發展生物天然氣 循環農業創效益

劉 進/江蘇省工程咨詢中心

在實施鄉村振興戰略背景下，轉變農村能源使用方式，使用清潔型能源成為改善農村環境、實現生態宜居的重要模式。2017年，國家發展改革委、原農業部、國家能源局提出要以縣為單位，開展秸稈氣化清潔能源利用工程建設，拓展農村清潔能源供給渠道，推動秸稈綜合利用高值化、產業化發展。2018年，國家能源局下發通知，要求各省市及相關企業編制生物天然氣發展中長期規劃。2019年，農業農村部再次將打造農村能源示范、推動出臺生物天然氣發展意見等工作納入《2019年農業農村科教環能工作要點》。江蘇是經濟大省、農業大省，亦是環境與資源壓力較大的省份，開展清潔能源研究，推進生物天然氣發展，成為積極發展現代農業、循環農業的現實選擇和機遇。

發展生物天然氣的意義

國家能源局印發的《關于促進生物天然氣產業化發展的指導意見》中指出“生物天然氣是指以農作物秸稈、畜禽糞便、生活垃圾、工業有機廢水等各類城鄉有機廢棄物為原料，經厭氧發酵和凈化提純產生的綠色低碳清潔可再生的非常規天然氣”。

循環農業主要包括農產品種植、畜禽養殖和廢棄物資源再利用三大環節，通過物質在三個系統中的循環再生和多層次利用，從而達到提高資源利用效率、減少廢棄物生產、提升農產品質量等目的。生物天然氣為最后一個系統中的廢棄物處理方式，通過對種植、養殖所產生的有機廢棄物資源進行處理，變廢為寶地生產出能夠為農業項目帶來更多經濟效益的能源資源產品和有機肥料。與沼氣類似，生物天然氣的副產物可以加工成為高品質的生物有機肥，一方面進一步對發酵產生的沼渣沼液進行利用，減少了項目對農村生態環境產生二次污染；另一方面高品質的生物有機肥能夠提高農產品的口感、品相，是發展高端農業的主要肥料。

生物天然氣是在傳統沼氣發展的基礎上的提檔升級，改變了傳統沼氣項目自產自銷式的利用局限性，將沼氣進一步提純獲得生物天然氣，可以最大程度的提升應用渠道和場景。一方面，可以利用生物天然氣進行熱電聯產，獲得高品階的電力能源，并且可以將熱電聯產過程中的熱能供給大棚種植中的保溫系統，實現了能源資源的梯級化利用。另一方面，因為生物天然氣組成成分、熱值等指標與傳統天然氣類似，也可以將生產的生物天然氣通過并入燃氣網、罐裝出售等模式，用于城鄉生活燃氣、車船用氣等，大大提高了消納能力。

利用生物處理技術以農作物秸稈為主要原料進行生產，可通過4～5公斤青質秸稈發酵獲得約1立方米的沼氣，再通過提純和凈化使其成份、熱值與常規天然氣成份接近，最終獲得0.5立方米的生物天然氣產品，同時副產3公斤左右的有機肥原料。若按照江蘇地區天然氣門站價格2元/立方、有機肥500元/噸的平均價格來計算，則每處理5公斤秸稈，生物天然氣項目可以增加2.5元的收益。

江蘇生物天然氣發展現狀

資源規模總體良好。全省糞污產生總量約為7400萬噸，糞污產生情況年超過一千萬噸的地區為鹽城、宿遷和南通三市，分別為1600萬噸、1300萬噸和1200萬噸，且鹽城的畜禽養殖業集聚效應、規模效應比較明顯，當地有超過60%的糞污量來自于規模養殖場。全省年產秸稈量4100萬噸左右，農作物播種面積達520萬公頃，資源量位居全國前列，具有明顯的發展優勢。

市場需求較為旺盛。江蘇產業體系發達，經濟總量高，能源需求大，基礎設施較為完善。2018年全省天然氣消費超過270億立方米，市場規模全國第一。且天然氣管網較為成熟，全省目前輸氣管道約2400公里（不含燃氣電廠轉線），城市燃氣管道約8萬公里，天然氣氣化區域覆蓋人口3500萬人，管道天然氣已通達全部省轄市的市區和大部分縣（市）城區。較為完善的管道設施保障了生物天然氣的消納能力。

管理模式仍不明確。雖然發展生物天然氣對發展循環農業有較好的促進作用，對地區社會經濟發展、鄉村振興和生態環境保護均具有重要的意義，但由于涉及公共事業、環保產業和能源產業等多個板塊，目前對應著農業、科技、環保、能源等多個部門，國家產業管理文件暫未制定，主管部門和管理方式暫不明確，項目推進不大順暢。

秸稈收儲面臨困難。江蘇雖然年產秸稈量4100萬噸，但是秸稈收集的難度大，成本高。目前江蘇農田模式仍以小田塊為主，除部分蘇北大型農場以外，其他地區的農田溝渠復雜、零碎分散，非常不利于大型機械化作業，需投入大量勞力收集秸稈。而江蘇農村勞動力老齡化嚴重，缺乏足夠的勞動力投入，因此秸稈收集較為困難，收集秸稈成本偏高。與此同時，江蘇秸稈資源綜合利用率達92%，主要有肥料化、能源化、工業原料化、飼料化和基料化5種途徑，農作物秸稈市場存在競爭。

本地生物有機肥需求不高。全省現有機肥企業的總產能約200萬噸，年產量只有100萬噸左右，開工率僅為50%。同時，本地有機肥市場售價約500～600元/噸，而在江西、海南和山東市場上，有機肥售價800～1000元/噸。

江蘇發展生物天然氣的建議

科學規劃項目布局。生物天然氣項目的選址布局應科學合理，需要充分結合當地的資源條件，同時還要考慮到本地區現有的沼氣項目、秸稈發電項目之間的布局，避免產生資源沖突。盡量在大型畜禽養殖場較多且農作物秸稈資源相對豐富的地區，優先布局畜禽糞污和農作物秸稈混合發酵產氣的生物天然氣項目。這些地區，往往是江蘇天然氣管道目前仍未覆蓋到的地區，有利于構建農村現代能源體系，與《鄉村振興戰略規劃（2018-2022年）》重點任務相契合。

合理確定項目規模。生物天然氣項目的建設規模應該以處理當地農林生物質資源、畜禽糞便等廢棄資源為出發點，要綜合當地可收集的資源量、生物天然氣的消納需求和有機肥需求等多方面因素來決定。一味追求產能和規模，會造成當地資源無法支撐項目而造成開工率不足的現象，或者需花費較大成本從外地進口資源，從而造成運營成本偏高。

拓展多元產品市場。生物天然氣項目與沼氣項目相比，改變了自產自銷的模式，使得產品能夠有更好的市場消納渠道。因此，一方面是要積極拓展生物天然氣的應用場景，根據實際情況靈活對外實施供氣、供熱、供冷、供電，實施一體化經營。另一方面，要與生態農業結合在一起，把生物天然氣副產的生物有機肥推廣出去，將項目整合擴展到有機肥料、綠色食品、生態農業鏈中，形成循環農業示范，增加項目經濟效益和社會效益。

推進農田高質量建設。一方面，進一步完善農田建設，改變全省小田塊現狀，加大整合力度，推動江蘇農田向高度機械化作業發展，進一步提高農作物秸稈的可收集率和綜合利用率，為生物天然氣發展提供秸稈資源。另一方面，引導發展高端生態農業種植，提高農產品品質。□