黃景威， 劉 通, 2， 肖 勇, 2， 傅延祺, 2， 邱榮華， 寧旺云, 2

(1.云南農(nóng)業(yè)大學 機電工程學院， 云南 昆明 650201； 2.云南省高校生物天然氣產(chǎn)業(yè)化技術(shù)工程研究中心, 云南 昆明 650201)

云南省大中型沼氣工程建設(shè)現(xiàn)狀及發(fā)展對策研究

黃景威1， 劉 通1, 2， 肖 勇1, 2， 傅延祺1, 2， 邱榮華1， 寧旺云1, 2

(1.云南農(nóng)業(yè)大學 機電工程學院， 云南 昆明 650201； 2.云南省高校生物天然氣產(chǎn)業(yè)化技術(shù)工程研究中心, 云南 昆明 650201)

近年來，云南省大中型沼氣工程建設(shè)取得了一定的成果，然而有關(guān)大中型沼氣工程建設(shè)現(xiàn)狀和發(fā)展對策方面的研究較少。為探索云南省大中型沼氣工程建設(shè)中存在的問題，筆者對云南省多個地州的大中型沼氣工程進行了實地調(diào)查，總結(jié)出云南省大中型沼氣工程發(fā)展的經(jīng)驗和不足。針對云南省大中型沼氣工程發(fā)展中存在的問題，提出相應(yīng)的發(fā)展對策及建議，以期對云南省大中型沼氣工程發(fā)展起到一定的促進作用。

沼氣工程； 現(xiàn)狀； 發(fā)展對策

云南地處中國西南部，總面積39.4萬平方公里，占全國總面積的4.1%，山區(qū)面積占全省國土總面積的94%?？?cè)丝?700多萬，因此會消費大量畜牧業(yè)產(chǎn)品，遺留大量畜禽糞便，全省每年畜禽糞便總產(chǎn)量達數(shù)億噸。由表1和表2可知，其豐富的原料為大中型沼氣工程建設(shè)提供了優(yōu)越的資源條件，然而在大中型沼氣工程建設(shè)過程中由于各地州的具體情況不同，故存在著各種問題。因此在基于云南省各地州典型大中型沼氣工程的發(fā)展現(xiàn)狀下，針對其工程建設(shè)中存在的突出問題進行分析，并且適當?shù)靥岢鱿鄳?yīng)的發(fā)展對策，以期對云南省大中型沼氣工程穩(wěn)健有序的發(fā)展起到一定的促進作用。

表1 云南省2015年主要畜禽年出欄量概況表

表2 云南省2015年主要畜禽年末存欄概況表

1 云南省大中型沼氣工程建設(shè)的現(xiàn)狀

近年來，隨著社會和經(jīng)濟的發(fā)展，農(nóng)民的生活水平不斷提高，農(nóng)村對畜禽養(yǎng)殖的方式也逐步從散養(yǎng)向養(yǎng)殖大戶、養(yǎng)殖小區(qū)和規(guī)?；B(yǎng)殖場等方向發(fā)展。因此在促進農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收、農(nóng)村經(jīng)濟快速增長的同時，也帶來了畜禽糞便的大量增加，對周邊環(huán)境造成了嚴重的影響，這就促使沼氣工程建設(shè)從戶用沼氣模式向大中型沼氣模式的轉(zhuǎn)變[2]。

大中型沼氣工程作為處理和資源化利用畜禽糞便等大量有機廢棄物的有效手段在云南省得到了快速發(fā)展。故為有效解決畜禽養(yǎng)殖污染，提高畜禽糞污的無害化處理和資源化利用率，最終達到減少污染物排放甚至零排放的目的，云南省從2003年起分別在曲靖、楚雄、紅河三地進行大中型沼氣工程試點示范[3]，并在取得一定成效后在全省范圍內(nèi)推廣。

云南省根據(jù)各地州畜牧業(yè)發(fā)展情況，在其范圍內(nèi)推進了各類沼氣工程的建設(shè)。沼氣工程的建設(shè)按發(fā)酵溫度，可分為常溫發(fā)酵、中溫發(fā)酵； 按填埋深度，分為地上式、半埋入式和地下式； 按投資主體，分為中央財政投資和省級財政投資。截至2014年底，全省共完成建設(shè)大中型沼氣工程項目128個，總投資7.1735億元(其中中央財政投資2.197億元，地方財政投資2.0555億元，企業(yè)自籌2.921億元 )，總池容3.49萬m3，年產(chǎn)沼氣187.59億m3，2015年新增安排中央預算內(nèi)大型沼氣工程20個，總池容達6.68萬m3(含一個規(guī)模化生物天然氣工程)。大中型沼氣工程的實施，有效地解決了畜禽養(yǎng)殖場糞尿及廢水污染等問題，同時也替代了部分化石能源消耗，為農(nóng)業(yè)的節(jié)能減排做出了貢獻。

沼氣工程呈快速發(fā)展勢頭，實現(xiàn)了“減量化收集、資源化利用、無害化生產(chǎn)”。養(yǎng)殖企業(yè)將建設(shè)大中型沼氣工程與養(yǎng)殖、種植、農(nóng)產(chǎn)品加工緊密結(jié)合起來，呈現(xiàn)出用沼氣集中向農(nóng)戶供氣、發(fā)電、熱水鍋爐、烤酒、農(nóng)產(chǎn)品加工等多元化利用方式，其中沼肥可用來制造有機肥，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。通過多年的實踐探索，初步形成了以沼氣為紐帶的“豬-沼-果(菜)”等能源生態(tài)模式。大中型沼氣工程的建設(shè)使得農(nóng)村沼氣從小工程做成了大產(chǎn)業(yè)，由小項目形成了大事業(yè)，呈現(xiàn)出清潔低碳走進農(nóng)家、有機生態(tài)走進農(nóng)業(yè)、綠色環(huán)保走進農(nóng)村的大好形勢。

2 云南省大中型沼氣工程建設(shè)中存在的主要問題

云南省作為一個經(jīng)濟欠發(fā)達的邊疆省份，大中型沼氣工程建設(shè)較發(fā)達地區(qū)起步晚。根據(jù)對云南省大中型沼氣工程項目的調(diào)研結(jié)果，在大中型沼氣工程建設(shè)中還存在以下幾個方面的問題。

2.1 部分養(yǎng)殖業(yè)主主動參與的積極性不高

規(guī)?；B(yǎng)殖場在建設(shè)大中型沼氣工程時，一次性投入過大，短期內(nèi)養(yǎng)殖場難以從項目建設(shè)中獲得效益，回收周期較長，而養(yǎng)殖業(yè)又是受市場影響較大的行業(yè)，這就很容易造成企業(yè)自籌資金無法及時到位，對工程建設(shè)進度和質(zhì)量帶來不良影響。從目前政策來看，大中型沼氣工程項目投資構(gòu)成為中央財政45%、地方財政配套5%，其余50%為企業(yè)自籌，企業(yè)籌資份額較大增加了企業(yè)籌資的難度，這在無形之中就降低了企業(yè)參與項目建設(shè)的積極性?，F(xiàn)行模式下，單純依靠供氣和產(chǎn)銷有機肥，收效甚微，有些項目甚至出現(xiàn)運行即虧損的不利局面。因此在這種情況下，勢必會影響部分養(yǎng)殖業(yè)主主動參與建設(shè)大中型沼氣工程的積極性。

目前由于對大中型沼氣工程綜合效益的認識不足，也導致了一些養(yǎng)殖場業(yè)主參與大中型沼氣工程建設(shè)的積極性不高。在調(diào)研中，有養(yǎng)殖場業(yè)主反映建設(shè)大中型沼氣工程利用畜禽糞便制沼氣不如直接將畜禽糞便向種植大戶出售進行堆肥還田的情況，雖說糞便經(jīng)堆肥還田是一種傳統(tǒng)、簡單的處理方式，但是若堆肥還田超過土地承載力，就會對環(huán)境造成一定程度的污染，且直接對農(nóng)田施用未經(jīng)處理的畜禽糞便會影響周邊農(nóng)戶的正常生活。這種做法在大中型沼氣工程綜合效益尤其是環(huán)境效益方面，是缺少大局意識，不具備可持續(xù)發(fā)展的。

2.2 地區(qū)發(fā)展不平衡

調(diào)研結(jié)果表明，各地州項目申報建設(shè)進度不一，施工質(zhì)量參差不齊。經(jīng)濟稍好地區(qū)的項目申報數(shù)量較多、建設(shè)進度較快，相關(guān)工程質(zhì)量監(jiān)理工作有條不紊，配套設(shè)施也比較完善。然而個別地區(qū)卻是項目建設(shè)進度較慢，有些地區(qū)甚至出現(xiàn)了業(yè)主隨意終斷在建項目，無視國家項目投資的嚴肅性。

2.3 難以充分和周邊農(nóng)戶形成聯(lián)動機制

受國家相關(guān)強制性政策約束，畜禽養(yǎng)殖場的建設(shè)地點大都與周邊農(nóng)戶和居民點有相當距離(至少2～3公里)。如此勢必會加大沼氣管網(wǎng)的建設(shè)費用，致使集中供氣費用與石化天然氣相比，失去其價格優(yōu)勢。另外現(xiàn)行國家對民營發(fā)電上網(wǎng)政策的限制導致目前大中型沼氣工程對沼氣的利用方式單一、效益低下，有些項目將沼氣直接排空的現(xiàn)象也屢見不鮮，大部分沼氣沒能得到更高價值的開發(fā)利用。有些地區(qū)的沼氣工程采用常溫發(fā)酵工藝，產(chǎn)氣不穩(wěn)定； 再加上畜禽養(yǎng)殖場業(yè)主大多將糞污進行固液分離，僅取稀污水用于沼氣發(fā)酵，濃度低，產(chǎn)氣量小，且在冬季還需要經(jīng)常用沼氣給場區(qū)供暖，勢必要向農(nóng)戶停止供氣。

沼液和沼渣中含有農(nóng)作物生長所必需的微量元素和有機質(zhì)，是很好的有機肥料。然而相當一部分的農(nóng)戶對沼液沼渣的利用缺乏認識，造成多數(shù)大中型沼氣工程在沼液沼渣利用方面，沒能和周邊農(nóng)戶形成有效的聯(lián)動機制，尚未形成以沼氣為紐帶的“養(yǎng)殖-沼氣-種植”多位一體的生態(tài)循環(huán)格局，嚴重影響了沼氣工程綜合效益的發(fā)揮。另外與化肥和復合肥相比，沼液沼渣中養(yǎng)分濃度較低，如長距離輸送則運費較高，由此造成大量厭氧發(fā)酵殘余物的隨意堆放，這樣不僅造成了資源浪費，更是會對環(huán)境造成二次污染。

2.4 部分工程存在安全隱患

由于沼氣和天然氣的主要成分相同，屬于易燃易爆危險氣體，故沼氣工程安全隱患無處不在，如果存在施工不規(guī)范、運行過程中操作不當?shù)刃袨槎紩鹑缯託庵卸净蛟O(shè)備爆炸等生產(chǎn)事故。沼氣工程的施工質(zhì)量還關(guān)乎投產(chǎn)后的運行效益、維護成本和綜合效益。但目前云南省具有大中型沼氣工程建設(shè)經(jīng)驗的施工單位屈指可數(shù)，并且還存在部分養(yǎng)殖業(yè)主認為政府投資就是給自己的補助，甚至想從政府投資中節(jié)約點資金，特別是在大型沼氣項目剛在云南落地初期，部分工程項目由無相關(guān)資質(zhì)的設(shè)計和施工單位承建，并且在施工過程中也存在著不按標準購置相關(guān)設(shè)備，致使設(shè)備的穩(wěn)定性較差，造成工程運行中產(chǎn)氣效果不佳，并存在一定的安全隱患。

2.5 運行管理機制有待完善

業(yè)內(nèi)有“沼氣工程三分靠建七分靠管”的說法，然而目前由于運行管理機制不完善，存在相關(guān)部門監(jiān)管和技術(shù)扶持力度不夠，導致大中型沼氣工程相關(guān)管理措施不完善，甚至有些沼氣工程存在著只建不管的現(xiàn)象。再者有部分沼氣項目的歸屬及管理權(quán)限存在差異，出現(xiàn)部分項目歸屬部門不同，管理權(quán)限有交叉的情況，以致管理體系不協(xié)調(diào)，管理機制不夠靈活。這就存在一些業(yè)主鉆管理機制的空子，造成部分沼氣工程在建成后不久即停止運行亦或是廢棄，使得政府投資效益不明顯，造成資源的極大浪費。

2.6 沼氣發(fā)酵殘余物處理技術(shù)不過關(guān)

沼氣發(fā)展前景廣闊，但其后續(xù)發(fā)酵殘余物處理制約了其發(fā)展。筆者在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)大部分大中型沼氣工程雖配備有沼氣發(fā)酵后處理設(shè)備，但是其設(shè)備及工藝較為簡陋。據(jù)了解云南針對后續(xù)發(fā)酵殘余物處理主要是固液分離設(shè)備，只將沼液沼渣分離，沒有加以利用。還有可將沼液沼渣利用噴滴灌技術(shù)用于相關(guān)農(nóng)業(yè)中，但在云南本地使用較少，且相關(guān)的技術(shù)設(shè)備與國外相比較為落后。因此針對沼液沼渣的處理，其方式略有簡單粗放，加之云南山高坡陡箐深的地理環(huán)境特點，沼液沼渣等后續(xù)產(chǎn)物運輸困難，導致有些項目業(yè)主甚至將未經(jīng)處理的沼氣發(fā)酵殘余物直接排放造成對環(huán)境的二次污染。

3 推進云南省大中型沼氣工程建設(shè)發(fā)展的對策

“九五”以來云南省農(nóng)村沼氣得到了長足發(fā)展，在國內(nèi)屬于農(nóng)村沼氣發(fā)展應(yīng)用較好的省份，但大中型沼氣工程建設(shè)卻起步較晚。大中型沼氣工程數(shù)量和總體產(chǎn)出量都較小，規(guī)?；託夤こ探ㄔO(shè)和先進地區(qū)相比，還存在一定差距。在能源和環(huán)境日益加重的形勢下，應(yīng)當扭轉(zhuǎn)過去沼氣工程只為照明或者充當家庭燃料的觀點，將對沼氣工程的認識提高到環(huán)境保護、能源安全、生態(tài)良性循環(huán)等層面。為此筆者認為應(yīng)當從以下幾個方面推進云南省大中型沼氣工程建設(shè)的健康發(fā)展。

3.1 強化環(huán)境意識，重視綜合效益

大中型沼氣工程綜合效益顯著，不但是提供可再生清潔能源的重要方式，而且對于防治農(nóng)業(yè)面源污染和大氣污染、改善規(guī)?；B(yǎng)殖基地周邊人居環(huán)境、發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)等具有重要作用。因此建設(shè)沼氣工程不僅僅是“用氣、用能”，還要充分發(fā)揮沼液、沼渣的綜合利用效益，要把沼氣工程作為一個“產(chǎn)能、產(chǎn)肥”的綜合體來對待，故必須深刻領(lǐng)會大中型沼氣工程建設(shè)的重要意義。目前，多數(shù)養(yǎng)殖業(yè)主環(huán)境保護意識相對淡薄，政府行業(yè)部門據(jù)此情況就需要對養(yǎng)殖業(yè)主進行引導、宣傳，增強業(yè)主的社會責任感，使他們有意識、有責任、有目的地去支持大中型沼氣工程的建設(shè)。同時在項目建設(shè)和運營時，要重視其能源效益，促進沼氣高值高效利用，特別要大力推進以沼氣為紐帶的種養(yǎng)結(jié)合循環(huán)農(nóng)業(yè)，加大沼液沼渣等后續(xù)產(chǎn)物的精深加工和綜合利用，以此把沼氣發(fā)展成一個產(chǎn)業(yè)來做，促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及農(nóng)村廢棄物資源化利用及生態(tài)環(huán)境改善。

3.2 統(tǒng)籌兼顧，轉(zhuǎn)型升級

由于目前大中型沼氣在云南省的覆蓋面不高，還存在許多畜禽糞便沒有得到有效解決，因此大中型沼氣建設(shè)擁有很大的發(fā)展空間。故可根據(jù)農(nóng)村沼氣發(fā)展需要，從區(qū)域性環(huán)境保護、能源再生、發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)等方面考慮，結(jié)合云南省特有的氣候和地理條件，因地制宜開展農(nóng)村沼氣工程各類項目建設(shè)。鼓勵地方政府利用地方資金建設(shè)中小型沼氣工程、戶用沼氣、沼氣服務(wù)體系等。中央預算投資要突出重點，主要用于支持規(guī)模化大型沼氣工程建設(shè)，開展規(guī)?；锾烊粴夤こ探ㄔO(shè)試點，促進農(nóng)村沼氣工程轉(zhuǎn)型升級。

3.3 科學規(guī)劃，合理布局

在充分利用中央投資引導農(nóng)村戶用沼氣向大中型沼氣工程發(fā)展的同時，必須參考建設(shè)地社會經(jīng)濟發(fā)展水平、農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展情況、資源環(huán)境承載能力、沼氣工程原料的可獲得性、周邊農(nóng)田的消納能力和終端產(chǎn)品利用渠道，因地制宜、因區(qū)施策，合理確定區(qū)域內(nèi)大中型沼氣工程建設(shè)數(shù)量、建設(shè)地點和建設(shè)規(guī)模。

結(jié)合目前云南種植業(yè)結(jié)構(gòu)和養(yǎng)殖業(yè)布局，在山區(qū)、半山區(qū)以農(nóng)村沼氣服務(wù)體系建設(shè)為重點，千方百計提高戶用沼氣使用率； 針對養(yǎng)殖規(guī)模不大的養(yǎng)殖專業(yè)戶、養(yǎng)殖小區(qū)，大力推廣小型和聯(lián)戶沼氣建設(shè)； 在經(jīng)濟較為發(fā)達的幾個高原湖泊縣區(qū)，如撫仙湖、星云湖、杞麓湖、洱海、異龍湖等，可實施規(guī)?；锾烊粴夤こ淘圏c建設(shè)，最大限度的收集當?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物、畜禽養(yǎng)殖糞污以及人工濕地植物殘體，治理面源污染、保護高原湖泊水環(huán)境，促進沼氣工程功能的多樣化發(fā)展。

3.4 完善政府扶持政策，推進市場化運營

大中型沼氣工程兼有公益性和經(jīng)營性。政府應(yīng)對項目建設(shè)后沼氣池的運行給予投資補助，加強技術(shù)指導和服務(wù)，探索完善“三沼”補貼政策、機制，逐步破除行業(yè)壁壘和體制機制障礙，為大中型沼氣工程發(fā)展創(chuàng)造良好的環(huán)境。同時要注重更好地發(fā)揮市場機制作用，引導企業(yè)和農(nóng)民合作組織等社會主體進行大中型沼氣工程的建設(shè)，形成多元化投入機制；推進工程實行市場化運營，不斷提高經(jīng)濟效益，促使所建沼氣池可持續(xù)發(fā)展。

3.5 推廣先進工藝技術(shù)，強化建設(shè)管理

鼓勵大中型沼氣工程推廣中溫高濃度混合原料發(fā)酵工藝技術(shù)路線，采用專業(yè)化設(shè)施和成套化裝備，提高沼氣產(chǎn)氣率，提升沼渣沼液綜合利用。嚴格標準化設(shè)計、規(guī)范化施工，確保項目建設(shè)質(zhì)量和運行效果。在規(guī)范事前審核的同時，切實加強事中事后監(jiān)管，提高投資效益。

4 結(jié)論

當前在大中型沼氣工程建設(shè)中，業(yè)主和相關(guān)部門應(yīng)該充分認識到沼氣工程建設(shè)機遇與挑戰(zhàn)并存，在加快大中型沼氣發(fā)展步伐的前提下，還要更加注重工程質(zhì)量和效益回報率的提高，同時還要積極學習借鑒國內(nèi)外沼氣工程建設(shè)的經(jīng)驗和先進技術(shù)。在確保助力經(jīng)濟加速、帶動企業(yè)發(fā)展的同時，獲得清潔可再生能源、相關(guān)企業(yè)創(chuàng)收和環(huán)境效益的“多贏”，實現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展、資源的有效利用。

[1] 中華人民共和國農(nóng)業(yè)部.中國農(nóng)業(yè)統(tǒng)計資料[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2015:192-193.

[2] 肖志海，雷云輝，劉江華.云南省紅河州大中型沼氣工程發(fā)展現(xiàn)狀、存在問題與對策建議[J].中國沼氣，2014, 32(4), 55-72.

[3] 胡向軍.云南省生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].可再生能源, 2008(3), 117-119.

Status and Developing Countermeasures of Large and Medium Scale Biogas Project in Yunnan Province /

HUANG Jing-wei1， LIU Tong1, 2， XIAO Yong1, 2， FU Yan-qi1, 2， QIU Rong-hua1， NING Wang-yun1, 2/

(1.College of Mechanical and Electrical Engineering, Yunnan Agricultural University, Kunming 650201，China； 2.Yunnan Provincial College of Biological and Natural Gas Industry Technology,Kunming 650201,China)

In recent years, large and medium-sized biogas project construction in Yunnan province has obtained a certain progress. The on-the-spot investigation of large and medium-sized methane project in Yunnan province were carried out, and its developing experience and insufficiency were summarized. The corresponding developing countermeasure and the suggestion were put forward.

biogas engineering； present situation； development countermeasure

2016-07-25

2016-09-27

項目來源： 云南農(nóng)業(yè)大學校企合作項目(KX141121)； 云南農(nóng)業(yè)大學創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)行動基金項目(2016ZKX122)

黃景威(1992-)，男，漢族，江蘇江陰人，碩士，主要從事農(nóng)業(yè)機械推廣和農(nóng)業(yè)面源污染防治的研究工作，E-mail:1291477076@qq.com

寧旺云，E-mail:wangyunn@126.com

S216.4

B

1000-1166(2016)06-0091-04