大中型沼氣工程商業(yè)化發(fā)展國家行動計劃方案設(shè)想課件

我國沼氣工程商業(yè)化發(fā)展和國家行動計劃

顧樹華,教授清華大學(xué)能源環(huán)境經(jīng)濟(jì)研究院電話mail:shuhua@1我國沼氣工程商業(yè)化發(fā)展和國家行動計劃

顧樹華,教授1主要內(nèi)容概念機遇與挑戰(zhàn)行動與計劃2主要內(nèi)容概念2一、概念

1.1什么是沼氣？—一種可燃?xì)怏w 主要成份： 甲烷CH455-65% 二氧化碳CO230-40％ 少量H2S，CO，H2，O2等 3一、概念 1.1什么是沼氣？—一種可燃?xì)怏w31.2沼氣是怎么產(chǎn)生的—分解發(fā)酵有機物在厭氧條件下經(jīng)微生物分解發(fā)酵而生成的可燃?xì)怏w，主要成分是CH4和CO2發(fā)酵過程是五群細(xì)菌參與的活動—發(fā)酵細(xì)菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌、耗氫產(chǎn)乙酸菌、食氫產(chǎn)甲烷菌、食乙酸產(chǎn)甲烷菌沼氣發(fā)酵的條件—發(fā)酵原料、厭氧活性污泥、溫度、酸堿度、負(fù)荷營養(yǎng)物質(zhì)、攪拌等41.2沼氣是怎么產(chǎn)生的—分解發(fā)酵有機物在厭氧條件下經(jīng)微生物工藝流程一般包括五部分：原料的收集；原料的預(yù)處理；消化器（沼氣池）；出料的后處理；沼氣的凈化、儲存和輸配1.3沼氣工程工藝流程5工藝流程一般包括五部分：原料的收集；原料的預(yù)處理；消化器（沼利用糞便制取沼氣的全套工程設(shè)施，包括原料的預(yù)處理、厭氧消化、沼氣凈化及輸配、發(fā)酵殘留物后處理以及工藝流程的控制、監(jiān)測五個部分組成1.3集約化禽畜場沼氣工程6利用糞便制取沼氣的全套工程設(shè)施，包括原料的預(yù)處理、厭氧消化萬頭育肥豬場，日產(chǎn)糞水60ｍ3，設(shè)計池容500m3，產(chǎn)氣率為0.39m3/m3?d，總投資為175萬元年產(chǎn)沼氣10萬立方米，固體有機肥540噸收益=沼氣+有機肥+避免排污罰款+畜禽發(fā)病率減少避免的損失COD、BOD去除率分別70%、75%以上1.3集約化禽畜場沼氣工程7萬頭育肥豬場，日產(chǎn)糞水60ｍ3，設(shè)計池容500m3，產(chǎn)氣率為利用工業(yè)有機廢水、廢渣生產(chǎn)沼氣包括酒精、釀酒、制糖、食品、制藥、造紙、屠宰等可轉(zhuǎn)化為沼氣的資源量約107億立方米/年1.3工業(yè)有機廢水沼氣工程8利用工業(yè)有機廢水、廢渣生產(chǎn)沼氣1.3工業(yè)有機廢水沼氣工程8生產(chǎn)清潔能源—高效、可再生能源治理環(huán)境污染—處理糞便、垃圾、有機廢水、廢渣提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益—綜合利用、改善生產(chǎn)條件形成新的產(chǎn)業(yè)—設(shè)計、施工、副產(chǎn)品生產(chǎn)銷售、配套設(shè)備加工1.4沼氣工程的作用9生產(chǎn)清潔能源—高效、可再生能源1.4沼氣工程的作用9二、機遇與挑戰(zhàn)2.1糞便資源亟待開發(fā)利用“菜籃子”工程發(fā)展—全國集約化畜禽養(yǎng)殖場達(dá)1萬家以上，糞便處理利用不到10%糞水污染嚴(yán)重—水體富營養(yǎng)化、臭氣糞便是可利用的資源—生產(chǎn)清潔能源、增加能源供應(yīng)；生產(chǎn)高效有機肥、發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)畜禽糞便資源總量（干物質(zhì)）約1.8億噸，實際可利用量約4000萬噸，可產(chǎn)沼氣近100億立方米，按熱值相當(dāng)于800萬tce，用于發(fā)電可裝機500萬kW，年發(fā)電量150億kWh10二、機遇與挑戰(zhàn)2.1糞便資源亟待開發(fā)利用10有機污染治理有物理化學(xué)和生化處理方法物理化學(xué)辦法—過濾、凝聚沉淀等，成本極高且難以達(dá)標(biāo)生化處理方法—厭氧、好氧和厭氧-好氧并用采用厭氧處理設(shè)備投資少，可同時獲得環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會效益我國適合厭氧消化的高濃度有機廢水排放量年25.2億立方米以上，年廢渣7400萬m3，可轉(zhuǎn)化為沼氣108億m3，熱值相當(dāng)于800萬tce，可裝機50萬kW，年發(fā)電150億kWh2.1厭氧是處理工業(yè)有機廢水的最合理方法11有機污染治理有物理化學(xué)和生化處理方法2.1厭氧是處理工業(yè)2001年工業(yè)沼氣600多座，池容150萬m3，年處理廢水1.5億m3，年產(chǎn)沼氣10.0億m32000年農(nóng)業(yè)沼氣853座，池容22萬m3，年處理糞便1500萬t，年產(chǎn)沼氣0.5億m32.2技術(shù)成熟，具備了規(guī)?；l(fā)展條件122001年工業(yè)沼氣600多座，池容150萬m3，年處理廢已實施了商業(yè)化示范項目國內(nèi)示范項目UNDP/GEF3個商業(yè)化發(fā)展示范項目有國外發(fā)展經(jīng)驗可借鑒，德國在3～5年內(nèi)，沼氣工程發(fā)展了2000多處，并且是商業(yè)化運作2.3沼氣工程已成為治理污染、生產(chǎn)清潔 能源和有機肥料(飼料),實施可持續(xù)發(fā) 展的重要措施13已實施了商業(yè)化示范項目2.3沼氣工程已成為治理污染、初始投資大，自我融資能力不夠萬頭豬場沼氣工程初始投入150-200萬元工業(yè)2500池容沼氣工程400-500萬元2.4主要障礙14初始投資大，自我融資能力不夠2.4主要障礙14治理成本和沼氣產(chǎn)品成本高工業(yè)廢水2.50元/m3廢水，發(fā)電＞0.35元/kWh養(yǎng)殖場7.5元/m3糞水，發(fā)電＞0.7元/kWh2.4主要障礙15治理成本和沼氣產(chǎn)品成本高2.4主要障礙15市場風(fēng)險大禽畜產(chǎn)品和食品產(chǎn)品不確定因素大，風(fēng)險大難以吸引各方投資者2.4主要障礙16市場風(fēng)險大2.4主要障礙16環(huán)保政策執(zhí)行缺乏力度三同步排污費低于治理費2.4主要障礙17環(huán)保政策執(zhí)行缺乏力度2.4主要障礙17能源產(chǎn)品缺乏法律保障和政策扶持沼氣、電力市場準(zhǔn)入和上網(wǎng)經(jīng)濟(jì)激勵政策2.4主要障礙18能源產(chǎn)品缺乏法律保障和政策扶持2.4主要障礙18規(guī)模和速度與形勢發(fā)展的要求很不適應(yīng)： --德國在僅僅過去的3-5年期間，沼氣工程就發(fā)展到了約2000處，并且都是商業(yè)化運行

--德國的經(jīng)驗：為實施可持續(xù)發(fā)展、治理污染、減少溫室氣體排放制定了鼓勵發(fā)電上網(wǎng)的法律—優(yōu)惠電價；優(yōu)惠投資—低息、貼息貸款；環(huán)保和資源利用法律保障

--農(nóng)場主的積極性：新的收入來源2.4與國外存在一定差距19規(guī)模和速度與形勢發(fā)展的要求很不適應(yīng)：2.4與國外存在3.1總體目標(biāo)：促進(jìn)大中型沼氣工程商業(yè)化，加快可再生能源開發(fā)利用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，為國家制訂沼氣發(fā)展規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)三、行動計劃和目標(biāo)203.1總體目標(biāo)：三、行動計劃和目標(biāo)20摸清家底：沼氣資源分布、發(fā)展?jié)摿?、環(huán)境影響、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展現(xiàn)狀、技術(shù)路線障礙分析：技術(shù)、融資機制及政策行動計劃：目標(biāo)、行動、可實施方案政策措施：法規(guī)、政策、運行機制3.2具體目標(biāo)21摸清家底：沼氣資源分布、發(fā)展?jié)摿?、環(huán)境影響、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展現(xiàn)狀、集約化畜禽養(yǎng)殖場沼氣工程工業(yè)有機廢水沼氣工程沼氣民用：集中供氣--炊事沼氣供熱：鍋爐沼氣發(fā)電：3.3范圍和內(nèi)容22集約化畜禽養(yǎng)殖場沼氣工程3.3范圍和內(nèi)容22指導(dǎo)思想和目標(biāo)行動框架、重點區(qū)域、流域及內(nèi)容商業(yè)化運行模式與可操作的實施方案、融資機制、投資方案政策法規(guī)及激勵機制（目標(biāo)、配額、準(zhǔn)入上網(wǎng)、電價等）3.4國家行動計劃實施23指導(dǎo)思想和目標(biāo)3.4國家行動計劃實施23環(huán)境治理達(dá)標(biāo)排放年提供清潔燃料1000萬tce以上，相當(dāng)于年200億kWh電力3.5遠(yuǎn)期目標(biāo)（2020年）24環(huán)境治理達(dá)標(biāo)排放3.5遠(yuǎn)期目標(biāo)（2020年）24歡迎批評指正

謝謝！25歡迎批評指正

謝謝！25演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！我國沼氣工程商業(yè)化發(fā)展和國家行動計劃

顧樹華,教授清華大學(xué)能源環(huán)境經(jīng)濟(jì)研究院電話mail:shuhua@27我國沼氣工程商業(yè)化發(fā)展和國家行動計劃

顧樹華,教授1主要內(nèi)容概念機遇與挑戰(zhàn)行動與計劃28主要內(nèi)容概念2一、概念

1.1什么是沼氣？—一種可燃?xì)怏w 主要成份： 甲烷CH455-65% 二氧化碳CO230-40％ 少量H2S，CO，H2，O2等 29一、概念 1.1什么是沼氣？—一種可燃?xì)怏w31.2沼氣是怎么產(chǎn)生的—分解發(fā)酵有機物在厭氧條件下經(jīng)微生物分解發(fā)酵而生成的可燃?xì)怏w，主要成分是CH4和CO2發(fā)酵過程是五群細(xì)菌參與的活動—發(fā)酵細(xì)菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌、耗氫產(chǎn)乙酸菌、食氫產(chǎn)甲烷菌、食乙酸產(chǎn)甲烷菌沼氣發(fā)酵的條件—發(fā)酵原料、厭氧活性污泥、溫度、酸堿度、負(fù)荷營養(yǎng)物質(zhì)、攪拌等301.2沼氣是怎么產(chǎn)生的—分解發(fā)酵有機物在厭氧條件下經(jīng)微生物工藝流程一般包括五部分：原料的收集；原料的預(yù)處理；消化器（沼氣池）；出料的后處理；沼氣的凈化、儲存和輸配1.3沼氣工程工藝流程31工藝流程一般包括五部分：原料的收集；原料的預(yù)處理；消化器（沼利用糞便制取沼氣的全套工程設(shè)施，包括原料的預(yù)處理、厭氧消化、沼氣凈化及輸配、發(fā)酵殘留物后處理以及工藝流程的控制、監(jiān)測五個部分組成1.3集約化禽畜場沼氣工程32利用糞便制取沼氣的全套工程設(shè)施，包括原料的預(yù)處理、厭氧消化萬頭育肥豬場，日產(chǎn)糞水60ｍ3，設(shè)計池容500m3，產(chǎn)氣率為0.39m3/m3?d，總投資為175萬元年產(chǎn)沼氣10萬立方米，固體有機肥540噸收益=沼氣+有機肥+避免排污罰款+畜禽發(fā)病率減少避免的損失COD、BOD去除率分別70%、75%以上1.3集約化禽畜場沼氣工程33萬頭育肥豬場，日產(chǎn)糞水60ｍ3，設(shè)計池容500m3，產(chǎn)氣率為利用工業(yè)有機廢水、廢渣生產(chǎn)沼氣包括酒精、釀酒、制糖、食品、制藥、造紙、屠宰等可轉(zhuǎn)化為沼氣的資源量約107億立方米/年1.3工業(yè)有機廢水沼氣工程34利用工業(yè)有機廢水、廢渣生產(chǎn)沼氣1.3工業(yè)有機廢水沼氣工程8生產(chǎn)清潔能源—高效、可再生能源治理環(huán)境污染—處理糞便、垃圾、有機廢水、廢渣提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益—綜合利用、改善生產(chǎn)條件形成新的產(chǎn)業(yè)—設(shè)計、施工、副產(chǎn)品生產(chǎn)銷售、配套設(shè)備加工1.4沼氣工程的作用35生產(chǎn)清潔能源—高效、可再生能源1.4沼氣工程的作用9二、機遇與挑戰(zhàn)2.1糞便資源亟待開發(fā)利用“菜籃子”工程發(fā)展—全國集約化畜禽養(yǎng)殖場達(dá)1萬家以上，糞便處理利用不到10%糞水污染嚴(yán)重—水體富營養(yǎng)化、臭氣糞便是可利用的資源—生產(chǎn)清潔能源、增加能源供應(yīng)；生產(chǎn)高效有機肥、發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)畜禽糞便資源總量（干物質(zhì)）約1.8億噸，實際可利用量約4000萬噸，可產(chǎn)沼氣近100億立方米，按熱值相當(dāng)于800萬tce，用于發(fā)電可裝機500萬kW，年發(fā)電量150億kWh36二、機遇與挑戰(zhàn)2.1糞便資源亟待開發(fā)利用10有機污染治理有物理化學(xué)和生化處理方法物理化學(xué)辦法—過濾、凝聚沉淀等，成本極高且難以達(dá)標(biāo)生化處理方法—厭氧、好氧和厭氧-好氧并用采用厭氧處理設(shè)備投資少，可同時獲得環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會效益我國適合厭氧消化的高濃度有機廢水排放量年25.2億立方米以上，年廢渣7400萬m3，可轉(zhuǎn)化為沼氣108億m3，熱值相當(dāng)于800萬tce，可裝機50萬kW，年發(fā)電150億kWh2.1厭氧是處理工業(yè)有機廢水的最合理方法37有機污染治理有物理化學(xué)和生化處理方法2.1厭氧是處理工業(yè)2001年工業(yè)沼氣600多座，池容150萬m3，年處理廢水1.5億m3，年產(chǎn)沼氣10.0億m32000年農(nóng)業(yè)沼氣853座，池容22萬m3，年處理糞便1500萬t，年產(chǎn)沼氣0.5億m32.2技術(shù)成熟，具備了規(guī)?；l(fā)展條件382001年工業(yè)沼氣600多座，池容150萬m3，年處理廢已實施了商業(yè)化示范項目國內(nèi)示范項目UNDP/GEF3個商業(yè)化發(fā)展示范項目有國外發(fā)展經(jīng)驗可借鑒，德國在3～5年內(nèi)，沼氣工程發(fā)展了2000多處，并且是商業(yè)化運作2.3沼氣工程已成為治理污染、生產(chǎn)清潔 能源和有機肥料(飼料),實施可持續(xù)發(fā) 展的重要措施39已實施了商業(yè)化示范項目2.3沼氣工程已成為治理污染、初始投資大，自我融資能力不夠萬頭豬場沼氣工程初始投入150-200萬元工業(yè)2500池容沼氣工程400-500萬元2.4主要障礙40初始投資大，自我融資能力不夠2.4主要障礙14治理成本和沼氣產(chǎn)品成本高工業(yè)廢水2.50元/m3廢水，發(fā)電＞0.35元/kWh養(yǎng)殖場7.5元/m3糞水，發(fā)電＞0.7元/kWh2.4主要障礙41治理成本和沼氣產(chǎn)品成本高2.4主要障礙15市場風(fēng)險大禽畜產(chǎn)品和食品產(chǎn)品不確定因素大，風(fēng)險大難以吸引各方投資者2.4主要障礙42市場風(fēng)險大2.4主要障礙16環(huán)保政策執(zhí)行缺乏力度三同步排污費低于治理費2.4主要障礙43環(huán)保政策執(zhí)行缺乏力度2.4主要障礙17能源產(chǎn)品缺乏法律保障和政策扶持沼氣、電力市場準(zhǔn)入和上網(wǎng)經(jīng)濟(jì)激勵政策2.4主要障礙44能源產(chǎn)品缺乏法律保障和政策扶持2.4主要障礙18規(guī)模和速度與形勢發(fā)展的要求很不適應(yīng)： --德國在僅僅過去的3-5年期間，沼氣工程就發(fā)展到了約2000處，并且都是商業(yè)化運行

--德國的經(jīng)驗：為實施可持續(xù)發(fā)展、治理污染、減少溫室氣體排放制定了鼓勵發(fā)電上網(wǎng)的法律—優(yōu)惠電價；優(yōu)惠投資—低息、貼息貸款；環(huán)保和資源利用法律保障

--農(nóng)場主的積極性：新的收入來源2.4