有必要大力推进生物天然气

　　　我国天然气生产革命的路径选择究竟应该是煤制气、页岩气还是生物　天然气，笔者认为，欧盟国家的成功经验值得我们高度重视。

　　鉴于采用水力压裂法开采页岩气，会对水和环境造成严重污染，美国的数个州，以及法国、瑞士、保加利亚和南非等国已通过立法，禁止开发页岩气。今年7月，德国政府也宣布未来七年中止页岩气钻探，并计划2015年初制定相关法令。

　　同样，对煤制天然气而言，因为其生产过程需要大量消耗水，还要大量排放CO2等温室气体，煤制天然气技术虽然早在40多年前就已获得突破，但一直没有得到推广应用。迄今为止，全球只有在美国的大平原合成气公司还在坚持利用当地盛产的低、劣质褐煤生产天然气，然而由于其成本仍缺乏与常规天然气的竞争力，该企业不得不将一部分产能转用于产值更高的合成氨（氮肥），才能维持正常运行。

　　不少欧洲国家，特别是北欧国家煤炭（尤其是褐煤）资源丰富，但他们从不考虑发展煤制天然气。相反，他们对发展生物天然气却情有独钟。

　　生物天然气是沼气经过净化和提纯、达到常规天然气的质量而成。后者来自畜禽粪便、工业有机废水、城市污水、生活垃圾和沼气能源作物的微生物发酵，也可来自木质化原料的热化学合成。

　　近20年来，生物天然气在不少欧盟国家已开始“成气候”。除了芬兰和瑞典等早在“二战”期间就有用沼气替代汽/柴油的经验之外，据欧洲生物质协会（AEBIOM）统计，2012年，欧洲国家的沼气厂（发酵法）总数有13812家，沼气净化提纯厂有232家，年产用于发电和供热的沼气可折合81亿方生物天然气，制成的生物天然气（主要为车用）产量达到14.5亿方。据预测，到2020年，欧洲生物天然气的产业理论潜力可达2000亿方／年。

　　欧盟国家发展生物天然气的最主要经验是，高层决策者有大幅降低温室气体排放量和改善（空气、水）环境质量的强烈意愿，有摆脱天然气几乎全部依赖从俄罗斯进口困境的意愿。这种意愿被落实到生物天然气产业的一系列相关扶持政策当中，从而推动了其大力发展。不少国家如瑞典，德国，瑞士及荷兰等，都制定了开发生物天然气的中长期发展规划和目标，成为该国众多社会资本进入该领域的“定心丸”。生物发酵技术生产天然气技术比较成熟，原料数量毕竟相对比较有限，而原料来源非常广阔（林木类废弃物/下脚料和能源灌木）的合成技术生产天然气基础尚为薄弱，通过组织产学研结合，经十余年努力，目前，木质类原料气化-甲烷化生产合成生物天然气的技术合作攻关，已取得重大突破，进入商业化生产。

　　我国的沼气—生物天然气的资源潜力巨大。近几年来，中国国内也已开始出现一批敢想敢干的生物天然气企业，起到良好的示范作用，正产生着越来越大的影响。

　　采用发酵法，1吨有机垃圾约可生产150-200方沼气。我国畜禽养殖场废水、工业有机废水和城市污水三项合计的COD排放量超过1亿吨，到2020年将增至2亿吨，届时每年至少可产生830亿方沼气。我国可用生产沼气的农作物秸秆有2亿吨／年以上，加上生活污水处理产生的剩余污泥4000万吨／年，以及种植的沼气能源作物，年产沼气总量可共计2000亿方，每年可替代约1300亿方天然气。至于用木质原料生产气化合成生物天然气，资源潜力更大，仅每年3.5亿吨的废弃的林业“三剩物”（抚育、砍伐和加工过程的下脚料及废弃物）可产出1100亿方的合成天然气。如果在边际性土地种植一部分能源灌木，合计可达2000亿方／年。因此，两大类生物天然气的总资源潜力高达年3300亿方。

　　为此，建议国家能源主管部门谨慎发展页岩气；严格控制煤制气；大力推进生物天然气；尽早上马合成生物天然气。  

　　值得注意的是，页岩气当前之所以能在美国“一枝独秀”，是与美国国内学者和企业家长达一百多年的研发、在很长时期内并没有多少人看好，但坚持不懈有着密切的关系。一旦突破（2005年），在短期内产能即超过每年2500亿立方米（2013年），“非常规”的页岩气将占据美国天然气总量的“半壁江山”。真正体现出了创新的巨大作用。当前在欧盟国家，生物天然气产业的研发也在演绎着类似的情景，目前已开始显示出最终帮助欧洲摆脱依赖俄罗斯进口天然气的光明前景。

　　中国天然气产业要走出新路，也需要踏踏实实、敢闯新路的探索。生物发酵法和热化学合成法两类生物天然气十分符合我国国情，值得大力研发，扎扎实实下苦功夫。

　　（作者系中国农业大学教授，农业部原科技司司长）