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沼氣燃燒鍋爐與沼氣增壓發(fā)電利用是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的重要內(nèi)容，也是我國經(jīng)濟綠色轉(zhuǎn)型的內(nèi)容之一。發(fā)展沼氣增壓有利于解決農(nóng)村尤其是新農(nóng)村建設(shè)中的能源和環(huán)境污染問題，有利于實現(xiàn)農(nóng)村、養(yǎng)殖業(yè)、工業(yè)等領(lǐng)域資源的循環(huán)利用。

一、利用方式

目前，沼氣的利用方式主要有兩種，一是提供燃料;二是用于發(fā)電。那么沼氣用作燃料與發(fā)電的沼氣利用效益該如何核算?

1、提供燃料

沼氣一般用作供氣、供暖或鍋爐燃?xì)�，通過防爆羅茨風(fēng)機沼氣增壓，一般每立方米純CH4的發(fā)熱最為34000J，每立方米沼氣的發(fā)熱量約為20800~23600J，即1m3沼氣完全燃燒后，能產(chǎn)生相當(dāng)于0.7kg無煙煤提供的熱量。各大規(guī)模沼氣工程產(chǎn)出的沼氣用作燃料所產(chǎn)生的熱量詳情請參見表1沼氣凈化火炬。

表1、不同規(guī)模的沼氣工程所產(chǎn)生沼氣能量表

2、沼氣發(fā)電

沼氣發(fā)電是指以沼氣作為燃料產(chǎn)生動力來驅(qū)動發(fā)電機產(chǎn)生電能的發(fā)電方式，

是沼氣大型化利用的主要技術(shù)之一，我國農(nóng)村主要以3-10kW沼氣增壓風(fēng)機和沼氣發(fā)電機組為主，而酒廠、糖廠、畜牧場、

污水處理廠的大中型環(huán)保能源工程，主要以50-600kW的沼氣發(fā)電機組為主。

沼氣發(fā)電量

據(jù)經(jīng)驗，一般沼氣CH4含量為60%±5%，可發(fā)電1.8~2.6度/Nm3，

國產(chǎn)機組發(fā)電量一般為1.7~2.0度/Nm3，發(fā)電效率30%~35%;進(jìn)口機組可達(dá)2.0~2.3度/Nm3，發(fā)電效率35%~42%。

值得一提的是對沼氣中CH4濃度、

潔凈度、進(jìn)氣壓力、壓力波動率

、溫度數(shù)據(jù)的高要求是進(jìn)口機組發(fā)電效率高于國產(chǎn)機組的原因之一，

因此業(yè)主在選擇沼氣發(fā)電機組時，也應(yīng)該綜合考慮產(chǎn)出沼氣質(zhì)量，

合理選擇發(fā)電機組，以免盲目相信進(jìn)口而造成本土沼氣發(fā)電工程水土不服的問題。

計算公式

每立方標(biāo)準(zhǔn)燃?xì)獍l(fā)電量=燃?xì)鉄嶂?MJ/Nm3)÷熱耗率(MJ/kW·h)×系數(shù)(沼氣機組系數(shù)一般為0.85~0.90)

機組持續(xù)功率下每小時耗氣量=額定功率×90%÷每立方標(biāo)準(zhǔn)燃?xì)獍l(fā)電量

表2、發(fā)電機效率分析表

二、舉個例子

以1000m3沼氣工程為例，沼氣做燃料供熱和發(fā)電的應(yīng)用如下:

1、燃料供熱

1000m3的沼氣池每天的產(chǎn)氣量在300~600m3，

冬季在300m3左右，如做加熱處理，則可達(dá)到450~550m3左右，氣溫零下38℃加熱至25℃左右，

每天每平方耗氣量最大為0.5m3，足夠供應(yīng)1000m2房間取暖。

2、沼氣發(fā)電

30kW的發(fā)電機每小時的耗氣量在15m3，24小時為360m3，

每天發(fā)電量為576度，每天夏季產(chǎn)氣高峰可產(chǎn)氣600m3，完全足夠。

三、主要領(lǐng)域

沼氣綜合利用項目

目前，沼氣利用主要集中在農(nóng)村、養(yǎng)殖業(yè)、工業(yè)等三大領(lǐng)域，是一個充分利用資源實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟的綜合性的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。

1、農(nóng)村沼氣的利用

農(nóng)村沼氣綜合利用能有效的為農(nóng)民解決生活能源問題，

以農(nóng)村現(xiàn)有的植物秸稈、動物糞便為原料，利用沼氣池等設(shè)施經(jīng)過長時間的發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，為農(nóng)民提供燃?xì)�、照明、有機肥料。

2、養(yǎng)殖業(yè)沼氣的利用

畜禽糞便投入沼氣工程發(fā)酵后產(chǎn)生沼氣，糞便經(jīng)過發(fā)酵后

，可直接用于作物肥料、養(yǎng)魚、喂豬、浸種等，促進(jìn)農(nóng)業(yè)種養(yǎng)一體化。

主要利用方式為:一是為周邊居民提供燃?xì)猓�二是通過發(fā)電為養(yǎng)殖場提供電力，余電上網(wǎng)。

3、工業(yè)領(lǐng)域沼氣的利用

工業(yè)領(lǐng)域的沼氣利用主要集中在造紙、釀造、食品加工、污水處理等行業(yè)，以工業(yè)廢棄物為原料進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，主要以發(fā)電和供熱為主，可將沼氣用于內(nèi)燃機發(fā)電、大型燃煤鍋爐的助燃或替代原煤，使用小型鍋爐生產(chǎn)蒸汽等。

四、相關(guān)優(yōu)惠政策

1、《2015年農(nóng)村沼氣工程轉(zhuǎn)型升級工作方案》規(guī)定

，規(guī)模化大型沼氣工程，每立方米沼氣生產(chǎn)能力安排中央投資補助1500元;規(guī)模化生物天然氣工程試點項目，

每立方米生物天然氣生產(chǎn)能力安排中央投資補助2500元;中央對單個項目的補助額度上限為5000萬元。

2、《農(nóng)村沼氣建設(shè)國債項目管理辦法》規(guī)定，一個“一池三改”基本建設(shè)單元，

中央投資補助標(biāo)準(zhǔn)為:西北、東北地區(qū)每戶補助1200元，西南地區(qū)每戶補助1000元，

其它地區(qū)每戶補助800元。

3、《國家發(fā)展改革委關(guān)于完善農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電價格政策的通知》(發(fā)改價格〔2010〕1579號)規(guī)定，對未采用招標(biāo)確定投資人的新建農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項目，統(tǒng)一執(zhí)行標(biāo)桿上網(wǎng)電價每千瓦時0.75元(含稅)。通過招標(biāo)確定投資人的，上網(wǎng)電價按中標(biāo)確定的價格執(zhí)行，但不得高于全國農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價。

五、結(jié)語

按照《可再生能源中長期規(guī)劃》，明確到2020年，沼氣年利用量達(dá)到440億立方米

。建成大型畜禽養(yǎng)殖場沼氣工程10000座、工業(yè)有機廢水沼氣工程6000座，年產(chǎn)沼氣約140億立方米，沼氣發(fā)電達(dá)到300萬千瓦。約8000萬戶(約3億人)農(nóng)村居民生活燃?xì)庵饕�使用沼氣，年沼氣利用量約300億立方米。據(jù)測算，

到2020年中國的沼氣總潛力生產(chǎn)能力為915億立方米，這將對今后實施能源替代產(chǎn)生重要作用。

目前沼氣正面臨著城鄉(xiāng)統(tǒng)籌、

農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)大調(diào)整以及農(nóng)村大量勞動力向城市和工業(yè)轉(zhuǎn)移的趨勢，

因此沼氣利用不能只局限于原有農(nóng)戶和農(nóng)村的發(fā)展模式，

要向規(guī)�；�生產(chǎn)和新農(nóng)村、城市、工業(yè)、交通領(lǐng)域等高附加值應(yīng)用方向轉(zhuǎn)變。只有實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，才能保障大規(guī)模的應(yīng)用，才能產(chǎn)生規(guī)模效益和發(fā)揮在能源替代中的重要作用。