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沼气净化

时间：2025-09-18 10:29:44 来源：本站 点击：550次


生物天然气应用于城镇燃气的可行性

王三石，张德久
（中机国际工程设计研究院有限责任公司华东分院， 江苏 南京 210023）

摘　要：分析法律法规、标准、政策对生物天然气和城镇燃气的要求，对生物天然气应用于城镇燃气的可行性进行探讨。生物天然气应用于城镇燃气符合法律法规、标准及政策，应加大推广力度。

关键词：生物天然气；城镇燃气；可行性


参考文献示例：

王三石，张德久. 生物天然气应用于城镇燃气的可行性［J］. 煤气与热力，2024，44（9）：B16-B18.


图片

1　概述
生物天然气集清洁能源、负碳排放、有机废弃物资源化利用等功能于一身，是具有重要战略意义的新能源。早在1992年，瑞典就将生物天然气并入了城镇燃气管网。我国具有发展生物天然气的有利条件，一是可用于生产生物天然气的畜禽粪便、农作物秸秆、餐厨垃圾等各类有机废弃物资源比较丰富；二是我国天然气消费量增长较快，为生物天然气加快发展提供比较广阔的市场空间；三是生产生物天然气的各类技术工艺比较成熟，工业化程度较高，为生物天然气产业化发展奠定了坚实基础。但生物天然气的发展和利用一直较为缓慢，直到近年来，国家不断出台政策，助推生物天然气产业化发展。    
根据GB/T 41328—2022《生物天然气》的定义，生物天然气是指“以生物质为原料，通过热化学转化或生物化学转化产生的主要含有甲烷的可燃气体，再经净化或甲烷化工艺生产的主要含有甲烷组分的可再生天然气”，属广义的天然气范畴；而城镇燃气所使用的天然气通常来自油田气、气田气或液化天然气，属狭义的天然气范畴。本文通过分析法律法规、标准、政策对生物天然气和城镇燃气的要求，并结合工程案例，对生物天然气应用于城镇燃气的可行性进行探讨。
2　法律法规
《中华人民共和国可再生能源法（2009年修正）》第十六条：国家鼓励清洁、高效地开发利用生物质燃料，利用生物质资源生产的燃气，符合城市燃气管网入网技术标准的，经营燃气管网的企业应当接收其入网。    
《城镇燃气管理条例（2016年修订）》第二条：城镇燃气是指作为燃料使用并符合一定要求的气体燃料，包括天然气（含煤层气）、液化石油气和人工煤气等，沼气、秸秆气的生产和使用不适用本条例。
据此，生物天然气只要符合城市燃气管网入网技术标准，满足城镇燃气相关标准的要求，就可以应用于城镇燃气。因此，符合技术标准的生物天然气接入燃气管网是有法可依的。
3　标准
现行标准对生物天然气和城镇燃气的质量要求、试验方法、检验规则等都有较为明确的规定。目前，生物天然气执行的主要标准为GB/T 41328—2022，城镇燃气执行的主要标准为GB 50028—2006《城镇燃气设计规范》（2020年版）、GB 17820—2018《天然气》。城市、乡镇、农村的燃气工程项目必须强制执行GB 55009—2021《燃气工程项目规范》。现就标准对生物天然气和城镇燃气的相关规定分析如下。
GB/T 41328—2022、GB 17820—2018、GB 55009—2021关于生物天然气、天然气的主要质量要求见表1。   
表1　生物天然气、天然气的主要质量要求

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由表1可知，GB/T 41328—2022对生物天然气的高位发热量的要求与GB 17820—2018、GB 55009—2021一致，且对总硫、硫化氢含量、二氧化碳含量要求更为严格。

GB 50028—2006（2020年版）第3.2.1条规定：城镇燃气（应按基准气分类）的发热量和组分的波动应符合城镇燃气互换的要求，城镇燃气偏离基准气的波动范围宜按GB/T 13611—2018《城镇燃气分类和基本特性》的规定采用，并应适当留有余地。根据GB/T 13611—2018中表1，10T、12T天然气高热值的范围是31.97~43.57 MJ/m3，高华白数的范围是39.06~54.77 MJ/m3。GB/T 41328—2022中对生物天然气的高位发热量作出了规定，但对高华白数没有规定，本文结合典型生物天然气组成（见表2）进行分析。    
表2　典型生物天然气组成

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计算得到典型生物天然气的密度为0.719 kg/m3，高华白数为43.55 MJ/m3？杉，生物天然气符合城镇燃气的互换性要求。

由于生产生物天然气的原料来源复杂，实际生产的生物天然气质量也有差异，气体中的杂质和污染物可能会对燃具使用安全和人员身体健康造成影响［1］，因此，GB/T 41328—2022除了对生物天然气的高位发热量、总硫、硫化氢及二氧化碳含量有明确要求外，还对氢气、氧气、一氧化碳、氨气的含量进行了规定。
综上，从现行标准来看，生物天然气符合城镇燃气标准，可以应用于城镇燃气。
4　政策    
2019年12月国家发展改革委等10部委联合发布了《关于促进生物天然气产业化发展的指导意见》（发改能源规〔2019〕1895号），明确将生物天然气纳入天然气发展战略、规划和产供储销体系，与常规天然气融合发展，实现到2025年年产量超过100×108 m3、2030年年产量超过200×108 m3的发展目标。支持符合标准的生物天然气并入城镇燃气管网，鼓励燃气经营企业结合当地城镇燃气实际情况与发展规划，统筹建设生物天然气项目，将生物天然气作为常规天然气的重要补充，制定生物天然气优先利用的政策措施。
2022年6月国家发展改革委等9部委联合发布了《关于印发“十四五”可再生能源发展规划的通知》（发改能源〔2021〕1445号），明确要加快发展生物天然气，在河北、山东、河南等地统筹规划建设年产1 000×104 m3级的生物天然气示范项目，提高燃气管网对生物天然气应用的兼容性，加快完善相关标准，积极推动生物天然气并入城镇燃气管网。
综上，相关政策均在大力推进生物天然气并入城镇燃气管网，以实现可再生资源充分利用。
5　工程案例    
①　案例1：山西省某地应用生物天然气，产生良好效益
山西省某地以牛粪、秸秆、餐厨垃圾等有机废弃物为原料生产生物天然气，年产生物天然气近500×104 m3，混入城镇天然气管网供给陶瓷生产企业。该项目实现了变废为宝，解决了当地环境难题，加快推进了资源化综合利用，为陶瓷生产企业燃料的升级和低碳化改造提供了有力支撑，解决了因冬季天然气气源紧张而停车减产的局面，产生了良好的经济效益、环境效益和社会效益。
②　案例2：云南某地生物天然气无处可用
云南某企业承建的特大型生物天然气工程国家试点项目，以农作物秸秆、水草、畜禽粪便、餐厨垃圾等有机废弃物资源化利用生产生物天然气，年产生物天然气超过1 000×104 m3。通过实地调研，该企业生产的生物天然气早期供应出租车使用，但随着电动汽车的发展，现面临着生产出来的生物天然气无处可用的困境。
从工程案例可以看出，生物天然气技术基本成熟，具备产业化发展条件，可作为常规天然气的重要补充，能够支撑今后的可持续清洁能源体系建设，但应积极推进生物天然气并入城镇燃气管网加以充分利用，减少资源浪费。
6　建议    
通过对法律法规、标准、政策的分析，并结合实际案例分析，认为生物天然气应用于城镇燃气符合法律法规、标准及政策，应加大推广力度，并提出以下建议：
①　城镇燃气已有完善的标准体系，而生物天然气的标准体系尚处于起步阶段，建议将二者的标准体系进行统一。
②　建议国家及省级层面继续出台相关政策和实施细则，明确主管部门和监管责任，引导和支持生物天然气接入城镇燃气管网。
参考文献：
［1］　吴媛媛，张佳维，常旭宁. 生物天然气混入城镇燃气管网的条件［J］. 煤气与热力，2020（4）：B01-B02，B44.
（本文责任编辑：李欣雨）


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