沼气能技术成果在农村推广应用研究

◆文│淮南情报所 叶晓煌 吴湘婷

随着资源紧张和环境破坏日趋加重，世界范围对开发利用新能源的呼声越来越大。为实现这些目标，中国政府在极力推进经济结构合理转型的同时，还加大对生物质能、太阳能、风能和地热能等新能源的利用和政策引导。由于生物能利用的技术成熟、资源相当丰富，因此许多农村已开始借助于沼气工程开发和利用生物质能。

近年，农村对沼气能的利用已不断加强，但利用过程也存在许多问题。这些问题如果不被解决，将对农村规模化、高效利用生物质能产生巨大阻碍。因此农村沼气能技术成果推广应用的相关问题值得深入研究。

加大农村沼气能技术成果推广应用的理由

沼气能的利用原理

沼气是有机物中的碳化物、蛋白质、脂肪等在一定的温度、湿度、PH的厌氧环境中，经过沼气细菌的发酵作用而生成的一种可燃气体。沼气发酵过程可分化为液化、产酸和生成甲烷（CH4）三个阶段。控制沼气发酵的主要因素有：需要丰富的沼气菌种、保持严格的厌氧环境、选用适宜的发酵原料配比、选定适宜的干物浓度、选定适宜的发酵温度。

加大农村沼气能技术成果推广应用的理由

农村秸秆资源丰富。中国农村地域广阔，且农业生产过程可产生大量作物秸秆、材草及树木枝干。除极少部分被用于家畜、家禽的饲料外，这些资源大部分被用于日常烧饭、甚至被直接在田里焚烧，或被随意抛弃。这必然产生一些问题：日常燃料利用效率低、浪费多，直接焚烧会导致浪费、环境污染、交通事故，被抛弃会导致更大浪费。这都为沼气能推广应用提供了保证。

农村养殖业不断发展。近年由于粮食价格较低、而经常性气候异常也影响粮食产量，这导致农民种粮积极性下降。相反，全国很多地方以家庭为单位、几家联户或企业化运作的家禽和家畜等养殖越来越广泛。过去，养殖业产生的大量垃圾排泄物被随意抛洒、堆放，不仅影响环境、污染水源和空气，也导致资源浪费。沼气工程既可消除这些问题，又可较好利用新能源。

农民收入有所提升。1978年以来，农村土地家庭承包曾提高农业收入。后来，东部地区改革开放使大量农村人流向城市，并形成影响深远的“打工潮”。打工使农民在农业之外获得较高收入。这一切正好为沼气工程建设奠定一定的货币基础。

农村面貌需要改变。收入提升后，农民纷纷建房。但由于缺乏科学规划和监管，农村房屋建设普遍混乱。再由于生活、生产方式限制，因此各地农村虽然富裕，但垃圾堆放无序、生活环境杂乱、水污染情况仍然严重，“脏、乱、差”面貌非常明显，生活质量不高。借助于沼气工程、水资源利用，可改变农村落后面貌。

碳减排和能源节约日益迫切。由于世界范围大量使用化石能源，不仅导致能源紧张，也导致二氧化碳（CO2）高排放和环境污染。为实现碳减排和环境保护，利用新能源已成迫切选择。在中国，大量的农村人口必然消耗很多资源和能源，这也会增加城市能源压力。因此在农村推广应用沼气能越来越重要，也非常可行。据算，一口8m3的沼气池，全年产生的沼气可解决3～5口人10～12月生活燃料，节省燃煤超2000kg。

沼气能工程利于生态农业。沼渣、沼液中含有30%～40%的有机质，10%～20%的腐殖酸，丰富的氮、磷、钾和微量元素以及氨基酸。沼渣可改良土壤、培养地力、提高作物质量和产量；沼液可减少病虫害，降低农药使用和生产成本。据算，若每口户用沼气池每年大换料两次，利用沼液、沼渣，每年可提供沼肥10t，替代化肥150kg，提高作物效益5%以上。因此，发展生态农业也需要沼气工程。

农村沼气能技术成果推广应用中存在的问题

中国沼气工程建设速度有所提升。截至2009年，各地累计推广沼气用户3507.03万户，年产沼气124.08亿m3。规模较大的沼气工程累计5.69万处，年产沼气9.17亿m3。但是，对比各地农村家数，农村沼气工程所占比重还非常低；而且多局限于一家一户，联户和企业化运作很少。农村沼气能利用存在不少问题，具体如下：

普及面不广，技术和资金不足

近年虽然在农村沼气利用有所增加，但总体占比仍很低。截至2009年各地农村生活用能中沼气能占比为1.87%，比秸秆（30.79%）、煤炭（30.60%）和燃气（12.84%）低很多，沼气能应用的普及面不广。

其次，由于种种原因使专职技术服务人员不足，而文化程度和年龄限制也使农民对沼气能利用及后续管理技术掌握不够。结果是技术制约使农民要么不愿建沼气池，要么因为管理不善而不愿继续使用沼气池。而农民间的口碑往往影响其他农民积极性。

再次，农村沼气建设按照“一池三改”（一口沼气池，改厨、改厕、改圈）标准，户均投资需3000～3500元。其中，国家补助800～1200元，农民需自筹2000多元。这对困难家庭有难度。资金困难不利于建沼气池和“三改”，加上技术、宣传和习惯等原因，致使农村沼气工程没有得到最大推广与普及。

缺乏规模效益，用途单一、具有季节性

农村大规模沼气工程不多，沼气池建设以农户为主。由于一家一户人畜少必然限制家庭沼气池充分发挥作用，也会制约建设意愿。近年农村养殖业不断增多，但沼气工程建设没有同步。这必然导致养殖垃圾被随意排放、环境污染和有机物不能被充分利用。据查，2008年前安徽省规模化养殖场有1800家，而处理畜禽粪便的大中型沼气工程仅106家，这使粪便任意排放，污水中含有大量的氮、磷、悬浮物、致病菌，水体有害物质超标12～20倍，富营养化严重。

其次，户用沼气池只能满足家庭燃烧的需要，这致使沼气池没有充裕的甲烷用于发电和对外商业化出售而用途单一，这不利于农村规模化利用沼气能。这应是将来沼气工程的方向。

再次，沼气菌发酵一般在22～600℃范围内，温度越高，效率越高。一般分为高温（47～550℃）、中温（35～380℃）和常温（22～280℃）。由于农村普遍采用常温发酵，所以季节性温度过低可能影响甲烷产生。这必然对沼气工程的推广和普及带来负面影响。

农村沼气能技术成果推广应用的对策研究

加大宣传

沼气能利用范围不广的首要原因是宣传不到位，没有得到广泛认可。为此需加大对沼气能利用的宣传力度：首先从政策层面重视沼气利用。中国已制定出《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006～2020年）》和《全民科学素质行动计划纲要（2006～2020年）》，为此可据上述纲要和《关于加强国家科普能力建设的若干意见》精神，加大农村对沼气能利用的宣传，使各级官员和群众意识到沼气能的意义、重要性。其次，健全沼气能技术利用宣传和推广机构。充分发挥其对沼气能技术推广应用的宣传，更好实现沼气技术下乡。再次，建立考核机制。通过奖勤罚懒，可使各级机构人尽其责，更好地实现沼气能技术的推广应用。

培养人才

技术人员不足也影响农村沼气工程推广。为此，需加强人才培养。首先，可加大对各级部门的人才培养，使更多的人掌握沼气利用技术，以实现推广应用和普及。其次，借助于送科技下乡的队伍进行人才培训，使更多农民掌握沼气利用和管理技术。再次，加大对联户或企业化利用沼气的人才培养，为规模化利用积累人才。需要注意，在人才培养时，既要注意利用太阳能加温等手段解决季节制约问题，还要注意利用沼渣、沼液实现生态农业良性发展。

拓宽资金渠道

资金不足也是制约沼气能技术推广应用的重要因素。沼气池建设需要资金，由于总体收入不高和政府资金支持力度小，使农民热情不高。所以要加大资金支持。需要注意，加大资金支持必然导致各级政府资金压力。为此，可从两方面做起：一是拓宽财税渠道。拓宽政府传统的财税或信贷渠道，借助于证券市场、高额外汇储备、彩票、资源税及房地产相关税赋筹集。二是拓宽市场化资金渠道。借鉴公用事业项目建设的手段实现农村沼气工程建设的创新。具体手段有PPP、BOT、TOT、BT及风险投资。这些方式既可解决政府资金压力，又可解决沼气工程资金不足。其难点是最后阶段要解决好工程的归属权。

改革运作模式

一家一户模式不利于沼气能利用产业化、企业化，不利于更好发挥经济、社会和环境效益。将来农村沼气能工程应走规模化道路。具体可分步进行：首先，在养殖业不发达地区，可先采取联户建设、管理和利用沼气能工程，以有利于发挥产气、用气和管理。其次，在养殖业有一定发展或农村城镇化住宅规划比较发达的程度上，可建设大型沼气能工程、并采取企业化、产业化运作与管理，在服务于本地燃料要求的基础上，可对外出售或利用沼气能发电，以实现更好的效益和更大的利润。最后，充分利用当前证券市场，结合风险投资等手段，待连续多年盈利等条件成熟时在中小板、创业板上市。这样不仅可因为能获得更大效益和容易退出而对风险投资者有更大吸引力，而且可通过募集更多资金使沼气能企业和产业更好发展。当沼气能利用成为发达的朝阳产业时，不仅有利于经济结构合理转型，也有利于实现节能减排。这样既可促进环境保护、资源利用，又可在国际范围争取碳减排的政治主动权和经济定价权。