新能源论文 2 联系客服

发布时间 : 星期日 文章新能源论文 2更新完毕开始阅读8ddbf3a8ce2f0066f433224f

《新能源概论》

生物质能发电技术及影响其发展的因素

专业: 电气工程及其自动化

年级: 2011级 姓名: 刘琦 学号: 2011012564

生物质能发电技术及影响其发展的因素

【摘要】生物质能(biomass energy ),就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源,同时也是唯一一种可再生的碳源。

【关键词】生物质能源 生物质能发电 影响因素

生物质能源具有可再生性、清洁低碳、可替代、原料丰富等优势。

可再生性

生物质能源是从太阳能转化而来,通过植物的光合作用将太阳能转化为化学能,储存在生物质内部的能量,与风能、太阳能等同属可再生能源,可实现能源的永续利用。

清洁、低碳

生物质能源中的有害物质含量很低,属于清洁能源。同时,生物质能源的转化过程是通过绿色植物的光合作用将二氧化碳和水合成生物质,生物质能源的使用过程又生成二氧化碳和水,形成二氧化碳的循环排放过程,能够有效减少人类二氧化碳的净排放量,降低温室效应。

替代优势

利用现代技术可以将生物质能源转化成可替代化石燃料的生物质成型燃料、生物质可燃气、生物质液体燃料等。在热转化方面,生物质能源可以直接燃烧或经过转换,形成便于储存和运输的固体、气体和液体燃料,可运用于大部分使用石油、煤炭及天然气的工业锅炉和窑炉中。国际自然基金会2011年2 月发布的《能源报告》认为,到2050 年,将有60%的工业燃料和工业供热都采用生物质能源。

原料丰富

生物质能源资源丰富,分布广泛。根据世界自然基金会的预计,全球生物质能源潜在可利用量达350EJ/年(约合82.12 亿吨标准油,相当于2009年全球能源消耗量的73%)。根据我国《可再生能源中长期发展规划》统计,目前我国生物质资源可转换为能源的潜力约5 亿吨标准煤,今后随着造林面积的扩大和经济社会的发展,我国生物质资源转换为能源的潜力可达10 亿吨标准煤。在传统能源日

渐枯竭的背景下,生物质能源是理想的替代能源,被誉为继煤炭、石油、天然气之外的“第四大”能源。

生物质能一直是人类赖以生存的重要能源,它是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源,在整个能源系统中占有重要地位。

人类对生物质能的利用,包括直接用作燃料的有农作物的秸秆、薪柴等;间接作为燃料的有农林废弃物、动物粪便、垃圾及藻类等,它们通过微生物作用生成沼气,或采用热解法制造液体和气体燃料,也可制造生物炭。另外,在诸多的生物质能利用技术中,生物质能发电技术是最具发展潜力的利用技术之一。因为该技术的终端产品电的利用范围较广,而且可以充分利用现存电网设施,部分地区还可以实现分布式发电,从而满足我国巨大的电力需求。

生物质能发电主要利用农业、林业和工业废弃物、甚至城市垃圾以及畜禽粪污等为原料, 采取直接燃烧、气化、沼气等方式发电,包括农林废弃物直接燃烧发电、农林废弃物气化发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋气发电、禽畜厂沼气发电、工业废水处理沼气发电等。

燃烧发电

直接燃烧发电是将生物质在锅炉中直接燃烧,生产蒸汽带动蒸汽轮机及发电机发电。生物质直接燃烧发电的关键技术包括生物质原料预处理、锅炉防腐、锅炉的原料适用性及燃料效率、蒸汽轮机效率等技术。

混合发电

生物质还可以与煤混合作为燃料发电,称为生物质混合燃烧发电技术。混合燃烧方式主要有两种。一种是生物质直接与煤混合后投入燃烧,该方式对于燃料处理和燃烧设备要求较高,不是所有燃煤发电厂都能采用;一种是生物质气化产生的燃气与煤混合燃烧,这种混合燃烧系统中燃烧,产生的蒸汽一同送入汽轮机发电机组。

气化发电

生物质气化发电技术是指生物质在气化炉中转化为气体燃料,经净化后直接进入燃气机中燃烧发电或者直接进入燃料电池发电。气化发电的关键技术之一是燃气净化,气化出来的燃气都含有一定的杂质,包括灰分、焦炭和焦油等,需经过净化系统把杂质除去,以保证发电设备的正常运行。

沼气发电

沼气发电是随着沼气综合利用技术的不断发展而出现的一项沼气利用技术,其主要原理是利用工农业或城镇生活中的大量有机废弃物经厌氧发酵处理产生的沼气驱动发电机组发电。用于沼气发电的设备主要为内燃机,一般由柴油机组或者天然气机组改造而成。

垃圾发电

垃圾发电包括垃圾焚烧发电和垃圾气化发电,其不仅可以解决垃圾处理的问题,同时还可以回收利用垃圾中的能量,节约资源,垃圾焚烧发电是利用垃圾在焚烧锅炉中燃烧放出的热量将水加热获得过热蒸汽,推动汽轮机带动发电机发电。垃圾焚烧技术主要有层状燃烧技术、流化床燃烧技术、旋转燃烧技术等。发展起来的气化熔融焚烧技术,包括垃圾在450°~640°温度下的气化和含碳灰渣在1300℃以上的熔融燃烧两个过程,垃圾处理彻底,过程洁净,并可以回收部分资源,被认为是最具有前景的垃圾发电技术。

可是生物质能发电虽然方法多,原材料广泛,但就其发电技术来说,仍存在

一些问题。

影响我国生物质能发电技术发展的主要因素包括如下几个方面:政策因素、技术因素、资源可供性以及信息和市场因素等。

政策因素

政策的建立与实施状况是影响生物质发电技术发展的主要因素之一,生物质发电技术是否能够获得长足的发展与政策体系的完善与否具有密切的关系。

虽然生物质发电已成为国家重点鼓励和支持的产业,但是由于缺乏统一规划和管理,目前生物质发电还面临燃料供应不足、发电成本难以控制等问题,影响了生物质发电的推广。

技术因素

生物质发电技术在我国的发展不过十几年时间,该类技术本身的技术成熟度整体水平较低,在一定程度上对我国生物质发电技术的产业化构成了制约。较之于国外企业,仍逊色一些。另外,由于缺乏核心技术及备品配件,投产后生物质发电企业很有可能将长时间受制于国外企业。

资源可供性

生物质能资源自身具有不同于常规化石能源的一些特点,如分散性、周期性、异质性等,这些特点决定了生物质能资源的供应环节众多,人力、物力、财力消耗较大,难度较高,而作为生物质企业而言,对生物质原料的需求却是源源不断的,在目前生物质企业物流运作能力普遍较低以及社会环境条件的制约下,生物质能资源可供性已经成为制约我国生物质能技术产业化的障碍。

其他因素

影响生物质发电技术产业化的其他因素还包括信息因素、市场因素、能力建设因素等。

因此,单就生物质能发电技术来说,我们就面临着巨大的挑战,更不用说生物质能的其他技术了。作为社会未来的新一代,这就需要我们拥有过硬的专业知识和技术,在不断地摸索与创新中将生物质能的利用达到最大限度,造福社会,造福人类。

另外,随着经济的发展和人民生活水平的提高,我国的能源需求将快速增长,能源、环境和经济三者之间的矛盾也将更加突出,因此,加大能源结构调整力度,加快可再生能源发展势在必行。

[参考文献] 中国能源发展报告2011 (刘铁男著) 《新能源与可再生能源概论》 作者: 苏亚新 《可再生能源概论》作者:董福品 以及百度百科