河南沼氣設備廠家之隨著化石燃料的枯竭,人們環(huán)保意識的增強,在環(huán)保政策越發(fā)嚴格的情況下,沼氣作為一種清潔能源,越來越受到人們的重視。沼氣雜質對于其利用的負面影響,使人們越發(fā)關注沼氣的高值利用方式。本文以沼氣高值利用的兩個主要方式——沼氣提純制取CNG(壓縮天然氣)和沼氣發(fā)電為例,對項目進行綜合對比分析,為沼氣綜合利用的選擇提供相關參考依據(jù)。

一、我國沼氣利用現(xiàn)狀
隨著化石燃料資源的枯竭、國家新能源發(fā)展需求,在節(jié)能減排等政策的推動下,沼氣綜合利用進入蓬勃發(fā)展階段?!渡镔|能發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中提到,到2020年,生物質能基本實現(xiàn)商業(yè)化和規(guī)模化利用,其中,沼氣發(fā)電50萬kW,生物天然氣年利用量80億m3?!度珖r(nóng)村沼氣發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中突出加強了重大工程、發(fā)展布局、政策措施等方面的謀劃,在重大工程方面,設置了規(guī)?;锾烊粴夤こ?、規(guī)?;笮驼託夤こ?、戶用沼氣和中小型沼氣工程、支撐服務能力建設工程四大工程,并對每一項工程,都明確了其功能定位和建設內(nèi)容。中央將繼續(xù)重點支持規(guī)模化生物天然氣工程和規(guī)?;笮驼託夤こ探ㄔO。
目前,我國沼氣的利用方式主要為發(fā)電、供熱和炊事,由于沼氣中CO2、H2S等雜質氣體的存在,極大影響了沼氣的利用效率。并且,CO2降低沼氣的密度和熱值,H2S燃燒后生成二氧化硫,還會造成環(huán)境污染,影響人類身體健康。因此,沼氣高值利用提高其附加價值勢在必行。
二、兩種沼氣高值化利用方式介紹
項目以某養(yǎng)雞場為例,雞場規(guī)模為240萬只雞,每天產(chǎn)生雞糞約200t,沼氣產(chǎn)量為2萬m3/d。秸稈耗量為45t/d,沼氣產(chǎn)量為1.6萬m3/d。二者共計生產(chǎn)沼氣約為3.6萬m3/d。年生產(chǎn)固體肥料的能力將達到0.5萬t/a。下圖為沼氣生產(chǎn)工藝流程圖。

1.沼氣提純制取CNG
工藝流程:沼氣提純制取CNG主要工藝過程為:預處理工序、螺桿壓縮工序、催化脫氧工序、變壓吸附提純工序、CNG壓縮充裝工序等。
CNG生產(chǎn)能力分析:沼氣經(jīng)過提純壓縮,年生產(chǎn)能力將達到792萬m3/a,其中雞糞作為原料產(chǎn)生沼氣制取CNG產(chǎn)量為442萬m3/a,秸稈作為原料產(chǎn)生沼氣制取CNG產(chǎn)量為350萬m3/a。
2.沼氣發(fā)電
沼氣發(fā)電技術路線由沼氣生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的沼氣經(jīng)脫水、脫硫儲存,全部用于發(fā)電,并入當?shù)仉娋W(wǎng),發(fā)電產(chǎn)生的余熱為中溫厭氧消化罐增溫保溫。下圖為沼氣發(fā)電工藝流程圖。

沼氣發(fā)電能力分析:沼氣發(fā)電年發(fā)電量將達到2838萬kW·h,其中雞糞作為原料產(chǎn)生沼氣年發(fā)電量為1584萬kW·h,秸稈作為原料產(chǎn)生沼氣年發(fā)電量為1254萬kW·h。
三、沼氣提純制取CNG及沼氣發(fā)電對比分析
1.投資對比分析
沼氣提純制取CNG投資內(nèi)容包括:新建沼氣生產(chǎn)工藝系統(tǒng),沼氣提純制取CNG系統(tǒng),沼渣制肥系統(tǒng)。項目總投資12311萬元。
沼氣發(fā)電投資內(nèi)容包括:新建沼氣生產(chǎn)工藝系統(tǒng),沼氣發(fā)電及余熱回收、電力輸配系統(tǒng),沼渣制肥系統(tǒng)。項目總投資11402萬元。
其中新建沼氣生產(chǎn)工藝系統(tǒng)、沼渣制肥系統(tǒng)投資相同,沼氣提純制取CNG系統(tǒng)較沼氣發(fā)電及余熱回收、電力輸配系統(tǒng)投資多909萬元。
2.財政對比分析
沼氣提純制取CNG項目在滿足企業(yè)所得稅后項目投資財務內(nèi)部收益率達到10%的情況下,可以推算得到,中央和地方各級財政需要給予項目48%的前期投資補貼政策,沼氣發(fā)電項目需要給予項目27%的前期投資補貼政策。
3.社會效益分析
①綠色能源生產(chǎn),保障供能安全
兩個項目均為綠色能源,為當?shù)靥峁┯脷?電力保障,增加周邊用戶用氣/電安全。同時為當?shù)仄髽I(yè)、居民提供清潔能源,優(yōu)化能源結構。
②提高政府稅收,增加企業(yè)收入
本項目在**收益率10%左右的情況下,為當?shù)卣磕杲患{稅金,企業(yè)盈利。且項目與雞場一體化集中建設,產(chǎn)業(yè)規(guī)?;б嫱怀?。
③增加就業(yè)機會,解決農(nóng)村剩余勞動力就業(yè)問題
秸稈項目為當?shù)剞r(nóng)民提供額外經(jīng)濟收入,如:秸稈收集、打包、運輸一條龍產(chǎn)業(yè),秸稈收購價格為120元/t,年需秸稈1.5萬t,收入180萬元,每戶收入4500元。為當?shù)剞r(nóng)民提供企業(yè)就業(yè)崗位,解決就業(yè)問題,提高農(nóng)民收入水平。
④環(huán)境效益對比分析
雞場禽糞利用解決規(guī)模化養(yǎng)殖的污水問題,保護水資源;減少病原菌、病毒傳播的危害,改善農(nóng)村安全衛(wèi)生環(huán)境;余熱利用,發(fā)電機組產(chǎn)生余熱,可以為農(nóng)村免費供熱,互利互惠;沼渣沼液等厭氧消化殘留物加工為有機肥,可大幅減少氮磷鉀肥施用量。
隨著世界能源問題和環(huán)境問題的日益突出,沼氣作為一種清潔的可再生能源,越來越受到人們的重視,使用方式由傳統(tǒng)的低值利用逐步向高值利用發(fā)展。沼氣綜合增值利用價值巨大,但是在對沼氣綜合利用時,應充分結合當?shù)貙嶋H情況進行全面的市場調研,因地制宜,選擇合適的綜合增值方案。
(參考資料:張明光,譚鋒等《沼氣提純制取CNG與發(fā)電高值利用對比分析研究》;圖片來源于網(wǎng)絡)
來源:沼氣圈
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