北京市大中型沼氣工程典型商業模式淺析

張慧智， 時 朝， 李 紅， 李文超， 史殿林

(1.北京市農林科學院 農業信息與經濟研究所， 北京 100097； 2.北京市農林科學院 植物營養與資源研究所， 北京 100097； 3.北京市農業局， 北京 100029)

北京市大中型沼氣工程典型商業模式淺析

張慧智1， 時 朝1， 李 紅2， 李文超2， 史殿林2

(1.北京市農林科學院 農業信息與經濟研究所， 北京 100097； 2.北京市農林科學院 植物營養與資源研究所， 北京 100097； 3.北京市農業局， 北京 100029)

大中型沼氣工程已經成為北京市沼氣產業發展的主要形態。文章在全市沼氣產業發展現狀普查的基礎之上，概括了北京市沼氣產業發展過程中形成的多種生產建設模式和商業化運營模式；并以北郎中沼氣工程為例對其成本-收益進行分析，研究表明，北郎中氣-肥聯產、村級專業化團隊管理的商業模式取得了良好的生產效益，具有較好的推廣應用價值。

北京； 沼氣工程； 產業化； 商業模式； 成本-收益分析

全球的沼氣產業經過多年發展，已經形成多種商業模式，其中歐美國家的沼氣產業商業模式發展最成熟，主要形成了以德國、英國、丹麥和美國為主的熱電聯產模式(CHP) 、瑞典和瑞士等國的車用燃氣模式、以及管道天然氣模式等[1-2]。我國沼氣產業起步較晚，但是近年來發展迅速。據農業部發布的數據，到2013年底全國共建成規模化沼氣工程超過10萬處，農村沼氣生產總量約160億m3。盡管沼氣總產量得到很大提升，我國沼氣產業商業模式仍然單一，以戶用沼氣和農村炊事燃氣利用為主；沼氣發電、氣肥聯產等模式在全國范圍內有多處試點，但是與產業化生產尚有一定距離[3]。隨著全球能源危機日益突出，生物質能源開發利用逐漸提升至國家戰略發展機制層面，沼氣產業化發展成為必然趨勢。創新沼氣產業商業模式，培育形成沼氣戰略新興產業，將有助于開創我國沼氣產業發展新局面。

北京市是我國沼氣產業發展較好的地區，經過了70、80年代郊區農村戶用小型沼氣池推廣應用時期、90年代至2000年初的中小型沼氣工程建設時期、2006年后規模化沼氣工程迅速發展時期3個階段，沼氣產業化發展已經具備一定基礎[4]。北京市農業局的摸底調查顯示，到2014年底北京市共建成93個大中型沼氣工程，其中51個沼氣站常年保持正常運行，沼氣日生產能力超過500 m3的氣站15座，大中型沼氣工程已經成為北京市沼氣產業發展的主要形式。受原材料及其來源、工藝技術、市場需求、建設資金、經營管理主體等因素影響，北京市大中型沼氣工程形成了多種生產、經營模式，本文將從沼氣產業化生產建設模式和商業化運營模式兩個方面，分別進行探討。

1 北京市大中型沼氣工程產業化生產建設模式

1.1 德青源氣-熱-電-肥聯產、高品質民用生物燃氣模式

德青源農業科技股份有限公司2007年投資建成以純雞糞為原料的沼氣熱-電聯產并網工程，2012年投資建成綠色燃氣戶用壓縮天然氣(CNG)沼氣工程，探索出雞糞-熱-電-氣-肥聯產綠色發展模式。該項目每年向國家電網供電1400萬度，為當地1萬多家農戶提供壓縮高純天然氣276萬m3；每年回收相當于標煤4500噸的余熱，生產1萬噸固態有機肥和8萬噸液態有機肥，每年減排CO2約8.4萬噸，是我國最大的農業清潔發展機制項目之一。公司正在尋求未來高純壓縮天然氣車用、商用發展的渠道。

圖1 德青源氣-熱-電-肥聯產生物燃氣模式示意圖

1.2 北郎中、西柏店氣-肥聯產模式

北郎中沼氣工程于2002年開始建設，共建成日生產能力2200 m3的沼氣工程3期、年生產能力2萬噸的有機肥廠1座，目前每年可生產有機肥1萬多噸，逐步形成了氣-肥聯產、自負盈虧的良性發展機制。西柏店村已建成日生產能力2020 m3的沼氣工程與年生產能力2萬噸的有機肥廠；充分利用村內種養業資源，通過可再生能源技術的優化組合，形成了以沼氣池為紐帶的“豬-沼-肥-菜”能源生態循環農業模式，實現了種養經濟高效化、園區生產有計劃、園區環境清潔化、農民致富生態化的循環發展。

圖2 氣-肥聯產沼氣工程系統示意圖

1.3 留民營7村聯供集中式能源供應站模式

留民營是我國率先實施生態農業建設和研究的試點單位，以沼氣為紐帶的農業廢棄物資源化利用已歷經了30余年的發展歷程。目前已經建成總發酵容量1900 m3的沼氣工程，并配套鋪設了90公里的沼氣輸配管線，為留民營、靳七營、竇營、白廟、趙縣營、鄭二營和沁水營7個村1690戶居民提供管道沼氣，七村聯供工程總投資2381萬元。經過多年建設，留民營村已形成以沼氣工程為紐帶的“養殖場-沼氣站-蔬菜基地-農戶”循環聯動的農業廢棄物資源化高效利用模式與現代農業模式。

1.4 禮賢奧天、海華云都資源能源循環利用農業生態園區模式

北京海華云都生態農業有限公司依托密云縣規模最大的奶牛養殖廠建成日產沼氣1200 m3的沼氣站，逐步建成“奶牛飼養-沼氣生產-園區供氣、供暖、供電-沼渣、沼液有機肥還田-青玉米種植-飼料加工”循環產業鏈。這一模式不僅保證了奶牛的健康養殖，還節約了能源，維護了生態環境安全，實現了能源資源綜合利用。

北京禮賢奧天農業有限公司依托公司的萬頭豬場與300畝生態種植園，投資建設生產能力為6000m3的沼氣工程。以沼氣工程為紐帶，集成沼氣提純、發電、余熱利用技術，建立氣-電-熱能源循環轉化利用模式；集成生態養豬、沼氣工程、沼渣沼液有機肥、及設施蔬菜生產等技術，建立豬-沼-肥-菜生態種養循環農業生產體系，實現農業生態園區的污染物零排放與資源、能源多級循環利用。

圖3 留民營沼氣工程多村聯供集中式能源供應站示意圖

圖4 資源能源循環利用農業生態園示意圖

2 北京市大中型沼氣工程商業化運營模式

沼氣站“三分靠建設、七分靠管理”。在沼氣產業快速發展的階段，只有高度重視產業服務體系建設，完善市場化機制、設立相應的運營維護體制，通過科學管理提高沼氣站效益，才能促進沼氣產業良性、健康發展。調研表明，北京市大中型沼氣工程運行、管理模式主要有村委會管理模式、村級專業化管理模式、村企合作管理模式、企業商業化管理模式4種類型(見表1)。

表1 北京市沼氣工程運營管理模式及其典型代表

2.1 村委會管理模式

村委會管理模式下的沼氣工程一般是能源生態型工程，由政府投資建設，建成后直接交由村委會代為經營管理，北京市大多數沼氣站均屬此列。村委會組織建設氣站管理團隊，由1～3名培訓上崗的技術工人(一般為本村村民)、1名協調管理人員(由村委會成員兼任)、1名安保檢查人員組成(由技術工人或村委會成員兼任)。村委會代為管理、經營的沼氣站很少進行經濟獨立核算，除去氣站的沼氣銷售收入與財政補貼經費后，剩余的沼氣站運維費用從村集體經濟中調撥。除幾處多村聯供的沼氣站外，大多數沼氣站無法自負盈虧，村委負責人普遍反映如果政府不增加補貼沼氣站將很難長期平穩運行。

2.2 村級專業化團隊管理模式

村級專業化團隊管理模式是指沼氣站建設完成后交付給該村村委會，村委會再將沼氣站委托給村內由村民組建的專業化管理團隊經營、管理，沼氣站一般實行獨立經濟核算。北郎中沼氣站、留民營沼氣站、兩河村沼氣站、李家峪沼氣站等均屬于該列。北郎中沼氣站目前已經形成了成熟穩定的專業化管理團隊，通過智能化管理、產品創新、市場化運營等策略，逐步完成了氣站由村集體扶持到盈利的轉變。李家峪氣站盡管規模較小，通過有效利用本村糞污資源、全方位保障村民24小時用氣、開發沼渣沼液綜合利用新產品等方式，基本實現了氣站的自負盈虧。

2.3 村企合作管理模式

村企合作管理的沼氣站一般由政府投資或政、村合資建設，主要分為兩種經營管理形式：一是沼氣站由村委會管理，村委會組建由村委、村民和企業技術人員共同組成的管理團隊，由本村管理員負責日常管理和燃氣銷售，企業人員負責沼氣生產技術指導；氣站財務收支由村管理人員負責，協議支付給企業技術指導費。房山竇店、大次洛、務滋等沼氣站均屬于此列。第二種形式是指沼氣站建成后交予本村村委會，村委會將氣站完全托管給企業，由企業全權負責生產、銷售、運維。房山石樓鎮夏村沼氣站屬于此類范疇，但是由于多重原因，氣站目前尚未實現經濟獨立核算，企業托管尚未完全實現。

2.4 企業商業化管理模式

企業商業化管理的沼氣站一般由企業獨資或政、企共同投資建設，沼氣站由企業獨立管理、經營，政府給予企業適當的運維財政補貼，企業自負盈虧。德青源、燕嶺生態園、海華云都、禮賢奧天等沼氣工程均屬于此列。

3 典型案例分析

北郎中沼氣工程在北京市極具代表性，此項工程通過沼氣生產有效解決了養殖污染問題，通過低價供氣提升了村民生活品質，通過有機肥生產緩解了運維費用高的難題，并獲得了盈利，取得了良好的生態、經濟和社會效益，在華北地區具有較好的推廣應用價值。

3.1 基本情況介紹

北郎中沼氣工程共投資約1300萬元，主要包括3期沼氣發酵工程、沼氣輸配系統、太陽能加熱系統、污水處理系統、以及有機肥廠；現日產沼氣550 m3，供全村村民、村委、機關食堂和養豬廠使用。管理團隊包括站長1名，技術操作工4名，專業維修人員1名(負責沼氣站維護和村民用氣安全)，另有氣站和村委交叉任職人員1名；其中有3名管理人員自2002年任職至今，已經形成一個穩定的管理團隊。

3.2 成本-收益分析

北郎中沼氣站的運維費用主要包括原材料、水電、人員工資、冬季用煤、維修費等(見表2)。其中有機肥廠外購原材料費用占比較大；沼氣站厭氧發酵原材料主要來自本村養殖場，目前尚未與村集體進行經濟核算，少部分發酵原材料外購；污水處理設施現已停運。項目的設備維修費用年紀變化較大，2012年氣站大修共花費120萬元，無大修的年份維修費用較低。合計沼氣站一年運維費用約110萬元，如不考慮沼氣發酵原材料費用，氣站年運維費用約90萬元。

北郎中沼氣站收入主要包括沼氣銷售收入、財政補貼、有機肥銷售收入3部分。其中區縣財政補貼每年8萬元；沼氣氣價每立方1元，年銷售收入12萬元；有機肥廠年銷售收入超過90萬元，則氣站年收入110萬元以上。在不考慮沼氣發酵原材料費用的情況下，沼氣站基本能夠自負盈虧；有機肥廠銷售盈利有效緩解了沼氣站運維費過高的難題。

3.3 北郎中氣-肥聯產、村級專業團隊管理模式的經驗與不足

北郎中沼氣工程氣-肥聯產、村級專業團隊管理商業模式取得良好效益的關鍵有4點： 1)有成熟的管理團隊，管理人員熟知沼氣生產專業技術，并形成了專業技術隊伍，職責分工明確、團結穩定的管理團隊保障了氣站的穩定運行； 2)管理智能化，北郎中沼氣站建有各環節在線監控系統與中控室，智能化操作管理極大地提高了管理效率； 3)具有先進的經濟發展理念，不僅建設了完善的工程體系，還建立了完善的服務體系，服務村民用好氣，方便用氣、安全用氣； 4)培育多產品開發體系，多方位開發產品，形成商品化產品。除認證有機肥外，北郎中沼氣站正在嘗試沼液商品化技術，通過濃縮沼液制成花肥、葉面肥等濃縮肥對外銷售，以進一步提高氣站效益。北郎中沼氣站現閑置有40 kW的沼氣發電機組一組，富余超過1500 m3·d-1的沼氣生產能力。如果能夠啟動沼氣發電項目，同時擴大沼氣生產并供應至周邊農村，形成沼氣銷售的規模效益，將進一步提高沼氣站的經濟效益。

表2 北郎中沼氣工程成本和收益估算表 (萬元)

[1] 周孟津. 北京市農村大中型沼氣工程發展和問題[J]. 農業工程技術:新能源產業，2009：28-29.

[2] 唐雪夢，陳 理，董仁杰. 北京市大中型沼氣工程調研分析與建議[J]. 農機化研究，2012，3：206-211.

[3] 張曉軍，史殿林，聞世常，等. 北郎中村沼氣工程運行淺析[J]. 中國沼氣，2007，25(6)：38-42.

[4] 馬京軍，黃 巖，高 莉. 北方地區大中型沼氣工程運行效益評價—以寧夏青銅峽市600 m3沼氣工程為例[J]. 中國沼氣，2015，33(6)：79-83.

Analysis on Commercial Models of Large and Medium Scale Biogas Project in Beijing /

ZHANG Hui-zhi1, SHI Chao1, LI Hong2， LI Wen-chao2, SHI Dian-lin1/

(1. Institute of Agricultural Scientech Information, Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Beijing 100097, China; 2. Institute of Plant Nutrition and Resources, Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Beijing 100097, China; 3.Beijing Municipal Bureau of Agriculture, Beijing 100029, China)

Large and medium scale biogas projects have become the major form in biogas industry development in Beijing. Based on the survey of biogas projects in Beijing, the characteristics of biogas production mode and commercial operation mode were summarized. The cost and benefit of large scale biogas project in Beijing were analyzed taking Beilangzhong biogas project as an example. The results indicated that Beilangzhong biogas project achieved good operation efficiency in its biogas-fertilizer co-production mode and village leveled professional management.

Beijing; biogas project； industrialization； commercial model； cost-benefit analysis

2016-05-05

項目來源： 北京市科技計劃課題(D141100001214001)； 北京市農林科學院基金(QNJJ2014-24)

張慧智(1976-)，女，湖南常德人，博士，主要從事農村生態環境領域的研究工作，E-mail: zhanghuizhi@sina.com 通信作者： 時 朝，E-mail: shizhao_bj@126.com

S216.4

B

1000-1166(2017)03-0088-05