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  • 中國沼氣產業面臨的挑戰和發展趨勢
    發布日期: 2018-3-29  瀏覽次數: 1090 次

    摘要:對中國目前沼氣發展過程中存在的問題進行了分析,提出了中國沼氣發展正處于戰略轉型期的觀點,對中國沼氣產業未來發展趨勢進行了研究。提出中國沼氣要做大做強和實現可持續發展,必須走產業化和市場化的道路,并就中國沼氣未來發展模式、產業化發展方向、技術裝備、政策支持等方面,提出了建議。

    0引言

    近年來,中國沼氣事業得到了快速發展[1]。到2010年底,全國累計建成戶用沼氣超過4000萬戶[2](圖1)。各類規;託夤こ虖2000年的1042處增至2009年的5.69萬處,總池容達714.96萬m3,年產沼氣9.17億m3(圖2)。其中,新增大型沼氣工程931處,中型沼氣工程5986處,小型沼氣工程10073處,生活污水凈化沼氣池2.32萬處,使中國生活污水凈化沼氣池的總數達到了18.69萬處,總池容達到851.39萬m3,發電裝機3.3萬kW,年發電10289.35萬kW·h。

    近10年中國沼氣的快速發展主要是由于國家對沼氣推廣給予了高度重視,每年投入大量專項資金支持。從2003年到2010年上半年,僅中央對沼氣建設的投入已達242億元(圖3)。加上地方和建設單位的投入,總投入超過500億元。這些投入是中國農村沼氣快速發展的根本保證。

    總體來說,中國農村沼氣可以用“成績巨大、問題不少”來概括,在新的形勢下,現有的發展模式必須要進行改變,否則就很難做大做強,也無法實現可持續的發展?梢哉f,目前中國沼氣行業正處于一個發展轉型階段,必須解決向哪里發展和如何發展的問題。

    1中國沼氣行業存在問題

    1.1戶用小沼氣與城鎮化發展的大趨勢不相適應,難以真正發揮在替代能源中的重要作用

    2000年農業部提出了以沼氣為紐帶的“生態家園富民計劃”,實現了“家居溫暖清潔化、庭院經濟高效化、農業生產無害化”的目標[3],在南方地區和經濟欠發達地區起到了重要作用,但在中國經濟發達地區、北方地區和高寒地區分散式小沼氣不能發揮其應有的作用。更為重要的是,隨著社會主義新農村建設步伐的加快,越來越多的自然村鎮要進行改造和重新建設,城鎮化程度越來越高,對清潔、方便能源的需求會越來越大,對環境的要求也會越來越高。不可能在每家每戶再建設一個小沼氣池,每家每戶自己再去為沼氣池上料出料。如果還單一發展戶用沼氣,就與新農村建設和城鎮化發展的大趨勢不相適應了,也不符合實際需要了。

    目前,中國沼氣仍是以戶用小沼氣為主,所產沼氣主要用于農戶燒鍋做飯,利用價值很低。大中型沼氣站主要建在規;男笄蒺B殖廠,受養殖廠數量、規模和地域的限制,其數量和規模也很難做大。因此,盡管中國小沼氣發展勢頭良好,數量很大,但規模小、沼氣的利用更多的是“自產自消”型的低值利用[4]。這種沼氣發展模式,無論是現在還是將來,都無法形成規;托纬僧a業,難以真正發揮在國家替代能源中的重要作用,也很難受到國家和社會的真正重視。

    1.2主要依靠政府、缺乏系統化政策支持,尚未形成真正的產業化

    中國無論是戶用小沼氣還是大中型沼氣工程,主要都是依靠政府買單,投資比例占相當份額,可以說,沒有政府在資金上的大力支持,中國的沼氣事業很難達到目前的發展勢頭。因此,中國的沼氣尚未形成真正意義上的產業化。另一方面,農村戶用沼氣主要還是福利性質為主,大中型沼氣也大多自用,大多賠錢運行,沒有經濟效益,也就無法走市場化。因此,一旦沒有了政府支持,沼氣行業自身就失去了發展能力,就會迅速萎縮,自身還遠不具備生存能力。

    中國的沼氣工程初始投資大,運行成本高,生產的沼氣及其電力無法依靠自身能力進入常規的能源市場,發電入網困難,非養殖場原料收集困難,沒有可行的原料補貼、沼氣價格補貼以及稅收減免等優惠政策,無法讓企業盈利,也就無法吸引社會資本的進入,促進沼氣產業化和市場化的發展。目前,國外對沼氣使用實施免稅或減稅,提供發展沼氣的津貼等激勵政策[5],而中國只對沼氣發電并網有補貼,對原料生產、收運,沼氣終端用戶等沒有經濟政策支持,缺乏系統化的支持,難以保障沼氣產業的可持續發展。

    1.3缺乏技術創新,裝備水平低,難以支撐產業化沼氣的發展

    目前,國外在沼氣生產和利用方面的技術已經比較成熟,配套設備也已經向大型化、成套化和系列化方向發展。中國沼氣推廣投入巨大,但研發投入非常少,缺乏自主創新的先進技術,工程整體技術水平偏低[6],工藝技術缺乏基礎性研究、工藝環節不夠合理、工藝系統不夠完整;此外,設備存在的問題也尤為突出,已經成為制約中國沼氣行業尤其是大型沼氣工程發展的“瓶頸”。主要問題是:①設備與工藝不配套。設備大多為自行設計或借用其他行業的單體設備,沒有針對工藝要求開展設計,設備與工藝配套性差;②缺乏系統化成套設備和標準化設備。各單元設備基本都是單獨設計或單獨購買,單元設備之間相互不匹配,也沒有統一的設計標準,設計和制造出來的設備千差萬別;③制造質量差,故障率高,不能長期穩定可靠運行;④缺乏關鍵核心設備?傮w上,設備還難以支撐規;託猱a業的發展。

    2中國沼氣行業未來發展趨勢

    2.1戶用沼氣逐步向村鎮集中(聯村)供氣方向發展

    新農村建設要求小村并成大村、城鄉統籌和統一規劃,這些新建的村鎮人口集中,聚集程度高,已經不再適宜發展戶用小沼氣,而應該以村鎮(聯村)集中供氣為主,逐步替代戶用小沼氣。

    每個村鎮(或聯村)建設一個規;恼託庹,利用本村鎮產生的生活垃圾、人畜糞便和秸稈等廢棄物集中生產沼氣。沼氣通過管網送往各家各戶,或者把沼氣提純后,通過移動式罐裝車運往各村。這樣,村鎮居民就和城市居民一樣用上了清潔、方便的生物燃氣。其優點在于:降低單位建設和運行成本;便于實現物業化管理,保障系統穩定運行和常年穩定供氣;有利于實行規;a和商業化運作,促進沼氣產業化發展;避免“百戶百池”情況,有利于改善新農村的生態環境等。在山東德州已經建成秸稈沼氣示范工程,該工程實現了全年穩定運行,有效解決農村秸稈亂堆放現象,改善農民生活質量,提高生活水平[7]。但是,在南方和偏遠地區,戶用沼氣還是要適當發展的。

    2.2發展模式向產業化、市場化方向發展

    沼氣不能只局限于農戶和農村的發展模式,要向規;a和城市、工業、交通領域高值化應用方向轉變。只有規;纳a,才能保障大規模的應用,才能產生規模效益和發揮在中國替代能源中的重要作用,才能形成產業。同時,要擺脫沼氣主要由政府支持的發展模式,要充分利用市場機制發展和壯大自身,積極吸引社會資金和社會支持,走市場化的道路,才能實現沼氣產業的可持續性發展。在滿足農村和農民需求的同時,走出農村和農業,開辟新的產業化途徑;同時,也可為農業和農村開辟新的致富之路。

    2.3技術向工程化、裝備向標準化、成套化、系列化方向發展

    中國在小型沼氣技術方面,走在了世界的前列,但在大型沼氣工程技術方面,與國外發達國家還有很大的差距。需要在了解和掌握發達國家先進沼氣技術的基礎上,針對中國國情和各地不同的情況,進行深入細致的研究,通過“引進-吸收-再創新”的途徑,開發適合中國國情的工程化沼氣技術。需要重點開發多種原料的預處理、特殊物料和混合物料高效厭氧消化、干法厭氧消化、反應器內外生物脫硫、沼氣分離提純、微量元素添加等技術。

    先進可靠的裝備是沼氣產業發展的重要硬件保障。

    針對現有沼氣生產設備存在的問題,在對現有工藝進行優化的基礎上,研發與工藝配套的標準化、成套化、系列化(“三化”)設備是非常必要和緊迫的。通過標準化,實現關鍵設備的標準化設計和標準化制造,保證設備的設計和制造質量,以及設備的通用性、普適性和穩定可靠性;通過設備成套化,實現整個工藝流程中各設備的系統匹配和優化組合;通過設備系列化,滿足不同規模大小的需要。開發沼氣設備標準化設計軟件和建立標準化設計平臺,為“三化”提供技術支撐。

    2.4原料向多樣化方向發展

    目前,中國沼氣生產的主要原料是畜禽糞便,而畜禽糞便只有在有養殖場的地方才可以獲得,單一性的原料已經成為制約中國沼氣大規模推廣的重要“瓶頸”。

    原料的單一限制了沼氣工程的建設地點、規模大小。沼氣發酵原料應該由畜禽糞便等向秸稈、農產品加工副產物、輕工業廢物(糟、渣)、高濃度有機廢水、城市生活垃圾(如餐果蔬垃圾、居民糞便、市政污泥等)、以及利用鹽堿地、邊坡地種植的能源作物(如菊芋、能源草等)等多原料方向發展。德國的沼氣工程大多為混合原料發酵[8],如生活垃圾、廚余垃圾、工業廢渣和廢液、能源玉米等,以畜禽糞便作為沼氣生產原料的工程不足20%,以畜禽糞便為主的沼氣廠,也大多是混合原料發酵。

    目前,國內學者也開始對不同原料的發酵性能進行初步的探討,劉曉英等[9]對某食堂餐廚垃圾進行分析,在20g/L的容積污染負荷下,35d中溫消化后產氣率和產甲烷率分別達到369mL/g和201mL/g,具有良好的產氣性能。秸稈由于結構復雜,所需厭氧消化時間長、效率低,王小韋[10]和王蘋[11]等采用預處理的方式,破壞秸稈的內部結構,提高秸稈厭氧消化效率。李榮平等[12]將餐廚垃圾與牛糞在3∶1比例下進行厭氧發酵,揮發性固體產氣率達到233mL/g。李來慶等[13]將牛糞與NaOH預處理后的秸稈進行混合厭氧發酵,甲烷產氣率要比單獨一種原料高出4.9%~7.4%。

    2.5產品利用向高值化方向發展

    中國的沼氣生產要向產業化、市場化方向發展,其前提是要實現沼氣的規;a,同時要實現沼氣的高值化應用。沼氣的利用要走出農村、走出農業,向城市、向工業發展,就必須走向車用燃料、城市燃氣和工業生產用氣等高附加值方向發展。只有在生產沼氣有利可圖時,才會真正走向產業化和市場化,沼氣產業才能真正形成。

    近幾年,歐美發達國家特別注重對沼氣的多方位高值利用,大力推廣提純沼氣,以替代天然氣。瑞士、瑞典、德國、法國、加拿大和澳大利亞等在這方面做了大量的研究,取得了杰出的成就[14]。提純后的沼氣變成了高品位、高附加值的“生物天然氣”,可以完全替代化石天然氣,有著更為廣泛的市場空間和更高的利用價值。在如今國內油氣緊張的狀況下,經常出現油荒氣荒,只要有氣就能賣出去,市場不存在任何問題。并且,隨著中國經濟的快速發展,市場對清潔燃料的需求量也與日俱增,其燃料價格是一路飆升。2010年,中國各大主要城市的天然氣價格幾乎全部上調。目前,天津、上海、武漢和廣州車用天然氣價格分別達到了3.95、4.2、4.5和5.5元/m3,大大高于農村戶用沼氣的價格(1.0~1.2元/m3)?梢,提純后的沼氣用于交通、城市和工業后,價值大幅度提高,應用空間也大大擴展,是沼氣產業化和市場化的發展方向。

    2.6支持政策向全方位配套方向發展

    沼氣產業由原料、生產、產品用戶等多個環節構成,要保障產業的可持續發展,必須就整個產業鏈中各個環節進行有力的政策支持,缺少那個環節都不行。例如,德國就對能源作物種植企業、沼氣生產企業生產出的沼氣進行補貼,瑞典對沼氣生產企業、購買沼氣汽車的用戶進行直接補貼和稅收減免,如免收能源稅、二氧化碳稅,減收氣體燃料的車輛使用稅等[14]。歐盟在2003年發布了“促進生物燃料或其他可再生燃料在運輸行業應用指令”[15],規定在非保留地上種植能源植物會得到每公頃45歐元的補貼。中國需要對原料的生產、收集和運輸、沼氣生產、沼氣車用、工業用戶等進行全方位的財政稅收支持,使相關企業能夠獲得穩定的利潤,才能保證沼氣產業的穩定發展。

    3結語

    中國沼氣行業在政府的大力支持下得到了快速發展,但也存在諸多問題。未來要在繼續推廣戶用沼氣和養殖場沼氣的同時,逐步走出農村和農業,實現向沼氣規;a和工業化應用方向轉變,最終建立中國沼氣產業,并實現市場化運作,實現沼氣產業的可持續發展并做大做強。目前,首先要結合社會主義新農村建設,大力發展沼氣的規;a和集中供氣,并實行專業化管理和市場化運作;其次,結合中國城市、汽車和工業的快速發展,大力發展車用和工業用沼氣,開辟新的應用領域和提升沼氣的利用價值;此外,還需要在原料多樣化、關鍵技術和核心設備研發、系統政策支持以及發展模式等方面實現轉變。

    [參 考 文 獻]

    [1]張無敵,尹芳,劉寧,等.農村沼氣產業化發展與市場分析[J].農業工程學報,2006,22(增刊 1):72-76.

    [2]屠云璋,吳兆流.沼氣行業 2010 年發展報告[C]//沼氣發展戰略和對策研討會文集,2010:1-14

    [3]馬軍.新形勢下農村沼氣建設的發展思路與對策[J]. 農業工程技術:新能源產業,2010,(7):4-5.

    [4]龐云芝,李秀金.中國沼氣產業化途徑與關鍵技術[J].農業工程學報,2006,22 (增刊 1):53-57.

    [5]劉京,劉志丹,袁憲正.沼氣生產及利用——瑞典經驗[J].中國沼氣,2008,26(6):38-41.

    [6]李寶玉,畢于運,高春雨,等.我國農業大中型沼氣工程發展現狀、存在問題與對策措施[J].中國農業資源與區劃,2010,31(2):57-61.

    [7]李秀金.山東省德州市秸稈沼氣集中供氣示范工程運行模式與管理經驗[J].新能源產業,2010,(4):6-9.

    [8]林聰.德國沼氣工程的發展現狀及思考[J].豬業科學,2009,26(7):52.

    [9]劉曉英,李秀金,董仁杰,等.北京市餐廚垃圾產生狀況及厭氧發酵產氣潛力分析[J].可再生能源,2009,27(4):61-65.

    [10]王小韋,李秀金,劉新春,等.高溫 NaOH 預處理對秸稈高固體厭氧消化的影響[J].現代化工,2009,29(增刊 2):200-203.

    [11]王蘋,李秀金,袁海榮,等.綠氧與 NaOH 組合處理對玉米秸厭氧消化性能影響[J].北京化工大學學報:自然科學版,2010,37(3):115-118.

    [12]Li R., Chen S., Li X. . Anaerobic Co-digestion of Kitchen Waste and Cattle Manure for Methane Production[J]. Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, 2009, 31(20): 1848-1856.

    [13]Li Laiqing, Li Xiujin, Zheng Mingxia, et al. Anaerobic Co-digestion of cattle manure with corn stover pretreated by sodium hydroxide for efficient biogas production[J]. Energy Fuels 2009, 23, 4635-4639.

    [14]尹冰,陳路明,孔慶平.車用沼氣提純凈化工藝技術研究[J].現代化工,2009,29(11):28-31.

    [15]徐榮榮.交通運輸業能源替代戰略分析[J].網絡財富,2009,(19):80-81.


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