中國沼氣工程發展現狀與展望

文│郝先榮（農業部科技教育司）

中國的養殖業發展迅速，對農村經濟的發展起到了非常大的作用，中國肉類總產量達到了世界第一，畜牧業標準化和規模化養殖水平也不斷提高，生豬規模化養殖比例已經達到了61%，蛋雞規模化養殖比例達到了79%，奶牛達到了42%。雖然規模化養殖比例很高，但散養還是占了很大比重。2009年散養生豬年出欄3.4億頭，占總出欄數的52.78%，即生豬畜禽糞便的排放有一半以上來自散養。

養殖業的快速發展帶來了一些環境問題，尤其是畜禽糞便的排放會造成污染。因此，根據目前中國養殖業情況和畜禽糞便排放情況，因地制宜、宜小則小、宜大則大的推廣戶用沼氣工程、小型沼氣工程、中型沼氣工程、大型沼氣工程乃至特大型沼氣工程是非常好的一種糞便處理解決方法。

在20世紀70年代之前，中國沼氣發酵原料的來源以秸稈為主；進入上世紀80年代以后，則開始以畜禽糞便為沼氣發酵的主要原料。目前，中國沼氣原料進入了多元化時代，包括畜禽糞便、農作物秸稈、蔬菜廢棄物、外來物種等都可以作為沼氣發酵的原料。

◎沼氣工程原料來源

一、中國沼氣工程發展現狀

1.政策法規初步建立。在中國頒布的有關法律法規中都對發展農村沼氣作出明確規定。如在《中華人民共和國農業法》《中華人民共和國農業技術推廣法》《中華人民共和國可再生能源法》《中華人民共和國節約能源法》和多個地方法規中都對發展農村沼氣做出了明確規定。

2.管理體系日益完善。建立健全了全國農村沼氣管理推廣服務體系。目前，全國已經形成了比較完善的從中央到地方的管理與推廣、研究與開發、培訓與質檢體系，從業人員4.1萬人，同時培養了一支27.59萬人的農民技術員隊伍，有了良好的工作基礎。

◎農業部大力推進多層次、全方位的對外合作

3.標準體系逐步形成。通過加強基礎研究，不斷開展技術創新，農村沼氣標準體系不斷完善。目前，由農業部歸口管理制定的有關沼氣的標準共45項。

4.資金投入顯著增加。據統計，“九五”期間，中央財政對沼氣工程的投入只有5541萬元，“十五”期間投入就達到了35.34億元。2006年到2010年底，國家已投入212億元用于沼氣工程建設，可見國家對此的重視程度，每年投資力度非常大，2006年投入25億元，2007年投入25億元，2008年投入60億元，2009年投入50億元，2010年投入52億元。

5.國際合作廣泛開展。我國農業部在農村沼氣方面大力推進多層次、全方位的對外開放，積極拓展雙邊和多邊技術合作領域，相繼與聯合國開發計劃署、聯合國糧農組織、全球環境基金、世界能源理事會、亞洲開發銀行、世界銀行、歐盟、東盟等多個國際組織和荷蘭、美國、德國、英國等國家，開展了富有成效的合作。

重點國際合作項目有：中-荷“促進中國西部農村可再生能源綜合發展應用合作項目”（2003—2007年），在甘肅、四川、湖北和湖南4省7縣14個村實施，荷蘭政府無償援助530萬歐元；亞洲開發銀行一期戶用沼氣貸款項目（2003—2008年），在山西、河南、湖北和江西4個省實施，亞洲開發銀行提供貸款3312.1萬美元；亞洲開發銀行二期大中型沼氣工程貸款項目，計劃從2010年開始在5個省實施，亞洲開發銀行將提供貸款8000萬美元；世界銀行中國新農村生態家園富民工程貸款項目，貸款1億美元，在廣西、云南、安徽、重慶實施。

二、建設成就

農村沼氣建設成效顯著，目前，全國沼氣用戶已超過4000萬戶，沼氣工程7.27萬處，其中：大型沼氣工程4631處（單體裝置容積300立方米以上），中型沼氣工程2.28萬處（單體裝置容積50～300立方米），小型沼氣工程4.53萬處（單體裝置容積20～50立方米）。形成的年節能能力相當于2400多萬噸標準煤，減排二氧化碳5000多萬噸，減少COD排放76萬噸。

1.農村沼氣健康穩步發展。近年來，中國出臺了一系列促進農村沼氣發展的指導性文件。特別是2008年年底以來，農村沼氣已列入國家應對國際金融危機、擴大內需、振興經濟的一攬子計劃。經過多年的建設與發展，農村沼氣發展進入了建管并重、多元發展的新階段。農村沼氣建設數量不斷擴大、投資結構不斷優化、服務體系逐步健全、沼氣功能進一步拓展、沼氣產業迅速發展，取得了顯著成效。農戶家建成沼氣池后生產生活條件得到了大大的改善。

2.農村沼氣服務體系逐步健全。農村能源服務體系建設逐步加強，已有省級實訓基地7個79人；縣級服務站755個4597人；鄉村服務網點79177個13.64萬人，服務農戶2299萬戶。

3.農村沼氣清潔發展機制（CDM）項目開發取得實質性進展。首次開發了戶用沼氣CDM方法學。中國專家自主開發的戶用沼氣CDM方法學，即：“農戶/小規模農場農業活動中的甲烷回收方法學”，已獲得CDM執行理事會的認可。并且，中國已成功注冊兩個沼氣CDM項目。一是2009年2月19日，湖北恩施戶用沼氣CDM項目成功注冊。 包括8縣3.3萬沼氣農戶，年核證減排量5.84萬噸二氧化碳當量。每戶年平均獲得減排收入174元。其中：60%發給農戶， 18%用于技術服務，22%用于監管。

二是2009年4月27日，山東民和牧業股份有限公司沼氣工程CDM項目成功注冊。該項目建設了2.64萬立方米（8×3300立方米）沼氣發酵裝置，年可減排溫室氣體8.68萬噸二氧化碳當量，年獲得減排收入700萬元。買方為世界銀行。

三、沼氣工程介紹

1.以戶用沼氣為紐帶的能源生態模式。

（1） 南方“豬沼果”能源生態模式。以農戶為基本單元，利用房前屋后的山地、水面、庭院等場地，建設畜禽舍、沼氣池和果園等幾部分，同時使沼氣池的建設與畜禽舍和廁所三結合，構成養殖-沼氣-種植三位一體的庭院經濟格局，形成生態良性循環，增加農民收入。

◎南方“豬沼果”能源生態模式

（2）北方“四位一體”能源生態模式。中國北方比較寒冷，而沼氣發酵需要基本的溫度條件，所以在北方地區建設沼氣工程必須采取增溫保溫措施，由此總結出了北方“四位一體”能源生態模式。在農戶庭院內建日光溫室，在溫室一端地下建沼氣池，沼氣池上建豬舍和廁所，溫室內種植蔬菜或水果。該模式以太陽能為動力，以沼氣為紐帶，將種植業和養殖業相結合，形成生態良性循環，增加農民收入。在沒有條件建設溫室的地方，豬圈應建成暖圈，達到保溫增溫的效果。

（3）西北“五配套”能源生態模式。中國西北地區干旱缺水，必須首先解決農民生產生活用水問題，所以簡單地說，西北“五配套”能源生態模式是由沼氣池、廁所、太陽能暖圈、水窖、果園灌溉設施等五部分配套建設而成。沼氣池是西北“五配套”能源生態模式的核心部分，通過高效沼氣池的紐帶作用，把農村生產用肥和生活用能有機結合起來，形成以牧促沼、以沼促果、果牧結合的良性生態循環系統。

2.大中型沼氣工程發展現狀。工程建設數量在穩步推進，技術工藝不斷提高，綜合利用效益明顯，運營模式逐步成熟，大中型沼氣工程標準體系逐步完善。

通過多年的推廣工作，形成了很多大中型沼氣工程的推廣模式。在此，以浙江省為例，介紹四種典型發展模式。

模式1—能源生態循環模式。進料：糞尿全部進入沼氣發酵池；特點：產沼氣多，產沼肥多，形成小區域良性循環，要求配套的沼肥土地消納面積較大。模式1實例：紹興福景達養殖公司。

模式2—能源生態利用模式。進料：畜禽糞污采用干濕分離。特點：沼氣產量少，需要配套有機肥加工設施，沼液沼渣可以全部得到綜合利用。由于養殖與種植面積不配套，目前浙江省80%以上畜禽場采用此模式。模式2實例：杭州正興牧業公司。

模式3—能源生態綜合模式。進料：糞尿全進或部分進。夏季用電用肥高峰時，采用糞尿全進，多產沼氣用于發電，沼液作為有機肥，其他季節采用干濕分離。特點：對管理要求相對較高，綜合利用效益顯著。模式3實例：金華佳樂乳業有限公司。

模式4—能源生態環保模式。進料：畜禽糞污采用干濕分離。特點：鮮豬糞進行高效有機肥的生產，沼液經后續好氧處理達標排放或用做農灌水等，運行費用高，管理難度大，適用于沒有用肥條件的養殖企業。模式4實例：金華加華種豬有限公司，由于所處地理位置較為特殊，不能有污染物外排，當沼液不能完全利用時進行深度處理達到環保排放要求。

3.大型沼氣典型工程。如：北京德青源、山東民和牧業、內蒙古蒙牛、海南羅牛山、陜西中小型沼氣工程等。

北京德青源1萬立方米大型雞糞沼氣發酵工程，采用了國際上最先進的沼氣技術，同時，進行了很多技術創新，現在運行良好，正在計劃建設二期工程。一期工程年處理雞糞7.74萬噸，污水10萬噸，建成4座3000立方米主發酵罐，2150立方米干式儲氣柜等，安裝了2臺奧地利顏巴赫公司生產的1063千瓦沼氣發電機組。同時，還建了1座5000立方米二級發酵/沼液儲存罐，年可回收尾氣2000立方米，計劃為周邊500戶農民供氣，已供氣300多戶。二期1萬立方米沼氣工程計劃以秸稈為主要發酵原料，產生的沼氣經提純凈化后為延慶縣39個村莊的1.01萬戶農民提供生活燃氣。

山東民和牧業2萬立方米沼氣發電工程的處理能力為雞糞500噸/天，污水500噸/天；沼氣產量達1000萬立方米/年；沼氣發電裝機容量為3兆瓦；沼氣發電量為2000萬千瓦時/年；每年減排溫室氣體8.5萬噸二氧化碳當量。它是目前國內最大的農業沼氣發電工程，也是國內首個完成CDM交易的農業沼氣發電項目。它同樣采用國際上最先進的技術，進行了大量的技術創新。

◎海南羅牛山2000立方米沼氣工程

海南省沼氣工程發展非常好，因地制宜開展戶用沼氣和大中型沼氣工程建設，沼氣普及率非常高，運行情況良好，使用率幾乎達到100%。海南省大中型沼氣工程建設始于20世紀80年代，以治理開發利用橡膠污水為主，逐漸發展到畜禽養殖場、淀粉廠、糖廠、屠宰加工廠及農副產品加工廠的污水。海南省累計建設大中型沼氣工程1085處，總容積4752.3萬立方米；累計集中供氣農戶達4.85萬戶；累計建設沼氣發電工程98處，總裝機容量為4600萬千瓦，年形成發電量1679萬千瓦時。

四、存在問題

我國的沼氣工程建設方面還存在技術推廣與新技術開發之間不協調，建設速度與管理服務之間不協調，地區之間的發展不平衡的問題，還需進一步改進。

五、下步設想

1.資源潛力。中國農業廢棄物資源豐富，進一步開發利用潛力巨大。主要包括：畜禽糞便、農作物秸稈、蔬菜廢棄物。

（1）畜禽糞便。目前，中國每年畜禽糞便實物量約為30億噸，理論上可以產生1.29萬億立方米的沼氣。

（2）農作物秸稈。中國農作物秸稈理論資源量8.2億噸，可收集資源量6.87億噸，其中廢棄及直接焚燒2.15億噸，進一步開發利用潛力巨大。

（3）蔬菜廢棄物。全國每年蔬菜總產量為61.82億噸，其中產生的各類蔬菜廢棄物高達4億多噸，占總量的6.5%。這些廢棄物也可作為很好的沼氣發酵原料。

2.發展思路。按照“鞏固成果、優化結構，建管并重、強化服務，綜合利用、提高水平”的思路，以增加沼氣用戶為目標，加大投入，強化管理，提高質量，創新機制，重點建設戶用沼氣、小型沼氣、大中型沼氣，大力發展沼氣服務與科技支撐體系，試點開展沼氣高值利用，推進農村能源清潔化、低碳化，充分發揮農村沼氣在應對氣候變化中的作用，促進現代農業發展和農村生態文明建設。

3.建設原則。因地制宜、業主自愿；統籌兼顧、突出重點；優化布局、集中連片；保證質量、注重效益；科技創新、強化服務。

4.工作重點。

（1）開展技術創新，大力推進節能減排。一是穩步發展戶用沼氣。農村戶用沼氣項目基本建設內容為戶用沼氣池，因地制宜同步實施改圈、改廁、改廚。推廣新技術新材料新工藝，強化服務體系建設，積極促進戶用沼氣建設與循環農業發展有機結合，提高沼氣綜合效益。在有條件的地區，鼓勵發展以秸稈為原料或以秸稈、糞便和有機生活垃圾為混合原料的戶用沼氣，促進農村沼氣向原料多元化方向發展。二是積極推動大中型沼氣工程建設。加強管理，完善后續服務機制；提高沼氣工程自動化控制技術水平；積極開展秸稈沼氣試點，完善混合原料沼氣發酵技術；大力開展沼肥深加工技術試點；開展沼氣高值利用試點；推進沼氣工程設計標準化、施工規范化和設備成套化研究與示范。

（2）加大培訓力度，提高管理服務水平。堅持以人為本，采取多種方式，加大培訓力度，建立健全技術高超的施工隊伍、科學規范的設計隊伍和保障有力的管理隊伍，提高整體工作水平，確保農村沼氣健康穩步發展。

（3）加強國際交流，學習借鑒國際經驗。繼續加強與有關國際組織和國家的合作，借鑒交流國際農村沼氣發展政策、先進技術和管理經驗，開展全方位的技術交流與合作。（根據5月28日在中美養殖場廢棄物處理與資源化利用技術交流會上所作報告整理）