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大型秸稈沼氣集中供氣工程溫室氣體減排估算

2017-11-24 06:07:34高春雨畢于運王亞靜王紅彥余婧婧
農業工程學報 2017年14期
關鍵詞:工程

王 磊,高春雨,畢于運,王亞靜,王紅彥,孫 寧,余婧婧

(中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所,北京 100081)

大型秸稈沼氣集中供氣工程溫室氣體減排估算

王 磊,高春雨※,畢于運,王亞靜,王紅彥,孫 寧,余婧婧

(中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所,北京 100081)

發展秸稈沼氣工程可有效地減少農業溫室氣體排放,科學核算溫室氣體減排量為管理和監督溫室氣體排放狀況提供數據支撐。該文以河北省滄州市耿官屯大型秸稈沼氣集中供氣工程為研究對象,參考和借鑒了自愿減排項目方法學、CDM方法學,構建了大型秸稈沼氣集中供氣工程溫室氣體減排計量方法,包括項目邊界、基準線排放量、項目排放量、泄漏量、減排量5個方面,計算了2014年耿官屯大型秸稈沼氣集中供氣工程溫室氣體減排量。研究結果表明:項目基準排放量包括秸稈處理產生的溫室氣體排放、未建秸稈沼氣工程情況下農村居民生活用能及農田施用化肥生產耗能產生的溫室氣體排放。項目排放量包括秸稈與沼肥運輸過程耗能排放、工程運行過程耗能排放及沼氣處理溫室氣體排放,項目泄漏量即沼氣生產、儲存、管網供氣和利用過程中產生的因物理泄漏所造成的排放。2014年耿官屯大型秸稈沼氣集中供氣工程基準線CO2排放量為5 776.15 t,項目排放量為57.53 t,泄漏量為136.59 t,減排量為5 582.03 t,約相當于2 100 t標準煤CO2排放量,每消耗1 t(干質量)秸稈可凈減排3.56 t,每利用1 m3沼氣可凈減排11.50 kg。同時,在工程設計、管道設計、工程管理、工藝技術改良升級等方面提出了提升大型秸稈沼氣工程溫室氣體減排能力的策略。

溫室氣體;排放控制;秸稈;沼氣集中供氣工程

0 引 言

當前中國秸稈隨意丟棄和浪費乃至焚燒現象仍較為突出,秸稈焚燒會產生大量氮氧化物、二氧化硫、碳氫化合物及煙塵,是農田生態系統重要的溫室氣體排放源。大型秸稈沼氣工程以秸稈作為主要厭氧發酵原料,利用生物發酵技術,生產的沼氣可以作為農村生活清潔能源用于炊事,減少了農田廢棄秸稈無控焚燒 CO2排放、農村生活燃煤CO2排放、沼渣沼液可替代化肥減少CO2排放。中國規?;斩捳託饧泄夤こ逃?006年年初的17座到2014年年末的458座,9 a間數量翻了25倍多[1],推廣了完全混合式厭氧發酵器、豎向推流式厭氧反應器、序批式固態厭氧反應器等多項工藝[2],成為農村節能減排的重要措施之一[3]。

目前關于沼氣工程溫室氣體排放量核算主要圍繞戶用沼氣工程[4-8]、養殖場畜禽糞便沼氣工程[9-14]及以畜禽糞便為主要原料的規?;託夤こ蘙15-17]開展。專門針對秸稈沼氣工程溫室氣體減排開展研究的文獻,僅有白潔瑞等[18]以金壇市直溪鎮汀湘村秸稈沼氣集中供氣工程為案例,計算了豬糞的溫室氣體排放、農作物秸稈無控焚燒時溫室氣體排放與工程產生的沼氣替代煤炭使用產生的排放。但事實上,秸稈沼氣工程的減排量計算要扣除由工程運行和工程帶來的泄漏量,此外,沼肥替代化肥將減少化肥生產中CO2排放也應計算在內。

本研究以位于河北省滄州市青縣耿官屯的大型秸稈沼氣集中供氣工程為例,選取2014年1月1日到2014年12月31日為一個監測期,對該工程2014年溫室氣體減排量進行了案例分析,分別計算了基準線排放量、工程排放量與泄漏量,在此基礎上得出了該工程溫室氣體減排量。

1 耿官屯秸稈沼氣集中供氣工程概況

耿官屯秸稈沼氣集中供氣工程,占地面積0.53 hm2,總投資約700萬元,共建有發酵罐3個、儲氣罐8個,發酵池容共計1 650 m3,日產氣量為1 330 m3,供氣戶數1 900戶。工程年消耗青貯玉米秸稈3 924 t(含水率60%左右),年產沼渣2 731.84 t(固液分離后的沼渣,含水率60%,下同)、干物質質量1 092.74 t,沼液全部回流。工程配備有完整的發酵原料的預處理(收集、除砂、粉碎、調節、計量等)系統,進出料系統,回流、攪拌系統,沼氣的凈化、儲存、輸配和利用系統,計量系統,安全保護系統,沼渣、沼液后處理系統。

耿官屯秸稈沼氣集中供氣工程以玉米秸稈為主要發酵原料,采取中溫高濃度發酵工藝,使用秸稈粉碎機將除砂后的秸稈粉碎成8 mm左右粗粉狀,將秸稈同畜禽糞便、秸稈發酵劑等輔料按照一定比例混合均勻,調節pH值(6.8~7.5),調節C/N,加一定量的熱水,以攪拌機、泵為動力,將發酵混合原料打入沼氣發酵罐,頂部進料底部出料,在30~55 ℃的環境下進行發酵,進料時同時把流出的沼液回流到反應裝置。發酵裝置采用聚氨脂發泡保溫,保溫效果好。同時,該工程采用熱水鍋爐與太陽能熱水器聯合增溫,太陽能集熱器真空管數量為 570根(φ58 mm,長度1 800 mm),熱水鍋爐主要用于冬季增溫,運行期為2個月。具體工藝技術流程如圖1所示:

圖1 秸稈沼氣集中供氣工程工藝流程圖Fig.1 Process of straw biogas project for central gas supply

2 秸稈沼氣集中供氣工程溫室氣體減排量計算方法

本研究在構建大型秸稈沼氣集中供氣工程溫室氣體減排量計量方法學過程中,主要參考和借鑒了國家發改委辦公廳備案的自愿減排項目方法學、《聯合國氣候變化框架公約》(United Nations Framework Convention on Climate Change,UNFCCC)有關清潔發展機制(CDM)下的方法學、工具、方式和程序和政府間氣候變化專門委員會(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)《國家溫室氣體清單編制指南》,結合中國大型秸稈沼氣工程的發展現狀,力求計量方法科學、可操作,貼近生產實際。

2.1 項目邊界確定

大型秸稈沼氣工程項目邊界主要包括:大型秸稈沼氣工程、沼氣燃燒/焚燒或者有償使用、項目活動不存在時秸稈廢棄物棄置/無控焚燒的地點;秸稈運輸、沼渣沼液運輸過程;工程電力消耗、化石燃料消耗、燃油消耗以及產生熱能的設施;該地區所施肥料生產企業的生產過程,詳見表1。需要說明的是,本研究在確定項目邊界內排放源及排放氣體的時候,參考政府間氣候變化專門委員會《國家溫室氣體清單編制指南》(IPCC 2006)簡化、方便原則,主要考慮的是對項目影響比較明顯、數據可獲得可測算的排放源。所以,在基準線情景下,CH4是主要排放氣體,在項目活動情景中(除泄露外),CO2是主要排放氣體。

表1 項目邊界內的排放源和排放氣體Table 1 Emission sources and gases included within project boundary

2.2 基準線排放量計算方法

基準線是合理地代表一種在沒有擬議項目活動時會出現的溫室氣體源人為排放量的情況[19],本文中基準線排放指的是不存在大型秸稈沼氣工程的情景下,與沼氣工程對應的活動所產生的溫室氣體排放量,主要包括秸稈處理產生的溫室氣體排放、未建秸稈沼氣工程情況下農村居民生活用能及農田施用化肥生產耗能產生的溫室氣體排放。

大型秸稈沼氣工程溫室氣體基準線排放量計算公式為

式中BEy為第y年基準線排放量,t;BESU,y為第y年秸稈處理的基準線排放量,t;BEHE,y為第y年農村居民生活用能所產生的溫室氣體排放量;t;BEFP,y為第y年農田施用化肥生產耗能產生的溫室氣體排放量,t。

1)秸稈廢棄物無控焚燒的基準線排放量

農作物秸稈無控焚燒的基準線排放量為秸稈廢棄物數量、凈熱值和合適的排放因子的乘積[20],計算如下

式中BESU,y為第y年秸稈廢棄物無控焚燒的基準線排放量,t;G WPCH4為甲烷的全球溫升潛勢值,t/t;B Rn,B1/B3,y為第y年秸稈沼氣工程活動所對應的基準線情景 B1或B3的類別n的秸稈廢棄物的數量,t(以干基計),即為第y年大型秸稈沼氣工程利用的廢棄秸稈數量; N CVn,y為第y年類別n的秸稈廢棄物的凈熱值,GJ/(t以干基計);EFBR,n,y為第y年類別n的秸稈廢棄物無控燃燒的甲烷排放因子,t/GJ。

2)農村居民生活用能所產生的溫室氣體排放

通過計算第y年大型秸稈沼氣工程為農戶提供的凈熱量等值時所消耗的化石燃料的數量來計算該基準線下溫室氣體排放量[21],計算如下

式中 B Ethermal,CO2,y為第y年沼氣工程供能所對應的基準線排放量,t; E Gthermal,y為第y年單個農戶使用來自沼氣工程供氣產生的凈熱量,GJ;ηBL,thermal為基準線爐灶的效率,%; E FFF,CO2為基準線情景農戶所用化石燃料的CO2排放因子,t/GJ;N為秸稈沼氣工程供氣戶數。

第y年單個農戶使用來自沼氣工程供氣產生的凈熱量為戶用沼氣灶第y年內燃燒沼氣釋放的熱量,計算如下

式中 K Wthermal為戶用沼氣灶的額定功率,kW;Hstove為第y年戶用沼氣灶的平均使用時間,h;DI為戶用沼氣灶的熱效率,%。

3)化肥生產耗能產生的溫室氣體排放

化肥的生產需要消耗煤炭、天然氣、石油、電力等化石能源[22]。用沼肥替代化肥,降低了氮肥、磷肥、鉀肥、復合肥等施用量,減少了化肥生產環節產生的溫室氣體排放[23]。化肥生產過程耗能溫室氣體排放的計算公式如下[24]

式中 B Efertilizer,y為沼肥所替代的化肥在生產過程中生產耗能溫室氣體排放量,t;FNd為沼渣中氮肥的含量,t;FPd為沼渣中磷肥的含量,t;FKd為沼渣中鉀肥的含量,t; E FN,CO2為氮肥生產的排放系數,t/GJ; E FP,CO2為磷肥生產的排放系數,t/GJ; E FK,CO2為鉀肥生產的排放系數,t/GJ。

2.3 項目排放量計算方法

項目溫室氣體排放源主要存在于秸稈與沼肥運輸過程耗能排放、工程運行過程耗能排放及沼氣處理溫室氣體排放,其計算公式為:

式中PEy為第y年項目排放量,t;PEfossil,y為第y年工程運行化石燃料消耗產生的排放,t;PEelectric,y為第y年工程運行所耗電網電量產生的排放,t;PEflare,y為第y年沼氣火炬焚燒排放量t;PETR,y為第y年內工程運輸活動的排放;t/a。

1)工程運輸活動的排放量計算方法

有2個工程運輸活動的排放量計算方法供選擇[25]。

選項1:基于距離和車輛類型計算排放

式中 PETR,y為第y年內工程運輸活動的排放,t/a;NAW,y為第y年運輸活動的往返次數;AVDAW,y為第y年運輸活動平均往返距離,km; E Fkm,CO2,y為第y年貨車平均CO2排放因子,t/km;BFPJ,K,y為第y年運輸活動運輸物品的總質量,t;TLAW,y為所用貨車的平均載荷,t。

選項2:基于燃料消耗計算排放

式中FCTR,i,y為第y年貨車運輸活動的燃料消耗,t;NCVi為燃料的凈熱值,GJ/t;E FCO2,FF,i為化石燃料的CO2排放因子,t/GJ。

2)工程運行化石燃料消耗排放量計算方法

第y年工程現場所消耗化石燃料的排放量為工程在第y年內所消耗的化石燃料數量與該種類型化石燃料凈熱值以及其CO2排放因子的乘積[26],計算如下

式中PEfossil,y為第y年工程運行化石燃料消耗產生的排放,t;FFm,y為工程運行消耗的m種類型化石燃料的數量,t/a;NCVm為第m種類型化石燃料的凈熱值,GJ/(t以干基計);EFCO2,m,y為第m種類型化石燃料的CO2排放因子,t/GJ。

3)工程運行電力消耗排放量計算方法

第y年工程電力消耗排放量為秸稈沼氣工程在第y年內所消耗的來自于國家電網電力與該沼氣工程所在區域電網的CO2排放因子的乘積[27],計算如下

式中 P Eelectric,y為第y年工程運行所耗電網電量產生的排放,t;EFe為工程運行消耗的電量總量,MWh/a;EFe,y為第y年區域電網的CO2排放因子,t/MWh。

4)沼氣火炬燃燒排放量計算方法[28]

式中PEflare,y為第y年沼氣火炬焚燒排放量,t;BGburn,y為第y年通過火炬焚燒的沼氣,m3。

2.4 泄漏量計算方法

泄漏定義為項目邊界之外出現的并且是可測量的和可歸因于清潔發展機制項目活動的溫室氣體(GHG)源人為排放量的凈變化[29]。本研究將沼氣生產、儲存、管網供氣和利用過程中產生的因物理泄漏所造成的排放考慮為泄漏,計算方法如下[30]

式中 LEy為第y年項目泄漏排放量,t;BGLEAK,y為第y年沼氣的泄漏量,m3;4CH,Wy為第y年沼氣中甲烷的含量,%;4CHD為第y年在沼氣的溫度和壓力條件下甲烷的密度,t/m3;4CHGWP 為甲烷的全球溫升潛勢值,t/t。

2.5 減排量計算方法

大型秸稈沼氣工程溫室氣體減排量等于基準線排放量減去工程溫室氣體排放量和泄漏量如式(14)。

式中ERy為第y年大型秸稈沼氣工程溫室氣體減排量,t;BEy為第y年基準線排放量,t;PEy為第y年項目排放量,t;LEy為第y年項目泄漏排放量,t。

2.6 數據獲取

計算過程中所需數據主要通過文獻查閱、實驗室測定和實地調研 3種途徑獲取。其中需要查閱文獻獲取的數據主要包括甲烷的全球溫升潛勢值、秸稈廢棄物的凈熱值、燃料的凈熱值、甲烷排放因子、CO2排放因子、鉀肥生產的排放系數、氮肥生產的排放系數、磷肥生產的排放系數等;需要實驗室測定的數據主要包括沼氣中甲烷的含量、密度,沼渣中氮肥、磷肥、鉀肥的含量;需要實地調研獲取的數據包括農作物秸稈使用量、工程運行過程中能源消耗量、農戶炊事用能情況、工程泄漏量。調研方式主要包括對工程負責人的訪問、對大型秸稈沼氣工程連續周期的監測、對氣體流量表的讀取、對周邊農戶的訪問等。

3 計算結果與分析

3.1 耿官屯秸稈沼氣集中供氣工程基準線排放量

根據式(1)計算,2014年耿官屯秸稈沼氣集中供氣工程基準線CO2排放量為5 776.15 t,其中:秸稈無控焚燒CO2排放量為889.66 t,占15.40%;農戶炊事用能產生的CO2排放量為4 769.32 t,占82.57%;沼渣沼液替代的化肥生產產生的CO2排放量為117.17 t,占2.03%(表2)。

3.2 耿官屯秸稈沼氣集中供氣工程項目排放量

耿官屯秸稈沼氣集中供氣工程日產沼氣1 330 m3,年產沼氣48.54萬m3,供1 900農戶家庭炊事燃用,多余的沼氣由 8個儲氣罐儲存。在監測期內未發現有多余沼氣火炬燃燒現象,故2014年沼氣火炬燃燒排放量為0。

表2 2014年耿官屯秸稈沼氣工程溫室氣體排放情況Table 2 Greenhouse gas emission of Gengguan village straw biogas project in 2014

根據式(6),2014年耿官屯秸稈沼氣集中供氣工程項目排放量為 57.53 t,其中:工程運輸活動產生的溫室氣體排放量為4.89 t,占8.50%;工程運行化石燃料消耗的溫室氣體排放量為9.14 t,占15.89%;工程運行電力消耗產生的溫室氣體排放量為43.50 t,占75.61%。

3.3 耿官屯秸稈沼氣集中供氣工程泄漏排放量

秸稈沼氣集中供氣工程沼氣泄漏環節主要包括沼渣沼液出料池、儲氣袋、凈化設備、壓縮機、壓力表、法蘭、開關等。按照耿官屯秸稈沼氣集中供氣工程多年的供氣記錄,沼氣工程儀表記錄的產氣量與根據沼氣用戶儀表記錄匯總的用氣量之間的差額,最高年份為 5.7%(2010年),最低年份為2.1%(2012年),平均為3%左右。本研究在不考慮儀表計量誤差的情況下,將產氣量與用氣量之間的誤差作為沼氣泄漏量看待,取值為3%。

根據式(13)計算,2014年耿官屯秸稈沼氣集中供氣工程泄漏導致的溫室氣體排放量為136.59 t。

為減少大型秸稈沼氣集中供氣工程運行及泄漏排放量,應將秸稈沼氣工程布局在農戶居住較集中地區,優先選用耐腐蝕、抗壓好、環境適宜性強的材料,改法蘭連接、螺紋連接為焊接,加強日常巡檢、維護和管理,加強秸稈預處理(粉碎)工藝技術改良升級,推廣應用太陽能增溫、生物質爐加溫、沼氣增溫等清潔能源增溫技術以及大棚溫室保溫技術措施,合理布局秸稈收儲點以及沼肥處理中心,降低運輸能耗。

3.4 耿官屯秸稈沼氣集中供氣工程溫室氣體減排量

根據公式(14)計算,2014年耿官屯秸稈沼氣集中供氣工程基準線排放量為5 776.15 t,項目排放量為57.53 t,相當于基線排放量的1.00%;泄漏量為136.59 t,相當于基線排放量的2.36%;減排量為5 582.03 t,相當于基線排放量的96.64%。項目減排量相當于項目生產能耗和泄漏排放量的28.76倍。

耿官屯秸稈沼氣集中供氣工程年消耗青貯秸稈3 924 t(含水率60%左右),折干質量約1 570 t,年產沼氣48.54萬m3。據此計算,2014年,耿官屯秸稈沼氣集中供氣工程年減排CO25 582.03 t,約相當于2 100 t標準煤的CO2排放量,該沼氣工程每消耗1 t(干質量)秸稈可凈減排3.56 t,每利用1 m3沼氣可凈減排11.50 kg。按最低設計使用年限25 a計算,耿官屯秸稈沼氣集中供氣工程至少可實現CO2減排13.96萬t。

4 結論與討論

1)在工程總排放方面,溫室氣體排放貢獻排序依次是:泄漏量>工程運行電耗排放>工程運行燃煤能耗排放>工程運輸活動排放。其中,泄漏量占到了工程總排放的70.36%,工程運行電耗排放占22.41%,燃煤能耗排放占4.71%,運輸活動能耗排放占2.52%。

2)2014年,耿官屯秸稈沼氣集中供氣工程年減排CO25 582.03 t,約相當于2 100 t標準煤的CO2排放量,每消耗1 t(干質量)秸稈可凈減排3.56 t,每利用1 m3沼氣可凈減排11.50 kg。按最低設計使用年限25 a計算,耿官屯秸稈沼氣集中供氣工程至少可實現CO2減排13.96萬t。

本研究在計算參數選取方面,采用了較多IPCC的默認值,為使秸稈沼氣集中供氣工程溫室氣體減排計量更為精確,應進一步加強相關參數的研究。為了構建適用于中國不同區域的秸稈沼氣工藝模式和減排措施,完善農業碳貿易方法學體系,應著重加強大型秸稈沼氣工程溫室氣體減排工藝模式優化、溫室氣體減排碳交易與生態補償、溫室氣體減排配套政策等方面的研究。

[1] 中華人民共和國農業部編.中國農業統計資料(2006-2014)[M]. 中國農業出版社,2011-2015.

[2] 中華人民共和國農業部.NY/T 2142-2012秸稈沼氣工程工藝設計規范[S]. 2012-03-01.

[3] 崔文文,梁軍鋒,杜連柱,等.中國規?;斩捳託夤こ态F狀及存在問題[J]. 中國農學通報,2013(11):121-125.Cui Wenwen, Liang Junfeng, Du Lianzhu, et al. The current situation and problems of the large-scale biogas plants for straw in China[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin,2013 (11): 121-125. (in Chinese with English abstract)

[4] 陳紹晴,宋丹,楊謹,等. 戶用沼氣模式生命周期減排清單與環境效益分析[J]. 中國人口. 資源與環境,2012(8):76-83.Chen Shaoqing, Song Dan, Yang Jin, et al. Life-cycle emission mitigation inventory and environmental benefit of household biogas mode[J]. China Population, Resources and Environment, 2012(8): 76-83. (in Chinese with English abstract)

[5] 董紅敏,李玉娥,朱志平,等. 農村戶用沼氣 CDM 項目溫室氣體減排潛力[J]. 農業工程學報,2009,25(11):293-296.Dong Hongmin, Li Yu’e, Zhu Zhiping, et al. Greenhouse gas emission reduction potential of rural household biogas CDM project[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2009,25(11): 293-296. (in Chinese with English abstract)

[6] 張培棟,王剛. 中國農村戶用沼氣工程建設對減排CO2、SO2的貢獻:分析與預測[J]. 農業工程學報,2005,21(12):147-151.Zhang Peidong, Wang Gang. Contribution to reduction of CO2and SO2emission by household biogas construction in rural China: analysis and prediction[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2005, 21(12): 147-151. (in Chinese with English abstract)

[7] 王革華. 農村能源建設對減排SO2和CO2貢獻分析方法[J].農業工程學報,1999,15(1):175-178.Wang Gehua. Analysis method on reducing emission of SO2and CO2by rural energy construction[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 1999, 15(1): 175-178. (in Chinese with English abstract)

[8] 劉尚余,駱志剛,趙黛青. 農村沼氣工程溫室氣體減排分析[J]. 太陽能學報,2006(7):652-655.Liu Shangyu, Luo Zhigang, Zhao Daiqing. Greenhouse gas reduction and CDM analysis on countryside biogas engineering[J]. Acta Energiae Solaris Sinica, 2006(7): 652-655. (in Chinese with English abstract)

[9] 段茂盛,王革華. 畜禽養殖場沼氣工程的溫室氣體減排效益及利用清潔發展機制(CDM)的影響分析[J]. 太陽能學報,2003(3):386-389.Duan Maosheng, Wang Gehua. Greenhouse gas mitigation benefits of biogas projece in livestock farms[J].Acta Energiae Solaris Sinica, 2003(3): 386-389. (in Chinese with English abstract)

[10] 李玉娥,董紅敏,萬運帆,等. 規?;i場沼氣工程CDM項目的減排及經濟效益分析[J]. 農業環境科學學報,2009(12):2580-2583.Li Yu’e, Dong Hongmin, Wan Yunfan, et al. Emission reduction and financial analysis of intensive swine farm using biogas digester to treat manure and developed as a CDM projects[J]. Journal of Agro-Environment Science, 2009(12):2580-2583. (in Chinese with English abstract)

[11] 甘福丁,伍琪,謝列先,等. 廣西養殖場沼氣工程節能減排效果分析[J]. 現代農業科技,2012(22):192-193.Gan Fuding, Wu Qi, Xie Liexian, et al. The effect analysis of biogas project energy saving and emission reduction of Guangxi breeding farm[J]. Modern Agricultural Science and Technology, 2012(22): 192-193. (in Chinese with English abstract)

[12] 闞士亮,張培棟,孫荃,等. 大中型沼氣工程生命周期能效評價[J]. 可再生能源,2015(6):908-914.Kan Shiliang, Zhang Peidong, Sun Quan, et al. Assessment of energy efficiency for the life cycle of large and mediumsized methane project[J]. Renewable Energy Resources,2015(6): 908-914. (in Chinese with English abstract)

[13] 韓芳,林聰. 畜禽養殖場沼氣工程技術模式能值評價[J].中國沼氣,2014(1):70-74.Han Fang, Lin Cong. Energy evaluation of biogas engineering mode on livestock and poultry farm[J]. China Biogas, 2014(1): 70-74. (in Chinese with English abstract)

[14] 周捷,張萬欽,董仁杰,等. 沼氣發酵豬糞管理系統對溫室氣體排放的影響[J]. 可再生能源,2012(8):59-63.Zhou Jie, Zhang Wanqin, Dong Renjie, et al. The influence of biogas fermentation management system on greenhouse gas emission[J]. Renewable Energy Resources, 2012(8):59-63. (in Chinese with English abstract)

[15] 張培棟,李新榮,楊艷麗,等. 中國大中型沼氣工程溫室氣體減排效益分析[J]. 農業工程學報,2008,24(9):239-243.Zhang Peidong, Li Xinrong, Yang Yanli, et al. Greenhouse gas mitigation benefits of large and middle-scale biogas project in China[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2008,24(9): 239-243. (in Chinese with English abstract)

[16] 蘇明山,何建坤,顧樹華. 大中型沼氣工程的CO2減排量和減排成本的估計方法[J]. 中國沼氣,2002(1):26-28.Su Mingshan, He Jiankun, Gu Shuhua. Approach to estimate CO2reduction and increment cost for large biogas systems[J].China Biogas, 2002(1): 26-28. (in Chinese with English abstract)

[17] 趙蘭,冷云偉,任恒星,等. 大型秸稈沼氣集中供氣工程生命周期評價[J]. 安徽農業科學,2010(34):19462-19495.Zhao Lan, Leng Yunwei, Ren Hengxing, et al. Life cycle assessment for large-scale centralized straw gas supply project[J]. Journal of Anhui Agricultural Sciences, 2010 (34):19462-19495. (in Chinese with English abstract)

[18] 白潔瑞,賀春強,王虎琴,等. 秸稈沼氣集中供氣工程溫室氣體減排效益分析[J]. 農業工程技術,2011(6):21-22.Bai Jierui, He Chunqiang, Wang Huqin, et al. The benefit analysis of greenhouse gas emission reduction in the straw biogas centralized supply project[J]. Agriculture Engineering Technology, 2011(6): 21-22. (in Chinese with English abstract)

[19] IPCC. 2006 IPCC Guidelines for national reenhouse gas inventories[S]. Agriculture, Forestry and Other Land Use.Institute of Global Environmental Strategies (IGES),Kanagawa, Japan. 2006(4).

[20] CM-092-V01純發電廠利用生物廢棄物發電[S/OL]. [2016-08-01]. http://cdm.ccchina.gov.cn/archiver/cdmcn/UpFile/Files/Default/20140123143855908182.pdf.

[21] CMS-001-V02用戶使用的熱能,可包括或不包括電能[S/OL].[2016-08-01]http://www.ccchina.gov.cn/archiver/cd mcn/UpFile/ Files/Default/20130312110242540787.pdf.

[22] 陳舜,逯非,王效科. 中國氮磷鉀肥制造溫室氣體排放系數的估算[J]. 生態學報,2015,35(19):6371-6383.Chen Shun, Lu Fei, Wang Xiaoke. Estimation of greenhouse gases emission factors for China's nitrogen, phosphate, and potash fertilizers[J]. Acta Ecologica Sinica, 2015, 35(19):6371-6383. (in Chinese with English abstract)

[23] 高春雨,王立剛,李虎,等.區域尺度農田 N2O排放量估算研究進展[J]. 中國農業科學,2011(2):316-324.Gao Chunyu, Wang Ligang, Li Hu, et al. Advances and prospects of N2O emission from cropland at regional scale[J].Scientia Agricultura Sinica, 2011(2): 316-324. (in Chinese with English abstract)

[24] 高春雨. 縣域農田N2O排放量估算及其減排碳貿易案例研究[M]. 北京:農業科技出版社,2014.

[25] 公路貨運導致的項目和泄漏排放計算工具[S/OL].[2016-08-01] http://cdm.unfccc.int/methodologies/documentation/meth_booklet.pdf#AR_AM0014.

[26] 化石燃料燃燒導致的項目或泄漏CO2排放計算工具[S/OL].[2016-08-01]. http://cdm.unfccc.int/methodologies/Pamethodologies/tools/am-tool-03-v2.pdf.

[27] 電力消耗導致的基準線、項目和/或泄漏排放計算工具[S/OL]. [2016-08-01]. http://cdm.unfccc.int/methodologies/PAmethodologies/tools/am-tool-05-v2.0.pdf.

[28] 火炬燃燒含甲烷氣體導致的項目排放計算工具[S/OL].[2016-08-01]. http://cdm.unfccc.int/methodologies/Pamethodologies/tools/am-tool-06-v2.0.pdf.

[29] IPCC. Climate Change 2007: Mitigation of Climate Change.Contribution of Working Group III to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change[R].Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 2007.

[30] 厭氧沼氣池項目和泄漏排放的計算工具[S/OL]. [2016-08-01]. http://cdm.unfccc.int/methodologies/Pamethodologies/tools/am-tool-16-v7.0.pdf.

Greenhouse gas emission mitigation calculation of large scale straw biogas centralized supply project

Wang Lei, Gao Chunyu※, Bi Yuyun, Wang Yajing, Wang Hongyan, Sun Ning, Yu Jingjing
(Institute of Agricultural Resources and Regional Planning, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing100081,China)

The large straw biogas project is an important way of new energy utilization of straw resource in China. It has great meaning to facilitate the construction of a resource-saving and environment-friendly society and mitigation of climate change.The methods of literature research, fixed point monitoring and quantitative analysis were adopted. Taking the straw biogas project in Gengguan Village of Cangzhou City in Hebei Province of China as an example, this paper establishes a methodology of greenhouse gas emission reduction for large scale straw biogas project. The greenhouse gas emission reduction measures include project boundary, calculation of baseline emissions, project emissions calculation, leakage calculation, emission reduction and project monitoring. Calculation of baseline emissions refer to the greenhouse gas emission by straw stalk treating, rural resident daily used energy, and fertilizer production in farmland under no large straw biogas project. Project emissions calculation refers to the emissions produced by engineering transportation, power consumption,fossil fuel consumption and extra biogas torch combustion. We calculate the greenhouse gas emission reduction of the straw biogas project in 2014. The results show that the baseline CO2emissions are 5 776.15 t, the project CO2emissions are 57.53 t,the leakage of CO2is 136.59 t and the CO2emission reduction is 5 582.03 t, which is approximately equal to CO2emissions by 2 100 t standard coal combustion. As required in NY/T 2142-2012Specification for Process Design of Straw Biogas Engineering, the design working life of straw biogas engineering is no less than 25 a, the Gengguan Village straw biogas centralized gas supply project can at least achieve CO2emissions of 139 600 t. For every 1 t straw (dry weight) consumed, a net reduction of 3.56 t CO2emission can be got, and for every 1 m3methane used, 11.50 kg CO2emission can be reduced.Through the construction of greenhouse gas emission reduction measurement method of large scale straw biogas centralized gas supply projects, it is helpful to understand the emission reduction utility of large scale straw biogas centralized gas supply projects scientifically, analyze the main greenhouse gas emission sources during the project operation quantitatively, and further enhance the straw emission reduction capacity of biogas centralized gas supply projects. The order of the contribution of greenhouse gas emission is: Leakage > engineering operating power consumption emission > energy consumption emission of coal combustion in engineering operation > engineering transport activity emission. Leakage accounts for 70.36% of the total emissions, engineering operating power consumption emission accounts for 22.41%, energy consumption of coal combustion in engineering operation accounts for 4.71%, and engineering transport accounts for 2.52%. To reduce the operation and leakage emissions, the straw biogas projects should be located in the more concentrated areas of farmers, choose the material with corrosion resistance, good pressure resistance and strong environmental suitability, and change the flange connection and threaded connection to welding. In the meantime, we should strengthen the daily inspection, maintenance and management, upgrade the straw pretreatment (crushing) process technology, promote and use the solar heating, biomass furnace heating, biogas warming and other clean energy warming technology and greenhouse thermal insulation technology measures, and layout the straw storage sites and biogas fertilizer treatment center reasonably to reduce the energy consumption in the transportation. In view of the shortcomings of this study in the parameter selection, regional application and other aspects, we will strengthen the studies on relevant parameters and different regional case further.

greenhouse gases; emission control; straw; straw biogas centralized supply project

10.11975/j.issn.1002-6819.2017.14.031

S216.4

A

1002-6819(2017)-14-0223-06

王 磊,高春雨,畢于運,王亞靜,王紅彥,孫 寧,余婧婧. 大型秸稈沼氣集中供氣工程溫室氣體減排估算[J]. 農業工程學報,2017,33(14):223-228.

10.11975/j.issn.1002-6819.2017.14.031 http://www.tcsae.org

Wang Lei, Gao Chunyu, Bi Yuyun, Wang Yajing, Wang Hongyan, Sun Ning, Yu Jingjing. Greenhouse gas emission mitigation calculation of large scale straw biogas centralized supply project[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(14): 223-228. (in Chinese with English abstract)

doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2017.14.031 http://www.tcsae.org

2017-06-27

國家自然科學基金(31200337,41301626);河北省社會科學基金項目(HB14YJ031)

王 磊,男,主要從事農村生物質能源開發與利用研究。北京 中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所,100081。

Email:15311292662@163.com

※通信作者:高春雨,男,博士,副研究員,主要從事生態農業與農業碳交易研究。北京 中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所,100081。

Email:gaochunyu@caas.cn.

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