绿色转型主力军——生物质能技术了解下

生物质能是蕴藏在生物质中的能量,是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。煤、石油和天然气等化石能源也是由生物质能转变而来的。

 

 

生物质能来源广泛,种类繁多,主要包括薪柴、农作物秸秆、动物粪便、海洋生物、城市生活垃圾以及生活工业污水与油污等。生物质能是仅次于煤炭、石油和天然气的世界第四大能源,可以说,生物质能是最具发展潜力的可再生能源。

 

生物质能具有改善和保护环境,减少温室气体的净排放量;增加土地资源的利用效率、降低石油进口的依存度,保障能源安全;发展农村经济,增加农民收入,优化农林业结构等特点。

 

从全球看来,生物质多联产发电、生物天然气的技术、装备和商业化的运作模式已经成熟,产业规模正在快速扩展。但在我国,生物质能获得的关注和认同远不及风能、太阳能。

 

生物质能应用技术的研究开发现状

 

国外生物质能技术

 

在发达国家中,生物质能研究开发工作主要集中于气化、液化、热解、固化和直接燃烧等方面。

 

许多国家制定了生物质能开发研究的相关计划。以美国、瑞典藏奥地利三国为例,生物质转化为高品位能源利用的规模,分别占该国一次能源消耗量的4%、16%和10%。

 

在美国,生物质能发电的总装机容量已超过10000兆瓦,单机容量达10-25兆瓦;美国纽约的斯塔藤垃圾处理站投资2000万美元,采用湿法处理垃圾,回收沼气,用于发电,同时生产肥料。

 

目前,已开发的技术有:林产品加工厂的废料(如造纸厂的树皮、家具厂的边角料等)的专用燃烧蒸汽锅炉,国外造纸厂几乎都有专门的设备,用来处理废弃物。由于生物质形状各异,堆积密度小较松散,给运输和贮存以及使用带来了较大困难,影响生物质的使用。

 

现已成功开发的成型技术按成型物形状分主要有三大类:以日本为代表开发的螺旋挤压生产棒状成型物技术,欧洲各国开发的活塞式挤压制得园柱块状成型技术,以及美国开发研究的内压滚筒颗粒状成型技术和设备。

 

 

生物质能的另一种液化转换技术,是将生物质经粉碎预处理后在反应设备中,添加催化剂或无催化剂,经化学反应转化成液化油。

 

生物质能催化气化研究,旨在降低气化反应活化能,改变生物质热处理过程,分解气化副产物焦油成为小分子的可燃气体,增加煤气产量,提高气体热解;同时降低气化温度,提高气化速度和调整生物质气体组成,以便进一步加工制取甲醇或合成氨。

 

欧美等发达国家科研人员在催化气化方面已经作了大量的研究开发,研究范围涉及到催化剂的选择,气化条件的优化和气化反应装置的适应性等方面,并且已经在工业生产装置中得到了应用。  

 

国内生物质能技术

 

我国生物质能的应用技术研究,主要在气化、固化、热解和液化开展研究开发工作。例如主要用于秸杆等农业废弃物的气化的吸式气化炉。在农村居民集中居住地区得到较好的推广应用,并已形成产业化规模。

 

目前在农林生物质发电、城市垃圾发电等技术方面发展相对完善。但从产业整体状况看,生物质发电及生物质燃料目前仍处在政策引导扶持期。

 

生物质发电行业的标杆企业在技术、成本方面已经具有明显优势,已投产生物质发电项目的盈利能力已逐步显现,直燃生物质开发利用已经初步产业化。作为一个农林废弃物资源丰富,城市垃圾亟须资源化处理的大国,生物质能发电供热都将有利于环境保护和资源循环利用,发展潜力不可小觑。

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