生物燃氣介紹及發展前景

摘要：隨著經濟社會的發展，人們對於能源的利用逐漸增加，使得不可再生能源利用出現危機，面臨資源短缺的問題。生物燃氣作為一種利用微生物發酵來獲取人類需要的能源，這種能源屬於可再生能源，並且原料是生活垃圾和農業生產的廢料，裝置製造業較為簡單，其體現的價值正被越來越多的人認可。經過許多人不斷的理論和實踐研究，生物燃氣技術已經得到了多方面改善，開發出了多種發酵工藝，目前在所有的發酵工藝中相對高效的技術是全混式中溫發酵。目前，歐洲幾個經濟較為發達的國家（特別是德國），這方面的技術較為先進，生物發酵被大範圍的用於發電和取暖。論文主要介紹了生物燃氣技術發展的最新成果，提出了技術今後的發展方向。

關鍵詞：生物燃氣發酵技術反應器沼氣

生物燃氣經常說的沼氣，沼氣發酵是指有機物在厭氧的條件下，被沼氣微生物分解代謝，最後形成以甲烷和二氧化碳為主體的混合氣體，是一個生物化學過程。沼氣發酵的原料是供給微發酵生物，進行正常生命活動所需的營養和能量，是不斷生產沼氣的物質基礎。沼氣的來源十分豐富，主要是農業的剩餘物包括秸稈、雜草、樹葉等，還有豬、牛、羊、馬等家禽的糞便，工農業產品的廢水廢物（如豆製品的廢水、酒精和糖渣），還包括大部分的水生植物,這些都是能夠用來生物發酵的理想原料。

生物質燃氣網路資料

瀋陽海盛人工環境有限公司基本介紹（2013）

瀋陽海盛人工環境有限公司成立於2003年7月，是一家擁有清華大學背景的、以高精尖的節能新技術為核心的節能技術服務公司，是中國節能減排領域一站式服務的提供者，是中國合同能源管理（EMC）全國性的技術服務供應商。公司提供能源諮詢與診斷、節能技術設計與研發，工程設計、工程管理、運營管理、融資與財務規劃等全方位節能服務。

瀋陽海盛作為創新型科技企業，目前公司主營業務是以國家發改委《2010年國家重點節能技術推廣目錄》上所重點推薦的專案，主要客戶為國內大型鋼鐵生產企業集團。公司主營業務推行採用合同能源管理模式（簡稱EMC），即為客戶提供節能服務措施以後，採用專業方法驗證評價節能效益，為能源使用者提供節能績效保證，再以專案自償方式由節約的能源成本償還節能改善工程所需的投資費用並實現合理的利潤。

公司總部位於瀋陽鐵西，瀋陽海盛生產與研發基地的建成是海盛發展征途上一件里程碑式的大事，新建節能技術與裝置的生產與研發基地，投資總額為人民幣5000萬元，佔地面積35000㎡。一期已建辦公區5000㎡，廠房6600㎡，二期將建廠房8000㎡。作為生產基地，將生產成套系列節能產品，年產值2～3億元、利潤2000萬元。同時，作為研發基地，為深化現有技術，開發與整合新的節能技術提供平臺。生產與研發基地的建設不僅為公司的強勁發展提供雄渾後勁和實在支撐，而且預示著公司發展將邁上新臺階，進一步為公司集團化程序鑄就更加穩固的平臺。

瀋陽海盛作為國內專業從事節能改造，推行綠色能源服務的高新科技企業，在技術上，推出並儲備了一批高精尖節能先進技術；在專案管理模式上，採用國家倡導、國際通行的合同能源管理模式，為客戶提供全方位的節能服務，全面實施市場能源管理；在資本市場運作上，積極推進國內外創業板上市融資並已取得豐碩成果；在公司管理理念上，積極推進陽光管理理念，內部管理透明、規範、高效；在人才儲備上，虛心全面引進各領域業界精英；在專案市場運作上，廣交朋友，精心籌劃，注重信譽；在技術研發上，厚積薄發，聯合多家高等院校和相關業界專家教授，不斷整合尖端技術，為企業中長期發展儲備多項新型專利技術。目前海盛公司正處於快速成長期，2011年12月15日，“2011第四屆中國清潔技術產業投融資峰會”在北京舉行。本次峰會以“清潔技術、改變未來”為主題，峰會中揭曉了“2011年度中國清潔技術產業價值榜”的結果，其中，瀋陽海盛人工環境有限公司榮獲“2011年度綠色責任公司暨年度最具投資價值企業TOP10”獎。

海盛將按中長期戰略規劃陸續推出多項新型節能技術和系統整合技術進入節能市場，其指導思想是：堅持以公司可持續發展為目標，全面發揮公司的人力、裝置、技術優勢，以現有產品為基礎，科學有序快速發展高效節能產業：

堅持橫向聯合，與國內科研院所、大型公司密切合作，充分利用已有的科研成果，進行深度開發，並將其轉化為專有技術，轉化為生產力，實現共贏。

集中優勢資源，構建集節能諮詢服務、節能裝置研製、節能技術開發、節能產品生產、節能工程設計施工、節能運營服務為一體的節能產業體系。

海納百川，聚天下英才，靠科技創新，走節能服務路；

盛德不泯，為節約資源，還碧水藍天，造子孫萬代福。

這是海盛始終秉承的理念。海盛人會用鍥而不捨的艱苦努力，不斷完善和加強服務能力，積極創新、大膽引領、共同迎接中國節能產業的未來。

在2014年新的一年中，公司堅持“提高能源利用率，減少環境汙染，同時實現企業價值最大化”為最終目標，將擴大經營規模，廣邀各類有能力，有魄力的有志之士加盟，海盛會與各位同仁一同見證海盛的卓越發展與輝煌成就。

世界生物質燃氣產業發展現狀與趨勢（2013）

隨著全球能源和環境問題的日益突出，開發清潔的可再生能源刻不容緩，生物質是唯一可以轉化為氣態、液態和固態的含碳清潔可再生資源。

生物質燃氣，主要指沼氣，不僅是低碳清潔能源，而且在生產過程中可利用各種有機廢棄物，既能有效消除其帶來的環境汙染，又在生物質燃氣的利用過程中減少空氣汙染物和溫室氣體排放。

當前，生物質燃氣技術和產業已初步進入商業化階段，是生物質能源領域發展最好、最成熟的方向。近日，記者就世界上主要國家生物質燃氣的發展現狀、商業模式、主要經驗、發展趨勢，以及對該產業在中國的發展帶來了哪些啟示採訪了生物質能源產業技術創新戰略聯盟。

世界上主要國家生物質燃氣的發展現狀

據生物質能源產業技術創新戰略聯盟介紹，從生物質燃氣總產能分析，歐盟、中國、美國名列前茅。2011年歐盟沼氣產量為201.7億立方米，其中德國的沼氣產量為101.4億立方米，佔歐盟沼氣生產量的50.27%。美國2011年沼氣產量為126億立方米，比2010年增長12.6%。中國2011年沼氣產量約為200億立方米，比2010年增加25%以上。

目前，歐洲的生物質燃氣產業取得了快速發展，特別是在財稅政策、技術裝備、工程規模、產業模式、能源替代、環境效益等方面都已規範，代表了世界先進發展水平和模式。德國98%的生物質燃氣工程用於熱電聯供，2011年，德國生物質燃氣發電總裝機容量為2559MW.瑞典率先開始生物質燃氣淨化提純制車用生物質燃氣和管道生物天然氣，同時，開出了世界上第一輛沼氣火車。目前，在瑞典交通工具的氣體燃料中，沼氣佔58%，有100個加氣站，779輛沼氣燃料公共汽車，4500輛汽油、沼氣與天然氣混合燃料小汽車。

2011年歐盟各國沼氣發電總量為3290億千瓦時，比2010年增加17.39%，其中德國的沼氣發電總量為1940億千瓦時，佔歐盟沼氣發電總量的58.99%，比2010年增加19.88%。英國沼氣發電總量為573億千瓦時，佔歐盟沼氣發電總量的17.42%。德國的生物燃氣淨化提純處理能力最大，2012年達到11.78萬標準立方米每小時（Nm3/h），其次是美國，為7.37萬Nm3/h，瑞典為2.65萬Nm3/h。

世界生物質燃氣產業的主要商業模式

據生物質能源產業技術創新戰略聯盟介紹，目前，世界上生物質燃氣應用方式主要為熱電聯產和淨化提純製備管道、車用天然氣等。採取的'商業模式主要有三種：熱電聯產模式、車用生物天然氣模式及管道生物天然氣模式。

一是熱電聯產模式（CHP）。能源植物、養殖場糞汙等經過預處理後，進行厭氧發酵，沼氣用於熱電聯供、餘熱升溫發酵罐、沼渣沼液施肥，全過程實現自動控制。主要案例有德國Wiesenau混合原料熱電聯供工程，主要發酵原料為牛糞，青飼料，玉米秸稈，規模為1.5MW.丹麥Ribe生物質燃氣發電站，是丹麥的第一批集中型沼氣站。該工廠以有限公司的形式組建，由相關的農場主們共同合作，也有其他股東，例如屠宰場、地方電力公司和一些公共養老金基金會。這個沼氣站被丹麥和歐盟選定為一個示範站，並在世界範圍內被認可為大規模系統中最成功的案例之一。

二是車用生物質燃氣模式。利用有機廢棄物生產沼氣，經過淨化提純壓縮後，提供交通燃料。主要的案例有瑞典Linkoping車用生物質天然氣工程可處理瑞典東南部的有機垃圾，生物質燃氣淨化提純後，每年獲得470萬立方米生物質天然氣（97%CH4），為12個加氣站的公共汽車、卡車、私家車、計程車以及火車等加氣，該工程為全球生物質燃氣工程起到了

很好的示範和指導作用。此外，瑞典Laholm生物質天然氣廠，年產生物質天然氣180萬立方米，通過管道分別輸送到附近的一個生物質燃氣發電站和汽車加氣站。

三是管道生物質天然氣模式。多種混合原料生產的沼氣，經過淨化提純後，併入天然氣管網，減少對天然氣的依賴。主要案例有德國Rathenow沼氣工程，原料為青儲玉米及農作物、液態牛糞及豬糞等，經沼氣純化產生物甲烷規模為520Nm3/h。

世界生物質燃氣產業發展的主要經驗

中科院廣州能源研究所研究員馬隆龍認為，世界生物質燃氣發展的主要經驗有三個方面：一是持續創新的技術體系。歐洲國家非常重視技術的持續創新，在生物質燃氣製備與高值化利用領域已經處於世界領先水平，研究機構、企業、政府從沒有中斷對技術的創新。歐洲的沼氣工程企業在追求更高經濟效益的時候，無論在增加收入還是在節省開支方面，都是依靠先進技術和裝備，通過提高產氣效率和裝置穩定性、降低製造成本、人工和維護費來降低沼氣工程投資和執行成本。

二是穩定高效的政策扶持。以德國為例，在生物質能源和可再生能源領域具有持續穩定的政策扶持。自2004年德國頒佈《可再生能源法2004》以來，德國沼氣工程數量從1996年的370處，增加到2011年的6800處，佔整個歐洲沼氣工程數量的80%。2009年修訂《可再生能源法2009》，出臺了更多的能源利用優惠政策，進一步促進沼氣的開發和發電上網能力，為德國沼氣工程繼續穩步發展提供了進一步的保障。

三是專業規範的團隊運作。生物質燃氣產業，離不開專業化的團隊運作，從投融資、工程設計、裝置製造、工程施工、執行管理到市場開發等各個環節，都需要由專業化的企業和團隊來完成，保證效率和質量，提升產業競爭力。德國沼氣協會擁有3000會員，涵蓋了有機廢棄物產生單位、農作物和能源作物種植業主、規模化養殖業主、投融資機構、生物質燃氣裝備製造商、沼氣工程設計施工企業、工程執行管理公司、產品終端使用者等，各成員單位和專業團隊之間銜接緊密，從而使生物質燃氣產業在原料、技術、裝備、管理、市場等方面均得到強有力的保障。

世界生物質燃氣產業發展趨勢

生物質能源產業技術創新戰略聯盟認為，世界生物質燃氣產業發展有四個新的趨勢：一是明顯的市場化趨勢。目前，大中型生物質燃氣工程難以依靠自身能力進入常規的能源市場，沼氣工程產業發展很大程度依賴於政府各方面的政策支援和補助。政府包辦，管建、管投，但管不了運營；依靠企業執行、探尋盈利模式，將是主要趨勢。不論任何國家，其政策都具有階段性，如果沼氣產業不能夠實現商業化，其未來發展必然會因政府政策的轉移而衰退。所以商業化也是沼氣產業發展的唯一正確途徑。

二是適宜的規模化趨勢。技術和成本是生物質燃氣產業化發展的關鍵，生物質燃氣工程的投資和運行同樣符合規模經濟的原則。以沼氣發電最為成功的德國為例，沼氣工程的平均池容大約為2000m3/處，我國池容在1000m3以上的大型沼氣工程僅佔9%左右，比例在逐年增加。

三是精細的專業化趨勢。生物質燃氣系統和其他生物質利用方式一樣是個非常複雜的系統，從原料收集到生產過程再到副產品的利用消納都必須保證中間環節的通暢，甚至在必要的時候對產業鏈進行分化。目前，沼氣工程是作為養殖廠的附屬設施建設，養殖業主的知識結構不但達不到執行的要求，在原料不穩定和沼液沼渣銷路上也經常出現問題時，無暇顧及沼氣工程的運營。成立沼氣專業化運營企業是一條有效途徑。首先，有利於規避由於微利的養殖業帶來的原料風險；其次，企業可更專注於自身發展，包括技術進步，產品質量保證，隊伍建設等；再次，政府的政策支援也更有針對性和操作性，有利於規範市場。

四是規範的標準化趨勢。任何產業的商業化都伴隨著裝置的標準化與管理的規範化，沼氣行業大量使用非標裝置以及管理機制欠缺，是導致當前沼氣工程成本高、質量差、執行不穩定的主要原因。長此以往，沼氣工程建設也將形成惡性迴圈。只有裝置的標準化才能擺脫非標裝置製作的質量不穩定、週期長、成本高等障礙，從而統一質量、縮短工期、降低成本；只有管理規範化才能建立有章可循的技術規範和管理機制，做到設計標準化、隊伍專業化、施工規範化、驗收統一化、管理物業化，保障工程質量、穩定執行管理。因此，裝置的標準化和管理規範化是引導沼氣產業步入正軌，引導產業成熟的正確途徑。

世界生物質燃氣產業發展帶給中國的啟示

生物質能源產業技術創新戰略聯盟認為，世界生物質燃氣產業發展帶給中國的啟示主要是：

一要加強政策扶持力度。借鑑國際上生物質燃氣產業的發展模式，我們應抓緊出臺配套完善的生物質燃氣產業扶持政策，特別是出臺可操作的政策細節，使生物質燃氣產業鏈的每個生產經管環節都有利可圖，實現生物質燃氣產業化和規模化，推進沼氣行業的規範化管理，在政府強有力的扶持政策和行業體系的規範管理下，緊緊依靠企業市場機制下的運作，加快我國沼氣產業又好又快發展。

二要加強技術協同創新。組織國內從事生物質燃氣領域研發的技術專家、企業家、政策規劃專家，加強產學研用相結合的協同創新，為關鍵共性技術突破、商業模式示範工程建設、標準規範制定等提供指導和技術保障。爭取多方參與投入，充分發揮財政資金的引導作用，開拓民間、社會、外資等融資渠道，引導民間資本向生物質燃氣技術產業投資和促進生物質燃氣專案的融資與產業化；探索創業投資、風險基金以及銀行貸款的投融資機制，形成以企業投入為主體、金融為支撐和社會融資相結合的投資新體系。

三要加強國際交流合作。與國際著名的生物質燃氣科研機構開展工程、專案合作與人才合作交流，開發適合中國城鎮化發展和農村生產特點的新技術，開發適合的工業技術，鼓勵產、學、研結合，搶佔技術制高點。

EBA釋出新沼氣報告歐洲沼氣業喜憂參半(2014)

近日，歐洲沼氣協會（EBA）釋出最新一期沼氣報告，全面總結了2013年歐洲沼氣及生物甲烷產業的發展情況，並對該行業前景進行了預測。

根據該報告，歐洲沼氣業整體發展較為平穩，沼氣發電廠數量持續增加，生物甲烷的利用也有所增長。據瞭解，目前歐洲的沼氣發電廠數量超過1.45萬個，EBA預計，未來幾年內這一數字還將有所增加。“目前，歐洲每年利用沼氣生產的電和熱的總能量，已經相當於比利時和斯洛維尼亞兩國所有家庭一年用電量的總和。”EBA的報告指出，“以發電量折算，這相當於15座平均裝機量為500兆瓦的燃煤電廠的發電總量。”

從國家來看，歐洲沼氣業的發展並不均衡。根據EBA的報告，2013年沼氣業發展最為突出的國家主要集中在中歐地區，匈牙利、捷克、斯洛伐克，以及波蘭沼氣發電廠的數量增長都創了歷史新高，增長率平均達到18%。此外，其他一些沼氣發電“大國”，包括英國、法國和瑞典在內，沼氣發電廠的數量也在穩步增長。與此形成鮮明對比的是，一些曾經的沼氣利用大國，如德國、義大利，產業發展卻出現了階段性停滯，電廠數量及發電量都沒有明顯增長。

EBA在報告中指出，歐洲沼氣產業前景並不樂觀，在一些國家，對沼氣產業的支援政策已經有所改變。比如，捷克和塞普勒斯，目前已經明確要停止對沼氣發電廠的相關支援政策；另有德國和奧地利的沼氣電廠在各自國內運營也是障礙重重。EBA預計，歐洲許多國家未來對沼氣業還會有一些重大的政策調整，可能嚴重影響沼氣產業的發展。

“歐洲沼氣行業未來可能面臨政策調整帶來的巨大考驗。”EBA會長讓·斯坦巴斯基表示，“我們希望通過報告為行業提供最為可靠的資料，幫助協會的成員國做出正確的決策，支援業內科研人員持續研發新技術，幫助企業及時掌握資訊。事實上，歐洲沼氣行業的重大政策變化就是從德國《可再生能源法案EGG2012》釋出開始的，該法案對整個歐洲沼氣行業的發展都產生了影響。在一些國家，比如英國、丹麥等，沼氣產業還在持續增長。我們希望歐洲所有國家，都能像這幾個國家一樣，繼續積極地發展沼氣產業。EBA將和各成員國一道，推動沼氣行業在整個歐洲持續增長，以保障歐洲能源安全和低碳化程序。”

另外，該報告還顯示，歐洲生物甲烷產業的發展也呈現增長趨勢。目前整個歐洲已經擁有282個生物甲烷工廠，總產能達到13.75億立方米。交通領域是生物甲烷的主要消費領域，佔到其總產量的10%。2013年，歐洲生物甲烷新增站的數量已經翻番。EBA預計，生物甲烷未來的利用率還將持續增加。