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關(guān)鍵詞:低碳經(jīng)濟(jì);生物質(zhì)能;生物質(zhì)發(fā)電技術(shù);發(fā)電
一、引言
在能源發(fā)展領(lǐng)域,生物質(zhì)能備受各國(guó)關(guān)注。生物質(zhì)能在我國(guó)發(fā)展較晚,與其他國(guó)家相比有一定的差距,所以在生物質(zhì)能研發(fā)方面需要制定長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展規(guī)劃,使低碳經(jīng)濟(jì)能順利發(fā)展。生物質(zhì)能通過高技術(shù)被轉(zhuǎn)化為高品位潔凈的液體和氣體燃料,取代化石燃料的位置,在城市煤氣、交通運(yùn)輸、電力等方面得到很好的應(yīng)用。
二、低碳經(jīng)濟(jì)概述
由于當(dāng)前世界氣候環(huán)境和能源安全受到嚴(yán)重的威脅,所以急需發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)。巴西、美國(guó)、英國(guó)等都在發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)。在低污染、低能耗、地排放的基礎(chǔ)上,建立一種新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式使生態(tài)效益、社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益相統(tǒng)一,這種經(jīng)濟(jì)模式被稱為低碳經(jīng)濟(jì)。能源消耗問題是它的一個(gè)核心問題,不可再生的傳統(tǒng)能源如石油、煤炭等日益缺乏,各國(guó)的能源安全嚴(yán)重受其影響,所以新能源的開發(fā)和利用是非常必要的。世界各國(guó)主要應(yīng)用的新能源開發(fā)方式是開發(fā)利用生物質(zhì)能。生物質(zhì)能和傳統(tǒng)能源相比,價(jià)格便宜、資源量大、分布廣、可再生、灰分少、含硫量低,并且co2凈排放量為零,溫室氣體的排放得以減少。
三、生物質(zhì)能在我國(guó)的發(fā)展?fàn)顩r
生物質(zhì)能在我國(guó)有著非常豐富的來源,主要是秸稈類生物質(zhì)。在政策方面,我國(guó)簽訂了國(guó)際公約《氣候變化框架公約》等,并且頒布了《中國(guó)環(huán)境與發(fā)展十大對(duì)策》等,這位可持續(xù)發(fā)展起到了很好作用。我國(guó)加快推進(jìn)核電、水電建設(shè),有序積極的做好可再生資源的轉(zhuǎn)化利用如生物質(zhì)能、太陽能、風(fēng)電等。在我國(guó)現(xiàn)代生物質(zhì)能技術(shù)提供極大的發(fā)展空間在農(nóng)業(yè)和工業(yè)方面,生物質(zhì)能在現(xiàn)代技術(shù)條件下被轉(zhuǎn)化成氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)的生物質(zhì)燃料,工作環(huán)境和能源利用方式得到了顯著的改善,能源的利用率大大提供了??偠灾?,在不斷的探索和實(shí)踐中,我國(guó)的生物質(zhì)能開發(fā)利用形成了一定的規(guī)模、取得了較大的成效。
四、開發(fā)應(yīng)用生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)
(1)氣化發(fā)電
生物質(zhì)被轉(zhuǎn)化為可燃?xì)?,并且燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備在可燃?xì)獾耐苿?dòng)下進(jìn)行發(fā)電,這是生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)的基本原理。有三個(gè)過程包含在氣化發(fā)電工藝中:①固體生物質(zhì)被轉(zhuǎn)化為氣體燃料,這個(gè)過程就是生物質(zhì)氣化;②像如焦油、焦炭、灰分等這樣的雜質(zhì)蘊(yùn)含在氣化出來的燃?xì)庵?,凈化系統(tǒng)在過濾氣體的時(shí)候?qū)㈦s志除去,這個(gè)過程就是氣體凈化;③在發(fā)電時(shí)應(yīng)用燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī),有的工藝在發(fā)電過程中增加蒸汽輪機(jī)或余熱鍋爐使發(fā)電效率提高,這個(gè)過程就是燃?xì)獍l(fā)電。另外,流化床氣化爐和固定床氣化爐是氣化爐的兩種類型。在此我們針對(duì)流化床氣化爐進(jìn)行一定的介紹。作為一種先進(jìn)的燃燒技術(shù),在生物質(zhì)燃燒方面流化床燃燒已經(jīng)取得成功。一個(gè)簡(jiǎn)單的流化床由布風(fēng)板、燃燒室組成,生物質(zhì)通過布風(fēng)板氣化劑進(jìn)入流化床反應(yīng)器中。按照氣固流動(dòng)特性的不同流化床被分為循環(huán)流化床和鼓泡流化床。氣流速率在鼓泡流化床氣化爐中相對(duì)較低,幾乎沒有固體顆粒從流化床中逸出,如果生物質(zhì)原料的顆粒較大的話可以使用這種氣化爐,并且需要增加熱載體。流化速率在循環(huán)流化床氣化爐中相對(duì)較高,大量的固體顆粒在流化床中由旋風(fēng)分離器進(jìn)行收集并且被重新送入爐中再次進(jìn)行氣化反應(yīng)。
(2)燃燒發(fā)電
生物質(zhì)在適合燃燒的特定鍋爐中能夠直接燃燒,汽輪發(fā)電機(jī)在產(chǎn)生的蒸汽驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行發(fā)電。鍋爐是生物質(zhì)發(fā)電裝備中的關(guān)鍵設(shè)備,其中振動(dòng)爐排鍋爐由于熱效率高、技術(shù)成熟,得到了廣泛的應(yīng)用。爐排是爐排爐的關(guān)鍵部件,生物質(zhì)在爐中的移動(dòng)是通過可調(diào)節(jié)、可移動(dòng)的爐排來控制的,而且爐排使?fàn)t排爐能夠調(diào)節(jié)一次空氣量,實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)燃燒。爐排使用壽命的提高是因?yàn)楦倪M(jìn)了它的材質(zhì)和冷卻方式。
(3)沼氣發(fā)電
城市生活、農(nóng)業(yè)、工業(yè)中的大量有機(jī)廢棄物被用來進(jìn)行厭氧發(fā)酵處理,如城市污水和垃圾、禽畜糞、酒糟液等,沼氣發(fā)電機(jī)是在以上處理產(chǎn)生的沼氣驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行發(fā)電
,這個(gè)過程就是沼氣發(fā)電。而且在沼氣的生產(chǎn)過長(zhǎng)中發(fā)電機(jī)組的余熱得到充分應(yīng)用, 80%左右的綜合熱效率,比30%-40%的發(fā)電效率高得多。沼氣發(fā)酵的3個(gè)階段如下圖:
五、結(jié)束語
綜上所述,生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)越來越被重視,因?yàn)槠湓蠈?duì)環(huán)境的有好性和可再生性。生物質(zhì)能通過高技術(shù)被轉(zhuǎn)化為高品位潔凈的液體和氣體燃料,取代化石燃料的位置,在城市煤氣、交通運(yùn)輸、電力等方面得到很好的應(yīng)用。而且生物質(zhì)能和傳統(tǒng)能源相比,價(jià)格便宜、資源量大、分布廣、可再生、灰分少、含硫量低,并且co2凈排放量為零。
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李 巧 王 捷 鄭桂銀
(中機(jī)中電設(shè)計(jì)研究院有限公司 100048 中國(guó)中元國(guó)際工程有限公司 100089 中國(guó)電力工程有限公司 100048)
[摘 要]隨著環(huán)境和能源問題的愈顯突出,發(fā)展新能源迫在眉睫。本文主要對(duì)新能源之一的生物質(zhì)發(fā)電現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,并指出其發(fā)展中存在的問題。
[關(guān)鍵詞]生物質(zhì)發(fā)電 新能源
2013年以來,我國(guó)北方多個(gè)城市頻繁出現(xiàn)霧霾天氣,嚴(yán)重的空氣污染給我
國(guó)“高污染、高能耗、高排放”的工業(yè)發(fā)展模式敲響了警鐘。同時(shí),隨著國(guó)家能源
政策的調(diào)整,
“煤改氣”工程不斷實(shí)施,導(dǎo)致天然氣需求量激增,供需缺口隨之?dāng)U
大。要減少污染物,特別是污染氣體的排放,就必須改變以煤為主的能源結(jié)構(gòu),
盡量減少煤炭、石油等化石能源的使用,降低對(duì)外依存度,大力發(fā)展國(guó)內(nèi)可再生
清潔能源刻不容緩。
中國(guó)作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),生物質(zhì)資源十分豐富,各種農(nóng)作物每年產(chǎn)生秸稈
6億多噸,其中可以作為能源使用的約4億噸,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。因此,發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電廠在
我國(guó)是十分有必要的。
1, 生物質(zhì)發(fā)電廠的主要流程
生物質(zhì)發(fā)電廠是利用生物質(zhì)燃料的化學(xué)能產(chǎn)出電能的工廠。在鍋爐中,燃
料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝臒崮?,在汽輪機(jī)中,蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)檩喿有D(zhuǎn)的機(jī)
械能,在發(fā)電機(jī)中機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。爐、機(jī)、電是生物質(zhì)發(fā)電廠中的主要設(shè)備,
亦稱三大主機(jī)。輔助三大主機(jī)的設(shè)備稱為輔助設(shè)備簡(jiǎn)稱輔機(jī)。主機(jī)與輔機(jī)及其
相連的管道、線路等稱為系統(tǒng)。燃料燃燒所需要的熱空氣由送風(fēng)機(jī)送入鍋爐的
空氣預(yù)熱器中加熱,預(yù)熱后的熱空氣,經(jīng)過風(fēng)道一部分送入料倉(cāng)作干燥以及送
料粉,另一部分直接引至燃燒器進(jìn)入爐膛。燃燒生成的高溫?zé)煔?,在引風(fēng)機(jī)的作
用下先沿著鍋爐的煙道依次流過爐膛,水冷壁管,過熱器,省煤器,空氣預(yù)熱器,
同時(shí)逐步將煙氣的熱能傳給工質(zhì)以及空氣,自身變成低溫?zé)煔猓?jīng)除塵器凈化
后在排入大氣。
經(jīng)過以上流程,就完了燃料的輸送和燃燒、蒸汽的生成燃物的處理及排出。
由鍋爐過熱氣出來的主蒸汽經(jīng)過主蒸汽管道進(jìn)入汽輪機(jī)膨脹做功,沖轉(zhuǎn)汽輪
機(jī),從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。從汽輪機(jī)排出的乏汽排入凝汽器,在此被凝結(jié)冷卻成
水,此凝結(jié)水稱為主凝結(jié)水。主凝結(jié)水通過凝結(jié)水泵送入低壓加熱器,有汽輪機(jī)
抽出部分蒸汽后再進(jìn)入除氧器,在其中通過繼續(xù)加熱除去溶于水中的各種氣
體。經(jīng)化學(xué)車間處理后的補(bǔ)給水與主凝結(jié)水匯于除氧器的水箱,成為鍋爐的給
水,再經(jīng)過給水泵升壓后送往高壓加熱器,汽輪機(jī)高壓部分抽出一定的蒸汽加
熱,然后送入鍋爐,從而完成一個(gè)熱力循環(huán)。循環(huán)水泵將冷卻水送往凝結(jié)器,這
就形成循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。經(jīng)過以上流程,就完成了蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,電
能,以及鍋爐給水供應(yīng)的過程。因此生物質(zhì)發(fā)電廠是由爐,機(jī),電三大部分和各
自相應(yīng)的輔助設(shè)備及系統(tǒng)組成的復(fù)雜的能源轉(zhuǎn)換的動(dòng)力廠。
2.生物質(zhì)發(fā)電廠主要的發(fā)電形式
2.1 生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電
直接燃燒發(fā)電是將生物質(zhì)在鍋爐中直接燃燒,生產(chǎn)蒸汽帶動(dòng)蒸汽輪機(jī)及發(fā)
電機(jī)發(fā)電。生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)包括生物質(zhì)原料預(yù)處理、鍋爐防腐、
鍋爐的原料適用性及燃料效率、蒸汽輪機(jī)效率等技術(shù)。
生物質(zhì)燃料和傳統(tǒng)能源相比的主要差別為:
2.1.1 含碳量較少。生物質(zhì)燃料中含碳量最高的也僅 50%左右,相當(dāng)于
生成年代較少的褐煤的含碳量。特別是固定碳的含量,明顯地比煤炭少。因此,
生物質(zhì)燃料熱值較低。
2.1.2含氫量稍多,揮發(fā)分明顯較多。生物質(zhì)燃料中的碳多數(shù)和氫結(jié)合成低
分子的碳?xì)浠衔?,遇一定的溫度后熱分解而析出揮發(fā)分。所以,生物質(zhì)燃料易
被引燃,燃燒初期,析出量較大,在空氣和溫度不足的情況下易產(chǎn)生鑲黑邊的火
焰。
2.1.3 含氧量多。生物質(zhì)燃料含氧量明顯地多于煤炭,使得生物質(zhì)燃料熱
值低,但易于引燃。在燃燒時(shí),可相對(duì)地減少供給空氣量。
2.1.4 密度小。生物質(zhì)燃料的密度明顯地較煤炭低,質(zhì)地比較疏松,特別
是農(nóng)作物秸稈和畜禽糞便。這樣使得這類燃料易于燃燒和燃盡,灰燼中殘留的
碳量較燃用煤炭者少。
2.1.5 含硫量低。大部分生物質(zhì)燃料含硫量少于0.02%,燃燒時(shí)不必設(shè)置
氣體脫硫裝置,降低了成本,有利于環(huán)境保護(hù)。
2.2 生物質(zhì)型煤發(fā)電技術(shù)
生物質(zhì)還可以與煤混合成為生物質(zhì)型煤,然后可以作為燃料進(jìn)行發(fā)電,稱
為生物質(zhì)混合燃燒發(fā)電技術(shù)。生物質(zhì)型煤是指破碎成一定粒度和干燥到一定程
度的煤及可燃生物質(zhì)按一定比例摻混,加入少量固硫劑,利用生物質(zhì)中的木質(zhì)
素、纖維素、半纖維素等與煤粘接性的差異壓制而成。生物質(zhì)在其中既起粘接作
用又起助燃作用。生物質(zhì)型煤雖然具有優(yōu)良的燃燒性能和環(huán)保節(jié)能效果,但在
國(guó)內(nèi)尚處于實(shí)驗(yàn)室研究與工業(yè)試生產(chǎn)階段,尚未形成規(guī)模產(chǎn)業(yè),技術(shù)經(jīng)濟(jì)因素
阻礙了它的工業(yè)化發(fā)展應(yīng)用。
生物質(zhì)型煤的有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):生物質(zhì)型煤的混合燃燒技術(shù)由于大部分生
物質(zhì)燃料的含水量較高,且組分復(fù)雜,因此很難使燃用生物質(zhì)的鍋爐以較低的
成本達(dá)到與常規(guī)鍋爐相比的效率。然而,實(shí)踐表明,采用生物質(zhì)型煤的混合燃燒
技術(shù),既可以達(dá)到經(jīng)濟(jì)上的合理性,又可以降低鍋爐排放物的濃度。
這是因?yàn)樯镔|(zhì)的含氮量比煤少,且生物質(zhì)燃料中的水分使燃燒過程冷
卻,減少了 氮氧化合物的熱形成?;旌先紵龝?huì)對(duì)燃燒穩(wěn)定性、給料及制粉系統(tǒng)
產(chǎn)生影響,可通過調(diào)整燃燒器和組料系統(tǒng)滿足要求。
2.3 氣化發(fā)電
生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)是指生物質(zhì)在氣化爐中轉(zhuǎn)化為氣體燃料,經(jīng)凈化后直
接進(jìn)入燃?xì)鈾C(jī)中燃燒發(fā)電或者直接進(jìn)入燃料電池發(fā)電。氣化發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)之
一是燃?xì)鈨艋?,氣化出來的燃?xì)舛己幸欢ǖ碾s質(zhì),包括灰分、焦炭和焦油等,
需經(jīng)過凈化系統(tǒng)把雜質(zhì)除去,以保證發(fā)電設(shè)備的正常運(yùn)行。
生物質(zhì)氣化發(fā)電可通過三種途徑實(shí)現(xiàn):生物質(zhì)氣化產(chǎn)生燃?xì)庾鳛槿剂现苯?/p>
進(jìn)入燃?xì)忮仩t生產(chǎn)蒸汽,再驅(qū)動(dòng)蒸汽輪機(jī)發(fā)電;也可將凈化后的燃?xì)馑徒o燃?xì)?/p>
輪機(jī)燃燒發(fā)電;還可以將凈化后的燃?xì)馑腿雰?nèi)燃機(jī)直接發(fā)電。在發(fā)電和投資規(guī)
模上,它們分別對(duì)應(yīng)于大規(guī)模、中等規(guī)模和小規(guī)模的發(fā)電。
在商業(yè)上最為成功的生物質(zhì)氣化內(nèi)燃發(fā)電技術(shù),由于具有裝機(jī)容量小、布
置靈活、投資少、結(jié)構(gòu)緊湊、技術(shù)可靠、運(yùn)行費(fèi)用低廉、經(jīng)濟(jì)效益顯著、操作維護(hù)
簡(jiǎn)單和對(duì)燃?xì)赓|(zhì)量要求較低等特點(diǎn),而得到廣泛的推廣與應(yīng)用。
2.4 沼氣發(fā)電
沼氣發(fā)電是隨著沼氣綜合利用技術(shù)的不斷發(fā)展而出現(xiàn)的一項(xiàng)沼氣利用技
術(shù),其主要原理是利用工農(nóng)業(yè)或城鎮(zhèn)生活中的大量有機(jī)廢棄物經(jīng)厭氧發(fā)酵處理
產(chǎn)生的沼氣驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)組發(fā)電。用于沼氣發(fā)電的設(shè)備主要為內(nèi)燃機(jī),一般由柴
油機(jī)組或者天然氣機(jī)組改造而成。
3.生物質(zhì)發(fā)電中存在的問題
3.1 生物質(zhì)原料收集問題
3.1.1規(guī)模收集體系尚未形成,收集率太低。由于收集時(shí)間短、收集手段落
后、收集成本高,秸稈的收集率不足30%,大部分被農(nóng)民在田里直接燒掉。這也
造成了環(huán)境污染。
3.1.2物質(zhì)資源的運(yùn)輸成本較高。發(fā)電廠的燃料收集半徑對(duì)其經(jīng)濟(jì)性有較
大影響。收集半徑越大,運(yùn)輸費(fèi)用越高,電廠的燃料成本也相應(yīng)增大,利潤(rùn)也就
越低。而秸稈及稻殼等比重、體積大,加上沿途的罰款導(dǎo)致運(yùn)輸成本居高不下。
3.1.3由于北方地區(qū)秸稈等原料有季節(jié)性特點(diǎn),需要很好的存貯條件,這直
接加大了企業(yè)成本。再加上近來人工成本不斷上漲,政府補(bǔ)貼發(fā)放也不是很及
時(shí),這些都影響到生物質(zhì)發(fā)電公司的運(yùn)營(yíng)。此外,基建投資大(是同容量燃煤電
廠投資的3倍)、設(shè)備不成熟、改造費(fèi)用多等,都直接造成了以山東京能為代表的
生物質(zhì)發(fā)電公司的長(zhǎng)期虧損。
3.2 生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)急需提高
在目前的技術(shù)條件下,發(fā)電成本過高是生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目的‘瓶頸’。完全依
靠政府補(bǔ)貼無法讓行業(yè)走出困境,只有相關(guān)技術(shù)的提高,才能讓生物質(zhì)發(fā)電迎
來轉(zhuǎn)機(jī)。由于生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展叫緩慢,規(guī)模較小,相對(duì)于國(guó)內(nèi)的火電、
燃?xì)獍l(fā)電等大型機(jī)組來講,生物質(zhì)發(fā)電屬于“小之又小”的小字輩。這種原因造
成了對(duì)市場(chǎng)和技術(shù)都了解的技術(shù)人員較少的現(xiàn)狀,與此同時(shí),每年都有一部分
人逃離這個(gè)行業(yè)。在專業(yè)技術(shù)人員往業(yè)外流出的同時(shí),新興力量的又無法及時(shí)
的補(bǔ)充。新生力量的進(jìn)入也是難題。
3.3 政府扶持力度需要加大
雖然政府已經(jīng)對(duì)生物質(zhì)發(fā)電廠在很多方便較常規(guī)發(fā)電廠優(yōu)惠較多,但生物
質(zhì)發(fā)電廠的生存難度依然很大。政府一是需要在人才培養(yǎng)上建立專門對(duì)口的培
訓(xùn)渠道,二是要更多的鼓勵(lì)生物質(zhì)發(fā)電廠相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。生物質(zhì)發(fā)電廠的利
用率只有在機(jī)械和研發(fā)上提高,才能更好的降低成本,更大的獲得效益。
0 引言
隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的持續(xù)加速,能源資源短缺和環(huán)境污染問題日益突出。加快生物質(zhì)能開發(fā)利用,開辟新型能源供應(yīng),對(duì)于緩解國(guó)家能源供需矛盾,減少化石能源消耗,有效保護(hù)生態(tài)環(huán)境,促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有積極的推動(dòng)作用。提高資源利用效率,發(fā)展可再生能源資源,加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),保障國(guó)家能源安全,將成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一項(xiàng)重要戰(zhàn)略任務(wù)。
1 生物質(zhì)能利用現(xiàn)狀及發(fā)展目標(biāo)
1.1生物質(zhì)能利用現(xiàn)狀
截至2006年10月,黑龍江墾區(qū)應(yīng)用新型專利技術(shù),建設(shè)了7處秸稈氣化集中供氣工程、3處大中型沼氣工程、3700戶戶用沼氣池、6套秸稈固化成型燃料機(jī)組、15套稻殼發(fā)電機(jī)組,建設(shè)總投資28400萬元。秸稈氣化工程年利用作物秸稈5800t,可節(jié)約常規(guī)能源折合標(biāo)準(zhǔn)煤900t,直接受益農(nóng)戶2196戶。大中型及戶用沼氣工程年可處理畜禽糞便6萬t,節(jié)約常規(guī)能源折合標(biāo)準(zhǔn)煤2200t,直接受益農(nóng)戶5100戶。利用秸稈固化成型技術(shù)生產(chǎn)秸稈固化燃料年可替代原煤4200t。稻殼發(fā)電機(jī)組總裝機(jī)容量達(dá)24800kW,年可利用稻殼21萬t,年發(fā)電量4590萬kW。應(yīng)用生物質(zhì)氣化、固化及稻殼發(fā)電技術(shù),提供新型清潔能源,改善了傳統(tǒng)用能方式,提高了生活質(zhì)量和用能品位,降低了生產(chǎn)和生活成本,防止了畜禽糞便污染,既取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益,也帶來了減少二氧化碳、二氧化硫、廢棄物等污染物排放的環(huán)境效益,為墾區(qū)節(jié)約能源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境走出了一條新路。
目前存在的主要問題,一是受傳統(tǒng)觀念影響,農(nóng)村能源開發(fā)利用與墾區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)總體發(fā)展水平差距較大,資源潛力沒有得到有效開發(fā),現(xiàn)代農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈還沒有形成。二是生物質(zhì)能源技術(shù)及裝備處于較低水平,其可靠性和穩(wěn)定性有待進(jìn)一步提高。三是生物質(zhì)能源項(xiàng)目初始投資較大,比較效益低下,難以實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化、商業(yè)化運(yùn)作。
1.2發(fā)展目標(biāo)
“十一五”期間,黑龍江墾區(qū)大力推進(jìn)以生物質(zhì)為原料的氣化、固化、液化及發(fā)電工程建設(shè),計(jì)劃建設(shè)40個(gè)生物質(zhì)氣化站,生物質(zhì)固化燃料年生產(chǎn)能力達(dá)到20萬t、液化燃料5萬t,裝備20臺(tái)套稻殼發(fā)電機(jī)組,裝機(jī)容量4萬kWh,建設(shè)2座生物質(zhì)直燃發(fā)電、熱電聯(lián)產(chǎn)裝置,裝機(jī)容量5萬kWh。生物質(zhì)年利用量占一次能源消費(fèi)總量的8%,發(fā)電裝機(jī)容量占全國(guó)的2%。
2 開發(fā)利用生物質(zhì)能的優(yōu)勢(shì)與潛力
黑龍江墾區(qū)地處東北三江平原,總面積5.62萬km2。其中,耕地面積220萬km2,農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力433.6萬kW,總?cè)丝?58.6萬人,年糧食生產(chǎn)能力達(dá)1000萬t,已成為國(guó)家重點(diǎn)商品糧基地和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范基地,因此,發(fā)展生物質(zhì)能源具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)與潛力。
一是資源優(yōu)勢(shì)。黑龍江墾區(qū)年可利用作物秸稈量達(dá)800多萬t。2005年末,大牲畜存欄80.5萬頭,生豬存欄174萬頭,年畜禽糞便量達(dá)622萬t。集約化、規(guī)模化生產(chǎn)為生物質(zhì)能利用提供了基礎(chǔ)保證。有效利用作物秸稈及畜禽糞便等生物質(zhì)能,可進(jìn)一步調(diào)整生產(chǎn)用能結(jié)構(gòu)、提高生活用能質(zhì)量、改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境、促進(jìn)農(nóng)民增收、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
二是機(jī)械化優(yōu)勢(shì)?,F(xiàn)代農(nóng)機(jī)裝備作業(yè)區(qū)已達(dá)到160個(gè),大馬力作業(yè)覆蓋面積約900萬畝,農(nóng)業(yè)綜合機(jī)械化率達(dá)到93%,農(nóng)機(jī)化總水平居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先,機(jī)械化作業(yè)為生物質(zhì)收集利用提供了先決條件。
三是農(nóng)墾小城鎮(zhèn)建設(shè)優(yōu)勢(shì)。按照墾區(qū)“十一五”規(guī)劃,計(jì)劃將原有2000多個(gè)生產(chǎn)隊(duì)合并建成660個(gè)管理區(qū),農(nóng)業(yè)職工全部集中居住,住宅全部實(shí)現(xiàn)磚瓦化。利用小城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施完善、服務(wù)功能齊全、信息便捷的優(yōu)勢(shì),使更多的農(nóng)業(yè)富余勞動(dòng)力向小城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移,壯大城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)規(guī)模和人口規(guī)模,為生物質(zhì)利用提供了發(fā)展空間。四是典型示范優(yōu)勢(shì)。在國(guó)家和省有關(guān)部門積極支持下,已建成多處大中型沼氣、秸稈氣化、秸稈固化、稻殼發(fā)電等生物質(zhì)能源示范工程項(xiàng)目,積累了豐富的建設(shè)經(jīng)驗(yàn),為生物質(zhì)利用提供了技術(shù)支撐。
3生物質(zhì)能工程技術(shù)方案及可行性
3.1大中型沼氣工程
3.1.1工藝方案
綜合考慮大中型養(yǎng)殖場(chǎng)物料特點(diǎn)及北方地區(qū)氣候寒冷等因素,適宜采用底物濃度高、加熱量小、運(yùn)行費(fèi)用低和沼液量少的“能源生態(tài)型”臥式池中溫發(fā)酵工藝。工藝流程示意圖如下(見圖1)。
3.1.2可行性
發(fā)展大型沼氣工程及沼氣綜合利用,是解決墾區(qū)規(guī)?;B(yǎng)殖糞便處理、發(fā)展生態(tài)有機(jī)農(nóng)業(yè)的最有效途徑。充分利用畜牧業(yè)廢棄物生產(chǎn)清潔能源,可進(jìn)一步改善農(nóng)場(chǎng)職工生活條件,減少環(huán)境污染,探索和形成墾區(qū)“糧-畜-沼-肥-糧”的資源良性循環(huán)生態(tài)農(nóng)業(yè)新模式。
實(shí)踐證明該工藝在北方地區(qū)運(yùn)行穩(wěn)定,產(chǎn)氣效率平均高達(dá)0.6m3/(m3.d),沼氣、沼渣、沼液應(yīng)用前景廣闊,具有較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,適宜在6000頭豬以上的規(guī)?;B(yǎng)殖場(chǎng)及集中居民區(qū)附近建設(shè)。
3.2秸稈氣化集中供氣工程
3.2.1工藝方案
推廣使用下吸式固定床氣化爐技術(shù)。下吸式固定床氣化爐具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)操作簡(jiǎn)便,運(yùn)行可靠;(2)原料適應(yīng)性強(qiáng);(3)氣化效率高;(4)熱裂解充分,焦油含量低。工藝流程示意圖如下(見圖2)。
3.2.2可行性
以往農(nóng)作物收獲以后,除少量的秸稈粉碎后還田用于飼料及燒柴外,其余全部在田間燒掉,造成資源極大浪費(fèi),也給環(huán)境帶來了污染。同時(shí),隨著煤炭、液化石油燃?xì)鈨r(jià)格不斷上漲,居民生活用能成本不斷增加。充分利用秸稈燃?xì)?則可以更好地滿足人們的生活需要,提高生活用能品位,帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
3.3生物質(zhì)液化燃料工程
3.3.1工藝方案
根據(jù)黑龍江墾區(qū)地域及氣候特點(diǎn),重點(diǎn)發(fā)展甜高粱秸稈制取燃料乙醇。工藝流程示意圖如下(見圖3)。
發(fā)展燃料乙醇有利于中國(guó)能源多元化、減少環(huán)境污染、發(fā)展畜牧養(yǎng)殖、增加農(nóng)民收入。黑龍江墾區(qū)土地資源豐富,種植甜高粱產(chǎn)量高,成本低。生產(chǎn)甜高粱乙醇,可替代石油資源,減少車輛尾氣污染,廢渣廢液可作優(yōu)質(zhì)飼料和液體肥料綜合利用,是一項(xiàng)從種植到加工、從農(nóng)業(yè)到能源的新型能源農(nóng)業(yè)工程。
目前,黑龍江墾區(qū)在已建成甜高粱良種繁育基地的基礎(chǔ)上,又?jǐn)U大試種面積3000km2,為生產(chǎn)燃料乙醇提供了原料保證。
3.4生物質(zhì)發(fā)電工程
秸稈發(fā)電是一項(xiàng)新興能源產(chǎn)業(yè)。據(jù)調(diào)查,黑龍江墾區(qū)糧食作物區(qū)25km半徑內(nèi),大豆、玉米、水稻等秸稈剩余量達(dá)58萬t。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展,糧食單產(chǎn)進(jìn)一步提高,秸稈剩余量將進(jìn)一步增加。發(fā)展秸稈發(fā)電,一是可以加快秸稈轉(zhuǎn)化步伐,增加農(nóng)民收入,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展;二是可以增加電力供應(yīng),拉動(dòng)工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng);三是可以提高資源利用效率,改善生態(tài)環(huán)境;四是可以拉動(dòng)農(nóng)區(qū)運(yùn)輸服務(wù)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
項(xiàng)目采用具有國(guó)際先進(jìn)水平的生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù),工藝系統(tǒng)主要包括機(jī)組、電氣
、熱力、燃燒、燃料輸送、水處理、除灰、采暖、通風(fēng)、除塵、消防等裝置。黑龍江農(nóng)墾所屬寶泉嶺、紅興隆、建三江、牡丹江、九三等地區(qū)地質(zhì)條件良好,水源充足,交通方便,電力接口便捷,可充分利用發(fā)電余熱等優(yōu)勢(shì),適宜建設(shè)25~50MW秸稈熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電項(xiàng)目。
4 發(fā)展生物質(zhì)能源的對(duì)策措施
(1)進(jìn)一步加大《可再生能源法》的宣傳力度。通過典型示范,提高開發(fā)生物質(zhì)能源的認(rèn)識(shí),加快農(nóng)村能源項(xiàng)目的推進(jìn)和落實(shí),形成全社會(huì)支持生物質(zhì)能發(fā)展的良好氛圍。
(2)全面開展生物質(zhì)能資源評(píng)價(jià)。制定農(nóng)業(yè)生物質(zhì)資源評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范,調(diào)查生物質(zhì)資源量、能源作物適宜土地資源量,選育能源作物優(yōu)良品種。
關(guān)鍵詞:秸稈;沼氣利用;發(fā)電;展望
基金項(xiàng)目:本文受國(guó)家社科重點(diǎn)項(xiàng)目《基于消費(fèi)視角的中西部地區(qū)新型城鎮(zhèn)化碳解鎖路徑研究》的資助(14AGL024);是重慶市教委重點(diǎn)項(xiàng)目《重慶喀斯特地區(qū)典型產(chǎn)業(yè)生態(tài)模式和承載力提升研究》的階段性成果(14KSH03)。
中圖分類號(hào): S216.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A DOI編號(hào): 10.14025/ki.jlny.2016.19.003
我國(guó)五大發(fā)展理念中突出了綠色理念,農(nóng)村沼氣利用也是農(nóng)村綠色發(fā)展的突破口。能源和環(huán)境問題已成為國(guó)際性熱點(diǎn)問題,引起人們的廣泛關(guān)注。沼氣是各種有機(jī)物質(zhì),在隔絕空氣(還原條件),并在適宜的溫度和pH值下,經(jīng)過微生物的發(fā)酵作用產(chǎn)生的一種可燃燒氣體。沼氣屬于二次能源,并且是可再生能源[1]。
1沼氣利用現(xiàn)狀
周鵬等[2]在對(duì)三峽庫(kù)區(qū)奉節(jié)縣的沼氣應(yīng)用調(diào)研中發(fā)現(xiàn),沼氣在農(nóng)村的利用情況和普及率都不太樂觀,農(nóng)村沼氣用戶戶數(shù)僅占農(nóng)村總戶數(shù)的22.4%,且在這些沼氣建設(shè)的農(nóng)戶中,達(dá)到了適宜建設(shè)的只有32.28%。柳樹國(guó)等[3]在對(duì)騰沖縣的調(diào)研中發(fā)現(xiàn),截至2013年底,農(nóng)村的沼氣池只有20%~30%在正常使用,其他的沼氣池均處于閑置或荒廢狀態(tài)。龍宗權(quán)[4]在貴州省納雍縣的調(diào)研中發(fā)現(xiàn),農(nóng)民對(duì)沼氣的綜合利用很不到位。陳超等[5]在保山市隆陽區(qū)荒田村的調(diào)研中發(fā)現(xiàn),農(nóng)戶沼氣池建成后,只有30%的沼氣池在正常使用,斷斷續(xù)續(xù)使用的占5%,從未使用的占65%。陜西日?qǐng)?bào)記者在2015年的下鄉(xiāng)統(tǒng)計(jì)調(diào)查中發(fā)現(xiàn),延安志丹縣11個(gè)村戶的沼氣有效利用率僅為28%。
從查閱的文獻(xiàn)和報(bào)紙的數(shù)據(jù)綜合看來,農(nóng)村沼氣正常使用的使用率大多為30%~40%,半停半用的占到20%~25%,其余的是自沼氣池建成后就幾乎沒有用過,許多農(nóng)戶已將沼氣輸氣管和灶具收放起來,毫無使用之意。
然而沼氣作為一種清潔能源,建一個(gè)8~10立方米的農(nóng)村戶用沼氣池,一年可相應(yīng)減排二氧化碳1.5噸。以1700多萬口戶用利用沼氣池為例,年產(chǎn)沼氣約65億立方米,全國(guó)每年可減排二氧化碳2165萬噸。應(yīng)推廣其使用及相關(guān)的沼氣池建設(shè)。原因如下:一是可充分利用沼氣,代替進(jìn)口能源,可以減輕對(duì)國(guó)外能源的依存度;二是可以利用好我國(guó)的各種能源資源,而不是只靠一種能源;三是沼氣和其他能源相比,尤其是比煤炭更清潔,利用前景更廣;四是沼氣獲取較為容易,農(nóng)村家家戶戶都可以利用沼氣;五是沼氣生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)不僅可以降低污染,還可以聯(lián)動(dòng)其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)如種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)等的發(fā)展。
2秸稈的沼氣利用
2.1 秸稈沼氣發(fā)電相關(guān)研究
我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),秸稈產(chǎn)量居世界前列,每年農(nóng)作物秸稈的產(chǎn)量達(dá)到7億多噸,但有相當(dāng)一部分的秸稈資源沒有得到合理利用,造成了資源的極大浪費(fèi)。對(duì)此,不少學(xué)者展開了秸稈發(fā)電和秸稈發(fā)酵沼氣的研究。張衛(wèi)杰等[6]研究了秸稈直接燃燒發(fā)電、秸稈與煤混合燃燒發(fā)電、秸稈氣化發(fā)電三種秸稈發(fā)電方式的原理、工藝流程及應(yīng)用狀況。馬永貴等[7]從生物質(zhì)能發(fā)電的角度來研究了秸稈發(fā)電技術(shù)。劉小娜等[8]也對(duì)多種秸稈發(fā)電模式進(jìn)行了研究,指出其優(yōu)劣勢(shì)。吳楠等[9]綜合性地研究了秸稈沼氣技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程,并指出對(duì)原料的高效預(yù)處理能提高秸稈發(fā)酵沼氣的效率。項(xiàng)安民等[10]通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比研究得出秸稈作原料產(chǎn)生沼氣的優(yōu)點(diǎn)。
2.2 秸稈產(chǎn)生沼氣的方法
秸稈沼氣是指利用沼氣設(shè)備,以農(nóng)作物秸稈為主要原料,在嚴(yán)格的厭氧環(huán)境和一定的溫度、水分、酸堿度等條件下,經(jīng)過微生物的厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的一種可燃?xì)怏w。在用秸稈作原料進(jìn)行沼氣發(fā)酵前,要先對(duì)秸稈進(jìn)行預(yù)處理。預(yù)處理方法有物理法、化學(xué)法、生物法等,物理法即將秸稈進(jìn)行研磨和切碎;也可以使用酸、堿和氧化劑的處理方法,酸處理就是用酸對(duì)纖維素原料進(jìn)行水解處理。堿處理是用堿在生化反應(yīng)的條件下除去秸稈里的木質(zhì)素;生物法也是除去秸稈里的木質(zhì)素,利用的是具有生物質(zhì)降解能力的好氧微生物菌群來實(shí)現(xiàn)的。
秸稈產(chǎn)生沼氣的技術(shù)可分為液態(tài)消化、固態(tài)消化和固―液兩相厭氧消化[11]。液態(tài)消化發(fā)酵須將發(fā)酵原料的固體含量控制在8%左右,然后通過厭氧消化器進(jìn)行發(fā)酵;固態(tài)消化是指秸稈在無流動(dòng)水的條件下進(jìn)行厭氧消化;固―液兩相厭氧消化是將固相和液相發(fā)酵原料分在不同區(qū)域,以使產(chǎn)酸相和產(chǎn)甲烷相分離并利用沼液回流以實(shí)現(xiàn)循環(huán)接種[12]。在秸稈發(fā)酵沼氣中,接種物量應(yīng)為料液的10%~30%,過高或過低都會(huì)影響產(chǎn)氣量;氮碳比控制在20∶1~30∶1是最利于厭氧消化過程的,pH值控制在6.1~8.5之間,溫度控制在40℃左右。
2.3 秸稈發(fā)電
2.3.1秸稈直接燃燒發(fā)電 秸稈直接燃燒發(fā)電就是將秸稈原料送入特定的蒸汽鍋爐中,產(chǎn)生蒸汽驅(qū)動(dòng)蒸汽輪機(jī),從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
2.3.2秸稈與煤混合燃燒發(fā)電 秸稈與煤混合燃燒發(fā)電一般用于燃煤電廠中,使用秸稈和燃煤進(jìn)行發(fā)電主要有兩種方式,一是直接將秸稈原料送入燃煤鍋爐中,與煤共同燃燒;另一種是先將秸稈原料在氣化爐中氣化成可燃?xì)怏w,再送入燃煤鍋爐中與煤共同燃燒產(chǎn)生蒸汽,蒸汽驅(qū)動(dòng)蒸汽輪機(jī),帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
2.3.3秸稈氣化發(fā)電 秸稈氣化發(fā)電是將秸稈在缺氧狀態(tài)下燃燒,產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),生成高品質(zhì)、易輸送利用率高的可燃性氣體,將氣體凈化后供給內(nèi)燃機(jī)或小型燃?xì)廨啓C(jī),帶動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。
3 沼氣技術(shù)利用的政策支持情況
2016年,農(nóng)業(yè)部擬會(huì)同國(guó)家發(fā)改委繼續(xù)支持規(guī)?;笮驼託夤こ探ㄔO(shè),進(jìn)一步探索創(chuàng)新扶持政策和體制機(jī)制,使農(nóng)村沼氣工程向規(guī)模發(fā)展、生態(tài)循環(huán)、綜合利用、智能管理、效益拉動(dòng)方向轉(zhuǎn)型升級(jí)。支持能夠有效推進(jìn)農(nóng)牧結(jié)合和種養(yǎng)循環(huán)、促進(jìn)生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展的工程項(xiàng)目。國(guó)家相關(guān)政策的出臺(tái)將打通包括沼氣發(fā)電在內(nèi)的綠色電力上網(wǎng)的瓶頸,國(guó)內(nèi)已生產(chǎn)出性價(jià)比較好的沼氣發(fā)電機(jī)組系列產(chǎn)品,為沼氣發(fā)電提供有力的設(shè)備支持,沼氣的利用可推進(jìn)我國(guó)綠色發(fā)展理念。
4 推進(jìn)農(nóng)村沼氣利用的建議
4.1提升農(nóng)民思想認(rèn)識(shí)
部分農(nóng)民認(rèn)為沼氣只是電燈煮飯的事情,且農(nóng)村通電、上煤、安裝液化氣或天然氣讓農(nóng)民覺得沒有必要再麻煩的弄沼氣,且農(nóng)民對(duì)沼氣的生態(tài)作用認(rèn)識(shí)不夠,對(duì)此,要多開展農(nóng)村沼氣利用相關(guān)的宣講會(huì),普及沼氣利用的相關(guān)知識(shí)及好處,提升農(nóng)民對(duì)沼氣的思想認(rèn)識(shí)。
4.2 分派或培養(yǎng)沼氣技術(shù)人員
農(nóng)村的主要群主群體是老人和小孩,缺乏沼氣相關(guān)技術(shù),如遇沼氣設(shè)備壞損則通常放棄使用沼氣,對(duì)此可以分派沼氣技術(shù)人員下鄉(xiāng)進(jìn)行協(xié)助或選擇當(dāng)?shù)爻W∧贻p人員進(jìn)行沼氣相關(guān)技術(shù)培訓(xùn)。
4.3 因地制宜發(fā)展沼氣
政府不能一刀切的鼓勵(lì)任何地區(qū)農(nóng)戶利用沼氣。部分山區(qū)的農(nóng)戶不怎么養(yǎng)殖,以種植蔬菜為主,這樣的農(nóng)戶缺乏沼氣發(fā)酵原料,不能只為政府業(yè)績(jī)鼓勵(lì)農(nóng)民發(fā)展沼氣,對(duì)于養(yǎng)殖大戶應(yīng)大力鼓勵(lì)發(fā)展沼氣。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】 生物質(zhì)發(fā)電 問題 發(fā)展對(duì)策
1 我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電的現(xiàn)狀分析
國(guó)際能源機(jī)構(gòu)的有關(guān)研究表明,秸稈是很好的清潔可再生能源,平均含硫量只有千分之三點(diǎn)八,而煤的平均含硫量約達(dá)1%。據(jù)專家估算,我國(guó)目前每年廢棄的農(nóng)作物秸稈約有1億噸,折合標(biāo)準(zhǔn)煤500萬噸,預(yù)計(jì)到2020年全國(guó)每年秸稈廢棄量將達(dá)2億噸以上。因此,加快開發(fā)利用生物質(zhì)能源顯得迫在眉睫。
2006年12月,國(guó)能單縣生物質(zhì)發(fā)電廠正式投產(chǎn),這是我國(guó)第一個(gè)生物質(zhì)直燃發(fā)電項(xiàng)目,總投資3.37億元,總裝機(jī)容量2.5萬千瓦;2006年5月,我國(guó)第一個(gè)生物質(zhì)熱解氣化發(fā)電項(xiàng)目在江蘇興化戴窯鎮(zhèn)建成投產(chǎn),總裝機(jī)容量5.5兆瓦。生物質(zhì)發(fā)電在我國(guó)已有所發(fā)展,截至2010年底,我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量為550萬kW。到2012 年底,我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電累計(jì)并網(wǎng)容量為5819MW,其中,直燃發(fā)電技術(shù)類型項(xiàng)目累計(jì)并網(wǎng)容量為3264MW,占全國(guó)累計(jì)并網(wǎng)容量的55%;垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)類型項(xiàng)目累計(jì)并網(wǎng)容量為2427MW,占全國(guó)累計(jì)并網(wǎng)容量的41.71%;沼氣發(fā)電技術(shù) 類型項(xiàng)目并網(wǎng)容量為206MW,占全國(guó)累計(jì)并網(wǎng)容量的3.54%[1]。
推進(jìn)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展也是變廢為寶,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),實(shí)現(xiàn)化石能源替代,走可持續(xù)發(fā)展道路的具體體現(xiàn)。生物質(zhì)發(fā)電能夠大量消耗農(nóng)林生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的剩余物,發(fā)出綠色電力,燃燒后的灰分還可以以肥料的形式還田,是一個(gè)變廢為寶的良性循環(huán)過程。另外,發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電是用可再生能源替代傳統(tǒng)能源的有效途徑之一,對(duì)于構(gòu)建穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、清潔、安全的能源供應(yīng)體系具有積極的作用。
2 生物質(zhì)發(fā)電面臨的問題
2.1 生物質(zhì)發(fā)電的投資和發(fā)電成本遠(yuǎn)高于火力發(fā)電
一是生物質(zhì)電廠建設(shè)投資成本較高,相當(dāng)于同等規(guī)?;痣姀S的兩倍左右。二是生物質(zhì)發(fā)電對(duì)成本的控制力不強(qiáng)。燃料供應(yīng)不論在數(shù)量還是在成本控制上,均有較大的不確定性,固定成本加上原料成本,導(dǎo)致生物質(zhì)發(fā)電成本遠(yuǎn)高于火電。從已投產(chǎn)的生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)來看,其短期償債能力偏弱,還款壓力較大。由于前期項(xiàng)目資金來源主要依靠母公司及銀行貸款支持,負(fù)債壓力相對(duì)較大,如果控制不好資金鏈,就會(huì)出現(xiàn)一定的問題。
2.2 原材料供應(yīng)決定企業(yè)的成敗
生物質(zhì)發(fā)電燃料來源供應(yīng)不足的矛盾十分突出,產(chǎn)地實(shí)際可收集的量和理論計(jì)算的量之間有很大差距。秸稈等生物質(zhì)散布于千家萬戶,季節(jié)約束性強(qiáng),且秸稈體積大、密度小,不易儲(chǔ)存。一些地方政府由于財(cái)力不足等原因,尚未出臺(tái)秸稈收購(gòu)的優(yōu)惠政策。去掉運(yùn)輸儲(chǔ)存成本和代收點(diǎn)等中間環(huán)節(jié)的扣除,農(nóng)民收益較低,沒有形成良性的產(chǎn)業(yè)利益鏈。近年來養(yǎng)殖業(yè)的秸稈需求量不斷增加,對(duì)原材料的競(jìng)爭(zhēng)激烈。而為保障農(nóng)地種植時(shí)間,農(nóng)民往往直接焚燒秸稈以增加土地肥料。保證持續(xù)、足量、價(jià)格穩(wěn)定的燃料供應(yīng),往往是企業(yè)運(yùn)營(yíng)成敗的關(guān)鍵。一些生物質(zhì)電廠在建成投產(chǎn)后不久,就因原料短缺或虧損而停產(chǎn)。
2.3 電力供應(yīng)主體之間的博弈制約企業(yè)發(fā)展
目前我國(guó)能源環(huán)境定價(jià)機(jī)制尚不完善,不能反映資源的稀缺程度、供求關(guān)系與環(huán)境成本,無法實(shí)現(xiàn)資源配置的最優(yōu)化。這會(huì)導(dǎo)致商業(yè)性資本不愿積極、主動(dòng)地介入節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域。目前國(guó)家積極鼓勵(lì)生物質(zhì)發(fā)電并網(wǎng),并以0.75元/千瓦時(shí)的補(bǔ)貼價(jià)格支持生物質(zhì)發(fā)電并網(wǎng)[2]。由于各方主體利益目標(biāo)不同,目前生物質(zhì)發(fā)電總量較小,對(duì)各利益主體觸及較小。隨著發(fā)電總量增加,勢(shì)必會(huì)遇到一定阻力。對(duì)于地方政府來說,現(xiàn)階段很難將生物質(zhì)發(fā)電作為電力供應(yīng)主體,甚至不愿意提升生物質(zhì)發(fā)電的占比,僅僅將其作為能源補(bǔ)充。另外,在經(jīng)濟(jì)總量考核壓力下,在一些資源依賴地區(qū),生物質(zhì)發(fā)電供應(yīng)價(jià)格高于煤電價(jià)格,雖然有國(guó)家補(bǔ)貼,但是有的地方資金不能及時(shí)到位,其電力供應(yīng)依然主要依賴煤電,增加生物質(zhì)發(fā)電的積極性不高。
2.4 扎堆建設(shè)電廠,致使生物質(zhì)電廠的盈利能力差
這幾年農(nóng)村勞動(dòng)力缺乏以及成本上升,致使燃料的加工、儲(chǔ)運(yùn)、管理環(huán)節(jié)人工成本不斷上升。而電價(jià)卻是微小浮動(dòng)或者不動(dòng)。雖然國(guó)家給予了一定的建設(shè)補(bǔ)貼,但是目前大部分電廠尤其是一代電廠盈利水平較差,或者處于虧損狀態(tài)。根據(jù)相關(guān)資料顯示,2013年上半年,生物質(zhì)發(fā)電板塊毛利率為12.32%,但是銷售收入較去年同期減少35%,并且一代電廠的毛利率下降幅度較大。有些地方政府出于招商引資的考慮,忽略了對(duì)行業(yè)發(fā)展進(jìn)行客觀、整體規(guī)劃和引導(dǎo),造成地區(qū)項(xiàng)目布局不合理。扎堆建廠必然導(dǎo)致爭(zhēng)相哄搶原料,引發(fā)惡性競(jìng)爭(zhēng)。同時(shí),采用不同鍋爐的生物質(zhì)電廠,其發(fā)電量、年利用小時(shí)數(shù)差異巨大,有些項(xiàng)目的設(shè)備年發(fā)電量甚至不到平均水平的50%。
3 生物質(zhì)發(fā)電發(fā)展對(duì)策
3.1 合理布局
目前生物質(zhì)秸稈發(fā)電產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)局部過熱的跡象,部分地區(qū)沒有統(tǒng)籌規(guī)劃合理布局秸稈發(fā)電項(xiàng)目,已經(jīng)造成秸稈市場(chǎng)搶購(gòu)的混亂局面。這種狀況必將改變,2008年10月國(guó)務(wù)院辦公廳《關(guān)于加快推進(jìn)農(nóng)作物秸稈綜合利用的意見》指出,有序發(fā)展以秸稈為原料的生物質(zhì)能,合理安排利用秸稈發(fā)電項(xiàng)目。生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展將從三個(gè)層面完善發(fā)展規(guī)劃布局。一是國(guó)家層面的統(tǒng)一發(fā)展規(guī)劃,統(tǒng)一評(píng)價(jià)全國(guó)農(nóng)林生物資源的分布情況,統(tǒng)籌全國(guó)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)度和區(qū)域布局分布;二是地方政府層面的區(qū)域發(fā)展規(guī)劃,對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)林生物質(zhì)資源分布情況和氣候條件進(jìn)行評(píng)價(jià),對(duì)生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目布局進(jìn)行規(guī)劃;三是發(fā)電企業(yè)特別是國(guó)有發(fā)電企業(yè)之間積極溝通,加強(qiáng)合作和交流,平衡利益,避免在地區(qū)爭(zhēng)搶秸稈資源。
3.2 加強(qiáng)原料管理
設(shè)立專門的原料收購(gòu)加工點(diǎn)、運(yùn)輸機(jī)構(gòu)、以及專業(yè)的原料收購(gòu)、運(yùn)輸經(jīng)營(yíng)者,形成一條專門的原料采購(gòu)、運(yùn)輸、收集、儲(chǔ)存產(chǎn)業(yè)鏈。此外,還要加強(qiáng)原料質(zhì)量檢查,制定相關(guān)原料收購(gòu)質(zhì)量檢查標(biāo)準(zhǔn)并嚴(yán)格執(zhí)行,對(duì)農(nóng)民有個(gè)良好的約束機(jī)制,來保證收購(gòu)原料的質(zhì)量。
3.3 充分地展開國(guó)際合作和交流
應(yīng)通過多種途徑,積極開展對(duì)外交流與合作,有目的、有選擇地引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)工藝和主要設(shè)備,在高起點(diǎn)上發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)同時(shí),開展國(guó)際合作也是拓寬生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目融資渠道的有效方式。要加強(qiáng)與國(guó)際風(fēng)險(xiǎn)投資等相關(guān)機(jī)構(gòu)的聯(lián)系與合作,拓寬合作領(lǐng)域,創(chuàng)新合作模式,為吸收國(guó)際機(jī)構(gòu)和社會(huì)團(tuán)體、企業(yè)家和個(gè)人來我國(guó)投資,獨(dú)資或合資建設(shè)生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目創(chuàng)造條件,從而促進(jìn)我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)化發(fā)展進(jìn)程。我們要積極引進(jìn)新技術(shù)、降低成本。目前我國(guó)的生物質(zhì)能發(fā)電的相關(guān)技術(shù)還不成熟,我們應(yīng)借鑒國(guó)外的一些技術(shù),做到引進(jìn)吸收以提高自己的急速水平。
3.4 制定并補(bǔ)充可再生能源相關(guān)配套法規(guī)
(1)完善政府宏觀調(diào)控政策,加大對(duì)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的支持力度.我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電要盡快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,離不開政府的政策支持和資金支持。目前國(guó)家雖然出臺(tái)了一系列補(bǔ)貼政策和管理辦法,但仍需要進(jìn)一步細(xì)化。(2)完善價(jià)格政策。需要抓緊制定生物質(zhì)發(fā)電的相關(guān)補(bǔ)貼措施,建議參照某些地區(qū)對(duì)城市垃圾發(fā)電的補(bǔ)貼政策,根據(jù)農(nóng)林剩余物處理噸數(shù)給予適當(dāng)補(bǔ)貼。(3)落實(shí)財(cái)稅優(yōu)惠政策。生物質(zhì)發(fā)電屬于利用農(nóng)林廢棄物發(fā)電產(chǎn)業(yè),符合國(guó)家可替代能源發(fā)展戰(zhàn)略,因此,可考慮比照城市生活垃圾發(fā)電,實(shí)行增值稅即征即退的政策。(4)支持低息貸款政策.低息貸款是項(xiàng)目建設(shè)的重要資金來源。低息貸款可由國(guó)家開發(fā)銀行、農(nóng)業(yè)發(fā)展銀行等政策性融資機(jī)構(gòu)以及國(guó)際金融組織或許政府等提供。隨著生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)的逐漸成熟及國(guó)家扶持力度的加大,商業(yè)銀行也應(yīng)逐漸加大對(duì)生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)的低息貸款支持。
4 結(jié)語
生物質(zhì)發(fā)電是我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性能源領(lǐng)域,是我國(guó)未來能源產(chǎn)業(yè)格局中的重要組成部分。發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目對(duì)于促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展和緩解能源供應(yīng)壓力都具有重要意義。我國(guó)要針對(duì)目前生物質(zhì)發(fā)電面臨的問題積極采取對(duì)策,促進(jìn)對(duì)生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:生物質(zhì);氣化;條件;垃圾;干垃圾;濕垃圾;研究。
中圖分類號(hào):G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
1.中國(guó)生物質(zhì)氣化研究現(xiàn)狀
美國(guó)、歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以農(nóng)場(chǎng)為主,生物質(zhì)資源集中,生物質(zhì)氣化一般規(guī)模較大,以發(fā)電和供熱為主,自動(dòng)化程度高,工藝較復(fù)雜,主要有生物質(zhì)氣化燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電(IGCC)、熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP)等。而中國(guó)主要以家庭為單位進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn),生物質(zhì)收集相對(duì)比較困難,目前生物質(zhì)氣化應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域是集中供氣及中小型氣化發(fā)電,也有利于工業(yè)鍋爐供熱。農(nóng)村集中供氣工程解決了農(nóng)作物秸稈的焚燒和炊事用能問題,而生物質(zhì)氣化發(fā)電主要針對(duì)具有大量生物質(zhì)廢棄物的木材加工廠,碾米廠等工業(yè)企業(yè)。目前,生物質(zhì)氣化的主要功能定位是節(jié)能和環(huán)保,針對(duì)的客戶對(duì)象集中在需處理生物質(zhì)廢棄物的企業(yè)和團(tuán)體,優(yōu)勢(shì)在于規(guī)模靈活,投資較低。中科院廣州能源所在循環(huán)流化床氣化發(fā)電方面進(jìn)行了深入的研究,建立了幾十處示范工程;山東大學(xué)在下吸式固定床氣化集中供氣、供熱、發(fā)電系統(tǒng)上進(jìn)行的研究,已在全國(guó)建立示范工程200余處;浙江大學(xué)、華中科技大學(xué)、山東省能源所等單位也對(duì)生物質(zhì)氣化技術(shù)進(jìn)行了各自的研究工作。但由于氣化過程中焦油是不可避免的副產(chǎn)物對(duì)整個(gè)氣化系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來了很大麻煩,液態(tài)焦油易與灰分、水粘結(jié)堵塞管道;對(duì)金屬材質(zhì)的氣化設(shè)備和PE塑料管道具有較強(qiáng)的腐蝕作用;焦油對(duì)環(huán)境造成二次污染等問題難于解決;造成目前生物質(zhì)氣化沒能實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。
中國(guó)對(duì)各種氣化方式都有研究,已完成了多種氣化爐的研制,目前已使用的氣化爐有固定床上吸式、下吸式、敞口式和流化床等。從原理上講,各種氣化爐都可以用于氣化發(fā)電,但目前研究完成并正常運(yùn)轉(zhuǎn)的主要有三種,即敞口下吸式固定床,下吸式固定床及循環(huán)流化床,氣化溫度均在1100℃以內(nèi),發(fā)電功率可以從幾千瓦到幾千千瓦,這為氣化發(fā)電技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供了條件。
目前中國(guó)的生物質(zhì)氣化發(fā)展主要障礙有:經(jīng)濟(jì)性;技術(shù)上焦油(焦油種類達(dá)200之多)污染解決不了。[1]
2.中國(guó)煤炭氣化現(xiàn)狀
近40年來,在國(guó)家的支持下,中國(guó)在研究與開發(fā)、消化引進(jìn)技術(shù)方面進(jìn)行了大量工作。我國(guó)先后從國(guó)外引進(jìn)的煤氣化技術(shù)多種多樣。通過對(duì)煤氣化引進(jìn)技術(shù)的消化吸收,尤其是通過國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān),對(duì)引進(jìn)裝置進(jìn)行技術(shù)改造并使之國(guó)產(chǎn)化,使我國(guó)煤氣化技術(shù)的研究開發(fā)取得了重要進(jìn)展。煤炭氣化技術(shù)有:固定床氣化、流化床氣化、氣流床氣化,其中氣流床氣化最有優(yōu)勢(shì)。
當(dāng)前國(guó)內(nèi)對(duì)氣流床煤氣化的選擇主要集中于干法進(jìn)料的SheII(殼牌)、GSP粉煤氣化和濕法進(jìn)料的Texaco(德士古)和國(guó)內(nèi)多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù),SheII和GSP粉煤氣化技術(shù)雖然先進(jìn),但是缺乏化工應(yīng)用業(yè)績(jī),水煤漿氣化技術(shù)用于化工生產(chǎn)成熟可靠,操作穩(wěn)定性強(qiáng),特別是國(guó)內(nèi)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的多噴嘴對(duì)置式氣化技術(shù),在裝置投資、建設(shè)、穩(wěn)定運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)效益等方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。投資者選擇哪一種氣流床氣化技術(shù)關(guān)鍵要看技術(shù)的成熟可靠性;投資;項(xiàng)目建設(shè)周期;專利商的工程支持能力;運(yùn)行與維護(hù)成本。氣流床氣化技術(shù)特點(diǎn):氣化劑為水蒸氣和氧;煤種適應(yīng)寬;反應(yīng)物在爐內(nèi)停留時(shí)間短,反應(yīng)時(shí)間約為1s~3s;氣化溫度高達(dá)1500℃,灰渣以熔融狀態(tài)排出,熔渣中含碳量低;氣化壓力4-6.5MPa;出爐煤氣的組分以C0,H2,C02和H2O為主,CH4含量很低,產(chǎn)品中不含焦油,不產(chǎn)生含酚廢水,煙氣凈化裝置簡(jiǎn)單。影響氣流床氣化的主要因素:氣化溫度;氣化壓力;氧煤比;蒸汽/煤比;氣化爐結(jié)構(gòu)。[2]
在兗礦魯南化肥廠建設(shè)多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化爐及配套工程,于2005年7月21日一次投料成功,并完成80小時(shí)連續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行。裝置初步運(yùn)行結(jié)果表明:有效氣CO+H2超過82%,碳轉(zhuǎn)化率高于98%。它標(biāo)志著我國(guó)擁有了具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、與國(guó)家能源結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的煤氣化技術(shù)具有重大的突破,其水平填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白,并達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。目前已有數(shù)十家企業(yè)使用多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化爐,成為我國(guó)煤炭氣化的主流設(shè)備。
通過煤炭氣化的經(jīng)驗(yàn),我們可以得出這樣的結(jié)論:像煤炭成分復(fù)雜的碳?xì)浠衔镌诟哌_(dá)1500℃的環(huán)境下氣化,能夠得到不含焦油、不產(chǎn)生含酚廢水的、有效氣CO+H2超過82%的粗合成氣。
3.城市垃圾無害化處理
煤炭、石油、生物質(zhì)等所有的碳?xì)浠衔铮ň梢钥s寫為CxHyOz)在合適的溫度、合適的壓力、合適的碳、氫、氧的元素比例同時(shí)具備的條件下,都能還原,形成以氫氣和一氧化碳為主的穩(wěn)定的混合氣體。首先是溫度,選擇1500℃碳?xì)浠衔镞M(jìn)入反應(yīng)室,會(huì)在瞬間著火,直接發(fā)生火焰反應(yīng),總的化學(xué)方程式為:CxHyOz+mH2O+nO2=(y/2+m)H2+xCO;其次是反應(yīng)壓力,可以參考煤炭氣化的4-6.5MPa;根據(jù)不同的碳?xì)浠衔铮–xHyOz)的碳、氫、氧的元素比例,選擇試驗(yàn)不同的像氧煤比(nO2)、蒸汽/煤比(mH2O),使總體反應(yīng)向有效氣CO+H2含量高的方向進(jìn)行。
城市垃圾主要有:建筑垃圾;生活無機(jī)、有機(jī)垃圾;餐廚垃圾。建筑垃圾采取填埋;生活無機(jī)垃圾進(jìn)行分類回收利用;生活有機(jī)垃圾和餐廚垃圾氣化利用。目前,各地對(duì)于泔水的處理普遍采用泔水發(fā)酵作飼料,沒有經(jīng)濟(jì)效益,從而導(dǎo)致各地泔水豬時(shí)常泛濫;生活有機(jī)垃圾的處理普遍采用分類回收、填埋、堆肥、焚燒四種方法,既污染環(huán)境又浪費(fèi)土地。城市垃圾在政府支持下克服了生物質(zhì)氣化的經(jīng)濟(jì)性;改變生物質(zhì)氣化條件克服了生物質(zhì)氣化的技術(shù)問題,并且解決了污染問題;在進(jìn)行嚴(yán)格的垃圾分類后,垃圾氣化是可行的。
垃圾氣化是在進(jìn)行嚴(yán)格的垃圾分類前提下實(shí)施的。生活有機(jī)垃圾分為干垃圾和濕垃圾;干垃圾:樹木、塑料、紙制品、紡織品、舊家具等等水分小的垃圾,嚴(yán)禁和濕垃圾混合;濕垃圾:泔水、廢棄蔬菜、瓜果、肉類、秸稈等等水分大的垃圾,家庭濕垃圾(餐廚)裝袋密封投放,嚴(yán)禁摻入干垃圾;垃圾分類必須在源頭做起,如家庭、小區(qū)、街道、單位等等;干垃圾和濕垃圾單獨(dú)投放、保存、運(yùn)輸,嚴(yán)禁混入灰分。
干垃圾的成分由樹木、塑料、紙制品、紡織品、舊家具等組成,制漿困難,干燥后粉碎制粉,使用干法進(jìn)料的SheII(殼牌)或GSP爐粉料氣化,經(jīng)由粗合成氣變換、酸性氣脫除裝置得到H2和CO混合氣體,然后合成甲烷或制氫氣及碳納米管。濕垃圾的成分由泔水、廢棄蔬菜、瓜果、肉類、秸稈等組成,濕垃圾制漿,濕垃圾含有10%左右的油脂,油脂不能均勻溶于漿體,入爐前需要均勻攪拌,采用多噴嘴對(duì)置式氣化爐氣化,經(jīng)由粗合成氣變換、酸性氣脫除裝置得到H2和CO混合氣體,然后合成甲烷或制氫氣及碳納米管。[3]每一批次的垃圾成分都有不確定性,根據(jù)不同批次的碳?xì)浠衔铮–xHyOz)的碳、氫、氧的元素比例,選擇不同的像氧煤比(nO2)、蒸汽/煤比(mH2O),使總體反應(yīng)向有效氣CO+H2含量高的方向進(jìn)行。
4 運(yùn)作方式
申請(qǐng)國(guó)家示范項(xiàng)目,國(guó)家出資進(jìn)行。首先和一家研究所開展垃圾氣化的研究、試驗(yàn)、中試;然后全國(guó)迅速推廣,申請(qǐng)國(guó)家專利;再申請(qǐng)國(guó)際專利,迅速占領(lǐng)氣化垃圾產(chǎn)業(yè)化的世界高地。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:新能源;并網(wǎng)發(fā)電;技術(shù)
前言:隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展,電力系統(tǒng)的發(fā)展也日益突出。新能源的開發(fā)與利用成為電力系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵因素。新能源發(fā)電主要包括太陽能光伏發(fā)電、水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、燃料電池等技術(shù)的開發(fā)和運(yùn)用。本文對(duì)新能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)研究討論。
一、我國(guó)新能源的發(fā)展現(xiàn)狀分析
(一)面臨挑戰(zhàn)
能源是人類生存和社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ),人類文明的每一次重大進(jìn)步都伴隨著能源的改進(jìn)和更替。我國(guó)是社會(huì)主義發(fā)展中國(guó)家,人口眾多,在能源方面比較緊缺,面臨著巨大的能源挑戰(zhàn)。能源問題目前已經(jīng)成為影響國(guó)家安全和國(guó)家發(fā)展的重要因素,我國(guó)的風(fēng)電、太陽能新技術(shù)正在研究和發(fā)展之中。建立新的能源發(fā)展戰(zhàn)略體系是我國(guó)科研機(jī)構(gòu)努力的新方向,新能源的開發(fā)和使用是我國(guó)走可持續(xù)發(fā)展道路的重要舉措。
電力是國(guó)民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ),是主要的能源行業(yè),消費(fèi)大量的能源。20世紀(jì)以前,我國(guó)主要是火力發(fā)電,煤炭和石油天然氣發(fā)電幾乎占據(jù)了整個(gè)發(fā)電行業(yè)的90%,能源結(jié)構(gòu)的不合理導(dǎo)致了環(huán)境的污染,能源的緊缺等各種不利于社會(huì)發(fā)展的現(xiàn)象產(chǎn)生。為此,需要調(diào)整能源結(jié)構(gòu),讓環(huán)保、利用率高的能源來替代煤炭等。隨著技術(shù)的發(fā)展,我國(guó)陸續(xù)發(fā)展了核能、風(fēng)力、水利、光伏、生物質(zhì)發(fā)電等。
(二)新能源發(fā)電技術(shù)
太陽能熱發(fā)電是將太陽能轉(zhuǎn)化成電能的一種發(fā)電方式,傳統(tǒng)意義上包括光伏發(fā)電、光感應(yīng)發(fā)電、光生物發(fā)電、光化學(xué)發(fā)電四種形式。光伏發(fā)電是我國(guó)上個(gè)世紀(jì)末的電力主要發(fā)展方向,光伏發(fā)電具有成本較低,生產(chǎn)能力高等優(yōu)點(diǎn)。
生物質(zhì)能發(fā)電主要利用農(nóng)業(yè)秸稈, 工業(yè)廢棄物,城市垃圾等采取直接燃燒或氣化等方式發(fā)電。生物質(zhì)能發(fā)電是一種環(huán)保產(chǎn)業(yè),利國(guó)利民,既能增加農(nóng)民收入又能改善環(huán)境并且實(shí)現(xiàn)能源的持續(xù)開發(fā)。
我國(guó)是人口大國(guó),能源需求量大,為了滿足人們的用電需要、滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,我國(guó)加大力度發(fā)展風(fēng)力發(fā)電,風(fēng)力發(fā)電是一種新能源的開發(fā),不僅成本降低,在環(huán)境保護(hù)方面也做出了積極的貢獻(xiàn)。
二、新能源并網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)的相關(guān)概念
(一)新能源的優(yōu)勢(shì)及問題
新能源的提出和發(fā)展不僅僅解決了能源緊缺的相關(guān)問題,同時(shí)也解決了其他能源消耗高,污染高的問題。新能源的利用,有利于提高電力系統(tǒng)的可靠性和靈活性,在環(huán)境保護(hù)方面減少了碳化物的排放和其它高污染資源的使用。新能源發(fā)電還存在很多的問題,在電網(wǎng)的補(bǔ)充方面,新能源并網(wǎng)運(yùn)行是積極的有效手段。太陽能和風(fēng)能發(fā)電是一種新型的環(huán)保清潔能源,但是在實(shí)際的操作過程中也仍然存在很多的問題。例如,裝機(jī)容量較小,發(fā)電穩(wěn)定性較差,調(diào)頻調(diào)壓能力有限。
(二)新能源的并網(wǎng)發(fā)電概述
新能源的并網(wǎng)發(fā)電主要有以下幾項(xiàng)技術(shù):
首先,分布式新能源的發(fā)電技術(shù)。這種技術(shù)是指系能源和可再生資源為主的小型發(fā)電裝置在負(fù)荷附近的發(fā)電方式。新能源在向電力用戶提供供電服務(wù)就要把分布式發(fā)電技術(shù)和儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)行結(jié)合。新能源和可再生資源是水能、風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能和地?zé)崮艿鹊鹊目偡Q。我國(guó)在新能源的研究方面,把風(fēng)力發(fā)電和太陽能等的開發(fā)利用作為重點(diǎn)方向進(jìn)行研究。
其次,風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究。風(fēng)力發(fā)電是能量的一種轉(zhuǎn)化,將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能的一種實(shí)際操作。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)在工作的時(shí)候,發(fā)電機(jī)的輸出頻率和電網(wǎng)的頻率要求一致。風(fēng)力的發(fā)電主要有恒速恒頻和變速恒頻兩大種類。恒速恒定是對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的失速調(diào)節(jié);變速恒頻是利用變頻器對(duì)發(fā)電機(jī)的頻率變化的電能進(jìn)行轉(zhuǎn)化的方法。變速恒頻的優(yōu)點(diǎn)是具有超強(qiáng)的能力捕捉風(fēng)能,轉(zhuǎn)速的范圍也比較大,調(diào)節(jié)系統(tǒng)比較靈活,這種風(fēng)力發(fā)電技術(shù)被多國(guó)采用。
太陽能光伏發(fā)電技術(shù)、燃料電池技術(shù)都是變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的表現(xiàn)形式。太陽能光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體材料的光電效應(yīng)把太陽能轉(zhuǎn)化為電能。燃料電池技術(shù)把燃料和氧化劑的化學(xué)作用轉(zhuǎn)化成電能的裝置。它的優(yōu)勢(shì)是燃料多種多樣、排氣干凈、噪聲小。燃料電池發(fā)電在世界上被認(rèn)為是一種最為環(huán)保和節(jié)能的發(fā)明之一。
(三)微網(wǎng)的概念和基本構(gòu)成
微網(wǎng)是由分布式微源、負(fù)荷、儲(chǔ)能裝置和電能轉(zhuǎn)換設(shè)備組成的小型的配電網(wǎng)絡(luò)。能夠?qū)δ芰窟M(jìn)行靈活的管理。微網(wǎng)中含有很多種能源形式,光電、風(fēng)電都在其中。微網(wǎng)中的電力負(fù)荷有兩種形式,分別是主要負(fù)荷和次要負(fù)荷。主要負(fù)荷是電能質(zhì)量和可靠性要求比較高的一種負(fù)荷。而次要負(fù)荷主要是對(duì)電能質(zhì)量和可靠性要求較低的一種負(fù)荷。在微網(wǎng)中,分布式電源可以直接向本地負(fù)荷供電,在供電需求滿足用戶時(shí),余電還可以返回電網(wǎng)中。為了調(diào)整分布式電源在冷熱方面的能量輸出,可以通過能量管理進(jìn)行調(diào)節(jié),以此來滿足用戶的需要。
三、新能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)研究
(一)新能源發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
新能源發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是利用多種能源共同組成的分布式發(fā)電系統(tǒng)。前文提到的太陽能、風(fēng)能、燃料電池等都屬于小型的分布式發(fā)電系統(tǒng)。他們主要是通過逆變電源并聯(lián)的形式接入微型公共電網(wǎng)。
(二)電力電子技術(shù)的關(guān)鍵研究
電力電子技術(shù)的研究是可再生資源和新能源發(fā)展分布式電源的關(guān)鍵。在新能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)研究當(dāng)中,微網(wǎng)需要比較特殊的電子技術(shù)支持。例如網(wǎng)逆變器、靜態(tài)開關(guān)等等。這些技術(shù)和部件會(huì)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生較大的作用。以下進(jìn)行詳細(xì)的分析
首先,并網(wǎng)逆變器。在發(fā)電中,一些光伏電池,風(fēng)機(jī)等部件要想與微網(wǎng)進(jìn)行有效的連接,必須通過電力電子變換器才能夠?qū)崿F(xiàn)。變化器主要是逆變器,逆變器的優(yōu)點(diǎn)在于速度快、慣性小、過流能力弱等等。逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和運(yùn)行控制是微網(wǎng)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
其次,靜態(tài)開關(guān)。靜態(tài)開關(guān)是連接微網(wǎng)和主網(wǎng)之間的公共連接點(diǎn)。在主網(wǎng)發(fā)生問題和故障、電能質(zhì)量發(fā)生問題的時(shí)候,靜態(tài)開關(guān)能夠自動(dòng)的發(fā)揮作用,將微網(wǎng)切換到孤島運(yùn)行的狀態(tài)。在問題和故障消失以后,靜態(tài)開關(guān)通過自動(dòng)調(diào)節(jié)還能夠重新的回到原始狀態(tài)中進(jìn)行正常的工作。
再次,電能質(zhì)量控制裝置。如果控制方面出現(xiàn)問題會(huì)對(duì)電壓波形、頻率和功率產(chǎn)生消極的影響。太陽能、風(fēng)能等如果經(jīng)常出現(xiàn)操作的突然停止,會(huì)對(duì)功率的輸出變化產(chǎn)生影響,這樣就會(huì)給用戶的電能質(zhì)量帶來問題。微網(wǎng)中存在很多單相的電源,這就增加了配電系統(tǒng)的不平衡性,電子負(fù)荷容易受到干擾的影響,這些問題的消除就要靠電能質(zhì)量的監(jiān)控裝置。電能質(zhì)量綜合監(jiān)控技術(shù)是保證微網(wǎng)安全性和可靠性的關(guān)鍵技術(shù)。
(三)微網(wǎng)技術(shù)
微網(wǎng)系統(tǒng)能夠解決擾動(dòng)能力減弱的問題,在自主運(yùn)行的模式下,因?yàn)轱L(fēng)能和太陽能等具有隨機(jī)性,電能系統(tǒng)的安全性和可靠性就會(huì)受到影響,面臨著風(fēng)險(xiǎn),因此對(duì)電能系統(tǒng)進(jìn)行控制是維護(hù)新能源使用的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。在微網(wǎng)系統(tǒng)中,有多個(gè)微電源的存在,這些電源的外特性不同,但是電力系統(tǒng)的能力平衡需要保持穩(wěn)定大電網(wǎng)的可靠性,減小微電網(wǎng)對(duì)大電網(wǎng)的沖擊。
總結(jié):雖然我國(guó)的新能源發(fā)電技術(shù)已經(jīng)有了一些進(jìn)步,但是不能停止研發(fā)的腳步,我國(guó)的能源使用還處于比較缺乏的階段,大部分的可再生能源發(fā)電裝置還存在不可預(yù)測(cè)性的問題,在發(fā)電的過程中對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性還需要進(jìn)一步的完善。在今后的發(fā)展過程中,新能源發(fā)電應(yīng)該納入智能發(fā)電、配電的研究過程中,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的高效能、高環(huán)保、高安全性。
參考文獻(xiàn)
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火電設(shè)備發(fā)展方向:積極開發(fā)高效率、低污染、低能耗、低造價(jià)的發(fā)電設(shè)備,十分重視新型的潔凈煤發(fā)電技術(shù)的開發(fā)。機(jī)組容量大多為600~800兆瓦,不再向更大單機(jī)容量發(fā)展。主要發(fā)展趨勢(shì)為普遍采用單機(jī)容量為600~800兆瓦容量火電機(jī)組;工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛應(yīng)用單機(jī)容量為600兆瓦及以上的大容量超臨界機(jī)組;大容量、高效率燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組迅速發(fā)展;空冷發(fā)電機(jī)組、熱電聯(lián)產(chǎn)供熱機(jī)組向大型化發(fā)展;機(jī)組運(yùn)行自動(dòng)化水平不斷提高;十分重視開發(fā)和使用新的高效燃燒技術(shù)、煤氣化技術(shù)、高溫燃?xì)廨啓C(jī)、常壓和增壓流化床(CFBC、PFBC)將有大發(fā)展。
水電設(shè)備發(fā)展方向:繼續(xù)發(fā)展大容量、高參數(shù)水電機(jī)組?;炝魇綑C(jī)組最大轉(zhuǎn)輪直徑達(dá)9.3米,轉(zhuǎn)輪模型效率超過93%,真機(jī)保證效率達(dá)95%以上;斜流式機(jī)組最大單機(jī)容量達(dá)115兆瓦,轉(zhuǎn)輪模型效率超過94%;沖擊式機(jī)組最大淡季容量達(dá)350兆瓦;抽水蓄能式機(jī)組最大單機(jī)容量達(dá)150兆瓦,最高水頭達(dá)728米;燈泡貫流式機(jī)組最大單機(jī)容量達(dá)65.8兆瓦,最大轉(zhuǎn)輪直徑7.7米。在發(fā)展大容量、高參數(shù)機(jī)組的同時(shí),在品種構(gòu)成上,抽水蓄能式機(jī)組及低水頭貫流式機(jī)組的發(fā)展在水電中的比重日益提高。
核電發(fā)展方向:世界核電發(fā)展正面臨機(jī)型更新的歷史轉(zhuǎn)折點(diǎn),要求對(duì)已成熟的熱堆核電機(jī)組進(jìn)行改進(jìn),著重對(duì)于嚴(yán)重事故的預(yù)防和事故后果的減緩,降低嚴(yán)重事故發(fā)生的概率,并要求在發(fā)生事故時(shí),其后果可包容在場(chǎng)內(nèi)。除了上述安全性的要求外,在經(jīng)濟(jì)上要求能和整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)相比較,以提高安全性和經(jīng)濟(jì)性,這是當(dāng)前世界核電總的發(fā)展趨勢(shì)。按照上述要求發(fā)展的新一代核電機(jī)型大體上有三類:一是改良型。在第一代核電機(jī)型上增加安全度;二是革新型。采用先進(jìn)的堆芯,增加壽命期,以達(dá)到高安全性和經(jīng)濟(jì)性的雙目標(biāo)。三是革命型。根據(jù)事故產(chǎn)生的可能性,這種機(jī)型目前還處于概念階段。
新能源發(fā)電設(shè)備發(fā)展方向:新能源包括風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、海洋能等,要高度重視用這些新能源發(fā)電。據(jù)世界權(quán)威部門預(yù)測(cè),2060年新能源發(fā)電有可能達(dá)到裝機(jī)總量的50%。目前,以風(fēng)力發(fā)電最為迅速,排在全球前三名的是德國(guó)、美國(guó)和丹麥。風(fēng)力發(fā)電的趨勢(shì)是提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性,提高單機(jī)的發(fā)電容量等級(jí)和效率,降低單位造價(jià)及發(fā)電成本。
關(guān)鍵詞:農(nóng)村能源 生物質(zhì)能 SWOT
一、浙江省農(nóng)村能源供應(yīng)概述
在我國(guó),農(nóng)村能源的概念包含兩方面意思,一方面是從能源角度講,專指適應(yīng)當(dāng)前農(nóng)村需要,并可就地開發(fā)利用的能源,主要是指非常規(guī)能源,包括自然資源能源、生物質(zhì)能和畜力等生物資源能源;另一方面是從經(jīng)濟(jì)角度講,泛指農(nóng)村地區(qū)能源的供需和管理,包括當(dāng)?shù)啬茉促Y源的開發(fā)利用,國(guó)家分配和供應(yīng)常規(guī)能源以及各種農(nóng)村用能問題。本文討論后一概念的農(nóng)村能源中的較為豐富且運(yùn)用普遍的生物質(zhì)能資源。
(一)農(nóng)村能源供應(yīng)的現(xiàn)狀及存在的問題
在我國(guó)城鄉(xiāng)二元結(jié)構(gòu)體制的影響下,長(zhǎng)期以來,農(nóng)村的能源供應(yīng),特別是生活用能的供應(yīng),主要依賴于當(dāng)?shù)氐纳镔|(zhì)能源資源,比如秸稈、薪柴等傳統(tǒng)低效的燃用方式。雖然在經(jīng)濟(jì)條件較好的農(nóng)村地區(qū),已用上部分的商品能,但生物質(zhì)能仍是農(nóng)村用能的重要組成部分。這種傳統(tǒng)低效的應(yīng)用模式一方面不能滿足由于人口增加和經(jīng)濟(jì)發(fā)展所帶來的能源需求,同時(shí)還導(dǎo)致了一系列的生態(tài)環(huán)境問題:森林植被過度采伐和空氣污染等。
(二)生物質(zhì)能資源的特點(diǎn)及開發(fā)意義
生物質(zhì)能是可再生能源,通常包括:木材及森林工業(yè)廢棄物、農(nóng)業(yè)廢棄物、油料植物、城市和工業(yè)有機(jī)廢棄物、動(dòng)物糞便。在世界能耗中,生物質(zhì)能約占14%,在不發(fā)達(dá)地區(qū)占60%以上。全世界約25億人的生活能源的90%以上是生物質(zhì)能。生物質(zhì)能的優(yōu)點(diǎn)在于資源豐富,灰分少污染少,易于燃燒,效率高,是一種清潔的可再生能源;缺點(diǎn)在于熱值低,能量密度低,體積大而不易運(yùn)輸,收集運(yùn)輸和預(yù)處理過程費(fèi)用高,此外高效利用的技術(shù)成本也偏高。
從能源供求的角度來看,中國(guó)化石能源短缺,人均煤炭、石油、天然氣資源約低于世界平均水平,但能源消費(fèi)世界第二,今后,經(jīng)濟(jì)發(fā)展導(dǎo)致能源供求缺口將更大。因此,開發(fā)利用農(nóng)村生物質(zhì)能,有利于保障國(guó)家能源安全,可以增加能源總量、緩解能源供應(yīng)壓力。鑒于生物質(zhì)能本身的特點(diǎn),結(jié)合當(dāng)今的能源局勢(shì)和農(nóng)村的能源現(xiàn)狀,開發(fā)生物質(zhì)能刻不容緩,是新農(nóng)村建設(shè)的重要物質(zhì)保障。
此外,開發(fā)利用農(nóng)村生物質(zhì)能,還可以減少畜禽污染物、秸稈對(duì)水體的污染,減少對(duì)空氣的污染,降低對(duì)土壤的危害,減少對(duì)人體健康的危害,有利于保持生態(tài)平衡。
二、農(nóng)村生物質(zhì)能技術(shù)的SWOT分析
(一)農(nóng)村生物質(zhì)能技術(shù)簡(jiǎn)介
一般說來,通過不同的技術(shù),可將資源廣泛的生物質(zhì)能固化,氣化和液化成為高品質(zhì)和方便使用的能源形式,而其中固化和氣化技術(shù)相對(duì)發(fā)展較為成熟,特別是氣化技術(shù)得到較廣泛的應(yīng)用。
沼氣技術(shù)。農(nóng)作物秸稈、糞便、有機(jī)廢水等有機(jī)廢棄物在厭氧環(huán)境通過微生物發(fā)酵產(chǎn)生一種以甲烷為主要成分的可燃性混合氣體,即沼氣。生物質(zhì)沼氣技術(shù)在中國(guó)的應(yīng)用較早,也是得到最普遍推廣的能源利用技術(shù)'適用面積廣,不僅解決了農(nóng)民的做飯燃料問題,而且還可用于生活照明、取暖等方面。
生物質(zhì)固體燃料技術(shù),是將秸稈、稻殼等有機(jī)廢棄物,用機(jī)械加壓的方法,將無定型、低發(fā)量的生物質(zhì)原料壓制成具有一定形狀、密度較高的固體成型燃料。生物型煤與原煤比具有成本低等優(yōu)點(diǎn),既能節(jié)省能源,又能明顯減少大氣污染,具有儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用方便等特點(diǎn)。這一技術(shù)在農(nóng)村具有很大的推廣使用價(jià)值,既可直接燃用,也可用于發(fā)電。
(二)SWOT分析
1.生物質(zhì)能開發(fā)利用的優(yōu)勢(shì)
浙江省農(nóng)村生物質(zhì)能非常豐富,2005年,全省秸稈資源量為700萬噸,相當(dāng)于替代常規(guī)能源消費(fèi)350萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,養(yǎng)殖廢棄物約1430萬噸,年產(chǎn)沼氣20.1億立方米,相當(dāng)于替代常規(guī)能源消費(fèi)143萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,林業(yè)廢棄物為4820萬噸,相當(dāng)于替代常規(guī)能源消費(fèi)2700萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
截至2006年底,浙江省已在大、中型規(guī)模畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)建起各類大、中型沼氣工程1148處,農(nóng)村戶用沼氣池10萬戶,可替代能源4.7萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。同時(shí),已在10萬多戶農(nóng)民家庭推廣“豬沼果”模式的沼氣示范工程,可生產(chǎn)沼氣0.65億立方米,約占可利用量的3.2%。另外,浙江省農(nóng)村能源技術(shù)專家組在《2008―2010年浙江省農(nóng)村能源行業(yè)主推技術(shù)》中,指出各地可根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際,將畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)污染治理技術(shù)、“三沼”綜合利用技術(shù)、農(nóng)村生活污水處理技術(shù)等推廣為當(dāng)?shù)氐膶?shí)用技術(shù),以促進(jìn)浙江農(nóng)村能源行業(yè)健康發(fā)展。我國(guó)還開展了秸稈生物質(zhì)氣化與集中供氣的生物質(zhì)氣化技術(shù)的研究工作,在農(nóng)村具有廣泛的開發(fā)應(yīng)用前景,集中供氣系統(tǒng)每立方米燃?xì)獬杀镜陀?.15元目前全國(guó)已經(jīng)推廣建成115個(gè)示范工程。
此外,生物質(zhì)能資源是一種清潔、環(huán)境友好型能源,有助于減少空氣污染、溫室氣體,不危害農(nóng)作物和人畜健康,改善自然界的平衡。
2.生物質(zhì)能開發(fā)利用的劣勢(shì)
新技術(shù)開發(fā)不力,利用技術(shù)單一,缺乏可靠的技術(shù)人才和完善的市場(chǎng)體系。我國(guó)的生物質(zhì)利用主要集中在沼氣利用上,近年才逐漸重視熱解氣化技術(shù)的開發(fā)利用,也取得了一定的突破,但其他技術(shù)開展卻非常緩慢,農(nóng)村實(shí)際應(yīng)用尚有較大的距離。
生物質(zhì)能屬于高新技術(shù)和新興產(chǎn)業(yè),技術(shù)研發(fā)和市場(chǎng)培育都需要大量資金投入。但是我國(guó)各級(jí)政府對(duì)生物質(zhì)能源的投入太少。迄今為止,我國(guó)生物質(zhì)能建設(shè)項(xiàng)目還沒有規(guī)范地納入各級(jí)財(cái)政預(yù)算和計(jì)劃,沒有為這些建設(shè)項(xiàng)目建立如常規(guī)能源建設(shè)項(xiàng)目同等待遇的固定資金渠道。
生物質(zhì)能的推廣應(yīng)用中,后續(xù)的維修服務(wù)網(wǎng)絡(luò)還處于發(fā)展的初級(jí)階段。在沼氣技術(shù)中,大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)沒有建立沼氣技術(shù)服務(wù)機(jī)構(gòu),沼氣池建設(shè)質(zhì)量保證期后出現(xiàn)的故障和問題無人受理,后續(xù)服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)不健全,零配件供應(yīng)點(diǎn)沒有深入鄉(xiāng)村。
3.生物質(zhì)能開發(fā)利用的機(jī)會(huì)
自2006年1月1日《中華人民共和國(guó)可再生能源法》生效以來,有關(guān)部門相繼頒布了《可再生能源發(fā)電有關(guān)管理規(guī)定》等一系列配套政策,《能源法》也在積極制定之中;在財(cái)政部的《中央環(huán)境保護(hù)專項(xiàng)資金項(xiàng)目申報(bào)指南》和環(huán)??偩值摹秶?guó)家先進(jìn)污染治理技術(shù)示范名錄(第一批)》中,生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)均作為秸稈資源化綜合利用的一種方式,納入補(bǔ)貼范疇。上述政策措施的出臺(tái)有力保證了投資人的利益,生物質(zhì)能的開發(fā)利用迎來前所未有的歷史機(jī)遇,這將全面促進(jìn)我國(guó)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
同時(shí),《京都議定書》中規(guī)定,在2012年前發(fā)達(dá)國(guó)家需要減排的溫室氣體的量為50億噸CO2,其中一半由國(guó)內(nèi)完成,另一半約需要通過清潔發(fā)展機(jī)制、聯(lián)合履約和排放貿(mào)易完成。因此,開發(fā)沼氣技術(shù)的清潔發(fā)展機(jī)制項(xiàng)目,出售經(jīng)核實(shí)的碳減
排量(CERs),可為我國(guó)大中型沼氣工程以及農(nóng)村戶用沼氣開辟新的融資渠道,并提高整個(gè)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)回報(bào)率。此外,CDM將為我國(guó)引進(jìn)發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)技術(shù)提供一種嶄新的模式,可以在沼氣發(fā)電、自動(dòng)化控制等方面引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù),縮短開發(fā)時(shí)間,進(jìn)一步提高我國(guó)沼氣工程的技術(shù)水平。
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展觀念的深入人心,公眾的環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng),為開發(fā)利用生物質(zhì)能替代常規(guī)能源的政策的推行,掃清了內(nèi)在阻礙。
4.生物質(zhì)能開發(fā)利用的威脅
雖然當(dāng)今國(guó)際原油價(jià)格不斷上漲,但是與生物質(zhì)能相比,常規(guī)能源具有低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì),在市場(chǎng)上的仍占有相當(dāng)?shù)牡匚?,?duì)生物質(zhì)能的發(fā)展構(gòu)成很大的威脅。
在這么多年的發(fā)展中,石油、煤炭等化石能源已經(jīng)具備了成熟的技術(shù),而且在居民生活、工業(yè)生產(chǎn)中得到方便應(yīng)用,還占據(jù)很大的市場(chǎng)份額,并且有完善的市場(chǎng)體系;而我國(guó)生物質(zhì)能的開發(fā)利用還處于發(fā)展的初級(jí)階段,缺乏完善的市場(chǎng)運(yùn)作體系,尚未建立包括行政管理、技術(shù)推廣、產(chǎn)業(yè)和社會(huì)化服務(wù)等相對(duì)健全的農(nóng)村生物質(zhì)能資源體系;政府對(duì)于生物質(zhì)能的優(yōu)惠鼓勵(lì)措施還缺乏力度,各級(jí)政府現(xiàn)有的管理模式和職能仍殘留著不少計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的烙印,配套政策的落實(shí)還不夠。
三、浙江省生物質(zhì)能發(fā)展對(duì)策
(一)總體規(guī)劃,明確目標(biāo)
在建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村的進(jìn)程中,發(fā)展生物質(zhì)能是一個(gè)重要的手段。因此,首先要制定新農(nóng)村生物質(zhì)能建設(shè)的總體規(guī)劃,與農(nóng)民生活、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)環(huán)境建設(shè)結(jié)合起來。從長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光來看待,切實(shí)提高對(duì)開發(fā)利用生物質(zhì)能重要性的認(rèn)識(shí),明確目標(biāo),從我國(guó)實(shí)際出發(fā)發(fā)展,根據(jù)可再生能源規(guī)劃思路,我們應(yīng)大力推廣以沼氣為紐帶的能源生態(tài)模式,把發(fā)展農(nóng)村戶用沼氣作為重中之重,然后再發(fā)展大、中型沼氣工程;在幫助農(nóng)民解決生活清潔能源的同時(shí),發(fā)展沼氣發(fā)電;另外要大力研究推廣先進(jìn)實(shí)用的秸稈綜合利用技術(shù),如秸稈氣化、秸稈固化和發(fā)電等。
(二)技術(shù)研發(fā),技能培訓(xùn)
生物質(zhì)能利用技術(shù)種類很多,技術(shù)的成熟程度也不一樣,建議設(shè)立生物質(zhì)能專項(xiàng)資金,增加科研經(jīng)費(fèi)投入,加大技術(shù)引進(jìn)力度,促進(jìn)先進(jìn)技術(shù)的進(jìn)步。對(duì)于已經(jīng)比較成熟的生物質(zhì)能技術(shù),要選擇有發(fā)展?jié)摿Φ纳镔|(zhì)能技術(shù)進(jìn)行試點(diǎn)和示范加強(qiáng)對(duì)農(nóng)民的技能培訓(xùn),加強(qiáng)生物質(zhì)能技術(shù)的操作可行性,形成相應(yīng)的服務(wù)網(wǎng)絡(luò),以達(dá)到農(nóng)民自行管理為主,輔之農(nóng)村技術(shù)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)支持,真正發(fā)揮生物質(zhì)能的綜合效益。
級(jí)別:統(tǒng)計(jì)源期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:北大期刊
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級(jí)別:CSCD期刊
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級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CJFD)
級(jí)別:部級(jí)期刊
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