吉林省自然村農業廢棄物能源化問題分析

郗偉東++姚玉生++獨孤昌慧

摘 要：農業廢棄物能源化對吉林省自然村生活用能、循環經濟的發展具有重要意義。吉林省作為農業大省既具有豐富的農業廢棄物，又存在農業廢棄物分布不均特點，同時也面臨著能源化分散式開發效果參差不齊狀況。本文從吉林省自然村及農戶角度分析了農業廢棄物能源化過程中所存在的宏觀問題與微觀問題。通過建立完善的政策體系，可以逐步解決吉林省農村農業廢棄物能源化所存在的各種問題。

關鍵詞：生物能；能源化問題；農業廢棄物；吉林省自然村

中圖分類號：S216 F323 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20160728001

農業廢棄物（指作物秸稈、畜禽糞便，后文簡稱農廢）作為綠色可再生能源具有永續性、戰略替代性等優點。從微觀層面看，其能源化開發不僅可以改善農村環境、提升農民生活環境質量，而且可以增加農民收入、提高農村富余勞動力就業率；從宏觀層面看，既可以優化能源結構、減少化石能源消費及污染，又可以優化農村產業結構、提升農村工業化與城鎮化水平。吉林省是我國主要的農業大省，農作物產量（包括畜產品）在全國占有較高的比例，由此產生的農廢數量巨大。近年來，盡管通過各種利用方式加大了對農廢的綜合利用，但因自然條件、政策導向與支持、農戶稟賦、區域性市場成熟程度等因素的影響，畜禽糞便露天堆放與排放、作物秸稈露天焚燒沒有得到徹底改善。據2014年環保部衛星搖桿檢測秸稈燃燒情況統計數據，吉林省2014年共發生火點470個，每千公頃火點強度居全國首位。

吉林省自然村及農戶對農廢綜合利用，尤其是對農廢的能源化利用存在諸多問題，致使農廢能源化進程較之政策期望目標相差甚遠。

1 吉林省主要農廢縣域分布

1.1 吉林省作物產量與秸稈產量縣域分布

吉林省共有49個縣（市），受到自然因素的影響，中部地區的扶余、榆樹、農安、德惠、公主嶺、梨樹、前郭、長嶺等8個縣域的糧食產量均超過100×104t，產量占吉林省糧食總產量的50%以上，資源密度穩居全國首位。而糧食產量在10×104t以下的縣（市）有15個具體如圖1所示。根據農作物產量估算的作物秸稈產量分布如圖2所示。由圖2可知吉林省中部地區是秸稈主產區，東部地區秸稈產量較小。

1.2 吉林省畜禽養殖與畜禽糞便縣域分布

吉林省畜禽主要品種為奶牛、肉牛（騾、馬、驢等其它大牲畜占比很小）、生豬、羊和禽類（主要為蛋雞和肉雞）。牛和生豬飼養量超百萬頭以上的縣（市）有9個（如圖3所示），其占據吉林省飼養量近2/3。吉林省畜禽糞便年產量超過7600×104t。各縣域畜禽養殖量統計的畜禽糞便量分布如圖4所示。

對比圖3和圖4可知，吉林省各縣域畜禽糞便產量分布與糧食產量縣域分布保持一致。

2 吉林省自然村農廢能源化存在的問題

2.1 吉林省自然村農廢能源化利用狀況

就利用方向而言，吉林省面向農村的農廢能源化利用方向主要包括農戶家庭原始的秸稈直燃、畜禽糞便與秸稈沼氣化、秸稈氣化、秸稈固化。目前，吉林省農戶家庭用做生活用能的直燃秸稈占比超過40%；截止2014年農村家庭戶用8cm3沼氣池數量超過16.5萬戶，年消耗畜禽糞便占年產出量比例不到2%；年秸稈固化消耗秸稈所占比例也不到2%；而年秸稈氣化消耗年秸稈產量微乎其微。

就利用規模而言，吉林省面向農村的農廢能源化開發主要以分散式個體農戶家庭為主，無論是沼氣開發，還是秸稈固化開發，均側重于農戶家庭個體。作為支持政策的財政補貼政策基本是落腳于農戶家庭戶用沼氣池建設。

2.2 吉林省自然村農廢能源化存在的問題

由于吉林省農廢分布存在非常明顯的地域差異，東部和西部地區的農廢密度遠低于中部地區，進行規模化工業化綜合開發利用難度較大；中部地區盡管已經布局了規模化工業化開發，但限于資源收集半徑與運輸成本，仍然存在數量可觀的農廢無法進行規模化開發利用。

2.2.1 宏觀問題分析

2.2.1.1 綜合開發依托對象定位僵化

目前，吉林省面向農村的農廢能源化綜合開發依托對象絕大多數是農戶個體，推進較為廣泛的農廢沼氣化基本上立足于農戶個體。早期面向農戶家庭推廣農廢沼氣化具有一定的示范作用和帶動作用，但隨著經濟發展、環境惡化、能源短缺，政策目標出現了大幅度調整。面向農村的農廢能源化不僅具有增加農民收入、改善農村環境內在要求，而且具有實現循環經濟、生態經濟、節能減排的外在要求。如果仍以農戶家庭為依托對象推進農廢能源化難以達成這些目標。

就農廢能源化而言，自然村具有農戶個體無法比擬的優勢。規模效應，自然村一般有農戶20～40戶左右，可以建設小型沼氣工程、或者小型氣化站，資源投入產出比遠高于個體農戶；資金規模與資金效率，自然村可以采取“政府財政補貼+農戶集資”投建小型農廢能源化項目，通過增加資金規模可以提高資金產出效率；運行維護方便維護成本低，日常運行維護方便，降低維護人員工作負荷；運行維護支出降低，提升農廢源化經濟效果；最后是大幅度增加循環經濟所需農廢能源化副產品，保障循環經濟的開展。

2.2.1.2 綜合利用水平低

農廢能源化是其綜合利用的有效支點，通過農廢能源化支點可以展開農業循環經濟鏈條：通過農廢沼氣化、固化可以生產出沼液、沼渣和鉀肥，實現綠色農業種養殖（農作物環保防蟲、商品豬生態化育肥）；可以在冬季利用剩余能源向溫室大棚供暖，實現東北地區經濟作物冬季生產。

然而，目前吉林省自然村及農戶對農廢能源化利用重點是家庭生活用能的獲取，基于能源化的綜合利用鏈條沒有得到拓展，絕大多數地區循農業環經濟與生態經濟基本停留在口頭。

2.2.1.3 集約程度低，布局不合理

在面向農村的農廢能源化綜合利用方面，吉林省主要以農戶家庭為主，而布局于自然村級的農業廢棄物能源化開發鳳毛麟角，因此就吉林省來看無集約化利用可言。

2.2.1.4 市場化程度低

農廢能源化綜合開發利用全面實現的基礎是市場，單純依賴政府政策和計劃無法達到有效利用的基本目標。目前，吉林省除農安、德惠等中部地區的少數縣市初步形成了農廢能源化交易市場外，絕大多數縣市基本處于自然村內農戶自產自用。

由于交通條件、地理位置、農戶稟賦、信息等因素的限制，單個農戶從事市場交易需要承受高額的交易成本，而以自然村為市場交易主體，不僅可以利用交易規模抵消市場交易成本，而且可以大幅度提升農廢能源化市場的活躍度和效率，促進農廢綜合利用有序、有效推進。

2.2.1.5 技術支撐體系薄弱，資金浪費嚴重

無論是國家層面還是吉林省層面，農廢能源化利用缺乏符合各縣域自然特點與經濟狀況的發展模式，導致各種資源和資金的巨大浪費。吉林省所處東北地區冬季寒冷干燥，而且東部地區屬于高寒地區，對農廢能源化綜合利用技術工藝要求高。據粗略估算，從20世紀70年代興起的小型水泥沼氣池至今，由于氣候（冬季凍裂、漏氣、效率低等）與工藝不成熟導致吉林省30多年來損失達14.4億元。其最重要的原因就是缺乏技術及技術支持體系。

農廢能源化綜合開發利用是一項利用多種技術與工藝的系統工程。無論是農廢沼氣化、秸稈氣化、秸稈固化，還是能源化衍生出來的綠色肥料制備、綠色防蟲、溫室大棚采暖都需要一定的技術工藝支撐。盡管吉林省內多數縣市成立了旨在推廣農廢能源化的專門機構（農環站、生物質能源辦、新能源開發服務中心、農村能源技術服務站），鄉鎮政府也在農技站設立了生物質能源管理職能，但是自然村農業廢棄物能源化綜合利用需要的技術工藝是多維的、多層的，單靠政府相關部門無法支撐農廢能源化發展重任。縣市生物質能源化管理與服務機構自身不僅缺乏技術力量，而且人員短缺，無法承擔技術支持和支撐；鄉鎮農廢能源化管理職能多數掛靠現有的農技站，而站內人員多數屬于農業種養殖方面的技術人員，盡管部分人員接受一定的農廢能源化技術培訓，但與農廢能源化綜合利用所需技術要求尚有較大距離；農廢能源化綜合利用需要一系列技術工藝，而現有政府相關管理與服務職能分散于不同部門，缺乏統一協調。

2.2.1.6 政策均衡性差

就產業引導角度而言，現行政策體現出來的是兩頭大中間小特點：政策提倡農廢規模化與工業化利用；提倡農戶個體進行農廢能源化利用；而以自然村為對象的農廢能源化鮮有提及。2014發布的《吉林省發展生物質經濟實施方案》明顯突出了這種政策傾向。該方案提出的發展方向是“液體燃料主要發展方向是纖維素乙醇、丁醇、生物柴油、航空燃油等產品；氣態堅持規模化產業沼氣與分散式農村戶用沼氣相結合，突出發展車用生物天然氣方向；固體成型燃料主要發展顆粒燃料、城市鍋爐供熱、大型生物顆粒燃料熱/電/乙醇工廠”。該方案在發展內容上又重點突出了生物質液體燃料工程、氣體燃料工程和固體燃料工程的規模化：193萬t纖維素乙醇、80萬t纖維素ABE（丁醇、乙醇、丙酮混合體）、140萬t生物汽柴油、50萬t航空燃油、30萬頭以上養殖場生物質氣、50萬t以上生物質固體燃料。

就政策配套性而言，現有政策僅僅是伴生于國家財政補貼的地方財政補貼政策（主要是經濟性的財政補貼政策、免費培訓戶用沼氣池日常維護管理人員），以及衍生于招商引資的某些政策傾斜（這些政策又主要是面向入駐的企業），而關于自然村的農廢能源化綜合開發利用的技術政策、產業政策、市場建設、財政金融政策尚未形成；現有政策缺乏配套性措施，很多涉及農廢能源化的地方政策駐足于政策層面，而承擔政策解讀與實施的配套性措施難覓蹤影。

2.2.1.7 地區間發展不平衡

吉林省中部地區自然村農廢能源化開發水平遠高于東部與西部地區自然村，長春地區的農安、德惠、榆樹、九臺等縣域，近幾年興起以自然村為單位的秸稈顆粒化開發，僅農安一地，就建立上百條秸稈顆粒化生產線，形成年產20萬t固體顆粒燃料生產規模。東部地區因農廢源密度遠低于中部地區，且其林業資源豐富，農戶對農廢能源化開發積極性不高。西部地區是吉林省濕地、草原覆蓋最為集中的地區，雖然其農廢資源密度高于東部地區，但因氣候較中東部惡劣，農戶生活用能傾向于化石能源，對農廢能源化的積極性較低。

2.2.2 微觀方面存在的問題

2.2.2.1 認識程度低，技術消化能力差

絕大多數自然村地處偏遠、交通不便，農戶接受中等以上教育程度的比例極低，其信息渠道狹窄閉塞，直接導致農戶對農廢能源化綜合利用缺乏認識、對較為復雜的技術工藝難以掌握消化；同時，由于東北地區農戶普遍有貓冬的習慣，使其形成固有的惰性，其導致農戶缺乏接受新技術新工藝的積極性。

2.2.2.2 能源化效果不明顯

吉林省多數自然村農廢能源化最普遍的模式是農廢沼氣化，但受自然條件、技術工藝、農戶稟賦等因素的限制，沼氣產量不穩，尤其是沼氣池冬季產氣量過低甚至不產氣，影響農戶家庭日常生活，致使部分農戶放棄。

2.2.2.3 經濟效益不顯著

吉林省東部地區和西部地區農廢資源密度、自然條件均劣于中部地區，這些地區農戶通過農廢能源化帶來的經濟效益不明顯。由于農廢資源密度相對較低，導致了較高的生產成本和交易成本，大幅度拉低了農廢能源化凈收入，由于能源化效果不明顯，能源替代所帶來的節支不突出。

2.2.2.4 交易成本高

資源密度、交通條件、地理位置等因素對自然村從事生農廢能源化的交易成本具有非常大的影響。吉林省東部地區和西部地區的自然村遠離中心城市，其無論是在交通運輸條件、買賣代理條件，還是在信息搜尋方面都推高了農廢能源化交易成本。

2.2.2.5 家庭稟賦差異大

自然村是從城市邊緣逐漸向外分布，那些遠離城市、地處山區、林區、草原的自然村中農戶家庭稟賦較之鄰近城市的自然村存在較大差異，人力資本投資低，導致勞動力素質低下；農戶家庭資本積累緩慢，土地回報率低、自然環境較為惡劣。農戶家庭稟賦差異導致了農廢能源化難以由點到面鋪開。

3 提升吉林省自然村農廢能源化水平政策分析

3.1 技術政策

3.1.1 建立以自然村為對象的技術支撐與支持體系

由于自然村較之農戶個體具有諸多優勢，面向自然村的農廢能源化是農村未來的發展趨勢。自然村級農廢能源化綜合開發無論在生產規模上，還是在循環利用上都不同于農戶個體，只有建立完善的技術支撐體系才能保障村級農廢能源化綜合開發利用目標的實現。就支撐內容而言，該體系包括不同類型農廢能源化技術支撐體系、能源化副產品梯級利用技術支撐體系；就支撐類型而言包括設備設施等硬件支撐體系和技術服務與技術培訓軟件支撐體系。

3.1.2 鼓勵開發適應于吉林省不同地區的設備與技術

鼓勵吉林省內科研院所、機械設備制造企業等機構研發適用于東部與西部地區自然狀況與自然村特點的農廢能源化綜合利用的小型設備設施與技術。

3.1.3 鼓勵開發符合循環經濟要求的聯產技術工藝

較之我國南方地區，東北地區四季分明、冬夏差異巨大，確保冬季農廢能源化聯產聯用面臨較為復雜的技術工藝挑戰。因此要鼓勵吉林省內科研院所、大型機械設備制造企業等實力較強的機構研發符合循環經濟要求的副產品梯級開發、聯產聯用的技術工藝。

3.2 經濟政策

3.2.1 完善政府財政補貼政策體系

為了彌補現行財政補貼政策具有的兩頭大中間小的缺陷，要出臺以自然村為對象的農廢能源化綜合開發的財政補貼政策，增加自然村級農廢能源化綜合開發財政投入水平，提升財政資金投入產出效率。

3.2.2 完善技術工藝研發財政投入政策體系

由于農業類技術工藝研發缺乏所謂科研上的“高大上”特點，導致科研院所等研發機構投入過少，甚至不愿對其進行投入。因此，要從政府角度出臺農廢能源化技術工藝研發財政支持政策，增加農廢能源化綜合利用研發投入，設立農廢能源化綜合利用研發基金、人才引進與培養基金。

3.2.3 完善金融稅收政策體系

多數自然村地處偏遠，經濟落后，自身缺乏一定的資本積累。要完善金融稅收優惠政策體系，對村級農廢能源化開發實行貼息或低息貸款、稅收減免，進而降低村級農廢能源化成本，提高邊遠農村農廢能源化積極性；要完善社會資本和民間資本進入村級農廢能源化開發引導政策，通過提高資本回報率促使資本流向農村農廢能源化綜合利用。

3.2.4 建立并完善適應于偏遠地區生農廢能源化交易市場

農村農廢能源化單靠政策的支持與推動難以取得有效發展，只有使其市場化才能健康發展。由于偏遠地區受交通運輸條件、信息等因素影響較大，難以自發形成農廢能源化交易市場。政府應該面向偏遠地區著力搭建農廢能源化交易平臺、完善交易機制、降低交易成本，從而促進農村農廢能源化產品順利進入市場。

3.3 公益服務政策

3.3.1 建立長效技術服務與培訓體系

通過政府出資在市、縣、鄉建立3級技術服務與培訓體系，市級技術服務機構主要承擔技術服務協調、資源配置，縣級技術服務機構主要承擔政策落實、項目建設、技術人員培訓，鄉鎮技術服務機構主要承擔技術服務人員管理、設備設施日常維護、技術咨詢與指導。

3.3.2 完善農廢能源化公共服務購買機制

由于面向農村農廢能源化是一項系統工程，該過程所需的公共服務種類繁多，諸如面向自然村的農廢能源化項目設計、評估、技術工藝選型、副產品聯產聯用層級布局、項目施工等，政府無法也不可能逐一滿足。因此，建立并完善農廢能源化公共服務購買機制，引進專業機構，可以促進農村農廢能源化綜合利用科學發展。

4 結束語

吉林省農村農廢能源化綜合利用存在很多問題，既有宏觀方面的問題也有微觀方面的問題，而這些問題的產生均與自然村相關聯。因此，以自然村為農廢能源化綜合利用載體，不僅可以擴大農廢利用規模，而且也可以提升農廢綜合利用效率，進而推動農村循環經濟的發展。