实现“碳中和”背景下农村沼气工程建设研究
“ ”实现 碳中和 背景下农村沼气工程建设研究
摘 要： 本文指出了大量温室气体排放给人类社会带来严重影响，阐述了沼气工程在实
“ ” “ ”现 碳中和 目标中的作用，分析了我国沼气工程发展状况及实现 碳中和 目标给农村沼气工程
发展带来的机遇，并提出了相应对策，以期为农村沼气工程的发展提供参考。
关键词 : 农村能源;沼气工程;“碳中和";现状;发展机遇;对策;
为应对全球气候变化，减缓地球变暖，实现世界绿色发展，中国宣布将提高国家自主贡献
力度，CO2 排放力争于 2030 “ ”年前实现 碳达峰 ，努力争取 2060 “ ”年前实现 碳中和 。到 2030
年，单位国内生产总值 CO2 排放将比 2005 年下降 65%以上，非化石能源占一次能源消费比重
将达到 25%左右[1]。到 2035 年，生态环境根本好转，广泛拥有绿色生产生活方式，碳排放达
峰后稳中有降。
“ ”碳中和 是指 CO2 或温室气体（除 CO2 外，还有 CH4、NOX、CF4、HFCs 等）的净零排
放，意味着人类社会活动引起的碳排放与通过植树造林等形式从空气中吸收的 CO2 的量相
“ ”等。实现 碳中和 目标需要中国社会、经济、能源、技术等各方面的巨大转变，极大减少化石
能源消费，提高可再生能源消费比重。目前，我国农村仍然大量使用煤、石油、液化天然气等
“ ”作为生产生活能源，产生大量温室气体。按照实现 碳中和 的要求，推动我国农村能源生产和
消费革命，促进社会经济发展向绿色低碳转型，既是我国可持续发展和应对全球气候变化的战
“ ”略选择，彰显中国负责任的大国担当，也为建设 美丽中国 和实现乡村振兴战略指明了方向。
沼气工程是指采用厌氧消化技术处理各类有机废弃物（水）并制取沼气的系统工程，是能
源化、减量化、无害化处理农村有机废弃物、生活垃圾、畜禽粪污的主要途径。沼气是一种优
质、廉价、卫生的气体燃料，是可再生的生物质能源。沼气的主要成分是 CH4（含量 40%～
70%）和 CO2（含量 15%～60%），沼气的高位热值一般为 22～25 MJ/m3。经提纯净化后可提
高CH4 的相对含量，热值可达 39.8 MJ/m3。由于沼气是处理各类有机废弃物的产物，使用
CH4 作为能源不会增加 CO2 “ ”排放。因此，在实现 碳中和 目标进程中，我国沼气能源将得到更
大关注，农村沼气工程发展将大有可为，迎来新的机遇和挑战。
1 、大量碳排放给人类社会带来严重影响
1.1 、 大量使用化石能源会导致温室效应产生
工业革命以来，世界各地开始大量使用煤、石油等化石燃料。这些经过几十亿年存于地下
的化石能源，在几百年中被集中快速利用，产生了大量的 CO2、CH4 等温室气体。温室气体在
大气中增多会使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散，最终导致地球表面变热，形成
温室效应。
1.2 、 温室效应会引发地球灾难增多
温室效应造成的后果：一是导致气候反常，海洋风暴增多、海平面上升、海水倒灌、灾害
频繁，严重威胁人类的生存与发展；二是引发地区性平均气温和降水的变化，导致土地干旱、
土壤恶化、病虫害增加、沙漠化面积增大，对农业、畜牧业生产不利；三是导致积雪融化速度
加快，加剧全球水资源供需紧张；四是各种传染病传染范围扩大、发病率提高，威胁到人类的
健康乃至生命安全等[2]。
1.3 、 气候变化对我国直接造成经济损失
气候变化对社会经济会造成极大影响。根据《第三次气候变化国家评估报告》，气候变化
已对我国粮食、水、生态环境、基础设施安全以及人民生命财产安全构成了较为严重的威胁。
2 “ ”、 农村沼气工程发展对实现 碳中和 目标的重要性
2.1 、 我国能源活动碳排放情况
目前，我国化石能源的消费比重占比超过80%，年 CO2 排放量约160 亿t，其中煤炭占主
导地位。《中华人民共和国气候变化第二次两年更新报告》显示，2014 年我国 CH4 排放量已
经高达 5 529 万t，其中能源活动排放占比 44.8%。目前，我国碳排放全球第一，已超过了世界
排放量的要求。
2.2 “ ”、我国农村可再生能源消费对 碳中和 目标的影响
农村能源生产与消费是我国能源战略的重要组成部分。农村可再生能源开发利用既关系到
“ ”能源革命和环境保护，也关系到 三农问题和乡村振兴战略的实施[3]。加快农村可再生能源体
系建设，特别是农村沼气工程建设，可有效保护森林资源，增加森林碳汇，降低农村温室气体
排放，减缓气候变化进程。
长期以来，农村大量使用煤、石油、液化天然气等取暖做饭，导致 CO2 大量排放。现在
我国农村已整体脱贫，但是城乡能源发展差距还很大，农村能源相对贫困现象尚未改变，特别
是农村清洁的可再生能源发展严重滞后。这些问题得不到解决，将会极大影响我国碳减排
“ ”和 碳中和 目标的实现。
2.3 、 农村沼气工程对减排温室气体的作用
近20 年来，随着农村社会经济结构调整，农村畜禽养殖已由家庭散养为主发展到规模
化、集约化养殖为主。规模化养殖会产生大量而集中的畜禽粪便和有机废水。这些废弃物用之
是宝，弃之是害。畜禽粪便处置不当不但会对农村环境造成严重污染，同时也是形成温室气体
CO2、CH4 主要排放源之一。CH4 是优质气体燃料，被回收后可以作为清洁能源利用[4]。CH4
作为能源替代化石能源使用不会增加碳排放，还可以增加农村清洁能源有效供给，让农民从沼
气工程开发中得到福利。因此，畜禽粪污沼气化处理和农村有机废水处理既可以生产优质清洁
能源、改善农村能源结构，也可以减少温室气体排放、改善养殖场及农村环境，综合效益明
显。
3 、 我国农村沼气工程发展现状
3.1 、 我国农村沼气工程功能的转变
我国沼气事业的发展源于 20 世纪60―70 年代，当时主要目的是解决我国农村地区因能源
短缺而导致的山林乱砍滥伐等问题。现在农村沼气已由过去只以养殖业的畜禽粪污为主要原料
延伸到农作物秸秆、工业有机废水废渣、城乡生活有机垃圾和污水的处理；已由过去集中供气
扩展到发电上网、生产生物天然气、车用燃气、工业用气等，同时可为下游种植业用户提供高
质量有机肥。这些功能的转变，为沼气行业提供了新的增长点[4]。
3.2 、我国近年来农村沼气工程建设情况
3.2.1 、 发展方向。
随着2015 年全国农村沼气转型升级试点项目的实施以及国家对清洁能源的需求日益增
加，各地沼气建设重点逐渐转移到大中型沼气工程建设上来。虽然沼气工程数量总体有所减
少，但是总池容和总产气量都有所增加，说明沼气工程逐渐向规模化、大型化方向发展。
3.2.2 、 发展规模。
据测算，我国生物燃气可利用资源为 1 500 亿m3/a，其中畜禽粪便750 亿m3/a、农产品加
工残余物60 亿m3/a、有机垃圾 90 亿m3/a、作物秸秆（按 1/3 计）600 亿m3/a。截至 2016 年，
我国各类沼气工程累计达11.34 万处，总池容 2 013.41 万m3，年产沼气量 27 亿m3[5]。由此可
见，我国农村沼气工程发展空间巨大，前景广阔。
3.3 、 沼气工程发展存在的问题
3.3.1 、 工艺技术滞后。
摘要：
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“”实现碳中和背景下农村沼气工程建设研究 摘 要： 本文指出了大量温室气体排放给人类社会带来严重影响，阐述了沼气工程在实“”“”现碳中和目标中的作用，分析了我国沼气工程发展状况及实现碳中和目标给农村沼气工程发展带来的机遇，并提出了相应对策，以期为农村沼气工程的发展提供参考。 关键词: 农村能源;沼气工程;“碳中和";现状;发展机遇;对策; 为应对全球气候变化，减缓地球变暖，实现世界绿色发展，中国宣布将提高国家自主贡献力度，CO2排放力争于2030“”年前实现碳达峰，努力争取2060“”年前实现碳中和。到2030年，单位国内生产总值CO2排放将比2005年下降65%以上，非...
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作者：闻远设计
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