薛豫南， 欒維新， 王 輝

(大連海事大學(xué) 航運(yùn)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院， 遼寧 大連 116026)

自十八大首次將生態(tài)文明建設(shè)提升為國家戰(zhàn)略，十九大又強(qiáng)調(diào)加快生態(tài)文明體制改革，建設(shè)美麗中國，憲法修正案中也加入了生態(tài)文明，國家高度重視生態(tài)環(huán)境問題，農(nóng)業(yè)環(huán)境污染問題是急需解決的重要問題之一，而畜禽養(yǎng)殖是農(nóng)業(yè)面源污染的主要來源[1]。由于畜禽養(yǎng)殖的環(huán)境污染具有明顯的負(fù)外部性特征，養(yǎng)殖戶個體往往選擇以環(huán)境效益和社會整體福利損失為代價換取經(jīng)濟(jì)利益，畜禽養(yǎng)殖污染治理面臨困境，循環(huán)經(jīng)濟(jì)為積極有效控制生豬糞便污染問題提供了理論依據(jù)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的同時有效緩解污染[2]。目前我國實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，政府對推進(jìn)畜禽廢棄物資源化利用高度重視，提出以沼氣和生物天然氣為主要處理方向，構(gòu)建種養(yǎng)結(jié)合、農(nóng)牧循環(huán)的可持續(xù)發(fā)展新格局。但從2015 年開始，國家財政資金向大型沼氣工程傾斜，農(nóng)村戶用沼氣建設(shè)主要由省級財政支持，省級政府對農(nóng)業(yè)循環(huán)模式的態(tài)度與支持力度成為農(nóng)村戶用沼氣能否成功推廣的關(guān)鍵因素[3]。戶用沼氣循環(huán)模式在生態(tài)社會效益上具有無可爭辯的優(yōu)勢，其經(jīng)濟(jì)性就成為省級政府推進(jìn)該模式的關(guān)鍵。因此，以戶用沼氣循環(huán)模式為評價對象，探討省級政府推進(jìn)戶用沼氣循環(huán)模式的經(jīng)濟(jì)可行性，可為畜禽養(yǎng)殖污染治理以及提高農(nóng)村生產(chǎn)方式提高有意參考。

國外關(guān)于畜禽廢棄物處理方式的研究較早，多數(shù)研究表明在可供選擇的污染控制技術(shù)中，沼氣處理是一種經(jīng)濟(jì)更有效益的方法[4～5]，以沼氣為核心的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式是畜禽廢棄物資源化的重要方式。近幾年關(guān)于循環(huán)經(jīng)濟(jì)的研究才展開新的研究熱潮[6～7]，主要集中在模式施行的價值成效[8～9]，而缺少模式施行前的可行性分析。國內(nèi)關(guān)于循環(huán)模式經(jīng)濟(jì)效益的研究主要是微觀上結(jié)合試驗(yàn)點(diǎn)具體養(yǎng)殖情況實(shí)地監(jiān)測，采集數(shù)據(jù)定量展開分析[10～11]，或者是試驗(yàn)點(diǎn)年均經(jīng)濟(jì)效益數(shù)值的測算等，極少數(shù)分析其靜態(tài)投資回收期[12]。但是，各級政府制定循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的政策過程中，可能遇到的諸如某類循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的投資回收期有多長？項目的經(jīng)濟(jì)可行性及吸引力如何？確定什么樣的補(bǔ)貼政策更有利于推進(jìn)畜禽養(yǎng)殖循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式等現(xiàn)實(shí)問題，已有的研究還不能提供有力的理論支撐。本文以遼寧省生豬散養(yǎng)戶為研究對象，立足微觀分析數(shù)據(jù)選擇分析參數(shù)，運(yùn)用成本效益分析法研究循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式在全省推進(jìn)后的經(jīng)濟(jì)效益，并結(jié)合投資回收期模型研究模式構(gòu)建的靜態(tài)和動態(tài)投資回收期，評價以農(nóng)村戶用沼氣為紐帶“四位一體”循環(huán)模式施行的經(jīng)濟(jì)性，為省域沼氣循環(huán)模式推進(jìn)提供經(jīng)濟(jì)可行及政策吸引的理論依據(jù)。

1 遼寧省生豬養(yǎng)殖發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的條件及障礙

1.1 生豬養(yǎng)殖是主要污染源

1978～2015年，遼寧省畜牧業(yè)總產(chǎn)值快速增加，年均增長率為15.7%，高于農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值13.1%的年均增長率，也高于遼寧省13.9%的GDP平均增長水平。其中，生豬是主要的畜禽養(yǎng)殖品種，30多年來，生豬出欄、年末存欄及產(chǎn)量(本年年末存欄+本年出欄-上年年末存欄)一直保持整體上升趨勢，到2015年生豬產(chǎn)量達(dá)到2574.4萬頭，豬肉產(chǎn)量227.1萬噸，占肉類總產(chǎn)量的52.9%。生豬養(yǎng)殖總量快速增加，產(chǎn)生了大量的污染物，2015年遼寧省生豬糞便產(chǎn)生量3758.6萬噸，利用排污系數(shù)法計算，生豬糞便產(chǎn)生化學(xué)需氧量(COD)、總氮(TN)、總磷(TP)污染物排放量分別達(dá)到560736.5 t，89891.2 t，8611.4 t?？焖僭鲩L的生豬養(yǎng)殖量及大量的污染物為循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的施行提供了物質(zhì)保障。

1.2 生豬散養(yǎng)戶仍占有一定比例

從生豬養(yǎng)殖總量看，遼寧省生豬養(yǎng)殖具有一定的地域特點(diǎn)，僅沈陽、錦州、鐵嶺及朝陽4市占到遼寧省生豬養(yǎng)殖的一半以上，其中錦州養(yǎng)殖量最大；而撫順、本溪、遼陽、盤錦及營口5市僅占10%。從生豬養(yǎng)殖規(guī)模化程度看，相比2002年，2015年遼寧省生豬散養(yǎng)戶數(shù)量縮減一半以上，從203萬戶減少到82萬戶，雖然13年間遼寧生豬養(yǎng)殖專業(yè)化、規(guī)?；潭鹊玫胶艽筇嵘?，但散養(yǎng)戶仍占有1/5的比重，且由于其統(tǒng)一管理難度較大，沒有政策文件約束，散養(yǎng)戶生豬養(yǎng)殖產(chǎn)生的面源污染問題亟需有效的緩解方式。

1.3 遼寧省沼氣循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式推行的政策支持

“十三五”期間，國家發(fā)展改革委、原農(nóng)業(yè)部和財政部提出投資33.3億元戶用沼氣建設(shè)，并鼓勵地方政府利用中央財政農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼資金，對畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用裝備實(shí)行敞開補(bǔ)貼，必將為戶用沼氣循環(huán)模式這一畜禽資源化利用方式提供發(fā)展平臺。而近年來遼寧省政府對環(huán)境問題的關(guān)注日益密切，環(huán)保要求不斷提升，2015年遼寧出臺的標(biāo)準(zhǔn)化生豬養(yǎng)殖加入了“生態(tài)要素”，扶持力度方面也把生態(tài)環(huán)境作為重要的考核指標(biāo)，把生豬養(yǎng)殖污染的控制作為響應(yīng)國家政策要求，緩解面源污染的重要方向。同時，遼寧省作為國家環(huán)保總局批準(zhǔn)的第一個循環(huán)經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)省，其在循環(huán)經(jīng)濟(jì)推行發(fā)展方面具備一定的優(yōu)勢，為生豬養(yǎng)殖循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的發(fā)展提供了借鑒。

1.4 生豬養(yǎng)殖循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式發(fā)展主要障礙

循環(huán)經(jīng)濟(jì)提高養(yǎng)殖戶經(jīng)濟(jì)效益，同時為緩解生豬養(yǎng)殖污染提供了有效途徑。但調(diào)研發(fā)現(xiàn)，循環(huán)模式在施行中仍存在一些障礙。其一，養(yǎng)殖戶的環(huán)保意識低，環(huán)境污染外部化嚴(yán)重。經(jīng)濟(jì)問題是制約農(nóng)戶沼氣建設(shè)的主要問題之一[13]，養(yǎng)殖戶從短期經(jīng)濟(jì)效益出發(fā)，看能否即時增加收入來決定自己的行動，循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式運(yùn)行初期需要資金大量投入，嚴(yán)重影響追求眼前利益的養(yǎng)殖戶積極性及生豬市場的發(fā)展。其二，養(yǎng)殖戶融資渠道較少，且其風(fēng)險承受能力相對較低，循環(huán)經(jīng)濟(jì)初期投資大，未來需要幾年才能收回投資，養(yǎng)殖戶缺少模式構(gòu)建的主動性。

2 生豬養(yǎng)殖的循環(huán)模式及參數(shù)甄選

2.1 循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式作用原理

北方氣候寒冷，相比南方，溫度對沼氣池的影響具有制約作用[14]，因此，遼寧省生豬養(yǎng)殖循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式基于農(nóng)戶，豬舍和沼氣池 “三位一體”模式，根據(jù)北方氣候較為寒冷的特點(diǎn)，拓展形成了包括日光溫室在內(nèi)的“四位一體”模式，即“農(nóng)戶—豬舍—沼氣池—日光溫室”(見圖1)，循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)一步延長，與 “三位一體”模式相比，“四位一體”模式由于日光溫室的增溫效果，沼氣池可全年運(yùn)行，是遼寧省循環(huán)經(jīng)濟(jì)農(nóng)業(yè)試點(diǎn)的典型模式。

圖1 “四位一體”模式

“四位一體”模式以農(nóng)戶和生豬作為生物源，污染物主要是農(nóng)戶及生豬所產(chǎn)生的糞尿廢棄物，廢棄物處理則主要是以沼氣技術(shù)為處理方式的沼氣池及通過土壤傳遞養(yǎng)分給植物的日光溫室，新資源產(chǎn)品包括直接具有經(jīng)濟(jì)價值的沼氣，日光溫室蔬菜產(chǎn)品，及需要通過日光溫室進(jìn)行進(jìn)一步資源化處理的沼渣沼液。對“四位一體”模式進(jìn)行分析，其內(nèi)部構(gòu)成可分解為小循環(huán)鏈：1)豬舍(農(nóng)戶)-糞尿-沼氣池-沼氣-農(nóng)戶；2)豬舍(農(nóng)戶)-糞尿-沼氣池-沼渣沼液-日光溫室-蔬菜-農(nóng)戶。糞便廢棄物作為新資源通過循環(huán)鏈進(jìn)入物質(zhì)循環(huán)流動過程，伴隨著能量流動，產(chǎn)生價值流動。

2.2 循環(huán)經(jīng)濟(jì)效益估算技術(shù)參數(shù)甄選

本文借鑒李金才[10]、段躍[11]等人對遼寧省及內(nèi)蒙古等具有參考性區(qū)域“四位一體”模式研究的相關(guān)參數(shù)，通過分析確定本文研究參數(shù)(見表1)。

表1 循環(huán)模式經(jīng)濟(jì)效益評估參數(shù)甄選

(1)模式構(gòu)建的主要成本是沼氣池，日光溫室

及其配套設(shè)施的成本，主要在建設(shè)初期產(chǎn)生。沼氣池按使用年限10年計算，年均成本約為15元·m-3；日光溫室使用年限按15年計算，其配套設(shè)施使用年限多為2年，年均日光溫室及其配套設(shè)施為7.95元·m-2。

(2)沼氣產(chǎn)生量的計算主要是基于糞便量及沼氣池容積兩種方式，由于本文研究中沼氣池的總?cè)莘e是一個估算數(shù)，因此，本文選擇相對精確的生豬糞便量進(jìn)行計算，每頭豬每天糞便量為4 kg，每噸糞便產(chǎn)氣量15.5 m3。

(3)沼氣采用統(tǒng)一計價的方式。沼氣的價值不應(yīng)是傳統(tǒng)能源煤炭薪柴的替代，而應(yīng)選取天然氣等常規(guī)能源的交易價值，因此，沼氣的價格利用其熱值與天然氣進(jìn)行折算，為1.81元·m-3。

(4)沼渣沼液主要用于做化肥農(nóng)藥，單個10 m3沼氣池一年生產(chǎn)的沼肥作為化肥，沼液預(yù)防和防治病蟲害可節(jié)支300元。

(5)日光溫室溫度適宜，一年至少能種兩茬蔬菜，以種植黃瓜為例，假設(shè)每個養(yǎng)殖戶構(gòu)建模式配套的日光溫室均為350 m2，每年種植收益為9600元；種子化肥農(nóng)藥等投入成本及占用土地傳統(tǒng)作物種植的機(jī)會成本為2000元，則平均收益為21.7元·m-2。

(6)傳統(tǒng)土地種植及生豬養(yǎng)殖對水電等也產(chǎn)生消耗，對勞動力也有需求，因此，循環(huán)模式對這部分成本不單獨(dú)計算。

3 模式經(jīng)濟(jì)效益及其投資回收期

3.1 模式經(jīng)濟(jì)效益

3.1.1 模式的年均經(jīng)濟(jì)效益

模式的年均經(jīng)濟(jì)效益定義為當(dāng)年模式施行的經(jīng)濟(jì)收益與模式構(gòu)建的年均成本(總成本/運(yùn)營年限)之差。假設(shè)遼寧省生豬養(yǎng)殖散養(yǎng)戶全部脫離庭院養(yǎng)殖，實(shí)行“四位一體”模式，每戶建立1個10 m3糞便儲存沼氣池。2015年遼寧省生豬散養(yǎng)戶82萬戶，養(yǎng)殖生豬740萬頭，全部推行“四位一體”模式，產(chǎn)生沼氣約1.67億m3，可創(chuàng)造價值約3.03億元；沼渣沼液替代化肥農(nóng)藥創(chuàng)造2.46億元；日光溫室環(huán)節(jié)延長了物質(zhì)流動鏈條，增加了伴隨著它流動產(chǎn)生的蔬菜價值約為62.28億元。遼寧省散養(yǎng)戶施行“四位一體”模式，通過循環(huán)鏈將生豬糞便作為資源處理再利用，緩解其產(chǎn)生的面源污染，且每年創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益較傳統(tǒng)模式增加43.72億元(見表2)。

表2 傳統(tǒng)模式、“四位一體”模式年均經(jīng)濟(jì)效益對比 (億元)

注:C表示生豬成本，R表示生豬收益，假設(shè)不同模式下單個生豬養(yǎng)殖成本收益不變

3.1.2 模式的累計經(jīng)濟(jì)效益

模式的累計效益定義為模式施行的累計收益與累計投資成本之差。由表3可知，與傳統(tǒng)模式相比，“四位一體”模式初期投資較大，前四年累計效益均為負(fù)值，第五年凈效益才大于0，表明其投資回收期約為5年。

表3 “四位一體”模式相比傳統(tǒng)模式的累計效益 (億元)

“四位一體”模式較傳統(tǒng)養(yǎng)殖方式，理論上年均創(chuàng)造效益43.72億元，同時有效緩解生豬養(yǎng)殖產(chǎn)生的1080.4萬噸糞便污染，減少其產(chǎn)生的化學(xué)需氧量(COD)161182.3 t，總氮(TN)25839 t，總磷(TP)2475.3 t，為人們提供健康的生活環(huán)境，是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境保護(hù)的有效方式，但其累計經(jīng)濟(jì)效益表明，模式的實(shí)際經(jīng)濟(jì)凈效益與其運(yùn)營年限相關(guān)。因此，不僅要通過成本收益法分析模式的年均經(jīng)濟(jì)效益，也要通過投資回收期，對其累計經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析，綜合分析項目的經(jīng)濟(jì)可行性。

3.2 投資回收期

由于模式現(xiàn)金流入流出值部分無法具體化，本文借鑒楊德強(qiáng)[15]采用計算兩種投資形式每年的現(xiàn)金流入差值和現(xiàn)金流出差值累加的方法而得到一種投資回收期新的計算模型。

靜態(tài)投資回收期：

(1)

動態(tài)投資回收期：

(2)

公式(1)和公式(2)中，CI1為“四位一體”模式投資的現(xiàn)金流入值，CI2為普通養(yǎng)殖作為參照對象的現(xiàn)金流入值；CO1為“四位一體”模式投資的現(xiàn)金流出值，CO2為普通養(yǎng)殖作為參照對象的現(xiàn)金流出值；T為靜態(tài)投資回收期；i0為設(shè)定的折現(xiàn)率；T*為動態(tài)投資回收期。

“四位一體”模式每年收益較傳統(tǒng)養(yǎng)殖方式高67.77億元，而成本主要是初始沼氣池和日光溫室的投資約261.64億元，后續(xù)每年有一些配套設(shè)施的成本約6.56億元，根據(jù)公式(1)，T=261.64/(67.77-6.56)，靜態(tài)投資回收期為4.27年。根據(jù)國家發(fā)改委公布的行業(yè)建設(shè)項目財務(wù)基準(zhǔn)收益率，折現(xiàn)率i0為7.5%，根據(jù)公式(2)，利用Excel進(jìn)行公式NPV計算，T*約為5年。因此，“四位一體”模式構(gòu)建，需運(yùn)營5年，可以收回投資，實(shí)現(xiàn)凈收益大于0。一般情況下，當(dāng)項目投資回收期小于 5 年時，其經(jīng)濟(jì)吸引力較大[16]，但實(shí)際調(diào)研發(fā)現(xiàn)，遼寧省養(yǎng)殖戶構(gòu)建“四位一體”模式的自發(fā)主動性并不大，政府進(jìn)行補(bǔ)貼才推動其發(fā)展，且運(yùn)營一段時間后大量處于廢棄狀態(tài)。

3.3 補(bǔ)貼

3.3.1 補(bǔ)貼的必要性

“四位一體”模式建設(shè)的投資回收期雖然少于5年，但這一項目的運(yùn)營不具備市場機(jī)制下的吸引力，主要是由于項目建設(shè)主體—養(yǎng)殖戶群體的特殊性。一是養(yǎng)殖戶的風(fēng)險承擔(dān)能力普遍較低，對于長期運(yùn)營規(guī)劃的認(rèn)識不足，更注重眼前的無風(fēng)險效益。二是模式建設(shè)初期的投資額對于養(yǎng)殖戶是一筆相對較大的資金，且養(yǎng)殖戶的資金來源渠道較少，融資能力低。農(nóng)戶對提高沼氣池補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)和后續(xù)服務(wù)扶持力度方面的政策期望較高[17]，且政府補(bǔ)貼與沼氣建設(shè)正相關(guān)，補(bǔ)貼越多，越傾向于建設(shè)[18]，模式的構(gòu)建及后續(xù)可持續(xù)性運(yùn)行需要政府的補(bǔ)貼作為支持。

3.3.2 補(bǔ)貼方案設(shè)計

調(diào)研發(fā)現(xiàn)，遼寧省沼氣池廢棄較多，一是政府補(bǔ)貼在第一年已經(jīng)一次性補(bǔ)貼結(jié)束；二是補(bǔ)貼都是沼氣池建設(shè)，遼寧冬季寒冷，缺少日光溫室的“三位一體”模式不適合遼寧的發(fā)展，而日光溫室的建設(shè)也需要大量資金。為保證以沼氣池為核心的循環(huán)模式的可持續(xù)運(yùn)行，應(yīng)建立政府引導(dǎo)的補(bǔ)貼制度。首先，為了遼寧寒冷地區(qū)推行適合當(dāng)?shù)匕l(fā)展的“四位一體”模式，政府應(yīng)對沼氣池和日光溫室的建設(shè)均進(jìn)行一定補(bǔ)貼。其次，為確?！八奈灰惑w”模式運(yùn)行不少于5年，政府補(bǔ)貼應(yīng)根據(jù)農(nóng)戶的使用情況，分期發(fā)放補(bǔ)貼(4年或5年)，第一年補(bǔ)貼比例可以適當(dāng)偏大，不要以目前一次性將補(bǔ)貼資金發(fā)放到位的方式。

4 結(jié)論與討論

(1)“四位一體”模式能創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益。遼寧省散養(yǎng)戶施行“四位一體”模式較傳統(tǒng)模式，通過新增沼氣池，日光溫室實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈的循環(huán)，對生豬養(yǎng)殖廢棄物進(jìn)行資源化處理，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益43.72億元，同時處理了1080.4萬t生豬糞便，緩解了其所產(chǎn)生的18.95萬噸面源污染物壓力，是控制生豬養(yǎng)殖污染的有效方式，應(yīng)廣泛推行。

(2)“四位一體”模式的投資回收期小于5年，具有較大建設(shè)吸引力。通過投資回收期模型對“四位一體”模式的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行評價，其靜態(tài)投資回收期為4.27年，動態(tài)投資回收期約為5年。因此，“四位一體”模式的推行實(shí)際上運(yùn)行5年，即可收回投資，實(shí)現(xiàn)凈效益大于0，經(jīng)濟(jì)可行。

(3)政府補(bǔ)貼制度對養(yǎng)殖戶有重要引導(dǎo)作用。“四位一體”模式是具有吸引力的項目，其更好的推行與政府補(bǔ)貼方式相關(guān)。政府補(bǔ)貼從時間上應(yīng)結(jié)合投資回收期分期進(jìn)行補(bǔ)貼，而不是目前一次性補(bǔ)貼的方式，分為建設(shè)初期和后續(xù)補(bǔ)貼，后期補(bǔ)貼同時可作為維護(hù)改善費(fèi)用，避免養(yǎng)殖戶后期維護(hù)不當(dāng)，或過早放棄“四位一體”模式，致使模式不能收回投資，而造成資金浪費(fèi)；從范圍上，應(yīng)包括沼氣池和日光溫室補(bǔ)貼。本文基于經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行補(bǔ)貼，僅是從彌補(bǔ)初期的較大投資，在投資收回之前，對養(yǎng)殖戶進(jìn)行補(bǔ)貼，可以與基于循環(huán)模式外部性效益進(jìn)行補(bǔ)貼的研究相互補(bǔ)充。

沼氣池為紐帶的“四位一體”循環(huán)模式在遼寧省推進(jìn)具有經(jīng)濟(jì)可行性，養(yǎng)殖戶應(yīng)自發(fā)構(gòu)建沼氣能源為核心的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式，但實(shí)際上由于養(yǎng)殖戶投資能力及環(huán)保意識欠缺，缺乏主動性，政府應(yīng)通過引導(dǎo)加快模式的省域推進(jìn)，促使模式的經(jīng)濟(jì)性轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際推進(jìn)動力，促進(jìn)畜禽廢棄物資源化，響應(yīng)國家鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略及生態(tài)文明建設(shè)。一方面，政府補(bǔ)貼是模式推進(jìn)的直接激勵措施，應(yīng)建立綠色生態(tài)為導(dǎo)向的補(bǔ)貼制度。另一方面，加大政策宣傳引導(dǎo)，讓養(yǎng)殖戶了解沼氣循環(huán)模式推進(jìn)的經(jīng)濟(jì)性，增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)吸引力；提升養(yǎng)殖戶的環(huán)保意識，增強(qiáng)其推行主動性，后續(xù)應(yīng)對沼氣利用等畜禽廢棄物資源化利用相關(guān)政策進(jìn)行梳理，理清政策發(fā)力點(diǎn)。