2019年5月9日-10日，由中國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會(huì)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)分會(huì)主辦的2019全國(guó)規(guī)?；锾烊粴饧夹g(shù)創(chuàng)新交流大會(huì)在河北石家莊召開(kāi)。
“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(guò)不同物料來(lái)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(guó)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(mén)的處理途徑。”農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計(jì)院馮晶博士在2019全國(guó)規(guī)?；锾烊粴饧夹g(shù)創(chuàng)新交流大會(huì)上發(fā)表了重要講話。北極星電力網(wǎng)、電力頭條APP對(duì)大會(huì)進(jìn)行全程直播。
專題：2019全國(guó)規(guī)?；锾烊粴饧夹g(shù)創(chuàng)新交流大會(huì)
以下為發(fā)言實(shí)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(guó)際生物天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)”，我今天的匯報(bào)包括三部分:
國(guó)際主要驅(qū)動(dòng)力是溫室氣體減排
這兩個(gè)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(gè)也是比較大的量?；谶@一點(diǎn)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(yáng)能等可再生能源的發(fā)展。國(guó)際能源署發(fā)布的國(guó)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(kù)，生物質(zhì)能正成為國(guó)際上替代化石能源的主要選項(xiàng)。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(zhǎng)，2016年總產(chǎn)氣量相當(dāng)于16GW左右,同時(shí)，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(lái)，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(zhǎng)范圍，歐洲地區(qū)16、17年沼氣工程數(shù)量達(dá)到一萬(wàn)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(guó)際能源署發(fā)布的數(shù)據(jù)，可能對(duì)于中國(guó)這塊的統(tǒng)計(jì)沒(méi)有那么準(zhǔn)確，但是也可以說(shuō)明沼氣和生物天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本情況。
國(guó)家沼氣提純情況、國(guó)際能源署發(fā)布的情況，可以看到德國(guó)和熔點(diǎn)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(guó)家里面都是位于前列的。
德國(guó)、瑞典兩個(gè)國(guó)家2018年以來(lái)沼氣、生物天然氣的產(chǎn)量。這些年來(lái)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(guó)生物天然氣產(chǎn)量出現(xiàn)明顯降低，一定程度上說(shuō)明政策對(duì)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(lái)看，歐洲以厭氧發(fā)酵為主，占73%左右。德國(guó)、意大利主要的農(nóng)業(yè)大國(guó)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(guó)主要是市政污泥厭氧發(fā)酵，以這種處理途徑為主?？梢钥吹讲煌貐^(qū)、不同國(guó)家分別選擇了適合各自國(guó)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(gè)是不同國(guó)家使用的主要原料，如德國(guó)和英國(guó)，德國(guó)主要是以能源作物，英國(guó)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(guò)不同物料來(lái)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(guó)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(mén)的處理途徑。
CSTR厭氧發(fā)酵技術(shù)，這個(gè)技術(shù)占沼氣項(xiàng)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(shí)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(guó)際上也發(fā)展低溫的提純技術(shù)，這種技術(shù)采用針對(duì)不同氣體，對(duì)沼氣進(jìn)行進(jìn)一步提純。技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是在提純和兩階段耦合上具有比較大的優(yōu)勢(shì)。
這是幾種提純技術(shù)在國(guó)際市場(chǎng)份額占比情況?？梢钥吹郊訅核春突瘜W(xué)吸收法技術(shù)最為成熟穩(wěn)定，目前市場(chǎng)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(chǎng)份額也是逐步擴(kuò)大。雖然現(xiàn)在僅占10%，但是相信日后會(huì)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(shuō)瑞典這個(gè)國(guó)家地廣人稀，他的生物天然氣管網(wǎng)沒(méi)有覆蓋所有地區(qū)，在部分沒(méi)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(zhǎng)距離。再一個(gè)就是局域網(wǎng)輸送。幾個(gè)沼氣工程之間管道連接之后集中進(jìn)行提純，這有一個(gè)好處，可以增加規(guī)模效益。以最小500立方米/時(shí)的提純規(guī)模的市場(chǎng)下才開(kāi)始具有規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益。目前在德國(guó)有1400立方米/時(shí)的提純工藝在運(yùn)行了。通過(guò)管道進(jìn)行連接，沼氣集中處理，這個(gè)經(jīng)濟(jì)效益會(huì)得到比較高的提升。同時(shí)這種方式也是增加了工程建設(shè)的成本，但是它可以對(duì)整個(gè)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(duì)歐洲的幾個(gè)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(gè)環(huán)節(jié)。其中沼氣生產(chǎn)在整個(gè)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(duì)低，而采用青貯玉米這些成本就相對(duì)高。同時(shí)也對(duì)家庭使用的價(jià)格進(jìn)行了對(duì)比，這相比生物天然氣來(lái)說(shuō)還是有很大價(jià)格優(yōu)勢(shì)。
扶持政策及障礙
第一，扶持政策，對(duì)于技術(shù)研發(fā)的支持。包括歐洲和等等國(guó)家都建立聯(lián)合技術(shù)開(kāi)發(fā)中心，主要的國(guó)家包括德國(guó)、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(guó)家促進(jìn)生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)利用的重要措施。
第三，實(shí)施稅費(fèi)減免，這也是歐洲國(guó)家促進(jìn)可再生能源發(fā)展的主要措施和途徑。因?yàn)闅W盟國(guó)家對(duì)能源消費(fèi)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(duì)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(guò)立法形式給予價(jià)格上的補(bǔ)貼，德國(guó)可再生能源法在里面是比較典型的，2017年德國(guó)也修訂了這個(gè)法，下調(diào)了沼氣工程發(fā)電上網(wǎng)補(bǔ)貼電價(jià)。規(guī)定以青儲(chǔ)玉米為原料不超過(guò)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(shí)必須要有一定比例的可再生電力。
第六，碳排放交易制，通過(guò)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(gè)交易中獲益，推動(dòng)這方面的發(fā)展。
主要風(fēng)險(xiǎn)包括經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)和政策風(fēng)險(xiǎn)。具體來(lái)講分四個(gè)方面：一是原料，農(nóng)場(chǎng)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(gòu)和原料價(jià)格；二是市場(chǎng)，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(wèn)題；再一個(gè)，生物天然氣一般沒(méi)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(píng)估和熱力市場(chǎng)資格評(píng)估；三是投資。目前對(duì)于生物天然氣的成本、價(jià)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(mén)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(duì)于減排目標(biāo)不同的考慮，所以有可能會(huì)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(shì)
主要從歐洲角度去講，歐洲生物質(zhì)協(xié)會(huì)估計(jì)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(gè)是歐洲沼氣協(xié)會(huì)對(duì)不同國(guó)家生物天然氣和沼氣的預(yù)測(cè)，可以看到他對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r還是有比較樂(lè)觀。尤其是德國(guó)、英國(guó)、法國(guó)與之前相比還是有比較大幅度的增長(zhǎng)。以上就是我主要的匯報(bào)內(nèi)容。謝謝大家！
