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沼气发电装机容量、发电量及发展方向分析

  伪情调        2021-07-14 15:12:27

一、各类生物质发电优缺点对比


生物质能以通过光合作用产生的有机体(即生物质)为载体,将太阳能以化学能的形式贮存,是唯一的一种可再生的碳源,主要包括木质素、农林废弃物、畜禽粪便、污水废水、生活垃圾等。目前生物质发电作为生物质能主要的利用方式之一,除农林废弃物直接焚烧发电外,还有生活垃圾焚烧发电、生活垃圾填埋气发电及沼气发电等。

沼气发电装机容量、发电量及发展方向分析

二、中国生物质发电行业整体概况


沼气燃烧发电是随着大型沼气池建设和沼气综合利用的不断发展而出现的一项沼气利用技术,它将厌氧发酵处理产生的沼气用于发动机上,并装有综合发电装置,以产生电能和热能。沼气发电具有创效、节能、安全和环保等特点,是一种分布广泛且价廉的分布式能源。2020年中国沼气发电项目数量为266个,同比增长23.1%。


虽然近年来我国生物质发电装机容量不断提升,但生物质发电的成本较高,主要体现在在原材料、接网设备维护和物流等费用上。此外,生物质在规模上也无法达到大规模应用普及的程度。据统计,截至2020年我国生物质发电装机容量为2952万千瓦,新增装机容量543万千瓦。

沼气发电装机容量、发电量及发展方向分析

从全国各省市生物质发电装机容量来看,排前五的分别是山东、广东、江苏、浙江与安徽,累计装机容量分别为365.5万千瓦、282.4万千瓦、242万千瓦、240.1万千瓦、213.8万千瓦。


生物质发电装机容量结构方面,据统计,2020年垃圾焚烧发电装机容量占比51.9%,农林生物质发电装机容量占比45.1%,沼气发电装机容量占比3%。

沼气发电装机容量、发电量及发展方向分析

近年来,我国生物质能发电量逐年增加,据统计,截至2020年我国生物质能发电量达到1326亿 千瓦时,同比增长19.35%。


发电量结构方面,2020年垃圾焚烧发电量占比58.7%,农林生物质发电量占比38.5%,沼气发电量占比2.9%。


三、中国沼气发电行业市场现状分析


我国沼气发展历史较长,但诸如沼气利用率低、成本较高、产业化程度较低等问题也日益凸显。如何发挥我国沼气资源优势是当前和未来一段时间绿色发展所面临的重要问题之一。据统计,截至2020年我国沼气发电装机容量为89万千瓦,新增装机容量10万千瓦。


近年来,在一系列政策的支持下,我国沼气产业发展经历了从小到大、从无到有的过程。受限于利用成本高等因素,户用沼气池产物的利用方式主要以直接利用或“猪-果-沼”等初级利用方式为主,生产利用结构较为简单,产业链较短,产业附加值较低;而沼气工程产生的沼气则因产量更具规模,其利用方式也更加多元化,一般可以去杂、提纯为高品质燃气从而用作车用沼气,也可以直接并入电网用于发电,或者并入天然气网等。据统计,截至2020年我国沼气发电量为37.8亿 千瓦时,同比下降14.94%。


沼气作为一种高效、安全、环保的清洁燃料,借助沼气发电扶持政策,已经实现沼气资源化利用,产生电能和热能减少碳减排。2020年我国沼气发电项目数量为266个,同比增长23.1%。


四、中国沼气发电工艺流程

沼气发电装机容量、发电量及发展方向分析

我国能源生产供应结构不合理、总体缺口较大。据统计,全国每年可用于沼气生产的农业废弃物资源总量约14.04亿吨,可产生物天然气736亿立方米,可替代约8760万吨标准煤。因此,发展农村沼气,可降低煤炭消费比重、填补天然气缺口,进一步优化能源供应结构。沼气发电将厌氧发酵处理产生的沼气用于发动机上,并装有综合发电装置,以产生电能和热能。

沼气发电装机容量、发电量及发展方向分析

五、沼气产业未来发展方向


沼气产业的发展是践行“生态优先、绿色发展”的生态文明可持续发展理念的重要举措,也是“十四五”规划中关于推动绿色发展、改善环境质量和提高资源利用效率的重要内容,对我国经济、社会和生态健康可持续发展具有重要意义。沼气产业的未来发展需要坚持问题导向,合力攻关关键瓶颈,在宏观规划、政策支持和盈利模式等问题上积极借鉴典型发展模式中的创新做法,结合自身优势和禀赋,探索适合自身发展的模式,摆脱沼气项目发展往往不可持续等的问题。


在发展在宏观规划上,要因地制宜,有选择、有步骤地推进沼气产业升级。要在适合沼气工程规模化发展的地区,积极推进沼气工程建设,促进沼气产业与其他产业相互融合,促使沼气产业发挥更大的作用。而在基础设施较差、规模化生产利用难度大的地区,积极完善相关机制,促使其更具效率地发展户用沼气。


在配套的产业支持政策上,要做到政策制定与执行双并重。沼气产业具有外部性,市场机制无法实现最优化配置,需要政策来弥补,这就要求政策有效干预才能提升资源配置效率。


而在盈利模式上,除了参考河南漯河地区发展出的三种模式,还要结合本地资源禀赋,探索适合当地实际的长期可持续发展模式。


少数沼气发电工程依靠贷款引进购买较为成熟的国外发电机组设备来维持运行。我国生产厂家则由于技术不够成熟而造成买方市场的严重匮乏,沼气发动机和发电机组无法形成规模化批量生产,使科研生产单位缺乏相关的研究经费,没有对其作深入研究开发的积极性,不能提供质量过关的产品,进一步阻碍产品的市场化进程,对生产科研单位自身以及沼气发电领域的发展都不利。

来源:张鑫,网易

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