沼气发电变更为沼气提纯并入城市燃气管网（即生产生物甲烷）的转变，主要基于以下几方面的优势：

1. 能源利用效率更高

发电效率低：沼气发电通常通过内燃机或燃气轮机，能源转化效率仅为35%-45%，大部分能量以废热形式浪费（除非配套热电联产，但热消纳可能受限）。

提纯后直接利用：提纯后的沼气（生物甲烷）热值与天然气相当，直接并入燃气管网供用户使用，终端利用效率可达90%以上（如用于燃气锅炉、灶具等）。

2. 经济性更优

电价补贴依赖性强：沼气发电依赖政府补贴电价，政策变动风险大；而提纯后的生物甲烷可纳入燃气市场，价格更稳定，部分国家还提供碳减排补贴。

高附加值利用：生物甲烷可作为交通燃料（车用CNG）或工业原料，售价可能高于发电收益。

3. 电网消纳与燃气调峰需求

电力消纳问题：沼气发电需并网，在电网容量不足或波动性可再生能源（风电、光伏）占比高的地区，可能面临弃电风险。

燃气调峰优势：燃气管网具备大规模储能能力，生物甲烷可灵活补充用气高峰需求，缓解天然气供应压力。

4. 环保与减碳效益提升

更低碳排放：发电过程中沼气燃烧仍会产生CO₂，而提纯后的生物甲烷可完全替代化石天然气，全生命周期碳排放更低。

碳捕集与利用（CCU）潜力：提纯过程中分离的CO₂可进一步用于工业或封存，实现负排放。

5. 政策与市场驱动

天然气替代目标：许多国家将生物甲烷纳入可再生能源配额，要求燃气管网掺混一定比例（如欧盟规定2030年生物甲烷占比10%）。

减排核算优势：并入管网的生物甲烷可追溯终端用户，更易获得碳交易收益。

6. 技术成熟度与灵活性

提纯技术成熟：膜分离、PSA（变压吸附）、水洗等沼气提纯工艺已商业化，成本逐年下降。

分布式与集中式结合：小型沼气项目可就近提纯后输入管网，避免发电并网的基础设施投入。

典型案例

欧洲：德国、丹麦等国优先发展生物甲烷，2022年欧盟生物甲烷产量达40亿立方米，90%并入燃气管网。

中国：部分省份试点“沼气制生物天然气”项目，解决农村有机废弃物处理的同时补充城市燃气需求。

挑战与考量

初始投资高：提纯设备成本可能高于发电机组，但长期运营收益更佳。

气体标准要求：需脱硫、脱水、脱碳至管网标准（如甲烷纯度＞95%）。

原料稳定性：需保障沼气原料供应连续，否则影响管网供气稳定性。

综上，沼气提纯并入燃气管网在能效、经济和环保层面更具可持续性，尤其适合燃气需求大、减排政策严格的地区。