德国沼气工程技术及其在中国的应用前景
近年来,德国沼气工业发展迅猛。沼气工程数量由1996年的350座,增加到2009年的4600多座,电力装机容量增长了35倍。目前德国沼气工程数量占欧洲的80%,在沼气领域有超过一千家企业、超过一万名员工。
在德国,农场主投资建设沼气工程,主要是出于能源和盈利考虑。2006年沼气工程平均建设费用约为每千瓦时装机容量3500欧元。由于德国政府实行上网电价补贴政策,几乎所有德国和欧洲的沼气工程都把沼气并网发电。而在中国,政府投资沼气工程主要出于环境考虑。根据德国农业协会的统计,中国现代化沼气工程建设费用是德国相同工程的两倍以上,并且2005年中国沼气总产量的2.53%是用于发电。
98%的德国沼气工程利用热电联产处理沼气,利用率可达80%。(发电机组效率约为38%-41%,热利用效率约为40%-45%)。一个优秀的德国沼气工程,每年运行时间可达8000小时以上。
在粪便利用方面,我们注意到,每头牛每年可产生15立方米的粪便,利用它们可发酵产生450立方米的沼气,而这些沼气可发电900度,并且能够将粪便中的化学好氧量降低70%。由此不难看出,农村废弃物的发展潜力十分巨大,而德国在这一领域具有较好的技术优势和经济优势。
技术优势之一,是能够为客户提供运营所需的实用技术和解决方案,这当中包括错误报告系统和完全自动控制系统。优势之二,可以解决产气不稳定的问题。德农协拥有长达12年的实践经验,300个电站可提供运营技术支持、在线技术监测支持和原料的定期分析测试服务。优势之三,可在冬季实现稳定运行。发酵罐体内部增温的系统可根据气候因素启动发酵罐体的隔热层。优势之四,能够高效率地取出硫化氢。优势之五,操作成本和维护成本非常低,经济实用。优势之六,灵活自由的潜水搅拌器,可应用于干物质浓度为5%至30%的原料发酵。
经济优势方面,一是自动化运行系统,能够保证系统自身能源消耗是世界**低水平的2.5%。以500kw的发电机组为例,假定电价为0.35元/度,和其他系统+6,5%的自身消耗相比,我们可以每年为用户节省至少10万元的费用。二是运行时间长,由于需要较少维护,我们可以保证建造的沼气电站年平均运行时间可以达到95%。三是气体损失少。由于我们的系统可以始终处于**佳的生物环境,通过长时间的监测,即使在冬天也可以把原料中的可发酵部分100%地转化为沼气。其他系统由于泄露或者不完全发酵等原因至少会造成15%的损失。以500kw发电机组为例,假定电价为0.35元/度+0.25元/度补助,我们每年可以为用户至少多增加利润40万元。
目前国内一些500千瓦以上的大型沼气工程之所以运行费用偏高,或者利润率低,主要原因是:沼气电站建成后运行中断或运行时间太短。即使在上述较低的电价下,也可以为用户提供有收益保障的解决方案,这源于我们系统的高效运行。在现有的电价下,较其他系统相比,使用我们的系统,每年总计可以节本增收至少90万元。
**后,我建议中国政府应该给与高效率的沼气能源更多的财政扶持,而不是给与沼气工程建设财政扶持。另外,缩短运输距离非常重要。在沼气工程甚至养殖场的早期规划中,选址应考虑运输问题。同时,在沼气工程早期规划中应考虑液体排放物的资源化处理。大型养殖场应坐落在有足够农田处理废物的地方。
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