【摘要】能源是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會活動的基礎(chǔ)，隨著全面建設(shè)小康社會步伐的加快，中國對能源生產(chǎn)和消費(fèi)也提出了更高的要求。可再生能源是中國實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要能源，沼氣發(fā)電是可再生能源的主要利用方式，合理有效利用這一新型能源，技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化水平是關(guān)鍵。

1國內(nèi)外沼氣發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀

沼氣技術(shù)即厭氧消化技術(shù)，主要用于處理畜禽糞便和高濃度工業(yè)有機(jī)廢水。我國經(jīng)過幾十年的研發(fā)應(yīng)用，在全國興建了大中型沼氣工程 2000多座;戶用農(nóng)村沼氣池 1060萬戶，數(shù)量位居世界第一。不論是厭氧消化工藝技術(shù)的積累，還是建造、運(yùn)行管理等方面的經(jīng)驗(yàn)，整體水平已進(jìn)入國際先進(jìn)行列。

沼氣發(fā)電在發(fā)達(dá)國家已受到廣泛重視和積極推廣，如美國的能源農(nóng)場、德國的可再生能源促進(jìn)法的頒布、日本的陽光工程、荷蘭的綠色能源等。生物質(zhì)能發(fā)電并網(wǎng)在西歐如德國、丹麥、奧地利、芬蘭、法國、瑞典等一些國家的能源總量中所占的比例為10%左右，并一直在持續(xù)增加。

我國沼氣發(fā)電研發(fā)工作有20多年的歷史，特別是“九五”、“十五”期間有一批科研單位、院校和企業(yè)先后從事了沼氣發(fā)電技術(shù)的研究及沼氣發(fā)電設(shè)備的開發(fā)。在這一領(lǐng)域中，逐漸建立起一支科研能力強(qiáng)、水平高的骨干隊(duì)伍，并建立了相應(yīng)的科研、生產(chǎn)基地，積累了較多的成功經(jīng)驗(yàn)，為沼氣發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用研究及沼氣發(fā)電的設(shè)備質(zhì)量再上臺階奠定了基礎(chǔ)。

沼氣發(fā)電設(shè)備方面，德國、丹麥、奧地利、美國的純?nèi)颊託獍l(fā)電機(jī)組比較先進(jìn)，氣耗率≤ 0.5 m3/kWh(沼氣熱值≥25MJ/m3)，價格在300～500美元/kWh。我國在“九五”、“十五”期間研制出20～600kW純?nèi)颊託獍l(fā)電機(jī)組系列產(chǎn)品，氣耗率0.6～0.8m3/kWh(沼氣熱值≥21MJ/m3)，價格在200～300美元/kWh，其性價比有較大的優(yōu)勢，適合我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r。

2沼氣發(fā)電產(chǎn)業(yè)將成為朝陽產(chǎn)業(yè)

沼氣發(fā)電是一個系統(tǒng)工程，它包括沼氣生產(chǎn)、沼氣凈化與儲存、沼氣發(fā)電及上網(wǎng)等多項(xiàng)單元技術(shù)的優(yōu)化組合，也涉及到國家對沼氣發(fā)電的扶持政策和技術(shù)法規(guī)等。剖析國內(nèi)已有的沼氣發(fā)電工程，借鑒發(fā)達(dá)國家的沼氣發(fā)電經(jīng)驗(yàn)，以及國家對可再生能源的政策導(dǎo)向，筆者認(rèn)為我國沼氣發(fā)電產(chǎn)業(yè)在未來的若干年后會有突破性進(jìn)展，其依據(jù)是：

(1)國家相關(guān)政策的出臺將打通包括沼氣發(fā)電在內(nèi)的綠色電力上網(wǎng)的瓶頸

當(dāng)一個國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力達(dá)到一定程度后，就會把目光更多地投向環(huán)保，會更關(guān)注可持續(xù)發(fā)展問題，就會把資金投向這一領(lǐng)域，出臺相關(guān)的政策來確保可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

以德國為例。 戰(zhàn)后的德國經(jīng)過幾十年的經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇，已經(jīng)具備經(jīng)濟(jì)能力來處理可持續(xù)發(fā)展問題。 為了保護(hù)環(huán)境，控制全球變暖和促進(jìn)能源的可持續(xù)供應(yīng)，德國于 1990 年制定了“輸電法”， 2000年又出臺了“可再生能源法”。 “輸電法”規(guī)定公用電網(wǎng)對沼氣發(fā)電輸送來的電力實(shí)行優(yōu)惠收購價，這一政策促進(jìn)德國沼氣發(fā)電技術(shù)的提高，促成了隨后 700 多個沼氣工程的建立。而“可再生能源法”提高了可再生能源發(fā)電上網(wǎng)的收購價，對于裝機(jī)達(dá)到500kW的發(fā)電站，輸送到電網(wǎng)的電力獲得的補(bǔ)貼比 1999 年增加了37% 。

國家站在可持續(xù)發(fā)展的高度，出臺促進(jìn)綠色電力上網(wǎng)政策已為時不遠(yuǎn)。正在研究和制定的可再生能源發(fā)電配額比例、份額標(biāo)準(zhǔn)、綠色證書以及發(fā)電上網(wǎng)的優(yōu)惠政策，會筑造起有利于綠色電力發(fā)展的交易平臺。

(2)國內(nèi)已生產(chǎn)出性價比更好的沼氣發(fā)電機(jī)組系列產(chǎn)品，為沼氣發(fā)電提供有力的設(shè)備支持

目前成熟的國產(chǎn)沼氣發(fā)電機(jī)組的功率規(guī)格，主要集中在24～600kW這個區(qū)段。

從沼氣工程的產(chǎn)氣量來看， 有不少沼氣工程適宜配建500kW以上的沼氣發(fā)電機(jī)組。從沼氣發(fā)電機(jī)組的性價來看， 在有可以利用的動力原機(jī)的情況下，單機(jī)功率越大，越利于提高燃料發(fā)電效率，越利于降低發(fā)電機(jī)組單位功率成本，從而獲得較理想的性價比。

同樣，從沼氣工程的產(chǎn)氣量以及從用電負(fù)荷性質(zhì)來看，20kW以下的發(fā)電機(jī)組也大有市場。例如一個萬頭豬場沼氣工程，日產(chǎn)沼氣80m3，顯然不適合發(fā)電上網(wǎng)，只適宜內(nèi)部用電。其沼電用途一般為驅(qū)動沼氣工程污水泵和豬場通風(fēng)機(jī)、照明等，因此宜配備 10kW 左右的發(fā)電機(jī)組。類似的沼氣工程很多，可見，小功率沼氣發(fā)電機(jī)組需求量也不少。

鑒于沼氣發(fā)電廣闊的發(fā)展前景，國內(nèi)數(shù)家有實(shí)力的研究院所和大型企業(yè)進(jìn)行了強(qiáng)強(qiáng)合作，針對市場需求開發(fā)出不同規(guī)格的沼氣發(fā)電機(jī)組系列產(chǎn)品。在大機(jī)組方面，勝利油田勝利動力機(jī)械集團(tuán)已全面開發(fā)出了全燒沼氣內(nèi)燃機(jī)的沼氣發(fā)電機(jī)組，并在污水處理、檸檬酸、酒精等行業(yè)應(yīng)用成功。值得一提的是，國內(nèi)新一輪開發(fā)出來的沼氣發(fā)電機(jī)組，已不是過去簡單改裝內(nèi)燃機(jī)的發(fā)電機(jī)組。新的發(fā)電機(jī)組在性能方面已縮小了與國外先進(jìn)機(jī)組技術(shù)指標(biāo)的差距。可以說，在發(fā)電設(shè)備方面，已可為沼氣發(fā)電的實(shí)施提供有力支持。

(3)資金支持和專業(yè)化生產(chǎn)會吸引更多的投資主體

大中型沼氣工程屬于環(huán)保性質(zhì)的項(xiàng)目，受益的是全社會。要在投資分?jǐn)偵希?ldquo;誰污染、誰治理”原則為主，輔之以“誰受益、誰分?jǐn)?rdquo;的原則，由政府、地方和企業(yè)共同投資。對于初始投資，國家將給予一定支持，如：國家或行業(yè)將制定出一系列的優(yōu)惠政策，減免工程稅費(fèi)，減輕企業(yè)負(fù)擔(dān);要廣辟資金渠道，幫助建設(shè)方獲得各類貸款;鼓勵社會各界以各種形式投資開發(fā)沼氣資源化利用項(xiàng)目，以優(yōu)惠政策調(diào)動各投資主體的積極性。

此外，以國家、地方和企業(yè)共同投資的方式，重點(diǎn)扶持一些專用設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)(沼氣生產(chǎn)裝置、沼氣凈化設(shè)備、沼氣發(fā)電機(jī)組等)，對其進(jìn)行必要的技術(shù)改造;擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，提高產(chǎn)品種類和產(chǎn)品質(zhì)量;建立質(zhì)量保障體系(售后服務(wù)、人員培訓(xùn)、質(zhì)量監(jiān)督與檢測等)和物業(yè)化管理模式。