劉 科， 唐 寧， 高立洪， 韋秀麗，2， 李 平,， 楊玉鵬， 張 均

(1.重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院, 重慶 401329； 2.重慶市生物質(zhì)能源工程中心， 重慶 401329； 3.農(nóng)業(yè)部可再生能源開發(fā)利用南方科學(xué)觀測實驗站， 重慶 401329)

重慶丘陵山區(qū)沼氣集中供氣運行與管理模式探討

劉 科1， 唐 寧1， 高立洪1， 韋秀麗1，2， 李 平1,3， 楊玉鵬1， 張 均3

(1.重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院, 重慶 401329； 2.重慶市生物質(zhì)能源工程中心， 重慶 401329； 3.農(nóng)業(yè)部可再生能源開發(fā)利用南方科學(xué)觀測實驗站， 重慶 401329)

隨著沼氣建設(shè)的快速發(fā)展和國家對生物質(zhì)能源開發(fā)的高度重視，尋找出一種新的農(nóng)村沼氣建設(shè)運行模式，實現(xiàn)統(tǒng)一建池、集中供氣、統(tǒng)一管理，將沼氣用于農(nóng)村居民照明、取暖、加熱、甚至發(fā)電，使農(nóng)戶用上清潔廉價的沼氣能源，對減少農(nóng)民生活支出、提高生活水平有重要意義。文章結(jié)合重慶市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綜合示范工程集中居住點建設(shè)，提出四種農(nóng)村集中供氣典型模式，同時從實際建設(shè)、運行角度出發(fā)，分析了農(nóng)村沼氣集中供氣推廣使用方面存在的問題，并依此提出了相關(guān)對策措施。

沼氣； 集中供氣； 管理模式

隨著沼氣建設(shè)的快速發(fā)展和國家對生物質(zhì)能源開發(fā)的高度重視，沼氣工程在促進農(nóng)民致富、改變農(nóng)民生活方式、帶動經(jīng)濟發(fā)展、促進生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)、創(chuàng)建和諧節(jié)約型社會中起到了越來越重要的作用[1]。目前重慶市的農(nóng)村沼氣工程以戶用沼氣池為主，主要用于居民生火煮飯，且使用對象主要為養(yǎng)殖農(nóng)戶，不能滿足一些非養(yǎng)殖農(nóng)戶對沼氣的需求。筆者力求尋找出一種新的農(nóng)村沼氣建設(shè)運行模式，實現(xiàn)統(tǒng)一建池、集中供氣、統(tǒng)一管理，將沼氣用于農(nóng)村居民照明、取暖、加熱、甚至發(fā)電，使農(nóng)戶用上清潔廉價的沼氣能源，對減少農(nóng)民生活支出、提高生活水平有重要意義。

1 重慶丘陵山區(qū)農(nóng)村沼氣發(fā)展現(xiàn)狀及特點

1.1 戶用沼氣發(fā)展現(xiàn)狀及特點

農(nóng)村戶用沼氣是利用人畜糞便、秸稈、農(nóng)產(chǎn)品加工副產(chǎn)物等作為厭氧發(fā)酵原料產(chǎn)生沼氣供農(nóng)戶生活使用的一種綠色能源。目前重慶已建成了5700多個沼氣項目村，累計用戶達155.7萬戶[2]。農(nóng)村戶用沼氣的發(fā)展，已經(jīng)在改善農(nóng)村地區(qū)衛(wèi)生條件、保護生態(tài)環(huán)境、提高農(nóng)民收入等方面取得了顯著的效果。同時存在著農(nóng)戶自籌資金困難，農(nóng)民養(yǎng)殖量減少導(dǎo)致的發(fā)酵原料短缺，城鎮(zhèn)化發(fā)展、農(nóng)村勞動力短缺帶來的沼氣池使用率不高、建后管護不到位，后續(xù)服務(wù)差等問題。

1.2 大中型沼氣發(fā)展現(xiàn)狀及特點

根據(jù)重慶地區(qū)的氣候和地形條件，發(fā)展的大中型沼氣工程主要是集中型沼氣工程模式。集中型沼氣工程是應(yīng)用新技術(shù)、新工藝，集中處理畜禽糞便、作物秸稈和生活垃圾等有機廢棄物，實現(xiàn)高效規(guī)模產(chǎn)氣和沼液生態(tài)化利用的沼氣工程。重慶到目前已建成運行的大中型沼氣工程有789處[2]，啟動并建設(shè)了集中型沼氣示范工程20處[1]。集中型沼氣工程以發(fā)展農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟為指導(dǎo)，將養(yǎng)殖業(yè)、沼氣工程和周邊的農(nóng)田、魚塘等進行統(tǒng)一籌劃、系統(tǒng)安排，在為畜禽場或周圍居民提供清潔燃料的同時，開展沼液、沼渣綜合利用，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，帶動無公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)，使養(yǎng)殖場糞污達標排放，實現(xiàn)畜禽糞便的資源化利用和環(huán)境治理雙重目標[3]。但是，由于重慶集中型沼氣發(fā)展較晚，且重慶地勢以山地丘陵為主，地形較為復(fù)雜，使得在集中型沼氣建設(shè)中存在設(shè)施設(shè)備配套相對滯后，沼氣利用方式單一、集中產(chǎn)氣和集中供氣存在矛盾，且集中供氣管道鋪設(shè)距離遠、成本較高，沼渣、沼液利用情況不容樂觀，沼氣工程建設(shè)后缺乏監(jiān)管、可持續(xù)性不高[4]。

2 重慶丘陵山區(qū)實現(xiàn)沼氣集中供氣的必要性

2.1 新農(nóng)村生態(tài)文明建設(shè)的需要

集中居住點的建設(shè)要求治理農(nóng)村人居環(huán)境，推進人畜糞便、農(nóng)作物秸稈、生活垃圾和污水的綜合治理，在目前農(nóng)村戶用沼氣建設(shè)“一池三改”和“三結(jié)合”的基本標準上提出了新的要求，在解決用能的同時，又要美化農(nóng)村環(huán)境、建設(shè)美麗鄉(xiāng)村。

2.2 解決沼氣發(fā)酵原料不足的需要

集中居住點的建設(shè)對農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的作出優(yōu)化調(diào)整，禁止農(nóng)戶在集中居住點養(yǎng)殖牲畜，鼓勵發(fā)展規(guī)?；⒓s化養(yǎng)殖，使得畜禽糞便來源不足，嚴重制約了農(nóng)村戶用沼氣的發(fā)展和使用。

2.3 解決農(nóng)村剩余勞動力資源不足的需要

對集中居住點現(xiàn)場調(diào)研可知，現(xiàn)在農(nóng)村的青壯年大多外出務(wù)工，多是老弱病殘、婦女兒童留守家園，體力和能力相對較弱，文化基礎(chǔ)差，無法單獨擔當建池、使用、管理的重任。

2.4 完善農(nóng)村沼氣工程管理體制的需要

目前重慶市建成的農(nóng)村沼氣工程普遍存在無固定的專職管理人員、無專項工作經(jīng)費、無交通工具等實際困難。重建輕管現(xiàn)象較為突出，還存在管理、配件、服務(wù)等環(huán)節(jié)上的一些死角，管理機制不夠完善，后續(xù)服務(wù)保障體系亟待健全。

為了保證沼氣效益的有效發(fā)揮，滿足集中居住點的用能需求，避免重蹈20世紀50年代和70年代末期大辦沼氣時只建不管，而最終造成沼氣池“一年來氣、二年漏氣、三年無氣”的覆轍，針對目前農(nóng)村和農(nóng)業(yè)出現(xiàn)的新情況、適應(yīng)新農(nóng)村建設(shè)的新需要，需調(diào)整農(nóng)村戶用沼氣發(fā)展思路，研究推廣新型農(nóng)村沼氣工程供氣模式刻不容緩。

3 重慶市農(nóng)村集中供氣典型模式探討

筆者結(jié)合重慶市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綜合示范工程集中居住點建設(shè)，采取問卷調(diào)查方式對20個現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綜合示范工程集中居住點的總體情況進行調(diào)查了解。并以總體調(diào)研結(jié)果為依據(jù)，綜合考慮在居住點建設(shè)沼氣工程的原料來源、沼渣沼液消納情況、各集中居住點農(nóng)民和政府對建設(shè)沼氣工程的意愿、以及各區(qū)域發(fā)展程度和農(nóng)民收入情況等，選擇了萬州、黔江、開縣、墊江、南川、武隆六個基礎(chǔ)條件較好，可行性較高的區(qū)縣進行典型實地調(diào)研。根據(jù)實地調(diào)研情況，選取了其中可行性較高的4個點：開縣王家灣農(nóng)民新居、墊江金橋村集中居住點、南川木涼云都寺村和武隆河鎮(zhèn)木根村做了集中供氣實施方案。

3.1 開縣王家灣農(nóng)民新居

3.1.1 建設(shè)模式

根據(jù)王家灣農(nóng)民新居地形特點和原料情況，采用“養(yǎng)殖場集中型沼氣工程—集中供氣模式”，以附近的生豬養(yǎng)殖場為依托，建設(shè)集中型沼氣工程，通過敷設(shè)管道，對周邊120戶農(nóng)民集中供氣。

3.1.2 建設(shè)資金來源

通過實地調(diào)研和與當?shù)剞r(nóng)民的溝通，盡管當?shù)剞r(nóng)戶對建設(shè)農(nóng)村沼氣工程的積極性較高，但是讓農(nóng)民在沼氣工程建設(shè)中投入資金是非常困難的，因此，沼氣工程建設(shè)的資金主要依靠政府撥款和養(yǎng)殖場業(yè)主自籌，按照養(yǎng)殖場申報集中型沼氣工程的籌資比例申請中央補助45%，建設(shè)單位自籌55%(見表1)。

表1 開縣沼氣工程運行成本統(tǒng)計

3.1.3 運行管理模式

通過與當?shù)剞r(nóng)委、村委及養(yǎng)殖場業(yè)主的溝通討論并達成一致，采取以養(yǎng)殖場為沼氣工程運行的主體，負責每天進出料，保證沼氣工程安全正常運行，保障正常產(chǎn)氣及供氣；當?shù)卮逦瘜φ託夤こ痰倪\行進行監(jiān)督；由農(nóng)委在當?shù)卦O(shè)立沼氣服務(wù)站，處理農(nóng)戶在沼氣使用中出現(xiàn)的問題，并負責管道和用氣端設(shè)備的維修維護工作。

在供氣端有養(yǎng)殖場保證，用氣端有沼氣服務(wù)站保障，且沼氣服務(wù)站的農(nóng)村能源建設(shè)服務(wù)人員已經(jīng)納入了正規(guī)編制，其工資由國家撥款，因此，解決了整個沼氣工程運行維護中主要部分的資金問題。農(nóng)戶承擔沼氣維護中必要的材料費，沼氣按流量對農(nóng)戶收取費用，該費用作為養(yǎng)殖場保證供氣的補貼。

3.2 墊江金橋村集中居住點

3.2.1 建設(shè)模式

根據(jù)金橋村集中居住點地形特點和原料來源情況，采用“養(yǎng)殖場集中型沼氣工程—集中供氣模式”，以附近的生豬養(yǎng)殖場為依托，建設(shè)800 m3集中型沼氣工程，中溫發(fā)酵，通過敷設(shè)管道，對周邊280戶農(nóng)民供氣。

3.2.2 建設(shè)資金來源

通過實地調(diào)研和與當?shù)剞r(nóng)民的溝通，盡管當?shù)剞r(nóng)戶對建設(shè)農(nóng)村沼氣工程的積極性較高，但是讓農(nóng)民在沼氣工程建設(shè)中投入資金也是非常困難的，因此，沼氣工程建設(shè)的資金主要依靠政府撥款和養(yǎng)殖場業(yè)主自籌，按照養(yǎng)殖場申報集中型沼氣工程的籌資比例申請中央補助45%，當?shù)卣a助5%，建設(shè)單位自籌50%(見表2)。

表2 墊江沼氣工程運行成本統(tǒng)計

3.2.3 運行管理模式

通過與當?shù)剞r(nóng)委、村委及養(yǎng)殖場業(yè)主的溝通，養(yǎng)殖場業(yè)主承諾其為沼氣工程運行和維護的主體，負責每天進出料，保證沼氣工程安全正常運行，保障正常供氣，組織專人處理農(nóng)戶在沼氣使用中出現(xiàn)的問題，并負責管道和用氣端設(shè)備的維修維護工作。當?shù)卮逦娃r(nóng)能辦對沼氣工程的運行進行監(jiān)督。

推進沼氣工程市場化運作，先要保證沼氣工程長期有效運行，讓農(nóng)民感受到集中供氣后給生活帶來的變化，才能讓他們愿意花錢使用沼氣。與養(yǎng)殖場業(yè)主溝通，在集中供氣的第1年，實行免費供氣，包括維護、維修等各方面不收取任何費用，其后的具體收費額度由當?shù)剞r(nóng)委組織協(xié)調(diào)，擬定一個農(nóng)戶可接受價格。在對集中居住點農(nóng)戶的調(diào)研中我們了解到，當?shù)剞r(nóng)戶對上述運行方案均持滿意態(tài)度，都能接受有償供氣的運行方案，可接受的沼氣價格為0.5至0.8元·m-3。如果按0.5元·m-3收費，以平均每戶每月用20 m3沼氣計算，供氣每月收取的費用足以保證一個維護人員的月工資，為集中供氣的可持續(xù)提供了保障。

3.3 南川木涼云都寺村

3.3.1 建設(shè)模式

根據(jù)該集中居住點建設(shè)情況、地形條件以及原料來源情況，采取“聯(lián)戶沼氣工程-集中供氣模式”，供給周邊61家農(nóng)戶作為生活用能。根據(jù)實地調(diào)研，養(yǎng)殖距居住區(qū)較近，為了方便原料收集，可在養(yǎng)殖區(qū)旁邊建設(shè)4個92 m3的發(fā)酵池，并聯(lián)使用，共用一個沼液池及沼氣凈化、儲存設(shè)備，通過敷設(shè)管道對居民點集中供氣。

3.3.2 建設(shè)資金來源

與當?shù)剞r(nóng)能辦溝通得知，讓農(nóng)民在沼氣工程建設(shè)中投入資金是不現(xiàn)實的，沼氣工程建設(shè)主要靠政府撥款和養(yǎng)殖大戶自籌，在現(xiàn)場與當?shù)卮逭宛B(yǎng)殖戶主溝通，他們希望政府撥款能達到65%至70%，養(yǎng)殖戶自籌30%至35%(見表3)。

表3 南川沼氣工程運行成本統(tǒng)計

3.3.3 運行管理模式

由于該集中居住點沒有建立沼氣服務(wù)站等服務(wù)機構(gòu)，主要依靠鄉(xiāng)政府和養(yǎng)殖大戶來承擔運行維護工作。在當?shù)剞r(nóng)能辦的協(xié)調(diào)下，村委會和養(yǎng)殖大戶達成一致，由養(yǎng)殖大戶作為運行的主體，負責每天進出料，保證沼氣工程安全正常運行，保障正常供氣，由于當?shù)毓鈶魯?shù)不多，且較為集中，沒有必要設(shè)立專人管理維護，由當?shù)卮甯刹恐苯訁⑴c沼氣工程管理，負責向農(nóng)戶收費并參與面向農(nóng)戶的供氣維護，同時還負責對養(yǎng)殖大戶沼氣工程運行進行長期監(jiān)督。

在整個運行維護中，村政府起著極其重要的作用，是集中供氣可長期、穩(wěn)定、可持續(xù)的保障，由于村干部承擔起了管理維護工作，節(jié)省了運行成本，只需向農(nóng)戶收取部分用氣費作為管理維護的補貼，就可以解決運行維護中的成本問題。在對集中居住點農(nóng)戶的調(diào)研中我們了解到，當?shù)剞r(nóng)戶對上述運行方案持滿意態(tài)度，都能接受有償供氣的運行方案，可接受的沼氣價格為0.6～1.0元·m-3。按此收費水平每月供氣61戶所收取的費用來補貼給村干部用作平時的維修維護費用，就可以保障整個沼氣工程能夠長期穩(wěn)定運行。

3.4 武隆雙河鎮(zhèn)木根村

3.4.1 建設(shè)模式

該居住點建筑均為樓房，根據(jù)居住點建設(shè)分布及原料來源情況，采取“聯(lián)戶沼氣結(jié)合戶用沼氣工程—集中供氣模式”，集中供氣農(nóng)戶66戶。按每戶6 m3的池容，每個池子總?cè)莘e小于100 m3的原則建立發(fā)酵池，并聯(lián)起來，共用一套沼氣儲存設(shè)備及一個沼液池。

3.4.2 建設(shè)資金來源

與當?shù)剞r(nóng)能辦溝通得知，讓農(nóng)民在沼氣工程建設(shè)中投入資金是不現(xiàn)實的，沼氣工程建設(shè)主要靠政府撥款，與當?shù)剞r(nóng)委溝通，地方政府可以承擔30%的建設(shè)費用，其余70%由中央撥款(見表4)。

表4 武隆沼氣工程運行成本統(tǒng)計

3.4.3 運行管理模式

整個集中供氣的運行維護由農(nóng)能辦建立的沼氣綜合服務(wù)站來完成，沼氣服務(wù)站既負責到旁邊養(yǎng)殖場收購糞便，保證定期進出料，同時還要處理農(nóng)戶用氣中出現(xiàn)的問題，做好維修維護工作。

由于原料來源主要靠到周邊養(yǎng)殖場收購，運行成本較高。經(jīng)與當?shù)剞r(nóng)能辦溝通核算，按一個月進出料4次計，其原料收購成本達2000元，運輸成本達200元，除去出售的沼渣沼液所獲得的資金(出售沼渣沼液獲取資金按原料成本60%計，即1200元)，每月運行費用為1000元，加上維護人員工資，每月運行維護的成本在3000元左右，因此，必須采用“物業(yè)化管理，市場化運作”模式。根據(jù)居民點的實際情況和運行成本，建立沼氣協(xié)會，采用會員制，每年向會員收取50元會員費，對會員全年提供免費的維修維護，保障其正常用氣，會員只需承擔必要的材料費，對非會員則還需另外收取維修維護費；在對集中居住點農(nóng)戶的調(diào)研可以看到，由于該集中居住點地處武隆仙女山旅游區(qū)，農(nóng)戶收入較高，可接受的沼氣價格在1.2～1.5元·m-3，且該區(qū)域為避暑區(qū)，存在著夏天用氣量大，冬天用氣量小的情況，正好符合沼氣工程的季節(jié)產(chǎn)氣量規(guī)律，同時，該集中居住點的沼氣運行模式可以起到以點帶面的效果，帶動周邊戶用沼氣農(nóng)戶加入沼氣協(xié)會，既能保證對農(nóng)村小型沼氣工程的運行提供保障，也能為農(nóng)村沼氣工程市場化運作提供借鑒。

4 結(jié)論與建議

通過對開縣王家灣農(nóng)民新居、墊江金橋村集中居住點、南川木涼云都寺村和武隆河鎮(zhèn)木根村4個集中居住點做的實施方案可以看出，只要因地制宜選擇恰當?shù)慕ㄔO(shè)方式，并配合合適的運行管理模式，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綜合示范工程集中居住點對農(nóng)戶供氣并保證長期穩(wěn)定運行是可以實現(xiàn)的。但其中也存在著不少的問題和困難，首先，除了依托居住點旁邊的大型養(yǎng)殖場，沼氣工程的建設(shè)資金主要依靠中央和地方財政撥款；其次，在沼氣工程的運行上還需要當?shù)氐拇逦稗r(nóng)能辦的監(jiān)督；再次，在供氣維護上更多的依賴區(qū)縣的沼氣服務(wù)站，因此，必須加強沼氣專業(yè)人員的培養(yǎng)；最后，要實現(xiàn)集中供氣市場化運作，必須讓農(nóng)民接受有償供氣，這方面還需當?shù)卮逭娃r(nóng)能辦的引導(dǎo)，在前期運作時還需政府的資金補貼。

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2015-12-18

項目來源： 國家國際科技合作項目(2013DFA61260)； 科技平臺與基地建設(shè)(國際科技合作基地建設(shè))項目(cstc2013gjhz80001)； 2015年重慶市基本科研業(yè)務(wù)費計劃項目； 重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)發(fā)展資金項目(NKY,2014AC020)

劉 科(1982-)，男，重慶人，工程師，主要從事農(nóng)業(yè)廢棄物資源利用和循環(huán)農(nóng)業(yè)等方面的研究，E-mail: 47867885@qq.com 通信作者： 唐 寧，E-mail: 1945220 @qq.com

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1000-1166(2017)01-0100-05