云南省大中型沼气工程建设现状及发展对策研究

黄景威， 刘 通, 2， 肖 勇, 2， 傅延祺, 2， 邱荣华， 宁旺云, 2

(1.云南农业大学 机电工程学院， 云南 昆明 650201； 2.云南省高校生物天然气产业化技术工程研究中心, 云南 昆明 650201)

云南省大中型沼气工程建设现状及发展对策研究

黄景威1， 刘 通1, 2， 肖 勇1, 2， 傅延祺1, 2， 邱荣华1， 宁旺云1, 2

(1.云南农业大学 机电工程学院， 云南 昆明 650201； 2.云南省高校生物天然气产业化技术工程研究中心, 云南 昆明 650201)

近年来，云南省大中型沼气工程建设取得了一定的成果，然而有关大中型沼气工程建设现状和发展对策方面的研究较少。为探索云南省大中型沼气工程建设中存在的问题，笔者对云南省多个地州的大中型沼气工程进行了实地调查，总结出云南省大中型沼气工程发展的经验和不足。针对云南省大中型沼气工程发展中存在的问题，提出相应的发展对策及建议，以期对云南省大中型沼气工程发展起到一定的促进作用。

沼气工程； 现状； 发展对策

云南地处中国西南部，总面积39.4万平方公里，占全国总面积的4.1%，山区面积占全省国土总面积的94%。总人口4700多万，因此会消费大量畜牧业产品，遗留大量畜禽粪便，全省每年畜禽粪便总产量达数亿吨。由表1和表2可知，其丰富的原料为大中型沼气工程建设提供了优越的资源条件，然而在大中型沼气工程建设过程中由于各地州的具体情况不同，故存在着各种问题。因此在基于云南省各地州典型大中型沼气工程的发展现状下，针对其工程建设中存在的突出问题进行分析，并且适当地提出相应的发展对策，以期对云南省大中型沼气工程稳健有序的发展起到一定的促进作用。

表1 云南省2015年主要畜禽年出栏量概况表

表2 云南省2015年主要畜禽年末存栏概况表

1 云南省大中型沼气工程建设的现状

近年来，随着社会和经济的发展，农民的生活水平不断提高，农村对畜禽养殖的方式也逐步从散养向养殖大户、养殖小区和规模化养殖场等方向发展。因此在促进农业增效、农民增收、农村经济快速增长的同时，也带来了畜禽粪便的大量增加，对周边环境造成了严重的影响，这就促使沼气工程建设从户用沼气模式向大中型沼气模式的转变[2]。

大中型沼气工程作为处理和资源化利用畜禽粪便等大量有机废弃物的有效手段在云南省得到了快速发展。故为有效解决畜禽养殖污染，提高畜禽粪污的无害化处理和资源化利用率，最终达到减少污染物排放甚至零排放的目的，云南省从2003年起分别在曲靖、楚雄、红河三地进行大中型沼气工程试点示范[3]，并在取得一定成效后在全省范围内推广。

云南省根据各地州畜牧业发展情况，在其范围内推进了各类沼气工程的建设。沼气工程的建设按发酵温度，可分为常温发酵、中温发酵； 按填埋深度，分为地上式、半埋入式和地下式； 按投资主体，分为中央财政投资和省级财政投资。截至2014年底，全省共完成建设大中型沼气工程项目128个，总投资7.1735亿元(其中中央财政投资2.197亿元，地方财政投资2.0555亿元，企业自筹2.921亿元 )，总池容3.49万m3，年产沼气187.59亿m3，2015年新增安排中央预算内大型沼气工程20个，总池容达6.68万m3(含一个规模化生物天然气工程)。大中型沼气工程的实施，有效地解决了畜禽养殖场粪尿及废水污染等问题，同时也替代了部分化石能源消耗，为农业的节能减排做出了贡献。

沼气工程呈快速发展势头，实现了“减量化收集、资源化利用、无害化生产”。养殖企业将建设大中型沼气工程与养殖、种植、农产品加工紧密结合起来，呈现出用沼气集中向农户供气、发电、热水锅炉、烤酒、农产品加工等多元化利用方式，其中沼肥可用来制造有机肥，实现农业生产的可持续发展。通过多年的实践探索，初步形成了以沼气为纽带的“猪-沼-果(菜)”等能源生态模式。大中型沼气工程的建设使得农村沼气从小工程做成了大产业，由小项目形成了大事业，呈现出清洁低碳走进农家、有机生态走进农业、绿色环保走进农村的大好形势。

2 云南省大中型沼气工程建设中存在的主要问题

云南省作为一个经济欠发达的边疆省份，大中型沼气工程建设较发达地区起步晚。根据对云南省大中型沼气工程项目的调研结果，在大中型沼气工程建设中还存在以下几个方面的问题。

2.1 部分养殖业主主动参与的积极性不高

规模化养殖场在建设大中型沼气工程时，一次性投入过大，短期内养殖场难以从项目建设中获得效益，回收周期较长，而养殖业又是受市场影响较大的行业，这就很容易造成企业自筹资金无法及时到位，对工程建设进度和质量带来不良影响。从目前政策来看，大中型沼气工程项目投资构成为中央财政45%、地方财政配套5%，其余50%为企业自筹，企业筹资份额较大增加了企业筹资的难度，这在无形之中就降低了企业参与项目建设的积极性。现行模式下，单纯依靠供气和产销有机肥，收效甚微，有些项目甚至出现运行即亏损的不利局面。因此在这种情况下，势必会影响部分养殖业主主动参与建设大中型沼气工程的积极性。

目前由于对大中型沼气工程综合效益的认识不足，也导致了一些养殖场业主参与大中型沼气工程建设的积极性不高。在调研中，有养殖场业主反映建设大中型沼气工程利用畜禽粪便制沼气不如直接将畜禽粪便向种植大户出售进行堆肥还田的情况，虽说粪便经堆肥还田是一种传统、简单的处理方式，但是若堆肥还田超过土地承载力，就会对环境造成一定程度的污染，且直接对农田施用未经处理的畜禽粪便会影响周边农户的正常生活。这种做法在大中型沼气工程综合效益尤其是环境效益方面，是缺少大局意识，不具备可持续发展的。

2.2 地区发展不平衡

调研结果表明，各地州项目申报建设进度不一，施工质量参差不齐。经济稍好地区的项目申报数量较多、建设进度较快，相关工程质量监理工作有条不紊，配套设施也比较完善。然而个别地区却是项目建设进度较慢，有些地区甚至出现了业主随意终断在建项目，无视国家项目投资的严肃性。

2.3 难以充分和周边农户形成联动机制

受国家相关强制性政策约束，畜禽养殖场的建设地点大都与周边农户和居民点有相当距离(至少2～3公里)。如此势必会加大沼气管网的建设费用，致使集中供气费用与石化天然气相比，失去其价格优势。另外现行国家对民营发电上网政策的限制导致目前大中型沼气工程对沼气的利用方式单一、效益低下，有些项目将沼气直接排空的现象也屡见不鲜，大部分沼气没能得到更高价值的开发利用。有些地区的沼气工程采用常温发酵工艺，产气不稳定； 再加上畜禽养殖场业主大多将粪污进行固液分离，仅取稀污水用于沼气发酵，浓度低，产气量小，且在冬季还需要经常用沼气给场区供暖，势必要向农户停止供气。

沼液和沼渣中含有农作物生长所必需的微量元素和有机质，是很好的有机肥料。然而相当一部分的农户对沼液沼渣的利用缺乏认识，造成多数大中型沼气工程在沼液沼渣利用方面，没能和周边农户形成有效的联动机制，尚未形成以沼气为纽带的“养殖-沼气-种植”多位一体的生态循环格局，严重影响了沼气工程综合效益的发挥。另外与化肥和复合肥相比，沼液沼渣中养分浓度较低，如长距离输送则运费较高，由此造成大量厌氧发酵残余物的随意堆放，这样不仅造成了资源浪费，更是会对环境造成二次污染。

2.4 部分工程存在安全隐患

由于沼气和天然气的主要成分相同，属于易燃易爆危险气体，故沼气工程安全隐患无处不在，如果存在施工不规范、运行过程中操作不当等行为都会引起如沼气中毒或设备爆炸等生产事故。沼气工程的施工质量还关乎投产后的运行效益、维护成本和综合效益。但目前云南省具有大中型沼气工程建设经验的施工单位屈指可数，并且还存在部分养殖业主认为政府投资就是给自己的补助，甚至想从政府投资中节约点资金，特别是在大型沼气项目刚在云南落地初期，部分工程项目由无相关资质的设计和施工单位承建，并且在施工过程中也存在着不按标准购置相关设备，致使设备的稳定性较差，造成工程运行中产气效果不佳，并存在一定的安全隐患。

2.5 运行管理机制有待完善

业内有“沼气工程三分靠建七分靠管”的说法，然而目前由于运行管理机制不完善，存在相关部门监管和技术扶持力度不够，导致大中型沼气工程相关管理措施不完善，甚至有些沼气工程存在着只建不管的现象。再者有部分沼气项目的归属及管理权限存在差异，出现部分项目归属部门不同，管理权限有交叉的情况，以致管理体系不协调，管理机制不够灵活。这就存在一些业主钻管理机制的空子，造成部分沼气工程在建成后不久即停止运行亦或是废弃，使得政府投资效益不明显，造成资源的极大浪费。

2.6 沼气发酵残余物处理技术不过关

沼气发展前景广阔，但其后续发酵残余物处理制约了其发展。笔者在调研中发现大部分大中型沼气工程虽配备有沼气发酵后处理设备，但是其设备及工艺较为简陋。据了解云南针对后续发酵残余物处理主要是固液分离设备，只将沼液沼渣分离，没有加以利用。还有可将沼液沼渣利用喷滴灌技术用于相关农业中，但在云南本地使用较少，且相关的技术设备与国外相比较为落后。因此针对沼液沼渣的处理，其方式略有简单粗放，加之云南山高坡陡箐深的地理环境特点，沼液沼渣等后续产物运输困难，导致有些项目业主甚至将未经处理的沼气发酵残余物直接排放造成对环境的二次污染。

3 推进云南省大中型沼气工程建设发展的对策

“九五”以来云南省农村沼气得到了长足发展，在国内属于农村沼气发展应用较好的省份，但大中型沼气工程建设却起步较晚。大中型沼气工程数量和总体产出量都较小，规模化沼气工程建设和先进地区相比，还存在一定差距。在能源和环境日益加重的形势下，应当扭转过去沼气工程只为照明或者充当家庭燃料的观点，将对沼气工程的认识提高到环境保护、能源安全、生态良性循环等层面。为此笔者认为应当从以下几个方面推进云南省大中型沼气工程建设的健康发展。

3.1 强化环境意识，重视综合效益

大中型沼气工程综合效益显著，不但是提供可再生清洁能源的重要方式，而且对于防治农业面源污染和大气污染、改善规模化养殖基地周边人居环境、发展生态农业等具有重要作用。因此建设沼气工程不仅仅是“用气、用能”，还要充分发挥沼液、沼渣的综合利用效益，要把沼气工程作为一个“产能、产肥”的综合体来对待，故必须深刻领会大中型沼气工程建设的重要意义。目前，多数养殖业主环境保护意识相对淡薄，政府行业部门据此情况就需要对养殖业主进行引导、宣传，增强业主的社会责任感，使他们有意识、有责任、有目的地去支持大中型沼气工程的建设。同时在项目建设和运营时，要重视其能源效益，促进沼气高值高效利用，特别要大力推进以沼气为纽带的种养结合循环农业，加大沼液沼渣等后续产物的精深加工和综合利用，以此把沼气发展成一个产业来做，促进农业生产及农村废弃物资源化利用及生态环境改善。

3.2 统筹兼顾，转型升级

由于目前大中型沼气在云南省的覆盖面不高，还存在许多畜禽粪便没有得到有效解决，因此大中型沼气建设拥有很大的发展空间。故可根据农村沼气发展需要，从区域性环境保护、能源再生、发展循环农业等方面考虑，结合云南省特有的气候和地理条件，因地制宜开展农村沼气工程各类项目建设。鼓励地方政府利用地方资金建设中小型沼气工程、户用沼气、沼气服务体系等。中央预算投资要突出重点，主要用于支持规模化大型沼气工程建设，开展规模化生物天然气工程建设试点，促进农村沼气工程转型升级。

3.3 科学规划，合理布局

在充分利用中央投资引导农村户用沼气向大中型沼气工程发展的同时，必须参考建设地社会经济发展水平、农业农村发展情况、资源环境承载能力、沼气工程原料的可获得性、周边农田的消纳能力和终端产品利用渠道，因地制宜、因区施策，合理确定区域内大中型沼气工程建设数量、建设地点和建设规模。

结合目前云南种植业结构和养殖业布局，在山区、半山区以农村沼气服务体系建设为重点，千方百计提高户用沼气使用率； 针对养殖规模不大的养殖专业户、养殖小区，大力推广小型和联户沼气建设； 在经济较为发达的几个高原湖泊县区，如抚仙湖、星云湖、杞麓湖、洱海、异龙湖等，可实施规模化生物天然气工程试点建设，最大限度的收集当地农业生产废弃物、畜禽养殖粪污以及人工湿地植物残体，治理面源污染、保护高原湖泊水环境，促进沼气工程功能的多样化发展。

3.4 完善政府扶持政策，推进市场化运营

大中型沼气工程兼有公益性和经营性。政府应对项目建设后沼气池的运行给予投资补助，加强技术指导和服务，探索完善“三沼”补贴政策、机制，逐步破除行业壁垒和体制机制障碍，为大中型沼气工程发展创造良好的环境。同时要注重更好地发挥市场机制作用，引导企业和农民合作组织等社会主体进行大中型沼气工程的建设，形成多元化投入机制；推进工程实行市场化运营，不断提高经济效益，促使所建沼气池可持续发展。

3.5 推广先进工艺技术，强化建设管理

鼓励大中型沼气工程推广中温高浓度混合原料发酵工艺技术路线，采用专业化设施和成套化装备，提高沼气产气率，提升沼渣沼液综合利用。严格标准化设计、规范化施工，确保项目建设质量和运行效果。在规范事前审核的同时，切实加强事中事后监管，提高投资效益。

4 结论

当前在大中型沼气工程建设中，业主和相关部门应该充分认识到沼气工程建设机遇与挑战并存，在加快大中型沼气发展步伐的前提下，还要更加注重工程质量和效益回报率的提高，同时还要积极学习借鉴国内外沼气工程建设的经验和先进技术。在确保助力经济加速、带动企业发展的同时，获得清洁可再生能源、相关企业创收和环境效益的“多赢”，实现企业的可持续发展、资源的有效利用。

[1] 中华人民共和国农业部.中国农业统计资料[M].北京：中国农业出版社，2015:192-193.

[2] 肖志海，雷云辉，刘江华.云南省红河州大中型沼气工程发展现状、存在问题与对策建议[J].中国沼气，2014, 32(4), 55-72.

[3] 胡向军.云南省生物质能产业现状及发展前景[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

项目来源： 云南农业大学校企合作项目(KX141121)； 云南农业大学创新创业行动基金项目(2016ZKX122)

黄景威(1992-)，男，汉族，江苏江阴人，硕士，主要从事农业机械推广和农业面源污染防治的研究工作，E-mail:1291477076@qq.com

宁旺云，E-mail:wangyunn@126.com

S216.4

B

1000-1166(2016)06-0091-04