发展生物天然气 循环农业创效益

刘 进/江苏省工程咨询中心

在实施乡村振兴战略背景下，转变农村能源使用方式，使用清洁型能源成为改善农村环境、实现生态宜居的重要模式。2017年，国家发展改革委、原农业部、国家能源局提出要以县为单位，开展秸秆气化清洁能源利用工程建设，拓展农村清洁能源供给渠道，推动秸秆综合利用高值化、产业化发展。2018年，国家能源局下发通知，要求各省市及相关企业编制生物天然气发展中长期规划。2019年，农业农村部再次将打造农村能源示范、推动出台生物天然气发展意见等工作纳入《2019年农业农村科教环能工作要点》。江苏是经济大省、农业大省，亦是环境与资源压力较大的省份，开展清洁能源研究，推进生物天然气发展，成为积极发展现代农业、循环农业的现实选择和机遇。

发展生物天然气的意义

国家能源局印发的《关于促进生物天然气产业化发展的指导意见》中指出“生物天然气是指以农作物秸秆、畜禽粪便、生活垃圾、工业有机废水等各类城乡有机废弃物为原料，经厌氧发酵和净化提纯产生的绿色低碳清洁可再生的非常规天然气”。

循环农业主要包括农产品种植、畜禽养殖和废弃物资源再利用三大环节，通过物质在三个系统中的循环再生和多层次利用，从而达到提高资源利用效率、减少废弃物生产、提升农产品质量等目的。生物天然气为最后一个系统中的废弃物处理方式，通过对种植、养殖所产生的有机废弃物资源进行处理，变废为宝地生产出能够为农业项目带来更多经济效益的能源资源产品和有机肥料。与沼气类似，生物天然气的副产物可以加工成为高品质的生物有机肥，一方面进一步对发酵产生的沼渣沼液进行利用，减少了项目对农村生态环境产生二次污染；另一方面高品质的生物有机肥能够提高农产品的口感、品相，是发展高端农业的主要肥料。

生物天然气是在传统沼气发展的基础上的提档升级，改变了传统沼气项目自产自销式的利用局限性，将沼气进一步提纯获得生物天然气，可以最大程度的提升应用渠道和场景。一方面，可以利用生物天然气进行热电联产，获得高品阶的电力能源，并且可以将热电联产过程中的热能供给大棚种植中的保温系统，实现了能源资源的梯级化利用。另一方面，因为生物天然气组成成分、热值等指标与传统天然气类似，也可以将生产的生物天然气通过并入燃气网、罐装出售等模式，用于城乡生活燃气、车船用气等，大大提高了消纳能力。

利用生物处理技术以农作物秸秆为主要原料进行生产，可通过4～5公斤青质秸秆发酵获得约1立方米的沼气，再通过提纯和净化使其成份、热值与常规天然气成份接近，最终获得0.5立方米的生物天然气产品，同时副产3公斤左右的有机肥原料。若按照江苏地区天然气门站价格2元/立方、有机肥500元/吨的平均价格来计算，则每处理5公斤秸秆，生物天然气项目可以增加2.5元的收益。

江苏生物天然气发展现状

资源规模总体良好。全省粪污产生总量约为7400万吨，粪污产生情况年超过一千万吨的地区为盐城、宿迁和南通三市，分别为1600万吨、1300万吨和1200万吨，且盐城的畜禽养殖业集聚效应、规模效应比较明显，当地有超过60%的粪污量来自于规模养殖场。全省年产秸秆量4100万吨左右，农作物播种面积达520万公顷，资源量位居全国前列，具有明显的发展优势。

市场需求较为旺盛。江苏产业体系发达，经济总量高，能源需求大，基础设施较为完善。2018年全省天然气消费超过270亿立方米，市场规模全国第一。且天然气管网较为成熟，全省目前输气管道约2400公里（不含燃气电厂转线），城市燃气管道约8万公里，天然气气化区域覆盖人口3500万人，管道天然气已通达全部省辖市的市区和大部分县（市）城区。较为完善的管道设施保障了生物天然气的消纳能力。

管理模式仍不明确。虽然发展生物天然气对发展循环农业有较好的促进作用，对地区社会经济发展、乡村振兴和生态环境保护均具有重要的意义，但由于涉及公共事业、环保产业和能源产业等多个板块，目前对应着农业、科技、环保、能源等多个部门，国家产业管理文件暂未制定，主管部门和管理方式暂不明确，项目推进不大顺畅。

秸秆收储面临困难。江苏虽然年产秸秆量4100万吨，但是秸秆收集的难度大，成本高。目前江苏农田模式仍以小田块为主，除部分苏北大型农场以外，其他地区的农田沟渠复杂、零碎分散，非常不利于大型机械化作业，需投入大量劳力收集秸秆。而江苏农村劳动力老龄化严重，缺乏足够的劳动力投入，因此秸秆收集较为困难，收集秸秆成本偏高。与此同时，江苏秸秆资源综合利用率达92%，主要有肥料化、能源化、工业原料化、饲料化和基料化5种途径，农作物秸秆市场存在竞争。

本地生物有机肥需求不高。全省现有机肥企业的总产能约200万吨，年产量只有100万吨左右，开工率仅为50%。同时，本地有机肥市场售价约500～600元/吨，而在江西、海南和山东市场上，有机肥售价800～1000元/吨。

江苏发展生物天然气的建议

科学规划项目布局。生物天然气项目的选址布局应科学合理，需要充分结合当地的资源条件，同时还要考虑到本地区现有的沼气项目、秸秆发电项目之间的布局，避免产生资源冲突。尽量在大型畜禽养殖场较多且农作物秸秆资源相对丰富的地区，优先布局畜禽粪污和农作物秸秆混合发酵产气的生物天然气项目。这些地区，往往是江苏天然气管道目前仍未覆盖到的地区，有利于构建农村现代能源体系，与《乡村振兴战略规划（2018-2022年）》重点任务相契合。

合理确定项目规模。生物天然气项目的建设规模应该以处理当地农林生物质资源、畜禽粪便等废弃资源为出发点，要综合当地可收集的资源量、生物天然气的消纳需求和有机肥需求等多方面因素来决定。一味追求产能和规模，会造成当地资源无法支撑项目而造成开工率不足的现象，或者需花费较大成本从外地进口资源，从而造成运营成本偏高。

拓展多元产品市场。生物天然气项目与沼气项目相比，改变了自产自销的模式，使得产品能够有更好的市场消纳渠道。因此，一方面是要积极拓展生物天然气的应用场景，根据实际情况灵活对外实施供气、供热、供冷、供电，实施一体化经营。另一方面，要与生态农业结合在一起，把生物天然气副产的生物有机肥推广出去，将项目整合扩展到有机肥料、绿色食品、生态农业链中，形成循环农业示范，增加项目经济效益和社会效益。

推进农田高质量建设。一方面，进一步完善农田建设，改变全省小田块现状，加大整合力度，推动江苏农田向高度机械化作业发展，进一步提高农作物秸秆的可收集率和综合利用率，为生物天然气发展提供秸秆资源。另一方面，引导发展高端生态农业种植，提高农产品品质。□