沼氣生產(chǎn)及利用瑞典經(jīng)驗(yàn)

1、收稿日期:2008210220項(xiàng)目來(lái)源:中國(guó)科學(xué)院2008年度王寬誠(chéng)科研獎(jiǎng)金資助項(xiàng)目2008-85作者簡(jiǎn)介:劉京1971-博士副教授主要從事環(huán)境生物技術(shù)和工業(yè)自動(dòng)化方面的研究e2mail:jing.liubiotek.lu.se沼氣生產(chǎn)及利用瑞典經(jīng)驗(yàn)劉京1劉志丹1袁憲正21.瑞典隆德大學(xué)工學(xué)院生物技術(shù)系瑞典隆德s2221002.中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所山東青島266071摘要:沼氣是可再生的綠色燃料。能夠產(chǎn)生沼氣的原料來(lái)源極其廣泛包括各種工農(nóng)業(yè)有機(jī)廢水、廢棄物、甚至能源作物等。厭氧產(chǎn)沼氣過(guò)程在新能源提供、廢物處理、減少溫室氣體的排放、改善土壤環(huán)境、構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展的社會(huì)等方面有著巨大的

2、應(yīng)用潛力并發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。沼氣已在供熱、熱電聯(lián)產(chǎn)、車(chē)用燃料、并入天然氣管道等方面展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。本文以瑞典沼氣技術(shù)及利用為背景分析影響沼氣產(chǎn)業(yè)的動(dòng)力及阻力并結(jié)合相關(guān)科研和工業(yè)實(shí)例以期對(duì)中國(guó)沼氣產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)利用和發(fā)展提供參考。關(guān)鍵詞:沼氣生產(chǎn)沼氣利用瑞典經(jīng)驗(yàn)厭氧消化中圖分類(lèi)號(hào):tq517.5s216.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:b文章編號(hào):1000-1166200806-0038-05biogasproductionandutilizationinsweden/liujing1liuzhi2dan1yunxian2zheng2/1.departmentofbiotechnologylunduni

3、versitylunds222100sweden2.qingdaoinstituteofbio2energyandbioprocesstechnologychineseacademyofsciencesqingdao266071chinaabstract:biogasisanenvironmentalfriendlyandrenewablefuelproducedbyanaerobicdigestionofvarioustypesofbio2massincludingwastewatersandorganicsolidwastesfromindustryandagricultureenergy

4、cropsetc.biogasproductionandutilizationhavegainedincreasinginterestwithregardstoenergysupplywastehandlingemissioncontrolofgreenhousegasesqualityimprovementofsoilandsustainabledevelopment.nowadaysbiogasnotonlycanbeutilizedforheatingandcombinedheatingandpowerbutalsocanbeupgradedtovehiclefuelorinjected

5、intonaturalgasgrid.thispapersumma2rizedtheexperienceofbiogasproductionandutilizationinsweden.inparticularincentivesandresistanceofbiogaspro2ductionandutilizationarediscussedbasedonacademicreportsandindustrialcasestudies.theintentionistopromotede2velopmentofbiogasindustryinchinawithreferenceexperienc

6、efromsweden.keywords:biogasproductionbiogasutilizationswedishexperienceanaerobicdigestion1概況推動(dòng)當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要?jiǎng)恿κ悄茉春唾Y源。近年來(lái)能源需求危機(jī)、資源有限、環(huán)境惡化已成為全球化問(wèn)題開(kāi)發(fā)可再生能源和有效利用資源顯得越來(lái)越重要。厭氧消化沼氣化過(guò)程是解決當(dāng)前環(huán)境、能源及衛(wèi)生等問(wèn)題的主要手段之一。這主要是因?yàn)閰捬跸奶攸c(diǎn)是物料處理過(guò)程中伴有能量產(chǎn)生沼氣、余料可作生態(tài)肥料并可有效去除致病菌等1。從生化角度講厭氧消化本身是一個(gè)微生物催化的多步驟的復(fù)雜過(guò)程有機(jī)物料從投入到氣體產(chǎn)出主要包括水解、酸化、乙酸化

7、和沼氣化終端氣體產(chǎn)物即沼氣其主要成分是甲烷約60和二氧化碳約402因此消化得到的沼氣是一種可實(shí)際利用的能源載體。用于生產(chǎn)沼氣的主要原料有工業(yè)有機(jī)廢水、市政有機(jī)固體垃圾、畜禽糞便、生產(chǎn)燃料乙醇及生物柴油剩余的下腳料以及農(nóng)業(yè)廢棄生物質(zhì)等。瑞典是一個(gè)非常重視可持續(xù)發(fā)展的國(guó)家從20世紀(jì)70年代開(kāi)始瑞典政府著力發(fā)展風(fēng)能、生物質(zhì)能源等可再生能源并承諾2020年后全面使用生物質(zhì)燃料放棄石油燃料力爭(zhēng)成為世界上第一個(gè)全面使用可再生能源的無(wú)油國(guó)3。其中對(duì)沼氣技術(shù)的鼓勵(lì)和應(yīng)用強(qiáng)有力地支持了瑞典政府的這一綠色能源計(jì)劃的實(shí)施。例如世界上首列沼氣環(huán)?；疖?chē)2005年在瑞典投入運(yùn)行時(shí)速130公里。瑞典在開(kāi)發(fā)推廣工業(yè)化厭氧消化

8、技術(shù)和沼氣純化技術(shù)的同時(shí)正在建造利用氣化技術(shù)的世界最大沼氣生產(chǎn)廠預(yù)計(jì)年產(chǎn)氣1400萬(wàn)m3年可減少二氧化碳排放約1.5萬(wàn)噸。沼氣產(chǎn)業(yè)是一項(xiàng)充滿(mǎn)希望而又復(fù)雜的工程高效生產(chǎn)和利用沼氣通常需要83中國(guó)沼氣chinabiogas2008266? 1994-2009 china academic journal electronic publishing house. all rights reserved. 微生物學(xué)、化學(xué)工程、過(guò)程控制等學(xué)科的支持和知識(shí)積累同時(shí)更需要機(jī)械加工、儀器制造等工業(yè)界的參與來(lái)促使其商業(yè)化和工業(yè)化。本文圍繞瑞典沼氣產(chǎn)業(yè)綜述沼氣生產(chǎn)和利用技術(shù)介紹瑞典相關(guān)學(xué)術(shù)研究和工業(yè)界現(xiàn)狀并通過(guò)討

9、論影響沼氣產(chǎn)業(yè)的動(dòng)力和阻力分析沼氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2瑞典沼氣產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗(yàn)211沼氣生產(chǎn)和應(yīng)用瑞典政府通過(guò)對(duì)沼氣使用實(shí)施免稅或減稅提供發(fā)展沼氣的津貼等激勵(lì)政策極大地推動(dòng)了沼氣產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)和利用。2.1.1沼氣生產(chǎn)瑞典沼氣生產(chǎn)原料主要是工業(yè)、市政廢物和農(nóng)業(yè)生物質(zhì)可分為工業(yè)市政和農(nóng)業(yè)兩部分加以介紹4。根據(jù)瑞典沼氣協(xié)會(huì)的2001年報(bào)告瑞典沼氣生產(chǎn)中約有超過(guò)50折合8億kwh?年-1來(lái)源于市政廢水處理廠。這些廢水處理廠采用厭氧消化的方法最初是為了處理污泥和減少污泥體積。另外通過(guò)填埋landfill處理垃圾的方式在瑞典從2005年開(kāi)始已被禁止所以垃圾必須通過(guò)其它方式進(jìn)行處理。據(jù)估計(jì)瑞典所有的工業(yè)、市政行業(yè)廢棄物含工

10、業(yè)廢水、城市廢物、家庭和餐飲廢物等可產(chǎn)生33億kwh?年-1的能量可見(jiàn)這些城市廢物資源還有很大的開(kāi)發(fā)潛力。農(nóng)業(yè)上沼氣生產(chǎn)資源主要包括畜禽糞便和農(nóng)作物。現(xiàn)在瑞典共有10多家沼氣廠采用了畜禽糞便與其它廢物共消化co2digestion技術(shù)。根據(jù)資料瑞典所有的畜禽糞便可產(chǎn)生26億kwh?年-1的能量農(nóng)作物殘余物可貢獻(xiàn)10億kwh?年-1的能量。另外單純從畜禽糞便獲取沼氣已不能滿(mǎn)足工業(yè)化沼氣生產(chǎn)對(duì)生物質(zhì)原料的需求政府于是鼓勵(lì)發(fā)展不與糧食生產(chǎn)相沖突的能源作物。據(jù)估計(jì)整個(gè)農(nóng)業(yè)上的沼氣生產(chǎn)資源對(duì)能源的貢獻(xiàn)約為110億kwh?年-14。關(guān)于生產(chǎn)沼氣的技術(shù)主要包括反應(yīng)器設(shè)計(jì)、流程設(shè)計(jì)以及運(yùn)行技術(shù)等。瑞典現(xiàn)行的反

11、應(yīng)器通常采用基于泥漿式的生物反應(yīng)器。而針對(duì)生物質(zhì)物料的不同性狀也可能需要不同的處理流程。對(duì)于固體顆粒較少的廢液可采用高速反應(yīng)器如uasb、固定床反應(yīng)器等進(jìn)行處理而對(duì)于固體顆粒較多的廢液廢漿如食品加工業(yè)和餐飲業(yè)廢物、廢液等進(jìn)行簡(jiǎn)單的預(yù)處理稀釋后即可進(jìn)行生物處理對(duì)于較難生物降解的固體廢棄物則必須進(jìn)行前期的預(yù)處理或采用干法消化、多級(jí)消化的方式進(jìn)行處理。在過(guò)程優(yōu)化技術(shù)方面也可采用共消化技術(shù)可以使物料的碳、氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素的比例均衡適合微生物生長(zhǎng)使反應(yīng)器穩(wěn)定高效地產(chǎn)氣。另外高溫消化處理、先進(jìn)的消化過(guò)程在線監(jiān)測(cè)和控制技術(shù)、對(duì)厭氧微生物的深入理解都會(huì)增加厭氧過(guò)程高效并長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的可行性。例如:瑞典biop

12、rocesscontrol公司5為大中型沼氣生產(chǎn)企業(yè)提供生產(chǎn)運(yùn)行的技術(shù)支持和服務(wù)保障沼氣生產(chǎn)可以在高效穩(wěn)定狀態(tài)下常年運(yùn)行。該公司的核心技術(shù)凝結(jié)了研究者多年的研究成果并已在沼氣工業(yè)界取得了很好的推廣和應(yīng)用。2.1.2沼氣過(guò)程的應(yīng)用厭氧消化的終端產(chǎn)物主要有沼氣、消化物即沼渣和消化液即沼液。厭氧消化過(guò)程的綜合利用實(shí)現(xiàn)了有機(jī)廢物能源化和資源化的多重生態(tài)效益。沼氣可用于供熱、熱點(diǎn)聯(lián)產(chǎn)、車(chē)用燃料及并入天然氣網(wǎng)。由于近年國(guó)際原油價(jià)格的不斷攀升和瑞典實(shí)施無(wú)油國(guó)的目標(biāo)沼氣作為車(chē)用燃料在瑞典極具商業(yè)發(fā)展前景而且政府和學(xué)術(shù)界分析得出提純后的沼氣是最清潔和環(huán)保的燃料。當(dāng)然沼氣用作車(chē)用燃料前需要?dú)怏w純化技術(shù)和車(chē)輛燃?xì)饧?/p>

13、術(shù)經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展這些技術(shù)和商業(yè)供應(yīng)在瑞典都已成熟。沼液、沼渣都是厭氧消化產(chǎn)甲烷的副產(chǎn)物。無(wú)論從經(jīng)濟(jì)考慮還是實(shí)際操作中利用沼液和沼渣作為肥料都是沼氣產(chǎn)業(yè)綜合利用的重要部分。沼液中富含np等營(yíng)養(yǎng)元素和微量元素可以有效的減少n流失增加作物產(chǎn)量甚至增加作物抗病、抗逆能力。另外沼液還可用來(lái)浸種、作為豬飼料、養(yǎng)魚(yú)等。沼渣的主用成分是難降解的有機(jī)高分子等可以有效改善土壤質(zhì)量是良好的“土壤空調(diào)”。為了確保沼肥的質(zhì)量針對(duì)其中的重金屬濃度、致病菌及氣味等瑞典的一些組織也出臺(tái)了一些措施和規(guī)定例如瑞典農(nóng)民協(xié)會(huì)federationofswedishfarmers就推薦城市廢水處理廠污泥為原料所產(chǎn)生的沼渣不用作生產(chǎn)食品

14、和飼料的肥料因?yàn)槠渲锌赡苓€有重金屬等有害物質(zhì)。212沼氣研究機(jī)構(gòu)和工業(yè)現(xiàn)狀瑞典沼氣的研究機(jī)構(gòu)主要分布在瑞典南部隆德市的隆德大學(xué)lunduniversity中部烏普薩拉市的瑞典農(nóng)業(yè)科技大學(xué)swedishuniversityofagricul2turalsciences和林雪平市的林雪平大學(xué)link.pinguniversity。隆德大學(xué)的沼氣研究主要集中在以下幾個(gè)方面:沼氣過(guò)程優(yōu)化包括消化過(guò)程的智能控制、生物質(zhì)物料預(yù)處理、共消化、能源作物篩選和預(yù)處理、厭氧微生物特征及分類(lèi)篩選、厭氧消解在生物處理方面的應(yīng)用、以及對(duì)包括沼氣在內(nèi)的生物能源政策的研究等10。瑞典農(nóng)業(yè)大學(xué)側(cè)重能源植物和厭氧消解在農(nóng)業(yè)生態(tài)

15、系統(tǒng)中的研究林雪平大學(xué)的93中國(guó)沼氣chinabiogas2008266? 1994-2009 china academic journal electronic publishing house. all rights reserved. 沼氣研究則注重厭氧微生物的研究和消化過(guò)程優(yōu)化。精細(xì)的工業(yè)分工、高層次的工業(yè)合作是瑞典工業(yè)沼氣得以順利發(fā)展的成功經(jīng)驗(yàn)之一。沼氣產(chǎn)業(yè)的相關(guān)機(jī)構(gòu)涉及多個(gè)行業(yè)和部門(mén)包括農(nóng)業(yè)協(xié)會(huì)、城市廢物處理企業(yè)、沼氣技術(shù)研究機(jī)構(gòu)、國(guó)家和市政機(jī)構(gòu)、天然氣和沼氣輸送企業(yè)、能源供給公司、汽車(chē)制造公司、交通部門(mén)、以及最終消費(fèi)者等。沼氣的工業(yè)化生產(chǎn)和推廣利用是一項(xiàng)系統(tǒng)性的大工程需要不同類(lèi)別

16、公司和機(jī)構(gòu)的參與和分工協(xié)作。目前在瑞典沼氣工業(yè)界較活躍的既有傳統(tǒng)的從事水處理工程設(shè)計(jì)和工程承包為主的公司如puracgrontmij等也有新興的專(zhuān)門(mén)進(jìn)行工業(yè)沼氣項(xiàng)目管理和生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的公司如scandinavianbiogasswedishbio2gasinternational等。近年來(lái)越來(lái)越多的傳統(tǒng)地方水務(wù)處理公司和能源公司也加入到工業(yè)沼氣生產(chǎn)和供氣的商業(yè)活動(dòng)中典型的代表就是e.ongassverigesvenskbio2gasg.teborgenergi等公司。以svenskbiogas為例該公司是林雪平市l(wèi)ink.ping能源提供和廢物處理署的下屬機(jī)構(gòu)是瑞典示范和推廣將沼氣作為車(chē)用燃料的先

17、行者之一。該公司利用廢水處理廠污泥和其它有機(jī)廢棄物生產(chǎn)沼氣提純后為該市67輛公交車(chē)和250輛輕型服務(wù)車(chē)提供等同于天然氣品質(zhì)的車(chē)用燃料而且銷(xiāo)量還在不斷增加而e.on瑞典分公司作為瑞典最大的能源公司之一是通過(guò)將提純后的沼氣并入天然氣網(wǎng)的銷(xiāo)售方式不斷擴(kuò)大其可再生清潔能源的供應(yīng)量。厭氧消化工藝作為一種有機(jī)廢物和廢水的處理手段已經(jīng)廣泛被人們所了解和利用。但是隨著近年來(lái)人們對(duì)該工藝產(chǎn)能特性的重視程度和要求提高厭氧消化工藝在瑞典已經(jīng)向著側(cè)重產(chǎn)能或產(chǎn)能和廢物處理并重的方向發(fā)展。這就對(duì)厭氧消化工藝的運(yùn)行效率和穩(wěn)定性提出了更高的要求。bioprocesscontrol是瑞典以及全球范圍內(nèi)提供工業(yè)沼氣過(guò)程系統(tǒng)優(yōu)化和

18、運(yùn)行服務(wù)的開(kāi)創(chuàng)者。旨在通過(guò)減少沼氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的制約因素和進(jìn)行智能化的運(yùn)行管理提高沼氣生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)效率和運(yùn)行穩(wěn)定性從而極大地改善大中型沼氣工程投資和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)回報(bào)性。213沼氣生產(chǎn)的動(dòng)力和阻力推動(dòng)瑞典沼氣生產(chǎn)和利用的因素很多包括當(dāng)今世界能源供給的不穩(wěn)定性、本國(guó)及歐盟設(shè)立的環(huán)境目標(biāo)和社會(huì)可持續(xù)性發(fā)展目標(biāo)等。從能源和環(huán)境政策上講全球范圍內(nèi)有聯(lián)合國(guó)框架下的東京協(xié)議歐盟也提出到2010前10的能源供應(yīng)來(lái)自可再生能源。而瑞典本國(guó)實(shí)施的能源和環(huán)境政策更為嚴(yán)厲和苛刻。政府向社會(huì)承諾到2020年瑞典將成為不依靠石油的綠色國(guó)家工業(yè)沼氣生產(chǎn)和推廣利用是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的主要組成部分。成功實(shí)施該計(jì)劃離不開(kāi)政府配套的稅收

19、、補(bǔ)貼和調(diào)控政策。以下根據(jù)物料不同介紹沼氣生產(chǎn)的動(dòng)力和阻力。對(duì)于工業(yè)和市政廢物處理方法主要有焚燒、物料循環(huán)、填埋和厭氧消化。2001年下達(dá)的禁止用填埋處理市政有機(jī)廢棄物的政策客觀上推動(dòng)了其它處理方法的應(yīng)用。而其它方法之間的競(jìng)爭(zhēng)則通過(guò)稅收來(lái)調(diào)節(jié)例如:產(chǎn)沼氣可以得到減稅或免稅的優(yōu)惠因此增加了沼氣生產(chǎn)的吸引力。另外瑞典制訂的環(huán)境目標(biāo)也推動(dòng)了沼氣生產(chǎn)如:政府規(guī)定到2010年所有市政家庭可生物降解的有機(jī)廢物的35都必須通過(guò)生物法處理。厭氧處理和堆肥都是生物法似乎形成了競(jìng)爭(zhēng)。但是由于后者在處理過(guò)程中伴隨著氨氣等物質(zhì)的排放而污染環(huán)境因此從環(huán)保角度考慮厭氧消化法仍然更有前景。當(dāng)然通過(guò)生物法處理有機(jī)廢物也存在一

20、些問(wèn)題例如:處理廢物前需要對(duì)廢物細(xì)致分類(lèi)并需將分散的廢物運(yùn)送到集中的沼氣廠等相關(guān)設(shè)備和運(yùn)行成本的額外投入目前還沒(méi)有得到政府方面的補(bǔ)貼是工業(yè)和市政有機(jī)廢物生產(chǎn)沼氣的阻力。農(nóng)業(yè)廢棄物中畜禽糞便的無(wú)害化處理還沒(méi)有相關(guān)的優(yōu)惠政策。農(nóng)民的意愿很大程度上決定了處理的方法。動(dòng)力之一是厭氧消化可以使禽畜糞便和農(nóng)牧業(yè)廢棄物變成沼液、沼渣等高質(zhì)量的肥料。在瑞典使用化學(xué)肥料需要交納氮素的賦稅而沼肥降低了農(nóng)民對(duì)化學(xué)肥料的依賴(lài)、減少了np元素的流失和對(duì)環(huán)境的影響也保障了地下水的品質(zhì)而且沼肥可以改善土壤環(huán)境甚至增加生物多樣性等。不過(guò)農(nóng)民對(duì)厭氧消化認(rèn)識(shí)有限、沼肥的實(shí)際運(yùn)用等都可能是推廣沼氣生產(chǎn)的阻力。lund大學(xué)的bel2

21、glund2指出如何讓農(nóng)民接受厭氧處理的沼液、沼渣作為肥料可能是沼氣產(chǎn)業(yè)的不確定因素之一施加沼肥所帶來(lái)的后果相關(guān)的爭(zhēng)論較多比如城市下水道污泥厭氧消化后的沼渣中可能含有重金屬等有害物質(zhì)等。瑞典農(nóng)民專(zhuān)用作能源作物如草和玉米等的種植并用于沼氣生產(chǎn)的能源生產(chǎn)方式已得到政府的鼓勵(lì)和支持。歐盟也鼓勵(lì)發(fā)展能源作物規(guī)定在非保留地上種植能源植物會(huì)得到每公頃45歐元約30元?畝-1的補(bǔ)貼4。另外部分糧食作物的市場(chǎng)價(jià)格降低也促進(jìn)了能源作物種植面積的擴(kuò)大。阻力是種植草類(lèi)能源作物用于產(chǎn)沼氣所獲得的利潤(rùn)可能低于種植谷類(lèi)植物用于生產(chǎn)燃料乙醇等獲得的利潤(rùn)。不過(guò)除了可以提供產(chǎn)能外種植草類(lèi)植物也有很多環(huán)境方面的優(yōu)勢(shì)包括改善土壤質(zhì)

22、量、增加土壤04中國(guó)沼氣chinabiogas2008266? 1994-2009 china academic journal electronic publishing house. all rights reserved. 固氮能力、促進(jìn)有機(jī)農(nóng)業(yè)等。而且在瑞典新建立的戶(hù)用規(guī)?；託夤こ讨杏袡C(jī)農(nóng)業(yè)也是被農(nóng)民廣泛接收的理念之一這也促進(jìn)了基于草類(lèi)能源植物的沼氣生產(chǎn)在瑞典的發(fā)展和推廣。不過(guò)任何產(chǎn)業(yè)都需要一個(gè)被公眾認(rèn)可和接受的過(guò)程沼氣產(chǎn)業(yè)也一樣需要考慮當(dāng)?shù)卣囊庠讣笆忻竦男膽B(tài)但是經(jīng)濟(jì)因素已對(duì)瑞典沼氣產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了巨大影響。例如2002年地方投資計(jì)劃lcp被國(guó)家環(huán)境投資計(jì)劃klimp所取代而后者極大的

23、推進(jìn)了沼氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。對(duì)于農(nóng)民來(lái)說(shuō)瑞典還有農(nóng)業(yè)發(fā)展計(jì)劃lbu來(lái)支持戶(hù)用沼氣的發(fā)展。214沼氣利用的動(dòng)力和阻力總的來(lái)說(shuō)沼氣利用的最大動(dòng)力是政府對(duì)石化能源加收的能源和二氧化碳稅而沼氣等可再生能源可以免除相應(yīng)賦稅4。另外一個(gè)重要因素是減少溫室氣體排放的考慮。沼氣的主要成分甲烷排放所造成的溫室效應(yīng)約為二氧化碳的二十倍如果不充分利用生物質(zhì)物料環(huán)境中排放的沼氣將會(huì)加劇溫室效應(yīng)。前面談到沼氣可以被用來(lái)供熱、熱電聯(lián)產(chǎn)、車(chē)用燃料、并入天然氣網(wǎng)等。在瑞典沼氣用作車(chē)用燃料被認(rèn)為是最具前景、最環(huán)保的選擇。而將提純后的生物甲烷并入天然氣網(wǎng)更加方便沼氣的遠(yuǎn)距離輸送可以進(jìn)一步推動(dòng)沼氣作為可再生綠色能源融入到當(dāng)今的能源供應(yīng)體

24、系。下面結(jié)合瑞典特點(diǎn)分別以沼氣作為車(chē)用燃料和并入天然氣管網(wǎng)來(lái)討論。1車(chē)用燃料vehiclefuel:沼氣作為車(chē)用燃料在瑞典有一系列的優(yōu)惠政策包括免收能源稅和二氧化碳稅、減收氣體燃料的車(chē)輛使用稅等另外使用該類(lèi)環(huán)保型車(chē)輛也可以享受?chē)?guó)家購(gòu)車(chē)補(bǔ)貼以及一些區(qū)域性?xún)?yōu)惠政策如免費(fèi)停車(chē)等。當(dāng)然推行使用沼氣的汽車(chē)也存在著阻力包括沼氣車(chē)成本略高、同乙醇及生物柴油等其它生物燃料間的競(jìng)爭(zhēng)、有限的沼氣輸送網(wǎng)絡(luò)和儲(chǔ)存能力、有限的沼氣加氣站等。因此沼氣燃料的使用和推廣不僅依賴(lài)于沼氣生產(chǎn)和提純技術(shù)也取決于輸送網(wǎng)絡(luò)和加氣設(shè)備的綜合完善。根據(jù)統(tǒng)計(jì)單從價(jià)格考慮沼氣作為車(chē)用燃料在過(guò)去相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間相比于傳統(tǒng)的車(chē)用燃料并不具有吸引力

25、。瑞典鼓勵(lì)沼氣燃料的初衷更多是從環(huán)保和綠色能源考慮因?yàn)檎託庾鳛檐?chē)用燃料存在諸多優(yōu)點(diǎn)如減少由于溫室氣體帶來(lái)的負(fù)面影響、降低nox和sox的排放、減少酸雨、緩解臭氧破壞等。但隨著近年來(lái)國(guó)際原油價(jià)格的不斷攀升和原油供應(yīng)不穩(wěn)定因素的加劇沼氣作為生產(chǎn)和消費(fèi)的可再生清潔能源展現(xiàn)出獨(dú)特的區(qū)域性?xún)?yōu)勢(shì)。近年來(lái)隨著沼氣加氣站的大規(guī)模建設(shè)從瑞典南部城市馬爾默到首都斯德哥爾摩甚至北部的許多大中型的城鎮(zhèn)都設(shè)有加氣站。也就是說(shuō)現(xiàn)在駕駛沼氣燃料汽車(chē)在瑞典南部、中部、西部、甚至部分北部偏遠(yuǎn)地區(qū)都沒(méi)有問(wèn)題5。最近lund大學(xué)的b.rjesson和mattiasson6從能源效率和環(huán)境角度比較了沼氣與其它生物燃料如燃料乙醇、生物

26、柴油等作為車(chē)用燃料的優(yōu)劣性。他們通過(guò)資源效率、能源衡算、環(huán)境影響和生化過(guò)程等方面綜合分析并結(jié)合土地的利用和有機(jī)副產(chǎn)物和廢物的有效利用等因素的考慮得出沼氣在資源效率和生命周期分析等方面具有突出的優(yōu)勢(shì)沼氣在不遠(yuǎn)的未來(lái)將會(huì)是最具有可持續(xù)性和廣泛推廣的車(chē)用燃料之一。2并入天然氣管網(wǎng)naturalgasgrid:提純后的沼氣并入天然氣管網(wǎng)就可利用現(xiàn)有的天然氣輸送網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備極大的節(jié)約了沼氣運(yùn)輸成本有利于沼氣利用的推廣是一種非常有前景的沼氣輸送方式。根據(jù)瑞典氣體中心sgc提供的報(bào)告分析提純后的沼氣并入天然氣管網(wǎng)除了節(jié)約成本外還有很多其它優(yōu)勢(shì)如沼氣代替的那部分天然氣實(shí)現(xiàn)了綠色化這樣沼氣從生產(chǎn)到利用實(shí)現(xiàn)了綠色市

27、場(chǎng)化可以避免天然氣的供需高峰調(diào)節(jié)用氣市場(chǎng)而且管道輸送的沼氣也可以直接作為車(chē)用燃料使用方式靈活。1992年建立的瑞典laholm沼氣廠是瑞典首例將生物甲烷并入天然氣管網(wǎng)的工廠。該廠采用私營(yíng)公司、當(dāng)?shù)剞r(nóng)民協(xié)會(huì)和laholm聯(lián)合經(jīng)營(yíng)的模式處理當(dāng)?shù)匦笄菁S便和其它有機(jī)廢物年處理有機(jī)廢物3.5萬(wàn)噸。鑒于瑞典本國(guó)的天然氣使用不多天然氣輸送網(wǎng)絡(luò)建設(shè)也不發(fā)達(dá)所以在具有完善的天然氣網(wǎng)管地區(qū)和國(guó)家推廣該模式其市場(chǎng)效應(yīng)、環(huán)境效益以及社會(huì)效應(yīng)會(huì)更加顯著。3結(jié)論和建議瑞典沼氣產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀是由多方面原因引導(dǎo)的既有廢物治理和減排的目標(biāo)影響也有能源安全的考慮。政府的一系列激勵(lì)措施、環(huán)境目標(biāo)以及市民對(duì)環(huán)境質(zhì)量的要求都促使瑞典的沼氣行業(yè)走在世界的前列。從瑞典的沼氣經(jīng)驗(yàn)可以看出把注重自然環(huán)境和能源需求有機(jī)結(jié)合在一切加以適當(dāng)?shù)恼咭龑?dǎo)不僅人類(lèi)良好的生存環(huán)境可以得到維護(hù)而且社會(huì)經(jīng)濟(jì)也可以健康持續(xù)的向前發(fā)展。中國(guó)作為發(fā)展中國(guó)家在尋求社會(huì)和經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時(shí)面臨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)的能源需求和環(huán)境惡化方面的空前壓力。然而中國(guó)城鄉(xiāng)巨大的有下轉(zhuǎn)第50頁(yè)14中國(guó)沼氣chin