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王振嘉, 李和, 王富平. 中国生物天然气产业融合发展战术钻研[J]. 天然气工业, 2026, 46(3): 236-244. WANG Zhenjia, LI He, WANG Fuping. Strategies for the integrated development of China's biogas industry[J]. Natural Gas Industry, 2026, 46(3): 236-244. 02 作者简介 王振嘉，1974年生，高级工程师；重要从事油气田开发治理、新能源经济方面的钻研工作。 地址:（610051）四川省成都市成华区府青路一段3号 ORCID: 0009-0008-7919-8510 E-mail: wzjcq@petrochina.com.cn 王振嘉1 李 和1 王富平2 1.中国石油西南油气田公司 2.中国石油西南油气田公司天然气经济技术中心
提要：在能源低碳转型持续推动的布景下，生物天然气凭借清洁低碳、可再生的主题个性，逐步成为优化能源结构、造就新质出产力的沉要支持力量。为此，梳理中国生物天然气产业发展示状、分解产业面对的重要挑战，系统总结能源低碳转型布景下该产业融合发展的主题内涵与驱动机造，进而提出针对性的产业融合发展战术。钻研了局批注：①中国生物天然气产业已具备坚实的资源、需要与技术基础优势，但同时面对“高潜力”与“低利用”的矛盾；②生物天然气产业融合发展的主题内涵，涵盖成立跨领域减排协同机造、推动产业链低碳价值延长、构建多主体协同与空间耦合模式，其重要驱动力起源于政策、市场、技术3大维度；③生物天然气产业需深度联动农业、工业、城市领域有关主体实现融合发展，其中与油气产业主体的融合发展是沉点方向。结论以为，在能源低碳转型的引领下，生物天然气产业的融合发展，将在保险国度能源供给安全、支持区域绿色循环发展、构建气量与碳量双计量的低碳市场系统等方面，进一步提升其战术价值。 关键词：生物天然气；双碳；融合发展；产业战术；能源转型 0 引 言 在中国能源低碳转型持续推动的布景下，生物天然气作为兼具可再生属性与低碳特点的气体能源，在保险国度能源安全、深入生态环境治理、推动村落全面振兴等关键领域中彰显出复合价值。生物天然气产业不仅实现了有机拔除物的资源化利用，更是集碳减排、能源代替与传染治理等多沉职能于一体，展示出系统的耦合属性与协同增益潜力，正逐步成为优化能源结构、造就新质出产力的沉要支持[1]。 近年来，中国生物天然气产业正加快从分散式布局向集中化、规；⑻嶂驶⒄棺，出现出由“单一资源开发”向“多维系统融合”演进的趋向。从产业发展全局来看，当前生物天然气产业仍面对主题技术成熟度不及、市场机造尚不美满、政策覆盖领域存在短板等凸起问题，造约了资源潜力向现实产能的有效转化。从产业链内部视角分析，生物天然气产业链存在高低游协同不及、链关环程杜仔限等问题，造约其跨区域、跨领域推广利用。因而，亟需从系统协同视角审视生物天然气在多产业、多系统中的定位与作用，构建能源低碳转型布景下生物天然气产业融合发展蹊径。 当前针对中国生物天然气产业有关钻研数量较少，且重要集中于生物天然气产业发展过程梳理与近况总结[2]、出产可行性分析与潜力评估[3]、碳减排效益分析[4]、出产与提纯技术提升等单一维度[5]，针对能源低碳转型过程中生物天然气产业发展战术的系统性钻研较为幽微，有关成就出现碎片化特点，难以支持产业高质量发展的需要。为此，笔者从政策、技术与市场等多维度切入，系统梳理中国生物天然气产业的发展脉络，深刻分解能源低碳转型布景下产业融合发展的内涵逻辑与运行机造，构建农业、工业、城市与油气企业协同发展蹊径，最终提出拥有现实可行性与可推广性的战术框架，旨在为有关治理部门和产业主体提供决策参考，助力生物天然气产业在“十五五”能源转型关键期实现由量向质的跃升。 1 中国生物天然气产业发展示状与挑战 1.1 产业发展阶段梳理
生物天然气与沼气并非统一概想，二者在气体组分、处置工艺及利用场景上存在明确分辨：沼气是有机物在厌氧发酵过程中天生、未经深度处置的混合气体，甲烷含量通常为50%～70%[6]；生物天然气则是沼气经过脱硫、脱水、脱二氧化碳等系列净化工艺后[7]，甲烷含量超过96%的高品质气体[8]。从产业逻辑来看，沼气是生物天然气的主题原料之一，而生物天然气则是沼气实现商品化的沉要终端状态。
中国生物天然气产业发展始终紧扣“资源循环利用”与“清洁能源供给”双主线（图1），其演进过程大体可划分为分散发展、规模突破与融合创新3个阶段，产业发展模式从单点式、分散化逐步向集中化、系统化转型，发展逻辑由工程驱动转向多系统融合驱动转换，为产业融合发展奠定了基础。具体来看：分散发展阶段重要是发展沼气工程，以缓解村落生涯用能严重为主题，以户用沼气池为重要大局，不足统一尺度与规范，区域散布集中于南方地域；规模突破阶段沼气工程与农业、畜牧业等产业联动不休加强，由家庭化、分散化向工程化、集约化转变；融合创新阶段产业沉心逐步从传统沼气工程向生物天然气系统化开发转型，行业发展迈入新阶段[9]。出格是近年来，随着有关技术推广利用与政策、尺度系统逐步美满，生物天然气被正式纳入清洁可再生能源系统[10-11]，以中国石油为代表的能源企业加快生物天然气行业布局，产业链已拓展至绿色甲醇、船舶生物燃料等领域[12]，产业融合与系统化发展过程显著加快。
图1 中国生物天然气产业的发展阶段图 1.2 产业发展规模与供给潜力分析
中国生物天然气原料资源总量重大、种类丰硕（表1），每年可产生约45.3×108 t秸秆拔除物、畜禽粪污、林业采伐加工渣滓物、生涯垃圾等多种类型有机拔除物[2]，据国际能源署（IEA）汇报显示，中国占有全球最大的生物天然气开发潜力，理论年产能可达1 350×108 m3[13]。随着中国有机拔除物资源化利用水平持续提升，预计2030年、2060年中国城乡有机拔除物折算生物天然气潜力别离约为800×108 m3和1 800×108 m3，对应2021年全国天然气消费总量的22%、50%左右[14-15]。
表1 中国重要有机拔除物年产生量统计表 从产业现实发展规模来看，截至2023年，中国建成大型沼气工程及生物天然气项目数量超200个，计算设计产气能力约18.4×108 m3/a，其中生物天然气设计产能约8.8×108 m3/a，然而当前产业面对“高潜力”与“低利用”的矛盾，现实生物天然气产量远低于预期，年产量仅约4.2×108 m3，在全球生物天然气产量中占比不及6%[16]，产能开释与出产潜力严沉不匹配。这一矛盾的主题成因蕴含：①在原料供给层面，以秸秆为代表的原料拥有分散性与季节性特点，导致收储成本居高不下[17]；②资源与需要在空间上存在错位，北京、上海等特大城市能源消费强度高，但本地可转化有机资源规模有限，四川、黑龙江等农业大省资源丰硕，却面对本地需要规模幼、消纳能力不及的问题。此表，协同供料系统不美满、项目运行治理能力差距等成分进一步造约了产能开释，也推动产业向跨区域、跨系统融合方向转型。 1.3 需要量规模、市场潜力与技术基础分析 生物天然气产业需要量规模决定其产业发展上限，市场代替潜力代表产业拓展空间，技术成熟度决定产业贸易可行性（图2）。在需要量规模方面，中国生物天然气需要量2030年预计达100×108 m3，2060年有望超630×108 m3[14]。从需要结构来看，工业领域占比为45%～60%[14]，占据主导职位，交通运输、构筑供能等领域需要量也将逐步增长，生物天然气正逐步成为推动能源低碳转型的沉要力量。 图2 2030—2060年中国生物天然气需要规模与产能预测图 注：数据起源于本文参考文件 [14]。
在市场潜力方面，随着全球能源需要量持续增长，煤炭、石油等化石能源枯竭风险加剧[18-19]，生物天然气代替价值日益凸显：一方面可实现对传统天然气的补充与代替；另一方面能够作为公共汽车、出租汽车等运营车辆的能源供给，市场渗入潜力巨大。
在技术基础方面，生物天然气技术系统的不休美满为产业发展提供了坚实支持，不仅加强了产业链高低游联动，突破了传统能源“孤岛效应”，更推动生物天然气与氢能等其他能源的协同[20]。具体来看，在沼气出产环节，厌氧发酵技术优化与自动化温控发展使得沼气单元产气率提升20%～30%[21]；在沼气提纯环节，膜分离与变压吸附等技术发展使甲烷纯度最高明过98%，降低系统能耗[10]。成都中科能源环保有限公司与舍得酒业股份有限公司结合执行的生物天然气项目通过“络合铁脱硫+PSA”工艺使生物天然气提纯成本从0.8元/m3降至0.5元/m3，产气质量达到《生物天然气》（GB/T 41328—2022）要求[22]。在输配系统方面，中国拟建设的川气东送二线、西气东输四线、中俄远东通路等天然气输送管路工程，为生物天然气在全国领域内的调配与消纳提供了战术通路支持[23]。与此同时，人为智能等技术正推进油气产业发展[24]，提升产业附加价值[25]。
1.4 产业发展主题挑战 只管中国生物天然气产业具备资源、需要与技术基础优势，但在技术系统、行业规范与收益平衡等方面仍面对诸多造约，具体阐发为以下3个方面。 1）技术适配性与智能化水平不及：秸秆、畜禽粪污以及工业有机废水等原料在含水率、可生化降解水平及杂质组成等方面差距显著，厌氧发酵时容易出现水解受限、系统运行颠簸等问题[26]。当前，生物天然气出产技术仍以传统厌氧消化工艺为主，智能化水平有待提升[27-28]，对复杂原料适应能力有限，产气效能颠簸较大，造约产业规；┱。 2）行业规范与支持系统不美满：当前中国尚未成立起生物天然气原料网络与气体出产全流程支持系统[9]，产业发展过程中面对资金渠路有限、项目审批复杂等问题[29]。同时，生物天然气产业并未形成统一碳足迹核算与评估尺度，碳资产收益低，在能源脱碳中价值体现不及，导致产业整体贸易化水平偏低[30]。 3）投资回报周期长与运营压力大：生物天然气项目具佑装短期高投入、持久慢回收”的特点，出产周期长，难以在初期形成高额收益，收益拥有滞后性（图3），项目在建设初期投资占总投资比沉达33%～50%，前期投资量大[14]；另一方面，随着中国传染处置尺度提高，沼渣、沼液的合规处置成本持续上升，进一步加剧了运营压力。 图3 生物天然气项主张短期成本与持久收益图 2 能源低碳转型布景下生物天然气产业融合发展内涵与驱动机造 2.1 融合发展的主题内涵与特点
在中国能源低碳转型持续推动的布景下，生物天然气已突破单一清洁能源职能天堑，形成集碳减排、保险能源安全与处置有机拔除物于一体的多元职能协同系统。生物天然气产业链中出产侧与消费侧主体互有关联（图4），其融合发展性质是在资源、技术、造度等主题维度，推进跨系统、跨领域主体形成深层耦合与协同共朝气造，其主题内涵可概括为成立跨领域减排协同机造、产业链低碳价值延长以及多主体协同与空间耦合模式3个方面。
图4 生物天然气供需流程与融合模式图 2.1.1 跨领域减排协同机造
生物天然气一方面通过厌氧发酵、高温气化等技术处置有机拔除物，抑造其在天然前提下的甲烷逸散；另一方面通过经净化提质后的生物天然气代替部门化石天然气，利用于居民用气、交通能源以及热电联产等终端系统，在消费侧实现能源结构的低碳化调整。
2.1.2 产业链低碳价值延长
随着中国碳市场机造逐步美满，生物天然气碳减排价值得以量化，并转化为可买卖的碳资产；同时，随着沼渣、沼液等生物天然气副产品处置水平和尺度化水平不休提升，产业价值链耽搁，加强了生物天然气产业链资源端、产品端和服务端联动。
2.1.3 多主体协同与空间耦合模式
生物天然气融合发展有助于提升系统整体协同性与效能[31]。农业主体提供原料，通过沼渣、沼液还田推进农业生态循环；工业主体协同处置有机废水，带头产业转型升级；城市主体转化厨余垃圾、污泥等生涯拔除资源，丰硕利用场景与价值天堑；油气企业为生物天然气提供了基础设施，为规；褪谐』峁┲С。
2.2 “双碳”指标对产业融合的多维驱动 能源低碳转型通过政策、市场、技术3大维度形成协同驱动合力，为生物天然气产业融合发展提供主题支持：政策层面“约束+激励”机造组成融合发展的造度性支持；市场机造推动产业链高低游的供需协同与价值实现；技术进取为产业链纵深整合、模式创新与规；峁┍Ｏ。 在政策驱动方面，约束性政策（表2）以成立硬性造度框架为主题，强调责任分化与尺度造订形成“倒逼式”驱动，其从顶层设计层面设定天堑，规范生物天然气技术与安全尺度等，为行业设定标杆；激励性政策（表3）侧沉于市场疏导，通过经济激励与造度疏导引发多元主体内生发展动力，其通过出产补助、税收减免等方式，降低项目投资与运营成本。 表2 近年来部门有关生物天然气的约束性律例和政策表 表3 近年来部门有关生物天然气的激励性律例和政策表 在市场驱动方面，市场机造通过量化生物天然气在碳排放方面优势[32]，增长其市场认可度，扩大其在化工、交通等领域代替作用[33-34]。2024年8月，百事公司在上海石油天然气买卖中心成功竞得1 500×104 m3生物天然气，标志取生物天然气市场机造与买卖系统逐步成熟。 在技术驱动方面，清洁出产要求推动生物天然气技术由单一技术效能提升，转向生物炼造、生物甲烷化等多技术蹊径协同发展。生物炼造理想通过引入二氧化碳、一氧化碳、甲烷等资源，拓展了生物能源原料领域[35]，加强了职能菌的协同作用[36]，推动了协同发展。生物甲烷化技术推进了二氧化碳与甲烷的转化，加强系统碳利用效能[37]，拓展生物甲烷原料天堑。垃圾衍生燃料（Refuse Derived Fuel，RDF）通过破碎与提质城市有机垃圾，实现了拔除物处置与能源回收协同，处置后的RDF低位热值可达14～22 MJ/kg，满足高温工业热工设备根基热值要求[38]，在理论上丰硕了城市有机拔除物能源化利用大局。 3 能源低碳转型布景下生物天然气产业融合发展战术 3.1 与农业、工业、城市领域的主体融合发展 生物天然气产业与农业领域主体融合发展，推动秸秆等农业拔除物由环境职守向能源与营养资源转型，实现农业拔除物治理方式、泥土培肥蹊径与村落能源结构的全方位沉塑。具体而言，可通过在乡镇、县域层面布局收储站点与预处置中心，推动原料供给由田舍分散供给模式向区域协同供给模式转变；成立沼渣、沼液田间利用尺度及规范化施用造度，疏导各类农业经营主体与生物天然气项目构建持久不变的还田合作关系；构建“原料供给—能源共享—副产品回流”的齐全利益链条，通过签定持久供料合同、成立收益返还机造等方式，将田舍纳入不变的产业合作系统。 生物天然气与工业领域主体融合发展，重要体此刻拔除物协同处置与能源代替两方面，别离对应传染治理端和能源亏损端。具体通过构建工业有机废水及固废协同处置系统，推动拔除物从企业内部职守转变为区域能源资源；推动生物天然气在热电联产、蒸汽系统等工业场景利用，削减煤、油、丙烷等高排放燃料的亏损，助力工业领域低碳转型；推动工业园区资源、能源与排放三线协同，在工业园内成立以生物天然气为主题的能源综合利用系统，实现园区能源结构优化与传染协同治理。 生物天然气产业与城市领域主体的融合发展，阐发为以城市有机拔除物资源化利用为主题，构建城市固体拔除物治理、可再生能源出产与低碳终端消费关环链条。具体通过推动城市有机拔除物资源化分类系统与生物天然气项主张深度衔接，实现厨余垃圾、市政污泥等资源规范化预处置；建设城市气化中心与多终端利用网络，优化城市可再生燃气中心布局，形成资源处置与生物天然气供气一体化中心。 3.2 与油气产业主体融合发展 在极度规油气开发过程中，构建一体化治理系统可有效提升协同运行能力与资源转化效能[39]，为油气企业与生物天然气产业的融合发展提供贵重的实际参考。油气企业并非生物天然气的原料供给端或拔除物处置主体，二者融合发展沉点在于能源系统层面的结构性嵌入与协同运杏转—油气企业美满的基础设施是生物天然气实现规；霾氩槐湎傻某烈栏；而生物天然气产业的发展，则为油气企业提升创新能力、加强低碳能源利用提供了沉要的执行蹊径。 中国石油西南油气田公司已率先发展有关实际，依附现有天然气出产与输配系统，积极拓展余压发电、伴生资源利用、CCUS与氢能等特色发展方向，同步布局风能、光能与生物质能等新能源业务[40-42]。随着《生物天然气》（GB/T 41328—2022）的执行，生物天然气在甲烷含量、安全性和质量不变性等关键指标上，已齐全具备并入天然气管网的技术前提[8]，这意味着生物天然气不再被视为独立产业，而是作为可再生气体能源的沉要组成部门，通过低碳能源协同发展模式，嵌入油气企业整体低碳转型与能源结构优化过程之中。 当前，油气井采出水及地层伴生热能在通例油气出产过程中利用率较低，其市场化开发和规模利用技术仍不足成熟经验与可复造模式[43]。生物天然气与油气产业的融合发展，通过将采出水余热或地层热能用于发酵罐保和善加热，可有效降低生物天然气项目运行能耗，推动节能降耗，提高整体能源利用效能。 总体而言，生物天然气与传统油气产业的融合发展，并非单一的能源品类代替，而是以油气系统为平台，通过基础设施共享、能源协同利用和造度机造创新，实现可再生气体能源的系统性嵌入与规；⒄。对于以中国石油西南油气田公司为代表的天然气出产企业而言，这一蹊径在工程前提、治理经验和战术方向上均拥有较强的现实适应性，为生物天然气由分散示范走向规；⑾低郴⒄固峁┝思崾抵С。 3.3 融合发展阶段推动蹊径 中国生物天然气产业融合发展分歧阶段，在资源组织方式、市场需要结构等方面存在显著差距，笔者将生物天然气融合发展划分为起步推动、扩大深入与系统集成3个阶段：起步阶段注沉基础能力构建，扩大深入阶段强调跨行业协同深入，系统集成阶段钻营多系统战术性耦合。 起步推动阶段提升基础能力，以夯实融合基础、不变产气链条为指标，沉点在于优化原料网络系统、提升出产工艺不变性与加强项指尺度化，为规；┐筇峁┗。 扩大深入阶段关注跨行业协同，融合由系统内部走向系统间，以拓展终端代替场景以及构建市场化买卖造度为指标。 系统集成阶段钻营多系统耦合，关注造度创新与高层级协同，通过构建碳价值量联动机造、建设可再生气交通系统以及创新绿色金融机造等蹊径，加强能源出产、传染治理与碳增值的三元协同。 3.4 融合发展支持系统与保险措施 构建拥有统一的尺度系统、美满的碳市场造度、不变的研发投入、高效的跨部门协同机造等特点的支持系统，是推动生物天然气产业系统融合发展的沉要基础。 建设统一的尺度系统是融合发展前提，应构建生物天然气从原料质量到气体商品化全链条尺度系统，推动生物天然气与化石天然气系统衔接。 健全碳市场与配额造度是开释生物天然气环境价值的关键，应推动成立可再生气碳减排量核算规定，将生物天然气纳入全国统一的碳市场或处所碳买卖试点，推动碳配额、碳抵扣、碳资产质押等机造建设，提升其市场化收益能力。 保障不变的研发投入是融合发展的主题驱动力，应构建以产学研协同为主题的创新系统，推动厌氧消化效能提升、多级生物提纯、沼渣沼液深度利用等关键技术突破，提高产业整体技术经济性。 成立高效的跨部门合作机造是实现融合发展的必要保险，生物天然气产业涉及农业、城市治理、交通、电网企业等多部门，应成立区域级生物天然气协调机造，明确部门职责天堑，构建原料供给、工程审批、并网接入、产品消纳和碳资产治理等事项的协同流程，通过造度化的合作平台提高治理效能。 4 建议 在能源低碳转型的引领下，中国生物天然气产业整体出现出加快发展的态势，正逐步从示范性、分散化发展模式向系统化、规；⒄菇锥巫，部门沉点区域已初步形成产业集聚效应，为产业高质量发展奠定了基础。然而，生物天然气产业仍面对项目规模普遍偏幼、碳市场机造不健全、高低游衔接不畅等现实问题，产业融合水平与系统减排潜力尚未得到充分开释。 能够预感的是，“十五五”时期，生物天然气的战术价值将进一步提升。首先，在能源转型格局中，生物天然气可实现对化石天然气的部门代替，有效强化国度能源供给安全；其次，通过跨农业、工业与城市系统的融合发展，生物天然气产业可能构建起有机拔除物、能源、减排协同治理的齐全链条，支持区域绿色循环发展；最后，生物天然气兼具甲烷控排与碳减排效益，为构建气量与碳量双计量的低碳市场系统提供了沉要载体。因而，“十五五”时期或将成为生物天然气产业实现底子性转型的关键阶段；谏鲜鲆馐，提出以下4点建议： 1）加快构建生物天然气碳市场系统，美满政策激励工具。应充分阐扬政策在市场造就阶段的牵引作用，构建覆盖原料收运、气体提纯、终端利用等环节的能源补助机造。同时，应在技术研发、税收减免、绿色信贷等方面赐与生物天然气项目可操作性支持；褂ν潮仙锾烊黄技跖帕亢怂愎娣，明确分歧原料蹊径与技术工艺推算步骤，加强碳资产收益。 2）健全生物天然气市场买卖规定，优化价值形成机造。生物天然气需成立通明、平正市场定价机造，造订领导性价值区间，防备恶意压价与市场无序竞争。同时，应美满买卖平台建设，推动绿证、生物甲烷标签等机造嵌入现有的油气买卖中心，造就不变的买方市场。 3）推动企业深入融合发展，加强系统不变性与经济韧性。生物天然气企业应拓展高低游协同网络，强化农业、工业、城市与油气企业主体协同，通过集群化、园区化发展形成规模效应，整合多类有机拔除物资源实现“原料—能源—副产品”关环联产。 4）塑造绿色企业形象，深入新能源特色。生物天然气企业应挖掘产品环保潜力，凸起绿色能源特色，塑造减排企业形象，提升社会认同，阐扬生物天然气在生涯与工业双端减排作用。 编纂 陈 嵩 论文原载于《天然气工业》2026年第3期
基金项目：中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司科技项目“生物天然气业务全国布局及战术钻延妆（编号：2025D01006）。
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