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圖為內蒙古牛糞沼氣發電設施一角。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，是指從生物質轉化而來的燃氣，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。我國沼氣使用的規模、技術推廣的水平，在全世界占有重要地位，截至2008年底，全國農村戶用沼氣已經發展到3050萬戶，各類農業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業發展新趨勢的大背景下，分析探討了我國發展生物燃氣產業的有利條件和我國生物燃氣產業發展的主要問題，并提出了建設性思路。
生物燃氣產業為何徘徊在“小打小鬧”
我國生物燃氣產業發展條件得天獨厚，但同時也存在一些制約因素，影響產業的高端化。
生產主體基本局限在農戶
我國生物燃氣產業進步很快，但生產模式基本以農戶為主體，絕大多數都是小型的分散的農村沼氣工程。2008年，全國戶用沼氣池產氣約122億標準立方米。農村戶用沼氣池容積為6-10立方米，基本建設單元為“一池三改”，即戶用沼氣池和改圈、改廁、改廚。有的把沼氣生產與種養加結合起來，發展生態農業。以農戶為主體的沼氣生產規模小，產業關聯性差，形不成完整的產業鏈，嚴重限制了生物燃氣技術向高端發展。
我國也興建了一些大中型沼氣工程，設備制造和施工企業有一定數量。但從總體上看，生物燃氣企業數量、規模都不大，企業化的生產模式尚未成為生物燃氣產業的主體。2008年我國大中型沼氣池15625處，總池容358萬立方米，產沼氣4.6億立方米，僅為生物燃氣總產量的3%，是德國生物燃氣產量的10%左右；沼氣發電裝機容量只有德國的1%。
用戶消費商品化程度低
農民自己建池、自己使用，自給自足的生產方式限制了市場性消費，大部分沼氣沒有商品化。農戶生產沼氣不是為了出售，而主要是為了滿足自己的需求。這種需求絕大多數是生活需求，只是把沼氣作為消費資料，管網供氣、燃氣發電或車載燃氣的供應量微乎其微。
不僅生物燃氣產業鏈不完整，也缺乏規模化、市場化的基礎設施和相關產業配套，所產燃氣和電力大部分不能通過燃氣公司或電網供應到消費者，與此相關的運行匹配問題、增容問題、安全問題等系列技術問題，尚未提上日程；生物燃氣技術標準、質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，這使得市鎮市場或區域市場難以形成，更談不到全國統一的市場。
產業發展城鄉分割
近年來，城市垃圾“圍城”危機頻發。為了走出危機，城市里一些生物燃氣企業發展起來。主要是垃圾處理行業從政府職能中分離出來，交由企業運營，形成新的產業，其中就包括生物燃氣產業。城市里發展起來的生物燃氣產業技術水平、生產規模都要強于農戶沼氣池，但它的發展范圍局限在城市，沒有與農村沼氣生產貫通。
城鄉分割發展的局面在產業政策體系上表現突出。雖然我國各級政府出臺不少支持生物質燃氣的政策，但缺乏完整的生物質燃氣政策體系，農村、城市兩條線，研發、財政、金融、市場等政策缺少銜接和配套。
生物燃氣產業城鄉分割發展的局面，嚴重影響了產業規模和技術水平。生物質能屬于高新技術領域和新興產業，其技術研發和市場培育需要大量資金投入，僅把其作為政府投入的農業項目，社會資金很難進入，造成技術創新和產業化發展的困難。
需要實現三個戰略轉變
我國生物燃氣產業向高端化發展，需要實現生產主體從農戶向企業、消費模式從自我消費向市場消費和發展方式從城鄉分割向城鄉一體化三個戰略轉變。為此建議：
1.啟動“沼氣田”大開發工程。目標是建立國際一流的生物燃氣產業，顯著提高生物質能在我國能源結構中的比重。
國家支持建立完整的產業鏈和產業配套。重點資助熱電聯產項目、大型發電并網項目、城鄉一體化項目、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電項目等。燃氣管網企業、電網企業提供并網條件；大型項目所發電量均按國家核定的標桿上網電價全額收購。
國家資助產業鏈高端化的技術研發。圍繞產業鏈高端化的目標，大量培育創新型企業，重點解決生物轉化技術的多樣化、高效化，裝備技術的精密化、系列化以及可再生能源技術的集成化。
國家資助采取市場化的方式。以企業為單元整合項目，捆綁招標；或成立公司法人操作，逐步培育企業盈利能力，形成良性經濟循環。
2.在生物燃氣產業試行引導性的碳交易政策。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。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性的碳交易政策，即政府委托銀行或企業設立基金會，獎勵性收購碳排放信用指標；引導相關企業建立會員制的低碳聯盟，在聯盟內自愿交易碳排放權。
同時，積極與國際碳交易體系銜接。利用清潔發展機制(CDM)和國際碳交易體系，向國際組織和發達國家申請、銷售生物燃氣的碳信用指標，獲得資金和技術幫助。
3.支持企業委托培養生物質能專業研究生。目前，我國農村能源專業技術人員3.8萬人，沼氣技工22.7萬人，但我國生物質能研發人員嚴重缺乏，設立生物質能專業的大學和科研機構很少。2008年，我國生物質能源技術專利申請量僅為609件。應鼓勵企業委托大學和科研院所招收研究生，政府對招收研究生的大學給予資金或項目支持。
我國沼氣產業擁有比較優勢
與國內外很多產業相比，我國生物燃氣產業具有良好的發展條件，有望形成高端產業。
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國家不具備的。我國目前年產25億噸養殖場畜禽糞便，四億噸生活垃圾、廚余垃圾、污泥，兩億噸食品和農產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能資源)，據專家初步匡算，具有年產近2000億標準產立方米沼氣的資源潛力，約折合1200億立方米當量天然氣或9000萬噸當量油。德國、瑞典等歐洲國家生物燃氣技術世界領先，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，近兩年更是經常出現氣荒。若考慮生物燃氣對傳統能源的替代，市場對燃氣的需求就更大。我國近七億農村居民的生活用能，城市居民部分生活用能，工農業和服務業生產用能，都可采用生物燃氣。根據農業部2007年發布的規劃，到2010年，全國會有4000萬農戶使用戶用沼氣，僅為適宜農戶的30%左右。
掌握戶用沼氣核心技術
我國長期以來重視生物質能的研發和利用，《可再生能源法》及相關配套措施確定了生物質能等可再生能源的法律地位，國家四個五年計劃連續把生物質能技術的研發和應用列為重點攻關項目，從2003年開始，國家用于沼氣項目的資金每年都達數十億元。
我國在戶用沼氣池、沼氣工程、沼氣直供氣、沼氣發電、沼氣車用燃料等技術領域取得重要成果，北方“四位一體”、南方“豬沼果”、西北“五配套”等能源生態技術比較成熟；大中型沼氣工程技術初步具備產業化條件；秸稈汽化技術有所發展；垃圾沼氣發電技術達到一定水平。1984年就制定了農民戶用沼氣的國家標準，2002年又進行了修訂。可以說，我國戶用沼氣技術居國際領先水平，標準比較完善，發展規模居世界前列；垃圾沼氣技術發展前景看好。
國際資本尚未形成產業控制
歐美生物燃氣技術總體上高于中國，集中型沼氣發展較快。歐盟生物燃氣產業具有相當規模，2007年，生物燃氣產量折合63.4億立方米天然氣，相當于590.12萬噸石油。但從生物燃料總的結構上看，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量為620億升，相當于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。
與這種產業結構和技術結構有關，外資企業進入我國生物燃氣產業的數量還不太多。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研發合作，國際組織資助的沼氣農業項目較多，外國企業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業應該說剛剛開始，尚沒有從核心技術和價值高端控制我國生物燃氣產業鏈。這為我國生物燃氣產業高端化發展，提供了寶貴的時機。
國際生物燃氣產業發展新趨勢
人類發現沼氣已經兩個多世紀了。經過200多年的發展，形成了生物燃氣產業。當前，國際生物燃氣產業呈現出新趨勢。
(一）從分散型生產向集中型生產轉型。沼氣早期的生產和使用，基本是分散的、小規模的，當前的趨勢則是集中生產、綜合開發。沼氣工廠大多熱電聯產，同時也產出材料、肥料等，其技術也由單一模式向綜合集成模式轉變，發酵技術更加精細化，裝備制造技術和加工制造技術更加精密化。據德國生物氣體貿易協會公布的數據，截至2009年底，德國投入運營的生物氣體設施達4500套，其中95%采用來自作物和牲畜的廢棄物。德國是生物燃氣產業發達國家，廣泛采用“沼氣發電、余熱生溫、中高溫發酵、氣囊儲氣、自動控制、沼渣沼液施肥”的產業模式，實現了設備系列化、組裝模塊化和工程自動化。
美國的垃圾發電站還準備綜合運用新能源，把風能、太陽能引入垃圾沼氣發電，可以形成穩定的電源。
（二）從生活用能產品擴大到生產用能產品。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；當前的趨勢是大量進入生產用能領域，包括發電、車用燃料沼氣、沼氣燃料電池等。2008年，德國沼氣發電的裝機總量達到1300兆瓦，德國沼氣協會估計，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，生產車用沼氣的工廠達到了30多家，并形成了車用燃氣的相關標準。
據美國聯邦環境保護署2008年數據，美國有455座垃圾場利用生成的沼氣提供電力。環境保護署還計劃在美國建立500多座垃圾發電站。美國已開始試驗沼氣燃料電池替代內燃機發電。
（三）從社會公益事業發展為戰略性新興產業。沼氣最早只具有科研價值，逐漸進入環境保護領域，成為社會公益事業的內容。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，沼氣生產也從社會公益事業發展為戰略性新興產業。歐洲主要國家都把發展生物燃氣等產業作為國家能源戰略的一部分，確定生物燃氣在能源消費中的比重，對生物燃氣企業實行稅收減免和投資補貼。歐盟的戰略目標是，到2020年生物質能源將占整個歐盟能源消耗的20%；其中瑞典2007年生物質能源已占全國的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%的電力由沼氣發電提供。
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