vcesmc生质能技术-再生能源

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1、再生能源——生质能技术生质能暨生质燃料技术   生质能（biomassenergy或bio-energy），系指利用生质物（biomass），经转换所获得之可用能源，如电与热。根据国际能源总署（InternationalEnergyAgency）的统计资料（IEA,2003）显示，目前生质能为全球第四大能源，仅次于石油、煤及天然气，供应了全球约11%的初级能源需求，同时也是目前最广泛使用的一种再生能源，约占世界所有再生能源应用的80%。截至2001年止，生质能供应约占世界所有再生能源利用的80%，依地区而分，其中亚洲（不含中国大陆）占34.2%，非洲占23.9%，中国大陆占20.5%，经济

2、合作发展组织（OECD）会员国（含欧美澳日等30国）则占13%（IEA,2003）。估计至2050年时，生质能将提供全世界将近38%的燃料需求及17%的电力供给，约为206EJ（Hall,1997）。   依据行政院「再生能源发展条例(草案)」（2002），我国生质能定义为「国内农林植物、沼气、一般废弃物与一般事业废弃物等直接利用或经处理所产生之能源」，因此生质物可泛指由生物产生的有机物质，例如木材与林业废弃物如木屑等；农作物与农业废弃物如黄豆、玉米、稻壳、蔗渣等；畜牧业废弃物如动物尸体、废水处理所产生的沼气；都市垃圾与垃圾掩埋场与下水道污泥处理厂所产生的沼气；工业有机废弃物如有机污泥、废

3、塑橡胶、废纸、黑液等。   由于广义的生质物的种类非常多，因此依据各种生质物的物理与化学性质、密集度、经济性的不同，在技术的分类上可依料源制备、转换与应用方式作区分如下：   1.料源技术：泛指料源的制备技术，如固态衍生燃料技术、富油脂藻类养殖/采收技术及陆生能源作物耕收技术等。   2.转换技术：   (1)生物/化学转换（bio-/chemicalconversion）：如经发酵（fermentation）、酯化（esterification）等程序产生酒精汽油（gasohol）、沼气（biogas）或生质柴油；或利用生物菌种等方法产生氢气、甲醇等燃料。   (2)热转换（therma

4、lconversion）：如以气化（gasification）、裂解（pyrolysis）方式产生合成燃气（syngas）或燃油等。   3.应用技术：如生质燃料用于车/船用引擎、发电内燃机、锅炉、燃料电池等，或进行合成燃料精炼技术，以生产精密化学品等。一、国内外技术发展现况(一)固态衍生燃料技术   固态废弃物衍生燃料（RDF-5）系将生质物／废弃物经破碎、分选、干燥、混合添加剂及成型等过程而制成锭型燃料，其主要特性为大小、热值均匀（约为煤的三分之二）、易于运输及储存，在常温下可储存六至十二个月而不会腐化，因此十分便于利用，可将其直接应用于机械床式锅炉，流体化床锅炉及发电锅炉等作为主要燃

5、料或与煤炭混烧，目前已成为全球生质能技术的主要发展趋势之一。   目前国外发展以日本最为发达，已有十年以上之时间，主要以处理都市废弃物为主，自1988年第一座RDF-5厂落成后，每年皆有新的RDF-5厂完工运转，截至2002年底，已有53座RDF-5厂在运转中，预计在2005年将达62座，以处理都市废弃物为主，至于各厂之处理能力，由每日5t至300t不等，以处理量每日11t至30t所占之比例最高，其所产出之RDF-5可供作为水泥窑燃料，燃煤电厂辅助燃料，生产蒸汽或热水事业之燃料，集中发电利用等。   RDF-5技术的发展，在欧洲也获相当之重视。目前欧联各国由都市垃圾所产生的RDF-5总量，

6、至2001年时已达3,000kt(Gendebienetal,2003)，其中奥地利、芬兰、德国、意大利、荷兰及瑞典等国之RDF-5生产系统已建置完成；比利时及英国则处于发展中；丹麦及法国在过去曾生产RDF-5，但因经济因素而中断。欧洲现行或未来对由都市垃圾所制成RDF-5的主要应用方式包括用于现场（on-site）或远距（remote）的热利用设备（如固定床或流体化床之燃烧、气化及裂解）、用于燃煤锅炉、水泥旋窑中之混烧（co-firing），以及与燃煤或生质物混合气化（co-gasification）。   我国则自1999年起开始研发RDF-5技术，在2001年建立了先导型实验工厂，并

7、藉以完成多项废弃物制成RDF-5可行性试验。(二)富油脂藻类养殖/采收技术   油脂性微生物系指能够在微生物细胞内，蓄积油脂质超过20%(w/w)生质体的微生物（Ratledge,1989）。应用微细藻体中油脂作为液态燃料的研究则首推美国能源部的燃料发展计画室自1978年至1996年间长期资助由藻类衍生可再生性运输燃料的计划，即水生物种计划(AquaticSpeciesProgram,ASP)，主要在进行含高脂质藻类经大