繼續(xù)創(chuàng)業(yè)計劃書樣本,關(guān)于農(nóng)村沼氣推廣的.十分懸賞.
來源:新能源網(wǎng)
時間:2024-08-17 10:58:38
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繼續(xù)創(chuàng)業(yè)計劃書樣本,關(guān)于農(nóng)村沼氣推廣的.十分懸賞.【專家解說】:"> 沼氣工程技術(shù)治理環(huán)境污染、獲取綠色能源更為經(jīng)濟(jì)、實用的手段,從我國沼氣產(chǎn)量潛力、發(fā)電技術(shù)水平、市場需求和政策
【專家解說】:"> 沼氣工程技術(shù)治理環(huán)境污染、獲取綠色能源更為經(jīng)濟(jì)、實用的手段,從我國沼氣產(chǎn)量潛力、發(fā)電技術(shù)水平、市場需求和政策導(dǎo)向的發(fā)展趨勢來看,沼氣發(fā)電的產(chǎn)業(yè)將有突破性進(jìn)展。
——編者
我國正面臨著巨大的能源與環(huán)境壓力。礦物能源的資源卻在日益耗盡, 2003 年數(shù)據(jù):石油可采儲量僅為 25 億噸,煤炭可采儲量約 2040 億噸。按目前開采技術(shù)水平的消耗量,我國每年石油進(jìn)口量至少達(dá)到 9100 萬噸;同時,礦物能源的無節(jié)制使用,引起了日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問題,導(dǎo)致全球氣溫變暖、損害臭氧層、破壞生態(tài)圈碳平衡、釋放有害物質(zhì)、引起酸雨等自然災(zāi)害。
開發(fā)并生產(chǎn)各種可再生能源,替代煤炭、石油和天然氣等化石燃料是世界今后解決能源緊缺的一種有效途徑,尤其是發(fā)達(dá)國家都在致力開發(fā)高效、無污染的生物質(zhì)能利用技術(shù),保護(hù)本國的礦物能源資源,為實現(xiàn)國家經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供保障。
沼氣歸類于綠色能源。國家出于環(huán)境保護(hù)及開發(fā)可再生能源的目的,對于污染治理和綠色電力能源技術(shù)的研究和整合十分重視。處于這兩者之中的沼氣發(fā)電技術(shù)在經(jīng)過了 20 余年的完善后,在我國社會、經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的大環(huán)境下,其發(fā)展走向已引起人們的關(guān)注。
1 發(fā)展沼氣發(fā)電是促進(jìn)沼氣工程推廣應(yīng)用的重要手段
沼氣工程技術(shù)是治理有機(jī)廢棄物污染、轉(zhuǎn)化有機(jī)廢棄物為燃?xì)獾瓤衫梦镔|(zhì)的十分有效的技術(shù),在強(qiáng)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的大背景下,大力推廣沼氣工程顯得尤為重要。一項工程技術(shù)要得到推廣應(yīng)用,其技術(shù)的先進(jìn)性和適用性,以及工程的投入產(chǎn)出關(guān)系必須得到市場的認(rèn)可,因此提高沼氣工程技術(shù)水平,提高沼氣工程經(jīng)濟(jì)效益就成為沼氣工程能否得到大量推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。
沼氣是一種具有較高熱值的可燃?xì)怏w,把它作為動力機(jī)的燃料,帶動發(fā)電機(jī)運轉(zhuǎn),將得到高品位的電能。沼氣發(fā)電技術(shù)在沼氣工程中的引入,不但提升了沼氣工程整體技術(shù)水平,而且可以通過出售電能帶來較高的資金回報。根據(jù)國內(nèi)幾個具有一定規(guī)模的沼氣發(fā)電站的運行情況來看,無論沼電外售或內(nèi)部消化,均能獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。
下面列舉“十五”科技攻關(guān)課題《大型高效厭氧沼氣發(fā)電技術(shù)及示范電站》的研究成果。該課題是以污水處理達(dá)標(biāo)和大功率沼氣發(fā)電機(jī)組為課題攻關(guān)的突破口,利用污水處理產(chǎn)生的沼氣建造沼氣發(fā)電示范工程。
江蘇太倉新太酒精有限公司是由新加坡光裕有限公司投資的外商獨資企業(yè),以木薯為原料生產(chǎn)食用酒精,年產(chǎn)酒精 5 ~ 6 萬噸,日排放酒糟廢醪量 1500 ~ 2000 噸,廢液中 CODcr5.0 ~ 6.0 萬 mg/l ,平均 5.75 萬 mg/l ; BOD2.5 ~ 3.0 萬 /l , SS3.0 ~ 2.0 萬 mg/l 左右, pH3 ~ 4 ,屬于高濃度、高懸浮的酸性有機(jī)廢水。
該公司 1998 年投入了 2000 萬元左右建造了污水處理工程(主設(shè)單位:原北京輕工環(huán)科院),占地面積 1600 平方米。 2002 年~ 2003 年公司根據(jù)《大型高級厭氧沼氣發(fā)電技術(shù)及示范電站》課題為實現(xiàn)兆瓦級沼氣發(fā)電而實施了技術(shù)改造又投資 880 萬元,使其更趨完善。技改后的污水處理系統(tǒng)不但保證終端出水達(dá)標(biāo)排放,而且廢棄物得到資源化利用(污水處理生產(chǎn)沼氣、沼氣用于發(fā)電和鍋爐燃料,廢渣用做肥料或與煤混合后在鍋爐里燃燒),真正做到把廢棄物處理與資源化利用相結(jié)合。
示范工程包括污水處理和發(fā)電兩部分,總投資 2880 萬元,年生產(chǎn)沼氣 1200 萬立方米,其中發(fā)電用氣 500 萬立方米,其余沼氣用于汽鍋爐燃料。收益包括銷售沼氣、發(fā)電以及沼渣代替煤。示范工程的經(jīng)濟(jì)評估是按設(shè)備 1150 萬元(使用年限按 10 年計),土建 1730 萬元(使用年限按 20 年計),利率為 5% ,貼現(xiàn)率 5% ;運營成本由污水處理部分的運營成本和沼氣發(fā)電部分的運營成本構(gòu)成。污水處理部分,年運行成本約 252 萬元,年純收入為 166 萬元(沼氣收入、沼渣代替煤的年收入)。污水處理部分的現(xiàn)金流量的凈現(xiàn)值從第 12 年起才變?yōu)檎?,也就是說從第 12 年開始贏利,初始投資回收期為 12 年。單純考慮污水處理,它的贏利能力不是很強(qiáng),但對保護(hù)環(huán)境的貢獻(xiàn)是:年減排 BOD5 1.50 萬噸左右,節(jié)約原煤 4950 噸,所產(chǎn)沼氣代替原煤第年減少 CO 2 排放量約 3352.6 噸(碳)發(fā)電。沼氣發(fā)電部分,按照沼電售價 0.56 元 /kWh (國家計劃內(nèi),峰電為 0.68 元 /kWh ,谷電為 0.29 元 /kWh )、發(fā)電氣耗率 0.7/m 3 /kWh 、發(fā)電機(jī)組全年累計工作日數(shù) 330 天,沼氣收購價 0.25 元 / m 3 (按原煤價計),沼電運行成本 0.18 元 /kWh (含人員年工資、設(shè)備的折舊費和維護(hù)費、貸款利息等),年運行成本約 203 萬元,年純收入可達(dá) 201 萬元。沼氣發(fā)電部分的現(xiàn)金流量的凈現(xiàn)值從第 2 年起變?yōu)檎?,也就是說從第 2 年開始贏利,內(nèi)部投資益收率 IBR=62.72% ,初始投資回收期為 2 年??梢妴为毜恼託獍l(fā)電工程的贏利能力非常強(qiáng)。若將污水處理和發(fā)電兩部分合起來進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評估,整體工程的現(xiàn)金流量的凈現(xiàn)值從第 6 年起變?yōu)檎担f明該示范工程總投資回收期約 6 年。
由此可見,通過沼氣發(fā)電,使沼氣工程的運行過程,不但是污染物無害化的過程,廢物資源顯露化的過程,而且是資源的高水平利用并產(chǎn)生資金回報的過程。因此沼氣發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用必將促進(jìn)沼氣工程的進(jìn)一步推廣,使沼氣工程在我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中發(fā)揮更大的環(huán)保、能源效益。
2 國內(nèi)外沼氣和沼氣發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
沼氣技術(shù)即厭氧消化技術(shù),主要用于處理畜禽糞便和高濃度工業(yè)有機(jī)廢水。我國經(jīng)過幾十年的研發(fā)應(yīng)用,在全國興建了大中型沼氣工程 2000 多座;戶用農(nóng)村沼氣池 1060 萬戶,其數(shù)量位居世界第一。不論是厭氧消化工藝技術(shù),還是建造、運行管理等都積累了豐富的實踐經(jīng)驗,整體技術(shù)水平已進(jìn)入國際先進(jìn)行列。
沼氣發(fā)電 在發(fā)達(dá)國家已受到廣泛重視和積極推廣,如美國的能源農(nóng)場、德國的可再生能源促進(jìn)法的頒布、日本的陽光工程、荷蘭的綠色能源等。生物質(zhì)能發(fā)電并網(wǎng)在西歐(德國、丹麥、奧地利、芬蘭、法國、瑞典等)一些國家的能源總量的比例為 10% 左右,預(yù)計本世紀(jì)末將增加到 25% 。
我國沼氣發(fā)電研發(fā)有 20 多年的歷史,特別是“九五”、“十五”期間有一批科研單位、院校和企業(yè)先后從事了沼氣發(fā)電技術(shù)的研究及沼氣發(fā)電設(shè)備的開發(fā)。在這一領(lǐng)域中,形成了科研、技術(shù)骨干隊伍,建立了相應(yīng)的科研、生產(chǎn)基地,積累了較多的成功和失敗的經(jīng)驗,為沼氣發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用研究及沼氣發(fā)電設(shè)備質(zhì)量再上一個臺階奠定了基礎(chǔ),如杭州天子嶺引進(jìn)美國 2 臺 970kW 的純?nèi)颊託獍l(fā)電機(jī)組;杭州四堡污水處理廠引進(jìn)德國 4 臺 400kW 的純?nèi)颊託獍l(fā)電機(jī)組;江蘇太倉酒精廠使用 1 臺國產(chǎn) 600kW 的純?nèi)颊託獍l(fā)電機(jī)組, 2 臺 750kW 蒸汽發(fā)電機(jī)組;天津掛月酒精廠使用 8 臺國產(chǎn) 180kW 的純?nèi)颊託獍l(fā)電機(jī)組等。
沼氣發(fā)電設(shè)備方面,德國、丹麥、奧地利、美國的純?nèi)颊託獍l(fā)電機(jī)組比較先進(jìn),氣耗率≤ 0.5 m 3 /kWh (沼氣熱值≥ 25MJ /m 3 ),價格在 300 ~ 500$/ kWh 。我國在“九五”、“十五”期間研制出 20 ~ 600kW 純?nèi)颊託獍l(fā)電機(jī)組系列產(chǎn)品,氣耗率 0.6 ~ 0.8 m 3 /kWh (沼氣熱值≥ 21MJ /m 3 ),價格在 200 ~ 300$/ kWh ,其性價比有較大的優(yōu)勢,適合我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r。
3 動力源的潛力與可持續(xù)戰(zhàn)略的需求
( 1 )沼氣生產(chǎn)原料的多樣性和可靠性
工廠化沼氣的生產(chǎn)原料主要來自四個方面:規(guī)模畜食養(yǎng)殖場糞污厭氧處理、釀酒制糖業(yè)等工業(yè)有機(jī)廢水厭氧處理、城市污水廠的污泥厭氧處理和城市垃圾填埋。
●我國的畜禽產(chǎn)量幾乎翻了一番,養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)兩大趨勢,一是在農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值中占的比重增大,二是向規(guī)?;B(yǎng)殖發(fā)展。現(xiàn)已有 7000 多家大中型畜禽養(yǎng)殖場,其糞污的處理率不足 10% 。隨著入世與國際畜禽養(yǎng)殖業(yè)的接軌,畜禽業(yè)規(guī)模業(yè)養(yǎng)殖的覆蓋面會越來越大,將會建成大量的規(guī)?;笄菁S污處理沼氣工程;
●我國每年排放酒精高農(nóng)度有機(jī)廢水約 1200 萬噸,味精工業(yè)有機(jī)廢水約 400 萬噸,淀粉廢水約 1600 萬噸,制漿造紙業(yè)廢水約 40 萬噸,這些工業(yè)廢水的處理達(dá)標(biāo)率還不及 10% ,利用工業(yè)有機(jī)廢水產(chǎn)沼氣的潛力巨大;
●據(jù) 2001 年數(shù)據(jù),全國已建 400 余座城市污水處理廠,但處理率不足于應(yīng)處理的生活污水量的 20% 。按國家“十五”規(guī)劃, 2005 年時城市生活污水處理率應(yīng)達(dá) 60% ,可見城市生活污水處理廠的數(shù)量將有較大加速度的增大,隨之而來的是,污水處理廠的污泥厭氧消化工程數(shù)量也將增大;
● 2002 年我國的城市垃圾量達(dá)到 1.5 億噸,垃圾填埋場中蘊藏的沼氣資源已被人們認(rèn)識,目前已有少量垃圾場的沼氣被收集起來用于發(fā)電,如果所有的垃圾場沼氣能被收集起來,將有大量的沼氣可用于發(fā)電。
隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,未來 10 年的沼氣生產(chǎn)潛力遠(yuǎn)大于目前水平,在國家環(huán)保政策的引導(dǎo)下這些潛力將會被逐漸釋放出來,作為發(fā)電動力燃料的沼氣會越來越多,從動力源的角度給沼氣發(fā)電提供了發(fā)展空間。
?。?2 )沼氣發(fā)電更適用于大中型沼氣工程
一般來說,萬噸酒精廠、規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場、城市生活污水處理廠和城市生活垃圾填埋場既是當(dāng)?shù)氐闹еa(chǎn)業(yè)和必要的公益型企業(yè),也是造成污染的大戶。對于高濃度有機(jī)廢水(物)的治理,目前國際上公認(rèn)首選的技術(shù)是厭氧消化(沼氣技術(shù))。一個年產(chǎn) 5 萬噸酒精的生產(chǎn)廠其處理酒精廢液的沼氣工程,日產(chǎn)沼氣 4~5 萬 m 3 ;一座中、小城市的污水處理廠或垃圾填埋場,日產(chǎn)沼氣(或垃圾填埋氣)近萬 m 3 ;一個飼養(yǎng)規(guī)模 1 萬頭豬場和 1000 頭的奶牛場糞污處理沼氣工程,日產(chǎn)沼氣 1000 m 3 以上。由于這些企業(yè)多數(shù)遠(yuǎn)離城鎮(zhèn),沼氣無法作為城鎮(zhèn)居民的生活燃料集中供氣(主要是距離遠(yuǎn)和輸氣管網(wǎng)的建設(shè)費用太高)。若沼氣作為鍋爐燃料替代原煤直接燃燒,其經(jīng)濟(jì)價值很低( 1 m 3 沼氣的熱值與 1kg 煤的熱值相當(dāng))。另外,工廠、污水處理廠或規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖場又是用電大戶,近幾年由于國內(nèi)電力日趨緊張,特別是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的企業(yè),經(jīng)常受到國家電網(wǎng)用電量的限制(每星期停電 1~2 天)或計劃外用電需高價購買。因此,許多企業(yè)已開始意識到沼氣發(fā)電既提高了沼氣自身的經(jīng)濟(jì)價值,又為企業(yè)緩解了電力緊缺的矛盾。
?。?3 )治理污染,開辟可再生能源,是實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求
上述幾種典型的高濃度有機(jī)廢水(物)是國內(nèi)主要污染源,是以犧牲環(huán)境為代價的,必須從源頭截治。同時也需意識到,它又是可開發(fā)利用的寶貴能源。通過科學(xué)的處理和加工,便可轉(zhuǎn)化為不可缺少的生產(chǎn)和生活資料。采用以厭氧消化(沼氣技術(shù))為核心的綜合治理與利用工程技術(shù),既經(jīng)濟(jì)(節(jié)能、產(chǎn)能),又有效(僅厭氧消化工序有機(jī)物的去除率可達(dá)到 75% 以上),其厭氧消化的副產(chǎn)物
——沼液、沼渣又是優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料,為生態(tài)農(nóng)業(yè)的種植業(yè)所需要。
我國已由石油出口國轉(zhuǎn)變?yōu)槭瓦M(jìn)口國, 2000 年,凈進(jìn)口量已達(dá)到 7000 萬噸。生物質(zhì)可以通過各種工藝轉(zhuǎn)化為液、氣體燃料,直接替代汽油、柴油、天然氣等化石燃料。另外, 1999 年我國電力總產(chǎn)量約為 12600 億 kWh ,人均可用電不到 100kWh/ 人•年,其中人均生活用電不到 110kWh/ 人•年,只是韓國的 1/5 左右。尤其是農(nóng)村電力供應(yīng)缺口更大。要實現(xiàn) 2020 年國民經(jīng)濟(jì)翻兩番的目標(biāo),保障可靠的電力供應(yīng)是必備條件。因地制宜地利用當(dāng)?shù)厣镔|(zhì)能資源生產(chǎn)沼氣并發(fā)電,建立分散、獨立的離網(wǎng)或并網(wǎng)電站擁有廣闊的市場前景,也是保護(hù)我國的礦物能源資源,為實現(xiàn)國家經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供保障。
4 沼氣發(fā)電產(chǎn)業(yè)將成為朝陽產(chǎn)業(yè)
沼氣發(fā)電是一個系統(tǒng)工程,它包括沼氣生產(chǎn)、沼氣凈化與儲存、沼氣發(fā)電及上網(wǎng)等多項單元技術(shù)的優(yōu)化組合,也涉及到國家對沼氣發(fā)電的扶持政策和技術(shù)法規(guī)等。剖析國內(nèi)已有的沼氣發(fā)電工程,并借鑒發(fā)達(dá)國家的沼氣發(fā)電經(jīng)驗,以及國家對可再生能源的政策導(dǎo)向,筆者認(rèn)為我國沼氣發(fā)電產(chǎn)業(yè)將在未來的若干年后會有突破性進(jìn)展,其依據(jù)是:
( 1 )國家相關(guān)政策的出臺將為打通包括沼氣發(fā)電在內(nèi)的綠色電力上網(wǎng)的瓶頸
當(dāng)一個國家經(jīng)濟(jì)實力達(dá)到一定程度后,就會把目光更多地投向環(huán)保,就會更關(guān)注可持續(xù)發(fā)展問題,就會把資金投向這一領(lǐng)域,就會出臺相關(guān)的政策來確??沙掷m(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的實現(xiàn)。
以德國為例。戰(zhàn)后的德國經(jīng)過幾十年的經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇,已經(jīng)具備經(jīng)濟(jì)能力來處理可持續(xù)發(fā)展問題。為了保護(hù)環(huán)境,控制全球變暖和促進(jìn)能源的可持續(xù)供應(yīng),德國于 1990 年制定了“輸電法”, 2000 年又出臺了“可再生能源法”。“輸電法”規(guī)定公用電網(wǎng)對沼氣發(fā)電輸送來的電力實行優(yōu)惠收購價,這一政策促進(jìn)德國沼氣發(fā)電技術(shù)的提高,促成了隨后 700 多個沼氣工程的建立。而“可再生能源法”提高了可再生能源發(fā)電上網(wǎng)的收購價,對于裝機(jī)達(dá)到 500kW 的發(fā)電站,輸送到電網(wǎng)的電力獲得的補(bǔ)貼比 1999 年增加了 37% 。可以預(yù)見,這將再一次促進(jìn)德國的沼氣工程的推廣。
我國關(guān)于綠色電力上網(wǎng)和優(yōu)惠政策的問題已經(jīng)醞釀了一段時間,其重要性已被充分認(rèn)識。對于具有一定規(guī)模的沼氣發(fā)電站而言的,能否使發(fā)電機(jī)組長期在額定負(fù)載下工作、以及電價的高低決定著沼氣發(fā)電能否取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。如果一個沼氣發(fā)電站的發(fā)電能力不能被較充分地利用,效益從何談起?在相當(dāng)一部分沼氣工程中,與其產(chǎn)氣量相適應(yīng)的發(fā)電站規(guī)模遠(yuǎn)大于內(nèi)部(沼氣工程自身或建設(shè)企業(yè))用電總負(fù)載,也有內(nèi)部用電負(fù)載裝機(jī)容量雖大但只是間隙性地達(dá)到發(fā)電機(jī)組額定值的情況,這樣一來,這種規(guī)模的沼氣發(fā)電站如果不能向公用電網(wǎng)輸送電力,是沒有出路的;在地方電力部門方面,一個沼氣發(fā)電站生產(chǎn)的電量對他們來說實在是微不足道,可要可不要,就是要收購,也得考慮利潤,收購價往往讓沼氣發(fā)電站無法接受。所幸的是,國家已下決心要打通包括沼氣電力在內(nèi)的綠色電力上網(wǎng)的瓶頸。
國家站在可持續(xù)發(fā)展的高度,出臺促進(jìn)綠色電力上網(wǎng)政策已為時不遠(yuǎn)。正在研究和制定的可再生能源發(fā)電配額比例、份額標(biāo)準(zhǔn)、綠色證書以及發(fā)電上網(wǎng)的優(yōu)惠政策,會筑造起有利于綠色電力發(fā)展的交易平臺。
( 2 )國內(nèi)將生產(chǎn)出性價比更好的沼氣發(fā)電機(jī)組系列產(chǎn)品,為沼氣發(fā)電提供有力的設(shè)備支持
目前較成熟的國產(chǎn)沼氣發(fā)電機(jī)組的功率規(guī)格,主要集中在 100~500kW 這個區(qū)段。根據(jù)沼氣建設(shè)發(fā)展趨勢分析和對沼氣發(fā)電設(shè)備的市場需求調(diào)查,對大于和小于這個區(qū)段規(guī)格的發(fā)電機(jī)組的需求正在增長。
從沼氣工程的產(chǎn)氣量來看,有不少沼氣工程適宜配建 500kW 以上的沼氣發(fā)電機(jī)組。從沼氣發(fā)電機(jī)組的性價來看,在有可以利用的動力原機(jī)的情況下,單機(jī)功率越大,越利于提高燃料發(fā)電效率,越利于降低發(fā)電機(jī)組單位功率成本,從而獲得較理想的性價比。
同樣從沼氣工程的產(chǎn)氣量來看以及從用電負(fù)荷性質(zhì)來看, 20kW 以下的發(fā)電機(jī)組也大有市場。例如一個萬頭豬場沼氣工程,日產(chǎn)沼氣 80 立方米,顯然不適合發(fā)電上網(wǎng),適宜內(nèi)部用電。其沼電用途一般為驅(qū)動沼氣工程污水泵和豬場通風(fēng)機(jī),照明等,因此宜配備 10kW 左右的發(fā)電機(jī)組。類似的沼氣工程很多,可見,小功率沼氣發(fā)電機(jī)組需求量也不少。
鑒于沼氣發(fā)電廣闊的發(fā)展前景,國內(nèi)數(shù)家有實力的研究院所和大型企業(yè)進(jìn)行了強(qiáng)強(qiáng)合作,針對市場需求開發(fā)出不同規(guī)格的沼氣發(fā)電機(jī)組系列產(chǎn)品。在大機(jī)組方面,濟(jì)南柴油機(jī)股份有限公司已開發(fā)出了全燒沼氣內(nèi)燃機(jī)的 600kW 沼氣發(fā)電機(jī)組,并在“十五”科技攻關(guān)項目《大型高效厭氧沼氣發(fā)電技術(shù)及示范電站》的工程應(yīng)用成功。 500~600kW 的沼氣發(fā)電機(jī)組會很快面市。值得一提的是,國內(nèi)新一輪開發(fā)出來的沼氣發(fā)電機(jī)組,已不是過去簡單改裝內(nèi)燃機(jī)的發(fā)電機(jī)組。新的發(fā)電機(jī)組在性能方面已縮小了與國外先進(jìn)機(jī)組的技術(shù)指標(biāo)。在小機(jī)組方面,重慶紅巖、山東濰坊柴油機(jī)的沼氣發(fā)電機(jī)組,已投放市場。因此可以說,在發(fā)電設(shè)備方面國內(nèi)已可為沼氣發(fā)電的實施提供有力支持。
( 3 )資金支持和專業(yè)化生產(chǎn)會吸引更多的投資主體
大中型沼氣工程屬于環(huán)保性質(zhì)的項目,受益的是全社會。要在投資分灘上,以“誰污染、誰治理”原則為主,輔之以“誰受益、誰分灘”的原則,由政府、地方和企業(yè)共同投資。對于初始投資,國家將給與一定支持,如:國家或行業(yè)將制定出一系列的優(yōu)惠的政策,減免工程的稅費,減輕企業(yè)負(fù)擔(dān);要廣辟資金渠道,幫助建設(shè)方獲得各類貸款;鼓勵社會各界以各種形式投資開發(fā)沼氣資源化利用項目,以優(yōu)惠政策調(diào)動各投資主體的積極性。
以國家、地方和企業(yè)共同投資的方式,重點扶持一些專用設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)(沼氣生產(chǎn)裝置、沼氣凈化設(shè)備、沼氣發(fā)電機(jī)組等),對其進(jìn)行必要的技術(shù)改造;擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,提高產(chǎn)品種類和產(chǎn)品質(zhì)量;建立質(zhì)量保障體系(售后服務(wù)、人員培訓(xùn)、質(zhì)量監(jiān)督與檢測等)和物業(yè)化管理模式。
由以上分析可以看出,無論是沼氣產(chǎn)量潛力、發(fā)電技術(shù)水平,還是市場需求、政策導(dǎo)向,都將會催生沼氣發(fā)電的大發(fā)展。一些先行一步的企業(yè)已嘗到了甜頭。若干年后,在我國很可能出現(xiàn)德國的情景,幾乎每個沼氣工程都要進(jìn)行發(fā)電??梢灶A(yù)見,沼氣發(fā)電產(chǎn)業(yè)的形成熱在必行,并有很大的發(fā)展空間。
作者:顏麗 (單位:農(nóng)業(yè)部沼氣科學(xué)研究所)
——編者
我國正面臨著巨大的能源與環(huán)境壓力。礦物能源的資源卻在日益耗盡, 2003 年數(shù)據(jù):石油可采儲量僅為 25 億噸,煤炭可采儲量約 2040 億噸。按目前開采技術(shù)水平的消耗量,我國每年石油進(jìn)口量至少達(dá)到 9100 萬噸;同時,礦物能源的無節(jié)制使用,引起了日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問題,導(dǎo)致全球氣溫變暖、損害臭氧層、破壞生態(tài)圈碳平衡、釋放有害物質(zhì)、引起酸雨等自然災(zāi)害。
開發(fā)并生產(chǎn)各種可再生能源,替代煤炭、石油和天然氣等化石燃料是世界今后解決能源緊缺的一種有效途徑,尤其是發(fā)達(dá)國家都在致力開發(fā)高效、無污染的生物質(zhì)能利用技術(shù),保護(hù)本國的礦物能源資源,為實現(xiàn)國家經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供保障。
沼氣歸類于綠色能源。國家出于環(huán)境保護(hù)及開發(fā)可再生能源的目的,對于污染治理和綠色電力能源技術(shù)的研究和整合十分重視。處于這兩者之中的沼氣發(fā)電技術(shù)在經(jīng)過了 20 余年的完善后,在我國社會、經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的大環(huán)境下,其發(fā)展走向已引起人們的關(guān)注。
1 發(fā)展沼氣發(fā)電是促進(jìn)沼氣工程推廣應(yīng)用的重要手段
沼氣工程技術(shù)是治理有機(jī)廢棄物污染、轉(zhuǎn)化有機(jī)廢棄物為燃?xì)獾瓤衫梦镔|(zhì)的十分有效的技術(shù),在強(qiáng)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的大背景下,大力推廣沼氣工程顯得尤為重要。一項工程技術(shù)要得到推廣應(yīng)用,其技術(shù)的先進(jìn)性和適用性,以及工程的投入產(chǎn)出關(guān)系必須得到市場的認(rèn)可,因此提高沼氣工程技術(shù)水平,提高沼氣工程經(jīng)濟(jì)效益就成為沼氣工程能否得到大量推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。
沼氣是一種具有較高熱值的可燃?xì)怏w,把它作為動力機(jī)的燃料,帶動發(fā)電機(jī)運轉(zhuǎn),將得到高品位的電能。沼氣發(fā)電技術(shù)在沼氣工程中的引入,不但提升了沼氣工程整體技術(shù)水平,而且可以通過出售電能帶來較高的資金回報。根據(jù)國內(nèi)幾個具有一定規(guī)模的沼氣發(fā)電站的運行情況來看,無論沼電外售或內(nèi)部消化,均能獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。
下面列舉“十五”科技攻關(guān)課題《大型高效厭氧沼氣發(fā)電技術(shù)及示范電站》的研究成果。該課題是以污水處理達(dá)標(biāo)和大功率沼氣發(fā)電機(jī)組為課題攻關(guān)的突破口,利用污水處理產(chǎn)生的沼氣建造沼氣發(fā)電示范工程。
江蘇太倉新太酒精有限公司是由新加坡光裕有限公司投資的外商獨資企業(yè),以木薯為原料生產(chǎn)食用酒精,年產(chǎn)酒精 5 ~ 6 萬噸,日排放酒糟廢醪量 1500 ~ 2000 噸,廢液中 CODcr5.0 ~ 6.0 萬 mg/l ,平均 5.75 萬 mg/l ; BOD2.5 ~ 3.0 萬 /l , SS3.0 ~ 2.0 萬 mg/l 左右, pH3 ~ 4 ,屬于高濃度、高懸浮的酸性有機(jī)廢水。
該公司 1998 年投入了 2000 萬元左右建造了污水處理工程(主設(shè)單位:原北京輕工環(huán)科院),占地面積 1600 平方米。 2002 年~ 2003 年公司根據(jù)《大型高級厭氧沼氣發(fā)電技術(shù)及示范電站》課題為實現(xiàn)兆瓦級沼氣發(fā)電而實施了技術(shù)改造又投資 880 萬元,使其更趨完善。技改后的污水處理系統(tǒng)不但保證終端出水達(dá)標(biāo)排放,而且廢棄物得到資源化利用(污水處理生產(chǎn)沼氣、沼氣用于發(fā)電和鍋爐燃料,廢渣用做肥料或與煤混合后在鍋爐里燃燒),真正做到把廢棄物處理與資源化利用相結(jié)合。
示范工程包括污水處理和發(fā)電兩部分,總投資 2880 萬元,年生產(chǎn)沼氣 1200 萬立方米,其中發(fā)電用氣 500 萬立方米,其余沼氣用于汽鍋爐燃料。收益包括銷售沼氣、發(fā)電以及沼渣代替煤。示范工程的經(jīng)濟(jì)評估是按設(shè)備 1150 萬元(使用年限按 10 年計),土建 1730 萬元(使用年限按 20 年計),利率為 5% ,貼現(xiàn)率 5% ;運營成本由污水處理部分的運營成本和沼氣發(fā)電部分的運營成本構(gòu)成。污水處理部分,年運行成本約 252 萬元,年純收入為 166 萬元(沼氣收入、沼渣代替煤的年收入)。污水處理部分的現(xiàn)金流量的凈現(xiàn)值從第 12 年起才變?yōu)檎?,也就是說從第 12 年開始贏利,初始投資回收期為 12 年。單純考慮污水處理,它的贏利能力不是很強(qiáng),但對保護(hù)環(huán)境的貢獻(xiàn)是:年減排 BOD5 1.50 萬噸左右,節(jié)約原煤 4950 噸,所產(chǎn)沼氣代替原煤第年減少 CO 2 排放量約 3352.6 噸(碳)發(fā)電。沼氣發(fā)電部分,按照沼電售價 0.56 元 /kWh (國家計劃內(nèi),峰電為 0.68 元 /kWh ,谷電為 0.29 元 /kWh )、發(fā)電氣耗率 0.7/m 3 /kWh 、發(fā)電機(jī)組全年累計工作日數(shù) 330 天,沼氣收購價 0.25 元 / m 3 (按原煤價計),沼電運行成本 0.18 元 /kWh (含人員年工資、設(shè)備的折舊費和維護(hù)費、貸款利息等),年運行成本約 203 萬元,年純收入可達(dá) 201 萬元。沼氣發(fā)電部分的現(xiàn)金流量的凈現(xiàn)值從第 2 年起變?yōu)檎?,也就是說從第 2 年開始贏利,內(nèi)部投資益收率 IBR=62.72% ,初始投資回收期為 2 年??梢妴为毜恼託獍l(fā)電工程的贏利能力非常強(qiáng)。若將污水處理和發(fā)電兩部分合起來進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評估,整體工程的現(xiàn)金流量的凈現(xiàn)值從第 6 年起變?yōu)檎担f明該示范工程總投資回收期約 6 年。
由此可見,通過沼氣發(fā)電,使沼氣工程的運行過程,不但是污染物無害化的過程,廢物資源顯露化的過程,而且是資源的高水平利用并產(chǎn)生資金回報的過程。因此沼氣發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用必將促進(jìn)沼氣工程的進(jìn)一步推廣,使沼氣工程在我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中發(fā)揮更大的環(huán)保、能源效益。
2 國內(nèi)外沼氣和沼氣發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
沼氣技術(shù)即厭氧消化技術(shù),主要用于處理畜禽糞便和高濃度工業(yè)有機(jī)廢水。我國經(jīng)過幾十年的研發(fā)應(yīng)用,在全國興建了大中型沼氣工程 2000 多座;戶用農(nóng)村沼氣池 1060 萬戶,其數(shù)量位居世界第一。不論是厭氧消化工藝技術(shù),還是建造、運行管理等都積累了豐富的實踐經(jīng)驗,整體技術(shù)水平已進(jìn)入國際先進(jìn)行列。
沼氣發(fā)電 在發(fā)達(dá)國家已受到廣泛重視和積極推廣,如美國的能源農(nóng)場、德國的可再生能源促進(jìn)法的頒布、日本的陽光工程、荷蘭的綠色能源等。生物質(zhì)能發(fā)電并網(wǎng)在西歐(德國、丹麥、奧地利、芬蘭、法國、瑞典等)一些國家的能源總量的比例為 10% 左右,預(yù)計本世紀(jì)末將增加到 25% 。
我國沼氣發(fā)電研發(fā)有 20 多年的歷史,特別是“九五”、“十五”期間有一批科研單位、院校和企業(yè)先后從事了沼氣發(fā)電技術(shù)的研究及沼氣發(fā)電設(shè)備的開發(fā)。在這一領(lǐng)域中,形成了科研、技術(shù)骨干隊伍,建立了相應(yīng)的科研、生產(chǎn)基地,積累了較多的成功和失敗的經(jīng)驗,為沼氣發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用研究及沼氣發(fā)電設(shè)備質(zhì)量再上一個臺階奠定了基礎(chǔ),如杭州天子嶺引進(jìn)美國 2 臺 970kW 的純?nèi)颊託獍l(fā)電機(jī)組;杭州四堡污水處理廠引進(jìn)德國 4 臺 400kW 的純?nèi)颊託獍l(fā)電機(jī)組;江蘇太倉酒精廠使用 1 臺國產(chǎn) 600kW 的純?nèi)颊託獍l(fā)電機(jī)組, 2 臺 750kW 蒸汽發(fā)電機(jī)組;天津掛月酒精廠使用 8 臺國產(chǎn) 180kW 的純?nèi)颊託獍l(fā)電機(jī)組等。
沼氣發(fā)電設(shè)備方面,德國、丹麥、奧地利、美國的純?nèi)颊託獍l(fā)電機(jī)組比較先進(jìn),氣耗率≤ 0.5 m 3 /kWh (沼氣熱值≥ 25MJ /m 3 ),價格在 300 ~ 500$/ kWh 。我國在“九五”、“十五”期間研制出 20 ~ 600kW 純?nèi)颊託獍l(fā)電機(jī)組系列產(chǎn)品,氣耗率 0.6 ~ 0.8 m 3 /kWh (沼氣熱值≥ 21MJ /m 3 ),價格在 200 ~ 300$/ kWh ,其性價比有較大的優(yōu)勢,適合我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r。
3 動力源的潛力與可持續(xù)戰(zhàn)略的需求
( 1 )沼氣生產(chǎn)原料的多樣性和可靠性
工廠化沼氣的生產(chǎn)原料主要來自四個方面:規(guī)模畜食養(yǎng)殖場糞污厭氧處理、釀酒制糖業(yè)等工業(yè)有機(jī)廢水厭氧處理、城市污水廠的污泥厭氧處理和城市垃圾填埋。
●我國的畜禽產(chǎn)量幾乎翻了一番,養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)兩大趨勢,一是在農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值中占的比重增大,二是向規(guī)?;B(yǎng)殖發(fā)展。現(xiàn)已有 7000 多家大中型畜禽養(yǎng)殖場,其糞污的處理率不足 10% 。隨著入世與國際畜禽養(yǎng)殖業(yè)的接軌,畜禽業(yè)規(guī)模業(yè)養(yǎng)殖的覆蓋面會越來越大,將會建成大量的規(guī)?;笄菁S污處理沼氣工程;
●我國每年排放酒精高農(nóng)度有機(jī)廢水約 1200 萬噸,味精工業(yè)有機(jī)廢水約 400 萬噸,淀粉廢水約 1600 萬噸,制漿造紙業(yè)廢水約 40 萬噸,這些工業(yè)廢水的處理達(dá)標(biāo)率還不及 10% ,利用工業(yè)有機(jī)廢水產(chǎn)沼氣的潛力巨大;
●據(jù) 2001 年數(shù)據(jù),全國已建 400 余座城市污水處理廠,但處理率不足于應(yīng)處理的生活污水量的 20% 。按國家“十五”規(guī)劃, 2005 年時城市生活污水處理率應(yīng)達(dá) 60% ,可見城市生活污水處理廠的數(shù)量將有較大加速度的增大,隨之而來的是,污水處理廠的污泥厭氧消化工程數(shù)量也將增大;
● 2002 年我國的城市垃圾量達(dá)到 1.5 億噸,垃圾填埋場中蘊藏的沼氣資源已被人們認(rèn)識,目前已有少量垃圾場的沼氣被收集起來用于發(fā)電,如果所有的垃圾場沼氣能被收集起來,將有大量的沼氣可用于發(fā)電。
隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,未來 10 年的沼氣生產(chǎn)潛力遠(yuǎn)大于目前水平,在國家環(huán)保政策的引導(dǎo)下這些潛力將會被逐漸釋放出來,作為發(fā)電動力燃料的沼氣會越來越多,從動力源的角度給沼氣發(fā)電提供了發(fā)展空間。
?。?2 )沼氣發(fā)電更適用于大中型沼氣工程
一般來說,萬噸酒精廠、規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場、城市生活污水處理廠和城市生活垃圾填埋場既是當(dāng)?shù)氐闹еa(chǎn)業(yè)和必要的公益型企業(yè),也是造成污染的大戶。對于高濃度有機(jī)廢水(物)的治理,目前國際上公認(rèn)首選的技術(shù)是厭氧消化(沼氣技術(shù))。一個年產(chǎn) 5 萬噸酒精的生產(chǎn)廠其處理酒精廢液的沼氣工程,日產(chǎn)沼氣 4~5 萬 m 3 ;一座中、小城市的污水處理廠或垃圾填埋場,日產(chǎn)沼氣(或垃圾填埋氣)近萬 m 3 ;一個飼養(yǎng)規(guī)模 1 萬頭豬場和 1000 頭的奶牛場糞污處理沼氣工程,日產(chǎn)沼氣 1000 m 3 以上。由于這些企業(yè)多數(shù)遠(yuǎn)離城鎮(zhèn),沼氣無法作為城鎮(zhèn)居民的生活燃料集中供氣(主要是距離遠(yuǎn)和輸氣管網(wǎng)的建設(shè)費用太高)。若沼氣作為鍋爐燃料替代原煤直接燃燒,其經(jīng)濟(jì)價值很低( 1 m 3 沼氣的熱值與 1kg 煤的熱值相當(dāng))。另外,工廠、污水處理廠或規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖場又是用電大戶,近幾年由于國內(nèi)電力日趨緊張,特別是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的企業(yè),經(jīng)常受到國家電網(wǎng)用電量的限制(每星期停電 1~2 天)或計劃外用電需高價購買。因此,許多企業(yè)已開始意識到沼氣發(fā)電既提高了沼氣自身的經(jīng)濟(jì)價值,又為企業(yè)緩解了電力緊缺的矛盾。
?。?3 )治理污染,開辟可再生能源,是實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求
上述幾種典型的高濃度有機(jī)廢水(物)是國內(nèi)主要污染源,是以犧牲環(huán)境為代價的,必須從源頭截治。同時也需意識到,它又是可開發(fā)利用的寶貴能源。通過科學(xué)的處理和加工,便可轉(zhuǎn)化為不可缺少的生產(chǎn)和生活資料。采用以厭氧消化(沼氣技術(shù))為核心的綜合治理與利用工程技術(shù),既經(jīng)濟(jì)(節(jié)能、產(chǎn)能),又有效(僅厭氧消化工序有機(jī)物的去除率可達(dá)到 75% 以上),其厭氧消化的副產(chǎn)物
——沼液、沼渣又是優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料,為生態(tài)農(nóng)業(yè)的種植業(yè)所需要。
我國已由石油出口國轉(zhuǎn)變?yōu)槭瓦M(jìn)口國, 2000 年,凈進(jìn)口量已達(dá)到 7000 萬噸。生物質(zhì)可以通過各種工藝轉(zhuǎn)化為液、氣體燃料,直接替代汽油、柴油、天然氣等化石燃料。另外, 1999 年我國電力總產(chǎn)量約為 12600 億 kWh ,人均可用電不到 100kWh/ 人•年,其中人均生活用電不到 110kWh/ 人•年,只是韓國的 1/5 左右。尤其是農(nóng)村電力供應(yīng)缺口更大。要實現(xiàn) 2020 年國民經(jīng)濟(jì)翻兩番的目標(biāo),保障可靠的電力供應(yīng)是必備條件。因地制宜地利用當(dāng)?shù)厣镔|(zhì)能資源生產(chǎn)沼氣并發(fā)電,建立分散、獨立的離網(wǎng)或并網(wǎng)電站擁有廣闊的市場前景,也是保護(hù)我國的礦物能源資源,為實現(xiàn)國家經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供保障。
4 沼氣發(fā)電產(chǎn)業(yè)將成為朝陽產(chǎn)業(yè)
沼氣發(fā)電是一個系統(tǒng)工程,它包括沼氣生產(chǎn)、沼氣凈化與儲存、沼氣發(fā)電及上網(wǎng)等多項單元技術(shù)的優(yōu)化組合,也涉及到國家對沼氣發(fā)電的扶持政策和技術(shù)法規(guī)等。剖析國內(nèi)已有的沼氣發(fā)電工程,并借鑒發(fā)達(dá)國家的沼氣發(fā)電經(jīng)驗,以及國家對可再生能源的政策導(dǎo)向,筆者認(rèn)為我國沼氣發(fā)電產(chǎn)業(yè)將在未來的若干年后會有突破性進(jìn)展,其依據(jù)是:
( 1 )國家相關(guān)政策的出臺將為打通包括沼氣發(fā)電在內(nèi)的綠色電力上網(wǎng)的瓶頸
當(dāng)一個國家經(jīng)濟(jì)實力達(dá)到一定程度后,就會把目光更多地投向環(huán)保,就會更關(guān)注可持續(xù)發(fā)展問題,就會把資金投向這一領(lǐng)域,就會出臺相關(guān)的政策來確??沙掷m(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的實現(xiàn)。
以德國為例。戰(zhàn)后的德國經(jīng)過幾十年的經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇,已經(jīng)具備經(jīng)濟(jì)能力來處理可持續(xù)發(fā)展問題。為了保護(hù)環(huán)境,控制全球變暖和促進(jìn)能源的可持續(xù)供應(yīng),德國于 1990 年制定了“輸電法”, 2000 年又出臺了“可再生能源法”。“輸電法”規(guī)定公用電網(wǎng)對沼氣發(fā)電輸送來的電力實行優(yōu)惠收購價,這一政策促進(jìn)德國沼氣發(fā)電技術(shù)的提高,促成了隨后 700 多個沼氣工程的建立。而“可再生能源法”提高了可再生能源發(fā)電上網(wǎng)的收購價,對于裝機(jī)達(dá)到 500kW 的發(fā)電站,輸送到電網(wǎng)的電力獲得的補(bǔ)貼比 1999 年增加了 37% 。可以預(yù)見,這將再一次促進(jìn)德國的沼氣工程的推廣。
我國關(guān)于綠色電力上網(wǎng)和優(yōu)惠政策的問題已經(jīng)醞釀了一段時間,其重要性已被充分認(rèn)識。對于具有一定規(guī)模的沼氣發(fā)電站而言的,能否使發(fā)電機(jī)組長期在額定負(fù)載下工作、以及電價的高低決定著沼氣發(fā)電能否取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。如果一個沼氣發(fā)電站的發(fā)電能力不能被較充分地利用,效益從何談起?在相當(dāng)一部分沼氣工程中,與其產(chǎn)氣量相適應(yīng)的發(fā)電站規(guī)模遠(yuǎn)大于內(nèi)部(沼氣工程自身或建設(shè)企業(yè))用電總負(fù)載,也有內(nèi)部用電負(fù)載裝機(jī)容量雖大但只是間隙性地達(dá)到發(fā)電機(jī)組額定值的情況,這樣一來,這種規(guī)模的沼氣發(fā)電站如果不能向公用電網(wǎng)輸送電力,是沒有出路的;在地方電力部門方面,一個沼氣發(fā)電站生產(chǎn)的電量對他們來說實在是微不足道,可要可不要,就是要收購,也得考慮利潤,收購價往往讓沼氣發(fā)電站無法接受。所幸的是,國家已下決心要打通包括沼氣電力在內(nèi)的綠色電力上網(wǎng)的瓶頸。
國家站在可持續(xù)發(fā)展的高度,出臺促進(jìn)綠色電力上網(wǎng)政策已為時不遠(yuǎn)。正在研究和制定的可再生能源發(fā)電配額比例、份額標(biāo)準(zhǔn)、綠色證書以及發(fā)電上網(wǎng)的優(yōu)惠政策,會筑造起有利于綠色電力發(fā)展的交易平臺。
( 2 )國內(nèi)將生產(chǎn)出性價比更好的沼氣發(fā)電機(jī)組系列產(chǎn)品,為沼氣發(fā)電提供有力的設(shè)備支持
目前較成熟的國產(chǎn)沼氣發(fā)電機(jī)組的功率規(guī)格,主要集中在 100~500kW 這個區(qū)段。根據(jù)沼氣建設(shè)發(fā)展趨勢分析和對沼氣發(fā)電設(shè)備的市場需求調(diào)查,對大于和小于這個區(qū)段規(guī)格的發(fā)電機(jī)組的需求正在增長。
從沼氣工程的產(chǎn)氣量來看,有不少沼氣工程適宜配建 500kW 以上的沼氣發(fā)電機(jī)組。從沼氣發(fā)電機(jī)組的性價來看,在有可以利用的動力原機(jī)的情況下,單機(jī)功率越大,越利于提高燃料發(fā)電效率,越利于降低發(fā)電機(jī)組單位功率成本,從而獲得較理想的性價比。
同樣從沼氣工程的產(chǎn)氣量來看以及從用電負(fù)荷性質(zhì)來看, 20kW 以下的發(fā)電機(jī)組也大有市場。例如一個萬頭豬場沼氣工程,日產(chǎn)沼氣 80 立方米,顯然不適合發(fā)電上網(wǎng),適宜內(nèi)部用電。其沼電用途一般為驅(qū)動沼氣工程污水泵和豬場通風(fēng)機(jī),照明等,因此宜配備 10kW 左右的發(fā)電機(jī)組。類似的沼氣工程很多,可見,小功率沼氣發(fā)電機(jī)組需求量也不少。
鑒于沼氣發(fā)電廣闊的發(fā)展前景,國內(nèi)數(shù)家有實力的研究院所和大型企業(yè)進(jìn)行了強(qiáng)強(qiáng)合作,針對市場需求開發(fā)出不同規(guī)格的沼氣發(fā)電機(jī)組系列產(chǎn)品。在大機(jī)組方面,濟(jì)南柴油機(jī)股份有限公司已開發(fā)出了全燒沼氣內(nèi)燃機(jī)的 600kW 沼氣發(fā)電機(jī)組,并在“十五”科技攻關(guān)項目《大型高效厭氧沼氣發(fā)電技術(shù)及示范電站》的工程應(yīng)用成功。 500~600kW 的沼氣發(fā)電機(jī)組會很快面市。值得一提的是,國內(nèi)新一輪開發(fā)出來的沼氣發(fā)電機(jī)組,已不是過去簡單改裝內(nèi)燃機(jī)的發(fā)電機(jī)組。新的發(fā)電機(jī)組在性能方面已縮小了與國外先進(jìn)機(jī)組的技術(shù)指標(biāo)。在小機(jī)組方面,重慶紅巖、山東濰坊柴油機(jī)的沼氣發(fā)電機(jī)組,已投放市場。因此可以說,在發(fā)電設(shè)備方面國內(nèi)已可為沼氣發(fā)電的實施提供有力支持。
( 3 )資金支持和專業(yè)化生產(chǎn)會吸引更多的投資主體
大中型沼氣工程屬于環(huán)保性質(zhì)的項目,受益的是全社會。要在投資分灘上,以“誰污染、誰治理”原則為主,輔之以“誰受益、誰分灘”的原則,由政府、地方和企業(yè)共同投資。對于初始投資,國家將給與一定支持,如:國家或行業(yè)將制定出一系列的優(yōu)惠的政策,減免工程的稅費,減輕企業(yè)負(fù)擔(dān);要廣辟資金渠道,幫助建設(shè)方獲得各類貸款;鼓勵社會各界以各種形式投資開發(fā)沼氣資源化利用項目,以優(yōu)惠政策調(diào)動各投資主體的積極性。
以國家、地方和企業(yè)共同投資的方式,重點扶持一些專用設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)(沼氣生產(chǎn)裝置、沼氣凈化設(shè)備、沼氣發(fā)電機(jī)組等),對其進(jìn)行必要的技術(shù)改造;擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,提高產(chǎn)品種類和產(chǎn)品質(zhì)量;建立質(zhì)量保障體系(售后服務(wù)、人員培訓(xùn)、質(zhì)量監(jiān)督與檢測等)和物業(yè)化管理模式。
由以上分析可以看出,無論是沼氣產(chǎn)量潛力、發(fā)電技術(shù)水平,還是市場需求、政策導(dǎo)向,都將會催生沼氣發(fā)電的大發(fā)展。一些先行一步的企業(yè)已嘗到了甜頭。若干年后,在我國很可能出現(xiàn)德國的情景,幾乎每個沼氣工程都要進(jìn)行發(fā)電??梢灶A(yù)見,沼氣發(fā)電產(chǎn)業(yè)的形成熱在必行,并有很大的發(fā)展空間。
作者:顏麗 (單位:農(nóng)業(yè)部沼氣科學(xué)研究所)
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