双碳战略下沼气行业能否好风凭借力?

“维尔利杯”2021 “沼气+”创新科技挑战赛暨第七届环保创新创业大赛专业分赛项目招募正在火热进行中。近期, 本届挑战赛的独家支持单位——维尔利环保集团董事长李月中应邀接受采访,就双碳战略下沼气行业发展的方向与机遇等话题进行了深入的探讨。

全国碳排放权交易市场近期正式开锣,使得各界对双碳战略下挖掘“绿金”有了更多想象,更多行业嗅到了行业绿色革新的转机。作为身兼环保与新能源,碳减排和生物质循环等多重意义的沼气行业, 在中国对生态文明和碳中和等国家战略的实施进程中,是否能发挥潜能,成长为新兴的绿色大产业,尤其值得期待。

近期, 维尔利环保科技集团股份有限公司董事长李月中接受专访时表示,双碳战略特别是碳交易市场的实施, 会给沼气和生物天然气行业及相关的有机废弃物处理等,带来积极变化,行业应该乘势而上、有所作为。今年他们作为中国沼气学会2021“沼气+”创新科技挑战赛的独家支持单位, 一方面希望借赛事进一步彰显沼气行业在碳中和、碳减排、有机质循环的重大意义,吸引有志于此的科研、创业人才,为行业输送鲜活力量;另一方面,希望能继续推进相关技术和装备的创新,进一步提升国内沼气工程建设运行的效率、效益和水平。

他同时强调,从欧洲的成功实践看,沼气产业的发展成熟,首先需要明确、连续、完善的政策支持体系,发挥引导、保障作用,同时也需要行业在技术、商业模式上的不断创新,两相呼应,共同跨越发展障碍,迎来行业在低碳发展时代的大繁荣。

李月中 维尔利环保集团董事长

沼气行业能否成为碳排放权卖家?

“风能、光能、生物质能等可再生能源将在替代化石能源实现碳中和的目标中发挥重大作用。环保行业天然具有绿色低碳属性,将成为未来实现碳中和的重要媒介。”维尔利较早看到了环保行业在双碳战略中的意义,近年来将城乡有机废弃物资源化利用作为集团核心业务之一,依托自身在生物质能方面的核心技术,采用数字化运营手段,整体提升项目资源使用及能源生产效率,实现了更大限度的碳减排。

在2019年12月第25届联合国气候峰会(COP25)上,维尔利作为唯一一家中国企业,与15家全球沼气行业领军企业一起,签订了《沼气与气候变化承诺宣言》,呼吁各国政府采取行动,充分释放沼气行业的潜力,通过推广沼气在未来10年内将全球温室气体排放量削减至少12%。

如今,中国碳交易市场正式开启,并实现首笔交易。维尔利的碳中和战略也因此进入了新发展阶段。李月中表示,碳交易市场的启动,对产生碳减排、碳交易指标能力较强的产业如新能源,会有直接、积极的影响。在环保行业,城乡有机废弃物处理(污泥、餐厨、畜禽粪便、秸秆等农林废弃物)和资源化利用,垃圾填埋场填埋气回收等等,也有不小的碳减排发掘潜力。“我们在几年前就已做过尝试,如维尔利全资子公司杭能环境在山东民和鸡粪资源化处理项目,三年前已经开展指标认证,在当时的CDM机制下取得了交易业绩。”

“环保行业参与碳交易,其定价、交易机制等还有待探索,但我们对这一发展趋势非常有信心。”目前,维尔利已在公司内部启动CCER认证,加大碳减排相关项目投资力度,提升运营能力。“首先要进行专业系统的碳咨询工作,将邀请专业机构,对现有集团的“富碳”资产项目进行整体梳理和咨询。”他同时表示,碳减排的计量、认证工作,需建立在成熟、科学、针对性的方法学体系之上,这方面光伏行业已比较成熟。但污水、固废处理等环保行业,其碳减排量的计量、核查、交易等,可能还需要从政策到技术逐步做梳理和研究,还存在不少需要完善的地方。

厌氧能否成为环保行业践行双碳战略的一个抓手?

在日前举行的2021环保产业创新大会上,清华大学王凯军等专家提出环保行业在碳中和方面既有潜力和责任,但也存在路径不明的现实障碍。那么,在双碳目标导向下,一直在业界有争论的厌氧是否仍然会成为污泥处理的重要一环?污水浓度低、污泥有机质含量低是否仍将成为污泥厌氧设施运行的障碍?在餐厨垃圾处理,厌氧技术路线的优势是否因其碳减排效应而得以显现?

对此,李月中表示,因为国内土地资源紧缺,污泥填埋不可能继续作为最终处置方法;而中国目前的政策(主要是农业部门),不允许城市生活污水处理的污泥资源化产品进入农田,那么,大城市将污泥干化焚烧作为主流路线是大势所趋,但厌氧仍然是其中有益且必要的处理环节。首先,厌氧产生沼气,可就近回用于污水污泥处理,有助于行业本身的碳减排;同时经过厌氧处理的污泥,减量化、稳定化效率更高,有利于后续处置。其次,随着城乡居民生活水平提高,污水收集管网改善,生活污水浓度、污泥中有机物含量也会越来越高,厌氧产沼气量也会随之提升,提升碳减排效益。“具体技术路线要针对不同地区、规模来确定,但总的来说,污泥经厌氧后深度脱水,进行干化焚烧,从技术角度可能更为合理。”

在餐厨、畜禽养殖等有机废弃物处理方面,厌氧路线因为在有机肥产品之外,有沼气作为增值产出,一旦国家对生物天然气进行补贴的政策落地,那相较其他技术路线,厌氧项目将开始显现优势。比如欧洲早期也有不少好氧堆肥项目,后来当地政府出于碳减排考虑,出台了一系列生物天然气行业补贴支持政策,厌氧项目很快成为主流。

一面期待利好政策落地一面主动加快模式创新

“生物天然气是可再生能源中,唯一可形成完整闭合循环链的绿色生态能源。人类生活中产生的有机垃圾、人畜粪污、秸秆等原料经厌氧发酵后生产沼气,沼气提纯制生物天然气,沼液沼渣可制成有机肥返至庄稼。”这既是生物天然气行业长远发展的优势,却也是目前在国内进展缓慢的重要原因之一。

和光伏、风电等新能源行业相比,沼气及生物天然气工程由于涉及原料收储运和预处理、沼气生产和提纯,以及沼气、沼渣、沼液(“三沼”)综合利用,产业链要长得多,涉及多个经济门类、管理部门和市场主体,单一的利好政策(如电价补贴)不可能打通整个产业链,需要顶层设计、协同推进和配套产业体系的构建。而这也是欧洲等发达国家地区沼气和生物天然气产业,在技术、工程及环境经济等效益方面均领先世界的根本原因。

与此同时,尽管近年来国家相关部委相继在推动农村沼气转型升级、促进生物天然气产业化发展等领域,加大政策和资金支持力度,但目前的政策还存在着不连续、落地难等问题。李月中表示,比如对大型沼气项目的补贴政策,后来很快又改成对“整县推进”的补贴政策;补贴目前集中在投资建设端,导致重建设轻运营,项目推进也比较混乱。

对此,农业农村部农业生态与资源保护总站首席专家李景明就曾在今年4月的中国能源报上撰文指出,表面上看,相关部门似乎已在生物天然气发展上取得了共识,但从《指导意见》(2019年10月10部委联合出台的《关于促进生物天然气产业化发展的指导意见》)一年多的实施结果来看,效果不太理想,不仅业内期待的沼气及生物天然气产品后补贴、工程建设用地、沼肥补贴等各种政策未能出台或落地,就连原有的沼气预算内基本建设投资专项也被整合掉了。

对此,李月中一方面呼吁加强政策落地对行业的引导推动,另一方面,也期待沼气行业的专业技术团队能够积极主动与地方政府、投资机构、种养殖企业加强合作,探索、树立起一些好的案例和模式,为政策制定出台提供借鉴和参考。

“客观讲,国内厌氧技术、装备和工程和发达国家相比,不存在本质性的差距,主要是我们的项目在运营上还没有完善的政策和产业体系支撑,使得很多项目原材料收集难、资源化产品推销难,本身的盈利能力差,难以维持。”他表示,如果我们在某些区域,利用好农村农业发展的现有支持政策,整合协调各方资源,在种植养殖业转型升级的发展关键期,能够形成几种相对比较好的模式,就有可能对整个产业产生比较大的推动作用。

李月中强调,沼气和生物天然气一定是个系统工程、跨界工程。首先,由于有机废弃物收集半径大、分散,原材料成本高且波动较大。有机废弃物处理工程如果只进行单一的能源化的利用,不进行资源化利用的整合考虑,可能项目的收益很难达到预期。其次,生物天然气是可储存、可运输的高品质新能源,从优化城乡能源结构、弥补城市用气缺口的角度,不应该简单去发电,应该因地制宜进入城乡居民生活、交通领域。第三,有机质流失引起的土壤退化、酸化现象日益显著,事关土地安全、粮食安全,必须从促进有机质循环的角度去认识、重视沼气和生物天然气行业的意义和价值。

为此,他建议在地方政府支持下,可在农村地区因地制宜开展中小规模、分布式沼气项目,提纯制成生物天然气进入城乡煤气管道,也可收集储存后进行小型或者是分布式的能源利用;规范处理后的沼液沼渣产品,在一定区域内与农户交换秸秆等有机废弃物,这样既有利于回收能源,同时就近实现有机肥对土壤的改善,提高有机废弃物处理项目的资源化效率和效益。

沼气行业技术进步的方向在哪里?

今年,维尔利作为主办单位,全力支持2021“沼气+”创新科技挑战赛,眼下大赛已经开始报名、项目初选工作。从技术型企业角度,他们看好哪些方向的技术创新,可能成为推动产业向前发展的新机遇?

李月中表示,陕西梁家河的沼气项目,可能是行业理念和技术进步的一个典型案例。上世纪七十年代,习总书记在梁家河带领当地农民挖沼气池,开展人畜粪便的能源利用。现在,维尔利承担农业部在梁家河的沼气示范工程,借助于当地畜禽粪便、作物秸秆等,通过先进的厌氧微生物发酵、生物天然气能源化利用技术,除了能实现废弃物处理和清洁能源利用,有机肥料还用于当地果蔬绿色种植。沼气行业成为推动解决农村种养殖平衡、农业农村绿色协调可持续发展的重要抓手,得益于近几十年来厌氧技术的快速迭代和技术链完善。

当前,厌氧技术面对的应用场景非常多样,不仅原料来自工业、城市、农业、农村,其规模、产品利用途径也存在较大差异,这决定了厌氧技术在成套解决方案、装备、运行管理等方面,需要以针对性、精细化、专业化为导向的再梳理、再提升。李月中表示,下一步厌氧技术的提升,可能更多会发生在应用层面。针对特定应用场景,工程如何更加稳定、可靠、高效、安全运行,设备实现模块化、标准化、自动化,同时运行成本进一步优化,这方面还存在大量的技术需求;将来分布式、中小型厌氧项目出于集约化、规模化管理的需要,将对设施运营的数字化管理、远程管控等提出更高要求,同时相应的沼气提纯、压缩、灌装、运输等各个环节,也需要技术支撑;更前沿一些,从沼气中开发氢能已经有相关研究,也存在技术突破推进应用的可能性。

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