欧盟沼气产业的新资源——能源作物

近十年来,欧盟国家的沼气产业已经成形。作为传统原料的活性污泥、填埋垃圾和畜禽粪便资源已经远远不能满足沼气的发展,沼气产业的发展对原料提出了更高的要求,沼气专用能源作物应运而生。文章介绍了德国、奥地利和丹麦等国的学者对沼气专用能源作物的筛选、发酵产气技术和工艺、替代石化燃油的潜力、CO2的减排效应以及合理地插入轮作制度等方面的研究进展。     

创建若干10×108m3级生物天然气“气田”可行性分析

近年来我国天然气消费量快速增加,天然气对外依存度2012年将达到30％,“十二五”期间将突破40％.开发利用非常规天然气是提高天然气自给率的主要途径,生物天然气在某种意义上也是一种非常规天然气,是将沼气净化和提纯而得,与常规天然气有相同的质量,其显著的减排二氧化碳作用乃至碳负排放作用是独一无二的.产业沼气对解决我国“三农”问题有不可忽视的重大作用.生物天然气在欧盟国家正在成为一大新兴可再生能源产业,截至2010年,欧盟各国已有近8000家大型沼气厂,绝大部分是2000年后新建的.我国生物天然气资源丰富,技术接近成熟,近中期有年产1500×108m3以上的潜力,但迄未引起重视.创建若干个10×108m3级的生物天然气“气田”,尽快摘掉沼气单单只是“农村能源”的“帽子”,对我国大幅度减少温室气体排放量和提高能源自给率都具有重大意义.     

可再生能源——从补充到替代的大跨越

9月4日，国家发改委向社会发布了《可再生能源中长期发展规划》，明确了中国可再生能源发展的战略地位。 “在过去的100多年，在西方工业化进程中，已经消耗的资源量占全球的60％左右。中国现在将近70％的能源消费依靠煤，这样的能源结构给我国带来很大的压力，包括减少温室气体排放的压力，人类面临着可持续发展的挑战，中国是一个负责任的大国，必须充分利用可再生能源调整能源结构。”     

“中美可再生能源伙伴关系”正式启动

<正>首届中美可再生能源产业论坛和中美先进生物燃料论坛于2010年5月26日开幕,中美双方正式启动了"中美可再生能源伙伴关系"的相关合作。据悉,中美双方在开幕式上签署了航空生物燃料、天然气分布式能源、智能电表、纤维素乙醇等五个领域的八项政府和企业间合作协议。     

西北地区发展应借力可再生能源

目前,我国能源领域面临总量需求迅速扩大、液体燃料十分短缺、环境污染严重、温室气体排放巨大和农村能源消耗日益增加五大难题。我国的能源利用可以总结为2个特点：一是对煤炭、石油等传统能源的依赖性大,二是对可再生能源的开发利用严重不够。     

欧盟国家新兴的生物天然气产业

欧盟国家在近几十年发展沼气的过程中,经历了从以处理生活污水无害化产生的污泥为主,到以获取优质可再生能源为主、能源和环保兼顾的战略性转折,原料范围显著扩大,规模迅速向产业化方向发展。欧盟2007年沼气总量达到约100×108m3,其中50%来自垃圾填埋气,30%来自农业废弃物和能源作物,20%来自下水道处理产生的污泥。瑞典在全球率先开发车用生物天然气;德国的沼气厂由2000年的1000家发展到2010年的约5000家,发电产能为2700MW;瑞士则非常重视可持续的原料供应及沼气发酵技术的研究创新和开发;英国现有38座沼气厌氧工程,垃圾填埋气占全部沼气产量的约90%,主要用于燃气轮机发电和供热;法国议会于2010年7月通过新环保法案,强制性收购生物天然气并给予并入天然气管网的优惠性补贴。减排温室气体和提高天然气自给率是欧盟产业沼气大发展的最大推动力,而立法和扶持政策在其产业沼气的成长阶段发挥了决定性作用。随着传统原料资源量的日渐匮乏,沼气专用能源作物应运而生,其潜力远大于其他资源。能源作物青贮后可以长期不霉变、不腐烂,这对于大型沼气企业全年稳定生产具有决定性意义。另外,沼气的单位土地能量产出率是最高的。我国天然气资源短缺,大力发展产业沼气将对提高我国天然气自给率和实现应对全球气候变化中长期规划目标起到不可忽视的作用。     

生物燃料“生死劫”

自德国耶拿大学两位专家研究发现,生物燃料并未达到欧盟宣称的可减少温室气体排放达35％的目标。这一结果再次对欧盟可再生能源减排战略目标的制定和实现提出质疑。     

德国《可再生能源法》实施及调整对其沼气产业发展的影响分析

德国《可再生能源法》是推动其可再生能源发展的重要法律文件。本文介绍了该法规的出台背景,着重量化分析了自2004年以来德国《可再生能源法》四次修改调整对沼气产业发展的影响,包括德国新增沼气发电站数量和总装机容量、能源作物种植面积的变化以及补贴措施。分析结果表明,《可再生能源法》的调整对沼气产业的发展影响显著,该法规EEG-2004和EEG-2009强烈刺激了沼气产业的快速发展,而EEG-2012和EEG-2014则修正了沼气产业的过快发展。《可再生能源法》对上网电价补贴的合理制定,实施效果评估机制的建立和逐步引导沼气产业市场化机制的设计保障了德国沼气产业的健康有序发展。本文同时还讨论了德国案例对我国沼气发展的启示,对我国发展沼气产业政策提出了包括后端补贴在内的建议。     

新能源和可再生能源产业发展“十五”规划

编者按: 为贯彻落实党的十五届五中全会精神和“十五”计划纲要,促进经济与资源、环境的协调发展,国家经贸委组织制定了八个可持续发展相关规划。本刊在2002年第1～第8期连续全文刊登八个规划。     

钻石模型分析我国可再生能源产业发展

叙述我国能源发展总体情况,对能源发展进行测算,并运用钻石模型分析可再生能源发展前景。     

太阳能、沼气锅炉与沼气池联合系统的设计

发展应用沼气,既有效利用农作物等废弃资源,节省煤炭资源,又减少污染物对环境的污染。但我国北方冬季气温低,导致沼气池产气率低,甚至出现冻裂池体等现象。本文提出太阳能和沼气锅炉与沼气池集成组装的系统设计,通过确定太阳能集热器面积与沼气锅炉联合运行的匹配方式,保持池体温度处于较好的发酵温度,解决了北方寒区冬季沼气无法正常使用的问题。     

对中国未来低碳能源约束下的能源构成和油气需求分析

《中国2050年低碳发展之路.能源需求暨碳排放情景分析》(简称《情景分析》)提供了4种情景,其中低碳情景大致给出了一个可能实现的能源状况,而强化低碳情景则要付出更大努力和超常投入,属于争取实现的可能目标。新能源在能源构成中的扩大是一个漫长的逐渐加速的过程。对水电和新能源的发电量应有较清楚的认识,在中国电力工业构成中,水电和若干新能源装机容量所占比例要明显高于其实际发电量所占比例。按《情景分析》的研究,到21世纪中叶我国能源构成将有很大改善,但还很难将化石能源降到占构成的50%以下,更不能改变传统(基础)能源为主体的情况。即使按低碳和强化纸碳情景的约束条件,中国对油气的需求量仍将持续增长,而在化石能源中相对低碳的天然气发展最快。2035年前后石油需求量可能超过6×108t,天然气需求量可能超过3500×108m3。相应石油进口依赖度可能超过60%,天然气将达到45%左右。煤炭仍居首要能源地位,压低煤炭需求量是实现低碳化的重要措施,但过分压低煤炭比例难以做到。这就要求必须把煤炭清洁化利用和低二氧化碳排放提到能源发展战略的高度上来认识。中国能源战略应首先关注节能减排,其次是保障基础能源的可持续发展,以及以科技领先促进新能源发展。     

中国能源温室气体排放与可持续发展

全球气候变化对经济社会的可持续发展带来严重挑战。影响温室气体排放的因素主要有经济增长、人口、能源消费强度、能源结构等。预计中国2005～2020年GDP年均增长率为8.0%～8.6%。基准情景下,中国2050年能源需求总量达到66.19×108t标煤,人均能源消费量4.4t标煤,CO2排放量117.3×108t,能源消费弹性系数0.42,2020年CO2排放强度比2005年下降43%～48%;减排情景下,中国2050年能源消费量50.4×108t标煤,人均能源消费量3.5t标煤左右,CO2排放量70.7×108t,人均CO2排放量4.8t左右,能源消费弹性系数0.32,2020年CO2排放强度比2005年下降48%～52%,若能实现减排情景,则意味着中国已做到了低碳经济;而从可预见的技术条件以及清洁能源和可再生能源利用的规模来看,实现低碳情景难度很大。中国正处于工业化中期的发展阶段,能源需求增加是客观存在的,应力争转变经济增长方式,优化产业与产品结构,减少与控制高耗能产品出口,提高非化石能源比重和能源利用效率。发展中国家在应对全球气候变化行动中应制定中、短期目标与长期目标。中、短期目标即相对减排,中国政府制定的2020年CO2排放强度相对2005年降低40%～45%的约束性目标就属于相对减排;长期目标指的是当发展中国家实现工业化后,若全球技术发展迅猛,这时发展中国家温室气体的总量控制与减排才有可能做到。     

加速发展天然气产业是我国能源结构调整的核心任务之一

加速发展天然气产业应是我国能源结构调整的核心任务之一。由非常规天然气带动的天然气"革命"为世界天然气产业发展创造了有利的资源条件,全球天然气过剩,价格下降。目前我国天然气在一次能源结构中所占的比例仍然过低,只达到世界水平的1/4左右,而提升天然气的消费比例与提高综合能效具有正相关关系。综合考虑,"十二五"末我国天然气在一次能源消费中的比例应达到12%～15%,甚至更多一些。21世纪以来我国常规天然气储产量增长迅速,新增探明天然气储量已连续7年保持在5000×108m3以上。预计2020年我国天然气年产量将达到2000×108m3,2030年前后可达到2500×108～3000×108m3,加上从国外进口的天然气(包括沿海进口的LNG)和煤制气的发展,天然气消费总量将达4500×108m3,占国内一次能源消费比重可望有一个大幅度的提升。"十二五"期间我国煤层气开采可望首先获得突破性进展,而页岩气正处于勘探开发起步的关键时期,国家在加强领导的同时要加大扶持力度。天然气储运工程对于天然气产业和市场的发展非常重要,"十二五"期间成立中国天然气管道总公司的条件已经成熟。     

天然气能源对工业城市的影响

当今社会是科技的竞争也是能源的竞争,能源已经成为一个国家工业发达的标志,可见能源对经济的冲击是不可忽视的,就西气东输管道在湖南段的投产对陶瓷之城醴陵市的影响进行分析。     

低碳发展时代的世界与中国能源格局

哥本哈根会议认定了"2℃"和"在2050年前全球排放量减到1990年的一半",到2050年,碳减排要求世界人均能耗不高于2.5t标煤/a。能源碳强度ω是一个反映碳排放与能源结构关系的新指标,利用它与一次能源消费中生成并排放二氧化碳的各种形式能源所占比率γ的关联式ω=2.4γ进行推算:按照450情景方案,二氧化碳排放峰值307×108t出现在2020年,而能耗峰值在2030年左右;按照丹麦方案,二氧化碳排放峰值320×108t出现在2025年,能耗峰值也大约在2030年,将达到273×108t标煤/a,人均3.3t标煤/a。碳排放峰值年越推迟,达到2050年远期目标的难度越大。按照丹麦方案,2030~2050年的20年间,需平均每年减排10×108t二氧化碳,同时与450情景方案相比,大气中二氧化碳总量将增加400×108t以上。根据中国政府宣布的2010~2020年的减排目标推算,2020年能耗为41×108t标煤,二氧化碳排放约74×108t,中国只要能做到能耗强度每5年降低20%,就能够实现此目标。中国应在2020年之前快速发展非化石能源、加速产业转型、大力发展天然气、大幅提高能效,这样就完全能够与世界减排同行。     

低能耗湿地系统有效处理生活污水的工程应用

针对工程实施区域的水质水量情况,联系该区域的实际经济技术现状,结合该地区的地形地貌,详细介绍了处理生活污水的工程情况,并对该工程进行了经济可行性分析。     

垃圾填埋气作为可再生能源的利用

垃圾填埋气的回收和利用是一项经济可行且对环境有益的技术,叙述了目前中国垃圾填埋气利用的情况和新标准要求,结合已成功应用的实例介绍了6种不同的垃圾填埋气作为可再生能源的方式,指出了中国进行填埋气回收利用有广阔的前景。     

山西能源工业结构调整的战略框架与政策选择(二)——山西能源工业结构调整的框架

能源工业是山西重要的支柱产业。进入21世纪,山西能源工业发展环境发生重大变化,面临着巨大的压力和严峻的挑战。因此,从山西能源工业所面临的发展环境出发,积极调整能源发展战略,全力推进能源工业结构调整,提高产业整体素质,增强竞争能力,实现质量效益型增长目标,是新世纪山西能源工业发展的首要任务。     

可再生能源在建筑节能中的应用

介绍了可再生能源在国内外建筑节能方面的技术利用,涉及新能源发电、采暖、制冷空调、热水供应、生物化工等方面。阐述与分析了利用可再生能源实现建筑节能的技术现状,探讨和展望了该方面最新技术及其发展方向。