我国沼气工程商业化发展和国家行动计划(,179k).ppt

我国沼气工程商业化发展和国家行动计划 顾树华,教授 清华大学能源环境经济研究院 电话：010Email: shuhua@inet.tsinghua.edu.cn 主要内容 概念 机遇与挑战 行动与计划 一、 概念 1.1 什么是沼气？— 一种可燃气体 主要成份： 甲烷CH4 55-65% 二氧化碳CO2 30-40％ 少量H2S，CO，H2，O2等 1.2 沼气是怎么产生的—分解发酵 有机物在厌氧条件下经微生物分解发酵而生成的可燃气体，主要成分是CH4和CO2 发酵过程是五群细菌参与的活动—发酵细菌、产氢产乙酸菌、耗氢产乙酸菌、食氢产甲烷菌、食乙酸产甲烷菌 沼气发酵的条件—发酵原料、厌氧活性污泥、温度、酸碱度、负荷营养物质、搅拌等 1.3 沼气工程工艺流程 工艺流程一般包括五部分：原料的收集；原料的预处理；消化器（沼气池）；出料的后处理；沼气的净化、储存和输配 1.3 集约化禽畜场沼气工程 利用粪便制取沼气的全套工程设施 ，包括原料的预处理、厌氧消化、沼气净化及输配、发酵残留物后处理以及工艺流程的控制、监测五个部分组成 1.3 集约化禽畜场沼气工程 万头育肥猪场，日产粪水60ｍ3，设计池容500m3，产气率为0.39m3/m3?d，总投资为175万元 年产沼气10万立方米，固体有机肥540吨 收益=沼气+有机肥+避免排污罚款+畜禽发病率减少避免的损失 COD、BOD去除率分别70 %、75%以上 1.3 工业有机废水沼气工程 利用工业有机废水、废渣生产沼气 包括酒精、酿酒、制糖、食品、制药、造纸、屠宰等 可转化为沼气的资源量约107亿立方米/年 1.4 沼气工程的作用 生产清洁能源—高效、可再生能源 治理环境污染—处理粪便、垃圾、有机废水、废渣 提高企业经济效益—综合利用、改善生产条件 形成新的产业—设计、施工、副产品生产销售、配套设备加工 二、 机遇与挑战 2.1 粪便资源亟待开发利用 “菜篮子”工程发展—全国集约化畜禽养殖场达1万家以上，粪便处理利用不到10% 粪水污染严重—水体富营养化、臭气 粪便是可利用的资源—生产清洁能源、增加能源供应；生产高效有机肥、发展生态农业 畜禽粪便资源总量（干物质）约1.8亿吨，实际可利用量约4000万吨，可产沼气近100亿立方米，按热值相当于800万tce，用于发电可装机500万kW，年发电量150亿kWh 2.1 厌氧是处理工业有机废水的最合理方法 有机污染治理有物理化学和生化处理方法 物理化学办法—过滤、凝聚沉淀等，成本极高且难以达标 生化处理方法—厌氧、好氧和厌氧-好氧并用 采用厌氧处理设备投资少，可同时获得环境、经济和社会效益 我国适合厌氧消化的高浓度有机废水排放量年25.2亿立方米以上，年废渣7400万m3，可转化为沼气108亿m3，热值相当于800万tce，可装机50万kW，年发电150亿kWh 2.2 技术成熟，具备了规模化发展条件 2001年工业沼气600多座，池容150万m3，年 处理废水1.5亿m3，年产沼气10.0亿m3 2000年农业沼气853座，池容22万m3，年处理粪便1500万t，年产沼气0.5亿m3 2.3 沼气工程已成为治理污染、生产清洁 能源和有机肥料(饲料),实施可持续发 展的重要措施 已实施了商业化示范项目 国内示范项目 UNDP/GEF3个商业化发展示范项目 有国外发展经验可借鉴，德国在3～5年内，沼气工程发展了2000多处，并且是商业化运作 2.4 主要障碍 初始投资大，自我融资能力不够 万头猪场沼气工程初始投入150-200万元 工业2500池容沼气工程400-500万元 2.4 主要障碍 治理成本和沼气产品成本高 工业废水 2.50元/m3废水，发电＞ 0.35元/kWh 养殖场 7.5元/m3粪水，发电＞0.7元/kWh 2.4 主要障碍 市场风险大 禽畜产品和食品产品不确定因素大，风险大 难以吸引各方投资者 2.4 主要障碍 环保政策执行缺乏力度 三同步 排污费低于治理费 2.4 主要障碍 能源产品缺乏法律保障和政策扶持 沼气、电力市场准入和上网 经济激励政策 2.4 与国外存在一定差距 规模和速度与形势发展的要求很不适应： -- 德国在仅仅过去的3-5年期间，沼气工程就发展到了约2000处，并且都是商业化运行 -- 德国的经验：为实施可持续发展、治理污染、减少温室气体排放制定了鼓励发电上网的法律—优惠电价；优惠投资—低息、贴息贷款；环保和资源利用法律保障 -- 农场主的积极性：新的收入来源 三、行动计划和目标 3.1 总体目标： 促进大中型沼气工程商业化，加快可再生能源