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沼氣行業煥發迎來發展新機遇
2020-01-15 | 編輯: | 【 】| | 供稿部門:規劃戰略與信息中心
    

農業農村部沼氣科學研究所參與設計的我國第一座發電上網沼氣工程 

  “沼氣行業正處在發展轉型期,有人看好,有人不看好,也的確存在不少問題,但在當前天然氣缺口大和諸多利好政策出臺的形勢下,中國沼氣市場潛力巨大?!比涨?,清華大學教授、中國沼氣學會秘書長王凱軍在“2019年中國沼氣學會學術年會暨中德沼氣合作論壇”上作主題演講,為行業發展提振信心。 

  沼氣,因有助于解決農村環境污染、處理畜禽糞便,以及作為燃燒發電的清潔能源等優勢,曾在我國農村風靡一時。但如今,在農村,目之所及的卻是一個個被荒廢閑置的坑池。是何原因導致這一局面?我國沼氣行業出路何在?來自國內外專家學者、企業代表齊聚一堂,再次復盤我國沼氣行業發展的“前世今生”,共謀發展對策。 

  政策利好 前景廣闊 

  環保能源行業的市場通常由政府主導,政策即為行業發展的風向標。王凱軍一開始便細數了近年來出臺的數條利好政策。 

  首先,國家能源局推進北方地區冬季清潔取暖,要求盡可能利用清潔能源、加快提高清潔供暖比重。由此,全國大規模的煤改氣“行動”使天然氣供應不足。 

  中國工程院院士江億曾分析指出,目前我國北方城鄉需要采暖建筑面積250億平方米,全部改氣需要天然氣2500億立方米。這是改變能源結構、生物燃氣供給端的重大利好事件,沼氣作為生物天然氣的重要成員,迎來發展機遇。 

  其次,中央財經領導小組第十四次會議要求普遍推行垃圾分類制度;此外,會議還強調加快推進畜禽養殖廢棄物處理和資源化,并強調以沼氣和生物天然氣為主要處理方向,以就地就近用于農村能源和農用有機肥為主要使用方向,力爭在“十三五”時期,基本解決大規模畜禽養殖場糞污處理和資源化問題。 

  王凱軍認為,這些是推動垃圾分類、畜禽糞污處理以及資源化和沼氣發展產業的重大利好事件。 

  “過去,我國農村沼氣、工業沼氣兩個方向發展有限,上述產業利好政策打通了產業發展的‘任督二脈’?!蓖鮿P軍形象地比喻,“任脈”是40億方畜禽糞便的處理,產沼氣潛力最少400~1000億方;“督脈”是垃圾分類后的廚余垃圾處理,以每人產生0.4kg廚余垃圾計算,產生沼氣0.2方,全國每年可產生1000億方沼氣。未來,沼氣市場空間潛力巨大。 

  對企業來說,發展沼氣事業利潤也十分可觀。王凱軍算了一筆賬,當前,全國城市污水排放約500億噸/年,平均收費不到1/噸,運行費不過500億元/年,投資2000億元,污水處理市場培育了數十家上市公司。而生物天然氣如果按照500億立方米/年產能來算,運行費用超過1500億元/年,投資將超過上萬億元,市場容量遠大于污水處理。 

  中國的沼氣行業發展經歷了三個階段:第一階段是家庭式的戶用小沼氣工程,戶用沼氣曾解決了2億多人口炊事用能問題,年生產有機肥7100萬噸,有效替代了化肥農藥;第二階段是大中型沼氣工程,用于養殖場和治理污染、生活用能肥;第三階段是目前正在推進的特大型沼氣工程,主要是可再生能源生產等綜合利用。 

  與會專家認為,規?;笮娃r村沼氣工程綜合效益更加顯著,這是沼氣行業轉型升級的又一重大機遇。 

  技術產業 挑戰艱巨 

  前景廣闊,但艱巨的挑戰不容忽視。 

  沼氣發酵是一個厭氧化學過程,將有機廢棄物進行厭氧消化制取沼氣的技術成為發展主流。 

  “厭氧生物技術是實現可持續發展的核心技術?!蓖鮿P軍直言,“在過去半個世紀里,厭氧消化方面除了在池形、材料、攪拌等輔助設備上取得進步,在基本原理和工藝方面并未有實質性的重大突破?!?/span> 

  以往,厭氧發酵主流技術主要采用的是有近百年歷史的CSTR反應器,其產氣率和投資利用率高、工藝占地少、成本低,被認為是目前世界上最先進的厭氧反應器之一。但目前該技術卻停滯不前,且遭遇了諸多困境。比如停留時間長、負荷低、反應器落后等,在秸稈、餐廚垃圾、城市污泥以及廚余垃圾不同的廢棄物處理中面臨不同問題。 

  不僅如此,厭氧生物技術還面臨著是否采取非甲烷化的途徑、干發酵還是濕發酵等爭議和挑戰。 

  此外,農業沼氣工程大型化轉型中遭遇不少重大難題——在原料收儲運、集中處理、產品銷售與利用等環節均不支持規?;a。 

  “分散養殖和較高比重的散戶和中小規模養殖戶客觀上帶來了畜禽糞污收集與運輸困難?!蓖鮿P軍提到,種養分離使得沼渣沼液利用與農業生產之間出現季節性和地域性特點,導致收集、轉運、存儲、處理利用等難以形成有效鏈條。 

  同時,農村廢棄物,尤其是畜禽糞污處理也是沼氣行業發展中的難題之一。當前,畜禽養殖污染已成為農業面源污染的主要來源。據農業農村部數據,我國每年大約有近50億噸農村廢棄物,其中畜禽糞污38億噸,其綜合利用率不到60%,有超過30%直接排入了地表水體。 

  農業廢棄物制取沼氣技術是農業廢棄物能源化與資源化領域的有效方式。農業農村部沼氣科學研究所總工程師、研究員鄧良偉認為,畜禽糞污微生物轉化產沼氣是目前最成熟的畜禽糞污能源化技術。提高沼氣發酵效率的措施包括,改善原料可利用性、提高微生物數量和活性、提高混合傳質效果。 

  當前,我國沼氣產業的發展還處在初級階段,尤其是大中型沼氣工程還處于示范探索期,圍繞全產業鏈各環節所存在的諸多問題仍待解決。 

  規模發展 區域治理 

  面對挑戰,如何破解發展困境?沼氣行業發展出路何在? 

  王凱軍建議,針對厭氧技術突破,“師法自然”開發利用“新型仿生產甲烷工藝”;為支持產業化運作,借助互聯網技術建立基于農業有機廢棄物能源化利用的生物天然氣產業生態鏈,即涵蓋“收儲運—生產處理—產品銷售”全鏈條的“三級網絡”體系,這是破解沼氣工程大型化轉型難題的重要途徑之一。此外,他還建議,充分利用土地流轉等制度,發展新的商業模式,以及打造以沼氣工程為核心的田園綜合體等。 

  規?;笮驼託夤こ桃殉蔀榘l展趨勢。20154月,國家發改委與原農業部聯合印發了《2015年農村沼氣工程轉型升級工作方案》,支持日產生物天然氣1萬立方米以上的工程開展試點。2015年起,國家連續三年以投資補貼方式支持規?;锾烊粴夤こ探ㄔO,以推動大型沼氣工和生物天然氣工程的轉型升級。 

  針對實際運行中存在的組織方式、生產主體等問題,同濟大學生物質能源中心主任朱洪光提出了區域化治理模式的創新思路,該模式已在上海市崇明區進行了多年的探索實踐?!皡^域治理模式具有可從根本上解決畜禽糞污處理工程的原料風險,真正實現區域內廢棄物無害化;由于社會資本參與,可使鄉村人居環境治理短期內全面推進成為可能;以及產業化運作,實現治理效果的可持續性等優勢?!蓖瑫r,他建議,國家在一定期限內要有穩定的政策引導機制;建立適度的工程規模;建立多方合作的利益共同體,實現地方政府、國有大型產業集團、民營企業和科研團隊的共贏等。 

  當前,沼氣被認為是新時期農村生物質能源利用的主要模式之一。 

  “要加快生物質能技術攻關與產業化應用,聯通種植養殖產業、構建大生態循環。要通過凝聚共識、增進合作,為生物質能技術和裝備研發、為我國和世界的生物質能產業升級,發揮積極而富有成效的推動作用?!敝袊r業科學院院長、中國工程院院士唐華俊說。 

  

    編輯:規劃戰略與信息中心 圖書館

    信息來源:https://www.china5e.com/news/news-1076577-1.html 

 
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