生物燃气产业化仍任重道远

时间:2013-09-30
来源:人民网
分类:热点
生物燃气,这一绿色、低碳的清洁能源,被期望在改进城镇能源结构,消除城市雾霾,甚至维护能源安全上“大展拳脚”,但它的产业化道路却并不顺畅。

  生物燃气,这一绿色、低碳的清洁能源,被期望在改进城镇能源结构,消除城市雾霾,甚至维护能源安全上“大展拳脚”,但它的产业化道路却并不顺畅。

  不久前,科技部在“绿色能源示范县”——北京市延庆县组织召开了“生物燃气产业商业模式应用推进现场会”,吸引了来自政府、高校、企业的60余名代表。现实的境况,让与会人士迫切意识到,生物燃气产业化问题,到了必须直面的时候。

  共识已经明确,但产业化之路能否走好,怎么走,值得进一步探讨。

  1. 自给自足状态,投资效益较低,影响产业化

  来到北京市延庆县松山脚下,几个墨绿色的大罐子很是显眼,一排排整齐的鸡舍伴随着隆隆的发电机声。这是北京德青源农业科技股份有限公司(以下简称“德青源”)的“鸡粪发电厂”。

  德青源饲养着300万只鸡,每年产生8万吨鸡粪。如何降低鸡粪对环境的影响,一直是企业思考的问题。

  2007年,德青源投资6500万元建设了以纯鸡粪为原料的沼气并网热电气联网工程。“这是国内乃至世界上第一个利用鸡粪产生沼气且并网发电的项目。”德青源副总裁潘文智告诉记者。

  德青源的发电厂是生物燃气利用的范例。生物燃气,亦称生物天然气,指从生物质转化而来的燃气,包括沼气、合成气和氢气等。当前,只有沼气具有成本优势,通常说的生物燃气就是沼气。

  2010年,德青源成立了专门发展生物燃气的子公司——合力清源,从沼气发电转向提供管道生物燃气。潘文智说,力争在2020年底前,让延庆全县农村约10万人用上清洁燃气。

  像德青源专门成立子公司从事生物燃气开发和推广的例子并不多,它的运转一定程度上也源于不得不面对的鸡粪处理问题。

  实际上,目前生物燃气产业大多数在“小打小闹”中徘徊,表现为生产主体基本局限在农户、商品化程度低、产业城乡不贯通等特点。沼气发电成功范例的德国,平均池容达1000平方米/处,这被认为是具有经济效益的平衡点,而我国池容达到这一标准的沼气工程仅占9%左右。

  据了解,几年前,农村中生物燃气生产模式基本以农户为主体,大多数为小型分散的农村沼气工程。生产规模小、产业关联性差,产业链缺失,使其几乎处于“自给自足”的状态,也限制了生物燃气商品化。

  “自给自足”的状态限制了商品化生产,区域市场尚难形成,走向全国更困难重重,而城市与农村管道不贯通的现实,使生物燃气走向市场又增一层障碍。

  受沼气周年产气、废液处理及原料保障等条件限制,我国传统户用沼气发展制约重重,近年更趋于萎缩。科技部统计数据显示,2011年全国五省调研户用沼气池情况,其使用率仅有64.8%。

  作为一种高新技术和新兴产业,传统户用模式支撑不了长远发展。生物质能源产业技术创新战略联盟理事长、中科院广州能源研究所研究员马隆龙说,当前,生物燃气的发展很大程度上依赖于国家的政策支持和补助。

  “与常规能源相比,生物燃气转化、处理成本较高,并不具备投资上的效益。如果不能够实现商品化,未来的发展必然会因为国家政策的转移而衰退。”马隆龙说,生物燃气到了必须解决产业化问题的时候了。

  2. 技术、工艺逐渐成熟,生物燃气迎来产业化机遇

  生物燃气通过农作物秸秆、禽畜粪便、食物残渣等废弃原料发酵获得,因而是绿色、低碳、可再生的清洁能源,且在生产过程中利用了各种有机废弃物,能降低污染和温室气体排放。

  城镇能源结构调整的现实需要以及节能减排的压力,使生物燃气迎来良好的发展契机,一度被看作是能源界的“新星”。

  “我国广大村镇普遍缺乏能够取代燃煤、薪柴的清洁能源。”科技部农村中心主任贾敬敦说,北京城乡结合部和农村的燃煤对城区雾霾影响很大,发展生物燃气是重要的解决方法,发达国家的实践也证明了生物燃气在减少雾霾上的作用。

  更大的意义或许在于,生物燃气能在一定程度上弥补我国工业、城镇化推进带来的巨大能源缺口,它与常规能源相比,潜力不容小觑。

  世界对生物燃气利用已有多年探索,主要的商业模式有三种:热电联产模式、车用生物燃气模式和管道生物天然气模式。

  据了解,当前,在生物燃气总产量上,欧盟、中国和美国名列前茅。马隆龙说,2011年,欧盟沼气产量为201.7亿立方米,其中德国最大,占到50%左右。美国当年沼气产量为126亿立方米,我国则有200亿立方米,且有近三成的增长速度。

  与国外相比,我国生物燃气产业还具有得天独厚的发展优势。我国燃料利用的形态、生活方式等特点,使可用于沼气生产的资源富集。贾敬敦介绍,我国每年产生大量农林废弃物及其他生物质、畜禽粪便年收集量可达10亿吨,生活垃圾年产量高达1.6亿吨,有机废水年产约600亿吨,具有年产生物燃气超过1500亿立方米的资源潜力。

  为更好推进产业化,我国近年也做出了一系列有益探索。马隆龙说,我国生物原料预处理、发酵技术等工艺取得了积极进展,并推进了包括德青源在内的不同模式的商业化示范运用,产业链条逐渐完善。技术、工艺成熟及成本的下降,生物燃气产业经济效益开始显现,生物燃气已经是当前生物质能源领域发展最好、最成熟的方向。

  马隆龙认为,还可以与进入中国的国外企业开展合作,借鉴技术经验,推进国内生物燃气产业。

  3. 从技术到产业链条,产业化仍任重道远

  2009年8月25日,生物燃气产业技术创新战略联盟在北京成立,联盟定下了未来3—5年的产业目标:即为5个城市1000辆汽车提供清洁生物燃气;建成50座兆瓦级热电肥联产生物燃气电厂;为500个新农村提供生物燃气集中供气;建立100万亩以沼气为纽带的可持续发展生态农业示范区。

  马隆龙说,从现在情况看,各项目标正紧步推进,但离计划还有一定的差距。

  主要原因是,生物燃气的盈利有限,且投资回收期长,难以吸引企业投资。当前,投资生物燃气的企业,大多也是为了消化自身的废弃物。

  潘文智介绍,2011年,德青源开始发展的管道生物燃气,试运行期间每立方生物燃气卖2.5元,每年净利润有68万元,但仅生物燃气工程投资一项则需要近5000万元,成本回收周期很长。

  潘文智说,当前的问题是,沼气发电补贴往往很晚才能拿到,而燃气管道的高投入、低回报,也无法刺激企业投身管道生物燃气项目。

  据了解,发展生物燃气,除了并网发电可以得到国家补贴,每度电能卖到0.65元外,其他的商业模式还没有出台补贴政策。

  同时,生物燃气产业环境还有待培育。除了生物燃气投入产出外,一个完整商业模式中成熟产业链条还有待完善。马隆龙说,生物燃气系统非常复杂,从原材料收集到生产过程,再到副产品消纳都必须保证中间环节畅通,这就需要对产业链进行专业分工。而目前,生物燃气从原材料采集和预处理到燃气制备、装备制造等各子产业体系并未成型。

  生物燃气标准化也影响产业的推进。马隆龙说,当前,沼气行业大量使用非标设备和管理机制缺乏,是导致沼气工程成本高,质量差、运行不稳定的主要原因。

  在潘文智看来,相比沼气发电,管道燃气更有前途,但要吸引更多人进入这个行业,则需政策支持。

  据了解,在农村铺设管网对生物燃气企业来说是难以承受的负担,而当前还不能持续稳定供应高纯度的管道燃气的现实,又使得生物燃气很难接入城市天然气管道。

  马隆龙说,生物燃气获取技术虽然有较大提升,但在原材料预处理、产品提纯、沼液等产品的后处理方面还值得进一步研究。

  “技术上的缺陷不应该成为商业化应用上的阻碍。”马隆龙说,他希望生物燃气首先能够找到适合发展的商业模式,在产业推进中不断解决技术问题。

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