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中国生物质能发电在起步中探索新思路

  一、生物质能发电产业前景广阔

  随着经济的发展和人类的进步,能源消费量不断增加。化石燃料终将耗尽,寻找新的替代能源以保证社会的可持续发展成为全球性问题。特别是进入21世纪,随着化石资源消耗迅速,生态环境不断恶化,保障能源安全、应对气候变化等已成为全球的焦点问题,世界各国都加速发展可再生能源,特别是生物质能。

  所谓生物质,顾名思义它所有生物的物质都算生物质,也就说从自然科学的含义来讲的话,生物质是所有生物体,它存在的物质载体都是生物质,包括粮食作物,饲料作物及其残体,树木这些残体,还有水生植物,还有就是畜禽的粪便,还有包括其他的有机物质它都是生物质,生物质能是太阳辐射造成的,植物它因为自身的光合作用所以造成它能把太阳辐射能量能够极具转化为化学态能量。这种经过光合作用,以化学态能量存在于有机物中的能就是生物质能。

  生物质能是一种脱颖而出的新能源,它既具有能源功能,又能从事生物化工产品等物质性生产,既能缓解能源和环境压力,又是一种可再生能源,同时也是唯一一种可再生的碳源。生物质能具有可再生性、低CO2排放、几乎不排放SO2、广泛分布性、使用形式多样、生物质燃料总量丰富等基本特点,因而引起世界的广泛关注。截止目前,就总量来讲,生物质能源已经成为世界第四大能源和首屈一指的可再生能源,排位仅次于煤炭、石油和天然气,在整个能源系统中占有重要地位,是替代化石能源的主力军之一。

  生物质发电是利用生物质所具有的生物质能进行的发电,是可再生能源发电的一种,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、沼气发电等。生物质发电有3种方式:①生物质直燃发电,就是将生物质直接作为燃料进行燃烧,用于发电或者热电联产。生物质直燃发电是在传统的内燃机发电技术上进行设备改型而实现的技术,该技术基本成熟并得到规模化商品运用,是生物质发电的主要方式;②生物质与矿物燃料(主要是煤的混合燃烧发电),混合燃烧可提高物质发电的效率,可达35%以上,且当生物质比重不高于20%时一般不需对现有设备进行改动,是未来生物质发电的发展方向;③生物质气化联合循环发电。生物质气化是在高温下部分氧化的转化过程。该过程是直接向生物质通气化剂(空气、氧气或水蒸汽),使之在缺氧的条件下转变为小分子可燃气体的过程。该技术还不成熟,有待于商品化。

  世界生物质发电起源于20世纪70年代,当时,世界性的石油危机爆发后,丹麦开始积极开发清洁的可再生能源,大力推行秸秆等生物质发电。近十几年来,丹麦新建的热电联产项目都是以生物质为燃料,还将过去许多燃煤供热厂改为了燃烧生物质的热电联产项目。目前,在可再生能源领域,丹麦是公认的生物质能利用的强国。芬兰是欧盟国家中利用生物质发电最成功的国家之一。由于本国没有化石燃料资源,因此,大力发展可再生能源,目前生物质发电量占本国发电量的11%。奥地利成功地推行了建立燃烧木材剩余物的区域供电站的计划。生物质能在总能耗中的比例由原来大约2~3%激增到约25%。德国对生物质直燃发电也非常重视,在生物质热电联产应用方面很普遍。作为世界头号强国,美国也十分重视生物能源的发展,美国能源部早在1991年就提出了生物发电计划,而美国能源部的区域生物质能源计划的第一个实习区域早在1979年就已开始。如今,在美国利用生物质发电已经成为大量工业生产用电的选择,这种巨大的电力生产被美国用于现存配电系统的基本发电量。作为一种可持续发展的能源,生物质发电在国际上越来越受到重视。目前,全球生物质能发电装机容量已超过5000万千瓦,可替代9000多万吨标准煤。在生物质发电居世界领先地位的美国,生物质能发电总装机容量超过1万兆瓦,占美国可再生能源发电装机的40%以上。有资料显示,到2020年,西方工业国家15%的电力将来自生物质发电,而目前生物质发电只占整个电力生产的1%。届时,西方将有l亿个家庭使用的电力来自生物质发电,生物质发电产业还将为社会提供40万个就业机会。

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来源:价值中国网