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摘要：本文在可持续发展视角下，对沼气产业的内涵、发展历程、运行机制和性质作用等进行了初步分析，将沼气产业界定为以动、植物体及其生产、加工过程的残余物为原料，通过生物发酵生产沼气和有机肥的生产活动及与之直接相关的服务活动，包括原料供应、研发、设计、生产、建设、运营、产品应用和售后服务等环节，是复合性的基础产业和循环农业产业体系的重要组成部分，具有政策依赖性和产业关联性强的特点，标准化批量生产和专业化经营是沼气产业发展的方向。
引言
工业发展消耗的主要是矿物和能源，农业发展消耗的主要是肥料和能源。为了保证生产所需生产资料的持续供应，并避免环境污染，发展生产可再生生产资料的基础产业是关键，尤其是新能源产业(包括光能、风能、生物质能、地热产业等)。传统产业的发展以消耗资源污染环境为代价，新能源产业的发展应以前车为鉴。沼气产业是近期发展较快的一种生物质能产业，消耗的原料主要是有机废弃物。生产过程利用微生物的分解作用，可不消耗化石能源，在避免环境污染的同时，提供了能源和有机肥，属于生态系统中的还原过程，是生产生物质能源的一种有效手段或途径，也是构建循环农业的重要切入点。故许多国家和国际组织将沼气工程作为重点扶持项目，个别国家和地区已上升到产业的高度进行统筹规划和重点扶持建设。如中国提出解决“三农”问题，大力发展沼气产业，并出台和实施一系列的扶持政策。但对沼气产业的理论研究重视不够，至今尚没见有沼气产业的详细论述。本文在可持续发展产业体系理论指导下，就沼气产业的内涵、发展历程、运行机制、性质和作用做初步探讨，并对其未来的发展方向进行初步展望。
1 沼气产业的内涵
沼气产业是以动、植物体及其生产、加工过程的残余物为原料，通过生物发酵生产沼气和有机肥的生产活动及与之直接相关的服务活动。
从原料方面看，沼气产业可分为植物类和动物类，如图1所示。其中，植物类指以植物体及其生产、加工过程的残余物为原料生产沼气和有机肥的产业，如秸秆沼气站、水葫芦沼气站、废果渣沼气站、酒糟沼气站、高浓度农产品加工废水沼气站等；动物类指以动物(包括人)体及其生产、加工过程的残余物生产沼气和有机肥的产业，如畜禽粪污沼气站、肉食加工废弃物沼气站等；另外，动植物原料也可以混合使用，如城市生活垃圾沼气站。
从产品用途方面看，沼气产业可分为沼气发电、民用沼气、车用沼气等类型，如图3所示。其中，沼气发电指生产沼气用于发电所需的各种设备和服务的产业，如研发和生产沼气发电并网设备和建设运营服务的企业；民用沼气指生产沼气供居民日常使用所需的各种设备和服务的产业，如为农村和城市居民提供集中供气设备和服务的企业；车用沼气指生产沼气为汽车提供燃料所需的各种设备和服务的产业，如为汽车提供燃气净化和加气设备与服务的企业。
据调查，一个发展周期的历时和发展方式不同国家也有别。在欧洲，沼气产业的起点高、发展速度快。用30～40年的时间完成了大型沼气工程从单一原料——混合原料——商品化——精密化的发展历程；在中国，沼气产业起步早，以户用小型沼气工程为主，自本世纪初开始大中型沼气工程的建设，工程数量多，但沼气总产量少，同样时间内完成了小型户用沼气工程从单户建池——批量建设——产业联合(如猪沼果)——规模化推广的发展历程。
究其原因，同各国的国情和环境保护与产业政策有关。在欧洲，城市化水平高，土地所有权集中，环保执法严，可再生能源政策法规出台的早，种植、养殖易规模化，原料易集中、沼肥易还田，沼气工程易实现规模化经营；在中国，城市化水平较低，土地所有权分散，养殖规模小，出现人畜同居现象，养殖业主同时是沼气产业主，但一般不是种植业主，沼气工程建设运营管理质量和效益无保障。
最近，世界金融危机的出现，又一次促进了沼气产业的发展。因沼气产业不仅是避免污染、提供能源和有机肥的产业，而且是将有机体和有机物回归自然的产业。随着原料从畜禽粪便、生活垃圾到所有生物有机质，包括作物秸秆、果实和生物体、生物粪便、生活垃圾和农产品加工剩余物等，产品用途从生活供气、发电、制肥到汽车燃料、制氢等，其内涵、外延和用途不断拓宽。沼气产业的发展必将伴随人类社会的发展，迎来一个又一个新的发展周期。
3 沼气产业的运行机制
沼气产业发展的原动力主要源于获取能源和保护环境，在不同发展阶段和不同国家略有区别，其运行机制也略有不同(见上图4)。在欧洲，如丹麦起源于能源危机，从建大型工业化沼气工程起步，目的是为了获得尽可能多的能源，工程规模以发电装机容量计，后期发展源于环境危机；在亚洲，如中国起源于生活方式的改善，从小型户用沼气工程起步，目的是方便做饭和照明，工程规模以池容立方计，后期发展源于环境、能源和金融危机。
源于保护环境的需要时，沼气产业的发展是被动的， 在环保政策指导和法规约束下，政府主导制定计划并强行推动，企业和市政负责建设与运行管理。比如，畜禽养殖厂按环保部门要求建环保型(将沼液处理成废水达标排放)沼气工程，政府组织环卫部门收集垃圾、建填埋场、回收利用填埋气(主要成分是沼气)。
源于获取能源的需要时，沼气产业的发展是主动的，在优惠政策引导和法规保障下，企业、政府、个体和有关组织以不同方式参与到沼气产业的建设与经营管理中。比如，畜禽养殖厂利用沼气工程建设和产品利用补贴政策建生态型(将沼渣沼液做成有机肥)沼气工程，政府鼓励市民将生活垃圾分类、企业投资建设运营用有机垃圾生产沼气和有机肥的工程。
就维持沼气产业建设运行的政策法规而言，初期主要表现为对沼气工程建设的支持和运行管理的规定，着眼点在生活垃圾与有关产业副产品(有机废弃物)的无害化处理和沼气产品的生产上，如建设资金补贴政策；后来逐步转向不同原料对应的产品价格和用途上，如产品价格补贴政策，用畜禽粪便、生活垃圾、生物体、农林产品加工废弃物等作原料产生的沼气分别对应不同的价格。
就沼气产业的投资和效益而言，从靠政府资助自主经营，到靠市场化投资运营，将逐步走向同其它产业一起在同一个市场平台上运行；从以环境和社会效益为主，到同时关注环境、社会和经济效益；从作为一种辅助工程和市政项目，到作为一种产业进行系统规划并重点培植发展。比如，中国对沼气产业的资助政策从户用到大中型沼气工程建设，现在开始做产业发展规划和投资运营政策。
沼气产业运行机制与其它产业有不同之处，靠政策法规启动，用优惠政策驱动，企业从被动到主动，逐步进入市场，待同其它产业融为一体协调发展时，沼气产业的运行管理才能完全市场化。
4 沼气产业的性质作用
随着对沼气工程性能认识的不断深入和规模的不断扩大，沼气的用途由户用扩展到发电并网、供气并网和汽车用气等，沼气工程的产品走向市场变成了商品，沼气工程的建设者、承包商、投资商等盈利性组织成立并不断壮大，沼气工程逐步具备了产业的特性(历史、层次、效益和关联性)，发展成为沼气产业。
沼气产业的原料主要是畜禽粪便、生产与生活中产生的有机废弃物，和部分秸秆、能源作物等，产品主要是沼气和沼渣沼液，前者为生活与生产提供用能，后者为农业提供用肥。废弃物的无害化是环境产业的范畴，沼气作为新能源和可再生能源属能源产业的产品，沼渣沼液是有机肥属肥料产业的产品。环境、能源和肥料业都是基础产业，故沼气产业应属复合性的基础产业。
沼气产业还表现为较强的政策依赖性和产业关联性，每次阶段性突破都是基于利好政策的出台和关联产业的协调发展。例如，德国2000年开始实施可再生能源法，之前工程数量之和为139座，至今在短短八年间陡增到3900座，且大都运行正常。同样，中国近几年也出台了一系列利好政策，工程数量快速增加，但多数运行不正常，原因就在于其关联产业多，所有权和隶属关系分散，种植同养殖产业的分离不利于沼液还田，沼气发电上网政策的落实还存在许多实际问题需要解决。
沼气产业是发展循环农业的基础产业，也是循环农业产业体系的重要组成部分，显然是在传统农业的基础上构建循环农业的切入点，如图5所示。沼气产业作为一个新兴产业。可避免环境污染，实现种植、养殖、加工和利用良性循环，为循环农业提供生产和环境的基础条件，应纳入可持续发展产业规划中，建立健全本身及其关联产业的协调发展机制，必将在循环农业产业体系建设中发挥重要作用。
5 沼气产业的未来展望
沼气工程从土池子到设备化、从传统户用“小型”到现代工业化“大型”、从自建自用到市场化投资运营，靠优惠政策驱动经历了近40年的发展历程，其标准化和商业化程度不断提高，但仍没有形成一个完全市场化的产业。要达到同其它产业在同一个市场平台上协调发展的程度，尚需做很多努力。
纵观各种产业的发展历程，充分市场化的突出表现是在增加产品数量、提高产品质量的同时，降低产品的价格(即物美价廉)。主要通过技术革新和标准化批量生产与专业化经营，实现提高质量降低成本(投资和运行费用)并增加产量和收益的目的，如手机和计算机均经历了从“大型”到“小型”再到“廉价”、电视机经历了从“小型”到“大型”再到“廉价”的发展过程。相比之下，以“小型”和“大型”为特征的沼气工程分别称之为第一和第二代的话，以“廉价”(指生产沼气和有机肥的成本低廉)为特征的沼气工程将是第三代，即亦是沼气产业的未来。
新能源产业的发展越来越受重视，尤其是分布式能源发展战略的提出，以标准化批量生产与专业化经营(“廉价”)为特征的第三代沼气工程技术的开发，和有关政策的制定，已成为摆在我们面前的一项重要任务。届时，沼气产业不仅是循环农业产业体系、也是生产、消费和还原生态经济体系的重要组成部分，在生物质能源和有机肥料产业中占有较大的比例，发挥将有机物回归自然促进人类社会持续发展的作用，伴随人类社会的发展而发展。建议重视沼气产业的理论研究，在产业建设和能源供应持续发展战略规划中，对沼气产业的建设与发展给予应有的重视和考虑。
引言
工业发展消耗的主要是矿物和能源，农业发展消耗的主要是肥料和能源。为了保证生产所需生产资料的持续供应，并避免环境污染，发展生产可再生生产资料的基础产业是关键，尤其是新能源产业(包括光能、风能、生物质能、地热产业等)。传统产业的发展以消耗资源污染环境为代价，新能源产业的发展应以前车为鉴。沼气产业是近期发展较快的一种生物质能产业，消耗的原料主要是有机废弃物。生产过程利用微生物的分解作用，可不消耗化石能源，在避免环境污染的同时，提供了能源和有机肥，属于生态系统中的还原过程，是生产生物质能源的一种有效手段或途径，也是构建循环农业的重要切入点。故许多国家和国际组织将沼气工程作为重点扶持项目，个别国家和地区已上升到产业的高度进行统筹规划和重点扶持建设。如中国提出解决“三农”问题，大力发展沼气产业，并出台和实施一系列的扶持政策。但对沼气产业的理论研究重视不够，至今尚没见有沼气产业的详细论述。本文在可持续发展产业体系理论指导下，就沼气产业的内涵、发展历程、运行机制、性质和作用做初步探讨，并对其未来的发展方向进行初步展望。
1 沼气产业的内涵
沼气产业是以动、植物体及其生产、加工过程的残余物为原料，通过生物发酵生产沼气和有机肥的生产活动及与之直接相关的服务活动。
从原料方面看，沼气产业可分为植物类和动物类，如图1所示。其中，植物类指以植物体及其生产、加工过程的残余物为原料生产沼气和有机肥的产业，如秸秆沼气站、水葫芦沼气站、废果渣沼气站、酒糟沼气站、高浓度农产品加工废水沼气站等；动物类指以动物(包括人)体及其生产、加工过程的残余物生产沼气和有机肥的产业，如畜禽粪污沼气站、肉食加工废弃物沼气站等；另外，动植物原料也可以混合使用，如城市生活垃圾沼气站。
从产品用途方面看，沼气产业可分为沼气发电、民用沼气、车用沼气等类型，如图3所示。其中，沼气发电指生产沼气用于发电所需的各种设备和服务的产业，如研发和生产沼气发电并网设备和建设运营服务的企业；民用沼气指生产沼气供居民日常使用所需的各种设备和服务的产业，如为农村和城市居民提供集中供气设备和服务的企业；车用沼气指生产沼气为汽车提供燃料所需的各种设备和服务的产业，如为汽车提供燃气净化和加气设备与服务的企业。
据调查，一个发展周期的历时和发展方式不同国家也有别。在欧洲，沼气产业的起点高、发展速度快。用30～40年的时间完成了大型沼气工程从单一原料——混合原料——商品化——精密化的发展历程；在中国，沼气产业起步早，以户用小型沼气工程为主，自本世纪初开始大中型沼气工程的建设，工程数量多，但沼气总产量少，同样时间内完成了小型户用沼气工程从单户建池——批量建设——产业联合(如猪沼果)——规模化推广的发展历程。
究其原因，同各国的国情和环境保护与产业政策有关。在欧洲，城市化水平高，土地所有权集中，环保执法严，可再生能源政策法规出台的早，种植、养殖易规模化，原料易集中、沼肥易还田，沼气工程易实现规模化经营；在中国，城市化水平较低，土地所有权分散，养殖规模小，出现人畜同居现象，养殖业主同时是沼气产业主，但一般不是种植业主，沼气工程建设运营管理质量和效益无保障。
最近，世界金融危机的出现，又一次促进了沼气产业的发展。因沼气产业不仅是避免污染、提供能源和有机肥的产业，而且是将有机体和有机物回归自然的产业。随着原料从畜禽粪便、生活垃圾到所有生物有机质，包括作物秸秆、果实和生物体、生物粪便、生活垃圾和农产品加工剩余物等，产品用途从生活供气、发电、制肥到汽车燃料、制氢等，其内涵、外延和用途不断拓宽。沼气产业的发展必将伴随人类社会的发展，迎来一个又一个新的发展周期。
3 沼气产业的运行机制
沼气产业发展的原动力主要源于获取能源和保护环境，在不同发展阶段和不同国家略有区别，其运行机制也略有不同(见上图4)。在欧洲，如丹麦起源于能源危机，从建大型工业化沼气工程起步，目的是为了获得尽可能多的能源，工程规模以发电装机容量计，后期发展源于环境危机；在亚洲，如中国起源于生活方式的改善，从小型户用沼气工程起步，目的是方便做饭和照明，工程规模以池容立方计，后期发展源于环境、能源和金融危机。
源于保护环境的需要时，沼气产业的发展是被动的， 在环保政策指导和法规约束下，政府主导制定计划并强行推动，企业和市政负责建设与运行管理。比如，畜禽养殖厂按环保部门要求建环保型(将沼液处理成废水达标排放)沼气工程，政府组织环卫部门收集垃圾、建填埋场、回收利用填埋气(主要成分是沼气)。
源于获取能源的需要时，沼气产业的发展是主动的，在优惠政策引导和法规保障下，企业、政府、个体和有关组织以不同方式参与到沼气产业的建设与经营管理中。比如，畜禽养殖厂利用沼气工程建设和产品利用补贴政策建生态型(将沼渣沼液做成有机肥)沼气工程，政府鼓励市民将生活垃圾分类、企业投资建设运营用有机垃圾生产沼气和有机肥的工程。
就维持沼气产业建设运行的政策法规而言，初期主要表现为对沼气工程建设的支持和运行管理的规定，着眼点在生活垃圾与有关产业副产品(有机废弃物)的无害化处理和沼气产品的生产上，如建设资金补贴政策；后来逐步转向不同原料对应的产品价格和用途上，如产品价格补贴政策，用畜禽粪便、生活垃圾、生物体、农林产品加工废弃物等作原料产生的沼气分别对应不同的价格。
就沼气产业的投资和效益而言，从靠政府资助自主经营，到靠市场化投资运营，将逐步走向同其它产业一起在同一个市场平台上运行；从以环境和社会效益为主，到同时关注环境、社会和经济效益；从作为一种辅助工程和市政项目，到作为一种产业进行系统规划并重点培植发展。比如，中国对沼气产业的资助政策从户用到大中型沼气工程建设，现在开始做产业发展规划和投资运营政策。
沼气产业运行机制与其它产业有不同之处，靠政策法规启动，用优惠政策驱动，企业从被动到主动，逐步进入市场，待同其它产业融为一体协调发展时，沼气产业的运行管理才能完全市场化。
4 沼气产业的性质作用
随着对沼气工程性能认识的不断深入和规模的不断扩大，沼气的用途由户用扩展到发电并网、供气并网和汽车用气等，沼气工程的产品走向市场变成了商品，沼气工程的建设者、承包商、投资商等盈利性组织成立并不断壮大，沼气工程逐步具备了产业的特性(历史、层次、效益和关联性)，发展成为沼气产业。
沼气产业的原料主要是畜禽粪便、生产与生活中产生的有机废弃物，和部分秸秆、能源作物等，产品主要是沼气和沼渣沼液，前者为生活与生产提供用能，后者为农业提供用肥。废弃物的无害化是环境产业的范畴，沼气作为新能源和可再生能源属能源产业的产品，沼渣沼液是有机肥属肥料产业的产品。环境、能源和肥料业都是基础产业，故沼气产业应属复合性的基础产业。
沼气产业还表现为较强的政策依赖性和产业关联性，每次阶段性突破都是基于利好政策的出台和关联产业的协调发展。例如，德国2000年开始实施可再生能源法，之前工程数量之和为139座，至今在短短八年间陡增到3900座，且大都运行正常。同样，中国近几年也出台了一系列利好政策，工程数量快速增加，但多数运行不正常，原因就在于其关联产业多，所有权和隶属关系分散，种植同养殖产业的分离不利于沼液还田，沼气发电上网政策的落实还存在许多实际问题需要解决。
沼气产业是发展循环农业的基础产业，也是循环农业产业体系的重要组成部分，显然是在传统农业的基础上构建循环农业的切入点，如图5所示。沼气产业作为一个新兴产业。可避免环境污染，实现种植、养殖、加工和利用良性循环，为循环农业提供生产和环境的基础条件，应纳入可持续发展产业规划中，建立健全本身及其关联产业的协调发展机制，必将在循环农业产业体系建设中发挥重要作用。
5 沼气产业的未来展望
沼气工程从土池子到设备化、从传统户用“小型”到现代工业化“大型”、从自建自用到市场化投资运营，靠优惠政策驱动经历了近40年的发展历程，其标准化和商业化程度不断提高，但仍没有形成一个完全市场化的产业。要达到同其它产业在同一个市场平台上协调发展的程度，尚需做很多努力。
纵观各种产业的发展历程，充分市场化的突出表现是在增加产品数量、提高产品质量的同时，降低产品的价格(即物美价廉)。主要通过技术革新和标准化批量生产与专业化经营，实现提高质量降低成本(投资和运行费用)并增加产量和收益的目的，如手机和计算机均经历了从“大型”到“小型”再到“廉价”、电视机经历了从“小型”到“大型”再到“廉价”的发展过程。相比之下，以“小型”和“大型”为特征的沼气工程分别称之为第一和第二代的话，以“廉价”(指生产沼气和有机肥的成本低廉)为特征的沼气工程将是第三代，即亦是沼气产业的未来。
新能源产业的发展越来越受重视，尤其是分布式能源发展战略的提出，以标准化批量生产与专业化经营(“廉价”)为特征的第三代沼气工程技术的开发，和有关政策的制定，已成为摆在我们面前的一项重要任务。届时，沼气产业不仅是循环农业产业体系、也是生产、消费和还原生态经济体系的重要组成部分，在生物质能源和有机肥料产业中占有较大的比例，发挥将有机物回归自然促进人类社会持续发展的作用，伴随人类社会的发展而发展。建议重视沼气产业的理论研究，在产业建设和能源供应持续发展战略规划中，对沼气产业的建设与发展给予应有的重视和考虑。