生物天然氣生產利用流程

改革開放之后，我國能源工業迅速發展起來，在經濟取得重大飛躍的同時，許多問題也在慢慢顯現。化石能源是非可再生資源，隨著開采量的逐漸增大，化石能源開采難度逐漸加大，開采成本不斷增加。更為嚴重的挑戰還在于，由于化石能源的大量使用，中國的生態環境遭到破壞。在經濟與環境的這場博弈中，如何尋找一個平衡？在能源結構轉型的道路中，誰來挑起大梁？

為兼顧經濟發展與社會科學持續發展，利用清潔新能源代替傳統化石能源將是未來發展的必然趨勢。中國的能源轉型要不斷降低煤炭等高碳化石能源比重，增加天然氣等低碳化石能源的利用比重，并且積極發展可再生能源。在平衡能源消費與經濟發展關系、促進新能源產業發展方面，生物天然氣是我國未來新能源產業的發展的頂梁柱。

德國的生物天然氣產業發展比較成功，并且德國有比較完善的政策體系，為我國發展生物天然氣產業提供借鑒。早在2009年年初，世界上最大的生物氣體裝置在德國投產，所生產的生物天然氣直接進入天然氣管網，供德國用戶使用。瑞典早在2004年實現將生物天然氣輸送至天然氣管道，解決用戶用氣問題。德國與瑞典的成功案例告訴我們，發展生物天然氣是具有可行性的。對于中國來說，發展生物天然氣的優勢及必要性主要集中在以下幾個方面。

其一，原材料供應充足。生物天然氣是由沼氣提純而來，生產沼氣所用的原材料主要為畜禽糞便和農作物秸稈等。隨著規模化養殖逐年增加以及工業企業的發展，畜禽糞便和工業廢水排放量快速增加，為大中型沼氣工程的發揮作用提供了充足的原料保證。同時，我國每年產生約10億噸鮮糞和8億多噸農作物秸稈，如果將這些鮮糞和農作物秸稈中的未利用部分進行能源轉化，每年可生產約600 億立方米生物天然氣。

其二，緩解我國天然氣的對外依存度。近幾年來，我國天然氣對外依存度呈現上升趨勢。2015年，我國天然氣進口比例高達32.7%，預計到2030年將達到50%。沼氣提純成生物天然氣可以很好地解決我國天然氣短缺的難題。前面提到，若將我國每年產生的鮮糞和農作物秸稈進行轉化，產生的天然氣約600億立方米，這相當于2015年我國天然氣消費量的31.06%、進口量的96.15%。所以，發展生物天然氣能緩解我國能源短缺問題，減少天然氣對外依存度，保障能源安全。

其三，有利于環境保護。生物天然氣在其整個生命周期中是“負碳”的，從行動上響應習近平主席在巴黎會議上提出的在2030年左右要爭取達到碳排放的峰值。如我國每年生產600億立方米生物天然氣，就相當于減少燃燒8000萬噸標準煤，將直接減少二氧化碳的排放。有研究表明，在所有的生物燃料中，生物天然氣是具有最高的全生命周期能效率、最低的二氧化碳足跡、單位土地面積生物能量產出最多、使用的原料范圍最廣等優點，所以，生物天然氣的發展不僅能夠解決農村乃至城市垃圾的問題，還能緩解環境污染問題。

相比較于其他清潔可再生能源，如風能、水能、太陽能，生物天然氣除了具有以上優勢之外，其還具有獨特的優勢。太陽能、風能、水能有一個共同的缺點是供應不穩定，受環境、氣候等因素的影響較大，并且太陽能建筑占地面積大、成本高，風能轉換效率比較低下。而生物天然氣不存在這些弊端，并且其技術相對比較成熟，足以支撐生物天然氣產業的發展。

在這場環境治理與經濟發展的博弈中和能源結構轉型的道路中，生物天然氣能夠獨當一面，理應并且能夠挑起新能源產業發展的大梁。發展生物天然氣一舉兩得，不僅能夠治理環境、減少污染，并且能夠從戰略上增加天然氣的供應，保證能源安全。所以，對于轉變能源發展結構，促進新能源產業的發展，應該將發展生物天然氣提上日程，在優先發展生物天然氣、充分發揮生物天然氣的基礎上，促進其他新能源的發展。無論從技術上還是從穩定性上考慮，生物天然氣都是當之無愧的新能源產業的重心。

生物天然氣雖然存在著諸多優勢，但是由于現實情況的一些約束與障礙，使得我國生物天然氣產業尚未形成規模化生產。究其原因，導致生物天然氣尚未形成規模化產業的原因主要有以下兩點。

第一，生物天然氣成本居高不下一直是制約生物天然氣產業發展的一大瓶頸。中國還沒有出臺有關于生物天然氣的相關政策，生物天然氣不能像其他能源一樣享受國家相關補貼，使得生物天然氣產業尚不能發展商業模式。若沒有國家政策支持及相關補貼，生物天然氣在全生命周期的生產過程中可能會缺乏經濟效益。在這種情況下，人們發展生物天然氣的動力就會不足，難以形成商業模式。第二，沼氣提純并入天然氣管網存在市場壁壘，雖然如今從需求和技術的角度來看，生物天然氣并入天然氣管網已經具備條件，但是有關于生物天然氣進入管網的規章制度尚未建立，使得原本前景廣闊的“明星能源”在新能源市場上難以全面展開。

生物天然氣有其發展的獨特優勢，有挑起新能源產業發展大量的潛力與能力，但是其存在的一些障礙使得這個“頂梁柱”難以開展，針對此障礙，可以從以下幾點解決問題。

首先，完善生物天然氣進入天然氣市場的相關規章制度，消除生物天然氣進入天然氣管網的壁壘，為生物天然氣發展提供相應的政策支持，將生物天然氣納入天然氣范疇，而不是納入沼氣范疇。其次，讓生物天然氣享受與傳統化石天然氣一樣的優惠政策。在有關于能源終端補貼、稅收政策等方面提供優惠，緩解生物天然氣發展經濟效益差的問題。最后，將沼肥列入有機肥補貼的范疇之內，完善沼肥市場補貼，在整個生命周期中增加生物天然氣的經濟性，使生物天然氣更加具有商業價值。

顯然，在能源結構轉型的道路中，生物天然氣能夠獨當一面，理應并且能夠挑起新能源產業發展的大梁。并且我國生物天然氣開發潛力巨大，如果國家能夠提供相應的政策保障，積極采取措施，在國家政策的扶持下，確保生物天然氣產業健康發展，充分發揮其優勢，生物天然氣將會是我國新能源產業未來發展的頂梁柱。（開夢丹為中國石油大學（北京）碩士研究生。馮連勇為中國石油大學（北京）教授）