基于清潔發展機制下的垃圾填埋氣發電項目分步式建設的探討

龍鳳軍

摘要：垃圾填埋氣發電項目是可再生生物質能源應用的良好途徑。通過利用處理過的垃圾填埋氣作為燃料，運用燃氣內燃發電機組燃燒有效成分做功發電并送上國家電網上網售電創造經濟效益，國家政策也積極鼓勵和倡導城市垃圾廠填埋氣發電綜合利用。而本文在積極響應國家政策的同時，針對垃圾填埋氣發電項目建設投資難題，提出了項目分步式建議，從而通過充分利用清潔發展機制降低項目初期投資，為項目建設運營提供穩定資金保障。

關鍵詞：清潔發展機制；垃圾填埋氣發電；燃氣內燃發電機組；分步式建設

引言：

在能源回收利用方面，垃圾填埋氣發電項目收益率不高。但是清潔發展機制的建立，能夠為項目提供可觀收益。在項目建設實踐工作中，還要認識到項目投資過高問題，通過分步式建設的辦法，來加強清潔發展機制的利用，從而降低項目初期投資，以便更好推進項目的整個進程。

1清潔發展機制與垃圾填埋氣發電項目

清潔發展機制是《京都議定書》中的履約機制之一，此機制設立的目的是使發達國家與發展中國家進行項目級別減排量抵消額的轉讓與獲得，以便使溫室氣體減排項目得以在諸多發展中國家得以實施。依照機制的相關規定，締約方需要先實施項目限制或減少溫室氣體排放，然后得到通過認證的減排單元，并獲得經營實體認證，將抵消額轉讓給投資者[1]。從認證項目活動獲得的收益，可用于支付管理費用。垃圾填埋氣發電項目屬于能夠實現減排量抵消額轉讓與獲得的項目，通過采用成熟發電技術實現垃圾填埋氣的收集、預處理、安全燃燒、發電、并網送電，容易獲得清潔發展機制審批，從而取得可觀經濟效益和社會效益。但就目前來看，垃圾填埋氣發電項目總體投資較高，給項目建設帶來了一定困難。以裝機容量達3MW的發電項目為例，在垃圾填埋場能夠維持1500Nm3/h產氣量的條件下，假設甲烷濃度能夠達到填埋氣50%，完成配套填埋系統、集氣系統、預處理系統、發電系統、并網柜送電系統等各種設備的安裝總計需要2291萬元的費用。而項目盈利為緩慢過程，短時間難以進行資金回收，導致項目投資具有較高風險性和較低可操作性，因此不利于項目的開展。

2清潔發展機制下垃圾填埋氣發電的分步式建設

2.1分步式建設思路

實際上，垃圾填埋氣發電項目存在投資較多，資金回收期限較長，整體收益率不高的情況。而一旦項目可以申請清潔發展機制，就能獲得較多的額外收益。在項目建設方面，如果能夠降低初期投資費用，同時保證項目滿足清潔發展機制要求，則能使項目建設、經營風險得到降低。想要達成這一目標，還要完成項目分步式建設，通過對CDM規則進行合理運用獲得可觀投資回報。項目能夠達到清潔發展機制要求的關鍵在于能夠對填埋氣中甲烷氣體進行資源化利用，從而通過開展減排指標貿易取得經濟收益[2]。因此在項目建設中，真正能夠帶來較大收益的設備是能夠對甲烷氣體進行資源化利用的設備，即燃氣內燃發電機組，能夠對填埋氣進行燃燒，通過相關系統的設定，實時檢測燃燒后的廢氣成分，以便進一步優化燃燒氣體中各成分的比重，更加有效的實現做功發電。而在垃圾填埋氣的成分中，甲烷含量約占45%-60%，抗爆性較好，性能接近天然氣，能夠達到很好的經濟指標，可用于燃燒發電；還有高的惰性氣體比如：二氧化碳（含量35-50%）、氧（含量0.5-2%）、氮（含量0.5-1%）；還有含硫（主要有硫化氫及其他含硫化合物）、氯、氟等氣體成分，這些含量高了必須經過處理，以及一些酸性物，容易與水形成有機酸，其PH值在2-6腐蝕性較強；還有一些固體顆粒物，經過處理后進行燃氣內燃發電機組發電。引進規格為1000kW發電機組需要550萬元，安裝后總價達1650萬元。在項目分步式建設中，可以先完成引進由兩臺120kW小型燃氣發生器構成的內燃發電機組，安裝后總計費用200萬元，結合場地用電負荷為填埋場運行供電，則能初步實現項目投運。在后期引入可以增加燃氣內燃發電機組數量，擴大生產規模。借助燃氣內燃發電機組帶來的減排指標收益，之后可以分批進行燃氣內燃發電機組的建設，完成填埋氣發電并網，繼而使項目初期投資得到減少，為后續項目建設提供資金。

2.2分步式建設分析

具體進行項目建設時，還要確定采用燃氣內燃發電機組燃燒甲烷獲得的減排指標收益能否減輕后期項目建設承擔的資金壓力。因此需要結合上述思路建立投資方案，完成方案收益分析。結合類似項目建設情況，需要完成1800m3/h集氣系統、50Nm3/h小型氣預處理系統、120kW小型燃氣內燃發電機組安裝，同時引入減排指標計量系統，預計將花費493萬元。按照總價5%計算運營費用，可知項目每年需要耗費21萬元維護管理費用，能夠節約29萬元電費。年運行8000小時，每年可以達到86040t減排量，按照每噸8美元計算，可以得到468萬元收益。如果進行項目第二步建設，引入1000kW發電機組、400V并網柜和1500m？/h預處理系統建設，同時完成配套設施建設，需要投入約1998萬元資金，年運營需要99萬元。考慮到項目建設需要1-2年，因此只需要在完成項目第一步建設后運營3年左右即可以進行下一步建設。

2.3分步式建設流程

按照項目申請清潔發展機制的流程，需要先完成項目的概念文件和設計文件的編寫，之后交由發改委審批。審批過后需要進行EB注冊，再經過DOE核查，最終才能完成認證簽發。在國家推動新能源開發的背景下，針對垃圾填埋氣回收利用項目提出必須有利用的要求，即項目不能只是完成燃燒操作[3]。因此在項目第一步建設中，必須引入廠電發電裝置（譬如使用燃氣內燃發電機組）實現對填埋氣的有效利用，之后則要實現發電并網。項目分步式建設過程均符合發改委要求，在此基礎上需要重點解決EB注冊問題，即要滿足清潔發展機制的基準線和額外性要求，即實現對甲烷氣體的燃燒和利用，同時項目需要清潔發展機制才能解決收益率低的問題。滿足了這些要求，項目可以順利通過核查。

結論：

通過分析可以發現，在清潔發展機制下的垃圾填埋氣發電項目在收益獲取方面擁有較大優勢，但是想要降低初期投資還要實施分步式建設。在分步式建設期間，則要保證項目滿足清潔發展機制要求，同時獲得的減排指標收益能夠為后期建設提供支持，繼而為項目建設提供保障。

參考文獻：

[1]林玉禮.城市生活垃圾填埋場沼氣發電技術的探討[J].環境與發展，2018，30（05）：103+105.

[2]吳亮.利用微電網提高垃圾填埋場清潔能源利用率[J].廣東電力，2018，31（02）：65-69.

[3]賈學智，金珍，劉昌盛.城市垃圾廠填埋氣發電技術應用與分析[J].中國新技術新產品，2016（18）：115-116.