1. 德國沼氣工程發(fā)展現(xiàn)狀及特點

1.1推廣混合原料，突出能源作物 德國沼氣工程處理的有機廢棄物比較廣泛，包括畜禽糞便、青貯飼料、廚余殘渣、生活有機垃圾、動物屠宰廢棄物、農副產品加工廢棄物等。但近年來，由于德國政府按每公頃45歐元標準對種植能源作物（用于生產可再生能源的各類農作物）予以補助，能源作物青貯已成為主要原料。目前，德國年產秸稈約4800萬噸，其中主要為青貯玉米。

1.2采用全混發(fā)酵，提高產氣效率 德國沼氣工程均以獲取能源為主要目的，追求最大產氣率是首要經濟指標。德國沼氣工程90%以上采用“沼氣發(fā)電、余熱升溫、中溫發(fā)酵”模式，發(fā)酵裝置容積一般為800～1500立方米，部分集中處理區(qū)域農業(yè)廢棄物的沼氣工程可達到2000～5000立方米，池容產氣率一般為1.5～2.5立方米/天。

1.3強化自動控制，降低管理成本 德國沼氣工程配套設備與技術裝備先進，進料設備、攪拌設備、脫硫設備、沼氣存儲設備、熱電聯(lián)產成套設備性能均處于世界領先地位。同時，德國沼氣行業(yè)已發(fā)展成集設計、生產、運營、服務、設備制造及出口為一體的專業(yè)化全產業(yè)模式。較大的沼氣工程均由公司獨立運營管理，或由專業(yè)設計和技術服務公司為其托管經營。沼氣工程自動化程度非常高，沼氣工程無論規(guī)模大小全部只需一人管理即可穩(wěn)定運行，運行成本很低。

1.4鼓勵熱電聯(lián)產，綜合利用能源 德國制定了有效的熱電聯(lián)產激勵政策，鼓勵企業(yè)利用發(fā)電余熱給沼氣工程厭氧消化裝置增溫、保溫。目前，德國98%的沼氣工程均是熱電聯(lián)產，工程平均發(fā)電效率為38%，平均熱能轉換率為45%，其中約10%的沼氣發(fā)電量和45%的余熱用于工程自身運行，55%的發(fā)電余熱用于公共建筑或農舍供暖、農作物干燥、沼渣烘干、農產品冷藏庫制冷等。

1.5推進并網(wǎng)供氣，拓展應用范圍 在推進沼氣發(fā)電的同時，德國部分大型沼氣工程已將提純后的沼氣（甲烷含量一般高于96%，沼氣中的其他雜質氣體成分被清除）并入天然氣網(wǎng)絡進行集中供氣，或作為汽車燃料出售。目前，德國有近20處沼氣工程成功實現(xiàn)了沼氣與天然氣管網(wǎng)并網(wǎng)供氣，提純后的沼氣已作為公共汽車燃料出售。

2.我國沼氣產業(yè)發(fā)展與德國的差距

2.1工藝技術較落后 我國農業(yè)沼氣工程發(fā)酵原料主要是畜禽糞便，目前還沒有以能源作物為主要發(fā)酵原料的沼氣工程。秸稈干發(fā)酵工藝技術在我國尚處于試推廣階段，而德國主要是以能源作物青貯為主的混合發(fā)酵原料。與此同時，德國沼氣工程90%以上采用全混式中溫發(fā)酵工藝，9%采用高溫發(fā)酵，均為立式罐發(fā)酵。而我國普遍采用常溫發(fā)酵，少部分沼氣工程發(fā)酵裝置采用地埋推流式裝置，大部分小型沼氣工程是農村戶用沼氣池的簡單放大。

2.2發(fā)展戰(zhàn)略定位較低 德國發(fā)展沼氣工程主要是生產能源，德國政府把沼氣工程作為國家能源戰(zhàn)略發(fā)展中非常重要的部分。為促進包括沼氣在內的可再生能源的發(fā)展，德國政府于2000年、2004年、2009年三次制定和修訂《可再生能源法》、《可再生能源優(yōu)先法》。除了上網(wǎng)電價實行優(yōu)惠政策外，裝機容量低于70千瓦的沼氣工程還可獲得15000歐元的補助金以及低息貸款。根據(jù)德國政府計劃，到2020年以沼氣為主的生物質能源使用要占到能源總消費量的36%左右。我國發(fā)展沼氣主要以治理農村廢棄物污染為主、用能為輔，沼氣工程遠未納入到國家能源戰(zhàn)略布局當中。

2.3自動化程度低 德國沼氣產業(yè)經過十幾年的實踐和發(fā)展，農業(yè)廢棄物沼氣工程的工藝水平和技術裝備已經趨于成熟，相關技術水平居于世界領先地位，相關的發(fā)電設備、機械攪拌裝置、自動控制系統(tǒng)、余熱利用技術等已進入專業(yè)化設計和制造階段，沼氣工程設計和技術服務等專業(yè)服務組織已相當完善。我國在沼氣產業(yè)發(fā)展過程中比較重視厭氧消化工藝本身的研究開發(fā)，卻忽視配套設備的研制與引入，自動化程度較低，沼氣工程運營過程中一些較重要數(shù)據(jù)不能適時記錄和統(tǒng)計，導致沼氣工程運行不夠方便快捷，甚至造成勞動力、原料等資源浪費。

2.4產、學、研結合不緊密 德國沼氣產業(yè)快速發(fā)展的一個重要原因是通過沼氣企業(yè)、學校、科研機構相互配合，形成強大的研究、開發(fā)、生產一體化系統(tǒng)，并在運行過程中體現(xiàn)出綜合優(yōu)勢。而我國產學研結合不緊密是影響沼氣行業(yè)發(fā)展的一個重要因素，科技人員面向市場與產業(yè)需求開展科研和成果轉化的積極性不高，企業(yè)的研發(fā)創(chuàng)新意識不強。

2.5經濟效益差 德國沼氣工程建設方多為能源企業(yè)，以銷售能源為目的，無論在處理生活垃圾等收取廢棄物處理費用方面，還是發(fā)電并網(wǎng)及銷售沼氣方面，都有完善的政策體系保障。而我國沼氣工程建設多為畜禽養(yǎng)殖場解決糞便污水等環(huán)保問題而建設，可再生能源的利用和銷售只作為輔業(yè)，且與沼氣工程產氣量相適應的發(fā)電規(guī)模一般遠大于企業(yè)內部用電總負載，若不與地方電網(wǎng)連接，不僅間接影響沼氣工程安全運行，而且浪費能源，能源的經濟效益不顯著。

3.對推進我國沼氣產業(yè)發(fā)展的啟示

按照建設節(jié)約型社會、發(fā)展循環(huán)經濟和建設現(xiàn)代生態(tài)安全農業(yè)的要求，以可再生能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源，以生物有機肥代替化學肥料是今后我國現(xiàn)代化建設的必然趨勢。有必要借鑒德國通過市場機制，利用政策激勵、引導和支持社會各界發(fā)展沼氣工程的經驗，進一步調整完善我國沼氣產業(yè)發(fā)展政策，促進我國沼氣產業(yè)健康快速發(fā)展。

3.1切實提升農村沼氣產業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略地位 我國《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》提出，到2020年非化石能源消費將占我國能源消費總量的15%左右。我國農村地區(qū)沼氣資源十分豐富，畜禽糞便和秸稈年產量約39億噸，沼氣發(fā)展?jié)摿薮?，若全部加以利用，每年可產沼氣3000億立方米，可替代標煤3.36億噸，既可以解決廣大農村使用清潔能源問題，又可解決農業(yè)面源污染問題，也可有力促進生態(tài)循環(huán)農業(yè)發(fā)展。因此，應提升沼氣在可再生能源產業(yè)發(fā)展中的戰(zhàn)略地位，將其作為能源發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，在中長期發(fā)展規(guī)劃中予以足夠重視，特別是制定明確的扶持政策及相關配套保障措施，鼓勵大力發(fā)展大中型沼氣工程，推進構建安全、穩(wěn)定、經濟、清潔的現(xiàn)代能源產業(yè)體系。

3.2加快推進沼氣工程終端產品的市場化 著力改變我國沼氣工程終端產品沼氣及沼電非商品化（目前沼氣主要用于低價為農戶供氣，沼電主要由養(yǎng)殖場自用）運用的現(xiàn)狀，積極推進沼氣產業(yè)市場化，引導社會資本投資建設沼氣工程，加快我國大中型沼氣發(fā)展步伐。修訂《可再生能源發(fā)電價格和費用分攤管理試行辦法》，明確要求電網(wǎng)公司按照規(guī)定價格全額收購大中型沼氣工程所產沼電，并適當提高沼電收購價格，降低發(fā)電上網(wǎng)裝置建設費用。完善補貼政策，對集中供氣的沼氣生產企業(yè)給予補貼，鼓勵沼氣企業(yè)向農村及城郊農戶集中居住區(qū)供氣，研究制定沼氣提純生產天然氣（CNG）用于民用、車用燃氣的具體補貼辦法。完善細化各項激勵政策，對達到國家政策要求的沼氣發(fā)電工程實行電網(wǎng)連接準入制度、貸款貼息政策、財政直接補助政策，并建立產品（沼氣及其電力、熱能、沼渣、沼液）市場流通機制，使得沼氣及相關產品能夠進入市場流通環(huán)節(jié)，最終實現(xiàn)規(guī)模經濟效益。此外，要在戶用沼氣建設中推廣CDM機制的做法，通過實施CDM機制對沼氣工程予以補貼，為中國沼氣工程建設爭取更多的優(yōu)惠和經濟效益，建立中國沼氣工程建設和運行的長效發(fā)展機制。

3.3著力加強關鍵設備技術研發(fā)和發(fā)展模式創(chuàng)新 改變我國重視厭氧消化工藝本身的研究和技術引進，而對沼氣工程關鍵設備研發(fā)不夠的現(xiàn)狀，加強沼氣生物凈化技術、發(fā)電余熱利用的高效轉化設備、遠程監(jiān)測與自動調控技術等方面的技術攻關和創(chuàng)新。密切跟蹤國內外沼氣技術最新進展，及時引進、消化、吸收國外先進的沼氣工程技術、建設、運營及管理經驗。逐步淘汰常溫發(fā)酵工藝，積極推廣德國“沼氣發(fā)電、余熱升溫、中溫發(fā)酵、免儲氣柜，自動控制、加氧脫硫、沼液施肥”的發(fā)展模式；改變我國沼氣工程規(guī)模小、成本高、產出低的狀況，提高沼氣發(fā)電工程的熱能轉換效率和運行效益。加強科技研發(fā)，逐步實行工程裝備與設備的專業(yè)化、規(guī)?；a。促進沼氣工程設計單位同軟件公司合作，研制與沼氣工程相匹配的計算機控制系統(tǒng)，著力提高沼氣工程運行的可靠性、準確性及方便性，大力提升沼氣工程自動化控制水平。

3.4充分發(fā)揮資源優(yōu)勢，積極推進秸稈沼氣工程發(fā)展 德國沼氣工程發(fā)酵原料以能源作物（玉米、小麥）為主，而我國不允許在可耕地上大面積種植能源作物作為沼氣發(fā)酵原料，但卻有極其豐富的農作物秸稈資源。近年來，隨著農村生活能源結構的變化與大量農村勞動力向城市轉移，秸稈逐步從傳統(tǒng)農業(yè)原料演變?yōu)檗r業(yè)生產廢棄物，被排除于農業(yè)生產內部循環(huán)之外，甚至大部分成為種植戶田間地頭焚燒物，成為環(huán)境污染源。秸稈木質化纖維多，難于被微生物降解，因而秸稈沼氣發(fā)酵過程緩慢、產氣量較低，秸稈生物發(fā)酵生產沼氣技術在我國尚處于研究和試點示范階段。今后應進一步加強秸稈發(fā)酵研發(fā)力度，著力解決秸稈預處理技術和高效秸稈厭氧發(fā)酵技術，大力發(fā)展大中型秸稈沼氣工程，解決廣大農區(qū)尤其是糧食主產區(qū)剩余秸稈問題，為秸稈綜合利用和禁止焚燒開辟新途徑。

3.5加快推廣沼渣沼液利用，發(fā)展綠色生態(tài)農業(yè) 實踐表明，沼液沼渣是優(yōu)質的有機肥和生物農藥，使用沼液沼渣肥料，能夠大幅減少田間投入，有效提升土壤有機質含量、農產品產量和品質，對發(fā)展生態(tài)安全農業(yè)，生產無公害、綠色、有機農產品具有重要價值。但目前沼液沼渣在農業(yè)生產中的作用機理不清，沼肥制作工藝不成熟、標準不統(tǒng)一，沼肥商品化市場還未形成。因此，我國在推進沼氣工程產業(yè)發(fā)展的同時，還應加強相關研究與宣傳推廣，推進沼液沼渣等沼氣生產副產品的高效利用。在發(fā)展初期，政府應為市場培育提供支持，如給予使用沼渣沼液發(fā)展無公害農產品經營者以適當補貼，待市場成熟后再逐步撤銷補貼，以促進其穩(wěn)步發(fā)展。

摘自《中國農墾》