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1、200kW猪粪发酵沼气燃料电池示范研究项目综述赵翔涌,樊栓狮,杨向阳,梁德青(中国科学院 广州能源研究所,广州510640)摘 要:综述中日合作项目“200kW猪粪发酵沼气燃料电池示范研究”的主要研究成果,结合我国生态农业的发展和再生资源有效利用的现状,提出了沼气燃料电池在我国的应用前景。关键词:沼气;燃料电池;能源利用;环境保护中图分类号:TK6 文献标识码:A 文章编号:1672-3678(2005)01-0020-03Briefintroductionofpanyu200kWfuelcellsystemZHAOXiang-yong,FANShuan
2、-shi,YANGXiang-yang,LIANGDe-qing(GuangzhouInstituteofEnergyConversion,ChineseAcademyofSciences,Guangzhou510640,China)Abstract:ThispapersummarizedthemainachievementoftheChina-JapancollaborativeProject,StudyonAp-plicationof200kWElectricitycellsDrivedByMethaneEmittedThroughFermentat
3、ion,biogasfuelcellsystemwassetupinGuangzhouPanyuin1999·Theinvestigationresultsofthepast5yearsshowedthatbiogasfuelcellwasaneffectivewayofbiogasutilization,anditbenefitedtotheecologicalagriculturedevelopmentandavailabilityofrenewableresource·TheapplicationprospectinChinawasalsoprop
4、osed·Keywords:biogas;fuelcell;utilizationofenergy;protectionofenvironment1 项目概要“200kW猪粪发酵沼气燃料电池示范研究”项目是集可再生能源发酵、沼气燃料电池清洁发电、污水净化处理和残渣有机堆肥等多项高新技术于一体的综合系统工程。本项目是在日本经济产业省的支持下,由日本独立行政法人新能源-产业技术综合开发机构与中国国家发展和改革委员会及广东省发展和改革委员会共同进行研究合作的项目,具体业务由财团法人日本能源经济研究所及广州市发展计划委员会共同执行。项目于1999年11月在广州市
5、番禺水门猪场定点实施,在日本东芝株式会社、广州市天力畜牧有限公司和广州能源研究所相互协作、共同努力下,圆满完成了“200kW沼气燃料电池”关键技术的实用化研究和示范系统的建设,实现了猪粪发酵沼气燃料电池世界范围内首次成功应用,项目于2004年11月通过了鉴定验收并正式移交给场方。2 项目背景与意义随着能源危机和环境保护问题的日趋严重,国际上出现了由传统能源向可再生能源和新能源过渡的趋势,绿色生物能源是未来能源业建设的发展方向。世界各国都在积极开拓新能源与可再生能源的技术集成,燃料电池是近年来技术发展进步最快的产业之一[1],它是把燃料中的化学能直接转化为
6、电能的能量转化装置。燃料电池的高效率、无污染、建设周期短、应用条件宽以及易维护的潜能已被誉为是一种继火电、水电、核电之后的第四代发电技术,必将引发21世纪新能源与环保的绿色革命。我国的沼气资源非常丰富,特别是近年来随着收稿日期:2005-01-10作者简介:赵翔涌(1967-),男,高级工程师,研究方向:环境工程技术。联系人:樊栓狮,E-mail:fanss@ms·giec·ac·cn,Fax:020-87057365 Feb·2005·20·生物加工过程ChineseJournalofBioprocessEngineering第3卷第1期2005年2月
7、经济建设的不断发展,畜牧养殖业都向集约化、规模化和高科技、都市型农业方向发展,农村和城市的人畜粪便及生活污水无害化处理的矛盾日益突出,解决这个矛盾的有效方法之一是采用沼气发酵技术,将沼气用于发电是利用沼气的有效途径[2]。沼气燃料电池作为一种直接将化学能转化成电能的系统工程,实际能源利用总效率可达81%(发电效率40%、热效率41%),它能实现废弃物的资源化,生物质多层次利用,促进农牧业生态良性循环。沼气燃料电池这种新型的生物能源利用方式,其科学研究的价值十分重大,商业开发的前景非常广阔。3 项目实施技术路线本项目依托日本东芝公司的燃料电池技术,旨在解决
8、畜牧养殖场能源利用与环境污染的问题,实现猪场废弃物的资源化、减量化和无害化,建立
