導語：本文為中國沼氣學會理事長、清華大學環境學院教授王凱軍，在2023中國沼氣學會學術年會上，以“2023中國沼氣事業重大轉折的挑戰”為題進行的主旨報告。王凱軍教授通過中國農村沼氣的轉型升級、中國沼氣轉型升級面臨的挑戰、農村沼氣轉型升級成功案例分析、中國餐廚/廚余垃圾的機會等內容，對我國農村沼氣行業轉型歷程進行了系統回顧并為沼氣行業未來發展提出建議。

一、中國農村沼氣的轉型升級

過去四十年，得益于國家對沼氣行業的大力支持，我國農村沼氣行業取得了突出的成就，也在“一帶一路”中發揮了很大的作用，甚至可以說是目前國內環保行業在國際上唯一被國際認可的具有自主技術和知識產權的領域。亞洲金融危機后，我國對各行各業提供了大力的政策支持，這對沼氣行業尤為重要。國家對農村沼氣持續支持了十年，從每年十億到四十億，期間還有過近一百億一年的支持，使得大批大中型沼氣項目得到高速發展，隨著社會發展、城市化進程農村沼氣開始面臨一些問題。2015年起，國家開始推動了沼氣項目的升級轉型。

在新時期，習總書記明確提出了大中型沼氣的應用方向，即以沼氣和生物天然氣為主要處理方向，以就地、就近用于農村能源和農用有機肥為主要使用方向。從下圖2030-2060年沼氣生產潛力的兩個預測數據可見，沼氣約有1700億m3至3700億m3的生產潛力。而現有生產能力僅約400億m3，只發揮了1/10的潛力。所以說，沼氣行業的工程的大型化才剛剛起步。

在國家政策的引導下，很多有實力的國企也參與到了沼氣行業的轉型升級進程中，并在64個項目中承擔起不同的功能。同時，一系列設備公司和民營企業也開始逐漸發展起來。

二、中國沼氣轉型升級面臨的挑戰

在沼氣行業轉型升級起步階段，我國所面臨的首要問題是分散性原料與大型化技術之間的矛盾。無論是收儲運、生產處理，還是產品銷售上的模式，都不支持規模化生產。同時還有來自技術替代性的挑戰。厭氧技術除了自身干式、濕式的區分外，還要和好氧等其他技術競爭。甲烷化與VFA平臺也存在競爭。在管理方面，發改委、財政部、工信部、農業部、住建部、環保部等各部門間的政策也有待進一步加強協調、聯動統籌。

除此之外，不少企業對技術的復雜性認識不足，這是當下行業亟需疏通的瓶頸。以餐廚垃圾處理為例，要經過破碎分選和固液分離，再經高溫蒸煮、三相分離完成油的提取，再經過厭氧發酵進行生物處理。厭氧發酵后，沼渣沼液的處理一直是個棘手的難題。

沼氣處理技術向多學科延伸將是趨勢。比如：餐廚垃圾的處理工藝現在采用的是生物提純，下一步將是裂解和甲醇化，產出油脂進行精煉制成生物柴油則屬于化工技術的范疇。在這種情況下，一些企業的貿然進入或許在某個技術上可獲得成功，但因為無法解決系統性的技術問題會導致項目很難推動。這也是為什么在中央財政支持的64個大中型沼氣項目中，初期只有1/3左右在運行。

三、農村沼氣轉型升級成功案例分析

2023年是沼氣行業轉型升級的關鍵年。這是在今年中國沼氣學會組織專家在各地密集調研后作出的判斷，從一定意義上也體現出沼氣行業正在從前期的探索階段逐漸走向成熟階段。

■ 江西：正合公司“N2N”南方區域生態循環農業園模式

江西正合公司運用“農業環保用農業的方式做”，“農村能源用循環的理念做”的模式，提出以農業廢棄物處理和有機肥生產兩個中心為核心的南方區域生態循環農業園模式。在收集階段，讓專業的人做專業的事；在生產階段，保障原料穩定、運行穩定和沼液質量穩定，并建立了失穩預警和應急機制，確保能在穩定狀態下進行噸料產電率考核，進而提高經濟效益。

數據顯示，項目的主要收益來源不是發電，而是充分利用了農業部近年推行的高標準農田建設政策，用有機肥和沼液來進行創收。此外，在病死豬和礦山修復上也有一些收益，形成了生態循環的綜合模式。

■ 安徽：阜南“站田式”區域整體解決模式

阜南模式的關鍵是把養殖業、種植業以及用氣在縣域范圍內進行網格式規劃，建設了六個氣站，每個站都建了上萬方的沼氣池。截至目前，阜南縣縣城居民的生物燃氣完全由沼氣項目供給，甚至產能還有富余，不僅解決了種養和原料問題，同時還解決了集中規劃和終端用戶問題。

■ 山東：肥城縣域環境基礎設施三級網絡模式

肥城項目最初源于與中持股份在山東開展的區域有機廢棄物協同處置實踐。解決畜禽污染問題要從三個環節入手：一是收儲運，二是資源化生產，三是產品銷售。基于這種思考，構建起縣域環境基礎設施的“三級網絡”模式。

三級網絡中的主體各不相同。在收儲運環節，政府作為主體通過政策引導，將區域內的有機廢棄物統一收集；在生產環節，主導方則是企業和各資本方的投入；在銷售利用環節，關鍵在于政府引導、市場化運作，對沼氣、沼液和沼渣的利用進行系統設計和實施。

三級網絡模式的解決思路為：通過將多源物料的處理設施規劃建設為縣域級的環境基礎設施，將各種有機廢棄物比如畜禽糞便、小型餐廚、秸稈等進行協同處理，實現不同生產情況的高效適配。從技術和實施層面，均適合中小型環保企業的運作。

目前，已在肥城和灌云完成了三級網絡模式工程示范，并在此基礎上有所創新。如肥城項目采用了干式厭氧發酵技術解決了沼渣沼液的處理問題，并借助網絡化管控手段提高運行效率和效益。

四、中國餐廚/廚余垃圾處置領域的機會

綜上所述，沼氣行業仍處于起步階段，需要大型企業和資本來進一步推動發展。目前，農村秸稈和畜禽糞便的處置已有出路，期望北方地區能從政策上進一步解決沼氣的利用問題。

在城市餐廚垃圾方面，發改委上馬了150個試點項目。隨著垃圾分類的推廣，可以說已打通“任督二脈”。同時，由于項目是以效益為導向進行技術集成，在實施的過程中也面臨一些問題。由下圖可見，如何減少投入增加產出是一個十分復雜的流程，需充分認識“餐廚垃圾短程發酵”的優勢，在技術上追求簡單化。通過縮短中間弱支出項目的流程、優化厭氧等強支出項目，實現工藝路線的短流程運作，不僅能降低技術的實施難度，大幅節省投資成本，還能實現運營收入的顯著提升。

基于此，我們將一個處理規模為200噸的同類項目的技術指標進行了初步測算。短流程運作后，該項目投資額降低了50%，運營收入增加了20%，運營付現成本降低了40%，運營凈現金流提升了50%。

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