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清洁利用生物质资源的一种有效途径:生物质发电

时间:2023-06-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:特别是生物质热电联产项目,适用于农村大部分地区,该类项目可以结合对小型热电厂的改造,利用可再生能源与煤混合燃烧方式,为盘活小型煤电厂提供一条有效的途径。由此可见,小型生物质气化发电系统具有投资少、应用灵活的特点;中型生物质气化发电技术较适合应用于生物质原料价格较高、但投资资金比较充足的地区。据初步测算,每万千瓦生物质发电装机,一年需燃烧6万吨生物质。

清洁利用生物质资源的一种有效途径:生物质发电

生物质发电是生物质能高效清洁利用的重要方式,主要分直接燃烧后蒸汽发电和生物质气化发电两种形式,具体包括直接燃烧发电技术和混合燃烧发电技术、气化发电技术及沼气发电技术等。

中国生物质直接燃烧发电技术已基本成熟,进入推广应用阶段。具有较大规模(大于2万千瓦)的直燃发电电站,发电效率高,单位投资也较合理,尽管资金投入很高,但由于可采用高参数的发电设备,电站的总体经济效益好于小规模(小于1万千瓦)直燃电站。大中型直燃发电项目较适合在生物质资源量非常集中的地区使用,如农场式生产的产粮地区,并且必须有资金实力非常雄厚的投资者提供大量资金,特别是那些引进国外设备的项目。生物质混合燃烧发电技术的经济性与原燃煤电站的发电效率有很大关系,发电效率越高,经济效益越明显。特别是生物质热电联产项目,适用于农村大部分地区,该类项目可以结合对小型热电厂的改造,利用可再生能源与煤混合燃烧方式,为盘活小型煤电厂提供一条有效的途径。但是,由于目前的混燃发电项目还不能得到电价优惠政策,使其推广应用受到一定影响。

生物质气化发电是更洁净的利用方式,几乎不排放任何有害气体。中国开发的中小型生物质气化发电技术正处于商业化示范阶段,发电设备功率从几千瓦到4000千瓦,气化炉的结构有层式下吸式气化炉、开心式气化炉、下吸式气化炉和循环流化床气化炉四种。对于小型气化发电系统来说,尽管投资低于中型气化发电系统,但由于其气化效率较低,导致发电成本很高,使项目的总体经济效益差。中型生物质气化发电系统经济性可行性很高,尤其是生物质流化床气化发电系统在中国推广很快,其单位投资在5000元/千瓦以下,发电效率在26%~28%左右,发电运行成本在0.3~0.5元/千瓦时左右。由此可见,小型生物质气化发电系统具有投资少、应用灵活的特点;中型生物质气化发电技术较适合应用于生物质原料价格较高、但投资资金比较充足的地区。

中国沼气发动机主要为两类,即引燃式和压燃式。引燃式(也称全烧式)沼气发动机,适合在大中型沼气工程条件下工作,是沼气发电技术的主流机组。压燃式发动机采用柴油-沼气双燃料,在调节不同的柴油/沼气燃料比情况下,发动机均能正常工作。如浙江天蓬蓄业公司建设的一台50千瓦“沼气-柴油”双燃料发电机组,由于利用了沼气发电,可节约75%的柴油,并大大降低了发电成本,使成本由过去的1.1元/千瓦时下降到0.275元/千瓦时。沼气发电系统最经济的运行方式是热电联产,沼气热电联产的能源利用效率可达80%以上。在农村地区,沼气发电技术主要应用在畜禽养殖场沼气工程,除此之外,还可以应用在工业废水处理沼气工程和垃圾填埋沼气工程等方面。(www.xing528.com)

未来在农村地区推广应用生物质发电技术,应结合当地生物质资源特点而定。如按照秸秆集中程度、中小型畜禽养殖场、木薯甘蔗为原料的糖厂、中小型木材制品厂等资源产地的规模,选择发电技术和确定发电能力。所发的电量直接供给企业生产或周边区域的居民生活用,利于提高发电系统的经济性。这种以中小型化和接近电力用户的发电形式以及分布式的电力系统形式,是未来生物质发电在建设新农村中的发展趋势。

总体来看,在农村地区利用生物质发电技术,把分散的农林废弃物转化为高品质电力或燃气,促进了农村传统用能方式的改变,对新农村建设和解决农村三农问题有重要作用。其一,在每个县和乡镇就地建设生物质发电厂,可以解决部分农民的就业问题;其二,生物质发电厂需要的秸秆、稻壳等燃料需从农民手中购买,如果将这些秸秆定价为150~200元/吨,农民每亩地可增收60~80元钱收入;其三,生物质发电厂还可以给农村解决用电和用气问题,其电价在0.48~0.58元/千瓦时左右;其四,大中型沼气工程治理了禽畜养殖场粪便的污染,改善了农村环境。据初步测算,每万千瓦生物质发电装机,一年需燃烧6万吨生物质。如果在全国农村建设2000万千瓦的生物质发电能力,每年需生物质约1.2亿吨,仅收购生物质燃料一项,每年流向农村的资金就达200亿元。生物质能利用不仅给农村注入更多的优质能源,还在有效促进农村经济发展和农民生活水平提高方面产生重要的推动作用。

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