王火根, 梁弋雯

(江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 經(jīng)管學(xué)院， 江西 南昌 330045)

環(huán)境污染問題和能源短缺危機一直阻礙著中國的可持續(xù)發(fā)展，國家政府充分意識到，解決這個問題的最佳方案是消耗不可再生資源為特征的工業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略被發(fā)展可再生能源為特征的生態(tài)文明戰(zhàn)略替代[1]。2015年，中國政府頒發(fā)的《關(guān)于加快推進生態(tài)文明建設(shè)的意見》文件中指出資源節(jié)約循環(huán)高效使用可以通過節(jié)能減排、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、加強資源節(jié)約3個途徑進行全面促進，并大力推動利用方式的根本轉(zhuǎn)變來推進生物質(zhì)發(fā)電、生物質(zhì)能源、沼氣、海洋能等開發(fā)應(yīng)用。

能源是推動社會可持續(xù)發(fā)展的助動力[2]。中國能源消費總量在2015年中已經(jīng)達到了43億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，而在能源消費總量中，煤炭的消費量占了64%，其他清潔環(huán)保能源如水電、風(fēng)電、核電、天然氣等的消費量合計占能源消費總量的17.9%[3]。由于我國能源結(jié)構(gòu)不合理，能源利用率低，造成嚴(yán)重資源浪費，進而對環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，主要有城市大氣污染、溫室效應(yīng)、酸雨、核廢料問題等。為了改變這一現(xiàn)狀，2015年12月，中國政府在巴黎大會上提到：計劃在2030年，可再生能源的比重在一次性能源的比重要提高到20%[4]。推進能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整、實現(xiàn)能源從生產(chǎn)到消費的革命是完成這一積極而又緊迫的減排承諾的首要步驟，而在可再生能源中能擔(dān)此大任的就是生物質(zhì)能源，在此背景下，沼氣能源作為替代能源的一種因其原料來源豐富、清潔環(huán)保和可再生性等優(yōu)勢獲得空前關(guān)注[5]。

中國生物質(zhì)能資源廣泛，種類豐富，主要包括農(nóng)業(yè)廢棄物、林木采伐及森林撫育剩余物、城市生活垃圾和生活污水、工業(yè)有機廢棄物等[6]。據(jù)統(tǒng)計，中國可以利用的生物質(zhì)能資源存量折合標(biāo)準(zhǔn)煤達4.6 億噸，現(xiàn)在只使用了2200萬噸，只約總量的5%[7]?！渡镔|(zhì)能發(fā)展“十二五”規(guī)劃》于2012年7月由國家能源局印發(fā)，要求以縣為單位開展生物質(zhì)能調(diào)查與評價，明確資源種類、儲存量、分布情況、用途及能源化潛力。在十二屆全國人大四次會議政府工作報告中，李克強總理明確指出“增加天然氣的供應(yīng)，完善風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能等發(fā)展扶持政策，提高清潔能源比重。鼓勵秸稈資源化利用，減少直接焚燒?！?2014 年，國務(wù)院發(fā)布了《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃2014—2020》，其中也提到了因地制宜發(fā)展農(nóng)村可再生能源。2016年12月國家能源局印發(fā)《生物質(zhì)能發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中明確指出：到2020年，綠色低碳生物天然氣產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)量達80億立方米，并建設(shè)160個循環(huán)農(nóng)業(yè)示范縣和生物天然氣示范縣。

建設(shè)生態(tài)文明是一個新的重大課題，同樣也是一個艱辛壯麗的戰(zhàn)略任務(wù)，節(jié)約資源是實現(xiàn)保護生態(tài)環(huán)境和突破資源約束瓶頸這兩大愿景的有效方法[8]。生物質(zhì)能是中國走向生態(tài)文明的助推劑，高效開發(fā)利用沼氣能源是實現(xiàn)生態(tài)文明、資源節(jié)約循環(huán)使用的最有效路徑[9]。因此，建立一套科學(xué)合理的沼氣能源效益的評價指標(biāo)體系就顯得尤為重要，為此，本文通過對目前國內(nèi)學(xué)者關(guān)于沼氣能源效益的評價指標(biāo)體系的構(gòu)建進行分類歸納與整理，主要對環(huán)境效益、經(jīng)濟效益、社會效益、安全效益四個方面，從目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、指標(biāo)層及指標(biāo)使用情況等層面較為全面、詳細(xì)的總結(jié)了沼氣能源效益的評價指標(biāo)體系[10-12]。在此基礎(chǔ)上，提出了一套較為完整、科學(xué)的評價指標(biāo)體系，為今后的研究奠定基礎(chǔ)、也為政府制定相關(guān)補貼政策和進行合理評估提供參考，進而有助于提高對沼氣能源的利用效率，為其健康高效發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 沼氣能源環(huán)境效益評價指標(biāo)體系研究

沼氣能源利用技術(shù)就是采用厭氧發(fā)酵技術(shù)(CSTR)，把農(nóng)業(yè)秸稈、畜禽糞便等農(nóng)業(yè)廢棄物放入?yún)捬醢l(fā)酵池中進行高溫發(fā)酵處理，產(chǎn)生的沼氣通過管道輸送到農(nóng)戶家庭，用于生活能源，產(chǎn)生的沼液、沼渣等用于農(nóng)作物肥料[13]。對沼氣能源環(huán)境效益評價指標(biāo)的構(gòu)建，筆者查閱文獻發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)者從大氣環(huán)境、生態(tài)環(huán)境、水土環(huán)境、人居社會環(huán)境這幾個方面進行評價分析[15-30](見表1)。

1.1 大氣環(huán)境指標(biāo)

作為綠色的新型清潔能源，沼氣能源相對于傳統(tǒng)的化石能源而言，含硫量很低，一般認(rèn)為，沼氣能源利用可以有效減少溫室氣體、硫氧化物、氮氧化物等污染物的排放，同時也可以減少環(huán)境污染，更高效利用廢棄物[14]。到2020年，生物質(zhì)能可替代化石能源總量預(yù)計能達到5800萬噸左右，這樣一來，二氧化硫和二氧化碳的年排放量預(yù)計將分別減少大約140萬噸和1.5億噸，并且粉塵的排放量可以減少5200萬噸左右，氮氧化物的排放量則可以減少44萬噸左右[15]。

在研究能源環(huán)境影響評價指標(biāo)與方法時，秦靜[16]，劉東生[17]，Wang[18]，Buytaert[19]選用二氧化碳排放量、二氧化硫排放量、氮氧化物排放量3個指標(biāo)作為大氣環(huán)境評價指標(biāo)。劉威[20]在研究吉林省可再生能源戰(zhàn)略環(huán)境評價指標(biāo)體系的建立時，將大氣環(huán)境指標(biāo)表示為區(qū)域空氣質(zhì)量污染物年均值(污染物NOX，CO，TSP，PM10濃度)、區(qū)域內(nèi)能源開發(fā)廢氣排放量。隋靜坤[21]在分析生物質(zhì)發(fā)電項目的低碳排放時，根據(jù)CDM方法學(xué) ACM0006計算了某生物質(zhì)發(fā)電項目的減排量，計算結(jié)果表明該項目10年共減少CO2排放量約2.08×106噸，具體來說，平均每年可減少CO2排放量約達2.1x105噸，可見沼氣能源產(chǎn)業(yè)具備顯著的環(huán)境效益。

1.2 生態(tài)環(huán)境指標(biāo)

垃圾發(fā)電、秸稈發(fā)電、戶用沼氣等是生物質(zhì)能作為一種清潔優(yōu)質(zhì)能源的主要利用形式，其中沼氣在部分農(nóng)村地區(qū)代替薪柴，減少薪柴的砍伐量可以對當(dāng)?shù)厣指采w面積進行有效保護，并且可以緩解水土的流失和改善生態(tài)環(huán)境[14]。

溫晴[22]等在評價江蘇省農(nóng)業(yè)沼氣項目規(guī)劃的環(huán)境影響時，通過因子分析法將生態(tài)環(huán)境指標(biāo)表示為植被覆蓋率、生物多樣性指數(shù)、水土流失面積比例。劉威[23]在構(gòu)建吉林省可再生能源戰(zhàn)略環(huán)境評價指標(biāo)時，將生態(tài)環(huán)境指標(biāo)定義為開發(fā)項目占地面積、開發(fā)區(qū)域所占面積占敏感性區(qū)域面積比例、生態(tài)異質(zhì)性指標(biāo)、區(qū)域物種豐富度指標(biāo)變化率、區(qū)域生物多樣性指數(shù)。秦靜[16]在對農(nóng)村能源系統(tǒng)評價指標(biāo)與方法研究中，將生態(tài)環(huán)境指標(biāo)定義為森林采伐率、采薪引起的林草植被退化率。劉東生[17]則用保護森林覆蓋面積、減少水土流失面積、減少土壤退化面積作為生態(tài)環(huán)境指標(biāo)。除了考慮這些，陳振華[24]在研究沼氣能源源建設(shè)項目生態(tài)環(huán)境評價時，將輕度污染與無污染天氣比例作為評價指標(biāo)，國外學(xué)者Evans[25]等在評價生態(tài)環(huán)境時將廢物回收利用率指標(biāo)也考慮在內(nèi)。

1.3 水土環(huán)境指標(biāo)

農(nóng)村地區(qū)生活污水和畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的大量糞便沖洗污水在生物質(zhì)能源(沼氣)開發(fā)利用中的沼氣工程中得到了處理和凈化，N，P，K等營養(yǎng)元素在畜禽糞便的含量得以減少，進而減少了對地表和地下水的污染[26]。絕大部分的細(xì)菌、大腸菌群等病原微生物和寄生蟲被殺死于秸稈、畜禽糞便等農(nóng)業(yè)廢棄物經(jīng)過微生物發(fā)酵產(chǎn)沼氣的過程之中，部分化肥可以用富含各種營養(yǎng)元素的沼渣和沼液替代，而且，這些沼渣和沼液還能良好的防治農(nóng)作物的病蟲害，這樣一來，可以在減少農(nóng)藥用量的同時減輕土壤被殘留農(nóng)藥污染的程度[17，27]。王瑩[28]指出沼氣能源中沼氣發(fā)酵產(chǎn)生的沼渣和沼液中含有的腐殖酸和豐富的微量元素可以在替代化肥施用的同時增加土壤有機質(zhì)，并促進土壤改良。

1.4 人居社會環(huán)境指標(biāo)

沼氣能源開發(fā)利用中對人畜糞便、農(nóng)業(yè)廢棄物、生活垃圾、污水的處理，改變了農(nóng)村糞便、垃圾薪柴任意堆積的雜亂狀態(tài)和污水亂排的現(xiàn)象，有效地改善了農(nóng)村生活衛(wèi)生環(huán)境、美化了村容村貌，降低了各種病菌的傳播概率[16，22，29-31]。

秦靜[16]在對農(nóng)村能源系統(tǒng)評價指標(biāo)與方法研究中，將人居環(huán)境評價指標(biāo)定義為室內(nèi)空氣質(zhì)量、室內(nèi)能見度、清潔能源比重、沼氣普及率、人居環(huán)境的清潔程度、農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生條件。樊凱非[29]在評價中國畜禽養(yǎng)殖場沼氣的生態(tài)環(huán)境影響時，設(shè)置了環(huán)境衛(wèi)生指標(biāo)、廢棄物指標(biāo)及生活質(zhì)量指標(biāo)這幾個二級社會環(huán)境指標(biāo)，其中環(huán)境衛(wèi)生指標(biāo)采用減少大腸桿菌值及減少蚊蠅蛆等的數(shù)量這兩個指標(biāo)，廢棄物指標(biāo)包括生活垃圾收集率和生活垃圾無害化處理率，生活環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)包括室內(nèi)空氣污染溶度和室內(nèi)舒適度。溫晴[22]在評價江蘇省農(nóng)業(yè)沼氣項目環(huán)境影響時，將農(nóng)民生活環(huán)境舒適度、年醫(yī)療費用和農(nóng)村科學(xué)技術(shù)普及率定義為社會環(huán)境指標(biāo)。馬占云[30]在研究沼氣能源對農(nóng)村生態(tài)環(huán)境保護和新農(nóng)村建設(shè)的影響中指出通過改變秸稈的使用方式，改善其燃料利用的便利度，能提高其利用效率，也改善了使用時的衛(wèi)生環(huán)境條件，在使用過程室內(nèi)空氣被污染的問題也得到了有效的解決，農(nóng)村居民的生活環(huán)境質(zhì)量同時也能因此得到改善。國外學(xué)者Onat[31]等還考慮到噪音污染對居民生活的影響，并將其納入人居社會環(huán)境指標(biāo)體系中。

表1 沼氣能源環(huán)境效益評價指標(biāo)體系匯總表

2 沼氣能源經(jīng)濟效益評價指標(biāo)研究

沼氣能源不僅是環(huán)境友好型的清潔環(huán)保能源，其在經(jīng)濟效益方面的顯著價值也不容小覷(見表2)。孫君[32]等從生態(tài)和經(jīng)濟福利的角度考慮沼氣能源的有利影響，提出了生態(tài)與經(jīng)濟福利度量模型，并將沼氣能源與化石能源在使用過程的生態(tài)經(jīng)濟效益進行充分的比較與考慮，將模型的設(shè)計從環(huán)境收益、減排收益和循環(huán)收益3個方面入手。李萍、王效華[33]利用環(huán)境費用-效益分析方法計算農(nóng)村戶用沼氣池效益，將沼氣池的環(huán)境價值貨幣化，分析戶用沼氣池具有可觀的綜合效益：經(jīng)過對一個典型的戶用沼氣池分析計算，得出其經(jīng)濟凈現(xiàn)值為8688.76元，這個方法很值得一提的是將沼氣池的環(huán)境效益帶入到經(jīng)濟效益的分析中，以沼氣池在改善環(huán)境方面的貢獻來衡量其經(jīng)濟價值，這樣，環(huán)境的價值以貨幣的價值體現(xiàn)出其價值，從而量化以計算其經(jīng)濟效益。劉葉志[34]等研究了戶用沼氣的能源替代經(jīng)濟效益，不同種類的能源替代經(jīng)濟效應(yīng)不同，其中替代電力的經(jīng)濟效益最大：一個普通的沼氣池一年產(chǎn)出的沼氣折算化石能源價值每年替代電力915.74元。當(dāng)然，沼氣能源的價值不僅體現(xiàn)在對傳統(tǒng)化石能源的替代經(jīng)濟效益上，對農(nóng)民經(jīng)濟收入的提高也是頗有成效的，多琳娜[35]在評估內(nèi)蒙古通遼地區(qū)農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能開發(fā)利用經(jīng)濟效益時，通過定量計算得出每年每座沼氣池給當(dāng)?shù)剞r(nóng)民帶來的綜合經(jīng)濟效益達6250元，其在分析國能通遼生物質(zhì)發(fā)電廠案例時，國能通遼生物質(zhì)發(fā)電廠每年從農(nóng)民手中收購秸稈資源，將浪費的秸稈能源化，分析發(fā)現(xiàn)該企業(yè)的投產(chǎn)運營為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民帶來的有利的經(jīng)濟效益：每年9萬噸生物燃料的收購為農(nóng)民帶來直接經(jīng)濟收益在2000萬元左右，由于通遼地區(qū)秸稈廢棄量較大，國能生物質(zhì)發(fā)電廠利用了大量的廢棄秸稈，不僅提高了能源利用率，也增加了農(nóng)民的收入，加快了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展，緩和了“三農(nóng)”問題。葛慧玲[36]在分析黑龍江農(nóng)作物生物質(zhì)能發(fā)電潛力時，測算了黑龍江省農(nóng)業(yè)廢棄物類生物質(zhì)—秸稈的能源可用量，基于測算結(jié)果，預(yù)測了2016年黑龍江省農(nóng)業(yè)廢棄物類生物質(zhì)能源的發(fā)電潛力相當(dāng)可觀：相當(dāng)于3個裝機容量為500 MW的火電廠，可在一定程度上緩解煤炭的供應(yīng)壓力；同時，秸稈發(fā)電輸出將有效減少碳排放，減輕對環(huán)境的污染，到2016年，黑龍江省生物質(zhì)能發(fā)電環(huán)境成本將節(jié)約124億元。

生物質(zhì)能源開發(fā)利用的經(jīng)濟性也可以從供求兩個方面來說，對于供應(yīng)方來說涉及投資成本、能源價格、投資回報期、盈利能力等等因素；而從需求方即消費者角度來說，能源服務(wù)的效用、單位價格、用戶的收入等因素是影響評價的主要方面[37]。秦靜[16]在對農(nóng)村能源系統(tǒng)評價指標(biāo)與方法研究中，在經(jīng)濟性評價指標(biāo)的確定中，把用戶收入、能源價格、用戶能源支出、能源建設(shè)投資效益作為評價指標(biāo)。劉威[20]等將人均GDP，人均GDP增長量，能源工業(yè)社會固定資產(chǎn)總投入作為經(jīng)濟評價指標(biāo)。國外學(xué)者Abdeen M O[38]，Hall D O[39]還將沼氣能源消費在總能耗中所占比例考慮在內(nèi)進行評價?？紤]沼氣能源的經(jīng)濟性必然少不了對其投資成本的估算，姜洋[40]、劉俊偉[41]在研究沼氣能源成本問題時，把原料成本、建設(shè)改造、運輸成本以及技術(shù)成本、風(fēng)險成本、外部環(huán)境成本作為沼氣能源源經(jīng)濟性評價方面的成本評價指標(biāo)。

表2 沼氣能源經(jīng)濟效益評價指標(biāo)體系匯總表

3 沼氣能源社會效益評價指標(biāo)研究

沼氣能源的開發(fā)和利用會極大影響當(dāng)?shù)厝藗兊纳a(chǎn)生活方式，改善農(nóng)村居住環(huán)境，在推動普及沼氣能源技術(shù)利用中，可提高農(nóng)民學(xué)習(xí)意識與科技素質(zhì)，還可以增加就業(yè)，并且用沼氣能源比用傳統(tǒng)薪柴在一定程度上解放農(nóng)村婦女勞動力等，同時還能夠拓展農(nóng)業(yè)功能，增加農(nóng)民收入，改善農(nóng)民生活質(zhì)量，對于實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義[24，42-46](見表3)。

在增加農(nóng)民收入方面，學(xué)者陳娟[42]在分析湖北省農(nóng)村生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的社會效益時，把產(chǎn)業(yè)帶動農(nóng)民增收總額作為評價指標(biāo)進行定量分析。熊志[43]在分析凱迪生物質(zhì)能發(fā)電項目時，指出該項目不僅可以減少火力發(fā)電廠的溫室氣體排放，還使農(nóng)民每年增加收入超過7000萬元，有利于改善農(nóng)民的生活水平。學(xué)者們對沼氣能源項目社會效益在就業(yè)方面的影響也做了大量的研究，陳娟[41]直接把產(chǎn)業(yè)帶動勞動力就業(yè)人數(shù)作為評價指標(biāo)。在具體案例新疆莎車縣的甜高粱制乙醇項目中，莎車縣共計4個鄉(xiāng)鎮(zhèn)種植約2萬畝的甜高粱品種，總投資達12.6億元，該項目建成后可使農(nóng)戶每畝增收150～200 元，同時還能帶動當(dāng)?shù)?500多人就業(yè)[44]。在節(jié)省勞動力方面，滿足一家5口人炊事用能而涉及的各項勞動活動一年共計90個勞動力，上山砍柴、婦女做家務(wù)等勞動時間由于沼氣的使用大大減少；另外，在使用沼氣后，農(nóng)村年使用勞動力比使用傳統(tǒng)能源時所耗費的90個勞動力節(jié)省了73個[45]。值得一提的是，學(xué)者陳振華[24]在考慮了就業(yè)、農(nóng)民收入等方面之外還考慮到能源項目的建成也會對當(dāng)?shù)叵毨鸬椒e極作用，繼而選用貧困人口比例作為這一因素的評價指標(biāo)來衡量其產(chǎn)生的社會效益。除此之外，我們同樣不可忽視由沼氣能源的清潔性特征所帶來的農(nóng)村環(huán)境的改變，如沼氣建設(shè)項目在沼氣池內(nèi)將一些寄生蟲和病菌殺滅，從而使污染疾病發(fā)病率有效降低，同時改變了農(nóng)民傳統(tǒng)的生產(chǎn)、生活方式，農(nóng)戶使用了優(yōu)質(zhì)的沼氣能源后，廚房變得干凈整潔，廁所也由原來“臟、亂、臭”的狀態(tài)向無害化衛(wèi)生廁所發(fā)展，從而改善了村容村貌和環(huán)境衛(wèi)生[44]。另外生物質(zhì)能技術(shù)中的垃圾發(fā)電、秸稈發(fā)電也改善了農(nóng)村環(huán)境，過去農(nóng)村垃圾、柴草亂堆，秸稈肆意焚燒是很常見的現(xiàn)象，這樣既占用了土地同時又增加了火災(zāi)風(fēng)險，現(xiàn)在生物質(zhì)能發(fā)電廠的建成投產(chǎn)，既改善了農(nóng)村垃圾亂堆的現(xiàn)象，減輕了焚燒秸稈帶來的環(huán)境污染，又能提供就業(yè)崗位、增加農(nóng)民收入[46]?？偟膩碚f，這些學(xué)者的研究結(jié)果說明沼氣能源的外部性顯著，具有非常良好的社會效益。

表3 沼氣能源社會效益評價指標(biāo)體系匯總表

4 沼氣能源安全效益評價指標(biāo)研究

在化石能源逐漸枯揭、環(huán)境壓力日益沉重、能源需求和價格持續(xù)上漲的形勢驅(qū)動下，能源安全問題成為世界各國密切關(guān)注的焦點問題。如今，能源資源的短缺已經(jīng)成為了中國需要重視的一個問題：按照日前的開采速度，只需80年便可把中國所剩余的1145億噸可采煤炭開采完畢；天然氣探明儲量為1.37萬億立方米、石油探明儲量為38億噸，分別只夠開采46年與12年[47]。這意味著，中國的化石能源不久會耗盡將無法滿足國民需求。除此之外，不斷上漲的石油需求量、大幅度增加的石油進口量和持續(xù)上升的對外依存度等問題已經(jīng)成為了中國能源安全問題中的集中表現(xiàn)[48-49]。

面對如此緊張嚴(yán)峻、不容忽視的能源安全問題，發(fā)展清潔環(huán)保的可再生能源，擺脫對化石能源的過度依賴，維持石油供需平衡，已經(jīng)成了中國能源可持續(xù)發(fā)展的必然選擇[50]。眾所周知，生物質(zhì)能是最重要的替代能源之一，其種類繁多，主要包括：農(nóng)業(yè)廢棄物、林業(yè)廢棄物、工業(yè)有機廢棄物、城市生活垃圾等[6]。中國生物質(zhì)能源種類豐富、開發(fā)潛力大，合理開發(fā)利用沼氣能源有利于解決能源短缺、增加能源供給、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，為國家能源安全和社會經(jīng)濟發(fā)展保駕護航[51]。查閱文獻發(fā)現(xiàn)針對沼氣能源與能源安全問題，大部分學(xué)者從測算農(nóng)業(yè)廢棄物儲量、農(nóng)業(yè)廢棄物節(jié)能潛力、生物質(zhì)液體燃料緩解石油供應(yīng)壓力3個方面來分析能源安全背景下沼氣能源的安全效益[65](見表4)。

作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國的中國，其農(nóng)業(yè)廢棄物排放量隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴大，呈現(xiàn)出逐年增加的態(tài)勢，國內(nèi)學(xué)者預(yù)測研究顯示，農(nóng)業(yè)廢棄物的年均增長率會隨著農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展和人口基數(shù)的連續(xù)增長而達到5%～10%[52]。在數(shù)量方面，作物稻稈的年均排放量約達到7億噸，畜禽糞便達到17.3×l08噸[53]，蔬菜廢棄物超過1億噸[54]，到2020年，中國畜禽糞便排放量預(yù)計將達到42億噸[55]。畢于運[56]等指出，中國稻稈年產(chǎn)量最近幾年已經(jīng)達到8億多噸，耿維[57]通過測算數(shù)據(jù)指出，中國畜禽糞便產(chǎn)量達22.35億噸，這些資源若得到充分利用可產(chǎn)沼氣1072.75億m3。通過上述數(shù)據(jù)，我們可以發(fā)現(xiàn)廢棄物資源存量與價值在中國農(nóng)業(yè)中存在著巨大的潛力，我們可以通過對其進行合理的轉(zhuǎn)化與利用來緩解能源危機。

農(nóng)業(yè)廢棄物蘊含著極大的生物潛能，對其高效利用可“變廢為寶”，農(nóng)業(yè)廢棄物生物質(zhì)能的資源化促進了農(nóng)村可再生能源的發(fā)展并將廢棄的秸稈和畜禽糞便有效的利用了起來，同時改變了農(nóng)村生活用能方式，將煤炭消耗降至更低水平[58]。Guo[59]認(rèn)為農(nóng)業(yè)廢棄物可以通過轉(zhuǎn)化技術(shù)制氬，Menardo S[60]在研究中指出可以利用沼氣化的方式將農(nóng)業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能源，De Vries J W[61]將農(nóng)業(yè)廢棄物肥料化作為研究角度，并對其展開了細(xì)致的研究探索。據(jù)數(shù)據(jù)測算顯示：中國農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)量約為6.5億噸，而每兩噸秸稈的發(fā)電量約合一噸煤，也就是說，經(jīng)過折算后中國農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)量相當(dāng)于3.25億噸煤；中國林區(qū)的廢枝量每年可以達10億噸，折算后約為5億噸的煤，中國生物質(zhì)能的資源數(shù)量每年大約為8億至10億噸標(biāo)準(zhǔn)煤[62]，這表明充分利用農(nóng)業(yè)廢棄物生物質(zhì)能可以在一定程度上節(jié)省煤炭消耗。除此之外，生物質(zhì)液體燃料是中國在石油安全方面生物質(zhì)能開發(fā)利用的重點，生物質(zhì)可通過各種工藝轉(zhuǎn)化為液體燃料(主要包括燃料乙醇和生物柴油)，進而可以替代汽油、柴油等石油燃料[63]。經(jīng)過計算，到2020年，15億噸標(biāo)準(zhǔn)煤可由中國的生物質(zhì)能源所替代，倘若將其中50%的生物質(zhì)資源通過技術(shù)生產(chǎn)成液體燃料，則可提供約2億噸液體燃料給中國石油市場[64]。在對中國液態(tài)生物質(zhì)燃料潛力的計算過程中，范英[65]系統(tǒng)分析了中國的石油需求、國內(nèi)石油生產(chǎn)、進口和消費的現(xiàn)狀、對外依存度、生物質(zhì)液體燃料技術(shù)及生產(chǎn)潛力等多方面指標(biāo)，指出在中國液態(tài)生物質(zhì)燃料的發(fā)展?jié)摿薮螅豪锰鸶吡缓透适恚?030年，中國燃料乙醇生產(chǎn)潛力將達到5500萬噸；利用能源林木黃連木、麻瘋樹，以及餐飲地溝油為原料的生物柴油產(chǎn)出潛力將達到約3200萬噸，屆時將有效緩解石油安全問題。

表4 沼氣能源安全效益評價指標(biāo)體系匯總表

5 結(jié)論

通過以上歸納，總的來說，對于沼氣能源效益評價的指標(biāo)構(gòu)建主要從環(huán)境效益、經(jīng)濟效益、社會效益、安全效益這4個方面進行。所列指標(biāo)可為沼氣能源效益評價提供參考，只有對沼氣能源效益設(shè)置合理全面的評價指標(biāo)，才能更好為合理科學(xué)分析評價沼氣能源效益提供有效建議和參考。本文在梳理歸納眾多學(xué)者提出的評價指標(biāo)的基礎(chǔ)上，考慮到指標(biāo)設(shè)置的合理性、指標(biāo)數(shù)據(jù)的可獲得性以及指標(biāo)定義的重要程度等因素對相關(guān)評價指標(biāo)進行增加和刪減，并指出數(shù)據(jù)獲得方式，提出一套科學(xué)合理的沼氣能源效益綜合評價指標(biāo)體系，如：在分析構(gòu)建沼氣能源大氣環(huán)境效益評價指標(biāo)時，參考中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)—環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中提到的大氣飄塵濃度、總懸浮顆粒物、可吸入顆粒物，筆者認(rèn)為在構(gòu)建大氣環(huán)境指標(biāo)體系中應(yīng)增添這3項權(quán)威指標(biāo)，以便更加科學(xué)全面的對大氣環(huán)境效益進行評價；并且可以刪減一些意義不大且測算難度較高的指標(biāo)，如：生態(tài)異質(zhì)性指標(biāo)等(見表5)。相信隨著相關(guān)評價指標(biāo)研究的不斷深入，沼氣能源效益評價的指標(biāo)體系也將進一步得到充實和完善。

6 展望

論文在參考國內(nèi)外研究的基礎(chǔ)上從環(huán)境效益、經(jīng)濟效益、社會效益和安全效益這4個方面進行系統(tǒng)的評價指標(biāo)設(shè)計，但為了科學(xué)地評價生物質(zhì)能實施項目的績效情況，還有以下幾個方面在以后的研究中繼續(xù)完善：

(1)數(shù)據(jù)獲取及評價方法研究。沼氣能源綜合效益評價需要大量的數(shù)據(jù)來測算，相關(guān)評價指標(biāo)也需要量化，這就對數(shù)據(jù)來源的可獲得性及準(zhǔn)確性提出了高要求。因此，需要系統(tǒng)分析哪些數(shù)據(jù)可以通過實地調(diào)研得來、哪些數(shù)據(jù)需要建立模型測算求解得到、哪些數(shù)據(jù)需要查找權(quán)威資料獲得；一些定性指標(biāo)如何量化、相關(guān)指標(biāo)如何科學(xué)合理地進行權(quán)重賦值以及根據(jù)評估對象特點采取何種評價方法使評價更加科學(xué)合理。

(2)指標(biāo)的適應(yīng)性研究。沼氣能源綜合效益評價指標(biāo)主要從環(huán)境效益、經(jīng)濟效益、社會效益和安全效益這4個方面進行研究，每個方面涉及的評價指標(biāo)很多，在實際評價過程中，不能盲目包攬全部指標(biāo)，要綜合考慮一些約束條件，如有些評價指標(biāo)在理論上行得通，在實際運用中還受到沼氣能源項目的規(guī)模大小的限制以及時間的約束等。因此，對沼氣能源效益評價指標(biāo)體系的研究，需要不斷地動態(tài)調(diào)整、完善以提高其適應(yīng)性，以便全面適應(yīng)不同地區(qū)、不同規(guī)模、不同類型的沼氣能源項目的效益評價，達到科學(xué)合理評價沼氣能源效益的目的。

(3)指標(biāo)與政策的動態(tài)協(xié)調(diào)性研究。每個指標(biāo)對應(yīng)的數(shù)據(jù)收集往往需要大量時間和資料，這樣一來容易造成效益評價滯后性；此外，數(shù)據(jù)的不時波動性也會使得相應(yīng)效益評價及政策只具有即時效應(yīng)。因此，基于評價指標(biāo)基礎(chǔ)制定政策時要從下到上并不斷調(diào)整，結(jié)合實際情況制定短、中、長期政策，不斷提高政策與指標(biāo)的匹配度及動態(tài)協(xié)調(diào)性。

表5 沼氣能源效益綜合評價指標(biāo)體系匯總表

(4)評價結(jié)果的檢驗及補償政策研究。學(xué)者設(shè)計的各個指標(biāo)將用于沼氣能源效益的評價，而得出的測算結(jié)果還需要和實際情況進行比對分析檢驗其是否合理有意義，同時還要對政策績效進行檢驗、分析出現(xiàn)的問題，不斷完善相關(guān)政策。另外，對于一些需要前期投入很大的項目國家可采用相應(yīng)的優(yōu)惠政策予以扶持，如減免稅收。此外，沼氣能源在生態(tài)環(huán)境方面效益顯著，因此國家應(yīng)出臺并完善相應(yīng)的環(huán)境補償政策，通過政策鼓勵和宣傳，進一步充分開發(fā)、高效利用沼氣能源，從而保護生態(tài)環(huán)境，構(gòu)建和諧綠色家園，實現(xiàn)農(nóng)村生態(tài)文明可持續(xù)發(fā)展。