生物质能发电

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1、生物质能发电及其技术生物质能是唯一一种既可再生又可储存运输的能源。中国生物质能在能源消费中约占20﹪但大部分仍处于低效应用和直接焚烧的状况。生物质发电主要是利用农业、林业和工业废弃物为原料，也可以将城市垃圾为原料，采取直接燃烧或气化的发电方式。对发电行业在当前化石燃料如煤炭、石油、天燃气等紧缺的状况下，开发并产生各种可再生能源来代替化石燃料，是世界解决能源紧缺的一种有效途径。生物质能是绿色可再生能源，生物质发电技术也是绿色电力能源技术，国家出于环境保护及开发可再生能源的目的对于污染治理和绿色电力能源技术的研究和整合十分重视。由于我国生物质资源丰富可开发潜力大而且生物质能发

2、电技术的日趋成熟，并且发展生物质绿色电能是调整能源结构实施可持续发展的战略要求。另外国内相关政策的出台将打通生物质能发电在内的绿色电力上网的瓶颈，因此生物质能发电在我国社会经济蓬勃发展的大环境下其发展走向已引起人们的关注，生物质能发电也将成为朝阳产业。生物质有四种发电的形式。生物质直接燃烧发电生物质直接燃烧发电技术是指利用生物质燃烧后的热能转化为蒸汽进行发电，在原理上，与燃煤火力发电没有什么区别。其原理是将储藏在生物质中的化学能通过在特定蒸汽锅炉中燃烧转化为高温、高压蒸汽的内能，再通过蒸汽轮机转化为转子的动能，最后通过发电机转化为清洁高效的电能。生物质气化发电生物质气化发

3、电技术是把生物质转化为可燃气体再利用可燃气体，燃气发电设备进行发电。其原理是将储藏在生物质中的化学能通过在特定气化炉中燃烧转化为可燃气体，再通过燃气机发电系统转化为清洁高效的电能。沼气发电技术是随着沼气综合利用的不断发展而出现的一项沼气利用技术,它将沼气用于发动机上,并装有综合发电装置,以产生电能和热能,是有效利用沼气的一种重要方式。沼气多产生于污水处理厂、垃圾填埋场、酒厂、食品加工厂、养殖场等。沼气是在厌氧条件下有机物经多种微生物的分解与转化作用后产生的可燃性气体，属于生物质能的范畴，主要成分是甲烷二氧化碳，其中甲烷含量约为50%～70%，二氧化碳含量为30%～40%（

4、容积比）还有少量的硫化氢、氮、氧、氢等气体，约占总含量的10%～20%。甲烷在空气中与火燃烧，转变为二氧化碳和水，并释放出能量。 沼气发酵又称为厌氧消化、厌氧发酵或甲烷发酵，是指有机物质在一定的水分、温度和厌氧条件下，通过种类繁多、数量巨大且功能不同的各类微生物的分解代谢，最终形成甲烷和二氧化碳等混合性气体（沼气）的复杂生物化学过程。生物质混合燃烧发电是指将生物质原料应用于燃煤电厂中，使用生物质和煤两种原料进行发电。其原理是将生物质和煤一起在锅炉中燃烧转化为高温、高压蒸汽的内能，再通过蒸汽轮机转化为转子的动能，最后通过发电机转化电能。生物质和煤混合燃烧技术可分为直接混烧和

5、气化利用两种形式。生物质发电技术集环保与可再生能源利用于一体，受到各国政府的重视，特别是在目前能源和环保的双重压力下，从战略需求出发，各国都加大投资力度进行开发利用。 生物质直燃发电技术在大规模下效率较高，但它要求生物质集中，数量巨大，如果考虑大规模收集运输，电厂的运行管理成本较高，而小规模直燃发电技术存在效率较低的问题。直燃发电技术在国外已进入推广应用阶段，但在中国还没有形成系统性研究，许多问题亟待解决。如：以秸秆为燃料容易在炉膛内结渣、结焦或沉积于受热面，严重影响锅炉换热，甚至造成腐蚀，制约生物质锅炉长期稳定运行。 生物质和煤混合燃烧发电技术，规模灵活经济性较好。美国

6、和欧盟已建设了混合燃烧示范工程，装机容量在50 MW～700MW。中国还处于技术研究阶段，实际应用刚刚起步缺乏自主知识产权。该技术生产实践中仍有一些实际问题需要解决，如：燃煤锅炉燃烧温度通常介于1000℃～1250℃，高于生物质的灰熔点，容易引起结渣等。 生物质气化发电技术具有有投资少，发电成本较低，灵活性好的特点，是同类技术中最具竞争力的技术之一，比较符合发展中国家的情况。但该发电技术在配套设备和系统优化集成方面仍然存在不足，电厂的自动化控制程度较低，生物质气化发电技术的成套性成为产业化的主要瓶颈。 沼气发电技术应用于畜牧场、工业废水处理沼气以及垃圾填埋场沼气。由于国产

7、沼气发电机组主要是对柴油机进行简单改装，对发动机的热工性能研究不深，产品质量不过关，发电机组效率比国外同类机组低4%～8%，成熟的发电机组规模也只有500MW。 综上所述生物质直接燃烧、混合燃烧、沼气发电的关键设备多是引进国外技术，国内还没有消化吸收，目前不适合在国内大规模推广应用。气化发电技术具有自主知识产权，但也有许多产业化问题需要解决。生物质能作为新兴的能源也有利有弊，有利于环境发展的部分，也有实际操作和生产上的困难。生物质能发电最大的优点是代替煤炭、石油、天然气等燃料生产电力，从而减少对矿物质能源的依赖，有利于改善生态