En jämförande studie av Svensk och Kinesisk biogasproduktion med en kortfattad ekonomisk feasibilityanalys.

This Master of Science and Engineering thesis in Chemical Engineering treats biogas production in China. The thesis is divided into two parts. The first part contains an energy potential and situation analysis of biogas in China and a comparison with the situation in Sweden. The biogas potential in China is 950-2180 TWh depending on source. Specially, the potential from fish waste is 11 TWh. Part 1 also includes batch experiments where co-digestion of corn straw and swine manure is performed using substrate from Dajugezhuang in Tianjin. The experiments were executed at Tianjin Academy of Environmental Science. The experiments do not show a significant reduction in COD when co-digesting manure with straw and are connected with uncertainty. The experiments should be executed again with the recommendations given in this report. It is discovered that the inoculum affects the C:Nratio a lot. When co-digesting experiments are being performed, an inoculum that have a C:N-ratio close to the desired must be used. This is due to that the organic loading rate must be kept low. Part 2 of this thesis is an economical feasibility analysis and market investigation of biogas in China. A model is created using excel, where economic data from biogas plants in China are used to estimate the profit of producing biogas in China. The model indicates that the most feasible choice is to upgrade the biogas and inject it to the gas grid. This is due to the lower investment cost for an upgrading unit compared to an electricity-generating unit. The model uses electricity and gas prices from different provinces in China. Guangdong is the province with the highest electricity price and Ningxia the province with the lowest electricity price. The gas price in Guangdong is also high, but highest in Guangxi and Yunnan. The lowest gas price is found in Ningxia. Part 2 also discuss problems with the current situation for biogas producers in China. Investment subsidies from the government instead of product subsidies has led to a situation where China has over 30 million biogas reactors, but very low yield. The current situation means low incentives for selling the products from anaerobic digestion, biofertilizers, bio-methane, electricity and heat. The grid connection limit on electricity generators of >500 kW limits the number of grid-connected plants to less than 10. viDetta examensarbete i kemiteknik behandlar biogasproduktion i Kina. Examensarbetet är uppdelat i två delar. Den första delen innehåller en energipotential och nulägesanalys av biogas i Kina och en jämförelse med situationen i Sverige (kapitel 1). Biogas potentialen i Kina är 950-2180 TWh beroende på olika källor. Speciellt är potentialen från fiskarens 11 TWh. Del 1 omfattar även satsvisa utrötningsförsök där samrötning av majshalm och svingödsel sker med hjälp av substrat från Dajugezhuang i Tianjin. Experimenten utfördes vid Tianjin Academy of Environmental Science. Experimenten visar inte en signifikant minskning av COD vid samrötning av grisgödsel med halm och försöken är behäftade med osäkerhet. De bör därför genomföras igen efter de rekommendationer som ges i denna rapport. Det upptäcks att den ymp som används påverkar C:N-kvoten mycket. När samrötningsexperiment genomförs, ska en ymp som har en C:N-kvot nära den önskade för försöket användas. Detta beror på att den organiska belastningen måste hållas låg. Del 2 i detta examensarbete är en feasibility-analys och marknadsundersökning av biogas i Kina. En modell skapades i Excel, där ekonomiska data från biogasanläggningar i Kina används för att uppskatta resultatet att producera biogas i Kina. Modellen visar att det mest ekonomiska sättet att använda biogasen är att uppgradera den och injicera det till gasnätet. Detta beror på den lägre investeringskostnaden för en uppgraderingsanläggning jämfört med ett elkraftverk. Modellen använder el- och gaspriser från olika provinser i Kina. Guangdong är provinsen med det högsta elpriset och Ningxia provinsen med det lägsta elpriset. Gaspriset i Guangdong är också hög, men högst i Guangxi och Yunnan. Det lägsta priset på gas finns i Ningxia. Del 2 diskuterar också problem med den nuvarande situationen för biogasproducenter i Kina. Investeringsstöd från staten i stället för subventioner av produkterna har lett till en situation där Kina har över 30 miljoner biogasreaktorer, men mycket lågt utbyte i reaktorerna. Den nuvarande situationen innebär få incitament för försäljning av produkterna från rötningsprocessen, bio-gödsel, bio-metan, el och värme. Den nätanslutningsgräns som finns för elproducenterna på >500 kW, begränsar antalet nätanslutna anläggningar i Kina till mindre än 10 stycken. vi