生物天燃气产业发展现状与商业模式创新探讨

姜文腾

摘 要 生物天然气产业的健康发展，有助于推进节能减排、维护生态平衡，同时还能促进农业生态文明建设，推动我国经济的转型与发展，但生物天然气产业在发展过程中还存在诸多问题，需要加快创新和改革。基于此，结合生物天然气产业发展现状和商业模式，探究生物天然气产业商业模式创新发展方向，为生物天然气产业的进一步创新与健康发展提供借鉴。

关键词 生物天然气产业;发展现状;商业模式;创新

中图分类号：F426.2 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.33.063

近年来，我国城镇化和工业化发展速度不断加快，环境污染日渐严重、化石能源短缺等问题都严重制约着我国国民经济的可持续发展。基于此，国家需要加大发展可再生清洁能源的力度。在新能源战略发展领域中，生物天然气产业属于重要的新兴产业拓展方向，不仅能够有效解决能源短缺和生态恶化等问题，还有利于构建经济产业循环链。为了维护生态平衡，促进国家经济的健康有序发展，有必要探究生物天然气产业发展现状及商业模式创新。

1 生物天然气产业发展现状

生物燃气也叫沼气，是有机废弃物（如秸秆、粪污、餐厨垃圾、市政污泥、过期食品和工业有机废弃物等）经微生物厌氧消化而产生的可燃性气体，把生物燃气中的杂质气体及二氧化碳去除后得到的主要成分为甲烷的气体叫生物天然气。目前，我国生物天然气产业应用比较广泛的沼气提纯技术比较多，包括膜法、胺洗法、PS法以及水洗法等。这些提纯技术相对较为成熟，促使生物天然气产业已经形成自己的特色，推广应用规模也比较大，并在稳步推进研究大型和中型的生物天然气工程工艺和关键的技术集成等，在此基础上也已经构建了系统化新农村集中户用以及肥、气、电、热联产等示范应用工程。受到国家科技计划的大力支持，我国生物天然气工程的工艺流程、关键技术以及装备集成等方面都已经日渐完善，同时也涌现出更多现代化且运营稳定的典型工程，能够在局部区域产生突出的示范作用[1]。同时，我国能源局也发布了很多利好政策，以促进生物天然气产业化和商品化发展，国家各级政府也积极针对生物天然气产期，实施诸多补贴政策，对推动生物天然气工程建设与产业发展意义重大。但是，目前针对沼肥利用、生物天然气等终端产品方面，缺乏必要的鼓励政策。我国生物质资源非常丰富，居民生活、食品加工、现代养殖业以及农产业加工等都会产生大量餐厨垃圾、农林废弃物、畜禽粪便、工业废水以及城市污泥等有机废弃物，促使生物天然气在实现规模化发展过程中，具有来源丰富且数量巨大的原料基础。然而很多生物天然气工程实际生产成本相对较高，其销售价格如果和常规天然气保持一致，将降低生物天然气工程的整体经济效益。因此，有必要结合生物天然气产业发展现状，探究该产业的商业模式创新，以及产业未来发展，以促进生物天燃气产业的健康可持续发展。

2 生物天然气产业创新商业模式

基于我国的创新驱动发展战略，生物天然气产业要实现商业模式创新，就要以科技创新为基础，确定生物天然气产业推广发展的商业模式创新目标，积极建设生物天燃气产业科技基地和示范企业，培养更多的创新人才，以科技和人才的力量，协同创新产学研用，推动产业链的社会化、规模化和商业化运营，在科技支撑下构建环境友好型、资源节约型的循环经济形式[2]。基于生物天然气工程产品的利用方式和工程所在地产品的利用优势，我国生物天然气产业目前已经形成几种重要的商业模式，接下来将仔细分析这几种创新商业模式。

2.1 肥、气、电、热联产模式

肥、气、电、热联产模式是在生物质资源的基础上，实现能源化利用的重要模式之一。生物天然气工程是规模化沼气工程中把沼气提纯为生物天然气的工程，工程生产生物天然气量非常大，若当地有较好的生物质能发电并网条件，且热能资源欠缺，生物天然气用于热电联产（CHP），产生的电能可向国家电网并入，获取较好的经济效益。回收发电机及烟气的余热，能夠满足前端厌氧发酵单元的物料增温保温需求，以及厂区的采暖和生活热水用能需求，同时还可强化沼渣沼液利用单元中固体有机肥生产的烘干用能。多余的热能还可输送至周边有热能需求的企业或者部门，产生更大的经济效益。在该模式中，沼渣沼液分别生产为固体有机肥和液体有机肥，以促进当地及周边区域绿色农业的发展。该模式能够对农作物秸秆、有机垃圾以及人畜粪便等低值生物质原料进行充分利用，促进生态农业发展，兼具经济效益、生态效益和环境效益。

2.2 新农村集中独立供气模式

新农村集中独立供气模式是生物天然气工程作为分布式能源的最好体现，它不仅能够充分利用生物天然气，还能改善村镇能源，属于一种重要商业模式类型。项目根据实际情况建设一个区域化有机废弃物处理中心，将经济半径范围内的村镇所产生的有机废弃物原料全部收集起来，运输至该中心，经过合理的预处理后，直接进行混合厌氧发酵，并在净化提纯之后获得生物天然气，结合用户规模、数量以及管线铺设情况，直接利用村镇级铺设的燃气管线将生物天然气输送到农户家中。对于农村新农村小区，可建设分布式生物天然气分配站，利用CNG槽车将生物天然气运输至分配站，再经过调压调节等措施，对整个小区进行集中供气。此模式能够实现规模化集中产气，覆盖面非常广，并且可以在保持原料来源稳定的基础上，为用户持续供气，保证全年无间断，为农村用户提供生活便利，同时可以减少秸秆燃烧、粪便堆积产生的环境问题。该模式由于是规模化生产，能够有效降低生产成本，还可有效优化农村利用能源的方式，对全面推进农村经济发展意义重大。

2.3 车用生物天然气（CNG）模式

车用生物天然气（CNG）模式是目前生物天然气工程最主要的利用模式，主要是将甲烷含量较低（50%～60%）的粗生物燃气经过净化提纯、压缩等步骤，获得纯度较高且符合车用纯度标准的压缩天然气。生产出的压缩高纯度天然气能够直接通过燃气管道或者高压槽车输送到车用加气站，当作清洁能源供车辆使用。公交车、出租车等都可以通过该模式获取清洁燃料，降低天然气和燃油的消耗量，不仅能够降低成本，还可以提升经济效益。车辆通过应用压缩高纯度天然气，能够减少尾气排放量，充分发挥生物天然气的环境保护价值，提升环境效益。

2.4 生物天然气入网模式

生物天然气入网模式也是目前典型的商业模式之一，主要对城镇附近工业有机肥料物进行预处理与发酵处理获得生物燃气，之后经过脱水、净化以及提纯等一系列流程后，向城镇的天然气管网中并入。此模式能够补充管道燃气，同时向车用天然气加气站或者居民用户当中分销，将低值生物质转化成高值生物天然气加以利用，提高经济效益。生物天然气实现入网，能够解决城镇清洁能源在生产利用中遇到的相关问题，对当地的用能结构进行合理调整，促进能源实现循环利用，提升城镇降耗减排和能源节约成效。

2.5 生物天然气装备制造和专业服务联合模式

在此模式中，规模化生物天然气工程关键技术装备供应商与工程承包商为重要主体，在充分发挥各主体优势的基础上，促使生物天然气工程能够系统化、规模化地实现技术研发、工程设计、装备生产、安装建设和运行调试等一系列环节，为差异化模式下的生物天然气工程项目或者生产企业，提供个性化、完善化、系统化的服务，促使工程设计更加标准、技术研发更加自主、设备制造工厂化、安装调试专业化、建设安装模块化等，充分提升生物天然气商业产业的经济效益[3]。此模式作为生物天然气产业链中的关键组成部分，有可能转化成环境效益、经济效益突出且产值巨大的创新商业模式。

2.6 生物天然气综合利用模式

生物天然气综合利用模式主要是以上述几种模式为基础，对生物天然气产品实现多样化充分利用的重要模式。有机废水、畜禽粪便以及农作物秸秆等作为原材料，利用厌氧发酵技术生产粗生物燃气，并通过上文所介绍的几种模式，多样化利用生物天然气工程产品（沼渣、沼液和生物天然气）。具体的综合利用模式可以结合实际情况，按照因地制宜的原则适当加以组合和选择，以组合的形式在综合利用生物天然气产品[4]。在实际应用的过程中，能够结合不同地区差异化的需求，适当调整生产线产能，以免出现某产品产能不足或者过剩的情况。该模式具有突出的环境效益、经济效益以及社会效益，是生物天然气产业化发展过程中重要的发展趋势。

3 生物天然气产业的未来发展趋势

生物天然气产业要实现创新发展，首先要提高技术工艺的系统化和高效化水平，从粗放型技术管理转变为精确化技术控制，从单一工艺技术转变为多种高效工艺集成系统，并从小型分散的工程模式转化成大型集中工程和因地制宜工程。在技术创新基础上，要加强工艺流程的优化与创新，逐步提升装备生产水平，降低生产成本。同时，生物天然气产品生产要更加标准化和规范化，配套运营服务也要更加专业化，探索一体化的生物天然气生产运营模式。再者，产业在发展中要更加侧重市场化和多元化，积极构建生物天然气综合利用商业模式，因地制宜地組合商业模式，有效提升经济效益[5]。最后，要重视效益化和规模化发展，大力建设大规模生物天然气工程，在降低生产成本的同时，还能拓展上下游产业链，构建集群化生物天然气产业。

4 结语

生物天然气产业在我国具有突出的发展优势，不仅原料来源广泛、数量充足，而且有国家科技发展技术的大力支持，目前已经形成多种商业模式，未来发展前景非常广阔。为了促进生物天然气产业的进一步发展，需要在现有商业模式下，积极创新多样化的综合商业模式，协同创新产学研用，并构建地方政府与中央的联动协作机制，投入多元化机制，加强和国际上的交流与合作，规范产业标准，完善政策体系，为生物天然气产业健康发展提供坚实保障。

参考文献：

[1] 吴铁柱.黑龙江省生物燃气产业发展现状与效应评价[J].学术交流，2017（10）：149.

[2] 白红春，孙清，葛慧，等.我国生物天然气产业发展现状[J].中国沼气，2017（6）：43.

[3] 刘越，孟海波，沈玉君，等.基于模糊层次分析法的生物燃气产业竞争力评价模型及应用[J].农业工程学报，2016（1）：275-283.

[4] 梁建鹏，董保成，李叶青，等.数据包络分析法对生物天然气工程运行效率评价的适用性研究[J].绿色科技，2017（8）：180.

[5] 肖蔷.“十三五”生物天然气迎重大发展契机[J].化工管理，2016（28）：55.