我国沼气利用现状与主要模式

1.我国沼气利用现状

20 世纪70 年代初，我国政府在农村推广沼气事业，沼气池生产的沼气一般用于农村家庭的炊事并逐渐发展到照明和取暖上。这期间主要经历了5 个阶段：第1 阶段是20 世纪70 年代初到80 年代初，为高速发展和回落阶段。当时政府在全国大力推广沼气用于解决农村地区的燃料短缺。但这次“拔苗助长”的推动建设方式由于缺乏技术支持和管理不善，造成沼气池数量先增后降。第2 阶段是8 年代初到90 年代初，为调整阶段。该阶段主要修理问题沼气池，所以发展速度放慢。第3 阶段是90 年代初到90 年代末，为回升发展阶段。由于第2 阶段科研与示范工作取得重要成果，沼气与生态建设有机结合，户用沼气池建设回升发展。第4 阶段是2000—2012 年，为快速发展阶段。期间我国沼气快速发展，户用沼气和农业工程沼气发展尤为迅速。第 5阶段为2013 年至今，我国沼气总产量开始徘徊不前并有逐渐下降趋势，主要是农村人口生活习惯发生改变、城镇化等原因造成农村户用沼气池大量弃用。

2001 年我国沼气总产量为31.5 亿立方米，到2013 年时我国沼气总产量达到了157.77 亿立方米，较2001 年增加了400%。2013 年是我国21 世纪以来沼气产量的顶峰。实际上2012、2014 年我国沼气总产量与2013 年非常接近，说明2012—2014 年我国沼气发展已经失去了快速发展的动力，开始徘徊不前。2014、2015 年我国沼气总产量分别为155.04 亿立方米和148.66 亿立方米，可见我国沼气发展乏力，形成向下发展趋势。2001—2015 年我国沼气生产总量如图6-2 所示。

图6-2　2001—2015 年我国沼气生产总量

总体上，沼气工程在我国的发展比较顺利。虽然我国沼气总产量达到顶峰并有下降趋势，但农业工程沼气产量仍在逐年增加，在我国沼气总产量中的比例也不断增加。从2001—2015 年我国沼气主要来源及比重如图6-3 所示，可以发现，我国户用沼气产量的比重逐年下降，从2001 年的94.67%下降到2015 年的83.01%；农业工程沼气产量的比重得到了比较明显的提升，从2001年的1.11%增加到2015 年的15.13%；而工业工程沼气的产气量虽然在总量上保持相对稳定，但所占比例却从2001 年的4.22%下降到2015 年的1.86%。

从历年我国沼气产量可以发现，沼气生产主要以农业废弃物沼气为主，主要包括户用沼气和农业工程沼气，工业工程沼气在我国沼气产业中的比重极低。因此，农业废弃物的沼气化利用是我国废弃物处理和沼气生产的协同选择。

2.与沼气生产结合的循环农业利用模式

与沼气生产结合是循环农业的重要途径之一，而且已经被证明具有显著的减污、减排效果。因此，与沼气生产结合的循环农业利用模式在当前和未来都将是我国低碳发展与可再生能源开发的战略重点。(www.xing528.com)

图6-3　2001—2015 年我国沼气主要来源及比重

（1）户用模式。

户用模式之一为“三合一”模式。“三合一”模式主要分布在我国南方地区。猪粪是沼气生产的主要原料，根据农业对象的差异，目前主要有“猪→沼→果”“猪→沼→茶”“猪→沼→菜”“猪→沼→花”等农业生态模式。除了养殖猪以外，广大农村的农户一般还会养殖牛、鸡、羊等畜禽，因此“三合一”模式可总结为“畜禽→沼气→农林作物”模式，其中农林作物则广泛地存在于农业和林业当中。

户用模式还包括“四位一体”模式。“四位一体”模式主要分布在我国北方地区，该模式的特点是引入了温室。该模式以庭院为基础，集日光温室、沼气池、猪舍等为一个统一的整体，以太阳能为动力，以沼气生产为纽带，种养结合构成生态的良性循环，尤其是利用庭院有限的土地和空间，生产绿色有机食品，并通过秸秆利用有效地减少了农村的环境污染。

在我国西北地区还使用着“五配套”模式。其主要特点是为了适应当地的干旱环境引入了蓄水窖。该模式主要包括沼气池、果园、暖圈、蓄水窖和太阳能。“五配套”模式以农户庭院为中心，以节水农业、设施农业与沼气池和太阳能的综合利用作为解决当地农业生产农业用水和日常生活所需能源的主要途径。

（2）大中型工程模式。

随着畜禽养殖的集约化，农村肥料施用由有机肥为主转变为化肥占主导地位，导致了畜禽粪便的未充分利用，甚至带来新的环境污染问题。因此，如何高效、综合利用畜禽粪成为畜禽养殖集约化需要考虑的关键问题。