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利用秸秆制取沼气技术，是以农作物秸秆为主要原料，利用厌氧发酵技术制取沼气，获取能源和治理环境污染的农村能源工程技术。近年来，随着新农村建设和城乡一体化发展步伐的加快，秸秆沼气工程技术在秸秆资源化利用，实现为农户供气等方面，显示了巨大优势和广阔前景，深受广大农户的欢迎，全省各地建设热情高涨。我省自2006年开展利用农作物秸秆制取沼气技术推广，示范建设秸秆沼气联户工程，以新农村建设试点村、新民居建设试点村和城镇化建设试点地区为重点，满足居民日常用气。本文介绍了河北省利用农作物秸秆制取沼气技术发展现状和经验做法，并展望了秸秆沼气的发展趋势，为开展秸秆沼气供气技术推广提供参考和借鉴。
一、我省农作物秸秆制取沼气技术发展现状及作用
随着新农村建设和城乡一体化发展步伐加快，农村住宅正向楼房化、别墅化、社区化发展，原有秸秆、煤等生活用能方式已不适应新农村需要，农户对商品化清洁能源需求与日俱增。为适应农村新形势，2006年以来，河北省经过探索研究、试点示范，率先在全国推出农作物秸秆制取沼气技术，并用于联户供气，经过不断探索研究，技术已成熟，居国内领先水平。并在此基础上，实施秸秆沼气、粪便及固体有机垃圾沼气、生活污水沼气净化“三合一”配套工程建设，创新推出了“新民居低碳减排绿色生活模式”。
秸秆联户沼气工程作为农村基础设施、公益工程，符合国家能源发展战略，在推进公共服务和公共产品向农村延伸、发展农村公共事业、实现公共服务城乡均等化等方面，显示了巨大优势和广阔前景。一是增加了农村地区清洁能源供给。秸秆沼气联户工程实现了户用沼气单一供气向集中连片发展，保障了农村清洁能源供应，提升了农民生活用能品位，有效缓解了国家能源紧张局面。全部工程投产后，供气能力可达6.8万户，年可产沼气2482万m3。二是促进了农业农村节能减排。利用秸秆生产沼气，节约大量矿物质能源，减少二氧化碳排放。既为农户提供绿色能源，又为农业提供了绿色肥料，实现了农业的生态循环。全部工程投产后，节省标煤3.9万吨，减排二氧化碳10万吨、二氧化硫331吨。三是开创了秸秆资源能源化利用新途径。全省年产秸秆6176万吨，地区性、季节性、结构性过剩的问题非常突出。秸秆机械还田、养畜、栽培食用菌等传统的利用方式取得了一定成效，但还有1352万吨秸秆未得到有效利用，焚烧现象屡禁不止。全部工程投产后，年可利用农作物秸秆12万吨。如将剩余秸秆全部生产沼气，年可产沼气65亿立方米。四是推进了现代农业发展。秸秆联户沼气工程实现了粪便和秸秆的资源化利用，为种植业生产提供大量优质高效的有机肥料，推进了农业生产从主要依靠化肥向增施有机肥转变，促进无公害、绿色和有机农产品生产，提高农产品质量安全和农业生态安全水平。全部工程投产后，年产沼肥8万m3。五是改善了农村环境卫生。示范推广秸秆联户沼气工程，农作物秸秆不再入村，街道、庭院干净卫生，改善了农村脏乱差的环境面貌。农户使用沼气，改变了传统生活方式，厨房干净卫生，做饭不再烟熏火燎。
二、秸秆联户沼气供气技术建设内容和工艺流程
秸秆联户沼气供气工程以秸秆为主要原料，利用厌氧发酵技术制取沼气，为农户提供炊事用能。以“一池三建”为基本建设内容，即建设沼气发酵池（在厌氧条件下，利用微生物分解有机物并产生沼气的装置）、原料预处理设施（包括沉淀、调节、计量、进出料、搅拌等装置）、沼气利用设施（包括沼气净化、储存、输配和利用装置等）和沼肥利用设施（包括沼渣、沼液综合利用和进一步处理装置）。我省秸秆沼气联户供气工程主要采用中温发酵工艺，发酵罐体一般采用立式圆柱形，罐体用材分两类：一类是钢板焊接，一类是搪瓷钢板拼装。秸秆联户沼气供气工程工艺流程图如下：
三、主要做法与经验
秸秆联户沼气工程与户用沼气相比，既解决了户用沼气原料不足、受环境气候和管护服务不到位影响等问题，又具有运营商业化、维护管理企业化、常年稳定供气、可持续性强等优点，是集公益性、环保性和节能减排等多种功能于一体的系统工程，符合农村发展的趋势，是新农村建设的必然选择。经过几年的实践，我省已积累了成功经验。
1、建立了成熟的工艺技术支撑体系
我省专家团队经过几年的研究攻关，获得专利5项，制定地方标准1项，工艺技术水平处在全国领先的位置。去年底，专家团队成员又赴德国考察学习秸秆沼气工程，借鉴和吸收了外国一些成熟技术、设备，将进一步提升了工程整体技术水平和装备的工业化、自动化水平。
2、项目建设、安全管理制度健全
结合河北省实际，出台了《河北省大中型秸秆沼气供气站建设方案》，坚持工厂化生产、公司化管理、市场化运作的理念。严格执行项目法人负责制、招投标制、监理制等。在全国率先制定了联户沼气站安全管理、安全操作规范、安全警示标示等制度。站内规章制度上墙，操作人员持证上岗，每年省统一对沼气站操作工人进行岗位培训。
3、积累总结了五种工程模式
探索形成了五种工程模式。一是“一站一村”模式。青县耿官屯以村为单元建站，供农户生活用气。村民既可交费，也可以秸秆换气。年可产沼气45万m3，为1500户居民供气，消耗秸秆2000吨，产沼肥500吨。二是“一站多村”模式。滦县研山新村由9个行政村合并组成，建成我省首家企业为投资和运营主体的秸秆沼气站，年产沼气210万立方米、沼肥3000吨，可为6000多户居民及乡镇、学校等单位供气。三是“三站合一”模式。山海关区北五村在建设秸秆沼气站的同时，建设固体有机垃圾处理站和生活污水沼气净化站，实现秸秆、粪便和有机垃圾、污水的无害化处理和回收利用，促进了乡村旅游和大樱桃生产。年产沼气25.2万m3，供气500户，产沼肥约540吨，年处理人畜粪便、有机垃圾3650吨，生活污水1.3万吨。四是“一场一站一园一村”模式。滦县宝福现代农牧有限公司以沼气工程为纽带，规模化养殖场与蔬菜产业示范园有机结合，年产沼气34.68万m3，为433户农户提供生活炊事用能，沼肥2.4万吨，用于设施蔬菜生产。 4、成功探索了两种工程投资运营机制
一是以企业为投资运营主体。建设投资除国家补贴外，剩余由企业自筹，建成后企业为运营管理主体，实行市场化运营。二是以村委会为投资运营管理主体。建设投资除国家补贴外，剩余由村集体自筹，建成后由村委会负责运行维护，收取费用。
四、存在问题
1、资金投入不足
据测算，秸秆联户沼气工程户均投资约6000元，目前国家补助每户1800元，仅占总投资的30%。另外，河北省跟进新民居建设，实施的“新民居低碳减排绿色生活模式”，投资成本与只建秸秆沼气站相比，每户又增加约1000元。同时，要求上下水分设管道，也增加了建房自身的投入。
2、秸秆收集储运体系不完善
农作物秸秆作为秸秆沼气集中供气的主要原料，分散、体积蓬松、密度较低、季节性强，缺乏配套的收集、运输机械设施，尤其是在粮食主产区，秸秆量大，收集储运成本较高，给秸秆的收集储运带来很大困难，制约了秸秆沼气的产业化发展。
五、下一步秸秆沼气发展思路及措施
1、发展思路
以科学发展观为指导，以普及农村沼气、促进秸秆资源能源化利用为目标，以技术创新和机制创新为动力，以幸福乡村建设为重点，按照“政府扶持、企业主体、市场运作、群众受益”的方针，实行工业化设计、规模化建设、企业化管理，稳步推进以秸秆联户沼气工程为核心的“新民居低碳减排绿色生活模式”建设，实现秸秆沼气产业化发展，推进我省社会主义新农村建设。
2、基本原则
（1）因地制宜，因势利导
结合幸福乡村建设，充分考虑当地秸秆资源量和财力状况，选择天然气覆盖不到的农村楼房住宅区，引导业主和农户选择合适的模式及配套技术。
（2）利益兼顾、协调发展
统筹兼顾国家、企业、农户三者利益，落实国家补助政策，发挥投资效益，扶植企业发展，提高企业盈利能力，保证农户得实惠。
（3）稳中求进，巩固提高
抓好现有工程建设，巩固已取得的成绩，对老站进行翻新维护，提高装备水平。继续推进有条件、有基础的地区规模化连片发展，坚持保证质量、注重效益。
（4）企业运作，产业发展
制定优惠政策，鼓励引导企业作为经营管理的责任主体，参与工程建设，实行企业投入为主体，国家补助为补充，推进产业化发展。
3、下一步工作措施
（1）认真做好项目规划
发展秸秆联户沼气应坚持因地制宜，选择秸秆资源丰富，收集半径15公里以内，城乡一体化工程中天然气覆盖不到的小城镇，优先为楼房住宅配套建设1000户以上的联户供气工程。据青县测算，1000m3沼气站盈亏平衡点为1.2元/m3，500m3沼气站盈亏平衡点为1.4元/m3。工程规模越大，效益较好，能够吸引企业投资建设，拓宽投资渠道。鼓励供气企业集养殖、种植、联户供气于一体，以沼气工程为纽带，将沼肥的价值转化到农产品中，沼气作为商品燃气出售，切实提高工程经济效益。
（2）抓紧规范项目管理
继续严格执行项目法人负责制、招投标制、监理制和合同管理制。督促设计、施工、监理、检测、后续服务等单位建立健全内部管理制度，规范各自行为。加强秸秆联户沼气工程标准化体系和技术监督体系建设，尽快出台工程安全管理维护规范，要求供气站操作人员持证上岗。研究制定沼肥利用相关标准，为沼肥生产、销售、施用提供技术支撑。
（3）积极培育龙头企业
在原料收集和种植环节、沼气发酵生产环节、“三沼”综合利用环节，以及沼气低成本净化压缩设备、沼气高效发电机、沼气专用发电机、沼气专用取暖锅炉等装备制造环节，有计划有步骤地培育一批龙头企业。依靠龙头企业提高我省秸秆沼气产业研发能力、自主创新能力、综合盈利能力和竞争力，以点带面带动整个行业快速、健康、有序发展。
（4）加快推进科技创新
充分利用秸秆沼气专家团队，支持优势科研、教学单位和龙头企业开展技术创新，形成科技创新团队和创新能力。重点围绕制约秸秆沼气发展最紧迫、最关键的瓶颈问题，进一步完善秸秆沼气连续发酵工艺、进出料方式、增温保温措施等。着力解决三沼综合利用率不高、沼气高值利用成本偏高等问题。鼓励引进、开发、推广先进的工艺、技术和设备，不断提高工程整体装备水平，加快科研成果转化应用。
（5）进一步探索企业作为投资和运营主体的推广机制
积极总结企业作为投资和运营主体的成功经验，形成具有我省特色的项目推广机制。进一步鼓励有实力、有积极性的企业作为工程投资和运营主体，用工业化的理念建设秸秆联户沼气工程。通过不断扩大供气户数，站内不断扩建新厌氧发酵装置，实现秸秆沼气站的一站多供、滚动发展，形成独立运营的燃气公司。
一、我省农作物秸秆制取沼气技术发展现状及作用
随着新农村建设和城乡一体化发展步伐加快，农村住宅正向楼房化、别墅化、社区化发展，原有秸秆、煤等生活用能方式已不适应新农村需要，农户对商品化清洁能源需求与日俱增。为适应农村新形势，2006年以来，河北省经过探索研究、试点示范，率先在全国推出农作物秸秆制取沼气技术，并用于联户供气，经过不断探索研究，技术已成熟，居国内领先水平。并在此基础上，实施秸秆沼气、粪便及固体有机垃圾沼气、生活污水沼气净化“三合一”配套工程建设，创新推出了“新民居低碳减排绿色生活模式”。
秸秆联户沼气工程作为农村基础设施、公益工程，符合国家能源发展战略，在推进公共服务和公共产品向农村延伸、发展农村公共事业、实现公共服务城乡均等化等方面，显示了巨大优势和广阔前景。一是增加了农村地区清洁能源供给。秸秆沼气联户工程实现了户用沼气单一供气向集中连片发展，保障了农村清洁能源供应，提升了农民生活用能品位，有效缓解了国家能源紧张局面。全部工程投产后，供气能力可达6.8万户，年可产沼气2482万m3。二是促进了农业农村节能减排。利用秸秆生产沼气，节约大量矿物质能源，减少二氧化碳排放。既为农户提供绿色能源，又为农业提供了绿色肥料，实现了农业的生态循环。全部工程投产后，节省标煤3.9万吨，减排二氧化碳10万吨、二氧化硫331吨。三是开创了秸秆资源能源化利用新途径。全省年产秸秆6176万吨，地区性、季节性、结构性过剩的问题非常突出。秸秆机械还田、养畜、栽培食用菌等传统的利用方式取得了一定成效，但还有1352万吨秸秆未得到有效利用，焚烧现象屡禁不止。全部工程投产后，年可利用农作物秸秆12万吨。如将剩余秸秆全部生产沼气，年可产沼气65亿立方米。四是推进了现代农业发展。秸秆联户沼气工程实现了粪便和秸秆的资源化利用，为种植业生产提供大量优质高效的有机肥料，推进了农业生产从主要依靠化肥向增施有机肥转变，促进无公害、绿色和有机农产品生产，提高农产品质量安全和农业生态安全水平。全部工程投产后，年产沼肥8万m3。五是改善了农村环境卫生。示范推广秸秆联户沼气工程，农作物秸秆不再入村，街道、庭院干净卫生，改善了农村脏乱差的环境面貌。农户使用沼气，改变了传统生活方式，厨房干净卫生，做饭不再烟熏火燎。
二、秸秆联户沼气供气技术建设内容和工艺流程
秸秆联户沼气供气工程以秸秆为主要原料，利用厌氧发酵技术制取沼气，为农户提供炊事用能。以“一池三建”为基本建设内容，即建设沼气发酵池（在厌氧条件下，利用微生物分解有机物并产生沼气的装置）、原料预处理设施（包括沉淀、调节、计量、进出料、搅拌等装置）、沼气利用设施（包括沼气净化、储存、输配和利用装置等）和沼肥利用设施（包括沼渣、沼液综合利用和进一步处理装置）。我省秸秆沼气联户供气工程主要采用中温发酵工艺，发酵罐体一般采用立式圆柱形，罐体用材分两类：一类是钢板焊接，一类是搪瓷钢板拼装。秸秆联户沼气供气工程工艺流程图如下：
三、主要做法与经验
秸秆联户沼气工程与户用沼气相比，既解决了户用沼气原料不足、受环境气候和管护服务不到位影响等问题，又具有运营商业化、维护管理企业化、常年稳定供气、可持续性强等优点，是集公益性、环保性和节能减排等多种功能于一体的系统工程，符合农村发展的趋势，是新农村建设的必然选择。经过几年的实践，我省已积累了成功经验。
1、建立了成熟的工艺技术支撑体系
我省专家团队经过几年的研究攻关，获得专利5项，制定地方标准1项，工艺技术水平处在全国领先的位置。去年底，专家团队成员又赴德国考察学习秸秆沼气工程，借鉴和吸收了外国一些成熟技术、设备，将进一步提升了工程整体技术水平和装备的工业化、自动化水平。
2、项目建设、安全管理制度健全
结合河北省实际，出台了《河北省大中型秸秆沼气供气站建设方案》，坚持工厂化生产、公司化管理、市场化运作的理念。严格执行项目法人负责制、招投标制、监理制等。在全国率先制定了联户沼气站安全管理、安全操作规范、安全警示标示等制度。站内规章制度上墙，操作人员持证上岗，每年省统一对沼气站操作工人进行岗位培训。
3、积累总结了五种工程模式
探索形成了五种工程模式。一是“一站一村”模式。青县耿官屯以村为单元建站，供农户生活用气。村民既可交费，也可以秸秆换气。年可产沼气45万m3，为1500户居民供气，消耗秸秆2000吨，产沼肥500吨。二是“一站多村”模式。滦县研山新村由9个行政村合并组成，建成我省首家企业为投资和运营主体的秸秆沼气站，年产沼气210万立方米、沼肥3000吨，可为6000多户居民及乡镇、学校等单位供气。三是“三站合一”模式。山海关区北五村在建设秸秆沼气站的同时，建设固体有机垃圾处理站和生活污水沼气净化站，实现秸秆、粪便和有机垃圾、污水的无害化处理和回收利用，促进了乡村旅游和大樱桃生产。年产沼气25.2万m3，供气500户，产沼肥约540吨，年处理人畜粪便、有机垃圾3650吨，生活污水1.3万吨。四是“一场一站一园一村”模式。滦县宝福现代农牧有限公司以沼气工程为纽带，规模化养殖场与蔬菜产业示范园有机结合，年产沼气34.68万m3，为433户农户提供生活炊事用能，沼肥2.4万吨，用于设施蔬菜生产。 4、成功探索了两种工程投资运营机制
一是以企业为投资运营主体。建设投资除国家补贴外，剩余由企业自筹，建成后企业为运营管理主体，实行市场化运营。二是以村委会为投资运营管理主体。建设投资除国家补贴外，剩余由村集体自筹，建成后由村委会负责运行维护，收取费用。
四、存在问题
1、资金投入不足
据测算，秸秆联户沼气工程户均投资约6000元，目前国家补助每户1800元，仅占总投资的30%。另外，河北省跟进新民居建设，实施的“新民居低碳减排绿色生活模式”，投资成本与只建秸秆沼气站相比，每户又增加约1000元。同时，要求上下水分设管道，也增加了建房自身的投入。
2、秸秆收集储运体系不完善
农作物秸秆作为秸秆沼气集中供气的主要原料，分散、体积蓬松、密度较低、季节性强，缺乏配套的收集、运输机械设施，尤其是在粮食主产区，秸秆量大，收集储运成本较高，给秸秆的收集储运带来很大困难，制约了秸秆沼气的产业化发展。
五、下一步秸秆沼气发展思路及措施
1、发展思路
以科学发展观为指导，以普及农村沼气、促进秸秆资源能源化利用为目标，以技术创新和机制创新为动力，以幸福乡村建设为重点，按照“政府扶持、企业主体、市场运作、群众受益”的方针，实行工业化设计、规模化建设、企业化管理，稳步推进以秸秆联户沼气工程为核心的“新民居低碳减排绿色生活模式”建设，实现秸秆沼气产业化发展，推进我省社会主义新农村建设。
2、基本原则
（1）因地制宜，因势利导
结合幸福乡村建设，充分考虑当地秸秆资源量和财力状况，选择天然气覆盖不到的农村楼房住宅区，引导业主和农户选择合适的模式及配套技术。
（2）利益兼顾、协调发展
统筹兼顾国家、企业、农户三者利益，落实国家补助政策，发挥投资效益，扶植企业发展，提高企业盈利能力，保证农户得实惠。
（3）稳中求进，巩固提高
抓好现有工程建设，巩固已取得的成绩，对老站进行翻新维护，提高装备水平。继续推进有条件、有基础的地区规模化连片发展，坚持保证质量、注重效益。
（4）企业运作，产业发展
制定优惠政策，鼓励引导企业作为经营管理的责任主体，参与工程建设，实行企业投入为主体，国家补助为补充，推进产业化发展。
3、下一步工作措施
（1）认真做好项目规划
发展秸秆联户沼气应坚持因地制宜，选择秸秆资源丰富，收集半径15公里以内，城乡一体化工程中天然气覆盖不到的小城镇，优先为楼房住宅配套建设1000户以上的联户供气工程。据青县测算，1000m3沼气站盈亏平衡点为1.2元/m3，500m3沼气站盈亏平衡点为1.4元/m3。工程规模越大，效益较好，能够吸引企业投资建设，拓宽投资渠道。鼓励供气企业集养殖、种植、联户供气于一体，以沼气工程为纽带，将沼肥的价值转化到农产品中，沼气作为商品燃气出售，切实提高工程经济效益。
（2）抓紧规范项目管理
继续严格执行项目法人负责制、招投标制、监理制和合同管理制。督促设计、施工、监理、检测、后续服务等单位建立健全内部管理制度，规范各自行为。加强秸秆联户沼气工程标准化体系和技术监督体系建设，尽快出台工程安全管理维护规范，要求供气站操作人员持证上岗。研究制定沼肥利用相关标准，为沼肥生产、销售、施用提供技术支撑。
（3）积极培育龙头企业
在原料收集和种植环节、沼气发酵生产环节、“三沼”综合利用环节，以及沼气低成本净化压缩设备、沼气高效发电机、沼气专用发电机、沼气专用取暖锅炉等装备制造环节，有计划有步骤地培育一批龙头企业。依靠龙头企业提高我省秸秆沼气产业研发能力、自主创新能力、综合盈利能力和竞争力，以点带面带动整个行业快速、健康、有序发展。
（4）加快推进科技创新
充分利用秸秆沼气专家团队，支持优势科研、教学单位和龙头企业开展技术创新，形成科技创新团队和创新能力。重点围绕制约秸秆沼气发展最紧迫、最关键的瓶颈问题，进一步完善秸秆沼气连续发酵工艺、进出料方式、增温保温措施等。着力解决三沼综合利用率不高、沼气高值利用成本偏高等问题。鼓励引进、开发、推广先进的工艺、技术和设备，不断提高工程整体装备水平，加快科研成果转化应用。
（5）进一步探索企业作为投资和运营主体的推广机制
积极总结企业作为投资和运营主体的成功经验，形成具有我省特色的项目推广机制。进一步鼓励有实力、有积极性的企业作为工程投资和运营主体，用工业化的理念建设秸秆联户沼气工程。通过不断扩大供气户数，站内不断扩建新厌氧发酵装置，实现秸秆沼气站的一站多供、滚动发展，形成独立运营的燃气公司。