大中型沼氣集中供氣系統能夠為農村居民集中供應穩定清潔的炊事能源,是中國農村能源發展的方向。該文首先對大中型沼氣集中供氣系統經濟環境效益進行核算,然後根據各系統經濟效益內部收益率的大小將原始系統分層。結果顯示,原始狀態下,系統的環境效益普遍較好且具有規模效應,但經濟效益差異較大,體現出規模越大越不經濟的狀況。以貼現率0.08和原點0為分層點,依據各系統的內部收益率將原始系統分為3層進行優化。根據不同層級系統的規模、效益、條件和優化必要性,從替換發酵罐恒溫燃料、配置沼氣發電設備為沼氣系統供電、建設循環農業系統3個方面靈活選擇制定符合不同層級現實需求的優化措施。優化後各系統的綜合效益均得到不同程度的提升。系統優化後,一級系統的2個項目經濟效益變化不大,環境效益提升顯著,分別提升了112.88%和134.43%。二級系統的4個項目在優化後內部收益率都達到或超過了貼現率8%,經濟效益由一般升級為良好;同時,環境效益分別提升了88.16%、100.02%、103.22%和109.09%。三級系統的3個項目內部收益率都為負值,屬於不具備經濟效益的項目,優化之後,其中的2個項目內部收益率已經轉正,經濟效益由無升級為一般,同時,環境效益分別提升了116.36%、123.92%和101.19%。優化的主要措施是削減運營成本,但現實情況更為復雜,各地應該因地制宜,靈活選擇優化措施。大型系統需要在建設時積參考大中型沼氣工程建設規劃,嚴格控制成本。