中国沼气产业化

3.3　中国沼气产业化

3.3.1　沼气产业化的含义和特征

2010年5月在北京举行的中国畜牧业展览会上，德国农业协会（DLG）为推进中国生物质产业发展进程，首次将“沼气产业化”展览引入中国畜牧业展览会。并与中国畜牧业协会联合举办了中国国际生物质能源论坛暨展览活动。凭借强大的国际影响，DLG邀请到欧美等国家的沼气企业组成沼气展览团，集体造访中国。这些企业的主要业务覆盖了整个沼气产业链，从沼气生产、除杂到发电，为中国观众呈现出全面而又丰富的国际沼气理念与技术。

2009年2月在位于徐闻县的湛江农垦三和酒精厂的两个绿色“魔罐”旁边的沼气管点火口，出席庆祝三和TLP快速高效厌氧发酵系统工程启动仪式的有关领导和专家教授，兴致勃勃地点燃了手中的火把。此举也点燃了湛江市今后可将大量的蜂蜜（甘蔗制糖副产品）制酒精产生的废水（简称糖蜜废水），化为宝贵的资源，从而实现沼气产业化的希望。

所谓“魔罐”，指的是三和TLP快速高效厌氧发酵系统工程的废液发酵系统罐。它的神奇之处在于：罐里装载着的糖蜜废水，经过TLP技术发酵处理后，可达到无害排放标准，并增加了有效微生物的含量，成为周边甘蔗和菠萝等作物的土壤理想的有机液肥。同时，还可以产出大量沼气生物能源。这种沼气有别于通常所说的农用沼气，它既可以就地代替燃煤等燃料，也可以经提纯，压缩后像天然气和液化石油气那样，由管道或气瓶输送和装运，方便地应用。因此，专家提出了“沼气产业”的概念。

三和TLP快速高效厌氧发酵系统工程项目，目前在全省尚属首个。该项目技术，是由广西必佳生物工程公司和中国农业大学生物质工程中心合作，在日本专利的基础上引进创新，研发成功的技术。项目工程计划分两次建设，第一期工程于2008年5月开工建设，2010年1月15日竣工，2月1日初试运行。目前日产气4300m³。下一步，在有机负荷和沼气产出量达到设计值后，计划引进改造技术，进行大批量生产沼气。

湛江市地处南亚热带北缘，降雨量充沛，以甘蔗为原料的制糖业一直是一大支柱产业，利用糖蜜废水发展沼气产业前景广阔。

能源危机，燃料紧缺和国家补贴沼气建设是迄今我国沼气发展的动力，然而在新的形势下，沼气产业如何进一步发展？农民如何走上富裕之路？农业如何实现现代化？已成为迫切需要解决的问题。于是沼气走产业化经营道路，和农业一样成为人们的共识。那什么是沼气产业化呢？有人把沼气产业化归结为“规模化生产＋企业化管理” 、“产—供—销一条龙”等说法。然而这种说法只是现象而已，不能普遍用来指导我国沼气的产业化转变。从本质上讲，沼气产业化是具有生产集约化和管理规范化、经营企业化和科学化、产品规格化和标准化三个基本点。

生产集约化和管理规范化是沼气发展的动力。任何现代产业都必须在竞争中求得生存和发展，首先是生存，连生存都无以保证何谈发展，沼气业也不例外。我国沼气在技术水平和管理水平，质量水平和效益水平以及解决结构方面还比较粗放，而且入世以来的事实，将使它面临前所未有的世界范围的竞争。不容乐观的是我国沼气产品价格很少有竞争优势（一口6m³的塑钢沼气池现行价1500元），非国家补贴60%，大多数农户才会接受。如隆德县2005年在光联村引进5个塑钢沼气池，因价格昂贵厂家没能开成现场推广会。虽然有些沼气产品还可以出口，然而许多却是以牺牲劳动者利益为代价的。由于许多农民缺乏企业化意识，往往在生产成本中不计入自己为维持现代人体面生活而应得的报酬，也不计入培养下一代（劳动力再生产）的费用，更不计入参加生老病灾保险所需要的基金，甚至牺牲了自然环境，因而以低廉的，从某种意义上讲是亏本的价格，与别人竞争，最终摆脱不了贫困的处境。

我国沼气产业所面临的处境是：解决我国能源供给不足和环境污染比较严重的机遇，利用城市垃圾废水、林业废弃物及农村生物质资源发展沼气产业，科学地把能源问题和环境问题结合起来系统地解决这两个方面问题的最佳选择。而我国沼气产业面临着发酵过程机理尚待进一步明确和研究，沼气设备及制造业比较落后、尚未形成产业的规模化、下游产品的开发利用程度不够等挑战。沼气生产增加只能靠生产资料投入，必然会加大生产成本。降低生产成本必须扩大经营规模，即推进沼气规范化建设和管理。集约化生产（当然是具备生产沼气条件的地区）。也只有这样，才能使现代沼气技术推广手段有用武之地，发挥作用，提高效率，保证产品质量。

经营企业化是现代农业也是沼气业发展的基本条件。目前，农民之所以解决了增产问题，却增收得十分艰难，颇大一个原因就是农民缺乏经营意识和市场营销素质。这在大西北农民更为突出。早在人民公社化时期，那些走村串乡的货郎多是南方人氏，改革开放以来，他们转向经营的观念快得多，在不足20万人口的隆德就有好几处家私城，都是浙江人氏。近年他们合资办起了营销厂，形成了产业化优势。有一河南眼镜女货郎王知音，她现在有两处眼镜营销店，生产、加供、销售一体化，技术上不断创新，具有产业化优势。而大西北人迟迟树不起经营观念。但也不乏其转向经营快的，神林辛平的辛有为，原是一县建筑工程的包工头，随着西部开发，退耕还林工程实施，他回家将15亩退耕地全种果树梨和杏等，2005年仅杏子销售收入7000元。农民无论从他的社会存在，还是解决地位看都应该首先是一个经营者，其次才是生产者。农民一般不被雇佣，不领工资，但拥有自己的土地和生产资料，和企业一样，经营的好坏是产业发展最关键的要素，这一点在农业生产能力进入供过于求的时代尤显重要。发达国家的农民历来把经营能力视为合格农民最重要的基本素质。

我国农民正是因为经营意识淡薄，市场营销知识的匮乏，所以虽然有着世界上少有的优秀农业生产的传统和技能，却总是摆脱不了贫困的羁绊。长期以来对农民只重视技能培训（而且土地承包以后就根本组织不起农民）而缺乏经营、销售、管理知识的教育，是我们农业教育的一大失误。无论是科技下乡，还是农民培训班，甚至培养农业专业人才，过去都忽视了农民需要和最基本的知识——产业经营知识的普及，应尽快从根本上抓好这件有意义的大事。

产品标准化和规格化是沼气产业的基础。沼气产业化是生产方式方兴未艾的变革过程，除了要求企业化经营、集约化生产等条件外，产品的规格化、标准化是其重要特征和基础。

所谓规格化是对产品的内在使用性能和档次的要求，和工业产品一样要有着物件的规格。如沼气池密封涂料的要求内容有：外观；固体含量；亲和性；贮存稳定性；密封性（参渗性、空气渗透率）；耐腐蚀性（耐碱性、耐酸性）；耐热度。

沼气产品标准化是对产品品质的要求，它是对品质的保证。如用于沼气生产的工业产品质量包括基本特性要求和功能特性要求。基本特性指：如沼气脱硫器外观应平整、光滑、无毛刺，无有损外观的缺陷。结构应能密封，易固定，在使用更换脱硫器时应易于装卸，沼气进出流动应在脱硫器中不缺路。脱硫器的填充结合面及进出气口内壁应光滑、无毛刺，接头处应有密封垫，密封垫应有弹性并耐磨等。功能特性指：材质要求，脱硫器应使用耐压≥10kPa压力，并耐腐蚀的材料制造。脱硫器壁厚＞2cm，不得有明显气孔、裂纹等缺陷，不得使用再生塑料等。沼气副产品如沼液、沼渣在加工成成品出售时应具一定的规格和标准标签。

3.3.2　中国沼气产业化的若干条件

（1）我国沼气将步入产业化时代

2010年首届“中国国际气体能源峰会暨生物天然气产业国际高峰论坛”新闻发布会上，与会专家表示，沼气产业化规模化发展时代即将来临。据介绍，截止2010年10月，中央以投入240亿元发展沼气，每年有140亿m³的沼气生产能力，相当于我国天然气产量的16%，国家能源局副局长吴吟在“中国能源战略与‘十二五’能源发展论坛”上曾表示，“十二五”期间消费比例翻番，由目前占能源消费结构比重4%左右提高到8%。中国将加大煤层气、页岩气、城市垃圾沼气等常规气体能源的开发力度。加强天然气储备体系建设，发挥价格杠杆调节作用，确保天然气稳定供应。

中国燃气协会秘书长迟国敬表示，各种生物质制气、垃圾制气都将成为未来天然气的有效补充。目前国内的沼气发展主要为分散式农户经营，向产业化方向转型是沼气的未来之路。

（2）产业化发展有利于保证能源安全

我国是世界上沼气发展速度最快、建设规模最大、涉及人群最多的国家。根据农业部的统计，截止2009年年底，已在养殖户养殖小区、企业化养殖场，建设多种类型的沼气工程5.6万多处，形成了每年140亿m³沼气的生产能力，为低碳经济和节约减排发挥了不可替代的作用。

目前沼气正面临着城乡统筹、农业结构大调整以及农村大量劳动力向城市和工业转移的大趋势，对此，中国沼气学会秘书长李景明认为：“中国的沼气应该逐步走向产业化发展的道路，应该逐步实现城乡统筹发展的模式，从而使沼气可以向更大规模、更多领域、更高效益发展，也可以为改善我国的能源结构，保证我国能源结构安全做出更大贡献，对环境保护和新农村建设发挥作用。”

沼气开发利用不仅能解决农民炊事问题更重要的是把沼气资源从原来的农村推广到城市，用于工业利用和汽车燃料。目前，沼气的来源不仅有牲畜粪便，还有秸秆资源、垃圾资源等，已进入到一个新的增长和发展阶段。

专家介绍，2.5kg秸秆可以生产1m³沼气，一家农户有2亩地的秸秆，就可以供应一家一年的沼气。尤其是我国华北平原和东北地区焚烧秸秆一直为人诟病，如果这些秸秆可以成为产业化沼气的原料，这将对环境治理增加农业收入都有益处。

依据国家规划，到2020年沼气生产能力将达到440亿m³。中国农村能源协会沼气专家委员会主任屠云璋表示，沼气产业化、规模化、规格化生产，要有规模效益才能稳定地发展。

据统计，中国的沼气总生产能力是900亿m³。这对替代天然气具有重要作用。

3.3.3　加快农村沼气产业化发展的必要性

（1）加快农村沼气产业化发展是应对入世的客观要求

我国加入世贸，融入世界经济循环，农产品质量安全和农民增收客观上要求，农业生产必须有较好的生态环境和农业资源的多层次利用，要积极推进农业结构调整和优化。农村沼气建设为农业结构调整提出了一种崭新的发展模式，能较好地利用农业资源，拉长了产业链，不仅具有经济效益、社会效益，而且具有生态效益。为了应对入世的挑战，必须加快沼气产业化发展的步伐。

（2）加快农村沼气产业化发展是实施农业产业化经营的内在要求

改革开放30年来，我国农村改革发展取得了巨大成就，农业产业化作为农业和农村经济发展的一种生产经营模式，已被社会所公认，并取得了显著的经济效益和社会效益。农业产业化是当代农村改革与发展的战略抉择，农村沼气建设也自然寓于其中。根据农村沼气发展现状，必须以市场为导向，把沼气建设与市场需求有机结合，加速沼气产业化进程，逐步实现沼气建设专业化、商品化、社会化是必然的发展过程。

（3）加快农村沼气产业化发展，是发展循环经济的需要

禽畜粪便，污水既是污染源，也是可再生能源资源，通过实施沼气工程，将这些废弃物转化为沼气，沼气可用于炊事、发电、照明，利用沼气生产下脚料沼液、沼渣优质高效肥料种植花卉、果树、蔬菜，沼液又作为畜禽、鱼类饲料添加剂，是发展绿色生态农业最好的肥料。加强农村沼气产业化建设，发展“绿色种植业——优质有机肥——绿色农业”生态循环经济模式是农牧业生产发展的最佳模式之一，沼气产业化可以有利地促进循环经济健康发展。

（4）加快农村产业化发展，是建设社会主义新农村的重要举措

农业效益低，农民增收缓慢是制约当前农村经济持续发展的主要因素。农村沼气产业化发展可以在解决群众生活用能的同时，带动生态养殖业发展，能提高农产品产量和质量，优化农业产业结构，帮助农民开辟增收致富门路，增加农民收入，改善农民生产生活条件和环境卫生状况，是推动社会主义新农村建设的重要举措。

3.3.4　沼气产业化亟待解决的两大问题

必须解决材料、质量、使用寿命等工业发展方向，才能进行长期的产业化发展。

新形势下如何搞好农村沼气建设：

以沼气为纽带的新农村能源建设，是加强农村基础设施建设，改善农村生态环境，建设节约型社会和发展农村循环经济的重要途径。但是，在近年来的实践中，沼气的发展遇到了不少亟待解决的问题，也还存在着不容忽视的问题。具体概括起来就是“三重三轻”即：重建设轻服务，重使用轻管理，重能源轻效益。这在一定程度上来说抑制了沼气建设发展的速度，延缓了沼气发展的进程。怎样加快农村沼气建设的步伐成为发展农村沼气建设的重要问题。通过近年的实践和项目的建设，笔者认为产业化发展、专业化施工、物业化管理、综合性利用是加快农村沼气发展和加强沼气后续管理的必由之路。

产业化发展：一是要把沼气生产、畜牧养殖业、绿色生态种植业实行捆绑式发展，形成以沼气为中心的特色产业，促进农村养殖业、种植业良性循环发展。二是整合资金，加大投入。如卫生改厕、水利改水、村间改道、环保建设等项目资金实行捆绑使用，多渠道筹措沼气建设资金，形成发展沼气的新优势，解决沼气建设资金不足的问题，充分发挥沼气建设的优越性。

专业化施工：加强对施工单位的技术质量监督。组建一支合格的沼气建设施工队伍，条件成熟一个建一口，确保建池成功率100%，使用合格率100%，真正把沼气建设成为“民心工程” 、“德政工程”，确实让老百姓得实惠。

物业化管理：创新农村沼气建设运行机制。一是把沼气纳入单位和个人考核的目标。二是按照市场经济的原则，加强农村沼气服务体系网络建设，把具备一定实践经验的农民技术工组织起来，通过进一步专业技术培训、考核、发证、持证上岗，逐步完善沼气后续管理，做到购买配件不出乡，沼气池维修不出村，解决沼气用户的后顾之忧。综合性利用：沼气生产已从过去单纯的能源发展涉及现在的种养、仓储和保鲜等多方面，要以沼气建设为纽带，全面提升沼气的综合利用效益。尊重农民的意愿，抓好综合利用的典型，做到学有榜样，做有示范；加强沼气配套种、养、加工技术的培训，充分发挥沼气的综合利用效益。

目前农村沼气发展中需要解决的问题：

一是，沼气池建成后不及时填料，空池置放影响发展；二是，少数用户只使用，不管理，致使沼气池不能持续产气不能长期利用；三是，安全知识和维修管理制度宣传不到位、后期管理跟不上，一些遇到故障用户得不到及时解决。这些问题直接影响到沼气事业的健康发展，有待于在物业管理，社会化服务，产业化发展方面的探索和尝试中不断解决。

沼气后期管理着重要抓好的几件事：

沼气工程从选址、定位、建池、填料、发酵、产气到维修，管护和沼气产品的综合利用，是一个复杂的系统工程。要抓好健全有力的组织机构，严格有序的管理制度和切实有效的运行措施。

首先，在健全组织机构上，要充分调动农户积极性，实现沼气事业自我管理，自我发展。在县、乡、村三级组建沼气协会，各级协会运行故障的排查维修，分工明确，责任到人。三级协会上下相连，左右相通，形成一个较为完善的服务网络。由于沼气协会产生于农民群众之中，是一个群众性自我管理、自我服务的组织，沼气运行中一些故障和问题能够及时发现，及时反馈，及时处理，加之易损易耗配件用品的定位供应，可极大地方便群众。

其次，制定严格有序的管理制度。沼气协会在中后期管理中要充分发挥行业管理作用，细化中后期管理和服务工作，职责落实到分管领导、技术人员和用户身上；制定沼气技工工作守则和奖罚制度；针对部分沼气用户管理使用沼气知识不足的实际，制定沼气用户学习考试制度，对不认真学习，考试不及格的沼气用户，采取上门督促，集中培训的办法，推广沼气知识。从而规范管理人员和沼气用户的行为，对沼气项目运行管理，平稳发展起到保证和推动作用。

再次，在沼气的运行管理中，要“强化三支队伍、巩固两个阵地、攻克一个难点” 。

强化三支队伍。一是建立农村沼气推广队伍。以农村能源服务或推广站为依托，吸收县、乡技术骨干，成立沼气项目实施组。实施组人员须参加沼气技术培训班，系统掌握建池、发酵、安装、管理、综合利用等方面知识，成为一支指导沼气建设的骨干队伍；二是发展壮大沼气技工队伍，选优青年农民技工参加职业技能培训学习，沼气协会对当地技工实行统一管理、统一调度、统一定薪，对责任心强，技术全面的技工优先聘任为所在项目村的长期沼气管理技术员；对责任心不强，不按规程办事的沼气技工实行黄牌警告，实行淘汰制。三是培养一支永不出村的维修管理队伍。在项目村村干部、沼气技工、示范户中选择热爱沼气事业，愿为百姓办事的积极分子，对其在基础理论、技术实践等方面加以系统培训，确定为沼气管理员，每人负责200～500多个沼气用户，为用户宣讲安全使用、维护管护、综合利用知识，并提供必需的易损易耗配件，随时为农村的沼气用户提供优质及时的维修服务。

3.3.5　把农村沼气做成大产业的必要措施

做大农村沼气产业化的必要措施必须从以下诸方面采取：

（1）抓好农村沼气服务体系建设

开发利用沼气是一项技术性较强的工作。要尽快建立健全沼气技术服务体系，加大对技术人员、管理人员和沼气用户的技术培训力度，普及沼气开发利用知识，结合职业技能鉴定，培训一批懂技术会操作的农民技工，真正做到农户想建有人指导，农户想学有人培训，出现问题有人服务。以配备专用沼气出料设施为带动，选择群众建设积极性高的乡村，组建群众性自我服务组织，推进沼气服务体系建设。将沼气服务体系建设与沼气发展协调推进。坚持“政府引导、多元参与、方式多样”和“服务专业化、管理物业化”的原则，逐步建立起以市级技术实训基地为依托、县级服务站为支撑、乡村服务网点为基础、农民服务人员为骨干的沼气服务体系，为沼气用户提供优质、规范、高效、安全的服务，巩固沼气建设成果。使农村沼气建设逐步走向专业化施工、产业化发展、物业化管理和社会化服务的新机制。

（2）制定优惠政策，多渠道筹集资金

建立扶持沼气建设的长效机制，加大财政扶持力度。市县两级都要把沼气建设列入政府财政预算，每年拿出专项资金予以扶持。同时积极向国家争取建设项目和资金，帮助和扶持农民发展沼气，促进沼气产业化发展。坚持“谁投资、谁受益”的原则，充分发挥农民、企业等投资主体的作用，鼓励农民积极投资投劳发展沼气，逐步建立起“财政投一点，农民筹一点，银行贷一点”的多渠道投入机制。

（3）加强质量管理，提高服务水平

质量管理是沼气产业化发展的关键因素和根本保障，为保证工程质量和产品质量，在认真执行农村能源质量标准的同时，加强项目管理。一是对农村沼气建设实行职业准入制度。从事沼气池建设的技术员，必须获得“沼气生产工”职业资格证书，做到持证上岗。组织专业队伍承包建设，按合同管理，施工队要包建设、包质量、包建后服务。二是在沼气管理上，实行“一户一卡”和责任追究制度。每个沼气池建成后，承担建池任务的技术员要在卡片上签名以示负责，谁的工程出了问题由谁负责解决。安全使用常识要发到各户，张贴到醒目的位置。沼气池资料录入微机，实现规范化管理，提高服务水平，真正把好事办好，让群众满意。

（4）注意实效，实施典型带动

要按照统筹安排、突出重点的原则，先重点后一般，实施沼气产业化经营模式的典型带动。要科学规划布局，选择部分群众积极性高、经济条件好的乡镇、村，集中使用扶持资金，加强技术指导和服务，大力推广沼气、沼渣、沼液的综合利用技术，建成典型示范点，通过典型的示范辐射作用，提高沼气的综合利用率，推动沼气产业化健康发展。

（5）积极推动沼气建设向规模化、集约化发展

要结合农业结构调整和农业产业化发展，积极推动沼气建设向规模化、集约化发展，促进沼气产业化经营。一是以畜禽养殖场和农副产品加工厂为载体，以污染治理和有机废水处理为重点，建设大型沼气工程，为农户集中供气，并积极开展沼气发电，沼渣、沼液制作高效有机肥等综合利用技术示范推广。二是以农村养殖小区、养殖大户为依托，以粪便污水和废弃物再生利用为重点，联户共建大中型沼气池，通过管网分户计量使用，降低建设成本，提高综合利用效率。三是积极培植沼气产业生产经营龙头企业，加强商品沼气池、沼气发电、沼液生物农药、沼渣生态有机肥等新技术、新产品的研发，拉长沼气产业链，带动“种、养、产、加、销、贸”一体化产业化发展。

3.3.6　沼气产业化未来前景

21世纪以来，在缓解能源、环境危机的双重压力下，可再生、低污染性的生物质能日益受到世界各国的关注，而其中的沼气能源，由于其分布广泛、建设成本低、综合效益显著、适合农村等特点，更是成为国家能源建设和社会主义新农村建设中优先发展的重点。

中国的沼气建设起步于20世纪五六十年代，经过几十年的曲折发展，终于迎来了快速发展的良好态势，并具备了加快发展的基础。至2006年年底，全国农村户用沼气总数已达到2200万户，已有8个省区户用沼气保有量超过100万户。沼气建设带来显著的综合效益，为用户提供清洁能源，保护生态环境，改善农村脏乱差的环境卫生状况和农民生活条件，并改善农产品质量，增加农民收入。

中国沼气资源丰富，市场需求巨大。预计到2015年中国主要农作物秸秆产量将达到9亿t左右，其中约一半可作为农业生物质能的原料。预计到2015年，中国规模化养殖场畜禽粪便资源的实物量将达到32.5亿t，约可产出沼气1950亿m³，相当于替代标准煤3.1亿t。另外，中国城市垃圾和生活污水也潜藏着丰富的沼气资源。2020年，中国沼气开发量将达到270亿m³，是2000年的4倍之多，年增长率为9.1%，大大超过化石燃料（煤、油气）的增长速度，相当于2122万t标准煤量，也就是约3000万t原煤的数量。总之，中国沼气的开发和利用大有可为。沼气产业化具有广阔前景。