生物天然气课件

中国新型城镇化下沼气生产生物天然气的开发与利用DevelopmentandUtilizationofBiogastoBioNaturalGas（BNG）underNewUrbanizationinChina钱名宇中国石油大学（北京）新能源研究院政策与技术咨询、国际合作负责人德国罗斯托克大学博士研究生

CurrentBiogasandBNGIndustryinChina

中国目前沼气与生物天然气产业现状

CurrentBiogasandBNGIndustryinEurope

欧洲目前沼气与生物天然气产业现状

德国沼气与生物天然气技术

GermanBiogasandBNGTechnologyAgenda/议程世界能源发展方向Worldenergydevelopmenttendency薪柴firewood煤coal石油oil天然气naturalgas沼气biogas氢气hydrogen电十油electricity十oil电十天然气electricity十naturalgas电十氢electricity十hydrogen世界能源路线Roadmapofworldenergy世界能源发展趋势ThetrendsofworldenergydevelopmentChinaNaturalGasdemand1990to2020,NDRC中国目前有大约3000个加气站2015年需求预计200亿立方米2013:consumptionabout172bcm/yr,self-supply119bcm/yr(31%fromimport)2013年天然气消费量约为1724亿立方米，国内年供应量1194亿立方米，31%进口。2020:demand>300bnbcm/yr2020年需求量将超过3000亿立方米About3000CNG

fillingstationsinChina2015:CNGapp.20bcm/yrChinaNaturalGasdemand1990to20201990-2020年中国天然气需求(Source:theDepartmentofScience&Education,theMinistryofAgriculture,P.R.China)农业部科技教育司生活垃圾污水污泥作物残余物（秸秆及副产品）能源作物(

利用40%)动物粪便Source:C.Brauner,B.Raninger,DONGRenjie,QianMingyuIn:BiogasEngineeringandApplicationVol.2;20114400亿立方米每年中国沼气原料潜力巨大2030年沼气替代一次能源的比例将超过5%。.国内制定2020年的目标仅是沼气潜力的6.6%。2030年中国沼气的潜力将超过德国20倍。

资源种类实物量（万吨）农作物秸秆34000农产品加工剩余物（蔬菜废弃物）40000畜禽粪便400000（理论可生产沼气5000亿立方米）城市生活垃圾12000有机污水530000（可生产沼气300亿立方米）餐厨垃圾3000-4000市政污泥3000–3500（湿污泥）1100（干污泥）EnviTecBiogasAGLESSLESSCBM中国沼气的利用方式大型:6160中型:10285小型:83512沼气:21亿立方米供户:172万户发电:

4.33亿度其中大中型沼气工程产气:20.5亿立方米供户:99万户发电:4.28亿度2013农业部统计沼气工程分类标准（NY/T667-2012）0.45m3/m3d中国沼气行业发展水平工程规模日产沼气量

Q(m3/d)畜禽存栏数H（猪当量）厌氧消化装置单体容积

V1（m3）厌氧消化装置总体容积

V2（m3）特大型Q≥5000H≥50000V1≥2500V2≥5000大型5000＞Q≥50050000＞H≥50002500＞V1≥5005000＞V2≥500中型500＞Q≥1505000＞H≥1500500＞V1≥3001000＞V2≥300小型150＞Q≥51500＞H≥50300＞V1≥20600＞V2≥20上网电价补贴政策0.4750–0.7042元/千瓦时(7.2–10.7欧分/千瓦时)总计:13800座,德国>8000座2012年新增1400座2012意大利新增超过一倍，已经超过瑞士source:EuropeanBiogasAssociation欧洲沼气工程数量232座,年产166000m3/h77%进入管网,50%作为车用燃气2013年,6个跨国交易协议达成，7个国家已经建立补贴体系source:EuropeanBiogasAssociation欧洲生物天然气工程数量常见沼气发酵技术湿法发酵工艺，带搅拌，连续发酵可靠且灵活的技术有助于微生物与原料接触可完全对原料进行发酵大量德国公司采用此类工艺，比如

Envitec,MT,GICON,Weltec,Ökobit,BTA,AAT,Strabag,AAB,Arrowbio,Entec,Envirotec,Envitec,Schubio,AMBHaase,Biostab,PresecoFoto:http://mediathek.fnr.de/media/downloadable/files/samples/g/u/guide_biogas_engl_2012.pdf适用于畜禽粪便、能源作物（青贮）餐厨垃圾、果蔬垃圾等原料CSTR全混技术16

非连续性（批式）技术，适用于固体干原料可靠且灵活的技术适用于杂质较多的原料，对预处理要求低建造成本和运行成本低易出现死角，无法完全发酵原料大量德国公司采用此类工艺，比如BEKON,Bioferm,LoockTNS,Biocel,Biopercolat,GICON,KompofermSource:BayerischesLandesamtfürUmwelt:BiogashandbuchBayern;2007;Scholwin

etal.2012:Bioabfallvergärungstechnologien,Vortrag8.11.2012,Stuttgart适用于家庭垃圾、厨余垃圾、秸秆、以及其他杂质较多的有机废弃物车库式干发酵技术17德国肯嫩沼气厂–全混发酵技术

运行能耗低可完全对原料进行发酵大量德国公司采用此类工艺，比如：AxpoKompogas,Archea,Dranco(vertikal),Valorga,Strabagu.a.SubstrateFermenterBiogasDigestateSolidDigestateMixerSolidseparationSewagewater横推流反应器，带搅拌，连续发酵，比CSTR技术的发酵浓度高可靠且灵活的技术有助于微生物与原料接触德国法兰克福有机垃圾处理厂–横推流发酵技术20

压力水洗

压力胺洗

变压吸附

（PSA）膜技术EVONIK沼气深冷分离

沼气提纯技术source:GermanBiogasAssociation沼气未来在德国能源定为–调峰CO2+4H2=CH4+2H2O

CH4电–甲烷技术–储能Thanksforyourattention!谢谢指导！QianMingyu钱名宇PhDcandidate,UniversityofRostockDirectorofPolicyandTechnic