沼氣能技術成果在農村推廣應用研究

◆文│淮南情報所 葉曉煌 吳湘婷

隨著資源緊張和環境破壞日趨加重，世界范圍對開發利用新能源的呼聲越來越大。為實現這些目標，中國政府在極力推進經濟結構合理轉型的同時，還加大對生物質能、太陽能、風能和地熱能等新能源的利用和政策引導。由于生物能利用的技術成熟、資源相當豐富，因此許多農村已開始借助于沼氣工程開發和利用生物質能。

近年，農村對沼氣能的利用已不斷加強，但利用過程也存在許多問題。這些問題如果不被解決，將對農村規模化、高效利用生物質能產生巨大阻礙。因此農村沼氣能技術成果推廣應用的相關問題值得深入研究。

加大農村沼氣能技術成果推廣應用的理由

沼氣能的利用原理

沼氣是有機物中的碳化物、蛋白質、脂肪等在一定的溫度、濕度、PH的厭氧環境中，經過沼氣細菌的發酵作用而生成的一種可燃氣體。沼氣發酵過程可分化為液化、產酸和生成甲烷（CH4）三個階段。控制沼氣發酵的主要因素有：需要豐富的沼氣菌種、保持嚴格的厭氧環境、選用適宜的發酵原料配比、選定適宜的干物濃度、選定適宜的發酵溫度。

加大農村沼氣能技術成果推廣應用的理由

農村秸稈資源豐富。中國農村地域廣闊，且農業生產過程可產生大量作物秸稈、材草及樹木枝干。除極少部分被用于家畜、家禽的飼料外，這些資源大部分被用于日常燒飯、甚至被直接在田里焚燒，或被隨意拋棄。這必然產生一些問題：日常燃料利用效率低、浪費多，直接焚燒會導致浪費、環境污染、交通事故，被拋棄會導致更大浪費。這都為沼氣能推廣應用提供了保證。

農村養殖業不斷發展。近年由于糧食價格較低、而經常性氣候異常也影響糧食產量，這導致農民種糧積極性下降。相反，全國很多地方以家庭為單位、幾家聯戶或企業化運作的家禽和家畜等養殖越來越廣泛。過去，養殖業產生的大量垃圾排泄物被隨意拋灑、堆放，不僅影響環境、污染水源和空氣，也導致資源浪費。沼氣工程既可消除這些問題，又可較好利用新能源。

農民收入有所提升。1978年以來，農村土地家庭承包曾提高農業收入。后來，東部地區改革開放使大量農村人流向城市，并形成影響深遠的“打工潮”。打工使農民在農業之外獲得較高收入。這一切正好為沼氣工程建設奠定一定的貨幣基礎。

農村面貌需要改變。收入提升后，農民紛紛建房。但由于缺乏科學規劃和監管，農村房屋建設普遍混亂。再由于生活、生產方式限制，因此各地農村雖然富裕，但垃圾堆放無序、生活環境雜亂、水污染情況仍然嚴重，“臟、亂、差”面貌非常明顯，生活質量不高。借助于沼氣工程、水資源利用，可改變農村落后面貌。

碳減排和能源節約日益迫切。由于世界范圍大量使用化石能源，不僅導致能源緊張，也導致二氧化碳（CO2）高排放和環境污染。為實現碳減排和環境保護，利用新能源已成迫切選擇。在中國，大量的農村人口必然消耗很多資源和能源，這也會增加城市能源壓力。因此在農村推廣應用沼氣能越來越重要，也非常可行。據算，一口8m3的沼氣池，全年產生的沼氣可解決3～5口人10～12月生活燃料，節省燃煤超2000kg。

沼氣能工程利于生態農業。沼渣、沼液中含有30%～40%的有機質，10%～20%的腐殖酸，豐富的氮、磷、鉀和微量元素以及氨基酸。沼渣可改良土壤、培養地力、提高作物質量和產量；沼液可減少病蟲害，降低農藥使用和生產成本。據算，若每口戶用沼氣池每年大換料兩次，利用沼液、沼渣，每年可提供沼肥10t，替代化肥150kg，提高作物效益5%以上。因此，發展生態農業也需要沼氣工程。

農村沼氣能技術成果推廣應用中存在的問題

中國沼氣工程建設速度有所提升。截至2009年，各地累計推廣沼氣用戶3507.03萬戶，年產沼氣124.08億m3。規模較大的沼氣工程累計5.69萬處，年產沼氣9.17億m3。但是，對比各地農村家數，農村沼氣工程所占比重還非常低；而且多局限于一家一戶，聯戶和企業化運作很少。農村沼氣能利用存在不少問題，具體如下：

普及面不廣，技術和資金不足

近年雖然在農村沼氣利用有所增加，但總體占比仍很低。截至2009年各地農村生活用能中沼氣能占比為1.87%，比秸稈（30.79%）、煤炭（30.60%）和燃氣（12.84%）低很多，沼氣能應用的普及面不廣。

其次，由于種種原因使專職技術服務人員不足，而文化程度和年齡限制也使農民對沼氣能利用及后續管理技術掌握不夠。結果是技術制約使農民要么不愿建沼氣池，要么因為管理不善而不愿繼續使用沼氣池。而農民間的口碑往往影響其他農民積極性。

再次，農村沼氣建設按照“一池三改”（一口沼氣池，改廚、改廁、改圈）標準，戶均投資需3000～3500元。其中，國家補助800～1200元，農民需自籌2000多元。這對困難家庭有難度。資金困難不利于建沼氣池和“三改”，加上技術、宣傳和習慣等原因，致使農村沼氣工程沒有得到最大推廣與普及。

缺乏規模效益，用途單一、具有季節性

農村大規模沼氣工程不多，沼氣池建設以農戶為主。由于一家一戶人畜少必然限制家庭沼氣池充分發揮作用，也會制約建設意愿。近年農村養殖業不斷增多，但沼氣工程建設沒有同步。這必然導致養殖垃圾被隨意排放、環境污染和有機物不能被充分利用。據查，2008年前安徽省規模化養殖場有1800家，而處理畜禽糞便的大中型沼氣工程僅106家，這使糞便任意排放，污水中含有大量的氮、磷、懸浮物、致病菌，水體有害物質超標12～20倍，富營養化嚴重。

其次，戶用沼氣池只能滿足家庭燃燒的需要，這致使沼氣池沒有充裕的甲烷用于發電和對外商業化出售而用途單一，這不利于農村規模化利用沼氣能。這應是將來沼氣工程的方向。

再次，沼氣菌發酵一般在22～600℃范圍內，溫度越高，效率越高。一般分為高溫（47～550℃）、中溫（35～380℃）和常溫（22～280℃）。由于農村普遍采用常溫發酵，所以季節性溫度過低可能影響甲烷產生。這必然對沼氣工程的推廣和普及帶來負面影響。

農村沼氣能技術成果推廣應用的對策研究

加大宣傳

沼氣能利用范圍不廣的首要原因是宣傳不到位，沒有得到廣泛認可。為此需加大對沼氣能利用的宣傳力度：首先從政策層面重視沼氣利用。中國已制定出《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006～2020年）》和《全民科學素質行動計劃綱要（2006～2020年）》，為此可據上述綱要和《關于加強國家科普能力建設的若干意見》精神，加大農村對沼氣能利用的宣傳，使各級官員和群眾意識到沼氣能的意義、重要性。其次，健全沼氣能技術利用宣傳和推廣機構。充分發揮其對沼氣能技術推廣應用的宣傳，更好實現沼氣技術下鄉。再次，建立考核機制。通過獎勤罰懶，可使各級機構人盡其責，更好地實現沼氣能技術的推廣應用。

培養人才

技術人員不足也影響農村沼氣工程推廣。為此，需加強人才培養。首先，可加大對各級部門的人才培養，使更多的人掌握沼氣利用技術，以實現推廣應用和普及。其次，借助于送科技下鄉的隊伍進行人才培訓，使更多農民掌握沼氣利用和管理技術。再次，加大對聯戶或企業化利用沼氣的人才培養，為規模化利用積累人才。需要注意，在人才培養時，既要注意利用太陽能加溫等手段解決季節制約問題，還要注意利用沼渣、沼液實現生態農業良性發展。

拓寬資金渠道

資金不足也是制約沼氣能技術推廣應用的重要因素。沼氣池建設需要資金，由于總體收入不高和政府資金支持力度小，使農民熱情不高。所以要加大資金支持。需要注意，加大資金支持必然導致各級政府資金壓力。為此，可從兩方面做起：一是拓寬財稅渠道。拓寬政府傳統的財稅或信貸渠道，借助于證券市場、高額外匯儲備、彩票、資源稅及房地產相關稅賦籌集。二是拓寬市場化資金渠道。借鑒公用事業項目建設的手段實現農村沼氣工程建設的創新。具體手段有PPP、BOT、TOT、BT及風險投資。這些方式既可解決政府資金壓力，又可解決沼氣工程資金不足。其難點是最后階段要解決好工程的歸屬權。

改革運作模式

一家一戶模式不利于沼氣能利用產業化、企業化，不利于更好發揮經濟、社會和環境效益。將來農村沼氣能工程應走規模化道路。具體可分步進行：首先，在養殖業不發達地區，可先采取聯戶建設、管理和利用沼氣能工程，以有利于發揮產氣、用氣和管理。其次，在養殖業有一定發展或農村城鎮化住宅規劃比較發達的程度上，可建設大型沼氣能工程、并采取企業化、產業化運作與管理，在服務于本地燃料要求的基礎上，可對外出售或利用沼氣能發電，以實現更好的效益和更大的利潤。最后，充分利用當前證券市場，結合風險投資等手段，待連續多年盈利等條件成熟時在中小板、創業板上市。這樣不僅可因為能獲得更大效益和容易退出而對風險投資者有更大吸引力，而且可通過募集更多資金使沼氣能企業和產業更好發展。當沼氣能利用成為發達的朝陽產業時，不僅有利于經濟結構合理轉型，也有利于實現節能減排。這樣既可促進環境保護、資源利用，又可在國際范圍爭取碳減排的政治主動權和經濟定價權。