胡濤:控制甲烷排放 推進沼氣發電行業可持續發展

2021-01-16 全國能源信息平臺

【能源人都在看，點擊右上角加'關注'】

北極星大氣網訊:沼氣以甲烷為主要成分。甲烷是主要的非碳溫室氣體之一，其全球增溫效應（GWP）是二氧化碳的25倍。甲烷作為TVOC的一部分，也是可吸入顆粒物PM2.5與地面臭氧O3的前體物。要減少甲烷排放、應對全球氣候變化，就要促進甲烷氣利用，而最有效的方式就是發電。

我國沼氣發電行業潛力巨大但面臨挑戰

由於發電沼氣主要來自生活垃圾填埋、畜禽養殖場糞汙、工業有機廢水、市政汙泥等汙染源的處理過程，沼氣的收集與發電不僅本身能變廢為寶、減少排放，還能推動上遊相關活動的環境保護，帶來多項重要的環境與社會價值，是潛力巨大的朝陽產業。

得益於國家近年來出臺的各項發展規劃以及補貼政策，沼氣發電行業增長迅速，2011年—2017年的市場年均複合增長率為14.9%。根據國家發改委已經公布的可再生能源電價補貼前七批目錄的統計，已經進入目錄的沼氣發電項目有130個，總裝機量為308兆瓦。

但是，依然有大量未被收集利用的沼氣，帶來氣候變化效應和空氣汙染等環境成本未被內部化，沼氣發電帶來的社會效益也未被價值量化。2019年底，全國沼氣發電累計裝機容量只有790兆瓦，年上網電量29.8億千瓦時，折算實現的年二氧化碳減排當量約1670 萬噸。然而，仍有85%的沼氣資源未被回收利用，經由各種途徑釋放到大氣層中，造成非碳溫室氣體排放（相當於9.8億噸/年），不利於我國自主減排目標的實現。

我國的沼氣發電行業處於發展培育期，與歐美等國相比還有較大差距，沼氣發電產業化、規模化水平低，經濟可持續性弱，遠遠落後於歐美國家。

我國有著數量眾多、不同類型的沼氣資源開發的場景和資源，但項目所在地偏僻。由於其它消納方式和途徑受限，沼氣發電仍是目前最佳的利用方式。然而，目前沼氣發電技術卻面臨單體項目規模小，規模效益較差，盈利水平低，收入模式單一等挑戰。

以沼氣發電行業中比重最大的垃圾沼氣發電為例，平均垃圾沼氣發電項目規模在2兆瓦—4兆瓦。中小城市由於垃圾量較小，其單體沼氣發電規模甚至只有1兆瓦—2兆瓦。與同類的垃圾焚燒發電項目（平均22兆瓦）相比，垃圾沼氣發電不僅規模小，而且項目壽命短，依附於填埋場，平均壽命約7年，遠低於垃圾焚燒發電的30年。項目的收入模式方面，沼氣發電項目只有發電收入，不像垃圾焚燒發電那樣還有垃圾處理費的政府補貼收入。

由於規模小，普及與推廣工作不到位，沼氣發電項目尚未得到足夠重視，在行業政策方面常與垃圾焚燒發電等被並類處理。比如，已進入國家電價補貼目錄的沼氣發電項目每年都有較多關停，行業實際佔用的可再生能源補貼規模沒有或很少新增，比重在縮減，實際得到國家的補貼支持份額逐漸縮小，將不利於沼氣發電行業的可持續發展。

歐盟推廣沼氣發電的經驗

歐盟的沼氣發電裝機量、發電量和相關技術都處於領先地位。德國是目前沼氣工程最為發達的國家之一，與德國相比，我國的沼氣發電裝機容量僅是德國的約1/6。其推廣沼氣發電的經驗值得我國借鑑。

歐盟各國沼氣行業的發展和其得到的優惠政策支持直接相關。綜合來看，促進可再生能源投資發展較有效的政策措施是對口補貼、稅收優惠和直接投資的支持。中小企業認為，補貼為企業的發展和成長提供了最初的推動力，增加了交易的價值，有利於吸引投資者投資項目。

德國的沼氣工程幾乎都發電上網，其中98％的沼氣工程是熱電聯產工程，發電餘熱用於沼氣池加熱。德國在2000 年出臺了《可再生能源法（EEG）》 ，確定了沼氣工程發電上網的電價補貼機制。德國《可再生能源法（EEG）》規定電網必須優先購買可再生能源電力，可再生能源業主可按照當時的固定補貼電價持續20 年向電網供電，收益穩定。2018年德國沼氣發電裝機容量約為5000兆瓦，發電量約為330億千瓦時。

德國《可再生能源法（EEG）》頒布以來，德國分階段對實施效果進行了評估，根據實施成效及新的問題及時更新完善，先後多次修訂，最大程度地凸顯了法律的針對性、靈活性和時效性。

縱觀幾次調整，德國政府對沼氣發展從鼓勵培育到放歸市場的思路清晰可見。起初業主擔心不能盈利，沒有主動投資沼氣發電站意願。EEG-2000通過法律條文保障沼氣業主的利益，使德國沼氣發展有了起色。EEG-2004和 EEG-2009連續提高對小型沼氣發電站的基本補貼，加入了各種額外補貼，有效培育了大批沼氣發電企業。EEG-2012 開始引導沼氣發電進入電力市場，而 EEG-2014進一步鼓勵電力直接參與市場競爭。

推進我國沼氣發電行業可持續發展

我們可以借鑑國際經驗，控制甲烷排放，推進我國沼氣發電行業可持續發展。在「十四五應對氣候變化規劃」「十四五可再生能源規劃」及其它相關政策與規劃中，建議精準施策，充分考慮沼氣發電的產業發展初級階段，從前期補貼到中期的市場化、產業化，繼續保障和強化對沼氣發電行業的電價補貼政策。

我國小型沼氣電力開發的場景和數量眾多，單個項目規模小、經濟可持續性弱，卻是我國生態環境治理中至關重要的一部分。建議進一步對小型沼氣發電項目，特別是對城鎮鄉村環境治理和清潔能源開發有重要意義的3兆瓦以下小型沼氣發電項目制定十年期的對口階梯補貼電價政策，進行優先支持和長期保障，逐步增加沼氣發電在我國可再生能源布局中的比重，發揮其特殊重要作用。

對沼氣發電保持現有補貼等政策支持的力度和持續性，保證該行業的可持續發展，將帶來巨大的的環境經濟效益，增加碳減排當量，減少社會總成本。此外，沼氣發電對霧霾治理的貢獻、對農村環境綜合整治的貢獻也不可估量。

作者系美國湖石可持續發展研究院博士

原標題:控制甲烷排放 推進沼氣發電行業可持續發展

免責聲明：以上內容轉載自北極星環保網，所發內容不代表本平臺立場。全國能源信息平臺聯繫電話：010-65367702，郵箱：hz@people-energy.com.cn，地址：北京市朝陽區金臺西路2號人民日報社

相關焦點

  • 河北省「十三五」控制溫室氣體排放工作實施方案(全文)
    牢固樹立創新、協調、綠色、開放、共享的發展理念，堅定走加快轉型、綠色發展、跨越提升的新路，加快科技創新和制度創新，健全激勵和約束機制，充分發揮市場配置資源的決定性作用和更好發揮政府作用，加強碳排放和大氣汙染物排放協同控制，努力構建清潔低碳、安全高效的現代能源體系，確保完成控制溫室氣體排放約束性目標，促進經濟社會可持續發展。（二）主要目標。
  • 專家:推進甲烷減排將為我國長期低碳排放戰略提供巨大貢獻
    「2020中國甲烷論壇」由清華大學氣侯變化與可持續發展研究院、中國環境科學學會氣侯投融資專業委員會和美國環保協會聯合主辦。清華大學氣侯變化與可持續發展研究院學術委員會主任、國家氣侯變化專家委員會副主任何建坤說，甲烷就是二氧化碳之外最重要的溫室氣體，對目前全球變暖的貢獻率為四分之一，因此，必須大幅度地削減甲烷的排放，推進甲烷減排能為我國長期低碳排放戰略提供巨大貢獻。
  • 沼氣發電只是「小個子」,不宜把行業吹得「天花亂墜」
    （文丨本報記者 蘇南）在近日舉辦的「全國廚餘（餐廚）垃圾資源化利用技術交流大會」上，多位企業人士指出，「沼氣發電發展潛力大」「市場前景廣闊」。不過，接受採訪的業內專家卻普遍認為，雖然我國沼氣發電技術較為成熟，但其前端原料的處理技術紛繁複雜，不少技術還有待完善，不宜把行業吹得「天花亂墜」。
  • 天然氣的主要成分——甲烷
    新世紀以來，我國能源發展成就顯著，供應能力穩步增長，能源結構不斷優化，節能減排取得成效，科技進步邁出新步伐，國際合作取得新突破，有效保障了經濟社會持續發展。其中，天然氣是優質高效、綠色清潔的低碳能源。加快天然氣開發利用，促進協調穩定發展，是我國推進能源生產和消費革命，構建清潔低碳、安全高效的現代能源體系的重要路徑。
  • 沼氣發電是怎麼回事?如何理解沼氣發電的原理?電力工程技術專家分析!
    沼氣的主要成分沼氣的主要成分是甲烷。
  • 全球溫室氣體中的甲烷排放達到歷史新高
    溫室氣體中的甲烷 日常生活中大家會把甲烷與沼氣劃上等號。的確甲烷是沼氣的最主要成分會佔到50%到80%，但是沼氣中還包含二氧化碳、氮氣和氧氣以及硫化氫等氣體，因此並不能簡單地將甲烷等同於沼氣。同樣地，天然氣或煤氣雖然也主要由甲烷組成，但同時還包含其他多種體。 標準狀態下的甲烷是一種無色無味的氣體。甲烷由於其高度可燃性，通常是作為燃料。
  • 山東省人民政府關於印發山東省「十二五」控制溫室氣體排放工作...
    控制溫室氣體排放是我省積極應對氣候變化、建設資源節約型、環境友好型社會的重要任務，對於加快轉變經濟發展方式、提高可持續發展能力、實現富民強省新跨越具有重要意義。堅持以科學發展為主題，以加快轉變經濟發展方式為主線，牢固樹立綠色、低碳發展理念，把控制溫室氣體排放作為建設經濟文化強省的重大戰略舉措，著力調整產業結構和優化能源結構，著力節約能源和提高能效，著力完善體制機制和政策體系，著力強化科技和人才支撐，加快建立以低碳為特徵的工業、能源、建築、交通等產業體系和消費模式，形成政府為主導、企業為主體、全社會廣泛參與的控制溫室氣體排放新格局，促進經濟社會可持續發展。
  • 全球變暖1/4貢獻率來自甲烷排放 未來三年將重點推進油氣煤炭等...
    6月19日，在2019全國低碳日甲烷減排論壇上，各方專家圍繞甲烷減排工作展開了熱烈討論，對如何控制甲烷等非二氧化碳排放積極獻策。《每日經濟新聞》記者從現場了解到，未來兩三年，甚至整個「十四五」時期，甲烷等非二氧化碳減排工作將迎來快速推進期。
  • ...天水市人民政府關於印發天水市十三五控制溫室氣體排放工作實施...
    實施耗煤行業資源綜合利用，全面推行發電、建材、裝備製造等重點耗煤行業企業餘熱、餘壓、餘氣資源綜合利用。重點推進天水2×350兆瓦熱電聯產項目、煤改氣工程，實行「上大壓小」和整合替代分散鍋爐，實施集中供暖項目。 　　3．推廣非化石能源利用 　　大力推動風、光、地熱能、生物質能等可再生能源的開發利用，發展清潔能源發電項目。
  • 沼氣發電機組尾氣SCR脫硝技術簡介【綠聯淨化】
    「SCR脫硝技術」具有脫硝效率高（可達85%以上）的特點，能夠滿足嚴格的排放要求。據統計，SCR脫硝技術在世界市場佔有率近70%，而在我國，這個數據已突破95%。綠聯淨化採用技術成熟的SCR脫硝技術，在化肥廠、垃圾填埋場、澱粉廠、汙水廠、餐廚垃圾填埋場、養殖場等沼氣發電領域，積累了豐富的項目經驗，可根據項目現場和機組實際的排放數據，選擇有針對性的技術方案合理布局。
  • 何建坤:實現1.5℃溫升控制目標,甲烷減排刻不容緩
    兼任中國能源研究會副理事長兼能源系統工程專業委員會主任，中國核能行業協會副理事長，中國可持續發展研究會常務理事長，是中國產學研合作促進會籌委會成員。2019年11月16日，當選國際歐亞科學院院士。作為主要負責人承擔多項國家科技攻關及重大國際合作項目。
  • 國務院關於印發「十三五」控制溫室氣體排放工作方案的通知
    加快科技創新和制度創新，健全激勵和約束機制，發揮市場配置資源的決定性作用和更好發揮政府作用，加強碳排放和大氣汙染物排放協同控制，強化低碳引領，推動能源革命和產業革命，推動供給側結構性改革和消費端轉型，推動區域協調發展，深度參與全球氣候治理，為促進我國經濟社會可持續發展和維護全球生態安全作出新貢獻。（二）主要目標。
  • 科學網—生物天然氣引領沼氣變革
    但我國過去卻沒人想到沼氣能變成生物天然氣，「包括我自己」。程序坦言，沼氣中甲烷含量在60%左右，熱值較低，利用價值不高，但提純到93%以上就成為生物天然氣，和化石天然氣毫無區別，可以做車用氣或管道氣，經濟效益大大提升。 石元春指出，同最近大熱的頁巖氣相比，生物天然氣不僅是可再生能源，而且應用條件更為成熟，是一種低碳，甚至「負碳」能源。
  • 2019-2025年中國生物質發電行業發展現狀調研與發展趨勢分析報告
    此外，浙江省在垃圾焚燒發電各省項目數量排名、垃圾焚燒發電各省裝機容量排名排名均列**。　　《2019-2025年中國生物質發電行業發展現狀調研與發展趨勢分析報告》針對當前生物質發電行業發展面臨的機遇與威脅，提出生物質發電行業發展投資及戰略建議。
  • 清遠沼氣設備
    清遠沼氣設備，   2007年：產品通過農業部工程設施監督檢測站檢測合格，與同年參加廣東省農業廳沼氣試點項目現場大會。清遠沼氣設備， 一些工業項目產生的沼氣則通過火炬燃燒處理，以滿足環保排放要求；垃圾填埋氣通過火炬主動導排燃燒，達到安全和除臭功能。
  • 科學家稱農業源溫室氣體排放是「生存排放」
    據《中國農業工程學報》2008年10月報導，農業源溫室氣體排放佔我國溫室氣體排放總量的17％，但來自農業源的排放是農業生產的自然過程，農業源的溫室氣體排放屬於「生存排放」。研究表明，通過改善反芻動物營養、推廣稻田間歇灌溉、建設沼氣、推行緩釋肥、長效肥料可以減緩農業源溫室氣體排放，但急需進行技術和經濟性評估。
  • 中國沼氣發展的現狀、驅動及制約因素分析
    研究表明：過去10a中國沼氣投資和建設快速發展、沼氣綜合和可持續發展利用模式不斷創新、國家相關支持政策為中國沼氣持續發展發揮了重要作用；在未來較長一段時期，中國沼氣行業既面臨能源需求增加、規模化養殖發展以及環境治理壓力加大等因素的驅動，也面臨適宜農戶減少、融資渠道單一以及市場不健全、法規不完善等因素的制約。
  • 什麼是沼氣發電機
    沼氣發電機簡介：沼氣發電機組使用沼氣作為動力燃料。沼氣來源廣泛，日常生活、養殖畜牧、食品加工、造紙生化、酒精澱粉等行業所產生的有機廢水廢料均可產生沼氣。沼氣發電機組既可以為企業解決廢水廢料的處理問題，又可以利用廢料進行發電供電，具有節能環保、控制簡單、價格較低、安全可靠等優點。沼氣發電機組的優勢：節能環保。有效利用廢物，降低企業成本，排放汙染低；安全可靠。
  • 睢寧縣供電公司:助力沼氣發電項目 打造綠色能源新樣本
    中國江蘇網訊（記者 張揚 通訊員 袁雪紅 魏媛媛）「我要感謝供電公司，給我們解決了許多技術問題，讓我們能夠順利併網，為我縣鄉村振興和綠色發展做了很大的貢獻。」近日，睢寧縣陳井村沼氣發電項目正式併網運行，睢寧縣農業農村局負責人向睢寧縣公司公司表示了誠摯的謝意。
  • 發電行業將成為天然氣需求增量最大行業
    在環保政策驅動下，天然氣代煤、與可再生資源協同發展是中國天然氣發電穩步發展的主要動力，預計2035年中國發電用氣量將達到1700億方，氣電裝機容量將達到2.4億千瓦，天然氣發電將成天然氣需求量最大的行業，伴隨天然氣市場化進程的推進和清潔發電比例的提升，天然氣發電「短板」也將顯著改善。