生物质气化发电技术精选(九篇)

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第1篇：生物质气化发电技术范文

关键词：低碳经济；生物质能；生物质发电技术；发电

一、引言

在能源发展领域，生物质能备受各国关注。生物质能在我国发展较晚，与其他国家相比有一定的差距，所以在生物质能研发方面需要制定长远的发展规划，使低碳经济能顺利发展。生物质能通过高技术被转化为高品位洁净的液体和气体燃料，取代化石燃料的位置，在城市煤气、交通运输、电力等方面得到很好的应用。

二、低碳经济概述

由于当前世界气候环境和能源安全受到严重的威胁，所以急需发展低碳经济。巴西、美国、英国等都在发展低碳经济。在低污染、低能耗、地排放的基础上，建立一种新的经济发展模式使生态效益、社会效益、经济效益相统一，这种经济模式被称为低碳经济。能源消耗问题是它的一个核心问题，不可再生的传统能源如石油、煤炭等日益缺乏，各国的能源安全严重受其影响，所以新能源的开发和利用是非常必要的。世界各国主要应用的新能源开发方式是开发利用生物质能。生物质能和传统能源相比，价格便宜、资源量大、分布广、可再生、灰分少、含硫量低，并且co2净排放量为零，温室气体的排放得以减少。

三、生物质能在我国的发展状况

生物质能在我国有着非常丰富的来源，主要是秸秆类生物质。在政策方面，我国签订了国际公约《气候变化框架公约》等，并且颁布了《中国环境与发展十大对策》等，这位可持续发展起到了很好作用。我国加快推进核电、水电建设，有序积极的做好可再生资源的转化利用如生物质能、太阳能、风电等。在我国现代生物质能技术提供极大的发展空间在农业和工业方面，生物质能在现代技术条件下被转化成气态、液态、固态的生物质燃料，工作环境和能源利用方式得到了显著的改善，能源的利用率大大提供了。总而言之，在不断的探索和实践中，我国的生物质能开发利用形成了一定的规模、取得了较大的成效。

四、开发应用生物质发电技术

（1）气化发电

生物质被转化为可燃气，并且燃气发电设备在可燃气的推动下进行发电，这是生物质气化发电技术的基本原理。有三个过程包含在气化发电工艺中：①固体生物质被转化为气体燃料，这个过程就是生物质气化；②像如焦油、焦炭、灰分等这样的杂质蕴含在气化出来的燃气中，净化系统在过滤气体的时候将杂志除去，这个过程就是气体净化；③在发电时应用燃气内燃机或燃气轮机，有的工艺在发电过程中增加蒸汽轮机或余热锅炉使发电效率提高，这个过程就是燃气发电。另外，流化床气化炉和固定床气化炉是气化炉的两种类型。在此我们针对流化床气化炉进行一定的介绍。作为一种先进的燃烧技术，在生物质燃烧方面流化床燃烧已经取得成功。一个简单的流化床由布风板、燃烧室组成，生物质通过布风板气化剂进入流化床反应器中。按照气固流动特性的不同流化床被分为循环流化床和鼓泡流化床。气流速率在鼓泡流化床气化炉中相对较低，几乎没有固体颗粒从流化床中逸出，如果生物质原料的颗粒较大的话可以使用这种气化炉，并且需要增加热载体。流化速率在循环流化床气化炉中相对较高，大量的固体颗粒在流化床中由旋风分离器进行收集并且被重新送入炉中再次进行气化反应。

（2）燃烧发电

生物质在适合燃烧的特定锅炉中能够直接燃烧，汽轮发电机在产生的蒸汽驱动下进行发电。锅炉是生物质发电装备中的关键设备，其中振动炉排锅炉由于热效率高、技术成熟，得到了广泛的应用。炉排是炉排炉的关键部件，生物质在炉中的移动是通过可调节、可移动的炉排来控制的，而且炉排使炉排炉能够调节一次空气量，实现调节燃烧。炉排使用寿命的提高是因为改进了它的材质和冷却方式。

（3）沼气发电

城市生活、农业、工业中的大量有机废弃物被用来进行厌氧发酵处理，如城市污水和垃圾、禽畜粪、酒糟液等，沼气发电机是在以上处理产生的沼气驱动下进行发电

，这个过程就是沼气发电。而且在沼气的生产过长中发电机组的余热得到充分应用， 80%左右的综合热效率，比30%-40%的发电效率高得多。沼气发酵的3个阶段如下图：

五、结束语

综上所述，生物质发电技术越来越被重视，因为其原料对环境的有好性和可再生性。生物质能通过高技术被转化为高品位洁净的液体和气体燃料，取代化石燃料的位置，在城市煤气、交通运输、电力等方面得到很好的应用。而且生物质能和传统能源相比，价格便宜、资源量大、分布广、可再生、灰分少、含硫量低，并且co2净排放量为零。

参考文献

[1] 刘爱兵，刘星剑. 生物质能的利用现状及展望[j]. 江西林业科技， 2006（4 ）：37- 40.

[2]林琳. 从低碳经济角度审视中国生物质能产业的发展[j]. 开放导报，2009（5）：20～25.

[3]米铁， 唐汝江， 陈汉平， 等. 生物质能利用技术及研究进展[j].煤气与热力， 2004， 24（12）：701-705.

第2篇：生物质气化发电技术范文

李 巧 王 捷 郑桂银

（中机中电设计研究院有限公司 100048 中国中元国际工程有限公司 100089 中国电力工程有限公司 100048）

[摘 要]随着环境和能源问题的愈显突出，发展新能源迫在眉睫。本文主要对新能源之一的生物质发电现状进行了分析，并指出其发展中存在的问题。

[关键词]生物质发电 新能源

2013年以来，我国北方多个城市频繁出现雾霾天气，严重的空气污染给我

国“高污染、高能耗、高排放”的工业发展模式敲响了警钟。同时，随着国家能源

政策的调整，

“煤改气”工程不断实施，导致天然气需求量激增，供需缺口随之扩

大。要减少污染物，特别是污染气体的排放，就必须改变以煤为主的能源结构，

尽量减少煤炭、石油等化石能源的使用，降低对外依存度，大力发展国内可再生

清洁能源刻不容缓。

中国作为一个农业大国，生物质资源十分丰富，各种农作物每年产生秸秆

6亿多吨，其中可以作为能源使用的约4亿吨，全国林木总生物量约190亿吨，可

获得量为9亿吨，可作为能源利用的总量约为3亿吨。因此，发展生物质发电厂在

我国是十分有必要的。

1， 生物质发电厂的主要流程

生物质发电厂是利用生物质燃料的化学能产出电能的工厂。在锅炉中，燃

料的化学能转变为蒸汽的热能，在汽轮机中，蒸汽的热能转变为轮子旋转的机

械能，在发电机中机械能转变为电能。炉、机、电是生物质发电厂中的主要设备，

亦称三大主机。辅助三大主机的设备称为辅助设备简称辅机。主机与辅机及其

相连的管道、线路等称为系统。燃料燃烧所需要的热空气由送风机送入锅炉的

空气预热器中加热，预热后的热空气，经过风道一部分送入料仓作干燥以及送

料粉，另一部分直接引至燃烧器进入炉膛。燃烧生成的高温烟气，在引风机的作

用下先沿着锅炉的烟道依次流过炉膛，水冷壁管，过热器，省煤器，空气预热器，

同时逐步将烟气的热能传给工质以及空气，自身变成低温烟气，经除尘器净化

后在排入大气。

经过以上流程，就完了燃料的输送和燃烧、蒸汽的生成燃物的处理及排出。

由锅炉过热气出来的主蒸汽经过主蒸汽管道进入汽轮机膨胀做功，冲转汽轮

机，从而带动发电机发电。从汽轮机排出的乏汽排入凝汽器，在此被凝结冷却成

水，此凝结水称为主凝结水。主凝结水通过凝结水泵送入低压加热器，有汽轮机

抽出部分蒸汽后再进入除氧器，在其中通过继续加热除去溶于水中的各种气

体。经化学车间处理后的补给水与主凝结水汇于除氧器的水箱，成为锅炉的给

水，再经过给水泵升压后送往高压加热器，汽轮机高压部分抽出一定的蒸汽加

热，然后送入锅炉，从而完成一个热力循环。循环水泵将冷却水送往凝结器，这

就形成循环冷却水系统。经过以上流程，就完成了蒸汽的热能转换为机械能，电

能，以及锅炉给水供应的过程。因此生物质发电厂是由炉，机，电三大部分和各

自相应的辅助设备及系统组成的复杂的能源转换的动力厂。

2.生物质发电厂主要的发电形式

2.1 生物质直接燃烧发电

直接燃烧发电是将生物质在锅炉中直接燃烧，生产蒸汽带动蒸汽轮机及发

电机发电。生物质直接燃烧发电的关键技术包括生物质原料预处理、锅炉防腐、

锅炉的原料适用性及燃料效率、蒸汽轮机效率等技术。

生物质燃料和传统能源相比的主要差别为：

2.1.1 含碳量较少。生物质燃料中含碳量最高的也仅 50%左右，相当于

生成年代较少的褐煤的含碳量。特别是固定碳的含量，明显地比煤炭少。因此，

生物质燃料热值较低。

2.1.2含氢量稍多，挥发分明显较多。生物质燃料中的碳多数和氢结合成低

分子的碳氢化合物，遇一定的温度后热分解而析出挥发分。所以，生物质燃料易

被引燃，燃烧初期，析出量较大，在空气和温度不足的情况下易产生镶黑边的火

焰。

2.1.3 含氧量多。生物质燃料含氧量明显地多于煤炭，使得生物质燃料热

值低，但易于引燃。在燃烧时，可相对地减少供给空气量。

2.1.4 密度小。生物质燃料的密度明显地较煤炭低，质地比较疏松，特别

是农作物秸秆和畜禽粪便。这样使得这类燃料易于燃烧和燃尽，灰烬中残留的

碳量较燃用煤炭者少。

2.1.5 含硫量低。大部分生物质燃料含硫量少于0.02%，燃烧时不必设置

气体脱硫装置，降低了成本，有利于环境保护。

2.2 生物质型煤发电技术

生物质还可以与煤混合成为生物质型煤，然后可以作为燃料进行发电，称

为生物质混合燃烧发电技术。生物质型煤是指破碎成一定粒度和干燥到一定程

度的煤及可燃生物质按一定比例掺混，加入少量固硫剂，利用生物质中的木质

素、纤维素、半纤维素等与煤粘接性的差异压制而成。生物质在其中既起粘接作

用又起助燃作用。生物质型煤虽然具有优良的燃烧性能和环保节能效果，但在

国内尚处于实验室研究与工业试生产阶段，尚未形成规模产业，技术经济因素

阻碍了它的工业化发展应用。

生物质型煤的有以下几个优点：生物质型煤的混合燃烧技术由于大部分生

物质燃料的含水量较高，且组分复杂，因此很难使燃用生物质的锅炉以较低的

成本达到与常规锅炉相比的效率。然而，实践表明，采用生物质型煤的混合燃烧

技术，既可以达到经济上的合理性，又可以降低锅炉排放物的浓度。

这是因为生物质的含氮量比煤少，且生物质燃料中的水分使燃烧过程冷

却，减少了 氮氧化合物的热形成。混合燃烧会对燃烧稳定性、给料及制粉系统

产生影响，可通过调整燃烧器和组料系统满足要求。

2.3 气化发电

生物质气化发电技术是指生物质在气化炉中转化为气体燃料，经净化后直

接进入燃气机中燃烧发电或者直接进入燃料电池发电。气化发电的关键技术之

一是燃气净化，气化出来的燃气都含有一定的杂质，包括灰分、焦炭和焦油等，

需经过净化系统把杂质除去，以保证发电设备的正常运行。

生物质气化发电可通过三种途径实现：生物质气化产生燃气作为燃料直接

进入燃气锅炉生产蒸汽，再驱动蒸汽轮机发电；也可将净化后的燃气送给燃气

轮机燃烧发电；还可以将净化后的燃气送入内燃机直接发电。在发电和投资规

模上，它们分别对应于大规模、中等规模和小规模的发电。

在商业上最为成功的生物质气化内燃发电技术，由于具有装机容量小、布

置灵活、投资少、结构紧凑、技术可靠、运行费用低廉、经济效益显著、操作维护

简单和对燃气质量要求较低等特点，而得到广泛的推广与应用。

2.4 沼气发电

沼气发电是随着沼气综合利用技术的不断发展而出现的一项沼气利用技

术，其主要原理是利用工农业或城镇生活中的大量有机废弃物经厌氧发酵处理

产生的沼气驱动发电机组发电。用于沼气发电的设备主要为内燃机，一般由柴

油机组或者天然气机组改造而成。

3.生物质发电中存在的问题

3．1 生物质原料收集问题

3.1.1规模收集体系尚未形成，收集率太低。由于收集时间短、收集手段落

后、收集成本高，秸秆的收集率不足30%，大部分被农民在田里直接烧掉。这也

造成了环境污染。

3.1.2物质资源的运输成本较高。发电厂的燃料收集半径对其经济性有较

大影响。收集半径越大，运输费用越高，电厂的燃料成本也相应增大，利润也就

越低。而秸秆及稻壳等比重、体积大，加上沿途的罚款导致运输成本居高不下。

3.1.3由于北方地区秸秆等原料有季节性特点，需要很好的存贮条件，这直

接加大了企业成本。再加上近来人工成本不断上涨，政府补贴发放也不是很及

时，这些都影响到生物质发电公司的运营。此外，基建投资大（是同容量燃煤电

厂投资的3倍）、设备不成熟、改造费用多等，都直接造成了以山东京能为代表的

生物质发电公司的长期亏损。

3.2 生物质发电技术急需提高

在目前的技术条件下，发电成本过高是生物质发电项目的‘瓶颈’。完全依

靠政府补贴无法让行业走出困境，只有相关技术的提高，才能让生物质发电迎

来转机。由于生物质发电技术产业发展叫缓慢，规模较小，相对于国内的火电、

燃气发电等大型机组来讲，生物质发电属于“小之又小”的小字辈。这种原因造

成了对市场和技术都了解的技术人员较少的现状，与此同时，每年都有一部分

人逃离这个行业。在专业技术人员往业外流出的同时，新兴力量的又无法及时

的补充。新生力量的进入也是难题。

3.3 政府扶持力度需要加大

虽然政府已经对生物质发电厂在很多方便较常规发电厂优惠较多，但生物

质发电厂的生存难度依然很大。政府一是需要在人才培养上建立专门对口的培

训渠道，二是要更多的鼓励生物质发电厂相关产业的发展。生物质发电厂的利

用率只有在机械和研发上提高，才能更好的降低成本，更大的获得效益。

第3篇：生物质气化发电技术范文

0　引 言

随着中国经济与社会发展的持续加速，能源资源短缺和环境污染问题日益突出。加快生物质能开发利用，开辟新型能源供应， 对于缓解国家能源供需矛盾，减少化石能源消耗，有效保护生态环境，促进农村经济和社会可持续发展具有积极的推动作用。提高资源利用效率，发展可再生能源资源，加快发展循环经济，保障国家能源安全，将成为我国经济发展的一项重要战略任务。

1　生物质能利用现状及发展目标

1.1 生物质能利用现状

截至2006年10月，黑龙江垦区应用新型专利技术，建设了7处秸秆气化集中供气工程、3处大中型沼气工程、3700户户用沼气池、6套秸秆固化成型燃料机组、15套稻壳发电机组，建设总投资28400万元。秸秆气化工程年利用作物秸秆5800t，可节约常规能源折合标准煤900t，直接受益农户2196户。大中型及户用沼气工程年可处理畜禽粪便6万t，节约常规能源折合标准煤2200t，直接受益农户5100户。利用秸秆固化成型技术生产秸秆固化燃料年可替代原煤4200t。稻壳发电机组总装机容量达24800kW，年可利用稻壳21万t，年发电量4590万kW。应用生物质气化、固化及稻壳发电技术，提供新型清洁能源，改善了传统用能方式，提高了生活质量和用能品位，降低了生产和生活成本，防止了畜禽粪便污染，既取得了较好的经济效益，也带来了减少二氧化碳、二氧化硫、废弃物等污染物排放的环境效益，为垦区节约能源、保护生态环境走出了一条新路。

目前存在的主要问题，一是受传统观念影响，农村能源开发利用与垦区经济社会总体发展水平差距较大，资源潜力没有得到有效开发，现代农业循环经济产业链还没有形成。二是生物质能源技术及装备处于较低水平，其可靠性和稳定性有待进一步提高。三是生物质能源项目初始投资较大，比较效益低下，难以实现市场化、商业化运作。

1.2 发展目标

“十一五”期间，黑龙江垦区大力推进以生物质为原料的气化、固化、液化及发电工程建设，计划建设40个生物质气化站，生物质固化燃料年生产能力达到20万t、液化燃料5万t，装备20台套稻壳发电机组，装机容量4万kWh，建设2座生物质直燃发电、热电联产装置，装机容量5万kWh。生物质年利用量占一次能源消费总量的8%，发电装机容量占全国的2%。

2　开发利用生物质能的优势与潜力

黑龙江垦区地处东北三江平原，总面积5.62万km2。其中，耕地面积220万km2，农业机械总动力433.6万kW，总人口158.6万人，年粮食生产能力达1000万t，已成为国家重点商品粮基地和现代农业示范基地，因此，发展生物质能源具有独特优势与潜力。

一是资源优势。黑龙江垦区年可利用作物秸秆量达800多万t。2005年末，大牲畜存栏80.5万头，生猪存栏174万头，年畜禽粪便量达622万t。集约化、规模化生产为生物质能利用提供了基础保证。有效利用作物秸秆及畜禽粪便等生物质能，可进一步调整生产用能结构、提高生活用能质量、改善当地生态环境、促进农民增收、实现农业和畜牧业可持续发展。

二是机械化优势。现代农机装备作业区已达到160个，大马力作业覆盖面积约900万亩，农业综合机械化率达到93%，农机化总水平居国内领先，机械化作业为生物质收集利用提供了先决条件。

三是农垦小城镇建设优势。按照垦区“十一五”规划，计划将原有2000多个生产队合并建成660个管理区，农业职工全部集中居住，住宅全部实现砖瓦化。利用小城镇基础设施完善、服务功能齐全、信息便捷的优势，使更多的农业富余劳动力向小城镇转移，壮大城镇经济规模和人口规模，为生物质利用提供了发展空间。转贴于

四是典型示范优势。在国家和省有关部门积极支持下，已建成多处大中型沼气、秸秆气化、秸秆固化、稻壳发电等生物质能源示范工程项目， 积累了丰富的建设经验，为生物质利用提供了技术支撑。

3 生物质能工程技术方案及可行性

3.1大中型沼气工程

3.1.1工艺方案

综合考虑大中型养殖场物料特点及北方地区气候寒冷等因素，适宜采用底物浓度高、加热量小、运行费用低和沼液量少的“能源生态型”卧式池中温发酵工艺。工艺流程示意图如下（见图1）。

3.1.2可行性

发展大型沼气工程及沼气综合利用，是解决垦区规模化养殖粪便处理、发展生态有机农业的最有效途径。充分利用畜牧业废弃物生产清洁能源，可进一步改善农场职工生活条件，减少环境污染，探索和形成垦区“粮-畜-沼-肥-粮”的资源良性循环生态农业新模式。

实践证明该工艺在北方地区运行稳定，产气效率平均高达0.6m3/（m3.d），沼气、沼渣、沼液应用前景广阔，具有较好的经济和社会效益，适宜在6000头猪以上的规模化养殖场及集中居民区附近建设。

3.2 秸秆气化集中供气工程

3.2.1工艺方案

推广使用下吸式固定床气化炉技术。下吸式固定床气化炉具有以下优点：(1)操作简便，运行可靠；(2)原料适应性强；(3)气化效率高；(4)热裂解充分，焦油含量低。工艺流程示意图如下（见图2）。

3.2.2可行性

以往农作物收获以后，除少量的秸秆粉碎后还田用于饲料及烧柴外，其余全部在田间烧掉，造成资源极大浪费，也给环境带来了污染。同时，随着煤炭、液化石油燃气价格不断上涨，居民生活用能成本不断增加。充分利用秸秆燃气，则可以更好地满足人们的生活需要，提高生活用能品位，带来良好的经济效益和社会效益。

3.3生物质液化燃料工程

3.3.1工艺方案

根据黑龙江垦区地域及气候特点，重点发展甜高粱秸秆制取燃料乙醇。工艺流程示意图如下（见图3）。

发展燃料乙醇有利于中国能源多元化、减少环境污染、发展畜牧养殖、增加农民收入。黑龙江垦区土地资源丰富，种植甜高粱产量高，成本低。生产甜高粱乙醇，可替代石油资源，减少车辆尾气污染，废渣废液可作优质饲料和液体肥料综合利用，是一项从种植到加工、从农业到能源的新型能源农业工程。

目前，黑龙江垦区在已建成甜高粱良种繁育基地的基础上，又扩大试种面积3000km2，为生产燃料乙醇提供了原料保证。

3.4生物质发电工程

秸秆发电是一项新兴能源产业。据调查，黑龙江垦区粮食作物区25km半径内，大豆、玉米、水稻等秸秆剩余量达58万t。随着农业生产科学技术不断发展， 粮食单产进一步提高，秸秆剩余量将进一步增加。发展秸秆发电， 一是可以加快秸秆转化步伐，增加农民收入，实现经济协调发展； 二是可以增加电力供应，拉动工业经济增长；三是可以提高资源利用效率，改善生态环境；四是可以拉动农区运输服务等相关产业发展。

项目采用具有国际先进水平的生物质直燃发电技术，工艺系统主要包括机组、电气、热力、燃烧、燃料输送、水处理、除灰、采暖、通风、除尘、消防等装置。 黑龙江农垦所属宝泉岭、红兴隆、建三江、牡丹江、九三等地区地质条件良好，水源充足，交通方便，电力接口便捷，可充分利用发电余热等优势，适宜建设25～50MW秸秆热电联产发电项目。

4　发展生物质能源的对策措施

（1）进一步加大《可再生能源法》的宣传力度。通过典型示范，提高开发生物质能源的认识，加快农村能源项目的推进和落实，形成全社会支持生物质能发展的良好氛围。

（2）全面开展生物质能资源评价。制定农业生物质资源评价技术规范，调查生物质资源量、能源作物适宜土地资源量，选育能源作物优良品种。

（3）推动生物质能技术进步。鼓励科研和教学单位加强生物质能工程技术研发能力建设，对生物质能关键和共性技术进行自主研发和引进吸收，优先支持采用自主知识产权的生物质能技术示范和转化项目。

（4）培育完善生物质能技术服务体系。整合市场资源，拓宽服务范围，加强生物质能技术服务队伍建设，提高技术服务能力，积极推广应用生物质能新技术和新产品，实现生物质能由公益性建设逐步向市场化运作、物业化管理方向发展。

第4篇：生物质气化发电技术范文

关键词：秸秆；沼气利用；发电；展望

基金项目：本文受国家社科重点项目《基于消费视角的中西部地区新型城镇化碳解锁路径研究》的资助（14AGL024）；是重庆市教委重点项目《重庆喀斯特地区典型产业生态模式和承载力提升研究》的阶段性成果（14KSH03）。

中图分类号： S216.4 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/ki.jlny.2016.19.003

我国五大发展理念中突出了绿色理念，农村沼气利用也是农村绿色发展的突破口。能源和环境问题已成为国际性热点问题，引起人们的广泛关注。沼气是各种有机物质，在隔绝空气（还原条件），并在适宜的温度和pH值下，经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体。沼气属于二次能源，并且是可再生能源[1]。

1沼气利用现状

周鹏等[2]在对三峡库区奉节县的沼气应用调研中发现，沼气在农村的利用情况和普及率都不太乐观，农村沼气用户户数仅占农村总户数的22.4%，且在这些沼气建设的农户中，达到了适宜建设的只有32.28%。柳树国等[3]在对腾冲县的调研中发现，截至2013年底，农村的沼气池只有20%～30%在正常使用，其他的沼气池均处于闲置或荒废状态。龙宗权[4]在贵州省纳雍县的调研中发现，农民对沼气的综合利用很不到位。陈超等[5]在保山市隆阳区荒田村的调研中发现，农户沼气池建成后，只有30%的沼气池在正常使用，断断续续使用的占5%，从未使用的占65%。陕西日报记者在2015年的下乡统计调查中发现，延安志丹县11个村户的沼气有效利用率仅为28%。

从查阅的文献和报纸的数据综合看来，农村沼气正常使用的使用率大多为30%～40%，半停半用的占到20%～25%，其余的是自沼气池建成后就几乎没有用过，许多农户已将沼气输气管和灶具收放起来，毫无使用之意。

然而沼气作为一种清洁能源，建一个8～10立方米的农村户用沼气池，一年可相应减排二氧化碳1.5吨。以1700多万口户用利用沼气池为例，年产沼气约65亿立方米，全国每年可减排二氧化碳2165万吨。应推广其使用及相关的沼气池建设。原因如下：一是可充分利用沼气，代替进口能源，可以减轻对国外能源的依存度；二是可以利用好我国的各种能源资源，而不是只靠一种能源；三是沼气和其他能源相比，尤其是比煤炭更清洁，利用前景更广；四是沼气获取较为容易，农村家家户户都可以利用沼气；五是沼气生态循环系统不仅可以降低污染，还可以联动其他相关产业如种植业、养殖业等的发展。

2秸秆的沼气利用

2.1 秸秆沼气发电相关研究

我国是一个农业大国，秸秆产量居世界前列，每年农作物秸秆的产量达到7亿多吨，但有相当一部分的秸秆资源没有得到合理利用，造成了资源的极大浪费。对此，不少学者展开了秸秆发电和秸秆发酵沼气的研究。张卫杰等[6]研究了秸秆直接燃烧发电、秸秆与煤混合燃烧发电、秸秆气化发电三种秸秆发电方式的原理、工艺流程及应用状况。马永贵等[7]从生物质能发电的角度来研究了秸秆发电技术。刘小娜等[8]也对多种秸秆发电模式进行了研究，指出其优劣势。吴楠等[9]综合性地研究了秸秆沼气技术的发展进程，并指出对原料的高效预处理能提高秸秆发酵沼气的效率。项安民等[10]通过实验对比研究得出秸秆作原料产生沼气的优点。

2.2 秸秆产生沼气的方法

秸秆沼气是指利用沼气设备，以农作物秸秆为主要原料，在严格的厌氧环境和一定的温度、水分、酸碱度等条件下，经过微生物的厌氧发酵产生的一种可燃气体。在用秸秆作原料进行沼气发酵前，要先对秸秆进行预处理。预处理方法有物理法、化学法、生物法等，物理法即将秸秆进行研磨和切碎；也可以使用酸、碱和氧化剂的处理方法，酸处理就是用酸对纤维素原料进行水解处理。碱处理是用碱在生化反应的条件下除去秸秆里的木质素；生物法也是除去秸秆里的木质素，利用的是具有生物质降解能力的好氧微生物菌群来实现的。

秸秆产生沼气的技术可分为液态消化、固态消化和固―液两相厌氧消化[11]。液态消化发酵须将发酵原料的固体含量控制在8%左右，然后通过厌氧消化器进行发酵；固态消化是指秸秆在无流动水的条件下进行厌氧消化；固―液两相厌氧消化是将固相和液相发酵原料分在不同区域，以使产酸相和产甲烷相分离并利用沼液回流以实现循环接种[12]。在秸秆发酵沼气中，接种物量应为料液的10%～30%，过高或过低都会影响产气量；氮碳比控制在20∶1～30∶1是最利于厌氧消化过程的，pH值控制在6.1～8.5之间，温度控制在40℃左右。

2.3 秸秆发电

2.3.1秸秆直接燃烧发电 秸秆直接燃烧发电就是将秸秆原料送入特定的蒸汽锅炉中，产生蒸汽驱动蒸汽轮机，从而带动发电机发电。

2.3.2秸秆与煤混合燃烧发电 秸秆与煤混合燃烧发电一般用于燃煤电厂中，使用秸秆和燃煤进行发电主要有两种方式，一是直接将秸秆原料送入燃煤锅炉中，与煤共同燃烧；另一种是先将秸秆原料在气化炉中气化成可燃气体，再送入燃煤锅炉中与煤共同燃烧产生蒸汽，蒸汽驱动蒸汽轮机，带动发电机发电。

2.3.3秸秆气化发电 秸秆气化发电是将秸秆在缺氧状态下燃烧，产生化学反应，生成高品质、易输送利用率高的可燃性气体，将气体净化后供给内燃机或小型燃气轮机，带动发电机进行发电。

3 沼气技术利用的政策支持情况

2016年，农业部拟会同国家发改委继续支持规模化大型沼气工程建设，进一步探索创新扶持政策和体制机制，使农村沼气工程向规模发展、生态循环、综合利用、智能管理、效益拉动方向转型升级。支持能够有效推进农牧结合和种养循环、促进生态循环农业发展的工程项目。国家相关政策的出台将打通包括沼气发电在内的绿色电力上网的瓶颈，国内已生产出性价比较好的沼气发电机组系列产品，为沼气发电提供有力的设备支持，沼气的利用可推进我国绿色发展理念。

4 推进农村沼气利用的建议

4.1提升农民思想认识

部分农民认为沼气只是电灯煮饭的事情，且农村通电、上煤、安装液化气或天然气让农民觉得没有必要再麻烦的弄沼气，且农民对沼气的生态作用认识不够，对此，要多开展农村沼气利用相关的宣讲会，普及沼气利用的相关知识及好处，提升农民对沼气的思想认识。

4.2 分派或培养沼气技术人员

农村的主要群主群体是老人和小孩，缺乏沼气相关技术，如遇沼气设备坏损则通常放弃使用沼气，对此可以分派沼气技术人员下乡进行协助或选择当地常住年轻人员进行沼气相关技术培训。

4.3 因地制宜发展沼气

政府不能一刀切的鼓励任何地区农户利用沼气。部分山区的农户不怎么养殖，以种植蔬菜为主，这样的农户缺乏沼气发酵原料，不能只为政府业绩鼓励农民发展沼气，对于养殖大户应大力鼓励发展沼气。

参考文献

[1]樊亚明.沼气技术在新农村建设中的作用[J].安徽农业科学，2011，39（31）.

[2]周鹏，李明成.三峡库区农村沼气发展现状及对策[J].南方农业，2014，08（21）.

[3]柳树国，段培保，刘金珠.腾冲县联户沼气池发展探讨[J].云南农业，2014，（11）.

[4]龙宗权.纳雍县农村沼气建设存在的问题及对策[J].农业与技术，2016，36（02）.

[5]陈超，庄朝义，张无敌，尹芳，张蕾，兰青.农村沼气后续服务模式研究――保山市隆阳区荒田村为例[J].安徽农业科学，2015，（04）.

[6]何炼，陈智远.中粮集团江苏金东台大型猪粪沼气工程运行分析[J].安徽农业科学，2014，42（16）.

[7]付秋爽，刘海英，吴建旺，张振贤，路青，徐炜涛，党酉胜.奶牛养殖场沼气发电工程设计与运用[J].科学研究，2011.

[8]张卫杰，关海滨，姜建国，李晓霞，闫桂焕，孙荣峰，许敏，孙立.我国秸秆发电技术的应用及前景[J].农机化研究，2009，（05）.

[9]马永贵，钟史明.秸秆发电技术综述[J].沈阳工程学院学报（自然科学版），2007，03（03）.

[10]刘小娜，胡克，康振兴.浅谈秸秆发电技术[J].能源环境保护，2012，26（01）.

[11]吴楠，孔垂雪，刘景涛，符征鸽，梅自力.农作物秸秆产沼气技术研究进展[J].中国沼气，2012，30（04）.

第5篇：生物质气化发电技术范文

【关键词】 生物质发电 问题 发展对策

1 我国生物质发电的现状分析

国际能源机构的有关研究表明，秸秆是很好的清洁可再生能源，平均含硫量只有千分之三点八，而煤的平均含硫量约达1%。据专家估算，我国目前每年废弃的农作物秸秆约有1亿吨，折合标准煤500万吨，预计到2020年全国每年秸秆废弃量将达2亿吨以上。因此，加快开发利用生物质能源显得迫在眉睫。

2006年12月，国能单县生物质发电厂正式投产，这是我国第一个生物质直燃发电项目，总投资3.37亿元，总装机容量2.5万千瓦;2006年5月，我国第一个生物质热解气化发电项目在江苏兴化戴窑镇建成投产，总装机容量5.5兆瓦。生物质发电在我国已有所发展，截至2010年底，我国生物质发电装机容量为550万kW。到2012 年底，我国生物质发电累计并网容量为5819MW，其中，直燃发电技术类型项目累计并网容量为3264MW，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2427MW，占全国累计并网容量的41.71%;沼气发电技术 类型项目并网容量为206MW，占全国累计并网容量的3.54%[1]。

推进生物质发电产业发展也是变废为宝，发展循环经济，实现化石能源替代，走可持续发展道路的具体体现。生物质发电能够大量消耗农林生产过程中产生的剩余物，发出绿色电力，燃烧后的灰分还可以以肥料的形式还田，是一个变废为宝的良性循环过程。另外，发展生物质发电是用可再生能源替代传统能源的有效途径之一，对于构建稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系具有积极的作用。

2 生物质发电面临的问题

2.1 生物质发电的投资和发电成本远高于火力发电

一是生物质电厂建设投资成本较高，相当于同等规模火电厂的两倍左右。二是生物质发电对成本的控制力不强。燃料供应不论在数量还是在成本控制上，均有较大的不确定性，固定成本加上原料成本，导致生物质发电成本远高于火电。从已投产的生物质发电企业来看，其短期偿债能力偏弱，还款压力较大。由于前期项目资金来源主要依靠母公司及银行贷款支持，负债压力相对较大，如果控制不好资金链，就会出现一定的问题。

2.2 原材料供应决定企业的成败

生物质发电燃料来源供应不足的矛盾十分突出，产地实际可收集的量和理论计算的量之间有很大差距。秸秆等生物质散布于千家万户，季节约束性强，且秸秆体积大、密度小，不易储存。一些地方政府由于财力不足等原因，尚未出台秸秆收购的优惠政策。去掉运输储存成本和代收点等中间环节的扣除，农民收益较低，没有形成良性的产业利益链。近年来养殖业的秸秆需求量不断增加，对原材料的竞争激烈。而为保障农地种植时间，农民往往直接焚烧秸秆以增加土地肥料。保证持续、足量、价格稳定的燃料供应，往往是企业运营成败的关键。一些生物质电厂在建成投产后不久，就因原料短缺或亏损而停产。

2.3 电力供应主体之间的博弈制约企业发展

目前我国能源环境定价机制尚不完善，不能反映资源的稀缺程度、供求关系与环境成本，无法实现资源配置的最优化。这会导致商业性资本不愿积极、主动地介入节能环保领域。目前国家积极鼓励生物质发电并网，并以0.75元/千瓦时的补贴价格支持生物质发电并网[2]。由于各方主体利益目标不同，目前生物质发电总量较小，对各利益主体触及较小。随着发电总量增加，势必会遇到一定阻力。对于地方政府来说，现阶段很难将生物质发电作为电力供应主体，甚至不愿意提升生物质发电的占比，仅仅将其作为能源补充。另外，在经济总量考核压力下，在一些资源依赖地区，生物质发电供应价格高于煤电价格，虽然有国家补贴，但是有的地方资金不能及时到位，其电力供应依然主要依赖煤电，增加生物质发电的积极性不高。

2.4 扎堆建设电厂，致使生物质电厂的盈利能力差

这几年农村劳动力缺乏以及成本上升，致使燃料的加工、储运、管理环节人工成本不断上升。而电价却是微小浮动或者不动。虽然国家给予了一定的建设补贴，但是目前大部分电厂尤其是一代电厂盈利水平较差，或者处于亏损状态。根据相关资料显示，2013年上半年，生物质发电板块毛利率为12.32%，但是销售收入较去年同期减少35%，并且一代电厂的毛利率下降幅度较大。有些地方政府出于招商引资的考虑，忽略了对行业发展进行客观、整体规划和引导，造成地区项目布局不合理。扎堆建厂必然导致争相哄抢原料，引发恶性竞争。同时，采用不同锅炉的生物质电厂，其发电量、年利用小时数差异巨大，有些项目的设备年发电量甚至不到平均水平的50%。

3 生物质发电发展对策

3.1 合理布局

目前生物质秸秆发电产业出现局部过热的迹象，部分地区没有统筹规划合理布局秸秆发电项目，已经造成秸秆市场抢购的混乱局面。这种状况必将改变，2008年10月国务院办公厅《关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见》指出，有序发展以秸秆为原料的生物质能，合理安排利用秸秆发电项目。生物质发电产业发展将从三个层面完善发展规划布局。一是国家层面的统一发展规划，统一评价全国农林生物资源的分布情况，统筹全国生物质发电产业的发展进度和区域布局分布;二是地方政府层面的区域发展规划，对当地农林生物质资源分布情况和气候条件进行评价，对生物质发电项目布局进行规划;三是发电企业特别是国有发电企业之间积极沟通，加强合作和交流，平衡利益，避免在地区争抢秸秆资源。

3.2 加强原料管理

设立专门的原料收购加工点、运输机构、以及专业的原料收购、运输经营者，形成一条专门的原料采购、运输、收集、储存产业链。此外，还要加强原料质量检查，制定相关原料收购质量检查标准并严格执行，对农民有个良好的约束机制，来保证收购原料的质量。

3.3 充分地展开国际合作和交流

应通过多种途径，积极开展对外交流与合作，有目的、有选择地引进先进的技术工艺和主要设备，在高起点上发展生物质发电技术同时，开展国际合作也是拓宽生物质发电项目融资渠道的有效方式。要加强与国际风险投资等相关机构的联系与合作，拓宽合作领域，创新合作模式，为吸收国际机构和社会团体、企业家和个人来我国投资，独资或合资建设生物质发电项目创造条件，从而促进我国生物质发电产业的市场化发展进程。我们要积极引进新技术、降低成本。目前我国的生物质能发电的相关技术还不成熟，我们应借鉴国外的一些技术，做到引进吸收以提高自己的急速水平。

3.4 制定并补充可再生能源相关配套法规

（1）完善政府宏观调控政策，加大对生物质发电产业的支持力度.我国生物质发电要尽快实现产业化，离不开政府的政策支持和资金支持。目前国家虽然出台了一系列补贴政策和管理办法，但仍需要进一步细化。（2）完善价格政策。需要抓紧制定生物质发电的相关补贴措施，建议参照某些地区对城市垃圾发电的补贴政策，根据农林剩余物处理吨数给予适当补贴。（3）落实财税优惠政策。生物质发电属于利用农林废弃物发电产业，符合国家可替代能源发展战略，因此，可考虑比照城市生活垃圾发电，实行增值税即征即退的政策。（4）支持低息贷款政策.低息贷款是项目建设的重要资金来源。低息贷款可由国家开发银行、农业发展银行等政策性融资机构以及国际金融组织或许政府等提供。随着生物质发电技术的逐渐成熟及国家扶持力度的加大，商业银行也应逐渐加大对生物质发电技术的低息贷款支持。

4 结语

生物质发电是我国重点发展的战略性能源领域，是我国未来能源产业格局中的重要组成部分。发展生物质发电项目对于促进当地经济发展和缓解能源供应压力都具有重要意义。我国要针对目前生物质发电面临的问题积极采取对策，促进对生物质发电项目的发展。

参考文献：

第6篇：生物质气化发电技术范文

关键词：生物质；气化；条件；垃圾；干垃圾；湿垃圾；研究。

中图分类号：G633.91 文献标识码：A 文章编号：

1.中国生物质气化研究现状

美国、欧洲等发达国家农业生产以农场为主，生物质资源集中，生物质气化一般规模较大，以发电和供热为主，自动化程度高，工艺较复杂，主要有生物质气化燃气蒸汽联合循环发电（IGCC）、热电联产(CHP)等。而中国主要以家庭为单位进行农业生产，生物质收集相对比较困难，目前生物质气化应用最广泛的领域是集中供气及中小型气化发电，也有利于工业锅炉供热。农村集中供气工程解决了农作物秸秆的焚烧和炊事用能问题，而生物质气化发电主要针对具有大量生物质废弃物的木材加工厂，碾米厂等工业企业。目前，生物质气化的主要功能定位是节能和环保，针对的客户对象集中在需处理生物质废弃物的企业和团体，优势在于规模灵活，投资较低。中科院广州能源所在循环流化床气化发电方面进行了深入的研究，建立了几十处示范工程；山东大学在下吸式固定床气化集中供气、供热、发电系统上进行的研究，已在全国建立示范工程200余处；浙江大学、华中科技大学、山东省能源所等单位也对生物质气化技术进行了各自的研究工作。但由于气化过程中焦油是不可避免的副产物对整个气化系统的正常运行带来了很大麻烦，液态焦油易与灰分、水粘结堵塞管道；对金属材质的气化设备和PE塑料管道具有较强的腐蚀作用；焦油对环境造成二次污染等问题难于解决；造成目前生物质气化没能实现商业化。

中国对各种气化方式都有研究，已完成了多种气化炉的研制，目前已使用的气化炉有固定床上吸式、下吸式、敞口式和流化床等。从原理上讲，各种气化炉都可以用于气化发电，但目前研究完成并正常运转的主要有三种，即敞口下吸式固定床，下吸式固定床及循环流化床，气化温度均在1100℃以内，发电功率可以从几千瓦到几千千瓦，这为气化发电技术的进一步发展提供了条件。

目前中国的生物质气化发展主要障碍有：经济性；技术上焦油（焦油种类达200之多）污染解决不了。［1］

2.中国煤炭气化现状

近40年来，在国家的支持下，中国在研究与开发、消化引进技术方面进行了大量工作。我国先后从国外引进的煤气化技术多种多样。通过对煤气化引进技术的消化吸收，尤其是通过国家重点科技攻关，对引进装置进行技术改造并使之国产化，使我国煤气化技术的研究开发取得了重要进展。煤炭气化技术有：固定床气化、流化床气化、气流床气化，其中气流床气化最有优势。

当前国内对气流床煤气化的选择主要集中于干法进料的SheII（壳牌）、GSP粉煤气化和湿法进料的Texaco(德士古)和国内多喷嘴对置式水煤浆气化技术，SheII和GSP粉煤气化技术虽然先进，但是缺乏化工应用业绩，水煤浆气化技术用于化工生产成熟可靠，操作稳定性强，特别是国内具有自主知识产权的多喷嘴对置式气化技术，在装置投资、建设、稳定运行、经济效益等方面具有显著优势。投资者选择哪一种气流床气化技术关键要看技术的成熟可靠性；投资；项目建设周期；专利商的工程支持能力；运行与维护成本。气流床气化技术特点：气化剂为水蒸气和氧；煤种适应宽；反应物在炉内停留时间短，反应时间约为1s～3s；气化温度高达1500℃，灰渣以熔融状态排出，熔渣中含碳量低；气化压力4-6.5MPa；出炉煤气的组分以C0，H2，C02和H2O为主，CH4含量很低，产品中不含焦油，不产生含酚废水，烟气净化装置简单。影响气流床气化的主要因素：气化温度；气化压力；氧煤比；蒸汽／煤比；气化炉结构。［2］

在兖矿鲁南化肥厂建设多喷嘴对置式水煤浆气化炉及配套工程，于2005年7月21日一次投料成功，并完成80小时连续、稳定运行。装置初步运行结果表明：有效气CO+H2超过82%，碳转化率高于98%。它标志着我国拥有了具备自主知识产权的、与国家能源结构相适应的煤气化技术具有重大的突破，其水平填补了国内空白，并达到国际先进水平。目前已有数十家企业使用多喷嘴对置式水煤浆气化炉，成为我国煤炭气化的主流设备。

通过煤炭气化的经验，我们可以得出这样的结论：像煤炭成分复杂的碳氢化合物在高达1500℃的环境下气化，能够得到不含焦油、不产生含酚废水的、有效气CO+H2超过82%的粗合成气。

3.城市垃圾无害化处理

煤炭、石油、生物质等所有的碳氢化合物（均可以缩写为CxHyOz）在合适的温度、合适的压力、合适的碳、氢、氧的元素比例同时具备的条件下，都能还原，形成以氢气和一氧化碳为主的稳定的混合气体。首先是温度，选择1500℃碳氢化合物进入反应室，会在瞬间着火，直接发生火焰反应，总的化学方程式为：CxHyOz＋mH2O＋nO2＝(y/2＋m)H2＋xCO；其次是反应压力，可以参考煤炭气化的4-6.5MPa；根据不同的碳氢化合物（CxHyOz）的碳、氢、氧的元素比例，选择试验不同的像氧煤比（nO2）、蒸汽／煤比（mH2O），使总体反应向有效气CO+H2含量高的方向进行。

城市垃圾主要有：建筑垃圾；生活无机、有机垃圾；餐厨垃圾。建筑垃圾采取填埋；生活无机垃圾进行分类回收利用；生活有机垃圾和餐厨垃圾气化利用。目前，各地对于泔水的处理普遍采用泔水发酵作饲料，没有经济效益，从而导致各地泔水猪时常泛滥；生活有机垃圾的处理普遍采用分类回收、填埋、堆肥、焚烧四种方法，既污染环境又浪费土地。城市垃圾在政府支持下克服了生物质气化的经济性；改变生物质气化条件克服了生物质气化的技术问题，并且解决了污染问题；在进行严格的垃圾分类后，垃圾气化是可行的。

垃圾气化是在进行严格的垃圾分类前提下实施的。生活有机垃圾分为干垃圾和湿垃圾；干垃圾：树木、塑料、纸制品、纺织品、旧家具等等水分小的垃圾，严禁和湿垃圾混合；湿垃圾：泔水、废弃蔬菜、瓜果、肉类、秸秆等等水分大的垃圾，家庭湿垃圾（餐厨）装袋密封投放，严禁掺入干垃圾；垃圾分类必须在源头做起，如家庭、小区、街道、单位等等；干垃圾和湿垃圾单独投放、保存、运输，严禁混入灰分。

干垃圾的成分由树木、塑料、纸制品、纺织品、旧家具等组成，制浆困难，干燥后粉碎制粉，使用干法进料的SheII（壳牌）或GSP炉粉料气化，经由粗合成气变换、酸性气脱除装置得到H2和CO混合气体，然后合成甲烷或制氢气及碳纳米管。湿垃圾的成分由泔水、废弃蔬菜、瓜果、肉类、秸秆等组成，湿垃圾制浆，湿垃圾含有10%左右的油脂，油脂不能均匀溶于浆体，入炉前需要均匀搅拌，采用多喷嘴对置式气化炉气化，经由粗合成气变换、酸性气脱除装置得到H2和CO混合气体，然后合成甲烷或制氢气及碳纳米管。［3］每一批次的垃圾成分都有不确定性，根据不同批次的碳氢化合物（CxHyOz）的碳、氢、氧的元素比例，选择不同的像氧煤比（nO2）、蒸汽／煤比（mH2O），使总体反应向有效气CO+H2含量高的方向进行。

4 运作方式

申请国家示范项目，国家出资进行。首先和一家研究所开展垃圾气化的研究、试验、中试；然后全国迅速推广，申请国家专利；再申请国际专利，迅速占领气化垃圾产业化的世界高地。

参考文献

［1］董玉平．邓波．景元琢．强宁．申树云．山东大学学报．中国生物质气化技术的研究和发展现状．第37卷第2期．

［2］赵旨厚．张大晶．河北化工．气流床气化方法的选择．第31卷第7期．

第7篇：生物质气化发电技术范文

关键词：新能源；并网发电；技术

前言：随着科学技术的不断进步与发展，电力系统的发展也日益突出。新能源的开发与利用成为电力系统发展的一个关键因素。新能源发电主要包括太阳能光伏发电、水力发电、风力发电、燃料电池等技术的开发和运用。本文对新能源并网发电系统的进行相关的技术研究讨论。

一、我国新能源的发展现状分析

（一）面临挑战

能源是人类生存和社会发展的重要物质基础，人类文明的每一次重大进步都伴随着能源的改进和更替。我国是社会主义发展中国家，人口众多，在能源方面比较紧缺，面临着巨大的能源挑战。能源问题目前已经成为影响国家安全和国家发展的重要因素，我国的风电、太阳能新技术正在研究和发展之中。建立新的能源发展战略体系是我国科研机构努力的新方向，新能源的开发和使用是我国走可持续发展道路的重要举措。

电力是国民经济基础，是主要的能源行业，消费大量的能源。20世纪以前，我国主要是火力发电，煤炭和石油天然气发电几乎占据了整个发电行业的90%，能源结构的不合理导致了环境的污染，能源的紧缺等各种不利于社会发展的现象产生。为此，需要调整能源结构，让环保、利用率高的能源来替代煤炭等。随着技术的发展，我国陆续发展了核能、风力、水利、光伏、生物质发电等。

（二）新能源发电技术

太阳能热发电是将太阳能转化成电能的一种发电方式，传统意义上包括光伏发电、光感应发电、光生物发电、光化学发电四种形式。光伏发电是我国上个世纪末的电力主要发展方向，光伏发电具有成本较低，生产能力高等优点。

生物质能发电主要利用农业秸秆， 工业废弃物，城市垃圾等采取直接燃烧或气化等方式发电。生物质能发电是一种环保产业，利国利民，既能增加农民收入又能改善环境并且实现能源的持续开发。

我国是人口大国，能源需求量大，为了满足人们的用电需要、满足经济发展的需要，我国加大力度发展风力发电，风力发电是一种新能源的开发，不仅成本降低，在环境保护方面也做出了积极的贡献。

二、新能源并网的关键技术的相关概念

（一）新能源的优势及问题

新能源的提出和发展不仅仅解决了能源紧缺的相关问题，同时也解决了其他能源消耗高，污染高的问题。新能源的利用，有利于提高电力系统的可靠性和灵活性，在环境保护方面减少了碳化物的排放和其它高污染资源的使用。新能源发电还存在很多的问题，在电网的补充方面，新能源并网运行是积极的有效手段。太阳能和风能发电是一种新型的环保清洁能源，但是在实际的操作过程中也仍然存在很多的问题。例如，装机容量较小，发电稳定性较差，调频调压能力有限。

（二）新能源的并网发电概述

新能源的并网发电主要有以下几项技术：

首先，分布式新能源的发电技术。这种技术是指系能源和可再生资源为主的小型发电装置在负荷附近的发电方式。新能源在向电力用户提供供电服务就要把分布式发电技术和储能技术进行结合。新能源和可再生资源是水能、风能、太阳能、生物质能和地热能等等的总称。我国在新能源的研究方面，把风力发电和太阳能等的开发利用作为重点方向进行研究。

其次，风力发电技术的研究。风力发电是能量的一种转化，将风能转换为电能的一种实际操作。风力发电机组并网在工作的时候，发电机的输出频率和电网的频率要求一致。风力的发电主要有恒速恒频和变速恒频两大种类。恒速恒定是对风力发电机的失速调节；变速恒频是利用变频器对发电机的频率变化的电能进行转化的方法。变速恒频的优点是具有超强的能力捕捉风能，转速的范围也比较大，调节系统比较灵活，这种风力发电技术被多国采用。

太阳能光伏发电技术、燃料电池技术都是变速恒频风力发电机组的表现形式。太阳能光伏发电是利用半导体材料的光电效应把太阳能转化为电能。燃料电池技术把燃料和氧化剂的化学作用转化成电能的装置。它的优势是燃料多种多样、排气干净、噪声小。燃料电池发电在世界上被认为是一种最为环保和节能的发明之一。

（三）微网的概念和基本构成

微网是由分布式微源、负荷、储能装置和电能转换设备组成的小型的配电网络。能够对能量进行灵活的管理。微网中含有很多种能源形式，光电、风电都在其中。微网中的电力负荷有两种形式，分别是主要负荷和次要负荷。主要负荷是电能质量和可靠性要求比较高的一种负荷。而次要负荷主要是对电能质量和可靠性要求较低的一种负荷。在微网中，分布式电源可以直接向本地负荷供电，在供电需求满足用户时，余电还可以返回电网中。为了调整分布式电源在冷热方面的能量输出，可以通过能量管理进行调节，以此来满足用户的需要。

三、新能源并网发电系统的技术研究

（一）新能源发电系统结构

新能源发电系统结构是利用多种能源共同组成的分布式发电系统。前文提到的太阳能、风能、燃料电池等都属于小型的分布式发电系统。他们主要是通过逆变电源并联的形式接入微型公共电网。

（二）电力电子技术的关键研究

电力电子技术的研究是可再生资源和新能源发展分布式电源的关键。在新能源并网发电系统研究当中，微网需要比较特殊的电子技术支持。例如网逆变器、静态开关等等。这些技术和部件会对电网系统产生较大的作用。以下进行详细的分析

首先，并网逆变器。在发电中，一些光伏电池，风机等部件要想与微网进行有效的连接，必须通过电力电子变换器才能够实现。变化器主要是逆变器，逆变器的优点在于速度快、惯性小、过流能力弱等等。逆变器的拓扑结构和运行控制是微网中的一项关键技术。

其次，静态开关。静态开关是连接微网和主网之间的公共连接点。在主网发生问题和故障、电能质量发生问题的时候，静态开关能够自动的发挥作用，将微网切换到孤岛运行的状态。在问题和故障消失以后，静态开关通过自动调节还能够重新的回到原始状态中进行正常的工作。

再次，电能质量控制装置。如果控制方面出现问题会对电压波形、频率和功率产生消极的影响。太阳能、风能等如果经常出现操作的突然停止，会对功率的输出变化产生影响，这样就会给用户的电能质量带来问题。微网中存在很多单相的电源，这就增加了配电系统的不平衡性，电子负荷容易受到干扰的影响，这些问题的消除就要靠电能质量的监控装置。电能质量综合监控技术是保证微网安全性和可靠性的关键技术。

（三）微网技术

微网系统能够解决扰动能力减弱的问题，在自主运行的模式下，因为风能和太阳能等具有随机性，电能系统的安全性和可靠性就会受到影响，面临着风险，因此对电能系统进行控制是维护新能源使用的一项关键技术。在微网系统中，有多个微电源的存在，这些电源的外特性不同，但是电力系统的能力平衡需要保持稳定大电网的可靠性，减小微电网对大电网的冲击。

总结：虽然我国的新能源发电技术已经有了一些进步，但是不能停止研发的脚步，我国的能源使用还处于比较缺乏的阶段，大部分的可再生能源发电装置还存在不可预测性的问题，在发电的过程中对电网的稳定性和可靠性还需要进一步的完善。在今后的发展过程中，新能源发电应该纳入智能发电、配电的研究过程中，实现电网的高效能、高环保、高安全性。

参考文献

[1]王成山，高菲，。可再生能源与分布式发电接入技术欧盟研究项目评述[J].南方电网技术，2010，10（06）：1-6.

第8篇：生物质气化发电技术范文

火电设备发展方向：积极开发高效率、低污染、低能耗、低造价的发电设备，十分重视新型的洁净煤发电技术的开发。机组容量大多为600~800兆瓦，不再向更大单机容量发展。主要发展趋势为普遍采用单机容量为600~800兆瓦容量火电机组；工业发达国家广泛应用单机容量为600兆瓦及以上的大容量超临界机组；大容量、高效率燃气轮发电机组迅速发展；空冷发电机组、热电联产供热机组向大型化发展；机组运行自动化水平不断提高；十分重视开发和使用新的高效燃烧技术、煤气化技术、高温燃气轮机、常压和增压流化床（CFBC、PFBC）将有大发展。

水电设备发展方向：继续发展大容量、高参数水电机组。混流式机组最大转轮直径达9.3米，转轮模型效率超过93%，真机保证效率达95%以上；斜流式机组最大单机容量达115兆瓦，转轮模型效率超过94%；冲击式机组最大淡季容量达350兆瓦；抽水蓄能式机组最大单机容量达150兆瓦，最高水头达728米；灯泡贯流式机组最大单机容量达65.8兆瓦，最大转轮直径7.7米。在发展大容量、高参数机组的同时，在品种构成上，抽水蓄能式机组及低水头贯流式机组的发展在水电中的比重日益提高。

核电发展方向：世界核电发展正面临机型更新的历史转折点，要求对已成熟的热堆核电机组进行改进，着重对于严重事故的预防和事故后果的减缓，降低严重事故发生的概率，并要求在发生事故时，其后果可包容在场内。除了上述安全性的要求外，在经济上要求能和整体煤气化联合循环（IGCC）相比较，以提高安全性和经济性，这是当前世界核电总的发展趋势。按照上述要求发展的新一代核电机型大体上有三类：一是改良型。在第一代核电机型上增加安全度；二是革新型。采用先进的堆芯，增加寿命期，以达到高安全性和经济性的双目标。三是革命型。根据事故产生的可能性，这种机型目前还处于概念阶段。

新能源发电设备发展方向：新能源包括风能、太阳能、生物质能、地热能、海洋能等，要高度重视用这些新能源发电。据世界权威部门预测，2060年新能源发电有可能达到装机总量的50%。目前,以风力发电最为迅速，排在全球前三名的是德国、美国和丹麦。风力发电的趋势是提高机组的经济性，提高单机的发电容量等级和效率，降低单位造价及发电成本。

第9篇：生物质气化发电技术范文

关键词：农村能源　生物质能　SWOT

一、浙江省农村能源供应概述

在我国，农村能源的概念包含两方面意思，一方面是从能源角度讲，专指适应当前农村需要，并可就地开发利用的能源，主要是指非常规能源，包括自然资源能源、生物质能和畜力等生物资源能源；另一方面是从经济角度讲，泛指农村地区能源的供需和管理，包括当地能源资源的开发利用，国家分配和供应常规能源以及各种农村用能问题。本文讨论后一概念的农村能源中的较为丰富且运用普遍的生物质能资源。

(一)农村能源供应的现状及存在的问题

在我国城乡二元结构体制的影响下，长期以来，农村的能源供应，特别是生活用能的供应，主要依赖于当地的生物质能源资源，比如秸秆、薪柴等传统低效的燃用方式。虽然在经济条件较好的农村地区，已用上部分的商品能，但生物质能仍是农村用能的重要组成部分。这种传统低效的应用模式一方面不能满足由于人口增加和经济发展所带来的能源需求，同时还导致了一系列的生态环境问题：森林植被过度采伐和空气污染等。

(二)生物质能资源的特点及开发意义

生物质能是可再生能源，通常包括：木材及森林工业废弃物、农业废弃物、油料植物、城市和工业有机废弃物、动物粪便。在世界能耗中，生物质能约占14％，在不发达地区占60％以上。全世界约25亿人的生活能源的90％以上是生物质能。生物质能的优点在于资源丰富，灰分少污染少，易于燃烧，效率高，是一种清洁的可再生能源；缺点在于热值低，能量密度低，体积大而不易运输，收集运输和预处理过程费用高，此外高效利用的技术成本也偏高。

从能源供求的角度来看，中国化石能源短缺，人均煤炭、石油、天然气资源约低于世界平均水平，但能源消费世界第二，今后，经济发展导致能源供求缺口将更大。因此，开发利用农村生物质能，有利于保障国家能源安全，可以增加能源总量、缓解能源供应压力。鉴于生物质能本身的特点，结合当今的能源局势和农村的能源现状，开发生物质能刻不容缓，是新农村建设的重要物质保障。

此外，开发利用农村生物质能，还可以减少畜禽污染物、秸秆对水体的污染，减少对空气的污染，降低对土壤的危害，减少对人体健康的危害，有利于保持生态平衡。

二、农村生物质能技术的SWOT分析

(一)农村生物质能技术简介

一般说来，通过不同的技术，可将资源广泛的生物质能固化，气化和液化成为高品质和方便使用的能源形式，而其中固化和气化技术相对发展较为成熟，特别是气化技术得到较广泛的应用。

沼气技术。农作物秸秆、粪便、有机废水等有机废弃物在厌氧环境通过微生物发酵产生一种以甲烷为主要成分的可燃性混合气体，即沼气。生物质沼气技术在中国的应用较早，也是得到最普遍推广的能源利用技术'适用面积广，不仅解决了农民的做饭燃料问题，而且还可用于生活照明、取暖等方面。

生物质固体燃料技术，是将秸秆、稻壳等有机废弃物，用机械加压的方法，将无定型、低发量的生物质原料压制成具有一定形状、密度较高的固体成型燃料。生物型煤与原煤比具有成本低等优点，既能节省能源，又能明显减少大气污染，具有储存、运输和使用方便等特点。这一技术在农村具有很大的推广使用价值，既可直接燃用，也可用于发电。

(二)SWOT分析

1．生物质能开发利用的优势

浙江省农村生物质能非常丰富，2005年，全省秸秆资源量为700万吨，相当于替代常规能源消费350万吨标准煤，养殖废弃物约1430万吨，年产沼气20.1亿立方米，相当于替代常规能源消费143万吨标准煤，林业废弃物为4820万吨，相当于替代常规能源消费2700万吨标准煤。

截至2006年底，浙江省已在大、中型规模畜禽养殖场建起各类大、中型沼气工程1148处，农村户用沼气池10万户，可替代能源4.7万吨标准煤。同时，已在10万多户农民家庭推广“猪沼果”模式的沼气示范工程，可生产沼气0.65亿立方米，约占可利用量的3.2％。另外，浙江省农村能源技术专家组在《2008―2010年浙江省农村能源行业主推技术》中，指出各地可根据当地实际，将畜禽养殖场污染治理技术、“三沼”综合利用技术、农村生活污水处理技术等推广为当地的实用技术，以促进浙江农村能源行业健康发展。我国还开展了秸秆生物质气化与集中供气的生物质气化技术的研究工作，在农村具有广泛的开发应用前景，集中供气系统每立方米燃气成本低于0.15元目前全国已经推广建成115个示范工程。

此外，生物质能资源是一种清洁、环境友好型能源，有助于减少空气污染、温室气体，不危害农作物和人畜健康，改善自然界的平衡。

2．生物质能开发利用的劣势

新技术开发不力，利用技术单一，缺乏可靠的技术人才和完善的市场体系。我国的生物质利用主要集中在沼气利用上，近年才逐渐重视热解气化技术的开发利用，也取得了一定的突破，但其他技术开展却非常缓慢，农村实际应用尚有较大的距离。

生物质能属于高新技术和新兴产业，技术研发和市场培育都需要大量资金投入。但是我国各级政府对生物质能源的投入太少。迄今为止，我国生物质能建设项目还没有规范地纳入各级财政预算和计划，没有为这些建设项目建立如常规能源建设项目同等待遇的固定资金渠道。

生物质能的推广应用中，后续的维修服务网络还处于发展的初级阶段。在沼气技术中，大部分乡镇没有建立沼气技术服务机构，沼气池建设质量保证期后出现的故障和问题无人受理，后续服务的网络不健全，零配件供应点没有深入乡村。

3．生物质能开发利用的机会

自2006年1月1日《中华人民共和国可再生能源法》生效以来，有关部门相继颁布了《可再生能源发电有关管理规定》等一系列配套政策，《能源法》也在积极制定之中；在财政部的《中央环境保护专项资金项目申报指南》和环保总局的《国家先进污染治理技术示范名录(第一批)》中，生物质发电技术均作为秸秆资源化综合利用的一种方式，纳入补贴范畴。上述政策措施的出台有力保证了投资人的利益，生物质能的开发利用迎来前所未有的历史机遇，这将全面促进我国生物质能产业的发展。

同时，《京都议定书》中规定，在2012年前发达国家需要减排的温室气体的量为50亿吨CO2，其中一半由国内完成，另一半约需要通过清洁发展机制、联合履约和排放贸易完成。因此，开发沼气技术的清洁发展机制项目，出售经核实的碳减

排量(CERs)，可为我国大中型沼气工程以及农村户用沼气开辟新的融资渠道，并提高整个项目的经济回报率。此外，CDM将为我国引进发达国家的先进技术提供一种崭新的模式，可以在沼气发电、自动化控制等方面引进国外的先进技术，缩短开发时间，进一步提高我国沼气工程的技术水平。

随着经济社会的可持续发展观念的深入人心，公众的环保意识不断增强，为开发利用生物质能替代常规能源的政策的推行，扫清了内在阻碍。

4．生物质能开发利用的威胁

虽然当今国际原油价格不断上涨，但是与生物质能相比，常规能源具有低价竞争的优势，在市场上的仍占有相当的地位，对生物质能的发展构成很大的威胁。

在这么多年的发展中，石油、煤炭等化石能源已经具备了成熟的技术，而且在居民生活、工业生产中得到方便应用，还占据很大的市场份额，并且有完善的市场体系；而我国生物质能的开发利用还处于发展的初级阶段，缺乏完善的市场运作体系，尚未建立包括行政管理、技术推广、产业和社会化服务等相对健全的农村生物质能资源体系；政府对于生物质能的优惠鼓励措施还缺乏力度，各级政府现有的管理模式和职能仍残留着不少计划经济的烙印，配套政策的落实还不够。

三、浙江省生物质能发展对策

(一)总体规划，明确目标

在建设社会主义新农村的进程中，发展生物质能是一个重要的手段。因此，首先要制定新农村生物质能建设的总体规划，与农民生活、农业生产、生态环境建设结合起来。从长远的眼光来看待，切实提高对开发利用生物质能重要性的认识，明确目标，从我国实际出发发展，根据可再生能源规划思路，我们应大力推广以沼气为纽带的能源生态模式，把发展农村户用沼气作为重中之重，然后再发展大、中型沼气工程；在帮助农民解决生活清洁能源的同时，发展沼气发电；另外要大力研究推广先进实用的秸秆综合利用技术，如秸秆气化、秸秆固化和发电等。

(二)技术研发，技能培训

生物质能利用技术种类很多，技术的成熟程度也不一样，建议设立生物质能专项资金，增加科研经费投入，加大技术引进力度，促进先进技术的进步。对于已经比较成熟的生物质能技术，要选择有发展潜力的生物质能技术进行试点和示范加强对农民的技能培训，加强生物质能技术的操作可行性，形成相应的服务网络，以达到农民自行管理为主，辅之农村技术网络的技术支持，真正发挥生物质能的综合效益。