寧夏農(nóng)村沼氣技術(shù)開發(fā)利用始于20世紀(jì)80年代,早期開發(fā)利用的重點(diǎn)是農(nóng)村戶用沼氣。“七五”期間,在寧夏南部山區(qū)農(nóng)村開始示范推廣農(nóng)村戶用沼氣,經(jīng)過20年的開發(fā)利用,目前寧夏在農(nóng)村沼氣建設(shè)方面已形成一定的規(guī)模,截至2011年底,寧夏已累計(jì)建成農(nóng)村戶用沼氣24 萬戶,聯(lián)戶沼氣工程240處,規(guī)模化養(yǎng)殖大中型沼氣工程120處,建設(shè)農(nóng)村沼氣鄉(xiāng)村服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)900多個,農(nóng)村沼氣的發(fā)展為寧夏農(nóng)村開辟了新的潔凈能源,為農(nóng)民增收節(jié)支、生活方式的改變及農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了促進(jìn)作用。
1 寧夏農(nóng)村沼氣開發(fā)利用現(xiàn)狀
1.1 農(nóng)村戶用沼氣
農(nóng)村戶用沼氣技術(shù)是利用沼氣發(fā)酵裝置,將農(nóng)戶養(yǎng)殖產(chǎn)生的畜禽糞便和人糞便以及部分有機(jī)垃圾進(jìn)行厭氧消化處理,生產(chǎn)的沼氣用于炊事和照明,沼渣和沼液用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。這一技術(shù)既提供了清潔能源和綠色肥料,又解決了糞便污染問題。農(nóng)村戶用沼氣池的規(guī)模是根據(jù)農(nóng)戶的養(yǎng)殖量和用氣的需求設(shè)計(jì),一般農(nóng)村戶用沼氣池為8~20m3。農(nóng)村戶用沼氣池為小型沼氣工程,無復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備,原料直接入池發(fā)酵,產(chǎn)生的沼渣經(jīng)培土用于農(nóng)田施肥,沼液配比一定的水澆灌菜地、果園。農(nóng)村戶用沼氣工藝技術(shù)簡單、管理使用方便,適合于庭院養(yǎng)殖農(nóng)戶使用。隨著我國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,農(nóng)村戶用沼氣利用由單一的炊事、照明向洗浴、供暖、養(yǎng)殖用能等方向發(fā)展。目前,小容積的小沼氣已不能滿足農(nóng)戶的需求,農(nóng)村戶用沼氣要因地制宜,向多元化發(fā)展,根據(jù)農(nóng)戶實(shí)際需求和條件設(shè)計(jì)沼氣工藝技術(shù),以滿足不同農(nóng)戶的需求,充分發(fā)揮農(nóng)村戶用沼氣的效益。
寧夏從20世紀(jì)初開始在南部山區(qū)示范應(yīng)用農(nóng)村戶用沼氣,由于當(dāng)時(shí)未解決沼氣冬季發(fā)酵產(chǎn)氣技術(shù)難題,沼氣只能春秋季和夏季使用,存在半年使用半年閑的問題,每年大出料和啟動發(fā)酵費(fèi)時(shí)費(fèi)力。因此,農(nóng)村戶用沼氣在北方地區(qū)發(fā)展緩慢。隨著20世紀(jì)90年代末設(shè)施養(yǎng)殖的發(fā)展,沼氣池建在暖圈內(nèi),即方便進(jìn)料又解決了沼氣冬季發(fā)酵產(chǎn)氣問題,使沼氣可全年使用,充分發(fā)揮了沼氣的效益。自2003 年以來,在國家農(nóng)村沼氣工程項(xiàng)目的支持下,寧夏農(nóng)村沼氣得到快速發(fā)展。
1.2 大中型沼氣工程
大中型沼氣工程項(xiàng)目建設(shè)是以養(yǎng)殖園區(qū)或大型養(yǎng)殖場為單元,以農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物(糞污、有機(jī)垃圾)、食品工業(yè)有機(jī)廢水以及其他工業(yè)有機(jī)廢水的厭氧消化為主,以沼氣炊用和沼肥的利用為目標(biāo),集污水處理、沼氣生產(chǎn)、資源化利用為一體的系統(tǒng)工程。每個養(yǎng)殖園區(qū)或養(yǎng)殖場建設(shè)總發(fā)酵容積400m3 以上沼氣工程和完善的發(fā)酵原料預(yù)處理系統(tǒng),沼渣、沼液綜合利用系統(tǒng),沼氣凈化、儲存、輸配和利用系統(tǒng),是處理養(yǎng)殖場糞便污染、資源化利用糞便的經(jīng)濟(jì)有效的技術(shù)。目前,大中型沼氣工程技術(shù)已經(jīng)成熟,并研究總結(jié)出常規(guī)型消化器、全混合式消化器(CSTR)、升流式厭氧固體反應(yīng)器(USR)、上流式厭氧污泥床(UASB)和塞流式消化器(PFR)等多種沼氣發(fā)酵技術(shù)。通過近幾年的發(fā)展,寧夏已形成了大中型沼氣工程的專業(yè)設(shè)計(jì)和施工隊(duì)伍。隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和沼氣工程設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化、市場化的發(fā)展,大中型沼氣將會有著廣闊的發(fā)展前景。
1.3 聯(lián)戶沼氣工程
聯(lián)戶沼氣工程和養(yǎng)殖小區(qū)集中供氣工程是以小規(guī)模養(yǎng)殖戶為主,沼氣建設(shè)規(guī)模為50~150m3,供氣戶數(shù)為5~50戶。養(yǎng)殖小區(qū)集中供氣和聯(lián)戶沼氣工程采用水壓式混凝土地下沼氣池、常溫發(fā)酵工藝、太陽能陽光房保溫、沼液回流攪拌。聯(lián)戶沼氣建設(shè)項(xiàng)目利用農(nóng)村養(yǎng)殖戶的糞便污水生產(chǎn)沼氣,供附近村民生活用能,糞便發(fā)酵廢棄物沼渣沼液用于施肥,即解決了農(nóng)村能源問題,又解決了養(yǎng)殖場的污染問題,社會環(huán)境和能源效益十分顯著。聯(lián)戶沼氣項(xiàng)目技術(shù)成熟,是實(shí)現(xiàn)村莊內(nèi)養(yǎng)殖戶糞便資源化利用的一條有效途徑。聯(lián)戶沼氣是近年發(fā)展的農(nóng)村沼氣技術(shù),可用于專業(yè)養(yǎng)殖戶、養(yǎng)殖園區(qū),適用性強(qiáng),很受農(nóng)村廣大干部群眾的歡迎,開發(fā)利用前景十分廣闊。
2 寧夏農(nóng)村沼氣開發(fā)利用存在的問題
近年來,在國際能源緊缺的形勢下,世界各國都十分重視可再生能源的發(fā)展,特別是在生物質(zhì)能源利用方面制定了沼氣發(fā)展的戰(zhàn)略規(guī)劃和目標(biāo),一些國家在政策和資金上給予了很大的支持,促進(jìn)了世界沼氣利用及產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。我國也出臺了相關(guān)法規(guī)和政策措施來支持沼氣利用的發(fā)展。在沼氣利用及產(chǎn)業(yè)大發(fā)展的背景下,寧夏近年來形成了自己的沼氣利用市場和產(chǎn)業(yè)。
2.1 缺乏地方行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)管理不統(tǒng)一
全國沼氣行業(yè)管理是由農(nóng)村能源行業(yè)協(xié)會負(fù)責(zé),國家發(fā)展改革委員會、農(nóng)業(yè)部也行使不同的管理權(quán)。寧夏在沼氣行業(yè)管理方面采取項(xiàng)目管理的方式,即誰有項(xiàng)目誰管理。寧夏沼氣建設(shè)項(xiàng)目是由項(xiàng)目管理部門制定管理辦法和措施,各縣(市、區(qū))的土地、環(huán)保、規(guī)劃、安監(jiān)、消防等部門辦理相應(yīng)的項(xiàng)目建設(shè)許可證。因此,難以制定統(tǒng)一的產(chǎn)業(yè)政策,政府的服務(wù)不能適應(yīng)沼氣技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。我國已編制了相對完整的農(nóng)村戶用沼氣、家用沼氣灶、大中型沼氣工程技術(shù)等方面的國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),但目前尚無沼氣工程設(shè)備質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),包括沼氣工程安裝、施工、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。寧夏地處高原地區(qū),海拔高,氣溫低,沼氣工程冬季保溫技術(shù)要求較高,但無相應(yīng)的地方標(biāo)準(zhǔn)。由于沒有適用的標(biāo)準(zhǔn),無法對沼氣工程質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督和管理,因此,造成沼氣工程質(zhì)量監(jiān)管難的問題。
2.2 科技創(chuàng)新能力弱,科研隊(duì)伍不穩(wěn)定
全國各地的沼氣研究主要依靠科研院所和企業(yè)自主研發(fā)。寧夏在沼氣技術(shù)研究開發(fā)方面:①沒有專業(yè)的科研機(jī)構(gòu)。20世紀(jì)80年代初,寧夏物理研究所在自治區(qū)政府的支持下開發(fā)研究農(nóng)村戶用沼氣技術(shù)取得了一定的成果。但是隨著農(nóng)村戶用沼氣項(xiàng)目的結(jié)束,研究隨之終止。②企業(yè)的科研能力弱,科研成果轉(zhuǎn)換低,不能形成自主的技術(shù)產(chǎn)權(quán),科研產(chǎn)出沒有效益。寧夏匯達(dá)能源環(huán)境工程有限公司、寧夏瑞威爾能源環(huán)境工程技術(shù)有限公司研究的大型沼氣自動控制系統(tǒng)、大型沼氣羊糞發(fā)酵處理裝置等多項(xiàng)技術(shù),雖然獲得了較好的效果,但科技成果的應(yīng)用率低,企業(yè)科研開發(fā)的積極性不高。③科研的方向不明確,爭取國家科技項(xiàng)目支持難。企業(yè)一般是研發(fā)解決生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù),開發(fā)新產(chǎn)品,但有些企業(yè)的科研有一定的盲目性,科研成果效益低,浪費(fèi)了有限的科研資源。
2.3 大中型沼氣工程施工不規(guī)范,工程質(zhì)量有待提高大中型沼氣工程已是商品化的沼氣項(xiàng)目,但還存在著一些問題:①安裝不規(guī)范。安裝工尚未納入國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn),安裝人員未進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn),工程質(zhì)量無法保證。如管件與罐體連接保溫不嚴(yán)密,冬季閥門破裂、管道堵塞,貯氣柜與基礎(chǔ)密封漏氣等,影響沼氣工程正常運(yùn)行。②工程設(shè)計(jì)布局不合理,沼氣原料處理池、沼渣沼液池?zé)o蓋板和隨意建設(shè),存在著環(huán)境污染和安全隱患。③沼氣工程的機(jī)電設(shè)備、貯氣及凈化裝置等無國家標(biāo)準(zhǔn),由承建方采購,質(zhì)量無法保證,并增加了建設(shè)成本,造成工程運(yùn)行不穩(wěn)定。④大中型沼氣工程的沼渣沼液沒有充分開發(fā)利用以及沼氣工程與用戶分離,造成沼氣排放二次污染,沼氣的綜合效得不到充分發(fā)揮,制約了大中型沼氣工程項(xiàng)目的發(fā)展。
2.4 農(nóng)村戶用沼氣生產(chǎn)技術(shù)落后,管理水平低
農(nóng)村戶用沼氣技術(shù)雖已成熟,但也存在著問題:①混凝土結(jié)構(gòu)沼氣池生產(chǎn)技術(shù)簡單,標(biāo)準(zhǔn)化程度低,存在著沼氣池施工不規(guī)范的問題。②農(nóng)村戶用沼氣池由農(nóng)戶自行管理,管理水平差異較大,使用效果也不盡相同,有些沼氣池因管理不善,使用不好而廢棄。③寧夏已建立了農(nóng)村沼氣技術(shù)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn),但沼氣技術(shù)服務(wù)運(yùn)行管理還不健全,無法滿足農(nóng)村沼氣技術(shù)服務(wù)的需求。④新農(nóng)村建設(shè)中農(nóng)戶住宅區(qū)與畜牧養(yǎng)殖區(qū)分離,無法保證沼氣所需糞便原料,影響了沼氣的裝料生產(chǎn),部分沼氣池出現(xiàn)了無原料而廢棄、無法使用的現(xiàn)象。⑤移民區(qū)配套建設(shè)的戶用沼氣池,由于部分莊點(diǎn)人員搬遷、入住率低、無養(yǎng)殖、無原料、無住戶,使沼氣池建成后無法投料使用。⑥農(nóng)村人員外出務(wù)工,家中無人管理沼氣池,影響了沼氣的正常發(fā)酵使用。
2.5 缺乏有效的激勵政策和補(bǔ)貼資金
沼氣工程技術(shù)屬新能源、新技術(shù),目前沼氣工程的技術(shù)和成本還無法與常規(guī)能源相比。因此,需要有效的激勵政策。沼氣發(fā)展先進(jìn)的國家和地區(qū),都制定了強(qiáng)制性措施以及免稅和補(bǔ)貼等激勵政策,鼓勵沼氣利用的發(fā)展。德國政府規(guī)定沼氣工程可并網(wǎng)發(fā)電,享受國家沼氣發(fā)電補(bǔ)貼。瑞典、丹麥等歐共體國家減免企業(yè)和個人所得稅,支持生產(chǎn)使用沼氣等可再生能源。我國節(jié)能法規(guī)定國家對生產(chǎn)、使用節(jié)能技術(shù)及節(jié)能產(chǎn)品實(shí)行稅收優(yōu)惠政策,國家通過財(cái)政補(bǔ)貼支持節(jié)能產(chǎn)品的推廣和使用。寧夏在沼氣工程建設(shè)的減免稅、優(yōu)惠貸款、項(xiàng)目支持等方面沒有相關(guān)扶持政策。目前,高新產(chǎn)業(yè)、節(jié)能產(chǎn)業(yè)、中小企業(yè)等優(yōu)惠政策不是門檻過高,就是規(guī)定限制。由于沒有適合沼氣施工企業(yè)的政策措施,使沼氣施工企業(yè)無法得到各項(xiàng)優(yōu)惠政策的支持,制約了沼氣工程技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。
3 寧夏農(nóng)村沼氣開發(fā)利用的政策建議
3.1 建立管理組織機(jī)構(gòu)和質(zhì)量檢測體系
為了適應(yīng)沼氣技術(shù)開發(fā)利用的需要,規(guī)范沼氣行業(yè)的管理,建議成立寧夏農(nóng)村沼氣領(lǐng)導(dǎo)小組和寧夏農(nóng)村沼氣行業(yè)協(xié)會。寧夏農(nóng)村沼氣協(xié)會由自治區(qū)沼氣工程項(xiàng)目管理單位負(fù)責(zé),寧夏沼氣工程施工企業(yè),外地沼氣工程設(shè)計(jì)施工公司和有關(guān)單位參加組成。協(xié)會負(fù)責(zé)企業(yè)與政府部門的聯(lián)系,參與制定地方行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)資格資質(zhì)的審核。行業(yè)協(xié)會引導(dǎo)企業(yè)發(fā)展,助力寧夏沼氣利用及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。建立沼氣工程質(zhì)量管理的運(yùn)行機(jī)制和市場準(zhǔn)入制度,規(guī)范工程施工建設(shè)行為,保證寧夏沼氣工程項(xiàng)目健康有序的發(fā)展。由項(xiàng)目管理單位對沼氣工程項(xiàng)目科研、初步設(shè)計(jì)和施工建設(shè)企業(yè)注冊備案。由寧夏質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局委托有資質(zhì)的研究院所、大專院校或推廣部門對沼氣工程質(zhì)量進(jìn)行檢測,寧夏質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局負(fù)責(zé)全程監(jiān)督。
3.2 制定專項(xiàng)規(guī)劃和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系
制定寧夏農(nóng)村沼氣“十二五”發(fā)展規(guī)劃,盡快落實(shí)“十二五”規(guī)劃政策措施。各級縣(市、區(qū))編制本地區(qū)農(nóng)村沼氣開發(fā)利用規(guī)劃,相關(guān)部門編制農(nóng)村沼氣開發(fā)利用專項(xiàng)規(guī)劃,為農(nóng)村沼氣的發(fā)展做好前期準(zhǔn)備工作。研究制定寧夏貫徹《中華人民共和國可再生能源法》的實(shí)施條例。環(huán)保部門制定《寧夏養(yǎng)殖場大中型沼氣工程厭氧無害化處理的規(guī)定》,以法規(guī)的形式強(qiáng)制新建規(guī)模化養(yǎng)殖場設(shè)計(jì)沼氣處理工程,鼓勵規(guī)模化養(yǎng)殖場應(yīng)用大中型沼氣工程系統(tǒng)。建立完善的標(biāo)準(zhǔn)體系,由自治區(qū)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)局組織有關(guān)部門編制《寧夏農(nóng)村戶用沼氣管理維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》、《寧夏大中型沼氣施工安裝驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》、《寧夏聯(lián)戶沼氣技術(shù)設(shè)計(jì)規(guī)范》和《大中型沼氣常用設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》等,為寧夏沼氣工程施工質(zhì)量檢測和沼氣工程配套設(shè)備提供技術(shù)保障。
3.3 建立激勵政策和資金保障體系
建立激勵政策,支持沼氣技術(shù)利用及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,結(jié)合國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、中小企業(yè)貸款、企業(yè)節(jié)能減排等政策規(guī)定,從土地審批、減免稅、貼息免息貸款等方面扶持沼氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。制定使用沼氣利用產(chǎn)品的補(bǔ)貼政策,鼓勵社會各方積極使用沼氣利用產(chǎn)品,在全社會形成開發(fā)利用沼氣的氛圍,推動寧夏沼氣事業(yè)的快速發(fā)展。建立沼氣發(fā)展專項(xiàng)基金和國家專項(xiàng)資金渠道,加強(qiáng)國際國內(nèi)合作與交流,利用國際CDM 項(xiàng)目,爭取國際資金的支持。制定優(yōu)惠政策鼓勵社會、個人、單位集資開發(fā)利用沼氣。建立以企業(yè)為主體的沼氣發(fā)展基金,在基金的建設(shè)初期,自治區(qū)財(cái)政應(yīng)給予一定的支持。基金的資金可考慮從能源、交通、環(huán)保等經(jīng)常性收費(fèi)中按一定的比例提取。基金支持沼氣工程企業(yè)的科技創(chuàng)新,支持沼氣示范性項(xiàng)目和沼氣技術(shù)宣傳、培訓(xùn)、交流活動。
3.4 建立項(xiàng)目儲備,積極爭取國家支持
沼氣生物質(zhì)能源是國家優(yōu)先支持發(fā)展的可再生能源技術(shù)項(xiàng)目,國家發(fā)展改革委員會、農(nóng)業(yè)部、商務(wù)部、環(huán)保局等多部門都立項(xiàng)開發(fā)利用沼氣項(xiàng)目。因此,應(yīng)及早建立寧夏農(nóng)村沼氣開發(fā)項(xiàng)目的儲備。選擇符合寧夏發(fā)展的沼氣技術(shù)項(xiàng)目,由相關(guān)單位組織項(xiàng)目計(jì)劃和項(xiàng)目研發(fā)報(bào)告,做好項(xiàng)目的儲備和申報(bào)工作,積極爭取國家農(nóng)村沼氣利用項(xiàng)目的最大支持。結(jié)合寧夏社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展項(xiàng)目,選擇一批技術(shù)成熟,效益好的農(nóng)村沼氣技術(shù),建設(shè)沼氣示范應(yīng)用標(biāo)志性工程,在新農(nóng)村建設(shè)中建設(shè)集中供氣沼氣示范區(qū),因地制宜的發(fā)展農(nóng)村戶用沼氣和聯(lián)戶沼氣工程,推動寧夏沼氣利用事業(yè)的發(fā)展。
3.5 建立科技支撐體系和技術(shù)培訓(xùn)體系
建立寧夏沼氣利用科技支撐體系,加大沼氣技術(shù)的科技投入,促進(jìn)沼氣技術(shù)的科技進(jìn)步。在自治區(qū)科技項(xiàng)目中建立農(nóng)村沼氣專項(xiàng)資金,支持大專院校、科研單位進(jìn)行沼氣技術(shù)基礎(chǔ)性研究。支持企業(yè)增強(qiáng)研發(fā)力量,提高產(chǎn)品的科技含量。鼓勵企業(yè)與大專院校、科研單位實(shí)行產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合,開發(fā)具有自主產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)、新產(chǎn)品,加快科研成果的轉(zhuǎn)換及產(chǎn)業(yè)化。結(jié)合國家沼氣人才培訓(xùn)計(jì)劃,建立人才培訓(xùn)體系。對于制定了培訓(xùn)計(jì)劃,建立了培訓(xùn)機(jī)構(gòu)、開展培訓(xùn)工作的沼氣項(xiàng)目給予支持和經(jīng)費(fèi)補(bǔ)貼。支持地方高等院校與區(qū)內(nèi)相關(guān)研究機(jī)構(gòu)、企業(yè)聯(lián)合辦學(xué),開設(shè)沼氣利用技術(shù)、系統(tǒng)工程等專業(yè),培養(yǎng)高素質(zhì)的人才。通過各種媒體廣泛宣傳沼氣利用技術(shù),編輯科普電視片、光盤、書籍、畫冊,舉辦講座,結(jié)合國家節(jié)能、環(huán)保、成就等各種展覽,宣傳展示沼氣應(yīng)用技術(shù)。
3.6 建立技術(shù)服務(wù)支持體系,發(fā)展沼氣后續(xù)產(chǎn)業(yè)建立沼氣農(nóng)村服務(wù)網(wǎng)點(diǎn),使農(nóng)村戶用沼氣走專業(yè)化、社會化、市場化服務(wù)的模式。在政策和資金上支持和鼓勵單位和個人領(lǐng)辦農(nóng)村沼氣技術(shù)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn),創(chuàng)辦沼肥加工企業(yè),形成“加工企業(yè)+沼氣用戶+種植生產(chǎn)基地”、“沼氣技術(shù)服務(wù)站+沼氣用戶+種植生產(chǎn)基地”、“沼肥加工企業(yè)+沼氣技術(shù)服務(wù)”等聯(lián)合服務(wù)生產(chǎn)模式,提高沼氣技術(shù)的管理水平和沼氣產(chǎn)品的科技附加值,充分發(fā)揮沼氣綜合效益,促進(jìn)寧夏農(nóng)村沼氣的穩(wěn)步發(fā)展。