新农村建设对农村户用沼气利用的影响研究——以湖南省长沙市路口镇为例

周海文　刘　涛　王志刚

（中国人民大学农业与农村发展学院，北京　100872）

新农村建设对农村户用沼气利用的影响研究——以湖南省长沙市路口镇为例

周海文刘涛王志刚

（中国人民大学农业与农村发展学院，北京100872）

随着新农村建设的不断推进，生猪退养、人口集中居住、环境集中管理等政策相继出台，作为清洁能源的农村单户型沼气的推广问题日渐突出。文章基于湖南省长沙市路口镇的调研数据，通过构建双重差分DID计量模型，探究新农村建设对农村户用沼气利用变动的微观影响机制。结果表明：新农村建设对户用沼气的发展带来了不利影响，利用率将下降4.4%。据此，文章提出政府应加大政策和资金支持力度、着力推广联户型沼气发展模式、提升能源配套服务体系建设等政策建议。

新农村建设；沼气利用；DID模型

一、引言

我国是能源消费大国，能源消费总量位居世界前列。近年来，随着经济结构调整和转型升级的加快，环境和气候政策的推动，经济发展方式逐步从规模速度型粗放增长转向质量效率型集约增长，能源消费结构渐次变动。国家统计局初步统计，2015年我国能源消费总量达43亿吨标准煤，比2014年增长0.9%。煤炭消费量下降3.7%，原油消费量增长5.6%，天然气消费量增长3.3%，电力消费量增长0.5%［1］。与此同时，我国不断增大的能源对外依存度不仅影响国家安全，而且增加了二氧化碳排放，使我国经济社会发展面临巨大的资源约束。因此，必须另辟蹊径，加快和提升可再生新型清洁能源，尤其是沼气能源的开发利用，不仅可以降低能源对外依存度，而且破解当前农村能源供应紧张的困境。为此，自2003年以来，国家大力支持农村沼气建设，政策扶持力度和投资规模不断加大，仅2010年，财政补助就达到52亿元。2015年中央又投资20亿元“用于规模化大型沼气项目”，支持农村沼气工程转型升级。由此可见，中央政府对农村沼气利用和生物能源开发非常重视。

但是，沼气能源的发展也面临着众多困境。在农村户用沼气方面，随着城镇化以及新农村建设的不断深入，人口集中居住、土地集中流转、环境集中管理和生猪退养等政策的出台，庭院经济难以为继，农村独家独户的沼气利用往往是空守沼气池而不能享受沼气，断气现象时有发生。在集中式沼气供用方面，农户又面临着沼气价格昂贵、农户和供气方利益冲突等问题。这迫切需要寻找一条路径以便缓和农户与供气方的矛盾，使得农户获得性价比较高的沼气，集中生产沼气方也可以获得理想的收益。

长沙市作为全国18个改革开放典型地区之一和长株潭“两型社会”综合配套改革试验区的核心地带，近年来大力推行以工业化联动城镇化为特色的新型发展模式。其中，养猪户与农户沼气之间形成的沼气利用方式有效地解决了上述难题，形成了成熟的开发模式和使用经验，非常值得研究。鉴于此，本文将通过设置处理组（中华片区）和对照组（锦绣片区和路口片区）进行对比分析，探究新农村建设对沼气使用率的影响，以及其中的微观影响机制。

二、文献综述

关于农村户用沼气的研究，目前主要集中在沼气的利用现状和功能两个方面。首先，在沼气的利用现状方面。Knaebe et al［2］指出美国沼气工程规模位居欧美前列，但是总体上较欧洲和中国发展缓慢。沼气在亚洲的发展历史比较悠久，但在主要国家和地区呈现不同的发展趋势。比如，日本的沼气技术比较成熟，但根据国际能源署统计数据显示，近年来日本沼气产量持续下降，发展前景不容乐观。相比之下，越南的沼气开发起步较晚，但由于受到荷兰亚洲沼气援助项目的推进，市场迅速扩大［3］。朱丽君等［4］和李景明、薛梅［5］则对国内沼气发展的制度背景及现状进行了分析，认为城镇化和新农村建设的总体战略部署，为我国沼气开发和利用提供了良好的契机，各类沼气工程建设得到了政策资金的大力支持，农村户用沼气的利用稳定增长，服务体系建设全面铺开。刘盛林等［6］指出，新疆生产建设兵团的特殊体制和城镇建设规划适合工程化沼气建设模式的推广，易于实施有效的运行管理。

其次，在沼气利用的功能方面。Raven et al［7］指出丹麦的沼气工程实现了城市与农村之间物质和能量的交换：农业生产获得肥料，生活环境得以改善；城市获得清洁能源，二者实现了良性互动发展。Xiong［8］强调瑞典成为世界上第一个将沼气作为交通燃料的国家。就国内而言，杨明杰等［9］和蒋克彬等［10］认为，沼气在新农村建设中发挥了纽带作用，形成多种特色的庭院经济模式，带动新农村的建设。文辉、王大伟［11］认为，沼气利用通过动态循环对于解决农村能源短缺、环境综合治理以及生态农业发展上的作用日益凸显。

最后，在沼气利用的影响因素及机制方面。蔡亚庆等［12］基于吉林、河北等5省1099个农户的调查数据，研究发现：公共补贴政策、家庭收入水平与沼气池的使用效率负相关，牲畜存栏量则显著提高沼气池的使用效率。李慧等［13］基于黑龙江省哈尔滨市、大庆市等6市27个农村的调研数据，研究发现国家补贴政策、技术服务体系、农户受教育程度和政府宣传力度对户用沼气使用效率有显著的正向影响，而建池成本、管理费用对户用沼气使用效率具有显著的负向影响。此外，丁冬和郑风田［14］对贵州丹寨县130个村庄调查发现，沼气池建设和使用与村庄的经济状况成呈相关，而与农户人均纯收入水平呈现“U”形关系。

综上所述，现有文献主要集中于对沼气利用的发展现状、功能和影响因素及机制进行研究。但鲜有对经济发展进步、社会制度改革、居民生活习惯和环境变化等宏观因素对沼气利用变动的微观影响机制进行研究。

三、理论分析

由于调查区域的农户收入水平普遍不高，同时作为理性“经济人”，农业活动的成本和收益对农户的生产决策具有重要影响。因此，本节将成本-收益理论，对新农村建设对户用沼气利用的影响机制进行分析。

其中，π为农户使用沼气带来的效用；P为沼气的价格；Q为沼气的产量；C1为沼气池的建设成本；C2为沼气发酵原料的投入成本；C3为沼气利用的运行维护成本；ε为沼气使用的其他成本（如交易成本等）。

假定P、Q、ε保持不变。在新农村建设的推进下，主要产生三点影响：首先，人口集中居住，环境集中管理。国家鼓励农村沼气规模化利用，对联户沼气予以专项资金扶持，而户用型沼气则没有相应的政府补贴。根据匡静等［15］的研究，户用沼气相比联户沼气，建设成本户均支出C1高507元。其次，生猪退养政策出台。农户散养生猪行为受到约束而减少，使得沼气发酵原料难以获得，甚至专门购买发酵原料，需要消耗大量的时间和精力，导致发酵原料投入成本C2增加。再次，土地集中流转加快，外出务工的农民增多。流出的农民多为青壮年，留守农户多为老年和妇女，其劳动效率低，且容易受伤，导致维护沼气利用的运行维护成本C3增加。

根据上述结论，在户用沼气的收益PQ不变的前提下，新农村建设使得C1、C2、C3增加，导致农户最终效用π下降。因此，新农村建设政策的出台使农村户用沼气的推广和利用遭遇瓶颈，其影响机理如图1所示。

图1　新农村建设对沼气利用的影响机理

表1　样本农户地域分布情况

四、数据来源及样本特征

（一）数据来源

本文的数据来自对长沙市路口镇中华片区、锦绣片区和路口片区三个片区所有代表性农户调查访谈。共发放问卷200份且全部为有效问卷，有效率达100%，具体如表1所示。

（二）样本特征

1.农户的个体特征。男性和女性受访者占比分别为48.50%和51.50%，相对比较接近。在年龄分布上，受访者平均年龄为50.5岁，其中51～60岁受访者所占比重最大为34.50%，40岁以上的样本累积比例达到81.0%，而30岁以下的累积比例不足20%。这表明，村中常住人口以中老年人为主，且其对沼气的利用情况比较熟悉，也从侧面反映出本次调查研究的可靠性和有效性。

2.农户的社会经济特征。第一，随着经济的快速发展和新农村建设的深入推进，农村劳动力选择外出务工的比例超过半数以上，达到56.4%，可以看出农户兼业化程度较高。第二，受访农户人均可支配收入为11600元，其中务工收入贡献率高达73.1%，养殖业收入贡献率仅为15.5%。第三，农户耕种的土地细碎化问题严重。样本农户经营土地面积共289.2亩，户均1.45亩。第四，生猪养殖业比较发达。农户生猪出栏总量为1620头，户均11.4头（见表2）。

3.户用沼气的利用情况（表3）。共有141户农户建有沼气池，普及率达70.50%。但是，目前正在使用的仅91户，因各种原因停用的达50户，停用率达35.46%，最终导致沼气利用率仅为45.5%。本文分析造成这种结果的原因可能有以下两种：一是与沼气池建造成本相关。已经停用和正在使用的沼气池池容平均每立方米的造价分别为118.4元和121.8元，沼气池建造成本越高，农户利用率就越大，说明沉没成本对农户决策行为有一定的影响。二是与户均生猪出栏量密切相关。已经停用和正在使用沼气的农户户均生猪出栏量分别为5.61头和24.09头，户均生猪出栏量与沼气的利用呈正相关。原因是生猪饲养可以为沼气的发酵提供大量的原料。

表2　样本农户的社会经济特征统计

表3　样本农户户用沼气的利用情况

表42008　/2012年中华片区与其他片区家庭特征情况对比

（三）处理组和对照组沼气利用差异比较分析

路口镇路口村中华片区作为路口镇新农村建设的示范点，自2008年开始了城乡一体化建设进程。城镇化建设的主要内容包括土地集中流转、产业集中发展、农民集中就业、人口集中居住、污水集中处理、环境集中管理六个方面。因此通过比较新农村建设地区（中华片区）与未参与地区（路口片区与锦绣片区）探究新农村建设政策对沼气利用变动的微观影响机制。与路口村其他没有进行新农村建设的片区相比，中华片区2012年较2008年变化较大的是户均耕地面积、户均生猪出栏量和户均外出务工人数（见表4）。首先，在户均耕地面积方面。被调查的样本农户共流转土地186.60亩，其中中华片区流转129.70亩，占流转总量的69.50%。中华区户均耕种土地面积从3.58亩下降到0.67亩，高达81.28%，而其他地区的下降率仅为34.47%。其次，从户均生猪出栏数量来看。中华片区生猪出栏总量下降了59.16%，而其他片区样本农户则下降了34.01%。中华片区户均生猪出栏量少了10头左右，相当于一个沼气池的原料供应量。最后，在户均外出务工方面。虽然随着城镇化的不断深入，整个调查区域的外出务工人数均有增加，但中华区外出务工数的增长率为76.86%，相当于其他片区43.0%增长率近两倍。这说明，新农村建设可以加快劳动力从农村向城市转移的速度，推动农民向二、三产业的就业转移。

2008年以来，随着城镇化和新农村建设的不断推进，生猪退养、集中居住、环境整治以及土地流转等政策和规章相继出台，将直接或间接影响到中华片区样本的沼气利用（见表5）。首先，在沼气池拥有数量方面。虽然中华区新建比率为14.5%，显著高于其他区域的5.4%，但总量上仍与其他地区相差15个，高达近两成。其次，在沼气池正常使用数量方面。其他地区沼气池正常使用率保持稳定，略有下降。但中华区沼气池正常使用率从2008年的90.90%下降到46.03%，下降幅度为49.37%。最后，在沼气池正常停用数方面。2008～2012年，中华片区沼气池累计新增停用数量26个，而其他片区沼气池累计新增停用数量仅为3个，增长率为20.0%。综上所述，相比于未参与新农村建设的其他片区，中华片区的沼气利用率下降明显快于其他片区。

表5　中华片区与其他片区沼气变化差异情况对比

五、模型构建

双重差分模型（DID）基于自然试验得到的数据，可以控制研究对象间的事前差异，将政策因素影响的干预结果有效分离出来，进而对公共政策或项目实施的效果进行评估。所以，本文通过建立DID双差分模型，定量验证新农村建设对沼气使用率变动的影响程度，在分析处理组和对照组时，将样本农户按是否新农村建设，主要包括土地集中流转、产业集中发展、农民集中就业、人口集中居住、污水集中处理、环境集中管理等方面分为参与户和非参与户，其中处理组A组农户参与新农村建设，对照组B组农户没有参与新农村建设。Y为被解释变量，表示农户沼气使用率。变量P是衡量农户是否参与新农村建设的虚拟变量，农户参与则，否则；变量代表样本数据是否来自新农村建设政策实施后的虚拟变量，如果是，T=1，否则，T=0；a为常数项，β、T、δ为参数；再假设μ为随机扰动项，代表其他无法观察和控制的影响沼气使用率的因素。因此，可以建立以下农户沼气使用率的简单DID模型：

从模型（1）可以得到处理组和对照组的沼气使用变动的模型。对于对照组农户P=0，故模型可以表示为Y=α+βT+μ，因此，对照组的农户在新农村建设前后的沼气使用率变动分别为：

因此，新农村建设政策实施前后，对照组农户的沼气使用率情况为：

对于处理组农户，，模型此时可表示为：

因此，处理组农户在新农村建设政策实施前后，沼气使用率分别为：

新农村建设实施前后，处理组农户沼气使用率为：

如果调查样本是随机选取的，剔除处理组和对照组之间由是否参加新农村建设的虚拟变量控制的系统差异，参加新农村建设政策对样本处理组农户沼气使用率的净影响为：

δ为交互项TP的参数，即双重差分估计值，表示新农村建设对沼气正常使用率的净影响效应。

在实证分析中，为了分离出纯粹由于政策实施而对其他变量产生的影响，即政策效果，通过控制其他因素的影响，构建固定效应模型，其模型如下：

其中，i代表农户，t代表时期。Yit是农户i在t时期的沼气使用率；Pi是一个二值变量，是衡量农户是否参与新农村建设的虚拟变量，农户参与则P=1，否则P=0，T代表时期虚拟变量。结合问卷调查数据，根据蔡亚庆等［12］的研究，影响户用沼气使用率的影响因素包括农户特征（户主年龄、家庭农业劳动力人数、农户家庭收入水平）、政策因素（建池补贴）以及资源状况（户均生猪存栏量）等，因此，Xit代表一组可观测的影响户用沼气使用率的控制变量，包括户主年龄、家庭外出务工劳动力人数、农户家庭人均收入水平、户均生猪存栏量；μit是影响沼气使用率但无法观测的其他因素。根据问卷调查获得的数据，对模型（2）进行一阶差分设计，其中将2008年作为新农建设实施前的基准年，将2012年作为新农村建设实施后的评价年。

表6　模型的估计结果

六、结果分析

根据调研数据以及双差分DID模型得出新农村建设对户用沼气使用率变动的影响，回归结果如表6所示。

首先，新农村建设对沼气使用率存在显著的负影响。在模型1中，不加入其他控制变量进行回归情况下，即在控制时间变量和参与变量之后，交互项TP的系数是-0.063，且通过了10%水平上的显著性检验。说明在参与新农村建设之后，参与组的沼气使用率明显下降。在模型2中，加入控制变量户主年龄、外出务工劳动力人数、家庭人均收入和生猪存栏量四个控制变量后，交互项TP的系数是-0.044，虽然系数值较小，但在5%统计水平上显著，说明新农村建设对农户沼气的使用产生不利影响。主要原因是新农村建设促使人口集中居住，且对生猪退养和环境管理较为严格，为沼气利用带来了诸多限制。

其次，农户的户用沼气使用率随着时间的推移而下降。在模型1中和模型2中，时间效应T的系数分别为-0.129和0.113，且都在1%统计水平上显著。说明无论是参与组还是对照组农户，在新农村建设前后沼气使用率都随着时间的推移而下降。

再次，沼气使用率将随着户主年龄的增加而下降。在模型2中，户主年龄在1%显著水平上对沼气使用率存在显著的负向影响，随着户主年龄每增加10岁，户用沼气使用率下降19.2%。可能原因有以下两点：一方面，随着年龄的增大，许多户主体力劳动能力下降，喂养生猪的意愿下降，造成沼气原料供给减少，从而导致沼气使用率下降。另一方面，许多老年人按照乡风民俗，在子女成家立业之后，选择与子女分开居住。或者中年户主家庭，子女在外务工或求学。这两部分家庭对于日常生活能源需求量减少，增加对其他能源的需求，如电、液化气等对沼气产生了替代作用。

最后，生猪存栏量对户用沼气使用率存在显著正影响。在模型2中，外出务工劳动力人数与家庭人均收入对沼气使用率的影响是不显著的。生猪存栏量对沼气使用率具有显著的正向影响。这是因为路口村农户户均土地耕种面积较少，秸秆难以成为沼气发酵的主要来源。根据实际调查发现，农户主要以猪粪作为沼气的发酵原料，所以，户用沼气对于生猪散养有极强的依赖性。

七、结论与政策建议

（一）结论

首先，新农村建设的不断推进对农村沼气产业的发展造成了一定的冲击，利用率将下降4.4%。其次，农村户用沼气使用率随着时间的推移而下降。再次，户主年龄对户用沼气使用具有显著的负向影响。最后，生猪存栏量对户用沼气使用具有显著的正向影响。

（二）政策建议

1.政府应加大政策和资金支持力度。积极推动沼气建设，发挥沼气能源安全性、便利性、清洁性以及低成本性等优势，充分利用沼气对农村经济发展的外部性。

2.着力推广联户沼气的发展模式。在我国多数农村地区，农户庭院布局受地形限制，呈现“点多面广”分布。且伴随新农村建设的不断深入，未来生猪退养农户必然逐渐增多。因此，可以在新农村建设地区集中发展联户沼气或大中型规模的沼气池，既可以保障沼气发酵的原料供应，又可以降低固定成本的投入，提高资源利用效率。

3.提升能源配套服务体系建设。在新农村建设地区，建立可再生能源服务站，加强监督管理，提高服务效率和水平，充分发挥能源服务站在沼气原料配送协调、设备维修、停用恢复等方面的功能。

［1］国家统计局：2015年中国能源消费同比增0.9%［EB/OL］.http：//finance.sina.com.cn/roll/2016-02-29/doc-ifxpvutf3673351.shtml，2016-02-29.

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［15］匡静，张恩和，陈秉谱.联户沼气工程的经济与环境效益评价［J］.中国农学通报，2011，27（4）：401-405.

（责任编辑：李亚利）

教育部科技发展中心博士点基金项目（项目编号：20130004110001）；农业部农产品质量安全监督（风险评估）项目（项目编号：2130109）。

周海文（1988-），男，山西晋中人，博士研究生，研究方向：产业经济学；刘涛（1987-），男，陕西白河人，硕士研究生，研究方向：产业经济学；王志刚（1965-），男，辽宁开原人，教授，博士生导师，研究方向：食品经济学、产业经济学。