特大型沼气工程研究报告.doc

关于开发特大型生物质能沼气工程的 研究报告 一、对产业沼气的认识 产业沼气是相对于“农户沼气”的一种提法，两者有着根本的区别。农户沼气是极小的规模(沼气池容积8-10m3)，以供炊事用能和点灯为目的；而“产业沼气”则是以规模化(反应罐容积为数百至上千m3)地生产商品气体能源为目的。沼气还可以经净化和提纯，使甲烷含量提高至95%以上，连同所有其他指标均达到与天然气相同的水平，因此提纯后的沼气被称为“生物天然气” (BioBG,Biomethane)。 （一）产业沼气日益得到重视，被提升到能源安全的地位 中国石油经济技术研究院2月9日在京发布的《2011年国内外油气行业发展报告》称，2011年，我国天然气表观消费量(1300亿立方米)增速超过20%。进口量大幅攀升，对外依存度快速上升至24%。天然气的消费量还将以每年25%的增长速度递增。预计2012年有望超过1500亿立方米，届时天然气对外依存度将超过30%。另据《中国能源报》2012年2月27日报道，2011年，我国天然气进口总量达314亿立方米。其中进口管道气144亿立方米，进口LNG 1221万吨（相当于170亿立方米），同比增长31.3%。按照十二五规划要求，十二五末天然气消费量将由目前占一次能源消费量的4%提高到8-8.3%，天然气年需求量2015年将会达到2500亿立方米。预计国内年生产量将能完成1500亿立方米，其他1000亿立方米 (含700亿立方米的LNG) 须靠进口，亦即对外依存度将达40%。 对此，国家能源部门目前应对的对策：一是大力增加进口天然气，特别是从中亚进口天然气，为此专门铺设总长达8700公里的输气管道，包括从澳大利亚、马来西亚和卡塔尔等国大量进口液化天然气(LNG)；二是寄厚望于开发非常规天然气，主要是页岩气；第三个对策国家有关部门正在讨论，在特大型沼气征求意见稿中有所体现，就是大力开发也可算作“非常规天然气”的产业沼气或“生物天然气”。与前两项对策相比，产业沼气要经济和可靠得多，而且资源永不枯竭。 有关研究机构算过一笔帐：西气东输二线总投资1422亿元人民币，折合每100亿立方米需470亿元（30年供气协定）；“川气东送”每100亿立方米需627亿元(资源量开采30年)；开发出页岩气每100亿立方米预计要花400-600亿元(技术风险很大，水资源需求巨大)；而开发出年产100亿立方米的生物天然气，造价约为250亿元。 事实上，在《特大型沼气工程试点项目建设实施方案（征求意见稿）》中，国家发改委已将产业沼气提升到“替代化石能源，保障国家能源安全”的高度。 （二）产业沼气在国外得到蓬勃发展 截止到2010年，欧盟各国已有近8000家大型沼气厂，绝大部分是2000年后新建起来的。最小的产能规模是0.5MW，最大的为25MW。据EurObser ER 的统计，2007年欧盟27国产沼气折算为甲烷含量95%以上的生物天然气是69亿立方米。按原料来源分：50%来自填埋垃圾，35%来自能源作物和其他有机废弃物，15%来自城市污水活性污泥。欧盟已制定了2020年要使可再生能源占到一次能源消费总量中占20%，其中的一半，要来自生物能源特别是沼气。 据市场研究机构Trendresearch预测，到2020年，欧盟16国（最早的成员国）的沼气厂总数将增至1.6万个；沼气用于发电的部分，装机容量将达6000MW；其余用于净化、提纯后制取并网的民用/车用生物天然气。仅德国，预计到2020年，生物天然气替代全国天然气消费量 的比例就将达到6%（约为60亿立方米）。一些大型能源公司(如e-on)大力开发生物天然气，在欧洲天然气主要输气管道两侧布局沼气厂，提纯后的沼气直接注入天然气管网。 （三）规模化开发产业沼气，可建造资源永不枯竭的“绿色气田” 我国传统的沼气资源有以下五类：1）畜禽粪便：可收集量15-20亿吨/年（折COD 1300万吨/年）；2）生活污水剩余活性污泥：4000-5000万吨/年；3）工业有机污水：约400亿吨/年；4）有机废弃物和生活垃圾：其中仅餐厨废弃物即每年3000多万吨；5）农作物秸秆、残余物：可利用量1-2亿吨/年（迄今仍焚烧的量）。 为了原料的就近供应，沼气制造企业多数建在农村地区，一度被理解为农村能源，但它却是地道的商品，而且终端产品多是高品位的、能并入天然气管网的生物天然气。准确地说，产业沼气是一种建在农村的新能源工业。以一个日产3万立方米生物天然气的沼气厂计，在一定的区域范围内建设100家厂左右，即可形成年产10亿立方米的生物天然气绿色气田。目前在技术和资源上，都已完全具有可行性。国内的上述五类资源如得以利用，将可形成年产1500亿立方米沼气的能力，约可替代900-1000亿立方米的天然气，比2009 年全国天然气实际消费量还多，且资源均