浅析贵州省农作物秸秆沼气发电项目产业化发展的潜力——基于乡村振兴战略背景

欧 娟

(贵州省现代农业发展研究所，贵州 贵阳 550006)

如何将农作物秸秆“变废为宝”，成为社会各界关注的焦点。农作物秸秆沼气发电项目是农业废弃物资源化利用的一种方式，是资源节约型和环境友好型典型，是实现农业经济循环、绿色发展的重要渠道。随着国家政策扶持力度的加强和技术水平的不断创新突破，农作物秸秆沼气发电得到较好的应用发展。据现有的理论和实践表明，一个项目要实现可持续发展，必须站在全产业链的视角，延长其产业链，实现价值链，稳定利益链，才能得到较好的发展。2021年中央一号文件对新发展阶段优先发展农业农村、全面推进乡村振兴作出总体部署。基于乡村振兴战略产业兴旺是重点，生态宜居是关键的背景，本文在前人研究基础上，结合贵州省经济社会环境，分析贵州省农作物秸秆资源综合利用情况，探讨农作物秸秆沼气发电项目产业化发展的潜力，对促进农业绿色可持续发展、巩固脱贫攻坚成果与乡村振兴有效衔接、加快山地农业现代化进程具有现实意义。

1 贵州农作物秸秆资源化利用现状

1.1 贵州省农作物秸秆资源量测算

贵州省水热条件丰富，立体气候明显，适宜多种作物生长，水稻、玉米、小麦等种植业相对发达，农作物秸秆种类多、产量大。纵观现有的文献资料，以秸秆系数法测算农作物秸秆资源量的应用较多。秸秆系数[1]也称草谷比，即作物秸秆产量与经济产量之间比值。按照秸秆资源量计算公式，参考《农业农村部办公厅关于做好农作物秸秆资源台账建设工作的通知》指标数据测算，结果见表1。秸秆资源量计算公式：

Ws=Wp×SG×G

式中，Ws为秸秆资源量；Wp为作物经济产量；SG为秸秆系数；G为可收集系数。

从表1中可看出，2019年贵州省主要农作物秸秆资源理论资源量约为1159万t，可收集量约为931万t。

表1 2019年贵州省秸秆资源量测算

1.2 贵州省农作物秸秆综合利用现状

贵州省在农作物秸秆资源综合利用方面有不少研究，主要涉及农作物秸秆资料量的测算、分布及综合利用情况。农作物秸秆是农业生产中的主要副产物，富含大量的碳、氮、磷、钾和其它微量元素，是一种重要的、可开发利用的生物质资源[2]。贵州作为欠发达、欠开发的省份，对“农作物秸秆和畜禽粪污是资源”的认识相对较晚。受传统农业耕作习惯的影响和农作物秸秆处理方式的不健全，农民在采收农作物后，普遍将农作物秸秆用于烧火做饭、取暖、垫圈、饲养牲畜、还田作肥等，这些利用方式难以消耗巨量的农作物秸秆，因此农作物秸秆多被丢弃焚烧。从辽宁沈阳举办的“2019年秸秆综合利用经验交流活动”获悉，2019年全国农作物秸秆综合利用率达到85.45%。虽2019年贵州秸秆综合利用率未见相关报道，但从贵州省农业农村厅官网数据获悉，2017年贵州省秸秆资源综合利用率达75.79%，推测出2019年贵州省农作物秸秆综合利用率未达到全国平均水平。2017年，贵州省综合利用农作物秸秆中有55.48%用作肥料、30.76%用作饲料、9.25%用作燃料、4.25%用作基料、0.26%用作原料。以上数据表明，贵州省农作物秸秆主要用作肥料和饲料，而用作能源的较少，不到1/10。据相关报道，贵州省多家生物质发电企业陷入流动资金匮乏、生存艰难的处境，纷纷发出了“农林生物质发电路在何方”的感叹。以上分析客观反映出，贵州省农作物秸秆燃烧发电、沼气发电等能源化利用项目中存在规模小、盈利能力弱、发展进程缓慢等问题，与规划预期还有很大的差距。

2 贵州农作物秸秆沼气发电产业化发展的潜力

2.1 可供利用资源丰富

近几年，通过农业产业结构调整，降低低效农作物玉米的种植面积，提高蔬菜等经济作物栽种面积，玉米秸秆产量将会减少。但是随着“藏粮于地，藏粮于技”、“守住耕地红线”等国家粮食安全战略的实施，玉米、小麦、水稻等主要粮食作物的种植面积会保持稳定，这意味着农作物秸秆产量也将保持在稳定区间。据现有的研究表明，将畜禽粪污与农作物秸秆混合厌氧发酵，会提高沼气产气率[3]。作为“菜篮子”的主要组成部分，生态畜牧业在贵州被作为12大特色产业得到了较好的发展。从《2020年贵州省统计年鉴》中可看出，2019年贵州省生猪出栏数1678.56万头、牛出栏数168.56万头、羊出栏数293.55万头。根据《第一次全国污染源普查中的产排污系数》估算出2019年生猪、牛、羊共产粪污约7068t，为生态环境带来了巨大压力，但却为沼气发电提供了丰富的原料供应，解决了农作物秸秆季节性短缺的问题。

2.2 技术工艺相对成熟，设备相对先进

农作物秸秆沼气发电技术主要分为厌氧发酵技术、沼气发电技术、有机肥制作技术等[4]。我国厌氧发酵技术在提高沼气生产效率、处理不同木质纤维秸秆等方面相对成熟，北京某企业引进、吸收兼氧纤维素水解技术能处理多种原料，有效缩短原料发酵周期，在行业内得到了广泛认可。中国沼气发电技术的研究与应用已有几十年的历史，通过多年的科研攻关，国产沼气发电机组也基本成熟，虽与发达国家还有一定差距，但技术性能指标已接近国际先进水平。同时，关于有机肥的开发利用已有数载，在有机肥制作工艺、配方上已相对成熟。目前，国内外拥有的先进技术、设备及专业人才，为贵州省推广应用秸秆沼气发电奠定了良好的基础。贵州省可以通过引进、吸收、合作等方式，发展农作物秸秆沼气发电，促进其向规模化、产业化发展。

2.3 良好的政策环境

农作物秸秆沼气发电是“变废为宝”的朝阳产业，国家对当前的能源、环保、产业政策法律体系给予了大量的支持。主要体现在以下方面。

围绕生物质能开发与利用的政策体系。国家先后颁布、实施《可再生能源法》、《关于完善农林生物质发电价格政策的通知》、《可再生能源发电全额保障性收购管理办法》等法律法规，涵盖生物质能发电价格补贴、电量收购、建设补贴等方面，有效促进了包括沼气发电在内生物质能产业发展；围绕生态环境保护为主的政策体系。《全国生态环境保护纲要》、《畜禽规模养殖污染防治条例》、《关于进一步加快推进农作物秸秆综合利用和禁烧工作的通知》等禁止秸秆燃烧、控制畜禽粪污排放的行政指令，使得秸秆、畜禽粪污朝着更加环保的方向发展；围绕农业绿色发展的产业政策。《关于创新体制机制推进农业绿色发展的意见》、《关于全面推进乡村振兴加快农业农村现代化的意见》、《关于发展无公害农产品绿色食品有机农产品的意见》等关于发展绿色农业的倡导，为农作物秸秆沼气发电带来良好的机遇。

2.4 市场驱动给力

为应对气候变化和化石能源的日益枯竭，越来越多的国家逐步调整能源消费结构，生物质能作为重要的战略产业得到了发展。据国际能源署发布的《2020年世界能源展望》报告显示，在全球能源需求整体下滑的背景下，可再生能源开发利用表现出了更大弹性，预计2020—2030年，可再生能源电力需求将增长2/3，约占全球电力需求增量的80%，为生物质能带来了广阔的市场空间。而农作物秸秆因其热值高、污染小等特性符合当下我国积极参与国际社会碳减排，主动顺应全球绿色、低碳发展的潮流。随着经济和社会的发展，城乡居民生活水平的提高以及食品安全问题的频发，人们对健康、安全、绿色有机食品的需求越来越高。农作物秸秆沼气项目产生的大量有机肥，施用于农作物，能有效改善农产品的质量和品质，将会得到消费者的认可。另外，以有机农产品为原料生产的休闲食品、农副产品等，也将具有竞争力，赢得市场的青睐。

3 贵州农作物秸秆沼气发电产业化发展面临的问题

3.1 农作物秸秆收储难已经成为制约秸秆资源综合利用的主要因素

3.1.1 地形地貌造就收储成本高

贵州省属于典型山地地带，土地破碎，集中连片的土地较少，机械化耕作水平不高，难以实施机械作业。虽然机耕道通达情况逐年改善，但基本不能满足大型机械化收割需要，大部分秸秆仍然需靠人力搬运，再用运输工具转运，生产效率低下。秸秆密度低、体积大、占空间，一次运输装载量小，山路崎岖，又耗油，且需要多次运转，从而抬高了农作物秸秆沼气发电的成本。

3.1.2 农作物秸秆季节性影响

农作物秸秆是农作物的附加物，其生长受限于农作物本身，具有季节性。农作物秸秆收获时正处于农忙时节，农村青壮年大量外出务工，农业从业者老龄化严重，农民在忙于收获农作物时，难以抽身开展秸秆收集。近年来，贵州省开展秸秆成型燃料、秸秆气化能源替代、秸秆沼气和秸秆制肥等大型集约化秸秆利用项目尝试，均因原料采购上出现的各种问题被迫中断，集约化利用方式推广困难。

3.1.3 传统农耕文化影响深远

农户是农业生产经营的主体，农作物秸秆的生产者、拥有者[4]。农作物秸秆用之为宝、弃之为害的理念还没有深入人心，秸秆收集利用相当困难，农民对秸秆离田利用的积极性不高，更愿意选择直接还田或者焚烧。虽国家三令五申禁止焚烧秸秆，但仍有大部分秸秆资源被浪费。

3.2 产业体系配套不健全阻碍贵州省农作物秸秆沼气发电产业化的进程

表2 2018年贵州省废弃资源综合利用业经济指标

3.2.1 围绕农作物秸秆收储运的产业配套不健全

由表2可知，2018年末，贵州省开展废弃资源综合利用业法人单位数265个，占全省工业法人数的0.5%；开展废弃资源综合利用从业人数2173人，占全省工业从业人数的0.18%；从事废弃资源综合利用业资产总计18.18亿元，负债合计8.47亿元，实现营业收入14.58亿元，分别占全省工业的0.1%、0.08%及0.13%。据此可知，针对农作物秸秆等资源综合利用的企业和从业人员少之又少，表明农作物秸秆综合利用产业处于发展初期，规模较小。另外，贵州省山地农业社会化服务体系不健全、不配套，未能满足合作社、农户对农作物秸秆的收获、集中、运输、储存等服务需求，因此开展集约化经营农业生产任重道远。

3.2.2 并电上网环节存在资源配置不合理

以南方电网为代表的电力企业，支配着贵州省电力服务资源的分配，造成垄断势力。虽国家扶持生物质能源，对农林生物质产生的电力实行全额上网发电和电价补贴，农作物秸秆产生的电力不愁销路，但是可供选择电网服务企业有限，并电上网过程中存在服务上不优化、不到位情况，进而影响农作物秸秆沼气发电企业的并电上网的积极性。

3.2.3 以“有机肥”为中心的产业配套薄弱

随着绿色农业的倡导，贵州省有机肥产业发展具有一定的规模，但离专业化生产、规模化运营还有一定的距离，对不同农作物所需专门的有机肥研究不够深入，影响了有机肥产业的发展。

4 贵州省农作物秸秆沼气发电产业化发展的对策建议

4.1 政府方面

鉴于农作物秸秆沼气发电项目能有效解决农作物秸秆、畜禽粪便造成的污染问题，具有“公益”的正外部效益，在坚持企业是农作物秸秆沼气发电产业化主体地位的同时，政府应加大相关扶持引导。继续落实价格、补贴、税收等相关激励政策，营造良好的市场环境，以吸引企业广泛参与和投入，让企业盈利，真正促进沼气产业的发展[5]；站在全产业链视角，针对农作物秸秆沼气发电的薄弱环节建立健全补偿机制，进一步完善山地农业社会化服务体系；加强宣传指导[6]，提高农民对秸秆资源化利用的认识。

4.2 市场主体方面

企业作为农作物秸秆沼气发电产业的主体，要统筹考虑贵州省资源分布、产业发展与布局情况。应结合贵州地形地貌、畜禽养殖种类与规模、农作物种植品种与规模、加工企业类型等因素，合理布局秸秆沼气发电产业，实现农作物秸秆沼气发电集约化经营；加强与科研院所合作，提高农作物秸秆沼气产气率、有机肥等方面的深入研究，进一步提高生产效率，提升市场竞争力。

5 展望

综合以上分析，从农作物秸秆资源量、技术工艺与设备成熟度、市场环境及政策宏观环境来看，贵州省发展农作物秸秆沼气发电产业化发展存在很大的潜力，但面临着农作物秸秆收储运成本高，围绕农作物秸秆收储、并电上网、有机肥等环节的产业配套薄弱等问题。因此，在坚持企业是农作物秸秆沼气发电产业化主体地位的同时，政府相关部门应继续落实相关激励政策，建立完善农业社会化服务体系，加强宣传指导，营造良好的市场环境。企业主体要统筹考虑贵州省资源分布情况、产业发展情况，加大研发合作，真正促进农作物秸秆沼气发电产业化发展。