沼气成本及效益分析
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沼气行业现状分析自沼气行业起步以来,全球市场规模保持着稳定的增长速度,2022年我国沼气市场规模达38.7亿元,行业内企业区域格局明显,其中华东地区占比25.4%,华南地区占比18.1%,以下是沼气行业现状分析。
沼气在发达国家已受到广泛重视和乐观推广。
生物质能发电并网在西欧一些国家占能源总量的10%左右。
沼气市场分析指出,如美国的能源农场、德国的可再生能源促进法的颁布、日本的阳光工程、荷兰的绿色能源等。
近几年,我国经济的不断进展、人们生活水平的不断提高,人们的消费观念和消费水平也有了很大的转变与提升。
沼气行业现状分析指出,在这个契机下,沼气行业也得到了快速进展,2022年我国沼气行业的市场规模达到15.8亿元,同比增长了3.51%。
2022年3月,国家出台的《全国林业生物质能进展规划(2022-2022年)》,提出到2022年,建成林业生物质能种植、生产、加工转换和应用的产业体系,现代能源林基地对产业保障程度显著提高,培育壮大一批实力较强的企业。
到2022年,建成油料林、木质能源林和淀粉能源林838万公顷,林业生物质年利用量超过1000万吨标煤,其中,生物液体燃料贡献率为10%,生物质热利用贡献率为90%。
建成一批产业化示范基地。
到2022年,建成能源林1678万公顷,林业生物质年利用量超过2000万吨标煤,其中,生物液体燃料贡献率为30%,生物质热利用贡献率为70%。
2022年12月,国家发布了《生物质能进展“十三五”规划》,提出到2022年,生物质能基本实现商业化和规模化利用。
生物质能年利用量约5800万吨标准煤。
生物质发电总装机容量达到1500万千瓦,年发电量900亿千瓦时,其中沼气发电50万千瓦。
估计“十三五”期间,中央将进一步加大农村沼气投资力度,在现有基础上进一步提高户用沼气补贴标准。
沼气行业现状分析指出,进一步优化投资结构,在连续支持户用沼气和小型沼气建设的同时,加大向农户集中供气的大中型沼气工程支持力度,进展“产业沼气”,不断提高沼气进展的综合效益,为改善农夫生活和进展农村经济供应优质、清洁、牢靠的能源保障。
关于农村沼气集中供气工程沼气价格分析熊飞龙;朱洪光;石惠娴;吴军辉【摘要】与传统的户用沼气池相比,沼气集中供气工程是一种较好的沼气利用方式.然而,沼气价格的确定却是个难点,这关系到沼气工程的后续运行的连续性.本文试图从沼气的热值和项目的财务评价法分别分析沼气集中供气工程三种不同的沼气价格,从而得出按热值对比的价格范围、整个工程的沼气价格和仅后续管理的沼气价格.结果表明,按常规能源(天然气,煤气,LPG和电)的热值和价格换算,沼气(其中甲烷含量为60%)价格范围从每立方1.81元到3.89元不等.而包括初始投资在内的沼气价格则根据产气量的不同(即发酵池的利用率不同),沼气的价格从每立方2.4元到12元不等;不包括初始投资在内的沼气价格则根据产气量的不同,沼气的价格从每立方0.75元到3.6元不等才能保证后续管理的经济性.%Centralized biogas plant is a good way to use the biogas compared with household biogas. However, the price decision of biogas is a difficulty, which relates to the sustainable development of the biogas project. This paper attempts to analyze three kinds of price of the biogas based on the calorific value of the biogas and financial investment. It shows that the biogas (methane content 60% ) price range from ¥1. 81 · m-3 to ¥3.89 · m-3 according to the calorific value comparing with the conventional energy such as natural gas, coal gas, LPG and electricity. If the investment is included, then the biogas price range from ¥2.4 · m-3 to ¥12 · m-3 according to different production scale. If not including the investment , the biogas price from ¥0.75 · m-3 to ¥3.6 · m -3 can ensure the management of the project according to different biogas production.【期刊名称】《中国沼气》【年(卷),期】2011(029)004【总页数】4页(P16-19)【关键词】沼气集中供气工程;价格;热值;财务评价法【作者】熊飞龙;朱洪光;石惠娴;吴军辉【作者单位】同济大学现代农业科学与工程研究院生物质能源研究中心,上海200092;同济大学现代农业科学与工程研究院生物质能源研究中心,上海200092;同济大学现代农业科学与工程研究院生物质能源研究中心,上海200092;同济大学现代农业科学与工程研究院生物质能源研究中心,上海200092【正文语种】中文【中图分类】S216.41 引言沼气在我国的发展经过了“两落三起”之后,在国家的大力支持下,“十五”期间有了飞速的发展。
沼气分析报告1. 简介本文档是针对沼气的分析报告。
沼气是一种由有机物在缺氧条件下发酵产生的混合气体,主要成分为甲烷和二氧化碳。
沼气具有可再生、清洁和高效等优点,在农业废物处理、能源领域具有广泛应用。
2. 沼气成分分析沼气主要由甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)组成,此外还包含少量的氮气(N2)、氢气(H2)和硫化氢(H2S)。
下表为沼气中各组分的浓度范围:成分浓度范围甲烷50% - 75%二氧化碳25% - 50%氮气0% - 10%氢气0% - 1%硫化氢0 ppm - 1,000 ppm3. 沼气产生途径和影响因素3.1 沼气形成途径沼气主要通过有机物在缺氧条件下的微生物发酵产生。
有机物来源主要包括农牧业废弃物、污水处理厂的污泥、有机废料等。
这些有机物在发酵过程中会产生沼气。
3.2 影响因素沼气产生受到多个因素的影响,主要包括有机物质的种类和含量、温度、PH 值、发酵时间等。
•有机物质的种类和含量:不同种类的有机物质在发酵过程中产生的沼气产量和成分会有所不同。
含有丰富有机物质的废弃物会有更高的沼气产量。
•温度:发酵过程需要适宜的温度,通常在35°C - 60°C范围内,过低或过高的温度会影响沼气产生效率。
•PH值:发酵过程中的PH值对微生物活性和沼气产生有重要影响。
一般适宜的PH值范围为6.5 - 8.5。
•发酵时间:发酵时间越长,沼气产量会逐渐增加,直到稳定。
4. 沼气的应用4.1 农业废物处理沼气在农业废物处理中起到了重要作用。
通过将农业废物投入沼气池进行发酵,既能处理废物,又能产生可用的沼气。
沼气可以用于灶具燃料替代煤气,减少厨余垃圾的堆肥处理量。
4.2 能源利用沼气是一种可再生能源,可以用于发电和供热。
通过将沼气燃烧发电,可以减少化石燃料的使用,减少温室气体排放。
同时,沼气还可以供应给居民和工业用户作为燃气使用。
5. 沼气利用效益沼气的利用对环境和经济均具有积极影响。
4.3 秸秆沼气4.3.1 秸秆沼气的经济效益2012 年,在鄂托克前旗牧区建一个农牧户用沼气池补贴资金标准是,国家、自治区、市旗补贴3000元,农牧民自己出资 500 元。
而据调查估算,建一个砖混结构的沼气池,成本不超过 3500 元,秸秆沼气的使用大量节省了农牧户的燃料开支,同时减少了秸秆的焚烧数量。
以建造一个标准为 8 m 3的沼气池为例,来计算秸秆沼气的经济效益: 材料费(水泥、砂石、砖、钢筋、塑料薄膜等)1500 元,配套装置费(灶具、沼气灯、沼气表、净化装置、管道等)600 元,施工费 1000 元,水电和招待费用400元,共计 3500 元。
表 沼气池的成本8 m 3户用沼气池产气率按 0.25 m 3/(m 3·d )计,年产沼气 730 m 3。
沼气的价格以具有等量有用能的农家燃料的价值替代,按下式计算:=⨯⨯⨯沼气的热值沼气灶热效率沼气的价格替代燃料的价格被替代燃料热值炉灶热效率沼气的热值为 2.1×104kJ /m 3,沼气灶热效率为 60%,薪柴的热值为 1.4×104kJ /m 3,柴灶热效率为 25%,秸秆价 0.46 元/kg ,则沼气的价格为 1.63 元/ m 3,秸秆沼气效益为730×1.63=1189.9 元。
秸秆沼气的年效益为989.9元。
4.3.2 秸秆沼气的社会效益秸秆沼气为牧区发展了新型替代能源,减少了农作物秸秆资源的浪费。
据统计,2012年鄂托克前旗农村牧区沼气已发展到 1 万多户,建设沼气池10570座,每年为农村提供了相当于 4.73 万吨煤的高品质清洁能源。
秸秆沼气作为农村新型能源工程,已成为社会主义新农村建设中的清洁工程、生态工程、民心工程和民生工程,改善了农村生产生活条件,提高了农民生活质量。
鄂托克前旗牧区农户用沼气建设有国家、自治区、市、旗的政策材料费(元) 直接人工(元)建设费(元) 建造成本合计(元) 年使用费(元) 建池材料配套 装置 普工 工资 技工 工资 水电 费用 招待 费用 投料 费用 维修费用 1500 600 400 600 150 250 3500 0 200和资金扶持。
沼气用作燃料与发电的沼气利用效益该如何核算?沼气利用是发展循环经济的重要内容,也是我国经济绿色转型的内容之一。
发展沼气有利于解决农村尤其是新农村建设中的能源和环境污染问题,有利于实现农村、养殖业、工业等领域资源的循环利用。
沼气分析仪1、利用方式目前,沼气的利用方式主要有两种,一是提供燃料;二是用于发电。
那么沼气用作燃料与发电的沼气利用效益该如何核算?1)提供燃料沼气一般用作供气、供暖或锅炉燃气,一般每立方米纯CH4的发热最为34000KJ,每立方米沼气的发热量约为20800~23600KJ,即1m³沼气完全燃烧后,能产生相当于0.7kg无烟煤提供的热量。
各大规模沼气工程产出的沼气用作燃料所产生的热量详情请参见表1。
表1、不同规模的沼气工程所产生沼气能量表2)沼气发电沼气发电是指以沼气作为燃料产生动力来驱动发电机产生电能的发电方式,是沼气大型化利用的主要技术之一,我国农村主要以3-10kW沼气机和沼气发电机组为主,而酒厂、糖厂、畜牧场、污水处理厂的大中型环保能源工程,主要以50-600kW的沼气发电机组为主。
沼气发电量:据经验,一般沼气CH4含量为60%±5%,可发电1.8~2.6度/Nm³,国产机组发电量一般为1.7~2.0度/Nm³,发电效率30%~35%;进口机组可达2.0~2.3度/Nm³,发电效率35%~42%。
值得一提的是对沼气中CH4浓度、洁净度、进气压力、压力波动率、温度数据的高要求是进口机组发电效率高于国产机组的原因之一,因此业主在选择沼气发电机组时,也应该综合考虑产出沼气质量,合理选择发电机组,以免盲目相信进口而造成本土沼气发电工程水土不服的问题。
计算公式为:每立方标准燃气发电量=燃气热值(MJ/Nm³)÷热耗率(MJ/kW·h)×系数(沼气机组系数一般为0.85~0.90)机组持续功率下每小时耗气量=额定功率×90%÷每立方标准燃气发电量表2、发电机效率分析表2、举个例子以1000m³沼气工程为例,沼气做燃料供热和发电的应用如下:1)燃料供热,1000m³的沼气池每天的产气量在300~600m³,冬季在300m³左右,如做加热处理,则可达到450~550m³左右,气温零下38℃加热至25℃左右,每天每平方耗气量最大为0.5m³,足够供应1000m2房间取暖。
沼气发电可行性研究报告1. 引言本报告旨在对沼气发电项目进行可行性研究,包括对沼气发电技术的概述、市场需求分析、成本效益分析以及风险评估等方面进行综合分析,为投资决策提供科学依据。
2. 沼气发电技术概述沼气发电是利用生物质废弃物发酵产生的沼气作为燃料进行发电的一种清洁能源技术。
沼气主要由甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)组成,其具有高热值、低污染和可再生等特点。
沼气发电技术包括沼气收集和处理、发电机组的选择和运行等环节。
3. 市场需求分析3.1 沼气发电市场概况随着人们对清洁能源的需求日益增长,沼气发电市场逐渐兴起。
目前,国内外的许多农村地区和有机废弃物处理厂纷纷投资沼气发电项目,以降低能源成本和环境污染。
3.2 市场需求分析根据市场调研,沼气发电项目在能源供应紧张地区和环境保护意识较高地区具有广阔的市场前景。
农村地区的农业废弃物以及城市地区的生活垃圾等生物质废弃物可以被有效利用,满足当地能源需求并减少有机废物排放。
4. 成本效益分析4.1 投资成本沼气发电项目的投资成本主要包括设备采购费用、工程建设费用和运营维护费用。
设备采购费用占据了投资成本的大部分,受设备规模和品质的影响较大。
4.2 经济效益沼气发电项目的经济效益主要体现在能源成本节约和环境效益上。
沼气发电项目能够用农村地区废弃的农业生物质等资源发电,代替传统的火力发电方式,降低能源成本。
同时,沼气发电过程中产生的二氧化碳等温室气体也得到了有效减排。
5. 风险评估5.1 政策风险沼气发电项目的可行性受到政策环境的影响,相关的政策支持和优惠措施能够有效降低项目的投资风险。
5.2 经济风险项目的经济风险主要包括能源价格波动、设备维护成本增加等因素导致的收益下降。
针对这些风险,可以通过与能源公司签订长期合同、优化设备维护等方式进行降低。
5.3 环境风险沼气发电项目在处理废弃物的同时,也需要处理沼渣等副产物,这需要做好环境保护工作,以防止对环境造成污染。
沼气发电项目经济分析作者:坚冰2008年4月1.沼气资源及其与利用1.1 沼气资源沼气产生于有机废水的厌氧消化过程,因此所有可以产生有机废水并采用厌氧工艺处理的企业都可以建设沼气工程。
例如:规模畜禽养殖场粪污厌氧处理、酿酒制糖业等工业有机废水厌氧处理、城市污水厂的污泥厌氧处理和城市垃圾填埋。
其中,以农产品为原料的大型工业企业例如酒精厂、淀粉厂、糖厂、柠檬酸厂、造纸厂等建设沼气工程的潜力最大。
一个年产 5 万吨酒精的生产厂其处理酒精废液的沼气工程,可日产沼气4~5 万立方米;一座中、小城市的污水处理厂或垃圾填埋场,日产沼气(或垃圾填埋气)近万立方米。
中国有丰富的沼气资源,据估计,全国沼气的产量约为200亿立方米每年,相当于150亿立方米的天然气(国家西气东输工程的第一期工程仅为120亿立方米)。
如果全部用来发电,可以发电513亿kWh,需要安装1026万kW的发电设备。
巨大的市场容量给我们提供了一个广阔的发展空间。
1.2 沼气利用现状早期建设的污水处理厂虽然采用了厌氧工艺,也能产生沼气,但在当时缺乏沼气利用的设备,大都没有建设沼气收集设备,所产生的沼气全部放散到大气中。
某些污水处理厂收集了沼气,但却把沼气用作燃料替代原煤利用锅炉直接燃烧,其经济价值很低( 1 m 3 沼气的热值与1kg 煤的热值相当)。
另外,这些企业多数远离城镇,所产生的沼气由于输气管网的建设费用太高无法作为城镇居民的生活燃料集中供气。
最近几年,国内某些内燃机制造厂研制成功了沼气发动机,并使之与发电机配套,可以利用沼气发电。
同时通过加装余热回收锅炉,发动机产生的余热还可以用作冬季采暖和夏季制冷,热效率大大提高,经济效益也大幅度提高。
另外,所有可以产生沼气的工厂都是用电大户,近几年由于国内电力日趋紧张,特别是经济发达地区的企业,经常受到国家电网用电量的限制(每星期停电1~2 天)或计划外用电需高价购买。
因此,许多企业已开始意识到沼气发电既提高了沼气自身的经济价值,又为企业缓解了电力紧缺的矛盾。
不同规模养殖场集中供气沼气工程建设及运营成本分析一、不同供气户数沼气工程规模需求根据中国农村居住集中程度与目前养殖场规模情况,将沼气工程按集中供气户数划分为8个规模,分别是集中供气100、200、300、500、800、1000、1200和1500户。
沼气发酵装置采用完全混合式(CSTR)厌氧消化工艺,中温(35℃)发酵,进料总固体含量(TS)约8%,水力停留时间(HRT)约20d,发酵原料以畜禽粪便原料为主,兼顾其他有机废弃物。
为保证冬季稳定产气,30%左右沼气用于料液和沼气发酵升温保温,70%的沼气用于集中供气,每户日均需供气1.3m³。
8种不同规模供气户数技术指标详见表1。
表1、不同规模工程技术指标注:数据主要来源于农业部成都能源环境工程设计所历年沼气工程设计数据二、不同规模沼气工程投资成分分析1、建设成分分析工程建设质量标准严格遵守中国现行沼气工程建设质量标准。
供气规模为300户以下的(含300户),储气柜按钢制湿式储气柜估算,500户以上的(含500户)储气柜按双膜储气柜估算;沼气发酵罐投资含罐体、保温增温设备、爬梯;沼气锅炉含自动点火器;消防设备含水泵、水枪、水带、灭火器、消防栓;入户设施含户用流量表、灶具、入户管道;设备安装费按设备购置费(除沼气发酵罐、储气柜和沼液运输车)的10%估算;依据国家可研报告和项目申请报告收费标准,可研报告编制费按基本建设费的1%估算;设计费按基本建设费的3%估算;勘察费按基本建设费的1%估算;招标费按国家发展计划委员会《招标代理服务收费管理暂行办法》估算;建设单位管理费按基本建设费的1.2%估算;监理费按基本建设费的1.2%估算。
不同规模沼气工程建设成分估算详见表2。
表2、不同规模建设投资表注:数据主要来源于农业部成都能源环境工程设计所历年沼气工程设计数据数据解读:随着投资规模的不断增大,单位投资成本不断下降,表明集中供气沼气工程建设符合规模成本递减规律。
沼气成本及效益分析
沼气利用具有经济、社会、生态等多方面的效益。
其中,有的可用货币价值度量,有的难以货币化;有的可以定量化,有的则难以定量化。
此外,沼气效益的大小还与综合利用程度的高低密切相关。
沼气用作炊事燃料与沼气用作动力燃料,沼液、沼渣用于培养食用菌,其产出效益显然不同。
一般是综合利用程度越高,效益越显著,项目评价越复杂。
这里仅以沼气用于炊事、沼液、沼渣用于肥田的简单利用模式为例,说用用成本-效益现值分析法来评价南部农村家用8米3沼气池直接经济效益的方法。
一、投入的生产费用
1.建池费用
包括材料(水泥、砂石、钢材、涂料),用工费(技工、小工劳动报酬和招待费等)和配套装置费(灶具、灯具、压力计、管道等),可根据用量和单价进行计算。
坚持费用因地而异,现取为1200元,其中材料费用830元,占69.17%;劳工费用200元,占16.67%;设备费150元,占12.5%;其他不可预见费用20元,占1.67%。
2.投料费
发酵原料为粪料,产气率较高且进出料省工。
投料费可按农户人畜年产粪量和单价计算。
由于粪料尚无确切价格不便计算,近似地视为与产出的沼肥的效益相当,均忽略不计。
3.管理费用
包括大出料用工(按每年一次)和维修(每两年一次)工费,平均每年100元。
4.维修费
这里的维修费用是指维修材料、零件费用,平均每年25元。
管理费用和维修费组成沼气运行成本,每年125元。
其中用工费占80%。
二、产出效益
1.沼气
为简化计算,假设沼气池在年初建成,池容产期率0.25米3/(米3·天),年产沼气730米3,且各年的产期量相等。
产出的价值以与它等量用能的农家燃料的费用替代,按下式计算:
沼气的热值=(沼气的热值×沼气灶热效率)÷(被替代燃料的热值×炉灶热效率)×替代燃料的价格
沼气的热值为20935千焦/米3,沼气灶热效率60%,薪柴热值为14236千焦/米3,柴灶热效率25%,柴价0.12元。
则:
沼气价值=(20935×0.6)÷(14236×0.25)×0.12
=0.423元/米3
年效益为730×0.423=308.79元
2.沼肥
评价沼肥肥效价值,关键是要了解投入沼气池发酵的有机物主要养分(氮、磷等)的保存率及传统堆沤制造肥方法中主要养分的保存率。
据资料现实,人畜粪便的投入沼气发酵全氮保存率为114%,氨态氮增加20%以上,磷、钾等养分没有明显损失。
据某农业技术手册提供的资料,沼气发酵全氮保存率比敞口池沤肥保存率68%增加46个百分点,敞口池堆沤中磷、钾保存率仅为63.36%和66.67%。
据此推算,每口沼气池每年所产沼肥与敞口池堆肥相比可增值200元左右。
由此可见沼肥用于肥田,其数量和肥效均比直接施用粪肥高,具有增产的效果。
其产出效益实际大于投料费用。
为简化计算,近似视为与投料费相等。
两相抵消。
3.沼气池的成本和效益
如下表所示(沼气池使用寿命15年,投资机会成本10%)。
据下表计算可知:累计成本现值=2150.75元;累计效益现值=2348.73元;益本比=1.09;投资回收期=12-1﹢|-20.14|÷58.62=11.34年;净现值=184.29元;内部收益率IRR=11.6%。
沼气池的成本和效益元
三、敏感性分析
从沼气池成本效益分析中可知,用工费和材料费在成本中占的比例较大。
其中劳动力价格和砂石、水泥价格是主要变动因素。
而沼气的产期率和替代燃料(薪柴)价格则是影响产出效益的主要因素。
因此,在敏感性分析中,劳动力价格、材料价格、薪柴价格和产气率作为不确定的因素,以内部收益率作为分析指标。
敏感性分析(一)
敏感性分析(二)
对上述四个变量分别按±20%的变动幅度,计算出成本、效益和内部收益率的相应变化,以便从中找出敏感性因素。
四、社会效益分析
1.劳动力效益评价
在评价农村使用沼气节省劳动力的价值时,必须分析沼气池投料管理所用的劳动时间和用于施肥增加的劳动时间,再与传统的打柴、炊事、施肥所用的劳动时间进行比较,来评价农村使用沼气的劳动力效益比较合理。
按沼气池投料管理及禽畜圈卫生要求,每天需要清除粪便入池一次,每次约10分钟,每年折合劳动力8个;每年投入的有机物经发酵后,约有60%的有机物被消化,余下40%有机质(即腐殖质)形成有机质浓度约5%的沼肥15吨。
假设15吨沼肥全部用于作于,共需施肥劳动力15个,与施用堆沤所需劳动力(6个)相比,增加施肥劳力9个,两项合计共17个劳力。
假设满足一家5口人炊事用能(不含饲养、烤火用能),一年需要2.2吨柴草,一个劳动力一天可打柴草100千克(干物),一年需要22个劳动力;每天还需要生火添柴1.5小时,一年折合68个劳动力,总计90个劳动力。
使用沼气后,可节省上山打柴割草劳动力(饲养和烤火用能可用农作物剩余秸秆或果枝解决),节省生活添柴时间,与传统的打
柴、炊事、施肥所耗的90个劳力相比,农村使用沼气后实际年节省劳力73个。
2.环境效益评价
人畜粪便投入沼气池发酵后,能有效地将寄生在人畜粪便的细菌性病源、病毒性病源、寄生性病源及蚊蝇虫卵沉降杀灭。
人畜粪便直接投入沼气池发酵,在沼气池密闭条件下,微生物分解物质和能量代谢呼吸释放出惰性物质可在池内循环利用,不存在堆沤方法产生的环境污染;人畜粪便经过沼气池发酵,可直接用于做无肥料、养鱼、喂猪、浸种或直接排入河流,不产生二次污染;农村使用沼气,还能有效地减少传统炊事烟熏火燎所带来的红眼病、哮喘病等疾病。