生物质能发电是什么?生物质能发电前景如何?

时间:2021年11月25日 11:59:32 点击次数:2113来源:原创

除了风电、光伏、核电等能源外,还有一种清洁能源值得关注,就是生物质发电。它通过直燃发电的技术产生绿色电力,除了可以增加清洁能源比重、改善环境,还可以增加农民收入、缩小城乡差距,所以意义重大。今天我们详细讲下生物质能发电是什么?生物质能发电前景如何?

生物质能发电是什么

一、生物质能发电是什么

生物质发电是利用生物质所具有的生物质能进行的发电,是可再生能源发电的一种,包括农林废弃物直接燃烧发电、农林废弃物气化发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋气发电、沼气发电。世界生物质发电起源于20世纪70年代,当时,世界性的石油危机爆发后,丹麦开始积极开发清洁的可再生能源,大力推行秸秆等生物质发电。自1990年以来,生物质发电在欧美许多国家开始大力发展。

二、生物质能发电的概念

生物质能直接燃烧发电是以农作物秸秆和林木废弃物为原料,进行简单加工,然后输送到生物质发电锅炉,经过充分燃烧后产生蒸汽推动汽轮发电机发电的高新技术。燃烧后产生的灰粉有加工成钾肥返田,该过程将农业生产原本的开环产业链子转变为可循环的闭环产业链,是完全的变废为宝的生态经济。

生物质能利用气化炉把生物质转化为可燃气体,经过除尘、除焦等净化工序后,再通过内燃机或燃气轮机进行的发电。过程包括三方面:生物质气化;气体净化;燃气发电。既可以解决可再生能源的有效利用,又可以解决各种有机废弃物的环境污染。正是基于以上原因,生物质气化发电技术得到了越来越多的研究和应用,并日趋完善。

三、生物质能发电的形式

1、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。

2、混合发电

生物质还可以与煤混合作为燃料发电,称为生物质混合燃烧发电技术。混合燃烧方式主要有两种。一种是生物质直接与煤混合后投入燃烧,该方式对于燃料处理和燃烧设备要求较高,不是所有燃煤发电厂都能采用;一种是生物质气化产生的燃气与煤混合燃烧,这种混合燃烧系统中燃烧,产生的蒸汽一同送入汽轮机发电机组。

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。

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。

5、垃圾发电

垃圾发电包括垃圾焚烧发电和垃圾气化发电,其不仅可以解决垃圾处理的问题,同时还可以回收利用垃圾中的能量,节约资源,垃圾焚烧发电是利用垃圾在焚烧锅炉中燃烧放出的热量将水加热获得过热蒸汽,推动汽轮机带动发电机发电。垃圾焚烧技术主要有层状燃烧技术、流化床燃烧技术、旋转燃烧技术等。发展起来的气化熔融焚烧技术,包括垃圾在450°~640°温度下的气化和含碳灰渣在1300℃以上的熔融燃烧两个过程,垃圾处理彻底,过程洁净,并可以回收部分资源,被认为是最具有前景的垃圾发电技术。

生物质能发电的前景

四、生物质能发电的特点

基于生物资源分散、不易收集、能源密度较低等自然特性,生物质能发电与大型发电厂相比,具有如下特点:

1、生物能发电的重要配套技术是生物质能的转化技术,且转化设备必须安全可靠、维修保养方便;
2、利用当地生物资源发电的原料必须具有足够的储存量,以保证持续供应;
3、所有发电设备的装机容量一般较小,且多为独立运行的方式;
4、利用当地生物质能资源就地发电、就地利用,不需外运燃料和远距离输电,适用于居住分散、人口稀少、用电负荷较小的农牧区及山区;
5、生物质发电所用能源为可再生能源,污染小、清洁卫生,有利于环境保护。

五、生物质能发电的前景

在生物质发电新政的基调下,“十四五”期间生物质发电的政策走向主要有以 下五大方面:

1、竞争性配置项目资源。自2021年1月1日起,规划内已 核准未开工、新核准的生物质发电 项目全部通过竞争方式配置并确定上网电价;
2、建立电价补贴分担机 制,中央补贴滑坡,预计到“十四五”末期,新建生物质发电项目电 价补贴将全部由地方承担;
3、鼓励生物质能多元化和高附加值利用;
4、逐步推动生物质发电走向市场化;
5、进一步强化生物质发电项目建设运行管理。

2021年8月,国家发改委、财政部、国家能源署联合印发《2021 年生物质发电项目建设工作方案》。方案总体明确了“以收定补、央地分担、分类管理、平稳发展”的总体思路,重点突出“分类管理”,推动生物质发电行业平稳健康发展。随着政策的进一步明确,生物质发电也即将进入快速发展阶段。

碳中和是我国未来几十年的重大发展战略,身处其中的每一个赛道都是长坡厚雪,当下热炒风电和光伏,未来生物质发电必定也有机会受到资金亲睐。生物能源作为可再生、污染小的能源,具有无可比拟的优势,必将为21世纪的经济发展和环境保护注入强大的推动力。

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