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大型工業(yè)化沼氣工程的發(fā)展拓展了沼氣的應(yīng)用領(lǐng)域，沼氣的用途將包括大規(guī)模集中供氣（城鎮(zhèn)管道生物燃?xì)猓⑷細(xì)獍l(fā)電（熱電聯(lián)產(chǎn)）、車用燃?xì)夂驼託馊剂想姵氐雀吒郊又诞a(chǎn)品等，未來的沼氣將成為以各種生物質(zhì)為原料、通過大型自動(dòng)化的現(xiàn)代工業(yè)發(fā)酵過程生產(chǎn)的、可以用于部分取代石油和天然氣的一種能源產(chǎn)品——生物燃?xì)狻?/span>

據(jù)世界銀行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示：截止2007年年底，歐洲沼氣產(chǎn)量達(dá)到590萬噸油當(dāng)量（相當(dāng)于70億Nm3天燃?xì)猓?。其中德國?91萬噸油當(dāng)量/年，英國為170萬噸油當(dāng)量/年。在歐美，市政污水處理廠、農(nóng)場、固體廢棄物處理沼氣工程主要以熱電聯(lián)產(chǎn)（CHP）形式利用，余熱用于厭氧消化加溫。也有一部分用作汽車燃料或注入城市燃?xì)夤艿捞娲烊粴?。近幾年車用燃?xì)獍l(fā)展迅速，多個(gè)發(fā)達(dá)國家已經(jīng)投入實(shí)際應(yīng)用，瑞典、瑞士、法國、冰島都有將沼氣作為車用燃?xì)獾膶?shí)例。以下就部分國家沼氣利用現(xiàn)狀作簡要介紹。

一、德國

據(jù)統(tǒng)計(jì)：1992年德國沼氣發(fā)電工程的數(shù)量為139家，2003年底迅速發(fā)展到3000家。2004年德國國會(huì)對(duì)《可再生能源優(yōu)先法》進(jìn)行了修訂，使小型農(nóng)場沼氣發(fā)電上網(wǎng)更有吸引力。到2006年，沼氣工程的數(shù)量已達(dá)到3500座。截止到2008年已建成4000余座沼氣工程（占整個(gè)歐洲沼氣工程數(shù)量的80%），總裝機(jī)容量為1400MW，年發(fā)電量為89億度，占整個(gè)德國發(fā)電量的1.5%。沼氣發(fā)電的裝機(jī)總量由1999年的50兆瓦猛增到2008年的1300兆瓦，其中熱電聯(lián)產(chǎn)的占絕大部分。德國沼氣協(xié)會(huì)估計(jì),到2020年,沼氣發(fā)電總裝機(jī)將達(dá)到9500MW，年發(fā)電量達(dá)到760億度，約占整個(gè)德國發(fā)電量的17%。

2006年，德國在與波蘭接壤的東部小鎮(zhèn)Penkun建設(shè)了世界上最大的沼氣發(fā)電項(xiàng)目，該項(xiàng)目安裝了40臺(tái)奧地利GE Jenbach公司生產(chǎn)的JMS 312型沼氣發(fā)電機(jī)，每臺(tái)500kW，裝機(jī)容量達(dá)到20MW。2006年6月，德國Wusthof沼氣有限公司在德國北部Jameln建立的第一個(gè)公共沼氣加氣站開張營業(yè)。2009年初，世界最大的生物氣體裝置在德國東部投用，生物氣體直接進(jìn)入天然氣管網(wǎng)。位于德國東部Konnern的生物氣體裝置將使1500萬立方米生物燃?xì)膺M(jìn)入天然氣管網(wǎng)，供德國用戶使用，從而減少對(duì)俄羅斯天然氣進(jìn)口的依賴。

根據(jù)德國能源署(dena)的資料，德國沼氣提純?nèi)刖W(wǎng)工程最近發(fā)展迅猛。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，已經(jīng)建成投產(chǎn)，正在建造和計(jì)劃興建的沼氣提純?nèi)刖W(wǎng)工程超過28處。

二、瑞典

在瑞典，沼氣的年總產(chǎn)量約為1400GWh（1.4×109kWh），主要產(chǎn)自于200多家市政污水處理廠的污泥消化池，其產(chǎn)量約占沼氣總產(chǎn)量的60%；其余為垃圾填埋場（產(chǎn)量約占總產(chǎn)量的30%）以及工業(yè)污水處理廠和混合消化廠產(chǎn)生的沼氣（產(chǎn)量約占總產(chǎn)量的10%）。

1996年，瑞典開始提純沼氣作為汽車燃料使用，并制定了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)已成功地將沼氣用作汽車、火車燃料，技術(shù)已經(jīng)成熟，也形成了良好的運(yùn)行模式，從而使得瑞典成為使用沼氣作汽車燃料最先進(jìn)的國家。目前已有779輛沼氣燃料公共汽車，4500輛混合燃料的小汽車。在瑞典，交通工具所使用的氣體燃料中，沼氣占54%，其余是天然氣。目前，全瑞典的沼氣加氣站已有100多家。

2004年，沼氣驅(qū)動(dòng)公交車在瑞典首都斯德哥爾摩街道上開始運(yùn)行，該城還計(jì)劃到2025年將所有公交車都用可再生能源驅(qū)動(dòng)。2005年，世界上首列沼氣火車在瑞典投入運(yùn)營。2006年，瑞典政府宣布將在15年內(nèi)擺脫對(duì)石油的依賴，成為世界上第一個(gè)不依賴石油的國家。而瑞典的可再生能源中發(fā)展最快的就是沼氣。900余萬人口的瑞典目前已有40多家沼氣提純工廠投入運(yùn)營，全國沼氣消費(fèi)量已超過天然氣。2007年，可再生能源已占瑞典能源消耗量的28%，這在歐盟區(qū)是最高的。

瑞典在城市管道沼氣燃?xì)夥矫嬉沧咴谑澜绲那傲小?004年開始，哥德堡（Gothenborg）等城市把沼氣與天然氣管網(wǎng)連接，輸送到用戶。沼氣廠的選址一般都建設(shè)在天然氣管網(wǎng)旁，以便將沼氣凈化后輸入天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)，用沼氣替代天然氣。斯德哥爾摩市居民使用的燃?xì)?，就是厭氧消化處理有機(jī)廢棄物后得到并凈化后的沼氣。

三、英國

2002年英國開始實(shí)行綠色證書系統(tǒng)——《可再生能源義務(wù)證書系統(tǒng)》，該系統(tǒng)要求電力供應(yīng)商每年增加可再生能源發(fā)電的份額，2005~2006年度為5.7%，2015年達(dá)到15.4%。該系統(tǒng)中，沼氣是最具代表性的可再生能源，沼氣份額的增加主要是填埋氣發(fā)電市場的增加。2004～2005年度，沼氣占可再生能源發(fā)電的35.9%。通過非化石燃料義務(wù)項(xiàng)目(NFFO)的實(shí)施，英國政府的能源政策鼓勵(lì)可再生能源發(fā)電量達(dá)到1500MW。人均沼氣產(chǎn)量在歐洲居首位。

最近，英國開發(fā)了一種叫做“Bio-Bug”的甲殼蟲轎車，它所使用的能源是沼氣。它是英國第一輛依靠沼氣提供動(dòng)力，而且在外觀上沒有任何改變的汽車。這種綠色動(dòng)力汽車最高時(shí)速達(dá)到183公里/小時(shí)。每立方米沼氣提供給Bio-Bug的動(dòng)力可以讓該車行駛8.5公里，也就意味著只需要一個(gè)污水處理廠就可以每年提供給Bio-Bug行使1.53億公里的動(dòng)力，并且減少1.9萬噸的二氧化碳排放量。

四、丹麥

作為生態(tài)村理念的首創(chuàng)國，丹麥?zhǔn)悄茉磫栴}解決得最好的國家之一。1973年第一次石油危機(jī)后，丹麥大力調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，依靠科技進(jìn)步，提高能源效率，積極開發(fā)和大力推廣新能源，探索出了一條“高效、清潔、可持續(xù)”發(fā)展的道路。從1980年至今，丹麥的GDP增長了近60%，但能源消耗基本維持不變，令世人矚目。

丹麥大部分沼氣來自20個(gè)集中式聯(lián)合發(fā)酵沼氣工程和60個(gè)農(nóng)場沼氣工廠(57.5千噸石油當(dāng)量)。其余是填埋氣（14.3千噸石油當(dāng)量），生物固體處理沼氣工程(20.5千噸石油當(dāng)量)，在2006年新建9個(gè)集中式聯(lián)合發(fā)酵沼氣工程。熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP)也發(fā)展很快，占整個(gè)國家沼氣發(fā)電的99.3%，約占沼氣工業(yè)的85%。

五、美國

生物能源在美國可再生能源中所占的比例最大，從1998年的43%增加到2008年的53%，但研究主要在集中在生物燃油方面。美國在沼氣方面主要集中在基礎(chǔ)研究上，如產(chǎn)甲烷菌的基因排序、厭氧消化的生化過程、厭氧消化微生物菌群結(jié)構(gòu)及沼渣沼液中的特殊生物酶，而應(yīng)用技術(shù)研究相對(duì)較少。美國把沼氣作為能源開發(fā)利用主要是垃圾填埋氣，目前，垃圾場是美國沼氣生產(chǎn)的主要來源，占總數(shù)的34％。2007年，美國垃圾管理公司已在北美運(yùn)行281個(gè)垃圾場，其中100個(gè)已經(jīng)具有某些沼氣轉(zhuǎn)換能源的能力。美國更注重新技術(shù)研發(fā)，已開始試驗(yàn)沼氣燃料電池替代傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)發(fā)電。在美國，沼氣的主要用途包括：為汽車提供壓縮天然氣、為垃圾卡車提供液化天然氣（LNG）、制取合成柴油、生產(chǎn)甲醇和生產(chǎn)生物柴油。

六、日本

據(jù)日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省出臺(tái)的最新數(shù)據(jù)，可再生能源的市場規(guī)模將從2003年的4500億日元增長到3萬億日元；其中，沼氣燃料電池市場規(guī)模到2010年將達(dá)到1萬億日元，到2020年達(dá)到8萬億日元，成為日本的支柱產(chǎn)業(yè)。日本主要利用垃圾、糞便、食品垃圾等作為生物質(zhì)發(fā)電，以解決環(huán)境污染和能源緊缺的問題。如日本巖手縣葛卷町牛糞便發(fā)電廠，該廠建在畜產(chǎn)基地內(nèi)，建設(shè)費(fèi)用約為2.2億，利用200頭牛的糞便發(fā)電；東京都江戶區(qū)通過回收商場和飯店的食物垃圾，用發(fā)酵后生成的沼氣發(fā)電。日本在2005年建成國內(nèi)最大食物垃圾發(fā)電廠，設(shè)計(jì)垃圾處理能力每天為110噸，生產(chǎn)電量可供2420戶使用。用食物垃圾發(fā)電，大大促進(jìn)了資源循環(huán)。

近年來日本在二氧化碳分離技術(shù)、沼氣發(fā)電技術(shù)、生活垃圾分離和發(fā)酵技術(shù)等沼氣應(yīng)用新技術(shù)都有很大突破。沼氣應(yīng)用技術(shù)的不斷突破不僅有力推動(dòng)了沼氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，同時(shí)也給相關(guān)行業(yè)帶來了更多發(fā)展機(jī)遇和巨大利潤空間。如日本的沼氣燃料電池產(chǎn)業(yè)，目前已進(jìn)入實(shí)用階段，位于世界前列。

表1 發(fā)達(dá)國家沼氣應(yīng)用的初步調(diào)查情況