對我國東北地區發展生物天然氣產業的初步分析

葛榮彬

【摘 要】近年來，我國生物天然氣產業取得了重要進展。東北地區發展生物天然氣產業原材料優勢明顯，同時也面臨環境溫度低等特殊挑戰，采用傳統濕法發酵技術，其經濟性尚不具備競爭力，需要從政策、理念、技術等多方面統籌安排。

【Abstract】In recent years， China's bio-natural gas industry has made important progress. The advantages of developing raw materials of bio-natural gas industry in northeast area in China are obvious. At the same time， they also face special challenges such as low ambient temperature. The economy of adopting traditional wet fermentation technology is not competitive， so it is necessary to make overall arrangement from various aspects of policies， concepts and technologies.

【關鍵詞】東北地區;生物天然氣;經濟性;政策建議

【Keywords】northeast area in China; bio-natural gas; economy; policy suggestion

【中圖分類號】F426? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2019）08-0045-02

1 我國生物天然氣產業發展現狀

生物天然氣是以農作物秸稈、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，經厭氧發酵產生沼氣后凈化提純產生的綠色低碳清潔可再生的非常規天然氣，其成分、熱值與常規天然氣基本相同。由于發酵過程產生的沼渣沼液還可生產有機肥，并且全生命周期具有較低的碳足跡，因此，生物天然氣具有能源、環保、碳減排、現代農業、社會公益等多重屬性，是傳統沼氣行業突破發酵效率和提純技術兩大技術瓶頸后向工業化、產業化轉型升級的產物[1]。

我國生物天然氣產業從2015年開始起步。2015-2017年，相關部委在全國支持建設了63個日產氣500m3以上的大型沼氣工程和日產1萬m3以上的生物天然氣示范項目。其中，生物天然氣示范項目目前已建成投運12個。與此同時，國家對生物天然氣行業的重視程度越來越高，中央財經領導小組第十四次會議和中央財經委員會第一次會議兩次研究行業發展問題。各級地方政府也出臺了不少產業扶持政策。

在政策扶持特別是示范項目的帶動下，我國生物天然氣產業取得了重要進展。產業鏈配套趨于成熟完善。設備制造、工程設計與服務、投資運營的專業化分工基本形成，發酵罐、攪拌器等關鍵設備均已實現國產化。盈和瑞、杭能等企業經過多個項目歷練已具備工程總包能力，中廣核、中節能等企業積極參與項目投資運營。與此同時，產業也還存在一些亟待解決的問題，表現在：傳統濕法發酵技術在發酵效率、成本、原料適應性、沼液沼渣處理等方面還存在不少短板，已投產項目達產率不高，部分列入扶持范圍的示范項目尚未建成，投資運營企業回報水平偏低，產業扶持政策有待進一步完善等。這些發展過程中的問題需要通過進一步加快發展來解決。

2 東北地區發展生物天然氣產業的有利條件和不利因素

2.1 東北地區農作物秸稈和畜禽糞污資源豐富

農作物秸稈和畜禽糞便是生物天然氣項目最重要的兩類原料。東北地區是我國最大的商品糧生產基地和重要養殖基地，糧食產量約占全國20%，生豬出欄量在國家“南豬北養”政策引導下已位居全國首位，具有豐富的秸稈和畜禽糞污資源。據不完全統計，東北地區農作物秸稈年產量約3.7億噸，占全國的40%左右;畜禽糞便年產量3.8億噸，約占全國的10%，并且東北地區地勢平緩，原料分布相對集中，便于大規模機械化收集和運輸，有利于生物天然氣項目獲得長期、連續、穩定的原料供應。

2.2 當前東北地區面臨較大環保壓力

東北地區農作物秸稈總量大、密度高，傳統手段難以有效利用。據統計，目前東北地區農作物秸稈綜合利用率不到70%，低于全國平均水平，距離國家規劃要求的2020年達到85%的目標還有不小差距。大量秸稈被廢棄淺層還田或者非法露天焚燒，造成病蟲害增加、土質退化和大氣污染。東北地區畜禽糞便的有效利用率同樣不高。從近年中央環保督查反饋的情況看，東北畜禽養殖環境污染問題突出，養殖場豬糞隨意堆存、高濃度超標廢水隨意排放等現象比較普遍。長遠來看，隨著生豬、奶牛、肉（蛋）雞等的養殖進一步由南向北特別是向東北地區轉移，如不及時采取有效措施，東北地區面臨的環保壓力將會越來越大。發展生物天然氣產業是解決這一問題比較現實的選擇。

2.3 低溫環境是東北地區發展生物天然氣面臨的特殊挑戰

生物質厭氧發酵技術根據原料的不同可以分為干法和濕法兩大類。濕法發酵屬于傳統的成熟技術，國內應用比較廣泛，主要特點是發酵過程耗水量比較大。由于發酵過程需要保持在35℃左右的恒溫，因此，當環境溫度低于該溫度時，需要采取額外的增溫和保溫措施，相應地增加初始投資和運營成本。根據本文測算，環境溫度每降低1℃，用于增溫、維溫的能量消耗將增加1.06%。東北地區全年平均氣溫只有6℃，冬季平均氣溫為-10.2℃。在同等條件下，東北地區建設生物天然氣項目的初始投資要比華北地區高8%，生產過程中增溫、維溫所消耗的能量比華北地區多一倍左右。

3 東北地區典型生物天然氣項目的經濟性分析

根據本文的測算，以在東北地區建設一個日產氣量為2萬m3的生物天然氣項目為例，在不考慮國家補貼和其他優惠政策并且配套建設有機肥生產線的情況下，項目總投資約1.58億元，年營業收入和運營成本均為4000萬元，能夠基本實現盈虧平衡，尚難以獲得盈利。

影響生物天然氣項目經濟性的主要因素包括上游原料成本、項目造價和下游天然氣和有機肥的銷售價格。由于目前在認識上過多強調了生物天然氣項目的能源資源屬性，忽視了其環保屬性，本身屬于廢棄物、污染物的秸稈、畜禽糞便還要作為原料出售給生物天然氣項目投資方，大幅推高了項目運營成本。據測算，在以農作物秸稈為主要原料的生物天然氣項目中，原料成本占總成本的比例超過50%。如果能夠將生物天然氣項目定位為各類污染物的處理處置中心，通過行政手段要求農村種養殖戶、城市居民將秸稈、畜禽糞便等免費提供給生物天然氣項目投資方，并且向后者支付一定的處理費用，將可以從根本上扭轉生物天然氣項目的經濟性。

除了認識和理念上的轉變，現階段給予產業一定的補貼或優惠政策至關重要，這也是國際的普遍做法[2]，其本質是政府為全社會承擔環境處理成本。我國對沼氣行業的財政支持從20世紀70年代開始就一直沒有中斷過，主要采取補貼項目建設資金的方式，即前端補貼。目前，相關部委正在借鑒國外經驗牽頭制定生物天然氣后端補貼政策，即通過補貼天然氣和/或有機肥銷售價格來推動產業發展。根據本文的測算，當天然氣補貼標準達到1元/m3并且持續10年的情況下，投資生物天然氣項目的資本金內部收益率（IRR）將可以大到5%左右。如果補貼標準達到1.6元/m3，相應的回報水平可以提高到8%左右。當補貼標準達到2元/m3時，項目回報水平可以超過10%。

4 政策建議

生物天然氣在環境污染治理、農業供給側改革、農村經濟轉型升級等方面都能夠發揮重要作用。東北地區發展生物天然氣產業具有顯著的原料優勢，也有一定的現實需求，同時也面臨平均環境溫度偏低等特殊挑戰。綜合測算，采用傳統濕法發酵技術在沒有國家補貼和其他優惠政策的情況下，現階段在東北地區發展生物天然氣項目難以盈利。為更好地促進產業健康可持續發展，提出以下意見建議。

第一，在產業政策方面，建議國家盡快出臺生物天然氣后端補貼政策，補貼標準適當體現區域差異性。比如東北地區由于低溫環境影響成本較高，補貼標準可適當高于全國平均水平。同時，建議地方政府因地制宜，在原料收儲運、用地、用電、稅收、貸款以及天然氣并網等方面再給予相應的政策扶持。

第二，在認識、理念方面，建議參考目前城市餐廚垃圾處理的成熟模式，按照“誰污染、誰治理”的原則，研究出臺農作物秸稈、畜禽糞污等污染物付費并集中統一處理的政策規定，理順環境成本傳導機制，逐步緩解財政補貼壓力，最終實現產業自主可持續發展。

第三，在技術方面，建議通過引進消化吸收和再創新的方式，推動干法發酵技術在國內的研發和示范應用，進一步提高發酵效率，增強原料適應性，降低發酵過程能耗，減少沼液排放，從整體上提升項目經濟性，實現產業高質量發展。

【參考文獻】

【1】李明傳.促進生物天然氣產業健康發展[J].宏觀經濟管理，2015（10）：24-25.

【2】程序，朱萬斌.歐盟國家新興的生物天然氣產業[J].中外能源，2011，16（06）：22-29.