一、成果简介：

在素有“华北之肾”之称的白洋淀，芦苇面域污染给雄安生态环境治理带来了较大难题，新区管委会为此还广发英雄帖以寻求技术先进、绿色生态、安全环保的处理方案。华电集团依托自身优势提出的芦苇资源化、能源化、生态循环利用方案获得新区管委会高度认可，特别希望华电技术落地先行先试。在此背景下，华电科工利用“国家能源生物燃气高效制备及综合利用技术研发中心”平台优势，于2019年9月在白洋淀国家农业科技园区建成了华电雄安集装箱式干式厌氧制气综合能源示范基地，基地采用干式厌氧技术路线探索解决雄安新区白洋淀芦苇处理问题，配合光伏发电设备及储能设备，建立沼气发电、光伏发电与储能互补的多种能源综合利用模式，实现全岛用电负荷的持续稳定供电的同时，满足了岛内居民日常炊事用气及冬季供暖需求。

图1 生物质沼气、光伏、储能综合能源示范项目效果图

图2 生物质沼气、光伏、储能综合能源示范项目实物图

二、技术优势及性能指标：

综合能源示范基地建设20kw生物质沼气发电系统、19kW光伏发电设备及50kW.1h储能设备。基地生物质沼气发电系统于2019年9月10日顺利产气，现平均日处理原料2.5吨，日产沼气200Nm³，所产沼气甲烷浓度达到55%，产气速度、品质均达到设计值，容积产气率达到了1.3 Nm3/m3.d，远远高于常规湿法1.0 Nm3/m3.d。项目还可日产沼渣有机肥2吨。与国内同类技术相比，具有原料适应广、发酵效率高、单位能耗低和维修运行方便等优点，有效解决了传统湿式厌氧发酵沼液排放污染等技术难题，对比同规模湿法，项目年可节水1万吨，年节约标煤约60吨、减排CO2 约900吨。

沼气发电、光伏发电与储能互补的多种能源综合利用模式，具有占地面积小、设备集成度高、安装方便、具备可移动性等优势。可满足全岛平均用电功率35.34kW的不间断用电需求。

三、所属领域：

综合能源系统方向：能源供应技术

综合能源服务方向：多能供应服务技术、清洁能源服务技术

四、成熟度：

产业化阶段

五、市场应用情况及经济效益分析：

建立沼气发电、光伏发电与储能互补的多种能源综合利用模式，既可解决了生物质有机废弃物综合处理难题，又可满足居民日常用电、用气问题，冬季还可实现部分供暖，产生的有机肥又实现了生物质生态循环利用，具备较高推广价值。目前已在山东、河北、海南、贵州等地获得5个生产订单。

选取典型村庄为例，可新建一座沼气发电、光伏发电与储能互补的综合能源项目。项目占地6亩，年处理生物质有机废弃物1.14万吨，日产沼气5000Nm³，年产生物有机肥0.97万吨。全年供应村民沼气日常炊事，沼气发电余热用于采暖季供暖，沼气发电、光伏发电、储能供应村民用电。经测算，项目投资收益率超过8%。