摘要 集約化畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程是一項(xiàng)提供清潔能源、減輕環(huán)境污染、潛力巨大的生物質(zhì)能源工程。以電能和石油液化氣2種替代能源為參照,采用成本效益法對(duì)300 m3沼氣工程項(xiàng)目進(jìn)行了效益評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,該項(xiàng)目財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值>0,財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率>投資機(jī)會(huì)成本,投資回收期<9年,項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益顯著。同時(shí)對(duì)該產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的問(wèn)題進(jìn)行了分析,并據(jù)此提出了具體的對(duì)策建議。
關(guān)鍵詞 沼氣工程;經(jīng)濟(jì)效益;評(píng)價(jià)
中圖分類(lèi)號(hào)S181.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611(2014)29-10269-03
作者簡(jiǎn)介陳明波(1981-),男,河南平頂山人,碩士,從事農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)與農(nóng)村能源研究工作。
隨著我國(guó)農(nóng)村社會(huì)生產(chǎn)生活方式的轉(zhuǎn)變,農(nóng)村以家庭為主的分散式養(yǎng)殖方式正在向集中養(yǎng)殖小區(qū)和規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)發(fā)展。集約化的養(yǎng)殖提高了生產(chǎn)效率,對(duì)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展起到了巨大推動(dòng)作用,但產(chǎn)生的糞污過(guò)度集中,嚴(yán)重污染了周?chē)h(huán)境。沼氣產(chǎn)業(yè)以農(nóng)業(yè)廢棄物和生活垃圾為原料,生產(chǎn)沼氣提供生產(chǎn)、生活用能,通過(guò)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼渣和沼液可用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),減少環(huán)境污染,實(shí)現(xiàn)種養(yǎng)業(yè)的良性循環(huán)[1]。國(guó)家一直以來(lái)高度重視沼氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,農(nóng)業(yè)部于2000年推出了“生態(tài)家園富民計(jì)劃”,并與之配套在各地開(kāi)始建設(shè)生態(tài)家園富民工程[2]。各地根據(jù)自身的資源狀況和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn),形成了各具特色的沼氣綜合利用模式。清潔發(fā)展機(jī)制(Clean Development Mechanism,CDM)是《京都議定書(shū)》規(guī)定的3種靈活機(jī)制之一,即發(fā)達(dá)國(guó)家與發(fā)展中國(guó)家通過(guò)項(xiàng)目合作應(yīng)對(duì)氣候變化。隨著京都議定書(shū)的生效,CDM作為一種基于項(xiàng)目的發(fā)達(dá)國(guó)家與發(fā)展中國(guó)家“雙贏”的合作機(jī)制[3],為我國(guó)規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)實(shí)施沼氣工程帶來(lái)了新的機(jī)遇。目前國(guó)內(nèi)已有多篇基于CDM 的農(nóng)村沼氣工程經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)的報(bào)道[3-6]。但由于動(dòng)物糞便管理開(kāi)發(fā)成為CDM 項(xiàng)目的難度較大,目前中國(guó)只有3 個(gè)與動(dòng)物糞便管理有關(guān)的項(xiàng)目在CDM 執(zhí)行理事會(huì)獲得注冊(cè)[4]?;诖?,筆者從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā),在不考慮項(xiàng)目CDM效益的前提下,以揚(yáng)州市300 m3中小型養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程為例,利用能源效益替代法以財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值(FNPV)、財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率(FIRR)、動(dòng)態(tài)投資回收期(N)等項(xiàng)目效益核心評(píng)價(jià)指標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)規(guī)模畜禽場(chǎng)沼氣工程經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了技術(shù)評(píng)價(jià)[7-10],并分析討論了目前沼氣工程建設(shè)存在的問(wèn)題,以期為農(nóng)村沼氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供參考。
1規(guī)模畜禽場(chǎng)沼氣工程項(xiàng)目投入產(chǎn)出分析
農(nóng)村沼氣工程項(xiàng)目的實(shí)施,不但可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物的變廢為寶,生產(chǎn)可再生的清潔能源,而且可作為實(shí)施循環(huán)農(nóng)業(yè)的紐帶,通過(guò)沼渣沼液的還田利用,構(gòu)建“養(yǎng)殖業(yè)-沼氣-種植業(yè)”的循環(huán)農(nóng)業(yè)模式?,F(xiàn)以 300 m3沼氣工程為例對(duì)規(guī)模畜禽場(chǎng)沼氣工程項(xiàng)目進(jìn)行效益分析。
1.1工程投資運(yùn)行費(fèi)用
1.1.1 建設(shè)費(fèi)用。包括主要建、構(gòu)筑物(原料預(yù)處理池、厭氧發(fā)酵罐、儲(chǔ)氣柜、配套設(shè)施等)建設(shè)費(fèi)用91萬(wàn)元;污水發(fā)酵系統(tǒng)主要儀器設(shè)備購(gòu)置費(fèi)用(污水提升泵、脫硫塔、管道閥門(mén)及配件、沼氣鍋爐及沼氣余氣利用裝置等)30萬(wàn)元;項(xiàng)目建設(shè)其他費(fèi)用(基本預(yù)備費(fèi)、工程設(shè)計(jì)、監(jiān)理費(fèi)等)9萬(wàn)元。共計(jì)130萬(wàn)元。
1.1.2 原料費(fèi)。發(fā)酵原料主要為養(yǎng)殖場(chǎng)畜禽糞便,由于畜禽糞便在沼氣發(fā)酵過(guò)程中損失很少,沼氣工程運(yùn)行原料費(fèi)用忽略不計(jì)。
1.1.3年管理維修費(fèi)。主要包括沼氣工程運(yùn)行管理人員工資、正常維護(hù)保養(yǎng)、配件更換等費(fèi)用,共計(jì)6萬(wàn)元。
1.2產(chǎn)出效益
1.2.1 能源效益。農(nóng)村沼氣的發(fā)展,能夠有效地減少養(yǎng)殖場(chǎng)原煤、石油液化氣、電力等商品能源以及薪柴、秸稈等非商品能源的消耗。300 m3 的沼氣工程平均年產(chǎn)可實(shí)際利用沼氣54 750 m3(取容積產(chǎn)氣率0.5 m3/d),沼氣熱值為20 935 kJ/m3 ,取沼氣利用設(shè)備熱效率為60%[2,11],計(jì)算得300 m3沼氣工程年實(shí)際可獲得熱量687 714 750 kJ。目前揚(yáng)州地區(qū)農(nóng)村生活炊事用能多為電能和石油液化氣,該研究選取電能和石油液化氣產(chǎn)出等量熱量的費(fèi)用支出的平均值作為衡量沼氣工程年能源效益的依據(jù),結(jié)果見(jiàn)表 1。
1.2.2 種植業(yè)效益。 沼渣和沼液統(tǒng)稱(chēng)為沼肥,經(jīng)過(guò)沼氣發(fā)酵處理的沼肥,一方面抑制和殺滅了大部分有害病菌和蟲(chóng)卵,同時(shí)又富集了養(yǎng)分。比如,沼渣的有機(jī)質(zhì)含量為40%~60%,含全氮10%~20%,全磷0.4%~1.2%,全鉀0.6%~2.0%[12];此外沼液內(nèi)還含有激素類(lèi)物質(zhì),能刺激作物生長(zhǎng),同時(shí)具有抑制細(xì)菌、病蟲(chóng)害發(fā)生的作用,可以減少農(nóng)藥的使用量。年豬存欄3 000頭養(yǎng)殖場(chǎng)實(shí)施300 m3沼氣工程后平均日處理豬糞污17.7 t,沼渣、沼液年產(chǎn)量6 000 t 左右;沼渣、沼液作為養(yǎng)殖場(chǎng)業(yè)主農(nóng)田肥料,年可節(jié)約肥料費(fèi)用12萬(wàn)元。
1.3規(guī)模畜禽場(chǎng)沼氣工程項(xiàng)目各項(xiàng)財(cái)務(wù)指標(biāo)
1.3.1 財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值。 財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值是考察項(xiàng)目在計(jì)算期內(nèi)盈利能力的主要?jiǎng)討B(tài)指標(biāo),其表達(dá)式為:
1.3.2 動(dòng)態(tài)投資回收期。 動(dòng)態(tài)投資回收期是在考慮資金時(shí)間價(jià)值的前提下,投資項(xiàng)目回收投資所需的時(shí)間,通過(guò)計(jì)算從項(xiàng)目投資之日起,用項(xiàng)目各年的凈收益的現(xiàn)值將全部投資的現(xiàn)值收回所需的期限的長(zhǎng)短來(lái)判斷投資項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)大小。其計(jì)算公式為:動(dòng)態(tài)投資回收期(N)=累計(jì)凈現(xiàn)金流量開(kāi)始出現(xiàn)正值的年份數(shù)- 1+(上年累計(jì)凈現(xiàn)金流量的絕對(duì)值/當(dāng)年凈現(xiàn)金流量)=9-1+(5.16/9.92)=8.52(年)。
1.3.3 財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率。財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率(FIRR)指項(xiàng)目在整個(gè)計(jì)算期內(nèi)各年現(xiàn)金流量現(xiàn)值累計(jì)等于零時(shí)的折現(xiàn)率,它反映項(xiàng)目所占用資金的盈利率,是考察項(xiàng)目盈利能力的主要?jiǎng)討B(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)。其表達(dá)式為:
式中,F(xiàn)NPV為財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值;CIt為第t年的成本;COt為第t年的收益;n為項(xiàng)目運(yùn)行年限;FIRR為財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率。
財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率根據(jù)財(cái)務(wù)現(xiàn)金流量表在Excel中運(yùn)用函數(shù)IRR求得為16.1%。
2規(guī)模畜禽場(chǎng)沼氣工程效益分析結(jié)果
以揚(yáng)州農(nóng)村地區(qū)使用較多的電能和液化石油氣作為參考燃料,取沼氣工程正常使用年限為15年,基準(zhǔn)收益率10%作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),規(guī)模畜禽場(chǎng)沼氣工程項(xiàng)目各項(xiàng)財(cái)務(wù)指標(biāo)的計(jì)算結(jié)果表明:工程的財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值為47.98萬(wàn)元,為正值收益;內(nèi)部收益率為16.1%,高于10%的基準(zhǔn)收益率;動(dòng)態(tài)投資回收期為8.52年,回收期稍長(zhǎng)。各項(xiàng)指標(biāo)表明,該項(xiàng)目財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值、內(nèi)部收益率指標(biāo)良好,經(jīng)濟(jì)效益顯著,但投資回收期稍長(zhǎng)。
規(guī)模畜禽場(chǎng)沼氣工程建設(shè)不僅為養(yǎng)殖場(chǎng)業(yè)主提供了清潔的可再生能源和優(yōu)良的有機(jī)肥料,而且在生產(chǎn)沼氣過(guò)程中處理了養(yǎng)殖場(chǎng)畜禽糞便及沖洗廢水,有效地減少了養(yǎng)殖業(yè)廢棄物通過(guò)自然堆漚方式產(chǎn)生的溫室氣體排放,改善了農(nóng)村生態(tài)環(huán)境。該研究把沼氣的能源替代效益和沼渣沼液作為有機(jī)肥施用節(jié)約的化肥、農(nóng)藥購(gòu)置費(fèi)用作為計(jì)算沼氣工程收入的來(lái)源,但在具體的工程實(shí)踐中,只有部分規(guī)模畜禽場(chǎng)沼氣工程業(yè)主配套擁有相應(yīng)的消納沼肥的農(nóng)田、果園、蔬菜基地等。許多沼氣工程業(yè)主以養(yǎng)殖業(yè)為主,沼肥的農(nóng)田使用主要依賴(lài)周邊農(nóng)戶(hù),實(shí)踐中由于沼肥在運(yùn)輸和施用上的不便養(yǎng)殖場(chǎng)周邊農(nóng)戶(hù)付費(fèi)使用沼肥的意愿并不高。同時(shí),沼肥每天連續(xù)產(chǎn)生與作物施肥季節(jié)性存在矛盾,因此實(shí)踐中部分沼氣工程業(yè)主免費(fèi)把沼渣沼液提供給農(nóng)民進(jìn)行農(nóng)田的施肥和灌溉。在投資回收期本已稍長(zhǎng)的情況下,缺少了沼肥的經(jīng)濟(jì)收入,導(dǎo)致了部分沼氣工程后期運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益弱,甚至缺乏盈利能力。因此,在目前政策環(huán)境下,規(guī)模畜禽場(chǎng)沼氣工程想要發(fā)揮良好的經(jīng)濟(jì)效益,工程業(yè)主必須配備足夠消納沼肥的自有農(nóng)田,以沼肥代替化肥節(jié)約種植業(yè)生產(chǎn)成本,提高“三沼”經(jīng)濟(jì)附加值,實(shí)現(xiàn)種養(yǎng)業(yè)相互促進(jìn)、協(xié)調(diào)發(fā)展。
3規(guī)模畜禽場(chǎng)沼氣工程存在的問(wèn)題
3.1“三沼”綜合利用工作有待加強(qiáng)葉小梅等對(duì)江蘇省21處大型沼氣工程運(yùn)行情況調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),大多數(shù)沼氣工程由于上網(wǎng)發(fā)電困難,沼氣用途單一,所產(chǎn)沼氣均用于養(yǎng)殖場(chǎng)自身的生產(chǎn)生活用能,大量多余的沼氣被白白浪費(fèi)[13]。徐慶賢等對(duì)福建省養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程調(diào)查中發(fā)現(xiàn),有近82%沼氣工程所產(chǎn)沼氣實(shí)際利用率低于30%,其余沼氣均排空,增加了溫室氣體排放[14]。實(shí)踐中部分沼氣工程所產(chǎn)沼渣沼液沒(méi)有充分利用,而是隨意排放到了池塘溝渠中,造成了環(huán)境的二次污染。
3.2沼渣沼液安全施用工作有待加強(qiáng)沼氣工程所產(chǎn)的沼液沼渣作為肥料大量用于農(nóng)田,其安全性不容忽視。工程實(shí)踐中,許多養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程排放的沼渣沼液中糞大腸菌群等致病菌數(shù)量還未達(dá)到《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18596-2001)等國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限定值,沼渣沼液施入農(nóng)田后存在病原生物污染問(wèn)題。另外,受飼料和獸藥的影響,沼肥中除了營(yíng)養(yǎng)組分外,還存在重金屬、農(nóng)藥殘留物等問(wèn)題[1]。
4 結(jié)論與建議
規(guī)模畜禽場(chǎng)沼氣工程項(xiàng)目在做好“三沼”綜合利用的條件下,項(xiàng)目財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值、內(nèi)部收益率等各項(xiàng)指標(biāo)良好,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。但在具體工程實(shí)踐中,只有部分規(guī)模畜禽場(chǎng)沼氣工程業(yè)主配套擁有相應(yīng)的消納沼肥的農(nóng)田、果園、蔬菜基地等。許多工程業(yè)主主要從事養(yǎng)殖業(yè),沼肥免費(fèi)提供給農(nóng)民進(jìn)行農(nóng)田施肥和灌溉,缺少沼肥的經(jīng)濟(jì)收益,導(dǎo)致了沼氣工程后期運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益弱,甚至缺乏盈利能力。沼氣工程除具有內(nèi)在的經(jīng)濟(jì)效益外,還具有環(huán)境效益和社會(huì)效益等外部效益。而隨著農(nóng)民生活水平的提高及健康意識(shí)的增強(qiáng),農(nóng)民對(duì)優(yōu)美良好生活環(huán)境的訴求越來(lái)越高,沼氣產(chǎn)業(yè)處理農(nóng)業(yè)廢棄物、生產(chǎn)可再生清潔能源、改善生態(tài)環(huán)境的作用將越來(lái)越受重視。因此,探索新的發(fā)展思路,嘗試新的工程補(bǔ)貼政策,成為農(nóng)村沼氣建設(shè)的當(dāng)務(wù)之急。為此,應(yīng)該著重做好以下幾個(gè)方面的工作。
4.1轉(zhuǎn)變發(fā)展思路,突出沼氣工程建設(shè)的社會(huì)公益性從表面看,沼氣工程是養(yǎng)殖場(chǎng)業(yè)主為了解決養(yǎng)殖場(chǎng)糞污的問(wèn)題建設(shè)的糞污處理工程,具有純個(gè)體物品的屬性,但是在保證我國(guó)肉類(lèi)糧食供給安全和農(nóng)村優(yōu)美生態(tài)環(huán)境的大背景下,沼氣工程建設(shè)帶有較強(qiáng)的公益性質(zhì)。因此,應(yīng)把推廣和使用沼氣技術(shù)作為農(nóng)村環(huán)境整治、節(jié)能減排的公益性工作來(lái)抓,引入市場(chǎng)機(jī)制,借鑒德國(guó)等歐洲國(guó)家的財(cái)政補(bǔ)貼制度,建立基建補(bǔ)貼與沼氣終端產(chǎn)品價(jià)格補(bǔ)貼相結(jié)合的補(bǔ)貼方式。通過(guò)立法等方式,建立用氣價(jià)格補(bǔ)貼或者發(fā)電價(jià)格補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)[15]。通過(guò)政策引導(dǎo),營(yíng)造開(kāi)發(fā)利用可再生清潔能源、保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的良好政策氛圍。
4.2做好“三沼”綜合利用工作,發(fā)揮沼氣產(chǎn)業(yè)在循環(huán)農(nóng)業(yè)中的紐帶作用做好“三沼”綜合利用是規(guī)模畜禽場(chǎng)沼氣工程具有良好的經(jīng)濟(jì)效益的前提基礎(chǔ),沼氣工程項(xiàng)目在調(diào)研立項(xiàng)時(shí)應(yīng)同步考慮配備與養(yǎng)殖場(chǎng)規(guī)模相當(dāng)?shù)奈{沼渣、沼液的農(nóng)田。不斷探索“豬—沼—果”、 “豬—沼—菜”、 “豬—沼—魚(yú)”等適合各地實(shí)際的循環(huán)農(nóng)業(yè)模式,延長(zhǎng)沼氣產(chǎn)業(yè)鏈條,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中減少資源、物質(zhì)的投入量,減少?gòu)U棄物的產(chǎn)生排放量,以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境“雙贏”。
4.3做好“三沼”安全使用,避免環(huán)境二次污染針對(duì)當(dāng)前沼氣工程運(yùn)行中存在的沼氣空排、發(fā)酵產(chǎn)物可能對(duì)環(huán)境造成二次污染等問(wèn)題,在項(xiàng)目規(guī)劃實(shí)施過(guò)程中認(rèn)真做好二級(jí)發(fā)酵罐、沼氣余氣燃燒火炬等配套設(shè)施建設(shè)工作,大力推廣多級(jí)氧化塘技術(shù),避免“三沼”可能對(duì)環(huán)境造成的二次污染[16]。
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