生物質氣化發電技術精選(九篇)
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第1篇：生物質氣化發電技術范文
關鍵詞：低碳經濟；生物質能；生物質發電技術；發電
一、引言
在能源發展領域，生物質能備受各國關注。生物質能在我國發展較晚，與其他國家相比有一定的差距，所以在生物質能研發方面需要制定長遠的發展規劃，使低碳經濟能順利發展。生物質能通過高技術被轉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、交通運輸、電力等方面得到很好的應用。
二、低碳經濟概述
由于當前世界氣候環境和能源安全受到嚴重的威脅，所以急需發展低碳經濟。巴西、美國、英國等都在發展低碳經濟。在低污染、低能耗、地排放的基礎上，建立一種新的經濟發展模式使生態效益、社會效益、經濟效益相統一，這種經濟模式被稱為低碳經濟。能源消耗問題是它的一個核心問題，不可再生的傳統能源如石油、煤炭等日益缺乏，各國的能源安全嚴重受其影響，所以新能源的開發和利用是非常必要的。世界各國主要應用的新能源開發方式是開發利用生物質能。生物質能和傳統能源相比，價格便宜、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、生物質能在我國的發展狀況
生物質能在我國有著非常豐富的來源，主要是秸稈類生物質。在政策方面，我國簽訂了國際公約《氣候變化框架公約》等，并且頒布了《中國環境與發展十大對策》等，這位可持續發展起到了很好作用。我國加快推進核電、水電建設，有序積極的做好可再生資源的轉化利用如生物質能、太陽能、風電等。在我國現代生物質能技術提供極大的發展空間在農業和工業方面，生物質能在現代技術條件下被轉化成氣態、液態、固態的生物質燃料，工作環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。總而言之，在不斷的探索和實踐中，我國的生物質能開發利用形成了一定的規模、取得了較大的成效。
四、開發應用生物質發電技術
（1）氣化發電
生物質被轉化為可燃氣，并且燃氣發電設備在可燃氣的推動下進行發電，這是生物質氣化發電技術的基本原理。有三個過程包含在氣化發電工藝中：①固體生物質被轉化為氣體燃料，這個過程就是生物質氣化；②像如焦油、焦炭、灰分等這樣的雜質蘊含在氣化出來的燃氣中，凈化系統在過濾氣體的時候將雜志除去，這個過程就是氣體凈化；③在發電時應用燃氣內燃機或燃氣輪機，有的工藝在發電過程中增加蒸汽輪機或余熱鍋爐使發電效率提高，這個過程就是燃氣發電。另外，流化床氣化爐和固定床氣化爐是氣化爐的兩種類型。在此我們針對流化床氣化爐進行一定的介紹。作為一種先進的燃燒技術，在生物質燃燒方面流化床燃燒已經取得成功。一個簡單的流化床由布風板、燃燒室組成，生物質通過布風板氣化劑進入流化床反應器中。按照氣固流動特性的不同流化床被分為循環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較低，幾乎沒有固體顆粒從流化床中逸出，如果生物質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。流化速率在循環流化床氣化爐中相對較高，大量的固體顆粒在流化床中由旋風分離器進行收集并且被重新送入爐中再次進行氣化反應。
（2）燃燒發電
生物質在適合燃燒的特定鍋爐中能夠直接燃燒，汽輪發電機在產生的蒸汽驅動下進行發電。鍋爐是生物質發電裝備中的關鍵設備，其中振動爐排鍋爐由于熱效率高、技術成熟，得到了廣泛的應用。爐排是爐排爐的關鍵部件，生物質在爐中的移動是通過可調節、可移動的爐排來控制的，而且爐排使爐排爐能夠調節一次空氣量，實現調節燃燒。爐排使用壽命的提高是因為改進了它的材質和冷卻方式。
（3）沼氣發電
城市生活、農業、工業中的大量有機廢棄物被用來進行厭氧發酵處理，如城市污水和垃圾、禽畜糞、酒糟液等，沼氣發電機是在以上處理產生的沼氣驅動下進行發電
，這個過程就是沼氣發電。而且在沼氣的生產過長中發電機組的余熱得到充分應用， 80%左右的綜合熱效率，比30%-40%的發電效率高得多。沼氣發酵的3個階段如下圖：
五、結束語
綜上所述，生物質發電技術越來越被重視，因為其原料對環境的有好性和可再生性。生物質能通過高技術被轉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、交通運輸、電力等方面得到很好的應用。而且生物質能和傳統能源相比，價格便宜、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。
參考文獻
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第2篇：生物質氣化發電技術范文
李 巧 王 捷 鄭桂銀
（中機中電設計研究院有限公司 100048 中國中元國際工程有限公司 100089 中國電力工程有限公司 100048）
[摘 要]隨著環境和能源問題的愈顯突出，發展新能源迫在眉睫。本文主要對新能源之一的生物質發電現狀進行了分析，并指出其發展中存在的問題。
[關鍵詞]生物質發電 新能源
2013年以來，我國北方多個城市頻繁出現霧霾天氣，嚴重的空氣污染給我
國“高污染、高能耗、高排放”的工業發展模式敲響了警鐘。同時，隨著國家能源
政策的調整，
“煤改氣”工程不斷實施，導致天然氣需求量激增，供需缺口隨之擴
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構，
盡量減少煤炭、石油等化石能源的使用，降低對外依存度，大力發展國內可再生
清潔能源刻不容緩。
中國作為一個農業大國，生物質資源十分豐富，各種農作物每年產生秸稈
6億多噸，其中可以作為能源使用的約4億噸，全國林木總生物量約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，發展生物質發電廠在
我國是十分有必要的。
1， 生物質發電廠的主要流程
生物質發電廠是利用生物質燃料的化學能產出電能的工廠。在鍋爐中，燃
料的化學能轉變為蒸汽的熱能，在汽輪機中，蒸汽的熱能轉變為輪子旋轉的機
械能，在發電機中機械能轉變為電能。爐、機、電是生物質發電廠中的主要設備，
亦稱三大主機。輔助三大主機的設備稱為輔助設備簡稱輔機。主機與輔機及其
相連的管道、線路等稱為系統。燃料燃燒所需要的熱空氣由送風機送入鍋爐的
空氣預熱器中加熱，預熱后的熱空氣，經過風道一部分送入料倉作干燥以及送
料粉，另一部分直接引至燃燒器進入爐膛。燃燒生成的高溫煙氣，在引風機的作
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，空氣預熱器，
同時逐步將煙氣的熱能傳給工質以及空氣，自身變成低溫煙氣，經除塵器凈化
后在排入大氣。
經過以上流程，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過主蒸汽管道進入汽輪機膨脹做功，沖轉汽輪
機，從而帶動發電機發電。從汽輪機排出的乏汽排入凝汽器，在此被凝結冷卻成
水，此凝結水稱為主凝結水。主凝結水通過凝結水泵送入低壓加熱器，有汽輪機
抽出部分蒸汽后再進入除氧器，在其中通過繼續加熱除去溶于水中的各種氣
體。經化學車間處理后的補給水與主凝結水匯于除氧器的水箱，成為鍋爐的給
水，再經過給水泵升壓后送往高壓加熱器，汽輪機高壓部分抽出一定的蒸汽加
熱，然后送入鍋爐，從而完成一個熱力循環。循環水泵將冷卻水送往凝結器，這
就形成循環冷卻水系統。經過以上流程，就完成了蒸汽的熱能轉換為機械能，電
能，以及鍋爐給水供應的過程。因此生物質發電廠是由爐，機，電三大部分和各
自相應的輔助設備及系統組成的復雜的能源轉換的動力廠。
2.生物質發電廠主要的發電形式
2.1 生物質直接燃燒發電
直接燃燒發電是將生物質在鍋爐中直接燃燒，生產蒸汽帶動蒸汽輪機及發
電機發電。生物質直接燃燒發電的關鍵技術包括生物質原料預處理、鍋爐防腐、
鍋爐的原料適用性及燃料效率、蒸汽輪機效率等技術。
生物質燃料和傳統能源相比的主要差別為：
2.1.1 含碳量較少。生物質燃料中含碳量最高的也僅 50%左右，相當于
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，
生物質燃料熱值較低。
2.1.2含氫量稍多，揮發分明顯較多。生物質燃料中的碳多數和氫結合成低
分子的碳氫化合物，遇一定的溫度后熱分解而析出揮發分。所以，生物質燃料易
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生鑲黑邊的火
焰。
2.1.3 含氧量多。生物質燃料含氧量明顯地多于煤炭，使得生物質燃料熱
值低，但易于引燃。在燃燒時，可相對地減少供給空氣量。
2.1.4 密度小。生物質燃料的密度明顯地較煤炭低，質地比較疏松，特別
是農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。大部分生物質燃料含硫量少于0.02%，燃燒時不必設置
氣體脫硫裝置，降低了成本，有利于環境保護。
2.2 生物質型煤發電技術
生物質還可以與煤混合成為生物質型煤，然后可以作為燃料進行發電，稱
為生物質混合燃燒發電技術。生物質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按一定比例摻混，加入少量固硫劑，利用生物質中的木質
素、纖維素、半纖維素等與煤粘接性的差異壓制而成。生物質在其中既起粘接作
用又起助燃作用。生物質型煤雖然具有優良的燃燒性能和環保節能效果，但在
國內尚處于實驗室研究與工業試生產階段，尚未形成規模產業，技術經濟因素
阻礙了它的工業化發展應用。
生物質型煤的有以下幾個優點：生物質型煤的混合燃燒技術由于大部分生
物質燃料的含水量較高，且組分復雜，因此很難使燃用生物質的鍋爐以較低的
成本達到與常規鍋爐相比的效率。然而，實踐表明，采用生物質型煤的混合燃燒
技術，既可以達到經濟上的合理性，又可以降低鍋爐排放物的濃度。
這是因為生物質的含氮量比煤少，且生物質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。混合燃燒會對燃燒穩定性、給料及制粉系統
產生影響，可通過調整燃燒器和組料系統滿足要求。
2.3 氣化發電
生物質氣化發電技術是指生物質在氣化爐中轉化為氣體燃料，經凈化后直
接進入燃氣機中燃燒發電或者直接進入燃料電池發電。氣化發電的關鍵技術之
一是燃氣凈化，氣化出來的燃氣都含有一定的雜質，包括灰分、焦炭和焦油等，
需經過凈化系統把雜質除去，以保證發電設備的正常運行。
生物質氣化發電可通過三種途徑實現：生物質氣化產生燃氣作為燃料直接
進入燃氣鍋爐生產蒸汽，再驅動蒸汽輪機發電；也可將凈化后的燃氣送給燃氣
輪機燃燒發電；還可以將凈化后的燃氣送入內燃機直接發電。在發電和投資規
模上，它們分別對應于大規模、中等規模和小規模的發電。
在商業上最為成功的生物質氣化內燃發電技術，由于具有裝機容量小、布
置靈活、投資少、結構緊湊、技術可靠、運行費用低廉、經濟效益顯著、操作維護
簡單和對燃氣質量要求較低等特點，而得到廣泛的推廣與應用。
2.4 沼氣發電
沼氣發電是隨著沼氣綜合利用技術的不斷發展而出現的一項沼氣利用技
術，其主要原理是利用工農業或城鎮生活中的大量有機廢棄物經厭氧發酵處理
產生的沼氣驅動發電機組發電。用于沼氣發電的設備主要為內燃機，一般由柴
油機組或者天然氣機組改造而成。
3.生物質發電中存在的問題
3．1 生物質原料收集問題
3.1.1規模收集體系尚未形成，收集率太低。由于收集時間短、收集手段落
后、收集成本高，秸稈的收集率不足30%，大部分被農民在田里直接燒掉。這也
造成了環境污染。
3.1.2物質資源的運輸成本較高。發電廠的燃料收集半徑對其經濟性有較
大影響。收集半徑越大，運輸費用越高，電廠的燃料成本也相應增大，利潤也就
越低。而秸稈及稻殼等比重、體積大，加上沿途的罰款導致運輸成本居高不下。
3.1.3由于北方地區秸稈等原料有季節性特點，需要很好的存貯條件，這直
接加大了企業成本。再加上近來人工成本不斷上漲，政府補貼發放也不是很及
時，這些都影響到生物質發電公司的運營。此外，基建投資大（是同容量燃煤電
廠投資的3倍）、設備不成熟、改造費用多等，都直接造成了以山東京能為代表的
生物質發電公司的長期虧損。
3.2 生物質發電技術急需提高
在目前的技術條件下，發電成本過高是生物質發電項目的‘瓶頸’。完全依
靠政府補貼無法讓行業走出困境，只有相關技術的提高，才能讓生物質發電迎
來轉機。由于生物質發電技術產業發展叫緩慢，規模較小，相對于國內的火電、
燃氣發電等大型機組來講，生物質發電屬于“小之又小”的小字輩。這種原因造
成了對市場和技術都了解的技術人員較少的現狀，與此同時，每年都有一部分
人逃離這個行業。在專業技術人員往業外流出的同時，新興力量的又無法及時
的補充。新生力量的進入也是難題。
3.3 政府扶持力度需要加大
雖然政府已經對生物質發電廠在很多方便較常規發電廠優惠較多，但生物
質發電廠的生存難度依然很大。政府一是需要在人才培養上建立專門對口的培
訓渠道，二是要更多的鼓勵生物質發電廠相關產業的發展。生物質發電廠的利
用率只有在機械和研發上提高，才能更好的降低成本，更大的獲得效益。
第3篇：生物質氣化發電技術范文
0 引言
隨著中國經濟與社會發展的持續加速,能源資源短缺和環境污染問題日益突出。加快生物質能開發利用,開辟新型能源供應,對于緩解國家能源供需矛盾,減少化石能源消耗,有效保護生態環境,促進農村經濟和社會可持續發展具有積極的推動作用。提高資源利用效率,發展可再生能源資源,加快發展循環經濟,保障國家能源安全,將成為我國經濟發展的一項重要戰略任務。
1 生物質能利用現狀及發展目標
1.1生物質能利用現狀
截至2006年10月,黑龍江墾區應用新型專利技術,建設了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組、15套稻殼發電機組,建設總投資28400萬元。秸稈氣化工程年利用作物秸稈5800t,可節約常規能源折合標準煤900t,直接受益農戶2196戶。大中型及戶用沼氣工程年可處理畜禽糞便6萬t,節約常規能源折合標準煤2200t,直接受益農戶5100戶。利用秸稈固化成型技術生產秸稈固化燃料年可替代原煤4200t。稻殼發電機組總裝機容量達24800kW,年可利用稻殼21萬t,年發電量4590萬kW。應用生物質氣化、固化及稻殼發電技術,提供新型清潔能源,改善了傳統用能方式,提高了生活質量和用能品位,降低了生產和生活成本,防止了畜禽糞便污染,既取得了較好的經濟效益,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境效益,為墾區節約能源、保護生態環境走出了一條新路。
目前存在的主要問題,一是受傳統觀念影響,農村能源開發利用與墾區經濟社會總體發展水平差距較大,資源潛力沒有得到有效開發,現代農業循環經濟產業鏈還沒有形成。二是生物質能源技術及裝備處于較低水平,其可靠性和穩定性有待進一步提高。三是生物質能源項目初始投資較大,比較效益低下,難以實現市場化、商業化運作。
1.2發展目標
“十一五”期間,黑龍江墾區大力推進以生物質為原料的氣化、固化、液化及發電工程建設,計劃建設40個生物質氣化站,生物質固化燃料年生產能力達到20萬t、液化燃料5萬t,裝備20臺套稻殼發電機組,裝機容量4萬kWh,建設2座生物質直燃發電、熱電聯產裝置,裝機容量5萬kWh。生物質年利用量占一次能源消費總量的8%,發電裝機容量占全國的2%。
2 開發利用生物質能的優勢與潛力
黑龍江墾區地處東北三江平原,總面積5.62萬km2。其中,耕地面積220萬km2,農業機械總動力433.6萬kW,總人口158.6萬人,年糧食生產能力達1000萬t,已成為國家重點商品糧基地和現代農業示范基地,因此,發展生物質能源具有獨特優勢與潛力。
一是資源優勢。黑龍江墾區年可利用作物秸稈量達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622萬t。集約化、規模化生產為生物質能利用提供了基礎保證。有效利用作物秸稈及畜禽糞便等生物質能,可進一步調整生產用能結構、提高生活用能質量、改善當地生態環境、促進農民增收、實現農業和畜牧業可持續發展。
二是機械化優勢。現代農機裝備作業區已達到160個,大馬力作業覆蓋面積約900萬畝,農業綜合機械化率達到93%,農機化總水平居國內領先,機械化作業為生物質收集利用提供了先決條件。
三是農墾小城鎮建設優勢。按照墾區“十一五”規劃,計劃將原有2000多個生產隊合并建成660個管理區,農業職工全部集中居住,住宅全部實現磚瓦化。利用小城鎮基礎設施完善、服務功能齊全、信息便捷的優勢,使更多的農業富余勞動力向小城鎮轉移,壯大城鎮經濟規模和人口規模,為生物質利用提供了發展空間。四是典型示范優勢。在國家和省有關部門積極支持下,已建成多處大中型沼氣、秸稈氣化、秸稈固化、稻殼發電等生物質能源示范工程項目,積累了豐富的建設經驗,為生物質利用提供了技術支撐。
3生物質能工程技術方案及可行性
3.1大中型沼氣工程
3.1.1工藝方案
綜合考慮大中型養殖場物料特點及北方地區氣候寒冷等因素,適宜采用底物濃度高、加熱量小、運行費用低和沼液量少的“能源生態型”臥式池中溫發酵工藝。工藝流程示意圖如下(見圖1)。
3.1.2可行性
發展大型沼氣工程及沼氣綜合利用,是解決墾區規模化養殖糞便處理、發展生態有機農業的最有效途徑。充分利用畜牧業廢棄物生產清潔能源,可進一步改善農場職工生活條件,減少環境污染,探索和形成墾區“糧-畜-沼-肥-糧”的資源良性循環生態農業新模式。
實踐證明該工藝在北方地區運行穩定,產氣效率平均高達0.6m3/(m3.d),沼氣、沼渣、沼液應用前景廣闊,具有較好的經濟和社會效益,適宜在6000頭豬以上的規模化養殖場及集中居民區附近建設。
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。下吸式固定床氣化爐具有以下優點:(1)操作簡便,運行可靠;(2)原料適應性強;(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,也給環境帶來了污染。同時,隨著煤炭、液化石油燃氣價格不斷上漲,居民生活用能成本不斷增加。充分利用秸稈燃氣,則可以更好地滿足人們的生活需要,提高生活用能品位,帶來良好的經濟效益和社會效益。
3.3生物質液化燃料工程
3.3.1工藝方案
根據黑龍江墾區地域及氣候特點,重點發展甜高粱秸稈制取燃料乙醇。工藝流程示意圖如下(見圖3)。
發展燃料乙醇有利于中國能源多元化、減少環境污染、發展畜牧養殖、增加農民收入。黑龍江墾區土地資源豐富,種植甜高粱產量高,成本低。生產甜高粱乙醇,可替代石油資源,減少車輛尾氣污染,廢渣廢液可作優質飼料和液體肥料綜合利用,是一項從種植到加工、從農業到能源的新型能源農業工程。
目前,黑龍江墾區在已建成甜高粱良種繁育基地的基礎上,又擴大試種面積3000km2,為生產燃料乙醇提供了原料保證。
3.4生物質發電工程
秸稈發電是一項新興能源產業。據調查,黑龍江墾區糧食作物區25km半徑內,大豆、玉米、水稻等秸稈剩余量達58萬t。隨著農業生產科學技術不斷發展,糧食單產進一步提高,秸稈剩余量將進一步增加。發展秸稈發電,一是可以加快秸稈轉化步伐,增加農民收入,實現經濟協調發展;二是可以增加電力供應,拉動工業經濟增長;三是可以提高資源利用效率,改善生態環境;四是可以拉動農區運輸服務等相關產業發展。
項目采用具有國際先進水平的生物質直燃發電技術,工藝系統主要包括機組、電氣
、熱力、燃燒、燃料輸送、水處理、除灰、采暖、通風、除塵、消防等裝置。黑龍江農墾所屬寶泉嶺、紅興隆、建三江、牡丹江、九三等地區地質條件良好,水源充足,交通方便,電力接口便捷,可充分利用發電余熱等優勢,適宜建設25~50MW秸稈熱電聯產發電項目。
4 發展生物質能源的對策措施
(1)進一步加大《可再生能源法》的宣傳力度。通過典型示范,提高開發生物質能源的認識,加快農村能源項目的推進和落實,形成全社會支持生物質能發展的良好氛圍。
(2)全面開展生物質能資源評價。制定農業生物質資源評價技術規范,調查生物質資源量、能源作物適宜土地資源量,選育能源作物優良品種。
第4篇：生物質氣化發電技術范文
關鍵詞：秸稈；沼氣利用；發電；展望
基金項目：本文受國家社科重點項目《基于消費視角的中西部地區新型城鎮化碳解鎖路徑研究》的資助（14AGL024）；是重慶市教委重點項目《重慶喀斯特地區典型產業生態模式和承載力提升研究》的階段性成果（14KSH03）。
中圖分類號： S216.4 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/ki.jlny.2016.19.003
我國五大發展理念中突出了綠色理念，農村沼氣利用也是農村綠色發展的突破口。能源和環境問題已成為國際性熱點問題，引起人們的廣泛關注。沼氣是各種有機物質，在隔絕空氣（還原條件），并在適宜的溫度和pH值下，經過微生物的發酵作用產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沼氣利用現狀
周鵬等[2]在對三峽庫區奉節縣的沼氣應用調研中發現，沼氣在農村的利用情況和普及率都不太樂觀，農村沼氣用戶戶數僅占農村總戶數的22.4%，且在這些沼氣建設的農戶中，達到了適宜建設的只有32.28%。柳樹國等[3]在對騰沖縣的調研中發現，截至2013年底，農村的沼氣池只有20%～30%在正常使用，其他的沼氣池均處于閑置或荒廢狀態。龍宗權[4]在貴州省納雍縣的調研中發現，農民對沼氣的綜合利用很不到位。陳超等[5]在保山市隆陽區荒田村的調研中發現，農戶沼氣池建成后，只有30%的沼氣池在正常使用，斷斷續續使用的占5%，從未使用的占65%。陜西日報記者在2015年的下鄉統計調查中發現，延安志丹縣11個村戶的沼氣有效利用率僅為28%。
從查閱的文獻和報紙的數據綜合看來，農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8～10立方米的農村戶用沼氣池，一年可相應減排二氧化碳1.5噸。以1700多萬口戶用利用沼氣池為例，年產沼氣約65億立方米，全國每年可減排二氧化碳2165萬噸。應推廣其使用及相關的沼氣池建設。原因如下：一是可充分利用沼氣，代替進口能源，可以減輕對國外能源的依存度；二是可以利用好我國的各種能源資源，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，農村家家戶戶都可以利用沼氣；五是沼氣生態循環系統不僅可以降低污染，還可以聯動其他相關產業如種植業、養殖業等的發展。
2秸稈的沼氣利用
2.1 秸稈沼氣發電相關研究
我國是一個農業大國，秸稈產量居世界前列，每年農作物秸稈的產量達到7億多噸，但有相當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。對此，不少學者展開了秸稈發電和秸稈發酵沼氣的研究。張衛杰等[6]研究了秸稈直接燃燒發電、秸稈與煤混合燃燒發電、秸稈氣化發電三種秸稈發電方式的原理、工藝流程及應用狀況。馬永貴等[7]從生物質能發電的角度來研究了秸稈發電技術。劉小娜等[8]也對多種秸稈發電模式進行了研究，指出其優劣勢。吳楠等[9]綜合性地研究了秸稈沼氣技術的發展進程，并指出對原料的高效預處理能提高秸稈發酵沼氣的效率。項安民等[10]通過實驗對比研究得出秸稈作原料產生沼氣的優點。
2.2 秸稈產生沼氣的方法
秸稈沼氣是指利用沼氣設備，以農作物秸稈為主要原料，在嚴格的厭氧環境和一定的溫度、水分、酸堿度等條件下，經過微生物的厭氧發酵產生的一種可燃氣體。在用秸稈作原料進行沼氣發酵前，要先對秸稈進行預處理。預處理方法有物理法、化學法、生物法等，物理法即將秸稈進行研磨和切碎；也可以使用酸、堿和氧化劑的處理方法，酸處理就是用酸對纖維素原料進行水解處理。堿處理是用堿在生化反應的條件下除去秸稈里的木質素；生物法也是除去秸稈里的木質素，利用的是具有生物質降解能力的好氧微生物菌群來實現的。
秸稈產生沼氣的技術可分為液態消化、固態消化和固―液兩相厭氧消化[11]。液態消化發酵須將發酵原料的固體含量控制在8%左右，然后通過厭氧消化器進行發酵；固態消化是指秸稈在無流動水的條件下進行厭氧消化；固―液兩相厭氧消化是將固相和液相發酵原料分在不同區域，以使產酸相和產甲烷相分離并利用沼液回流以實現循環接種[12]。在秸稈發酵沼氣中，接種物量應為料液的10%～30%，過高或過低都會影響產氣量；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 秸稈發電
2.3.1秸稈直接燃燒發電 秸稈直接燃燒發電就是將秸稈原料送入特定的蒸汽鍋爐中，產生蒸汽驅動蒸汽輪機，從而帶動發電機發電。
2.3.2秸稈與煤混合燃燒發電 秸稈與煤混合燃燒發電一般用于燃煤電廠中，使用秸稈和燃煤進行發電主要有兩種方式，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氣體，再送入燃煤鍋爐中與煤共同燃燒產生蒸汽，蒸汽驅動蒸汽輪機，帶動發電機發電。
2.3.3秸稈氣化發電 秸稈氣化發電是將秸稈在缺氧狀態下燃燒，產生化學反應，生成高品質、易輸送利用率高的可燃性氣體，將氣體凈化后供給內燃機或小型燃氣輪機，帶動發電機進行發電。
3 沼氣技術利用的政策支持情況
2016年，農業部擬會同國家發改委繼續支持規模化大型沼氣工程建設，進一步探索創新扶持政策和體制機制，使農村沼氣工程向規模發展、生態循環、綜合利用、智能管理、效益拉動方向轉型升級。支持能夠有效推進農牧結合和種養循環、促進生態循環農業發展的工程項目。國家相關政策的出臺將打通包括沼氣發電在內的綠色電力上網的瓶頸，國內已生產出性價比較好的沼氣發電機組系列產品，為沼氣發電提供有力的設備支持，沼氣的利用可推進我國綠色發展理念。
4 推進農村沼氣利用的建議
4.1提升農民思想認識
部分農民認為沼氣只是電燈煮飯的事情，且農村通電、上煤、安裝液化氣或天然氣讓農民覺得沒有必要再麻煩的弄沼氣，且農民對沼氣的生態作用認識不夠，對此，要多開展農村沼氣利用相關的宣講會，普及沼氣利用的相關知識及好處，提升農民對沼氣的思想認識。
4.2 分派或培養沼氣技術人員
農村的主要群主群體是老人和小孩，缺乏沼氣相關技術，如遇沼氣設備壞損則通常放棄使用沼氣，對此可以分派沼氣技術人員下鄉進行協助或選擇當地常住年輕人員進行沼氣相關技術培訓。
4.3 因地制宜發展沼氣
政府不能一刀切的鼓勵任何地區農戶利用沼氣。部分山區的農戶不怎么養殖，以種植蔬菜為主，這樣的農戶缺乏沼氣發酵原料，不能只為政府業績鼓勵農民發展沼氣，對于養殖大戶應大力鼓勵發展沼氣。
參考文獻
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第5篇：生物質氣化發電技術范文
【關鍵詞】 生物質發電 問題 發展對策
1 我國生物質發電的現狀分析
國際能源機構的有關研究表明，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八，而煤的平均含硫量約達1%。據專家估算，我國目前每年廢棄的農作物秸稈約有1億噸，折合標準煤500萬噸，預計到2020年全國每年秸稈廢棄量將達2億噸以上。因此，加快開發利用生物質能源顯得迫在眉睫。
2006年12月，國能單縣生物質發電廠正式投產，這是我國第一個生物質直燃發電項目，總投資3.37億元，總裝機容量2.5萬千瓦;2006年5月，我國第一個生物質熱解氣化發電項目在江蘇興化戴窯鎮建成投產，總裝機容量5.5兆瓦。生物質發電在我國已有所發展，截至2010年底，我國生物質發電裝機容量為550萬kW。到2012 年底，我國生物質發電累計并網容量為5819MW，其中，直燃發電技術類型項目累計并網容量為3264MW，占全國累計并網容量的55%;垃圾焚燒發電技術類型項目累計并網容量為2427MW，占全國累計并網容量的41.71%;沼氣發電技術 類型項目并網容量為206MW，占全國累計并網容量的3.54%[1]。
推進生物質發電產業發展也是變廢為寶，發展循環經濟，實現化石能源替代，走可持續發展道路的具體體現。生物質發電能夠大量消耗農林生產過程中產生的剩余物，發出綠色電力，燃燒后的灰分還可以以肥料的形式還田，是一個變廢為寶的良性循環過程。另外，發展生物質發電是用可再生能源替代傳統能源的有效途徑之一，對于構建穩定、經濟、清潔、安全的能源供應體系具有積極的作用。
2 生物質發電面臨的問題
2.1 生物質發電的投資和發電成本遠高于火力發電
一是生物質電廠建設投資成本較高，相當于同等規模火電廠的兩倍左右。二是生物質發電對成本的控制力不強。燃料供應不論在數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，導致生物質發電成本遠高于火電。從已投產的生物質發電企業來看，其短期償債能力偏弱，還款壓力較大。由于前期項目資金來源主要依靠母公司及銀行貸款支持，負債壓力相對較大，如果控制不好資金鏈，就會出現一定的問題。
2.2 原材料供應決定企業的成敗
生物質發電燃料來源供應不足的矛盾十分突出，產地實際可收集的量和理論計算的量之間有很大差距。秸稈等生物質散布于千家萬戶，季節約束性強，且秸稈體積大、密度小，不易儲存。一些地方政府由于財力不足等原因，尚未出臺秸稈收購的優惠政策。去掉運輸儲存成本和代收點等中間環節的扣除，農民收益較低，沒有形成良性的產業利益鏈。近年來養殖業的秸稈需求量不斷增加，對原材料的競爭激烈。而為保障農地種植時間，農民往往直接焚燒秸稈以增加土地肥料。保證持續、足量、價格穩定的燃料供應，往往是企業運營成敗的關鍵。一些生物質電廠在建成投產后不久，就因原料短缺或虧損而停產。
2.3 電力供應主體之間的博弈制約企業發展
目前我國能源環境定價機制尚不完善，不能反映資源的稀缺程度、供求關系與環境成本，無法實現資源配置的最優化。這會導致商業性資本不愿積極、主動地介入節能環保領域。目前國家積極鼓勵生物質發電并網，并以0.75元/千瓦時的補貼價格支持生物質發電并網[2]。由于各方主體利益目標不同，目前生物質發電總量較小，對各利益主體觸及較小。隨著發電總量增加，勢必會遇到一定阻力。對于地方政府來說，現階段很難將生物質發電作為電力供應主體，甚至不愿意提升生物質發電的占比，僅僅將其作為能源補充。另外，在經濟總量考核壓力下，在一些資源依賴地區，生物質發電供應價格高于煤電價格，雖然有國家補貼，但是有的地方資金不能及時到位，其電力供應依然主要依賴煤電，增加生物質發電的積極性不高。
2.4 扎堆建設電廠，致使生物質電廠的盈利能力差
這幾年農村勞動力缺乏以及成本上升，致使燃料的加工、儲運、管理環節人工成本不斷上升。而電價卻是微小浮動或者不動。雖然國家給予了一定的建設補貼，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。根據相關資料顯示，2013年上半年，生物質發電板塊毛利率為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，忽略了對行業發展進行客觀、整體規劃和引導，造成地區項目布局不合理。扎堆建廠必然導致爭相哄搶原料，引發惡性競爭。同時，采用不同鍋爐的生物質電廠，其發電量、年利用小時數差異巨大，有些項目的設備年發電量甚至不到平均水平的50%。
3 生物質發電發展對策
3.1 合理布局
目前生物質秸稈發電產業出現局部過熱的跡象，部分地區沒有統籌規劃合理布局秸稈發電項目，已經造成秸稈市場搶購的混亂局面。這種狀況必將改變，2008年10月國務院辦公廳《關于加快推進農作物秸稈綜合利用的意見》指出，有序發展以秸稈為原料的生物質能，合理安排利用秸稈發電項目。生物質發電產業發展將從三個層面完善發展規劃布局。一是國家層面的統一發展規劃，統一評價全國農林生物資源的分布情況，統籌全國生物質發電產業的發展進度和區域布局分布;二是地方政府層面的區域發展規劃，對當地農林生物質資源分布情況和氣候條件進行評價，對生物質發電項目布局進行規劃;三是發電企業特別是國有發電企業之間積極溝通，加強合作和交流，平衡利益，避免在地區爭搶秸稈資源。
3.2 加強原料管理
設立專門的原料收購加工點、運輸機構、以及專業的原料收購、運輸經營者，形成一條專門的原料采購、運輸、收集、儲存產業鏈。此外，還要加強原料質量檢查，制定相關原料收購質量檢查標準并嚴格執行，對農民有個良好的約束機制，來保證收購原料的質量。
3.3 充分地展開國際合作和交流
應通過多種途徑，積極開展對外交流與合作，有目的、有選擇地引進先進的技術工藝和主要設備，在高起點上發展生物質發電技術同時，開展國際合作也是拓寬生物質發電項目融資渠道的有效方式。要加強與國際風險投資等相關機構的聯系與合作，拓寬合作領域，創新合作模式，為吸收國際機構和社會團體、企業家和個人來我國投資，獨資或合資建設生物質發電項目創造條件，從而促進我國生物質發電產業的市場化發展進程。我們要積極引進新技術、降低成本。目前我國的生物質能發電的相關技術還不成熟，我們應借鑒國外的一些技術，做到引進吸收以提高自己的急速水平。
3.4 制定并補充可再生能源相關配套法規
（1）完善政府宏觀調控政策，加大對生物質發電產業的支持力度.我國生物質發電要盡快實現產業化，離不開政府的政策支持和資金支持。目前國家雖然出臺了一系列補貼政策和管理辦法，但仍需要進一步細化。（2）完善價格政策。需要抓緊制定生物質發電的相關補貼措施，建議參照某些地區對城市垃圾發電的補貼政策，根據農林剩余物處理噸數給予適當補貼。（3）落實財稅優惠政策。生物質發電屬于利用農林廢棄物發電產業，符合國家可替代能源發展戰略，因此，可考慮比照城市生活垃圾發電，實行增值稅即征即退的政策。（4）支持低息貸款政策.低息貸款是項目建設的重要資金來源。低息貸款可由國家開發銀行、農業發展銀行等政策性融資機構以及國際金融組織或許政府等提供。隨著生物質發電技術的逐漸成熟及國家扶持力度的加大，商業銀行也應逐漸加大對生物質發電技術的低息貸款支持。
4 結語
生物質發電是我國重點發展的戰略性能源領域，是我國未來能源產業格局中的重要組成部分。發展生物質發電項目對于促進當地經濟發展和緩解能源供應壓力都具有重要意義。我國要針對目前生物質發電面臨的問題積極采取對策，促進對生物質發電項目的發展。
參考文獻：
第6篇：生物質氣化發電技術范文
關鍵詞：生物質；氣化；條件；垃圾；干垃圾；濕垃圾；研究。
中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：A 文章編號：
1.中國生物質氣化研究現狀
美國、歐洲等發達國家農業生產以農場為主，生物質資源集中，生物質氣化一般規模較大，以發電和供熱為主，自動化程度高，工藝較復雜，主要有生物質氣化燃氣蒸汽聯合循環發電（IGCC）、熱電聯產(CHP)等。而中國主要以家庭為單位進行農業生產，生物質收集相對比較困難，目前生物質氣化應用最廣泛的領域是集中供氣及中小型氣化發電，也有利于工業鍋爐供熱。農村集中供氣工程解決了農作物秸稈的焚燒和炊事用能問題，而生物質氣化發電主要針對具有大量生物質廢棄物的木材加工廠，碾米廠等工業企業。目前，生物質氣化的主要功能定位是節能和環保，針對的客戶對象集中在需處理生物質廢棄物的企業和團體，優勢在于規模靈活，投資較低。中科院廣州能源所在循環流化床氣化發電方面進行了深入的研究，建立了幾十處示范工程；山東大學在下吸式固定床氣化集中供氣、供熱、發電系統上進行的研究，已在全國建立示范工程200余處；浙江大學、華中科技大學、山東省能源所等單位也對生物質氣化技術進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物對整個氣化系統的正常運行帶來了很大麻煩，液態焦油易與灰分、水粘結堵塞管道；對金屬材質的氣化設備和PE塑料管道具有較強的腐蝕作用；焦油對環境造成二次污染等問題難于解決；造成目前生物質氣化沒能實現商業化。
中國對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電，但目前研究完成并正常運轉的主要有三種，即敞口下吸式固定床，下吸式固定床及循環流化床，氣化溫度均在1100℃以內，發電功率可以從幾千瓦到幾千千瓦，這為氣化發電技術的進一步發展提供了條件。
目前中國的生物質氣化發展主要障礙有：經濟性；技術上焦油（焦油種類達200之多）污染解決不了。［1］
2.中國煤炭氣化現狀
近40年來，在國家的支持下，中國在研究與開發、消化引進技術方面進行了大量工作。我國先后從國外引進的煤氣化技術多種多樣。通過對煤氣化引進技術的消化吸收，尤其是通過國家重點科技攻關，對引進裝置進行技術改造并使之國產化，使我國煤氣化技術的研究開發取得了重要進展。煤炭氣化技術有：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勢。
當前國內對氣流床煤氣化的選擇主要集中于干法進料的SheII（殼牌）、GSP粉煤氣化和濕法進料的Texaco(德士古)和國內多噴嘴對置式水煤漿氣化技術，SheII和GSP粉煤氣化技術雖然先進，但是缺乏化工應用業績，水煤漿氣化技術用于化工生產成熟可靠，操作穩定性強，特別是國內具有自主知識產權的多噴嘴對置式氣化技術，在裝置投資、建設、穩定運行、經濟效益等方面具有顯著優勢。投資者選擇哪一種氣流床氣化技術關鍵要看技術的成熟可靠性；投資；項目建設周期；專利商的工程支持能力；運行與維護成本。氣流床氣化技術特點：氣化劑為水蒸氣和氧；煤種適應寬；反應物在爐內停留時間短，反應時間約為1s～3s；氣化溫度高達1500℃，灰渣以熔融狀態排出，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，產品中不含焦油，不產生含酚廢水，煙氣凈化裝置簡單。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；氣化爐結構。［2］
在兗礦魯南化肥廠建設多噴嘴對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小時連續、穩定運行。裝置初步運行結果表明：有效氣CO+H2超過82%，碳轉化率高于98%。它標志著我國擁有了具備自主知識產權的、與國家能源結構相適應的煤氣化技術具有重大的突破，其水平填補了國內空白，并達到國際先進水平。目前已有數十家企業使用多噴嘴對置式水煤漿氣化爐，成為我國煤炭氣化的主流設備。
通過煤炭氣化的經驗，我們可以得出這樣的結論：像煤炭成分復雜的碳氫化合物在高達1500℃的環境下氣化，能夠得到不含焦油、不產生含酚廢水的、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、生物質等所有的碳氫化合物（均可以縮寫為CxHyOz）在合適的溫度、合適的壓力、合適的碳、氫、氧的元素比例同時具備的條件下，都能還原，形成以氫氣和一氧化碳為主的穩定的混合氣體。首先是溫度，選擇1500℃碳氫化合物進入反應室，會在瞬間著火，直接發生火焰反應，總的化學方程式為：CxHyOz＋mH2O＋nO2＝(y/2＋m)H2＋xCO；其次是反應壓力，可以參考煤炭氣化的4-6.5MPa；根據不同的碳氫化合物（CxHyOz）的碳、氫、氧的元素比例，選擇試驗不同的像氧煤比（nO2）、蒸汽／煤比（mH2O），使總體反應向有效氣CO+H2含量高的方向進行。
城市垃圾主要有：建筑垃圾；生活無機、有機垃圾；餐廚垃圾。建筑垃圾采取填埋；生活無機垃圾進行分類回收利用；生活有機垃圾和餐廚垃圾氣化利用。目前，各地對于泔水的處理普遍采用泔水發酵作飼料，沒有經濟效益，從而導致各地泔水豬時常泛濫；生活有機垃圾的處理普遍采用分類回收、填埋、堆肥、焚燒四種方法，既污染環境又浪費土地。城市垃圾在政府支持下克服了生物質氣化的經濟性；改變生物質氣化條件克服了生物質氣化的技術問題，并且解決了污染問題；在進行嚴格的垃圾分類后，垃圾氣化是可行的。
垃圾氣化是在進行嚴格的垃圾分類前提下實施的。生活有機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，嚴禁摻入干垃圾；垃圾分類必須在源頭做起，如家庭、小區、街道、單位等等；干垃圾和濕垃圾單獨投放、保存、運輸，嚴禁混入灰分。
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，使用干法進料的SheII（殼牌）或GSP爐粉料氣化，經由粗合成氣變換、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，采用多噴嘴對置式氣化爐氣化，經由粗合成氣變換、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，根據不同批次的碳氫化合物（CxHyOz）的碳、氫、氧的元素比例，選擇不同的像氧煤比（nO2）、蒸汽／煤比（mH2O），使總體反應向有效氣CO+H2含量高的方向進行。
4 運作方式
申請國家示范項目，國家出資進行。首先和一家研究所開展垃圾氣化的研究、試驗、中試；然后全國迅速推廣，申請國家專利；再申請國際專利，迅速占領氣化垃圾產業化的世界高地。
參考文獻
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第7篇：生物質氣化發電技術范文
關鍵詞：新能源；并網發電；技術
前言：隨著科學技術的不斷進步與發展，電力系統的發展也日益突出。新能源的開發與利用成為電力系統發展的一個關鍵因素。新能源發電主要包括太陽能光伏發電、水力發電、風力發電、燃料電池等技術的開發和運用。本文對新能源并網發電系統的進行相關的技術研究討論。
一、我國新能源的發展現狀分析
（一）面臨挑戰
能源是人類生存和社會發展的重要物質基礎，人類文明的每一次重大進步都伴隨著能源的改進和更替。我國是社會主義發展中國家，人口眾多，在能源方面比較緊缺，面臨著巨大的能源挑戰。能源問題目前已經成為影響國家安全和國家發展的重要因素，我國的風電、太陽能新技術正在研究和發展之中。建立新的能源發展戰略體系是我國科研機構努力的新方向，新能源的開發和使用是我國走可持續發展道路的重要舉措。
電力是國民經濟基礎，是主要的能源行業，消費大量的能源。20世紀以前，我國主要是火力發電，煤炭和石油天然氣發電幾乎占據了整個發電行業的90%，能源結構的不合理導致了環境的污染，能源的緊缺等各種不利于社會發展的現象產生。為此，需要調整能源結構，讓環保、利用率高的能源來替代煤炭等。隨著技術的發展，我國陸續發展了核能、風力、水利、光伏、生物質發電等。
（二）新能源發電技術
太陽能熱發電是將太陽能轉化成電能的一種發電方式，傳統意義上包括光伏發電、光感應發電、光生物發電、光化學發電四種形式。光伏發電是我國上個世紀末的電力主要發展方向，光伏發電具有成本較低，生產能力高等優點。
生物質能發電主要利用農業秸稈， 工業廢棄物，城市垃圾等采取直接燃燒或氣化等方式發電。生物質能發電是一種環保產業，利國利民，既能增加農民收入又能改善環境并且實現能源的持續開發。
我國是人口大國，能源需求量大，為了滿足人們的用電需要、滿足經濟發展的需要，我國加大力度發展風力發電，風力發電是一種新能源的開發，不僅成本降低，在環境保護方面也做出了積極的貢獻。
二、新能源并網的關鍵技術的相關概念
（一）新能源的優勢及問題
新能源的提出和發展不僅僅解決了能源緊缺的相關問題，同時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的可靠性和靈活性，在環境保護方面減少了碳化物的排放和其它高污染資源的使用。新能源發電還存在很多的問題，在電網的補充方面，新能源并網運行是積極的有效手段。太陽能和風能發電是一種新型的環保清潔能源，但是在實際的操作過程中也仍然存在很多的問題。例如，裝機容量較小，發電穩定性較差，調頻調壓能力有限。
（二）新能源的并網發電概述
新能源的并網發電主要有以下幾項技術：
首先，分布式新能源的發電技術。這種技術是指系能源和可再生資源為主的小型發電裝置在負荷附近的發電方式。新能源在向電力用戶提供供電服務就要把分布式發電技術和儲能技術進行結合。新能源和可再生資源是水能、風能、太陽能、生物質能和地熱能等等的總稱。我國在新能源的研究方面，把風力發電和太陽能等的開發利用作為重點方向進行研究。
其次，風力發電技術的研究。風力發電是能量的一種轉化，將風能轉換為電能的一種實際操作。風力發電機組并網在工作的時候，發電機的輸出頻率和電網的頻率要求一致。風力的發電主要有恒速恒頻和變速恒頻兩大種類。恒速恒定是對風力發電機的失速調節；變速恒頻是利用變頻器對發電機的頻率變化的電能進行轉化的方法。變速恒頻的優點是具有超強的能力捕捉風能，轉速的范圍也比較大，調節系統比較靈活，這種風力發電技術被多國采用。
太陽能光伏發電技術、燃料電池技術都是變速恒頻風力發電機組的表現形式。太陽能光伏發電是利用半導體材料的光電效應把太陽能轉化為電能。燃料電池技術把燃料和氧化劑的化學作用轉化成電能的裝置。它的優勢是燃料多種多樣、排氣干凈、噪聲小。燃料電池發電在世界上被認為是一種最為環保和節能的發明之一。
（三）微網的概念和基本構成
微網是由分布式微源、負荷、儲能裝置和電能轉換設備組成的小型的配電網絡。能夠對能量進行靈活的管理。微網中含有很多種能源形式，光電、風電都在其中。微網中的電力負荷有兩種形式，分別是主要負荷和次要負荷。主要負荷是電能質量和可靠性要求比較高的一種負荷。而次要負荷主要是對電能質量和可靠性要求較低的一種負荷。在微網中，分布式電源可以直接向本地負荷供電，在供電需求滿足用戶時，余電還可以返回電網中。為了調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行調節，以此來滿足用戶的需要。
三、新能源并網發電系統的技術研究
（一）新能源發電系統結構
新能源發電系統結構是利用多種能源共同組成的分布式發電系統。前文提到的太陽能、風能、燃料電池等都屬于小型的分布式發電系統。他們主要是通過逆變電源并聯的形式接入微型公共電網。
（二）電力電子技術的關鍵研究
電力電子技術的研究是可再生資源和新能源發展分布式電源的關鍵。在新能源并網發電系統研究當中，微網需要比較特殊的電子技術支持。例如網逆變器、靜態開關等等。這些技術和部件會對電網系統產生較大的作用。以下進行詳細的分析
首先，并網逆變器。在發電中，一些光伏電池，風機等部件要想與微網進行有效的連接，必須通過電力電子變換器才能夠實現。變化器主要是逆變器，逆變器的優點在于速度快、慣性小、過流能力弱等等。逆變器的拓撲結構和運行控制是微網中的一項關鍵技術。
其次，靜態開關。靜態開關是連接微網和主網之間的公共連接點。在主網發生問題和故障、電能質量發生問題的時候，靜態開關能夠自動的發揮作用，將微網切換到孤島運行的狀態。在問題和故障消失以后，靜態開關通過自動調節還能夠重新的回到原始狀態中進行正常的工作。
再次，電能質量控制裝置。如果控制方面出現問題會對電壓波形、頻率和功率產生消極的影響。太陽能、風能等如果經常出現操作的突然停止，會對功率的輸出變化產生影響，這樣就會給用戶的電能質量帶來問題。微網中存在很多單相的電源，這就增加了配電系統的不平衡性，電子負荷容易受到干擾的影響，這些問題的消除就要靠電能質量的監控裝置。電能質量綜合監控技術是保證微網安全性和可靠性的關鍵技術。
（三）微網技術
微網系統能夠解決擾動能力減弱的問題，在自主運行的模式下，因為風能和太陽能等具有隨機性，電能系統的安全性和可靠性就會受到影響，面臨著風險，因此對電能系統進行控制是維護新能源使用的一項關鍵技術。在微網系統中，有多個微電源的存在，這些電源的外特性不同，但是電力系統的能力平衡需要保持穩定大電網的可靠性，減小微電網對大電網的沖擊。
總結：雖然我國的新能源發電技術已經有了一些進步，但是不能停止研發的腳步，我國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電裝置還存在不可預測性的問題，在發電的過程中對電網的穩定性和可靠性還需要進一步的完善。在今后的發展過程中，新能源發電應該納入智能發電、配電的研究過程中，實現電網的高效能、高環保、高安全性。
參考文獻
[1]王成山，高菲，。可再生能源與分布式發電接入技術歐盟研究項目評述[J].南方電網技術，2010，10（06）：1-6.
第8篇：生物質氣化發電技術范文
火電設備發展方向：積極開發高效率、低污染、低能耗、低造價的發電設備，十分重視新型的潔凈煤發電技術的開發。機組容量大多為600~800兆瓦，不再向更大單機容量發展。主要發展趨勢為普遍采用單機容量為600~800兆瓦容量火電機組；工業發達國家廣泛應用單機容量為600兆瓦及以上的大容量超臨界機組；大容量、高效率燃氣輪發電機組迅速發展；空冷發電機組、熱電聯產供熱機組向大型化發展；機組運行自動化水平不斷提高；十分重視開發和使用新的高效燃燒技術、煤氣化技術、高溫燃氣輪機、常壓和增壓流化床（CFBC、PFBC）將有大發展。
水電設備發展方向：繼續發展大容量、高參數水電機組。混流式機組最大轉輪直徑達9.3米，轉輪模型效率超過93%，真機保證效率達95%以上；斜流式機組最大單機容量達115兆瓦，轉輪模型效率超過94%；沖擊式機組最大淡季容量達350兆瓦；抽水蓄能式機組最大單機容量達150兆瓦，最高水頭達728米；燈泡貫流式機組最大單機容量達65.8兆瓦，最大轉輪直徑7.7米。在發展大容量、高參數機組的同時，在品種構成上，抽水蓄能式機組及低水頭貫流式機組的發展在水電中的比重日益提高。
核電發展方向：世界核電發展正面臨機型更新的歷史轉折點，要求對已成熟的熱堆核電機組進行改進，著重對于嚴重事故的預防和事故后果的減緩，降低嚴重事故發生的概率，并要求在發生事故時，其后果可包容在場內。除了上述安全性的要求外，在經濟上要求能和整體煤氣化聯合循環（IGCC）相比較，以提高安全性和經濟性，這是當前世界核電總的發展趨勢。按照上述要求發展的新一代核電機型大體上有三類：一是改良型。在第一代核電機型上增加安全度；二是革新型。采用先進的堆芯，增加壽命期，以達到高安全性和經濟性的雙目標。三是革命型。根據事故產生的可能性，這種機型目前還處于概念階段。
新能源發電設備發展方向：新能源包括風能、太陽能、生物質能、地熱能、海洋能等，要高度重視用這些新能源發電。據世界權威部門預測，2060年新能源發電有可能達到裝機總量的50%。目前,以風力發電最為迅速，排在全球前三名的是德國、美國和丹麥。風力發電的趨勢是提高機組的經濟性，提高單機的發電容量等級和效率，降低單位造價及發電成本。
第9篇：生物質氣化發電技術范文
關鍵詞：農村能源 生物質能 SWOT
一、浙江省農村能源供應概述
在我國，農村能源的概念包含兩方面意思，一方面是從能源角度講，專指適應當前農村需要，并可就地開發利用的能源，主要是指非常規能源，包括自然資源能源、生物質能和畜力等生物資源能源；另一方面是從經濟角度講，泛指農村地區能源的供需和管理，包括當地能源資源的開發利用，國家分配和供應常規能源以及各種農村用能問題。本文討論后一概念的農村能源中的較為豐富且運用普遍的生物質能資源。
(一)農村能源供應的現狀及存在的問題
在我國城鄉二元結構體制的影響下，長期以來，農村的能源供應，特別是生活用能的供應，主要依賴于當地的生物質能源資源，比如秸稈、薪柴等傳統低效的燃用方式。雖然在經濟條件較好的農村地區，已用上部分的商品能，但生物質能仍是農村用能的重要組成部分。這種傳統低效的應用模式一方面不能滿足由于人口增加和經濟發展所帶來的能源需求，同時還導致了一系列的生態環境問題：森林植被過度采伐和空氣污染等。
(二)生物質能資源的特點及開發意義
生物質能是可再生能源，通常包括：木材及森林工業廢棄物、農業廢棄物、油料植物、城市和工業有機廢棄物、動物糞便。在世界能耗中，生物質能約占14％，在不發達地區占60％以上。全世界約25億人的生活能源的90％以上是生物質能。生物質能的優點在于資源豐富，灰分少污染少，易于燃燒，效率高，是一種清潔的可再生能源；缺點在于熱值低，能量密度低，體積大而不易運輸，收集運輸和預處理過程費用高，此外高效利用的技術成本也偏高。
從能源供求的角度來看，中國化石能源短缺，人均煤炭、石油、天然氣資源約低于世界平均水平，但能源消費世界第二，今后，經濟發展導致能源供求缺口將更大。因此，開發利用農村生物質能，有利于保障國家能源安全，可以增加能源總量、緩解能源供應壓力。鑒于生物質能本身的特點，結合當今的能源局勢和農村的能源現狀，開發生物質能刻不容緩，是新農村建設的重要物質保障。
此外，開發利用農村生物質能，還可以減少畜禽污染物、秸稈對水體的污染，減少對空氣的污染，降低對土壤的危害，減少對人體健康的危害，有利于保持生態平衡。
二、農村生物質能技術的SWOT分析
(一)農村生物質能技術簡介
一般說來，通過不同的技術，可將資源廣泛的生物質能固化，氣化和液化成為高品質和方便使用的能源形式，而其中固化和氣化技術相對發展較為成熟，特別是氣化技術得到較廣泛的應用。
沼氣技術。農作物秸稈、糞便、有機廢水等有機廢棄物在厭氧環境通過微生物發酵產生一種以甲烷為主要成分的可燃性混合氣體，即沼氣。生物質沼氣技術在中國的應用較早，也是得到最普遍推廣的能源利用技術'適用面積廣，不僅解決了農民的做飯燃料問題，而且還可用于生活照明、取暖等方面。
生物質固體燃料技術，是將秸稈、稻殼等有機廢棄物，用機械加壓的方法，將無定型、低發量的生物質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點，既能節省能源，又能明顯減少大氣污染，具有儲存、運輸和使用方便等特點。這一技術在農村具有很大的推廣使用價值，既可直接燃用，也可用于發電。
(二)SWOT分析
1．生物質能開發利用的優勢
浙江省農村生物質能非常豐富，2005年，全省秸稈資源量為700萬噸，相當于替代常規能源消費350萬噸標準煤，養殖廢棄物約1430萬噸，年產沼氣20.1億立方米，相當于替代常規能源消費143萬噸標準煤，林業廢棄物為4820萬噸，相當于替代常規能源消費2700萬噸標準煤。
截至2006年底，浙江省已在大、中型規模畜禽養殖場建起各類大、中型沼氣工程1148處，農村戶用沼氣池10萬戶，可替代能源4.7萬噸標準煤。同時，已在10萬多戶農民家庭推廣“豬沼果”模式的沼氣示范工程，可生產沼氣0.65億立方米，約占可利用量的3.2％。另外，浙江省農村能源技術專家組在《2008―2010年浙江省農村能源行業主推技術》中，指出各地可根據當地實際，將畜禽養殖場污染治理技術、“三沼”綜合利用技術、農村生活污水處理技術等推廣為當地的實用技術，以促進浙江農村能源行業健康發展。我國還開展了秸稈生物質氣化與集中供氣的生物質氣化技術的研究工作，在農村具有廣泛的開發應用前景，集中供氣系統每立方米燃氣成本低于0.15元目前全國已經推廣建成115個示范工程。
此外，生物質能資源是一種清潔、環境友好型能源，有助于減少空氣污染、溫室氣體，不危害農作物和人畜健康，改善自然界的平衡。
2．生物質能開發利用的劣勢
新技術開發不力，利用技術單一，缺乏可靠的技術人才和完善的市場體系。我國的生物質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的開發利用，也取得了一定的突破，但其他技術開展卻非常緩慢，農村實際應用尚有較大的距離。
生物質能屬于高新技術和新興產業，技術研發和市場培育都需要大量資金投入。但是我國各級政府對生物質能源的投入太少。迄今為止，我國生物質能建設項目還沒有規范地納入各級財政預算和計劃，沒有為這些建設項目建立如常規能源建設項目同等待遇的固定資金渠道。
生物質能的推廣應用中，后續的維修服務網絡還處于發展的初級階段。在沼氣技術中，大部分鄉鎮沒有建立沼氣技術服務機構，沼氣池建設質量保證期后出現的故障和問題無人受理，后續服務的網絡不健全，零配件供應點沒有深入鄉村。
3．生物質能開發利用的機會
自2006年1月1日《中華人民共和國可再生能源法》生效以來，有關部門相繼頒布了《可再生能源發電有關管理規定》等一系列配套政策，《能源法》也在積極制定之中；在財政部的《中央環境保護專項資金項目申報指南》和環保總局的《國家先進污染治理技術示范名錄(第一批)》中，生物質發電技術均作為秸稈資源化綜合利用的一種方式，納入補貼范疇。上述政策措施的出臺有力保證了投資人的利益，生物質能的開發利用迎來前所未有的歷史機遇，這將全面促進我國生物質能產業的發展。
同時，《京都議定書》中規定，在2012年前發達國家需要減排的溫室氣體的量為50億噸CO2，其中一半由國內完成，另一半約需要通過清潔發展機制、聯合履約和排放貿易完成。因此，開發沼氣技術的清潔發展機制項目，出售經核實的碳減
排量(CERs)，可為我國大中型沼氣工程以及農村戶用沼氣開辟新的融資渠道，并提高整個項目的經濟回報率。此外，CDM將為我國引進發達國家的先進技術提供一種嶄新的模式，可以在沼氣發電、自動化控制等方面引進國外的先進技術，縮短開發時間，進一步提高我國沼氣工程的技術水平。
隨著經濟社會的可持續發展觀念的深入人心，公眾的環保意識不斷增強，為開發利用生物質能替代常規能源的政策的推行，掃清了內在阻礙。
4．生物質能開發利用的威脅
雖然當今國際原油價格不斷上漲，但是與生物質能相比，常規能源具有低價競爭的優勢，在市場上的仍占有相當的地位，對生物質能的發展構成很大的威脅。
在這么多年的發展中，石油、煤炭等化石能源已經具備了成熟的技術，而且在居民生活、工業生產中得到方便應用，還占據很大的市場份額，并且有完善的市場體系；而我國生物質能的開發利用還處于發展的初級階段，缺乏完善的市場運作體系，尚未建立包括行政管理、技術推廣、產業和社會化服務等相對健全的農村生物質能資源體系；政府對于生物質能的優惠鼓勵措施還缺乏力度，各級政府現有的管理模式和職能仍殘留著不少計劃經濟的烙印，配套政策的落實還不夠。
三、浙江省生物質能發展對策
(一)總體規劃，明確目標
在建設社會主義新農村的進程中，發展生物質能是一個重要的手段。因此，首先要制定新農村生物質能建設的總體規劃，與農民生活、農業生產、生態環境建設結合起來。從長遠的眼光來看待，切實提高對開發利用生物質能重要性的認識，明確目標，從我國實際出發發展，根據可再生能源規劃思路，我們應大力推廣以沼氣為紐帶的能源生態模式，把發展農村戶用沼氣作為重中之重，然后再發展大、中型沼氣工程；在幫助農民解決生活清潔能源的同時，發展沼氣發電；另外要大力研究推廣先進實用的秸稈綜合利用技術，如秸稈氣化、秸稈固化和發電等。
(二)技術研發，技能培訓
生物質能利用技術種類很多，技術的成熟程度也不一樣，建議設立生物質能專項資金，增加科研經費投入，加大技術引進力度，促進先進技術的進步。對于已經比較成熟的生物質能技術，要選擇有發展潛力的生物質能技術進行試點和示范加強對農民的技能培訓，加強生物質能技術的操作可行性，形成相應的服務網絡，以達到農民自行管理為主，輔之農村技術網絡的技術支持，真正發揮生物質能的綜合效益。
