天然氣是相對清潔的能源,據預測,到2015年,我國天然氣供應結構為國產氣1700億立方米,凈進口900億立方米,天然氣消費量將達到2600億立方米,占一次性能源消費中的比重將從目前的4%上升至約8%。我國對天然氣等需求的快速上升,但隨著化石能源日益衰竭,尋找新的可再生能源途徑顯得十分迫切。
在日前舉行的“城市生物質燃氣產業技術創新戰略聯盟年會暨第三屆生物質燃氣產業論壇”上,城市生物質燃氣產業技術創新戰略聯盟副理事長、清華大學教授王偉表示,發展生物質燃氣產業,可提升我國自主創新能力和國際競爭力,搶占新一輪全球經濟和科技發展的制高點；還可推進產業結構升級,實現經濟發展方式轉變,促進經濟社會可持續發展。因此,是非常必要的,也具有十分重要的戰略意義。
“我們應發揮聯盟在科技創新中的平臺作用,整合生物質燃氣產業鏈上的優勢資源,立足我國節能環保和新能源的需求,發揮循環經濟產業鏈,培育生物質燃氣戰略新興產業。”王偉說。
據介紹,城市生物質燃氣產業技術創新戰略聯盟成立于2010年,是科技部批準成立的第一批試點聯盟。現有成員單位48家,其中高校8家、科研院所4家、事業單位2家、企業34家。2012年在科技部舉辦的產業聯盟評估中獲得A級聯盟稱號。
市場擴大但未完全打開
生物質是指大氣、水、土地等通過光合作用而產生的各種有機體,即一切有生命的可以生長的有機物質通稱為生物質。城市生物質廢物中潛藏著大量生物質能,其高含水特性又為這類廢物的生物能量轉化提供了有利條件。以城市和工業生物質廢物為原料生產生物質燃氣,可以實現廢物減量化、改善城市生態環境,并可生產生物能源,涵蓋于“節能環保”和“新能源”兩個戰略性新興產業之中,是一個跨越多個產業的戰略性新興產業。
當前,我國生物質燃氣產業市場正在不斷擴大。北京化工大學教授李秀金說,到2015年,我國已建或在建城市廢物沼氣(含填埋氣)工程1261個,其中混合垃圾13個,可年處理廢物0.06億噸,生產生物質燃氣0.8億立方米；廚余垃圾48個,可年處理廢物0.05億噸,生產生物質燃氣2.8億立方米；市政污泥200個,可年處理廢物0.067億噸,生產生物質燃氣2.76億立方米；填埋場1000個,可年處理廢物1.35億噸,生產生物質燃氣25.9億立方米。
此外,已建或在建工業廢渣和廢水沼氣工程3590個,其中廢渣290個,可年處理廢物0.25億噸,生產生物質燃氣9億立方米；廢水3500個,可年處理廢水9億噸,生產生物質燃氣45億立方米。已建或在建“生物燃氣”生產能力,城市32.26億立方米、工業54億立方米、農業75億立方米,總計161.26億立方米,占我國天然氣年生產量的14.9%,占其年消費量的11%。
“我國生物燃氣總產氣潛力達3017億立方米/年,是2012年全國天然氣消費量1471億立方米的2倍多。按開發利用四分之一計算,可達全國天然氣消費量的50%左右。”李秀金說,我國已有大量正在運行的天然氣加氣站,無需再開發后端市場,而且市場巨大。
從地方來看,廣西自治區環境保護廳科技處處長胡永東說,廣西缺油少氣,但如果把廣西生產的甘蔗糖、木薯淀粉所產生的有機污染物,即廢渣來生產燃氣再提純,可達到30億立方米,相當于廣西2014年使用天然氣的5倍。
“不過,問題是我們現在主要還是靠政府投入來解決,政府投入占比30%～40%之間,這個市場還沒有完全打開,還沒有帶動社會資本進入這個市場,來帶動我們經濟的發展。”胡永東說。
“目前,我國生物燃氣尚未形成真正的產業,正處在‘積極發展’向‘飛躍發展’的過渡階段和轉折點。”李秀金說。
多種新技術研發成功但還不成體系
我國生物質燃氣的技術和中試基地也在不斷進步和增長。王偉說,城市生物質燃氣產業技術創新戰略聯盟—中試研發服務基地是該領域國內規模最大的可以提供中試研發服務的科技資源共享平臺,基地擁有各類儀器、設備369臺套,先后建設了10條中試生產線。2014年新增生物質化學鏈制氫,車載移動式水熱和微藻培養三條中試生產線。
其中,水熱干化技術解決了污泥脫水難的共性問題,實現了污泥的機械高干度脫水,可以滿足后續各種處置和利用的需求,污泥減量大于70%；水熱預處理 高濃度厭氧消化技術解決了污泥生物降解性差、轉化效率低的共性問題,實現了污泥高濃度進料,有機物轉化率大于60%等；沼氣/填埋氣變壓吸附提純技術,解決了沼氣/填埋氣品位低,資源利用效率差的共性問題,生物燃氣純度大于97%,甲烷回收率大于95%；生物質廢物絕氧熱解氣化技術,解決了熱解合成氣熱值低,燃氣品味差的共性問題,合成氣熱值大于10000千焦/立方米等。
盡管技術在快速推進,但李秀金認為,我國在生物燃氣技術方面,還不成體系,“知道技術,但不掌握技術,缺乏長期深入研究和核心技術；知道裝備,但造不出同樣質量的裝備,工藝和裝備不配套,制造質量差。”因此,他強調,我國應注重技術和裝備的創新,使得裝備標準化、系列化、成套化,而不僅是單個技術和單臺設備。
“為快速推進城市生物質燃氣產業的發展,在科技部和北京市科委等多方的支持和幫助下,清華大學牽頭成立的城市生物質燃氣產業技術創新戰略聯盟”。王偉說,聯盟以“聯合、孵化、溝通、服務”為宗旨,在引導產業發展方向、整合科技創新資源、推動生物質燃氣產業鏈形成、整合培育產業骨干隊、服務于政府科學決策等方面發揮十分重要的作用。
升值空間巨大但補貼還未到位
胡永東對生物燃氣成本做了個計算,即從企業購買沼氣大約0.6元/立方米,清洗費用1.2元/立方米。目前壓縮氣體出廠為2.5～2.7元/立方米。管道公司收購后管道燃氣為5元/立方米。車用氣為5元/立方米。毛利潤大約2元/立方米。1萬立方米/日的加氣站建設成本3500萬元左右。大約5～7年收回成本。
李秀金說,據2013年9月統計,那時全國32個城市平均車用天然氣價格已達4.28元/立方米,未來還會大幅提高。因此,高品位的“沼氣”想高品位的“生物天然氣”方向發展,市場巨大,升值空間也很大。
沼氣是生物燃氣的極為重要的部分。從2003年～2014年,我國已投入上千億元支持沼氣發展,其中中央投資364億元。
農業部農業生態與資源保護總站處長、中國沼氣學會秘書長李景明說,2015年我國國家沼氣項目轉型升級,投資20億元,優先支持生物天然氣為重點的超大型工程。但原料和終端市場不可控。“原料的收儲運體系尚未完善,造成收集、運輸和儲存成本較高；原料價格的交易價格不可控,坐地漲價現象極為普遍,導致不少企業虧損倒閉；部分地區的業主對有機廢棄物的收益不感興趣,依然隨地焚燒和排放。沼氣生產和運行的成本還比較高,許多用戶還難以接受；沼氣工程提供的燃氣的穩定性和適用性尚有待進一步提高,用戶持觀望態度；財政補貼政策既不明確也不持久,使企業和投資者看不到贏利點。”
因此,李景明建議,應以終端市場為突破口,用價格杠桿和普惠制度形式推動沼氣行業的持續健康發展；制定標準,建立沼氣工程遠程在線管理信息平臺；建立工程運行和企業信譽評價機制；政府不應用政府行為左右市場,也不應完全撒手不作為,政策應長期有效等。
“從國際上看,德國、瑞典等沼氣發達國家對沼氣工程的扶持主要體現在后端的商品化利用,如沼氣發電、燃氣入網、沼氣提純、熱能回收等。”李秀金說,目前我國只對農村沼氣工程前端的建設有補貼,而對沼氣發電、沼氣提純、沼肥利用沒有補貼,沒有形成促進沼氣產業發展盈利或效益拉動機制。
據介紹,瑞典的生物天然氣價格持續升高,已與汽油的價格相匹配,即氣價是油價的0.9,并已實現完全的市場化。
“未來的補貼應從前端的建設補貼向后端補貼,即氣價補貼方向發展。”李秀金說。
胡永東說,還需進行價格改革,形成合理的項目回報機制；進一步開放市場,推動政府采購服務等環保市場的形成,提高污染治理、資源循環利用等效率。來源：科技日報（轉載請注明：富通新能源顆粒機soledad.com.cn）
