生物质转化能源技术的发展现状及趋势探讨.pdfVIP

第七章其他相关领域研究进展 生物质转化能源技术的发展现状及趋势探讨 梁银英牛福生张锦瑞 (河北理工大学 河北唐山063009) 摘要能源短缺问题已成为制约经济社会发展的瓶颈，研究开发新的能源代替传统不可再生能源成 为急需要解决的焦点问题，本文通过对生物质能源技术的发展现状进行了简要讨论，指出了生物质能 的利用具有广阔的发展前景，在不久的将来，生物质能源必将成为能源结构中重要一部分，实现能源 结构良好可持续发展。 关键词生物质能源现状展望 __】-L．__L 一、嗣罱 经济的发展是能源为重要动力的，经济越发展，能源消耗多。一直以来煤炭、石油和天然气 被认为是支撑人类社会生存发展的三大能源支柱，随着1973年因石油短缺引发的能源危机和近 期国际石油价格大幅上涨，已经使我们认识到能源并不是想像中的那样取之不尽、用之不竭，按 消费量推算，世界石油资源在今后50年到80年间将最终消耗殆尽。同时由于传统三大能源的过 度消耗而带来的环境污染问题也使人类社会发展面临着极大的压力，因此，如何发展出新的能源 来打破传统能源的主导地位就成为各国政府、专家学者共同关注的焦点问题。 生物质能是由植物的光合作用固定于地球上的太阳能，通过生物质能转换技术可以高效地利 用生物质能源，生产各种清洁燃料，替代煤炭，石油和天然气等燃料。而减少对传统矿物能源的 依赖，保护国家能源资源，减轻能源消费给环境造成的污染。专家认为，生物质能源将成为未来 持续能源重要部分，到2015年，全球总能耗将有40％来自生物质能源。我国生物质年产量为50 亿t，单每年秸秆产量就达6亿t，且利用率不足10％，因此加强生物质能源开发利用具有十分 重要的意义。 生物质转化能源技术现状 1．燃烧发电技术 直接将具有生物质的原料进行燃烧发电处理是生物质能转化速度较快的一种方式，目前一些 欧美发达国家在这方面发展迅速，并形成了一定的规模。如美国在2000年就已有超过1200个燃 烧发电厂在正常运行，总装机容量为1200万kW，年发电900亿kW。我国广东、广西两省则利 用大量废弃的渣，以流化床锅炉+汽轮机的系统发电，不仅消除了废弃物占用大量土地，二次污 染的问题，而且通过生物质能转化技术获得了良好的经济效益。 2．沼气技术 主要为厌氧法处理禽畜粪便和高浓度有机废水，是发展较早的生物质能利用技术。80年代 以前，发展中国家主要发展沼气池技术，以农作物秸秆和禽畜粪便为原料生产沼气作为生活炊事 燃料。如印度和中国的家用沼气池；而发达国家则主要发展厌氧技术，处理禽畜粪便和高浓度有 机废水。在最近的连续三个五年计划中，我国都将发展新的沼气技术列为重点科技攻关项目，计 划实施了一大批沼气及其利用的研究项目和示范工程。至今，我国已建设了大中型沼气池3万多 处，其中集中供气站583处，用户8．3万户，年均用气量431m3，主要用于处理禽畜粪便和有机 废水。这些工程都取得了一定程度的环境效益和社会效益，对发展当地经济和我国厌氧技术起到 了积极作用。在“九五”计划中，应用于处理高浓度有机废水和城市垃圾的高效厌氧技术被列 为科技攻关重点项目，分别由中科院成都生物研究所和杭州能源环境研究所承担实施，现已取得 中国环境科学学会学术年会优秀论文集(2006) 预期的进展。 3．生物质热裂解气化技术 早在70年代，一些发达国家，如美国、日本、加拿大、欧共体诸国，就开始了以生物质热 裂解气化技术研究与开发。芬兰坦佩雷电力公司开始在瑞典建立一座废木材气化发电厂，装机容 量为60MW，产热65MW，1996年运行。我国的生物质气化技术近年有了长足的发展，气化炉的 形式从传统上吸式、下吸式到最先进的流化床、快速流化床和双床系统等，在应用上除了传统的 供热之外，最主要突破是农村家庭供气和气化发电上。“九五”期间，国家科委安排了“生物质 热解气化及相关技术”的科技攻关专题，重点研究开发1MW大型生物质气化发电技术和农村秸 秆气化集中供气技术。目前全国已建成农村气化站近200多个，谷壳气化发电100多台套，气化 利用技术的影响正在逐渐扩大。 4．固化技术 通过加压或热解加压半松散的、低热值的生物质加工成热值高的能量块。我国生物质的固化 技术在80年代中期开始，现已达到工业化规模生产。我国重点对生物质压缩成型技术