大型畜禽养殖场沼气发电设施开发及运作手册.pdf

大型畜禽养殖场沼气发电设施开发及独立运作手册 前言 用厌氧发酵的方法处理大型畜禽养殖场的污水和废弃物在技术上已完全成 熟，并能产生巨大的环境效益，但它的经济性一直表现欠佳，成为阻碍其快速发 展和有效运行的重要因素。其实，选择合适的技术路线，确保设施的有效运行和 良好维护，加上全面的市场战略和创新的商业运作模式，大型畜禽养殖场沼气发 电设施完全可以成为绿色投资的目标项目，并逐步形成一个产业。 本手册从分析实际案例入手，希望利用能源服务公司（ESCO ）的运作模式 和借助清洁发展机制（CDM ）的帮助，使沼气发电项目（BTP ）完全商业化运 作。 1.BTP 的市场前景 中国有一万多个大中型畜禽场，只有不到三分之一的养殖场建立了污水和废 弃物处理系统。养殖场的污水排放和粪便的堆放给环境造成严重污染。虽然政府 规定大型畜禽养殖场必须建设污水处理设施，但由于投资需求大，运行成本高， 特别是已经建成的污水处理设施多数经济效益不好，严重影响各方投资畜禽养殖 场沼气项目的积极性，主要的资金来源是依靠政府拨款，政府也一直把这个问题 当场自己的责任，由此产生了两个不良后果：第一，政府拨款有限，每年建设十 几个项目已经很不容易，但与养殖业的发展相比差距很大，不能解决广泛存在的 污染问题；第二，为了使政府拨款惠及面广，每个项目的投资额不高，限制了项 目对高效技术选择的空间，进而影响到项目建成后的运行和收益。解决畜禽养殖 场污染问题必须在政府支持的基础上，依靠全社会的力量，采用市场运作的手段， 只有项目得到市场的认可，才能获得可持续的发展动力，项目才有生命力。 畜禽养殖场沼气发电项目市场化运作首先要解决项目的经济性问题，其次才 是克服各种障碍的问题，否则几千个畜禽养殖场建设沼气发电项目将永远停留在 市场潜力阶段。 BTP 项目要获得较好的经济性必须把握好以下几个方面： 畜禽养殖场的风险：畜禽养殖场的废弃物是 BTP 的原料，畜禽养殖场的 正常运转是 BTP 的基本条件。这个问题不在本手册的讨论范围之内。 投资成本控制：项目的总投资将在项目运行后逐年分摊到产品的成本 中，从这个角度看当然总投资量小一些较好，但是，投资总额与 BTP 项目的技术路线选择、订购设备的可靠性等方面密切相关，关系到 BTP 项目的运行效率和稳定性，这将直接导致 BTP 项目的产出，进而影响其 经济性。因此，不能一味追求低投资，要权衡各方面的因素。 项目目标把握：如果把畜禽养殖场废弃物处理当成一个环境保护项目， 1 做到污水处理达标排放，项目的效益更多地体现在环境方面，无经济方 面的吸引力。BTP 项目要做成一个能源项目，同时满足环保要求，才有 可能获得经济收益。因此，在废弃物进入发酵池前不做粪水分离，保证 尽可能多的有机质输送到发酵池进行厌氧发酵以产出更多的沼气。 技术路线选择：提高厌氧发酵的反应温度可以显著增加沼气的产出率， 温度提高产气率也相应提高，但温度过高，会降低沼液和沼渣的肥效， 影响肥料的销售，因此，采用中温发酵比较合适，既提高产气率，又可 以保证沼渣和沼液的肥效。与工业有机废水不同，畜禽养殖场的废弃物 一般是常温，需要对厌氧发酵罐进行加热和保温。有的畜禽场配备沼气 锅炉，靠燃烧沼气加热发酵罐。这种方式从技术角度完全可行，对额外 投资的需求也不高，但对项目的能源净产出影响很大，降低了项目从出 售能源获得的经济收益，多数情况下燃烧消耗的沼气多于温升带来的沼 气增加量，不推荐使用。而利用沼气发电，用发电产生的废热加热发酵 罐是比较理想的做法，但需要额外投资建设发电装置。 产品路线选择：沼液和沼渣作为肥料对多数沼气项目都一样，可选择的 是把沼气作为最终产品出售，还是把沼气作为中间产品，用沼气发电并 把电作为最终产品出售。在目前技术水平和政策框架下，推荐沼气发电 作为首选，原因有三：第一，国家对沼气发电上网在价格上有优惠