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沼气应用:瑞典开出世界首列沼气火车

2020-2-12 20:26:48      点击:

沼气火车

到瑞典旅游的乘客,可以登上了世界上第一列用沼气发动的火车,乘着它在瑞典进行了一趟愉快的旅行。由于沼气通过腐烂的植物和动物排泄物就可以制造,是一种非常环保的可再生能源,这列由沼气发动的火车也为人类利用生物燃料提供了一个很好的榜样。

目前每天只开一趟

据报道,这列环保火车所属公司的市场部经理彼得·安顿,24日在行进的列车上接受采访时表示,一切都非常顺利。

这趟列车的起点是瑞典首都斯德哥尔摩南部城市林科宾,终点是瑞典东部沿海城镇瓦斯特韦克。整条线路全长约80公里。根据计划,在刚开始运行的一段时间里,列车每天只开一趟。不过,安顿在接受采访时表示:“我们的最终目标是能够每天发车两趟,甚至比这更频繁。”

数国表示感兴趣

据报道,这列由沼气发动的火车只有一个车厢,能容纳约60名乘客。它由一列旧的菲亚特火车改装而成,原来的柴油机引擎被替换成了两个沃尔沃的气体引擎。

据报道,这列火车总共能装11桶沼气。利用这些沼气,火车能持续运行600公里,最大时速可以达130公里。

安顿表示,当这列火车24日从始发站开出时,他的内心非常激动,因为“它向世人表明,这完全是可行的。”他还表示,包括印度在内的好几个国家都已经对这种火车表示了兴趣。

沼气火车

更环保更便利更安静

由于沼气和其他生物燃料一样,在燃烧过程中能减少产生温室效应的气体的排放,因此,经过引擎改装的火车变得更加环保。

彼得·安顿表示,由于火车引擎中燃烧的不是普通的燃料,而是可再生的能源,因此“它为可持续发展的运输系统,提供了一种新的方式。”

除此之外,沼气的另一个优点便是制造的便利性。它不像石油那样,需要依赖其他国家的出口。只要将腐烂的植物和动物排泄物放入容器中混合,加上水,就可以制造沼气。将这些沼气储存起来,就可以当作燃料使用。

安顿说:“每个社区都可以建立自己的沼气制造工厂,这同时也能够提供新的就业机会。”

安顿介绍说,除了环保和便利之外,利用沼气发动火车还有另一个好处,那就是能使火车发出更少的噪音,让火车变得更安静。

沼气火车

澳门赌钱平台网站-澳门盛世网-澳门6合资料393444-澳门今晚六彩资料开马据生物质能源产业技术创新战略联盟介绍,从生物质燃气总产能分析,欧盟、中国、美国名列前茅。2011年欧盟沼气产量为201.7亿立方米,其中德国的沼气产量为101.4亿立方米,占欧盟沼气生产量的50.27%。美国2011年沼气产量为126亿立方米,比2010年增长12.6%。中国2011年沼气产量约为200亿立方米,比2010年增加25%以上。

澳门赌钱平台网站-澳门盛世网-澳门6合资料393444-澳门今晚六彩资料开马  瑞典率先开始生物质燃气净化提纯制车用生物质燃气和管道生物天然气,同时,开出了世界上第一辆沼气火车。目前,在瑞典交通工具的气体燃料中,沼气占58%,有100个加气站,779辆沼气燃料公共汽车,4500辆汽油、沼气与天然气混合燃料小汽车。

  目前,欧洲的生物质燃气产业取得了快速发展,特别是在财税政策、技术装备、工程规模、产业模式、能源替代、环境效益等方面都已规范,代表了世界先进发展水平和模式。

澳门赌钱平台网站-澳门盛世网-澳门6合资料393444-澳门今晚六彩资料开马  2011年欧盟各国沼气发电总量为3290亿千瓦时,比2010年增加17.39%,德国98%的生物质燃气工程用于热电联供,2011年,德国生物质燃气发电总装机容量为2559MW,沼气发电总量为1940亿千瓦时,占欧盟沼气发电总量的58.99%,比2010年增加19.88%。英国沼气发电总量为573亿千瓦时,占欧盟沼气发电总量的17.42%。德国的生物燃气净化提纯处理能力最大,2012年达到11.78万标准立方米每小时(Nm3/h),其次是美国,为7.37万Nm3/h,瑞典为2.65万Nm3/h。

    在我国,国家发改委印发《全国农村沼气发展“十三五”规划》(以下简称《规划》)提出,到2020年,我国沼气总产量要达到207亿立方米,截至目前,我国沼气总产量为158亿立方米,这意味着未来5年内,沼气总产量将再增31.1%。但《规划》也指出,目前我国中小型沼气工程多数亏损,要完成上述目标,还需建设多元投入机制,研究出台PPP实施细则,积极支持符合标准的企业从事沼气项目建设和管理。不过有业内人士表示,原本就亏损的沼气行业引PPP并没有那么容易,未来还需破除沼气行业发展的制度性障碍,强化科技支撑和监管能力。

具体来说,国家发改委表示,随着农村生活用能的日益多元化,农村户用沼气使用率普遍下降,废弃现象日益突出,中小型沼气工程整体运行不佳,多数亏损,长期可持续运营能力较低。此外,现有沼气工程还面临原料保障难、储运成本高、大量沼液难消化、沼气工程终端产品商品化开发不足等瓶颈,亟待向规模发展、效益拉动、科技支撑等方向转型升级。

为此,我国本次提出,要大力推进沼气工程建设和运营的市场化,健全政府和社会资本合作机制,积极引导各类社会资本参与,政府采用投资补助、产业投资基金注资、股权投资、购买服务等多种形式对沼气工程建设给予支持。支持地方政府建立运营补偿机制,通过项目有效整理打包,提高整体收益能力,保障社会资本获得合理投资回报。研究出台PPP实施细则,积极支持技术水平高、资金实力强、诚实守信的企业从事规模化沼气项目建设和管理,鼓励同一专业化主体建设多个沼气工程。

但有业内人士指出,沼气确实可以进行商品化、产业化开放,但在价格方面仍然面临一些难题。中国能源网首席信息官韩晓平告诉北京商报记者,在高成本的助推之下,沼气发电的价格居高不下,发电价格约在0.75元/度,垃圾发电约0.65元/度,但目前煤电的价格只需0.35-0.5元/度。他表示,沼气的电价远远高于煤电价格,即使现在能用沼气发电,民众也不一定愿意用。

 

澳门赌钱平台网站-澳门盛世网-澳门6合资料393444-澳门今晚六彩资料开马沼气是可燃性气体,沼气中可能含有少量的氧气,因此输送管道要求装阻火器,以确保管道以及反映池收集罐等设备的安全。

对于这种说法,国家发改委本次也提出,有的电网公司为了压制价格,以各种理由阻碍沼气发电上网,沼气发电上网后也无法享受农林生物质电价,这些问题造成了沼气的市场竞争力不强,制约了农村沼气的发展,必须要从体制机制上解决这一问题。

澳门赌钱平台网站-澳门盛世网-澳门6合资料393444-澳门今晚六彩资料开马 同样是巨大的总产量,德国、瑞典等国的生物燃气来自于大型的商业化燃气工程,而且是管网供气、燃气发电或车载燃气发电的多极应用;而目前在我国,以沼气为代表的生物燃气多为农户自用,而且十分分散。新时期,我国通过国家层面的引导重视、良好的示范工程,直接把沼气等生物燃气引领到一个全新的产业化发展空间。

  7月初,科技部组织探讨生物燃气产业商业模式应用推进现场会,全国政协副主席、科技部部长万钢出席并指出,大力建设生物燃气科技示范企业和科技产业化基地,形成生物燃气战略性新兴产业。那么,为何要把生物燃气列为战略性新兴产业?生物燃气大型工程技术是否成熟?产业化之路应该如何走?我们请专家解读。

澳门赌钱平台网站-澳门盛世网-澳门6合资料393444-澳门今晚六彩资料开马  生物燃气是个大产业规模化商业化是方向

澳门赌钱平台网站-澳门盛世网-澳门6合资料393444-澳门今晚六彩资料开马  生物燃气,也称生物天然气,是指从生物质转化而来的燃气,包括沼气、合成气和氢气。目前沼气生产的量最大,也最有成本和实际应用优势,所以一般所说的生物燃气主要是指沼气。

  沼气在我国已经发展了几十年,这次国家对生物燃气的重视是否表明生物燃气发展有了新的方向?为什么说生物燃气是战略性新兴产业?  目前我国出现的各种的污染问题,这些对我国国民经济持续健康发展的限制作用逐渐显现。然而,我国拥有丰富的生物质资源如农业废弃物、禽畜粪便和城市生活垃圾等,如果这些资源没有得到有效利用和处置,将成为危害环境的主要来源。相反,今天我们可以用科技能把垃圾资源化这就是生物质能源,而生物燃气是其中最重要的类型,也将成为我国未来资源开发的主要方向。大力发展以生物质能源为代表的清洁能源已经成为国家战略选择把生物燃气作为一个产业做大做强,向规模化、专业化、商业化方向发展,培育形成生物燃气战略性新兴产业,开创我国生物燃气发展新局面。

  我国一直很重视农村的沼气工程建设,目前在广大农村地区已经较为普遍,为解决农村、农户的能源问题起到了巨大的作用,从生物燃气总产能分析,我国在世界上名列前茅,但是这个量很大程度上基于我国农村面积广大和人口众多;从产出方式上来看,将近90%的沼气产自于农村,主要以分散的自用自产自消小沼气工程为主,当然,由于中国各地经济发展不平衡,部分地区自用小沼气在今后一段时间内仍需要大力推广。而在更多的地区包括农村、县乡、城郊,无论是新农村建设还是城镇化的建设,都具备了沼气集中生产与供给的条件,生物燃气走向工程规模化、商业化、专业化都势在必行,进而实现沼气的高附加值、改善村镇环境并生产清洁能源。

澳门赌钱平台网站-澳门盛世网-澳门6合资料393444-澳门今晚六彩资料开马  自用小沼气一般直接作为燃气做饭、取暖,沼气是一种具有较高热值的可燃清洁燃料气体,抗爆性能较好,自用沼气应用目前主要为直接燃烧、做饭取暖,其利用价值较低。而沼气工程的燃气还可以单独或并网发电,可以压缩制汽车燃料即车用生物天然气,可生产工业气体、化工原料,这些应用价值都可以在大型燃气工程上形成专业化生产,取得良好的经济效益和社会效益。这方面欧洲一些国家已经做出了很好的探索,值得借鉴。

  供热、发电、车用燃料沼气甚至还能驱动火车,德国98%的生物燃气工程用于发电,沼气工程的平均池容大于2000立方米, 2011年生物燃气发电总装机容量为2559MW,而2012年我国生物燃气发电总装机容量仅约150MW。瑞典率先开发生物燃气净化提纯制车用和管道生物天然气。目前有34家生物燃气工程生产车用生物天然气,全国有100个加气站,779辆沼气燃料公共汽车,4500辆汽油、沼气与天然气混合燃料小汽车。在瑞典交通工具的气体燃料中,沼气占58%。同时还开出了世界上第一辆沼气火车。

 大型生物燃气工程的产业化、商业化必须有技术做前提和保障,我国各大科研院所多年来一直进行生物燃气工程技术攻关,一些生物燃气大型示范工程建设,积累了各项关键技术,比如去除CO2和脱硫的净化提纯技术、气体储存技术、催化合成技术等,可以说供气工程的工艺已基本成熟,但技术进步的空间还是很大的,这需要不断攻关,鼓励产、学、研结合,抢占技术制高点。

澳门赌钱平台网站-澳门盛世网-澳门6合资料393444-澳门今晚六彩资料开马沼气是可燃性气体,沼气中可能含有少量的氧气,因此输送管道要求装阻火器,以确保管道以及反映池收集罐等设备的安全。

  万钢副主席近日参观了北京郊区的大型生物燃气工程,位于延庆县德青源北京生态园是目前亚洲单场存栏最大的优质鸡蛋生产基地,整个生态园每天产生鸡粪210余吨,排出生产生活污水270余吨,德青源采用世界一流生物发酵技术和燃气发电技术,将所有的鸡粪和污水收集起来,生产沼气用于发电,成为全国最大的沼气发电厂之一。

澳门赌钱平台网站-澳门盛世网-澳门6合资料393444-澳门今晚六彩资料开马  德青源二期万户绿色燃气工程项目每天消耗45吨秸秆、粪便等混合原料,可制成纯度97%以上的生物甲烷气(CBG)7560m3,并利用CNG槽车输送到周边各村,经减压后灌注到村级气柜中,经村内管线输送到各家各户。项目的设计是可满足延庆县张山营镇、康庄镇39个村庄1.01万户的生活用气问题,而且工程可有盈利。目前已在延庆县张山营镇前庙村、芦凤营村等开始了送气服务。

  利用城市垃圾生产沼气简单易行费用还低

  我国生物燃气大型化、商业化必须得考虑成本和产出的比,这样才会吸引投资和形成良性发展,欧洲国家非常重视技术的持续创新,通过提高产气效率和设备稳定性、降低制造成本、人工和维护费来降低沼气工程投资和运行成本。其次是发展模式问题,丹麦Ribe生物燃气发电站以有限公司的形式组建,由相关的农场主们共同合作,也有其他股东,例如屠宰场、地方电力公司和一些公共养老金基金会。这个沼气站在世界范围内被认可为大规模系统中最成功的案例之一。

  再有就是专业化的发展趋势。生物燃气系统和其他生物质利用方式一样是个非常复杂的系统,从原料收集到生产过程再到副产品的利用消纳都必须保证中间环节的通畅,甚至在必要的时候对产业链进行分化。目前,沼气工程是作为养殖场的附属设施建设,责任人养殖业主,核心业务是养殖业,其知识结构不但达不到运行的要求,在原料不稳定和沼液沼渣销路上也经常出现问题时,无暇顾及沼气工程的运营。所以沼气专业化运营企业的建立是必需的。所以,规模经营,综合利用,降低成本是产业化发展运用市场机制的正确途径。

澳门赌钱平台网站-澳门盛世网-澳门6合资料393444-澳门今晚六彩资料开马  在我国,建设大型生物燃气工程主要取决于原料条件。在原料数量较多、供应稳定的地方都适合。比如说,大型养殖场、垃圾处理站、污水处理厂、林业加工集中区域等,这些地方原料集中,数量大,再辅以几种不同的原料,都可以满足大型生物燃气厂的原料需求,从而使生物燃气的生产成本降低,提高了经济性。

澳门赌钱平台网站-澳门盛世网-澳门6合资料393444-澳门今晚六彩资料开马  城市垃圾是个令人头痛的问题,利用垃圾填埋法产生沼气是处理城市垃圾的主要方式之一,具有简单易行和费用较低的特点。正受到世界各国的广泛关注。瑞典某车用生物天然气工程就是通过处理瑞典东南部的有机垃圾产生生物燃气净化提纯后,每年获得470万立方米生物燃气,供应给12个加气站。

  能源就在我们身边。一面是污染环境的农业废弃物、城市垃圾,一面是能源需求的旺盛和化石能源的紧俏,两大令人头痛的问题如果能科学地结合在一起,将形成“负负得正”的效应。而这个正效应的指数级扩大,在于生物燃气工程从农户向企业、从自我消费向市场消费、从农村向城乡结合的战略转变。

 

专家档案

  马隆龙 博士生导师,973项目首席科学家,中国科学院广州能源研究所党委书记、副所长,生物质能研究中心研究员。国务院 “政府特殊津贴”获得者,“新世纪百千万人才工程”国家级人选。 “十二五”863计划“农林生物质高效转化技术”主题专家组专家;中国可再生能源学会理事。从事生物质高效转化与综合利用和能源战略等方面的研究工作发表论文70余篇,申请国家专利30项,出版专著7部。获得2008年国家科技进步二等奖、2007年广东省科学技术一等奖等。

澳门赌钱平台网站-澳门盛世网-澳门6合资料393444-澳门今晚六彩资料开马沼气是可燃性气体,沼气中可能含有少量的氧气,因此输送管道要求装阻火器,以确保管道以及反映池收集罐等设备的安全。H2S溶于水形成氢硫酸,是属于二元弱酸,有一定的腐蚀性。因此建议使用不锈钢材质的。