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能源短缺和全球氣候變化引起世界各國的高度重視，人們正在尋求一種在經濟上可行、資源上可持續、并同時能夠解決能源和環境雙重問題的經濟可持續發展道路。發展生物質能已經成為中國不可避免的選擇。

我國人口眾多，人均土地占有率少的國情決定了依靠大規模種植提供生物質能原料的前景很不樂觀。發展生物能產業的原料將來自于剩余物。2013年，中國能源消費總量達37.6億噸標煤，其中生物質能利用占0.53%，占生物質能源總量的10%。因此，生物質能在我國能源供應體系中只是起到“補充”作用的配角地位（秦世平）。

目前，我國對生物質能的開發利用定位為環保與節能，目的是減少污染，提供經濟、可行的清潔替代能源，減少化石能源的壓力（肖明松）。

進入21世紀，我國生物質能源產業，在沼氣、生物質汽化、生物質發電、生物質致密加工成型燃料、以及生物質液體燃料等領域，取得了長足的發展。現階段已初步產業化，但需要進一步提升技術水平以降低成本、提高市場競爭力才能形成有重大貢獻的新興產業。這些核心技術目前急需優先支持，包括：分布式生物質氣化發電技術、低成本低污染生物柴油技術、生物質成型高效燃燒和氣化燃燒技術、利用沼氣制備生物燃氣技術（主要指車用燃氣）。受生物質資源自身特點的限制，分布式電力系統將是生物質發電發展的一個重要趨勢。在一些發達國家已經獲得較好應用。而在我國生物質能源的發展和應用，還沒有形成市場化的、能夠盈利的利用模式。但是隨著常規能源價格的不斷上升，應用技術的不斷發展和進步，生物質能源在今后三五十年里將會成為最具開發潛力的、能夠進行大規模產業化的替代能源。

隨著國家《大氣污染防治行動計劃》，《能源行業加強大氣污染防治工作方案》及《可再生能源發展"十二五"規劃》（目標中明確指出發揮生物質能產品形式多樣的特點，大力推進生物質替代燃料工程。綠色能源示范縣建設。鼓勵合理開發利用農林廢棄生物質能資源。）等一系列利好政策的出臺，生物質能源將進一步融入化石能源體系，改變當前生物質發電一枝獨秀的現狀，最終形成生物質熱電聯產、成型燃料、生物質燃氣、液體燃料多元化發展的局面。

沼氣行業前景

中國的沼氣發展已有90年的歷史，且具有典型的國情特色。現階段我國沼氣以環境保護與提供清潔能源為目的，以發展戶用沼氣為主，實現戶用沼氣與工業沼氣共同發展。隨著城鎮化進程的加快，沼氣建設與城鎮化相結合，戶用沼氣將逐漸弱化，工業沼氣份額逐漸增加；以農業廢棄物為主要發酵原料轉變為以餐廚垃圾、畜禽糞便、農作物廢棄物及消化污泥等有機廢棄物混合原料。

中國一直將沼氣發展作為實現清潔生產和循環利用的重要工作。在《生物質能“十二五”發展規劃》和《可再生能源中長期發展規劃》中都明確提出要發展大力發展戶用沼氣和大型沼氣工程，提高沼氣產量。僅在過去的10年間（2003-2012），中央政府就投入約315億元專項用于沼氣建設與發展。環境的日益惡化，能源的極度匱乏，為以廢棄物厭氧發酵為手段，以清潔能源生產為目標的沼氣工程建設創造了廣闊的發展空間。2013年9月，中國國務院發布了《大氣污染防治行動計劃》，其中一些很重要的措施就是“以氣代煤、以氣代油”。 2013年10月，中國國務院發布了《畜禽規模養殖污染防治條例》，要求對畜禽糞便進行資源化清潔處理，厭氧發酵就是其中最主要的措施之一。同時《天然氣發展“十二五”規劃》預計“十二五”期間天然氣消費量年均增速將達到25%以上，而“十二五”期間天然氣的產量增幅保持在13%-15%。巨大的市場需求，給非常規天然氣的發展提供了廣闊的市場前景。沼氣作為一種重要的清潔能源，中國必將會繼續并持續增加對沼氣發展的投入和支持。

沼氣用途廣泛，可作為當地農民和居民的生活用能，用于炊事、照明甚至取暖；在國家分布式發電政策的鼓勵下，可以用來發電；也可通過提純和壓縮后替代部分汽車燃料；對于城鎮化較快的地區，作為天然氣管網的補充。

目前單純生物質發電受到一定限制，現有生物質發電項目盡可能實現熱電聯

產，熱電聯產用于與民生有關的領域（采暖、燃氣供應）將獲得政府更多的支持（秦世平）。同時，中國近期將研究新政策，把對沼氣工程建設的補貼轉變為拉動和鼓勵終端市場用戶的沼氣用氣補貼政策，切實保障沼氣工程持續有效的運行。

沼氣技術動態

1、優化沼氣工藝，提高工程產氣率（Germany）

①底物預處理

通過預處理改變有機物廢棄物的物理結構或預先降解成簡單的組分，以利于厭氧消化，提高發酵底物的產氣率。

②優化底物組成

不同的底物，可生化降解性不同，發酵過程中的營養需求與調控也不同，因此優化底物組成可提高沼氣產量。

③增加有機負荷

在厭氧發酵過程中，有機負荷對系統的正常運行起著決定作用。有機負荷過低，導致整個發酵體系處理效率大幅下降；有機負荷過大，容易發生酸積累，發酵過程受抑制導致產氣率下降。

④提高熱利用率

針對熱電聯產項目

⑤沼氣工程擴建

基于電力需求的增加或功能改變的擴改（由熱電聯產到沼氣提純進入城市天然氣管網或汽車燃氣）

2、干式發酵

干式發酵指在底物為固態(雖然含水豐富，但沒有或幾乎沒有自由流動水)的條件下進行的沼氣發酵過程。干式發酵又可分連續干式發酵（TS<20-30%）和間歇式干式發酵（TS<30-40%）。 .

與濕式發酵相比，反應器體積顯著減小、可大幅減少設施建設投資和場地面積；有機負荷高、生產效率顯著提高；沒有沼液排放、不產生二次污染；進料和出料含水率低、呈固態，便于貯存、運輸和后續處理，節約運輸費用和降低成本。

沼氣干發酵由于其發酵原料的干物質濃度高而導致的進出料難、傳熱傳質不均勻、酸中毒等問題，是沼氣干發酵的技術難點。同時現有厭氧消化反應器都不能直接用于固態物料的干法厭氧發酵。因此，需要研究和開發新的干法厭氧發酵反應器及其配套設備。國外已有相對成熟的沼氣干法厭氧發酵技術和成功的應用案例。而我國對于沼氣干法厭氧發酵技術還處于試驗研究階段。

3、混合發酵

混合發酵即同時厭氧發酵處理兩種或多種不同底物。混合發酵可以改善發酵系統性能（平衡發酵系統的營養狀況、優化發酵系統的流變學特性、稀釋可能產生的某些危害發酵系統穩定性的毒害因素），顯著提高系統產氣率及穩定性。目前國際上一般采用畜禽糞污與其它有機廢棄物混合發酵產沼氣的方式，如能源植物、餐廚垃圾、城市污泥、城市有機垃圾、農業廢棄物、發酵行業廢棄物等等。

4、沼氣提純精制技術

沼氣的凈化提純精制技術對沼氣的深層次、高附加值利用至關重要。經過去除CO2，提純的沼氣可提高其成分中甲烷的相對含量，增加其熱值，并將其作為天然氣的直接替代物，并入城市燃氣管網，或用于以車用燃氣為燃料的交通運輸設備中，現已成為國外沼氣行業開發應用的新方向。

目前商業用的沼氣提純精制技術主要為低溫深冷分離法（幾乎不再使用）、水洗法、胺醇法,PSA及膜分離法等。