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【带你走进“生物质发电”的奇妙世界】

 阿明哥哥资料区 2020-05-04

一、什么是生物质、生物质发电

生物质能是太阳能以化学形式储存在生物质中的能量,它以生物质为载体,直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,是取之不尽,用之不竭的资源,也是太阳能的一种表现形式,同时还具有可再生性、种类多样性、低污染性、分布广泛、储量丰富等特点。

生物质发电主要利用农业、林业、工业废弃物和城市垃圾为原料,采取直接燃烧或气化等方式发电。近年来,国内外能源、电力供求日趋紧张,作为可再生能源的生物质能资源的开发受到了极大的关注,因此,生物质发电行业应运而生。

二、生物质能源和生物质发电方式

主要的生物质能源

生物质发电的方式

农业生物质资源:农作物、农业生产剩余物(如农作物秸秆)和农产品经过加工后产生的废弃物(如稻壳、甘蔗渣等)

生物质直燃发电:在生物质蒸汽锅炉中通入足够氧气,使生物质原料氧化燃烧,产生蒸汽,驱动蒸汽汽轮机,带动发电机发电

林业生物质资源:森林生物质以及林产品生产和加工过程所产生的剩余物(树枝、树皮、树根、木竹截头等)

生物质混燃发电:在传统的燃煤发电锅炉中将生物质和煤以一定的比例进行混合燃烧发电的过程

能源作物:柳树、杨树、芦苇、油菜、甘蔗等

生物质气化发电:指生物质原料气化后,产生可燃气体,经过除焦净化后燃烧,推动内燃机或燃气轮机发电设备发电

   三、国外生物质发电技术的发展现状:

生物质发电技术在发达国家已受到广泛重视,美国在利用生物质发电方面处于领先地位,1992年利用生物质发电的电站约1000家,发电装机容量已达650万kW,年发电42亿kW·h,消耗4500万吨生物质燃料。2010年生物质能在美国总能耗中所占比例达到12%,生物质发电达到13GW装机容量。根据有关科学家预测,美国能源部生物质发电计划的目标是,到2020年,实现生物质发电的装机容量为45GW,年发电2250~3000亿kW·h。欧洲是生物质能开发利用非常活跃的地区,丹麦的BWE公司率先于1988年投运世界上第一家秸秆燃烧发电厂(Haslev,5MW)。截止2012年底,丹麦已建成130多家秸秆发电厂,并将秸秆发电技术成功推广到瑞典、芬兰、西班牙等国家,其中,位于英国坎贝斯的生物质能发电厂是目前世界上最大的秸秆发电厂,装机容量达到3.8万kW。

四、国内生物质发电技术的发展现状:

我国生物质资源非常丰富,农作物秸秆是仅次于煤炭、石油和天然气的第四大能源,根据我国发展纲要,计划到2015年,生物质发电装机达到1300万kW,发电量为650亿kW·h。目前生物质发电厂已列入国家级示范项目。我国发展生物质能源具有非常好的原料基础,现年产能潜力为9.32亿吨标煤,预测2030年可增至11.71亿吨标煤。秸秆发电的规模快速增长,各级政府对秸秆发电的招商引资也十分重视,秸秆发电概念在资本市场也开始活跃。

截止2013年底,国能生物质发电集团已投入运营和在建的生物质发电项目近40个,遍布山东、江苏、黑龙江等地区,总装机容量达到100万kW,已有10个30MW机组和7个12MW机组正式投入运营,7个12MW机组在建。截止2011年底,国内各级政府核准的生物质发电项目累计超过170个,已经有50多个项目实现了并网发电,投资总额超过600亿元。

中国的生物质能源发电水平已经高于欧美国家,只不过因为投入成本高、回收期长,缺乏政策扶持才没能像风能、太阳能那样拥有一个高速发展过程。“全中国每年有12.5亿吨农业废弃物,我们有40个生物质能源电厂,消耗一千万吨,全国有2000个电厂,去年全年也才消耗了5000万吨农业废弃物,大量可以用于发电的秸秆被农民烧弃掉。如果把这些农业废弃物全部利用起来,我们测算过,发电量可以与55亿吨标准媒发电量相等,而去年我国标准媒能源消耗是37亿吨。只是目前生物质能源发电面临资金、人才等制约,无法产生规模化效应。”

五、生物质发电存在问题和建议:

存在问题

建议

缺乏成熟的核心技术和设备

加大可再生资源开发的宣传力度

秸秆燃料的购买、储藏、运输组织困难

政府支持,法律保障,示范试点,逐步推广

发电运营成本偏高

加快对国外先进技术、装置的吸收转化,提高技术水平

   六、我厂生物质汽轮机的发展:

泰国SONGKHLA生物质发电项目装配一台N9.9-5.3/450型汽轮机,为我厂设计制造的首台生物质能汽轮机,该机组利用锅炉燃烧废弃木材产生的次高压蒸汽做功发电,额定发电功率9.9MW。

该项目为上海汽轮机厂有限公司第一台包含机岛范围BOP部分所有供货的项目。对工业透平部来说,细分市场需要,结合自身产品的优势,在该领域迈出的第一部生物质汽轮机,具有很高的借鉴意义和示范效应。

随着该项目的顺利投运,我厂已经获得后继25MW双抽机型、15MW单抽机型等各类生物质发电新机型订单,还在积极跟踪一批30MW和60MW等级项目。随着国家对清洁、高效能源的要求的提高,生物质能发电必然会成为我厂和集团极具发展潜力的一块业务,我们也对我厂自主研发、设计、生产、制造的生物质汽轮机的发展充满信心。
上图为泰国SONGKHLA生物质发电项目厂房图


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