發布時間:2025/12/2

一、減排原理
糞污沼氣回收的核心是通過厭氧消化反應器(在無氧環境下分解有機廢物的設備)開展沼氣回收利用,來處理豬場糞污。這一過程能避免糞污在液體儲存時,因自然發酵產生甲烷(一種溫室效應極強的氣體,對全球變暖的影響遠大于二氧化碳)。經過沼氣工程回收的甲烷,可用于三個主要方向:一是才用濟南國華綠能公司的沼氣發電機組進行發電,二是沼氣供應(直接燃燒使用的清潔氣體,供終端用戶即時消耗),三是生產生物天然氣(經提純加工后的高純度能源)。這些用途能替代化石燃料(比如煤炭、石油、天然氣等不可再生能源),進而減少二氧化碳排放。
二、方法學適用條件
a)厭氧消化反應器產生的沼氣必須進行回收利用,回收利用方式至少包括發電、供應沼氣、生產生物天然氣中的一種。厭氧消化反應器應滿足《沼氣工程技術規范第1部分:工程設計》(NY/T1220.1)的設計要求、《沼氣工程技術規范第4部分:運行管理》(NY/T1220.4)的運行管理要求,火炬應按照《沼氣工程火焰燃燒器》(GB/T41191)的要求進行安裝;
b)項目監測數據應與全國碳市場管理平臺(https://www.cets.org.cn)聯網,減排量產生于項目相關監測數據聯網(完成聯網試運行)之后;
c)項目應符合法律、法規要求,符合行業發展政策。
條件1:針對規模化豬場配套建設的沼氣工程,核心是對厭氧消化反應器產生的沼氣進行資源化利用,需至少滿足以下一種方式:①沼氣發電(所發電量并入電網或供應給項目邊界外用戶);②沼氣通過管道直接輸送至終端用戶;③沼氣提純為生物天然氣(并入燃氣管網或供應給天然氣用戶)。
同時,方法學對配套火炬的設置也提出了明確要求:火炬須按規范安裝,且僅可用于沼氣發電或提純設施發生故障時的應急處置,嚴禁將沼氣直接燃燒排放。
此外,編制說明中特別指出,以下類型項目不適用本方法學:
集中處理多家養殖場糞污的項目;
協同處理餐廚垃圾、林業廢棄物、作物秸稈、污水等其他有機廢物的項目;
沼氣僅通過火炬燃燒、未實現資源化利用的項目。
條件2:強調“先聯網、再減排”的規定。為落實這一要求,管理部門還發布了《關于全國溫室氣體自愿減排項目監測數據聯網有關工作事項的通知》,明確了數據上傳的質量標準、傳輸速度、試運行時長、數據存儲期限等細則,對項目業主的信息管理能力提出了嚴格要求。具體要求可以看下圖:
三、減排量計算
1.明確項目邊界范圍
核心項目邊界(項目情景)以厭氧反應器為核心,包含沼氣凈化系統、故障處理的火炬燃燒系統以及沼氣再利用三大系統(沼氣直供、沼氣發電、沼氣提純生產生物天然氣)。其余部分可以理解為基準線部分(不管有沒有沼氣回收工程都存在的),包括液體糞污貯存,本區域供氣、供電管網系統。需要注意豬場主體是在邊界之外的。
項目情景和基準線情景下涉及到的排放源如下圖所示:
2.減排量計算
核算邏輯可理解為:“算清楚沒有工程時的排放,再扣掉工程運行的實際排放,差值就是真實減排量”。
項目減排量=A基準線排放量 — B項目排放量。
A基準線排放量。“沒有該沼氣工程項目會怎么樣?”
這是核算得“對比基準”,包括了四種情況:
a 同等規模的糞污采用傳統貯存方式處理時自然產生的甲烷(CH?)排放量
b 同等規模的糞污采用傳統貯存方式處理時自然產生的氧化亞氮(N?O)排放量
c 同等外供電量由區域電網中化石能源電廠生產所產生的排放量
d同等外輸沼氣、生物天然氣由化石天然氣設施供應所產生的排放量
每種情況的排放量加和就得到基準線情景的總排放量。
a 液體糞污貯存產生的甲烷排放量計算邏輯為:液體糞污貯存實際產生的總甲烷量 × 甲烷密度 × 甲烷全球變暖潛勢(GWP)。
糞污實際產生的總甲烷量,由生豬存欄量、每日揮發性固體排泄量、平均體重、甲烷生產潛力、甲烷轉化因子計算得出。雖然看起來復雜,但實際算的過程中只有不同種類生豬的存欄量需要計量,其余都使用對應默認值。
b 液體糞污貯存產生的氧化亞氮排放量包括直接排放(糞污中氮轉化產生)和間接排放(氨、氮氧化物揮發后沉降產生)。
整體計算邏輯=糞污總氮量 × 排放因子。糞污總氮量實際和總甲烷量計算邏輯相似,也只需要計量生豬數量,其余都按默認值計算。
c 項目替代化石電網電力,是指項目發的電替代了電網電力。
排放量= 外供電量 × 區域電網組合邊際排放因子(電量邊際 + 容量邊際各占 50% 權重)。電量邊際是指目前區域發一度電會產生的排放量,容量邊際是指新建電廠發一度電會產生的排放量,兩個都是默認值。
d 用沼氣替代化石天然氣。
排放量= 沼氣 / 生物天然氣量 × 甲烷濃度 × 發熱值 × 天然氣燃燒排放因子。其中需要計量的值就是外輸到用戶的沼氣量和天然氣量。
B 項目排放量。“工程運行的實際排放”
沼氣工程運行中也會有少量排放,分為5部分計算:
a 厭氧消化反應器及管道的甲烷逸散的排放
b 沼渣沼液處理的甲烷排放
c 沼渣沼液處理的氧化亞氮排放
d 火炬燃燒沼氣的排放
e 消耗外購電量產生的排放
a 厭氧消化反應器及管道的甲烷逸散排放量,
計算方式為:沼氣總量(計量值)× 甲烷濃度 × 逸散因子 × 甲烷密度 × 甲烷全球變暖潛勢(GWP)
b\c 沼渣沼液后續處理(如堆肥、貯存)可能產生甲烷和氧化亞氮,好氧處理則無甲烷排放。
計算甲烷或氧化亞氮時,整體計算邏輯與基準線計算無異。僅需通過生豬存量欄量計算出糞污揮發性固體總量,得到總甲烷量、總氮量即可。其余計算參數均為不同情況下對應的默認值。
d 在發電設施或生物天然氣生產設施出現故障時,沼氣進入火炬燃燒,若不完全燃燒,會有甲烷排放。
按計量得到的燃燒沼氣量 × 甲烷濃度 × 燃燒效率 × 密度 ×GWP得到。
e 項目運行消耗的電網電力
按耗電量 × 區域電網組合邊際排放因子計算。
具體計算過程可以看下圖:
總結一下,涉及到的7個計量值及數據來源
生豬存欄量
項目業主記錄臺賬
厭氧消化反應器沼氣產生量
氣體流量計監測獲得
輸送到用戶的沼氣量
氣體流量計監測獲得
輸送到燃氣管網和用戶的生物天然氣量
氣體流量計監測獲得
進入火炬燃燒的沼氣量
氣體流量計監測獲得
外供電量
電能表監測
消耗的下網電量
電能表監測
四、 審定核查要求
1.適應性方面。經過現場勘察 + 訪談,確認養殖場只飼養生豬,無其他畜禽混養,滿足主體合規性。再看設備合規,查厭氧消化反應器的驗收文件、運行記錄,核實其符合 NY/T 1220.1 設計要求;沼氣必須回收利用(發電 / 供沼氣 / 產生物天然氣三選一),火炬安裝運行符合 GB/T 41191 標準。并查閱相關環評報告、批復文件。
2.項目邊界方面。對照可行性研究報告、并網協議、購售電協議等文件,核實地理邊界、拐點經緯度。通過實地走訪、BDS/GIS 定位,確認厭氧消化反應器數量及容積、發電機裝機容量等關鍵設施的真實性。邊界核心明確覆蓋厭氧消化、沼氣凈化利用、火炬燃燒、發電等系統,以及替代的糞污貯存、化石能源設施,豬場本身不算在內。
3.監測數據是減排量核算的基礎,核查要 “賬、表、實” 一致性,在項目建設期要有意識的留意保留開具相關證明材料。現場檢查氣體流量計、電能表的安裝位置、準確度,核對檢定校準報告,確保在有效期內。
對照電力購銷合同、沼氣結算憑證、生豬銷售憑證,核實監測數據記錄是否連續、完整,是否按要求接入全國碳市場管理平臺。
4.對關鍵數據的核驗。
設計階段計算參數:核實 GWP、甲烷生產潛力(0.45m3CH?/kg VS)等默認參數,是否與方法學一致。
實施階段減排量計算參數:
動態數據:月平均存欄量、沼氣產量、外供電量等,需逐日記錄、逐月核算,與臺賬及憑證交叉核對。
環境參數:月平均氣溫、甲烷轉化因子等,需與官方公開數據一致,按附錄 B/D 要求選取。
系統參數:沼渣沼液處理方式、火炬燃燒效率(默認 50%)等,需現場核實,確保參數取值與實際工況匹配。
五、 案例
江西匯得能進賢養豬基地坐落于鄱陽湖畔的進賢縣(江西養豬大縣),項目聚焦 “減量化、無害化、資源化” 核心原則,自主研發 “6000 方厭氧發酵罐加強筋” 工藝并斬獲 19 項實用新型專利,采用 1000 立方米級厭氧發酵罐構建規模化處理體系,年處理豬場糞污達 6.65 萬噸,通過微生物厭氧消化技術年產沼氣 290 萬立方米,配套 3 臺 500 千瓦發電機組與 2 條有機肥生產線,實現沼氣向電能的高效轉化,年發電量達 514 萬 kWh 且全部并入華中電網,既補充了區域電力缺口,未發電的沼氣則用于場內生產加熱,形成能源梯級利用模式。
糞污處理過程中產生的副產品同樣實現全鏈條資源化,年產 16.10 萬噸沼液、0.90 萬噸固體有機肥及 2 萬噸濃縮液肥,通過專用輸送系統供給配套的 425 畝果木林地及周邊農戶,構建起 “糞污 - 沼氣能源 - 有機肥料 - 種植” 的閉環循環,從源頭杜絕二次污染。
規模化豬場糞污沼氣回收利用工程,是畜禽養殖行業兼顧污染治理與 “雙碳” 目標的創新實踐。它以標準化方法學為遵循,通過閉環式資源轉化、精準化減排核算與嚴格化審定核查,既破解了糞污污染難題,又將廢棄物轉化為清潔能源與有機肥料,實現環保與效益的雙贏。江西匯得能的案例已充分驗證其可行性,為行業樹立了可復制的標桿。隨著全國碳市場體系的不斷完善,該工程的推廣應用將進一步推動畜禽養殖向綠色低碳轉型,助力構建 “種養結合、資源循環” 的現代農業生態體系,為農業可持續發展注入持久動力。轉發自譚談雙碳,侵權刪。
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