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中国中化:又填补了一项全球空白

来源:  企观国资       作者:詹碧华      发布时间:2022-11-17 09:29  |  

日前,由中国中化西南化工研究设计院有限公司(下称“中化西南院”)、昊华气体有限公司(下称“昊华气体”)牵头制定的《生物天然气》(GB/T 41328-2022)国家标准正式实施。该标准填补了全球生物天然气标准领域的空白,将加快中国生物天然气产业化进程,促进有机废弃物综合利用和生态循环农业发展。

构建行业标准体系

生物天然气是以农作物秸秆、畜禽粪污、餐厨垃圾、农副产品加工废水等各类城乡有机废弃物为原料,经厌氧发酵和净化提纯产生的绿色低碳清洁可再生天然气。通俗来讲,生物天然气就是由沼气提纯所得,国际上称为生物甲烷气或可再生天然气。

沼气是有机物在无氧(厌氧)条件下,经微生物分解产生的可燃性混合气体,同时消灭其中的病原体,最终留下营养丰富的肥料作为副产品。沼气的主要成分是甲烷和二氧化碳,甲烷含量在60%左右,提纯到93%以上就是生物天然气,热值与天然气接近,可以做车用气或管道气,经济价值高。

生物质燃气已经有180多年历史,在低碳绿色发展、石化能源价格高涨,以及构建国家能源安全体系等市场和政策因素推动下,生物质燃气得到比较快速的发展。生物质燃气未来的发展除了受到资源的制约外,目前也亟须克服自身的弊端。

值得一提的是,生物天然气国家标准是由全国气体标准化技术委员会(简称“气标委”)技术归口,具体由中化西南院、昊华气体组织制定。

气标委秘书处有关负责人陈雅丽在接受《企业观察报》采访时表示,此前,生物质天然气和气化设备没有权威性的行业标准和使用指引。生物天然气的利用只能参考《天然气》(GB17820-2018)、《车用压缩天然气》(GB18047-2017)等少数燃气产业现有标准规范,但由于生物天然气是由沼气、生物质热解气、垃圾填埋气提纯后生成的,其有害杂质的种类、杂质的含量限额、相应的检验规则、试验方法、包装方式、标志、贮运的要求与传统天然气的要求有很大不同,因此企业在实际生产中没有明确的标准,到底谁的燃气质量高,谁的气化设备好都靠拍脑袋、凭感觉决定,没有量化标准。

此外,生物质天然气设备制造和投资运营商基本是中小企业,在产品的质量管理,技术提升,运营的安全管理、成本管理,以及企业的知名度、美誉度等方面都有很大的提升空间。

陈雅丽坦言,尽管生物质燃气市场有很大发展前景,投资回报率也远高于传统的天然气行业,但至今尚没有一家上市公司,影响了生物质天然气行业的正常发展,但实际上有的生物质天然气企业已经达到在科创板和创业板上市的基本条件。

随着国家对生物天然气工程建设的支持,国内生物天然气行业正在迅速地发展。此前国内未形成完整的生物天然气行业标准体系,现有标准难以满足生物天然气行业的发展需求。为促进生物天然气行业的持续和健康发展,急需开展行业标准体系建设的研究工作。作为气标委秘书处承担单位的中化西南院、昊华气体于2019年7月联合24家科研教学和企业单位开展起草工作,通过调研国内外制备生物天然气的各种技术路线,对比其他相关燃气标准,并开展大量试验验证,引进先进分析方法,最终完成该标准的制定任务。

据了解,该标准规定了沼气、生物质热解气、垃圾填埋气等含甲烷原料气经净化或甲烷化后生产的天然气的技术指标、检验规则、试验方法、输送、标志、储运及使用的要求,解决了生物天然气产品贸易交割和行业安全管理等问题,让使用者验收气体产品时有据可依。陈雅丽表示,随着该标准的实施,将加快生物天然气的商品化进程,促进生物天然气行业的良性、可持续发展,既能做好有机废弃物综合利用,增加可再生能源消费;又能保护生态环境,支持循环农业发展。

此外,《生物天然气》国家标准颁布实施后,将与2021年先后颁布的《生物天然气术语》(GB/T40506-2021)、《车用生物天然气》(GB/T40510-2021)国家标准,以及农业行业标准《生物天然气工程技术规范》(NY/T3896-2021)等初步构建起生物天然气的标准体系。

中石油西南油田公司天然气研究院蔡黎则指出,此次的国家标准是通过经济手段或市场调节而自愿采用的国家标准,如果一经企业接受并采用,或各方商定同意纳入经济合同中,才成为各方必须共同遵守的技术依据。“目前对于产品质量的规范和约束作用更大,这也是鼓励和建议企业自愿采用的国家标准。”蔡黎说。

产业体系仍待完善

国家发改委等多部门印发的《关于促进生物天然气产业化发展的指导意见》提出,到2025年,中国生物天然气年产量超过100亿立方米;到2030年年产量超过200亿立方米,规模位居世界前列。要实现这一目标,业内人士认为,生物天然气产业需要提升技术工艺、降低生产成本,不断完善产业体系。

该人士认为,目前中国生物天然气的开发量与资源量相比仍差距巨大。主要源于产业定位不明晰,主管部门不明确;缺乏系统的政策设计,难以打通产业链条中的堵点和难点;养殖业“谁污染谁付费”的机制没有落实到位,导致原料收集难、成本高;缺乏有效的市场拉动机制和成熟的商业模式,产业发展缓慢。而且现行的燃气管理体制壁垒限制了生物天然气的市场化推广,已建成项目不能进入城市燃气管网,难以实现规模化发展;农业种植结构调整不到位,沼渣、沼液市场销售渠道不畅,特别是禽类粪的抗生素残留超标影响还田;此外,在低温发酵、池容产气率和自动化水平等方面与国际先进水平仍有差距。

行业迎来新机遇

近年来,欧洲和北美都在加速发展生物天然气,国际能源巨头也纷纷加快进入生物天然气领域。英国石油公司BP10月17日出资41亿美元收购了美国一家可再生天然气生产商。目前,美国已经成为全球最大的生物甲烷市场。2020—2021年,欧洲生物甲烷产量大增40%,其中的87%接入了城市天然气管网。预计到2050年,欧盟生物甲烷消费量将占天然气消费总量的30%-40%。

根据《中国沼气行业“双碳”发展报告》,中国可用于沼气生产的农业农村、城市、工业废水等有机废弃物数量分别约为42.7亿吨、3.6亿吨、65.4亿吨,可产生沼气的潜力超过5000亿立方米。预计到2030年,可获得沼气生产潜力约1690亿立方米,实现减排3亿吨二氧化碳当量。

中国是养殖业大国,大量畜禽粪成为农村环境治理的棘手难题。开发生物天然气是无害化、资源化利用畜禽粪等有机废弃物的主要途径。近年来,中国国内利用畜禽粪开发生物天然气取得良好成效。例如,山东民和牧业年处理鸡粪45万吨、污水30万立方米,年发电2000万千瓦时,生产固体有机肥5万吨、水溶肥料16万吨、生物天然气1500万立方米,在联合国注册成功CDM项目并获得收益100万美元,环境效益、社会效益和经济效益显著。

据中国产业发展促进生物质能产业分会的数据统计,近十年来,中国生物质能的利用和开发也发生了天翻地覆的变化。生物质气发电装机容量从2012年的581万千瓦增长到2022年的3798万千瓦,其中农林生物质发电装机容量从326万千瓦增长到1559万千瓦,沼气发电装机容量从20万千瓦增长到110万千瓦,垃圾焚烧发电装机容量从242万千瓦增长到2129万千瓦,年无害化处理生活垃圾约1.6亿吨。目前生物天然气年产量已达2亿立方。

陈雅丽表示,实现生物天然气高质量发展是提高中国能源安全保障能力、推动天然气行业绿色低碳转型的有效措施。同时,也是促进养殖业高质量发展和改善农村人居环境的内在要求,是实施乡村振兴战略、促进农村绿色发展的重要抓手。当前,LNG价格上涨,生物天然气的成本优势凸显。特别是国内碳市场的建立为生物天然气实现绿色低碳的市场化价值提供了平台,沼气和生物天然气行业迎来了难得的历史发展机遇。此外,目前大多数企业依然关注终端市场,对上游原料的把控则不够重视,对项目的投资效益产生不良隐患。今后谁把握了上游资源谁在生物质天然气行业才是最大赢家。传统天然气市场的发展演变就是案例。

(编辑:王星

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