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發(fā)布時(shí)間：2012-7-5
國(guó)際能源網(wǎng)訊：生物燃料一般僅指生物柴油和生物乙醇，其他的可再生燃料如生物甲醇、生物甲烷和二甲醚仍處在開發(fā)的初期，但一些小規(guī)模的項(xiàng)目已開始顯現(xiàn)出大的應(yīng)用潛力。當(dāng)今，石油仍是可供選擇的燃料，占汽車運(yùn)輸燃料98％，國(guó)際能源局（IEA）于2008年1月發(fā)布的報(bào)告顯示，雖然一些國(guó)家力圖提高生物燃料用量，但總的運(yùn)輸用液體燃料供應(yīng)量來(lái)自生物燃料仍小于2％。分析人士認(rèn)為，僅使用生物燃料是不夠的，這些可再生燃料必須來(lái)自有可持續(xù)的，理想的是第二代來(lái)源，但這一技術(shù)再過(guò)5年也可能未見會(huì)有大規(guī)模采用，因此也要開發(fā)其他的替代方案。美國(guó)政府正在考慮利用廢棄的填埋地來(lái)生產(chǎn)可再生能源。一個(gè)解決方案是收集甲烷氣并用作為生產(chǎn)生物燃料的可再生能源來(lái)源。埋地氣體為城市固體廢棄物厭氧分解的自然副產(chǎn)物。
生物氣體生產(chǎn)至少來(lái)自三種來(lái)源：農(nóng)業(yè)廢棄物、污水污泥和固體生活廢棄物。
生物質(zhì)發(fā)酵可產(chǎn)生生物氣體（沼氣）。沼氣（生物氣體）發(fā)酵又稱厭氧消化，是在厭氧環(huán)境中微生物分解有機(jī)物最終生成沼氣的過(guò)程，其產(chǎn)品是沼氣和發(fā)酵殘留物（高效的有機(jī)肥）。沼氣發(fā)酵是生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化最重要的技術(shù)之一，它不僅能有效處理有機(jī)廢物，降低化學(xué)需氧量（OD），還有殺滅致病菌，減少蚊蠅孿生的功能。此外，沼氣發(fā)酵作為廢物處理的手段，不僅能耗省，還能產(chǎn)生優(yōu)質(zhì)的燃料沼氣和肥料。嚴(yán)格地說(shuō)，有機(jī)物在一定的條件下，經(jīng)微生物轉(zhuǎn)化都可轉(zhuǎn)化成沼氣，只是物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)不同，被轉(zhuǎn)化利用的時(shí)間存在差異。能轉(zhuǎn)化成沼氣的生物質(zhì)可包括畜禽業(yè)污物（牛糞、豬糞、雞糞、屠宰場(chǎng)污水污物）；工廠廢物廢水（豆制品廠廢水、酒廠廢物、肉品加工廠廢水）；植物類（青草、水葫蘆、作物秸稈）；其它（生活垃圾、廢水處理廠污泥）。
生物氣體發(fā)電廠系將厭氧消化系統(tǒng)與相連的發(fā)電機(jī)如燃?xì)廨啓C(jī)或氣體發(fā)動(dòng)機(jī)相組合。生產(chǎn)的電力定義為可再生或綠色能源。
在前20年內(nèi)，生物氣體的使用在污水處理設(shè)施、工業(yè)加工應(yīng)用、埋地和農(nóng)業(yè)部門已取得了
1. 國(guó)外利用進(jìn)展
1994年，美國(guó)環(huán)保局確立埋地甲烷利用計(jì)劃（LMOP)，該計(jì)劃將埋地地點(diǎn)與氣體和生物燃料應(yīng)用結(jié)合在一起。美國(guó)擁有400多處埋地氣體能源利用項(xiàng)目已在實(shí)施之中。
埋地氣體用于生產(chǎn)生物燃料有二種方法?？蔀槌Ｒ?guī)的乙醇或生物柴油生產(chǎn)用電提供燃料，或者用作生物柴油的原材科。在美國(guó)，這些用途包括：為汽車提供壓縮天然氣、為垃圾卡車提供液化天然氣（LNG）、制取合成柴油、生產(chǎn)甲醇和生產(chǎn)生物柴油。
2007年，通用汽車公司使其第5個(gè)埋地氣體項(xiàng)目投用，這些項(xiàng)目使其年節(jié)約達(dá)500萬(wàn)美元。寶馬公司也有類似的項(xiàng)目，年節(jié)約達(dá)100萬(wàn)美元。在美國(guó)北卡羅林納州Jackson郡，Smoky Mountain生物燃料公司采用埋地甲烷和廢油轉(zhuǎn)而生產(chǎn)了100萬(wàn)加侖/年生物柴油，應(yīng)用于社區(qū)汽車和向外零售。
PPL公司旗下的PPR可再生能源公司2007年11月上旬宣布，在美國(guó)維蒙特州Moretown的埋地場(chǎng)開發(fā)和設(shè)置4.8MW甲烷發(fā)電廠。該200英畝Moretown埋地場(chǎng)可提供240立方英尺/天甲烷氣體。埋地場(chǎng)的甲烷變能源系統(tǒng)具有雙重效益，環(huán)境效益是可從可再生燃料產(chǎn)生電力，也可避免甲烷排放，甲烷會(huì)導(dǎo)致全球變暖。該設(shè)施產(chǎn)生的電力將送入電網(wǎng)。該項(xiàng)目于2008年12月31日投用。
美國(guó)POET公司與南達(dá)科塔州Sioux Falls市于2008年4月中旬簽署合同，將利用Sioux Falls市垃圾堆積場(chǎng)埋地產(chǎn)生的甲烷應(yīng)用于POET公司Chancellor工廠的用能。使用甲烷將替代POET生物煉制所用的天然氣，發(fā)揮埋地沼氣的效益。按照這一項(xiàng)目初期將替代該工廠天然氣用量的10％，到2025年將增加到30％。甲烷將通過(guò)10英里的低壓管道運(yùn)送。使用項(xiàng)目于2009年第二季度完成。
美國(guó)環(huán)境電力公司2007年11月7日宣布，在美國(guó)得州Stephenville建成可再生天然氣（RNG）設(shè)施，這是北美最大的可再生天然氣設(shè)施，該設(shè)施可生產(chǎn)約6350億英熱單位可再生天然氣（RNG），相當(dāng)于超過(guò)460萬(wàn)加侖的采暖用油。該設(shè)施為環(huán)境電力公司旗下的Microgy公司擁有，從糞肥和其他農(nóng)業(yè)廢物產(chǎn)生富甲烷的生物氣體，調(diào)制該生物氣體可達(dá)天然氣標(biāo)準(zhǔn)，并可通過(guò)商業(yè)管道進(jìn)行分銷。RNG（R)成為Microgy公司的可再生天然氣品牌。環(huán)境電力公司已與太平洋天然氣和電力公司（PG&E）簽署了為期10年的購(gòu)買合同，后者自2008年10月1日起正式接受RNG（R)。PG&E公司同意購(gòu)買80億英熱單位/天RNG（R)。
美國(guó)廢物管理（Waste Management）公司2008年4月中旬宣布在弗吉尼亞州利用埋地沼氣發(fā)電提供電力。位于Bethel Landfill的埋地沼氣產(chǎn)能設(shè)施（（LFGTE）生產(chǎn)綠色電力4.8MW，足以可供超過(guò)4700戶家庭用電。該公司還計(jì)劃建設(shè)另外二個(gè)更大的埋地沼氣產(chǎn)能設(shè)施（（LFGTE），利用King George郡和Gloucester郡的埋地沼氣，將產(chǎn)生19.2MW綠色電力，足以可供超過(guò)2萬(wàn)戶家庭用電。
美國(guó)舊金山廢物管理公司與林德北美公司于2008年4月底組建合資企業(yè)，在加州Livermore附近Altamont填埋地將埋地沼氣用作汽車燃料。兩家公司合資建設(shè)液化天然氣（LNG）設(shè)施系統(tǒng)，使埋地沼氣液化。廢物管理公司收集填埋地有機(jī)廢物自然分解產(chǎn)生的沼氣。該設(shè)施于2009年投用，生產(chǎn)高達(dá)1.3萬(wàn)加侖/天LNG。項(xiàng)目投資為1500萬(wàn)美元，得到加州一體化廢物管理局、加州空氣資源局和南部海岸空氣質(zhì)量管理區(qū)的大力資助。這一埋地沼氣用于汽車燃料項(xiàng)目將減少溫室氣體排放超過(guò)3萬(wàn)噸/年。
美國(guó)IESI Bethlehem埋地公司和Pepco能源公司于2008年11月24日宣布5MW埋地氣體發(fā)電項(xiàng)目投用。該設(shè)施由Pepco能源服務(wù)子公司Bethlehem可再生能源公司擁有和運(yùn)作，由埋地物分解產(chǎn)生的甲烷為燃料。據(jù)稱，該5MW埋地氣體發(fā)電項(xiàng)目投用可避免140輛運(yùn)送車一年的運(yùn)煤量，與常規(guī)煤炭發(fā)電廠相比，可減排二氧化碳73噸。
Ridgewood可再生電力公司于2008年12月8日宣布在美國(guó)羅德島開發(fā)41MW埋地氣體發(fā)電項(xiàng)目，該設(shè)施將是美國(guó)第二大埋地氣體發(fā)電廠。該項(xiàng)目到2010年底分三個(gè)階段完成，投資約為8000萬(wàn)美元。Ridgewood可再生電力公司自1996年起在該州埋地場(chǎng)運(yùn)作埋地氣體發(fā)電項(xiàng)目，前12年來(lái)，現(xiàn)有設(shè)施已從12MW擴(kuò)大到20MW。
尼泊爾農(nóng)村通過(guò)大規(guī)模使用沼氣，將在今后5年內(nèi)減少排放二氧化碳6百萬(wàn)噸。這種低科技生物燃料能使像尼泊爾這樣的貧困發(fā)展中國(guó)家，也為抵制全球變暖出一分力。而且，在農(nóng)村地區(qū)使用沼氣還能使各國(guó)交易二氧化碳排放權(quán)。尼泊爾的經(jīng)驗(yàn)證明了交易權(quán)的價(jià)格是很具競(jìng)爭(zhēng)力的。沼氣是由生物質(zhì)發(fā)酵生成的甲烷和二氧化碳的混合物，即使人們使用越來(lái)越多的專用能源作物，作為厭氧發(fā)酵的單酶或與其他原料一起發(fā)酵，有機(jī)肥如動(dòng)物糞便，家庭垃圾和城市固體垃圾仍然是沼氣的常用原料。在尼泊爾，沼氣設(shè)備是低科技的簡(jiǎn)單設(shè)備：即存儲(chǔ)牛糞的圓槽。該設(shè)備多建于房屋附近，以便產(chǎn)生的氣體通過(guò)管道輸送到廚房。將近85％的尼泊爾人生活在農(nóng)村地區(qū)，農(nóng)村人口大約為2千7百萬(wàn)。其中95％的農(nóng)村人口使用諸如木材和農(nóng)業(yè)廢料等傳統(tǒng)的，收成不穩(wěn)定的燃料。這些燃料造成室內(nèi)嚴(yán)重?zé)焿m污染，被稱為“廚房中的殺手”，每年大約造成120萬(wàn)婦女和兒童死亡。而且，這些燃料的利用律極低：真正利用的能量?jī)H占燃料含有能量的5％到10％。沼氣設(shè)備不僅更加清潔，而且效率更高。20世紀(jì)50年代末，尼泊爾首次引入沼氣，如今成千上萬(wàn)的家庭都在使用沼氣。與全球的二氧化碳排放量相比，尼泊爾減少的排放量可能微不足道，但這是一個(gè)象尼泊爾這樣貧窮的國(guó)家，能為抵制全球變暖出力的典型范例泊爾農(nóng)村通過(guò)大規(guī)模使用沼氣，將在今后5年內(nèi)減少排放二氧化碳6百萬(wàn)噸。這種低科技生物燃料能使像尼泊爾這樣的貧困發(fā)展中國(guó)家，也為抵制全球變暖出一分力。而且，在農(nóng)村地區(qū)使用沼氣還能使各國(guó)交易二氧化碳排放權(quán)。尼泊爾的經(jīng)驗(yàn)證明了交易權(quán)的價(jià)格是很具競(jìng)爭(zhēng)力的。沼氣是由生物質(zhì)發(fā)酵生成的甲烷和二氧化碳的混合物，即使人們使用越來(lái)越多的專用能源作物，作為厭氧發(fā)酵的單酶或與其他原料一起發(fā)酵，有機(jī)肥如動(dòng)物糞便，家庭垃圾和城市固體垃圾仍然是沼氣的常用原料。在尼泊爾，沼氣設(shè)備是低科技的簡(jiǎn)單設(shè)備：即存儲(chǔ)牛糞的圓槽。該設(shè)備多建于房屋附近，以便產(chǎn)生的氣體通過(guò)管道輸送到廚房。將近85％的尼泊爾人生活在農(nóng)村地區(qū)，農(nóng)村人口大約為2千7百萬(wàn)。其中95％的農(nóng)村人口使用諸如木材和農(nóng)業(yè)廢料等傳統(tǒng)的，收成不穩(wěn)定的燃料。這些燃料造成室內(nèi)嚴(yán)重?zé)焿m污染，被稱為“廚房中的殺手”，每年大約造成120萬(wàn)婦女和兒童死亡。而且，這些燃料的利用律極低：真正利用的能量?jī)H占燃料含有能量的5％到10％。沼氣設(shè)備不僅更加清潔，而且效率更高。20世紀(jì)50年代末，尼泊爾首次引入沼氣，如今成千上萬(wàn)的家庭都在使用沼氣。與全球的二氧化碳排放量相比，尼泊爾減少的排放量可能微不足道，但這是一個(gè)象尼泊爾這樣貧窮的國(guó)家，能為抵制全球變暖出力的典型范例。
古巴宣布于2009年在中部Cienfuegos省設(shè)置現(xiàn)代化生物氣體發(fā)電裝置。該裝置將采用Palmira城鎮(zhèn)養(yǎng)豬場(chǎng)豬排泄物產(chǎn)生生物氣體。據(jù)估算，古巴擁有700多套生物氣體裝置，最大裝置在哈瓦那，與聯(lián)合國(guó)工業(yè)發(fā)展組織共同開發(fā)。
隨著油價(jià)的不斷攀升，尋找更環(huán)保又實(shí)惠的替代能源成為一些國(guó)家的主攻課題。美國(guó)得克薩斯州的一家新型能源廠就以牛糞為原材料，經(jīng)過(guò)處理轉(zhuǎn)變成可用的天然氣，輸送到千家萬(wàn)戶。動(dòng)物的糞便通常是一種不錯(cuò)的有機(jī)肥料，不過(guò)它也含有大量導(dǎo)致溫室效應(yīng)的甲烷氣體，牛羊等反芻動(dòng)物釋放的甲烷氣體含量占全世界甲烷排放量的五分之一。得克薩斯州的這家能源廠就通過(guò)新技術(shù)，巧妙地將牛糞變廢為寶。每天他們從當(dāng)?shù)氐哪膛?chǎng)收集牛糞回來(lái)，經(jīng)過(guò)攪拌、過(guò)濾等程序后，再和用過(guò)的食用油和其它食物殘?jiān)然旌?，裝入高溫箱積聚和釋放沼氣，然后經(jīng)過(guò)凈化就變成了可燃燒的天然氣，通過(guò)管道輸送到當(dāng)?shù)鼐用窦抑?。這一系列過(guò)程大約需要20天左右，這家能源廠正努力實(shí)現(xiàn)年生產(chǎn)能力滿足11000戶居民的天然氣用量，這等同于每年減少消耗原油1700多萬(wàn)升。
世界最大生物氣體裝置在德國(guó)東部于2009年初投用，生物氣體直接進(jìn)入天然氣管網(wǎng)。位于德國(guó)東部Konnern的生物氣體裝置將使1500萬(wàn)立方米生物甲烷進(jìn)入天然氣管網(wǎng)供德國(guó)用戶使用。從而減少對(duì)俄羅斯天然氣進(jìn)口的依賴。
2007年，德國(guó)設(shè)置生物氣體能力為1280MW，擁有約3750套生物氣體設(shè)施。據(jù)德國(guó)生物氣體協(xié)會(huì)的預(yù)測(cè)，到2020年，德國(guó)將有高達(dá)20％的天然氣需求將來(lái)自生物氣體供應(yīng)。
德國(guó)現(xiàn)有最大、投資為1000萬(wàn)歐元的生物氣體裝置已將600萬(wàn)立方米生物甲烷送入天然氣管網(wǎng)。生物氣體發(fā)展升溫緣于2007年使關(guān)鍵技術(shù)取得突破，從而它可使生物氣體注入天然氣管網(wǎng)中。
在Konnern四周的30個(gè)生物氣體發(fā)生場(chǎng)每年要接受12萬(wàn)噸原材料，主要是谷物作物。8個(gè)發(fā)酵罐預(yù)計(jì)每年產(chǎn)生3000萬(wàn)立方米生物氣體，其被加工成1500萬(wàn)立方米生物甲烷。
德國(guó)上述生物氣體不用于燃燒發(fā)電，而通過(guò)常壓下特定的化學(xué)洗滌過(guò)程可使其成為與天然氣相同的組成。生物氣體含有約60％甲烷和40％二氧化碳，而天然氣含有約97％甲烷。在Konnern采用的技術(shù)涉及過(guò)濾掉二氧化碳，以提高生物氣體中的甲烷比例。該處理過(guò)程結(jié)束，生物氣體則含有99％生物甲烷。
WELtec BioPower已在世界上建設(shè)了約200座生物氣體設(shè)施，在德國(guó)有150座。
由Schmack生物氣體公司和E.ON公司合作建設(shè)的生物甲烷裝置于2008年7月25日投用。這套歐洲最大和最先進(jìn)的生物甲烷裝置位于Bavaria州上Palatinate地區(qū)的Schwandorf。該裝置的生物甲烷產(chǎn)量約為10MW，經(jīng)處理后已送入現(xiàn)有天然氣管網(wǎng)。如果應(yīng)用于聯(lián)產(chǎn)裝置，Schwandorf產(chǎn)生的生物甲烷可使溫室氣體排放減少65％。該裝置將生物氣體精制成天然氣質(zhì)量，而送入天然氣管網(wǎng)。該裝置處理約8萬(wàn)噸/年的包谷剩余物、牧草和其他作物廢棄物，可產(chǎn)生約1600萬(wàn)立方米生物氣體。這些材料來(lái)自Schwandorf地區(qū)的100多個(gè)農(nóng)場(chǎng)。該裝置可將各種農(nóng)業(yè)產(chǎn)物用高能效的方法轉(zhuǎn)化成生物甲烷。
德國(guó)小規(guī)模生物氣體設(shè)施采用液態(tài)糞便為原料。使用液態(tài)糞便為原料的150KW生物氣體設(shè)施成本為0.04歐元/KWh，有很好的吸引力。
英國(guó)于2008年10底在倫敦投用第一座壓縮生物甲烷（CBS）加注站，以用于支持以CBM為動(dòng)力的街區(qū)清潔汽車運(yùn)營(yíng)。Gasrec公司是英國(guó)第一家液體生物甲烷燃料生產(chǎn)商，得到后勤合作伙伴Hardstaff集團(tuán)的支持，該設(shè)施應(yīng)用于由英國(guó)最大的廢棄物管理集團(tuán)Veolia環(huán)境服務(wù)公司擁有的汽車加注CBS。該CBS從填埋地產(chǎn)生的沼氣生產(chǎn)，在所有的商業(yè)化適用的生物燃料中具有最低的碳密度，排放比化石燃料低70％。
據(jù)Helmut Kaiser咨詢公司2008年12月12日作出的預(yù)測(cè)分析，2009年將建設(shè)總計(jì)8900套的生物氣體裝置，用于發(fā)電將達(dá)2700MW。亞洲在能力上領(lǐng)先，將占34％；歐洲將占26％；其次是北美和其他地區(qū)。
德國(guó)是生物氣體利用技術(shù)的領(lǐng)先者，2006年400家公司擁有市場(chǎng)約7億歐元。2006年世界市場(chǎng)約為20億歐元，預(yù)計(jì)將增長(zhǎng)到2020年超過(guò)250億歐元。
1. 國(guó)內(nèi)利用進(jìn)展
截至2008年底，全國(guó)戶用沼氣池達(dá)到了2800多萬(wàn)口，大中型沼氣設(shè)施達(dá)到了8000多處，沼氣年利用量達(dá)到了約120億立方米。
在我國(guó)，據(jù)稱，2.5公斤秸稈可以產(chǎn)生1立方米天然氣，秸稈發(fā)酵工藝的成熟將使秸稈成為可替代能源。由河北滄州政府支持的這一項(xiàng)目，在中溫37攝氏度、濃度20％至10％的情況下，利用秸稈發(fā)酵工藝，能使2.5公斤秸稈出1.375立方米沼氣，提純后產(chǎn)生1立方米天然氣。秸稈發(fā)酵工藝能使天然氣的成本下降到每立方米0.5至0.9元。據(jù)介紹，按我國(guó)每年可產(chǎn)生能利用的秸稈總量6億噸計(jì)算，利用這項(xiàng)工藝加工后，秸稈1年的產(chǎn)氣量相當(dāng)于西氣東輸工程200年的供氣量。目前，這一成果已申請(qǐng)多項(xiàng)國(guó)家專利，并引起有關(guān)專家的高度重視。傳統(tǒng)沼氣是利用糞便作原料，因原料不足、氣量不夠、經(jīng)濟(jì)效益低未能繼續(xù)發(fā)展。而利用秸稈發(fā)酵產(chǎn)生沼氣擁有降解率高、出氣快、周期短、效益高的特點(diǎn)。大量剩余的沼渣可徹底改變我國(guó)土地因長(zhǎng)期施化肥而產(chǎn)生的土壤板結(jié)、有機(jī)物含量下降等問(wèn)題。這一項(xiàng)目現(xiàn)已進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)營(yíng)，2005年建成的日產(chǎn)沼氣近400立方米的秸稈沼氣工程，供一家食品廠使用，效果良好。在國(guó)家相關(guān)部門支持下，第2個(gè)便于向全國(guó)推廣、可供500戶居民使用的標(biāo)準(zhǔn)化工程，在2006年10月底投入運(yùn)營(yíng)。
由山西省太原市特石環(huán)保材料有限公司研發(fā)的利用農(nóng)業(yè)秸稈資源工業(yè)化生產(chǎn)高熱值沼氣的技術(shù)通過(guò)專家評(píng)審，采用該技術(shù)建設(shè)的裝置已在山西省太原市投入運(yùn)營(yíng)。該裝置可低成本實(shí)現(xiàn)農(nóng)村清潔能源的集約化生產(chǎn)，減少二氧化碳和煙塵排放，為改變農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)提供了技術(shù)保證。據(jù)介紹，該裝置實(shí)現(xiàn)了低投入、高效率生產(chǎn)高熱值沼氣（甲烷含量70％~80％）的目標(biāo)，秸稈的生物能源轉(zhuǎn)化率高達(dá)80％，具有創(chuàng)新性。該裝置生產(chǎn)過(guò)程安全可靠，既不產(chǎn)生廢液、廢渣，也不污染環(huán)境，自動(dòng)化程度較高，操作簡(jiǎn)單。山西省太原市特石環(huán)保材料有限公司自主開發(fā)的這項(xiàng)專利技術(shù)具有三大創(chuàng)新：復(fù)合微生物菌群能夠徹底分解秸稈；利用生物分解熱為生產(chǎn)裝置提供熱源，使裝置在任何季節(jié)都不需要額外加熱仍然保持高效率運(yùn)行；變壓厭氧發(fā)酵技術(shù)提高了沼氣產(chǎn)率和沼氣熱值，降低了裝置能耗。該公司計(jì)劃2008年在山西省晉中市建設(shè)5~10套示范裝置。
2007年7月底，東北三省第一家垃圾發(fā)電項(xiàng)目——沈陽(yáng)大辛生活垃圾沼氣發(fā)電廠建成并網(wǎng)發(fā)電。這是一個(gè)由外資企業(yè)投資的垃圾發(fā)電項(xiàng)目，它標(biāo)志著外資企業(yè)開始搶攤內(nèi)地城市生活垃圾處理市場(chǎng)。投資1.2億元人民幣的沈陽(yáng)大辛垃圾填埋沼氣發(fā)電項(xiàng)目全部由美國(guó)新新集團(tuán)投資興建、運(yùn)營(yíng)，經(jīng)營(yíng)期限為20年。此項(xiàng)目計(jì)劃分三期進(jìn)行投資，一期建設(shè)2臺(tái)發(fā)電機(jī)組，發(fā)電容量為2兆瓦時(shí)。項(xiàng)目全部建成后，可為當(dāng)?shù)?.7萬(wàn)戶城市居民提供生活用電，投資回報(bào)可觀。新新集團(tuán)是一家涉及環(huán)保、建筑等行業(yè)的跨國(guó)集團(tuán)。1993年開始進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)。垃圾填埋、并用填埋沼氣發(fā)電項(xiàng)目，是其重要業(yè)務(wù)之一。
2.5萬(wàn)戶沈城居民用上“垃圾電”。2008年4月29日，東北地區(qū)首個(gè)垃圾填埋沼氣發(fā)電站——沈陽(yáng)市老虎沖垃圾填埋沼氣處理及發(fā)電項(xiàng)目一期工程并網(wǎng)發(fā)電。今后，平常居民家中的爛菜葉、剩菜、剩飯這樣的生活垃圾，都可以成為發(fā)電的原料。老虎沖垃圾填埋沼氣發(fā)電項(xiàng)目由老虎沖與意大利阿茲亞公司合作開發(fā)，是東北首家利用垃圾填埋產(chǎn)生的沼氣發(fā)電的項(xiàng)目。項(xiàng)目利用老虎沖垃圾填埋場(chǎng)每天接收的沈河、和平、渾南等城區(qū)的1700噸生活垃圾填埋后產(chǎn)生的沼氣，進(jìn)行發(fā)電。項(xiàng)目分兩期進(jìn)行，當(dāng)天并網(wǎng)發(fā)電的為一期工程。二期計(jì)劃2010年完成。其中，一期工程能滿足2.5萬(wàn)城市居民1年用電，年節(jié)約標(biāo)煤1.5萬(wàn)噸、減少溫室氣體排放量相當(dāng)于12萬(wàn)噸二氧化碳。項(xiàng)目全部完成后，可為5萬(wàn)居民一年用電。該項(xiàng)目可徹底解決老虎沖垃圾場(chǎng)周邊臭味擾民問(wèn)題，消除了沼氣外泄可能引發(fā)的火災(zāi)和爆炸隱患，緩解了城市電力短缺問(wèn)題，減少了溫室氣體排放。可以說(shuō)是一舉多得的好事。
工程總投資近2億元、目前亞洲地區(qū)最大的垃圾填埋氣體發(fā)電項(xiàng)目——上海老港再生能源有限公司填埋氣體發(fā)電項(xiàng)目于2008年7月下旬在上海投入運(yùn)行。該項(xiàng)目其年均垃圾處理量達(dá)292萬(wàn)噸，每年發(fā)電達(dá)1.1億千瓦時(shí)，可在一定程度上緩解上海日趨緊張的電力供需矛盾。據(jù)悉，上海老港生活垃圾填埋場(chǎng)由一、二、三、四期工程組成，占地面積達(dá)6.5平方公里，日處理生活垃圾8000噸，占全市垃圾產(chǎn)出量的70％以上，預(yù)計(jì)在2010年前全部竣工，是目前亞洲最大的生活垃圾填埋場(chǎng)之一。該填埋氣體發(fā)電項(xiàng)目本期建設(shè)規(guī)模為12臺(tái)發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量為15兆瓦。當(dāng)垃圾填埋后，厭氧發(fā)酵過(guò)程產(chǎn)生沼氣，主要成分為甲烷和二氧化碳，理論上，每噸填埋垃圾可產(chǎn)生沼氣145立方米，集中收集后可發(fā)電200多千瓦時(shí)。該項(xiàng)目建成滿負(fù)荷生產(chǎn)后，與相同發(fā)電量的火電相比，每年節(jié)約發(fā)電用煤3.78萬(wàn)噸，每年減少了填埋場(chǎng)區(qū)約8100余萬(wàn)立方米可燃易爆填埋氣體的排放，同時(shí)向上海電網(wǎng)輸送電力約1.1億千瓦時(shí)，將占全市綠能發(fā)電量的一半，并可解決約10萬(wàn)戶居民的日常用電，能在一定程度上緩解上海日趨緊張的電力供需矛盾。屆時(shí)上海市電網(wǎng)電源也將呈現(xiàn)火力發(fā)電為主，風(fēng)力發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電并存的多元化供應(yīng)結(jié)構(gòu)。
天冠集團(tuán)燃料乙醇公司于2008年12月利用生產(chǎn)乙醇過(guò)程中產(chǎn)生的沼氣發(fā)電，減少污水排放，節(jié)約能源，收到明顯成效。為提高沼氣利用率和實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用，天冠集團(tuán)將剩余沼氣脫硫、脫水、去雜后經(jīng)增壓裝置進(jìn)入沼氣發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電，沼氣發(fā)電機(jī)組排放的尾氣（溫度為500～600℃）還可用來(lái)干燥飼料、污泥肥料以及采暖等。據(jù)測(cè)算，每年可發(fā)電1425.6萬(wàn)千瓦時(shí)，節(jié)約電費(fèi)支出855萬(wàn)元，通過(guò)綜合利用熱能每年可節(jié)約燃料費(fèi)160萬(wàn)元。
打撈是治理太湖藍(lán)藻的有效手段，但撈上岸的藍(lán)藻如何處理，卻成了難題。無(wú)錫市積極探索藍(lán)藻的無(wú)害化、資源化利用的后處理問(wèn)題，2008年3月起選擇了南洋公司和唯瓊農(nóng)莊兩個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，并分別與江南大學(xué)和江蘇省農(nóng)科院合作，合力攻克藍(lán)藻發(fā)電課題。混合一定比例的豬糞，通過(guò)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，1噸藍(lán)藻可發(fā)電40多千瓦時(shí)。2008年6月中旬，無(wú)錫市首套藍(lán)藻產(chǎn)沼氣設(shè)備在無(wú)錫市南洋農(nóng)畜業(yè)有限公司點(diǎn)火發(fā)電。這一設(shè)備投產(chǎn)后每日最多可處理藍(lán)藻300噸，年消耗藍(lán)藻3~4萬(wàn)噸。
我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型秸稈生物氣化工程試運(yùn)行獲得成功，為秸稈能源化利用開辟了一條新路。秸稈生物氣化是秸稈在厭氧條件下經(jīng)微生物發(fā)酵而產(chǎn)生沼氣的工程，可使用稻草、麥秸、玉米秸等多種秸稈，也可與農(nóng)村生活垃圾、果蔬廢物、糞便等混合發(fā)酵，原料組合非常靈活，來(lái)源充足，有著更為廣闊的發(fā)展空間和發(fā)展?jié)摿?。利用秸稈生物氣化比用畜禽糞便生產(chǎn)沼氣具有原料來(lái)源充足、沼液零排放，直接作為有機(jī)肥料使用的沼渣可長(zhǎng)期貯存、運(yùn)輸方便、價(jià)格較便宜等優(yōu)勢(shì)。在山東省德州市德城區(qū)秸稈能源化利用示范工程，黃河涯鎮(zhèn)前倉(cāng)村秸稈生物氣化站為太陽(yáng)能溫室加熱保溫的半地下結(jié)構(gòu)，采用了北京化工大學(xué)研制的“自載體生物膜法”發(fā)酵技術(shù)，年產(chǎn)沼渣、沼液700多噸，日供氣400立方米，通氣戶數(shù)375戶。
北京化工大學(xué)于2009年3月21日宣布，由該校科研團(tuán)隊(duì)攻關(guān)的秸稈生物氣化關(guān)鍵技術(shù)取得突破性進(jìn)展，破解了不能完全以秸稈為原料生產(chǎn)沼氣的難題，使秸稈產(chǎn)氣量提高了50％至120％，為實(shí)現(xiàn)秸稈規(guī)模化生產(chǎn)沼氣奠定了基礎(chǔ)。 據(jù)介紹，利用秸稈生產(chǎn)沼氣需要解決兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：開發(fā)簡(jiǎn)單、快速、高效的秸稈化學(xué)預(yù)處理技術(shù)；研制適合秸稈物料特性的高效厭氧發(fā)酵反應(yīng)器。他們發(fā)明的常溫、固態(tài)化學(xué)預(yù)處理技術(shù)可在厭氧發(fā)酵前對(duì)秸稈進(jìn)行快速化學(xué)處理，預(yù)先把秸稈轉(zhuǎn)化成易于消化的“食料”，使秸稈的產(chǎn)氣量提高50％至120％，解決了秸稈木質(zhì)纖維素含量較高、不易被厭氧菌消化、厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣量低、經(jīng)濟(jì)效益差等問(wèn)題。此外，針對(duì)秸稈密度小、體積大、不具有流動(dòng)性以及傳熱傳質(zhì)效果差等問(wèn)題，研制出一種新型反應(yīng)器。該反應(yīng)器采用組合式強(qiáng)化攪拌系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)機(jī)械化進(jìn)出料和自動(dòng)化高效攪拌；同時(shí)，采用帶太陽(yáng)能溫室的半地下式反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，可把部分太陽(yáng)能和地?zé)崮苻D(zhuǎn)化成沼氣能，大大提高了系統(tǒng)的能源轉(zhuǎn)化效率和能效比。目前，秸稈化學(xué)預(yù)處理技術(shù)和專用高效反應(yīng)器技術(shù)已獲得了國(guó)家授權(quán)發(fā)明專利，擁有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。山東泰安、德州等地已利用該技術(shù)建成了多個(gè)完全以秸稈為原料的厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣的集中供氣示范項(xiàng)目，下一步還將再建16個(gè)沼氣工程。另外，他們的秸稈生物氣化生產(chǎn)車用替代燃料一體化技術(shù)已獲得2項(xiàng)授權(quán)專利，正在洛陽(yáng)投資5000萬(wàn)元進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。與傳統(tǒng)的秸稈熱解氣化技術(shù)相比，生物氣化反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)出效益高，且不產(chǎn)生有害副產(chǎn)品，但由于秸稈的木質(zhì)纖維素含量高、消化率低、產(chǎn)氣量少，此前一直不能完全以秸稈為原料生產(chǎn)沼氣。
據(jù)了解，我國(guó)每年產(chǎn)生各類作物秸稈約7億噸，其中約50％受技術(shù)制約未得到有效處理和利用，秸稈禁燒和規(guī)?；脝?wèn)題一直難以解決。同時(shí)，政府大力推動(dòng)的農(nóng)村沼氣生產(chǎn)卻遇到原料供給瓶頸。因此，以秸稈為原料生產(chǎn)沼氣可以一舉兩得。
2009年3月9日，吉林燃料乙醇有限公司沼氣綜合利用裝置建成并投入使用。這在國(guó)內(nèi)乙醇行業(yè)尚屬首次，標(biāo)志著該公司在節(jié)能減排、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)方面取得了新的突破。過(guò)去，該公司處理污水場(chǎng)所產(chǎn)生的沼氣基本是作為廢氣白白燒掉。2008年底，該公司經(jīng)過(guò)考察論證，決定以沼氣為燃料新上兩臺(tái)燃?xì)忮仩t，實(shí)施這個(gè)投資少、見效快的沼氣綜合利用項(xiàng)目。投產(chǎn)后的燃?xì)忮仩t運(yùn)行平穩(wěn)，每小時(shí)可產(chǎn)蒸汽4.5噸，通過(guò)管線直接作為乙醇生產(chǎn)裝置的熱源，有效緩解了公司生產(chǎn)用汽的緊張狀況，每年可創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益300多萬(wàn)元。
我國(guó)秸稈數(shù)量大、種類多、分布廣，每年秸稈產(chǎn)量近7億噸。綜合利用這一寶貴資源，推進(jìn)秸稈能源化利用，是節(jié)約利用資源、防止環(huán)境污染、促進(jìn)結(jié)構(gòu)調(diào)整、增加農(nóng)民收入的重要途徑，也是發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)，推進(jìn)農(nóng)業(yè)和農(nóng)村節(jié)能減排任務(wù)的重要舉措。用秸稈搞沼氣還可以解決不養(yǎng)豬農(nóng)戶的沼氣原料問(wèn)題，對(duì)鞏固發(fā)展沼氣建設(shè)成果具有重要意義。
近年來(lái)，農(nóng)業(yè)部以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，以普及農(nóng)村沼氣、促進(jìn)秸稈綜合利用為目標(biāo)，以技術(shù)創(chuàng)新和機(jī)制創(chuàng)新為動(dòng)力，積極推進(jìn)秸稈沼氣試點(diǎn)工作。2009年又在全國(guó)12個(gè)省對(duì)不同原料、不同工藝、不同規(guī)模的秸稈沼氣技術(shù)進(jìn)行試點(diǎn)。通過(guò)驗(yàn)證工藝和設(shè)備的的可靠性、可行性及適用性，從中篩選出了幾種可供推廣的主推工藝，因戶制宜、因村制宜、因場(chǎng)制宜，為大規(guī)模推廣秸稈沼氣提供技術(shù)支持和管理經(jīng)驗(yàn)。