德國沼氣產業(yè)發(fā)展給我國帶來的啟示

金蘇寧 徐璟瑋

內容摘要：德國作為歐盟沼氣產量最大的國家，其沼氣產業(yè)已經非常成熟。從德國政府1991年頒布《電力入網法》算起，沼氣作為新能源產業(yè)歷經了將近30年的發(fā)展歷史。本文將通過回顧德國沼氣產業(yè)的創(chuàng)新系統(tǒng)功能在產業(yè)發(fā)展的演變，了解政府如何在這一過程中積極引導且有效地介入，尤其是《可再生能源法》和《生物質條例》等制定情況，分析出對我國沼氣產業(yè)及新能源產業(yè)結構調整及發(fā)展帶來的啟示。

關鍵詞：德國沼氣產業(yè) 政府職能 新能源 產業(yè)結構

一.引言

2018年1月2日，中共中央、國務院發(fā)布了《關于實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的意見》關于“推進鄉(xiāng)村綠色發(fā)展，打造人與自然和諧共生發(fā)展新格局”一節(jié)中提出“加強農村突出環(huán)境問題綜合治理。加強農業(yè)面源污染防治，開展農業(yè)綠色發(fā)展行動，實現投入品減量化、生產清潔化、廢棄物資源化、產業(yè)模式生態(tài)化。”

在德國，沼氣作為新能源產業(yè)歷經了將近30年的發(fā)展歷史。德國的沼氣工程主要通過熱電聯(lián)產（CHP）用于當地的熱電聯(lián)供。從發(fā)電量作為產出來看，2016年德國沼氣發(fā)電量為323.532億千瓦時，占新能源總發(fā)電量（1883億千瓦時）的17.18%；而新能源發(fā)電量同年高達德國總發(fā)電量的29.0%。無疑，沼氣在德國的能源結構中已經占有相當重要的位置。在德國政府出臺的各項政策法規(guī)的推動下，它歷經了90年代初期的起飛期到2009-2012年的快速發(fā)展時期，之后在《可再生能源法》2014修訂案的影響下降低了成本，逐漸進入市場化時期，可以說已經形成了相對成熟的產業(yè)體系。

二.德國沼氣產業(yè)發(fā)展的歷史背景

20世紀90年代初，環(huán)境保護的話題成為了德國民眾熱議的重要內容，尤其是兩德統(tǒng)一后各地區(qū)間的經濟發(fā)展差異、第一產業(yè)的不同現狀，促使國家層面開始考慮可持續(xù)發(fā)展問題，這為促進新能源電力的發(fā)展提供了社會基礎。德國沼氣的技術創(chuàng)新體系開始逐漸成形的標志性事件是1991年《電力入網法》的頒布。這項法規(guī)第一次規(guī)定電網運營者必須接入新能源電力。更為重要的是，這項法規(guī)規(guī)定新能源發(fā)電廠將會得到比常規(guī)發(fā)電廠更高的額外補償，即客戶支付電價的75%（約14歐分/千瓦時）。這就給了工程師和創(chuàng)業(yè)者一個良好的預期，認為沼氣發(fā)電可以成為有發(fā)展前景的領域，因為解決了上網銷售的問題可再生能源發(fā)電就可以與傳統(tǒng)能源電廠抗衡了。盡管如此，農民們對這個趨勢是持謹慎態(tài)度，因為在他們過去的嘗試中由于安裝建設設備的高昂費用，沼氣發(fā)電并沒有帶來盈利。

直到1994年出臺的《電力入網法》提高了上網價格（大約15歐分/千瓦時）才使得沼氣設備的數量有了規(guī)?；脑鲩L。與此同時，關于用于生產沼氣的底物相關知識開始傳播：對于有機垃圾的混合發(fā)酵，比如說加入蔬菜原材料，與半液體的糞便的單一發(fā)酵相比，可以使得產氣量成倍增長。這一進步既是在科研，也是在實際應用中得出的。比如說，巴伐利亞州的特里斯多夫農業(yè)局成功地進行了以青草和青貯作為反應底物的發(fā)酵試驗；此外，威斯特法倫應用技術大學的工作人員和北德的沼氣生產的農場主也熱衷這項工作，他們成功地使用了有機剩余物和垃圾一起進行混合發(fā)酵。這些進步向應用混合發(fā)酵的沼氣設備運營主展現了良好的盈利前景，因為除了入網后的電價外，他們還可以通過接收和處理有機剩余物獲取盈利，比如說從食品生產商那里。在這股“沼氣潮流”趨勢的影響下，德國沼氣協(xié)會于1992年成立，主要作為中小型農場主和沼氣技術公司以及工程建造商之間交易的平臺。沼氣生產領域的活躍群體通過年度會議被聚集到了一起：它在專業(yè)人士之間的形成了有效聯(lián)絡，也使得實踐者和專家能夠相互交流信息。

由于這些示范性項目，混合發(fā)酵的優(yōu)勢很快在設備運營主之間廣為流傳。然而，由于商業(yè)有機廢棄物處理工程相互間的競爭，對于處理有機廢棄物的需求降低了。90年代末，有機廢棄物成了一種稀缺的資源，這意味著那些利用農業(yè)有機廢棄物作為混合發(fā)酵的工程的經濟效益大幅下降了。這就使得如何利用能源作物作為發(fā)酵物變得十分迫切，雖然那時補償體系里還沒有認可這一點。與此同時，由于1998年至1999年電力市場的自由化的結果，普通電價的顯著下降（大約降低了1歐分/千瓦時）使得沼氣發(fā)電的競爭力下降了。于是，沼氣工程的盈利性使得倡導聯(lián)盟慢慢在農民中成型了。同時，一些新的商業(yè)機會在這個領域里出現了，促進了農民和專業(yè)工程類公司之間的信息交流。由于這些國家資助的示范性項目，關于混合發(fā)酵的知識不斷地發(fā)展和傳播。這一階段，沼氣領域的循環(huán)體系開始出現了。在這個階段末期，由于市場的不斷擴大，有機垃圾的供應稀缺性成為了問題。與此同時，電力市場的自由化使得可再生能源電力處于不利的位置。

從20世紀90年代中期開始，那些在技術方面擁有良好教育背景和有務農經驗的創(chuàng)業(yè)人也開始關注沼氣技術。他們往往在他們父母的農田上建造設備來進行最早期的沼氣生產的實驗。在積累了一定的經驗后，這些創(chuàng)業(yè)者逐漸在當地社會網絡中得到認可，并且他們能夠取得農民們的信任，并給對這方面有興趣的農場主提供一些易操作的設備。雖然當時熱電聯(lián)產的制造商和相關農業(yè)技術還沒有在這領域站穩(wěn)腳跟，但“他們能夠根據運營者的要求來改善部件”。在這一階段，沼氣工程的規(guī)模是以農場的大小作為基礎，農場主通過利用農場自己的禽畜糞便來進行沼氣生產和發(fā)電。截止1999年年底，德國只有850處工程，總裝機容量不到49MW，平均發(fā)電裝機容量約為50-60kW。直到德國聯(lián)邦研究部資助了一些示范性項目（1991-1998），沼氣工程才取得了更大的裝機容量。這些大型的沼氣工程能達到300-500kW發(fā)電裝機容量，旨在探索更為環(huán)保地處理殘渣和廢棄物。當時最大的一個私營工程使用半液體的糞便和食品行業(yè)的廢棄物作為發(fā)酵底物，項目也是受到國家資助的。這些項目展示了大規(guī)模生產沼氣的可能性和使用有機垃圾和其他固體物質進行混合發(fā)酵能提升盈利的前景。

三.德國沼氣產業(yè)的政府職能和采取的措施

德國沼氣產業(yè)的市場需求可以說是德國政府通過《發(fā)電入網法》和《可再生能源法》人為創(chuàng)造出來的?！犊稍偕茉捶ā肥峭苿拥聡託猱a業(yè)快速發(fā)展的最重要的法案，因為此法案的出臺確保了沼氣生產在20年內都是收益穩(wěn)定的，激發(fā)了業(yè)主主動投資修建沼氣發(fā)電站的意愿。在隨后10余年內，德國政府針對市場、經濟和技術等因素做了數次的修訂，而每次修訂都通過法律條文保障了沼氣業(yè)主的利益，最終明顯地促使了沼氣工程“爆發(fā)式”增長；此外，不斷鼓勵技術創(chuàng)新，從而把“沼氣工程的發(fā)展推向一個新的高度”。此外，政府政策的出臺也充分考慮到了民眾對沼氣發(fā)電的態(tài)度，在修訂法案中不斷規(guī)范產業(yè)的健康發(fā)展—因為沼氣發(fā)電產業(yè)的迅速繁榮也離不開德國民眾的理解和支持。為了支付可再生能源附加費，德國消費者承擔了節(jié)節(jié)上升的電費；而在這一階段，政府通過相繼于1991年和1994年出臺《電力入網法》來指導搜尋。由于此法提供的經濟刺激，相關群體開始躍躍欲試。由于此法的頒布，專業(yè)知識也在科研工作和實際應用中得以發(fā)展；與此同時，沼氣協(xié)會的成立進一步促進了相關知識在實踐人員中的傳播，另一方面也為未來的沼氣生產的合法化和倡導聯(lián)盟打下了基礎。在這一階段，不同系統(tǒng)功能的互動已經相當活躍。當更為多樣化的群體開始進入這個領域，沼氣時代開始了。農民們也加入了，因為他們意識到能源生產可以給他們帶來巨大的經濟利益，這一趨勢可以被描述成“從糧食農民到能源農民”。

政府意識到能源市場自由化使得可再生能源的后續(xù)發(fā)展困難重重，因為他們的造價高昂。于是，德國政府在2000年出臺了第一部為可再生能源制定的專門法律——《可再生能源法》（《Erneuerbare Energien Gesetz，EEG》，給予了其一系列特權。根據這項法規(guī)電網必須優(yōu)先購買可再生能源生產的電力，可再生能源電力運營商可按照當時的固定補貼電價（差額由可再生能源附加費“FIT”彌補，這部分附加費來自電費）連續(xù)20年向電網供電。之后，德國政府分別于2004年與2009年對《可再生能源法》由作出了修訂，以符合當時的實際能源發(fā)展需要。在基礎補貼之上增加了額外的補貼，其中包括能源作物原料，技術和熱點聯(lián)產等分類的補貼。新的額外補貼使得沼氣行業(yè)一下子變得利潤豐厚，因為運營主可以獲得相當于過去兩倍之多的補償。這就導致了德國沼氣行業(yè)雨后春筍般的繁榮景象。2006年，沼氣發(fā)電總裝機容量達到了2004年的3倍①。從04年開始運營主的性質開始有了本質變化，因為大多數的沼氣運營商是合作社和私有公司，而農場主作為單獨的運營商是極少數。②

除了EEG以外，2001年德國聯(lián)邦環(huán)境部出臺的《生物質條例》（Biomass Ordinance）也為沼氣發(fā)電的快速發(fā)展和良好的社會形象做出了貢獻。這項條例定義了生物質的范圍，哪些生物質可以算作生物質發(fā)電以及生物質來發(fā)電的技術范圍和生物質發(fā)電需要達到的環(huán)保標準③，促進了生物質知識在實踐者當中的傳播。通過出臺關于如何環(huán)保地使用生物質發(fā)電的法規(guī)，此條例也側面確保了EEG的意圖和目標，促進了沼氣產業(yè)在公眾領域的合法性。

四.對我國農村產業(yè)結構調整的啟示

我國是一個農業(yè)大國，同時又是一個能源消耗大國。傳統(tǒng)的燃煤、石油等能源消耗給國家?guī)砹撕艽蟮呢摀步o環(huán)境造成了很大污染。而農村產業(yè)結構的調整也一直關系我國民生的重要內容。合理開發(fā)，因地制宜，利用農村本身的產業(yè)內控部分，加大新能源的使用很有必要。我國對沼氣的使用起步較晚，但是發(fā)展還是比較迅速的。行業(yè)內的專家學者也對此非常關注。《2018-2022年中國沼氣產業(yè)投資分析及前景預測報告》中，也對加快農村沼氣發(fā)展的可行性進行了分析，認為沼氣的發(fā)展可以緩解國家的能源壓力，促進生態(tài)環(huán)境保護，促進農民增產增收，推動農業(yè)循環(huán)經濟發(fā)展。根據德國的經驗，政府層面可以在三個方面加大力度。④

第一，政府應該更為有效地扮演了沼氣技術創(chuàng)新系統(tǒng)的建造者的角色，從政府導向推動產業(yè)聯(lián)盟的發(fā)展，激活了市場經濟和資源調動這兩項重要內循環(huán)功能。相應的，民間的相關利益群體，比如說創(chuàng)業(yè)者、農民、工程師承擔了其他互補的系統(tǒng)功能，比如說知識開發(fā)和傳播，發(fā)展了總承包技術，建造沼氣工程和形成聯(lián)盟來為產業(yè)的持續(xù)發(fā)展爭取更好的資源和經濟條件，從而有效地向政府執(zhí)政者傳遞了有關市場發(fā)展的信息。這樣，政策法規(guī)就能相應地緊隨市場變化作出調整，快速適應產業(yè)發(fā)展的需求從而促進這項技術的可持續(xù)發(fā)展。

第二，政府通過有限出資方式，帶動沼氣行業(yè)的大量資本投入。雖然德國政府承擔了推動沼氣發(fā)電產業(yè)發(fā)展的主要責任，但是它發(fā)揮的最終要的功能始終是通過不斷適時地出臺法規(guī)來引導不同的群體（系統(tǒng)功能）參與并進行有效的互動，最終使得系統(tǒng)功能之間形成了良性循環(huán)，成功地推動了德國沼氣這一“技術創(chuàng)新系統(tǒng)”的成型。我國的政府管理也可以參照此模式進行，采用拋磚引玉的做法，提高資金運轉流通速度，提高整體產業(yè)的規(guī)模效應。

第三，進一步完善針對沼氣產業(yè)的政策規(guī)范，在制度上為產業(yè)發(fā)展保駕護航。對于可持續(xù)發(fā)展的產業(yè)在政策制定上要給與支撐，除了在基本法中關于新能源產業(yè)保護方面提及，也要制定符合沼氣產業(yè)發(fā)展遠景的條例。同時還要注意產業(yè)在交叉融合適用的各類規(guī)則，盡量規(guī)避和減少交叉規(guī)則引起的負面效應，提高產業(yè)協(xié)同的溢出效應。

參考文獻

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[2]張偉等.我國秸稈沼氣工程發(fā)展現狀與趨勢.農業(yè)與技術，2016年第4期：第157頁.

[3]曾國揆.云南省沼氣工程現狀分析.農業(yè)工程技術，2017年第5期：第41頁.

[4]蔡海峰等.德國退養(yǎng)體系對我國人口老齡化的啟示.文學教育，2018年第7期：第156-157頁.

[5]Brüns et al.， Renewable Energies in Germanys Electricity Market.

[6]Simulation， optimization and instrumentation of agricultural biogas plants， Accessed June.11， 2015.

注 釋

①Simulation， optimization and instrumentation of agricultural biogas plants， Accessed June.11， 2015.

②Brüns et al.， Renewable Energies in Germanys Electricity Market， p.134.

③Brüns et al.， Renewable Energies in Germanys Electricity Market， p.112.

④《2018-2022年中國沼氣產業(yè)投資分析及前景預測報告》：第11-16頁.

本論文為上海理工大學2017年德育研究重點課題研究成果（17HJ-DSDG-ZD-002），并受該課題資助。

（作者介紹：金蘇寧，德國海德堡大學“歐亞跨文化”專業(yè)碩士，上海理工大學中德學院外事專員；徐璟瑋，上海理工大學助理研究員，華東師范大學博士，通訊作者）