前言
随着能源紧张和环境污染问题的日益突出，本世纪全球直接面临着能源资源的匮乏导致的全球能源危机和一次能源消耗增长带来的日益严重的环境危机。我国正处于经济高速发展时期，能源消费的增长速度接近甚至超过了国民经济的发展速度，部分能源紧缺的趋势必将随着我国经济的快速增长日益加剧。同时，随着全球气候变暖和大气环境质量的急剧恶化，我国的环境污染问题也日益凸显。这些都必将制约我国未来的能源、经济、社会的发展。因此，如何寻求未来能源发展契机，缓解能源供需矛盾和有效控制环境污染是我国乃至全世界都在面临的两大难题。
沼气是有机生物质（含碳水化合物、蛋白质、油等），在厌氧微生物降解过程中产生的含甲烷的混合气体。其甲烷（CH4）质量分数一般为 50%～65%，余为CO2、H2S、NOx和水汽。由于沼气经提纯和净化后的甲烷质量分数可达90%以上，几乎与天然气无异。因此，它完全可以替代堪称洁净能源的天然气。
可见，沼气是一种可再生无污染的优质燃料，代替秸秆和煤，不仅可以减少一次能源的消耗，还有助于减少CO2、SO2、CH4等有害气体的排放。沼气技术用于处理畜禽粪便、工业有机废水、生活污水、城市有机垃圾等生物质废弃物可以得到最完全最彻底的利用，是我国目前大力发展的四大重点可再生能源项目之一。因此，合理利用生物质资源，发展沼气产业是缓解我国能源供需缺口、减少环境污染的有效途径，也是我国实现可持续发展的重要内容之一，具有重要的现实意义。
目前，我国沼气产业的发展主要是以政府补贴拉动及环保要求为引导，其产业体系还没有完全形成，相关理论体系还不完善。而且，已建沼气工程也往往由于原料供应不足、规模不匹配、产品找不到市场等因素的影响而无法达到预期的运行效果，造成了资源浪费，甚至二次污染。
“产业沼气”是指规模化地生产并纯化沼气，使之能像天然气和液化气那样，由管道或气罐（瓶）输送和装运，方便地应用；有别于通常所说的农户沼气。中国天然气资源很紧缺，而能替代天然气的产业沼气的巨大资源潜力尚未被广泛认识和认真地开发。
大规模开发产业沼气的最大限制因素是，一般情况下沼气无法液化或高压缩比地压缩，运输困难大，只能就地使用。但沼气就地直接发电需要专用的发电设备，价格昂贵；其能效只有在热电联产并有供热需求的情况下才能保证。沼气就地直接引入普通燃煤锅炉，则不仅能效低，而且还需改造锅炉，综合经济效益很差。沼气净化和提纯技术的突破，使得沼气可以替代石化燃气，用作车用燃料、分散居民小区供气或直接与天然气管网并网。目前少数发达国家具有成熟的沼气净化和提纯技术，并发展成为经济和环境效益双赢的沼气产业。
