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圖為內(nèi)蒙古牛糞沼氣發(fā)電設(shè)施一角,。新華社記者 李云平
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提要：生物燃氣,，也稱生物天然氣，是指從生物質(zhì)轉(zhuǎn)化而來的燃氣,，包括沼氣,、合成氣和氫氣。目前只有沼氣具有成本優(yōu)勢,，所以一般所說的生物燃氣主要是指沼氣,。我國沼氣使用的規(guī)模、技術(shù)推廣的水平,，在全世界占有重要地位,，截至2008年底,，全國農(nóng)村戶用沼氣已經(jīng)發(fā)展到3050萬戶,，各類農(nóng)業(yè)廢棄物處理沼氣工程3.95萬處。本文作者在展示國際生物燃氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展新趨勢的大背景下,，分析探討了我國發(fā)展生物燃氣產(chǎn)業(yè)的有利條件和我國生物燃氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要問題,，并提出了建設(shè)性思路。
生物燃氣產(chǎn)業(yè)為何徘徊在“小打小鬧”
我國生物燃氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展條件得天獨厚,，但同時也存在一些制約因素,，影響產(chǎn)業(yè)的高端化。
生產(chǎn)主體基本局限在農(nóng)戶
我國生物燃氣產(chǎn)業(yè)進步很快,，但生產(chǎn)模式基本以農(nóng)戶為主體,，絕大多數(shù)都是小型的分散的農(nóng)村沼氣工程。2008年,，全國戶用沼氣池產(chǎn)氣約122億標準立方米,。農(nóng)村戶用沼氣池容積為6-10立方米，基本建設(shè)單元為“一池三改”,，即戶用沼氣池和改圈,、改廁、改廚,。有的把沼氣生產(chǎn)與種養(yǎng)加結(jié)合起來,，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)。以農(nóng)戶為主體的沼氣生產(chǎn)規(guī)模小,，產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)性差,，形不成完整的產(chǎn)業(yè)鏈，嚴重限制了生物燃氣技術(shù)向高端發(fā)展,。
我國也興建了一些大中型沼氣工程,，設(shè)備制造和施工企業(yè)有一定數(shù)量。但從總體上看,，生物燃氣企業(yè)數(shù)量,、規(guī)模都不大,，企業(yè)化的生產(chǎn)模式尚未成為生物燃氣產(chǎn)業(yè)的主體。2008年我國大中型沼氣池15625處,，總池容358萬立方米,，產(chǎn)沼氣4.6億立方米，僅為生物燃氣總產(chǎn)量的3%,，是德國生物燃氣產(chǎn)量的10%左右,；沼氣發(fā)電裝機容量只有德國的1%。
用戶消費商品化程度低
農(nóng)民自己建池,、自己使用,，自給自足的生產(chǎn)方式限制了市場性消費，大部分沼氣沒有商品化,。農(nóng)戶生產(chǎn)沼氣不是為了出售,，而主要是為了滿足自己的需求。這種需求絕大多數(shù)是生活需求,，只是把沼氣作為消費資料,，管網(wǎng)供氣、燃氣發(fā)電或車載燃氣的供應(yīng)量微乎其微,。
不僅生物燃氣產(chǎn)業(yè)鏈不完整,，也缺乏規(guī)模化,、市場化的基礎(chǔ)設(shè)施和相關(guān)產(chǎn)業(yè)配套,，所產(chǎn)燃氣和電力大部分不能通過燃氣公司或電網(wǎng)供應(yīng)到消費者，與此相關(guān)的運行匹配問題,、增容問題,、安全問題等系列技術(shù)問題，尚未提上日程,；生物燃氣技術(shù)標準,、質(zhì)量認證體系以及市場準入制度尚未建立，生物燃氣還不是標準化的商品,，這使得市鎮(zhèn)市場或區(qū)域市場難以形成,，更談不到全國統(tǒng)一的市場。
產(chǎn)業(yè)發(fā)展城鄉(xiāng)分割
近年來,，城市垃圾“圍城”危機頻發(fā),。為了走出危機，城市里一些生物燃氣企業(yè)發(fā)展起來,。主要是垃圾處理行業(yè)從政府職能中分離出來,，交由企業(yè)運營，形成新的產(chǎn)業(yè)，其中就包括生物燃氣產(chǎn)業(yè),。城市里發(fā)展起來的生物燃氣產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平,、生產(chǎn)規(guī)模都要強于農(nóng)戶沼氣池，但它的發(fā)展范圍局限在城市,，沒有與農(nóng)村沼氣生產(chǎn)貫通,。
城鄉(xiāng)分割發(fā)展的局面在產(chǎn)業(yè)政策體系上表現(xiàn)突出。雖然我國各級政府出臺不少支持生物質(zhì)燃氣的政策,，但缺乏完整的生物質(zhì)燃氣政策體系,，農(nóng)村、城市兩條線,，研發(fā),、財政、金融,、市場等政策缺少銜接和配套,。
生物燃氣產(chǎn)業(yè)城鄉(xiāng)分割發(fā)展的局面，嚴重影響了產(chǎn)業(yè)規(guī)模和技術(shù)水平,。生物質(zhì)能屬于高新技術(shù)領(lǐng)域和新興產(chǎn)業(yè),，其技術(shù)研發(fā)和市場培育需要大量資金投入,，僅把其作為政府投入的農(nóng)業(yè)項目,，社會資金很難進入，造成技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的困難,。
需要實現(xiàn)三個戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變
我國生物燃氣產(chǎn)業(yè)向高端化發(fā)展,，需要實現(xiàn)生產(chǎn)主體從農(nóng)戶向企業(yè)、消費模式從自我消費向市場消費和發(fā)展方式從城鄉(xiāng)分割向城鄉(xiāng)一體化三個戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變,。為此建議：
1.啟動“沼氣田”大開發(fā)工程,。目標是建立國際一流的生物燃氣產(chǎn)業(yè)，顯著提高生物質(zhì)能在我國能源結(jié)構(gòu)中的比重,。
國家支持建立完整的產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)業(yè)配套,。重點資助熱電聯(lián)產(chǎn)項目、大型發(fā)電并網(wǎng)項目,、城鄉(xiāng)一體化項目,、車用燃氣項目、沼氣燃料電池項目,、以生物燃氣為主的新能源互補發(fā)電項目等,。燃氣管網(wǎng)企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)提供并網(wǎng)條件,；大型項目所發(fā)電量均按國家核定的標桿上網(wǎng)電價全額收購,。
國家資助產(chǎn)業(yè)鏈高端化的技術(shù)研發(fā)。圍繞產(chǎn)業(yè)鏈高端化的目標，大量培育創(chuàng)新型企業(yè),，重點解決生物轉(zhuǎn)化技術(shù)的多樣化,、高效化，裝備技術(shù)的精密化,、系列化以及可再生能源技術(shù)的集成化,。
國家資助采取市場化的方式。以企業(yè)為單元整合項目,，捆綁招標,；或成立公司法人操作，逐步培育企業(yè)盈利能力,，形成良性經(jīng)濟循環(huán),。
2.在生物燃氣產(chǎn)業(yè)試行引導(dǎo)性的碳交易政策。國際上主要的碳交易體系,，是建立在“可測量,、可報告、可核查”基礎(chǔ)上的強制性體系,。也有一些自愿性的交易市場,，主要限于一些交易所和企業(yè)。在我國尚不具備條件實行強制性碳交易的情況下,，比較可行的是實行引導(dǎo)性的碳交易政策,，即政府委托銀行或企業(yè)設(shè)立基金會，獎勵性收購碳排放信用指標,；引導(dǎo)相關(guān)企業(yè)建立會員制的低碳聯(lián)盟,，在聯(lián)盟內(nèi)自愿交易碳排放權(quán)。
同時,，積極與國際碳交易體系銜接,。利用清潔發(fā)展機制(CDM)和國際碳交易體系，向國際組織和發(fā)達國家申請,、銷售生物燃氣的碳信用指標,，獲得資金和技術(shù)幫助。
3.支持企業(yè)委托培養(yǎng)生物質(zhì)能專業(yè)研究生,。目前,，我國農(nóng)村能源專業(yè)技術(shù)人員3.8萬人，沼氣技工22.7萬人,，但我國生物質(zhì)能研發(fā)人員嚴重缺乏,，設(shè)立生物質(zhì)能專業(yè)的大學(xué)和科研機構(gòu)很少。2008年,，我國生物質(zhì)能源技術(shù)專利申請量僅為609件,。應(yīng)鼓勵企業(yè)委托大學(xué)和科研院所招收研究生,，政府對招收研究生的大學(xué)給予資金或項目支持。
我國沼氣產(chǎn)業(yè)擁有比較優(yōu)勢
與國內(nèi)外很多產(chǎn)業(yè)相比,，我國生物燃氣產(chǎn)業(yè)具有良好的發(fā)展條件,，有望形成高端產(chǎn)業(yè)。
生物燃氣資源富集
我國幅員遼闊,，人口眾多,，可用于生物燃氣的資源特別富集，這是世界上絕大多數(shù)國家不具備的,。我國目前年產(chǎn)25億噸養(yǎng)殖場畜禽糞便,，四億噸生活垃圾、廚余垃圾,、污泥,，兩億噸食品和農(nóng)產(chǎn)品加工等有機廢棄物，七億噸各類秸稈(其中一半可用于生物質(zhì)能資源),，據(jù)專家初步匡算,，具有年產(chǎn)近2000億標準產(chǎn)立方米沼氣的資源潛力，約折合1200億立方米當(dāng)量天然氣或9000萬噸當(dāng)量油,。德國,、瑞典等歐洲國家生物燃氣技術(shù)世界領(lǐng)先，但其生物燃氣的資源潛力卻無法與中國相比,。
我國是貧油少氣的國家,，每年天然氣供需缺口在40億立方米以上，近兩年更是經(jīng)常出現(xiàn)氣荒,。若考慮生物燃氣對傳統(tǒng)能源的替代,，市場對燃氣的需求就更大,。我國近七億農(nóng)村居民的生活用能,，城市居民部分生活用能，工農(nóng)業(yè)和服務(wù)業(yè)生產(chǎn)用能,，都可采用生物燃氣,。根據(jù)農(nóng)業(yè)部2007年發(fā)布的規(guī)劃，到2010年,，全國會有4000萬農(nóng)戶使用戶用沼氣,，僅為適宜農(nóng)戶的30%左右。
掌握戶用沼氣核心技術(shù)
我國長期以來重視生物質(zhì)能的研發(fā)和利用,，《可再生能源法》及相關(guān)配套措施確定了生物質(zhì)能等可再生能源的法律地位,，國家四個五年計劃連續(xù)把生物質(zhì)能技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用列為重點攻關(guān)項目，從2003年開始,，國家用于沼氣項目的資金每年都達數(shù)十億元,。
我國在戶用沼氣池,、沼氣工程、沼氣直供氣,、沼氣發(fā)電,、沼氣車用燃料等技術(shù)領(lǐng)域取得重要成果，北方“四位一體”,、南方“豬沼果”,、西北“五配套”等能源生態(tài)技術(shù)比較成熟；大中型沼氣工程技術(shù)初步具備產(chǎn)業(yè)化條件,；秸稈汽化技術(shù)有所發(fā)展,；垃圾沼氣發(fā)電技術(shù)達到一定水平。1984年就制定了農(nóng)民戶用沼氣的國家標準,，2002年又進行了修訂,。可以說,，我國戶用沼氣技術(shù)居國際領(lǐng)先水平,，標準比較完善，發(fā)展規(guī)模居世界前列,；垃圾沼氣技術(shù)發(fā)展前景看好,。
國際資本尚未形成產(chǎn)業(yè)控制
歐美生物燃氣技術(shù)總體上高于中國，集中型沼氣發(fā)展較快,。歐盟生物燃氣產(chǎn)業(yè)具有相當(dāng)規(guī)模,，2007年，生物燃氣產(chǎn)量折合63.4億立方米天然氣,，相當(dāng)于590.12萬噸石油,。但從生物燃料總的結(jié)構(gòu)上看，目前歐美生物燃料主要是燃料乙醇和生物柴油,。2007年,，全球燃料乙醇和生物柴油產(chǎn)量為620億升，相當(dāng)于3600萬噸石油,。兩相比較,，生物燃氣只占生物燃料百分之十幾的份額。
與這種產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和技術(shù)結(jié)構(gòu)有關(guān),，外資企業(yè)進入我國生物燃氣產(chǎn)業(yè)的數(shù)量還不太多,。近年來，我國開展了與歐洲一些國家和美國的沼氣工程技術(shù)研發(fā)合作,，國際組織資助的沼氣農(nóng)業(yè)項目較多,，外國企業(yè)也在我國進行了專利布局，但總的看,，國際資本進入我國生物燃氣產(chǎn)業(yè)應(yīng)該說剛剛開始,，尚沒有從核心技術(shù)和價值高端控制我國生物燃氣產(chǎn)業(yè)鏈,。這為我國生物燃氣產(chǎn)業(yè)高端化發(fā)展，提供了寶貴的時機,。
國際生物燃氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展新趨勢
人類發(fā)現(xiàn)沼氣已經(jīng)兩個多世紀了,。經(jīng)過200多年的發(fā)展，形成了生物燃氣產(chǎn)業(yè),。當(dāng)前,，國際生物燃氣產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出新趨勢。
(一）從分散型生產(chǎn)向集中型生產(chǎn)轉(zhuǎn)型,。沼氣早期的生產(chǎn)和使用,，基本是分散的、小規(guī)模的,，當(dāng)前的趨勢則是集中生產(chǎn),、綜合開發(fā)。沼氣工廠大多熱電聯(lián)產(chǎn),，同時也產(chǎn)出材料,、肥料等，其技術(shù)也由單一模式向綜合集成模式轉(zhuǎn)變,，發(fā)酵技術(shù)更加精細化,，裝備制造技術(shù)和加工制造技術(shù)更加精密化。據(jù)德國生物氣體貿(mào)易協(xié)會公布的數(shù)據(jù),，截至2009年底,，德國投入運營的生物氣體設(shè)施達4500套，其中95%采用來自作物和牲畜的廢棄物,。德國是生物燃氣產(chǎn)業(yè)發(fā)達國家,，廣泛采用“沼氣發(fā)電、余熱生溫,、中高溫發(fā)酵,、氣囊儲氣、自動控制,、沼渣沼液施肥”的產(chǎn)業(yè)模式,，實現(xiàn)了設(shè)備系列化、組裝模塊化和工程自動化,。
美國的垃圾發(fā)電站還準備綜合運用新能源，把風(fēng)能,、太陽能引入垃圾沼氣發(fā)電,，可以形成穩(wěn)定的電源�,！�
（二）從生活用能產(chǎn)品擴大到生產(chǎn)用能產(chǎn)品,。沼氣的早期使用,，大多都是低效直燃，限于居民生活用能范圍,；當(dāng)前的趨勢是大量進入生產(chǎn)用能領(lǐng)域,，包括發(fā)電、車用燃料沼氣,、沼氣燃料電池等,。2008年，德國沼氣發(fā)電的裝機總量達到1300兆瓦,，德國沼氣協(xié)會估計,，到2015年裝機功率將達4000兆瓦，到2020年裝機功率將達到9500兆瓦,。歐洲一些國家大規(guī)模使用沼氣替代石油作為車用燃料,，瑞典大部分城市的公交車都使沼氣和乙醇作燃料，還有以沼氣為動力的火車,，生產(chǎn)車用沼氣的工廠達到了30多家,，并形成了車用燃氣的相關(guān)標準。
據(jù)美國聯(lián)邦環(huán)境保護署2008年數(shù)據(jù),，美國有455座垃圾場利用生成的沼氣提供電力,。環(huán)境保護署還計劃在美國建立500多座垃圾發(fā)電站。美國已開始試驗沼氣燃料電池替代內(nèi)燃機發(fā)電,。
（三）從社會公益事業(yè)發(fā)展為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。沼氣最早只具有科研價值,，逐漸進入環(huán)境保護領(lǐng)域,，成為社會公益事業(yè)的內(nèi)容,。面對化石能源的嚴重污染和有限儲量,，沼氣作為一種可再生能源的意義越來越重要,，沼氣生產(chǎn)也從社會公益事業(yè)發(fā)展為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。歐洲主要國家都把發(fā)展生物燃氣等產(chǎn)業(yè)作為國家能源戰(zhàn)略的一部分,，確定生物燃氣在能源消費中的比重,，對生物燃氣企業(yè)實行稅收減免和投資補貼,。歐盟的戰(zhàn)略目標是,，到2020年生物質(zhì)能源將占整個歐盟能源消耗的20%,；其中瑞典2007年生物質(zhì)能源已占全國的25%,，并計劃于2020年成為世界上第一個不依賴石油的國家,。美國新澤西州政府希望到2020年新澤西州30%的電力由沼氣發(fā)電提供,。
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