研究生物质沼气发电 CDM项目开发的可行性

摘要：《京都议定书》规定的 机制，能够实现节能减排的项目可以申请注册成为CDM项目，将项目的减排量在国际市场上出售，可以获得经济效益。废水、废料经处理达标后排放，有大量的 、 排放至大气，造成大气的温室效应，而通过生物质沼气发电有助于减少温室气体的排放。

关键字：CDM 生物质沼气发电 碳减排

Abstract: CDM mechanisms of the Kyoto Protocol , to achieve energy saving projects can apply for registration as a CDM project, the project emission reductions sold in the international market, you can get economic benefits. Wastewater, the treated waste discharge standards, there are plenty of co2、 ch4 emissions to the atmosphere, causing atmospheric greenhouse effect, and biogas power generation through biomass helps reduce greenhouse gas emissions.

Keywords: CDM biogas generation biomass carbon reduction

前言

清洁发展机制，简称CDM(Clean Development Mechanism)，是《京都议定书》中引入的灵活履约机制之一[1]。《京都议定书》规定的发达国家缔约方与发展中国家缔约方之间开展的项目级合作以实现温室气体的减排量转让与获得的一种机制；这种机制可在发达国家实现其减排义务的同时促进发展中国家的技术进步并获得额外的项目资金。《京都议定书》第 12 条规定的清洁发展机制，允许工业化国家的政府和私人经济实体可以在发展中国家开展温室气体减排项目，并据此获得 “经核证的减排量(CRE)”。工业化国家可以用所获得的 CRE 来抵减本国的温室气体减排义务；同时项目业主通过销售CRE获得经济收益，用来改善投资回报。

一. 引入 CDM的目的

CDM的概念在国内各行业的应用逐渐成熟，特别是水泥余热利用、水电、风电、城市垃圾分解及填埋等领域已被广泛应用，而国内的废水厌氧有机处理行业还缺少对此项目的了解。所以在生物质沼气发电领域存在巨大的温室气体减排潜力。本文结合江西新凌能源有限公司生物质沼气发电工程，对生物质沼气发电CDM工程的可行性进行分析研究及效益评价。通过本文介厌氧处理有机废水领域发掘行业潜力,帮助我国实现节能减排，推进行业改革，为国家的可持续发展做出贡献。

二．生物质处理沼气利用的 CDM可行性

2.1CDM 的执行发展现状

为了保证政府对 CDM 项目活动的有效管理, 于2005 年10月初实施的《清洁发展机制项目运行管理办法》第 4 条规定，在中国开展的CDM项目的重点是以提高能源效率，开发利用可再生能源和新能源以及回收利用煤层气和 为主。减排温室气体项目要做成合格的CDM 项目,需要依据为其设计适合其自身的方法学，正确地确定其减排量,对项目的经技术额外性和济额外性进行正确的分析和判断。因此，必须为项目建立尽可能大的边界，确定合理的减排量基准线计算出保守的 CER。

2.2工程与规划的符合性分析

为了推进全社会节约能源，保护环境，促进经济社会的可持续发展我国于1998年开始实施《节约能源法》。可再生能源是中国实现可持续发展的重要能源，沼气发电作为可再生能源的主要利用方式，逐渐得到国家的重视和大力推广，生物质能的开发利用研究是我国可持续发展技术的重要内容。

2.3生物质沼气发电CDM项目经济分析

结合江西新凌能源有限公司赣县（谱赛科）生物质沼气发电工程,对废水厌氧有机处理领沼气回收利用的 CDM经济效益进行分析。该公司是一家专业从事甜菊糖甙品产品生产销售及其加工技术和应用的高新科技企业。根据谱赛科生产计划每年消耗甜叶菊干叶70370t，每天产生的废渣、虑泥合计为526t，考虑全年工作300天，辅助用电量为112万KWH/yr厌氧消化产沼气发电工程处理规模可达163060t。

三、计算碳减排量计算

基于方法学的描述，在第y年项目的减排量可用下式表示： = - - （1）其中： ：第y年项目减排量 ；

：第y年基准线减排量 ；

：第y年项目排放量 ; ：第y年泄漏排放量 。

3.1计算项目的排放量

3.1.1生物质厌氧发酵导致的 排放

生物质厌氧发酵产生的甲烷被收集，被送至发电机组用于燃烧发电。不会导致甲烷排放，因此该项值为0。

3.1.2污水处理导致的 排放

污水处理采用好氧工艺，不会产生 ，因此该项值为0。

3.1.3电力消耗产生的 的排放量

项目消耗的电力由华中电网提供，根据“电力系统排放因子计算工具”华中电力网的 为0.7707 。根据“电力消耗引起的基准线，项目或/和泄漏排放计算工具”， 使用默认值为20%，相应的减排量计算如下： = * *(1+ ) （2）；

：项目的电力消耗产生的排放量；

：第y年电力消耗源j消耗的电量；

：第y年向电力消耗源提供电力的平均分配损失和技术传输。

：使用“电网排放因子计算工具” ；

所以，将数值带入式（2）项目电力消耗产生的 的排放量 =1036 。

3.1.4项目活动使用化石燃料导致 的排放量

本项目不使用化石燃料，因此该项值为0。

3.1.5生物质的运输导致 的排放

该项目的所在地紧邻普赛科生物技术有限公司，因此由输生物质导致的 排放量很小，可以忽略不计。

综上所述， 项目的排放量为，1036

3.2基准线排放量

3.2.1替代的化石燃料电厂发电量排放（ERelectricity,y）

排放量为替代的化石燃料电厂发电量与组合因子的乘积，即：

= * （3）

其中： :为y年的基准线排放量 ；

:为项目的上网电量 ；

:为电网的组合边际排放因子 。

该项目的年发电量为1440万kwh，华中电网排放因子为0.7707。因此，将数值带入式（3），基准排放量为： =14400*0.7707=14399

3.2.2避免废弃物在垃圾填埋场厌氧填埋导致的 排放量

废弃物在垃圾填埋场厌氧填埋导致 排放量按如下公式计算： = *(1-f)* *(1-OX)* *F* *MCF*

* * *(1- ) （4） 。

式中： ：第y年基准线情境下，废弃物在垃圾填埋场厌氧填埋导致的 排放量( );

f：从废弃物填埋场中捕集并燃烧或再利用 的比例;

:模型不确定性的校正因子（0.9）;

： 全球增温趋势，21；

OX:氧化因子

F：垃圾填埋场中 体积百分比（0.5）；

：可降解的有机碳含量；

MCF: 校正因子；

：垃圾成分j中可降解的有机碳的质量含量；

:垃圾成分中j的降解速率；

：第x年避免填埋的垃圾成分j的量，t；

y：要计算的产生 排放的年份。式中数据详见下表：

x:计入期内的年份；

ψ f F

MCF OX

0.9 0 0.5 0.5 1 0.1

生物质固体类别 数量（t） 含水率(%)

废渣量 150000 82 95 0.06

虑泥量 7800 82 55 0.185

将表1,2的数据带入式（4），计算结果详见表3。

运行年份 第1年 第2年 第3年 第4年 第5年 第6年 第7年

排放量（t）

9212 17806 25830 33329 43044 46911 53063

3.2.3避免污水厌氧生物处理导致的 排放量

如果废水处理采用厌氧工艺或未处理直接排放，那么 应按照下列方法进行估算：

其中： ：y年厌氧工艺处理的或未处理直接排放的废水量（ ），该值应该每月监测每年汇总；

：y年废水处理产生 排放量( )

：最大产 量（ ）；

：废水的化学需氧量（ ），该值需每月监测，每年求平均值；

： 的转化因子（%），应当优先选用当地的相关数据，在缺少当地数据的情况下，应从IPCC2006指导手册中选取默认值，本项目的取值0.8。

其中 值为0.25 。考虑到估算的不确定性，项目建议者应当使用0.21 作为假定的 值。

如果所有的 被直接排入空气，那么：

综合以上三项，基准线排放量如下表：

运行年份 第1年 第2年 第3年 第4年 第5年 第6年 第7年

排放量

44779 53373 61397 68896 75911 82478 88630

所以年平均减排量为66887

四.结论

本文通过对江西新凌能源有限公司赣县（谱赛科）生物质沼气发电工程碳减排的分析与研究得出：（1）本项目每年产生CREs约66887t，CREs按每吨80元人民币计算每年大约可获得碳减排收益大约5百万元。（2）生物质沼气发电工程有利于生物质代替煤，节能降耗，发展循环经济，走企业可持续发展的道路。具有良好的经济效益、环境效益和社会效益。

参考文献：

[1] 宋彦勤 ,李俊峰 ,王仲颖 ,等.清洁发展机制(CDM)及项目实施介绍[J].能源与环境,2005,27(2);10-12

[2]赵连臣,王 越,等.废水厌氧处理沼气发电CDM项目开发的可行性研究[J].可再生能源,2009，4;27-2

[3] 国家发展与改革委员会应对气候变化司.清洁发展机制读本[Z].北京;国家发展与改革委员会,2008,38-47

[4]翟慧娟，刘金朋，王官庆.大型沼气发电综合利用工程效益评价研究[J].华东电力，2012,7；40-7

[5]赵立祥,郭轶杰.沼气工程ＣＤＭ项目综合效益评价[J].中国市场,2010

[6]段茂盛,周 胜.清洁发展机制方法学应用指南[M].中国环境科学，2010