廣西沼氣發展現狀與對策建議

朱桂余 尚路

【關鍵詞】沼氣;集中供氣沼氣工程;轉變;可持續發展

【中圖分類號】S216.4 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2021）09-0031-03

沼氣是有機物質，如碳水化合物、蛋白質及其代謝物等在厭氧條件下，經過微生物的發酵作用而生成的一種混合氣體，主要成分包括甲烷、二氧化碳、硫化氫等，其成分與天然氣類似。沼氣經脫硫，可直接燃燒用于炊事、供暖及照明等，也可用于發電[1]。由于沼氣能夠像天然氣一樣被壓縮，因此可以用來提供汽車使用的壓縮天然氣[2]。沼氣燃燒后主要生成二氧化碳和水，由于其熱量高，相對而言沼氣的碳痕跡很小，因此沼氣被認為是一種清潔能源。

在我國嶺南及福建地區，總體來看，能源資源結構特點為“缺煤少油無氣”，能源依賴進口[3]。例如，2018年廣西能源生產總量為3 756.69萬t標準煤，能源消費總量為10 823.39萬t標準煤，能源需求缺口達到總能耗的65.3%[4]。嶺南及福建地區屬于亞熱帶季風氣候，氣候特點是冬不冷，雨熱資源豐富，優質的氣候條件有利于沼氣池一年四季的工作運轉。該地區是傳統水稻種植區，秸稈資源豐富，大部分農村地區水稻已經實現“一年四熟”，一年四季都能產生大量收割后的秸稈。此外，廣西也是甘蔗、香蕉等作物的種植區，甘蔗在冬季收割，收割后能產生大量的秸稈，一年四季都能有充足的秸稈資源，在全國范圍內唯有廣西具備這種條件，一系列的有利條件為沼氣池的正常發酵奠定了物質原料的基礎。所以，廣西是一個非常適合生產利用沼氣的地區，在農村和城市郊區等有條件的地區利用沼氣替代使用化石能源進行生產生活的這條路具有非常光明的前景。

廣西的沼氣發展已經走過了20多年，在這20多年里廣西沼氣發展取得了一定的成就，截至“十二五”時期末，廣西累計建設沼氣池406.6萬戶，沼氣入戶率達50.75%，此外還建設養殖小區和聯戶沼氣工程862處、有機垃圾沼氣化處理試點工程33處等沼氣工程[5]，沼氣入戶率為全國最高，廣西沼氣的發展已經進入了一個新的階段。

雖然廣西的沼氣建設發展規模已經位居全國前列，但目前仍存在較多問題，使得沼氣未能在廣西充分利用，導致目前廣西沼氣利用率不高，進而影響廣西能源資源結構優化的進程。

1 廣西農村沼氣調研的采樣

此次調研方式采用隨機抽樣，先統計搜集廣西所有的14個地級市所管轄的農村地區沼氣入戶率達到或超過40%的鄉鎮，力求最大限度地覆蓋全區符合條件的鄉鎮，接著從每個地級市所管轄的農村地區隨機選擇5個符合要求的鄉鎮作為調研地點，所調研的鄉鎮不彼此相鄰、不重復。調研的形式以問卷調查及實地查看交流為主。調查問卷由8個問題組成，7個問題為封閉式問題，1個問題為開放式問題，主要詢問了用戶沼氣使用情況、沼氣系統建設資金來源情況、沼氣系統改造情況及存在的問題等。分析類型主要為單變量的描述統計和雙變量的交互分類統計。

調研時間從2018年8月初始至2019年8月止，在將近1年的時間里共回收調查問卷1 433份，其中有效調查問卷為1 351份，有效率達到94%。采訪各地鄉鎮沼氣用戶1 000余人，搜集各類反饋信息500余條，涉足廣西各地共70個鄉鎮。以下為調研統計反饋出的數據及信息，各項統計樣本數量以n表示，數據將以百分比的形式體現。

2 廣西農村沼氣調研情況的分析

表1的調查結果顯示，在受訪的沼氣用戶里有超過半數的用戶家庭是不完全使用甚至是完全不使用沼氣，這說明在最適宜發展沼氣的廣西，沼氣的利用率并不高，農戶有效利用沼氣的能力較差。經調查研究，產生這一問題的原因是多方面的，下面將逐一進行闡述。

2.1 農村沼氣建設政府資助占主導地位

推廣農村沼氣發展，資金是制約發展的重要因素之一。據表2的調查結果說明，廣西農村的沼氣建設主要是建立在國家補助的基礎上，市、縣、鎮還有一定的配套補貼，群眾花費較少。由此可見，即便在氣候資源條件最適宜發展的廣西，沼氣的發展并不是用戶自發，而是依然受政府的主導。該方式的弊端主要是對沼氣池容積需求大的家庭不劃算，對沼氣池容積需求小的家庭過于浪費，這可能會造成資源配置不合理等問題。

2.2 部分受訪用戶沼氣系統結構不合理

廣西沼氣發展已有20多年的歷史，初期建造的沼氣池功能已不能完全滿足現代生活用能的需求，故需對這些沼氣池進行“三結合”和“一池三改”的改造。“三結合”的建池方法，不但能保證向沼氣池內連續不斷地補充新的發酵原料，保證均衡產氣，而且有利于改善農村的環境衛生，殺滅蚊蠅，減少疾病的發生。“一池三改”是沼氣建池與改圈、改廁、改廚相結合，使人、畜糞便、廚房污水均進入沼氣池，達到無害化處理，從而實現家居生活清潔化、庭院經濟高效化和農業生產無害化的目標。據表3的調查結果顯示，有30%左右的受訪用戶沒有對沼氣池進行正確合理的改造，原因經總結有如下幾點：第一，初始投資較高，用戶經簡單計算認為投資不劃算，故未進一步投資改造沼氣池;第二，用戶對多年前建成的沼氣池技術不熟悉，擔心改造對沼氣池有不好的影響;第三，用戶認為沼氣池已經不用了，不需再改造。這是由于廣西村鎮用能的商業化程度低，所以使用沼氣的成本優勢得不到體現。

2.3 沼氣用戶對沼氣系統的認知程度低

沼氣池發酵原料的配比主要根據各種原料中所含碳氮比（C/N）決定，碳素是沼氣細菌活動的能量來源，例如各種作物秸稈、雜草、樹葉等，而氮素是合成細菌原生質的主要成分，例如人畜糞便等，這兩種原料要進行合理的搭配，混合進料，才能獲得較好的產氣量[6]。因此，正確的發酵原料配比應以農作物秸稈為主，人畜糞便為輔。據表4的調查結果顯示，僅有17%的受訪用戶以秸稈等其他農作物作為發酵原料。這與正確配比的做法相互矛盾，說明大部分沼氣使用者不了解沼氣池應該使用何種發酵原料，沒有對發酵原料的組成和維護等方法有深入的認識，因此造成沼氣池產生的一系列問題。

2.4 沼氣池的原料及管理問題突出

國外沼氣發展的成功經驗顯示，為了實現沼氣的可持續發展，要遵循“三分建七分管”的原則，提高沼氣的應用效率關鍵還在于管理和維護[7]。從表5中的數據可以看出以下幾個問題：缺乏發酵原料。部分人口少、田地少的農村地區家庭種植的作物及養殖的禽類較少，進而導致發酵原料偏少，沼氣池產氣不足。？譺？訛農村家庭勞動力減少。隨著城鎮化建設和農村勞動力轉移加快，農村青壯年大部分外出打工，在調研過程中發現有80%左右的農村家庭都是老人、小孩和婦女留守在家，勞動力的減少使得這些沼氣池日常管理困難，造成沼氣池使用率下降，這也是當前農村戶用沼氣池建設與發展所面臨的困難之一。

2.5 農村沼氣管理服務機構職責不到位

據表5的調查結果表明，除用戶自身原因導致產氣不正常等一系列的問題外，沼氣管理服務機構也存在不足。歸類分析存在有以下問題：？譹？訛沼氣專業技術人員配置問題。雖然廣西目前已有各類服務網點6 691個和1.52萬名沼氣從業人員，覆蓋率已達40%，但個別地區并沒有配備足夠的專業技術人員，有些地區配備的技術人員又過多，造成需要的地方服務跟不上，不需要的地方人員過剩，導致資源浪費。雖然沼氣技術人員已有一定的規模，但是每位技術員的專業水平參差不齊，素質不一，工作開展效果并不理想。技術力量薄弱已經成為制約沼氣發展的又一重要因素。盡管沼氣是一項成熟技術，但是沼氣工藝流程長、影響因素多，僅靠培訓幾次農民很難從根本上解決面臨的技術問題，需要有較高技術水平的專業技術人才和必需的技術設備作為支撐。？譺？訛農村沼氣管理服務機構管理不到位。沼氣管理服務機構對當地的農村戶用沼氣池管理工作有一定的欠缺，其中存在技術人員未按要求下鄉指導及維修、亂收取維修維護費用、技術服務人員在崗率低等問題，歸根到底是當地管理服務機構管理不到位，對下屬部門或服務人員的情況不及時了解和督促，造成農村戶用沼氣池管理和使用上的缺失，導致農村居民對沼氣的使用失去興趣，進而廢棄、遺棄沼氣池。？譻？訛沼氣池推廣建設的實施條件和實際情況存在不對接。由于任務壓力大，完成任務心切，部分地區在沼氣池的建設上傾向于單純追求任務量的增長，而不能有效地結合實際，充分考慮當地的技術條件、居民生活習慣、地質條件等因素。最突出的表現就是任務量與農村實際及群眾生活水平相脫節。推廣使用沼氣的確可以有效解決一些農村傳統的生產和生活方式與新農村要求不相適應的問題，但是對于那些處于城市周邊或者交通較發達的村鎮，生活習慣已經實現或正在向城鎮化轉型的農村來說，在一定程度上已經沒有了推廣戶用沼氣池的基礎，這就造成部分沼氣池建設的浪費。綜上多種原因，造成廣西農村地區目前沼氣利用率不高的現狀。

3 促進廣西農村沼氣發展的對策與建議

總結分戶模式沼氣生產的主要弊端如下：一是總體成本過高。固定資產投資=沼氣池安裝成本+壓力控制系統+天然氣爐具等。運行成本=獲得原材料的成本（原材料的產生和運輸）+壓力系統維護成本+沼氣池維護成本。其中，運行成本中的維護成本，由于相應服務不易獲得而且使用人員不具備相應技術能力，所以成本過高，不利于沼氣的使用。二是實際使用中有約30%的受訪用戶沼氣系統工作不正常，這說明直接投入到用戶人家進行沼氣改造并不經濟，造成一定的浪費，政府應該考慮使用其他的方式引導鼓勵使用沼氣。

目前，廣西農村沼氣的發展勢頭總體仍處于歷史最好的時期，雖然在發展的過程中存在各種問題，但是通過一些措施上的改進能使廣西當前沼氣發展的情況得到改觀，結合調研所整理的材料，現總結出以下幾點對策建議。

（1）推廣建立大中型集中供氣沼氣工程。根據國家發展改革委和原農業部發布的《全國農村沼氣發展“十三五”規劃》了解到，為適應農業生產方式、農村居住方式、農民用能方式的變化對農村沼氣發展的新要求，對全國農村沼氣建設投資方向做出了重大調整，今后將引導農村沼氣建設項目向工程規模大、產氣量大的大型沼氣項目和規模化生物天然氣項目發展。

（2）根據各地的實際農業情況就地取材，選擇稻稈、甘蔗渣或者碳含量高的牛糞等為原料，采用適宜當地成本的生產技術。可以將純化、加壓后的沼氣以合理的售價出售給用戶。保證價格既能維持當地沼氣的生產，又能與電、天然氣等其他商品能源進行競爭。有條件的企業可以建立一個集中供氣的沼氣工程，利用沼氣發電，并通過小規模電網傳輸到山區或者零星用戶等。最終有利于廣西能源的多樣化并實現部分地區的能源供給自給自足。

（3）相互學習，走創新發展之路。例如，北流市多年來大膽進行沼氣池新技術、新工藝的研究和創新，現研制出了“新頂返水式回流補壓沼氣池”，解決了秸稈戶用沼氣池易結殼、原料短缺這兩大難題。該地經實踐證明，通過使用“新頂返水式回流補壓沼氣池”用稻草發酵原料所產的沼氣與用人畜糞發酵原料產生的沼氣相當，發酵速度快，用氣穩定，產氣時間長，沒有結殼現象，易出渣，擺脫了對養殖的依賴，從而大大提高群眾使用沼氣的積極性[8]。部分市縣可學習和借鑒其他市縣成功的做法，取長補短，結合實際，不斷嘗試創新，大力推進當地沼氣行業的可持續發展。

參 考 文 獻

[1]Clarke Energy.Biogas & Engines[EB/OL].（2017-12-10）[2021-03-07].http：//www.clarke-energy.com/gas-type/biogas/.

[2]Claverton Energy Conference.Biomethane fueled v-ehicles the carbon neutral option[C].Bath UK，2009.

[3]肖世艷，李冠霖.廣西能源發展“十二五”規劃：改變“缺煤少油無氣”[J].廣西電業，2012（10）：10-11.

[4]廣西壯族自治區統計局.廣西統計年鑒2019[Z].2019.

[5]廣西壯族自治區林業局.全區“十二五建設沼氣池406萬座”[EB/OL].（2016-02-18）[2021-04-05].http：//lyj.gxzf.gov.cn/xwzx/xxkb/t2245847.shtml.

[6]鄭雷.關于新建沼氣池原料配比及快速啟動技術的幾項要點[J].農業工程技術：新能源產業，2010（12）：36-37.

[7]王茜.我國農村沼氣可持續發展的思考[J].貴州農業科學，2010，38（11）：248-250.

[8]王家增，謝日紅.廣西沼氣建設有了升級版[EB/OL].（2013-05-08）[2021-03-01].http：//jiuban.moa.gov.

cn/fwllm/qgxxlb/gx/201305/t20130508_3454803.htm.