沼气是一种具有较高热值的可燃气体,把它作为动力机的燃料,带动发电机运转,将得到高品位的电能。沼气发电技术在沼气工程中的引入,不但提升了沼气工程整体技术水平。而且可以通过出售电能带来较高的资金回报。热电联产受供热范围限制,一般要按照热用户的位置分散布点;离网的分散电源点受人口密度限制,布点也是分散的;各种废弃物资源数量有限,受能量密度限制,也需要分散利用。沼气发电主要包括畜禽养殖场废水、工业废水、垃圾填埋场沼气发电,农业秸秆、粮食加工废弃物、林业生产和木材加工废弃物发电,城市生活垃圾发电o这些废弃物都有能源利用价值,但燃料不适宜远距离运输,分散利用较为合理,适宜建设小型发电设施,电力基本上就地消化,这也是一种典型的分布式发电,所以沼气发电往往具备了分布式发电的许多优 点:(1)电力就地消化,节省输变电投资和运行费用,减少了集中输电的线路损耗;(2)与大电网供电互为补充,减少电网总容量,改善电网峰谷性能。提高供电可靠性;(3)对用户自发自用的分布式发电,不存在电力交易,可降低用户的用电成本。
沼气发电是一个系统工程,它包括沼气生产、沼气冷化与储存、沼气发电及上网等多项单元技术的优化组合,也涉及到国家对沼气发电的扶持政策和技术法规等。剖析国内已有的沼气发电工程,并借鉴发达国家的沼气发电经验,以及国家对可再生能源的政策导向,作者认为我国沼气发电产业将在未来的若干年后会有突破性进展,其依据是:
(1)国家相关政策的出台将打通包括沼气发电在内的绿色电力上网的瓶颈。当一个国家经济实力达到一定程度后。就会把目光更多地投向环保,就会更关注可持续发展问题。就会把资金投向这一领域,就会出台相关的政策来确保可持续发展战略目标的实现。
以德国为例。第二次世界大战后的德国经过几‘卜年的经济复苏,已经具备经济能力来处理可持续发展问题。为了保护环境,控制全球变暖和促进能源的可持续供应,德国于1990年制定了“输电法”,2000年又出台了“可再生能源法”。“输电法”规定公用电网对沼气发电输送来的电力实行优惠收购价,这一政策促进德国沼气发电技术的提高,促成了随后700多个沼气工程的建立。而“可再生能源法”提高了可再生能源发电上网的收购价,对于装机达到500kw的发电站。
输送到电网的电力获得的补贴比1999年增加了37%。可以预见,这将再一次促进德国的沼气工程的推广。
我国关于绿色电力上网和优惠政策的问题已经酝酿了一段时间,其重要性已被充分认识。
对于具有一定规模的沼气发电站而言,能否使发电机组长期在额定负载下工作以及电价的高低决定着沼气发电能否取得较好的经济效益。如果一个沼气发电站的发电能力不能被较充分地利用,效益从何谈起?在相当一部分沼气工程中,与其产气量相适应的发电站规模远大于内部(沼气工程自身或建设企业)用电总负载,也有内部用电负载装机容量虽大但只是间隙性地达到发电机组额定值的情况,这样一来,这种规模的沼气发电站如果不能向公用电网输送电力,是没有出路的:在地方电力部门方面,一个沼气发电站生产的电量对他们来说实在是微不足道,可要可不要,就是要收购。也得考虑利润。收购价往往让沼气发电站无法接受。所幸的是,国家已下决心要打通包括沼气电力在内的绿色电力上网的瓶颈。国家站在可持续发展的高度,出台促进绿色电力上网政策已为时不远。这时候沼气发电就不是简单的分布式发电了。正在研究和制定的可再生能源发电配额比例、份额标准、绿色证书以及发电上网的优惠政策,会筑造起有利于绿色电力发展的交易平台。
(2)我国将生产出性价比更好的沼气发电机组系列产品,为沼气发电提供有力的设备支持。
目前较成熟的国产沼气发电机组的功率规格,主要集中在loo一800 kw这个区段。根据沼气建设发展趋势分析和对沼气发电设备的市场需求调查,对大于和小于这个区段规格的发电机组的需求正在增长。
从沼气工程的产气量来看,有不少沼气工程适宜配建500kw以上的沼气发电机组。从沼气发电机组的性价比来看,在有可以利用的动力原机的情况下,单机功率越大,越利于提高燃料发电效率,越利于降低发电机组单位功率成本,从而获得较理想的性价比。
同样从沼气工程的产气量来看以及从用电负荷性质来看,20kw以下的发电机组也大有市场。例如一个万头猪场沼气工程,日产沼气80m3,显然不适合发电上网,适宜内部用电。其沼电用途一般为驱动沼气工程污水泵和猪场通风机,照明等,因此宜配备10kw左右的发电机组。
鉴于沼气发电广阔的发展前景,国内数家有实力的研究院所和大型企业进行了强强合作,针对市场需求开发出不同规格的沼气发电机组系列产品。在大机组方面,济南柴油机股份有限公
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