大中型沼气工程商业化发展国家行动计划方案设想

我国沼气工程商业化开展和国家行动方案

顾树华,教授清华大学能源环境经济研讨院shuhua@1主要内容概念机遇与挑战行动与方案2一、概念 1.1什么是沼气？—一种可燃气体 主要成份： 甲烷CH455-65% 二氧化碳CO230-40％ 少量H2S，CO，H2，O2等 31.2沼气是怎样产生的—分解发酵有机物在厌氧条件下经微生物分解发酵而生成的可燃气体，主要成分是CH4和CO2发酵过程是五群细菌参与的活动—发酵细菌、产氢产乙酸菌、耗氢产乙酸菌、食氢产甲烷菌、食乙酸产甲烷菌沼气发酵的条件—发酵原料、厌氧活性污泥、温度、酸碱度、负荷营养物质、搅拌等4工艺流程普通包括五部分：原料的搜集；原料的预处置；消化器〔沼气池〕；出料的后处置；沼气的净化、储存和输配1.3沼气工程工艺流程5利用粪便制取沼气的全套工程设备，包括原料的预处置、厌氧消化、沼气净化及输配、发酵残留物后处置以及工艺流程的控制、监测五个部分组成1.3集约化禽畜场沼气工程6万头育肥猪场，日产粪水60ｍ3，设计池容500m3，产气率为0.39m3/m3•d，总投资为175万元年产沼气10万立方米，固体有机肥540吨收益=沼气+有机肥+防止排污罚款+畜禽发病率减少防止的损失COD、BOD去除率分别70%、75%以上1.3集约化禽畜场沼气工程7利用工业有机废水、废渣消费沼气包括酒精、酿酒、制糖、食品、制药、造纸、屠宰等可转化为沼气的资源量约107亿立方米/年1.3工业有机废水沼气工程8消费清洁能源—高效、可再生能源治理环境污染—处置粪便、渣滓、有机废水、废渣提高企业经济效益—综合利用、改善消费条件构成新的产业—设计、施工、副产品消费销售、配套设备加工1.4沼气工程的作用9二、机遇与挑战2.1粪便资源亟待开发利用“菜篮子〞工程开展—全国集约化畜禽养殖场达1万家以上，粪便处置利用不到10%粪水污染严重—水体富营养化、臭气粪便是可利用的资源—消费清洁能源、添加能源供应；消费高效有机肥、开展生态农业畜禽粪便资源总量〔干物质〕约1.8亿吨，实践可利用量约4000万吨，可产沼气近100亿立方米，按热值相当于800万tce，用于发电可装机500万kW，年发电量150亿kWh10有机污染治理有物理化学和生化处置方法物理化学方法—过滤、凝聚沉淀等，本钱极高且难以达标生化处置方法—厌氧、好氧和厌氧-好氧并用采用厌氧处置设备投资少，可同时获得环境、经济和社会效益我国适宜厌氧消化的高浓度有机废水排放量年25.2亿立方米以上，年废渣7400万m3，可转化为沼气108亿m3，热值相当于800万tce，可装机50万kW，年发电150亿kWh2.1厌氧是处置工业有机废水的最合理方法112001年工业沼气600多座，池容150万m3，年处置废水1.5亿m3，年产沼气10.0亿m32000年农业沼气853座，池容22万m3，年处置粪便1500万t，年产沼气0.5亿m32.2技术成熟，具备了规模化开展条件12已实施了商业化示范工程国内示范工程UNDP/GEF3个商业化开展现范工程有国外开展阅历可自创，德国在3～5年内，沼气工程开展了2000多处，并且是商业化运作2.3沼气工程已成为治理污染、消费清洁 能源和有机肥料(饲料),实施可继续发 展的重要措施13初始投资大，自我融资才干不够万头猪场沼气工程初始投入150-200万元工业2500池容沼气工程400-500万元2.4主要妨碍14治理本钱和沼气产品本钱高工业废水2.50元/m3废水，发电＞0.35元/kWh养殖场7.5元/m3粪水，发电＞0.7元/kWh2.4主要妨碍15市场风险大禽畜产品和食品产品不确定要素大，风险大难以吸引各方投资者2.4主要妨碍16环保政策执行缺乏力度三同步排污费低于治理费2.4主要妨碍17能源产品缺乏法律保证和政策扶持沼气、电力市场准入和上网经济鼓励政策2.4主要妨碍18规模和速度与情势开展的要求很不顺应： --德国在仅仅过去的3-5年期间，沼气工程就开展到了约2000处，并且都是商业化运转--德国的阅历：为实施可继续开展、治理污染、减少温室气体排放制定了鼓励发电上网的法律—优惠电价；优惠投资—低息、贴息贷款；环保和资源利用法律保证--农场主的积极性：新的收入来源2.4与国外存在一定差距193.1总体目的：促进大中型沼气工程商业化，加快可再生能源开发利用和产业开展，为国家制定沼气开展规划提供科学根据三、行动方案和目的20摸清家底：沼气资源分布、开展潜力、环境影响、产业化开展现状、技术道路妨碍分析：技术、融资机制及政策行动方案：目的、行动、可实施方案政策措施：法规、政策、运转机制3.2详细目的21集约化畜禽养殖场沼气工程工业有机废水沼气工程沼气民用：集中供气--炊事沼气供热：锅炉沼气发电：3.3范围和内容22指点思想和目的行动框架、重点区域、流域及内容商业化运转方式与可操作的实施方案、融资机制、投资方案政策法