中国农业大学教授程序：生物天然气将成为广泛的清洁能源

2019年5月9日-10日，由中国产业发展促进会生物质能产业分会主办的2019全国规模化生物天然气技术创新交流大会在河北石家庄召开。

“除了要解决政策问题、产气效率不高的问题，还要考虑战略性的问题，也就是说要开辟新气源做大做强这个产业，要提高生物天然气对治理雾霾和碳减排重大作用；另外，要探索分布式生产和使用模式。我们坚信，生物天然气将成为国家常规天然气的有力补充和接续气源，成为广泛的清洁能源，为我国绿色发展做出不可忽视的贡献。”中国农业大学教授程序在2019全国规模化生物天然气技术创新交流大会上发表了重要讲话。北极星电力网、电力头条APP对大会进行全程直播。

专题：2019全国规模化生物天然气技术创新交流大会

以下为发言实录：

程序：女士们，先生们，大家上午好，今天要给各位讲我对于生物天然气的发展，一些战略性的思考；在过去一年中发生的比较重大的事件，对生物天然气来讲意义重大。

首先，国际能源署发布了一份非常重要的关于《可再生能源报告》，第一次破天荒的使用了一个词汇生物能源是个“被忽视的巨人”，以前国际能源部门从来没有这种词汇，这说明生物能源引起了很大的关注。另外，生物天然气行业面临很多的重大事件，特别是能源的部门发布了一系列的政策。

为什么说生物能源被忽视？主要是政策的问题。生物能源被忽视，更加突出的表现在两个领域：一个是在供热、供暖领域，一个是在交通运输领域。所以，我想这种态势是全世界范围一样的。但是，我感觉到中国受忽视的程度会更大，同时，这个情况正在发生改变。

我觉得国家沼气领域包括生物天然气的领域正在发生的变化是很值得注意。需要在当前蓄势待发的情况下做一些认真的思考。

讲四点，第一如何才能加快发展速度，做大做强，让这个产业真正引起领导以及相关部门的重视；第二如何发挥生物天然气表现的环境功能；第三考虑走分布式能源的路子；最后，提出我们对生物天然气比较长远的想法。

国家现在生物天然气虽然发展态势不错，但是体量很小的。跟这个煤制气、煤层气跟页岩气不在一个量级上面。所以要是跟刚才讲到的300亿立方米那更是差别很大。必须要采取一个开辟生物天然气新气源，两层意思，一个是要拓宽原料的来源；二是要开拓新兴的生产途径。

首先，原料，当前原料是畜禽粪便，秸秆也是用得越来越多，仅仅靠这两年是不够的，有必要借鉴国外发展的经验。比如说如何用木质纤维类原料，大家知道木质纤维类原料是没办法做沼气的，但国外开发了新途径。

第二、城乡统筹，我们过去往往把沼气局限理解为所谓的农村来源，所以它的原料来源过去是在农村，现在看起来不一样，应该是城乡统筹，把城市里面大量的有机废弃物利用起来。

第三、扩大利用能源作物，在国外来讲专门有一种燥气专用能源作物，比如说德国，大量种植能源的玉米包括能源的藻类。

在生物天然气的合成方面，当前在国际上一个是瑞典、一个是荷兰，他们在木质类的原料，首先气化然后甲烷化合成已经取得重大突破，已经建立商业化的示范厂，不仅仅是搞小试中试，而是规模化的生产。

这是因为欧盟国家林木资源非常的丰富，所以他们在取得突破之后，在提高天然气自给率就显得底气十足。

比如说瑞典，人口不足千万，但是规划2030年要达到70亿立方米的生物天然气的产量，欧盟是到2030年达到500亿立方米，生物发酵比例只到1/4，长远来看，欧盟国家是把主要的发展希望寄托在生物合成天然气上面。

我们看一下一个最新的报告，著名国际能源咨询公司Navigant联合欧洲主要天然气公司，对欧盟2050年实现碳的零排放要采取的政策，它的政策就是要大量使用所谓的“绿色燃气”包括生物天然气包括氢，这个当中的话，到2050年他认为生物天然气的产量达到1000亿立方米，其中用厌氧处理的和木质纤维类气合成的各占50%的份额，生产生物天然气和木质纤维合成生产的应该是今后的一个途径。

这个工厂已经是在2015年投产，每天是6万立方米的生物天然气，各位如果有机会我建议可以去看一下的，在瑞典的哥德堡。

原来计划是搞II期工程，达到年产1亿立方米的规模，可惜因为这些年国际上天然气的价钱低迷。使得这个项目进展不是很顺利，当前的话，这个项目已经暂停了。但是不管怎么说，他们的结论就是说在技术上已经不存在任何的障碍大规模的生产。

这是瑞典和荷兰的情况，在我们国家虽然用煤制气和焦炉气制天然气的成功案例，该技术设备不能套用于木质纤维类生物制生物天然气，所以必须要另外开发，更好的利用在大面积边际土地上种植出木质纤维类能源灌木，应该未雨绸缪，尽快启动这方面的研究。

然后关于城乡统筹的问题，大家知道欧洲国家，生产生物天然的来源跟我们国家不一样，她这个主要是生活污水处理后产生的剩余污泥，只是在最近才开始使用畜禽粪便，比如说像瑞典，沼气的产量将近一半是来自剩余污泥，还有30%左右的来自垃圾填埋。我们国家的剩余污泥主要是形成于城市，大城市必须要处理下水道的污水，所以产生大量的活性污泥，但是这些活性污泥不但没有很好的利用，而且随意的堆放，形成非常大的问题。

我们国家每年目前的产量城镇剩余污泥估计5000万吨左右，今后乡村的生活污水也会集中式处理，每年会产生2000万吨左右，所以共计可有7000万吨每年。

如果广泛推行垃圾分拣后，每年会有3亿吨的原料，特别是有4000万吨左右的餐厨垃圾，以上这些原料两大类，它的这个沼气潜力在500亿到700亿立方米的范畴。

大家知道城市垃圾是一个很值得注意的原料，我们注意到就是上海市最近通过立法已经严格规定垃圾分拣，上海市一个地方每年将近1000万吨的生活垃圾。他把垃圾分成4类，其中关于所谓的湿垃圾，就是指的这种所谓的食材废料、剩菜剩饭、过期食品、瓜皮果核、花卉绿化、中药药渣等，这些都是生物天然气生产非常好的原料，随着全国垃圾分类推行，这方面的原料会越来越增加。

餐厨垃圾，我们曾经专门考察过瑞士的一家城市污水处理厂，在伯尔尼，这家厂子每天生产沼气要达到将近2万立方米，他把伯尔尼市的城市污水全部处理以后，它的工厂就位于这条河的旁边，它处理完的水直接就排到河道，说明它的处理是过硬的。他把城市污水处理以后的污泥拿来做沼气，把沼气提纯以后直接通到城市的天然气管道，把气用于公交车用。

这个可以看一下，上面就是公交车在停车场加气的情况，三个大型的液氧罐，它的这个比例是餐厨垃圾，大概是10%左右。

把处理的沼渣拿来作为生产水泥的原料，两个原因，处理完的残渣里面还有能量，可以用来做水泥的供应热量，第二是有矿物质的，所以这个是一个非常好的利用的方式。

瑞典最南部斯科纳是大量的采用剩余污泥、食品垃圾、畜禽粪便生产沼气，有800辆公交车使用生物天然气，停满的公交车在上面加气，顶上有两个机柜。

国家也注意到使用城市逻辑，特别是剩余污泥的问题，像上海同济大学的戴晓虎的团队发明了污泥与餐厨等有机质协同消化，高温水解预处理等工艺，已经在镇江、长沙等城市推广，我们早期开过一个会议，住建部原来的一个司长居然主动报名到会上来发言，他在会上讲说，全国的城市垃圾的污泥和粪便，他认为不应该通过厌氧发酵处理得到很好的应用。

我们也访问过上海白龙港城市污水处理厂，这是一个模型，这个工厂处理上海的污水每天生产沼气是4.4万立方米，原先的这个污泥就是填埋，填埋以后一个就是占地，再一个容易产生爆炸，所以这是非常危险的，通过这个办法以后，所谓的污泥的减量化和无害化处理。

这个发酵罐规模非常大，8个在上海浦东机场附近，大家有机会经过可以注意看，看得非常的清楚，发酵罐液氧的容积达到12400立方米。

第二方面关于发挥生物质能，特别是生物天然气的环境功能，原来大家知道三个功能，我认为当前生物天然气生物能源也好，它的环境过程中应该提上重要的议事日程，长远来看农村发展是非常重要的一个部分，所以我感觉到，特别是在脱贫攻坚战答应以后，我想中央的重点必然会移到乡村振兴上来，这也是生物天然气发挥更大作用的时候。

长远看，能源的来源非常多，可燃冰、干热岩欲求上有很多的核聚变原料等等，但是生产是一个大的问题。

像美国，大家知道美国生物燃料发展的很好，但是最开始使用生物乙醇时，出发点并不是为了解决能源问题。我认为当前中央、地方集中精力打好“蓝天保卫战”，正好是生物天然气发挥作用的时候。

看一下雾霾问题。大家知道雾霾的话，研究越来越深入，很多研究证明，雾霾经过了脱硫，经过解决浮尘以后，下一步的重点是要解决氮氧化物的排放，因为氮氧化物是成为细颗粒的重要的来源，谁造成二氧化碳的贡献，应该是重卡车和使用重柴油的船舶，重载卡车和使用重柴油的船舶贡献率是非常大的，又没有办法用电动来替代。所以，我认为最主要的途径是依靠生物燃油来解决问题。

我们最近看到资料，比如说像1艘集装箱柴油货轮排放的污染气态，相当于50万辆卡车的排行量，减排氮氧化物是最难的，即便像英国，这么多年很有成效，氮氧化物超标受到欧盟的警告，我们看一下，燃油标准，IV到欧VI，主要的变化是大量缩紧对氮氧化物的限额，所以，欧洲国家用生物天然气通过液化气化的办法，还有液化气的办法，来替代柴油和重柴油，他们做的实践可以证明大量的减少氮氧化物的排放。

我们也做过测定，2010年我们在广西做过一个测试，将沼气提纯为车用压缩生物天然气中应用在车上，达到车用压缩天然气标准，发现它的这个是非常明显的。

欧洲国家，他们知道以后，通过一个计划，叫做通道，从芬兰到德国运输过程中，设立若干个液化生物天然气的供气站，使用液化天然气还有载重汽车来运货，这个已经是在执行了，这是一个非常令人鼓舞的信息。

中国重型的液化天然气的卡车发展也很快，发展了很多的加气站，我认为一旦生物天然气大规模商业化以后，必然可以拿来利用作为液化生物天然气，所谓的LBG，或者说压缩CBG，也是德国认为车用燃料是今后发展的一个方面的原因所在。

然后，餐厨垃圾，餐厨垃圾跟非洲猪瘟关系密切，最近听到农业部非常的紧张，部长、副部长亲自作战，因为非洲猪瘟影响很坏，非洲猪瘟的这个传染里面，餐厨垃圾是非常严重的问题，所以，如何才能够把这个问题解决好，那么我想发挥我们生物天然气生产是非常好的一个办法，增加很多原料的来源。

第三减排功能，最近看到国际对于气候变化有一个新的提法，到本世纪末不要因为我们人为的原因造成全世界的温度提高2度，现在要求更高了，提出了不能够超过1.5度，那么这个报告就说了，不能超过1.5度，需要采取什么样的办法？最重要的办法就是要实行所谓的碳负排放，和碳收集封存，碳收集封存现在看来还不可行，碳负排放还没有引起真正的重视。我们认为唯有生物能源、特别是生物天然气才可能实现真正意义的碳负排放，但是这个还没有被更多的部门所认识。

最近我们看到，国家电力界的有识之士很形象的词来说开始痛切地意识到，只有采取煤和生物质的“耦合混燃”，不断提高生物质的比例，乃至最终完成取代煤炭才是出路。

既然如此，国家的碳排放要实现对国际社会的承诺，是一个漫长的过程，不断要提高生物质的这个比例不是一两年的时间，在这个过程当中要充分发挥具有碳负排放功能的生物天然气的作用，才能够真正的保证国家实现这样的一个承诺。

还有一个是振兴农村，因为欧盟国家我们看他们制定生物能源的发展，都非常的强调发挥振兴农村经济作用。我认为在我们国家现在农业部门谈了很多今后要发展的根本出路是第一、第二、第三产业的融合。但是到目前为止我们很少看到一个真正能够把这个三产融合一起的案例。我认为我们生物天然气的研究是很好的案例，因为我们搞生物天然气不仅是搞原料我们还搞加工，甚至我们还搞销售，这样农民的收入才能增加，农村经济才能振兴，农村工业化才能够有希望。

分布式生产，我们可以把边际土地进行种植增加农民的收入，这样可以很大的带动农村的乡土产业，还有优质有机废料的生产，也可以带动就业，另外乡村振兴很重要的内容就是环境政治，你要想整治这个散煤，要取消小锅炉的烧煤，要改善农村的污染，都要通过这个途径，生物能源、生物天然气在农村方面也越来越重要。

这是美国制订生物能源发展的时候，用的标题就是要振兴乡村经济。

奥巴马在的时候，对这个生物能源还是非常重视的，包括美国的军队，这个我就不再说了。

第三点我认为是分布式生产，我觉得原料的成本问题是很大的问题，也就是原料的保证，特别重要的问题是运营，很多工厂因为运营出问题，而导致成本过高。生物天然气的运输特别是粪便、粪污它的含水量特别高，原料运出去等于还要加工，运费还要加倍。

第二方面，你还别以为你建立一个很大的厂子你就可以推进了，现在农业部要求畜禽粪便整县推进，你要全解决，把它运过来集中处理运费是非常巨大的，所以我认为大型生物天然气工厂包打天下恐怕是很困难的。

分布式沼气生物天然气此生产方式又是真正发挥生物能源三农功能的必需，既是创新产业，也是吸纳更多的劳动力。

这里也有很多的途径探索，能不能考虑把沼气就地变成水合物，然后节省经济的运输，集中的进行精炼也就是所谓的提纯，可能会大大的节省原料运输成本，也可以采取其它的途径。

总而言之分布式需要我们进行研究，我们这个会议的题目是叫技术创新，应该说在这方面有很多的工作可以做。

我们这个实验室在今年提出一个设想，今后我们国家怎么样降低能源的对外依存度，我们提出了一个叫年产1000亿立方米生物天然气气田和年产1亿吨的生物油气田这样的一个想法。

所谓生物天然气田也就是畜禽粪便和秸秆为主，辅助得以城镇有机废弃物和垃圾为原料，每个日产数万至数十万立方米生物天然气厂，以及每个年产1到3亿立方米的生物天然气视为一口“气井”，则由两、三千个生物气井群，并构成六大气田，集中分布在畜禽和粮食生产最集中的区域，包括刚才提到边际土地比较多的一些区域，因为这个边际土地可以生产木质类的原料，是可以合成生物天然气的。

我们以中原地区为例，包括山东的西南部，河北的南部，还有安徽的部分。这里就有几种出栏5万头以上，特大型养猪场131个，另外还有更多的，100万头的超大型的养猪场，另外还有急事个上百个产粮大县，粮食多，秸秆就多。这样有利于在这里集中建群，也就是气井。

全国经过非常详细的规划，我们规划了六大片，大家可以看一下，这里面其中关于中原的那个红的，其他是在东北在内蒙的东部和河北北部的地区，像四川、湖广还有苏广等等多数有相当多的资源。

经过一些思考，除了要解决政策问题、产气效率不高的问题，还要考虑长远的战略性的问题，也就是说要开辟新气源做大做强这个产业，要提高生物天然气对治理雾霾和碳减排重大作用；另外，要探索分布式生产和使用模式。

我们坚信，生物天然气将成为国家常规天然气的有力补充和接续气源，成为广泛的清洁能源，为我国绿色发展做出不可忽视的贡献，谢谢大家！

（发言为电力头条APP根据速记整理，未经本人审核）