十二五城市生物质燃气科技.pdf

十二五城市生物质燃气科技工程十二五城市生物质燃气科技工程 规划 规划 城市生物质燃气产业技术创新战略联盟 秘书长 清华大学环境学院 教授 汪诚文 博士 2012年3月28日 汇报提纲 汇报提纲 可再生能源的发展现状 1 生物质燃气科技工程的由来 2 生物质燃气科技工程的必要性 3 主要任务 4 生物质燃气科技工程的成果产出 5 实施思路 6 7 实施模式及开展项目 1.1.国家相关政策规定 国家相关政策规定 4/6/12 School of Environment, Tsinghua Uni 3 • 第二条第二条：：本法所称本法所称可再生能源可再生能源，，是指风能是指风能、、太阳能太阳能、、水能水能、、生物质能生物质能、、 地热能地热能、、海洋能等海洋能等非化石能源非化石能源 • 第四条第四条：：国家将国家将可再生能源的开发利用可再生能源的开发利用列为能源发展的优先领域列为能源发展的优先领域，，通过通过 制定可再生能源开发利用制定可再生能源开发利用总量目标总量目标和采取和采取相应措施相应措施，，推动推动可再生能源市可再生能源市 场场的建立和发展的建立和发展 1、《中华人民共和国可再生能源法(修正案)》 • 第五十九条第五十九条：：国家鼓励国家鼓励、、支持在农村大力发展沼气支持在农村大力发展沼气，，推广生物质能推广生物质能、、太太 阳能和风能等可再生能源利用技术阳能和风能等可再生能源利用技术，，按照科学规划按照科学规划、、有序开发的原则发有序开发的原则发 展小型水力发电展小型水力发电，，推广节能型的农村住宅和炉灶等推广节能型的农村住宅和炉灶等，，鼓励利用非耕地种鼓励利用非耕地种 植能源植物植能源植物，，大力发展薪炭林等能源林大力发展薪炭林等能源林。

2、《中华人民共和国节约能源法》 • 大力发展沼气大力发展沼气、、作物秸秆及林业废弃物利用等生物质能作物秸秆及林业废弃物利用等生物质能和风能和风能、、太阳能太阳能，， 加强省柴节煤炉灶炕改造加强省柴节煤炉灶炕改造 3、《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》 1.1.可再生能源现状及发展目标 可再生能源现状及发展目标 4/6/12 School of Environment, Tsinghua Uni 4 图 1 2010年可再生能源利用结构 Fig. 1 Use structure of renewable energy in 2010 发电（power） 83% 供气（gas） 5% 供热（heaDng） 11% 燃料（fuel） 1% 以发电为主以发电为主，，其他能源利用形式相对较少其他能源利用形式相对较少 图 2 可再生能源消费量占能源总消费量比例 Fig. 2 The proporDon of renewable energy accounted for total energy consumpDon 0% 5% 10% 15% 20% 2010 2015 2020 8.30% 11.40% 15.00% 1.1.可再生能源现状及发展目标 可再生能源现状及发展目标 4/6/12 School of Environment, Tsinghua Uni 5 81% 8% 11% 水电（hydropower） 核电（nuclear power） 其他可再生能源（other renewable energy） 60% 19% 21% 水电（hydropower） 核电（nuclear power） 其他可再生能源（other renewable energy） 可再生能源比例逐年升高可再生能源比例逐年升高，，生物质能等新型可再生能源比例增大生物质能等新型可再生能源比例增大。

可再生能源现状及发展目标 可再生能源现状及发展目标 4/6/12 School of Environment, Tsinghua Uni 6 • 20202020年年：： • 预计可再生能源消费量占能源总消费量的预计可再生能源消费量占能源总消费量的 15%15%，，其中生物质发电装机达到其中生物质发电装机达到30003000万千瓦万千瓦，， 生物液体燃料达到生物液体燃料达到10001000万吨万吨，，沼气年利用量沼气年利用量 达到达到400400亿立方米亿立方米，，生物固体成型燃料达到生物固体成型燃料达到 50005000万吨万吨，，生物质能年利用量占到一次能源生物质能年利用量占到一次能源 消费量的消费量的4%4% 生物质能 生物质能发展“十二五生物质能发展“十二五””规划 规划 • 城市生活垃圾城市生活垃圾 • 城市生活垃圾的清运量约为城市生活垃圾的清运量约为1.5亿吨亿吨/年年，，处置方式处置方式 以卫生填埋及焚烧发电为主以卫生填埋及焚烧发电为主我国生活垃圾中厨余我国生活垃圾中厨余 等高含水率等高含水率、、易降解有机组分含量超过易降解有机组分含量超过60%，，我国我国 将大力发展垃圾分类收集和分选将大力发展垃圾分类收集和分选，，利用厌氧消化技利用厌氧消化技 术处理湿垃圾术处理湿垃圾，，通过沼气回收能源通过沼气回收能源，，利用焚烧或热利用焚烧或热 解方式处理干垃圾解方式处理干垃圾，，回收电能和热能回收电能和热能。

• 我国城市生活垃圾实现干湿分离及厌氧消化处理后我国城市生活垃圾实现干湿分离及厌氧消化处理后 ，，可年产生可年产生60亿亿m³沼气沼气，，折合标准煤折合标准煤420万吨万吨预计预计 到到2015年年，，建成建成500处大型城市生活垃圾厌氧消化处大型城市生活垃圾厌氧消化 处理工程处理工程，，产生沼气产生沼气30亿亿m³，，折合标准煤折合标准煤210万吨万吨  生物质能发展“十二五生物质能发展“十二五””规划 规划 • 污水厂污泥污水厂污泥 • 污泥是污水处理过程中产生的固体污染物污泥是污水处理过程中产生的固体污染物，，污水处污水处 理过程中理过程中，，约有一半的有机污染物以污泥的形式约有一半的有机污染物以污泥的形式 排出排出 • 目前目前，，我国每年市政污水厂及工业污水处理设施污我国每年市政污水厂及工业污水处理设施污 泥产生总量为泥产生总量为6000万吨（以含水率万吨（以含水率80%计）计） • 建设大中型污泥厌氧消化处理工程建设大中型污泥厌氧消化处理工程，，在无害化处理在无害化处理 污泥的同时污泥的同时，，可年产生可年产生50亿亿m³沼气沼气，，折合标准煤折合标准煤35 0万吨万吨。

• 预计到预计到2015年年，，建成建成300座大中型污泥厌氧消化座大中型污泥厌氧消化 工程工程，，产生沼气产生沼气30亿亿m³，，折合标准煤折合标准煤210万吨万吨  生物质能发展“十二五生物质能发展“十二五””规划 规划 • 工业有机废物工业有机废物 • 酿造酿造、、生物化工生物化工、、生物制药生物制药、、酒精等行业在生产过酒精等行业在生产过 程中程中，，有大量的工业有机废物产生有大量的工业有机废物产生工业有机废物工业有机废物 产生量大产生量大、、组分单一组分单一，，并具有区域集中的特点并具有区域集中的特点以以 工业有机废物为原料的热化学转化制备生物质燃气工业有机废物为原料的热化学转化制备生物质燃气 技术技术，，有较高的能源转化效率及工业规模效应有较高的能源转化效率及工业规模效应 • 我国目前工业有机废物产量约为每年我国目前工业有机废物产量约为每年2亿吨亿吨，，生物天生物天 然气产生潜力超过然气产生潜力超过100亿亿m³，，折合标准煤折合标准煤1200万吨万吨 预计到预计到2015年年，，建设建设500处大型工业有机废物热处大型工业有机废物热 解气化工程解气化工程，，生产纯化后的生物天然气生产纯化后的生物天然气50亿亿m³，，折折 合标准煤合标准煤600万吨万吨。

 生物质能发展“十二五生物质能发展“十二五””规划 规划 • 生物天然气生物天然气 • 生物质厌氧消化生物质厌氧消化、、热解气化热解气化，，将产生大量生物气将产生大量生物气，， 将生物气进行纯化将生物气进行纯化、、精制后精制后，，可制备符合天然气使可制备符合天然气使 用标准的生物天然气用标准的生物天然气相对生物气发电的方式相对生物气发电的方式，，制制 备生物天然气具有能源输出效率高备生物天然气具有能源输出效率高、、能源价值高及能源价值高及 市场需求量大等优势市场需求量大等优势 • 在区域内统筹有机污水处理在区域内统筹有机污水处理、、城市生活垃圾厌氧城市生活垃圾厌氧 消化消化、、污泥厌氧消化污泥厌氧消化、、工业有机废物热解气化等集工业有机废物热解气化等集 中生物气产生源中生物气产生源，，提纯制备生物天然气提纯制备生物天然气，，并输配给并输配给 居民生活居民生活、、工业生产及公共交通工业生产及公共交通，，能完全或部分替能完全或部分替 代一定区域内的燃气需求代一定区域内的燃气需求，，解决天然气供应不足的解决天然气供应不足的 问题问题，，改善当地能源结构及环境质量改善当地能源结构及环境质量。

 生物质能发展“十二五生物质能发展“十二五””规划 规划 • 生物天然气（续生物天然气（续）） • 预计到预计到2015年年，，以有机污水处理以有机污水处理、、城市生活垃圾厌城市生活垃圾厌 氧消化氧消化、、污泥厌氧消化污泥厌氧消化、、工业有机废物热解气化为工业有机废物热解气化为 产生源的生物天然气应用规模达到产生源的生物天然气应用规模达到100亿亿m³，，折合折合 标准煤标准煤1200万吨万吨  汇报提纲 汇报提纲 可再生能源的发展现状 1 生物质燃气科技工程的由来 2 生物质燃气科技工程的必要性 3 主要任务 4 生物质燃气科技工程的成果产出 5 实施思路 6 7 工业、城市生活 农业 燃气能源产品 其他 资源化 产品 生物质燃气产业 生物质废物 二二、、生物质燃气科技工程的由来 生物质燃气科技工程的由来 生物质燃气科技工程 以科技创新为先导，推动生物质燃气产业的形成和发展，开发可再生能源，提高固体废物的处理率和现代化处理水平，实现生物质废物无害化与燃气能源化、资源化的双重目标，构建社会物质代谢的闭路循环 二二、、生物质燃气工程的由来 生物质燃气工程的由来 60% 35% 6% Ø 我国固体废物年产生量超过70亿吨，其中 生物质废物产生量超过42亿吨 Ø 超过15亿吨的生物质废物处于无控排放状 态，是重要的区域环境污染源 Ø 生物质废物排放的温室气体占我国人为源 温室气体排放的6%以上，是我国温室气体 减排的八大重点行业之一 固体废物 生物质废物 温室气体 人为源 城郊源 生物质废物 2.5亿吨 生物质燃气 转化潜力 450亿m3 二二、、生物质燃气工程的由来 生物质燃气工程的由来 14% “十二五”期 间可用于生物 质燃气化开发 的集中源产生 和可实现集中 收集的生物质 废物总量为 6亿吨 生物质 废物 生活源 生物质废物 1.5亿吨 工业源 生物质废物 2.0亿吨 “十二五”可开发量 温室气体 减排 2.6亿吨CO2e COD 减排 3000万吨 资源环境效益 2009年我国 天然气消费 量875亿m3 生物质燃气工程的由来 生物质燃气工程的由来 欧洲 有机垃圾的四分之一采用生 物质燃气化技术处理，处理 比例逐年增大。

瑞典、德国 沼气热电利用工艺的代表， 形成了“沼气发电、余热升 温、中高温发酵、气囊储气、 自动控制、沼渣沼液施 肥”的产业模式 美国 2009年1月22日颁布了 S.306和H.R.1158决议，对 沼气生产商给予$4.14/kJ的税 金减免，以鼓励更多的企业 来发展生物质燃气产业 日本 《日本生物质能源综合战 略》：生物质废物处理利用 是日本企业和城市发展的重 要组成部分 发达国家 经验。