生物天燃?xì)猱a(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與商業(yè)模式創(chuàng)新探討

姜文騰

摘 要 生物天然氣產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，有助于推進(jìn)節(jié)能減排、維護(hù)生態(tài)平衡，同時(shí)還能促進(jìn)農(nóng)業(yè)生態(tài)文明建設(shè)，推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型與發(fā)展，但生物天然氣產(chǎn)業(yè)在發(fā)展過程中還存在諸多問題，需要加快創(chuàng)新和改革?；诖耍Y(jié)合生物天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和商業(yè)模式，探究生物天然氣產(chǎn)業(yè)商業(yè)模式創(chuàng)新發(fā)展方向，為生物天然氣產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步創(chuàng)新與健康發(fā)展提供借鑒。

關(guān)鍵詞 生物天然氣產(chǎn)業(yè);發(fā)展現(xiàn)狀;商業(yè)模式;創(chuàng)新

中圖分類號(hào)：F426.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.33.063

近年來，我國城鎮(zhèn)化和工業(yè)化發(fā)展速度不斷加快，環(huán)境污染日漸嚴(yán)重、化石能源短缺等問題都嚴(yán)重制約著我國國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展?；诖?，國家需要加大發(fā)展可再生清潔能源的力度。在新能源戰(zhàn)略發(fā)展領(lǐng)域中，生物天然氣產(chǎn)業(yè)屬于重要的新興產(chǎn)業(yè)拓展方向，不僅能夠有效解決能源短缺和生態(tài)惡化等問題，還有利于構(gòu)建經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)循環(huán)鏈。為了維護(hù)生態(tài)平衡，促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)的健康有序發(fā)展，有必要探究生物天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及商業(yè)模式創(chuàng)新。

1 生物天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

生物燃?xì)庖步姓託猓怯袡C(jī)廢棄物（如秸稈、糞污、餐廚垃圾、市政污泥、過期食品和工業(yè)有機(jī)廢棄物等）經(jīng)微生物厭氧消化而產(chǎn)生的可燃性氣體，把生物燃?xì)庵械碾s質(zhì)氣體及二氧化碳去除后得到的主要成分為甲烷的氣體叫生物天然氣。目前，我國生物天然氣產(chǎn)業(yè)應(yīng)用比較廣泛的沼氣提純技術(shù)比較多，包括膜法、胺洗法、PS法以及水洗法等。這些提純技術(shù)相對(duì)較為成熟，促使生物天然氣產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成自己的特色，推廣應(yīng)用規(guī)模也比較大，并在穩(wěn)步推進(jìn)研究大型和中型的生物天然氣工程工藝和關(guān)鍵的技術(shù)集成等，在此基礎(chǔ)上也已經(jīng)構(gòu)建了系統(tǒng)化新農(nóng)村集中戶用以及肥、氣、電、熱聯(lián)產(chǎn)等示范應(yīng)用工程。受到國家科技計(jì)劃的大力支持，我國生物天然氣工程的工藝流程、關(guān)鍵技術(shù)以及裝備集成等方面都已經(jīng)日漸完善，同時(shí)也涌現(xiàn)出更多現(xiàn)代化且運(yùn)營穩(wěn)定的典型工程，能夠在局部區(qū)域產(chǎn)生突出的示范作用[1]。同時(shí)，我國能源局也發(fā)布了很多利好政策，以促進(jìn)生物天然氣產(chǎn)業(yè)化和商品化發(fā)展，國家各級(jí)政府也積極針對(duì)生物天然氣產(chǎn)期，實(shí)施諸多補(bǔ)貼政策，對(duì)推動(dòng)生物天然氣工程建設(shè)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展意義重大。但是，目前針對(duì)沼肥利用、生物天然氣等終端產(chǎn)品方面，缺乏必要的鼓勵(lì)政策。我國生物質(zhì)資源非常豐富，居民生活、食品加工、現(xiàn)代養(yǎng)殖業(yè)以及農(nóng)產(chǎn)業(yè)加工等都會(huì)產(chǎn)生大量餐廚垃圾、農(nóng)林廢棄物、畜禽糞便、工業(yè)廢水以及城市污泥等有機(jī)廢棄物，促使生物天然氣在實(shí)現(xiàn)規(guī)?；l(fā)展過程中，具有來源豐富且數(shù)量巨大的原料基礎(chǔ)。然而很多生物天然氣工程實(shí)際生產(chǎn)成本相對(duì)較高，其銷售價(jià)格如果和常規(guī)天然氣保持一致，將降低生物天然氣工程的整體經(jīng)濟(jì)效益。因此，有必要結(jié)合生物天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，探究該產(chǎn)業(yè)的商業(yè)模式創(chuàng)新，以及產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展，以促進(jìn)生物天燃?xì)猱a(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。

2 生物天然氣產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新商業(yè)模式

基于我國的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，生物天然氣產(chǎn)業(yè)要實(shí)現(xiàn)商業(yè)模式創(chuàng)新，就要以科技創(chuàng)新為基礎(chǔ)，確定生物天然氣產(chǎn)業(yè)推廣發(fā)展的商業(yè)模式創(chuàng)新目標(biāo)，積極建設(shè)生物天燃?xì)猱a(chǎn)業(yè)科技基地和示范企業(yè)，培養(yǎng)更多的創(chuàng)新人才，以科技和人才的力量，協(xié)同創(chuàng)新產(chǎn)學(xué)研用，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈的社會(huì)化、規(guī)?；蜕虡I(yè)化運(yùn)營，在科技支撐下構(gòu)建環(huán)境友好型、資源節(jié)約型的循環(huán)經(jīng)濟(jì)形式[2]。基于生物天然氣工程產(chǎn)品的利用方式和工程所在地產(chǎn)品的利用優(yōu)勢，我國生物天然氣產(chǎn)業(yè)目前已經(jīng)形成幾種重要的商業(yè)模式，接下來將仔細(xì)分析這幾種創(chuàng)新商業(yè)模式。

2.1 肥、氣、電、熱聯(lián)產(chǎn)模式

肥、氣、電、熱聯(lián)產(chǎn)模式是在生物質(zhì)資源的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)能源化利用的重要模式之一。生物天然氣工程是規(guī)模化沼氣工程中把沼氣提純?yōu)樯锾烊粴獾墓こ?，工程生產(chǎn)生物天然氣量非常大，若當(dāng)?shù)赜休^好的生物質(zhì)能發(fā)電并網(wǎng)條件，且熱能資源欠缺，生物天然氣用于熱電聯(lián)產(chǎn)（CHP），產(chǎn)生的電能可向國家電網(wǎng)并入，獲取較好的經(jīng)濟(jì)效益?；厥瞻l(fā)電機(jī)及煙氣的余熱，能夠滿足前端厭氧發(fā)酵單元的物料增溫保溫需求，以及廠區(qū)的采暖和生活熱水用能需求，同時(shí)還可強(qiáng)化沼渣沼液利用單元中固體有機(jī)肥生產(chǎn)的烘干用能。多余的熱能還可輸送至周邊有熱能需求的企業(yè)或者部門，產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)效益。在該模式中，沼渣沼液分別生產(chǎn)為固體有機(jī)肥和液體有機(jī)肥，以促進(jìn)當(dāng)?shù)丶爸苓厖^(qū)域綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展。該模式能夠?qū)r(nóng)作物秸稈、有機(jī)垃圾以及人畜糞便等低值生物質(zhì)原料進(jìn)行充分利用，促進(jìn)生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展，兼具經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和環(huán)境效益。

2.2 新農(nóng)村集中獨(dú)立供氣模式

新農(nóng)村集中獨(dú)立供氣模式是生物天然氣工程作為分布式能源的最好體現(xiàn)，它不僅能夠充分利用生物天然氣，還能改善村鎮(zhèn)能源，屬于一種重要商業(yè)模式類型。項(xiàng)目根據(jù)實(shí)際情況建設(shè)一個(gè)區(qū)域化有機(jī)廢棄物處理中心，將經(jīng)濟(jì)半徑范圍內(nèi)的村鎮(zhèn)所產(chǎn)生的有機(jī)廢棄物原料全部收集起來，運(yùn)輸至該中心，經(jīng)過合理的預(yù)處理后，直接進(jìn)行混合厭氧發(fā)酵，并在凈化提純之后獲得生物天然氣，結(jié)合用戶規(guī)模、數(shù)量以及管線鋪設(shè)情況，直接利用村鎮(zhèn)級(jí)鋪設(shè)的燃?xì)夤芫€將生物天然氣輸送到農(nóng)戶家中。對(duì)于農(nóng)村新農(nóng)村小區(qū)，可建設(shè)分布式生物天然氣分配站，利用CNG槽車將生物天然氣運(yùn)輸至分配站，再經(jīng)過調(diào)壓調(diào)節(jié)等措施，對(duì)整個(gè)小區(qū)進(jìn)行集中供氣。此模式能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)?；挟a(chǎn)氣，覆蓋面非常廣，并且可以在保持原料來源穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，為用戶持續(xù)供氣，保證全年無間斷，為農(nóng)村用戶提供生活便利，同時(shí)可以減少秸稈燃燒、糞便堆積產(chǎn)生的環(huán)境問題。該模式由于是規(guī)?；a(chǎn)，能夠有效降低生產(chǎn)成本，還可有效優(yōu)化農(nóng)村利用能源的方式，對(duì)全面推進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展意義重大。

2.3 車用生物天然氣（CNG）模式

車用生物天然氣（CNG）模式是目前生物天然氣工程最主要的利用模式，主要是將甲烷含量較低（50%～60%）的粗生物燃?xì)饨?jīng)過凈化提純、壓縮等步驟，獲得純度較高且符合車用純度標(biāo)準(zhǔn)的壓縮天然氣。生產(chǎn)出的壓縮高純度天然氣能夠直接通過燃?xì)夤艿阑蛘吒邏翰圮囕斔偷杰囉眉託庹?，?dāng)作清潔能源供車輛使用。公交車、出租車等都可以通過該模式獲取清潔燃料，降低天然氣和燃油的消耗量，不僅能夠降低成本，還可以提升經(jīng)濟(jì)效益。車輛通過應(yīng)用壓縮高純度天然氣，能夠減少尾氣排放量，充分發(fā)揮生物天然氣的環(huán)境保護(hù)價(jià)值，提升環(huán)境效益。

2.4 生物天然氣入網(wǎng)模式

生物天然氣入網(wǎng)模式也是目前典型的商業(yè)模式之一，主要對(duì)城鎮(zhèn)附近工業(yè)有機(jī)肥料物進(jìn)行預(yù)處理與發(fā)酵處理獲得生物燃?xì)?，之后?jīng)過脫水、凈化以及提純等一系列流程后，向城鎮(zhèn)的天然氣管網(wǎng)中并入。此模式能夠補(bǔ)充管道燃?xì)?，同時(shí)向車用天然氣加氣站或者居民用戶當(dāng)中分銷，將低值生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成高值生物天然氣加以利用，提高經(jīng)濟(jì)效益。生物天然氣實(shí)現(xiàn)入網(wǎng)，能夠解決城鎮(zhèn)清潔能源在生產(chǎn)利用中遇到的相關(guān)問題，對(duì)當(dāng)?shù)氐挠媚芙Y(jié)構(gòu)進(jìn)行合理調(diào)整，促進(jìn)能源實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，提升城鎮(zhèn)降耗減排和能源節(jié)約成效。

2.5 生物天然氣裝備制造和專業(yè)服務(wù)聯(lián)合模式

在此模式中，規(guī)?；锾烊粴夤こ剃P(guān)鍵技術(shù)裝備供應(yīng)商與工程承包商為重要主體，在充分發(fā)揮各主體優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，促使生物天然氣工程能夠系統(tǒng)化、規(guī)?；貙?shí)現(xiàn)技術(shù)研發(fā)、工程設(shè)計(jì)、裝備生產(chǎn)、安裝建設(shè)和運(yùn)行調(diào)試等一系列環(huán)節(jié)，為差異化模式下的生物天然氣工程項(xiàng)目或者生產(chǎn)企業(yè)，提供個(gè)性化、完善化、系統(tǒng)化的服務(wù)，促使工程設(shè)計(jì)更加標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)研發(fā)更加自主、設(shè)備制造工廠化、安裝調(diào)試專業(yè)化、建設(shè)安裝模塊化等，充分提升生物天然氣商業(yè)產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益[3]。此模式作為生物天然氣產(chǎn)業(yè)鏈中的關(guān)鍵組成部分，有可能轉(zhuǎn)化成環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益突出且產(chǎn)值巨大的創(chuàng)新商業(yè)模式。

2.6 生物天然氣綜合利用模式

生物天然氣綜合利用模式主要是以上述幾種模式為基礎(chǔ)，對(duì)生物天然氣產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)多樣化充分利用的重要模式。有機(jī)廢水、畜禽糞便以及農(nóng)作物秸稈等作為原材料，利用厭氧發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)粗生物燃?xì)?，并通過上文所介紹的幾種模式，多樣化利用生物天然氣工程產(chǎn)品（沼渣、沼液和生物天然氣）。具體的綜合利用模式可以結(jié)合實(shí)際情況，按照因地制宜的原則適當(dāng)加以組合和選擇，以組合的形式在綜合利用生物天然氣產(chǎn)品[4]。在實(shí)際應(yīng)用的過程中，能夠結(jié)合不同地區(qū)差異化的需求，適當(dāng)調(diào)整生產(chǎn)線產(chǎn)能，以免出現(xiàn)某產(chǎn)品產(chǎn)能不足或者過剩的情況。該模式具有突出的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益，是生物天然氣產(chǎn)業(yè)化發(fā)展過程中重要的發(fā)展趨勢。

3 生物天然氣產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展趨勢

生物天然氣產(chǎn)業(yè)要實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展，首先要提高技術(shù)工藝的系統(tǒng)化和高效化水平，從粗放型技術(shù)管理轉(zhuǎn)變?yōu)榫_化技術(shù)控制，從單一工藝技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)槎喾N高效工藝集成系統(tǒng)，并從小型分散的工程模式轉(zhuǎn)化成大型集中工程和因地制宜工程。在技術(shù)創(chuàng)新基礎(chǔ)上，要加強(qiáng)工藝流程的優(yōu)化與創(chuàng)新，逐步提升裝備生產(chǎn)水平，降低生產(chǎn)成本。同時(shí)，生物天然氣產(chǎn)品生產(chǎn)要更加標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，配套運(yùn)營服務(wù)也要更加專業(yè)化，探索一體化的生物天然氣生產(chǎn)運(yùn)營模式。再者，產(chǎn)業(yè)在發(fā)展中要更加側(cè)重市場化和多元化，積極構(gòu)建生物天然氣綜合利用商業(yè)模式，因地制宜地組合商業(yè)模式，有效提升經(jīng)濟(jì)效益[5]。最后，要重視效益化和規(guī)?；l(fā)展，大力建設(shè)大規(guī)模生物天然氣工程，在降低生產(chǎn)成本的同時(shí)，還能拓展上下游產(chǎn)業(yè)鏈，構(gòu)建集群化生物天然氣產(chǎn)業(yè)。

4 結(jié)語

生物天然氣產(chǎn)業(yè)在我國具有突出的發(fā)展優(yōu)勢，不僅原料來源廣泛、數(shù)量充足，而且有國家科技發(fā)展技術(shù)的大力支持，目前已經(jīng)形成多種商業(yè)模式，未來發(fā)展前景非常廣闊。為了促進(jìn)生物天然氣產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，需要在現(xiàn)有商業(yè)模式下，積極創(chuàng)新多樣化的綜合商業(yè)模式，協(xié)同創(chuàng)新產(chǎn)學(xué)研用，并構(gòu)建地方政府與中央的聯(lián)動(dòng)協(xié)作機(jī)制，投入多元化機(jī)制，加強(qiáng)和國際上的交流與合作，規(guī)范產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，完善政策體系，為生物天然氣產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)保障。

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