近幾年，隨著農(nóng)村和農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整，畜牧養(yǎng)殖業(yè)逐漸由分散式養(yǎng)殖向規(guī)模化養(yǎng)殖轉(zhuǎn)型。生豬、蛋雞和奶牛的規(guī)模化養(yǎng)殖比例都不斷增加。以養(yǎng)豬場為例，通過以下兩幅圖（數(shù)據(jù)來源：中國畜牧業(yè)年鑒）可以看出，在過去幾年，中上規(guī)模、大規(guī)模、超大規(guī)模和集團(tuán)化養(yǎng)豬場的數(shù)量均不斷增加。國內(nèi)企業(yè)如溫氏集團(tuán)、牧原股份、新希望、正大及中糧肉食等超大型養(yǎng)殖集團(tuán)的飼養(yǎng)量也在不斷增長。

　　雖然分散式養(yǎng)殖向規(guī)模化養(yǎng)殖轉(zhuǎn)型，具有高產(chǎn)出、高效益等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也帶來了高能耗、高污染的問題。以養(yǎng)殖大棚為例，隔熱、通風(fēng)、換氣、采光、以及供熱、采暖、降溫等日常需求都會消耗大量的冷、熱、電等能量，這對養(yǎng)殖企業(yè)而言，是一筆較大的開銷。此外，集約化養(yǎng)殖會產(chǎn)生大量的畜禽糞便和沖洗水，如果處理不當(dāng)，將對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。

　　為了解決養(yǎng)殖業(yè)帶來的污染問題，我國一直在推廣規(guī)模化養(yǎng)殖場的沼氣工程建設(shè)，將畜禽糞污通過厭氧發(fā)酵技術(shù)轉(zhuǎn)化為沼氣。一方面可以作為燃?xì)猓硗庖环矫孢€可以通過沼氣發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)化為電力。這樣不僅解決了糞污污染而且將其轉(zhuǎn)化為清潔能源，可謂一舉兩得。

　　雖然目前我國畜牧養(yǎng)殖場的沼氣工程在不斷增多，但卻一直存在著一些問題。具體可表現(xiàn)為以下六點(diǎn)。

　　（1）發(fā)酵原料單一，沼氣產(chǎn)率低

　　（2）工程設(shè)備落后，產(chǎn)業(yè)水平低

　　（3）冬季溫度低，設(shè)備閑置率高

　　（4）夏季產(chǎn)氣多,不能充分利用

　　（5）沼氣多自產(chǎn)自消或集中供氣，利用價(jià)值低

　　（6）僅有3%沼氣工程進(jìn)行沼氣發(fā)電，且熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目少

　　這些問題，都導(dǎo)致養(yǎng)殖場的沼氣工程沒有體現(xiàn)出應(yīng)有價(jià)值。在該背景下，新奧智能能源公司提出綠色沼氣發(fā)電工程方案。

　　綠色沼氣發(fā)電工程主要包括五大方面，混合厭氧發(fā)酵、沼氣發(fā)電上網(wǎng)、余熱回收利用、沼液沼渣成肥和多種能源互補(bǔ)。混合厭氧發(fā)酵就是改變原來單一發(fā)酵原料，將畜禽糞污和農(nóng)林廢棄物如秸稈等混合起來作為發(fā)酵底物，不僅提升了沼氣產(chǎn)量，而且也解決了秸稈堆放的問題；沼氣發(fā)電上網(wǎng)就是改變沼氣只用于炊事和供熱的低值利用現(xiàn)狀，通過沼氣發(fā)電，不僅方便養(yǎng)殖場自己用電用熱，為養(yǎng)殖場提供電源和熱源，同時(shí)多余的電和熱還可以出售，為養(yǎng)殖場增加收入提供了新途徑。余熱回收利用，就是改變目前國內(nèi)已有的沼氣發(fā)電工程較少對發(fā)電余熱進(jìn)行充分利用的現(xiàn)狀，通過對煙氣和冷卻水中的余熱加以充分利用，提高沼氣能量的利用率。沼液沼渣成肥就是將沼氣生產(chǎn)的副產(chǎn)品通過適當(dāng)加工轉(zhuǎn)化為農(nóng)業(yè)有機(jī)肥，通過銷售，又為養(yǎng)殖場增加了部分收入；多種能源互補(bǔ)就是結(jié)合養(yǎng)殖場所在區(qū)域的能源資源條件，因地制宜的考慮地?zé)崂茫柲芾玫刃履茉醇夹g(shù)和沼氣發(fā)電工程形成互補(bǔ)。這就是綠色沼氣發(fā)電工程方案的整體思路。

　　方案的工藝流程圖如下。首先就是養(yǎng)殖場的糞污和農(nóng)林廢棄物通過混合調(diào)配后進(jìn)入?yún)捬醢l(fā)酵裝置，產(chǎn)生沼氣和沼液。沼氣經(jīng)過處理后進(jìn)入儲氣裝置，然后通過沼氣發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)化為電力，一部分可以供給養(yǎng)殖場自用，多余電力還可以上網(wǎng)，賣給供電公司。而發(fā)電過程中產(chǎn)生的余熱在冬季可以用于發(fā)酵裝置的保溫和養(yǎng)殖大棚的采暖；在夏季可以通過吸收式冷熱水機(jī)組為養(yǎng)殖大棚提供冷量。而沼液通過固液分離裝置后，一部分是液態(tài)有機(jī)肥，被附近的農(nóng)田或草場就近消納；另外一部分通過適當(dāng)加工后成為固態(tài)有機(jī)肥，賣給有機(jī)食品基地、農(nóng)業(yè)生態(tài)園等高附加值農(nóng)業(yè)生產(chǎn)單位。另外，可以因地制宜地在養(yǎng)殖場考慮使用地?zé)岷吞柲艿荣Y源。

　　經(jīng)過對政策、資源、技術(shù)和效益四方面進(jìn)行分析，可以明確該方案具有一定的可行性。

　　政策支持

　　《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020）》明確將沼氣等農(nóng)林生物質(zhì)綜合開發(fā)利用列入國家重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。到2020年，建成大型畜禽養(yǎng)殖場沼氣工程10,000座、工業(yè)有機(jī)廢水沼氣工程6,000座，年產(chǎn)沼氣約140億立方米，沼氣發(fā)電達(dá)到300萬千瓦；

　　《可再生能源發(fā)電價(jià)格和費(fèi)用分?jǐn)偣芾碓囆修k法》明確了可再生能源發(fā)電電價(jià)補(bǔ)貼政策，可再生能源發(fā)電電價(jià)在當(dāng)?shù)貥?biāo)桿電價(jià)的基礎(chǔ)上增加0.25元/度的補(bǔ)貼；

　　《可再生能源法》明確指出，“國家鼓勵和支持可再生能源并網(wǎng)發(fā)電”。

　　資源豐富

　　養(yǎng)殖場的生物質(zhì)資源豐富，有充足的糞污原料供應(yīng)（我國規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖每年產(chǎn)生糞便8億多噸），另外周邊也有大量的秸稈資源作為原料補(bǔ)充；

　　種植養(yǎng)殖優(yōu)勢互補(bǔ)，養(yǎng)殖場周邊的農(nóng)田土地可以很好的消納沼液沼渣，而種植業(yè)也可以為養(yǎng)殖業(yè)提供部分飼料；

　　土地資源有保障，養(yǎng)殖場多處于偏僻農(nóng)村，建設(shè)沼氣發(fā)電工程比城市地區(qū)更有優(yōu)勢。

　　技術(shù)保障

　　我國在沼氣工程方面的研究已經(jīng)有數(shù)十年的歷史，沼氣發(fā)電也有了三十多年的歷史，整體看來，技術(shù)上是成熟的；另外，國外一些發(fā)達(dá)國家（如德國、荷蘭、瑞典、美國等國）的先進(jìn)技術(shù)也可以為我們提供很好的工程借鑒；最后，國內(nèi)外分布式能源技術(shù)發(fā)展迅猛，尤其是我國當(dāng)前天然氣冷熱電三聯(lián)供技術(shù)可以為綠色沼氣發(fā)電工程提供很好的參考作用。就國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀來看，目前已有內(nèi)蒙蒙牛澳亞牧場沼氣發(fā)電工程的成功案例表明沼氣發(fā)電并網(wǎng)具有很好的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)保效益。該工程日處理10000頭存欄奶牛的鮮牛糞280t，牛尿54t和沖洗水360t，采用了熱電聯(lián)產(chǎn)方式，每天可產(chǎn)沼氣1萬立方，可發(fā)電20000kwh。另外每年還可以產(chǎn)生1.2萬噸有機(jī)肥和18萬噸液態(tài)肥。目前，這個工程已經(jīng)成功并網(wǎng)發(fā)電了，每年可產(chǎn)沼氣365萬方，發(fā)電621萬kwh，折合標(biāo)煤3650噸。環(huán)境效益明顯，減排效果顯著。營運(yùn)期內(nèi)年均收入達(dá)到1573萬元，稅后利潤達(dá)到333萬元，經(jīng)濟(jì)效益很好。

　　綜合效益

　　通過綠色沼氣發(fā)電工程可以很好地解決畜牧業(yè)排污對環(huán)境造成的污染，并變廢為寶。沼氣發(fā)電、供熱及副產(chǎn)品有機(jī)肥的銷售均可作為經(jīng)濟(jì)來源，從社會效益的角度來看，綠色沼氣發(fā)電工程不僅促進(jìn)節(jié)能減排、改善生活環(huán)境，而且對新農(nóng)村的建設(shè)也具有很大的推動作用。

　　黨中央、國務(wù)院始終高度重視發(fā)展農(nóng)村沼氣事業(yè)，《全國農(nóng)村沼氣發(fā)展“十三五”規(guī)劃》明確指出要大力發(fā)展農(nóng)村沼氣，實(shí)現(xiàn)畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈等農(nóng)業(yè)農(nóng)村廢棄物的資源化利用，開發(fā)農(nóng)村清潔可再生能源、防治農(nóng)業(yè)面源污染和大氣污染、促進(jìn)生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展、提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和品質(zhì)、增加農(nóng)民收入、改善農(nóng)村人居環(huán)境、鞏固生態(tài)環(huán)境建設(shè)成果。這為綠色沼氣發(fā)電工程的實(shí)施奠定了良好的政策基礎(chǔ)。村村互聯(lián)，集中收集畜牧農(nóng)林廢棄物，建設(shè)大型沼氣發(fā)電站，不失為未來發(fā)展的一個方向。