大中型沼氣工程商業(yè)化發(fā)展國家行動(dòng)計(jì)劃方案設(shè)想

我國沼氣工程商業(yè)化開展和國家行動(dòng)方案

顧樹華,教授清華大學(xué)能源環(huán)境經(jīng)濟(jì)研討院shuhua@1主要內(nèi)容概念機(jī)遇與挑戰(zhàn)行動(dòng)與方案2一、概念 1.1什么是沼氣？—一種可燃?xì)怏w 主要成份： 甲烷CH455-65% 二氧化碳CO230-40％ 少量H2S，CO，H2，O2等 31.2沼氣是怎樣產(chǎn)生的—分解發(fā)酵有機(jī)物在厭氧條件下經(jīng)微生物分解發(fā)酵而生成的可燃?xì)怏w，主要成分是CH4和CO2發(fā)酵過程是五群細(xì)菌參與的活動(dòng)—發(fā)酵細(xì)菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌、耗氫產(chǎn)乙酸菌、食氫產(chǎn)甲烷菌、食乙酸產(chǎn)甲烷菌沼氣發(fā)酵的條件—發(fā)酵原料、厭氧活性污泥、溫度、酸堿度、負(fù)荷營養(yǎng)物質(zhì)、攪拌等4工藝流程普通包括五部分：原料的搜集；原料的預(yù)處置；消化器〔沼氣池〕；出料的后處置；沼氣的凈化、儲(chǔ)存和輸配1.3沼氣工程工藝流程5利用糞便制取沼氣的全套工程設(shè)備，包括原料的預(yù)處置、厭氧消化、沼氣凈化及輸配、發(fā)酵殘留物后處置以及工藝流程的控制、監(jiān)測五個(gè)部分組成1.3集約化禽畜場沼氣工程6萬頭育肥豬場，日產(chǎn)糞水60ｍ3，設(shè)計(jì)池容500m3，產(chǎn)氣率為0.39m3/m3?d，總投資為175萬元年產(chǎn)沼氣10萬立方米，固體有機(jī)肥540噸收益=沼氣+有機(jī)肥+防止排污罰款+畜禽發(fā)病率減少防止的損失COD、BOD去除率分別70%、75%以上1.3集約化禽畜場沼氣工程7利用工業(yè)有機(jī)廢水、廢渣消費(fèi)沼氣包括酒精、釀酒、制糖、食品、制藥、造紙、屠宰等可轉(zhuǎn)化為沼氣的資源量約107億立方米/年1.3工業(yè)有機(jī)廢水沼氣工程8消費(fèi)清潔能源—高效、可再生能源治理環(huán)境污染—處置糞便、渣滓、有機(jī)廢水、廢渣提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益—綜合利用、改善消費(fèi)條件構(gòu)成新的產(chǎn)業(yè)—設(shè)計(jì)、施工、副產(chǎn)品消費(fèi)銷售、配套設(shè)備加工1.4沼氣工程的作用9二、機(jī)遇與挑戰(zhàn)2.1糞便資源亟待開發(fā)利用“菜籃子〞工程開展—全國集約化畜禽養(yǎng)殖場達(dá)1萬家以上，糞便處置利用不到10%糞水污染嚴(yán)重—水體富營養(yǎng)化、臭氣糞便是可利用的資源—消費(fèi)清潔能源、添加能源供應(yīng)；消費(fèi)高效有機(jī)肥、開展生態(tài)農(nóng)業(yè)畜禽糞便資源總量〔干物質(zhì)〕約1.8億噸，實(shí)踐可利用量約4000萬噸，可產(chǎn)沼氣近100億立方米，按熱值相當(dāng)于800萬tce，用于發(fā)電可裝機(jī)500萬kW，年發(fā)電量150億kWh10有機(jī)污染治理有物理化學(xué)和生化處置方法物理化學(xué)方法—過濾、凝聚沉淀等，本錢極高且難以達(dá)標(biāo)生化處置方法—厭氧、好氧和厭氧-好氧并用采用厭氧處置設(shè)備投資少，可同時(shí)獲得環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益我國適宜厭氧消化的高濃度有機(jī)廢水排放量年25.2億立方米以上，年廢渣7400萬m3，可轉(zhuǎn)化為沼氣108億m3，熱值相當(dāng)于800萬tce，可裝機(jī)50萬kW，年發(fā)電150億kWh2.1厭氧是處置工業(yè)有機(jī)廢水的最合理方法112001年工業(yè)沼氣600多座，池容150萬m3，年處置廢水1.5億m3，年產(chǎn)沼氣10.0億m32000年農(nóng)業(yè)沼氣853座，池容22萬m3，年處置糞便1500萬t，年產(chǎn)沼氣0.5億m32.2技術(shù)成熟，具備了規(guī)模化開展條件12已實(shí)施了商業(yè)化示范工程國內(nèi)示范工程UNDP/GEF3個(gè)商業(yè)化開展現(xiàn)范工程有國外開展閱歷可自創(chuàng)，德國在3～5年內(nèi)，沼氣工程開展了2000多處，并且是商業(yè)化運(yùn)作2.3沼氣工程已成為治理污染、消費(fèi)清潔 能源和有機(jī)肥料(飼料),實(shí)施可繼續(xù)發(fā) 展的重要措施13初始投資大，自我融資才干不夠萬頭豬場沼氣工程初始投入150-200萬元工業(yè)2500池容沼氣工程400-500萬元2.4主要妨礙14治理本錢和沼氣產(chǎn)品本錢高工業(yè)廢水2.50元/m3廢水，發(fā)電＞0.35元/kWh養(yǎng)殖場7.5元/m3糞水，發(fā)電＞0.7元/kWh2.4主要妨礙15市場風(fēng)險(xiǎn)大禽畜產(chǎn)品和食品產(chǎn)品不確定要素大，風(fēng)險(xiǎn)大難以吸引各方投資者2.4主要妨礙16環(huán)保政策執(zhí)行缺乏力度三同步排污費(fèi)低于治理費(fèi)2.4主要妨礙17能源產(chǎn)品缺乏法律保證和政策扶持沼氣、電力市場準(zhǔn)入和上網(wǎng)經(jīng)濟(jì)鼓勵(lì)政策2.4主要妨礙18規(guī)模和速度與情勢開展的要求很不順應(yīng)： --德國在僅僅過去的3-5年期間，沼氣工程就開展到了約2000處，并且都是商業(yè)化運(yùn)轉(zhuǎn)--德國的閱歷：為實(shí)施可繼續(xù)開展、治理污染、減少溫室氣體排放制定了鼓勵(lì)發(fā)電上網(wǎng)的法律—優(yōu)惠電價(jià)；優(yōu)惠投資—低息、貼息貸款；環(huán)保和資源利用法律保證--農(nóng)場主的積極性：新的收入來源2.4與國外存在一定差距193.1總體目的：促進(jìn)大中型沼氣工程商業(yè)化，加快可再生能源開發(fā)利用和產(chǎn)業(yè)開展，為國家制定沼氣開展規(guī)劃提供科學(xué)根據(jù)三、行動(dòng)方案和目的20摸清家底：沼氣資源分布、開展?jié)摿?、環(huán)境影響、產(chǎn)業(yè)化開展現(xiàn)狀、技術(shù)道路妨礙分析：技術(shù)、融資機(jī)制及政策行動(dòng)方案：目的、行動(dòng)、可實(shí)施方案政策措施：法規(guī)、政策、運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制3.2詳細(xì)目的21集約化畜禽養(yǎng)殖場沼氣工程工業(yè)有機(jī)廢水沼氣工程沼氣民用：集中供氣--炊事沼氣供熱：鍋爐沼氣發(fā)電：3.3范圍和內(nèi)容22指點(diǎn)思想和目的行動(dòng)框架、重點(diǎn)區(qū)域、流域及內(nèi)容商業(yè)化運(yùn)轉(zhuǎn)方式與可操作的實(shí)施方案、融資機(jī)制、投資方案政策法