朱桂余 尚路

【關(guān)鍵詞】沼氣;集中供氣沼氣工程;轉(zhuǎn)變;可持續(xù)發(fā)展

【中圖分類號】S216.4 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2021）09-0031-03

沼氣是有機物質(zhì)，如碳水化合物、蛋白質(zhì)及其代謝物等在厭氧條件下，經(jīng)過微生物的發(fā)酵作用而生成的一種混合氣體，主要成分包括甲烷、二氧化碳、硫化氫等，其成分與天然氣類似。沼氣經(jīng)脫硫，可直接燃燒用于炊事、供暖及照明等，也可用于發(fā)電[1]。由于沼氣能夠像天然氣一樣被壓縮，因此可以用來提供汽車使用的壓縮天然氣[2]。沼氣燃燒后主要生成二氧化碳和水，由于其熱量高，相對而言沼氣的碳痕跡很小，因此沼氣被認為是一種清潔能源。

在我國嶺南及福建地區(qū)，總體來看，能源資源結(jié)構(gòu)特點為“缺煤少油無氣”，能源依賴進口[3]。例如，2018年廣西能源生產(chǎn)總量為3 756.69萬t標(biāo)準(zhǔn)煤，能源消費總量為10 823.39萬t標(biāo)準(zhǔn)煤，能源需求缺口達到總能耗的65.3%[4]。嶺南及福建地區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，氣候特點是冬不冷，雨熱資源豐富，優(yōu)質(zhì)的氣候條件有利于沼氣池一年四季的工作運轉(zhuǎn)。該地區(qū)是傳統(tǒng)水稻種植區(qū)，秸稈資源豐富，大部分農(nóng)村地區(qū)水稻已經(jīng)實現(xiàn)“一年四熟”，一年四季都能產(chǎn)生大量收割后的秸稈。此外，廣西也是甘蔗、香蕉等作物的種植區(qū)，甘蔗在冬季收割，收割后能產(chǎn)生大量的秸稈，一年四季都能有充足的秸稈資源，在全國范圍內(nèi)唯有廣西具備這種條件，一系列的有利條件為沼氣池的正常發(fā)酵奠定了物質(zhì)原料的基礎(chǔ)。所以，廣西是一個非常適合生產(chǎn)利用沼氣的地區(qū)，在農(nóng)村和城市郊區(qū)等有條件的地區(qū)利用沼氣替代使用化石能源進行生產(chǎn)生活的這條路具有非常光明的前景。

廣西的沼氣發(fā)展已經(jīng)走過了20多年，在這20多年里廣西沼氣發(fā)展取得了一定的成就，截至“十二五”時期末，廣西累計建設(shè)沼氣池406.6萬戶，沼氣入戶率達50.75%，此外還建設(shè)養(yǎng)殖小區(qū)和聯(lián)戶沼氣工程862處、有機垃圾沼氣化處理試點工程33處等沼氣工程[5]，沼氣入戶率為全國最高，廣西沼氣的發(fā)展已經(jīng)進入了一個新的階段。

雖然廣西的沼氣建設(shè)發(fā)展規(guī)模已經(jīng)位居全國前列，但目前仍存在較多問題，使得沼氣未能在廣西充分利用，導(dǎo)致目前廣西沼氣利用率不高，進而影響廣西能源資源結(jié)構(gòu)優(yōu)化的進程。

1 廣西農(nóng)村沼氣調(diào)研的采樣

此次調(diào)研方式采用隨機抽樣，先統(tǒng)計搜集廣西所有的14個地級市所管轄的農(nóng)村地區(qū)沼氣入戶率達到或超過40%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，力求最大限度地覆蓋全區(qū)符合條件的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，接著從每個地級市所管轄的農(nóng)村地區(qū)隨機選擇5個符合要求的鄉(xiāng)鎮(zhèn)作為調(diào)研地點，所調(diào)研的鄉(xiāng)鎮(zhèn)不彼此相鄰、不重復(fù)。調(diào)研的形式以問卷調(diào)查及實地查看交流為主。調(diào)查問卷由8個問題組成，7個問題為封閉式問題，1個問題為開放式問題，主要詢問了用戶沼氣使用情況、沼氣系統(tǒng)建設(shè)資金來源情況、沼氣系統(tǒng)改造情況及存在的問題等。分析類型主要為單變量的描述統(tǒng)計和雙變量的交互分類統(tǒng)計。

調(diào)研時間從2018年8月初始至2019年8月止，在將近1年的時間里共回收調(diào)查問卷1 433份，其中有效調(diào)查問卷為1 351份，有效率達到94%。采訪各地鄉(xiāng)鎮(zhèn)沼氣用戶1 000余人，搜集各類反饋信息500余條，涉足廣西各地共70個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。以下為調(diào)研統(tǒng)計反饋出的數(shù)據(jù)及信息，各項統(tǒng)計樣本數(shù)量以n表示，數(shù)據(jù)將以百分比的形式體現(xiàn)。

2 廣西農(nóng)村沼氣調(diào)研情況的分析

表1的調(diào)查結(jié)果顯示，在受訪的沼氣用戶里有超過半數(shù)的用戶家庭是不完全使用甚至是完全不使用沼氣，這說明在最適宜發(fā)展沼氣的廣西，沼氣的利用率并不高，農(nóng)戶有效利用沼氣的能力較差。經(jīng)調(diào)查研究，產(chǎn)生這一問題的原因是多方面的，下面將逐一進行闡述。

2.1 農(nóng)村沼氣建設(shè)政府資助占主導(dǎo)地位

推廣農(nóng)村沼氣發(fā)展，資金是制約發(fā)展的重要因素之一。據(jù)表2的調(diào)查結(jié)果說明，廣西農(nóng)村的沼氣建設(shè)主要是建立在國家補助的基礎(chǔ)上，市、縣、鎮(zhèn)還有一定的配套補貼，群眾花費較少。由此可見，即便在氣候資源條件最適宜發(fā)展的廣西，沼氣的發(fā)展并不是用戶自發(fā)，而是依然受政府的主導(dǎo)。該方式的弊端主要是對沼氣池容積需求大的家庭不劃算，對沼氣池容積需求小的家庭過于浪費，這可能會造成資源配置不合理等問題。

2.2 部分受訪用戶沼氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不合理

廣西沼氣發(fā)展已有20多年的歷史，初期建造的沼氣池功能已不能完全滿足現(xiàn)代生活用能的需求，故需對這些沼氣池進行“三結(jié)合”和“一池三改”的改造?！叭Y(jié)合”的建池方法，不但能保證向沼氣池內(nèi)連續(xù)不斷地補充新的發(fā)酵原料，保證均衡產(chǎn)氣，而且有利于改善農(nóng)村的環(huán)境衛(wèi)生，殺滅蚊蠅，減少疾病的發(fā)生?！耙怀厝摹笔钦託饨ǔ嘏c改圈、改廁、改廚相結(jié)合，使人、畜糞便、廚房污水均進入沼氣池，達到無害化處理，從而實現(xiàn)家居生活清潔化、庭院經(jīng)濟高效化和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)無害化的目標(biāo)。據(jù)表3的調(diào)查結(jié)果顯示，有30%左右的受訪用戶沒有對沼氣池進行正確合理的改造，原因經(jīng)總結(jié)有如下幾點：第一，初始投資較高，用戶經(jīng)簡單計算認為投資不劃算，故未進一步投資改造沼氣池;第二，用戶對多年前建成的沼氣池技術(shù)不熟悉，擔(dān)心改造對沼氣池有不好的影響;第三，用戶認為沼氣池已經(jīng)不用了，不需再改造。這是由于廣西村鎮(zhèn)用能的商業(yè)化程度低，所以使用沼氣的成本優(yōu)勢得不到體現(xiàn)。

2.3 沼氣用戶對沼氣系統(tǒng)的認知程度低

沼氣池發(fā)酵原料的配比主要根據(jù)各種原料中所含碳氮比（C/N）決定，碳素是沼氣細菌活動的能量來源，例如各種作物秸稈、雜草、樹葉等，而氮素是合成細菌原生質(zhì)的主要成分，例如人畜糞便等，這兩種原料要進行合理的搭配，混合進料，才能獲得較好的產(chǎn)氣量[6]。因此，正確的發(fā)酵原料配比應(yīng)以農(nóng)作物秸稈為主，人畜糞便為輔。據(jù)表4的調(diào)查結(jié)果顯示，僅有17%的受訪用戶以秸稈等其他農(nóng)作物作為發(fā)酵原料。這與正確配比的做法相互矛盾，說明大部分沼氣使用者不了解沼氣池應(yīng)該使用何種發(fā)酵原料，沒有對發(fā)酵原料的組成和維護等方法有深入的認識，因此造成沼氣池產(chǎn)生的一系列問題。

2.4 沼氣池的原料及管理問題突出

國外沼氣發(fā)展的成功經(jīng)驗顯示，為了實現(xiàn)沼氣的可持續(xù)發(fā)展，要遵循“三分建七分管”的原則，提高沼氣的應(yīng)用效率關(guān)鍵還在于管理和維護[7]。從表5中的數(shù)據(jù)可以看出以下幾個問題：缺乏發(fā)酵原料。部分人口少、田地少的農(nóng)村地區(qū)家庭種植的作物及養(yǎng)殖的禽類較少，進而導(dǎo)致發(fā)酵原料偏少，沼氣池產(chǎn)氣不足。？譺？訛農(nóng)村家庭勞動力減少。隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)和農(nóng)村勞動力轉(zhuǎn)移加快，農(nóng)村青壯年大部分外出打工，在調(diào)研過程中發(fā)現(xiàn)有80%左右的農(nóng)村家庭都是老人、小孩和婦女留守在家，勞動力的減少使得這些沼氣池日常管理困難，造成沼氣池使用率下降，這也是當(dāng)前農(nóng)村戶用沼氣池建設(shè)與發(fā)展所面臨的困難之一。

2.5 農(nóng)村沼氣管理服務(wù)機構(gòu)職責(zé)不到位

據(jù)表5的調(diào)查結(jié)果表明，除用戶自身原因?qū)е庐a(chǎn)氣不正常等一系列的問題外，沼氣管理服務(wù)機構(gòu)也存在不足。歸類分析存在有以下問題：？譹？訛沼氣專業(yè)技術(shù)人員配置問題。雖然廣西目前已有各類服務(wù)網(wǎng)點6 691個和1.52萬名沼氣從業(yè)人員，覆蓋率已達40%，但個別地區(qū)并沒有配備足夠的專業(yè)技術(shù)人員，有些地區(qū)配備的技術(shù)人員又過多，造成需要的地方服務(wù)跟不上，不需要的地方人員過剩，導(dǎo)致資源浪費。雖然沼氣技術(shù)人員已有一定的規(guī)模，但是每位技術(shù)員的專業(yè)水平參差不齊，素質(zhì)不一，工作開展效果并不理想。技術(shù)力量薄弱已經(jīng)成為制約沼氣發(fā)展的又一重要因素。盡管沼氣是一項成熟技術(shù)，但是沼氣工藝流程長、影響因素多，僅靠培訓(xùn)幾次農(nóng)民很難從根本上解決面臨的技術(shù)問題，需要有較高技術(shù)水平的專業(yè)技術(shù)人才和必需的技術(shù)設(shè)備作為支撐。？譺？訛農(nóng)村沼氣管理服務(wù)機構(gòu)管理不到位。沼氣管理服務(wù)機構(gòu)對當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)村戶用沼氣池管理工作有一定的欠缺，其中存在技術(shù)人員未按要求下鄉(xiāng)指導(dǎo)及維修、亂收取維修維護費用、技術(shù)服務(wù)人員在崗率低等問題，歸根到底是當(dāng)?shù)毓芾矸?wù)機構(gòu)管理不到位，對下屬部門或服務(wù)人員的情況不及時了解和督促，造成農(nóng)村戶用沼氣池管理和使用上的缺失，導(dǎo)致農(nóng)村居民對沼氣的使用失去興趣，進而廢棄、遺棄沼氣池。？譻？訛沼氣池推廣建設(shè)的實施條件和實際情況存在不對接。由于任務(wù)壓力大，完成任務(wù)心切，部分地區(qū)在沼氣池的建設(shè)上傾向于單純追求任務(wù)量的增長，而不能有效地結(jié)合實際，充分考慮當(dāng)?shù)氐募夹g(shù)條件、居民生活習(xí)慣、地質(zhì)條件等因素。最突出的表現(xiàn)就是任務(wù)量與農(nóng)村實際及群眾生活水平相脫節(jié)。推廣使用沼氣的確可以有效解決一些農(nóng)村傳統(tǒng)的生產(chǎn)和生活方式與新農(nóng)村要求不相適應(yīng)的問題，但是對于那些處于城市周邊或者交通較發(fā)達的村鎮(zhèn)，生活習(xí)慣已經(jīng)實現(xiàn)或正在向城鎮(zhèn)化轉(zhuǎn)型的農(nóng)村來說，在一定程度上已經(jīng)沒有了推廣戶用沼氣池的基礎(chǔ)，這就造成部分沼氣池建設(shè)的浪費。綜上多種原因，造成廣西農(nóng)村地區(qū)目前沼氣利用率不高的現(xiàn)狀。

3 促進廣西農(nóng)村沼氣發(fā)展的對策與建議

總結(jié)分戶模式沼氣生產(chǎn)的主要弊端如下：一是總體成本過高。固定資產(chǎn)投資=沼氣池安裝成本+壓力控制系統(tǒng)+天然氣爐具等。運行成本=獲得原材料的成本（原材料的產(chǎn)生和運輸）+壓力系統(tǒng)維護成本+沼氣池維護成本。其中，運行成本中的維護成本，由于相應(yīng)服務(wù)不易獲得而且使用人員不具備相應(yīng)技術(shù)能力，所以成本過高，不利于沼氣的使用。二是實際使用中有約30%的受訪用戶沼氣系統(tǒng)工作不正常，這說明直接投入到用戶人家進行沼氣改造并不經(jīng)濟，造成一定的浪費，政府應(yīng)該考慮使用其他的方式引導(dǎo)鼓勵使用沼氣。

目前，廣西農(nóng)村沼氣的發(fā)展勢頭總體仍處于歷史最好的時期，雖然在發(fā)展的過程中存在各種問題，但是通過一些措施上的改進能使廣西當(dāng)前沼氣發(fā)展的情況得到改觀，結(jié)合調(diào)研所整理的材料，現(xiàn)總結(jié)出以下幾點對策建議。

（1）推廣建立大中型集中供氣沼氣工程。根據(jù)國家發(fā)展改革委和原農(nóng)業(yè)部發(fā)布的《全國農(nóng)村沼氣發(fā)展“十三五”規(guī)劃》了解到，為適應(yīng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式、農(nóng)村居住方式、農(nóng)民用能方式的變化對農(nóng)村沼氣發(fā)展的新要求，對全國農(nóng)村沼氣建設(shè)投資方向做出了重大調(diào)整，今后將引導(dǎo)農(nóng)村沼氣建設(shè)項目向工程規(guī)模大、產(chǎn)氣量大的大型沼氣項目和規(guī)模化生物天然氣項目發(fā)展。

（2）根據(jù)各地的實際農(nóng)業(yè)情況就地取材，選擇稻稈、甘蔗渣或者碳含量高的牛糞等為原料，采用適宜當(dāng)?shù)爻杀镜纳a(chǎn)技術(shù)?？梢詫⒓兓?、加壓后的沼氣以合理的售價出售給用戶。保證價格既能維持當(dāng)?shù)卣託獾纳a(chǎn)，又能與電、天然氣等其他商品能源進行競爭。有條件的企業(yè)可以建立一個集中供氣的沼氣工程，利用沼氣發(fā)電，并通過小規(guī)模電網(wǎng)傳輸?shù)缴絽^(qū)或者零星用戶等。最終有利于廣西能源的多樣化并實現(xiàn)部分地區(qū)的能源供給自給自足。

（3）相互學(xué)習(xí)，走創(chuàng)新發(fā)展之路。例如，北流市多年來大膽進行沼氣池新技術(shù)、新工藝的研究和創(chuàng)新，現(xiàn)研制出了“新頂返水式回流補壓沼氣池”，解決了秸稈戶用沼氣池易結(jié)殼、原料短缺這兩大難題。該地經(jīng)實踐證明，通過使用“新頂返水式回流補壓沼氣池”用稻草發(fā)酵原料所產(chǎn)的沼氣與用人畜糞發(fā)酵原料產(chǎn)生的沼氣相當(dāng)，發(fā)酵速度快，用氣穩(wěn)定，產(chǎn)氣時間長，沒有結(jié)殼現(xiàn)象，易出渣，擺脫了對養(yǎng)殖的依賴，從而大大提高群眾使用沼氣的積極性[8]。部分市縣可學(xué)習(xí)和借鑒其他市縣成功的做法，取長補短，結(jié)合實際，不斷嘗試創(chuàng)新，大力推進當(dāng)?shù)卣託庑袠I(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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