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秸杆发电综述

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秸秆锅炉及配套设备专题

1.国外(丹麦)秸秆锅炉及系统集成的现状,发展趋势及主要经验

1.1 国外(丹麦)秸秆锅炉及其配套设备简介

1.1.1 丹麦秸秆发电概况

丹麦是世界上开展秸秆发电较早,技术也比较先进的国家,它从1970年代起就开始利用生物质能作为常规能源的补充。丹麦平均每年有230万吨的多余秸秆未能利用而在田野里烧掉,从而造成空气污染,因而丹麦通过一项法案从1990年起禁止在田野焚烧秸秆,并设定了2005年将CO2的排放量比1998年的水平降低20%的目标。就是这项法案,使丹麦成为世界上秸秆发电事业的领先国家。

如今,国土面积只有我国山东省面积1/4的丹麦,已建立了15家大型生物质直燃发电厂,年消耗农林废弃物约150万吨,提供丹麦全国5%的电力供应。同时,丹麦还有100多台用于供热的生物质锅炉。近十几年来,丹麦新建的热电联产项目都是以生物质为燃料,还将过去许多燃煤供热厂改为了燃烧生物质的热电联产项目。

自1990年以来,生物质发电在欧美许多国家开始大发展,特别是2002年约翰内斯堡可持续发展世界峰会以来,生物质能的开发利用所具有的可再生性和降低温室气体排放效益得到了全球的认同,从而得到了快速推进。截至2004年,世界生物质发电装机已达3900万千瓦,年发电量约2000亿千瓦时,可替代7000万吨标准煤,是风电、光电、地热等可再生能源发电量的总和。

随着各国的重视,生物质发电技术得到很大发展。其中丹麦BWE

公司研发的秸秆焚烧发电机组已在丹麦、西班牙、瑞典、法国等国投产运行多年,并被联合国列为重点推广项目。此技术的优点是:机组容量可以做得较大,当前在建或拟建机组的单机容量已达到10万千瓦;锅炉机组热效率较高,可达到90%以上;适应性强(可使用的生物质燃料种类较多,加工要求较低),便于单独作为公用电源点建设,便于规模化推广。

1.1.2 丹麦哈斯里夫(Haslev)秸秆热电厂

该厂是世界上第一座全部燃用秸秆的热电厂,电功率为5000千瓦,年供电量17万千瓦时,热功率为13百万焦耳/秒,年供热量228百万千焦。锅炉蒸汽压力67巴,蒸汽温度4500C。电厂流程简图如下

厂内的秸秆储存库内可分三层储存秸秆包共350吨秸秆,可供电厂3天用量。储存库每天秸秆入库量为150-200吨,电厂全年秸秆用量约为2.6万吨。在秸秆储存库内,秸秆包用吊车送入秸秆给料机,秸秆给料机再把秸秆包送入到封闭的进料隧道,封闭的进料隧道把秸秆

储存库和锅炉隔离开。在炉膛入口前设有许多高温空气喷嘴,高温空气高速吹向秸秆包保证了秸秆包从进入炉膛时就开始燃烧。

锅炉为两段式炉排、M型三炉膛水冷壁结构。由于飞灰中氯化钾的含量较高,为了防止受热面积灰和金属的高温腐蚀,蒸汽温度选用4500C,以保证管壁金属温度不超过5000C。采用了布袋除尘器,除尘效率99%,排烟中含尘量小于10毫克/立方标米,锅炉效率84%。

电厂1989年4月投入运行,实行无人值守,在控制中心远程控制。

1.1.3 丹麦路德考宾(Rudekobing)热电厂

1990年投产的丹麦路德考宾(Rudekobing)热电厂在技术上又有了改进。电厂的电功率为2.3MW,热功率为7.5MJ/S。满负荷时每小时烧秸秆3吨,1998年全年消耗秸秆14950吨,发电11,866 MWh,供热151,490 GJ.。锅炉热效率为90%。该厂简图如下:

秸秆包在进入秸秆储存库时自动测量含水量,含水量应控制在10-25%之间,自动控制的吊车系统再把秸秆包送入给料系统,在这里进行秸秆包的拆包和打散工序,然后用一套方形的活塞把秸秆通过封闭的进料隧道推入炉排,封闭的进料隧道的作用是把秸秆储存库和锅炉隔离开。炉排分两段,第一段是水冷固定炉排,第二段是震动炉排。灰渣从炉排上跌落到充水的成渣池中回收,作为肥料返还给农家。

锅炉同样采用M型三炉膛自然循环汽包炉。由于秸秆中氯和钾的含量高,氯化钾容易凝结在炉膛水冷壁和过热器表面,另外秸秆中碱金属含量高会使得灰熔点降低,也容易造成飞灰在受热面表面的沉积,为此需再在炉膛设置吹灰器。由于金属壁面温度超过500-5300C会产生严重的腐蚀,为此蒸汽额定温度选为4500C,使金属壁面温度不超过5000C。电厂原采用的是电气除尘器,由于丹麦提出了更加严格的环保要求,规定热功率大于1MW的电厂粉尘排放不得高于40毫克/立方标米,电厂在1996年改用布袋除尘器,使粉尘排放降到了5毫克/立方标米。为了避免烟气系统的腐蚀,排烟温度控制在1250C 以上。

1.1.4 西班牙的圣硅沙秸秆电厂(Sangüesa Power Plant)

这是使用最新的丹麦技术建造的一座秸秆电厂,于2002年6月25日并网发电。

电厂容量为25 MW,蒸汽参数为100 bar, 540oC。为了防止秸秆中高含量的碱金属造成的腐蚀,过热器全部是屏式布置,并进行了专门的设计。过热器管采用了特殊的抗腐蚀材料。锅炉也采用了2段式水冷震动炉排,通过震动使秸秆得到充分燃烧,也使灰渣从炉排落入到

炉底的灰渣收集器中。炉排大约每5分钟震动一次,每次震动数秒钟,具体的震动时间间隔和震动时间的长度与秸秆的质量有关,须在启动调试期间通过试验确定。据报道这种炉排运行可靠,维护工作量小。

圣硅沙秸秆电厂(Sangüesa Power Plant)布置示意图如下:

1.1.5 英国伊利秸秆电厂(Ely Straw Burning Power Station)

据报道该厂是目前世界上最大的秸秆电厂,容量为38MW,蒸汽参数为100 bar, 540oC。于2000年12月投产。该厂也采用丹麦的震动炉排秸秆锅炉技术,但有较强的燃料适应性,不但可以烧谷物秸秆,也可以烧油菜秸秆和其他秸秆,还可以掺烧10%的天然气。

1.2 丹麦秸秆锅炉及配套设备技术的分析

1.2.1 机组容量和参数

丹麦的秸秆电厂一般都是热电联供的热电厂,目的是提高电厂的总热效率以充分利用秸秆的热能。

机组容量主要取决于秸秆的就近可收集量,虽然丹麦的农业集中化程度远高于中国,但其秸秆电厂的容量一般也不超过25MW。

丹麦的早期秸秆电厂多采用中温、中压参数(67巴,4500C),主要是想避开受热面的堵灰和腐蚀问题,近来有采用高温、高压参数(100 bar, 540oC)的倾向,目的当然是提高热效率,但在技术上需采取一系列的防堵灰和防腐蚀的措施。

1.2.2 与锅炉房相连的室内秸秆储存库容量较小,自动化程度高。

丹麦的秸秆电厂一般都在锅炉房旁边设有室内秸秆储存库,其容量一般仅够3-5天秸秆用量,原因可能是便于防火,同时也因为丹麦的农业多是大规模农场,农作物品种单一,机械化程度高,秸秆从收割、打捆、储存到运输已经形成非常成熟的供应链,能保证连续、稳定地向电厂供应秸秆。

秸秆储存库内秸秆的堆、取料通常都采用吊车(抓斗)自动操作。

1.2.3 秸秆储存库和锅炉之间用封闭的进料隧道隔开。

封闭的进料隧道的作用是:进料、拆包、打散和防火。进料隧道本体及进料、拆包、打散用设备技术值得我们借鉴研究。

1.2.4,水冷振动炉排

这是丹麦秸秆锅炉的关键技术之一,振动炉排的作用是确保秸秆的完全燃烧和顺利出渣。水冷是为了保证炉排不致烧毁的措施。

1.2.5,M形三流道炉膛、节距拉稀的或屏式的过热器

采用M形三流道炉膛也是丹麦秸秆锅炉的关键技术之一。因为秸秆含有较多的水分(在10-25%之间)和挥发份(70%左右),因而秸秆的燃烧温度低、燃尽过程长、辐射传热能力弱、需要有较大的炉膛完成燃烧和传热过程,采用M形三流道炉膛可增加燃烧过程和传热过

程的长度。

由于秸秆中氯和钾的含量高,在高温下容易造成过热器受热面表面的粘污和积灰甚至于堵灰,因此应尽量采用屏式过热器,或把过热器蛇形管的节距加大以减轻管壁污染、积灰或堵灰的倾向。

1.2.6 不主张采用流化床的燃烧方式

丹麦的研究结果是:秸秆中含的钾在高温下(9000C左右)会挥发,从而在流化床床料(通常为石英砂)表面凝结,形成一层粘性物并最终造成床料的板结,使流化床因流化过程恶化而无法运行。他们的研究结果证明:当秸秆中钾的含量高于1%、床温达到9000C时,这种床料板结的危险就会大大增加。丹麦戈兰纳(Grena )的一座热功率为80MW秸秆电厂的流化床锅炉,就曾发生过因床料板结而停炉的事故。

1.2.7 积极推行秸秆和多种燃料混烧。

由于秸秆资源量有很强的季节性,当秸秆供应短缺时就会影响电厂的稳定运行,实现秸秆和传统的化石燃料混烧可以大大提高电厂运行的灵活性和可靠性。另外虽然秸秆电厂的参数已由中温中压提高到高温高压,但电厂总的热效率也只是从20-25%提高到25-32%,远比常规燃料电厂的42-50%为低。为了提高燃用秸秆的电厂的灵活性和热效率,丹麦正积极发展秸秆和多种燃料在高参数的常规电厂中混烧的技术。这方面的一个突出的例子是丹麦的阿文多电厂#2级组(Aved0re 2),这是一台当今世界上参数最高,技术最先进的超超临界机组,其锅炉效率为94%,电厂的热效率为47%。该机组就设计成可以燃烧天

然气、石油、秸秆和木屑。

但在中国,由于《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》规定:“发电消耗热量中常规能源超过20%的混燃发电项目,视同常规能源发电项目,执行当地燃煤电厂的标杆电价,不享受补贴电价”。

因此除了像“十里泉秸秆混烧技术改造项目”等极少数特批项目外,秸秆混烧项目因无法享受优惠政策而很难生存。

为此,要向国家有关部门呼吁,应慎重考虑限制秸秆混烧的政策。

2.国内秸秆发电市场的现状,存在的机遇和问题

2.1 市场容量

对于我国可供发电用的秸秆总量,各种资料给出的数据不尽相同,其中比较可靠和保守的估计是:2006年我国农作物秸秆的年产量约6亿吨,其中用于畜牧饲料为1.45亿t,还田肥料0.91亿t,工业原料0.14亿t,作为农民传统的生活燃料的秸秆为2.8亿t,分别占总量的24%、15%、2.3%和40%。除了上述用途外,还有18.7%约1.13亿t 剩余秸秆没有任何用途,成为真正的废弃物,大部分被农民或农场主在田野焚烧了,这不仅严重污染环境,影响交通,而且造成生物质能源的极大浪费。

这1.13亿吨秸秆,按50%用于发电、1吨秸秆发电1500度计算,可发电850亿度,这大约可建1700-2000万千瓦的秸秆发电机组。

根据2007年6月国务院通过的《可再生能源中长期发展规划》确定的发展目标:“到2010 年,生物质能发电将达到550 万千瓦,生物液体燃料达到200万吨,沼气年利用达到190亿立方米,生物固体

成型燃料达到100万吨,生物质能年利用量占到一次能源消费量的1%;到2020年,生物质能发电装机达到3000万千瓦,生物液体燃料达到1000万吨,沼气年利用达到400亿立方米,生物固体成型燃料达到5000万吨,生物质能年利用量占到一次能源消费量的4%”。

预计秸秆电厂市场容量在2010年达到550万千瓦是完全可能的;2020年达到3000万千瓦则还有一定的不确定因素。

2.2、国内秸秆发电市场的目前发展状况

2.2.1 三个国家示范项目

2004年,国家发展和改革委员会批准了河北晋州和山东单县和江苏如东秸秆三个秸秆发电项目作为国家级示范项目(发改能源[2004]2017号文件和发改能源[2004]2018号文件发改能源(2004)1940号文),目的是通过这三个示范项目完善技术,规范和培育市场,形成新的产业。

河北石家庄市晋州秸秆生物质能发电项目于2006年3月19日开工建设,建设规模为:选用两台华光股份公司自主开发的蒸发量为75吨/时的生物质专用高温、高压锅炉和一台2.5万千瓦的抽汽凝汽式供热机组,项目发电及供热所需燃料以玉米、小麦秸秆和果木枝条为燃料,年燃烧秸秆约17-20万吨,发电量约1.3亿千瓦时,年供热量70万吉焦。能满足100万平方米建筑的采暖要求。

该项目动态总投资为26882万元。其中,项目资本金为9433万元,占总投资的35%,由河北省建设投资公司和香港中国生物发电集团有限公司按照60%、40%比例出资,资本金以外的投资由银行贷款解决。

该项目年用水量100万立方米,采用晋州城区内现有的污水处理厂排放的中水。该发电项目建设既能促进晋州生物质能的综合利用,又能将生物质燃烧后的底灰、炭灰无偿返还给农民,实现综合利用,还能在项目建成后对晋州市现有的十多家工业企业和100万平方米城市建筑实行集中供热,有利于改善该城市大气环境,有利于为该城市进一步发展提供能源支持。

另一个生物发电示范工程——单县龙基生物发电厂1×25MW发电工程,于2004年11月开工,2006年12月移交单县龙基生物发电厂试生产,截止到07年5月已累计运行4000小时。该工程是由国能生物发电有限公司投资建设的,锅炉为130t/h振动炉排高温高压锅炉,采用自然循环、单炉膛、平衡通风、室内布置、固态排渣、全钢构架、底部支撑结构,其核心技术是由丹麦BWE公司提供的,设计燃烧料为棉花秸秆和树枝。规划年消耗生物物质(主要为秸秆)20万吨,年发电量将达1.56亿千瓦时,工程总造价为2.3亿元。

第三个生物发电示范工程——江苏如东秸秆发电项目工程,该项目总投资2.9909亿元,其中利用世行贷款2000万美元(批准世行项目贷款编号X040000303007)。资本金由江苏省国信集团和如东县东升公司按照65%、35%比例注入。该项目采用华光锅炉股份公司1台110t/h 高温高压秸秆直燃锅炉,锅炉额定蒸汽压力:9.8Mpa;额定蒸汽温度:5400C;锅炉设计热效率:90%;锅炉燃料:稻秆、麦秆、玉米秆等。项目年上网发电量可达2亿度。年销售产值可达1.16亿元。该项目于2006年1月12日开工建设。

据国家发改委的不完全统计,截至2006年底,全国在建的农作物秸秆发电项目中已投产3个,在建34个,总装机容量约120万千瓦。

2.2.2 目前许多地方政府和电力企业对秸秆发电表现出浓厚兴趣。

2.2.2.1 国家电网公司旗下的国能生物公司

国能生物公司已经有19个秸秆发电项目得到主管部门的核准,遍布在东北、华北等地,其中山东单县、河北威县、河北成安、山东高唐、山东垦利五个项目已实现并网发电,已发电装机容量为12.5万千瓦;另有山东巨野、辽宁通辽、黑山、吉林阿瓦提、黑龙江龙江、望奎、内蒙赤峰、河南扶沟、浚省、安徽寿县等在建项目12个,在建装机容量20.9万千瓦。

按照规划,该公司到"十一五"末要建成约200座生物燃料发电厂,装机容量达到500万千瓦,成为世界上最大的生物质发电企业。

2.2.2.2 中国节能投资公司

也非常重视生物质能的利用,公司总经理杨新成表示,大力开发生物质能,促进我国自有知识产权的生物质能技术产业化是中国节能投资公司“十一五”期间的攻关重点,在两个试点项目—“中节能(宿迁)生物质能发电有限公司”和“江苏省句容市秸秆直燃发电项目”取得经验的基础上,近期还拟在江苏、黑龙江、河南、四川等农业大省投资建设30个凝汽发电或热电联产示范项目,每个项目规模2.4万千瓦,形成70多万千瓦装机规模。年消耗秸秆600万吨左右,减排二氧化碳880万吨/年,节约标煤400万吨/年,可为农民增加收入18亿元/年。远期规划投资建设100个示范项目,形成240万千瓦装机规模,年消耗秸秆2000

万吨左右,节约标煤1000万吨/年,可为农民增加收入60亿元/年,创造约3万个农村直接就业机会,明显改善农村生态环境。

2.2.2.3 “中电国际”

“中电国际”是国家五大发电集团之一的“中电投”集团在港上市的旗舰企业,已经启动了新能源发展规划,并成立了“中电新能源公司”,目标是要投资100亿元左右,建设70—80家秸秆发电企业。

2.2.2.4 “国电集团”

“国电集团”以旗下“国电科技环保集团(简称国电科环)”为开发秸秆发电项目的平台。“国电科环”的有关人士说“我们已经做了大量前期工作,掌握了一批资源丰富、厂址综合条件优越的项目点,计划今年(06年)开工1-2个示范项目进行实践探索。他们的最终目标是形成新的秸秆发电产业集群。”。仅仅在06年9月份,国电科环就在山东德州、淄博两地拿下两个秸秆发电项目。此前,其位于黑龙江汤原和山东无棣的两个2×1.5万千瓦秸秆发电项目已经通过了主管部门的审核,正在进行招标。

2.2.2.5 “华电集团”

“华电集团”从2005年开始,在下属的山东枣庄十里泉电厂根据所在地区秸秆资源丰富的实际,在5号机组大修中实施了我国首台煤粉秸秆混燃发电改造,增加了1套秸秆收购、储存、粉碎和输送设备,2台从丹麦BWE公司进口的热负荷为3万千瓦的秸秆专用燃烧器,并对供风系统及相关控制系统进行了优化。锅炉改造后原有系统和参数不变,既可实现秸秆与煤粉混烧,也仍可单独烧煤。预计年消耗秸秆

10.5万吨,可替代原煤约7.56万吨。该项目已在06年12月投产并稳定运行。06年8月份,华电集团位于安徽宿州市的2×2.5万千瓦秸秆发电项目也已获得了国家发改委的批准。

根据上述分析,预计近几年将是秸秆发电市场的快速发展期,到2010年全国秸秆发电设备的需求量将会超过《可再生能源中长期发展规划》规定的550 万千瓦;以后秸秆发电市场进入平稳发展期,并在2020年左右达到《可再生能源中长期发展规划》要求的2000-3000万千瓦。

2.3 秸秆发电市场的主要竞争者

2.3.1 济南锅炉厂

元,其中国家电网直属的深圳国电科技发展有限公司占股55%,龙基电力有限公司占其余45%股份。龙基电力公司此前已在”十五”期间,济锅各项经济指标年均增长速度超过40%,其主导产品自2001年以来已连续6年供不应求。但济锅对此并不满意,“由于受体制、机制等因素制约,企业虽在技术上做到了市场化运作,但在薪酬分配、用人制度等方面还相差很远,错失了一些发展的机遇。”

在此情况下,济锅开始酝酿改制。2004年2月,济锅曾分别向济南市国资局、市经委企业改革办公室、市机械电子国有资产经营公司提交了”国有股部分退出,经营者和内部职工持股”的改制方案,但由于各方意见不一,改制方案一直未获通过。

进入2006年,济锅引进外部投资者的计划开始进入实际操作阶段。香港盈泰环球融资有限公司、北京鼎晖投资公司、KKR亚洲有限公司

等股权投资机构以及奥地利能源与环境公司等企业先后到济锅集团实地考察,洽谈合资事宜。

而06年年中,与济锅同处一城的能源巨头鲁能集团开始加入争购济锅的战团。收购济锅的主体将是北京龙基电力有限公司。龙基电力是由中国龙基电力科技有限公司(香港)和北京德源投资有限公司共同投资成立的一家中外合作经营企业,注册资本为6000万美元,而德源投资为鲁能集团下属的公司。

龙基电力一度是鲁能集团投资生物发电项目的主要载体,2004年年底,曾在山东单县开工建设我国第一个秸秆发电项目——单县龙基生物发电有限公司,并确定了其它数个项目的选址。

2005年7月,国能生物发电有限公司(以下简称国能生物)在北京正式成立,注册资本5亿开展的生物发电项目也全部转入该公司,龙基电力则专做生物发电技术、设备的引进及国产化生产、销售。早些时候,龙基电力曾经出资5亿人民币从丹麦BWE公司手中购买”超超临界锅炉”和”生物质能发电”等核心技术和锅炉设备制造的相关专利技术。前述单县生物发电项目所用的130吨/时锅炉,就是由济锅集团在龙基电力的指导下吸收丹麦BWE公司的秸秆燃烧发电技术制造完成。

截至目前,国能生物公司已经有19个秸秆发电项目得到主管部门的核准,遍布在东北、华北等地。按照规划,该公司到”十一五”末要建成约200座生物燃料发电厂,装机容量达到500万千瓦,成为世界上最大的生物质发电企业。

在单县项目的锅炉如期交货之后,龙基电力又与济锅签订了7台130吨

/时燃烧生物质能锅炉,总订货额高达1.7亿元。”

,在入主济锅之前,龙基电力在锅炉领域已经有所行动,并在北京市平谷区峪口镇新征建设用地257亩,准备投资4.2亿元,上马一个锅炉研发生产基地,一期实施完成后,将形成年产各类受压件7600吨的生产能力,最终目标是生产国际领先的超超临界锅炉和生物质发电锅炉。预计该项目2007年8月将正式投产,投产后可年创产值12亿元,年实现税收5000万元。

在并购济锅之后,将可以和北京基地发挥协同效应,将丹麦BWE公司的技术充分消化吸收,而且有了国能生物这个大客户,济锅的市场也就有了充分的保证。因此,济南锅炉厂将是我无锡国联环保能源公司的最大和最为强劲的竞争对手。

2.3.2,北京锅炉厂

北京锅炉厂已向四川省武胜县秸秆发电工程提供锅炉,武胜县秸秆发电工程项目建设规模:

a 日处理秸秆1000t/d;年处理量25万吨;一期工程年处理量10万吨

b 余热机组容量:2×12MW;一期工程装机12MW。

c 生产农家肥:1.58万吨/年;一期工程0.63万吨/年。

D 工程总投资27000万元,一期工程投资17146万元。

主机设备全部采用国产化设备,其中焚烧炉采用清华大学技术、北京锅炉厂开发的秸秆焚烧炉;秸秆粉碎成套设备采用引进技术,国内生产成套设备;汽轮发电机组成套设备采用国内成熟设备。

2.3.3 上海锅炉厂

虽然目前还没有看到上海锅炉厂直接介入秸秆锅炉的报道,但“上海电气”旗下的长江公司和四方锅炉厂进行联合开发,已于06年底顺利推出两台燃烧秸秆锅炉,运往河南长葛安装,07年4月完成了发电机组试运行。

河南长葛恒光热电公司原有的两台1.2万千瓦火电机组,已运行10多年,效率低、污染较重。06年,作为首个小火电改造的试点,公司决定对发电机组的锅炉进行替换,制定了燃用秸秆的生物质能发电方案,并选定上海电气作为设备提供方。据报道,经过72小时试运行,秸秆发电机组表现不错。由于研发和制造过程中,充分考虑到了农作物燃料的复杂性,使得两台秸秆机组适应性很强,不仅能够烧秸秆,还能够以花生壳、稻壳、木屑等为燃料,发电效率保持正常水平,且设备造价只有进口设备的一半左右。

可以预见,上海电气集团将还会继续介入秸秆锅炉的开发和生产。

2.3.4 东方锅炉厂

已于06年7月开工的“中电国际”投资1.31亿元,在江苏洪泽建设的中电洪泽生物质热电项目,就采用东方锅炉厂自主研发的1×75t/h悬浮+层燃水冷振动炉排生物质(秸秆)锅炉,预计在07年底投产发电。

由此,东方锅炉工业集团有限公司自主研发的生物质发电锅炉技术将落户江苏洪泽县,在洪泽生物质发电项目中充当主力。

2.3.5,中国节能投资公司下属的北京中环联合环境工程有限公司

该公司和浙江大学联合研制的燃用生物质燃料的循环流化床燃烧

锅炉,解决了多种秸秆混合燃烧的问题。

北京中环联合环境工程有限公司开发的另一项技术是在国内外首创的秸秆上料系统,这种装置适合我国秸秆包规格不统一、散装和捆装都有的现状。

上述技术已在中国节能投资公司投资建设的,江苏省句容市秸秆直燃发电项目和江苏宿迁市国信泗阳2×15MW秸秆发电项目上采用。

今后,北京中环联合环境工程有限公司无疑将成为中国节能投资公司投资的秸秆发电项目的主要供货商,它还可能向其他项目供货,并成为秸秆发电市场的竞争者之一。

随着我国电厂建设高潮的逐渐退去,2007-2008年三大动力集团每年的订单还可保持在1000万千瓦以上,但是2008年后三大锅炉集团的电站锅炉订单可能减少到每家约600-700万千瓦/年,相比过去的动辄每年2000万千瓦以上的订单不可同日而语。这就迫使他们进入秸秆发电锅炉市场的竞争。

所以虽然当前秸秆发电锅炉市场上处于上升期,但可以预料,今后的市场竞争仍将是激烈和残酷的。

2.3.6无锡国联环保能源公司已占领一定的秸秆发电市场

得益于无锡国联环保能源公司在上世纪90年代开发成功的75t/h 燃用甘蔗渣的中压锅炉锅炉、65t/h燃用木材废料的高压锅炉、35t/h 燃用稻壳锅炉的业绩,华光锅炉已在三个国家示范项目中的河北晋州秸秆热电厂和江苏国信如东秸秆电厂这两个项目上中标,另外还在江苏国信淮安秸秆电厂等6个项目上中标,总计得到了14台秸秆锅炉的

订货合同,在秸秆发电的第一波发展浪潮中取得仅次于济南锅炉厂的良好业绩。无锡国联环保能源公司已获得的秸秆锅炉订货合同的情况如下表所示:

2.4 秸秆发电市场的风险

2.4.1 秸秆发电的初投资大

由于市场上处于起步阶段,秸秆发电设备的造价较高,尤其是采用进口设备的项目,造成秸秆发电项目投资大、电价中固定成本很高。

以中节能(宿迁)生物质能发电为例,该项目采用国内自主开发的技术,工程总投资2.48亿元,总装机容量2×1.2万千瓦。该项目采用2台75t/h中温中压燃烧秸秆锅炉,配置1台12MW冷凝式汽轮发电机组和1台12MW抽凝式汽轮发电机组以及相应的辅助设施。每年可燃烧秸秆约17—20万吨,外供电力13200万度。

按此数据简单测算如下:总投资2.48亿,按10年折旧,年折旧费0.248亿元;总投资中按70%为银行贷款,贷款利率5.76%,则每年财务费用为2.48*0.7*0.0576=0.1亿元;秸秆费用18.5万吨*400元/吨=0.74亿元,仅此三项合计0.248+0.1+0.74=1.08亿元。按外供电量1.32亿度计,电价至少应为818元/千度,其中固定成本为263.6元/千度。目前有脱硫装置的常规燃煤电厂的上网电价约为450元/千度,按国家政策,秸秆电厂上网电价=有脱硫装置的常规燃煤电厂的上网电价450元/千度+秸秆补贴电价250元/千度+假定可获得CDM补贴100元/千度=800元/千度,至少尚有18元/千度的亏损,如果考虑人工、材料等其他费用则亏损将更大。

当然,如能实现热点联供,就可以收回部分供热费。随着市场的发育,设备价格也可能会下降,这将会改善秸秆电厂的盈利状况。

但秸秆电厂究竟能否盈利,有待市场的考验。

2.4.2 秸秆收购价高、收集困难。

秸秆的连续稳定供应是秸秆直燃发电项目发展的另外一个瓶颈。在秸秆发电的工业化运行时,秸秆的消耗量很大。欧美等秸秆发电使用得比较广泛的地区,多为大规模农场,农作物品种单一,机械化程

度高,农户从收割、打捆、储存到运输已经形成非常正规的产业链,电厂内只设2—3天的存储量。但我国农村多为农民个体耕作,存在单户耕作面积小、农作物秸秆品种多,秸秆晾晒所需场地、时间有限,机械化、自动化程度低,乡村道路、运输工具等不够先进等问题,所以秸秆的收购、储存、运输、质量等问题都要复杂得多、困难得多。

虽然目前秸秆电厂的秸秆收购价已从100元/吨增加到400元/吨,农民向秸秆受购站交售秸秆的价格也已达到200元/吨,每亩农田因此一年可增收40—50元。但秸秆收集全靠人工,劳动强度大,现在农村劳动力大量进城打工,剩下老人和妇女难以承担此项工作。而且随着农村生活水平的提高,收集秸秆越来越缺乏经济上的动力。

在宿迁和句容这示范项目。为了保证原料收得上,收购环节采用了当地政府搭台,市场化运作的模式,由专业化公司进行秸秆收购,同时准备把农民交售秸秆和新型农村合作医疗保险相结合,通过交售秸秆不仅可以解决部分困难群众自身看病的问题,而且通过新型农村合作医疗保险这个载体调动农民交售秸秆的积极性。这种用行政手段解决秸秆收购难问题的办法能否奏效还有待观察。

2.4.3,秸秆发电技术不够成熟

目前锅炉技术被丹麦BWE公司垄断,国内虽已有多家企业引进了BWE公司的技术,但还有待于消化吸收;国内还有一些厂家自主研发了秸秆锅炉,但还没有一个厂家拥有了成熟的秸秆发电锅炉技术。至于秸秆的收集、打包、储存和运输设备和技术基本上是借用了现有的农业用设备和技术,存在着效率低、可靠性差和配套性差等问题

生物质能发电技术与装备

生物质能发电技术与装备 序言 能源是国民经济重要的基础产业,是人类生产和生活必需的基本物质保障。目前,能源供应主要依靠煤炭、石油和天然气等化石能源,化石能源资源的有限性和化石能源开发利用过程中引起的环境问题,对经济和社会的可持续发展产生了严重的制约。我国已成为能源生产和消费大国,在全国建设小康社会的进程中,如何改善能源结构,保障能源安全,减少环境污染,促进经济和社会的可持续发展,是我国面临的一个重大战略问题。 生物质是由植物的光合作用固定于地球上的太阳能,每年净光合作用产生的生物质约1700亿吨,其能量约相当于世界主要燃料消耗的10倍,而作为能源的利用量还不到其总量的1%。这些未加以利用的生物质,为完成自然界的碳循环,其绝大部分由自然腐节将能量和碳素释放,放回自然界中。另一方面,由于过度消费化石燃料,过快、过早地消耗了这些有限的资源,释放出大量的多余能量和碳素,打破了自然界的能量和碳平衡,更加剧了环境和全球气候恶化。 通过生物质能转换技术可以高效地利用生物质能源,生产各种清洁燃料,替代煤炭、石油和天然气等燃料生产电力,从而减少对矿物能源的依赖,保护国家能源资源,减轻能源消费给环境造成的污染。目前,世界各国,尤其是发达国家,都在致力于开发高效、无污染的生物智能利用技术,以达到保护矿产资源,保障国家能源安全,实现CO2减排,保持国家经济可持续发展的目的。 一、生物质 生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体,包括所有的动植物和微生物。 二、生物质能 生物质能(biomass energy ),就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源,同时也是唯一一种可再生的碳源。生物质能的原始能量来源于太阳,所以从广义上讲,生物质能是太阳能的一种表现形式。目前,很多国家都在积极研究和开发利用生物质能。生物质能蕴藏在植物、

分布式光伏发电系统综述

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/2717959030.html, 分布式光伏发电系统综述 作者:任惠赵杰 来源:《科技创新与应用》2015年第09期 摘要:介绍了国内对分布式光伏并网的一般性规范要求;分析了分布式光伏电站的分类 以及系统结构;总结了现有分布式光伏电站存在的系统方式、太阳能电池板、逆变器、并网方式,为以后分布式光伏电站的设计提供理论支持。 关键词:光伏发电;逆变器;光伏并网;太阳能电池板 引言 近年来,受化石能源短缺、人类生态环境压力的影响,大力发展绿色无污染的、可再生能源已显得尤为重要[1]。太阳能光伏发电是一种新型的可再生能源发电方式,是一种绿色发电 方式,不需要煤等燃料,对环境友好,没有转动式组件,维护简单,模块化设计,决定了其规模可大可小,可根据场地的要求调整系统容量等突出优点。 随着光伏产业的快速发展,已有许多研究着对太阳能发电系统进行了研究。文献[2-3]介绍了太阳能发电的工作原理、构成以及分类。逆变器是太阳能发电的核心部件,文献[2-6]对逆变器的结构、工作原理以及市售产品进行了详细的介绍。文献[7-8]介绍了分布式光伏发电的发展趋势以及在国内的应用,但未能提供对该分布式系统实现的支撑。文献[9-10]中介绍了光伏发电系统的设计方法。文献[11]提出了一种家用小型分布式光伏发电系统结构设计。文献[12-18]介绍了分布式光伏发电系统的应用实例。文献[19]对金太阳示范工程和光电建筑项目总结了经验教训,并分析了随着光伏产业发展,我国出台的一系列补助政策。 我国近三年来分布式光伏发电发展迅速,自从2009年开始了实施“金太阳”工程和光电建筑示范项目,截至到2011年年底,国家已公布的光电建筑示范项目规模约为30万千瓦,“金太阳”工程已公布的规模约为117万千瓦。国家公布的相关规划提出,2015年分布式光伏发电要达到1000万千瓦。同时,明确提出鼓励在中东部地区建设与建筑结合的分布式光伏发电系统。因此,分布式光伏发电是未来的重要发展方向。在此背景下,文章先后介绍了光伏发电系统的分类、系统方案、主要组件结构以及并网方式。 1 系统分类 分布式发电系统主要是自产自用,必须接入公共电网,与公共电网一起为附近的负荷供电。如果没有公共电网支撑,分布式系统就无法保证用户的可靠性和质量。根据接入公共电网的电压等级可将光伏发电系统分为可分为小型、中型、大型光伏发电系统,分布式发电系统一般建在负荷侧,是中小型光伏发电系统。根据是否配备储能环节,可将分布式光伏发电系统分为不可调度发电系统和可调度发电系统。

生物质发电各项优惠政策落实情况及实行难点

政策引导及税赋专题汇报材料 生态文明是人类文明发展的高级阶段,加强资源节约和环境保护,是现阶段建设生态文明必须着力抓好的两项战略任务。目前,由于人均能源资源紧缺,环境承载能力较弱,沿袭高投入、高能耗、高排放、低效率的粗放型增长方式发展下去,资源难以为继,环境难以承受,付出的代价过高。生物质发电可以变废为宝,化害为利,有效增加能源供应,治理环境污染;同时,还可以有效延长农业产业链,增加农民收入和就业机会,是功在当代,利在千秋的伟大事业。因此,大力发展生物质发电,对促进资源节约型、环境友好型社会建设,实现全面建设小康社会的目标具有重要作用,是生态文明建设的重要途径和措施。然而,在现有的政策环境下,生物质发电的社会效益和环境效益无法在经济上充分得到体现,与燃煤发电处于不公平竞争的状态,加之生物质发电是一个新兴产业,设备价格和生产成本较高,难以形成较强的市场竞争力,必须实行更为优惠的政策,才能解决生物质发电企业的生存问题,才能保证生物质发电企业健康有序的发展,才能使生物质发电企业更好地为改善社会环境、可再生资源综合利用、增加农民收入和创造社会效益等方面作出更大的贡献。 一、目前生物质发电企业享受的各项优惠政策 1、常规电价补贴。根据《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》(发改价格[2006]7号)第三条和第七条的规定,生物质发电上网电价实行政府定价的,由国务院价格主管部门分地区制定标杆

电价,电价标准由各省(自治区、直辖市)2005年脱硫燃煤机组标杆上网电价加补贴电价组成。补贴电价标准为每千瓦时0.25元。发电项目自投产之日起,15年内享受补贴电价;运行满15年后取消补贴电价。2006年之后经国家有关主管部门批准或核准的生物质发电项目享受补贴电价。 2、临时电价补贴。根据国家发展改革委、国家电监会关于2007年1-9月可再生能源电价附加补贴和配额交易方案的通知([2008] 640号),对纳入补贴范围内的秸秆直燃发电亏损项目按上网电量给予临时电价补贴,补贴标准为每千瓦时0.1元。 3、接网费补贴。根据《可再生能源电价附加收入调配暂行办法》(发改价格[2007]44号),可再生能源发电项目接网费用是指专为可再生能源发电项目上网而发生的输变电投资和运行维护费。接网费用标准按线路长度制定:50公里以内为每千瓦时1分钱,50-100公里为每千瓦时2分钱,100公里及以上为每千瓦时3分钱。 4、电网公司全额接受生物质发电企业上网电量。根据《可再生能源电价附加收入调配暂行办法》(发改价格[2007]44号),电网企业应当与依法取得行政许可或者报送备案的可再生能源发电企业签订并网协议,全额收购其电网覆盖范围内可再生能源并网发电项目的上网电量,并为可再生能源发电提供上网服务。 5、税收优惠。根据《中华人民共和国企业所得税法实施条例》,生物质发电企业享受企业所得税减免。根据条例,企业从事前款规定的符合条件的环境保护、节能节水项目的所得,自项目取得第一笔生

故障电网下双馈风电系统运行技术研究综述_年珩

第35卷第16期中国电机工程学报V ol.35 No.16 Aug. 20, 2015 4184 2015年8月20日Proceedings of the CSEE ?2015 Chin.Soc.for Elec.Eng. DOI:10.13334/j.0258-8013.pcsee.2015.16.022 文章编号:0258-8013 (2015) 16-4184-14 中图分类号:TM 315 故障电网下双馈风电系统运行技术研究综述 年珩,程鹏,贺益康 (浙江大学电气工程学院,浙江省杭州市 310027) Review on Operation Techniques for DFIG-based Wind Energy Conversion Systems Under Network Faults NIAN Heng, CHENG Peng, HE Yikang (College of Electrical Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, Zhejiang Province, China) ABSTRACT: Recently, grid-connected operations of doubly fed induction generators (DFIG) based wind energy conversion systems (WECS) under fault grids, especially the conditions of voltage dips and swells, negative sequence disturbances and harmonic distortions, have been the hot spot issues. From the viewpoint of grid codes and reliable operations, focused on the uninterrupted operation, the network support and the friendly connection, the key operation techniques of DFIG system were discussed under severe faults for a short time and light ones for a long time. Besides, the current investigation situation on the DFIG system was introduced, and then, the research tendency of DFIG system control considering the grid faults and disturbances was presented. KEY WORDS: doubly fed induction generator (DFIG); fault grid; abrupt voltage changes; negative sequence voltage disturbance; harmonic distortion; grid code 摘要:近年来,双馈感应风力发电系统在故障电网特别是电压骤变、负序扰动、谐波畸变下的运行控制技术,已成为风力发电系统中的研究热点。该文从各国风电并网规范、风机高效并网运行角度出发,列举了双馈风电机组在不脱网运行技术、电网支撑能力和友好并网技术等领域的关注焦点,探讨了电网短时严重故障和长期轻微故障中双馈风电机组运行的关键问题与核心技术,比较了现有双馈风电系统的控制方案,并预测了其发展趋势,给出了潜在的研究方向。 关键词:双馈感应风力发电机;故障电网;电压骤变;负序扰动;谐波畸变;并网规范 0 引言 随着风力发电技术及风电装备制造水平的快速发展,风能已经成为最具规模化应用前景和商业化开发潜力的可再生能源。根据我国于2012年发 基金项目:国家自然科学基金项目(51277159)。 Project Supported by National Natural Science Foundation of China (51277159).布的《可再生能源“十二五”规划》的总体目标,到2015年,各类可再生能源在能源消费中的比重要达到9.5%以上,其中累计并网运行风电容量达1亿kW,海上风电为500万kW[1]。因此,促进风电产业科学发展、实现风电场的合理布局已成为我国保障能源安全和优化能源结构的重要抉择。然而,受限于可再生能源开发密集区与用电负荷中心区域的逆向分布特点,导致了处于电网末端大型风电场的电能需通过高压远距离输电走廊才能送达负荷中心[2],这种风电能量的大规模集中输送方式易造成风电机组并网运行安全故障。近年来,甘肃玉门风电场、宁夏贺兰山风电场等大规模风电场脱网事故,暴露了大型风电场的集中接入方式给电力系统安全、稳定、高效运行带来的冲击与挑战[3-4]。 为提升电网对风电的接纳能力、规范风电机组并网运行方式,世界各国纷纷制定出台了相应的风电并网接入导则,对风电机组运行的安全性、稳定性提出了严格要求[5-8],主要体现在以下方面:1)风电系统应能有效抵御电压骤变、负序扰动、谐波畸变等各类短时及长期电网故障;2)风电机组应为电网提供必要的电压、频率支持,增强电网稳定性。我国立足于本国电网结构、可再生能源配比等实际情况,在广泛征求风电设备制造商、风电场运营商等各方面意见的基础上,于2012年颁布实施了《风电场接入电力系统技术规定》,要求风电机组在20%的机端电压条件下实现不脱网连续运行至少625ms,同时能承受长期2%的电压不平衡度、短时4%的电压不平衡度以及4%的并网电压谐波畸变率,并为故障电网提供无功电流支持[5]。可以预见,在不久的将来,风电机组将由原来单纯自身保护的受端系统,逐渐转变为含有辅助服务功

新能源发电技术复习提纲(含参考答案)

新能源发电技术复习提纲 电自0810班整理 一、绪论 1. 目前新能源中有一定规模应用的主要有哪些? 新能源在电力工业中有一定规模应用的主要是核能发电、太阳能和风能发电,其他的新技术有地热能、海洋能、氢能及生物质能等。 2.简要分析目前我国能源结构现状及存在问题,并说明大力开展新能源开发的意义。 书P6~12 开发新能源的必要性 常规能源化石燃料逐渐被消耗枯竭 全球油价、煤价迅速上涨 全球气候变化 人类渴求可持续发展 3.从可持续发展的角度出发,概述能源的分类。 如果从可持续发展的角度出发,对能源最有意义的分类是可再生能源和不可再生能源。 不可再生能源: 传统的煤、石油、天然气等化石燃料. 可再生能源:可燃性可再生物质和垃圾;水力发电;地热能;太阳能;风力发电;潮汐、波浪和海流发电等。 二、核能 1.简述原子的组成结构。 ?原子是构成自然界中各种元素的基本单元,所有物质都是由分子构成的,而分子是由原子构成的。 ?原子是由原子核和围绕原子核运动的电子构成的,原子核是由结合在一起的质子和中子构成的,质子和中子都被成为核子。 2.简述核裂变与核聚变的区别。 核裂变 较重的原子核分裂为两个或多个较轻原子核的反应就是核裂变。 由于质量数的原子核的平均结合能不同,那么,当一个较重的原子核(如铀-235)裂变为两个质量数中等的较轻原子核以后,生成的两个较轻的原子核的结合能之和大于原来原子核的结合能,多出的部分即为核裂变反应放出的能量,称为裂变能。 裂变之后,裂变产物的质量总数略少于裂变之前原子核质量,亏损的质量转化为裂变能。 核聚变 两个轻核聚合成重核的反应就是核聚变。如两个氘核结合成稳定的氦核的过程,较重的原子核的结合能大于原来两个轻核的结合能之和,多出的部分即为核聚变放出的能量。 结合能是和质量亏损相对应的,在裂变反应和聚变反应中,都有净的质量减少,减少的质量转化为能量。从核能利用角度看,核聚变反应具有很多优点,但是要实现可利用的受控核聚变,还需要解决很多技术难题,目前,核能利用指的是核裂变能的利用。 3.核电厂与常规火电厂的热能来源有何不同? 核电厂中核裂变能也是以热能的形式利用的,因此,和常规火电厂类似,核电厂也要通过蒸

风力发电机文献综述

毕业设计文献综述 题目:立轴风力发电机 学生姓名:李春鹏学号:090501224 专业:机械设计制造及其自动化 指导教师:刘恩福 2013年2月27日

一、摘要 风能利用技术的快速发展已使风能成为目前最重要的一种可再生资源。现有的风能转化系统大部分将风能通过风力机装置转化为机械能,然后通过电机转化为电能,通常风力机按风轮旋转轴在空间的方向,分为水平轴风力机(HorizontalAxis Wind Turbine简称为HAWT)和立轴风力机(Vertical Axis Wind Turbine简称为VAWT)两大类,达里厄型(Darrieus)风力机为立轴风力机的典型机型。立轴风力机由于其结构和气动性能的独特优势,越来越被人们重视。变速风力机可以在很大的风速范围内工作,而且能最大限度的捕获风能,提高风力发电机的效率,而成为当前该领域的研究热点。本文以大型变速立轴风力机为研究对象,风力机为典型的达里厄型风力机,直接驱动永磁同步电机发电。通过建立风力机气动性能评估模型、传动系统模型、电机以及控制系统的模型,并在MATLAB/SIMULINK进行仿真模拟,得到风力机在各种工况下的运行情况,并实现了最大风能追踪的算法。 变速风力发电机提高了风能利用率,但增加了控制系统的难度,本文对最大风能追踪策略的理论进行分析研究。分析了达里厄型风力机的气动性能评估模型,该模型是基于叶素动量理论的双多流管模型,考虑了达里厄型风力机旋转时叶片对风轮下盘面流动干涉的特性,以及翼型动态失速、气动阻力的影响,对1MW达里厄型风力机进行计算分析,得到了该风力机的气动性能,如风力机在各风速下的气动转矩与转速的关系,以及在各风速下的气动功率与转速的关系,为仿真模拟提供基础。根据仿真的需要分别建立了风力机传动系统模型、永磁同步电机模型、最大功率跟踪算法等模型。永磁同步发电机在同步旋转轴下建立,并对同步电机的解耦控制做了分析,最大功率跟踪算法采用尖速比控制方法。最后在MATLAB/SIMULINK中且搭建了整个系统的仿真模型,对1MW 达里厄型风力机低风速气动、高风速刹车、额定风速下变风速运行等工况进行了仿真模拟。通过模拟得到风力机在各种工况下的运行情况,实现了最大风能追踪的算法,采用尖速比的控制方法追踪最大风能的效果显著,为进一步立轴风力发电机控制系统的设计提供依据。 ABSTRACT The rapid progress on wind energy conversion technology has made wind energy tobe one of the most important renewable and sustainable energy.Current wind energy conversion system translates the wind energy to mechanical energy by wind turbine,and then converts it to electricity by generator.According to the direction of the revolving shaft in space,wind turbine includes two types,one is horizontal axis wind turbine(HAWT for short),and the other is vertical axis wind turbine(VAWT for short),thevertical axis wind turbine is famous for Darrieus type.There has been growing attention to vertical axis wind turbine for its unique structural and aerodynamic advantages.As variable speed wind turbine works at larger ranger of wind speed,utilizes much more wind energy,Improve the efficiency of wind turbines.So it has become the hot topic in the field.This paper is basic on large variable speed vertical axis wind turbine.The wind turbine is Darrieus type,and it dives permanent magnet synchronous generator directly.Through establishment of aerodynamic performance evaluation model,dive-train model,generator and control system model,and simulating of the wind turbine system model in MATLAB/SIMULINK,we can obtain the performance of wind turbine in a variety of conditions,and achieve the algorithm of Maximum Power Point Tracking. Although variable speed wind turbine Improve the efficiency it Increase the difficulty of the control system.The Maximum Power Point Tracking control Strategy theory is analyzed in this paper.The aerodynamic performance evaluation model is established,it's the double-disk multiple stream-tube model in the framework of blade element momentum theory,the airfoil dynamic stall effect and aerodynamic losses were included.we obtained the aerodynamic performance by calculating for the1MW Darrieus vertical axis wind turbine,such as the relationship between aerodynamic torque and rotating speed at different wind speed,the relationship between aerodynamic power and rotating speed at different wind

光伏发电综述

光伏发电综述 摘要:人类对能源安全的担忧和环境恶化的焦虑,使得充分利用可再生能源已经成为全球共识。以 半导体光生伏打效应为基础的光伏发电技术,能满足人类的需要。太阳能光伏发电作为一种即清洁 又环保的绿色能源,是急需的能源补充,又是未来能源结构的基础。本文介绍了太阳能光伏发电的 原理、光伏发电系统的运行方式及大规模光伏发电对电力系统影响。 关键词:光伏发电;光伏系统;电力系统;综述 Summarization of PV Generation HONG Jia-rong College of energy resources, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China Abstract:The human concern for energy security and environmental deterioration, anxiety, makes full use of renewable energy has become a global consensus. Photovoltaic power generation technology to the photovoltaic effect as the foundation, can satisfy human needs. Solar photovoltaic power generation as a clean and environmentally friendly green energy, is in urgent need of energy supplement, is the basis of energy structure of the future. This paper introduces the influence of operation mode and principle, photovoltaic system of solar photovoltaic power generation and generation of large-scale photovoltaic power system. Key words: Photovoltaic power generation; Photovoltaic system; Power system; Review 人类对化石能源枯竭、能源安全和环境恶化的担忧导致对清洁、可再生能源的需求增大,许多国家已经做出大规模开发利用太阳能发电、风力发电的决策和规划,一个以新能源发电为标志的电力系统新时代正在到来。 研究和实践表明,太阳能是资源最丰富的可再生能源,它分布广泛,可再生,不污染环境,是国际公认的理想替代能源。在长期能源战略中,太阳能光伏发电将成为人类社会未来能源的基石,世界能源舞台的主角。它在太阳能热发电、风力发电、海洋发电、生物质能发电等许多可再生能源中具有更重要的地位。现在世界上许多国家都加大了对太阳能光伏发电技术的研究,并制定了相关的政策鼓励太阳能产业的发展。近几年,世界太阳能电池组件的年平均增长率为33 %,光伏产业已成为当今发展最迅速的高新技术产业之一。 1 全球的能源局势 据国际能源权威年鉴《BP世界能源统计2005》6月发布的数据显示,2004年世界一次能源消耗量为1 . 02×1010t石油当量。到2005年底,世界石油可采量为45年,天然气可采量为61年,煤炭可采量为230年。图1为我国与世界主要常规能源储量预测图。 从图1可以看出,全球常规能源可开采量已屈指可数。中国的常规能源远远低于世界平均水平,约为世界总储量的10%。从长远来看,太阳能将是未来人类主要的能源来源,可以无限期使用,因此世界上许多发达国家和部分发展中国家都十分重视太阳能在 未来能源供应中的重要作用。太阳能光伏发电与传统发电方式相比具有下列优点: (1)数量巨大。每年到达地球表面的太阳辐射能约为1 . 8×1014t标准煤,即约为目前全世界所消费的各种能量总和的1 × 104倍。 (2)清洁干净。太阳能安全卫生,对环境无污染,不损害生态环境,是当之无愧的“清洁能源”。 (3)获取方便。太阳能分布广泛,既不需开采和挖掘,又不用运输,对解决边远山区以及交通不便的乡村、海岛的能源供应具有很大的优越性。

风力发电并网稳定性研究开题报告

Xx大学 毕业设计(论文)开题报告题目风力发电并网稳定性研究 系(院)自动化系年级 专业电气工程与自动化班级 学生姓名学号 指导教师职称 xxx教务处 二〇一一年三月 开题报告填表说明

1.开题报告是毕业设计(论文)过程规范管理的重要环节,是培养学生严谨务实工作作风的重要手段,是学生进行毕业设计(论文)的工作方案,是学生进行毕业设计(论文)工作的依据。 2.学生选定毕业设计(论文)题目后,与指导教师进行充分讨论协商,对题意进行较为深入的了解,基本确定工作过程思路,并根据课题要求查阅、收集文献资料,进行毕业实习(社会调查、现场考察、实验室试验等),在此基础上进行开题报告。 3.课题的目的意义,应说明对某一学科发展的意义以及某些理论研究所带来的经济、社会效益等。 4.文献综述是开题报告的重要组成部分,是在广泛查阅国内外有关文献资料后,对与本人所承担课题研究有关方面已取得的成就及尚存的问题进行简要综述,并提出自己对一些问题的看法。 5.研究的内容,要具体写出在哪些方面开展研究,要突出重点,实事求是,所规定的内容经过努力在规定的时间内可以完成。 6.在开始工作前,学生应在指导教师帮助下确定并熟悉研究方法。 7.在研究过程中如要做社会调查、实验或在计算机上进行工作,应详细说明使用的仪器设备、耗材及使用的时间及数量。 8.课题分阶段进度计划,应按研究内容分阶段落实具体时间、地点、工作内容和阶段成果等,以便于有计划地开展工作。 9.开题报告应在指导教师指导下进行填写,指导教师不能包办代替。 10.开题报告要按学生所在系规定的方式进行报告,经系主任批准后方可进行下一步的研究(或设计)工作。 一、课题的目的意义:

生物质能发电技术现状与展望_黄英超

能源作为一种最重要的地球资源,是生产力的核心,是经济增长和发展的前提,是解决环境问题的先决条件。进入21世纪,中国经济高速发展,能源短缺、环境污染等问题日益突出。中国已成为世界上的第二大能源消费国[1],能源缺口将不断加大。过去10年里,中国电力工业高速发展,截至2004年5月,中国的发电装机容量达到4亿千瓦[2],是 1990年发电量的3倍多,但在2002年还是再度出 现大范围缺电现象,而且越来越严重,缺电的省市区由2002年的12个增加到2003年底的21个, 2004年达到24个,三季度高峰时段全国估计缺电3000万千瓦,造成严重缺电局面。同时,全国还 有约2万个村[3],约800多万农户、3000多万人口没有电力供应,远离现代文明。 近年来,世界各国对资源丰富、可再生性强、有利于改善环境和可持续发展的生物质资源的开发利用给予了极大关注。生物质资源利用中的生物质发电技术成为研究和利用的热点。生物质能发电技术就是利用生物质本身的能量[4],将其转化为可驱动发电机的能量形式,如燃气、燃油、酒精等,再按照通用的发电技术发电,然后直接提供给用户或并入电网提供电能。截至2005年底,我国发电装机总容量达到5亿千瓦[5],其中生物质能 发电装机容量200多万千瓦[6],仅占我国发电装机总容量的0.004%。本文针对生物质燃烧发电、生物质气化发电、沼气工程发电等几项生物质能发电技术及其国内外研究现状、存在问题等进行分析和论述。 1生物质燃烧发电 生物质燃烧发电是将生物质与过量的空气在锅 炉中燃烧[7],产生的热烟气和锅炉的热交换部件换热,产生的高温高压蒸汽在燃气轮机中膨胀做功发出电能。在生物质燃烧发电过程中,一般要将原料进行处理再进行燃烧以提高燃烧效率。例如,燃烧秸秆发电时,秸秆入炉有多种方式:可以将秸秆打包后输送入炉;也可以将秸秆粉碎造粒(压块)后入炉或与其他的燃料混合后一起入炉。生物质燃烧发电的技术已基本成熟,已进入推广应用阶段,这种技术大规模下效率较高,单位投资也较合理,但它要求生物质集中,数量巨大。 生物质燃烧发电技术作为一种重要的能源获取手段应用于实际的历史不长,从20世纪90年代起,丹麦、奥地利等欧洲国家开始对生物质能发电技术进行开发和研究[8]。经过多年努力,已研制出用于木屑、秸秆、谷壳等发电的锅炉。丹麦各电力组织为此进行了规划,筛选了一批研究项目,并重点对燃烧秸秆和木屑的锅炉与大型燃煤锅炉并联运行发电供热进行了研究。在BWE公司的技术支撑下,1988年诞生了世界上第一座秸秆生物燃烧发电厂。如今已有130家秸秆发电厂遍及丹麦,秸秆 生物质能发电技术现状与展望 黄英超,李文哲*,张波 (东北农业大学工程学院, 哈尔滨150030) 摘要:文章综述了物质燃烧发电、生物质气化发电、沼气工程发电等生物质能发电技术及其发展现状和存 在的问题。生物质能发电技术的加速发展,实现了大量废弃生物质能的利用。在我国电力短缺的条件下,生物质能发电将有广阔的发展前景。 关键词:生物质能;生物质燃烧发电;生物质气化发电;沼气工程发电中图分类号:TM611;Q77 文献标识码:A 收稿日期:2006-04-14 基金项目:国家自然科学基金项目(50376009);黑龙江省科技攻关 (GC03A304)作者简介:黄英超(1978-),男,黑龙江人,硕士研究生,研究方向为能源与动力工程。 *通讯作者E-mail:linwenzhe9@163.com 第38卷第2期东北农业大学学报38(2):270 ̄274 2007年4月JournalofNortheastAgriculturalUniversity April2007 文章编号 1005-9369 (2007)02-0270-05

光伏发电预测

太阳能发电预测综述 在煤矿,石油开采量日益见底和生态环境急速恶化的严峻形势下,太阳能作为一种自然能源,以其储量丰富且清洁无污染性显示了其独特的优势,已被国际公认为未来最具竞争性的能源之一。 从太阳能获得电力,需通过太阳电池将光能转化为电能。它同以往其他电源发电原理完全不同。要使太阳能发电真正达到实用水平,一是要提高太阳能光电变换效率并降低其成本,二是要实现太阳能发电同的电网联网。 1.太阳能发电的分类 目前太阳能发电主要有以下两种形式: 1.太阳能光发电 太阳能光发电是指无需通过热过程直接将光能转变为电能的发电方式。它包括光 伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电。光伏发电是利用太阳能级半导 体电子器件有效地吸收太阳光辐射能,并使之转变成电能的直接发电方式,是当今 太阳光发电的主流。在光化学发电中有电化学光伏电池、光电解电池和光催化电池,目前得到实际应用的是光伏电池。[1] 2.太阳能热发电 通过水或其他工质和装置将太阳辐射能转换为电能的发电方式,称为太阳能热发电。 先将太阳能转化为热能,再将热能转化成电能,它有两种转化方式:一种是将太阳 热能直接转化成电能,如半导体或金属材料的温差发电,真空器件中的热电子和热 电离子发电,碱金属热电转换,以及磁流体发电等;另一种方式是将太阳热能通过

热机(如汽轮机)带动发电机发电,与常规热力发电类似,只不过是其热能不是来 自燃料,而是来自太阳能。太阳能热发电有多种类型,主要有以下五种:塔式系统、 槽式系统、盘式系统、太阳池和太阳能塔热气流发电。前三种是聚光型太阳能热 发电系统,后两种是非聚光型。一些发达国家将太阳能热发电技术作为国家研发 重点,制造了数十台各种类型的太阳能热发电示范电站,已达到并网发电的实际应 用水平。[2] 2.太阳能光伏发电影响因素 太阳能光伏发电成为目前太阳能利用的主要方式之一。光伏发电分为离网和并网两种形式,随着光伏并网技术的成熟与发展,并网光伏发电已成为主流趋势。由于大规模集中并网光伏发电系统容量的急速增加,并网光伏发电系统输出功率固有的间歇性和不可控等缺点对电网的冲击成为制约并网光伏发电的重要元素。太阳能光伏发电系统发电量受当地太阳辐射量、温度、太阳能电池板性能等方面因素的影响。 (1)光照强度对光伏发电量的影响:光照强度是指在单位时间和单位面积内,在地球表面上接收到的垂直投射的太阳辐射能量。光伏发电系统产生电能所需的能量完全来自、于太阳的辐照,因此光照强度对光伏发电系统的发电量具有决定性的作用,二者之间呈正相关性,即光照强度越强,光伏发电量越多。 (2)季节类型对光伏发电量的影响:由于在不同的季节,太阳入射角的大小以及方向、日照时间的长短、光照强度的强弱存在明显的差异,到达地表的太阳辐照度经过吸收、散射,辐射等各种减弱作用后也会不同,光伏发电系统的发电量的多少也在变化。这种差异性即为不同的季节类型对光伏发电量的影响。 (3)天气类型对光伏发电量的影响:将天气类型的时间范围确定在24 小时之内。由于晴

炉排炉和循环流化床锅炉生物质发电技术比较(初稿)

生物质发电锅炉技术比较 1.技术比较 生物质锅炉主要有水冷振动炉排炉和循环流化床锅炉,现将它们的部分性能对比如下: 1)应用情况: 水冷振动炉排炉在国内外均有成熟的长期运行经验,使用数量最多,市场占有率高,生产、安装、调试、运营的经验均较其它炉型丰富。中国第一座生物质发电厂-单县生物质发电厂即采用我公司的源自丹麦的水冷振动炉排炉技术。 而循环流化床锅炉最早是为解决燃煤机组烟气炉内脱硫的问题而在中国采用,虽然近年开始尝试用于生物质发电,但基于未解决的技术问题较多,且CDM指标难申请等因素,还未能广泛应用。 2)燃料适应性: DPCT水冷振动炉排炉,较好的结合了国外先进技术和中国燃料的实际状况,可以适应多达60多种的农林废弃物,既可纯烧某种燃料,也可掺烧多种燃料。在燃料水分高达40%时亦可稳定燃烧。 循环流化床仅适用于燃料粒径和密度差别不大的燃料,对燃料的要求较为苛刻。 3)燃料预处理: DPCT水冷振动炉排炉基本无需燃料预处理系统。 而循环流化床燃烧炉对燃料预处理要求较高,对燃料粒径具有较严格

要求,需要将秸秆进行一系列破碎、筛分等处理,使其尺寸、状况均一化,入炉秸秆尺寸一般要求为150到200mm,该部分投资费用较高。 4)磨损情况: 炉排炉中由于秸秆燃烧过程均发生在炉排表面上,炉排相对较长,炉型较大,磨损较轻; 循环流化床炉的布风板、周围水冷壁及后面尾部受热面和炉墙的磨损严重。 5)安装方案: 焊口比较少:水冷振动炉排锅炉,以德普新源公司的产品为例,省煤器和烟冷器都是模块化的,三四级过热器都是直接跟小集箱焊接在一起的。 水冷振动炉排锅炉,以德普新源公司的产品为例,安装方式是底部支撑的,从下往上安装的。CFB锅炉是吊装的,从上往下安装的,难度较大。 表一: 优缺点比较

风力发电的发展现状与关键技术综述

12 用资源,建立统一的中小企业外部诚信信息发布平台;配合银行部门加大对中小企业进行信用评级,评价结果作为中小企业贷款时商业银行认可的信用标准和必备条件,以期降低融资成本,缩短放贷时间。 3.6 打造良好金融环境 营造“守信光荣、失信可耻”的道德氛围,大力宣传一批诚实守信的中小企业典型,同时强化公正执法环境,执法部门应加大对逃、赖、废金融债务行为的惩罚力度,为金融环境提供强大的法治保障。参考文献 [1] 白金花.中小企业融资渠道拓展探析[J].中国高新技术企业,2010,(34). [2] 宋德荣.我国中小企业融资问题研究[D].中国海洋大学, 2010. [3] 姚益龙.中小企业融资问题研究[M].北京:经济管理出 版社,2012. 作者简介:殷慧琴(1974-),女,江西吉水人,供职于江西省吉水县统计局。 (责任编辑:王书柏) 随着世界经济的不断发展和科学技术水平的不断提高,人类的生活水平也随之提高。经济发展、科学进步、人们生活水平的提高,都需要能源的大力支持,这也导致全球能源消耗的快速增长。根据相关数据显示,到2020年全球的能源消耗将再增长50%~100%。由此可以看出,能源的消耗造成的气体对地球的温室效应的影响也在不断扩大,为人类带来严重后果。 针对这一现象,人们也陷入了深思:如何才能建立一个可持续发展的社会环境?因此,节约能源也成为了各国关注的话题。人们逐步将眼光转向了清洁发电的方法。 在清洁发电的方法中,风力发电无论从技术层面,还是实际操作方面,都是最成熟的发电方法之一。相对于消耗煤炭和石油的老旧方式,风力发电既不消耗任何能源,又能减排二氧化碳等污染物,净化空气。同时,风力发电在新能源领域中,不仅可以调整电力工业结构,也是极具商业开发规模的发电方式。因此,许多国家已将风电发展作为国家可持续发展的重头戏。 1 风电发展历史与现状 第一台风力发电机的雏形形成于丹麦,虽然是电力方面的重大发展,但因技术的不完善、经济支 风力发电的发展现状与关键技术研究综述 王海峰 (广东电网公司湛江供电局,广东 湛江 524005) 摘要: 文章主要论述了国内外风电最新的发展现状和风力发电的关键技术最新研究进展,并对风电技术中的功率控制技术和风电功率预测做了重点论述。另外,在其中简要介绍了全球风电的发展概况、中国风能资源分布情况等相关内容。文章有助于对风电发展全面了解和深入掌握。关键词: 风力发电;风电技术;功率控制;风电功率预测中图分类号: TM614 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2012)33-0012-03 2012年第33/36期(总第240/243期)NO.33/36.2012 (CumulativetyNO.240/243)

新能源发电技术论文

新能源发电技术 学院: 电子信息学院 专业: 电气工程及其自动化 姓名: 学号: 时间: 序论 生物质新能源就是指通过生物资源生产的燃料乙醇与生物柴油,可以替代由石油制取的汽油与柴油,就是可再生能源开发利用的重要方向。受世界石油资源、价格、环保与全球气候变化的影响,20世纪70年代以来,许多国家日益重视生物燃料的发展,并取得了显著的成效。中国的生物燃料发展也取得了很大的成绩,特别就是以粮食为原料的燃料乙醇生产,已初步形成规模。 美国科学家最新的研究成果显示,作为目前应用最广泛的两种生物燃料,生物柴油与乙醇燃料尽管比化石燃料更加优越,但不可能满足社会的能源需求。研究人员发现,即使美国种植的所有玉米与大

豆都用于生产生物能源,也只能分别满足全社会汽油需求的12%与柴油需求的6%。而玉米与大豆首先要满足粮食、饲料与其她经济需求,不可能都用来生产生物燃料。在新农村建设中起到的作用来证明新农村的建设离不开生物质能的应用与发展,重点讲述了秸秆在实际应用中的途径与意义。而生物质能作为一种无污染,效益高的新性能源,生物质新能源大有可为。 新能源与生物质能 通过新能源--生物质能的概述,初步展示其性质特点。同时,结合当提出了几点对策。当下时事,论述其在新农村建设中起到的作用来证明新农村的建设离不开生物质能的应用与发展,重点讲述了秸秆在实际应用中的途径与意义。而生物质能作为一种无污染,效益高的新性能源,通过查阅相关文献了解到其发展过程中存在的主要问题进行分析研究,进而生物质能,新农村建设,秸秆应用,现状分析生物质而所谓生物质能(biomass energy ),就就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态与气态燃料,取之不尽、用之不竭,就是一种可再生能源,同时也就是唯一一种可再生的碳源依据来源的不同,可以将适合于能源利用的生物质分为林业资源、农业资源、生活污水与工业有机废水、城市固体废物与畜禽粪便等五大类。 尽快全面启动替代能源战略,加快再生能源的产业化。事实上,近

风电并网稳定性开题报告

南京工程学院 毕业设计开题报告 课题名称:风力发电场并网运行稳定性研究 学生姓名:李金鹏 指导教师:陈刚 所在院部:电力工程学院 专业名称:电气工程及其自动化 南京工程学院 2012年3月5日

说明 1.根据南京工程学院《毕业设计(论文)工作管理规定》,学生必须撰写《毕业设计(论文)开题报告》,由指导教师签署意见、教研室审查,系教学主任批准后实施。 2.开题报告是毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计(论文)工作前期内完成,开题报告不合格者不得参加答辩。 3.毕业设计开题报告各项内容要实事求是,逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨,语言通顺,外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词,须注出全称。 4.本报告中,由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述,应不少于2000字,没有经过整理归纳,缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。 5.开题报告检查原则上在第2~4周完成,各系完成毕业设计开题检查后,应写一份开题情况总结报告。

毕业设计(论文)开题报告 学生姓名李金鹏学号206080923 专业电气工程及其自动化指导教师姓名陈刚职称讲师所在院部电力工程学院课题来源自拟课题课题性质工程研究课题名称风力发电场并网运行稳定性研究 毕业设计的内容和意义 内容: 早期风电的单机容量较小,大多采用结构简单、并网方便的异步发电机,直接和配电网相连,对系统影响不大。但随着风电场的容量越来越大,对系统的影响也越来越明显,而风电场所在地区往往人口稀少,处于供电网络的末端,承受冲击的能力很弱,给配电网带来谐波污染、电压波动及闪变等问题。 因此以恒速恒频异步风力发电机组成的风电场为研究对象,建立风力发电系统的线性化状态方程。研究包含风电场的电力系统潮流算法,利用MATLAB及其仿真平台实现电力系统潮流计算以及机电暂态仿真。分析比较各种潮流算法的优缺点。建立简单系统的小干扰稳定分析线性化状态方程,得出了状态矩阵元素的参数表示形式。用特征值分析方法研究大型风电场接入电网后的系统小干扰稳定问题。分析风电场改变对系统小干扰稳定性的影响。采用时域仿真方法研究大型风电场接入电网后的系统暂态稳定问题。 意义: 据国际能源署统计,全球风力发电机总装机容量1999年的2000兆瓦增加到2005年的60000兆瓦,世界风能市场装机资金达450亿欧元,提供50万个就业岗位。风能这种清洁能源每年可以减少2.04亿吨的二氧化碳排放量。 随着风电装机容量的增加,在电网中所占比例的增大,风能的随机性、间隙性特点,和风电场采用异步发电机的一些特性,使稳态电压值上升、过电流、保护装置的动作误差,电压闪变、谐波、浪涌电流造成的电压降落,从而使得风电的并网运行对电网的安全,稳定运行带来重大的影响。其中最为突出的问题就是使风电系统的电能质量严重下降,甚至导致电压崩溃。风电场脱网事故频发,对电网安全运行构成威胁,所以进行风力发电并网运行稳定性研究是非常必要的。

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