中国沼气发电技术进呈现状与前景展望
1、引言
生物质能是来源于太阳能的一种可再生能源，具有资源丰富、含碳量低的特点，加之在其生长过程中吸取大气中的C02，因而用技术开发利用生物质能不仅有助于减轻温室效应和生态良性循环，而且可替代局部石油、煤炭等化石燃料，成为解决能源与环境问题的重要途径。
随着对环境的日益重视，人们开头利用各种方式来削减工农业生产对环境的破坏。近十几年来，在各级政府有关部门和企业的帮助协调下，用于处理畜禽粪便及各种生产、生活污水的大中型沼气工程纷纷上马，至1998年底，我国已建成大中型沼气工程742处，年产沼气量为16393.94万立方米；垃圾填埋法产生沼气是处理城市垃圾的主要方式之一，具有简洁易行和费用较低的特点，同时还可回收能源，正受到世界各国的普遍欢送。目前，全世界共建成4817座垃圾填埋场，每年可回收沼气51.42亿立方米。
沼气是一种具有较高热值的可燃气体，与其它燃气相比，其抗爆性能较好，是一种很好的清洁燃料，传统上大多利用沼气进展取暖、炊事和照明，随着沼气产量的不断增加，如何更高效地利用沼气，成为摆在我们面前的一项课题。
2、沼气发电技术进展状况
沼气燃烧发电是随着沼气综合利用的不断进展而消灭的一项沼气利用技术，它将沼气用于发动机上，并装有综合发电装置，以产生电能和热能，是有效利用沼气的一种重要方式。目前用于沼气发电的设备主要有内燃机和汽轮机。
国外用于沼气发电的内燃机主要使用Otto发动机和Diesel发动机，其单位重量的功率约为27kW／T。汽轮机中燃气发动机和蒸汽发动机均有使用，燃气发动机的优点是单位重量的功率大，一般为70～140kW／T；蒸汽发动机一般为10kW
／T。国外沼气发电机组主要用于垃圾填埋场的沼气处理工艺中。目前，美国在
沼气发电领域有很多成熟的技术和工程，处于世界领先水平。现有61个填埋场使用内燃机发电，加上使用汽轮机发电的装机，总容量已达340兆瓦；欧洲用于沼气发电的内燃机，较大的单机容量在0.4～2兆瓦，填埋沼气的发电效率约为
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1.68～2kWh／m3。
我国开展沼气发电领域的争论始于八十年月初，1998年全国沼气发电量为1,055，160kWh。在此期间，先后有一些科研机构进展过沼气发动机的改装和提高热效率方面的争论工作。我国的沼气发动机主要为两类，即双燃料式和全烧式。目前，对“沼气一柴油”双燃料发动机的争论开发工作较多。如：中国农机争论院与四川绵阳华内燃机厂共同研制开发的S195—1型双燃料发动机：上海中动力机厂研制的20／27G双燃料机等。成都科技大学等单位还对双燃料机的调速、供气系统以及提高热效率等方面进展过争论。潍坊柴油机厂研制出功率为120kW的6160A一3型全烧式沼气发动机，贵州柴油机厂和四川农业机械争论所共同开发出60kW的6135AD(Q)型全烧沼气发动机发电机组；此外，还有重庆、上海、南通等一些机构进展过这方面的争论、研制工作。可以说，目前我国在沼气发电方面的争论工作主要集中在内燃机系列上。表1是我国局部12kW以下沼气发电机组的测试性能比较。
3、沼气发电前景宽阔
沼气发电工程本身是供给清洁能源，解决环境问题的工程，它的运行不仅解决沼气工程中的一些主要环境问题，而且由于其产生大量电能和热能，又为沼气的综合利用找到了广泛的应用前景：
有助于削减温室气体的排放
通过沼气发电工程可以削减CH的排放，每削减1吨CH的排放，相当于削减
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25吨C0的排放，能缓和温室效应。
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有利于变废为宝，提高沼气工程的综合效益
我们以沼电在酒厂中的的综合效益为例：四川荣县进展了120kW沼气发电的生产和示范。用酒糟废水经厌氧消化产生沼气，发电效率为1.69kWh／m3，当年本钱为0.0465元／kWh。沼电能够根本满足该厂的生产用电：山东昌乐酒厂安装2台120kW的沼气发电机组，170m3酒糟日产沼气4800m3，发电8640kwh，全年能源节约开支29万元，工程运行一年即收回全部本钱。
杭州天子岭填埋场发电工程在运行过程中，在平均电价为0.438元／kWh的
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条件下，投资回报率可达14.8%。
可削减对四周环境的污染。
由于综合利用手段单一，很多沼气工程产生的沼气大量排入大气中，不仅严峻污染四周的环境，也对工作人员的安全和安康产生了极大的威逼，沼气发电则为沼气找到了一条合理利用的途径。
小沼电为农村地区能源利用开拓途径
我国农村偏远地区还有很多地方严峻缺电，如牧区、海岛、偏僻山区等高压输电较为困难，而这些地区却有着丰富的生物质原料。因地制宜地进展小沼电，如同建筑微型“坑口电站”，可取长补短就地供电。
4、沼气发电商业化进展的主要障碍
80年月是我国沼气发电争论的起始阶段，也是较为活泼的时期。但