張慧智， 時 朝， 李 紅， 李文超， 史殿林

(1.北京市農(nóng)林科學(xué)院 農(nóng)業(yè)信息與經(jīng)濟研究所， 北京 100097； 2.北京市農(nóng)林科學(xué)院 植物營養(yǎng)與資源研究所， 北京 100097； 3.北京市農(nóng)業(yè)局， 北京 100029)

北京市大中型沼氣工程典型商業(yè)模式淺析

張慧智1， 時 朝1， 李 紅2， 李文超2， 史殿林2

(1.北京市農(nóng)林科學(xué)院 農(nóng)業(yè)信息與經(jīng)濟研究所， 北京 100097； 2.北京市農(nóng)林科學(xué)院 植物營養(yǎng)與資源研究所， 北京 100097； 3.北京市農(nóng)業(yè)局， 北京 100029)

大中型沼氣工程已經(jīng)成為北京市沼氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要形態(tài)。文章在全市沼氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀普查的基礎(chǔ)之上，概括了北京市沼氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中形成的多種生產(chǎn)建設(shè)模式和商業(yè)化運營模式；并以北郎中沼氣工程為例對其成本-收益進行分析，研究表明，北郎中氣-肥聯(lián)產(chǎn)、村級專業(yè)化團隊管理的商業(yè)模式取得了良好的生產(chǎn)效益，具有較好的推廣應(yīng)用價值。

北京； 沼氣工程； 產(chǎn)業(yè)化； 商業(yè)模式； 成本-收益分析

全球的沼氣產(chǎn)業(yè)經(jīng)過多年發(fā)展，已經(jīng)形成多種商業(yè)模式，其中歐美國家的沼氣產(chǎn)業(yè)商業(yè)模式發(fā)展最成熟，主要形成了以德國、英國、丹麥和美國為主的熱電聯(lián)產(chǎn)模式(CHP) 、瑞典和瑞士等國的車用燃氣模式、以及管道天然氣模式等[1-2]。我國沼氣產(chǎn)業(yè)起步較晚，但是近年來發(fā)展迅速。據(jù)農(nóng)業(yè)部發(fā)布的數(shù)據(jù)，到2013年底全國共建成規(guī)?；託夤こ坛^10萬處，農(nóng)村沼氣生產(chǎn)總量約160億m3。盡管沼氣總產(chǎn)量得到很大提升，我國沼氣產(chǎn)業(yè)商業(yè)模式仍然單一，以戶用沼氣和農(nóng)村炊事燃氣利用為主；沼氣發(fā)電、氣肥聯(lián)產(chǎn)等模式在全國范圍內(nèi)有多處試點，但是與產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)尚有一定距離[3]。隨著全球能源危機日益突出，生物質(zhì)能源開發(fā)利用逐漸提升至國家戰(zhàn)略發(fā)展機制層面，沼氣產(chǎn)業(yè)化發(fā)展成為必然趨勢。創(chuàng)新沼氣產(chǎn)業(yè)商業(yè)模式，培育形成沼氣戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，將有助于開創(chuàng)我國沼氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展新局面。

北京市是我國沼氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展較好的地區(qū)，經(jīng)過了70、80年代郊區(qū)農(nóng)村戶用小型沼氣池推廣應(yīng)用時期、90年代至2000年初的中小型沼氣工程建設(shè)時期、2006年后規(guī)模化沼氣工程迅速發(fā)展時期3個階段，沼氣產(chǎn)業(yè)化發(fā)展已經(jīng)具備一定基礎(chǔ)[4]。北京市農(nóng)業(yè)局的摸底調(diào)查顯示，到2014年底北京市共建成93個大中型沼氣工程，其中51個沼氣站常年保持正常運行，沼氣日生產(chǎn)能力超過500 m3的氣站15座，大中型沼氣工程已經(jīng)成為北京市沼氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要形式。受原材料及其來源、工藝技術(shù)、市場需求、建設(shè)資金、經(jīng)營管理主體等因素影響，北京市大中型沼氣工程形成了多種生產(chǎn)、經(jīng)營模式，本文將從沼氣產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)建設(shè)模式和商業(yè)化運營模式兩個方面，分別進行探討。

1 北京市大中型沼氣工程產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)建設(shè)模式

1.1 德青源氣-熱-電-肥聯(lián)產(chǎn)、高品質(zhì)民用生物燃氣模式

德青源農(nóng)業(yè)科技股份有限公司2007年投資建成以純雞糞為原料的沼氣熱-電聯(lián)產(chǎn)并網(wǎng)工程，2012年投資建成綠色燃氣戶用壓縮天然氣(CNG)沼氣工程，探索出雞糞-熱-電-氣-肥聯(lián)產(chǎn)綠色發(fā)展模式。該項目每年向國家電網(wǎng)供電1400萬度，為當(dāng)?shù)?萬多家農(nóng)戶提供壓縮高純天然氣276萬m3；每年回收相當(dāng)于標(biāo)煤4500噸的余熱，生產(chǎn)1萬噸固態(tài)有機肥和8萬噸液態(tài)有機肥，每年減排CO2約8.4萬噸，是我國最大的農(nóng)業(yè)清潔發(fā)展機制項目之一。公司正在尋求未來高純壓縮天然氣車用、商用發(fā)展的渠道。

圖1 德青源氣-熱-電-肥聯(lián)產(chǎn)生物燃氣模式示意圖

1.2 北郎中、西柏店氣-肥聯(lián)產(chǎn)模式

北郎中沼氣工程于2002年開始建設(shè)，共建成日生產(chǎn)能力2200 m3的沼氣工程3期、年生產(chǎn)能力2萬噸的有機肥廠1座，目前每年可生產(chǎn)有機肥1萬多噸，逐步形成了氣-肥聯(lián)產(chǎn)、自負盈虧的良性發(fā)展機制。西柏店村已建成日生產(chǎn)能力2020 m3的沼氣工程與年生產(chǎn)能力2萬噸的有機肥廠；充分利用村內(nèi)種養(yǎng)業(yè)資源，通過可再生能源技術(shù)的優(yōu)化組合，形成了以沼氣池為紐帶的“豬-沼-肥-菜”能源生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)模式，實現(xiàn)了種養(yǎng)經(jīng)濟高效化、園區(qū)生產(chǎn)有計劃、園區(qū)環(huán)境清潔化、農(nóng)民致富生態(tài)化的循環(huán)發(fā)展。

圖2 氣-肥聯(lián)產(chǎn)沼氣工程系統(tǒng)示意圖

1.3 留民營7村聯(lián)供集中式能源供應(yīng)站模式

留民營是我國率先實施生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)和研究的試點單位，以沼氣為紐帶的農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用已歷經(jīng)了30余年的發(fā)展歷程。目前已經(jīng)建成總發(fā)酵容量1900 m3的沼氣工程，并配套鋪設(shè)了90公里的沼氣輸配管線，為留民營、靳七營、竇營、白廟、趙縣營、鄭二營和沁水營7個村1690戶居民提供管道沼氣，七村聯(lián)供工程總投資2381萬元。經(jīng)過多年建設(shè)，留民營村已形成以沼氣工程為紐帶的“養(yǎng)殖場-沼氣站-蔬菜基地-農(nóng)戶”循環(huán)聯(lián)動的農(nóng)業(yè)廢棄物資源化高效利用模式與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)模式。

1.4 禮賢奧天、海華云都資源能源循環(huán)利用農(nóng)業(yè)生態(tài)園區(qū)模式

北京海華云都生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司依托密云縣規(guī)模最大的奶牛養(yǎng)殖廠建成日產(chǎn)沼氣1200 m3的沼氣站，逐步建成“奶牛飼養(yǎng)-沼氣生產(chǎn)-園區(qū)供氣、供暖、供電-沼渣、沼液有機肥還田-青玉米種植-飼料加工”循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈。這一模式不僅保證了奶牛的健康養(yǎng)殖，還節(jié)約了能源，維護了生態(tài)環(huán)境安全，實現(xiàn)了能源資源綜合利用。

北京禮賢奧天農(nóng)業(yè)有限公司依托公司的萬頭豬場與300畝生態(tài)種植園，投資建設(shè)生產(chǎn)能力為6000m3的沼氣工程。以沼氣工程為紐帶，集成沼氣提純、發(fā)電、余熱利用技術(shù)，建立氣-電-熱能源循環(huán)轉(zhuǎn)化利用模式；集成生態(tài)養(yǎng)豬、沼氣工程、沼渣沼液有機肥、及設(shè)施蔬菜生產(chǎn)等技術(shù)，建立豬-沼-肥-菜生態(tài)種養(yǎng)循環(huán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)園區(qū)的污染物零排放與資源、能源多級循環(huán)利用。

圖3 留民營沼氣工程多村聯(lián)供集中式能源供應(yīng)站示意圖

圖4 資源能源循環(huán)利用農(nóng)業(yè)生態(tài)園示意圖

2 北京市大中型沼氣工程商業(yè)化運營模式

沼氣站“三分靠建設(shè)、七分靠管理”。在沼氣產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的階段，只有高度重視產(chǎn)業(yè)服務(wù)體系建設(shè)，完善市場化機制、設(shè)立相應(yīng)的運營維護體制，通過科學(xué)管理提高沼氣站效益，才能促進沼氣產(chǎn)業(yè)良性、健康發(fā)展。調(diào)研表明，北京市大中型沼氣工程運行、管理模式主要有村委會管理模式、村級專業(yè)化管理模式、村企合作管理模式、企業(yè)商業(yè)化管理模式4種類型(見表1)。

表1 北京市沼氣工程運營管理模式及其典型代表

2.1 村委會管理模式

村委會管理模式下的沼氣工程一般是能源生態(tài)型工程，由政府投資建設(shè)，建成后直接交由村委會代為經(jīng)營管理，北京市大多數(shù)沼氣站均屬此列。村委會組織建設(shè)氣站管理團隊，由1～3名培訓(xùn)上崗的技術(shù)工人(一般為本村村民)、1名協(xié)調(diào)管理人員(由村委會成員兼任)、1名安保檢查人員組成(由技術(shù)工人或村委會成員兼任)。村委會代為管理、經(jīng)營的沼氣站很少進行經(jīng)濟獨立核算，除去氣站的沼氣銷售收入與財政補貼經(jīng)費后，剩余的沼氣站運維費用從村集體經(jīng)濟中調(diào)撥。除幾處多村聯(lián)供的沼氣站外，大多數(shù)沼氣站無法自負盈虧，村委負責(zé)人普遍反映如果政府不增加補貼沼氣站將很難長期平穩(wěn)運行。

2.2 村級專業(yè)化團隊管理模式

村級專業(yè)化團隊管理模式是指沼氣站建設(shè)完成后交付給該村村委會，村委會再將沼氣站委托給村內(nèi)由村民組建的專業(yè)化管理團隊經(jīng)營、管理，沼氣站一般實行獨立經(jīng)濟核算。北郎中沼氣站、留民營沼氣站、兩河村沼氣站、李家峪沼氣站等均屬于該列。北郎中沼氣站目前已經(jīng)形成了成熟穩(wěn)定的專業(yè)化管理團隊，通過智能化管理、產(chǎn)品創(chuàng)新、市場化運營等策略，逐步完成了氣站由村集體扶持到盈利的轉(zhuǎn)變。李家峪氣站盡管規(guī)模較小，通過有效利用本村糞污資源、全方位保障村民24小時用氣、開發(fā)沼渣沼液綜合利用新產(chǎn)品等方式，基本實現(xiàn)了氣站的自負盈虧。

2.3 村企合作管理模式

村企合作管理的沼氣站一般由政府投資或政、村合資建設(shè)，主要分為兩種經(jīng)營管理形式：一是沼氣站由村委會管理，村委會組建由村委、村民和企業(yè)技術(shù)人員共同組成的管理團隊，由本村管理員負責(zé)日常管理和燃氣銷售，企業(yè)人員負責(zé)沼氣生產(chǎn)技術(shù)指導(dǎo)；氣站財務(wù)收支由村管理人員負責(zé)，協(xié)議支付給企業(yè)技術(shù)指導(dǎo)費。房山竇店、大次洛、務(wù)滋等沼氣站均屬于此列。第二種形式是指沼氣站建成后交予本村村委會，村委會將氣站完全托管給企業(yè)，由企業(yè)全權(quán)負責(zé)生產(chǎn)、銷售、運維。房山石樓鎮(zhèn)夏村沼氣站屬于此類范疇，但是由于多重原因，氣站目前尚未實現(xiàn)經(jīng)濟獨立核算，企業(yè)托管尚未完全實現(xiàn)。

2.4 企業(yè)商業(yè)化管理模式

企業(yè)商業(yè)化管理的沼氣站一般由企業(yè)獨資或政、企共同投資建設(shè)，沼氣站由企業(yè)獨立管理、經(jīng)營，政府給予企業(yè)適當(dāng)?shù)倪\維財政補貼，企業(yè)自負盈虧。德青源、燕嶺生態(tài)園、海華云都、禮賢奧天等沼氣工程均屬于此列。

3 典型案例分析

北郎中沼氣工程在北京市極具代表性，此項工程通過沼氣生產(chǎn)有效解決了養(yǎng)殖污染問題，通過低價供氣提升了村民生活品質(zhì)，通過有機肥生產(chǎn)緩解了運維費用高的難題，并獲得了盈利，取得了良好的生態(tài)、經(jīng)濟和社會效益，在華北地區(qū)具有較好的推廣應(yīng)用價值。

3.1 基本情況介紹

北郎中沼氣工程共投資約1300萬元，主要包括3期沼氣發(fā)酵工程、沼氣輸配系統(tǒng)、太陽能加熱系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)、以及有機肥廠；現(xiàn)日產(chǎn)沼氣550 m3，供全村村民、村委、機關(guān)食堂和養(yǎng)豬廠使用。管理團隊包括站長1名，技術(shù)操作工4名，專業(yè)維修人員1名(負責(zé)沼氣站維護和村民用氣安全)，另有氣站和村委交叉任職人員1名；其中有3名管理人員自2002年任職至今，已經(jīng)形成一個穩(wěn)定的管理團隊。

3.2 成本-收益分析

北郎中沼氣站的運維費用主要包括原材料、水電、人員工資、冬季用煤、維修費等(見表2)。其中有機肥廠外購原材料費用占比較大；沼氣站厭氧發(fā)酵原材料主要來自本村養(yǎng)殖場，目前尚未與村集體進行經(jīng)濟核算，少部分發(fā)酵原材料外購；污水處理設(shè)施現(xiàn)已停運。項目的設(shè)備維修費用年紀(jì)變化較大，2012年氣站大修共花費120萬元，無大修的年份維修費用較低。合計沼氣站一年運維費用約110萬元，如不考慮沼氣發(fā)酵原材料費用，氣站年運維費用約90萬元。

北郎中沼氣站收入主要包括沼氣銷售收入、財政補貼、有機肥銷售收入3部分。其中區(qū)縣財政補貼每年8萬元；沼氣氣價每立方1元，年銷售收入12萬元；有機肥廠年銷售收入超過90萬元，則氣站年收入110萬元以上。在不考慮沼氣發(fā)酵原材料費用的情況下，沼氣站基本能夠自負盈虧；有機肥廠銷售盈利有效緩解了沼氣站運維費過高的難題。

3.3 北郎中氣-肥聯(lián)產(chǎn)、村級專業(yè)團隊管理模式的經(jīng)驗與不足

北郎中沼氣工程氣-肥聯(lián)產(chǎn)、村級專業(yè)團隊管理商業(yè)模式取得良好效益的關(guān)鍵有4點： 1)有成熟的管理團隊，管理人員熟知沼氣生產(chǎn)專業(yè)技術(shù)，并形成了專業(yè)技術(shù)隊伍，職責(zé)分工明確、團結(jié)穩(wěn)定的管理團隊保障了氣站的穩(wěn)定運行； 2)管理智能化，北郎中沼氣站建有各環(huán)節(jié)在線監(jiān)控系統(tǒng)與中控室，智能化操作管理極大地提高了管理效率； 3)具有先進的經(jīng)濟發(fā)展理念，不僅建設(shè)了完善的工程體系，還建立了完善的服務(wù)體系，服務(wù)村民用好氣，方便用氣、安全用氣； 4)培育多產(chǎn)品開發(fā)體系，多方位開發(fā)產(chǎn)品，形成商品化產(chǎn)品。除認證有機肥外，北郎中沼氣站正在嘗試沼液商品化技術(shù)，通過濃縮沼液制成花肥、葉面肥等濃縮肥對外銷售，以進一步提高氣站效益。北郎中沼氣站現(xiàn)閑置有40 kW的沼氣發(fā)電機組一組，富余超過1500 m3·d-1的沼氣生產(chǎn)能力。如果能夠啟動沼氣發(fā)電項目，同時擴大沼氣生產(chǎn)并供應(yīng)至周邊農(nóng)村，形成沼氣銷售的規(guī)模效益，將進一步提高沼氣站的經(jīng)濟效益。

表2 北郎中沼氣工程成本和收益估算表 (萬元)

[1] 周孟津. 北京市農(nóng)村大中型沼氣工程發(fā)展和問題[J]. 農(nóng)業(yè)工程技術(shù):新能源產(chǎn)業(yè)，2009：28-29.

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Analysis on Commercial Models of Large and Medium Scale Biogas Project in Beijing /

ZHANG Hui-zhi1, SHI Chao1, LI Hong2， LI Wen-chao2, SHI Dian-lin1/

(1. Institute of Agricultural Scientech Information, Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Beijing 100097, China; 2. Institute of Plant Nutrition and Resources, Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Beijing 100097, China; 3.Beijing Municipal Bureau of Agriculture, Beijing 100029, China)

Large and medium scale biogas projects have become the major form in biogas industry development in Beijing. Based on the survey of biogas projects in Beijing, the characteristics of biogas production mode and commercial operation mode were summarized. The cost and benefit of large scale biogas project in Beijing were analyzed taking Beilangzhong biogas project as an example. The results indicated that Beilangzhong biogas project achieved good operation efficiency in its biogas-fertilizer co-production mode and village leveled professional management.

Beijing; biogas project； industrialization； commercial model； cost-benefit analysis

2016-05-05

項目來源： 北京市科技計劃課題(D141100001214001)； 北京市農(nóng)林科學(xué)院基金(QNJJ2014-24)

張慧智(1976-)，女，湖南常德人，博士，主要從事農(nóng)村生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的研究工作，E-mail: zhanghuizhi@sina.com 通信作者： 時 朝，E-mail: shizhao_bj@126.com

S216.4

B

1000-1166(2017)03-0088-05