低碳经济形势下对福建省规模化畜禽场沼气集中供气的若干思考徐庆贤

新能源产业，2官雪芳1，2林斌1，2钱蕾1钱午巧1，21福建省农科院农业工程技术研究所2福建省农科院农业工程与环境保护研究中心　　低碳经济是低碳发展、低碳产业、低碳技术、低碳生活等一类经济形态的总称[1]。低碳经济以低能耗、低排放、低污染为基本特征。以应对碳基能源对于气候变暖影响为基本要求，以实现经济社会的可持续发展为基本目的。低碳经济的实质在于提升能效技术、节能技术、可再生能源技术和温室气体减排技术。促进产品的低碳开发和维持全球的生态平衡。这是从高碳能源时代向低碳能源时代演化的一种经济发展模式。　　福建省农村沼气发展潜力主要系指全省猪、牛、家禽粪便产沼气资源量。2009年福建省统计年鉴表明[2]：2008年福建省存栏猪1324.09万头，存栏牛70.83万头，存栏家禽9339.3万只，其中，规模化生猪存栏所占比例在60%以上。近几年，畜禽养殖存栏数逐年递增，特别是生猪存栏，在2001年~2008年期间，年均增长2.49%。2008年猪粪尿排放量合计干物质TS含量218.25万t、牛粪尿排放量合计干物质TS含量133.14万t、家禽粪尿排放量合计干物质TS含量61.36万t，产沼气潜力为9.64亿m3。　　一、规模化畜禽场沼气工程发展现状　　鉴于大中型畜禽养殖业迅速发展，导致大江大河污染日益严重，2001年省政府决定限期治理九龙江干流及其支流和水口库区沿岸1000m以内畜禽养殖污水，制定优惠政策，采取有力措施，畜禽养殖场沼气工程获得迅速发展。　　到2007年，全省累计建成养殖场沼气工程988处，容积34万m3，年产沼气4400多万m3，处理1100多万t畜禽养殖业粪水。全省共有规模养殖场7724个，建池比例为12.8%，远高于全国的0.08%，居于全国前列。“十一五”期间，新扩建大中型沼气工程50处[3]。大中型沼气工程建设可有效促进中国可再生能源的发展，缓解能源危机，有效减少CO2、CH4等温室气体的排放，是减缓气候变化的一个重要途径[4]；大中型沼气工程建设有效利用了农村生活和生产中的废弃物，改善了农村环境质量，实现了环境、经济、社会效益的统一。　　迈入21世纪之后，在环境治理和能源需求的推动下，农村沼气加快发展，到2007年全省沼气资源开发率略低于20%[5]，但综合利用率还不高。特别值得关注的是，大中型沼气工程产出的沼气大部分放空，既严重的浪费能源，又加剧温室气体的排放。　　二、规模化畜禽场集中供气发展现状　　畜禽养殖规模聚集现象明显加快，全省猪的存栏量2007年只比2005年增加3.11%，而规模养猪场存栏量占总存栏量的比例，从28.2%上升到46.59%，提高了18.39%[6]。　　由于家庭养殖数量减少，户用沼气池原料来源也减少，“十一五”规划，全省推广30万口户用沼气池难度相当大。因此，省农村能源主管部门规定，联户建设或沼气工程集中供气的，亦可按照用气农户计算，每户获得省级以上补助1200元[7]。全省2008年有40个县（市、区）试点开展联户沼气和集中供气工程建设，向9000多户群众供应沼气[8]。　　2007年在南平市延平区现场和问卷调查的86家养猪1819产业论坛IndustryForum产业论坛IndustryForum新能源产业场沼气工程中，只有2家采用集中供气方式利用沼气，9家采用沼气发电，其余仅是利用沼气煮饭，白白浪费了优质的沼气能源。目前，全省规模化沼气工程开展沼气集中供气仅有十多家，包括南平市宏远养殖公司、南平市天和畜牧场、南平市茫荡牧业有限公司、福建天种金沙种猪养殖有限公司等，供气户数均在百来户。但从2009年开始，福建省农村能源主管部门加大了力度发展沼气集中供气和沼气发电，凡是申报农业部国债项目的沼气工程，必须建设沼气集中供气或者沼气发电设施。2009年，福建省共资助了50家规模化养殖场沼气工程。福建省畜禽场集中供气正朝着良性的发展方向发展，有利于适应低碳经济发展的需求，将对福建省应对温室气体减排做出贡献。　　三、规模化畜禽场集中供气实例分析——以福建省南平市延平区筠竹村为例　　延平区筠竹村是一个以林业、果树种植为主的经济村，全村人口达1200人左右，总户数260户左右，2001年筠竹村引进南平市茫荡牧业有限公司在筠竹村落户，年存栏母猪400头，出栏商品猪3000头左右。该场于2007年底设计建设600m3ABR型沼气池，沼气池建成后日产沼气240m3沼气。2008年续建集中供气工程，配置50m3贮气柜，沼气集中输送到筠竹村107户农户作生活燃料。该沼气集中供气存在问题是，冬天产气较少，必须限量供应才能运行，夏天产气多，农户用气过剩，用气价格略有下降。　　1、正在运行沼气集中供气工程技术经济评价如下。　　经济核算设定：基准折现率为10%，工程和设备使用年限为20年。　　固定投资：18万元，其中：沼气管道、储气柜、沼气净化设备18万元（政府每户补贴1200元，共补贴12.8万元，其余企业自筹）　　运行成本：1.8万元，其中：1人专职管理沼气工程及沼气供气　工资1.2万元/a修理费用　0.6万元/a　　收益：1.28万元，其中：供气收益：供气107户，每户月平均用气30m3，气价0.8元/m3,每月气费24元，107户年费用3.08万元。年净收益1.28万元　　经济评价指标：静态投资回收期14.1年净现值NPV-7.1万元（折现率=10%）内部收益率IRR4.1%　　2、以上案例中，集中供气月耗气为2568m3，占所产沼气35.6%。假设该沼气池集中供气200户，则其技术评价如下：　　固定投资：26万元，其中：沼气管道、储气柜、沼气净化设备26万元（政府每户补贴1200元，共补贴24.0万元，其余企业自筹）　　运行成本：2.0万元，其中：1人专职管理沼气工程及沼气供气工资1.2万元/a修理费用　0.8万元/a　　收益：5.76万元，其中：供气收益：供气200户，每户月平均用气30m3，0.8元/m3，每月用气费24元，200户年费用5.76万元。年净收益：3.76万元　　经济评价指标：　　静态投资回收期6.91年　　净现值NPV6.01万元（折现率=10%）　　内部收益率IRR15.9%　　由以上分析可知，沼气集中供气投入较大，在供应户数较小的情况下，经济效益较差，该案例中，集中供气沼气利用率仅为35.6%。如果集中供气200户，则沼气利用率达到83.3%，同时其静态回收期也减少到可接受的6.91年，整体经济效益较好。当然，从整个运行体系来看，由于有政府资金补助，如果补助能够及时足额到位，运行企业实际利润相当可观。　　四、存在问题　　沼气集中供气经济效益较好，但是推广应用进展缓慢，养殖企业不愿开展，经笔者归纳，主要有以下几点原因：　　1、沼气池工艺落后，供气不稳定，影响沼气集中供气推广。福建省大部分沼气工程都是简单的推流式沼气池、隧道式沼气池等，产气效率低，保温效果差，运行不稳定，到冬天，特别是养殖业集中的龙岩市和南平市山区，气温低，大部分沼气池产气较少，甚至不产气，导致沼气集中供气不稳定，影响农户使用沼气的积极性。　　2、养殖企业建沼气池，重点在于治污，不重视能源利用。沼气工程为养殖场的附属工程，大多数养殖企产业论坛IndustryForum产业论坛IndustryForum业建设沼气池的初衷主要是为了应付环保检查，因此，投入有限。　　3、沼气集中供气管理较复杂，收费标准较低，存在安全隐患，企业主怕担风险。　　4、沼气工程规模较小，供气户数少，投资回收年限长，同时，沼气净化设备价格昂贵，一次性投入较大，投资风险较大。　　5、政府宣传引导力度还有待加强，政府补助资金有限，市场化运作还未形成。　　五、对策建议　　1、实行污染治理与能源资源开发利用并举方针，各有关部门应各尽其职、各司其责、密切配合、加强协调，形成合力，扭转重治理、轻利用的观念，让清洁的沼气能源资源得到充分的利用，造福新农村建设。　　2、提高设计单位水平，积极引进和培育沼气集中供气专业公司，实现沼气集中供气物业化管理，实现集中供气专业化运作，降低养殖企业集中供气风险，同时，有利于改善养殖企业主同当地农户之间的矛盾。　　3、对于实行沼气集中供气的养殖，企业给予补贴倾斜，调动养殖企业积极性。　　4、对于规模较小的养殖场可以几个养殖企业联合集中处理，保证集中供气稳定的原料来源。　　5、应用新型沼气发酵工艺和装置，比如玻璃钢夹套水泥沼气池、上流式沼气池等，保证冬季沼气产气率，实现周年产气和稳定的集中供气。　　6、加强沼气科研创新和人才培养。支持大专院校开设农村能源专业，建立重点实验室，培育各种层次人才；支持产学研结合组建沼气技术研发中心，研究沼气集中供气等装置标准化规范化生产和商品化。　　六、展望　　通过具体案例，对规模化沼气工程进行效益分析可知，当项目具有一定规模时，具有很好的经济性。项目实施后，每年可减少143.8t左右CO2当量排放，为温室气体的减排做出了一定的贡献。　　在我国国民经济和社会发展第十一个五年规划中，提出了2010年单位国内生产总值能耗降低20%，主要污染物排放降低10%的目标，并为此制定了《节能减排综合性工作方案》；国务院批准发布了《中国应对气候变化国家方案》，并成立了国家应对气候变化领导小组；启动了“节能减排全民行动”大型活动，形成了以政府为主导、企业为主体、全社会共同推进的应对气候变化工作格局。　　中国作为世界上最大的发展中国家，已成为“绿色产业革命”的主要践行者，借着低碳经济的东风，依托福建省规模化畜禽养殖特点，福建省必将迎来沼气集中供气的春天。参考文献[1]冯之浚，金涌，牛文元等，关于推行低碳经济促进科学发展的若干思考，新华文摘，　　2009（13）：23~25[2]《福建省统计年鉴》，福建省统计局，2009年[3]《福建省农业“十一五”发展规划》，福建省农业厅，2005年[4]张培栋，李新荣，杨艳丽等，中国大中型沼气工程温室气体减排效益分析，农业工程学报，　　2008年，24（9）：239~243[5]郭祥冰,叶夏,徐庆贤，《福建省规模畜禽养殖场沼气工程开发利用规划与政策研究》，　　福建省能源研究会课题项目，2007年8月[6]徐庆贤，林斌等，必须实行污染治理与能源开发利用并举的方针推动畜禽养殖业大中型沼气产业　　又好又快发展，第六届长江三角能源论坛会议论文集[C]，2009年11月[7][8]资助基金：福建省科技计划重点项目（2007I0038），福建省环保科技计划重点项目（200743）,福建省农科院创新基金项目（STIF-Y05）作者简介：徐庆贤（1979年-），男，硕士、助理研究员，主要从事农业生物环境和沼气技术方面的研究和推广工作，E-mail:[e-mail]通讯作者：林斌（1964-），男，博士、研究员。E-mail:[e-mail]2021新能源产业