浅析生物质直燃发电

2017-01-17 00:05 [新能源论文] 来源于：互联网作者：互联网

导读：【摘要】生物质能[1-2]是我国可再生能源的重要组成部分，其中生物质直燃发电[3-4]是生物质能规模化利用的主要方式。文章简述了生物质直燃发电技术，介绍了目前我国生物质直燃发电项目现状与趋势，针对目前发展瓶颈，提出了发展大容量生物质直燃发电机组以及

　　【摘要】生物质能[1-2]是我国可再生能源的重要组成部分，其中生物质直燃发电[3-4]是生物质能规模化利用的主要方式。文章简述了生物质直燃发电技术，介绍了目前我国生物质直燃发电项目现状与趋势，针对目前发展瓶颈，提出了发展大容量生物质直燃发电机组以及电化联产等有关建议。

　　【关键词】生物质;直燃发电;大容量;电化联产

　　1.背景

　　能源是人类经济社会存在和发展的基础，同时也是影响社会发展的主要因素。随着经济社会的发展，人类使用的能源特别是化石能源所占的比例越来越多，能源对经济社会发展的制约日益突出，对赖以生存的自然环境的影响也越来越大。随着化石能源不断消耗造成的能源紧缺以及环境恶化等问题逐渐被人们所认识，世界各国越来越重视清洁能源技术的开发，其产业化利用比例也越来越大。在这其中，生物质能是除化石能源之外的第四大能源，具有清洁环保、可再生、资源总量大且分布广泛易获取的特点，且与化石能源一样可储存、可运输，可以转变为多种产品满足多种利用形式，是清洁能源的重要组成部分。当前，生物质直燃发电是生物质能规模化利用的主要方式，具有良好的社会效益和经济效益，已受到世界各国政府的高度重视。

　　2.发展生物质发电产业意义重大

　　目前，世界能源发展已进入新一轮战略调整期，各发达国家和新兴国家纷纷制定能源发展战略，大力开发生物质能，作为替代化石能源、保障国家能源安全和节能、减排的重要战略措施。作为当前生物质能规模化利用的主要方式，生物质发电产业的意义也越来越被人们所重视。

　　2.1 生物质发电产业对“新四化”中“城镇化”和“农业现代化”建设有促进作用

　　我国是农业大国，拥有丰富的生物质能资源，而最大量的生物质资源集中在农村。目前，生物质直燃发电项目一般都建设在粮食主产区如东北、华北、华中等地区，以充分利用当地的农作物秸秆的生物质资源。以装机容量为2.5万千瓦的生物质发电厂为例，年发电量可达1.5-2亿千瓦时，新增产值超亿元，同时，每年消耗各类农作物秸秆约20-25万吨，按照250元/吨计算，可为当地农民增加收入达5000-6000万元以上。另外，在农作物秸秆的收、加、储、运过程中，还为当地农民增加了各类就业机会。近几年，随着生物质发电产业的不断完善、稳定，各类农作物秸秆的需求量越来越大，也间接推动了农业机械装备的发展，从而进一步促进农业与农村的发展。

　　2.2 生物质发电产业是替代化石能源和节能减排的有效载体

　　与常规火力发电项目相比，生物质直燃发电项目普遍装机容量较小，但是，生物质直燃发电项目仅有不到10年的发展时间，从目前的现状和长期的发展趋势来看，随着生物质原料收集体系的不断成熟完善、人们清洁能源意识的不断提高，生物质发电产业具有很大的替代化石能源的潜力，更重要的是，发展生物质发电项目，能够有效处理原来被废弃的各类生物质原料，变无序处理为有效利用，在减少温室气体排放，降低城乡因秸秆焚烧引起的大气污染，改善环境方面等效果明显，据测算，一台装机2.5万千瓦的生物质直燃发电机组，与同类型火电机组相比，每年可减少二氧化碳排放约10-15万吨，且实现二氧化碳闭路循环，氮氧化物、硫氧化物以及粉尘的排放分别是化石燃料电厂排放标准的1/5、1/10 和1/28，节能减排效果突出。

　　3.生物质直燃发电技术简介

　　生物质能是太阳能以化学能形式储存在各类生物质原料中的能量，生物质直燃发电技术是将生物质能源转化为电能的一种技术。

　　生物质直燃发电项目的生产系统主要由生物质加工处理系统、输送系统、锅炉系统、汽轮机系统、发电机系统、化学水处理系统及除灰、除渣系统等各部分组成，主要生产过程是将生物质原料从附近各个收购站点运送至生物质电厂，经破碎、分选等加工处理后存放到原料仓库，然后由原料输送装置将其送入生物质锅炉燃烧，通过锅炉换热将生物质燃烧后的热能转化为高温、高压蒸汽，推动蒸汽轮机做功，最后带动发电机生产电能。生物质原料燃烧后的灰渣落入除灰装置，由输灰机送到灰坑，进行灰渣处理。烟气经过烟气处理系统后由烟囱排放入大气环境中。

　　生物质直燃发电与常规火电厂相比，原理上是相同的，但是，在原料供给体系和锅炉等方面存在一些差异。

　　4.生物质直燃发电项目发展现状和趋势

　　2006年12月1日投产的国能单县1X30兆瓦生物质直燃发电项目是我国第一个生物质直燃发电项目，拉开了国内生物质发电产业发展的序幕，由此，我国的生物质直燃发电项目开始进入了高速发展阶段。国家电网公司、华能集团、大唐集团、华电集团、国电集团、中电投集团、中节能公司等企业纷纷参与生物质直燃发电项目的投资、建设、运营，国内民营企业及外资企业也纷纷进入该领域，截至到2013年底，我国已成功投产运营生物质直燃发电项目的约162个，装机容量4070兆瓦。在我国的可再生能源发展“十二五”规划中，农林生物质发电利用规模将达到800万千瓦，可以预见，生物质直燃发电项目发展空间仍然巨大。国家发改委、国家能源局、国家环保部联合下发的《能源行业加强大气污染防治工作方案》（发改能源（2014）506号）中提出：“促进生物质发电调整转型，重点推动生物质热电联产、醇电联产综合利用，加快生物质能供热应用，继续推动非粮燃料乙醇试点、生物柴油和航空涡轮生物燃料产业化示范。2017年，实现生物质发电装机1100万千瓦”，可以看出，生物质发电项目作为国家调整能源结构，缓解能源开发利用与生态环境保护矛盾的重要手段，越来越受到重视。

　　5.发展生物质直燃发电项目的建议

　　从近几年的实践来看，我国生物质直燃发电项目单个装机规模普遍为12MW-30MW，装机规模小、受原料限制大、抗风险能力弱，能量利用率不高，从长期来看，生物质直燃发电项目除去在现有装机规模下发展生物质热电联产外，还可以发展大容量生物质直燃发电机组和电化联产等模式。

　　5.1 发展大容量生物质直燃发电机组

　　随着生物质直燃发电技术特别是生物质锅炉技术的不断进步以及世界范围生物质原料收、加、储、运体系的不断完善，发展建设大容量生物质直燃发电机组的条件逐渐成熟，大容量生物质发电机组在能量利用率、机组稳定性、经济性和节能减排方面的优势将会逐渐被认识。

　　5.2 电化联产

　　电化联产指的是生物质发电与生物质综合利用相结合一种生产模式，生物质发电系统提供各类能源，生物质综合利用系统提供各类深加工产品，二者有机结合，是生物质直燃发电产业调整转型的一个方向。如醇电联产生产方式就是通过纤维素乙醇系统和生物质发电系统将农林生物质资源的物质转化和能量转化结合起来进行耦合生产，可以进一步提高生物质原料的利用效率，较大程度实现生物质的能源化利用，实现了物质和能量的“分级转化-梯级利用”。

　　参考文献

　　[1]王久臣，戴林，田宜水，秦世平.中国生物质能产业发展现状及趋势分析[J].农业工程学报，2007（09）：276-282.

　　[2]李景明，薛梅.中国生物质能利用现状与发展前景[J].农业科技管理，2010（02）：1-4.

　　[3]丁晓雯，李薇，唐阵武.生物质能发电技术应用现状及发展前景[J].现代化工，2008（S2）：110-113.

　　[4]李志军.我国生物质直燃发电的现状、问题及政策建议[J].技术经济，2008（09）：34-37.

　　作者简介：赵锦（1981―），男，工程师，主要从事新能源规划和投资开发等方面工作。

（编辑：韩语）

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