生态农业产业链系统协调与管理策略研究的实施效益

沼气是以甲烷为主要成分的可燃性混合气体，甲烷的发热值很高， 达36840 kJ/m3[153]。完全燃烧时温度可达1400～2000℃，并放出大量的热。燃烧后的产物是二氧化碳和水蒸气，不会产生严重污染环境的气体[154]，因此沼气是一种优质的清洁燃料。

沼气燃烧发电是随着沼气综合利用的发展而出现的一项沼气利用技术，通过沼气燃烧用于发电装置，产生电能和热能，它是一种沼气有效利用的重要方式。沼气发电具有节能、安全、环保和经济效益等特点，与燃煤火电厂相比，可节约大量的煤炭等化石能源的使用，同时也减少了大量污染物的排放，如SO2、CO2、氮氧化合物等。

银河杜仲日均产沼气840m3，理论上每年可产沼气量为292000m3，可供利用的沼气有效能160600GJ，相当1909.48t原煤的能值。为充分利用这些优质的燃料，同时避免沼气中的CH4(约50%～70%)甲烷这种温室气体直接排放对大气产生污染。银河杜仲生态农业规模化经营系统工程设计沼气净化储存和综合利用系统工程，对沼气进行脱硫净化后，除为养殖场提供生产生活燃料外，开发沼气发电(图7.4)。

沼气发电是沼气利用的途径之一，把沼气直接转化为电能，既解决了养殖场的用电问题，也消耗了大量多余的沼气，解决了部分沼气排空造成的二次污染问题。

图7.4　银河杜仲沼气能源综合利用技术路线图(www.xing528.com)

一般情况下，沼气池达到10 至25℃的常温就能产气，而每0.7 m3沼气能发电1度，按沼气池设计产气量，该发电项目每天可发电1200度。其中，夏秋两季温度较高，每天能发电10至12个小时，日发电量720千瓦。但是冬春季节，沼气池外部气温偏低，产气严重不足，按已有设计很难保证正常发电的要求。为了解决冬季气温低产气不足发不了电的技术难题，银河杜仲公司通过修建地下池，加厚土层保温，利用发电机热水和烟气回收加温，猪舍消毒水分流等手段，使沼气池的温度保持在19℃以上，实现了冬天正常产气，一天可产沼气840 m3。2012年1月，首台沼气发电机组在银河杜仲公司的生猪养殖基地正式投入运行，已安装运行近一个月的60千瓦沼气发电机组，在最低温度1至3℃的气候条件下，每天仍可发电6至8个小时，实现了冬季产气发电技术上的突破，填补了萍乡市生猪养殖基地沼气发电的空白。目前，银河杜仲公司的沼气发电工程已正式并网发电，全年发电量可达22万度，按每度电0.6元计算，发电年收入20多万元；利用沼气做饭、取暖、洗浴，年节约燃料费10万元，年发电效益30多万元。

银河杜仲公司沼气发电项目的成功实现了三个循环效益。第一个循环效益是沼气发电，电力可将沼液送至山顶存储池，进行杜仲等饲料种植，构成了养殖饲料种养循环技术一个重要环节。第二个循环效益是消除了粪尿的一次污染。第三个循环效益是开发了粪尿生物质能源沼气，沼气发电能为养殖基地和周边区域的民众提供照明、取暖和其他生活用电，能保持猪舍处于一个恒温环境，促进生猪的生长繁殖速度。

图7.5　银河杜仲沼气发电机房与设备

尽管当前沼气工程的“养殖— 沼气— 发电”模式的经济效益并不十分显著， 但是在国家大力提倡节能减排、开发新能源的形势下，银河杜仲公司的沼气发电具有显著的环保效益和社会效益。