如何从生物天然气市场中获利？ 天津凯德实业有限公司 天津凯德新能源科技

生物天然气市场背景介绍——谁将会获利？ 气候变化促使可再生能源建设和消费的增长，替代一次能源 生物天然气是最可持续利用的生物能源及可再生能源，其商业化利用窗口刚刚打开 本讲座介绍生物天然气市场的最新及未来发展，以及作为传统天然气市场和环保市场中的企业将如何在该市场中获利，它们包括： 具有上游生物质资源的企业 大型养殖粪污： 牛场、猪场、鸡场，其他… 市政污水污泥处理： 污水处理、污泥干化 城市固废垃圾处理： 垃圾焚烧、垃圾填埋、垃圾厌氧发酵、餐厨 工业有机废水： 淀粉厂、糖厂、酒精厂、屠宰厂，其他… 农村沼气开发利用： 秸秆（木质素）、象草、棕榈，其他… 全国及区域性天然气运营公司 中游管网公司 中石油、中石化 下游民用供气公司、加气站运营企业 新奥集团、北京燃气、河北正润集团 专业化的工程技术与装备制造企业 从事厌氧反应技术和工程公司 普拉克、杭能、盈合瑞 从事沼气提纯技术和装备的制造企业 法国液化空气、天津凯德实业

*其他国家受整体经济环境影响，尚未展开大规模应用，暂不在讨论范围内 全球生物天然气市场一览 全球范围内，大中型沼气工程（日产1万~10万方）范围实施，形成生物天然气规模化、工业化、商业化的可再生利用趋势。 北美市场： 加州、佛罗里达州出台明确支持政策 创新科技的率先利用 创新商业模式的摇篮 但天然气价格较低 加气站普及率低 潜力大、价格低 欧洲市场： 天然气供应受制约，自主开发可再生能源诉求强烈 从政策、媒体、民间活动甚至立法共同支持可再生能源开发利用 生物科技公司多，技术专业化程度高 土地、人口局限性，以能源自给和技术输出为目标 潜力小、价格高 亚洲市场： 天然气量价齐升，且受政府调控，滞后于国际油价 政策大力支持，从沼气发电转移至沼气提纯 天然气下游使用普及且局部缺气 欧美企业输出技术和设备，本地企业专业化程度有待提高 潜力大、价格高 *其他国家受整体经济环境影响，尚未展开大规模应用，暂不在讨论范围内

生物天然气：利润点何来? (1/2) 全球温室气体排放占比 国际碳减排交易 国家各类补贴 当地政府对燃气运营权的特许经营权 排放到大气的甲烷气体，其温室气体效应是二氧化碳的21倍 将沼气中50%~60%的甲烷提纯为生物天然气并利用，生成CO2和水，将减少温室气体排放，同时减少传统化石能源中硫化物、硝化物的排放 国际碳减排交易 国家各类补贴 发改委 财政部 农业部 工信部 当地政府对燃气运营权的特许经营权 来源：美国环境保护局EPA

生物天然气：利润点何来? (2/2) 全球一次能源生产量占比 生物天然气作为清洁燃料利用的长期经营性收益 传统燃气设施资产的拥有与升值 沼气中的甲烷与天然气中的主要成分一直，均为可提供高热值、低排放的CH4气体 沼气经过净化提纯后可直接替代传统天然气燃料，无须构建专门设施，可直接用于民用燃气管网、车用天然气加气站、工业燃气用户 生物天然气作为清洁燃料利用的长期经营性收益 传统燃气设施资产的拥有与升值 民用管网 汽车加气站 工业锅炉 工业焊接、切割 来源：美国环境保护局EPA

75%的沼气开发潜力来自农业废弃物如秸秆、副产品和粪污的厌氧反应发酵处理 17%来自城市垃圾处理 8%来自高浓度有机废水 上游资源：沼气从哪里来？ 75%的沼气开发潜力来自农业废弃物如秸秆、副产品和粪污的厌氧反应发酵处理 17%来自城市垃圾处理 8%来自高浓度有机废水

下游利用：沼气到哪里去？ 全球沼气来源分布占比 大中型 厌氧反应 沼气提纯 制 生物天然气 并入燃气管网 或 槽车运至加气站作为车用CNG 热点联用 并网 或 沼气户用 来源：美国环境保护局EPA

上游环境压力与下游能源需求催生中游工程设备与服务 驱动与局限 中游需求 专门为沼气提纯制生物天然气项目的可复制、标准化、规模化、专业化的本地工程服务和设备制造伙伴 固体废弃物和废水处理工艺的改进 厌氧反应技术的提高 沼渣沼液的商业化利用 合理利用沼气项目中的气、电、热 净化提纯以适合于当地燃气设施 CO2的分离和利用 小型甲烷液化技术与装备的出现 气候变化 化石能源的终结趋势 气体净化分离技术的应用 缺乏长期持久的补贴政策和立法 部分地区天然气价格低

生物天然气生产利用全过程：问题与答案 1 2 3 4 5 6 原料 选择 上游收集 发酵制气 净化提纯 下游运输 终端用户 原料种类、规模、收集方式对盈利性的影响 哪些原料适合大中型厌氧反应发酵？经济规模是多少？如何收集？ 2 大中型厌氧反应发酵装置及其技术发展趋势 如何快速建立沼气制气工程？如何提高产气效率？ 3 沼气发酵过程中的废弃物处理技术 如何处理沼渣、沼液？应采用什么样的商业模式？ 4 沼气净化提纯工艺对比及工程实践经验 有哪些杂质需要去除？哪些提纯净化技术？各自优劣是什么？ 5 沼气中的二氧化碳回收 如何利用？是否具有经济性？ 6 沼气提纯后制液化天然气 技术是否成熟？是否具有经济性？在什么情况下可以应用？

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河北曲阳正润集团：农业沼气提纯利用示范工程 发酵制气 项目背景 首期6000方每天沼气产量 二期12000方每天沼气产量 当地秸秆+牛粪 下游配有加气站和管网 同时申请生物天然气液化指标 可研报告的编写制定 整体设计规划 设备选型、采购及生产交付 整体安装、调试与控制 运营维护 凯德提供服务

沼气净化提纯：氨洗法 净化提纯

沼气提纯净化：PSA分子筛 净化提纯

沼气提纯净化：高压水洗法 净化提纯

沼气提纯净化：中空纤维膜分离法 净化提纯 沼气原料气 快气 慢气 H2O NH3 CO2 H2S O2 N2 CH4 CH4 产品气 快气 慢气 H2O NH3 CO2 H2S O2 N2 CH4 CH4 产品气 中空纤维膜 沼气原料气 CO2 排放气 Permeate

各类沼气净化提纯方法的能耗比较 净化提纯 无论物理法还是化学法，沼气压缩过程中的电耗相差无几 单位气量电耗 水洗法 氨洗法 分子筛 膜分离法 水洗法 氨洗法 分子筛 膜分离法 适合沼气净化提纯的技术路线 尽量少的依赖水、液体 尽量少的排放废气废液 尽量少的简化流程和控制点 尽量采用专有零配件和耗材 氨洗法在现场有蒸汽的情况下，能耗较低，但如果没有蒸汽源的情况下，需要大量热量

沼气脱碳提纯 净化提纯 单位气量投资 凯德实业沼气提纯解决方案目标成本线 流量 Nm3/h 小排量系统膜分离法投资成本较低 水洗法 氨洗法 PSA分子筛 中空纤维膜法 单位气量投资 凯德实业沼气提纯解决方案目标成本线 流量 Nm3/h 小排量系统膜分离法投资成本较低 中等排量系统水洗法投资成本较低

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