1、12國家主張開發沼氣及其發電作為替國家主張開發沼氣及其發電作為替代能源的戰略功能體現于多方面、多層代能源的戰略功能體現于多方面、多層次，包括能源安全、食品安全、生態環次，包括能源安全、食品安全、生態環境、農村經濟、農民生活品質等。境、農村經濟、農民生活品質等。我國二十多年農村沼我國二十多年農村沼氣技術推廣的成就充氣技術推廣的成就充分體現了這項戰略分體現了這項戰略目標作用。目標作用。前言前言新產業新產業新能源新能源新農村新農村3可持續發展可持續發展環境環境治理治理燃料燃料生產生產生態生態農業農業沼氣沼氣工程工程前言前言和諧社會和諧社會4前言前言5到到20102010年年, ,生物質能量占全國總能

2、源消生物質能量占全國總能源消耗量的耗量的1% 1% 。其中其中, ,生物質發電裝機容量達到生物質發電裝機容量達到550550萬千瓦；沼氣年利用量達到萬千瓦；沼氣年利用量達到190190億立方米；億立方米；農業部計劃每年新增沼氣工程農業部計劃每年新增沼氣工程800 800 處。處。到到20202020年年, ,生物質能量占全國總能源消耗生物質能量占全國總能源消耗量的量的4%, 4%, 其中其中, ,生物質發電裝機容量達到生物質發電裝機容量達到30003000萬千瓦；沼氣年利用量達到萬千瓦；沼氣年利用量達到400400億立方米。億立方米。前言前言6 7 對于具有一定規模的沼氣工程，實施熱、電對于具

3、有一定規模的沼氣工程，實施熱、電聯產其綜合效益會充分顯現出來。聯產其綜合效益會充分顯現出來。熱電聯產與沼氣工程熱電聯產與沼氣工程 沼氣沼氣 發電發電能源品位和能源轉換率提高、輸送便利、資金回報率高。能量循環利用（解決沼氣發生器的增溫、保溫和系統其它熱能耗），提高沼氣產量和工程運行穩定性。 電能熱能8熱電聯產與沼氣工程熱電聯產與沼氣工程沼氣用于發電沼氣用于發電：能量：能量：1m3 (沼氣沼氣)1.5-2.0kW.h (電電)2.916kW.h (熱熱)經濟價值：經濟價值：0.5元元/kW.h(電電)1. 8kW.h(電電)/m3 (沼氣沼氣) 0.05元元/kW.h(熱熱) 2.9kW.h(熱熱

4、)/m3(沼氣沼氣) =0.9元元(電電) / m3 (沼氣沼氣) +0.145元元(熱熱) / m3 (沼氣沼氣) =1.045元元/ m3 (沼氣沼氣) 沼氣用于直接燃燒沼氣用于直接燃燒：能量：能量： 1m3 (沼氣沼氣)熱值熱值1kg原煤熱值原煤熱值經濟價值：經濟價值：0.30元元/kg（煤）（煤）+ 0. 005元元/ m3 (沼氣沼氣環保值環保值)9存欄豬存欄豬1萬頭萬頭沼氣發電沼氣發電電：電：1552kW.h/d余熱：余熱：2400kW.h/d2400kW.h/d沼氣沼氣970m3/d沼氣沼氣發生器發生器（中溫）（中溫）糞便糞便20t/d+糞水糞水20t/d電電1100kW.h/d

5、供熱供熱720kW.h/d電電452kW.h/d,452kW.h/d,增溫熱耗增溫熱耗1680kW.h/d1680kW.h/d熱電聯產與沼氣工程熱電聯產與沼氣工程發電機組裝機容量發電機組裝機容量120kW, 運行時間運行時間16h/d10熱電聯產與沼氣工程熱電聯產與沼氣工程節能節能： 采用中溫（35 2 ）、全混、高濃度（ TS8%-12%）厭氧消化工藝，利用發電余熱為沼氣發生器的增溫、保溫（按被增溫的發酵原料從15增至36 測算），不需外加熱源 。 TS 8%， 回收的余熱回收的余熱80-100% 用于增溫；用于增溫； TS 10%，回收的余熱，回收的余熱 70-80% 用于增溫；用于增溫；

6、 TS 12%，回收的余熱，回收的余熱 50-60% 用于增溫。用于增溫。高效高效： 產氣速率大大提高（高溫產氣速率大大提高（高溫中溫中溫常溫）常溫） 。運行穩定性提高運行穩定性提高： 相對穩定的溫度，有利于微生物生長、繁殖。相對穩定的溫度，有利于微生物生長、繁殖。11畜禽養殖糞污厭氧消化主要技術參數畜禽養殖糞污厭氧消化主要技術參數分項名稱分項名稱高高 溫溫(562)中中 溫溫(352) 偏低溫偏低溫(15-25)進料進料TS濃度濃度(%)6-86-81-3水力滯留期水力滯留期(d)6-1015-20容積產氣率容積產氣率(m3/m3.d)2.51.00.1-0.4發生器容積發生器容積(倍數倍數

7、)1/2.511/0.1-0.4運行可控性運行可控性易易難厭氧消化溫度每升高厭氧消化溫度每升高10，厭氧反應速度約增加，厭氧反應速度約增加1倍。倍。 熱電聯產與沼氣工程熱電聯產與沼氣工程12熱電聯產與沼氣工程熱電聯產與沼氣工程 高濃度厭氧消化沼液濃縮單位體積高濃度厭氧消化沼液濃縮單位體積內的有機質和肥效元素增加，品質更好；內的有機質和肥效元素增加，品質更好； 中（高）溫厭氧消化糞便中的各類病中（高）溫厭氧消化糞便中的各類病原體和蟲卵得到有效的滅殺，沼肥安全性提高，原體和蟲卵得到有效的滅殺，沼肥安全性提高，無二次污染。無二次污染。 節省沼氣發生器增溫、保溫燃料費節省沼氣發生器增溫、保溫燃料費(1

8、00%)； 高濃度沼肥的加工和運輸成本降低高濃度沼肥的加工和運輸成本降低1/3左右；左右； 減少后續廢水處理的總量減少后續廢水處理的總量1/2以上；以上； 實施綜合利用，可以達到廢棄物零排放。實施綜合利用，可以達到廢棄物零排放。13 沼氣及其電力產業在近十年受到廣泛沼氣及其電力產業在近十年受到廣泛重視并快速發展，一些發達國家重視并快速發展，一些發達國家已形成了新已形成了新的產業，的產業，例如：德國的沼氣工程已經實行了例如：德國的沼氣工程已經實行了專業化設計專業化設計/專業化建造專業化建造/專業公司經營等一專業公司經營等一條龍服務；荷蘭和丹麥也出現了大批綠色能條龍服務；荷蘭和丹麥也出現了大批綠色

9、能源公司等。源公司等。 歐洲歐洲興建的沼氣工程興建的沼氣工程9090為熱電聯產，為熱電聯產， 并能實行電力上網。并能實行電力上網。20052005年統計數據，年統計數據， 如：德國如：德國40004000多座沼氣發電工程的發電裝多座沼氣發電工程的發電裝 機總量約機總量約1000MW1000MW；丹麥；丹麥2020多家沼氣工廠多家沼氣工廠 100% 100%實施熱電聯產。實施熱電聯產。沼氣發電工程沼氣發電工程14199219931994199519961997199820002001200220030500100015002000250030003500400045001999200420050

10、1002003004005006007008009001000inst. MW el.沼氣廠數量個沼氣電站MW德國熱電肥聯產沼氣工程發展情況德國熱電肥聯產沼氣工程發展情況沼氣發電工程沼氣發電工程15德國沼氣發電工程流程圖德國沼氣發電工程流程圖沼氣發電工程沼氣發電工程16沼氣發電工程沼氣發電工程德國沼氣發電工程德國沼氣發電工程17 我國，我國，20052005年以前建造的年以前建造的40004000多多座沼氣座沼氣工程中，具有一定規模的沼氣發電工程屈指工程中，具有一定規模的沼氣發電工程屈指可數，發電裝機總量約可數，發電裝機總量約19MW19MW，且都是企業，且都是企業內部用電消納，內部用電消納，

11、無一例上網無一例上網。由于發電不能。由于發電不能上網，企業自身用電有限或間斷性用電（特上網，企業自身用電有限或間斷性用電（特別是畜禽養殖場），導致發電機組不能滿負別是畜禽養殖場），導致發電機組不能滿負荷運行，發電綜合效益不能充分顯現出來。荷運行，發電綜合效益不能充分顯現出來。 20062006年起，有數座上規模的沼氣發電工年起，有數座上規模的沼氣發電工程獲得上網批準，正在實施之中。程獲得上網批準，正在實施之中。沼氣發電工程沼氣發電工程1819 沼氣及其電力是一類清潔能源，沼氣及其電力是一類清潔能源，它的它的開發利用本身就是一種環境友好的措開發利用本身就是一種環境友好的措施。它不像化石能源那樣，

12、需要社會施。它不像化石能源那樣，需要社會花費大量代價去治理污染以避免環境花費大量代價去治理污染以避免環境損害。然而使用化石燃料造成的環境損害。然而使用化石燃料造成的環境損害代價沒有反應在發電成本上。沼損害代價沒有反應在發電成本上。沼氣發電對環境方面的貢獻在成本中也氣發電對環境方面的貢獻在成本中也沒有得到社會的認可和回報。沒有得到社會的認可和回報。產業化的困境產業化的困境20 煤電售價煤電售價0.2370.237元元/kWh/kWh，它沒有包含因損害，它沒有包含因損害環境所造成的外部成本。如果用含環境所造成的外部成本。如果用含1%1%硫份的硫份的煤來發電，每燃燒煤來發電，每燃燒1tce,1tce

13、,其排放的污染物分其排放的污染物分別為：別為：SOSO2 2 0.022t/tce0.022t/tce，NONOX X 0.01t/tce 0.01t/tce，煙，煙塵塵0.017t/tce0.017t/tce；COCO2 2 0.726t-c/tce0.726t-c/tce。 若按現行國際通行的排污費來折算，僅就酸若按現行國際通行的排污費來折算，僅就酸雨、雨、NONOX X和煙塵等給空氣造成的損失就有和煙塵等給空氣造成的損失就有0.03-0.050.03-0.05元元/kWh/kWh。如果再考慮。如果再考慮COCO2 2等溫室效等溫室效應、水污染和固體廢物處置等因素，那損害應、水污染和固體廢

14、物處置等因素，那損害成本就會更高。成本就會更高。 產業化的困境產業化的困境21 由于沼氣發電工程具有規模小和分散性由于沼氣發電工程具有規模小和分散性的特點，對于每天僅能提供有限電力的沼電的特點，對于每天僅能提供有限電力的沼電要想通過電網等公用事業企業直接供應到消要想通過電網等公用事業企業直接供應到消費者，也會給這些電力公司帶來一系列的運費者，也會給這些電力公司帶來一系列的運行、安全和負荷匹配等管理問題。另外，對行、安全和負荷匹配等管理問題。另外，對電網企業又要用高于常規能源電價收購沼電，電網企業又要用高于常規能源電價收購沼電，如果沒有強制性的政策支持或更優惠的補貼，如果沒有強制性的政策支持或更

15、優惠的補貼，他們也難以接受。因此到目前為止，沼氣發他們也難以接受。因此到目前為止，沼氣發電上網還有相當大的難度。電上網還有相當大的難度。產業化的困境產業化的困境22、 沼氣工程的共生產物（沼氣或電力、熱能、沼氣工程的共生產物（沼氣或電力、熱能、有機肥料）目前還沒有形成實際產品進入市場，有機肥料）目前還沒有形成實際產品進入市場，沒有體現出它的經濟價值，投資者無法從產品沒有體現出它的經濟價值，投資者無法從產品中得到收益。目前沼氣工程的綜合效益主要體中得到收益。目前沼氣工程的綜合效益主要體現了環保的公益性和社會效益。現了環保的公益性和社會效益。目前沼氣發電在經濟市場中仍然很難立足，目前沼氣發電在經濟市場中仍然很難立足，競爭能力也很弱。競爭能力也很弱。產業化的困境產業化的困境23沼氣發電工程要產業化發展，政府扶持沼氣發電工程要產業化發展，政府扶持十分重要。十分重要。第一第一, ,政府要制定環境保護與清潔能源政府要制定環境保護與清潔能源發展強制性政策及機制，作為市場動力，推發展強制性政策及機制，作為市場動力，推推動企業去治理污染，生產沼氣或發電；推動企業去治理污染，生產沼氣或發電；第二，提供包括發