葛榮彬

（北京大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院，北京100871）

1 我國(guó)生物天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

生物天然氣是以農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便、生活垃圾、工業(yè)有機(jī)廢水等各類(lèi)城鄉(xiāng)有機(jī)廢棄物為原料，經(jīng)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣后凈化提純產(chǎn)生的綠色低碳清潔可再生的非常規(guī)天然氣，其成分、熱值與常規(guī)天然氣基本相同。由于發(fā)酵過(guò)程產(chǎn)生的沼渣沼液還可生產(chǎn)有機(jī)肥，并且全生命周期具有較低的碳足跡，因此，生物天然氣具有能源、環(huán)保、碳減排、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、社會(huì)公益等多重屬性，是傳統(tǒng)沼氣行業(yè)突破發(fā)酵效率和提純技術(shù)兩大技術(shù)瓶頸后向工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)型升級(jí)的產(chǎn)物[1]。

我國(guó)生物天然氣產(chǎn)業(yè)從2015年開(kāi)始起步。2015-2017年，相關(guān)部委在全國(guó)支持建設(shè)了63 個(gè)日產(chǎn)氣500m3 以上的大型沼氣工程和日產(chǎn)1 萬(wàn)m3 以上的生物天然氣示范項(xiàng)目。其中，生物天然氣示范項(xiàng)目目前已建成投運(yùn)12 個(gè)。與此同時(shí)，國(guó)家對(duì)生物天然氣行業(yè)的重視程度越來(lái)越高，中央財(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第十四次會(huì)議和中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第一次會(huì)議兩次研究行業(yè)發(fā)展問(wèn)題。各級(jí)地方政府也出臺(tái)了不少產(chǎn)業(yè)扶持政策。

在政策扶持特別是示范項(xiàng)目的帶動(dòng)下，我國(guó)生物天然氣產(chǎn)業(yè)取得了重要進(jìn)展。產(chǎn)業(yè)鏈配套趨于成熟完善。設(shè)備制造、工程設(shè)計(jì)與服務(wù)、投資運(yùn)營(yíng)的專(zhuān)業(yè)化分工基本形成，發(fā)酵罐、攪拌器等關(guān)鍵設(shè)備均已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。盈和瑞、杭能等企業(yè)經(jīng)過(guò)多個(gè)項(xiàng)目歷練已具備工程總包能力，中廣核、中節(jié)能等企業(yè)積極參與項(xiàng)目投資運(yùn)營(yíng)。與此同時(shí)，產(chǎn)業(yè)也還存在一些亟待解決的問(wèn)題，表現(xiàn)在：傳統(tǒng)濕法發(fā)酵技術(shù)在發(fā)酵效率、成本、原料適應(yīng)性、沼液沼渣處理等方面還存在不少短板，已投產(chǎn)項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)率不高，部分列入扶持范圍的示范項(xiàng)目尚未建成，投資運(yùn)營(yíng)企業(yè)回報(bào)水平偏低，產(chǎn)業(yè)扶持政策有待進(jìn)一步完善等。這些發(fā)展過(guò)程中的問(wèn)題需要通過(guò)進(jìn)一步加快發(fā)展來(lái)解決。

2 東北地區(qū)發(fā)展生物天然氣產(chǎn)業(yè)的有利條件和不利因素

2.1 東北地區(qū)農(nóng)作物秸稈和畜禽糞污資源豐富

農(nóng)作物秸稈和畜禽糞便是生物天然氣項(xiàng)目最重要的兩類(lèi)原料。東北地區(qū)是我國(guó)最大的商品糧生產(chǎn)基地和重要養(yǎng)殖基地，糧食產(chǎn)量約占全國(guó)20%，生豬出欄量在國(guó)家“南豬北養(yǎng)”政策引導(dǎo)下已位居全國(guó)首位，具有豐富的秸稈和畜禽糞污資源。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，東北地區(qū)農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)量約3.7 億噸，占全國(guó)的40%左右；畜禽糞便年產(chǎn)量3.8 億噸，約占全國(guó)的10%，并且東北地區(qū)地勢(shì)平緩，原料分布相對(duì)集中，便于大規(guī)模機(jī)械化收集和運(yùn)輸，有利于生物天然氣項(xiàng)目獲得長(zhǎng)期、連續(xù)、穩(wěn)定的原料供應(yīng)。

2.2 當(dāng)前東北地區(qū)面臨較大環(huán)保壓力

東北地區(qū)農(nóng)作物秸稈總量大、密度高，傳統(tǒng)手段難以有效利用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前東北地區(qū)農(nóng)作物秸稈綜合利用率不到70%，低于全國(guó)平均水平，距離國(guó)家規(guī)劃要求的2020年達(dá)到85%的目標(biāo)還有不小差距。大量秸稈被廢棄淺層還田或者非法露天焚燒，造成病蟲(chóng)害增加、土質(zhì)退化和大氣污染。東北地區(qū)畜禽糞便的有效利用率同樣不高。從近年中央環(huán)保督查反饋的情況看，東北畜禽養(yǎng)殖環(huán)境污染問(wèn)題突出，養(yǎng)殖場(chǎng)豬糞隨意堆存、高濃度超標(biāo)廢水隨意排放等現(xiàn)象比較普遍。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，隨著生豬、奶牛、肉（蛋）雞等的養(yǎng)殖進(jìn)一步由南向北特別是向東北地區(qū)轉(zhuǎn)移，如不及時(shí)采取有效措施，東北地區(qū)面臨的環(huán)保壓力將會(huì)越來(lái)越大。發(fā)展生物天然氣產(chǎn)業(yè)是解決這一問(wèn)題比較現(xiàn)實(shí)的選擇。

2.3 低溫環(huán)境是東北地區(qū)發(fā)展生物天然氣面臨的特殊挑戰(zhàn)

生物質(zhì)厭氧發(fā)酵技術(shù)根據(jù)原料的不同可以分為干法和濕法兩大類(lèi)。濕法發(fā)酵屬于傳統(tǒng)的成熟技術(shù)，國(guó)內(nèi)應(yīng)用比較廣泛，主要特點(diǎn)是發(fā)酵過(guò)程耗水量比較大。由于發(fā)酵過(guò)程需要保持在35℃左右的恒溫，因此，當(dāng)環(huán)境溫度低于該溫度時(shí)，需要采取額外的增溫和保溫措施，相應(yīng)地增加初始投資和運(yùn)營(yíng)成本。根據(jù)本文測(cè)算，環(huán)境溫度每降低1℃，用于增溫、維溫的能量消耗將增加1.06%。東北地區(qū)全年平均氣溫只有6℃，冬季平均氣溫為-10.2℃。在同等條件下，東北地區(qū)建設(shè)生物天然氣項(xiàng)目的初始投資要比華北地區(qū)高8%，生產(chǎn)過(guò)程中增溫、維溫所消耗的能量比華北地區(qū)多一倍左右。

3 東北地區(qū)典型生物天然氣項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性分析

根據(jù)本文的測(cè)算，以在東北地區(qū)建設(shè)一個(gè)日產(chǎn)氣量為2萬(wàn)m3的生物天然氣項(xiàng)目為例，在不考慮國(guó)家補(bǔ)貼和其他優(yōu)惠政策并且配套建設(shè)有機(jī)肥生產(chǎn)線(xiàn)的情況下，項(xiàng)目總投資約1.58 億元，年?duì)I業(yè)收入和運(yùn)營(yíng)成本均為4000 萬(wàn)元，能夠基本實(shí)現(xiàn)盈虧平衡，尚難以獲得盈利。

影響生物天然氣項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性的主要因素包括上游原料成本、項(xiàng)目造價(jià)和下游天然氣和有機(jī)肥的銷(xiāo)售價(jià)格。由于目前在認(rèn)識(shí)上過(guò)多強(qiáng)調(diào)了生物天然氣項(xiàng)目的能源資源屬性，忽視了其環(huán)保屬性，本身屬于廢棄物、污染物的秸稈、畜禽糞便還要作為原料出售給生物天然氣項(xiàng)目投資方，大幅推高了項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)成本。據(jù)測(cè)算，在以農(nóng)作物秸稈為主要原料的生物天然氣項(xiàng)目中，原料成本占總成本的比例超過(guò)50%。如果能夠?qū)⑸锾烊粴忭?xiàng)目定位為各類(lèi)污染物的處理處置中心，通過(guò)行政手段要求農(nóng)村種養(yǎng)殖戶(hù)、城市居民將秸稈、畜禽糞便等免費(fèi)提供給生物天然氣項(xiàng)目投資方，并且向后者支付一定的處理費(fèi)用，將可以從根本上扭轉(zhuǎn)生物天然氣項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性。

除了認(rèn)識(shí)和理念上的轉(zhuǎn)變，現(xiàn)階段給予產(chǎn)業(yè)一定的補(bǔ)貼或優(yōu)惠政策至關(guān)重要，這也是國(guó)際的普遍做法[2]，其本質(zhì)是政府為全社會(huì)承擔(dān)環(huán)境處理成本。我國(guó)對(duì)沼氣行業(yè)的財(cái)政支持從20世紀(jì)70年代開(kāi)始就一直沒(méi)有中斷過(guò)，主要采取補(bǔ)貼項(xiàng)目建設(shè)資金的方式，即前端補(bǔ)貼。目前，相關(guān)部委正在借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)牽頭制定生物天然氣后端補(bǔ)貼政策，即通過(guò)補(bǔ)貼天然氣和/或有機(jī)肥銷(xiāo)售價(jià)格來(lái)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。根據(jù)本文的測(cè)算，當(dāng)天然氣補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到1 元/m3 并且持續(xù)10年的情況下，投資生物天然氣項(xiàng)目的資本金內(nèi)部收益率（IRR）將可以大到5%左右。如果補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到1.6 元/m3，相應(yīng)的回報(bào)水平可以提高到8%左右。當(dāng)補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到2 元/m3 時(shí)，項(xiàng)目回報(bào)水平可以超過(guò)10%。

4 政策建議

生物天然氣在環(huán)境污染治理、農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)等方面都能夠發(fā)揮重要作用。東北地區(qū)發(fā)展生物天然氣產(chǎn)業(yè)具有顯著的原料優(yōu)勢(shì)，也有一定的現(xiàn)實(shí)需求，同時(shí)也面臨平均環(huán)境溫度偏低等特殊挑戰(zhàn)。綜合測(cè)算，采用傳統(tǒng)濕法發(fā)酵技術(shù)在沒(méi)有國(guó)家補(bǔ)貼和其他優(yōu)惠政策的情況下，現(xiàn)階段在東北地區(qū)發(fā)展生物天然氣項(xiàng)目難以盈利。為更好地促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展，提出以下意見(jiàn)建議。

第一，在產(chǎn)業(yè)政策方面，建議國(guó)家盡快出臺(tái)生物天然氣后端補(bǔ)貼政策，補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)適當(dāng)體現(xiàn)區(qū)域差異性。比如東北地區(qū)由于低溫環(huán)境影響成本較高，補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)可適當(dāng)高于全國(guó)平均水平。同時(shí)，建議地方政府因地制宜，在原料收儲(chǔ)運(yùn)、用地、用電、稅收、貸款以及天然氣并網(wǎng)等方面再給予相應(yīng)的政策扶持。

第二，在認(rèn)識(shí)、理念方面，建議參考目前城市餐廚垃圾處理的成熟模式，按照“誰(shuí)污染、誰(shuí)治理”的原則，研究出臺(tái)農(nóng)作物秸稈、畜禽糞污等污染物付費(fèi)并集中統(tǒng)一處理的政策規(guī)定，理順環(huán)境成本傳導(dǎo)機(jī)制，逐步緩解財(cái)政補(bǔ)貼壓力，最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)自主可持續(xù)發(fā)展。

第三，在技術(shù)方面，建議通過(guò)引進(jìn)消化吸收和再創(chuàng)新的方式，推動(dòng)干法發(fā)酵技術(shù)在國(guó)內(nèi)的研發(fā)和示范應(yīng)用，進(jìn)一步提高發(fā)酵效率，增強(qiáng)原料適應(yīng)性，降低發(fā)酵過(guò)程能耗，減少沼液排放，從整體上提升項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。