生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀及前景

1、3生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)的研究現(xiàn)狀2生物質(zhì)能發(fā)電的內(nèi)涵和特點(diǎn)生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀及前景摘要：由于目前我國大氣污染防治形勢嚴(yán)峻，實(shí)現(xiàn)清潔經(jīng)濟(jì)發(fā)電是現(xiàn)在面臨的一個(gè)難題。生物質(zhì)作為一種低碳、低硫的清潔可再生能源，由于其總量大、利用量低、開發(fā)潛力大，將其用于發(fā)電不僅可以解決我國與日俱增的供電需求和大氣污染問題，還可以提高農(nóng)民收入，因此應(yīng)用前景廣闊。本文從生物質(zhì)能發(fā)電特點(diǎn)和優(yōu)勢，引出目前生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，闡述了生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)存在的問題，介紹了目前比較主流的幾種生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)，深入分析了我國當(dāng)前生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)所面臨的問題和對(duì)策，最后對(duì)生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)發(fā)展前景作出展望。關(guān)鍵詞：生物質(zhì)能、發(fā)電技術(shù)、現(xiàn)狀和前景

2、1前言進(jìn)入21世紀(jì)后，能源作為人類社會(huì)生存、國名民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必備資源和重要戰(zhàn)略物資1,開始越發(fā)受到人們的重視。由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，推動(dòng)著能源需求也日趨增大，然而不可再生能源是有限的，因此能源枯竭和環(huán)境污染成為目前世界各國面臨的主要生存危機(jī)。探尋清潔、高效的可再生新型替代能源成為當(dāng)今社會(huì)研究的熱門課題，在已探知的清潔能源中，太陽能、風(fēng)能及水能由于受時(shí)間、季節(jié)及地理位置等自然條件的影響，其穩(wěn)定性很大程度阻礙了其發(fā)展。生物質(zhì)能作為可再生的清潔能源之一，是僅次于煤炭、石油和天然氣而居于世界能源消費(fèi)的第四位能源，它提供14%的世界能源需求，而在發(fā)展中國家生物質(zhì)能更是占到總能耗的35%。即使

3、是這樣，如今生物質(zhì)的利用總量依舊不足其生產(chǎn)總量的1%,由此可見生物質(zhì)能的開發(fā)利用前景十分廣闊肌與傳統(tǒng)的化石能源相比，生物質(zhì)能源對(duì)環(huán)境污染小，硫、氮含量低，二氧化碳排放量更是近似為零；其開發(fā)利用與傳統(tǒng)化石燃料具有良好的兼容性（煤粉爐共燃生物質(zhì)技術(shù)）特點(diǎn)，有望替代傳統(tǒng)的火力發(fā)電，因此生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)作為可再生能源中最重要的組成部分，具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，其研究利用已受到世界各國政府的高度重視。2.1生物質(zhì)能發(fā)電的內(nèi)涵生物質(zhì)能源是清潔可再生能源中，唯一可以替代化石能源轉(zhuǎn)化成氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)燃料以及其他化工原料或者產(chǎn)品的碳資源。生物質(zhì)能直接或間接地來源于綠色植物的光合作用，取之不盡、用之不竭，

4、是太陽能的一種表現(xiàn)形式6生物質(zhì)能發(fā)電是可再生能源發(fā)電的一種，其主要是利用農(nóng)業(yè)、林業(yè)和工業(yè)廢棄物、甚至是城市垃圾為原料，采取直接燃燒或者氣化及發(fā)酵等方式發(fā)電，主要包括農(nóng)林廢物直接燃燒發(fā)電、農(nóng)林廢棄物氣化發(fā)電、垃圾焚燒發(fā)電、垃圾填埋氣發(fā)電和沼氣發(fā)電等。生物質(zhì)發(fā)電是分布式發(fā)電系統(tǒng)，能很好的解決供電質(zhì)量及安全，也可以解決傳統(tǒng)單一供電的各種弊端。2.2生物質(zhì)能發(fā)電的優(yōu)勢資源豐富，地球上光合作用每年生產(chǎn)約2.2X10111干生物質(zhì)，相當(dāng)于全世界能源消費(fèi)總量的10倍左右，有很大的發(fā)展?jié)摿?。隨著環(huán)保壓力越來越大和國家環(huán)保政策的相繼出臺(tái)，這些潛力會(huì)被逐漸釋放，作為發(fā)電動(dòng)力燃料的生物質(zhì)原料會(huì)越來越多，為生物質(zhì)發(fā)電

5、提供廣闊的發(fā)展空間。有利于節(jié)能減排，緩解環(huán)保壓力。秸稈焚燒是近年來造成北方地區(qū)大范圍霧霾的重要原因之，隨著我國農(nóng)作物產(chǎn)量的大幅度提升，秸稈處理成為一大難題，大規(guī)模的秸稈焚燒屢禁不止。生物質(zhì)發(fā)電具備碳中和效應(yīng)，通過集中燃燒發(fā)電并裝備除塵及脫硫脫硝的設(shè)備，有助于降低污染物排放,促進(jìn)大氣污染防治。有助于調(diào)整我國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，構(gòu)建穩(wěn)定安全的清潔能源供應(yīng)體系。生物質(zhì)發(fā)電原理與火力發(fā)電相似，電量穩(wěn)定質(zhì)量高，對(duì)電網(wǎng)更加友好；發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電對(duì)于替代化石能源，增加能源供應(yīng)、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，以及構(gòu)建穩(wěn)定、清潔、安全的能源供應(yīng)體系，保障能源安全具有重要意義。生物質(zhì)發(fā)電可以解決三農(nóng)問題，助力精準(zhǔn)扶貧。生物質(zhì)發(fā)電由于其產(chǎn)

6、業(yè)鏈長、帶動(dòng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，成為農(nóng)業(yè)、工業(yè)和服務(wù)業(yè)發(fā)展的重要載體，是產(chǎn)業(yè)精準(zhǔn)扶貧的利器。裝機(jī)規(guī)模為3萬千瓦的生物發(fā)電項(xiàng)目年消耗生物質(zhì)約27萬噸，如按每噸秸稈300元的收購價(jià)測算，將帶動(dòng)所在地區(qū)農(nóng)戶年增收入8000多萬元。同時(shí)，圍繞秸稈的收購、存儲(chǔ)、運(yùn)輸?shù)犬a(chǎn)業(yè)鏈條，可為當(dāng)?shù)剞r(nóng)村提供2000個(gè)就業(yè)機(jī)會(huì)。4生物質(zhì)能發(fā)電的主要技術(shù)3.1生物質(zhì)能發(fā)電在國外的發(fā)展?fàn)顩r生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)起源于20世紀(jì)70年代，當(dāng)時(shí)世界石油危機(jī)爆發(fā)，丹麥為了尋求能源獨(dú)立與安全開始積極開發(fā)清潔可再生的替代能源，于是在全國大力推行生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)。自1990年后，歐美許多國家開始積極開展可再生能源，大力推行農(nóng)業(yè)剩余物等生物質(zhì)發(fā)電；特別是2

7、002年約翰內(nèi)斯堡可持續(xù)發(fā)展世界峰會(huì)以來，生物質(zhì)發(fā)電保持持續(xù)增長，但主要集中在發(fā)達(dá)國家。截止2016年底，全球生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量已經(jīng)超過110GW，可替代19000多萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中在北歐地區(qū)，生物質(zhì)能源利用的主導(dǎo)地位是生物質(zhì)發(fā)電。在直燃發(fā)電方面，國外技術(shù)已經(jīng)成熟。在丹麥、瑞典、芬蘭和荷蘭等國，以農(nóng)林生物質(zhì)為燃料的生物質(zhì)發(fā)電廠已經(jīng)有300多座，其中最大的英國Ely生物質(zhì)發(fā)電廠，裝機(jī)容量達(dá)38MW；在混合燃燒方面，2011年美國已經(jīng)有300多家發(fā)電廠那采用該技術(shù)，裝機(jī)容量達(dá)6000MW；在氣化發(fā)電方面，國外進(jìn)行了相關(guān)探索，但由于設(shè)備改造困難、造價(jià)高昂等原因，現(xiàn)在大多為示范性項(xiàng)目，商業(yè)化項(xiàng)目較少。

8、預(yù)計(jì)到2020年，西方工業(yè)國家15%的電力將來自生物質(zhì)發(fā)電。3.2生物質(zhì)能發(fā)電在我國的發(fā)展?fàn)顩r生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)在我國起步發(fā)展較晚，知道1987年，我國才開開始研究利用生物質(zhì)發(fā)電。我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，生物質(zhì)資源豐富，擁有充足的可發(fā)展能源作物。為推動(dòng)生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，我國實(shí)施了一系列生物質(zhì)發(fā)電優(yōu)惠政策，使得生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)引來爆發(fā)式增長，國家電網(wǎng)公司、五大發(fā)電集團(tuán)等大型國有、民營以及外資企業(yè)紛紛投資參與中國生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的建設(shè)運(yùn)營。這些生物質(zhì)能源企業(yè)的建立，完善了生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)鏈，推動(dòng)了節(jié)能減排，緩解了我國大氣防治壓力，對(duì)于能源產(chǎn)業(yè)革新和生態(tài)環(huán)境保護(hù)都具有重要作用。截止2017年，我國生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)

9、裝機(jī)容量達(dá)1345萬千瓦時(shí)，替代約2500萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減排二氧化碳約6500萬噸。農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電共計(jì)處理農(nóng)林廢棄物約5400萬噸；垃圾焚燒發(fā)電共計(jì)處理城鎮(zhèn)生活垃圾約10600萬噸，約占全國垃圾清運(yùn)量的37.9%。預(yù)計(jì)到2020年，生物質(zhì)發(fā)電在我國將基本實(shí)現(xiàn)商業(yè)化和規(guī)?；茫b機(jī)容量達(dá)到15GW，達(dá)到90000GWh年發(fā)電量，年節(jié)約5.8X107噸標(biāo)準(zhǔn)煤。目前國內(nèi)外研究及利用最多、最成熟的生物質(zhì)能發(fā)電形式主要有：生物質(zhì)直4.1生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電接燃燒發(fā)電、生物質(zhì)混合燃燒發(fā)電、生物質(zhì)氣化發(fā)電、沼氣發(fā)電和垃圾發(fā)電。r19亙帥燒發(fā)電IL-生物JM發(fā)電主;jAL電LLJ呂氣電r與艇合燃燒發(fā)電等J*J生

10、物質(zhì)直接燃燒發(fā)電與燃煤火力發(fā)電在原理上沒有本質(zhì)區(qū)別，主要區(qū)別體現(xiàn)在原料上，火力發(fā)電的原料是煤，而生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電的原料主要是農(nóng)林廢棄物和秸稈応生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電是指把生物質(zhì)原料送入適合生物質(zhì)燃燒的特定蒸汽鍋爐中直接燃燒，產(chǎn)生熱及高溫高壓的水蒸汽，驅(qū)動(dòng)蒸汽機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電技術(shù)中主要的兩種燃燒方式為：固定床燃燒和流化床燃燒。該發(fā)電技術(shù)的關(guān)鍵因素在于對(duì)原料預(yù)處理、鍋爐防腐、鍋爐對(duì)多種生物質(zhì)原料的適應(yīng)性及蒸汽鍋爐的高效燃燒和蒸汽輪機(jī)的效率等方面都有較高要求。固定床燃燒對(duì)生物質(zhì)原料的預(yù)處理要求較低，生物質(zhì)經(jīng)過簡單處理甚至無須處理就可投入爐排爐內(nèi)燃燒。流化床燃燒要求將大塊的生

11、物質(zhì)原料預(yù)先粉碎至易于流化的粒度，其燃燒效率和強(qiáng)度都比固定床高。該發(fā)電技術(shù)相對(duì)較成熟，易實(shí)現(xiàn)大規(guī)模利用，但熱值較低，發(fā)電效率不高于35%,適用于生物質(zhì)資源比較集中區(qū)域，如谷米加工廠、木料加工廠附近，只要加工廠正常生產(chǎn)，谷殼、鋸屑和柴枝等就可以源源不斷地供應(yīng)，為直燃發(fā)電提供物料保障。圖2秸稈直接燃燒發(fā)電原理流程1-生物質(zhì)儲(chǔ)存區(qū)；2-粉碎系統(tǒng)；3-排粉風(fēng)機(jī)；4-鍋爐；5-空氣預(yù)熱器；6-送風(fēng)機(jī)；7-除塵器；8-引風(fēng)機(jī)；9-灰渣泵；10-煙囪4.2生物質(zhì)混合燃燒發(fā)電生物質(zhì)混合燃燒發(fā)電技術(shù)，顧名思義，即為生物質(zhì)與煤混合作為燃料發(fā)電?；旌先紵姆绞街饕袃煞N：一種是直接將生物質(zhì)原料與煤混合后送入鍋爐燃燒

12、,該方式對(duì)于燃料處理設(shè)備要求較高，不是所有燃煤電廠都能用；二是先將生物質(zhì)原料在氣化爐中氣化生成可燃?xì)怏w，再通入燃煤鍋爐與煤混合燃燒，產(chǎn)生的蒸汽一同送入汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)電。由此可見，在混合燃燒發(fā)電技術(shù)中，對(duì)生物質(zhì)原料的預(yù)處理過程顯的尤為重要。一般情況下，通過改造現(xiàn)有的燃煤電廠就可以實(shí)現(xiàn)混合燃燒發(fā)電，只需要在廠內(nèi)增加儲(chǔ)存和加工生物質(zhì)燃料的設(shè)備與系統(tǒng)，同時(shí)對(duì)原有燃煤鍋爐燃燒系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)改造就可以了。生物質(zhì)混合燃燒發(fā)電相對(duì)于直接燃燒發(fā)電具有一定的優(yōu)勢，其主要表現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢和技術(shù)優(yōu)勢兩個(gè)方面。生物質(zhì)混合燃燒發(fā)電相對(duì)于直接燃燒發(fā)電巨大的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢表現(xiàn)在：一是可以在秸稈供應(yīng)不足的季節(jié)降低對(duì)生物質(zhì)原料需求量，避

13、免農(nóng)民哄抬生物質(zhì)價(jià)格；二是相對(duì)于新建一座直燃生物質(zhì)發(fā)電站，混合燃燒發(fā)電在原燃煤電廠基礎(chǔ)上稍加改造，可以大大降低設(shè)備投資成本；三是在大型混合燃燒發(fā)電機(jī)組參數(shù)要遠(yuǎn)高于小型純生物質(zhì)機(jī)組，從而發(fā)電效率更高，相同的發(fā)電量下，混合燃燒的燃料消耗要比直燃降低一半。生物質(zhì)混合燃燒發(fā)電相對(duì)于直接燃燒發(fā)電的主要技術(shù)優(yōu)勢表現(xiàn)在：一是受熱面不易結(jié)焦或結(jié)焦量很低，且固著困難；二是發(fā)電效率高、煤耗低，在很低的摻燒比例下（小于5%-10%），就能使生物質(zhì)比直燃得到更充分利用。圖3生物混合燃燒工藝流程圖4.3生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)是先利用高溫?zé)峤鈿饣磻?yīng)和微生物的厭氧發(fā)酵反應(yīng)將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣體燃料，然后再將氣體

14、燃料凈化后直接送入鍋爐、內(nèi)燃發(fā)電機(jī)、燃?xì)鈾C(jī)的燃燒室中燃燒進(jìn)行發(fā)電。它是生物質(zhì)能最有效、最潔凈的利用方式之一，不僅能解決生物質(zhì)高雜質(zhì)難于燃用、低熱值、分布分散等缺點(diǎn)，還能充分發(fā)揮燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備緊湊和污染小的優(yōu)點(diǎn)。生物質(zhì)熱解氣化反應(yīng)主要是利用高溫對(duì)生物質(zhì)進(jìn)行處理，把生物質(zhì)中的化學(xué)鍵破壞掉，使得那些大分子有機(jī)物能夠以甲烷和一氧化碳的形式被釋放出來成為具有很高燃點(diǎn)的可燃性氣體。氣化發(fā)電過程主要包括三個(gè)方面11，一是生物質(zhì)氣化，在氣化爐中把固體生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣體燃料；二是氣體凈化，氣化出來的燃?xì)舛己幸欢ǖ碾s質(zhì)，包括灰分、焦炭和焦油等，需經(jīng)過凈化系統(tǒng)把雜質(zhì)除去，以保證燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備的正常運(yùn)行；三是燃?xì)獍l(fā)電，利

15、用燃?xì)廨啓C(jī)或燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)進(jìn)行發(fā)電，有的工藝為了提高發(fā)電效率，發(fā)電過程可以增加余熱鍋爐和蒸汽輪機(jī)。生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)可以在小型的加工廠或者米廠附近使用，相比于傳統(tǒng)的燃燒發(fā)電，生物質(zhì)氣體發(fā)電技術(shù)對(duì)能源的利用率更高，在發(fā)電的過程中不會(huì)產(chǎn)生任何有害氣體。圖4生物質(zhì)整體氣化器循環(huán)氣化器城氣統(tǒng)燃料4.4沼氣發(fā)電沼氣發(fā)電是隨著沼氣綜合利用的不斷發(fā)展而出現(xiàn)的一種新型發(fā)電方式，也是沼氣能量利用的一種有效形式。其主要原理是利用厭氧發(fā)酵技術(shù)，在高溫厭氧條件下將屠宰廠或其它有機(jī)廢水以及養(yǎng)殖場的畜禽糞便直接裝入密閉型發(fā)酵設(shè)備，在滲濾液環(huán)流作用下使干燥物料潮濕，經(jīng)過幾周時(shí)間，產(chǎn)生高質(zhì)沼氣（甲烷含量達(dá)70%-80%），供給內(nèi)

16、燃機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，也有的供給蒸汽鍋爐產(chǎn)生蒸汽，帶動(dòng)蒸汽輪機(jī)發(fā)電。沼氣發(fā)電技術(shù)主要應(yīng)用在禽畜廠沼氣、工業(yè)廢水處理沼氣以及垃圾填埋場沼氣。沼氣的熱值決定了甲烷的含量，對(duì)發(fā)電率會(huì)產(chǎn)生直接的影響作用。這種發(fā)電技術(shù)在一些發(fā)達(dá)國家應(yīng)用比較廣泛，并且在國家能源結(jié)構(gòu)中占有重要地位。在我國很多農(nóng)村，該技術(shù)也得到了有效的大力推廣，并且收益頗多。推廣應(yīng)用沼氣發(fā)電既解決了農(nóng)村秸稈過剩問題也凈化了農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境，相比于傳統(tǒng)的秸稈燃燒,這種發(fā)電方式成本低、污染小可以減少溫室氣體的排放，是增加農(nóng)民收入的重要保障；可以改善農(nóng)民生產(chǎn)生活條件，帶來巨大的社會(huì)效益、生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益12。但是沼氣發(fā)電由于發(fā)電容量偏小

17、，在氧化過程中氣體效率不高，而且發(fā)電非常的不穩(wěn)定，遇火容易發(fā)生爆炸，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行與管理期間自動(dòng)化水平較低，產(chǎn)業(yè)化發(fā)展也極為緩慢，因此還需要對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行完善，才可以擁有一個(gè)廣泛的應(yīng)用前景13。圖5沼氣發(fā)電典型流程4.5垃圾發(fā)電垃圾發(fā)電包括垃圾焚燒發(fā)電和垃圾氣化發(fā)電，簡而言之，垃圾發(fā)電就是將垃圾直接作為燃料或者將垃圾制成可燃?xì)怏w作為燃料來進(jìn)行發(fā)電的方式。垃圾發(fā)電不僅能夠回收利用垃圾中的能量，達(dá)到節(jié)約資源的目的，同時(shí)還解決了垃圾的處理問題。垃圾焚燒技術(shù)具有占地小、處理量大、可利用余熱發(fā)電等優(yōu)點(diǎn)，是目前城市生活垃圾的重要處理方式15。垃圾焚燒發(fā)電和傳統(tǒng)的燃煤發(fā)電在原理上相同，只是把燃料換成了垃圾，其

18、實(shí)垃圾焚燒發(fā)電就是生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電的一種。目前比較成熟的垃圾焚燒技術(shù)主要有層狀燃燒技術(shù)、流化床燃燒技術(shù)、旋轉(zhuǎn)燃燒技術(shù)等。焚燒垃圾處理技術(shù)具有占地小、減量效果顯著、余熱可利用等優(yōu)點(diǎn)，但垃圾焚燒必須具有一定條件：垃圾焚燒要具有一定的發(fā)熱值，當(dāng)垃圾中低位熱值W3344kJ/kg時(shí)，焚燒需要摻煤或柴油助燃。垃圾低位熱值5000kJ/kg燃燒效果較好。城市生活垃圾低位熱值一般在3344-8360kJ/kg范圍內(nèi)。而且垃圾焚燒后的灰渣處理也是一個(gè)難題，大部分發(fā)展中國家都面臨著尋找灰渣填埋場地難，選址難，填埋成本高，二噁英等有害物質(zhì)再次污染環(huán)境等風(fēng)險(xiǎn)問題16。垃圾氣化技術(shù)是指在密閉的容器中，將垃圾進(jìn)行缺氧

19、燃燒，利用空氣和蒸汽作為混合氣化劑，爐溫控制在800C，使垃圾釋放出大量的一氧化碳、氫氣、甲烷等可燃性的氣體，在經(jīng)過過濾和清洗后，可將該氣體轉(zhuǎn)化為電能或熱能來進(jìn)行利用。由于整個(gè)氣化過程溫度較低，不會(huì)大量生成氮氧化物；氣化過程中產(chǎn)生的二噁英可以利用急冷設(shè)施配合活性炭吸附塔以及布袋除塵裝置完全去除，最終可以使氣化產(chǎn)生的可燃?xì)怏w變?yōu)檎嬲儍舻木G色能源。但是垃圾氣化技術(shù)在處理垃圾時(shí)對(duì)熱值有一定的要求，熱值越高的垃圾越易于處理，熱值太低或垃圾中無機(jī)物組成太高時(shí)，垃圾氣化過程將會(huì)產(chǎn)生一定的困難；而且雖然垃圾氣化技術(shù)能量利用率較高，但操作成本也相應(yīng)較高，導(dǎo)致項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性比一般垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目差17。生物質(zhì)發(fā)

20、電技術(shù)是一種集環(huán)保與可再生于一體的新型可再生替代能源，因此受到了各國政府的廣泛重視。我國政府在能源危機(jī)和大氣防治的雙重壓力下，也是大力支持生物質(zhì)發(fā)電的發(fā)展，但是由于生物質(zhì)直接燃燒、混合燃燒和沼氣發(fā)電的許多關(guān)鍵技術(shù)都需要從國外引進(jìn)，國內(nèi)還沒有消化吸收，全國大規(guī)模推廣的時(shí)機(jī)還不成熟。氣化發(fā)電技術(shù)我國具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，但是要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化還有很長的路要走。5生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)存在的主要問題及解決途徑5.1生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)方面的問題核心技術(shù)與設(shè)備缺失在技術(shù)上：Q由于生物質(zhì)燃料中鉀和氯含量較高，使得生物質(zhì)鍋爐普遍存在嚴(yán)重的各級(jí)受熱積灰、結(jié)渣和玷污問題，嚴(yán)重的玷污會(huì)降低傳熱效率，甚至導(dǎo)致局部傳熱表面因被玷污覆蓋而

21、喪失傳熱性能。生物質(zhì)燃料質(zhì)地松軟、密度小、而且水分和含氧量較高，因此熱值較低；燃燒穩(wěn)定性差，煙氣量和灰渣含碳量均要比燃煤鍋爐大很多，從而導(dǎo)致鍋爐燃燒不穩(wěn)定，故障率和能耗較高，燃燒效率較低。在設(shè)備方面：目前，由于國內(nèi)企業(yè)沒有能夠生產(chǎn)生物質(zhì)發(fā)電設(shè)備的實(shí)力，導(dǎo)致我國現(xiàn)在用于燃料傳送系統(tǒng)的設(shè)備與燃燒生物質(zhì)發(fā)電的鍋爐等很多相關(guān)設(shè)施都依賴國外進(jìn)口，但是國外和我國的工作習(xí)慣、文化差異與運(yùn)輸方式上的差異，導(dǎo)致很多國外的先進(jìn)設(shè)備并不符合我國的實(shí)際情況，導(dǎo)致機(jī)組沒有辦法穩(wěn)定、滿負(fù)荷、安全的運(yùn)行，極大限制了國內(nèi)生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)的推廣。發(fā)電成本過高生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目初期建設(shè)成本及后期的燃料費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用都比較高，目前初期投

22、資建設(shè)成本一般為8000-10000元/kW，是常規(guī)火電投資的2倍；在生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目的實(shí)際運(yùn)營中，燃料成本更是要占到電廠運(yùn)營成本的70%，設(shè)備折舊費(fèi)及其他維護(hù)管理費(fèi)用約占30%。這就意味著燃料價(jià)格將成為影響生物質(zhì)電廠盈虧的最重要因素，隨著我國生物質(zhì)發(fā)電的興起，秸稈的燃料價(jià)格已經(jīng)從最初的200元/t漲至現(xiàn)在的450元/t以上，這樣光電價(jià)成本0.4元/kWh就要遠(yuǎn)高于燃煤發(fā)電，而且秸稈體積大、重量輕，不適合長距離運(yùn)輸，存儲(chǔ)也比較困難，導(dǎo)致生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目基本很難考發(fā)電上網(wǎng)盈利。5.2生物質(zhì)發(fā)電問題解決途徑及相關(guān)建議生物質(zhì)燃料的收集、儲(chǔ)運(yùn)與預(yù)處理困難，可以通過加大可再生資源開發(fā)的宣傳力度，提高農(nóng)作物所

23、有者對(duì)可再生資源的認(rèn)識(shí)，在項(xiàng)目建設(shè)時(shí)，做好合理的規(guī)劃和有針對(duì)性的進(jìn)行；缺乏先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，一方面要開展國際合作，引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，另一方面國家應(yīng)加強(qiáng)扶持、加大技術(shù)投入及研究，加快對(duì)國外先進(jìn)技術(shù)、裝置的吸收轉(zhuǎn)化，提高技術(shù)水平，研發(fā)擁有自主核心和適合我國國情的技術(shù)；單燒生物質(zhì)發(fā)電效率一般不高，可采用熱電聯(lián)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)的大量高效利用。政府扶持是生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)發(fā)展的重要推進(jìn)劑，其可為生物質(zhì)能發(fā)電爭取與常規(guī)火電競爭的技術(shù)進(jìn)步時(shí)間。生物質(zhì)發(fā)電是國家鼓勵(lì)的資源綜合利用方式，根據(jù)可再生能源法，國家鼓勵(lì)的資源綜合利用認(rèn)定管理辦法，等有關(guān)規(guī)定，應(yīng)盡快落實(shí)農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電增值稅即征即退和所得稅減免的優(yōu)惠政策。在生物質(zhì)

24、發(fā)電發(fā)展的起步階段，對(duì)生物質(zhì)發(fā)電進(jìn)行財(cái)政補(bǔ)貼，應(yīng)對(duì)有關(guān)技術(shù)研發(fā)、設(shè)備制造等給予適當(dāng)?shù)钠髽I(yè)所得稅優(yōu)惠。建立再生能源管理體系，構(gòu)建布局合理的市場。6展望未來10年生物質(zhì)能將迎來發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，目前國際上，生物質(zhì)的主要研究方向還是把生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換為電力和運(yùn)輸燃料，希望可以做到在一定范圍內(nèi)減少或代替礦物燃料的使用。預(yù)計(jì)到2030年，生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)將完全市場化，屆時(shí)將可以與常規(guī)能源進(jìn)行公平競爭，生物質(zhì)能所占比例也將大幅度提高，成為主要能源之一；同時(shí)生物質(zhì)制取液體燃料技術(shù)也將成熟，部分技術(shù)進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用，但生物質(zhì)液體燃料的商業(yè)化程度將取決于石油供應(yīng)情況和各國對(duì)環(huán)境要求的程度。到2050年這一時(shí)期，生物質(zhì)發(fā)電和

25、液體燃料將比常規(guī)的化石能源具有更強(qiáng)的競爭力，包括環(huán)境和經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢，其將會(huì)成為綜合指標(biāo)優(yōu)于礦物燃料占據(jù)主導(dǎo)地位的能源品種。當(dāng)前，我國大氣污染防治形式嚴(yán)峻，增加能源供應(yīng)、保障能源安全、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，是我國經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的一項(xiàng)重大戰(zhàn)略任務(wù)。使用可再生資源發(fā)電乃是我國能源機(jī)構(gòu)規(guī)劃最直接的走向之一，在各種可再生能源中，生物質(zhì)能發(fā)電由于具有發(fā)電質(zhì)量好、穩(wěn)定性很高、發(fā)電殘留物可以做農(nóng)田肥料使用，不僅解決了大量農(nóng)作物焚燒引起污染問題，還能為周邊農(nóng)民創(chuàng)造收入，形成良性循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系等優(yōu)勢，而得到國家政策的大力支持。雖然目前生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)還存在一些問題，例如生物質(zhì)能源分布不均、技術(shù)不夠

26、成熟等，但隨著國家相關(guān)政策、制度不斷完善和技術(shù)的不斷突破，有望解決生物質(zhì)鍋爐存在的效率低、堿腐蝕、結(jié)焦、結(jié)渣等問題，從而實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)能高效、經(jīng)濟(jì)、規(guī)?；?。7結(jié)語本文對(duì)各種生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)進(jìn)行介紹和對(duì)比，結(jié)合生物質(zhì)發(fā)電在產(chǎn)業(yè)化發(fā)電過程中遇到的經(jīng)濟(jì)層面和技術(shù)層面方面的問題，對(duì)我國發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電問題給出建議和進(jìn)行展望。相比發(fā)展大規(guī)模生物質(zhì)直燃發(fā)電，在原燃煤電廠的基礎(chǔ)上進(jìn)行簡單改造后的生物質(zhì)混合燃燒，目前更具發(fā)展前景。發(fā)展生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)，將固體生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成高品位的氣體燃料使用，是使可再生能源替代傳統(tǒng)化石能源促使能源結(jié)構(gòu)向持續(xù)能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)變的重要措施之一。沼氣發(fā)電的發(fā)展可以有效減輕大氣防治壓力，是一種更為經(jīng)濟(jì)、實(shí)用獲得綠色能源的一種手段，從我國沼氣產(chǎn)量的發(fā)展?jié)摿?、沼氣發(fā)電技術(shù)、市場需求和政策導(dǎo)向的發(fā)展趨勢來看，沼氣發(fā)電在未來10年將會(huì)有突破性的進(jìn)展。今后幾十年中國將會(huì)加大在以生物質(zhì)能為主的可再生能源領(lǐng)域的技術(shù)投入，加大高新技術(shù)的開發(fā)和大規(guī)模推廣發(fā)展可再生能源。我們要緊緊抓住機(jī)遇，促進(jìn)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)和市場的全面發(fā)展，力爭到2020年達(dá)到1600萬kW,走出一條解決電力短缺與實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)能源合理利用的雙贏之路20。參考文獻(xiàn)：1周中仁，吳文良生物質(zhì)能研究現(xiàn)狀及展望J.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2005,12:12-15.2王浩生物