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世界生物質(zhì)發(fā)電起源于20世紀70年代,當時,世界性的石油危機爆發(fā)后,丹麥開始積極開發(fā)清潔的可再生能源,大力推行秸稈等生物質(zhì)發(fā)電。自1990年以來,生物質(zhì)發(fā)電在歐美許多國家開始大發(fā)展。
中國是一個農(nóng)業(yè)大國,生物質(zhì)資源十分豐富,各種農(nóng)作物每年產(chǎn)生秸稈6億多噸,其中可以作為能源使用的約4億噸,全國林木總生物量約190億噸,可獲得量為9億噸,可作為能源利用的總量約為3億噸。如加以有效利用,開發(fā)潛力將十分巨大。
近幾年來,國家電網(wǎng)公司、五大發(fā)電集團等大型國有、民營以及外資企業(yè)紛紛投資參與中國生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的建設(shè)運營。截至2007年底,國家和各省發(fā)改委已核準項目87個,總裝機規(guī)模220萬千瓦。在2010~2020年,全球的能源使用模式可能快速轉(zhuǎn)變,再生能源定會取代石化燃料。全國已建成投產(chǎn)的生物質(zhì)直燃發(fā)電項目超過15個,在建項目30多個??梢钥闯?,中國生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展正在漸入佳境。
生物質(zhì)能是什么?生物質(zhì)能可以用來發(fā)電嗎?
太陽能以光合作用形式存儲在綠色植物中的能量形勢,通俗來講就是各類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物如秸稈、果殼、雜木之類,還有各類生活垃圾都可以成為生物質(zhì)能。生物質(zhì)能是自然界中有生命的植物提供的能量。這些植物以生物質(zhì)作為媒介儲存太陽能。屬再生能源。據(jù)計算,生物質(zhì)儲存的能量為270億千瓦,比目前世界能源消費總量大2倍。為了充分顯示BGPG的技術(shù)及經(jīng)濟上的優(yōu)勢,很有必要在這些企業(yè)中進行商業(yè)性示范,使BGPG逐漸被企業(yè)所接受。19世紀后半期以前,人類利用的能源以薪柴為主。當前較為有效地利用生物質(zhì)能的方式有: (1) 制取沼氣。主要是利用城鄉(xiāng)有機垃圾、秸桿、水、人畜糞便,通過厭氧消化產(chǎn)生可燃氣體,供生活、生產(chǎn)之用。(2) 利用生物質(zhì)制取酒精。當前的世界能源結(jié)構(gòu)中,生物質(zhì)能所占比重微乎其微。 目前生物質(zhì)發(fā)電應(yīng)用越來越廣泛:生物質(zhì)氣化,產(chǎn)生的氣體帶動發(fā)電機組工作
生物質(zhì)氣化發(fā)電可使用農(nóng)林廢棄物、水生植物、油料植物、城市和工業(yè)有機廢棄物及動物糞便等生物質(zhì)原料。原料來源廣泛,發(fā)電設(shè)備多種,發(fā)電規(guī)模不等,促使氣化技術(shù)呈多樣化發(fā)展。從發(fā)電規(guī)模上分,生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)可分為小型、中型、大型三種。太陽能以光合作用形式存儲在綠色植物中的能量形勢,通俗來講就是各類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物如秸稈、果殼、雜木之類,還有各類生活垃圾都可以成為生物質(zhì)能。小型氣化發(fā)電系統(tǒng)所需的生物質(zhì)數(shù)量較少,簡單靈活,多采用固定床氣化設(shè)備,主要用于農(nóng)村照明或作為中小企業(yè)的自備發(fā)電機組,一般發(fā)電功率小于200kW。固定床氣化設(shè)備又可分為上吸式、下吸式和開心層下式3種,其中下吸式爐型有利于減少爐內(nèi)熱解生成的焦油含量,因而被廣泛采用。
生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)形式多樣,要利用氣化發(fā)電設(shè)施創(chuàng)造良好社會經(jīng)濟效益,一定要因地制宜采用適宜的氣化發(fā)電技術(shù)形式。增大發(fā)電規(guī)模有利于提高熱效率,有利于降低二次污染;但大型氣化發(fā)電系統(tǒng)也意味著高投資和復(fù)雜的機組系統(tǒng),在地廣人稀或經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)發(fā)展這樣的系統(tǒng)設(shè)施缺乏經(jīng)濟性。這些氣體和揮發(fā)分組成了可燃氣體,完成了固體生物質(zhì)向氣體燃料的轉(zhuǎn)化過程。因此,我國應(yīng)同時關(guān)注以村、鎮(zhèn)為單位的中小型氣化發(fā)電機組和重點地區(qū)的大型氣化發(fā)電機組的研究與開發(fā),根據(jù)規(guī)模的大小選用合適的生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)技術(shù),保證在任何規(guī)模下都有合理的發(fā)電效率,充分利用生物質(zhì)能源,改善我國的能源結(jié)構(gòu)和生態(tài)環(huán)境。