生物質能源是人類利用最早、最多、最直接的能源,在18世紀大規模地利用煤燃料以前,人類主要依靠木材作燃料。生物質所蘊藏的能量是相當驚人的,根據生物學家估算,地球上每年生長的生物質能總量約1400-1800億噸(乾重),相當於目前世界總能耗的10倍。我國的生物質能也極為豐富,例如現在每年的秸稈量約8億噸左右,相當於5億噸左右標煤。柴薪和林業廢棄物數量也很大,林業廢棄物(不包括炭薪林),每年約達3700m3,相當於2000萬噸標煤。
生物質燃燒是傳統的利用方式,但是熱效率低下,而且勞動強度大,汙染嚴重。通過生物質能轉換技術可以高效地利用生物質能源,生產各種清潔燃料,代替煤炭、石油和天然氣等燃料;還可以用來生產電力,減少對礦物能源的依賴,保護國家能源資源,減輕能源消費給環境造成的汙染。
生物質氣化是指在無氧或缺氧的高溫環境下,使生物質固體原料發生熱分解或不完全燃燒而轉化為生物質燃氣的熱化學轉化過程。在農村活上,生物質燃氣可以用於做飯或者冬季供暖;在工業上,生物質燃氣可以直接驅動工業鍋爐生產蒸汽。淨化後的生物質燃氣還可以帶動發電機組發電,為缺乏電力的地區供電。
生物質氣化發電工藝流程
生物質氣化技術改變了傳統直接燃燒生物質來獲取能量的方式,通過氣化技術,將生物質轉變為清潔的可燃氣體,大大提高生物質能源的使用範圍。生物質氣化技術有以下獨特優勢:
大量性和普遍性:生物質是一種到處都有的,普遍而廉價的能源,取材容易,生產過程簡單。
可再生性:生物質能是一種理想的可再生能源。只要太陽輻射能存在,綠色植物的光合作用就不會停止,生物質能就永遠不會枯竭。
環保性:用生物質能作為能源,可以減少對環境的汙染。生物質原料主要是農林廢棄物,堆放腐爛會汙染環境,滋生細菌,蚊蟲,產生硫化氫和甲烷等有害有臭味的氣體,既佔用土地資源又汙染環境。
清潔性:用生物質發電,利用的是植物體內的有機物質,系統排放的二氧化碳會被下一季的植物生長所吸收,所以並沒有增加大氣中二氧化碳的含量,可以實現二氧化碳的「零排放」。
中國科學院廣州能源研究所的研究結果表明,對於10MW以下的生物質發電系統而言,氣化-餘熱發電系統與直接燃燒發電系統投資接近,但氣化-餘熱發電系統效率遠高於直接燃燒發電系統,所以具有更大的優勢。
河南電研新能源工廠實拍