生物质燃气产业发展面临三个“但是”

2015-5-15科技日报 李禾
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  天然气是相对清洁的能源,据预测,到2015年,我国天然气供应结构为国产气1700亿立方米,净进口900亿立方米,天然气消费量将达到2600亿立方米,占一次性能源消费中的比重将从目前的4%上升至约8%。我国对天然气等需求的快速上升,但随着化石能源日益衰竭,寻找新的可再生能源途径显得十分迫切。
  在日前举行的“城市生物质燃气产业技术创新战略联盟年会暨第三届生物质燃气产业论坛”上,城市生物质燃气产业技术创新战略联盟副理事长、清华大学教授王伟表示,发展生物质燃气产业,可提升我国自主创新能力和国际竞争力,抢占新一轮全球经济和科技发展的制高点;还可推进产业结构升级,实现经济发展方式转变,促进经济社会可持续发展。因此,是非常必要的,也具有十分重要的战略意义。
  “我们应发挥联盟在科技创新中的平台作用,整合生物质燃气产业链上的优势资源,立足我国节能环保和新能源的需求,发挥循环经济产业链,培育生物质燃气战略新兴产业。”王伟说。
  据介绍,城市生物质燃气产业技术创新战略联盟成立于2010年,是科技部批准成立的第一批试点联盟。现有成员单位48家,其中高校8家、科研院所4家、事业单位2家、企业34家。2012年在科技部举办的产业联盟评估中获得A级联盟称号。
  市场扩大但未完全打开
  生物质是指大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体,即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。城市生物质废物中潜藏着大量生物质能,其高含水特性又为这类废物的生物能量转化提供了有利条件。以城市和工业生物质废物为原料生产生物质燃气,可以实现废物减量化、改善城市生态环境,并可生产生物能源,涵盖于“节能环保”和“新能源”两个战略性新兴产业之中,是一个跨越多个产业的战略性新兴产业。
  当前,我国生物质燃气产业市场正在不断扩大。北京化工大学教授李秀金说,到2015年,我国已建或在建城市废物沼气(含填埋气)工程1261个,其中混合垃圾13个,可年处理废物0.06亿吨,生产生物质燃气0.8亿立方米;厨余垃圾48个,可年处理废物0.05亿吨,生产生物质燃气2.8亿立方米;市政污泥200个,可年处理废物0.067亿吨,生产生物质燃气2.76亿立方米;填埋场1000个,可年处理废物1.35亿吨,生产生物质燃气25.9亿立方米。
  此外,已建或在建工业废渣和废水沼气工程3590个,其中废渣290个,可年处理废物0.25亿吨,生产生物质燃气9亿立方米;废水3500个,可年处理废水9亿吨,生产生物质燃气45亿立方米。已建或在建“生物燃气”生产能力,城市32.26亿立方米、工业54亿立方米、农业75亿立方米,总计161.26亿立方米,占我国天然气年生产量的14.9%,占其年消费量的11%。
  “我国生物燃气总产气潜力达3017亿立方米/年,是2012年全国天然气消费量1471亿立方米的2倍多。按开发利用四分之一计算,可达全国天然气消费量的50%左右。”李秀金说,我国已有大量正在运行的天然气加气站,无需再开发后端市场,而且市场巨大。
  从地方来看,广西自治区环境保护厅科技处处长胡永东说,广西缺油少气,但如果把广西生产的甘蔗糖、木薯淀粉所产生的有机污染物,即废渣来生产燃气再提纯,可达到30亿立方米,相当于广西2014年使用天然气的5倍。
  “不过,问题是我们现在主要还是靠政府投入来解决,政府投入占比30%—40%之间,这个市场还没有完全打开,还没有带动社会资本进入这个市场,来带动我们经济的发展。”胡永东说。
  “目前,我国生物燃气尚未形成真正的产业,正处在‘积极发展’向‘飞跃发展’的过渡阶段和转折点。”李秀金说。
  多种新技术研发成功但还不成体系
  我国生物质燃气的技术和中试基地也在不断进步和增长。王伟说,城市生物质燃气产业技术创新战略联盟—中试研发服务基地是该领域国内规模最大的可以提供中试研发服务的科技资源共享平台,基地拥有各类仪器、设备369台套,先后建设了10条中试生产线。2014年新增生物质化学链制氢,车载移动式水热和微藻培养三条中试生产线。
  其中,水热干化技术解决了污泥脱水难的共性问题,实现了污泥的机械高干度脱水,可以满足后续各种处置和利用的需求,污泥减量大于70%;水热预处理+高浓度厌氧消化技术解决了污泥生物降解性差、转化效率低的共性问题,实现了污泥高浓度进料,有机物转化率大于60%等;沼气/填埋气变压吸附提纯技术,解决了沼气/填埋气品位低,资源利用效率差的共性问题,生物燃气纯度大于97%,甲烷回收率大于95%;生物质废物绝氧热解气化技术,解决了热解合成气热值低,燃气品味差的共性问题,合成气热值大于10000千焦/立方米等。
  尽管技术在快速推进,但李秀金认为,我国在生物燃气技术方面,还不成体系,“知道技术,但不掌握技术,缺乏长期深入研究和核心技术;知道装备,但造不出同样质量的装备,工艺和装备不配套,制造质量差。”因此,他强调,我国应注重技术和装备的创新,使得装备标准化、系列化、成套化,而不仅是单个技术和单台设备。
  “为快速推进城市生物质燃气产业的发展,在科技部和北京市科委等多方的支持和帮助下,清华大学牵头成立的城市生物质燃气产业技术创新战略联盟”。王伟说,联盟以“联合、孵化、沟通、服务”为宗旨,在引导产业发展方向、整合科技创新资源、推动生物质燃气产业链形成、整合培育产业骨干队、服务于政府科学决策等方面发挥十分重要的作用。
  升值空间巨大但补贴还未到位
  胡永东对生物燃气成本做了个计算,即从企业购买沼气大约0.6元/立方米,清洗费用1.2元/立方米。目前压缩气体出厂为2.5—2.7元/立方米。管道公司收购后管道燃气为5元/立方米。车用气为5元/立方米。毛利润大约2元/立方米。1万立方米/日的加气站建设成本3500万元左右。大约5—7年收回成本。
  李秀金说,据2013年9月统计,那时全国32个城市平均车用天然气价格已达4.28元/立方米,未来还会大幅提高。因此,高品位的“沼气”想高品位的“生物天然气”方向发展,市场巨大,升值空间也很大。
  沼气是生物燃气的极为重要的部分。从2003年—2014年,我国已投入上千亿元支持沼气发展,其中中央投资364亿元。
  农业部农业生态与资源保护总站处长、中国沼气学会秘书长李景明说,2015年我国国家沼气项目转型升级,投资20亿元,优先支持生物天然气为重点的超大型工程。但原料和终端市场不可控。“原料的收储运体系尚未完善,造成收集、运输和储存成本较高;原料价格的交易价格不可控,坐地涨价现象极为普遍,导致不少企业亏损倒闭;部分地区的业主对有机废弃物的收益不感兴趣,依然随地焚烧和排放。沼气生产和运行的成本还比较高,许多用户还难以接受;沼气工程提供的燃气的稳定性和适用性尚有待进一步提高,用户持观望态度;财政补贴政策既不明确也不持久,使企业和投资者看不到赢利点。”
  因此,李景明建议,应以终端市场为突破口,用价格杠杆和普惠制度形式推动沼气行业的持续健康发展;制定标准,建立沼气工程远程在线管理信息平台;建立工程运行和企业信誉评价机制;政府不应用政府行为左右市场,也不应完全撒手不作为,政策应长期有效等。
  “从国际上看,德国、瑞典等沼气发达国家对沼气工程的扶持主要体现在后端的商品化利用,如沼气发电、燃气入网、沼气提纯、热能回收等。”李秀金说,目前我国只对农村沼气工程前端的建设有补贴,而对沼气发电、沼气提纯、沼肥利用没有补贴,没有形成促进沼气产业发展盈利或效益拉动机制。
  据介绍,瑞典的生物天然气价格持续升高,已与汽油的价格相匹配,即气价是油价的0.9,并已实现完全的市场化。
  “未来的补贴应从前端的建设补贴向后端补贴,即气价补贴方向发展。”李秀金说。
  胡永东说,还需进行价格改革,形成合理的项目回报机制;进一步开放市场,推动政府采购服务等环保市场的形成,提高污染治理、资源循环利用等效率。


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