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生物質(zhì)能概述精選(九篇)

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生物質(zhì)能概述

第1篇:生物質(zhì)能概述范文

關(guān)鍵詞:低碳經(jīng)濟(jì);生物質(zhì)能;生物質(zhì)發(fā)電技術(shù);發(fā)電

一、引言

在能源發(fā)展領(lǐng)域,生物質(zhì)能備受各國(guó)關(guān)注。生物質(zhì)能在我國(guó)發(fā)展較晚,與其他國(guó)家相比有一定的差距,所以在生物質(zhì)能研發(fā)方面需要制定長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展規(guī)劃,使低碳經(jīng)濟(jì)能順利發(fā)展。生物質(zhì)能通過(guò)高技術(shù)被轉(zhuǎn)化為高品位潔凈的液體和氣體燃料,取代化石燃料的位置,在城市煤氣、交通運(yùn)輸、電力等方面得到很好的應(yīng)用。

二、低碳經(jīng)濟(jì)概述

由于當(dāng)前世界氣候環(huán)境和能源安全受到嚴(yán)重的威脅,所以急需發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)。巴西、美國(guó)、英國(guó)等都在發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)。在低污染、低能耗、地排放的基礎(chǔ)上,建立一種新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式使生態(tài)效益、社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益相統(tǒng)一,這種經(jīng)濟(jì)模式被稱(chēng)為低碳經(jīng)濟(jì)。能源消耗問(wèn)題是它的一個(gè)核心問(wèn)題,不可再生的傳統(tǒng)能源如石油、煤炭等日益缺乏,各國(guó)的能源安全嚴(yán)重受其影響,所以新能源的開(kāi)發(fā)和利用是非常必要的。世界各國(guó)主要應(yīng)用的新能源開(kāi)發(fā)方式是開(kāi)發(fā)利用生物質(zhì)能。生物質(zhì)能和傳統(tǒng)能源相比,價(jià)格便宜、資源量大、分布廣、可再生、灰分少、含硫量低,并且co2凈排放量為零,溫室氣體的排放得以減少。

三、生物質(zhì)能在我國(guó)的發(fā)展?fàn)顩r

生物質(zhì)能在我國(guó)有著非常豐富的來(lái)源,主要是秸稈類(lèi)生物質(zhì)。在政策方面,我國(guó)簽訂了國(guó)際公約《氣候變化框架公約》等,并且頒布了《中國(guó)環(huán)境與發(fā)展十大對(duì)策》等,這位可持續(xù)發(fā)展起到了很好作用。我國(guó)加快推進(jìn)核電、水電建設(shè),有序積極的做好可再生資源的轉(zhuǎn)化利用如生物質(zhì)能、太陽(yáng)能、風(fēng)電等。在我國(guó)現(xiàn)代生物質(zhì)能技術(shù)提供極大的發(fā)展空間在農(nóng)業(yè)和工業(yè)方面,生物質(zhì)能在現(xiàn)代技術(shù)條件下被轉(zhuǎn)化成氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)的生物質(zhì)燃料,工作環(huán)境和能源利用方式得到了顯著的改善,能源的利用率大大提供了。總而言之,在不斷的探索和實(shí)踐中,我國(guó)的生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)利用形成了一定的規(guī)模、取得了較大的成效。

四、開(kāi)發(fā)應(yīng)用生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)

(1)氣化發(fā)電

生物質(zhì)被轉(zhuǎn)化為可燃?xì)?,并且燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備在可燃?xì)獾耐苿?dòng)下進(jìn)行發(fā)電,這是生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)的基本原理。有三個(gè)過(guò)程包含在氣化發(fā)電工藝中:①固體生物質(zhì)被轉(zhuǎn)化為氣體燃料,這個(gè)過(guò)程就是生物質(zhì)氣化;②像如焦油、焦炭、灰分等這樣的雜質(zhì)蘊(yùn)含在氣化出來(lái)的燃?xì)庵校瑑艋到y(tǒng)在過(guò)濾氣體的時(shí)候?qū)㈦s志除去,這個(gè)過(guò)程就是氣體凈化;③在發(fā)電時(shí)應(yīng)用燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī),有的工藝在發(fā)電過(guò)程中增加蒸汽輪機(jī)或余熱鍋爐使發(fā)電效率提高,這個(gè)過(guò)程就是燃?xì)獍l(fā)電。另外,流化床氣化爐和固定床氣化爐是氣化爐的兩種類(lèi)型。在此我們針對(duì)流化床氣化爐進(jìn)行一定的介紹。作為一種先進(jìn)的燃燒技術(shù),在生物質(zhì)燃燒方面流化床燃燒已經(jīng)取得成功。一個(gè)簡(jiǎn)單的流化床由布風(fēng)板、燃燒室組成,生物質(zhì)通過(guò)布風(fēng)板氣化劑進(jìn)入流化床反應(yīng)器中。按照氣固流動(dòng)特性的不同流化床被分為循環(huán)流化床和鼓泡流化床。氣流速率在鼓泡流化床氣化爐中相對(duì)較低,幾乎沒(méi)有固體顆粒從流化床中逸出,如果生物質(zhì)原料的顆粒較大的話(huà)可以使用這種氣化爐,并且需要增加熱載體。流化速率在循環(huán)流化床氣化爐中相對(duì)較高,大量的固體顆粒在流化床中由旋風(fēng)分離器進(jìn)行收集并且被重新送入爐中再次進(jìn)行氣化反應(yīng)。

(2)燃燒發(fā)電

生物質(zhì)在適合燃燒的特定鍋爐中能夠直接燃燒,汽輪發(fā)電機(jī)在產(chǎn)生的蒸汽驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行發(fā)電。鍋爐是生物質(zhì)發(fā)電裝備中的關(guān)鍵設(shè)備,其中振動(dòng)爐排鍋爐由于熱效率高、技術(shù)成熟,得到了廣泛的應(yīng)用。爐排是爐排爐的關(guān)鍵部件,生物質(zhì)在爐中的移動(dòng)是通過(guò)可調(diào)節(jié)、可移動(dòng)的爐排來(lái)控制的,而且爐排使?fàn)t排爐能夠調(diào)節(jié)一次空氣量,實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)燃燒。爐排使用壽命的提高是因?yàn)楦倪M(jìn)了它的材質(zhì)和冷卻方式。

(3)沼氣發(fā)電

城市生活、農(nóng)業(yè)、工業(yè)中的大量有機(jī)廢棄物被用來(lái)進(jìn)行厭氧發(fā)酵處理,如城市污水和垃圾、禽畜糞、酒糟液等,沼氣發(fā)電機(jī)是在以上處理產(chǎn)生的沼氣驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行發(fā)電

,這個(gè)過(guò)程就是沼氣發(fā)電。而且在沼氣的生產(chǎn)過(guò)長(zhǎng)中發(fā)電機(jī)組的余熱得到充分應(yīng)用, 80%左右的綜合熱效率,比30%-40%的發(fā)電效率高得多。沼氣發(fā)酵的3個(gè)階段如下圖:

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述,生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)越來(lái)越被重視,因?yàn)槠湓蠈?duì)環(huán)境的有好性和可再生性。生物質(zhì)能通過(guò)高技術(shù)被轉(zhuǎn)化為高品位潔凈的液體和氣體燃料,取代化石燃料的位置,在城市煤氣、交通運(yùn)輸、電力等方面得到很好的應(yīng)用。而且生物質(zhì)能和傳統(tǒng)能源相比,價(jià)格便宜、資源量大、分布廣、可再生、灰分少、含硫量低,并且co2凈排放量為零。

參考文獻(xiàn)

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第2篇:生物質(zhì)能概述范文

[關(guān)鍵詞]石油危機(jī);糧食危機(jī);能源;生物質(zhì)能源;林業(yè)

中圖分類(lèi)號(hào):F426.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2017)01-0200-01

林業(yè)生物質(zhì)能源把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能后固定和貯藏在林業(yè)生物質(zhì)體內(nèi)的能量。它是太陽(yáng)能的一種表現(xiàn)形式,是一種可再生能源。目前,林業(yè)生物質(zhì)能源可分為傳統(tǒng)的薪炭材、固體成型燃料、液體燃料(燃料乙醇、生物柴油等)、氣體燃料(沼氣、氫氣和生物質(zhì)可燃?xì)猓⑸镔|(zhì)發(fā)電、生物質(zhì)供熱、供氣及熱電聯(lián)產(chǎn)。由于林業(yè)生物質(zhì)能源具有可再生性、可儲(chǔ)存性、可替代性,分布廣泛、資源豐富,二氧化碳及有害氣體排放較少、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),林業(yè)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿薮?。但是,由于認(rèn)識(shí)不足、政策支持力度不夠、技術(shù)不夠成熟、成本較高、資源供應(yīng)不穩(wěn)定等原因,林業(yè)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展比較緩慢。如何促進(jìn)林業(yè)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展,是擺在政府、企業(yè)和科技工作者面前的一項(xiàng)重要課題。經(jīng)過(guò)認(rèn)真思考和研宄,推進(jìn)林業(yè)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展應(yīng)采取如下對(duì)策和措施。

一、生物質(zhì)能源發(fā)展的背景

石油價(jià)格飆升,并且需求不斷增加,導(dǎo)致成本在增加紐約商品期貨交易所石油期貨價(jià)格從2002年20多美元一桶已經(jīng)上升到最近的100美元一桶,達(dá)到了歷史的最高限,嚴(yán)重抑制了世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。并且,全球化石能源的枯竭是不可避免的,全球石油探明儲(chǔ)量可供生產(chǎn)40多年,天然氣和煤炭則分別可以供應(yīng)65年和155年。世界已經(jīng)面臨著前所未有的能源短缺。因此,很多國(guó)家將能源的發(fā)展方向投向了生物質(zhì)能源等可再生能源,如歐盟、美國(guó)、加拿大國(guó)家都制定了自己的生物質(zhì)能源發(fā)展計(jì)劃。這里要提到巴西,其從甘蔗中提取的生物柴油不僅滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)相應(yīng)的需要,還計(jì)劃出口到其他國(guó)家。

石油消費(fèi)增加迅速,社會(huì)和企業(yè)成本加大隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,中國(guó)已經(jīng)開(kāi)始步入”輪子上的國(guó)家”時(shí)代,即進(jìn)入汽車(chē)大規(guī)模走進(jìn)百姓家的時(shí)代,而汽車(chē)的急劇增加導(dǎo)致石油消費(fèi)的增加;同時(shí),中國(guó)已經(jīng)成為”世界工廠”,生產(chǎn)了世界上主要的工

I和生活用品,使用了大量的化石產(chǎn)品,從而直接導(dǎo)致進(jìn)口石油在增加,目前中國(guó)已經(jīng)成為僅次于美國(guó)的世界第二大石油進(jìn)口國(guó)。據(jù)國(guó)家海關(guān)總署統(tǒng)計(jì),2007年進(jìn)口原油達(dá)到了1.63億t,進(jìn)口成品油3380萬(wàn)t,石油依存度接近50%。而國(guó)際油價(jià)的上漲增加了中國(guó)企業(yè)的成本,從而影響了中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。此外,過(guò)于依賴(lài)石油進(jìn)口對(duì)于我國(guó)的能源安全造成了一定的威脅。

二、我國(guó)林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展的現(xiàn)狀分析

目前,我國(guó)林業(yè)生物質(zhì)能源資源主要包括林業(yè)剩余物和油料植物。林業(yè)生物質(zhì)能源有著巨大的優(yōu)勢(shì)和潛力。據(jù)估測(cè),我國(guó)林業(yè)剩余物資源量約2億t標(biāo)準(zhǔn)煤,相當(dāng)于目前我國(guó)化石能源消耗量的1/10。而小桐子(麻瘋樹(shù))、油菜籽、蓖麻、漆樹(shù)、黃連木和甜高粱等油料植物和能源作物潛在種植面積可滿(mǎn)足年產(chǎn)5000萬(wàn)t生物液體燃料的原料需求。

到目前為止,中國(guó)很多省份已經(jīng)建立了生物質(zhì)能源林。林業(yè)生物質(zhì)能源的轉(zhuǎn)化技術(shù)很多,主要包括:第一,熱化學(xué)轉(zhuǎn)換法。這是用于獲得木炭、焦油加工的方法不同,分為高溫干餾、熱解、生物質(zhì)液化等方法。第二,生物化學(xué)轉(zhuǎn)換法。主要林業(yè)廢棄物在微生物的發(fā)酵作用下,生成沼氣、酒精等能源產(chǎn)品。第三,利用油料植物(白皮樹(shù)、小桐子、文冠果和黃牛木等)所產(chǎn)生的生物柴油;第四,利用林業(yè)廢棄物發(fā)電、發(fā)熱。

三、我國(guó)林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展中存在的問(wèn)題

雖然我國(guó)在生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)方面取得了重大成績(jī),但還存在許多問(wèn)題,主要表現(xiàn)在:

第一,政府沒(méi)有對(duì)生物質(zhì)能源的戰(zhàn)略地位予以足夠重視,開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能源是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,應(yīng)視作實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基本建設(shè)工程;

第二,相關(guān)扶持生物質(zhì)能源發(fā)展的政策尚缺乏可操作性,各級(jí)政府應(yīng)盡快制定出相關(guān)政策,如價(jià)格補(bǔ)貼和發(fā)電上網(wǎng)等特殊優(yōu)惠政策;

第三,在現(xiàn)行能源價(jià)格條件下,生物質(zhì)能源產(chǎn)品缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力,投資回報(bào)率低挫傷了投資者的投資積極性,而銷(xiāo)售價(jià)格高又挫傷了消費(fèi)者的積極性;

第四,新技術(shù)開(kāi)發(fā)不力,利用技術(shù)單一。我國(guó)早期的生物質(zhì)利用主要集中在沼氣利用上,近年逐漸重視熱解汽化技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用,也取得了一定突破,但其他技術(shù)開(kāi)展卻非常緩慢,如生產(chǎn)酒精、熱解液化、直接燃燒的工業(yè)技術(shù)和速生林的培育等,都沒(méi)有突破性的進(jìn)展;

第五,由于資源分散,收集手段落后,我國(guó)的生物質(zhì)能利用工程的規(guī)模很??;為降低投資,大多數(shù)工程采用簡(jiǎn)單工藝和簡(jiǎn)陋設(shè)備,設(shè)備利用率低,轉(zhuǎn)換效率低,成本高,難以形成規(guī)模效益,不發(fā)揮其應(yīng)有的、重大的能源作用。

四、 我國(guó)林業(yè)生物質(zhì)能源資源分布及利用的對(duì)策

(一)盡快制訂與生物質(zhì)能源利用相關(guān)的法律、法規(guī)

雖然目前我國(guó)已經(jīng)制定了《再生能源利用法》,但是對(duì)于生物質(zhì)能源,特別是林業(yè)生物質(zhì)能源的實(shí)施細(xì)則還沒(méi)有出臺(tái),很多的細(xì)節(jié)沒(méi)有進(jìn)行突出和制定,導(dǎo)致林業(yè)生物質(zhì)能源在實(shí)際發(fā)展的操作性上法律依據(jù)不足。所以,筆者認(rèn)為應(yīng)制訂《再生能源利用法》的實(shí)施細(xì)則,甚至出臺(tái)〈性物質(zhì)能源利用法》,從法律上對(duì)林業(yè)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)進(jìn)行引導(dǎo)和規(guī)范,從而使林業(yè)生物質(zhì)能源利用走向一個(gè)合理和良性發(fā)展的軌道,這是生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)得以發(fā)展壯大的一個(gè)根本的保證。

(二)政府應(yīng)大力引導(dǎo)和扶持林業(yè)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

成立專(zhuān)門(mén)的領(lǐng)導(dǎo)組織機(jī)構(gòu)現(xiàn)在雖然國(guó)家,林業(yè)局已經(jīng)設(shè)立了林業(yè)生物質(zhì)能源領(lǐng)導(dǎo)辦公室,但是還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。應(yīng)該像巴西那樣,成立了一個(gè)由政府主導(dǎo)的多部門(mén)協(xié)作的”生物柴油委員會(huì)的類(lèi)似機(jī)構(gòu),來(lái)協(xié)調(diào)和領(lǐng)導(dǎo)我國(guó)的生物質(zhì)能源的發(fā)展,制訂長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃國(guó)家相關(guān)部門(mén)需要制訂一個(gè)用于指導(dǎo)全國(guó)林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展方向的長(zhǎng)期規(guī)劃。同時(shí),還要對(duì)全國(guó)相關(guān)的林業(yè)用地進(jìn)行資源評(píng)估,對(duì)適宜種植的地區(qū)進(jìn)行扶持,并且保證種植的原料林對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)無(wú)害。

政府通過(guò)行政手段來(lái)引導(dǎo)和扶持林業(yè)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展相關(guān)政策的制定。雖然國(guó)家發(fā)改委和科技部制定的《中國(guó)節(jié)能技術(shù)政策大綱》提到”開(kāi)發(fā)以小桐子、油桐、黃連木、棉耔等油料植物(作物)為原料的生物柴油技術(shù)”及”選育培養(yǎng)適合荒山荒灘、沙地、鹽堿地種植的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)、對(duì)生態(tài)環(huán)境安全無(wú)害的非糧食能源作物等措施,但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,需要制訂相應(yīng)的一系列旨在促進(jìn)林業(yè)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展的政策。財(cái)政支持。

(三)大力發(fā)展能源植物的種植技術(shù)和相應(yīng)的提煉技術(shù)和轉(zhuǎn)化技術(shù)

任何一個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都離不開(kāi)科技的支撐,林業(yè)生物質(zhì)能源也不例外。發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)需要從以下幾個(gè)方面做好工作。

建立優(yōu)良品種選育和能源林工作在國(guó)家統(tǒng)一規(guī)劃和指導(dǎo)下,各地根據(jù)實(shí)際情況建設(shè)和發(fā)展能源林,以滿(mǎn)足工業(yè)化生產(chǎn)的需要。同時(shí),各地要建立優(yōu)良品種選育機(jī)制和種子園建設(shè),積極培養(yǎng)優(yōu)良品種,為能源林建設(shè)提供所需要的林木種苗,提高能源林建設(shè)的質(zhì)量和水平。

發(fā)展相關(guān)的提煉技術(shù)和轉(zhuǎn)化技術(shù)林業(yè)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵就是發(fā)展合適的提煉技術(shù)和轉(zhuǎn)化技術(shù)。其目的是要提高林業(yè)生物質(zhì)原料轉(zhuǎn)化為能源的水平,即提高利用效率。發(fā)展轉(zhuǎn)化技術(shù)目的就是要將林業(yè)生物質(zhì)能成功地轉(zhuǎn)化為需要的汽油、柴油、能等的,而且這種轉(zhuǎn)化技術(shù)不僅在技術(shù)上是可行的,而且要在經(jīng)濟(jì)上也是可行的。

五、結(jié)論

國(guó)外生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)利用比較早,技術(shù)水平比較先進(jìn),并且已經(jīng)取得成功的商業(yè)化經(jīng)驗(yàn)。因此,要加強(qiáng)林業(yè)生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)利用的國(guó)際合作,充分利用林業(yè)生物質(zhì)能源的”兩個(gè)市場(chǎng)、兩種資源”,有目的、有選擇地引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)工藝和主要設(shè)備,在高起點(diǎn)上發(fā)展我國(guó)林業(yè)生物質(zhì)能源技術(shù)。通過(guò)多途徑、多形式的國(guó)際合作,引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和資金,拓展國(guó)際市場(chǎng),增強(qiáng)我國(guó)林業(yè)生物質(zhì)能源企業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,以便促進(jìn)我國(guó)林業(yè)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的快速、鍵康和可持續(xù)發(fā)展。

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第3篇:生物質(zhì)能概述范文

[關(guān)鍵詞]生物質(zhì)能 資源 沼氣 生物質(zhì)燃料 垃圾發(fā)電 展望

1 概述

生物質(zhì)是指通過(guò)光合作用而形成的各種有機(jī)體。生物質(zhì)能是太陽(yáng)能以化學(xué)能形式貯存在生物質(zhì)中的能量,它以生物質(zhì)為載體,直接或間接地來(lái)源于綠色植物的光合作用,可轉(zhuǎn)化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料,替代煤炭、石油和天然氣等化石燃料,可永續(xù)利用,具有環(huán)境友好和可再生雙重屬性,發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

福建省是少煤、無(wú)油、無(wú)天然氣、常規(guī)能源短缺的省份。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,福建省能源的自給率下降,2010年自給率為35%,預(yù)測(cè)2020年之后將降至20%,這是經(jīng)濟(jì)發(fā)展中一個(gè)嚴(yán)峻的問(wèn)題。在各種可再生能源中,生物質(zhì)能是一個(gè)獨(dú)特、重要的能源,它是貯存的太陽(yáng)能,更是一種唯一可再生的碳源,而且資源豐富,在世界能源消耗中,生物質(zhì)能占總能耗的14%,預(yù)計(jì)到下世紀(jì),世界能源消費(fèi)的40%來(lái)自生物質(zhì)能。因此,大力開(kāi)發(fā)利用生物質(zhì)能源,是優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),確保能源安全、改善環(huán)境,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略措施之一。

我省生物質(zhì)能資源豐富,目前可作為能源利用的生物質(zhì)有林業(yè)木質(zhì)油料植物、農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便、農(nóng)產(chǎn)品加工副產(chǎn)品以及能源作物、稻殼、玉米芯、花生殼和甘蔗渣等農(nóng)產(chǎn)品加工副產(chǎn)品,甚至垃圾等都可用于生產(chǎn)新型能源。雖然福建省具有豐富的生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)利用的潛在市場(chǎng),但是生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)利用水平還較低,如何加快生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,是擺在我們面前的重要課題。

2 福建省生物質(zhì)能學(xué)科發(fā)展簡(jiǎn)況

2.1福建省生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程

2.1.1生物質(zhì)形成的自然條件得天獨(dú)厚

福建省地處東南沿海,與臺(tái)灣隔海相望,全省地跨中亞熱帶和南亞熱帶兩個(gè)自然氣候帶,西北有武夷山脈、中部有戴云山脈阻擋寒風(fēng),東南有海風(fēng)調(diào)節(jié),屬海洋性季風(fēng)氣候區(qū),多雨、溫暖、濕潤(rùn),獨(dú)特的地理?xiàng)l件有利于各種生物質(zhì)的生長(zhǎng),生物質(zhì)能資源豐富。全省土地面積12.14萬(wàn)平方公里,其中山地、丘陵占80%以上,有“八山―水―分田”之稱(chēng),土壤肥沃,森林資源豐富,森林面積770.5萬(wàn)公頃,森林覆蓋率達(dá)63.10%,居全國(guó)第一,是我國(guó)南方的重要林區(qū)之一,有“綠色寶庫(kù)”之稱(chēng)。

我省生物質(zhì)能資源主要包括林木枝椏和林業(yè)廢棄物、木本油料林油脂、廢動(dòng)植物油脂、畜禽糞便、工業(yè)有機(jī)廢水、生活垃圾、農(nóng)作物秸稈、農(nóng)業(yè)能源作物及農(nóng)產(chǎn)品加工副產(chǎn)品等。據(jù)初步調(diào)查分析,2008年我省生物質(zhì)能資源理論存有量約1600萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤,約占全國(guó)資源總量的3.5%。

2.1.2福建省生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程

近些年來(lái),我省生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,已經(jīng)建立一定的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。生物柴油和戶(hù)用沼氣領(lǐng)域發(fā)展處于全國(guó)領(lǐng)先水平,生物質(zhì)發(fā)電發(fā)展較快,但總體水平仍處于起步階段。

2.1.2.1沼氣

福建省沼氣技術(shù)從上世紀(jì)80年代初開(kāi)始系統(tǒng)的研究,相繼成立省微生物所沼氣研究室、省農(nóng)科院農(nóng)業(yè)工程與環(huán)境保護(hù)研究中心等專(zhuān)業(yè)研究機(jī)構(gòu),在福建省能源研究會(huì)下設(shè)農(nóng)村能源專(zhuān)業(yè)委員會(huì),在福建省農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)下設(shè)農(nóng)村能源及環(huán)保組,還有福建省農(nóng)業(yè)廳農(nóng)村能源環(huán)??傉镜裙芾頇C(jī)構(gòu)。

2001年以來(lái),福建省利用中央財(cái)政農(nóng)村小型公益設(shè)施建設(shè)補(bǔ)助資金以及農(nóng)業(yè)基本建設(shè)項(xiàng)目資金,逐步開(kāi)展農(nóng)村戶(hù)用沼氣建設(shè)。先后有長(zhǎng)汀、永安、龍海、福清、邵武、壽寧等縣、市列入農(nóng)村小型公益設(shè)施沼氣建設(shè)項(xiàng)目,仙游、武夷山、松溪等縣、市實(shí)施“一池三改”農(nóng)村沼氣建設(shè)項(xiàng)目。

2004年~2008年,中央共投入國(guó)債項(xiàng)目資金5356萬(wàn)元。2005年至今,省級(jí)投資9880萬(wàn)元,地方財(cái)政投資2822萬(wàn)元。全省累計(jì)建池從2000年的13.3萬(wàn)戶(hù)增加到2008年的41.8萬(wàn)戶(hù),分布于全省70多個(gè)縣(市、區(qū)),750多個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))。

到2008年,全省累計(jì)建成養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程1056處,容積349萬(wàn)m3,年產(chǎn)沼氣4400多萬(wàn)m3,年處理1100多萬(wàn)噸畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞水。全省共有規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)7724個(gè),建池比例為12.8%。其中,生態(tài)型沼氣工程占90%,環(huán)保型沼氣工程占10%。

2.1.2.2生物柴油能源化利用初見(jiàn)成效

自2002年以來(lái),福建省在國(guó)內(nèi)率先發(fā)展生物柴油工業(yè)化生產(chǎn)。目前福建已建立起有一定規(guī)模、設(shè)備裝置技術(shù)比較高的生物柴油生產(chǎn)企業(yè)12家,形成35萬(wàn)噸,年左右的生產(chǎn)能力,約占全省柴油消費(fèi)量的10%左右。

我省生物柴油發(fā)展路徑從第一代技術(shù)起步,同時(shí)積極開(kāi)發(fā)第二代、第三代技術(shù),以爭(zhēng)取更多原料來(lái)源。第一代技術(shù)是以動(dòng)植物廢油脂為主,進(jìn)口棕櫚加工殘?jiān)蜑檩o的原料路線(xiàn),但原料來(lái)源受限。第二代技術(shù)主要是提煉能源林果仁榨油。第三代技術(shù),由承擔(dān)教育部示范工程的福建師范大學(xué)以海洋藻類(lèi)為原料提取生物柴油的研究試驗(yàn),取得了階段性研究試驗(yàn)成果。

2.1.2.3生物質(zhì)發(fā)電有一定進(jìn)展

生物質(zhì)能是我省各類(lèi)可再生能源最豐富的一種,但技術(shù)成熟度低。多年來(lái),農(nóng)林業(yè)生物質(zhì)并未得到充分合理的利用,大部分任其枯萎、腐敗,目前利用率不到30%,而且其能源利用方式極為原始,大多數(shù)生物質(zhì)以直接燃燒為主,有效利用率很低。以農(nóng)林剩余物為主的生物質(zhì)能密度低,大量收購(gòu)必然帶來(lái)長(zhǎng)途搬運(yùn),運(yùn)輸成本高,原料采集范圍大,發(fā)電成本高,發(fā)展受限制。

應(yīng)用中科院廣州能源研究所重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目《生物質(zhì)大型上吸式氣化爐》和《1000kW生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)》研究技術(shù),2000年福建省莆田市建成了1000kW生物質(zhì)(谷殼)氣化發(fā)電廠,并投入運(yùn)行。2003年,建寧縣饒山熱能有限公司利用稻殼替代燃煤發(fā)電、供熱,解決稻殼資源浪費(fèi)的問(wèn)題。通過(guò)引進(jìn)“熱電聯(lián)產(chǎn)垃圾焚燒節(jié)能技術(shù)”將稻殼“變廢為寶”,該項(xiàng)目利用谷殼作為燃料替代燃煤生產(chǎn)蒸汽,同時(shí)用于發(fā)電,大大減少了s02等有毒廢氣的排放。項(xiàng)目運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的廢渣還可再用于生產(chǎn)白炭黑和炭黑。目前,饒山熱能有限公司年消耗稻殼約5萬(wàn)噸。

福建省生物質(zhì)能發(fā)電的主要途徑是垃圾發(fā)電,從2003年開(kāi)始,我省進(jìn)行城市生活垃圾的發(fā)展研究和實(shí)踐,出臺(tái)了《福建省“十一五”城市生活垃圾無(wú)害化處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》和相應(yīng)的配套政策,使垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展。至2010年底,我省已建、在建和規(guī)劃建設(shè)的垃圾發(fā)電廠已有10座。全部投產(chǎn)后,日處理垃圾7400噸,年發(fā)電量7.33億kW?h,光發(fā)電一項(xiàng)就可節(jié)約25.7萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

2.2福建省生物質(zhì)能發(fā)展前景

福建省是一個(gè)一次能源十分缺乏的省份。生物質(zhì)能由于通過(guò)植物的光合作用可以再生,與風(fēng)能、太陽(yáng)能等同屬可再生能源,資源豐富,可保證能源的永續(xù)利用。生物質(zhì)的硫含量、氮含量低、燃燒過(guò)程中生成的SOx、NOx較少;生物質(zhì)作為燃料時(shí),由于它在生長(zhǎng)時(shí)需要的C02相當(dāng)于它排放的C02的量,因而對(duì)大氣的CO2凈排放量近似于零,可有效地減輕溫室效應(yīng)。生物質(zhì)能作為世界第四大能源,僅次于煤炭、石油和天然氣。根據(jù)生物學(xué)家估算,地球陸地每年生產(chǎn)1000億-1250億噸生物質(zhì);海洋年生產(chǎn)500億噸生物質(zhì)。生物質(zhì)能源的年生產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)全世界總能源需求量,相當(dāng)于目前世界總能耗的10倍。我國(guó)可開(kāi)發(fā)為能源的生物質(zhì)資源到2010年可達(dá)3億噸。隨著農(nóng)林業(yè)的發(fā)展,特別是炭薪林的推廣,生物質(zhì)資源還將越來(lái)越多。

福建省豐富的生物質(zhì)資源預(yù)示著良好的發(fā)展前景,根據(jù)福建省相關(guān)部門(mén)制定的生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)利用規(guī)劃,要從以沼氣、生物柴油、壓縮成型固體燃料、垃圾發(fā)電為品種的生物質(zhì)能中篩選出作為示范工程,重點(diǎn)加以扶持,提高技術(shù)成熟度,加以推廣,以推動(dòng)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。

3 福建省生物質(zhì)能發(fā)展現(xiàn)狀

近年來(lái),國(guó)家高度重視生物質(zhì)能的開(kāi)發(fā)和利用,頒布了《可再生能源法》、《可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)目錄》、《可再生能源發(fā)電有關(guān)管理規(guī)定》、《可再生能源發(fā)電價(jià)格和費(fèi)用分?jǐn)偣芾碓囆修k法》、《可再生能源發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)資金管理暫行辦法》和《關(guān)于發(fā)展生物能源和生物化工財(cái)稅扶持政策的實(shí)施意見(jiàn)》等法規(guī)和配套辦法及規(guī)章,制定了20多項(xiàng)農(nóng)村沼氣、秸稈綜合利用、燃料乙醇等國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在國(guó)家的政策扶持和引導(dǎo)下,中央和各地不斷加大資金投入力度,通過(guò)加強(qiáng)科研開(kāi)發(fā)與技術(shù)攻關(guān),開(kāi)展不同形式的試點(diǎn)示范與建設(shè),有力促進(jìn)了我省生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

3.1生物質(zhì)能資源狀況

3.1.1沼氣

我省生物質(zhì)資源豐富,遍布全省各地,是全國(guó)發(fā)展沼氣重點(diǎn)省。據(jù)測(cè)算,如將全省人畜禽糞便用作燃料、肥料的作物秸桿1/3,經(jīng)厭氧發(fā)酵制取沼氣,年資源總量可達(dá)26.3億m3,折標(biāo)煤187萬(wàn)噸。若全部開(kāi)發(fā)利用,農(nóng)業(yè)人均100.5m3.按人均日用氣0.3m3計(jì),可解決90%左右的生活燃料。

3.1.2垃圾

我省城市垃圾產(chǎn)量在迅速增加,據(jù)2005年統(tǒng)計(jì),全省城市生活垃圾量將達(dá)940多萬(wàn)噸。據(jù)調(diào)查,目前福、廈、泉等沿海城市每人每年平均垃圾量達(dá)450公斤左右。福州市一天的垃圾就達(dá)1200~1400噸。根據(jù)對(duì)福州、廈門(mén)等市垃圾質(zhì)地測(cè)試結(jié)果,可燃物占55%以上,熱值為5000kJ/kg左右,具備了建設(shè)垃圾發(fā)電廠的要求。

3.1.3生物質(zhì)制油

福建省是全國(guó)重點(diǎn)林區(qū)之一。適宜種植的能源高產(chǎn)作物主要是能源甘蔗、甘蔗、甘薯、木薯、油莎豆等;有開(kāi)發(fā)潛力和價(jià)值的油料能源植物種類(lèi)的科目有大戟科、樟科、桃金娘科、菊科、豆科、山茶萸科、大風(fēng)子科和蘿摩科等,可以適合規(guī)?;N植的有麻瘋樹(shù)、山蒼子、油茶、黃連木、烏桕、油桐等。

福建省還有豐富的農(nóng)作物秸稈稻草、麥草、蘆葦、竹子等非林質(zhì)纖維,有香蕉、菠蘿等果業(yè)莖稈和森林撫育間伐、樹(shù)林修枝、林業(yè)加工剩余物,以及隨處可見(jiàn)的野生芒屬植物等生物質(zhì)資源,每年的資源總量可能超過(guò)數(shù)千萬(wàn)噸。但大多未被充分利用,造成生物質(zhì)資源的很大浪費(fèi)。

福建省海洋資源十分豐富,有淺海41.5萬(wàn)公頃,灘涂20多萬(wàn)公頃,有海洋生物3000多種。其中可作為生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)的原料不乏其中。

3.1.4生物質(zhì)資源總量

福建生物質(zhì)能資源主要包括農(nóng)業(yè)廢棄物、林業(yè)廢棄物、城市垃圾、廢棄動(dòng)植物油脂、工業(yè)有機(jī)廢水、木本油料林以及木薯、甜高梁等農(nóng)業(yè)能源作物七大類(lèi)。據(jù)初步調(diào)查分析(2010年),目前全省生物質(zhì)能年資源總量約為1620萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)煤,占全國(guó)資源總量的3.5%。目前,全省生物質(zhì)能源年資源潛力分布如下:

(1)農(nóng)業(yè)廢棄物

農(nóng)村沼氣資源:以農(nóng)村畜禽糞便為主要原料的沼氣潛力為26.3億m3,折合187.8萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤;

秸桿:總量1035萬(wàn)噸,其中1/3可作能源利用,約345萬(wàn)噸,折合172萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤;

農(nóng)產(chǎn)品加工剩作物:以稻殼與甘蔗渣為主。總量約285萬(wàn)噸,折合184萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

(2)林業(yè)廢棄物

福建森林覆蓋率居全國(guó)之首,林業(yè)廢棄物資源豐富,包括林木枝椏和林產(chǎn)廢棄物等,約1200萬(wàn)噸,折合685.2萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

(3)城市垃圾發(fā)電資源

垃圾年產(chǎn)出約940萬(wàn)噸,其中720萬(wàn)噸可用于發(fā)電,發(fā)電量折合30萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

(4)廢棄動(dòng)植物油脂

可產(chǎn)生物柴油36萬(wàn)噸,折合51.5萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

(5)工業(yè)有機(jī)廢水產(chǎn)沼氣資源:17億m2,折合121.4萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

(6)水本油料林:可用于栽種木本油料林的用地約60萬(wàn)公頃,可產(chǎn)生物柴油120萬(wàn)噸,折合157.9萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

(7)木薯、甜高梁等:可產(chǎn)燃料乙醇30萬(wàn)噸,折合30萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

3.2生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀

3.2.1沼氣開(kāi)發(fā)與利用技術(shù)

3.2.1.1戶(hù)用沼氣

我省沼氣技術(shù)逐步成熟,通過(guò)不斷加強(qiáng)技術(shù)革新,注重新技術(shù)、新成果的應(yīng)用,在池型方面,研究出了適應(yīng)不同氣候、原料和使用條件的標(biāo)準(zhǔn)化池型。主要應(yīng)用有:①ZWD型沼氣池:由福建省農(nóng)科院上世紀(jì)90年代研發(fā),2002年獲得省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。其優(yōu)點(diǎn)是占地面積小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;解決了進(jìn)出料難題;擴(kuò)大沼氣發(fā)酵原料來(lái)源;且料液分布更均勻,提高沼氣產(chǎn)氣率18.9%。②SQC新型高效戶(hù)用沼氣池:1991年南福建省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境與能源技術(shù)總站與順昌縣聯(lián)合研究開(kāi)發(fā),2004年獲中華農(nóng)科教基金農(nóng)技推廣獎(jiǎng)。SQC~,JI戶(hù)用高效沼氣池在福建省北部寒冷山區(qū)實(shí)現(xiàn)了全年不間斷產(chǎn)氣,可滿(mǎn)足5―6口之家常年生活用氣;目前泉州、漳州、三明、龍巖、莆田等地均有引進(jìn)該池型。③戶(hù)用玻璃鋼組裝式沼氣池:2002年,由福建省農(nóng)科院農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究所研制,是一種安全、新型、廉價(jià)的沼氣池。它產(chǎn)業(yè)化程度高;適應(yīng)性強(qiáng);密封性好,保證了最佳產(chǎn)氣條件。2003-~9月,獲得國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局實(shí)用新型專(zhuān)利。

3.2.1.2大中型沼氣工程

①以沼氣工程為紐帶,建立生態(tài)牧場(chǎng):項(xiàng)目于1983年在省農(nóng)科院畜牧獸醫(yī)研究所試驗(yàn)?zāi)翀?chǎng)實(shí)施,建立沼氣池271::1,總?cè)莘e1205m3,年產(chǎn)沼氣7.3萬(wàn)m3,除作生活燃料使用外,還進(jìn)行沼氣發(fā)電,作汽車(chē)燃料,用沼渣養(yǎng)蚯蚓種蘑菇,沼液放養(yǎng)胡子鯰等試驗(yàn);1982年,“沼氣長(zhǎng)距離輸送研究”獲省科技成果四等獎(jiǎng),向省內(nèi)外推廣;1989年獲農(nóng)業(yè)部農(nóng)村能源及環(huán)保優(yōu)秀成果三等獎(jiǎng)。②泉頭畜牧場(chǎng)沼氣生態(tài)系統(tǒng)工程研究:在泉頭萬(wàn)頭豬場(chǎng)建成我省第一個(gè)生態(tài)能源村的基礎(chǔ)上,1991年第二期建成兩座350m3上流式厭氧發(fā)酵塔(UASB)和300m3貯氣罐,用于發(fā)電(裝備45kW和75kW各1臺(tái)沼氣發(fā)電機(jī));沼渣用于種果和培植食用菌,沼液用于養(yǎng)萍、養(yǎng)魚(yú),達(dá)到物質(zhì)、能量良性循環(huán);1 994年被國(guó)家環(huán)保局評(píng)為一等農(nóng)業(yè)生態(tài)技術(shù)。⑧隧道式沼氣池:2003年,南平市延平區(qū)農(nóng)村能源站曾憲芳等通過(guò)改造和吸收ABR和AF工藝技術(shù),形成隧道式沼氣池,該工藝提高了厭氧消化效率。④推流式厭氧濾床工藝(PAFR):從上世紀(jì)90年代開(kāi)始推廣該工藝。沼氣池在常溫下池容產(chǎn)氣率可達(dá)0.5~1.0m3?-m-3?-d-1左右,能承受較大負(fù)荷沖擊,施工簡(jiǎn)便、管理方便、運(yùn)行穩(wěn)定,設(shè)置地下,占地?。唤到饴矢?,易產(chǎn)生微生物膜,采用防堵、自動(dòng)排渣工藝,基本實(shí)現(xiàn)不耗動(dòng)力運(yùn)行。⑤紅泥塑料厭氧發(fā)酵裝置及其后處理設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)技術(shù):2003年,福州北環(huán)環(huán)保技術(shù)有限公司開(kāi)始引進(jìn)臺(tái)灣紅泥塑料厭氧發(fā)酵技術(shù),并著手紅泥塑料厭氧發(fā)酵裝置關(guān)鍵技術(shù)研究,并形成標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用技術(shù),在省內(nèi)外十幾家養(yǎng)殖場(chǎng)推廣。⑥高效厭氧凈化塔:2010年,福州科真自動(dòng)化工程技術(shù)有限公司研制出了高效厭氧凈化塔,并用沼氣發(fā)電余熱對(duì)厭氧凈化塔進(jìn)行加溫,解決了低溫季節(jié)不能正常產(chǎn)生沼氣的難題。⑦智能化大型沼氣池:福建省農(nóng)科院農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究所研發(fā)成功“智能化大型沼氣池遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)及高效產(chǎn)氣調(diào)控技術(shù)的應(yīng)用”,率先應(yīng)用玻璃鋼材料作為大型沼氣池保溫材料,建立玻璃鋼夾套水泥沼氣池,保溫效果好,2012年5月通過(guò)專(zhuān)家鑒定,比傳統(tǒng)沼氣池增加產(chǎn)氣量25.7%,解決了冬季沼氣池產(chǎn)氣難的問(wèn)題;采用厭氧發(fā)酵后固液分離,提高了發(fā)酵液濃度,達(dá)到高效產(chǎn)氣,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)調(diào)控,遠(yuǎn)程診斷,大大節(jié)省了人力成本。項(xiàng)目已獲得發(fā)明專(zhuān)利1項(xiàng)、實(shí)用新型專(zhuān)利6項(xiàng),達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。

沼氣的工業(yè)化應(yīng)用,包括沼氣集中供氣、沼氣發(fā)電等還處在示范階段。

3.2.2生物柴油的開(kāi)發(fā)技術(shù)

目前我省已形成生物柴油35萬(wàn)噸/年左右的生產(chǎn)能力,其中5萬(wàn)噸以上的企業(yè)有3家,2萬(wàn)噸級(jí)的企業(yè)有2家,1萬(wàn)噸級(jí)企業(yè)有6家。但2008年以來(lái),受?chē)?guó)際油價(jià)激烈震蕩和金融危機(jī)的影響,企業(yè)生產(chǎn)受到嚴(yán)重打擊,特別是生產(chǎn)工藝還不完善,產(chǎn)品價(jià)格較高,原料收集困難,原料成本占生物柴油總成本的3N左右。目前原料成本高,轉(zhuǎn)化率低。經(jīng)濟(jì)效益差是制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要障礙。因此產(chǎn)量從2007年的18萬(wàn)噸,跌到2008年的3.5萬(wàn)噸左右,許多企業(yè)處于停產(chǎn)、半停產(chǎn)或轉(zhuǎn)產(chǎn)的困境。

3.2.3燃料乙醇的開(kāi)發(fā)技術(shù)

南平閩滬置業(yè)生物工程有限公司致力于推廣生物質(zhì)資源的轉(zhuǎn)換,公開(kāi)征求工藝,采用生物質(zhì)資源替代石油資源,制造生產(chǎn)術(shù)質(zhì)石油。福建閩江學(xué)者、特聘教授張木清在省政協(xié)九屆四次會(huì)議上提交了題為《關(guān)于加快發(fā)展我省生物能源產(chǎn)業(yè)的建議》,把我省的甘薯、甘蔗列為生物質(zhì)資源,要求作為燃料乙醇原料加以重點(diǎn)發(fā)展。

1996年,福建農(nóng)林大學(xué)甘蔗綜合研究所在國(guó)內(nèi)首倡能源-甘蔗研究。在主持國(guó)家“九五”甘蔗育種科技攻關(guān)期間,首次將“高光效、高生物量育種”列入攻關(guān)內(nèi)容。以總生物量、總可發(fā)酵糖量為育種目標(biāo),創(chuàng)制能源甘蔗新材料,并通過(guò)一系列中間試驗(yàn)和技術(shù)指標(biāo)的評(píng)價(jià),選育能源甘蔗新品種的技術(shù)路線(xiàn)。通過(guò)自育和引進(jìn)獲得一批能源甘蔗新品種(系),接近或超過(guò)了美國(guó)第二代能源甘蔗品種的水平。2001年12月?!陡收峁夂闲阅艿倪z傳分析及高光效、高生物量能源甘蔗新品系選育》通過(guò)農(nóng)業(yè)部科技成果鑒定、能源甘蔗品種選育與鑒定這一核心技術(shù)已臻成熟。這期間,“十五”國(guó)家“863”計(jì)劃、福建省重大科技項(xiàng)目《能源專(zhuān)用甘蔗新品種選育》、福建省跨越計(jì)劃《能源甘蔗新品種(系)的中試與產(chǎn)業(yè)化》等都對(duì)能源甘蔗的研發(fā)給予立項(xiàng)資助。

廈大能源研究院研制和利用農(nóng)林纖維素生物質(zhì)聯(lián)產(chǎn)燃料酒精與術(shù)糖項(xiàng)目以農(nóng)林纖維素生物質(zhì)(秸稈、蔗渣、林草)等為原料,分離提取纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等組份;利用纖維素酶對(duì)纖維素組份進(jìn)行降解,制取燃料酒精;利用木聚糖酶對(duì)半纖維素組份進(jìn)行降解,制取功能性木糖。針對(duì)我國(guó)術(shù)質(zhì)纖維素原料預(yù)處理技術(shù)和多元化生物質(zhì)資源規(guī)?;嘤c利用等核心技術(shù)亟須突破的現(xiàn)狀,研制木質(zhì)纖維素原料的高效預(yù)處理技術(shù)和低成本降解技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù),建設(shè)萬(wàn)噸級(jí)纖維素水解制備液體燃料及其醇電聯(lián)產(chǎn)綜合利用示范工程,實(shí)現(xiàn)纖維素乙醇、丁醇的清潔生產(chǎn)和能量自給項(xiàng)目仍需作大量工作。到2015年,預(yù)計(jì)示范工程規(guī)模將達(dá)到3萬(wàn)噸/年以上,并建立相應(yīng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)體系。

3.2.4固體成型燃料技術(shù)(主要是農(nóng)林廢棄物)

生物質(zhì)成型顆粒燃料主要由農(nóng)林廢棄物作為原材料經(jīng)過(guò)加工組成的。它是利用農(nóng)林廢棄物,如秸稈、水稻桿,薪材、術(shù)屑、花生殼、瓜子殼、甜菜粕、竹絲、稻糠、苜蓿菜、刨花、樹(shù)皮邊角料、雜草等所有廢棄的農(nóng)林作物,經(jīng)粉碎一烘干一陳化一混合―擠壓一冷卻一篩分―包裝等工藝處理過(guò)程,使原來(lái)松散、無(wú)定形的原料壓縮,最后制成顆粒狀燃料。其密度一般為1.1~1.3t/m3,熱值約為4080―4800kcal/kg。1噸生物質(zhì)成型燃料相當(dāng)于0.8噸標(biāo)準(zhǔn)煤或0.51噸柴油/燃料油。

福建省南安市寶林能源公司與著名大學(xué)聯(lián)合開(kāi)發(fā)再能源燃料――生物質(zhì)顆粒燃料,同時(shí)突破傳統(tǒng)高能耗小產(chǎn)量的造粒設(shè)備,目前公司第五代造粒機(jī)已經(jīng)面市,保證今后福建本省在新能源燃料供需上,無(wú)須再?gòu)耐馐∫M(jìn)。寶林公司生產(chǎn)的生物質(zhì)顆粒燃料(直徑6mm~11mm)已經(jīng)出口多個(gè)國(guó)家,如日本、羅馬、芬蘭及東南亞。寶林在未來(lái)3年,計(jì)劃引進(jìn)外資,共同合作,力爭(zhēng)建設(shè)20個(gè)生產(chǎn)基地,達(dá)到年產(chǎn)50萬(wàn)噸的規(guī)模,做強(qiáng)做大福建、廣東、江西一帶的生物質(zhì)市場(chǎng)。福建南安海特機(jī)械公司、福建省南安市歐科新能源科技有限公司、福建省莆田市綠之道新能源有限公司都是生產(chǎn)生物質(zhì)顆粒燃料設(shè)備的廠家。

3.2.5生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)

3.2.5.1生物質(zhì)發(fā)電

沼氣發(fā)電作為一種清潔、環(huán)保、高效的發(fā)電方式,符合國(guó)家節(jié)能減排、循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)政策。我省沼氣發(fā)電項(xiàng)目共有21家,裝機(jī)規(guī)模小,大部分項(xiàng)目都處于建設(shè)或試運(yùn)行階段。很多養(yǎng)殖場(chǎng)僅是利用少部分的沼氣資源用來(lái)發(fā)電,發(fā)電主要為自用,都沒(méi)有接入電網(wǎng)。其中裝機(jī)容量較大的為大拇指環(huán)保科技(南平)有限公司正在建設(shè)的沼氣發(fā)電項(xiàng)目,其建設(shè)規(guī)模為250―350kW。福州科真自動(dòng)化工程技術(shù)有限公司研發(fā)KZ30GF-K、KZ50GF-K、KZ75GF-K型純沼氣發(fā)電機(jī)組,先后經(jīng)過(guò)福建省經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì)“產(chǎn)品投產(chǎn)鑒定”和福建省農(nóng)業(yè)機(jī)械鑒定推廣總站“技術(shù)鑒定”。2008年11月,在福清市星源農(nóng)牧開(kāi)發(fā)有限公司安裝2臺(tái)75kW?h發(fā)電機(jī),經(jīng)過(guò)幾年的運(yùn)行,狀態(tài)良好,每天可發(fā)電600―1000kW?h。

集美大學(xué)能源與動(dòng)力工程研究所研發(fā)沼氣發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的熱泵(BHP)是一種節(jié)能環(huán)保型裝置,與電動(dòng)壓縮式熱泵相比,其主要?jiǎng)恿υ床煌?。該裝置能充分回收利用沼氣發(fā)動(dòng)機(jī)余熱。

我省生物質(zhì)能發(fā)電已開(kāi)始起步,光澤凱圣生物質(zhì)熱電廠利用雞糞和谷殼混合物發(fā)電,一期裝機(jī)容量為2.4萬(wàn)kW,每年消耗雞糞和谷殼混合物約25萬(wàn)噸以上,相當(dāng)于節(jié)約8.8萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)煤,于2010年投入運(yùn)行。建寧熱電聯(lián)產(chǎn)擴(kuò)建項(xiàng)目工程在原有供熱汽輪發(fā)電機(jī)組1×K20t/h鍋爐+1×C1315―24/5型背壓式汽輪機(jī)組基礎(chǔ)上,擴(kuò)建1×20t/h鍋爐+1×1.5MW背壓式汽輪機(jī)組,采用稻殼進(jìn)行燃燒發(fā)電。另外,規(guī)劃中的仙游生物質(zhì)發(fā)電廠位于仙游蓋尾鎮(zhèn)石馬村,裝機(jī)容量為2×12MW,項(xiàng)目已完成選址和初步規(guī)劃。

3.2.5.2垃圾發(fā)電

福建省垃圾焚燒發(fā)電以城市工業(yè)和生活垃圾為燃燒介質(zhì),采用機(jī)械爐排爐或循環(huán)流化床焚燒爐對(duì)垃圾進(jìn)行焚燒處理,利用其產(chǎn)生的熱量進(jìn)行發(fā)電。每處理1噸垃圾,約可發(fā)電250kW?h。垃圾發(fā)電的重要一環(huán)是重視城鎮(zhèn)的生活垃圾衛(wèi)生轉(zhuǎn)運(yùn)站的配套建設(shè),構(gòu)建城鄉(xiāng)一體化的垃圾運(yùn)輸轉(zhuǎn)運(yùn)體系,保證垃圾原料的供應(yīng)。

2007年,福建省建設(shè)廳、發(fā)改委、環(huán)保局印發(fā)實(shí)施《城市生活垃圾焚燒發(fā)電設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》。規(guī)劃到2015年,我省建成23座垃圾焚燒發(fā)電廠,處理規(guī)模1.33萬(wàn)噸/天,裝機(jī)容量達(dá)到26.15萬(wàn)kW,年發(fā)電量達(dá)11.17億LkW?h。

至2011年底,已投入運(yùn)營(yíng)的有福州、晉江、石獅、廈門(mén)垃圾焚燒發(fā)電廠、福州市紅廟嶺填埋氣發(fā)電廠、廈門(mén)東部、南安、晉江二期、莆田、惠安、南安擴(kuò)建、福清、寧德等垃圾焚燒發(fā)電廠,垃圾處理規(guī)模8900噸/天,裝機(jī)容量17.565萬(wàn)kW,發(fā)電約12.01億kW?h。正在施工的有安溪、南平、建陽(yáng)、龍巖、三明、邵武、浦城、漳州等8個(gè)垃圾焚燒發(fā)電廠;另有廈門(mén)海滄、閩候、平潭、福州第二等9個(gè)垃圾焚燒發(fā)電廠正在進(jìn)行可研、環(huán)評(píng)等前期工作。

2007年11月,福州紅廟嶺垃圾填埋場(chǎng)填埋氣體發(fā)電工程投入運(yùn)行。該工程采用目前國(guó)際上最先進(jìn)的馬丁技術(shù)建設(shè),利用填埋氣進(jìn)行發(fā)電,裝機(jī)總?cè)萘?.25MW,年均發(fā)電約1000萬(wàn)kW?h。

4 福建省生物質(zhì)能技術(shù)發(fā)展展望

4.1發(fā)展思路

以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo),以服務(wù)海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展戰(zhàn)略為動(dòng)力,以能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo),充分發(fā)揮生物質(zhì)資源和技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

充分利用農(nóng)業(yè)廢棄物,大力加強(qiáng)沼氣建設(shè),積極推廣固化成型燃料,大力發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè),大力發(fā)展具有規(guī)模效益、環(huán)境友好,經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展急需的產(chǎn)業(yè)。

加強(qiáng)科技創(chuàng)新、加大政策扶持、強(qiáng)化體系建設(shè),引導(dǎo)、整合和利用社會(huì)力量廣泛參與,推進(jìn)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)健康有序.發(fā)展。

4.2基本原則

(1)因地制宜,重點(diǎn)發(fā)展。在充分調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,貼近省情實(shí)際,立足當(dāng)?shù)刭Y源特點(diǎn),因地制宜,培育特色。重點(diǎn)發(fā)展包括以農(nóng)村沼氣為主的沼氣利用和發(fā)電,以生物柴油為主的生物液體燃料,以城市垃圾為主的生物質(zhì)能發(fā)電等三類(lèi)。

(2)堅(jiān)持協(xié)調(diào)發(fā)展的原則。堅(jiān)持循環(huán)農(nóng)業(yè)理念,推動(dòng)農(nóng)業(yè)廢棄物能源化利用,把農(nóng)業(yè)廢棄物的能源化利用作為今后農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主攻方向,大力發(fā)展農(nóng)村沼氣,加快發(fā)展農(nóng)作物秸稈固化成型和氣化燃料。

(3)生物質(zhì)能發(fā)展要與我省經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相適應(yīng),發(fā)展規(guī)模和開(kāi)發(fā)力度要與我省財(cái)力相適應(yīng),量力而行,立足未來(lái)發(fā)展。堅(jiān)持政府引導(dǎo)和市場(chǎng)配置相結(jié)合。

(4)優(yōu)先發(fā)展既有資源優(yōu)勢(shì),又有一定經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)和項(xiàng)目,把生物質(zhì)能發(fā)展與服務(wù)三農(nóng)、改善農(nóng)村、農(nóng)業(yè)、農(nóng)民的用能狀況結(jié)合起來(lái)。

(5)以技術(shù)可行為基礎(chǔ),努力掌握擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù),著力提高技術(shù)轉(zhuǎn)化應(yīng)用能力,積極探索發(fā)展生物質(zhì)能的多種有效途徑,引領(lǐng)我省生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

(6)以原料的可獲得性為出發(fā)點(diǎn),以經(jīng)濟(jì)合理性為前提,以產(chǎn)業(yè)為紐帶,合理確定生產(chǎn)規(guī)模和發(fā)展模式,充分發(fā)揮各參與主體的積極性,積極構(gòu)建原料供應(yīng)、生產(chǎn)加工、產(chǎn)品利用以及維修服務(wù)等完整的產(chǎn)業(yè)鏈條,促進(jìn)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展。

4.3發(fā)展目標(biāo)

(1)沼氣:至2015年,全省農(nóng)村沼氣新增戶(hù)用沼氣24.80萬(wàn)戶(hù),普及率達(dá)到82.85%;新建大中型沼氣工程815處;全省利用沼氣總量5.2億m3,其中戶(hù)用沼氣3.85億m3,大中型沼氣工程1.35億m3。

(2)生物液體燃料:積極建立木本油料林基地,建設(shè)科研示范基地和加工示范項(xiàng)目。力爭(zhēng)2015年生物柴油生產(chǎn)量達(dá)到15萬(wàn)t,開(kāi)發(fā)生物柴油林種植基地,采用第二代和第三代技術(shù),加工生物柴油。

(3)生物質(zhì)發(fā)電:①沼氣發(fā)電:叫“十二五”期間,建成1座示范性并網(wǎng)型沼氣發(fā)電工程;把具備裝機(jī)能力240kW及以上的60%養(yǎng)殖企業(yè)、具備裝機(jī)能力60~240kW的10%養(yǎng)殖企業(yè)建成沼氣發(fā)電項(xiàng)目。②到2015年,我省建成23座垃圾焚燒發(fā)電廠和生物質(zhì)發(fā)電廠,生物質(zhì)發(fā)電總裝機(jī)容量43.61萬(wàn)kW.年發(fā)電量19.36億kW?h。

4.4技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展

4.4.1農(nóng)村和大中型沼氣

在提高戶(hù)用沼氣普及率的同時(shí),加強(qiáng)后續(xù)維護(hù),逐步完善服務(wù)體系,實(shí)現(xiàn)服務(wù)專(zhuān)業(yè)化,管理物業(yè)化,提高產(chǎn)業(yè)化水平,逐步推廣新建養(yǎng)殖小區(qū)和聯(lián)戶(hù)沼氣工程。今后新擴(kuò)建大中型沼氣工程,實(shí)行集中供氣、供熱和發(fā)電三結(jié)合,提高資源利用率。大中型沼氣工程,要采取集中供氣與發(fā)電相結(jié)合的發(fā)展方式,充分利用沼氣資源,最大限度地減少沼氣對(duì)空排放,避免大氣污染和能源浪費(fèi);農(nóng)村沼氣的沼渣、沼液要合理利用,充分用作農(nóng)田有機(jī)肥,禁止亂堆亂放,防止二次污染。

4.4.2生物柴油

生物質(zhì)液體燃料應(yīng)加緊企業(yè)重組,在發(fā)揮已形成生物柴油生產(chǎn)能力的同時(shí),著力加強(qiáng)第二代(木本油料)、第三代(海藻、纖維素)技術(shù)開(kāi)發(fā)創(chuàng)新。加強(qiáng)小桐子、油桐及無(wú)患子等木本油料林高產(chǎn)優(yōu)良樹(shù)種選育栽培和生產(chǎn)基地建設(shè)以及果仁深加工,油化結(jié)合;開(kāi)展生物質(zhì)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)剩余物(如甜高梁、秸稈等)液體燃料重點(diǎn)試驗(yàn)研發(fā)工作,爭(zhēng)取早日轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。

針對(duì)我省原有的生物柴油生產(chǎn)原料主要為餐飲廢油或榨油腳料,嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量,也不能保證原料的穩(wěn)定供應(yīng),以及生產(chǎn)過(guò)程中存在液體酸堿催化工藝的環(huán)境友好性差等問(wèn)題,研制木本油料、能源微藻培養(yǎng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)生物柴油清潔、高效生產(chǎn)十分重要。

4.4.3生物質(zhì)燃料

生物質(zhì)的直接燃燒和固化成型技術(shù)的研究開(kāi)發(fā),特別適用于福建省林區(qū)。由于生物質(zhì)形狀各異,堆積密度小、較松散,給運(yùn)輸和貯存以及使用帶來(lái)了較大困難,影響生物質(zhì)的使用。因此,可以按成型技術(shù)將木質(zhì)材料螺旋擠壓生產(chǎn)棒狀成型物;或用活塞式擠壓制得圓柱塊狀成型物,以及用內(nèi)壓滾筒顆粒狀成型技術(shù)和設(shè)備生產(chǎn)顆粒狀成型物。成型燃料應(yīng)用于兩個(gè)方面:其一,進(jìn)一步炭化加工制成木炭棒或木炭塊,作為民用燒栲術(shù)炭或工業(yè)用木炭原料;其次是作為燃料直接燃燒,用于家庭或暖房取暖用燃料。

秸稈致密固化成型就是采用熱成型技術(shù)或常溫冷成型技術(shù),通過(guò)成型機(jī)將秸稈、雜草、灌木枝條乃至把菠蘿莖桿、香蕉莖桿加工成顆粒燃料,果殼果皮等農(nóng)林廢棄物壓縮成高熱值、高密度的燃料棒或顆粒,提高其單位容積的重量和熱值,這種固化成型燃料可用于替代燃煤發(fā)電,值得研究。

針對(duì)我國(guó)目前生物質(zhì)氣化熱解技術(shù)的不成熟,導(dǎo)致初級(jí)產(chǎn)物以及后續(xù)的液體燃料產(chǎn)品品質(zhì)低下等問(wèn)題,要研制先進(jìn)高效凈化與組分調(diào)變一體化技術(shù),建設(shè)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的萬(wàn)噸級(jí)生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)化制備液體燃料及熱、電、化學(xué)品等多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)示范工程,降低液體燃料的生產(chǎn)成本,提高生物質(zhì)資源化利用率和附加值。

針對(duì)我國(guó)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)存在設(shè)備故障率較高、維修頻繁,影響連續(xù)生產(chǎn),長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行的穩(wěn)定性不好,設(shè)備關(guān)鍵部件耐高溫和耐腐蝕性能不夠等問(wèn)題,要研制非糧生物質(zhì)原料收集裝備等,到2015年實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)原料專(zhuān)用機(jī)械的規(guī)?;a(chǎn)。

4.4.4生物質(zhì)發(fā)電

4.4.4.1沼氣發(fā)電

要繼續(xù)在農(nóng)村大力推廣以“一池三改”為內(nèi)容的戶(hù)用沼氣工程和大中型沼氣利用工程;重點(diǎn)開(kāi)發(fā)適用于農(nóng)村和小城鎮(zhèn)的熱(氣)電聯(lián)供示范系統(tǒng)。對(duì)于將污水處理中的淤泥進(jìn)行發(fā)酵,生產(chǎn)沼氣發(fā)電;將發(fā)電后的余熱用于發(fā)酵系統(tǒng)保溫升溫的項(xiàng)目也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行考察、調(diào)研,提高城市使用沼氣的份額。

4.4.4.2垃圾發(fā)電

福建省“十二五”生物質(zhì)能發(fā)電發(fā)展目標(biāo)及2020年發(fā)展規(guī)劃見(jiàn)表1。

以城市垃圾為主的生物質(zhì)發(fā)電應(yīng)結(jié)合城市環(huán)境衛(wèi)生設(shè)施建設(shè)和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境污染治理,重視二次污染治理,穩(wěn)步推進(jìn)大中型城市垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目建設(shè),充分利用城市生活垃圾與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄的生物質(zhì)焚燒發(fā)電,提高資源綜合利用率?!笆濉逼陂g,要開(kāi)展生物質(zhì)混燒和直接燃燒發(fā)電試驗(yàn)。在有條件的市(縣)逐步發(fā)展生產(chǎn)、生活垃圾與其它生物質(zhì)廢棄物混燒發(fā)電、林業(yè)生產(chǎn)“三剩物”以及其它生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電的示范。

垃圾發(fā)電要嚴(yán)格審查建設(shè)廠址選擇方案,合理選擇技術(shù)工藝設(shè)備,建立垃圾分揀制度,確保人爐垃圾質(zhì)量和燃燒物的成分要求,有效防止有害物質(zhì)入爐;要認(rèn)真做好有害氣體、污染廢液安全防治工作;要探索新型二段往復(fù)式垃圾焚燒爐及新飛灰固化工藝技術(shù),并在滲瀝液處理工藝上有所突破;要建立健全安全規(guī)范運(yùn)行操作規(guī)章和監(jiān)管制度,加強(qiáng)檢查監(jiān)督,確保有害液體、氣體達(dá)標(biāo)排放。

5 結(jié)語(yǔ)

福建省生物質(zhì)能源資源豐富,有著廣闊的生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)利用的潛在市場(chǎng),對(duì)于能源資源缺乏的福建省來(lái)說(shuō),利用得天獨(dú)厚的自然和物種優(yōu)勢(shì),發(fā)展生物質(zhì)能源,具有重要的戰(zhàn)略意義。

第4篇:生物質(zhì)能概述范文

關(guān)鍵詞:生物質(zhì) 熱解 生物油

一、引言

維持現(xiàn)代文明社會(huì)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的主要能源來(lái)自石油、煤和天然氣。然而,這些化石燃料的廣泛使用造成了嚴(yán)重環(huán)境污染和溫室效應(yīng)。為了保護(hù)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)溫室氣體減排,緩解能源供需的緊張狀況,世界各國(guó)均在加緊開(kāi)發(fā)包括生物質(zhì)能在內(nèi)的各種可再生能源。

我國(guó)農(nóng)林廢棄資源豐富,直接燃燒對(duì)環(huán)境污染大。利用生物質(zhì)熱解技術(shù)原理可以將麥秸稈、玉米桿、谷殼等廢氣生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為生物油。生物油是一種褐色液體,熱值約為15MJ/kg,能夠用于工業(yè)鍋爐或窯爐燃燒供熱,也可用于渦輪機(jī)或透平中燃燒發(fā)電。生物油經(jīng)過(guò)品質(zhì)提升后(如催化加氫、催化裂解和氣化-費(fèi)托合成),可以轉(zhuǎn)化為汽油或柴油。該文主要對(duì)生物質(zhì)熱解液化研究進(jìn)展進(jìn)行介紹,綜述了這類(lèi)可再生資源的利用現(xiàn)狀、潛力及今后發(fā)展的方向。

二、國(guó)內(nèi)外生物質(zhì)熱解研究現(xiàn)狀

20 世紀(jì)70年代的石油危機(jī),世界各國(guó)紛紛尋求可替代化石能源的可再生能源,“生物質(zhì)”漸漸引起人們的注意,因此對(duì)生物質(zhì)的研究由此開(kāi)始,尤其是對(duì)生物質(zhì)熱解的研究更是引起廣大研究者的重視。上世紀(jì)80年代早期,北美首先開(kāi)展了熱解技術(shù)的研究工作。此后,世界各國(guó)先后建立了多種熱解裝置和相關(guān)工藝路線(xiàn),力圖實(shí)現(xiàn)熱解技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。

生物質(zhì)快速熱解技術(shù)是生物質(zhì)利用的重要途徑,許多研究者用閃解來(lái)增加熱解的液體產(chǎn)物和氣體產(chǎn)物。任錚偉等[1]在最大進(jìn)料速率為5kg/h的快速裂解流化床內(nèi)進(jìn)行了快速熱解生物質(zhì)制取液體燃料的研究。反應(yīng)在常壓和420~525℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行,以木屑為原料,CO2 為流化氣,石英沙為傳熱介質(zhì),最大液體質(zhì)量產(chǎn)率達(dá)到70%。戴先文等[2]以木屑為原料,氮?dú)鉃榱骰瘹猓捎檬⑸匙鳛閭鳠峤橘|(zhì),在循環(huán)流化床中進(jìn)行快速熱解實(shí)驗(yàn)。當(dāng)溫度為550℃,木屑粒徑0.38mm,停留時(shí)間0.8s時(shí),液體質(zhì)量產(chǎn)率為63%。徐保江等用一套小型旋轉(zhuǎn)錐快速熱解反應(yīng)器,以松木屑為原料、保護(hù)氣為氮?dú)狻⑸匙訛閭鳠峤橘|(zhì),在加熱速率為1000℃/s的條件下,進(jìn)行了快速熱解實(shí)驗(yàn),質(zhì)量產(chǎn)油率接近60%。荷蘭的Twent大學(xué)和BTG公司聯(lián)合研制出一種旋轉(zhuǎn)錐快速熱解反應(yīng)器,特點(diǎn)是不需要惰性載氣,加熱速率最高達(dá)到5000 K/s ,質(zhì)量產(chǎn)油率最高可達(dá)70%。英國(guó)Aston大學(xué)開(kāi)發(fā)了燒蝕反應(yīng)器,該設(shè)備的主要原理是外界提供高壓使生物質(zhì)顆粒以相對(duì)于反應(yīng)器高溫表面(t≤600℃)高速(v>1.2m/s) 移動(dòng)并熱解。最后可以獲得質(zhì)量產(chǎn)率為77.6 %的液體產(chǎn)物,且具有較好的物理、化學(xué)穩(wěn)定性。加拿大的laval大學(xué)開(kāi)發(fā)了真空床反應(yīng)器,物料在450℃,15kPa的條件下在真空中熱解,生物油的質(zhì)量產(chǎn)率為35%。美國(guó)可再生能源實(shí)驗(yàn)室建造了燒蝕渦流反應(yīng)器,物料在水蒸氣或氮?dú)獾耐苿?dòng)下以螺旋軌道方式在反應(yīng)器壁上旋轉(zhuǎn)前進(jìn),在600℃左右的條件下熱解,可以獲得質(zhì)量產(chǎn)率為67%的生物油。S.A.Rezzoug等人以乙二醇為溶劑、硫酸為催化劑、松木屑為原料,考察了溫度(150~280℃)、液化時(shí)間(20~60min)和硫酸用量(w=0~1.5%,以干物料為基準(zhǔn)的質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)對(duì)液體產(chǎn)率的影響。他們不但考察了各變量的單獨(dú)作用,還考察了它們的交互作用。結(jié)果表明,溫度和硫酸含量對(duì)液體產(chǎn)率影響最大,硫酸含量與溫度的交互作用對(duì)液化也有重要影響,溫度、硫酸用量最優(yōu)值分別為250℃和w =0.7%。

然而,國(guó)內(nèi)對(duì)生物質(zhì)與廢塑料共熱解研究的比較少。四川大學(xué)的鄧代舉等在自制固定床反應(yīng)器中,對(duì)聚丙烯和毛竹共熱解進(jìn)行研究,探討了反應(yīng)氣氛、熱解溫度、反應(yīng)物配比、反應(yīng)時(shí)間對(duì)共熱解的影響規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,獲得最佳油相液體收率的條件為,聚丙烯和毛竹配比 8:2,熱解溫度為520℃,反應(yīng)時(shí)間4h,氫氣氣氛,油相液體收率達(dá)53.9wt%,辛烷值為77.3。鄭州匯綠科技有限公司的孔永平等利用廢棄生物質(zhì)為主要原料,再以廢橡膠等為輔助原料,加上自制催化劑,利用熱解耦合技術(shù)原理,直接制備成汽、柴油,出油率為50%左右,產(chǎn)品主要指標(biāo)經(jīng)檢測(cè)達(dá)到國(guó)家石化汽柴油相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),可直接用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛。目前,該技術(shù)已完成小時(shí),進(jìn)入中試,走到了世界同類(lèi)研究的前列。

三、中國(guó)生物質(zhì)熱解制取生物油的發(fā)展?jié)摿?/p>

生物質(zhì)是唯一可再生綠色能源,它包括了動(dòng)植物和微生物以及由這些生命體排泄和代謝的所有有機(jī)物質(zhì)。生物質(zhì)作為生物質(zhì)能的載體,在各種可再生能源中比較獨(dú)特,不僅能貯存太陽(yáng)能,而且是一種可再生的碳源,可轉(zhuǎn)化成常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料。更重要的是生物質(zhì)的可持續(xù)利用,不會(huì)增加二氧化碳的凈排放,因此全球氣候?qū)⑹芤嬗谏镔|(zhì)的廣泛應(yīng)用,符合能源需求和環(huán)境保護(hù)的要求 。由此可見(jiàn),我國(guó)生物質(zhì)能潛在資源量非常巨大,利用現(xiàn)代生物質(zhì)技術(shù),開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能源意義重大,前景十分廣闊。

橡膠工業(yè)的發(fā)展對(duì)其他工業(yè)的發(fā)展以及人民的生活水平的提高,發(fā)揮著巨大作用,但隨著人們對(duì)生活環(huán)境的日益關(guān)注,我們不得不同時(shí)考慮其善后的回收、再利用等問(wèn)題。如處理不當(dāng)會(huì)給環(huán)境帶來(lái)意想不到的負(fù)面影響。廢橡膠的處理和回收利用作為一個(gè)同時(shí)關(guān)系到社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的問(wèn)題,已引起人們的重視。將廢橡膠制取熱解燃料或高附加值的產(chǎn)品對(duì)保護(hù)環(huán)境、防止生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生污染及危害起到重要作用。但廢橡膠熱傳導(dǎo)性差,熔融物粘度大,單獨(dú)熱解容易導(dǎo)致結(jié)焦,而且熱解所得的重質(zhì)液相產(chǎn)物多,很難直接作為燃料油。

鄭州匯綠科技有限公司研制的生物質(zhì)熱解直接制取汽柴油技術(shù),既可解決生物質(zhì)和廢橡膠單獨(dú)熱解的不足之處,同時(shí)可以使廢棄資源得到充分的利用。綜上,根據(jù)我國(guó)當(dāng)前的國(guó)情,大力發(fā)展生物質(zhì)熱解制取生物油將具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義和廣闊的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

四、生物質(zhì)熱解制取生物油的發(fā)展戰(zhàn)略

中國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),生物質(zhì)資源十分豐富,僅稻草、麥草、玉米桿等非木材纖維年產(chǎn)量就超過(guò)10億噸。這些非木材纖維以及大量的木材加工剩余物,都是取之不盡的天然高分子化工原料倉(cāng)庫(kù)和能源。然而,目前我國(guó)每年有30億噸秸桿得不到有效利用,大部分被白白燒掉。由于生物質(zhì)能源其分布的分散性和能量密度低,利用難度很大。這些生物能源的利用率只有 10%~20%,因此,加強(qiáng)我國(guó)在這方面的研究勢(shì)在必行。 廢橡膠資源的合理開(kāi)發(fā)與使用,既可以帶來(lái)較好的經(jīng)濟(jì)效益,又可以解決環(huán)境問(wèn)題。但是我國(guó)廢塑料的回收利用率不高,與發(fā)達(dá)國(guó)家有著明顯的差距。已有的工藝多以單一品種的加工廢料或聚烯烴廢塑料為原料,采用的流程與設(shè)備多是套用石油裂化過(guò)程的工藝及設(shè)備,對(duì)廢塑料裂解反應(yīng)特點(diǎn)缺乏全面考慮??傮w來(lái)看,我國(guó)生物質(zhì)和廢棄橡膠的開(kāi)發(fā)利用仍處在發(fā)展的初級(jí)階段,還存在許多問(wèn)題,主要是資源不清楚、技術(shù)不成熟、政策和市場(chǎng)不完善等。針對(duì)生物質(zhì)和廢橡膠研究現(xiàn)狀,特別是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外對(duì)生物質(zhì)和廢橡膠的共熱解研究比較少,在我國(guó)也剛開(kāi)始涉及到這個(gè)領(lǐng)域,所以今后應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)生物質(zhì)和廢橡膠共熱解的研究,深入研究生物質(zhì)與廢橡膠共熱解的協(xié)同作用的機(jī)理,在共熱解技術(shù)上實(shí)現(xiàn)突破。同時(shí)為實(shí)現(xiàn)熱解油直接作為車(chē)用燃料,今后應(yīng)加強(qiáng)生物質(zhì)與聚合物共熱解中催化劑的應(yīng)用這個(gè)領(lǐng)域的研究和探索,大力推進(jìn)我國(guó)生物質(zhì)熱解直接制取車(chē)用生物油技術(shù)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 任錚偉,徐清,陳明強(qiáng),等.流化床生物質(zhì)快速裂解制液體燃料[J].太陽(yáng)能學(xué)報(bào),2002,23(4):462~466。

第5篇:生物質(zhì)能概述范文

關(guān)鍵詞:農(nóng)村;能源;現(xiàn)狀;趨勢(shì)

1 農(nóng)村能源概述

農(nóng)村能源,指農(nóng)村地區(qū)的能源供應(yīng)與消費(fèi),主要包括農(nóng)村地區(qū)能源資源的開(kāi)發(fā)利用、農(nóng)村生產(chǎn)和生活能源的節(jié)約等。在中國(guó),農(nóng)村能源的開(kāi)發(fā)主要包括薪柴、作物秸稈、人畜糞便等生物質(zhì)能(包括制取沼氣和直接燃燒),以及太陽(yáng)能、風(fēng)能、小水電、地?zé)崮艿?,多屬于可再生能源。農(nóng)村能源的節(jié)約則主要包括省柴節(jié)煤爐(灶、炕)等。

“十一五”期間,我國(guó)農(nóng)村能源工作得到空前的發(fā)展,既有政策方面的大力支持,也有大量的資金補(bǔ)貼,規(guī)模達(dá)到了前所未有的程度。

2 發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 政策扶持 農(nóng)村能源主要涉及廣大農(nóng)村地區(qū),雖然改革開(kāi)放了30多年,農(nóng)村經(jīng)濟(jì)有了較大發(fā)展,但相對(duì)城市來(lái)講,其經(jīng)濟(jì)及基礎(chǔ)設(shè)施仍是比較落后。農(nóng)村能源主要涉及三個(gè)方面內(nèi)容:一是經(jīng)濟(jì);二是節(jié)約;三是環(huán)保。另一方面,隨著社會(huì)的發(fā)展,資源越來(lái)越短缺,中央提出了建設(shè)節(jié)約型社會(huì),農(nóng)村能源有了其發(fā)展的市場(chǎng)基礎(chǔ);三一方面,經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重,尤其是農(nóng)村秸稈、生活垃圾,以及退耕還林區(qū)保護(hù)問(wèn)題,使得農(nóng)村能源發(fā)展有其必要性。所以國(guó)家在《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》和《能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》提出“大力發(fā)展沼氣、作物秸稈及林業(yè)廢棄物利用等生物質(zhì)能和風(fēng)能、太陽(yáng)能,加強(qiáng)省柴節(jié)煤爐灶炕改造”;“堅(jiān)持統(tǒng)籌規(guī)劃、因地制宜、多能互補(bǔ)、高效清潔的原則,以逐步推進(jìn)城鄉(xiāng)能源基本公共服務(wù)均等化為導(dǎo)向,全面推進(jìn)能源民生工程建設(shè) ” 。

2.2 投資補(bǔ)貼 “十一五”期間,也可以說(shuō)是在四萬(wàn)億貨幣刺激下,中央拿出了大量資金,發(fā)展農(nóng)村能源,主要以戶(hù)用沼氣為主。十一五期間,僅我市就獲得國(guó)家及省上資金補(bǔ)貼2792萬(wàn)元。

2.3 建設(shè)規(guī)模 截止到2011年,全國(guó)戶(hù)用沼氣保有量4169.7萬(wàn)戶(hù),年產(chǎn)沼氣138.4億立方米,是世界上最大的戶(hù)用沼氣生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。

陜西省截止2010年底,累計(jì)建成戶(hù)用沼氣131萬(wàn)戶(hù),入戶(hù)率18%,惠及493萬(wàn)農(nóng)民,沼氣產(chǎn)氣率、產(chǎn)氣量居全國(guó)第12位。

韓城市農(nóng)村能源項(xiàng)目的實(shí)施,主要從2006年開(kāi)始,共實(shí)施了17個(gè)項(xiàng)目。我市是一個(gè)工業(yè)化城市,農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)相對(duì)較弱,另一方面,我市山區(qū)、林地面積較大,退耕還林區(qū)較多。在開(kāi)展農(nóng)村能源工作的過(guò)程中,我市結(jié)合自身實(shí)際情況,主要開(kāi)展了節(jié)能和開(kāi)源兩方面工作:一是節(jié)能,即推廣節(jié)柴灶、太陽(yáng)灶、太陽(yáng)能熱水器等節(jié)能產(chǎn)品。到目前為止,全市累計(jì)建設(shè)節(jié)柴灶12600臺(tái),太陽(yáng)灶1950臺(tái),太陽(yáng)能熱水器800臺(tái)。二是“開(kāi)源”,推廣可再生能源利用技術(shù),即農(nóng)村戶(hù)用沼氣池。到2012年底,全市累計(jì)建池6919口,入戶(hù)率達(dá)30%。

如果把所有建設(shè)數(shù)量累計(jì)起來(lái),平均來(lái)看,農(nóng)村能源項(xiàng)目幾乎涉及到了我市所有農(nóng)村地區(qū)的2萬(wàn)多農(nóng)戶(hù),尤其是板橋鎮(zhèn)、西莊鎮(zhèn)兩個(gè)比較大的山區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn),實(shí)施整鄉(xiāng)整村推進(jìn),全部覆蓋。

3 存在的問(wèn)題

3.1 投資渠道單一,可持續(xù)發(fā)展受限 農(nóng)村能源天然具有公益性,其發(fā)展只有也只能由政府推動(dòng)。從整體上來(lái)看,中國(guó)農(nóng)村能源特別是農(nóng)村沼氣主要依靠中央補(bǔ)助進(jìn)行建設(shè)。“十五”之前,鮮有企業(yè)從事該行業(yè),而隨著中央“十一五”期間中央大量資金的投入,無(wú)論是推廣還是相關(guān)企業(yè)都蓬勃發(fā)展,其發(fā)展完全是政策扶持,并非形成了良好的市場(chǎng)基礎(chǔ),嚴(yán)重缺乏可持續(xù)性。

3.2 未能因地制宜多能互補(bǔ) 中國(guó)農(nóng)村能源建設(shè)的指導(dǎo)方針是:因地制宜,多能互補(bǔ),綜合利用,講求效益。

我市在發(fā)展戶(hù)用沼氣的過(guò)程中,就出現(xiàn)了由易到難的困境。開(kāi)始我們向農(nóng)民宣傳發(fā)展沼氣可以促進(jìn)養(yǎng)殖,改善庭院環(huán)境。但隨著工作的推進(jìn),我們發(fā)現(xiàn)農(nóng)村散戶(hù)養(yǎng)殖越來(lái)越少,戶(hù)用沼氣基礎(chǔ)越來(lái)越弱,同時(shí)我們也發(fā)現(xiàn),我市除南部龍亭鎮(zhèn)其房屋建筑結(jié)構(gòu)與外地有差異,庭院大門(mén)為偏門(mén),這小小的問(wèn)題,實(shí)際上對(duì)戶(hù)用沼氣的后續(xù)管理會(huì)帶來(lái)很大的麻煩,其問(wèn)題在于抽渣車(chē)無(wú)法靠近沼氣池工作,對(duì)日常管理與維護(hù)帶來(lái)很大不便。另一方面,我市退耕還林區(qū)、山區(qū)較多,如果發(fā)展戶(hù)用沼氣,由于農(nóng)戶(hù)地處山區(qū),建設(shè)成本較高,農(nóng)戶(hù)積極性受限,相對(duì)而言,發(fā)展節(jié)柴灶,太陽(yáng)灶等節(jié)能形式,更易推廣。

3.3 產(chǎn)品技術(shù)落后,水平有待提高 從整體上來(lái)看,所有生產(chǎn)農(nóng)村能源產(chǎn)品的企業(yè),都是在四萬(wàn)億貨幣刺激的環(huán)境下建立的,其產(chǎn)品無(wú)論是在材料還是工藝方面可以說(shuō)無(wú)實(shí)質(zhì)性或革命性突破。

4 未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

概括來(lái)講,其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)有三方面:

4.1 與新農(nóng)村建設(shè)相結(jié)合 其發(fā)展模式為:村鎮(zhèn)沼氣工程集中供氣為主,逐步取代戶(hù)用沼氣。

第6篇:生物質(zhì)能概述范文

關(guān)鍵詞:新能源;并網(wǎng)發(fā)電;技術(shù)

前言:隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展,電力系統(tǒng)的發(fā)展也日益突出。新能源的開(kāi)發(fā)與利用成為電力系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵因素。新能源發(fā)電主要包括太陽(yáng)能光伏發(fā)電、水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、燃料電池等技術(shù)的開(kāi)發(fā)和運(yùn)用。本文對(duì)新能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)研究討論。

一、我國(guó)新能源的發(fā)展現(xiàn)狀分析

(一)面臨挑戰(zhàn)

能源是人類(lèi)生存和社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ),人類(lèi)文明的每一次重大進(jìn)步都伴隨著能源的改進(jìn)和更替。我國(guó)是社會(huì)主義發(fā)展中國(guó)家,人口眾多,在能源方面比較緊缺,面臨著巨大的能源挑戰(zhàn)。能源問(wèn)題目前已經(jīng)成為影響國(guó)家安全和國(guó)家發(fā)展的重要因素,我國(guó)的風(fēng)電、太陽(yáng)能新技術(shù)正在研究和發(fā)展之中。建立新的能源發(fā)展戰(zhàn)略體系是我國(guó)科研機(jī)構(gòu)努力的新方向,新能源的開(kāi)發(fā)和使用是我國(guó)走可持續(xù)發(fā)展道路的重要舉措。

電力是國(guó)民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ),是主要的能源行業(yè),消費(fèi)大量的能源。20世紀(jì)以前,我國(guó)主要是火力發(fā)電,煤炭和石油天然氣發(fā)電幾乎占據(jù)了整個(gè)發(fā)電行業(yè)的90%,能源結(jié)構(gòu)的不合理導(dǎo)致了環(huán)境的污染,能源的緊缺等各種不利于社會(huì)發(fā)展的現(xiàn)象產(chǎn)生。為此,需要調(diào)整能源結(jié)構(gòu),讓環(huán)保、利用率高的能源來(lái)替代煤炭等。隨著技術(shù)的發(fā)展,我國(guó)陸續(xù)發(fā)展了核能、風(fēng)力、水利、光伏、生物質(zhì)發(fā)電等。

(二)新能源發(fā)電技術(shù)

太陽(yáng)能熱發(fā)電是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成電能的一種發(fā)電方式,傳統(tǒng)意義上包括光伏發(fā)電、光感應(yīng)發(fā)電、光生物發(fā)電、光化學(xué)發(fā)電四種形式。光伏發(fā)電是我國(guó)上個(gè)世紀(jì)末的電力主要發(fā)展方向,光伏發(fā)電具有成本較低,生產(chǎn)能力高等優(yōu)點(diǎn)。

生物質(zhì)能發(fā)電主要利用農(nóng)業(yè)秸稈, 工業(yè)廢棄物,城市垃圾等采取直接燃燒或氣化等方式發(fā)電。生物質(zhì)能發(fā)電是一種環(huán)保產(chǎn)業(yè),利國(guó)利民,既能增加農(nóng)民收入又能改善環(huán)境并且實(shí)現(xiàn)能源的持續(xù)開(kāi)發(fā)。

我國(guó)是人口大國(guó),能源需求量大,為了滿(mǎn)足人們的用電需要、滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,我國(guó)加大力度發(fā)展風(fēng)力發(fā)電,風(fēng)力發(fā)電是一種新能源的開(kāi)發(fā),不僅成本降低,在環(huán)境保護(hù)方面也做出了積極的貢獻(xiàn)。

二、新能源并網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)的相關(guān)概念

(一)新能源的優(yōu)勢(shì)及問(wèn)題

新能源的提出和發(fā)展不僅僅解決了能源緊缺的相關(guān)問(wèn)題,同時(shí)也解決了其他能源消耗高,污染高的問(wèn)題。新能源的利用,有利于提高電力系統(tǒng)的可靠性和靈活性,在環(huán)境保護(hù)方面減少了碳化物的排放和其它高污染資源的使用。新能源發(fā)電還存在很多的問(wèn)題,在電網(wǎng)的補(bǔ)充方面,新能源并網(wǎng)運(yùn)行是積極的有效手段。太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電是一種新型的環(huán)保清潔能源,但是在實(shí)際的操作過(guò)程中也仍然存在很多的問(wèn)題。例如,裝機(jī)容量較小,發(fā)電穩(wěn)定性較差,調(diào)頻調(diào)壓能力有限。

(二)新能源的并網(wǎng)發(fā)電概述

新能源的并網(wǎng)發(fā)電主要有以下幾項(xiàng)技術(shù):

首先,分布式新能源的發(fā)電技術(shù)。這種技術(shù)是指系能源和可再生資源為主的小型發(fā)電裝置在負(fù)荷附近的發(fā)電方式。新能源在向電力用戶(hù)提供供電服務(wù)就要把分布式發(fā)電技術(shù)和儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)行結(jié)合。新能源和可再生資源是水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能和地?zé)崮艿鹊鹊目偡Q(chēng)。我國(guó)在新能源的研究方面,把風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能等的開(kāi)發(fā)利用作為重點(diǎn)方向進(jìn)行研究。

其次,風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究。風(fēng)力發(fā)電是能量的一種轉(zhuǎn)化,將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能的一種實(shí)際操作。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)在工作的時(shí)候,發(fā)電機(jī)的輸出頻率和電網(wǎng)的頻率要求一致。風(fēng)力的發(fā)電主要有恒速恒頻和變速恒頻兩大種類(lèi)。恒速恒定是對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的失速調(diào)節(jié);變速恒頻是利用變頻器對(duì)發(fā)電機(jī)的頻率變化的電能進(jìn)行轉(zhuǎn)化的方法。變速恒頻的優(yōu)點(diǎn)是具有超強(qiáng)的能力捕捉風(fēng)能,轉(zhuǎn)速的范圍也比較大,調(diào)節(jié)系統(tǒng)比較靈活,這種風(fēng)力發(fā)電技術(shù)被多國(guó)采用。

太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)、燃料電池技術(shù)都是變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的表現(xiàn)形式。太陽(yáng)能光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體材料的光電效應(yīng)把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能。燃料電池技術(shù)把燃料和氧化劑的化學(xué)作用轉(zhuǎn)化成電能的裝置。它的優(yōu)勢(shì)是燃料多種多樣、排氣干凈、噪聲小。燃料電池發(fā)電在世界上被認(rèn)為是一種最為環(huán)保和節(jié)能的發(fā)明之一。

(三)微網(wǎng)的概念和基本構(gòu)成

微網(wǎng)是由分布式微源、負(fù)荷、儲(chǔ)能裝置和電能轉(zhuǎn)換設(shè)備組成的小型的配電網(wǎng)絡(luò)。能夠?qū)δ芰窟M(jìn)行靈活的管理。微網(wǎng)中含有很多種能源形式,光電、風(fēng)電都在其中。微網(wǎng)中的電力負(fù)荷有兩種形式,分別是主要負(fù)荷和次要負(fù)荷。主要負(fù)荷是電能質(zhì)量和可靠性要求比較高的一種負(fù)荷。而次要負(fù)荷主要是對(duì)電能質(zhì)量和可靠性要求較低的一種負(fù)荷。在微網(wǎng)中,分布式電源可以直接向本地負(fù)荷供電,在供電需求滿(mǎn)足用戶(hù)時(shí),余電還可以返回電網(wǎng)中。為了調(diào)整分布式電源在冷熱方面的能量輸出,可以通過(guò)能量管理進(jìn)行調(diào)節(jié),以此來(lái)滿(mǎn)足用戶(hù)的需要。

三、新能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)研究

(一)新能源發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

新能源發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是利用多種能源共同組成的分布式發(fā)電系統(tǒng)。前文提到的太陽(yáng)能、風(fēng)能、燃料電池等都屬于小型的分布式發(fā)電系統(tǒng)。他們主要是通過(guò)逆變電源并聯(lián)的形式接入微型公共電網(wǎng)。

(二)電力電子技術(shù)的關(guān)鍵研究

電力電子技術(shù)的研究是可再生資源和新能源發(fā)展分布式電源的關(guān)鍵。在新能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)研究當(dāng)中,微網(wǎng)需要比較特殊的電子技術(shù)支持。例如網(wǎng)逆變器、靜態(tài)開(kāi)關(guān)等等。這些技術(shù)和部件會(huì)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生較大的作用。以下進(jìn)行詳細(xì)的分析

首先,并網(wǎng)逆變器。在發(fā)電中,一些光伏電池,風(fēng)機(jī)等部件要想與微網(wǎng)進(jìn)行有效的連接,必須通過(guò)電力電子變換器才能夠?qū)崿F(xiàn)。變化器主要是逆變器,逆變器的優(yōu)點(diǎn)在于速度快、慣性小、過(guò)流能力弱等等。逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和運(yùn)行控制是微網(wǎng)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

其次,靜態(tài)開(kāi)關(guān)。靜態(tài)開(kāi)關(guān)是連接微網(wǎng)和主網(wǎng)之間的公共連接點(diǎn)。在主網(wǎng)發(fā)生問(wèn)題和故障、電能質(zhì)量發(fā)生問(wèn)題的時(shí)候,靜態(tài)開(kāi)關(guān)能夠自動(dòng)的發(fā)揮作用,將微網(wǎng)切換到孤島運(yùn)行的狀態(tài)。在問(wèn)題和故障消失以后,靜態(tài)開(kāi)關(guān)通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)還能夠重新的回到原始狀態(tài)中進(jìn)行正常的工作。

再次,電能質(zhì)量控制裝置。如果控制方面出現(xiàn)問(wèn)題會(huì)對(duì)電壓波形、頻率和功率產(chǎn)生消極的影響。太陽(yáng)能、風(fēng)能等如果經(jīng)常出現(xiàn)操作的突然停止,會(huì)對(duì)功率的輸出變化產(chǎn)生影響,這樣就會(huì)給用戶(hù)的電能質(zhì)量帶來(lái)問(wèn)題。微網(wǎng)中存在很多單相的電源,這就增加了配電系統(tǒng)的不平衡性,電子負(fù)荷容易受到干擾的影響,這些問(wèn)題的消除就要靠電能質(zhì)量的監(jiān)控裝置。電能質(zhì)量綜合監(jiān)控技術(shù)是保證微網(wǎng)安全性和可靠性的關(guān)鍵技術(shù)。

(三)微網(wǎng)技術(shù)

微網(wǎng)系統(tǒng)能夠解決擾動(dòng)能力減弱的問(wèn)題,在自主運(yùn)行的模式下,因?yàn)轱L(fēng)能和太陽(yáng)能等具有隨機(jī)性,電能系統(tǒng)的安全性和可靠性就會(huì)受到影響,面臨著風(fēng)險(xiǎn),因此對(duì)電能系統(tǒng)進(jìn)行控制是維護(hù)新能源使用的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。在微網(wǎng)系統(tǒng)中,有多個(gè)微電源的存在,這些電源的外特性不同,但是電力系統(tǒng)的能力平衡需要保持穩(wěn)定大電網(wǎng)的可靠性,減小微電網(wǎng)對(duì)大電網(wǎng)的沖擊。

總結(jié):雖然我國(guó)的新能源發(fā)電技術(shù)已經(jīng)有了一些進(jìn)步,但是不能停止研發(fā)的腳步,我國(guó)的能源使用還處于比較缺乏的階段,大部分的可再生能源發(fā)電裝置還存在不可預(yù)測(cè)性的問(wèn)題,在發(fā)電的過(guò)程中對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性還需要進(jìn)一步的完善。在今后的發(fā)展過(guò)程中,新能源發(fā)電應(yīng)該納入智能發(fā)電、配電的研究過(guò)程中,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的高效能、高環(huán)保、高安全性。

參考文獻(xiàn)

[1]王成山,高菲,??稍偕茉磁c分布式發(fā)電接入技術(shù)歐盟研究項(xiàng)目評(píng)述[J].南方電網(wǎng)技術(shù),2010,10(06):1-6.

第7篇:生物質(zhì)能概述范文

關(guān)鍵詞:過(guò)載;負(fù)荷;并列運(yùn)行

中圖分類(lèi)號(hào):TD611+.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

1概述

天氣原因會(huì)使用電負(fù)荷急劇增加,導(dǎo)致變電站主變壓器出現(xiàn)過(guò)載現(xiàn)象。自6月中旬以來(lái),由于天氣炎熱少雨,降溫抗旱負(fù)荷急劇增加,使得永和站1#主變出現(xiàn)過(guò)載情況,對(duì)永1#變過(guò)載問(wèn)題進(jìn)行分析,提出解決問(wèn)題的方案,以確保度夏期間該設(shè)備安全、可靠運(yùn)行。

2 110千伏永和站的運(yùn)行方式

110千伏永和站由兩路110千伏線(xiàn)路供電,變電站主接線(xiàn)為內(nèi)橋接線(xiàn),正常由崇永線(xiàn)路供電,崇陸永T線(xiàn)路作為備用電源;永1#容量為31.5MVA, 永2#容量為40MVA;永1#變與永2#變高-中壓側(cè)并聯(lián)供35千伏負(fù)荷,永2#變10千伏專(zhuān)供10千伏負(fù)荷,永1#變10千伏側(cè)備用。

4大負(fù)荷時(shí)期的措施及建議

(1)永和變電站所供縣級(jí)供電公司應(yīng)做好錯(cuò)峰、避峰措施,引導(dǎo)農(nóng)村灌溉負(fù)荷盡可能在負(fù)荷低谷時(shí)期進(jìn)行。

(2)加快永和站--翔宇站的35千伏線(xiàn)路的施工進(jìn)度,以便將永瓦、永呂線(xiàn)負(fù)荷轉(zhuǎn)移至110千伏翔宇變供電,減輕永和站供電壓力。

(3)積極引導(dǎo)我市安陽(yáng)縣廣源熱電有限公司生物質(zhì)能發(fā)電廠并網(wǎng)運(yùn)行(該電廠規(guī)劃并網(wǎng)于永和站),讓其在負(fù)荷高峰時(shí)期盡早發(fā)電,以緩解永和變的運(yùn)行壓力。

(4)在負(fù)荷高峰時(shí)期采用電容器補(bǔ)償將變壓器功率因數(shù)提高到0.95以上,減少無(wú)功的消耗,提高變壓器的利用效率。

(5)電氣設(shè)備運(yùn)行值班人員要具有高度的工作責(zé)任感,集中精力、精心操作,嚴(yán)格執(zhí)行運(yùn)行管理規(guī)定,加強(qiáng)對(duì)永和1#變的監(jiān)控巡視力度,發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷或滿(mǎn)載時(shí)應(yīng)按規(guī)定及時(shí)匯報(bào)并處理。

(6)設(shè)備管理及檢修部門(mén)要定期做好檢查、維護(hù)、校驗(yàn)工作,確保負(fù)荷高峰時(shí)期設(shè)備無(wú)虞運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

第8篇:生物質(zhì)能概述范文

低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r綜合評(píng)價(jià)體系是一個(gè)復(fù)雜的體系。環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的變化無(wú)疑會(huì)直接影響低碳經(jīng)濟(jì)情況;技術(shù)發(fā)展可促進(jìn)生產(chǎn)力改革及對(duì)“碳污染”的治理,進(jìn)而影響低碳經(jīng)濟(jì)情況;社會(huì)變化則間接影響著低碳經(jīng)濟(jì)情況。依據(jù)整體性與層次性原則、相關(guān)性原則及可操作性原則,進(jìn)確立吉林省低碳經(jīng)濟(jì)情況綜合評(píng)價(jià)體系指標(biāo)。首先利用多層次因子分析法進(jìn)行指標(biāo)賦權(quán)。分別對(duì)環(huán)境、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)四方面指標(biāo)進(jìn)行因子分析,在此基礎(chǔ)上再次進(jìn)行因子分析。通過(guò)貢獻(xiàn)率加權(quán)法為各指標(biāo)賦權(quán),得到因子得分?;诩质〉吞冀?jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)體系各指標(biāo)數(shù)值,可得到因子得分。借助功效系數(shù)法將因子得分調(diào)整為百分制得分以求直觀體現(xiàn)因子分析結(jié)果。

二、吉林省低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)分析

(一)灰色預(yù)測(cè)概述

灰色系統(tǒng)理論認(rèn)為,對(duì)既含有已知信息又含有未知信息或不確定信息的系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)測(cè),就是在一定方位內(nèi)變化的、與時(shí)間有關(guān)的灰色過(guò)程進(jìn)行的預(yù)測(cè)。盡管這一過(guò)程中所顯示的現(xiàn)象是隨機(jī)的,但畢竟是有序的,因此這一數(shù)據(jù)集合具有潛在的規(guī)律性。

(二)吉林省低碳經(jīng)濟(jì)情況預(yù)測(cè)分析

基于前文多層次因子分析所得到的吉林省2001-2012年低碳經(jīng)濟(jì)得分情況,可利用灰色預(yù)測(cè)模型對(duì)吉林省低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行預(yù)測(cè)。根據(jù)預(yù)測(cè)模型公式,對(duì)未來(lái)五年低碳經(jīng)濟(jì)進(jìn)行預(yù)測(cè),得到具體值依次為:89.037分, 91.747分, 94.540分,97.419分,100分。同理可對(duì)環(huán)境發(fā)展、技術(shù)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)發(fā)展指標(biāo)建立模型,求解并檢驗(yàn)。利用檢驗(yàn)合格后的模型對(duì)未來(lái)五年環(huán)境發(fā)展、技術(shù)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)發(fā)展指標(biāo)得分進(jìn)行預(yù)測(cè)。分析得出,在預(yù)測(cè)的五年中,低碳經(jīng)濟(jì)整體情況良好。但仍可看出一些存在的問(wèn)題,經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度明顯高于其他方面,且最先達(dá)到滿(mǎn)分狀態(tài),這在一定程度上對(duì)整體的發(fā)展起著正向制動(dòng)的作用。社會(huì)發(fā)展中發(fā)展速度逐年減緩,將成為阻礙低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大問(wèn)題。若能持續(xù)此發(fā)展趨勢(shì),吉林省將于2015年達(dá)到安全狀態(tài),但在預(yù)測(cè)中我們很難考慮周全,未來(lái)吉林省低碳經(jīng)濟(jì)會(huì)遇到什么樣的阻礙更是不可預(yù)知的,發(fā)展越到瓶頸越是困難,建議相關(guān)部門(mén)堅(jiān)持一貫作風(fēng),堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的均衡關(guān)系,適當(dāng)加大力度建設(shè)吉林省低碳經(jīng)濟(jì),走可持續(xù)發(fā)展道路。

三、結(jié)論建議

根據(jù)灰色預(yù)測(cè)結(jié)果顯示若能持續(xù)過(guò)去發(fā)展趨勢(shì),吉林省將于2015年達(dá)到安全狀態(tài),但發(fā)展越到瓶頸越是困難,如何改進(jìn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的均衡關(guān)系,走可持續(xù)發(fā)展道路值得我們探索。針對(duì)前文結(jié)論,提出建議如下。

(一)化石能源低碳化,提高能源利用率

在上述分析中看到,二氧化碳的排放量過(guò)多是低碳經(jīng)濟(jì)的第一殺手,從源頭上減少二氧化碳排放量就要開(kāi)發(fā)并有效利用新能源,改變以化石能源為主要能源的現(xiàn)狀,開(kāi)發(fā)利用核能、生物質(zhì)能、風(fēng)能等可再生能源。

(二)調(diào)整升級(jí)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),發(fā)展低碳產(chǎn)業(yè)

一方面要推進(jìn)第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展,平衡產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),逐漸降低高碳產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的比例,從而使產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)符合低碳經(jīng)濟(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。另一方面要將高碳產(chǎn)業(yè)低碳化,全面開(kāi)發(fā)低碳技術(shù),并將低碳技術(shù)引入高碳產(chǎn)業(yè),利用科學(xué)技術(shù)這一第一生產(chǎn)力推進(jìn)吉林省低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程。

(三)提高公民低碳意識(shí),鼓勵(lì)公民踐行低碳理念

第9篇:生物質(zhì)能概述范文

關(guān)鍵詞:沼氣 沼氣發(fā)酵工藝 工藝流程 綜合利用 展望

中圖分類(lèi)號(hào):S216 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

一 概述

隨著能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、資源高效利用和環(huán)境保護(hù)意識(shí)的加強(qiáng),節(jié)能減排、廢棄物減量化、無(wú)害化和資源化處理已成為世界各國(guó)普遍關(guān)注和亟待解決的重大問(wèn)題。面對(duì)我國(guó)資源日趨短缺、廢棄物排放數(shù)量逐年增加、污染日益嚴(yán)重這一現(xiàn)狀問(wèn)題,建設(shè)旨在減輕和降低生態(tài)環(huán)境污染、實(shí)現(xiàn)廢棄物無(wú)害化和資源化的高效規(guī)模化沼氣技術(shù)與工程,是一項(xiàng)提升農(nóng)林生物質(zhì)資源開(kāi)發(fā)與利用水平、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、改善生態(tài)環(huán)境的重要戰(zhàn)略舉措,具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。

沼氣工程是以開(kāi)發(fā)利用養(yǎng)殖場(chǎng)糞污為對(duì)象,以獲取能源和治理環(huán)境污染為目的,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)良性循環(huán)的農(nóng)村能源工程?!掇r(nóng)業(yè)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2007-2015年)》提出,當(dāng)前和今后一個(gè)時(shí)期,節(jié)能減排要堅(jiān)持推廣資源節(jié)約型技術(shù)與廢棄物資源化、能源化相結(jié)合,以降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活用能消耗、推進(jìn)農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)、積極開(kāi)發(fā)農(nóng)村可再生能源為重點(diǎn),構(gòu)建節(jié)約型的生產(chǎn)生活方式,形成農(nóng)業(yè)循環(huán)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境良好的格局,走中國(guó)特色的生物質(zhì)能源發(fā)展道路。國(guó)家可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃和“十一五”發(fā)展目標(biāo)明確指出:到2010年要實(shí)現(xiàn)大中型沼氣工程年產(chǎn)沼氣40億立方米,其中規(guī)模化畜禽場(chǎng)大中型沼氣工程4700座,沼氣發(fā)電裝機(jī)容量100萬(wàn)KW。到2020年計(jì)劃實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)沼氣140億立方米的規(guī)模,其中畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)大型沼氣工程10000座,發(fā)電裝機(jī)容量300萬(wàn)KW,即每年可節(jié)省標(biāo)煤800萬(wàn)噸,相當(dāng)于每年溫室氣體減排1億噸二氧化碳當(dāng)量??梢?jiàn)發(fā)展規(guī)?;託夤こ淌蔷徑馕覈?guó)能源危機(jī)、調(diào)整能源結(jié)構(gòu),減少污染物排放的迫切需求。

二、沼氣工程概況

(1)工程項(xiàng)目組成

沼氣工程主要有厭氧發(fā)酵系統(tǒng)、沼氣處理系統(tǒng)、沼氣發(fā)電系統(tǒng)、沼渣、沼液后處理及商品化液體肥料加工系統(tǒng)和附屬配套設(shè)施組成。

(2)工程項(xiàng)目模式

沼氣工程建設(shè)模式有能源生態(tài)模式,能源環(huán)保模式,種養(yǎng)平衡模式,土地利用模式,達(dá)標(biāo)排放模式。以上五種模式中,土地利用模式或種養(yǎng)平衡模式相對(duì)資金投入最小;能源生態(tài)模式的投入產(chǎn)出比最大,經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益較明顯;能源環(huán)保模式次之;而達(dá)標(biāo)排放模式主要目的是實(shí)現(xiàn)污染物達(dá)標(biāo)排放,資金投入較大,經(jīng)濟(jì)效益較低。 結(jié)合國(guó)內(nèi)的實(shí)際情況以及長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃,我們一般選擇能源生態(tài)模式。能源生態(tài)模式依靠現(xiàn)代化的設(shè)備組成比較完善的處理系統(tǒng),將畜禽糞便經(jīng)過(guò)一系列的生物發(fā)酵處理,產(chǎn)生沼氣,最大限度地回收能源,以能源開(kāi)發(fā)(供熱)為核心,以沼渣、沼液的綜合利用為紐帶,以多種設(shè)施農(nóng)業(yè)利用為依托,大幅度提高畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢棄物綜合利用效益,消除畜禽養(yǎng)殖廢棄物產(chǎn)生的環(huán)境污染。

(3)工程設(shè)計(jì)原則

在總結(jié)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和吸收科研成果的基礎(chǔ)上,采用新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備,以提高自動(dòng)化水平,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,減少投資和運(yùn)行費(fèi)用;符合當(dāng)?shù)乜傮w規(guī)劃,與園區(qū)客觀實(shí)際緊密結(jié)合;設(shè)計(jì)以減量化、無(wú)害化、資源化、生態(tài)化為目標(biāo),盡可能采用清潔生產(chǎn)技術(shù);考慮沼氣的有效利用,充分保證附近基地和農(nóng)田等消納沼渣、沼液;設(shè)計(jì)符合能源環(huán)境行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)家和地方現(xiàn)行的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的規(guī)定。

(4)沼氣發(fā)酵工藝介紹

我國(guó)的大中型沼氣工程工藝已日趨成熟,目前在畜禽養(yǎng)殖行業(yè)糞污資源化處理利用方面,應(yīng)用較多的是全混合厭氧消化反應(yīng)器(CSTR)、上流式厭氧污泥床(UASB)和升流式固體反應(yīng)器(USR)。各工藝特點(diǎn)及選擇依據(jù)如下:

①全混合厭氧消化反應(yīng)器(CSTR)

全混合厭氧消化反應(yīng)器(CSTR)工藝特點(diǎn)是對(duì)糞污中懸浮物(SS)濃度大小沒(méi)有嚴(yán)格要求,使用范圍廣。它在沼氣發(fā)酵罐內(nèi)采用攪拌和加溫技術(shù),這是沼氣發(fā)酵工藝的一項(xiàng)重要的技術(shù)突破。攪拌和加熱使沼氣發(fā)酵速率大大提高,因此該反應(yīng)器也被稱(chēng)為高速沼氣發(fā)酵罐。其特點(diǎn)是:固體濃度高,TS:8%~12%,可使畜禽糞便污水全部進(jìn)行沼氣發(fā)酵處理。

優(yōu)點(diǎn)是處理量大,產(chǎn)沼氣多,便于管理,適用于特大型沼氣工程;但用于大中型沼氣工程時(shí),運(yùn)行成本相對(duì)較高。

②上流式厭氧污泥床(UASB)

上流式厭氧污泥床(UASB)反應(yīng)器主體是內(nèi)裝顆粒厭氧污泥的容器,其技術(shù)關(guān)鍵是三相分離器、布水系統(tǒng)及該裝置的運(yùn)行條件,特別是形成顆粒污泥的工藝條件是確保該反應(yīng)器高效的關(guān)鍵。

UASB反應(yīng)器的特點(diǎn)在于可維持較高的污泥濃度,污泥泥齡(30天以上),較高的進(jìn)水容積負(fù)荷率,提高了厭氧反應(yīng)器單位體積的處理能力。但對(duì)于SS含量很高的糞便污水不適用,而且投資費(fèi)用也很大。

③升流式固體反應(yīng)器(USR)

升流式固體反應(yīng)器(USR)是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適用于高懸浮固體原料的反應(yīng)器。原料從底部進(jìn)入消化器內(nèi),與消化器里的活性污泥接觸,使原料得到快速消化。未消化的生物質(zhì)固體顆粒和沼氣發(fā)酵微生物靠自然沉降滯留于消化器內(nèi),上清液從消化器上部溢出。

該方式優(yōu)點(diǎn)是處理效率較高,管理簡(jiǎn)單,運(yùn)行成本較低,缺點(diǎn)是對(duì)進(jìn)料均布性要求高。適宜處理中型規(guī)模且含懸浮物(SS)高的畜禽糞污和有機(jī)廢棄物,具有其他高效沼氣發(fā)酵工藝無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。

(5)沼氣工藝流程介紹

①預(yù)處理;養(yǎng)殖場(chǎng)的全部廢水進(jìn)入收集池內(nèi),廢水泵入調(diào)漿池與糞污混合,調(diào)漿池用來(lái)化糞和沉砂,然后將混合液泵入調(diào)節(jié)池,調(diào)節(jié)物料、流量。

②厭氧消化;經(jīng)調(diào)節(jié)后的物料進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器進(jìn)行發(fā)酵,,通過(guò)厭氧生物處理,能夠有效地降低糞污中的COD、BOD等有機(jī)質(zhì)。沼液通過(guò)溢流方式進(jìn)入沼液儲(chǔ)存池,各反應(yīng)器沼渣通過(guò)水頭壓力自行排渣到沼渣池。沼氣發(fā)酵池的攪拌:攪拌沼氣池中的料液是提高沼氣微生物的活性。

③沼氣輸配;沼氣經(jīng)脫水、脫硫后,進(jìn)入儲(chǔ)氣柜。通過(guò)儲(chǔ)氣裝置調(diào)節(jié)產(chǎn)氣和用氣平衡,出氣經(jīng)調(diào)壓后輸送到沼氣需求單位。

④加熱保溫:項(xiàng)目利用自產(chǎn)沼氣,通過(guò)沼氣供熱鍋爐和輔助熱源實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)的供熱,如厭氧反應(yīng)器、公共浴室及站內(nèi)建筑等。

(6)沼氣綜合利用

沼氣綜合利用包括厭氧發(fā)酵,沼渣液固液分離,沼氣凈化和利用,沼氣發(fā)電供熱技術(shù),固體、液體高效復(fù)合有機(jī)肥加工。

如沼氣站每天可產(chǎn)沼氣500 m3左右。沼氣作為清潔高效能源,熱值為5500大卡/m3,不允許向外排放而形成第二次污染,沼氣必須加以完全利用,沼氣經(jīng)氣水分離器、脫硫凈化、計(jì)量后進(jìn)入沼氣貯氣柜,由分管道分別輸送到園區(qū)和發(fā)電站供日常做飯、照明、燒水和發(fā)電等用能。

由沼氣發(fā)酵池抽出的沼渣沼液經(jīng)固液分離后清液流入貯液池,沉淀的上清液作為蔬菜大棚的液體肥料和用于農(nóng)田使用。沼渣經(jīng)固液分離后,人工清理用車(chē)輛輸送到有機(jī)肥加工中心,加工復(fù)合有機(jī)肥。

經(jīng)過(guò)綜合處理系統(tǒng),從環(huán)境保護(hù)和資源利用的角度出發(fā),走規(guī)模處理和綜合利用的道路,能夠促進(jìn)我國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,保證良好的生態(tài)農(nóng)業(yè)大循環(huán)。

三、沼氣工程存在問(wèn)題及展望

由于我國(guó)沼氣產(chǎn)業(yè)工藝技術(shù)相對(duì)落后、發(fā)展戰(zhàn)略定位低、經(jīng)濟(jì)效益差、法律政策體系不夠健全、社會(huì)化服務(wù)建設(shè)滯后等,雖然經(jīng)過(guò)多年對(duì)沼氣工程技術(shù)的研究、探討和實(shí)踐,我國(guó)的沼氣工程建設(shè)也有了很大的發(fā)展和進(jìn)步。但就目前建設(shè)的沼氣工程看仍然存在一些問(wèn)題, 沼氣工程用途單一,沼氣其它效益尚未開(kāi)發(fā),沼渣沼液得不到充分利用,沼氣建設(shè)中行業(yè)不規(guī)范監(jiān)督力度不大,如有些業(yè)主和施工單位,擅自改變工程工藝,偷工減料,基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工不到位,這樣的工程安全和配套設(shè)施使用壽命都得不到保證,最終導(dǎo)致沼氣工程建設(shè)達(dá)不到預(yù)設(shè)目的,處于閑置停用等等問(wèn)題。

因此面對(duì)以上現(xiàn)存問(wèn)題我們必須不斷提升我們的工藝,加強(qiáng)國(guó)家政策對(duì)工程進(jìn)行監(jiān)督管理,使沼氣工程用途廣泛、資源得到充分利用。我國(guó)本身是一個(gè)資源、人口大國(guó),隨著國(guó)家政策的傾斜以及環(huán)保、清潔能源等方面的迫切需求,我國(guó)沼氣產(chǎn)業(yè)必定前景廣闊。

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