北京市大中型沼气工程典型商业模式浅析

张慧智， 时 朝， 李 红， 李文超， 史殿林

(1.北京市农林科学院 农业信息与经济研究所， 北京 100097； 2.北京市农林科学院 植物营养与资源研究所， 北京 100097； 3.北京市农业局， 北京 100029)

北京市大中型沼气工程典型商业模式浅析

张慧智1， 时 朝1， 李 红2， 李文超2， 史殿林2

(1.北京市农林科学院 农业信息与经济研究所， 北京 100097； 2.北京市农林科学院 植物营养与资源研究所， 北京 100097； 3.北京市农业局， 北京 100029)

大中型沼气工程已经成为北京市沼气产业发展的主要形态。文章在全市沼气产业发展现状普查的基础之上，概括了北京市沼气产业发展过程中形成的多种生产建设模式和商业化运营模式；并以北郎中沼气工程为例对其成本-收益进行分析，研究表明，北郎中气-肥联产、村级专业化团队管理的商业模式取得了良好的生产效益，具有较好的推广应用价值。

北京； 沼气工程； 产业化； 商业模式； 成本-收益分析

全球的沼气产业经过多年发展，已经形成多种商业模式，其中欧美国家的沼气产业商业模式发展最成熟，主要形成了以德国、英国、丹麦和美国为主的热电联产模式(CHP) 、瑞典和瑞士等国的车用燃气模式、以及管道天然气模式等[1-2]。我国沼气产业起步较晚，但是近年来发展迅速。据农业部发布的数据，到2013年底全国共建成规模化沼气工程超过10万处，农村沼气生产总量约160亿m3。尽管沼气总产量得到很大提升，我国沼气产业商业模式仍然单一，以户用沼气和农村炊事燃气利用为主；沼气发电、气肥联产等模式在全国范围内有多处试点，但是与产业化生产尚有一定距离[3]。随着全球能源危机日益突出，生物质能源开发利用逐渐提升至国家战略发展机制层面，沼气产业化发展成为必然趋势。创新沼气产业商业模式，培育形成沼气战略新兴产业，将有助于开创我国沼气产业发展新局面。

北京市是我国沼气产业发展较好的地区，经过了70、80年代郊区农村户用小型沼气池推广应用时期、90年代至2000年初的中小型沼气工程建设时期、2006年后规模化沼气工程迅速发展时期3个阶段，沼气产业化发展已经具备一定基础[4]。北京市农业局的摸底调查显示，到2014年底北京市共建成93个大中型沼气工程，其中51个沼气站常年保持正常运行，沼气日生产能力超过500 m3的气站15座，大中型沼气工程已经成为北京市沼气产业发展的主要形式。受原材料及其来源、工艺技术、市场需求、建设资金、经营管理主体等因素影响，北京市大中型沼气工程形成了多种生产、经营模式，本文将从沼气产业化生产建设模式和商业化运营模式两个方面，分别进行探讨。

1 北京市大中型沼气工程产业化生产建设模式

1.1 德青源气-热-电-肥联产、高品质民用生物燃气模式

德青源农业科技股份有限公司2007年投资建成以纯鸡粪为原料的沼气热-电联产并网工程，2012年投资建成绿色燃气户用压缩天然气(CNG)沼气工程，探索出鸡粪-热-电-气-肥联产绿色发展模式。该项目每年向国家电网供电1400万度，为当地1万多家农户提供压缩高纯天然气276万m3；每年回收相当于标煤4500吨的余热，生产1万吨固态有机肥和8万吨液态有机肥，每年减排CO2约8.4万吨，是我国最大的农业清洁发展机制项目之一。公司正在寻求未来高纯压缩天然气车用、商用发展的渠道。

图1 德青源气-热-电-肥联产生物燃气模式示意图

1.2 北郎中、西柏店气-肥联产模式

北郎中沼气工程于2002年开始建设，共建成日生产能力2200 m3的沼气工程3期、年生产能力2万吨的有机肥厂1座，目前每年可生产有机肥1万多吨，逐步形成了气-肥联产、自负盈亏的良性发展机制。西柏店村已建成日生产能力2020 m3的沼气工程与年生产能力2万吨的有机肥厂；充分利用村内种养业资源，通过可再生能源技术的优化组合，形成了以沼气池为纽带的“猪-沼-肥-菜”能源生态循环农业模式，实现了种养经济高效化、园区生产有计划、园区环境清洁化、农民致富生态化的循环发展。

图2 气-肥联产沼气工程系统示意图

1.3 留民营7村联供集中式能源供应站模式

留民营是我国率先实施生态农业建设和研究的试点单位，以沼气为纽带的农业废弃物资源化利用已历经了30余年的发展历程。目前已经建成总发酵容量1900 m3的沼气工程，并配套铺设了90公里的沼气输配管线，为留民营、靳七营、窦营、白庙、赵县营、郑二营和沁水营7个村1690户居民提供管道沼气，七村联供工程总投资2381万元。经过多年建设，留民营村已形成以沼气工程为纽带的“养殖场-沼气站-蔬菜基地-农户”循环联动的农业废弃物资源化高效利用模式与现代农业模式。

1.4 礼贤奥天、海华云都资源能源循环利用农业生态园区模式

北京海华云都生态农业有限公司依托密云县规模最大的奶牛养殖厂建成日产沼气1200 m3的沼气站，逐步建成“奶牛饲养-沼气生产-园区供气、供暖、供电-沼渣、沼液有机肥还田-青玉米种植-饲料加工”循环产业链。这一模式不仅保证了奶牛的健康养殖，还节约了能源，维护了生态环境安全，实现了能源资源综合利用。

北京礼贤奥天农业有限公司依托公司的万头猪场与300亩生态种植园，投资建设生产能力为6000m3的沼气工程。以沼气工程为纽带，集成沼气提纯、发电、余热利用技术，建立气-电-热能源循环转化利用模式；集成生态养猪、沼气工程、沼渣沼液有机肥、及设施蔬菜生产等技术，建立猪-沼-肥-菜生态种养循环农业生产体系，实现农业生态园区的污染物零排放与资源、能源多级循环利用。

图3 留民营沼气工程多村联供集中式能源供应站示意图

图4 资源能源循环利用农业生态园示意图

2 北京市大中型沼气工程商业化运营模式

沼气站“三分靠建设、七分靠管理”。在沼气产业快速发展的阶段，只有高度重视产业服务体系建设，完善市场化机制、设立相应的运营维护体制，通过科学管理提高沼气站效益，才能促进沼气产业良性、健康发展。调研表明，北京市大中型沼气工程运行、管理模式主要有村委会管理模式、村级专业化管理模式、村企合作管理模式、企业商业化管理模式4种类型(见表1)。

表1 北京市沼气工程运营管理模式及其典型代表

2.1 村委会管理模式

村委会管理模式下的沼气工程一般是能源生态型工程，由政府投资建设，建成后直接交由村委会代为经营管理，北京市大多数沼气站均属此列。村委会组织建设气站管理团队，由1～3名培训上岗的技术工人(一般为本村村民)、1名协调管理人员(由村委会成员兼任)、1名安保检查人员组成(由技术工人或村委会成员兼任)。村委会代为管理、经营的沼气站很少进行经济独立核算，除去气站的沼气销售收入与财政补贴经费后，剩余的沼气站运维费用从村集体经济中调拨。除几处多村联供的沼气站外，大多数沼气站无法自负盈亏，村委负责人普遍反映如果政府不增加补贴沼气站将很难长期平稳运行。

2.2 村级专业化团队管理模式

村级专业化团队管理模式是指沼气站建设完成后交付给该村村委会，村委会再将沼气站委托给村内由村民组建的专业化管理团队经营、管理，沼气站一般实行独立经济核算。北郎中沼气站、留民营沼气站、两河村沼气站、李家峪沼气站等均属于该列。北郎中沼气站目前已经形成了成熟稳定的专业化管理团队，通过智能化管理、产品创新、市场化运营等策略，逐步完成了气站由村集体扶持到盈利的转变。李家峪气站尽管规模较小，通过有效利用本村粪污资源、全方位保障村民24小时用气、开发沼渣沼液综合利用新产品等方式，基本实现了气站的自负盈亏。

2.3 村企合作管理模式

村企合作管理的沼气站一般由政府投资或政、村合资建设，主要分为两种经营管理形式：一是沼气站由村委会管理，村委会组建由村委、村民和企业技术人员共同组成的管理团队，由本村管理员负责日常管理和燃气销售，企业人员负责沼气生产技术指导；气站财务收支由村管理人员负责，协议支付给企业技术指导费。房山窦店、大次洛、务滋等沼气站均属于此列。第二种形式是指沼气站建成后交予本村村委会，村委会将气站完全托管给企业，由企业全权负责生产、销售、运维。房山石楼镇夏村沼气站属于此类范畴，但是由于多重原因，气站目前尚未实现经济独立核算，企业托管尚未完全实现。

2.4 企业商业化管理模式

企业商业化管理的沼气站一般由企业独资或政、企共同投资建设，沼气站由企业独立管理、经营，政府给予企业适当的运维财政补贴，企业自负盈亏。德青源、燕岭生态园、海华云都、礼贤奥天等沼气工程均属于此列。

3 典型案例分析

北郎中沼气工程在北京市极具代表性，此项工程通过沼气生产有效解决了养殖污染问题，通过低价供气提升了村民生活品质，通过有机肥生产缓解了运维费用高的难题，并获得了盈利，取得了良好的生态、经济和社会效益，在华北地区具有较好的推广应用价值。

3.1 基本情况介绍

北郎中沼气工程共投资约1300万元，主要包括3期沼气发酵工程、沼气输配系统、太阳能加热系统、污水处理系统、以及有机肥厂；现日产沼气550 m3，供全村村民、村委、机关食堂和养猪厂使用。管理团队包括站长1名，技术操作工4名，专业维修人员1名(负责沼气站维护和村民用气安全)，另有气站和村委交叉任职人员1名；其中有3名管理人员自2002年任职至今，已经形成一个稳定的管理团队。

3.2 成本-收益分析

北郎中沼气站的运维费用主要包括原材料、水电、人员工资、冬季用煤、维修费等(见表2)。其中有机肥厂外购原材料费用占比较大；沼气站厌氧发酵原材料主要来自本村养殖场，目前尚未与村集体进行经济核算，少部分发酵原材料外购；污水处理设施现已停运。项目的设备维修费用年纪变化较大，2012年气站大修共花费120万元，无大修的年份维修费用较低。合计沼气站一年运维费用约110万元，如不考虑沼气发酵原材料费用，气站年运维费用约90万元。

北郎中沼气站收入主要包括沼气销售收入、财政补贴、有机肥销售收入3部分。其中区县财政补贴每年8万元；沼气气价每立方1元，年销售收入12万元；有机肥厂年销售收入超过90万元，则气站年收入110万元以上。在不考虑沼气发酵原材料费用的情况下，沼气站基本能够自负盈亏；有机肥厂销售盈利有效缓解了沼气站运维费过高的难题。

3.3 北郎中气-肥联产、村级专业团队管理模式的经验与不足

北郎中沼气工程气-肥联产、村级专业团队管理商业模式取得良好效益的关键有4点： 1)有成熟的管理团队，管理人员熟知沼气生产专业技术，并形成了专业技术队伍，职责分工明确、团结稳定的管理团队保障了气站的稳定运行； 2)管理智能化，北郎中沼气站建有各环节在线监控系统与中控室，智能化操作管理极大地提高了管理效率； 3)具有先进的经济发展理念，不仅建设了完善的工程体系，还建立了完善的服务体系，服务村民用好气，方便用气、安全用气； 4)培育多产品开发体系，多方位开发产品，形成商品化产品。除认证有机肥外，北郎中沼气站正在尝试沼液商品化技术，通过浓缩沼液制成花肥、叶面肥等浓缩肥对外销售，以进一步提高气站效益。北郎中沼气站现闲置有40 kW的沼气发电机组一组，富余超过1500 m3·d-1的沼气生产能力。如果能够启动沼气发电项目，同时扩大沼气生产并供应至周边农村，形成沼气销售的规模效益，将进一步提高沼气站的经济效益。

表2 北郎中沼气工程成本和收益估算表 (万元)

[1] 周孟津. 北京市农村大中型沼气工程发展和问题[J]. 农业工程技术:新能源产业，2009：28-29.

[2] 唐雪梦，陈 理，董仁杰. 北京市大中型沼气工程调研分析与建议[J]. 农机化研究，2012，3：206-211.

[3] 张晓军，史殿林，闻世常，等. 北郎中村沼气工程运行浅析[J]. 中国沼气，2007，25(6)：38-42.

[4] 马京军，黄 岩，高 莉. 北方地区大中型沼气工程运行效益评价—以宁夏青铜峡市600 m3沼气工程为例[J]. 中国沼气，2015，33(6)：79-83.

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

项目来源： 北京市科技计划课题(D141100001214001)； 北京市农林科学院基金(QNJJ2014-24)

张慧智(1976-)，女，湖南常德人，博士，主要从事农村生态环境领域的研究工作，E-mail: zhanghuizhi@sina.com 通信作者： 时 朝，E-mail: shizhao_bj@126.com

S216.4

B

1000-1166(2017)03-0088-05