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2.2.1研发政策
德国是最早鼓励新能源研发与示范的国家,多项可再生能源技术专利数量上居世界第一,其中包括含污水潜能开发在内的生物质能技术、风力发电技术等。
英国政府为履行可再生能源义务责令成立了“国家能源研究中心”,以汇集各方精英协调研发活动,并实行数据共享。同时,英国正在筹备“可持续能源政策办公室”,负责监督和评价现行政策,并顺应形势进行战略修订。
倡导“能源独立”的美国对生物质能科研投资力度非常之大。截至2007年,对包括污泥厌氧消化产CH4发电在内的生物质能利用的研发投入已经超过10亿美元。并于2011年3月31日发布了《未来能源安全蓝图》,提出了确保美国未来能源供应和能源安全的三大战略:1)注重在清洁能源领域开展全球合作;2)推广节能减排,提高能源利用效率;3)激发创新精神,加快发展清洁能源。该内容的颁布有效推动污水潜能研发和投资进程。
日本是亚洲较早开发污水潜能的国家。早在1997年—2008年期间,日本建有污泥厌氧消化设施的污水处理厂已达310座,占其污水处理厂总数的16 %。为了进一步促进污水潜能开发,日本国土交通省在2005年推出了由其主导、为期3年的“下水道污泥资源化技术和先端技术引导(LOTUS)”项目。LOTUS包括“下水污泥生物质燃料化”、“下水污泥和生物质同时处理回收能源”、“促进消化污泥减量和沼气发电”等,极大地推动了污水潜能开发的工程应用。
2.2.2 产业化政策
传统厌氧消化产CH4的单一利用模式会限制污水潜能进一步开发。为此,瑞典、瑞士等国家开发了沼气提纯、净化后用作车用燃料和民用天然气等利用新途径,实现了能量开发产业化和商品化应用。
自1996年起,瑞典开始提纯沼气作为汽车燃料使用,并制定了相关标准,已成功地将沼气用作汽车、火车燃料,也形成了良好的运作模式。此外,将污水热能直接用作供热或制冷应用也比较普遍。瑞典是利用污水源热泵供应城市供热取暖最早的国家。1981年6月世界上第一座污水源热泵系统便在斯德哥尔摩Sala镇投入运行,装机容量为3.3 MW。瑞典首都斯德哥尔摩楼宇建筑物供热方式中约有40 %釆用热泵系统,其中约10 %利用的是污水处理厂二级出水转换的热量。从处理后污水中交换的能量十分可观:一个处理能力为1×104m3/d的污水处理厂,冬季从污水中提取7 ℃温差的热量,可满足8.37 ×104m2建筑物供暖需要;夏季向污水中释放12 ℃温差的能量,可为6.5×104m2的建筑物供冷。
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