近年來，德國沼氣工業(yè)發(fā)展迅猛。沼氣工程數量由1996年的350座，增加到2009年的4600多座，電力裝機容量增長了35倍。截至2010年，德國已建成6000多處沼氣工程，其所產沼氣98%用于發(fā)電，總裝機容量達2700兆瓦，其中裝機容量2兆瓦以上的沼氣廠有40家，沼氣發(fā)電每年達200億度以上，超過我國三峽工程的年發(fā)電量，占德國年平均用電量的4%。根據德國沼氣協會的發(fā)言人AndreaHorbelt介紹，到2020年將有20%的德國天然氣需求將有沼氣滿足。

98%的德國沼氣工程利用熱電聯產處理沼氣，利用率可達80%。(發(fā)電機組效率約為38%-41%，熱利用效率約為40%-45%)。一個優(yōu)秀的德國沼氣工程，每年運行時間可達8000小時以上。在糞便利用方面，我們注意到，每頭牛每年可產生15立方米的糞便，利用它們可發(fā)酵產生450立方米的沼氣，而這些沼氣可發(fā)電900度，并且能夠將糞便中的化學好氧量降低70%。由此不難看出，農村廢棄物的發(fā)展?jié)摿κ志薮螅聡谶@一領域具有較好的技術優(yōu)勢和經濟優(yōu)勢。

技術優(yōu)勢之一，是能夠為客戶提供運營所需的實用技術和解決方案，這當中包括錯誤報告系統(tǒng)和完全自動控制系統(tǒng)。優(yōu)勢之二，可以解決產氣不穩(wěn)定的問題。德農協擁有長達12年的實踐經驗，300個電站可提供運營技術支持、在線技術監(jiān)測支持和原料的定期分析測試服務。優(yōu)勢之三，可在冬季實現穩(wěn)定運行。發(fā)酵罐體內部增溫的系統(tǒng)可根據氣候因素啟動發(fā)酵罐體的隔熱層。優(yōu)勢之四，能夠高效率地取出硫化氫。優(yōu)勢之五，操作成本和維護成本非常低，經濟實用。優(yōu)勢之六，靈活自由的潛水攪拌器，可應用于干物質濃度為5%至30%的原料發(fā)酵。

經濟優(yōu)勢方面，一是自動化運行系統(tǒng)，能夠保證系統(tǒng)自身能源消耗是世界最低水平的2.5%。以500kw的發(fā)電機組為例，假定電價為0.35元/度，和其他系統(tǒng)+6,5%的自身消耗相比，我們可以每年為用戶節(jié)省至少10萬元的費用。二是運行時間長，由于需要較少維護，我們可以保證建造的沼氣發(fā)電站年平均運行時間可以達到95%。三是氣體損失少。由于我們的系統(tǒng)可以始終處于最佳的生物環(huán)境，通過長時間的監(jiān)測，即使在冬天也可以把原料中的可發(fā)酵部分100%地轉化為沼氣。其他系統(tǒng)由于泄露或者不完全發(fā)酵等原因至少會造成15%的損失。以500kw發(fā)電機組為例，假定電價為0.35元/度+0.25元/度補助，我們每年可以為用戶至少多增加利潤40萬元。

中國沼氣應用始于上個世紀20年代，在近百年的發(fā)展歷程中，大致劃分為以下四個大的發(fā)展階段。

(一)初始發(fā)展階段

從20世紀20年代末至80年代初為沼氣建設初始而曲折的發(fā)展階段。但是由于當時技術不成熟、管理不到位、建設成本較高和服務跟不上等原因，沼氣發(fā)展的勢頭沒有保持住，曾經出現了兩次較大的回落，導致不少戶用沼氣池和沼氣工程在短期內報廢，每年的報廢量遠大于新建量。這種“兩起兩落”的發(fā)展經歷，嚴重挫傷了農民建池以及各級政府投入的積極性。

(二)技術成熟階段

20世紀80年代到2000年為沼氣技術成熟階段。其間，在各級政府的大力支持和科研人員的共同努力下，沼氣工藝不斷完善，綜合效益開始顯現，影響逐步擴大。這一階段，我國沼氣技術獲得重大突破，研究推廣了多種池型，開發(fā)出安全、方便、實用的進出料裝置，采用了混凝土澆筑施工工藝，制定了一系列沼氣池建設國家標準。同時，將沼氣技術與農業(yè)生產技術結合起來，形成了以南方“豬—沼—果”和北方“四位一體”為代表的農村戶用沼氣發(fā)展模式。

(三)快速發(fā)展階段

2001年到2006年為沼氣快速發(fā)展階段。國家對沼氣建設的投資力度逐步加大，僅中央便投資61.2億元專項用于沼氣建設與發(fā)展，支持戶用沼氣池建設1327萬戶，各類沼氣工程建設4258處。到2006年底，全國戶用沼氣累計達到2200萬戶，建成養(yǎng)殖場大中型沼氣工程5278處和生活污水凈化沼氣池13萬多處，年產沼氣近90億立方米。

(四)建管并重階段

2007年以來，農村沼氣建設進入建管并重的健康發(fā)展階段。為了加強沼氣建設規(guī)范管理，農業(yè)部和國家發(fā)展改革委先后共同印發(fā)了《全國農村沼氣服務體系建設方案》和《關于進一步加強農村沼氣建設管理的意見》，提出了“強化前期工作、明確管理責任、加快建設進度、嚴格資金管理、加強質量監(jiān)管”等具體要求。各地在項目實施過程中，堅持項目行政領導責任制和法人責任制;堅持就業(yè)準入制度，實行持證上崗，積極開展沼氣生產工職業(yè)技能培訓和鑒定工作;堅持建設標準和技術標準，規(guī)范建設;堅持招投標制度，對主要建筑材料和關鍵設備實行公開招標、集中采購;堅持項目公開公示制度等。這些舉措極大地促進了農村沼氣的健康快速發(fā)展。[page]

對推進我國沼氣產業(yè)發(fā)展的啟示

張莉敏(農業(yè)部工程建設服務中心)在有關德國沼氣產業(yè)發(fā)展現狀及對我國的啟示一文中提到，按照建設節(jié)約型社會、發(fā)展循環(huán)經濟和建設現代生態(tài)安全農業(yè)的要求，以可再生能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源，以生物有機肥代替化學肥料是今后我國現代化建設的必然趨勢。有必要借鑒德國通過市場機制，利用政策激勵、引導和支持社會各界發(fā)展沼氣工程的經驗，進一步調整完善我國沼氣產業(yè)發(fā)展政策，促進我國沼氣產業(yè)健康快速發(fā)展。

(一)切實提升農村沼氣產業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略地位

我國《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》提出，到2020年非化石能源消費將占我國能源消費總量的15%左右。我國農村地區(qū)沼氣資源十分豐富，畜禽糞便和秸稈年產量約39億噸，沼氣發(fā)展?jié)摿薮螅羧考右岳茫磕昕僧a沼氣3000億立方米，可替代標煤3.36億噸，既可以解決廣大農村使用清潔能源問題，又可解決農業(yè)面源污染問題，也可有力促進生態(tài)循環(huán)農業(yè)發(fā)展。

因此，應提升沼氣在可再生能源產業(yè)發(fā)展中的戰(zhàn)略地位，將其作為能源發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，在中長期發(fā)展規(guī)劃中予以足夠重視，特別是制定明確的扶持政策及相關配套保障措施，鼓勵大力發(fā)展大中型沼氣工程，推進構建安全、穩(wěn)定、經濟、清潔的現代能源產業(yè)體系。

(二)加快推進沼氣工程終端產品的市場化

著力改變我國沼氣工程終端產品沼氣及沼電非商品化運用的現狀，積極推進沼氣產業(yè)市場化，引導社會資本投資建設沼氣工程，加快我國大中型沼氣發(fā)展步伐。修訂《可再生能源發(fā)電價格和費用分攤管理試行辦法》，明確要求電網公司按照規(guī)定價格全額收購大中型沼氣工程所產沼電，并適當提高沼電收購價格，降低發(fā)電上網裝置建設費用。完善補貼政策，對集中供氣的沼氣生產企業(yè)給予補貼，鼓勵沼氣企業(yè)向農村及城郊農戶集中居住區(qū)供氣，研究制定沼氣提純生產天然氣(CNG)用于民用、車用燃氣的具體補貼辦法。完善細化各項激勵政策，對達到國家政策要求的沼氣發(fā)電工程實行電網連接準入制度、貸款貼息政策、財政直接補助政策，并建立產品(沼氣及其電力、熱能、沼渣、沼液)市場流通機制，使得沼氣及相關產品能夠進入市場流通環(huán)節(jié)，最終實現規(guī)模經濟效益。此外，要在戶用沼氣建設中推廣CDM機制的做法，通過實施CDM機制對沼氣工程予以補貼，為中國沼氣工程建設爭取更多的優(yōu)惠和經濟效益，建立中國沼氣工程建設和運行的長效發(fā)展機制。

(三)著力加強關鍵設備技術研發(fā)和發(fā)展模式創(chuàng)新

改變我國重視厭氧消化工藝本身的研究和技術引進，而對沼氣工程關鍵設備研發(fā)不夠的現狀，加強沼氣生物凈化技術、發(fā)電余熱利用的高效轉化設備、遠程監(jiān)測與自動調控技術等方面的技術攻關和創(chuàng)新。密切跟蹤國內外沼氣技術最新進展，及時引進、消化、吸收國外先進的沼氣工程技術、建設、運營及管理經驗。逐步淘汰常溫發(fā)酵工藝，積極推廣德國“沼氣發(fā)電、余熱升溫、中溫發(fā)酵、免儲氣柜，自動控制、加氧脫硫、沼液施肥”的發(fā)展模式;改變我國沼氣工程規(guī)模小、成本高、產出低的狀況，提高沼氣發(fā)電工程的熱能轉換效率和運行效益。加強科技研發(fā)，逐步實行工程裝備與設備的專業(yè)化、規(guī)模化生產。促進沼氣工程設計單位同軟件公司合作，研制與沼氣工程相匹配的計算機控制系統(tǒng)，著力提高沼氣工程運行的可靠性、準確性及方便性，大力提升沼氣工程自動化控制水平。

(四)充分發(fā)揮資源優(yōu)勢，積極推進秸稈沼氣工程發(fā)展

德國沼氣工程發(fā)酵原料以能源作物(玉米、小麥青貯)為主，而我國不允許在可耕地上大面積種植能源作物作為沼氣發(fā)酵原料，但卻有極其豐富的農作物秸稈資源。近年來，隨著農村生活能源結構的變化與大量農村勞動力向城市轉移，秸稈逐步從傳統(tǒng)農業(yè)原料演變?yōu)檗r業(yè)生產廢棄物，被排除于農業(yè)生產內部循環(huán)之外，甚至大部分成為種植戶田間地頭焚燒物，成為環(huán)境污染源。秸稈木質化纖維多，難于被微生物降解，因而秸稈沼氣發(fā)酵過程緩慢、產氣量較低，秸稈生物發(fā)酵生產沼氣技術在我國尚處于研究和試點示范階段。今后應進一步加強秸稈發(fā)酵研發(fā)力度，著力解決秸稈預處理技術和高效秸稈厭氧發(fā)酵技術，大力發(fā)展大中型秸稈沼氣工程，解決廣大農區(qū)尤其是糧食主產區(qū)剩余秸稈問題，為秸稈綜合利用和禁止焚燒開辟新途徑。

(五)加快推廣沼渣沼液利用，發(fā)展綠色生態(tài)農業(yè)

實踐表明，沼液沼渣是優(yōu)質的有機肥和生物農藥，使用沼液沼渣肥料，能夠大幅減少田間投入，有效提升土壤有機質含量、農產品產量和品質，對發(fā)展生態(tài)安全農業(yè)，生產無公害、綠色、有機農產品具有重要價值。但目前沼液沼渣在農業(yè)生產中的作用機理不清，沼肥制作工藝不成熟、標準不統(tǒng)一，沼肥商品化市場還未形成。因此，我國在推進沼氣工程產業(yè)發(fā)展的同時，還應加強相關研究與宣傳推廣，推進沼液沼渣等沼氣生產副產品的高效利用。在發(fā)展初期，政府應為市場培育提供支持，如給予使用沼渣沼液發(fā)展無公害農產品經營者以適當補貼，待市場成熟后再逐步撤銷補貼，以促進其穩(wěn)步發(fā)展。