和可靠性。二是要解决推广技术主体的问题。新技术推广初期，基层推广机构要承担起示范、推广新技术的重任，与此同时，要引导和支持农业机械合作社、农业机械大户和粮食种植大户先试行新技术，由他们充当新技术的第一实施者，从而促进新技术的推广与扩散。三是要解决推广应用机制的问题。农业生产中的新技术的推广不仅需要国家政策的支持，而且需要完善的应用保障机制，而且国家有必要以财政补贴的形式为积极推广新技术的农户提供一定的经济支持，从而在一定程度上缓解新技术推广中个人回报率较低的问题。第5章 解决节能减排问题途径农村大部分能源都消耗在农业机械上，因此农业机械的节能减排效果直接关系到农村地区节能减排效果，它对推动农村地区发展的价值显而易见。从当前来看，能源价格接连上涨，能源危机并不是一件遥不可及的事情，因此，我们必须重视节能减排，尤其关注农业机械的节能减排，通过减少能源消耗来降低农机作业生产成本，提升农业机械效率，进而达到增加农民收入的目的。笔者经过深入调查研究，并查阅了大量的参考文献，提出了关于农业机械节能减排的几点建议。5.1加大宣传力度媒体要将节能减排的作用向广大民众进行宣传，加大宣传力度，使全体公民树立起节能减排意识，这样才能将节能减排作为一项长期工作来抓。各种媒体要充分发挥自身优势，向农民宣传农业机械节能减排的重要性，在全民构建节能减排的良好气氛，使人人都形成环保意识和节能意识。重视开展研究调查，了解当前的农业生产能源消耗状况以及节能减排状况，并与当地实际情况相结合，制定具体工作方案。整合各项资源，充分发挥与农业机械相关的各个机构的作用，鼓励这些机构与农业生产机构建立合作关系，共同推动农业机械节能减排工作的开展。5.2优化农机装配结构能源消耗高、排放高的落后的农业机械要及时淘汰，优化农机装配结构。国家农机配置补贴政策对优化农机装配结构具有导向作用，这一政策可以引导农民购置先进的、技术成熟的、安全性高的、节能环保的、适用性强的农业机械，尤其是可以推动大中型多功能复式作业农机装备的推广和应用。仔细排查和监测农业机械的性能状况，并依照相关规定及时淘汰能源消耗高、效能低下的落后农业机械，以便节约能源，减少污染。组织节能行动，引导和鼓励更多的人参与到活动中，如“节能减排，从我做起”行动，可以增强广大人民群众的节能环保意识，同时还能促进农机人员整体素质的提升。另外，要根据节能减排相关规定向广大农民宣传节能技术，大力推广农业机械复式作业，增强农机手及时更换落后的农业机械的主动性，以上措施可以通过制度的形式体现出来。5.3推广节约型机械化技术大力推广节约型机械化技术，如小麦免耕播种技术、玉米机械化收获等，根据农机配置补贴政策积极购买先进、节能、新型农业机械，支持和鼓励农民使用节约型农业机械，认真贯彻落实国家关于节能减排的要求。5.4推广农机化新技术 推广农业机械新技术，如节肥技术、维修技术以及节水技术等。在节能减排技术推广中，要以点带面，逐步扩大节能减排技术的应用范围，与此同时，大力推广机械化新技术，如化肥深施技术、喷灌滴灌技术等，从多个方面降低农业成本，提升农业生产效益，为农民带来更多收入。5.5搞好农机柴油降耗减排工作 与农机检审以及农机检修工作相结合，由农业机械技术人员检测以柴油作为动力的农业机械的耗油情况，并依据农业机械安全监督管理条例和农业机械化促进法检测农业机械是否符合燃油标准、是否达到核定动力以及是否达到气体排放标准等，全面提升机械工作效率，减少能源消耗，降低农业机械一氧化碳和二氧化硫的排放量。第6章 结论 从当前来看，能源问题已经不仅仅是我国所面临的巨大难题，它已经成为全世界共同面对的难