生物天然氣課件

中國(guó)新型城鎮(zhèn)化下沼氣生產(chǎn)生物天然氣的開發(fā)與利用DevelopmentandUtilizationofBiogastoBioNaturalGas（BNG）underNewUrbanizationinChina錢名宇中國(guó)石油大學(xué)（北京）新能源研究院政策與技術(shù)咨詢、國(guó)際合作負(fù)責(zé)人德國(guó)羅斯托克大學(xué)博士研究生

CurrentBiogasandBNGIndustryinChina

中國(guó)目前沼氣與生物天然氣產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

CurrentBiogasandBNGIndustryinEurope

歐洲目前沼氣與生物天然氣產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

德國(guó)沼氣與生物天然氣技術(shù)

GermanBiogasandBNGTechnologyAgenda/議程世界能源發(fā)展方向Worldenergydevelopmenttendency薪柴firewood煤coal石油oil天然氣naturalgas沼氣biogas氫氣hydrogen電十油electricity十oil電十天然氣electricity十naturalgas電十氫electricity十hydrogen世界能源路線Roadmapofworldenergy世界能源發(fā)展趨勢(shì)ThetrendsofworldenergydevelopmentChinaNaturalGasdemand1990to2020,NDRC中國(guó)目前有大約3000個(gè)加氣站2015年需求預(yù)計(jì)200億立方米2013:consumptionabout172bcm/yr,self-supply119bcm/yr(31%fromimport)2013年天然氣消費(fèi)量約為1724億立方米，國(guó)內(nèi)年供應(yīng)量1194億立方米，31%進(jìn)口。2020:demand>300bnbcm/yr2020年需求量將超過3000億立方米About3000CNG

fillingstationsinChina2015:CNGapp.20bcm/yrChinaNaturalGasdemand1990to20201990-2020年中國(guó)天然氣需求(Source:theDepartmentofScience&Education,theMinistryofAgriculture,P.R.China)農(nóng)業(yè)部科技教育司生活垃圾污水污泥作物殘余物（秸稈及副產(chǎn)品）能源作物(

利用40%)動(dòng)物糞便Source:C.Brauner,B.Raninger,DONGRenjie,QianMingyuIn:BiogasEngineeringandApplicationVol.2;20114400億立方米每年中國(guó)沼氣原料潛力巨大2030年沼氣替代一次能源的比例將超過5%。.國(guó)內(nèi)制定2020年的目標(biāo)僅是沼氣潛力的6.6%。2030年中國(guó)沼氣的潛力將超過德國(guó)20倍。

資源種類實(shí)物量（萬噸）農(nóng)作物秸稈34000農(nóng)產(chǎn)品加工剩余物（蔬菜廢棄物）40000畜禽糞便400000（理論可生產(chǎn)沼氣5000億立方米）城市生活垃圾12000有機(jī)污水530000（可生產(chǎn)沼氣300億立方米）餐廚垃圾3000-4000市政污泥3000–3500（濕污泥）1100（干污泥）EnviTecBiogasAGLESSLESSCBM中國(guó)沼氣的利用方式大型:6160中型:10285小型:83512沼氣:21億立方米供戶:172萬戶發(fā)電:

4.33億度其中大中型沼氣工程產(chǎn)氣:20.5億立方米供戶:99萬戶發(fā)電:4.28億度2013農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計(jì)沼氣工程分類標(biāo)準(zhǔn)（NY/T667-2012）0.45m3/m3d中國(guó)沼氣行業(yè)發(fā)展水平工程規(guī)模日產(chǎn)沼氣量

Q(m3/d)畜禽存欄數(shù)H（豬當(dāng)量）厭氧消化裝置單體容積

V1（m3）厭氧消化裝置總體容積

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上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼政策0.4750–0.7042元/千瓦時(shí)(7.2–10.7歐分/千瓦時(shí))總計(jì):13800座,德國(guó)>8000座2012年新增1400座2012意大利新增超過一倍，已經(jīng)超過瑞士source:EuropeanBiogasAssociation歐洲沼氣工程數(shù)量232座,年產(chǎn)166000m3/h77%進(jìn)入管網(wǎng),50%作為車用燃?xì)?013年,6個(gè)跨國(guó)交易協(xié)議達(dá)成，7個(gè)國(guó)家已經(jīng)建立補(bǔ)貼體系source:EuropeanBiogasAssociation歐洲生物天然氣工程數(shù)量常見沼氣發(fā)酵技術(shù)濕法發(fā)酵工藝，帶攪拌，連續(xù)發(fā)酵可靠且靈活的技術(shù)有助于微生物與原料接觸可完全對(duì)原料進(jìn)行發(fā)酵大量德國(guó)公司采用此類工藝，比如

Envitec,MT,GICON,Weltec,?kobit,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適用于畜禽糞便、能源作物（青貯）餐廚垃圾、果蔬垃圾等原料CSTR全混技術(shù)16

非連續(xù)性（批式）技術(shù)，適用于固體干原料可靠且靈活的技術(shù)適用于雜質(zhì)較多的原料，對(duì)預(yù)處理要求低建造成本和運(yùn)行成本低易出現(xiàn)死角，無法完全發(fā)酵原料大量德國(guó)公司采用此類工藝，比如BEKON,Bioferm,LoockTNS,Biocel,Biopercolat,GICON,KompofermSource:BayerischesLandesamtfürUmwelt:BiogashandbuchBayern;2007;Scholwin

etal.2012:Bioabfallverg?rungstechnologien,Vortrag8.11.2012,Stuttgart適用于家庭垃圾、廚余垃圾、秸稈、以及其他雜質(zhì)較多的有機(jī)廢棄物車庫(kù)式干發(fā)酵技術(shù)17德國(guó)肯嫩沼氣廠–全混發(fā)酵技術(shù)

運(yùn)行能耗低可完全對(duì)原料進(jìn)行發(fā)酵大量德國(guó)公司采用此類工藝，比如：AxpoKompogas,Archea,Dranco(vertikal),Valorga,Strabagu.a.SubstrateFermenterBiogasDigestateSolidDigestateMixerSolidseparationSewagewater橫推流反應(yīng)器，帶攪拌，連續(xù)發(fā)酵，比CSTR技術(shù)的發(fā)酵濃度高可靠且靈活的技術(shù)有助于微生物與原料接觸德國(guó)法蘭克福有機(jī)垃圾處理廠–橫推流發(fā)酵技術(shù)20

壓力水洗

壓力胺洗

變壓吸附

（PSA）膜技術(shù)EVONIK沼氣深冷分離

沼氣提純技術(shù)source:GermanBiogasAssociation沼氣未來在德國(guó)能源定為–調(diào)峰CO2+4H2=CH4+2H2O

CH4電–甲烷技術(shù)–儲(chǔ)能Thanksforyourattention!謝謝指導(dǎo)！QianMingyu錢名宇PhDcandidate,UniversityofRostockDirectorofPolicyandTechnic