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控制甲烷排放,推进沼气发电行业可持续发展

发表时间:1970-01-01 08:00:00
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沼气以甲烷为主要成分。甲烷是主要的非碳温室气体之一,其全球增温效应(GWP)是二氧化碳的25倍。甲烷作为TVOC的一部分,也是可吸入颗粒物PM2.5与地面臭氧O3的前体物。要减少甲烷排放、应对全球气候变化,就要促进甲烷气利用,而最有效的方式就是发电。

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我国沼气发电行业潜力巨大但面临挑战



由于发电沼气主要来自生活垃圾填埋、畜禽养殖场粪污、工业有机废水、市政污泥等污染源的处理过程,沼气的收集与发电不仅本身能变废为宝、减少排放,还能推动上游相关活动的环境保护,带来多项重要的环境与社会价值,是潜力巨大的朝阳产业。

得益于国家近年来出台的各项发展规划以及补贴政策,沼气发电行业增长迅速,2011年—2017年的市场年均复合增长率为14.9%。根据国家发改委已经公布的可再生能源电价补贴前七批目录的统计,已经进入目录的沼气发电项目有130个,总装机量为308兆瓦。

但是,依然有大量未被收集利用的沼气,带来气候变化效应和空气污染等环境成本未被内部化,沼气发电带来的社会效益也未被价值量化。2019年底,全国沼气发电累计装机容量只有790兆瓦,年上网电量29.8亿千瓦时,折算实现的年二氧化碳减排当量约1670 万吨。然而,仍有85%的沼气资源未被回收利用,经由各种途径释放到大气层中,造成非碳温室气体排放(相当于9.8亿吨/年),不利于我国自主减排目标的实现。

我国的沼气发电行业处于发展培育期,与欧美等国相比还有较大差距,沼气发电产业化、规模化水平低,经济可持续性弱,远远落后于欧美国家。

我国有着数量众多、不同类型的沼气资源开发的场景和资源,但项目所在地偏僻。由于其它消纳方式和途径受限,沼气发电仍是目前最佳的利用方式。然而,目前沼气发电技术却面临单体项目规模小,规模效益较差,盈利水平低,收入模式单一等挑战。

以沼气发电行业中比重最大的垃圾沼气发电为例,平均垃圾沼气发电项目规模在2兆瓦—4兆瓦。中小城市由于垃圾量较小,其单体沼气发电规模甚至只有1兆瓦—2兆瓦。与同类的垃圾焚烧发电项目(平均22兆瓦)相比,垃圾沼气发电不仅规模小,而且项目寿命短,依附于填埋场,平均寿命约7年,远低于垃圾焚烧发电的30年。项目的收入模式方面,沼气发电项目只有发电收入,不像垃圾焚烧发电那样还有垃圾处理费的政府补贴收入。

由于规模小,普及与推广工作不到位,沼气发电项目尚未得到足够重视,在行业政策方面常与垃圾焚烧发电等被并类处理。比如,已进入国家电价补贴目录的沼气发电项目每年都有较多关停,行业实际占用的可再生能源补贴规模没有或很少新增,比重在缩减,实际得到国家的补贴支持份额逐渐缩小,将不利于沼气发电行业的可持续发展。


欧盟推广沼气发电的经验



欧盟的沼气发电装机量、发电量和相关技术都处于领先地位。德国是目前沼气工程最为发达的国家之一,与德国相比,我国的沼气发电装机容量仅是德国的约1/6。其推广沼气发电的经验值得我国借鉴。

欧盟各国沼气行业的发展和其得到的优惠政策支持直接相关。综合来看,促进可再生能源投资发展较有效的政策措施是对口补贴、税收优惠和直接投资的支持。中小企业认为,补贴为企业的发展和成长提供了最初的推动力,增加了交易的价值,有利于吸引投资者投资项目。

德国的沼气工程几乎都发电上网,其中98%的沼气工程是热电联产工程,发电余热用于沼气池加热。德国在2000 年出台了《可再生能源法(EEG)》 ,确定了沼气工程发电上网的电价补贴机制。德国《可再生能源法(EEG)》规定电网必须优先购买可再生能源电力,可再生能源业主可按照当时的固定补贴电价持续20 年向电网供电,收益稳定。2018年德国沼气发电装机容量约为5000兆瓦,发电量约为330亿千瓦时。

德国《可再生能源法(EEG)》颁布以来,德国分阶段对实施效果进行了评估,根据实施成效及新的问题及时更新完善,先后多次修订,最大程度地凸显了法律的针对性、灵活性和时效性。

纵观几次调整,德国政府对沼气发展从鼓励培育到放归市场的思路清晰可见。起初业主担心不能盈利,没有主动投资沼气发电站意愿。EEG-2000通过法律条文保障沼气业主的利益,使德国沼气发展有了起色。EEG-2004和 EEG-2009连续提高对小型沼气发电站的基本补贴,加入了各种额外补贴,有效培育了大批沼气发电企业。EEG-2012 开始引导沼气发电进入电力市场,而 EEG-2014进一步鼓励电力直接参与市场竞争。


推进我国沼气发电行业可持续发展



我们可以借鉴国际经验,控制甲烷排放,推进我国沼气发电行业可持续发展。在“十四五应对气候变化规划”“十四五可再生能源规划”及其它相关政策与规划中,建议精准施策,充分考虑沼气发电的产业发展初级阶段,从前期补贴到中期的市场化、产业化,继续保障和强化对沼气发电行业的电价补贴政策。

我国小型沼气电力开发的场景和数量众多,单个项目规模小、经济可持续性弱,却是我国生态环境治理中至关重要的一部分。建议进一步对小型沼气发电项目,特别是对城镇乡村环境治理和清洁能源开发有重要意义的3兆瓦以下小型沼气发电项目制定十年期的对口阶梯补贴电价政策,进行优先支持和长期保障,逐步增加沼气发电在我国可再生能源布局中的比重,发挥其特殊重要作用。

对沼气发电保持现有补贴等政策支持的力度和持续性,保证该行业的可持续发展,将带来巨大的的环境经济效益,增加碳减排当量,减少社会总成本。此外,沼气发电对雾霾治理的贡献、对农村环境综合整治的贡献也不可估量。

作者:胡涛

来源:中国环境报