基于清洁发展机制下的垃圾填埋气发电项目分步式建设的探讨

龙凤军

摘要：垃圾填埋气发电项目是可再生生物质能源应用的良好途径。通过利用处理过的垃圾填埋气作为燃料，运用燃气内燃发电机组燃烧有效成分做功发电并送上国家电网上网售电创造经济效益，国家政策也积极鼓励和倡导城市垃圾厂填埋气发电综合利用。而本文在积极响应国家政策的同时，针对垃圾填埋气发电项目建设投资难题，提出了项目分步式建议，从而通过充分利用清洁发展机制降低项目初期投资，为项目建设运营提供稳定资金保障。

关键词：清洁发展机制；垃圾填埋气发电；燃气内燃发电机组；分步式建设

引言：

在能源回收利用方面，垃圾填埋气发电项目收益率不高。但是清洁发展机制的建立，能够为项目提供可观收益。在项目建设实践工作中，还要认识到项目投资过高问题，通过分步式建设的办法，来加强清洁发展机制的利用，从而降低项目初期投资，以便更好推进项目的整个进程。

1清洁发展机制与垃圾填埋气发电项目

清洁发展机制是《京都议定书》中的履约机制之一，此机制设立的目的是使发达国家与发展中国家进行项目级别减排量抵消额的转让与获得，以便使温室气体减排项目得以在诸多发展中国家得以实施。依照机制的相关规定，缔约方需要先实施项目限制或减少温室气体排放，然后得到通过认证的减排单元，并获得经营实体认证，将抵消额转让给投资者[1]。从认证项目活动获得的收益，可用于支付管理费用。垃圾填埋气发电项目属于能够实现减排量抵消额转让与获得的项目，通过采用成熟发电技术实现垃圾填埋气的收集、预处理、安全燃烧、发电、并网送电，容易获得清洁发展机制审批，从而取得可观经济效益和社会效益。但就目前来看，垃圾填埋气发电项目总体投资较高，给项目建设带来了一定困难。以装机容量达3MW的发电项目为例，在垃圾填埋场能够维持1500Nm3/h产气量的条件下，假设甲烷浓度能够达到填埋气50%，完成配套填埋系统、集气系统、预处理系统、发电系统、并网柜送电系统等各种设备的安装总计需要2291万元的费用。而项目盈利为缓慢过程，短时间难以进行资金回收，导致项目投资具有较高风险性和较低可操作性，因此不利于项目的开展。

2清洁发展机制下垃圾填埋气发电的分步式建设

2.1分步式建设思路

实际上，垃圾填埋气发电项目存在投资较多，资金回收期限较长，整体收益率不高的情况。而一旦项目可以申请清洁发展机制，就能获得较多的额外收益。在项目建设方面，如果能够降低初期投资费用，同时保证项目满足清洁发展机制要求，则能使项目建设、经营风险得到降低。想要达成这一目标，还要完成项目分步式建设，通过对CDM规则进行合理运用获得可观投资回报。项目能够达到清洁发展机制要求的关键在于能够对填埋气中甲烷气体进行资源化利用，从而通过开展减排指标贸易取得经济收益[2]。因此在项目建设中，真正能够带来较大收益的设备是能够对甲烷气体进行资源化利用的设备，即燃气内燃发电机组，能够对填埋气进行燃烧，通过相关系统的设定，实时检测燃烧后的废气成分，以便进一步优化燃烧气体中各成分的比重，更加有效的实现做功发电。而在垃圾填埋气的成分中，甲烷含量约占45%-60%，抗爆性较好，性能接近天然气，能够达到很好的经济指标，可用于燃烧发电；还有高的惰性气体比如：二氧化碳（含量35-50%）、氧（含量0.5-2%）、氮（含量0.5-1%）；还有含硫（主要有硫化氢及其他含硫化合物）、氯、氟等气体成分，这些含量高了必须经过处理，以及一些酸性物，容易與水形成有机酸，其PH值在2-6腐蚀性较强；还有一些固体颗粒物，经过处理后进行燃气内燃发电机组发电。引进规格为1000kW发电机组需要550万元，安装后总价达1650万元。在项目分步式建设中，可以先完成引进由两台120kW小型燃气发生器构成的内燃发电机组，安装后总计费用200万元，结合场地用电负荷为填埋场运行供电，则能初步实现项目投运。在后期引入可以增加燃气内燃发电机组数量，扩大生产规模。借助燃气内燃发电机组带来的减排指标收益，之后可以分批进行燃气内燃发电机组的建设，完成填埋气发电并网，继而使项目初期投资得到减少，为后续项目建设提供资金。

2.2分步式建设分析

具体进行项目建设时，还要确定采用燃气内燃发电机组燃烧甲烷获得的减排指标收益能否减轻后期项目建设承担的资金压力。因此需要结合上述思路建立投资方案，完成方案收益分析。结合类似项目建设情况，需要完成1800m3/h集气系统、50Nm3/h小型气预处理系统、120kW小型燃气内燃发电机组安装，同时引入减排指标计量系统，预计将花费493万元。按照总价5%计算运营费用，可知项目每年需要耗费21万元维护管理费用，能够节约29万元电费。年运行8000小时，每年可以达到86040t减排量，按照每吨8美元计算，可以得到468万元收益。如果进行项目第二步建设，引入1000kW发电机组、400V并网柜和1500m？/h预处理系统建设，同时完成配套设施建设，需要投入约1998万元资金，年运营需要99万元。考虑到项目建设需要1-2年，因此只需要在完成项目第一步建设后运营3年左右即可以进行下一步建设。

2.3分步式建设流程

按照项目申请清洁发展机制的流程，需要先完成项目的概念文件和设计文件的编写，之后交由发改委审批。审批过后需要进行EB注册，再经过DOE核查，最终才能完成认证签发。在国家推动新能源开发的背景下，针对垃圾填埋气回收利用项目提出必须有利用的要求，即项目不能只是完成燃烧操作[3]。因此在项目第一步建设中，必须引入厂电发电装置（譬如使用燃气内燃发电机组）实现对填埋气的有效利用，之后则要实现发电并网。项目分步式建设过程均符合发改委要求，在此基础上需要重点解决EB注册问题，即要满足清洁发展机制的基准线和额外性要求，即实现对甲烷气体的燃烧和利用，同时项目需要清洁发展机制才能解决收益率低的问题。满足了这些要求，项目可以顺利通过核查。

结论：

通过分析可以发现，在清洁发展机制下的垃圾填埋气发电项目在收益获取方面拥有较大优势，但是想要降低初期投资还要实施分步式建设。在分步式建设期间，则要保证项目满足清洁发展机制要求，同时获得的减排指标收益能够为后期建设提供支持，继而为项目建设提供保障。

参考文献：

[1]林玉礼.城市生活垃圾填埋场沼气发电技术的探讨[J].环境与发展，2018，30（05）：103+105.

[2]吴亮.利用微电网提高垃圾填埋场清洁能源利用率[J].广东电力，2018，31（02）：65-69.

[3]贾学智，金珍，刘昌盛.城市垃圾厂填埋气发电技术应用与分析[J].中国新技术新产品，2016（18）：115-116.