【谷騰環保網訊】文章導讀：本文為中(zhong)(zhong)(zhong)國沼(zhao)(zhao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)學會(hui)(hui)理(li)事(shi)長、清華(hua)大(da)學環境學院教授王(wang)凱(kai)軍，在2023中(zhong)(zhong)(zhong)國沼(zhao)(zhao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)學會(hui)(hui)學術年會(hui)(hui)上，以“2023中(zhong)(zhong)(zhong)國沼(zhao)(zhao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)事(shi)業重大(da)轉(zhuan)折的挑戰”為題進行的主旨報(bao)告。王(wang)凱(kai)軍教授通過中(zhong)(zhong)(zhong)國農村(cun)沼(zhao)(zhao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)的轉(zhuan)型升級(ji)、中(zhong)(zhong)(zhong)國沼(zhao)(zhao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)轉(zhuan)型升級(ji)面臨的挑戰、農村(cun)沼(zhao)(zhao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)轉(zhuan)型升級(ji)成功案例分析、中(zhong)(zhong)(zhong)國餐廚(chu)/廚(chu)余垃圾的機會(hui)(hui)等內容，對我(wo)國農村(cun)沼(zhao)(zhao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)行業轉(zhuan)型歷程進行了系統回(hui)顧并為沼(zhao)(zhao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)行業未來發展提出(chu)建議。

01

中國農村沼氣的轉型升級

過(guo)去四(si)十(shi)年(nian)，得益于國(guo)家對沼(zhao)(zhao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)行(xing)(xing)業(ye)的大(da)(da)(da)力(li)支(zhi)持，我國(guo)農村(cun)沼(zhao)(zhao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)行(xing)(xing)業(ye)取得了(le)突出的成就，也在“一(yi)(yi)(yi)帶一(yi)(yi)(yi)路”中(zhong)發(fa)(fa)揮(hui)了(le)很大(da)(da)(da)的作用(yong)，甚至可以說是目(mu)前國(guo)內環保行(xing)(xing)業(ye)在國(guo)際上唯一(yi)(yi)(yi)被國(guo)際認(ren)可的具有自主技(ji)術和知(zhi)識產權的領(ling)域。亞(ya)洲(zhou)金融(rong)危機(ji)后(hou)，我國(guo)對各行(xing)(xing)各業(ye)提供了(le)大(da)(da)(da)力(li)的政(zheng)策(ce)支(zhi)持，這對沼(zhao)(zhao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)行(xing)(xing)業(ye)尤(you)為重要。國(guo)家對農村(cun)沼(zhao)(zhao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)持續支(zhi)持了(le)十(shi)年(nian)，從(cong)每年(nian)十(shi)億(yi)到(dao)四(si)十(shi)億(yi)，期間還有過(guo)近一(yi)(yi)(yi)百億(yi)一(yi)(yi)(yi)年(nian)的支(zhi)持，使得大(da)(da)(da)批(pi)大(da)(da)(da)中(zhong)型(xing)沼(zhao)(zhao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)項目(mu)得到(dao)高速發(fa)(fa)展，隨(sui)著社會(hui)發(fa)(fa)展、城市(shi)化進程農村(cun)沼(zhao)(zhao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)開(kai)始(shi)面臨一(yi)(yi)(yi)些(xie)問題。2015年(nian)起，國(guo)家開(kai)始(shi)推(tui)動了(le)沼(zhao)(zhao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)項目(mu)的升(sheng)級轉型(xing)。

在新(xin)時期，大中型沼(zhao)(zhao)氣(qi)(qi)的(de)應(ying)用(yong)方(fang)向為(wei)以(yi)沼(zhao)(zhao)氣(qi)(qi)和(he)生(sheng)物天(tian)然氣(qi)(qi)為(wei)主要處理方(fang)向，以(yi)就地、就近用(yong)于農村能源和(he)農用(yong)有機肥(fei)為(wei)主要使用(yong)方(fang)向。從下圖2030-2060年沼(zhao)(zhao)氣(qi)(qi)生(sheng)產(chan)潛力(li)的(de)兩(liang)個預測數(shu)據(ju)可見(jian)，沼(zhao)(zhao)氣(qi)(qi)約有1700億m³至(zhi)3700億m³的(de)生(sheng)產(chan)潛力(li)。而(er)現有生(sheng)產(chan)能力(li)僅約400億m³，只(zhi)發揮了1/10的(de)潛力(li)。所以(yi)說，沼(zhao)(zhao)氣(qi)(qi)行業的(de)工程的(de)大型化才剛剛起步。

在(zai)國(guo)(guo)家(jia)政(zheng)策的引(yin)導下，很多有實力的國(guo)(guo)企也參與到了沼氣行業(ye)的轉型升級進程(cheng)中(zhong)，并(bing)在(zai)64個(ge)項目中(zhong)承擔(dan)起不同的功能。同時，一系(xi)列(lie)設備公(gong)司和民營企業(ye)也開始逐(zhu)漸發展起來。

02

中國沼氣轉型升級面臨的挑戰

在(zai)沼氣行業轉型升(sheng)級(ji)起步階段，我(wo)國所面臨(lin)的(de)(de)(de)首(shou)要(yao)問題是(shi)分散性原料與大型化(hua)技(ji)術(shu)之間的(de)(de)(de)矛盾。無論(lun)是(shi)收(shou)儲運、生(sheng)產處(chu)理(li)，還是(shi)產品銷售上的(de)(de)(de)模式(shi)，都不支持(chi)規模化(hua)生(sheng)產。同時還有(you)來自技(ji)術(shu)替(ti)代(dai)性的(de)(de)(de)挑戰。厭氧(yang)技(ji)術(shu)除(chu)了自身干式(shi)、濕式(shi)的(de)(de)(de)區分外，還要(yao)和好氧(yang)等其(qi)他技(ji)術(shu)競爭。甲烷化(hua)與VFA平臺(tai)也(ye)存在(zai)競爭。在(zai)管理(li)方面，國家發改委、財政部(bu)(bu)、工信(xin)部(bu)(bu)、農業部(bu)(bu)、住(zhu)建部(bu)(bu)、生(sheng)態環境部(bu)(bu)等各部(bu)(bu)門間的(de)(de)(de)政策也(ye)有(you)待進一步加(jia)強協(xie)調、聯動統籌。

除此之外(wai)，不(bu)少企(qi)業對技術的(de)復雜性認識不(bu)足，這是當下(xia)行業亟需疏通的(de)瓶頸。以餐廚垃圾(ji)處理(li)為(wei)例，要經過破碎分(fen)選和(he)固液分(fen)離(li)，再經高(gao)溫蒸煮、三相(xiang)分(fen)離(li)完成油的(de)提取，再經過厭(yan)氧發酵進行生物(wu)處理(li)。厭(yan)氧發酵后，沼渣沼液的(de)處理(li)一直(zhi)是個棘手的(de)難題。

沼(zhao)氣(qi)處理技(ji)術(shu)向多學(xue)科延(yan)伸將是(shi)(shi)趨勢。比(bi)如：餐廚(chu)垃圾的(de)處理工藝現在(zai)(zai)采用的(de)是(shi)(shi)生物提純，下(xia)一步將是(shi)(shi)裂解(jie)和(he)甲(jia)醇(chun)化(hua)，產出(chu)油(you)脂進(jin)行精(jing)煉制成生物柴油(you)則屬(shu)于化(hua)工技(ji)術(shu)的(de)范疇。在(zai)(zai)這(zhe)種情況(kuang)下(xia)，一些企業的(de)貿然進(jin)入或許在(zai)(zai)某(mou)個技(ji)術(shu)上可(ke)獲得成功，但因(yin)為無法解(jie)決(jue)系統性的(de)技(ji)術(shu)問題會(hui)導(dao)致項(xiang)目很難(nan)推(tui)動。這(zhe)也是(shi)(shi)為什么在(zai)(zai)中央財(cai)政支持的(de)64個大中型沼(zhao)氣(qi)項(xiang)目中，初期(qi)只有1/3左右在(zai)(zai)運行。

03

農村沼氣轉型升級成功案例分析

2023年是沼(zhao)氣(qi)行業轉型升級(ji)的(de)關(guan)鍵(jian)年。這是在(zai)今年中國沼(zhao)氣(qi)學(xue)會組織專家在(zai)各地密(mi)集調研后作出(chu)的(de)判斷(duan)，從(cong)一定意義上也體(ti)現出(chu)沼(zhao)氣(qi)行業正在(zai)從(cong)前期的(de)探(tan)索階(jie)段逐漸走向成熟階(jie)段。

■ 江(jiang)西：正合(he)公司“N2N”南方(fang)區域(yu)生態循環農(nong)業園模式

江西(xi)正合公司(si)運用(yong)“農業(ye)(ye)(ye)環保用(yong)農業(ye)(ye)(ye)的方(fang)式做(zuo)(zuo)”，“農村能(neng)源用(yong)循環的理(li)念(nian)做(zuo)(zuo)”的模式，提出以農業(ye)(ye)(ye)廢棄(qi)物(wu)處理(li)和有(you)機(ji)肥生(sheng)產兩個中心(xin)為核心(xin)的南方(fang)區域(yu)生(sheng)態(tai)循環農業(ye)(ye)(ye)園(yuan)模式。在收集階段，讓專業(ye)(ye)(ye)的人做(zuo)(zuo)專業(ye)(ye)(ye)的事；在生(sheng)產階段，保障(zhang)原料(liao)穩(wen)(wen)定、運行穩(wen)(wen)定和沼液質(zhi)量穩(wen)(wen)定，并建立了失穩(wen)(wen)預(yu)警和應急機(ji)制(zhi)，確保能(neng)在穩(wen)(wen)定狀態(tai)下進(jin)行噸料(liao)產電率考核，進(jin)而提高經濟效益(yi)。

數據(ju)顯示，項(xiang)目的主要(yao)收(shou)益(yi)來源不是發電(dian)，而(er)是充分利用(yong)了農業(ye)農村部近年推行(xing)的高(gao)標準農田建設(she)政策(ce)，用(yong)有機肥和(he)沼液(ye)來進行(xing)創收(shou)。此外，在病(bing)死豬和(he)礦(kuang)山修復上(shang)也(ye)有一些收(shou)益(yi)，形成了生態(tai)循(xun)環的綜合模式。

■ 安(an)徽：阜南“站田式(shi)”區(qu)域(yu)整(zheng)體解決模(mo)式(shi)

阜(fu)南(nan)模式的關(guan)鍵是把養殖業、種(zhong)植(zhi)業以(yi)及(ji)用(yong)氣(qi)在縣(xian)域(yu)范(fan)圍內(nei)進行(xing)網格式規劃，建設了(le)六個氣(qi)站(zhan)，每個站(zhan)都建了(le)上萬(wan)方的沼氣(qi)池。截至目前，阜(fu)南(nan)縣(xian)縣(xian)城居民的生物燃氣(qi)完(wan)全由沼氣(qi)項目供給(gei)，甚至產能還有富余，不僅解決(jue)了(le)種(zhong)養和原料問題，同(tong)時還解決(jue)了(le)集(ji)中(zhong)規劃和終端用(yong)戶問題。

■ 山東：肥城(cheng)縣域環境基礎設施三(san)級網絡模(mo)式

肥城項目(mu)最初(chu)源于(yu)與中(zhong)持股(gu)份在山(shan)東開展(zhan)的(de)區域有(you)機廢棄(qi)物協(xie)同處置實踐(jian)。解決畜禽污染問題要從三個環節(jie)入手：一是收儲(chu)運，二是資源化生產，三是產品銷售。基于(yu)這種(zhong)思考，構(gou)建起縣域環境(jing)基礎(chu)設(she)施(shi)的(de)“三級(ji)網絡”模式。

三(san)級網絡中的主體(ti)各不相同。在收儲(chu)運環(huan)節，政(zheng)府作為主體(ti)通過政(zheng)策引導，將(jiang)區(qu)域內的有機廢(fei)棄物(wu)統一收集；在生產環(huan)節，主導方則是企業和(he)各資本方的投入；在銷(xiao)售利用環(huan)節，關鍵(jian)在于政(zheng)府引導、市(shi)場化運作，對沼(zhao)氣、沼(zhao)液和(he)沼(zhao)渣的利用進行系(xi)統設(she)計和(he)實施。

三級(ji)網(wang)絡模式的(de)(de)解(jie)決思路為：通(tong)過(guo)將(jiang)多源物料的(de)(de)處理設(she)施(shi)規劃(hua)建設(she)為縣域級(ji)的(de)(de)環境基礎設(she)施(shi)，將(jiang)各(ge)種有機廢棄物比如畜(chu)禽糞便、小型(xing)餐廚、秸稈等進行協(xie)同處理，實現不同生產情況(kuang)的(de)(de)高(gao)效適(shi)(shi)配。從技術和實施(shi)層面，均適(shi)(shi)合中小型(xing)環保企(qi)業的(de)(de)運作。

目(mu)前，已在肥城和灌云完成(cheng)了三級網絡(luo)模式(shi)工程示范，并在此基礎上有所創(chuang)新。如肥城項目(mu)采用(yong)了干式(shi)厭氧發酵(jiao)技術解決了沼渣沼液的(de)處理問題，并借助網絡(luo)化(hua)管控手(shou)段提高(gao)運行效率和效益。

04

中國餐廚/廚余垃圾處置領域的機會

綜(zong)上(shang)所(suo)述，沼氣行(xing)業(ye)仍處于起步(bu)階(jie)段，需要大型企業(ye)和(he)資(zi)本來(lai)進一步(bu)推動(dong)發展。目(mu)前，農村秸稈和(he)畜(chu)禽糞(fen)便(bian)的處置已有出路，期望北(bei)方地區能(neng)從政策上(shang)進一步(bu)解(jie)決沼氣的利(li)用問(wen)題。

在城市餐廚(chu)垃圾方面，國家發改委上(shang)(shang)馬了(le)150個試點項目。隨(sui)著垃圾分(fen)類的(de)推廣，可以說已打通(tong)“任督(du)二脈”。同(tong)時(shi)，由(you)于項目是以效益為導向進行技術(shu)集(ji)成，在實(shi)施(shi)的(de)過(guo)程中也面臨一些問題。由(you)下圖可見，如何減少投入(ru)(ru)增加產出是一個十(shi)分(fen)復雜的(de)流程，需(xu)充(chong)分(fen)認識“餐廚(chu)垃圾短(duan)程發酵”的(de)優勢，在技術(shu)上(shang)(shang)追求簡單(dan)化(hua)。通(tong)過(guo)縮短(duan)中間弱支(zhi)出項目的(de)流程、優化(hua)厭(yan)氧(yang)等強支(zhi)出項目，實(shi)現(xian)工藝路線(xian)的(de)短(duan)流程運(yun)作(zuo)，不僅能降低技術(shu)的(de)實(shi)施(shi)難度，大幅節省(sheng)投資成本(ben)，還能實(shi)現(xian)運(yun)營收入(ru)(ru)的(de)顯著提升(sheng)。

基于此，我們(men)將一個處理規模為200噸的(de)同類項目(mu)的(de)技術(shu)指標(biao)進行了(le)初步測算。短(duan)流(liu)程運作(zuo)后，該項目(mu)投資(zi)額降低了(le)50%，運營收入增加了(le)20%，運營付現成本降低了(le)40%，運營凈(jing)現金流(liu)提(ti)升了(le)50%。

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