2019年5月9日-10日，由中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)分會主辦的2019全國規(guī)模化生物天然氣技術(shù)創(chuàng)新交流大會在河北石家莊召開。
“生物天然氣技術(shù)還是以厭氧發(fā)酵技術(shù)為主，厭氧發(fā)酵技術(shù)可以通過不同物料來分成干法和濕法。濕法發(fā)酵包括高濃度和低濃度，干法發(fā)酵一般高于20%，包括序批式和連續(xù)式。歐盟發(fā)達(dá)國家60%新建沼氣工程里面逐漸選用高濃度或者干法發(fā)酵技術(shù)，這是比較熱門的處理途徑。”農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計院馮晶博士在2019全國規(guī)模化生物天然氣技術(shù)創(chuàng)新交流大會上發(fā)表了重要講話。北極星電力網(wǎng)、電力頭條APP對大會進(jìn)行全程直播。
專題：2019全國規(guī)模化生物天然氣技術(shù)創(chuàng)新交流大會
以下為發(fā)言實錄：
馮晶：尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)、嘉賓、專家，大家下午好！主辦方給我的題目是“國際生物天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢”，我今天的匯報包括三部分:
國際主要驅(qū)動力是溫室氣體減排
這兩個圖是全球溫室氣體排放占比和全球一次能源生產(chǎn)量占比，可以看到,石能源是占主要的。從化石能源產(chǎn)生的二氧化碳排放量占到總的一半以上。一次能源生產(chǎn)占比中，天然氣占到23%左右，這個也是比較大的量。基于這一點歐盟也提出溫室氣體減排目標(biāo)，到2030年要比1990年減少40%。可再生能源至少占能源消耗總量的27%。至少提高效能27%。所以我們也支持風(fēng)能、太陽能等可再生能源的發(fā)展。國際能源署發(fā)布的國際能源發(fā)展的情況，可以看到生物質(zhì)能已經(jīng)成為世界公認(rèn)的繼煤、石油、天然氣后的第四大能源庫，生物質(zhì)能正成為國際上替代化石能源的主要選項。生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)在能源消耗量里面占到了比較大的比重,生物天然氣也在其中發(fā)揮著比較重要的作用。
產(chǎn)業(yè)概況
世界范圍內(nèi)沼氣生物天然氣規(guī)模持續(xù)增長，2016年總產(chǎn)氣量相當(dāng)于16GW左右,同時，生物天然氣產(chǎn)業(yè)具有很強(qiáng)的地域性特征，歐洲地區(qū)是沼氣規(guī)模最為發(fā)達(dá)的地區(qū)，近些年來，亞洲地區(qū)發(fā)展規(guī)模也是在迅速增加。世界范圍內(nèi)主要地區(qū)的沼氣工程數(shù)量增長范圍，歐洲地區(qū)16、17年沼氣工程數(shù)量達(dá)到一萬座以上。而全世界僅僅才16000座左右。亞洲在2017年是1100多座，可以看出發(fā)展也是比較迅速的。這是國際能源署發(fā)布的數(shù)據(jù)，可能對于中國這塊的統(tǒng)計沒有那么準(zhǔn)確，但是也可以說明沼氣和生物天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本情況。
國家沼氣提純情況、國際能源署發(fā)布的情況，可以看到德國和熔點生物天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展十分突出，包括沼氣提純工廠數(shù)量、生物天然氣產(chǎn)能上，在這些主要國家里面都是位于前列的。
德國、瑞典兩個國家2018年以來沼氣、生物天然氣的產(chǎn)量。這些年來它的產(chǎn)量逐漸增加。但是隨著EEG2014取消了生物天然氣發(fā)電補(bǔ)貼后，2015年的國生物天然氣產(chǎn)量出現(xiàn)明顯降低，一定程度上說明政策對于產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有十分重要的影響。
生物天然氣生產(chǎn)途徑
目前主要包括厭氧發(fā)酵、垃圾填埋、污水處理、熱化學(xué)轉(zhuǎn)化。整體上來看，歐洲以厭氧發(fā)酵為主，占73%左右。德國、意大利主要的農(nóng)業(yè)大國的生物天然氣產(chǎn)量還是以厭氧發(fā)酵技術(shù)途徑為主。而在芬蘭，是熱化學(xué)轉(zhuǎn)化的技術(shù)。芬蘭林業(yè)資源是十分豐富的，所以芬蘭在熱化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)發(fā)展比較好。英國主要是市政污泥厭氧發(fā)酵，以這種處理途徑為主。可以看到不同地區(qū)、不同國家分別選擇了適合各自國家資源量的生物天然氣的生產(chǎn)方式和生物天然氣的主要組成。
這個是不同國家使用的主要原料，如德國和英國，德國主要是以能源作物，英國主要是市政污泥。
生物天然氣技術(shù)還是以厭氧發(fā)酵技術(shù)為主，厭氧發(fā)酵技術(shù)可以通過不同物料來分成干法和濕法。濕法發(fā)酵包括高濃度和低濃度，干法發(fā)酵一般高于20%，包括序批式和連續(xù)式。歐盟發(fā)達(dá)國家60%新建沼氣工程里面逐漸選用高濃度或者干法發(fā)酵技術(shù)，這是比較熱門的處理途徑。
CSTR厭氧發(fā)酵技術(shù)，這個技術(shù)占沼氣項目總數(shù)的90%以上。目前運(yùn)行的沼氣工程含固率可在10%條件下運(yùn)行穩(wěn)定，中溫發(fā)酵裝置產(chǎn)氣率為1.5-1.8。
序批式厭氧干發(fā)酵技術(shù)進(jìn)料濃度一般為25%-35%，平均發(fā)酵時間28天目前它的技術(shù)水平高，具備成熟的模塊化、智能化運(yùn)行及管控體系。主要用于市政垃圾發(fā)酵。
連續(xù)式干發(fā)酵現(xiàn)在在歐洲已經(jīng)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，也有專業(yè)化公司。目前它的含固率可以達(dá)到20%-40%，沼氣產(chǎn)率達(dá)到0.3-0.5。而且已經(jīng)發(fā)展出比較成熟的典型工藝，原料處理量大，溶劑產(chǎn)氣率達(dá)到4-6。主要于市政垃圾處理。
在沼氣提純技術(shù)這塊常用包括水洗（胺洗）、變壓吸附、膜法提純等。在國際上也發(fā)展低溫的提純技術(shù)，這種技術(shù)采用針對不同氣體，對沼氣進(jìn)行進(jìn)一步提純。技術(shù)優(yōu)點是在提純和兩階段耦合上具有比較大的優(yōu)勢。
這是幾種提純技術(shù)在國際市場份額占比情況。可以看到加壓水洗和化學(xué)吸收法技術(shù)最為成熟穩(wěn)定，目前市場份額最大。其中膜法提純技術(shù)也正在快速發(fā)展，由于技術(shù)逐漸成熟，市場份額也是逐步擴(kuò)大。雖然現(xiàn)在僅占10%，但是相信日后會有比較大的發(fā)展空間。
生物天然氣運(yùn)輸方面
第一是車載運(yùn)輸。比如說瑞典這個國家地廣人稀，他的生物天然氣管網(wǎng)沒有覆蓋所有地區(qū)，在部分沒有生物天然氣管網(wǎng)地區(qū)采用車載運(yùn)輸方式。他們采用壓縮天然氣的運(yùn)輸方式可以最遠(yuǎn)達(dá)到200公里。而液化狀態(tài)下，運(yùn)輸可以選擇更長距離。再一個就是局域網(wǎng)輸送。幾個沼氣工程之間管道連接之后集中進(jìn)行提純，這有一個好處，可以增加規(guī)模效益。以最小500立方米/時的提純規(guī)模的市場下才開始具有規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益。目前在德國有1400立方米/時的提純工藝在運(yùn)行了。通過管道進(jìn)行連接，沼氣集中處理，這個經(jīng)濟(jì)效益會得到比較高的提升。同時這種方式也是增加了工程建設(shè)的成本，但是它可以對整個區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行了完善，所以兩方面是進(jìn)行一定的綜合考慮。
我們對歐洲的幾個案例生物天然氣生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)成本情況進(jìn)行的歸納。他們采用生物天然氣的主要成本包括沼氣生產(chǎn)、提純、入網(wǎng)三個環(huán)節(jié)。其中沼氣生產(chǎn)在整個成本當(dāng)中占70%左右，其次為提純部分的成本。沼氣入網(wǎng)環(huán)節(jié)主要涉及到道路運(yùn)輸和相關(guān)的管網(wǎng)設(shè)施，這塊成本占比是比較小的。
不同原料在歐洲沼氣生產(chǎn)成本情況
采用糞污、市政垃圾，它的生產(chǎn)成本相對低，而采用青貯玉米這些成本就相對高。同時也對家庭使用的價格進(jìn)行了對比，這相比生物天然氣來說還是有很大價格優(yōu)勢。
扶持政策及障礙
第一，扶持政策，對于技術(shù)研發(fā)的支持。包括歐洲和等等國家都建立聯(lián)合技術(shù)開發(fā)中心，主要的國家包括德國、瑞典，他們都建立了很好的研發(fā)體系。
第二，施行投資補(bǔ)貼。投資補(bǔ)貼是歐盟國家促進(jìn)生物質(zhì)能開發(fā)利用的重要措施。
第三，實施稅費減免，這也是歐洲國家促進(jìn)可再生能源發(fā)展的主要措施和途徑。因為歐盟國家對能源消費都征收比較高的稅，稅的種類也比較多，包括能源稅等等。但是對于沼氣、生物天然氣這塊是有減免的。
第四，終端產(chǎn)品補(bǔ)貼，通過立法形式給予價格上的補(bǔ)貼，德國可再生能源法在里面是比較典型的，2017年德國也修訂了這個法，下調(diào)了沼氣工程發(fā)電上網(wǎng)補(bǔ)貼電價。規(guī)定以青儲玉米為原料不超過20%，余熱利用達(dá)到60%。
第五，配額制，規(guī)定電力公司在生產(chǎn)或供應(yīng)時必須要有一定比例的可再生電力。
第六，碳排放交易制，通過CDM交易，沼氣工程能夠獲取更高的收益，并且政府也可以從這個交易中獲益，推動這方面的發(fā)展。
主要風(fēng)險包括經(jīng)濟(jì)風(fēng)險和政策風(fēng)險。具體來講分四個方面：一是原料，農(nóng)場建設(shè)的沼氣工程規(guī)模小不經(jīng)濟(jì)，第三方建立的生物天然氣工程面臨不確定的原料采購和原料價格；二是市場，比如燃?xì)庥^望容量不足，受限于生物天然氣復(fù)雜規(guī)定與高標(biāo)準(zhǔn)而導(dǎo)致的拒絕入網(wǎng)問題；再一個，生物天然氣一般沒有直接的補(bǔ)貼政策，需要進(jìn)行生物天然氣發(fā)電或者供熱，所以要進(jìn)行生物燃料配額評估和熱力市場資格評估；三是投資。目前對于生物天然氣的成本、價格等缺乏必要而確定的投資信息。四是政策，缺少穩(wěn)定的政策環(huán)境，政府部門延遲批準(zhǔn)程序，因居民抗議而延誤。尤其是歐洲，減排執(zhí)行情況怎么樣，或者不同黨派對于減排目標(biāo)不同的考慮，所以有可能會導(dǎo)致生物天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策受到一定的影響。
發(fā)展趨勢
主要從歐洲角度去講，歐洲生物質(zhì)協(xié)會估計歐洲沼氣潛力約為780億立方米生物甲烷，到2020年可以使用460億立方米。這個是歐洲沼氣協(xié)會對不同國家生物天然氣和沼氣的預(yù)測，可以看到他對產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r還是有比較樂觀。尤其是德國、英國、法國與之前相比還是有比較大幅度的增長。以上就是我主要的匯報內(nèi)容。謝謝大家！
