中国生物质能发电发展现状与前景展望
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生物质能的利用现状及展望摘要: 在概述生物质能概念、特性及开发利用生物质能意义的基础上,重点从生物质能的直接燃烧、物化转化、生化转化、植物油技术和利用生物质合成新产品等几方面来介绍国内外生物质能利用的现状,最后展望生物质能研究的主要方向。
关键词:生物质能化石能源可持续发展展望现今世界,石油价格居高不下,能源、电力供应趋紧,而化石能源和核能贮量有限且会对环境造成严重的后果,因此,各国政府和科学家对资源丰富、可再生性强、有利于改善环境和可持续发展的生物资源的开发利用给予了极大的关注。
有许多国家都制定了相应的开发研究计划,例如,日本的新阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划等。
一个新兴的生物质产业正在全球范围蓬勃兴起。
据专家估计,生物质能源将成为未来能源的重要组成部分,到2015年9全球总耗能将有40%来自生物质能源,主要通过生物质能发电和生物质液体燃料的产业化实现。
在2004 年制定的国家中长期科技发展规划(2005-2020)中,“农林生物质工程”被列为重大专项之列,并作为国家能源战略的重要组成部分。
随着我国经济的快速发展,我国的能源消耗与日激增。
现在,我国能源年消耗量占世界能总消耗量的20%以上,而且呈现上升的态势,我国2004 年进口石油1.2 亿吨。
我国生物多样性丰富,据调查,我国有油料植物为151科697 属1554 种,其中种子含油量大于40%的植物有154 种。
且我国的可开发生物质资源总量为7t左右标准煤,其中农作物秸秆约3.5 亿t,占50%以上。
因此,加大生物质能源的开发利用,进行农业生物质能源发掘利用,不仅可解决农民的增收和“三农”问题,还可解决21 世纪中国面临的能源短缺、环境污染、食品安全等重大社会经济问题,乃至为全面建设“小康”社会目标的实现做出重大贡献,即生物质能源的开发利用直接关系到我国的可持续发展。
1 生物质能的概念及特性1.1 生物质能的概念生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物质体内的一种能量形式,它以生物质为载体,直接或间接地来源于植物的光合作用。
生物质能源的发电现状及前景山东建筑大学热能工程学院㊀杨㊀冬㊀张铭远摘要:随着人口的迅速增长及人们对高质量生活的不断追求,环境问题和能源紧缺的问题已经成为制约人类发展的阻碍㊂针对所面临的难题,生物质发电可以实现能源的合理利用,并且为经济不发达地区带来了新的发展机遇,使该地区的居民收入得到增长的同时实现能源的可持续发展,进而为我国的节能减排做出贡献㊂本文浅析了生物质能源的发电现状,并探讨其发展前景㊂关键词:生物质;发电;可持续发展;现状;前景DOI编码:10.16641/11-3241/tk.2021.02.008Current situation and prospect of biomass power generation School of thermal engineering,Shandong Jianzhu University㊀Yang Dong,Zhang Mingyuan Abstract:Along with the rapid growth of population and the continuous pursuit of high quality of life,environmental problems and energy shortage have become obstacles to human development.In view of the difficulties faced,biomass power generation can realize the rational use of energy,and bring new development opportunities for economically underdeveloped regions,so that the residents in this region can achieve sustainable development of energy while their income increases,and thus make a contribution to China's energy conservation and emission reduction.This paper analyzes the current situation of biomass power generation and discusses its development prospect. Keywords:biomass;power generation;sustainable development;current situation;prospect0㊀引言自 十三五 以来,全国贯彻落实习近平新时代中国特色社会主义思想,树立五大新发展理念,快速推进生物质能技术的发展㊂因为生物质能是一种清洁的生物质燃料,含有较低的S成分,通过恰当的燃烧处理,不仅可以显著地降低SO2的排放,还能够实现CO2的零排放,对生态环境的改善有着极其重要的作用㊂对此,本文分析了生物质能源的发电现状,并探究其发展前景㊂1㊀背景1.1㊀社会基本背景我们国家的生物质能源储量丰富,其中农作物秸秆,生物粪便,植物及环卫垃圾等作为生物质原料的主要来源㊂作物秸秆约年产6亿吨,可用作能源使用的比例为2/3左右,林木总生物量约200亿吨,年获取量约9亿吨,可作为能源利用的占比约为35%㊂目前,04㊀2021.2国内可转换为能源利用的生物质资源可折合为9亿吨标准煤左右[1],随着社会的不断进步和居民环境意识的增强,越来越多的生物质资源会逐渐被转换为能源㊂1.2㊀国家基本政策生物质能源是我国能源的重要组成部分,在能源结构调整,保护环境,促进经济发展等方面发挥重要作用㊂但在我国能源总消费的占比中生物质能源消费占比很低,技术更迭滞缓,基础产业薄弱,未能适应可持续发展进程的需求㊂在‘生物质能发展 十三五 规划“中,提出生物质能是一种新型的重要可再生能源[2]㊂生物质能的合理开发㊁利用,是推动消费革命和促进能源改革的首要目标,是保护生活环境和经济循环发展的重要内容㊂为更好地满足社会可持续发展的需求,加快生物质能源的发展,促进节能减排,应对气候㊁环境问题,在总结目前能源现状,借鉴国际经验的基础上,制定有关生物质能的‘可再生能源中长期发展规划“,来确保生物质能源建设项目的顺利进展㊂2㊀生物质能的发电现状2.1㊀直接燃烧发电在国内,直燃发电技术已经趋近完善,单机可达15MW㊂由于我国的生物质能主要是以秸秆等农作物为材料,因此国内的生物质燃烧技术大多以秸秆燃烧技术为主㊂秸秆直燃发电技术,是将农作物原料(如秸秆等)经㊀过输送系统投入锅炉,在炉内直接燃烧产生大量的热,产生的高温高压蒸汽在汽轮机内膨胀做功,驱动发电机发电[2]㊂其工艺流程具体如图1所示:将原有的粗生物质原料进行破碎加工制成细料或成型料,然后经配送系统投入炉膛内,在炉膛内直接燃烧生成大量的热,热转化为高温高压蒸汽进入蒸汽轮机在内膨胀做功,推动发电机发电㊂在燃烧过程中产生的灰渣与烟气经处理后排放;冷凝水和锅炉补水经除氧器处理后,进入循环利用㊂生物质直燃方式有两种:其一为循环流化床燃烧(Circulating fluidized bed combustion)方式,其二为固定床燃烧(Fixed bed burning)方式㊂CFBC首先要解决的问题是,将生物质燃料的粒度粉碎达到流化要求,使其具有较高的燃烧效率;而固定床燃烧不需要对生物质燃料进行处理或简单处理即可,就可以进入炉膛内燃烧[3]㊂2.2㊀混合燃烧发电生物质原料与煤混合作为燃料进行发电的技术被称作生物质混合燃烧发电技术㊂其燃烧方式主要有两种:一种方式对于燃料处理和燃烧设备要求很高,是将生物质原料直接与煤混合后投入炉内燃烧;另一种是先气化生物质原料,将燃气与煤混合燃烧产生的蒸汽送入汽轮机发电机组㊂其工艺流程如图2所示:收集农作物秸秆并进行燃烧前的粉碎处理,然后将处理好㊀图1㊀生物质直接燃烧发电工艺流程图14㊀2021.2图2㊀生物质与煤混合燃烧发电工艺流程图的燃料与煤混合在炉膛内燃烧,产生的高温高压气体在汽轮机内做功,带动发电机工作,进行电力输出㊂其过程中产生的气体经过处理,进行废气排放㊂典型工艺流程:生物质原料与燃煤混合后进入磨煤机,磨煤机产生的粉煤经由粉煤管道送到锅炉燃烧,该方案要求生物质燃料具有较高的粒度,否则会损伤制粉系统;共管方案是第二种工艺,单独粉碎生物质燃料后,送至煤粉管道与煤粉混合,然后在炉内燃烧,由于控制系统复杂,管路布置繁琐,实际应用实例不多;其三是独立喷燃方案,将粉碎好的生物质燃料,直接在锅炉中进行燃烧[3]㊂2.3㊀气化发电经过气化炉的生物质原料转变为气体燃料,净化后直接在燃气机中燃烧发电或者在燃料电池中发电的技术被叫作生物质气化发电技术㊂其工艺流程如下图3所示:生物质原料经过加工处理为气化给料,然后在汽化炉中气化生成燃气,剩余的废渣进行有机物㊀的制备,而生成的燃气则被运输到锅炉进行燃烧产热,形成的高温蒸汽推动发电机工作,进行发电㊂由于生物质原料挥发分能达到70%以上,大量的挥发分物质能在相对较低的温度下析出,因此一些常见问题(灰结渣㊁团聚等)可在生物质原料燃烧过程中避免发生[4]㊂燃气净化是气化发电技术的关键环节,因气化产生的燃气含有少许的杂质,为保证发电设备的正常运转,因此要把灰分㊁焦油㊁焦炭等杂质通过净化系统除掉㊂2.4㊀沼气发电随着沼气综合利用技术的不断进步,沼气发电作为新兴的沼气利用技术出现在大家的视野,其原理是将工业㊁农业和城镇生活中的有机废弃物进行厌氧发酵处理,产生沼气,再驱动发电机发电㊂该技术的主要流程为:将生物质原料和生活污水一起混合放置于水解池中,经过沉降除去生物质原料中的杂质,然后按照一定配比将原料输送至反应罐中进行发酵,生成㊀图3㊀生物质气化发电工艺流程图24 ㊀2021.2的沼气流经脱硫塔时除掉H2S气体,以达到燃气发电的要求,进而在内燃机内燃烧发电;项目中一般通过余热锅炉等换热装置将沼气燃烧过程中产生的热量加以回收利用,一部分供发酵工艺使用,另一部分用于厂区供热及生活用热水,发酵后剩余的沼渣㊁沼液可用作农作物肥料,改善土壤结构[5]㊂该技术的成熟发展对于改善区域环境㊁促进经济发展㊁实现能源的循环利用具有重要意义㊂3㊀生物质能的发展前景在社会主义现代化建设的今天,如何对能源进行可持续的开发㊁利用,如何做好生态保护的治理工作,促进可持续发展的社会经济现已成为人类共同面临的难题与工作方向[6]㊂尤其是在常规能源储存量相当有限,且无论是在开采,还是在运输㊁使用上依然都会加重污染生态环境的今天,生物质能作为一种清洁可再生能源,势必会受到社会各界的关注与青睐[7]㊂我国作为传统的农业大国,拥有巨大的粮食产量和生物质能源储备,实现作物剩余价值的挖掘与利用,定会带来巨大的经济和环境效益㊂因此,开展生物质能源发电技术的研究与开发是我国当前一项极其重要的课题㊂合理利用生物质能发电技术,可以处理废弃农作物,减少因焚烧而造成的污染,保护环境;同时可以切实帮扶农民,增收入,促就业㊂加快生物质能源发电技术的发展,实施煤改气清洁供暖,可显著降低SO2㊁CO2㊁NO x 排放,具有较好的经济效益和环境效益㊂当然,在生物质能发电技术快速发展的同时,不可避免地会面临新的挑战,技术含量低和自主研发意识薄弱是目前国内生物质发电产业面临的主要难题㊂但要清晰地认识到㊀走自主研发道路,完善国内生物质能发电技术是最终的出路,伴随生物质能源发电产业配套系统的不断完善与成熟,中国生物质发电行业定会跨上新的台阶㊂4㊀结论目前,国内环境治理越来越严,生物质能作为一种新型可再生资源,利用好生物质能是解决能源结构问题㊁改善生态环境的重要手段㊂因此,促进生物质能产业的发展和培育,对缓解能源短缺问题,保护生态环境,增加居民收入,促进经济发展具有极其重要的意义㊂本文对生物质发电技术的现状及前景进行探讨,是希望有助于推广生物质能源发电技术,利用扶助资金,加大科研力度,促进技术革新,增加政策支持,促使生物质能源相关产业进入快速㊁良好的发展道路㊂参考文献[1]/p-2084295817.html/.论我国生物质发电现存的问题,前景及效益. [2]赵巧良.生物质发电发展现状及前景[J].农村电气化,2018,(03):60-63.[3]郦林俊,王双童,汪建平.生物质能发电技术现状解析[J].电力科技与环保,2019,35(04): 46-48.[4]黄达其,陈佳琼.我国生物质气化发电技术应用及展望[J].热力发电,2008,(10):6-8. [5]巩时尚,张博,刘洪鹏,等.国内生物质发电技术方案对比分析[J].发电设备,2019,33(03): 168-172.[6]彭文祥.我国当前发电建设项目政策形势分析[J].现代工业经济和信息化,2019,9(08):17-18+31.[7]于溪.生物质能发电技术应用现状[J].现代农业研究,2018,(05):34-35.34㊀2021.2。
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一、生物质热电联产技术发展现状随着能源需求的增长和环境问题的日益严重,可再生能源的开发与利用已成为全球关注的焦点。
生物质能作为一种重要的可再生能源,具有储量丰富、可再生、低碳清洁等优点,受到了广泛关注。
生物质热电联产项目通过高效利用生物质能,同时生产热能和电能,对于提高能源利用效率、减少环境污染、促进可持续发展具有重要意义。
(一)生物质热电联产技术概述生物质热电联产技术是指将生物质燃料燃烧产生的热能转化为蒸汽,驱动汽轮机发电,并利用余热进行供热的技术。
该技术实现了能源的高效利用,降低了能源浪费,同时减少了化石燃料的消耗和温室气体的排放。
生物质热电联产项目通常包括生物质燃料收集与预处理、燃烧与发电、余热回收与供热等环节。
(二)生物质热电联产技术发展现状1、技术成熟度经过多年的研究与实践,生物质热电联产技术已经相对成熟。
在燃烧技术方面,采用了先进的燃烧设备和控制技术,提高了燃烧效率,降低了污染物排放。
在发电技术方面,采用了高效的汽轮机和发电机,提高了发电效率。
在余热回收技术方面,采用了先进的余热回收装置,提高了余热利用率。
2、应用规模生物质热电联产项目在全球范围内得到了广泛应用。
在欧洲、北美等发达国家,生物质热电联产已成为重要的能源利用方式之一。
在中国、印度等发展中国家,生物质热电联产项目也得到了快速发展。
目前,全球已有数千个生物质热电联产项目投入运行,装机容量和发电量不断增长。
3、政策支持各国政府普遍重视生物质能的开发与利用,纷纷出台相关政策措施予以支持。
例如,给予财政补贴、税收优惠、电价优惠等政策支持,推动生物质热电联产项目的发展。
同时,加强技术研发和产业化示范,提高生物质热电联产技术的水平和竞争力。
(三)生物质热电联产技术面临的挑战与机遇1、挑战生物质热电联产技术的发展仍面临一些挑战。
生物质能的技术创新与市场前景分析研究在全球能源需求不断增长和环境保护日益紧迫的背景下,生物质能作为一种可再生能源,正逐渐受到广泛关注。
生物质能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,以及由这些有机体所产生的有机废弃物。
其具有来源广泛、储量丰富、绿色环保等优点,为解决能源危机和环境问题提供了新的途径。
一、生物质能的技术创新(一)生物质气化技术生物质气化是将生物质原料在缺氧条件下加热,使其转化为可燃气体的过程。
近年来,生物质气化技术取得了显著的进展。
新型气化炉的设计提高了气化效率,降低了污染物排放。
例如,流化床气化炉能够实现生物质的均匀气化,提高产气质量;下吸式气化炉则具有结构简单、操作方便等优点。
此外,催化气化技术的应用进一步优化了产气组成,提高了气体的热值和稳定性。
(二)生物质液化技术生物质液化主要包括直接液化和间接液化两种方式。
直接液化是在高温高压条件下,将生物质直接转化为液体燃料;间接液化则是先将生物质气化生成合成气,再通过催化反应合成液体燃料。
目前,研究人员正在致力于开发高效的催化剂和优化反应条件,以提高液化效率和降低成本。
例如,超临界流体技术在生物质直接液化中的应用,能够显著提高液体产物的收率和质量。
(三)生物质发电技术生物质发电包括生物质直燃发电、生物质气化发电和生物质混合燃烧发电等多种形式。
其中,生物质直燃发电技术相对成熟,但存在燃料供应不稳定、燃烧效率低等问题。
为了解决这些问题,研究人员正在开发新型的燃烧设备和优化燃烧过程,提高发电效率。
同时,生物质气化发电技术由于具有较高的能源利用效率和较低的污染物排放,也成为研究的热点之一。
(四)生物质成型燃料技术生物质成型燃料是将生物质原料经过压缩成型制成的固体燃料,具有密度高、便于储存和运输等优点。
目前,生物质成型燃料技术不断改进,成型设备的性能得到了显著提升。
例如,采用先进的挤压成型技术和模具设计,能够生产出形状规则、强度高的成型燃料。
生物质能的技术瓶颈与突破在全球能源需求不断增长和环境保护日益紧迫的背景下,生物质能作为一种可再生能源,受到了广泛的关注和研究。
生物质能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,以及由这些有机体所产生的有机废弃物。
它具有来源广泛、储量丰富、低碳环保等优点,被认为是未来能源体系的重要组成部分。
然而,尽管生物质能具有巨大的潜力,但其发展仍面临着一些技术瓶颈,限制了其大规模的商业化应用。
本文将深入探讨生物质能的技术瓶颈,并分析当前的突破方向和未来的发展前景。
一、生物质能的技术瓶颈(一)生物质原料的收集与运输生物质原料通常分布较为分散,收集难度大,成本高。
例如,农作物秸秆在农村地区广泛分布,但由于其体积大、密度低,收集和运输需要耗费大量的人力、物力和财力。
此外,生物质原料的季节性和地域性也增加了收集和运输的复杂性。
在收获季节,大量的生物质原料集中产生,需要及时收集和储存,否则容易腐烂变质;而在非收获季节,生物质原料供应不足,影响了能源生产的连续性。
(二)生物质转化技术的效率和成本目前,生物质能的转化技术主要包括直接燃烧、气化、液化和发酵等。
然而,这些技术在效率和成本方面仍存在诸多问题。
直接燃烧是最简单的生物质能利用方式,但燃烧效率低,容易产生污染物;气化和液化技术虽然能够提高能源转化效率,但设备投资大,运行成本高;发酵技术则存在发酵周期长、产率低等问题。
(三)生物质能的存储和稳定性生物质能的存储是一个重要的问题。
生物质原料容易受到湿度、温度和微生物等因素的影响,发生腐烂、变质和自燃等现象,降低了其能源品质和利用价值。
此外,生物质能的转化产物,如生物柴油和生物乙醇等,也存在着稳定性差、易氧化等问题,限制了其在储存和运输过程中的应用。
(四)生物质能利用过程中的环境污染生物质能的利用过程中可能会产生一些环境污染问题。
例如,生物质燃烧过程中会排放颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等污染物;生物质气化和液化过程中产生的废水和废渣也需要进行妥善处理,否则会对环境造成危害。
生物质能源的发展现状与前景如何在当今全球能源需求不断增长,同时对环境保护的要求日益严格的背景下,生物质能源作为一种可再生、清洁的能源形式,正逐渐引起人们的广泛关注。
那么,生物质能源的发展现状究竟如何?未来又有着怎样的前景呢?生物质能源,简单来说,就是来源于生物质的能源。
生物质包括各种植物、动物和微生物,以及由这些生命体排泄和代谢产生的有机物质。
常见的生物质能源有生物质发电、生物柴油、生物乙醇、生物质成型燃料等等。
目前,生物质能源的发展取得了一定的成果。
在生物质发电领域,许多国家和地区都建立了基于生物质燃烧的发电厂。
这些发电厂通常利用农业废弃物、林业剩余物、生活垃圾等作为燃料,既实现了废弃物的资源化利用,又产生了清洁的电力。
例如,在北欧一些国家,生物质发电已经成为电力供应的重要组成部分。
生物柴油和生物乙醇的生产也在逐步扩大。
生物柴油通常由植物油或动物脂肪经过化学处理制成,可以直接用于柴油发动机。
生物乙醇则主要由粮食作物(如玉米、小麦)或非粮食作物(如甜高粱、木薯)发酵而来,可与汽油混合使用。
然而,这两种能源的发展也面临一些挑战。
例如,大规模使用粮食作物生产生物燃料可能会对粮食安全产生一定影响,因此,开发非粮食来源的原料成为了当前的研究重点。
生物质成型燃料在供暖和工业用能方面发挥了一定作用。
通过将生物质压缩成颗粒或块状,提高了其能量密度和燃烧效率,方便了储存和运输。
在技术方面,生物质能源的转化技术不断进步。
例如,生物质气化技术可以将生物质转化为可燃气体,用于发电或供热;生物质热解技术能够生产生物油和生物炭,具有较高的能源利用价值。
不过,生物质能源的发展也存在一些问题和限制。
首先,生物质资源的收集和运输成本较高。
由于生物质通常分布较为分散,收集和运输需要耗费大量的人力和物力。
其次,生物质能源的转化效率还有待提高。
虽然技术在不断进步,但与传统的化石能源相比,在能量转换效率方面仍有差距。
再者,生物质能源的生产可能会带来一定的环境影响。
新能源发电中国新能源发电行业的现状与前景新能源发电:中国新能源发电行业的现状与前景中国作为全球最大的能源消费国之一,面临着能源供应压力和环境污染等多重挑战。
为了应对这些问题,中国政府积极推动新能源发电,以替代传统的化石燃料发电方式。
本文将就中国新能源发电行业的现状与前景进行探讨。
一、新能源发电的发展历程新能源发电是指利用太阳能、风能、水能、地热能等可再生能源进行发电。
我国新能源发电的发展历程可以追溯到上世纪70年代。
在当年的国内外国际能源危机背景下,我国政府开始重视新能源的开发和利用,制定并实施了多项政策,推动新能源发电的技术发展和应用。
二、现阶段新能源发电行业的现状目前,中国的新能源发电已经取得了长足的发展。
太阳能发电、风能发电、水能发电和生物质能发电成为我国最主要的新能源发电方式。
1.太阳能发电太阳能发电是通过将太阳光转化为电能的方式进行发电。
我国的太阳能发电容量居全球首位,太阳能发电已经成为我国的重要能源供应方式之一。
我国广大的太阳能资源和政府的政策支持,将进一步推动太阳能发电产业的发展。
2.风能发电风能发电是利用风力机将风能转化为电能的方式。
我国的风能资源丰富,尤其在北方和西部地区,具备良好的风能开发潜力。
目前,我国风电装机容量居全球第一,风能发电已经成为我国电力系统的重要组成部分。
3.水能发电水能发电是利用水力资源转化为电能的方式。
我国拥有较为丰富的水力资源,尤其是长江、黄河等大型河流,具备巨大的水能开发潜力。
通过大型水电站和小型水电站的建设,我国的水能发电装机容量不断增加。
4.生物质能发电生物质能发电是利用生物质能源进行发电的方式。
我国以农村和农田为主的生物质能发电项目不断发展,通过利用农作物秸秆、畜禽粪便等生物质资源,实现对可再生能源的有效利用。
三、新能源发电行业的前景展望随着我国经济的快速发展和能源消费的持续增长,新能源发电在未来的发展前景仍然非常广阔。
1.政策支持中国政府高度重视新能源发电,在政策层面提供了全面支持和鼓励,例如出台了太阳能、风能、水能和生物质能的补贴政策,以及通过减免税收、提供土地和资金支持等方式推动新能源发电行业的发展。
生物质能源利用现状及前景随着全球能源需求的不断增长和对传统能源的限制,利用生物质能源已成为一种重要的选择。
生物质能源利用不仅符合可持续发展的原则,而且对大气环境和气候变化具有显著的减排效果。
本文将介绍生物质能源的利用现状以及未来的发展前景。
一、生物质能源的利用现状生物质能源是指利用植物、动物和微生物等有机物质转化而得到的可再生能源。
目前,生物质能源的利用已经涵盖了多个领域,包括能源生产、农业生产和废弃物处理等。
1. 能源生产生物质能源被广泛用于能源生产,特别是燃烧领域。
生物质燃料如木质颗粒、秸秆等成为了许多国家的重要能源补充,用于发电和供暖。
此外,生物质燃料还可以替代传统石油、天然气和煤炭,减少对化石燃料的依赖。
2. 农业生产生物质能源在农业生产中发挥了重要作用。
农业废弃物、剩余物和能源作物等可以被用作生物质能源的原料。
例如,废弃的农作物秸秆可以通过生物质发电厂进行燃烧,产生电力和热能。
此外,能源作物的种植也可以为生物质能源的生产提供更多的原料。
3. 废弃物处理生物质能源的利用还解决了废弃物处理的问题。
例如,城市生活垃圾可以通过生物质气化技术转化为生物质能源。
这种方法不仅可以减少废弃物的排放,还能够产生可再生能源。
二、生物质能源利用的前景生物质能源利用的前景非常广阔,具有以下几个方面的发展趋势:1. 技术创新生物质能源利用的前景在于不断的技术创新。
随着技术的进步,生物质能源的生产效率将会得到提高,生产成本也会降低。
同时,新型的生物质能源技术将会不断涌现,为生物质能源的利用带来更多的可能性。
2. 跨界合作随着全球对可再生能源的需求增加,各国之间的合作将变得更加重要。
跨界合作能够促进生物质能源的研究和开发,推动行业的进一步发展。
国际合作还可以促进技术和经验的共享,加速生物质能源利用的推广。
3. 政策支持政府的政策支持对于生物质能源的发展至关重要。
各国政府应该出台相关的政策,鼓励生物质能源的利用和开发。
生物质发电发展现状及发展前景【摘要】:本文对生物质发电在我国的发展现状进行剖析研究,并总结出生物质发电的主要特点,然后对生物质发电的发展前景进行分析总结,对我国生物质发电的应用前景进行展望,以促进生物质发电能够立足现实,朝着更远的目标发展。
【关键词】:生物质发电;现状;问题;发展前景[ abstract ]: this article on biomass power generation in china development situation analysis research, and summarizes the main characteristics of biomass power generation, and then on the biomass power generation development prospect are summarized, on china’s biomass power generation application prospect, in order to promote biomass power generation can be based on reality, toward the goal of further development.[ key words ]: biomass power generation; current situation; problem; development prospect中图分类号:tm6文献标识码: a 文章编号:一.生物质能概况所谓的生物质能,是指把生物质作为载体的一种能量,是太阳能通过化学能的形式,把能量储存在生物质中的一种形式。
生物质能由绿色的植物的光合作用所产生的,它属于一种无穷无尽的能源资源,能够取之不尽,同时,它也是属于太阳能的一种表现形式。
在世界能源排名中,生物质能排在石油、煤炭、天然气之后,处在世界能源消费总量的前四位,它的存在与人类的生活息息相关。
生物质能源发展现状及前景一、引言生物质能源是指从天然生物体中得到的能源,如植物油、动物油、木材、秸秆等可再生的有机物质。
随着能源问题日益凸显,生物质能源作为新兴绿色能源备受关注。
本文将从现状和前景两个方面进行探讨。
二、生物质能源发展现状1.国内外生物质能源发展现状在全球范围内,生物质能源得到了广泛应用。
欧洲国家已经制定了生物质能源发展计划,且成为全球生物质能源消费的最大市场,其中以德国、英国、瑞典、奥地利等国为代表。
美国也将生物质能源列为能源战略重点发展领域之一,大力发展市场。
国内生物质能源行业也发展迅猛,如利用农林废弃物制成的生物质颗粒,已经成为重要的生物质能源品种之一,可以广泛应用于家居暖气、热水供应等领域。
2.生物质颗粒在发展现状生物质颗粒是由薪柴、秸秆和木质废料经过打碎、压缩等工艺处理而成的颗粒状物质,具有环保、经济、高效的特点。
目前,全球生物质颗粒市场有三个重要市场,即欧洲、美国和加拿大,市场占有率分别为48%、38%和5%。
生物质颗粒在国内市场上的应用也日趋广泛,可以 applied在能源领域、农业领域、工业领域等各个领域,具有巨大的开发和应用潜力。
三、生物质能源未来发展前景1.政策和补贴支持全球范围内,生物质能源发展都得到了良好的政策和补贴支持,国际上已有多个国家制定了生物质能源补贴政策,为生物质能源的发展创造了良好的环境。
国内目前也在积极推动相关政策和措施,如制定生物质能源补贴政策、推广生物质颗粒等,为生物质能源的未来发展奠定了坚实基础。
2.应用领域广泛生物质能源的应用领域非常广泛,不仅可以用于环保、清洁能源领域,也可以应用于农业、工业、家居等领域。
随着技术的进步和生产成本的下降,生物质能源将在更广泛的领域中有所应用,且用途也将越来越丰富。
3.开发潜力被认可生物质能源的开发潜力正在逐步被认可,未来已经成为清洁能源的重要补充。
与其它可再生能源相比,生物质能源代表着当前可持续性发展的最大希望之一,并可以为全球的能源供应和环境保护做出贡献。
77CHINA VENTURE CAPITAL
文/中国农业科学院生物质能源研究中心 李桂英我国农村生物质能发展近年来,国家一直高度重视
农村能源建设,出台了一系列政策措施,资金投入显著增加,农村能源建设取得了显著成绩。而生物质能是农村能源的重要组成部分,虽然随着社会经济的发展,薪柴、秸秆等传统能源的比例逐步下降,但广大农村地区的能源供应中占有很大比重。2010年农村居民生活用能中47.2%为生物质能。在我国大部分农村地区居民生活用能仍以秸秆、薪柴等低效燃烧为主,室内外环境污染相当严重,能源利用效率低,仅为25%左右,节能潜力巨大。面对农村对清洁能源需求的日益增长和化石能源日益匮乏以及节能减排的巨大压力,我国推出了以生物质能为核心的绿色能源县计划,必将大大推动我国农村生物质能的发展。生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,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,是人类诞生以来就赖以生存的重要能源,传统利用方式是直接燃烧,现代生物质能利用方式是转化为固态、液态和气态燃料,替代煤炭、石油和天然气等化石燃料,可开发产品有:固体成型燃料(颗粒燃料、秸秆煤)、沼气、生物质燃气、生物质电、燃料乙醇、生物柴油等。但目前适合广大农村发展的生物质产品主要是:固体成型燃料、沼气和生物质燃气,也是我国绿色能源示范县计划的重点资助内容。
农村生物质能产业正在形成,发展潜力巨大,前景广阔一方面,我国农村商品能源(清洁能源)需求不断增加,1991年,农村生活用能中,商品能源只占25.4%,而到2010年,商品能源的比例达到51.4%。2010年,农村能源消耗8.6亿吨标准煤,其中商品能源5.6亿吨,可用生物质能源替代。另一方面,农村生物质资源丰富,但尚未得到有效开发利用。农村生物质资源主要包括农作物秸秆、畜禽粪便和林业生物质,目前,可收集农作物秸秆资源量约7亿吨,其中,做生活能源直接燃烧
前景展望和未利用资源量约占50%以上,相当于1.7亿吨标准煤。畜禽粪便:主要来自圈养的牛、猪和鸡三类畜禽,根据中国工程院2008年研究,估计实物量约14.7亿吨,可开发量10.2亿吨,可产1000亿立方米沼气,相当于0.72亿吨标准煤;林业生物质:可进行能源化利用的林业生物质资源主要包括:原木采伐和木柴加工剩余物和不同林地中育林剪枝和四旁树剪枝获得的薪柴量。总计实物量约1.25亿吨,折合7200万吨标准煤。据中国工程院研究,随着农业生产的发展和低产的边际土地的开发利用,估计到2050年,我国生物质资源量最高可达14亿吨,
浅谈我国生物质能发电发展摘要:本文简述了生物质发电的发展背景,分析了我国各种形式的生物质发电技术及项目的现状,在此基础上总结了目前生物质发电存在的问题,并对其发展前景进行展望。
关键词:生物质能,发电,生物质锅炉,预处理系统中图分类号:f426.61 文献标识码:a 文章编号:1672-3791(2013)03(a)-0126-02生物质发电起源于20世纪70年代,世界性的石油危机爆发后,丹麦开始积极开发清洁的可再生能源,大力推行秸秆等生物质发电。
自1990年以来,生物质发电在欧美许多国家发展迅速。
中国是一个农业大国,生物质资源十分丰富,各种农作物每年产生秸秆7亿吨左右,其中可利用量约4亿吨,如加以有效利用,开发潜力十分巨大。
使用生物质能替代大量的煤炭、石油和天然气等燃料生产电力,能有效减少对矿物能源的依赖,保护国家能源资源,同时生物质能发电也可带动周边农村经济收入,而秸秆灰渣是很好的钾肥可直接利用或进一步加工为复合肥等。
目前生物质发电分为:直接燃烧发电、混合燃料发电、气化发电、沼气发电及垃圾发电。
1 我国生物质能发电发展史我国在生物质能发电方面起步较欧美晚,但经过十几年的发展,已经基本掌握了农林生物质发电、城市垃圾发电等技术。
2005年以前,以农林废弃物为原料的规模化并网发电项目几乎是空白。
2006年全国核准了100多万千瓦的直燃发电项目。
生物质发电装机容量超过220万千瓦,其中蔗渣发电170万千瓦,碾米厂稻壳发电5万千瓦,城市垃圾焚烧发电40万千瓦,此外还有一些规模不大的生物质气化发电的示范项目。
2006年《可再生能源法》、生物质发电优惠上网电价等有关配套政策的实施,使我国的生物质发电行业开始了快速壮大。
2006年至2009年,秸秆直燃发电的装机规模以年均30%以上的速度增长。
2009年底,我国秸秆直燃发电总装机容量为265万千瓦,占所有生物质能发电的62%;垃圾焚烧发电总装机容量为125万kwh,占所有生物质能发电的29%;其他气化发电、沼气发电、混燃发电等所占比例很小,总共占有不到10%。
概述生物质颗粒燃料作为一种可再生能源,具有广泛的应用前景。
在2024年,生物质颗粒燃料行业取得了显著的进展,但仍面临一些挑战。
本文将从市场规模、产业链、政策支持和技术创新等方面对2024年的生物质颗粒燃料行业现状及发展趋势进行分析。
市场规模2024年,全球生物质颗粒燃料市场规模约为140亿美元,在全球能源消耗中占比逐渐增加。
亚洲是全球生物质颗粒燃料市场的主要消费地区,其中中国市场规模最大。
随着人们对可再生能源需求的增加,生物质颗粒燃料的市场规模预计将继续增长。
产业链政策支持政府在2024年采取了一系列措施来支持生物质颗粒燃料的发展。
例如,加大对生物质能源领域的投资,提高生物质颗粒燃料的补贴政策,建立生物质颗粒燃料的标准和认证体系等。
这些政策措施促使企业增加投入生物质颗粒燃料领域,提升产品质量和技术创新能力。
技术创新2024年,生物质颗粒燃料行业加大了对颗粒化技术的研发和应用。
传统的颗粒化技术存在一些问题,如能耗高、生产效率低等。
因此,通过创新技术提高颗粒化效率、降低生产成本成为发展的重要方向。
此外,还有一些新技术得到广泛应用,如生物质颗粒燃料的稳定性改进、燃烧效率提高等。
发展趋势未来,生物质颗粒燃料行业将继续保持快速增长的态势。
一方面,随着能源需求的增加,生物质颗粒燃料的市场需求将继续增加;另一方面,政府的政策支持和技术创新将提高生物质颗粒燃料的竞争力。
此外,全球对环境保护意识的增强也将推动生物质颗粒燃料的发展。
总结2024年,生物质颗粒燃料行业取得了显著的进展,市场规模不断扩大,产业链不断完善,政策支持和技术创新推动行业发展。
未来,生物质颗粒燃料行业将继续保持快速增长态势,成为可再生能源领域的重要一员。
理论与研究西部皮革2018年4月我国生物质能利用现状与发展前景赵晓辉,王博(西华大学能源与动力工程学院,四川成都610039)摘要:生物质能作为未来一种非常重要的可再生资源,具有可再生以及环境友好的优良属性,在我国的发展前景十分广阔。
对此,本文主要讲述了生物质能的发展过程,并参照国内外生物质能的利用,提出了我国发展生物质能的战略意义和策略。
关键词:生物质能;发展历程;发展策略中图分类号:S216 文献标志码:A文章编号%1671 -1602 (2018)08 -0106 -02引言目前地球上的石化资源逐渐枯竭,国际原油价格也持续攀升,在这样的大背景下,生物质能、风能、潮汐能、地热能等可再生能 源引发了人们的关注。
本文主要从我国生物质能的利用现状和发展 前景两大方面做了详细介绍。
生物质能是一种可再生能源,它的实 质是以生物质作为储存载体,将太阳能转化为化学能,从而得到生 物质能。
地球上每年因进行光合作用而产生的生物质就有近两千亿 吨,但是如此巨量的生物质作为能源的利用量却还不足百分之一,因此生物质能仍具有很大的发展潜力。
在我国,生物质能源含量相 当丰富,但由于相关技术还没有发展成熟,因此不能将其充分利 用。
对此,国家发改委制定了“生物燃料产业发展计划”,目前我 国已在“十一五”实现了技术的产业化,紧接着又在“十二五”实 现了产业的规模化,当下最重要的是要在2015年及以后实现大展。
1我国生物质能产业发展历程1.1萌芽阶段二十世纪七、八十年代,我国农村经济发展十分缓慢,边远地 区能源供应不足,相关环境问题得不到有效解决。
对此,国务院和 有关部委相继颁布了《关于当前农村建设中几个问题的报告》、《关 于进一步发展沼气的报告》等,通过立法对我国生物质能的发展加 以扶持,并明确提出“要解决农村能源问题,就要充分利用农业资 源,发展沼气,还要减轻环境污染”。
1.2缓慢发展阶段自二十世纪九十年代,随着社会主义市场经济体制的形成与发 展,我国新能源发展规划与各项激励措施同步实施,然而由于当时 政策实施难度极大,力度欠缺,导致我国的生物质能产业仍发展。
2017年中国生物质能发电发展现状与前景展望 一、结构与利用方式 (1)中国生物质能资源分布情况 智研咨询发布的《2017-2022年中国市场研究及发展趋势研究报告》显示,生物质能技术主要包括、生物液体燃料、生物质成型燃料、生物质燃气、生物制氢技术等。目前,世界上技术较为成熟、实现规模化开发利用的生物质能利用方式主要包括生物质发电、生物液体燃料、沼气和生物质成型燃料等。我国生物质能资源丰富,具有巨大的发展潜力,已呈现出规模化发展的良好势头。目前我国可利用生物资源量可转换为能源的潜力约5亿吨标煤,随着造林面积的扩大和经济社会的发展,我国生物质资源转换为能源的潜力可达到10亿吨标煤,占我国能源消耗总量的28%。目前我国生物质能技术研发水平总体上与国际处于同一水平,在生物质气化及燃烧利用技术、生物质发电、垃圾发电等方面居领先水平,但是存在生物质能产业结构不均衡、生物质成型燃料缺乏核心技术、燃料乙醇关键技术有待突破等问题。
中国风能太阳能、水能、生物质能资源分布 资料来源:公开资料整理 中国生物质能资源分布
资料来源:公开资料整理 我国生物质能原料分布明显不均,主要集中在东南西北中间带,最大的是广西地区。生物质资源包括农业、林业生产和生活过程中产生的所有生物质,生物质能原料主要指的是畜禽粪便、餐厨垃圾、能源作物、农产品废弃物四种可获取的原料,这就是图1和2存在不一致的原因。
(2)中国生物质能资源的利用方式 1、生物质发电领域 在生物质发电方面,国能生物发电集团和凯迪电力股份有限公司是我国生物质发电的领军企业。国能生物发电集团是目前全球最大的生物质发电专业公司。
2、生物质成型燃料领域 在生物质成型燃料方面,我国生物质成型燃料比较着名的研究机构主要包括中国林业科学院林产化工所、西北农林科技大学、南京林业化工研究所等。生物质成型设备厂家,如清华大学国能惠远生物质发展有限公司,北京盛昌绿能科技有限公司,广州迪森热能公司、辽宁华光生态工程技术研究所,江苏正昌粮机股份有限公司,河南省能源研究所,洛阳恒生能源设备有限公司,郑州九洲通用液压设备有限公司等。
3、生物质燃气领域 国内沼气行业比较知名的研究机构主要有中国科学院广州能源研究所、农业部沼气研究所、农业部规划设计研究院、成都生物研究所和东北农业大学等。知名领军企业主要包括杭州能源环境工程有限公司、青岛天人环境股份有限公司和北京盈和瑞环保工程有限公司等。
4、生物液体燃料 我国燃料乙醇知名企业主要有吉林燃料乙醇有限公司、河南天冠企业集团有限公司等。以纤维素类生物质为原料生产燃料乙醇的国内企业主要有山东龙力生物科技有限公司、安徽丰源集团、河南天冠集团等。在生物柴油方面,我国主要是以小企业居多。截至目前,全国生物柴油生产厂家超过200家,主要代表企业有海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司和福建能源发展公司等。
中国生物质能产业相关企业情况表
资料来源:公开资料整理 2014年全球生物柴油产量近3000万吨,已建和在建生物柴油装置年产能接近5000万吨,生物柴油迅猛发展,成为21世纪正在崛起的新兴产业。我国目前生物柴油产量只有100多万吨,远远不能满足市场需求。每年需求从国外进口大量生物柴油。
当前,我国生物柴油原料的供应问题十分突出,资源没有得到合理的引导和配置。以地沟油为代表的废弃油脂原本是生物柴油的主要原料,却在高额利润的诱惑下,大量流向食用油市场。虽然国内餐饮废油每年潜在的供应量已达到1000万吨,生产生物柴油的企业已超过50家,但装置的开工率不到30%。中石化正在积极地推广生物柴油新技术,加快工业装置的建设速度,2013年在江苏建设一套10万吨/年生物柴油示范装置,同时还筹划在秦皇岛建设一套10万吨/年生物柴油示范装置。为了长远解决生物柴油的原料来源问题,中石化与中国科学院2010年启动了“微藻生物柴油成套技术的研发”项目。
2014年我国生物柴油行业销售市场规模约亿元,同比2013年的亿元增长了%,近几年我国生物柴油行业市场规模情况如下图所示:
2005-2014年中国生物柴油行业市场规模情况 资料来源:RespectMarketingResearchInc 二、生物质能发电发展现状 (1)秸秆发电发展现状 2014年,我国秸秆资源量约为9亿吨。秸秆还田、饲料利用、工业原料约占60%,约40%可以能源化利用(含农村生活用能)。
一、秸秆是生物能源的重要组成部分之一 生物能源是仅次于煤炭、石油和天然气的第四大能源,在世界能源系统中占有重要地位。生物能源是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的可再生能源,是唯一可替代化石能源转化成气态、液态和固态燃料以及其他化工原料或者产品的资源。 生物能源主要来自三个方面:一是农业资源,包括农业作物、农作物收获时残留秸秆、农业加工业的废弃物等;二是林业资源,包括森林生长和林业生产过程提供的能源资源、木材采运和加工过程中的废弃物、林业副产品废弃物;三是城市生活餐厨垃圾和工业有机废弃物。
我国每年有亿吨林业剩余物、30亿吨畜禽养殖粪便、亿吨生活和有机垃圾、逾10亿吨农产品加工废弃物。
二、秸秆能源化利用方式 除作为农村生活能源外,秸秆能源化利用方式主要有秸秆固化、秸秆炭化、秸秆气化、秸秆发电、秸秆液化、秸秆沼气等。而适合产业化的方式主要是秸秆发电、秸秆液化、秸秆沼气。
第一,秸秆发电 秸秆发电是以农作物秸秆为原料的一种发电方式,根据秸秆利用方式的不同,主要有以下2种技术路线:秸秆直接燃烧发电和秸秆气化发电。
其一,秸秆直接燃烧发电是指把秸秆原料送入锅炉中直接燃烧产出高压水蒸汽,通过汽轮机的涡轮膨胀做功,驱动发电机发电。目前,秸秆直接燃烧发电技术主要有2类:水冷式振动炉排燃烧发电技术和流化床燃烧发电技术。
其二,秸秆气化发电,首先使生物质原料在缺氧状态下发生热化学反应转化为气体燃料(一氧化碳、氢气、甲烷),然后将转化后的可燃气体由风机抽出,经冷却除尘去焦油和杂质后,供给内燃机或者小型燃气轮机,带动发电机发电。
第二,秸秆液化 秸秆液化是指通过物理化学或生物学方法,使秸秆中的木质素、纤维素等转化为醇类可燃性油或其他化工原料;主要分为直接液化、高温高压液化、微波液化3种形式。
其一,直接液化是指在中低温、高压并有催化剂参与情况下,将生物质转化为液体的热化学反应过程,通常有还原性气体(例如氢气、一氧化碳等)参与反应。
其二,高温高压液化是指在高压下发生热化学反应的过程,典型的液化工艺是在较高的压力和温度(33-500摄氏度)以及在催化剂存在下进行。
其三,微波液化是指利用微波辐射使小分子极性物质产生物理效应,从而加速反应改变反应机理或启通新的反应通道。
第三,秸秆沼气 秸秆沼气是指以秸秆为发酵原料,在隔绝空气并维持一定温度、湿度、酸碱度等条件下,经过特定细菌的发酵作用产生的气体。沼气是一种混合气体,主要成分是甲烷,其次为二氧化碳、氧气、氮气和硫化氢等,其中甲烷含量为55-70%,沼气热值为20-25兆焦/立方米。
三、秸秆能源化利用现状 第一,秸秆发电 2004年以来,我国先后核准批复了200多个秸秆直燃发电示范项目。截至2012年底,我国生物质发电累计并网容量为5819兆瓦,其中,直燃发电技术类型项目累计并网容量为3264兆瓦,占全国累计并网容量的55%;垃圾焚烧发电技术类型项目累计并网容量为2427兆瓦,占全国累计并网容量的%;沼气发电技术类型项目并网容量为206兆瓦,占全国累计并网容量的%。《可再生能源“十二五”规划》明确规定,2015年我国生物质发电装机达到万兆瓦,其中农林生物质发电8千兆瓦、沼气发电2千兆瓦、垃圾焚烧发电3千兆瓦。
我国目前建设、运行的生物质发电厂普遍采用二代技术。一代生物质发电厂机组规模一般为2×12兆瓦,采用中温中压技术,存在能耗较高、发电热效率偏低等问题;二代电厂机组规模一般为1×30兆瓦,采用高压和超高压技术,与一代技术相比,能耗显着下降,发电热效率显着提高,其锅炉热效率一般在85%-90%,发电热效率可达%,年平均发电标准煤耗约404g/千瓦时。从当前生物质电厂的运行来看,主要是原料供应缺乏保障,100公里范围内布局了多家生物质电厂,大多电厂的原料收购经济半径超过30公里以上,收购成本较高。第二,秸秆液化(纤维素乙醇)
纤维素乙醇在我国仍处于产业化起步阶段,其关键技术主要是高效预处理技术与装备、低成本纤维素酶制剂的生产和戊糖发酵菌种技术。 2014年,我国燃料乙醇产量达到万吨,混配E10乙醇汽油约2140万吨,接近当年汽油总消费量的四分之一,目前已在黑龙江、吉林、辽宁、河南、安徽、广西6省区及湖北、山东、河北、江苏、内蒙古5省区的30个市试点车用乙醇汽油,实现了乙醇汽油的封闭运行。纤维素非粮乙醇产量仅万吨。国内已建成山东龙力万吨/年装置(以玉米芯废渣为原料)与河南天冠3万吨/年的乙醇-沼气联产示范装置,以上两套装置均未采用戊糖/己糖共发酵生产乙醇技术。在建及规划的项目包括中粮集团采用自主知识产权预处理工艺及戊糖/己糖共发酵技术的5万吨/年醇电联产项目、安徽国祯和意大利M&G公司的合资项目以及河南天冠的3万吨/年纤维素乙醇规划项目。
第三,秸秆沼气 据统计,2010年我国大型沼气工程有5万处,沼气产量为10亿立方米。我国沼气建设逐步由小型、分散化、经济效益差的农村户用沼气向规模化的沼气工程发展。近几年,通过引进并结合自主开发的技术,已建成以畜禽粪便为主要原料的蒙牛澳亚牧场(装机容量兆瓦)、北京德清源(装机容量2兆瓦)、山东民和牧业(装机容量3兆瓦)等大型沼气并网发电项目。
我国沼气净化提纯制取生物天然气正处于起步阶段,部分净化提纯关键技术还需从国外引进,目前在广西南宁、山东博兴、内蒙古通辽等地已建成沼气净化提纯制取生物天然气示范项目。
四、秸秆能源化利用应注意的问题