热电联产与沼气工程

热电联产与沼气工程1前言新产业新能源新农村2可持续发展环境治理燃料生产生态农业沼气工程前言和谐社会3沼气工程开展

为沼气发电提供平台到2005年底，全国兴建大中型沼气工程近4000多座〔农业口有3764座〕，总产气量约18亿立方米,折合标煤128万吨。前言4国家行动方案到2021年,生物质能量占全国总能源消耗量的1%。其中,生物质发电装机容量到达550万千瓦；沼气年利用量到达190亿立方米；农业部方案每年新增沼气工程800处。

到2021年,生物质能量占全国总能源消耗量的4%,其中,生物质发电装机容量到达3000万千瓦；沼气年利用量到达400亿立方米。前言5

Ⅰ.热电联产与沼气工程6沼气发电

提高沼气工程综合效益对于具有一定规模的沼气工程，实施热、电联产其综合效益会充分显现出来。Ⅰ热电联产与沼气工程

沼气发电能源品位和能源转换率提高、输送便利、资金回报率高。能量循环利用〔解决沼气发生器的增温、保温和系统其它热能耗〕，提高沼气产量和工程运行稳定性。

电能热能7能源增量、增值

Ⅰ热电联产与沼气工程沼气用于发电：能量：1m3(沼气)1.5-2.0kW.h(电)＋(热)经济价值：0.5元/kW.h(电)×1.8kW.h(电)/m3(沼气)＋0.05元/kW.h(热)(热)/m3(沼气)=0.9元(电)/m3(沼气)+0.145元(热)/m3(沼气)=1.045元/m3(沼气)沼气用于直接燃烧：能量：1m3(沼气)热值＝1kg原煤热值经济价值：0.30元/kg〔煤〕+0.005元/m3(沼气环保值)☞8存栏猪1万头沼气发电电：1552kW.h/d余热：2400kW.h/d沼气970m3/d沼气发生器〔中温〕粪便20t/d+粪水20t/d电1100kW.h/d供热720kW.h/d电452kW.h/d,增温热耗1680kW.h/d

存栏万头猪场沼气发电工程能量循环图Ⅰ

热电联产与沼气工程发电机组装机容量120kW,运行时间16h/d9

Ⅰ热电联产与沼气工程节能：采用中温〔35±2℃〕、全混、高浓度〔TS8%-12%〕厌氧消化工艺，利用发电余热为沼气发生器的增温、保温〔按被增温的发酵原料从15℃增至36℃测算〕，不需外加热源。TS8%，回收的余热80-100%用于增温；TS10%，回收的余热70-80%用于增温；TS12%，回收的余热50-60%用于增温。高效：产气速率大大提高〔高温>中温>常温〕。运行稳定性提高：相对稳定的温度，有利于微生物生长、繁殖。有助于沼气工程节能、高效、稳定☞10分项名称高温(56±2℃)中温(35±2℃)偏低温(15-25℃)进料TS浓度(%)6-86-81-3水力滞留期(d)6-1015-20容积产气率(m3/m3.d)≥2.5≥1.00.1-0.4发生器容积(倍数)1/2.511/0.1-0.4运行可控性易易难厌氧消化温度每升高10℃，厌氧反响速度约增加1倍。

Ⅰ

热电联产与沼气工程11沼肥的质量提高

Ⅰ热电联产与沼气工程高浓度厌氧消化／沼液浓缩－－单位体积内的有机质和肥效元素增加，品质更好；中〔高〕温厌氧消化－－粪便中的各类病原体和虫卵得到有效的灭杀，沼肥平安性提高，无二次污染。降低生产本钱节省沼气发生器增温、保温燃料费(100%)；高浓度沼肥的加工和运输本钱降低1/3左右；减少后续废水处理的总量1/2以上；实施综合利用，可以到达废弃物零排放。☞☞12国内外应用现状沼气及其电力产业在近十年受到广泛重视并快速开展，一些兴旺国家已形成了新的产业，例如：德国的沼气工程已经实行了专业化设计/专业化建造/专业公司经营等一条龙效劳；荷兰和丹麦也出现了大批绿色能源公司等。欧洲兴建的沼气工程90％为热电联产，并能实行电力上网。2005年统计数据，如：德国4000多座沼气发电工程的发电装机总量约1000MW；丹麦20多家沼气工厂100%实施热电联产。沼气发电工程131992199319941995199619971998200020012002200305001000150020002500300035004000450019992004200501002003004005006007008009001000inst.MWel.沼气厂数量︵个︶沼气电站︵MW︶德国热电肥联产沼气工程开展情况沼气发电工程14德国沼气发电工程流程图沼气发电工程15沼气发电工程德国沼气发电工程16国内外应用现状我国，2005年以前建造的4000多座沼气工程中，具有一定规模的沼气发电工程屈指可数，发电装机总量约19MW，且都是企业内部用电消纳，无一例上网。由于发电不能上网，企业自身用电有限或间断性用电〔特别是畜禽养殖场〕，导致发电机组不能满负荷运行，发电综合效益不能充分显现出来。2006年起，有数座上规模的沼气发电工程获得上网批准，正在实施之中。沼气发电工程17Ⅱ.产业化的困境182.1与常规化石能源处于一种不公平竞争沼气及其电力是一类清洁能源，它的开发利用本身就是一种环境友好的措施。它不像化石能源那样，需要社会花费大量代价去治理污染以防止环境损害。然而使用化石燃料造成的环境损害代价没有反响在发电本钱上。沼气发电对环境方面的奉献在本钱中也没有得到社会的认可和回报。

Ⅱ产业化的困境192.2化石燃料发电造成的环境损害代价煤电售价0.237元/kWh，它没有包含因损害环境所造成的外部本钱。如果用含1%硫份的煤来发电，每燃烧1tce,其排放的污染物分别为：SO20.022t/tce，NOX0.01t/tce，烟尘0.017t/tce；CO20.726t-c/tce。假设按现行国际通行的排污费来折算，仅就酸雨、NOX和烟尘等给空气造成的损失就有元/kWh。如果再考虑CO2等温室效应、水污染和固体废物处置等因素，那损害本钱就会更高。

Ⅱ产业化的困境202.3沼气发电没有被电网企业所接受

由于沼气发电工程具有规模小和分散性的特点，对于每天仅能提供有限电力的沼电要想通过电网等公用事业企业直接供给到消费者，也会给这些电力公司带来一系列的运行、平安和负荷匹配等管理问题。另外，对电网企业又要用高于常规能源电价收购沼电，如果没有强制性的政策支持或更优惠的补贴，他们也难以接受。因此到目前为止，沼气发电上网还有相当大的难度。

Ⅱ产业化的困境212.4沼气及其电力、沼肥没有形成实际产品进入市场

沼气工程的共生产物〔沼气或电力、热能、有机肥料〕目前还没有形成实际产品进入市场，没有表达出它的经济价值，投资者无法从产品中得到收益。目前沼气工程的综合效益主要表达了环保的公益性和社会效益。目前沼气发电在经济市场中仍然很难立足，竞争能力也很弱。

Ⅱ产业化的困境222.

5需要政府扶持沼气发电工程要产业化开展，政府扶持十分重要。第一,政府要制定环境保护与清洁能源开展强制性政策及机制，作为市场动力，推推动企业去治理污染，生产沼气或发电；第二，提供包括发电上网电价、绿色有机肥料价格的财政补贴、减免税费等优惠政策的支持，帮助沼气生产企业提高市场竞争能力，使企业盈利，以政策吸引广阔投资者参与沼气发电产业；第三,培育共生产品交易市场，营造良好的资源节约与资源利用的市场环境。

Ⅱ产