生物質能源各種發電技術對比
生物質是以實物形式存在的,屬于分散型、勞動密集型和占地較多的能源品種。相對于風能、水能、潮汐能、地熱能和太陽能等生物質能源是可存儲和運輸的可再生能源。生物質種類繁多,特點和屬性不一,但生物質的組織結構與常規的化石燃料相似,故其利用方式與化石燃料相似,常規能源的利用技術無需做大的改動就可應用于生物質。實驗表明,1t有機碳燃燒釋放的熱量為4.017×1010J,我國農村僅農作物秸稈每年約有7億t,2010年生物質總量中約有51.2%可作為能源利用,其來源可靠,這為利用生物質發電提供了可能。預計到2020年,我國生物質發電總量從2005年的200萬kw提高到3000萬kw(表一)這15年間的平均增長達93%。
常見的生物質發電技術有直燃發電、沼氣發電、甲醇發電、生物質燃氣發電技術等。目前研究較多的是生物質直燃發電和生物質氣化發電技術,對生物質混燃發電技術的應用研究有限。
1、生物質直燃發電主要是利用農業、林業廢棄物作為原料,也可將城市垃圾作為原料,采用直接燃燒的放電方式。我國直燃發電方面在南方地區有一定規模。有小型發電機組300余臺,總裝機容量800mw。生物質直接染煞發電技術已比較成熟,由于生物質能源需要在大規模利用下才具有明顯的經濟效益,因而要求生物質資源集中、數量巨大、具有生產經濟性
2、生物質氣化發電是指生物質經熱化學轉化在氣化爐中氣化生產可燃氣體,經過凈化后驅動內燃機或小型燃氣輪機發電。 能耗比常規系統低,總體效率高于40%,但關鍵技術尚不成熟,處于示范和研究階段,在氣化發電技術方面,廣州能源研究所進行了4mw級生物質氣化燃氣—蒸汽整體聯合循環發電示范項目的設計研究,取得一定成果。
3、生物質混燃發電技術在國外已得到應用。早在2003年美國生物質發電裝機容量約達970萬kW,占可再生能源發電裝機容量的10%,發電量約占全國總發電量的1%。英國的4臺500MW機組,直接混燃壓制的廢木顆粒燃料、橄欖核等生物質,混燃比例為鍋爐總輸入熱量的20%,每天消耗生物質約1500t,可使SO2排量下降10%,CO2排放量每年減少100萬t。在我國生物質混燃發電技術應用不多,與發達國家相比還相距較遠。但是該項技術可以減少CO2的凈排放量,符合低碳經濟的發展要求、符合削減溫室氣體的需要,具有很大的發展潛力。
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