生物質(zhì)發(fā)電：最具發(fā)展?jié)摿Φ睦�用技術(shù)（圖）

北極星火力發(fā)電網(wǎng)訊:隨著全球化石能源供應(yīng)逐漸緊張，生物質(zhì)作為一種原料來(lái)源廣泛、污染性低、可再生性強(qiáng)、運(yùn)輸和儲(chǔ)存都更加方便的清潔能源，吸引了人們的目光。近年來(lái)，人們對(duì)生物質(zhì)能有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)和研究，逐漸發(fā)現(xiàn)了生物質(zhì)能源的多種利用方式。在諸多生物質(zhì)利用技術(shù)中，生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)是最具發(fā)展?jié)摿Φ睦�用技術(shù)之一。

【發(fā)展歷程】

20世紀(jì)70年代進(jìn)入人們視野

生物質(zhì)遍布世界。有數(shù)據(jù)顯示，僅地球上的植物，每年生產(chǎn)的生物質(zhì)能就相當(dāng)于目前人類消耗礦物能的20倍，或相當(dāng)于世界現(xiàn)有人口食物能量的160倍。

經(jīng)過(guò)十幾年的探索研究，國(guó)外科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，高效直燃發(fā)電是利用生物質(zhì)資源最簡(jiǎn)便可行的方式之一。由于生物質(zhì)具有資源分布廣、可永續(xù)利用等特點(diǎn)，發(fā)電行業(yè)對(duì)有利于環(huán)境改善和可持續(xù)發(fā)展的生物質(zhì)資源的開(kāi)發(fā)利用給予了極大的關(guān)注。

20世紀(jì)70年代，生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)進(jìn)入了人們的視野。隨后，生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)及應(yīng)用在國(guó)際上獲得了較大發(fā)展，其中，以丹麥最為典型。丹麥積極開(kāi)發(fā)可再生能源，大力推行秸稈等生物質(zhì)發(fā)電，率先研發(fā)的農(nóng)林生物質(zhì)高效直燃發(fā)電技術(shù)被聯(lián)合國(guó)列為重點(diǎn)推廣項(xiàng)目。目前，丹麥的農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)仍保持持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)。

目前，很多國(guó)家的生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)已達(dá)到商業(yè)化應(yīng)用程度，實(shí)現(xiàn)了規(guī)�；�生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)。

以美國(guó)、瑞典和奧地利三國(guó)為例，生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高品位能源的利用已具有相當(dāng)可觀的規(guī)模，分別占該國(guó)一次能源消耗量的4％、16％和l0％。在美國(guó)，利用生物質(zhì)發(fā)電已經(jīng)成為大量工業(yè)生產(chǎn)用電的選擇。目前，美國(guó)生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘恳殉�過(guò)1000萬(wàn)千瓦，單機(jī)容量達(dá)到1萬(wàn)～2.5萬(wàn)千瓦。再如巴西，該國(guó)是生物質(zhì)乙醇燃料開(kāi)發(fā)應(yīng)用最具特色的國(guó)家，目前，乙醇燃料已占巴西汽車燃料消費(fèi)量的50％以上。

我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)漸入佳境

早年，生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)的發(fā)展主要集中在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家，后來(lái)，印度、巴西等發(fā)展中國(guó)家也開(kāi)始積極研發(fā)或者引進(jìn)技術(shù)建設(shè)農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目。

中國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，生物質(zhì)資源十分豐富，全國(guó)林木總生物量約190億噸，可獲得量為9億噸，可作為能源利用的總量約為3億噸。如加以有效利用，生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)潛力將十分巨大。

為推動(dòng)生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，2003年以來(lái)，國(guó)家先后核準(zhǔn)批復(fù)了河北晉州、山東單縣和江蘇如東3個(gè)秸稈發(fā)電示范項(xiàng)目，頒布了《可再生能源法》，并實(shí)施了生物質(zhì)發(fā)電優(yōu)惠上網(wǎng)電價(jià)等相關(guān)配套措施，從而使生物質(zhì)發(fā)電，特別是秸稈發(fā)電獲得迅速發(fā)展。

2012年發(fā)布的《“十二五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》指出，“十二五”期間，我國(guó)生物質(zhì)能發(fā)電裝機(jī)容量規(guī)模將達(dá)到1300萬(wàn)千瓦，也就是說(shuō)，到“十二五”末全國(guó)要增加500至700個(gè)生物質(zhì)能發(fā)電廠。

最近幾年，大型國(guó)有、民營(yíng)以及外資企業(yè)紛紛投資參與中國(guó)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的建設(shè)運(yùn)營(yíng)。近年來(lái)，國(guó)家已經(jīng)安排資金支持可再生能源的技術(shù)研發(fā)、設(shè)備制造及檢測(cè)認(rèn)證等產(chǎn)業(yè)服務(wù)體系建設(shè)，加大生物質(zhì)能的研發(fā)和支持力度。中國(guó)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展正漸入佳境。

【原理】

燃燒或熱解氣化發(fā)電

所謂生物質(zhì)能，就是太陽(yáng)能以化學(xué)能的形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式。在自然界中，任何生物內(nèi)都存在有機(jī)物，而生物質(zhì)能實(shí)際上是碳循環(huán)的一個(gè)環(huán)節(jié)，它可轉(zhuǎn)化為固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料，它既是一種可再生資源，也是唯一一種可再生碳源。

當(dāng)生物質(zhì)應(yīng)用于發(fā)電時(shí)，既可以直接燃燒產(chǎn)生電能，也可以將生物質(zhì)熱解氣化后用于電力生產(chǎn)。采用生物質(zhì)能發(fā)電，其原料來(lái)源主要包括：農(nóng)業(yè)廢棄物（全球以農(nóng)業(yè)廢棄物為原料的電力裝機(jī)總?cè)萘考s為450萬(wàn)千瓦）、林業(yè)廢棄物（全球以林業(yè)廢棄物為原料的電力裝機(jī)總?cè)萘考s為100萬(wàn)千瓦）、禽畜糞便、能源作物（能源作物是指各種用以提供和生產(chǎn)能源的植物，通常包括速生薪碳林、能榨油或產(chǎn)油的植物、可供厭氧發(fā)酵用的藻類和其他植物等）等。因此，垃圾發(fā)電也屬于生物質(zhì)發(fā)電的范疇。