沼氣發(fā)電行業(yè)深度分析與發(fā)展現(xiàn)狀分析2023

• 黃文玉 2023年5月10日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 1038 66
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沼氣發(fā)電技術是集環(huán)保和節(jié)能于一體的能源綜合利用新技術。沼氣燃燒發(fā)電是隨著大型沼氣池建設和沼氣綜合利用的不斷發(fā)展而出現(xiàn)的一項沼氣利用技術，它將厭氧發(fā)酵處理產生的沼氣用于發(fā)動機上，并裝有綜合發(fā)電裝置，以產生電能和熱能。

一、沼氣發(fā)電行業(yè)概況

沼氣發(fā)電技術是集環(huán)保和節(jié)能于一體的能源綜合利用新技術。它是利用工業(yè)、農業(yè)或城鎮(zhèn)生活中的大量有機廢棄物(例如酒糟液、禽畜糞、城市垃圾和污水等)，經(jīng)厭氧發(fā)酵處理產生的沼氣，驅動沼氣發(fā)電機組發(fā)電，并可充分將發(fā)電機組的余熱用于沼氣生產。

沼氣燃燒發(fā)電是隨著大型沼氣池建設和沼氣綜合利用的不斷發(fā)展而出現(xiàn)的一項沼氣利用技術，它將厭氧發(fā)酵處理產生的沼氣用于發(fā)動機上，并裝有綜合發(fā)電裝置，以產生電能和熱能。沼氣發(fā)電具有創(chuàng)效、節(jié)能、安全和環(huán)保等特點，是一種分布廣泛且價廉的分布式能源。沼氣發(fā)酵的定義是：沼氣發(fā)酵，又稱厭氧發(fā)酵或厭氧消化，是指有機物質(如作物秸桿、雜草、人畜糞便、垃圾、污泥及城市生活污水和工業(yè)有機廢水等)在厭氧條件下，通過種類繁多、數(shù)量巨大、功能不同的各類微生物的分解代謝，最終產生沼氣的過程。

沼氣發(fā)電熱電聯(lián)產項目的熱效率，視發(fā)電設備的不同而有較大的區(qū)別，如使用燃氣內燃機，其熱效率為70%~75%之間，而如使用燃氣透平和余熱鍋爐，在補燃的情況下，熱效率可以達到90%以上。

二、沼氣發(fā)電行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

沼氣作為一種高效、安全、環(huán)保的清潔燃料，借助沼氣發(fā)電扶持政策，已經(jīng)實現(xiàn)沼氣資源化利用，產生電能和熱能減少碳減排。2020年我國沼氣發(fā)電項目數(shù)量為266個，同比增長23.1%。

沼氣發(fā)電在發(fā)達國家已受到廣泛重視和積極推廣。生物質能發(fā)電并網(wǎng)在西歐一些國家占能源總量的10%左右。我國沼氣發(fā)電有30多年的歷史，在“十五”期間研制出20～600kW純燃沼氣發(fā)電機組系列產品，氣耗率0.6～0.8m0/kw h(沼氣熱值 ~>21MJ/m0)。但國內沼氣發(fā)電研究和應用市場都還處于不完善階段，特別是適用于我國廣大農村地區(qū)小型沼氣發(fā) 電技術研究更少，我國農村偏遠地區(qū)還有許多地方嚴重缺電，如牧區(qū)、海島、偏僻山區(qū)等高壓輸電較為困難，而這些地區(qū)卻有著豐富的生物質原料。如能因地制宜地發(fā)展小沼電站，則可取長補短就地供電。

雖然近年來我國生物質發(fā)電裝機容量不斷提升，但生物質發(fā)電的成本較高，主要體現(xiàn)在在原材料、接網(wǎng)設備維護和物流等費用上。此外，生物質在規(guī)模上也無法達到大規(guī)模應用普及的程度。數(shù)據(jù)顯示，截至2020年我國生物質發(fā)電裝機容量為2952萬千瓦，新增裝機容量543萬千瓦。

根據(jù)中研普華產業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年中國沼氣發(fā)電行業(yè)深度調研與發(fā)展趨勢預測研究報告》顯示：

近十幾年由于農村家庭責任制，大、中型的工廠化畜牧場的建立及環(huán)境保護等原因，我國的沼氣機、沼氣發(fā)電機組已向兩極發(fā)展。農村主要以3-10kw沼氣機和沼氣發(fā)電機組方向發(fā)展，而酒廠、糖廠、畜牧場、污水處理廠的大中型環(huán)保能源工程，主要以單機容量為50-200kw的沼氣發(fā)電機組方向發(fā)展。

從全國各省市生物質發(fā)電裝機容量來看，排前五的分別是山東、廣東、江蘇、浙江與安徽，累計裝機容量分別為365.5萬千瓦、282.4萬千瓦、242萬千瓦、240.1萬千瓦、213.8萬千瓦。生物質發(fā)電裝機容量結構方面，據(jù)統(tǒng)計，2020年垃圾焚燒發(fā)電裝機容量占比51.9%，農林生物質發(fā)電裝機容量占比45.1%，沼氣發(fā)電裝機容量占比3%。

2021年，全國生物質發(fā)電年發(fā)電量達1637億kW·h，同比增長約23.6%;占總發(fā)電量比重達2.0%，同比提高0.2個百分點。其中，農林生物質發(fā)電年發(fā)電量達516億kW·h，占比31.5%;垃圾焚燒發(fā)電年發(fā)電量達1084億kW·h，占比66.2%;沼氣發(fā)電年發(fā)電量達37億kW·h，占比2.3%。

沼氣發(fā)電技術本身提供的是清潔能源，不僅解決了沼氣工程中的環(huán)境問題、消耗了大量廢棄物、保護了環(huán)境、減少了溫室氣體的排放，而且變廢為寶，產生了大量的熱能和電能，符合能源再循環(huán)利用的環(huán)保理念，同時也帶來巨大的經(jīng)濟效益。隨著沼氣綜合利用技術的不斷進步,沼氣發(fā)電作為新興的沼氣利用技術出現(xiàn)在大家的視野，近年來我國沼氣發(fā)電累計掌機容量不斷增長，據(jù)統(tǒng)計，截至2021年我國沼氣發(fā)電累計裝機容量111萬千瓦，新增裝機容量22萬千瓦。

近年來，在一系列政策的支持下，我國沼氣產業(yè)發(fā)展經(jīng)歷了從小到大、從無到有的過程。數(shù)據(jù)顯示，2021年我國沼氣發(fā)電年發(fā)電量達37億kW·h，較2020年基本持平。沼氣發(fā)電是一種分布廣泛且價廉的分布式能源，企查查數(shù)據(jù)顯示，2021年，相關企業(yè)新注冊118家，同比下降63%。

沼氣發(fā)電是一個系統(tǒng)工程，它包括沼氣生產、沼氣凈化與儲存、沼氣發(fā)電及上網(wǎng)等多項單元技術的優(yōu)化組合，也涉及到國家對沼氣發(fā)電的扶持政策和技術法規(guī)等。剖析國內已有的沼氣發(fā)電工程，借鑒發(fā)達國家的沼氣發(fā)電經(jīng)驗，以及國家對可再生能源的政策導向，我國沼氣發(fā)電產業(yè)在未來的若干年后會有突破性進展。

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