規模畜禽場沼氣工程經濟效益評價與存在問題研究

摘要 集約化畜禽養殖場沼氣工程是一項提供清潔能源、減輕環境污染、潛力巨大的生物質能源工程。以電能和石油液化氣2種替代能源為參照，采用成本效益法對300 m3沼氣工程項目進行了效益評價。結果表明，該項目財務凈現值>0，財務內部收益率>投資機會成本，投資回收期<9年，項目經濟效益顯著。同時對該產業發展面臨的問題進行了分析，并據此提出了具體的對策建議。

關鍵詞 沼氣工程；經濟效益；評價

中圖分類號S181.3文獻標識碼A文章編號0517-6611（2014）29-10269-03

作者簡介陳明波（1981-），男，河南平頂山人，碩士，從事農業生態環境保護與農村能源研究工作。

隨著我國農村社會生產生活方式的轉變，農村以家庭為主的分散式養殖方式正在向集中養殖小區和規模化養殖場發展。集約化的養殖提高了生產效率，對養殖業的發展起到了巨大推動作用，但產生的糞污過度集中，嚴重污染了周圍環境。沼氣產業以農業廢棄物和生活垃圾為原料，生產沼氣提供生產、生活用能，通過厭氧發酵產生的沼渣和沼液可用于農業生產，減少環境污染，實現種養業的良性循環[1]。國家一直以來高度重視沼氣產業的發展，農業部于2000年推出了“生態家園富民計劃”，并與之配套在各地開始建設生態家園富民工程[2]。各地根據自身的資源狀況和農業生產特點，形成了各具特色的沼氣綜合利用模式。清潔發展機制（Clean Development Mechanism，CDM）是《京都議定書》規定的3種靈活機制之一，即發達國家與發展中國家通過項目合作應對氣候變化。隨著京都議定書的生效，CDM作為一種基于項目的發達國家與發展中國家“雙贏”的合作機制[3]，為我國規模養殖場實施沼氣工程帶來了新的機遇。目前國內已有多篇基于CDM 的農村沼氣工程經濟效益評價的報道[3-6]。但由于動物糞便管理開發成為CDM 項目的難度較大，目前中國只有3 個與動物糞便管理有關的項目在CDM 執行理事會獲得注冊[4]。基于此，筆者從生產實際出發，在不考慮項目CDM效益的前提下，以揚州市300 m3中小型養殖場沼氣工程為例，利用能源效益替代法以財務凈現值（FNPV）、財務內部收益率（FIRR）、動態投資回收期（N）等項目效益核心評價指標為標準對規模畜禽場沼氣工程經濟效益進行了技術評價[7-10]，并分析討論了目前沼氣工程建設存在的問題，以期為農村沼氣產業發展提供參考。

1規模畜禽場沼氣工程項目投入產出分析

農村沼氣工程項目的實施，不但可以實現農業廢棄物的變廢為寶，生產可再生的清潔能源，而且可作為實施循環農業的紐帶，通過沼渣沼液的還田利用，構建“養殖業-沼氣-種植業”的循環農業模式。現以 300 m3沼氣工程為例對規模畜禽場沼氣工程項目進行效益分析。

1.1工程投資運行費用

1.1.1 建設費用。包括主要建、構筑物（原料預處理池、厭氧發酵罐、儲氣柜、配套設施等）建設費用91萬元；污水發酵系統主要儀器設備購置費用（污水提升泵、脫硫塔、管道閥門及配件、沼氣鍋爐及沼氣余氣利用裝置等）30萬元；項目建設其他費用（基本預備費、工程設計、監理費等）9萬元。共計130萬元。

1.1.2 原料費。發酵原料主要為養殖場畜禽糞便，由于畜禽糞便在沼氣發酵過程中損失很少，沼氣工程運行原料費用忽略不計。

1.1.3年管理維修費。主要包括沼氣工程運行管理人員工資、正常維護保養、配件更換等費用，共計6萬元。

1.2產出效益

1.2.1 能源效益。農村沼氣的發展，能夠有效地減少養殖場原煤、石油液化氣、電力等商品能源以及薪柴、秸稈等非商品能源的消耗。300 m3 的沼氣工程平均年產可實際利用沼氣54 750 m3（取容積產氣率0.5 m3/d），沼氣熱值為20 935 kJ/m3 ，取沼氣利用設備熱效率為60%[2，11]，計算得300 m3沼氣工程年實際可獲得熱量687 714 750 kJ。目前揚州地區農村生活炊事用能多為電能和石油液化氣，該研究選取電能和石油液化氣產出等量熱量的費用支出的平均值作為衡量沼氣工程年能源效益的依據，結果見表 1。

1.2.2 種植業效益。 沼渣和沼液統稱為沼肥，經過沼氣發酵處理的沼肥，一方面抑制和殺滅了大部分有害病菌和蟲卵，同時又富集了養分。比如，沼渣的有機質含量為40%～60%，含全氮10%～20%，全磷0.4%～1.2%，全鉀0.6%～2.0%[12]；此外沼液內還含有激素類物質，能刺激作物生長，同時具有抑制細菌、病蟲害發生的作用，可以減少農藥的使用量。年豬存欄3 000頭養殖場實施300 m3沼氣工程后平均日處理豬糞污17.7 t，沼渣、沼液年產量6 000 t 左右；沼渣、沼液作為養殖場業主農田肥料，年可節約肥料費用12萬元。

1.3規模畜禽場沼氣工程項目各項財務指標

1.3.1 財務凈現值。 財務凈現值是考察項目在計算期內盈利能力的主要動態指標，其表達式為：

1.3.2 動態投資回收期。 動態投資回收期是在考慮資金時間價值的前提下，投資項目回收投資所需的時間，通過計算從項目投資之日起，用項目各年的凈收益的現值將全部投資的現值收回所需的期限的長短來判斷投資項目風險大小。其計算公式為：動態投資回收期（N）=累計凈現金流量開始出現正值的年份數- 1+（上年累計凈現金流量的絕對值/當年凈現金流量）=9-1+（5.16/9.92）=8.52（年）。

1.3.3 財務內部收益率。財務內部收益率（FIRR）指項目在整個計算期內各年現金流量現值累計等于零時的折現率，它反映項目所占用資金的盈利率，是考察項目盈利能力的主要動態評價指標。其表達式為：

式中，FNPV為財務凈現值；CIt為第t年的成本；COt為第t年的收益；n為項目運行年限；FIRR為財務內部收益率。

財務內部收益率根據財務現金流量表在Excel中運用函數IRR求得為16.1%。

2規模畜禽場沼氣工程效益分析結果

以揚州農村地區使用較多的電能和液化石油氣作為參考燃料，取沼氣工程正常使用年限為15年，基準收益率10%作為評價標準，規模畜禽場沼氣工程項目各項財務指標的計算結果表明：工程的財務凈現值為47.98萬元，為正值收益；內部收益率為16.1%，高于10%的基準收益率；動態投資回收期為8.52年，回收期稍長。各項指標表明，該項目財務凈現值、內部收益率指標良好，經濟效益顯著，但投資回收期稍長。

規模畜禽場沼氣工程建設不僅為養殖場業主提供了清潔的可再生能源和優良的有機肥料，而且在生產沼氣過程中處理了養殖場畜禽糞便及沖洗廢水，有效地減少了養殖業廢棄物通過自然堆漚方式產生的溫室氣體排放，改善了農村生態環境。該研究把沼氣的能源替代效益和沼渣沼液作為有機肥施用節約的化肥、農藥購置費用作為計算沼氣工程收入的來源，但在具體的工程實踐中，只有部分規模畜禽場沼氣工程業主配套擁有相應的消納沼肥的農田、果園、蔬菜基地等。許多沼氣工程業主以養殖業為主，沼肥的農田使用主要依賴周邊農戶，實踐中由于沼肥在運輸和施用上的不便養殖場周邊農戶付費使用沼肥的意愿并不高。同時，沼肥每天連續產生與作物施肥季節性存在矛盾，因此實踐中部分沼氣工程業主免費把沼渣沼液提供給農民進行農田的施肥和灌溉。在投資回收期本已稍長的情況下，缺少了沼肥的經濟收入，導致了部分沼氣工程后期運行經濟效益弱，甚至缺乏盈利能力。因此，在目前政策環境下，規模畜禽場沼氣工程想要發揮良好的經濟效益，工程業主必須配備足夠消納沼肥的自有農田，以沼肥代替化肥節約種植業生產成本，提高“三沼”經濟附加值，實現種養業相互促進、協調發展。

3規模畜禽場沼氣工程存在的問題

3.1“三沼”綜合利用工作有待加強葉小梅等對江蘇省21處大型沼氣工程運行情況調查研究發現，大多數沼氣工程由于上網發電困難，沼氣用途單一，所產沼氣均用于養殖場自身的生產生活用能，大量多余的沼氣被白白浪費[13]。徐慶賢等對福建省養殖場沼氣工程調查中發現，有近82%沼氣工程所產沼氣實際利用率低于30%，其余沼氣均排空，增加了溫室氣體排放[14]。實踐中部分沼氣工程所產沼渣沼液沒有充分利用，而是隨意排放到了池塘溝渠中，造成了環境的二次污染。

3.2沼渣沼液安全施用工作有待加強沼氣工程所產的沼液沼渣作為肥料大量用于農田，其安全性不容忽視。工程實踐中，許多養殖場沼氣工程排放的沼渣沼液中糞大腸菌群等致病菌數量還未達到《畜禽養殖業污染物排放標準》（GB 18596-2001）等國家及行業標準規定的限定值，沼渣沼液施入農田后存在病原生物污染問題。另外，受飼料和獸藥的影響，沼肥中除了營養組分外，還存在重金屬、農藥殘留物等問題[1]。

4 結論與建議

規模畜禽場沼氣工程項目在做好“三沼”綜合利用的條件下，項目財務凈現值、內部收益率等各項指標良好，具有良好的經濟效益。但在具體工程實踐中，只有部分規模畜禽場沼氣工程業主配套擁有相應的消納沼肥的農田、果園、蔬菜基地等。許多工程業主主要從事養殖業，沼肥免費提供給農民進行農田施肥和灌溉，缺少沼肥的經濟收益，導致了沼氣工程后期運行經濟效益弱，甚至缺乏盈利能力。沼氣工程除具有內在的經濟效益外，還具有環境效益和社會效益等外部效益。而隨著農民生活水平的提高及健康意識的增強，農民對優美良好生活環境的訴求越來越高，沼氣產業處理農業廢棄物、生產可再生清潔能源、改善生態環境的作用將越來越受重視。因此，探索新的發展思路，嘗試新的工程補貼政策，成為農村沼氣建設的當務之急。為此，應該著重做好以下幾個方面的工作。

4.1轉變發展思路，突出沼氣工程建設的社會公益性從表面看，沼氣工程是養殖場業主為了解決養殖場糞污的問題建設的糞污處理工程，具有純個體物品的屬性，但是在保證我國肉類糧食供給安全和農村優美生態環境的大背景下，沼氣工程建設帶有較強的公益性質。因此，應把推廣和使用沼氣技術作為農村環境整治、節能減排的公益性工作來抓，引入市場機制，借鑒德國等歐洲國家的財政補貼制度，建立基建補貼與沼氣終端產品價格補貼相結合的補貼方式。通過立法等方式，建立用氣價格補貼或者發電價格補貼標準[15]。通過政策引導，營造開發利用可再生清潔能源、保護農業生態環境的良好政策氛圍。

4.2做好“三沼”綜合利用工作，發揮沼氣產業在循環農業中的紐帶作用做好“三沼”綜合利用是規模畜禽場沼氣工程具有良好的經濟效益的前提基礎，沼氣工程項目在調研立項時應同步考慮配備與養殖場規模相當的吸納沼渣、沼液的農田。不斷探索“豬—沼—果”、 “豬—沼—菜”、 “豬—沼—魚”等適合各地實際的循環農業模式，延長沼氣產業鏈條，在農業生產過程中減少資源、物質的投入量，減少廢棄物的產生排放量，以實現農業經濟和生態環境“雙贏”。

4.3做好“三沼”安全使用，避免環境二次污染針對當前沼氣工程運行中存在的沼氣空排、發酵產物可能對環境造成二次污染等問題，在項目規劃實施過程中認真做好二級發酵罐、沼氣余氣燃燒火炬等配套設施建設工作，大力推廣多級氧化塘技術，避免“三沼”可能對環境造成的二次污染[16]。

參考文獻

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