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文档简介
生物质能及其最新研发进展 . 1 生物质能开发利用现状及展望 . 6 国际生物质能发电日趋成熟和完善 . 10 四川省生物质能利用状况及发展规划 . 12 湖北省生物质能集约化应用的方向和途径 . 16 一些动态内容 . 20 生物质能概念龙头天颐科技 600703. 23 生物质能发电项目落户大名 . 26 国家发展生物质能敲定四大开发重点 . 26 全面贯彻落实科学发展观 加快生物质能的开发利用 . 27 中国生物质能利用技术评价 . 30 可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法 . 66 中华人民共和国可再生能源法 . 69 可再生能源发电有关管理规定 . 72 关于加强生物质发电项目环境影响评价管理工作的通知 . 73 实施中国可再生能源规模化发展一期项目通知 . 75 生物质能及其最新研发进展 在可再生能源中,除了风能、太阳能、地热能及海洋能等以外,还有一种可再生能源 生物质能。生物质能是指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。生物质能在世界能源消费总量中约占 14,居于第四位,仅次于煤炭、 石油和天然气的消费量,也是人类赖以生存的重要能源,在全球整个能源系统中占有重要地位。 生物质能通常包括木材工业废弃物、农业废弃物、水生植物、油料植物以及城市和工业有机废弃物等,其优点是容易燃烧,污染较小,但是生物质能的热值及热效率低,并且不易运输。生物质能的利用方法包括热化学转换法,分为高温干馏、热解、生物质液化等方法,以获得木炭、焦油和可燃气体等品质高的能源产品;生物化学转换法,是指生物质在微生物的发酵作用下,生成沼气、酒精等能源产品;利用油料植物所产生的生物油;以及把生物质压制成成型状燃料以便集中利用和 提高热效率。目前对生物质能技术的研究与开发正在逐步受到世界各国的关注,其中发达国家的生物质能技术和装置已经达到商业化应用程度,生物质能转化为高品质能源被加以利用其规模已经相当可观;同时很多国家对生物质能源的开发利用也制定了具体的研究计划,包括印度的绿色能源工程和巴西的酒精能源计划等,而美国、瑞典等国生物质能的消耗基本是能源消耗总量的 l0左右。目前美国已经开发出利用纤维素废料生产酒精的技术,并建立了 l 兆瓦的稻壳发电工程,年产酒精 2500 吨;在发展中国家中,巴西对可再生能源的研究利用非常充分,已经实施了全球规 模最大的乙醇开发计划,是乙醇燃料开发应用技术最先进的国家,目前乙醇燃料占巴西汽车燃料消费量的一半以上。 我们认为,开发利用生物质能等可再生环保能源对建立可持续发展的能源体系,改变能源生产和消费方式,促进全球经济发展和保护环境具有深远意义。随着全球经济的高速发展,对于优质燃料的需求日益增加,但是传统能源的利用方式已经难以满足现代经济发展的需求,而生物质能转换利用技术对于加快能源现代化进程,满足对优质能源的迫切需求,实施能源可持续发展战略都具有重要意义。我们预计生物质能将成为未来可持续发展能源系统的重要部分,并 且各种生物质能替代燃料将占全球能源总消耗量的 60%左右。 摘自格瑞贝斯环球财经报道 美国北卡罗莱纳烟草基金向生物柴油计划拨款 管理美国北卡罗莱纳州所获得的烟草和解款的基金会将 500 万美元的资金,划拨给了一家大豆生物柴油厂。 大豆柴油是一种燃料添加剂,源自使柴油发动机更清洁运行的大豆。基金会的领导人说,对边远的北卡罗莱纳州而言,这可能是一个重要的新产业。 成立这个基金会的目的,是要将北卡罗莱纳州所获得的烟草和解基金的一半,分配给依赖烟草的团体。金色烟叶 ( GoldenLEAF)这个组织每年获得大约 7000 万美元的烟草和解款。 在得到位于威尔逊的粮农合作社的提议后,该基金会把生物柴油作为它在 2002 年优先考虑的经济发展项目之一。自那之后,基金会与合作社的合作便开始启动,并制定出了一个可行的计划。 当代新能源 生物肽柴油技术(中国农业网) 该专有技术经过多年的潜心研究终于研制成功了一种高科技新型能源产品 草禾烃。该产品是利用各种植物秸秆、枯草等为原料,经过研磨加工与部分重烃类原材料混合发酵,中间切换生物双氢转因子的编组酶元升华酿造而成。“草禾烃”可从重烃类 物资中提取轻质柴油,它的热值可达到 1.2 万大卡,经过国家一级情报单位查索证明:该项目各项指标均达到了交通能源燃料 6- 24 标准,完全是一种新型生物能源。 “草禾径”专有技术的发明是世界能源发展的一次突破性革命,目前,国内外尚未发现应用微生物工程转因子技术使碳水化合物中间体介质向烃类烷基化改性工业沥青(大分子化合物)及工业轻质燃料等中级烃类产品。成为国内外首创的利用生物交叉因子方法廉价制取轻质燃油的重大创新发明成果。 “生物肽重油轻质化”论文 1998 年获国际金奖以来,专家课题组以完成 118 种石油、有机烃类极 端非正常代谢微生物种群、群落筛选,并实施工业化生产重烃解离酶、生物尸胺酶、石油裂解酶、解烃石油酶、烷基异构石油酶、烃脂水解同工酶等已申报国家发明专利技术。 曾先后利用该技术指导东北地区投产 4000 吨石油肽素生产;设计 15 万吨重烃轻质化, 30万吨至 50 万吨以上的工业化投产,运行阶段无异常,整体项目知识产权和资质手续齐全,完全独立控制,并在中石化实施 260 万吨工业化运行,属国内外先进技术水平。 第一部分项目介绍 一、研究与开发成果及其技术先进性 项目核心技术“草禾烃”的能量价值 某著名物理学家认为“ 碳水化合物干粉和光合作用下成长的植物和作物枯草,如果加工成微粒,它们干燥到一定程度,只要稍微碳化一下,加工成氧化剂,就合成最原始的炸药。爆炸是指一种物质的能量体现。” 目前,植物枝叶、秸秆和枯草绝大部分都用作燃料白白的烧掉了。只能利用它本身能量的12 13%,经过烘干研成微粒,细度在 300 目左右,加入双氢转因子复合酶和微生物肽素等经过酿造、升华发酵,使这类“碳水化合物”生物烃化,过渡成“基本碳氢化合物”。 高热使微生物代谢和生命停止,亲合脂类的微生物细胞碎片仍有对其它因子的吸附能力。这时,与重烃化合物发生裂 解反应的石油解烃酶在同一条件空间作用,使重烃大分子杂环烷烃和多环烷烃分层解离,游离出小分子链的低级轻组份繁烃,在热流态的作用下向正在改性的植物和作物干粉细胞过渡运作,当然这种反应并不是直接的,研发人员为增加生化反应“强力”,使用了助剂“四氢呋喃锶叮”和“六氢喹啉钠”分别进行二、三次加层催化反应,并指定出酿造升华举力与反应生成物的蒸馏出口,由此得到了一种新的能源 草禾烃。 草禾烃不是单纯的碳氢化合物,目前工业生产出的草禾烃,可以肯定不是饱和烃类,它是脂化石油的一种,从草禾烃的各种技术指标调值来看,可见草禾烃 的能量将高于当前石油燃料,因为草禾烃的闪点和热值是可调的,单一草禾烃热值在甲基叔丁醚的作用下,热焓值达到1.2 万大卡,仅此一点是用石油渣无法完成的。 酶的催化作用和解离半径是微小的,但可称得上“微爆”它的能量能够重整一个分子基团。精加工植物枝叶、作物秸秆和枯草干粉( 200 目以上)也是方便酶类在微粒多维表面上作用,工艺制定出深加工磨制植物、作物秸秆、枯草干粉微粒的技术标准要求。 在酿制草禾烃整个工艺中,一直潜在着几种生物酶在肽体上向碳氢、碳水化合物双相物质发射作用,碳水化合物微粒发酵、改性、亲合碳氢化合物( 重烃解离、裂解、助剂加氢)偶联,新的烃类重组构成(草禾烃)类系列产品。 草禾烃释放能量比石油原料释放能量高的原理之一是,草禾烃可调式含氢化要高于石油渣油含氢比许多倍,氢元素是能源材料的重要成份之一,草禾烃的另一重要特征是具有继续可永久吸服蓄能的本领,可固定的形状和压缩性,这一点是石油本身无法完成的。 利用生物工程尖端技术“生物肽重烃解离酶转因子交叉再生轻质烃产品”项目 (草禾烃 ),是国家新世纪发展新能源产业的重点,充分发挥生物微观再生能量资源,生产再生新材料,是可持续性发展经济的重要途径。 有机物辅料:工 业肽、石油肽是以石油烃类微生物寄主倍体学科建立起来的“未来黄金专业”它主要以微观活性因子,通过工艺条件构成因子流态活性交叉重组,获取相当“工艺作用价值”的新能源、新材料。由于建国以来此部份油田、工业废料剩余相当一部分沉积重质烃类资源,迄今无法达到石油炼制目的的超稠原油 1700 万吨;高凝油 900 万吨;炼制渣油 3000余万吨;废旧汽车轮胎、废弃工程高分子材料举目甚广,这类物质几乎都是生物肽寄主烃类酶改性的对象,它们通过“生物肽复合酶交叉转因子技术”都能再生新的材料、新的能源。 “生物肽重烃解离酶转因子交叉重烃轻 质化”总体工程技术开发充分利用了我国陆系阳光资源,应用再生发酵、酿造等高科技,使这部分资源工业价值发生倍率增长,按百万吨生产基地计算,每处理生产一吨主、副能源产品 (视有机辅料不同 )获利 600 至 900 多元。 生物肽重烃解酶转因子技术跨越式水平高、跨地区开发经济指标发展速度快,该技术生产线投资少,原料成本极低,市场盈利效果佳,是当前最具备发展产业规模、创造社会效益和新经济增长点,它的经济伸长率和可持续发展势态不可估量。 二、技术的研究和开发及应用前景: 该项目研发工艺自行设计,曾获“国家八五期间 ”最佳优秀成果全套生化制备复合生物酶工艺。 项目经国家权威技术部门测试表明:产品各项技术指标达到国家同类产品标准,核心技术工艺方式经过省、市和国家有关部门的鉴定。 指导 4000 吨石油肽生产;设计 15 万吨重烃轻质化; 30 万吨至 50 万吨以上的工业化投产,运行阶段无异常,整体项目知识产权和资质手续齐全,完全独立控制,属国内外,先进技术水平。 2003 年 8 月,生物肽双氢转因子改性烷基纤维素工业化推广项目经专家考察确认,项目实施可靠,技术确切,该项目能尽快组织工业化扩大 生产规划,决定向国内外推广,使这一有独创性的生物能源产品尽快推何市场,将会取得良好的经济前景。 该项研究技术正向科学环保燃料系列成果纵深推进: 我国是煤炭大国,如何使这一价廉而又丰富的资源得到升华的利用,研究人员作了一个试验:煤炭 50%+草禾烃 50%=60%柴油 +30%焦 +10%液化气。这一试验成果正在谋求工业化试验,它的成功将具有巨大的社会和经济效益。 经技术和经济比较,奥里油作燃料用于发电是经济和技术的最佳选择。在国外已有成功经验。我们的研究结果表明:”草禾烃”比里油脱水、降硫效果显著 (硫含量由 2.4%降至 0.6%,低于国标水平 1%)。该项技术已于 2001 年在东北利用”草禾烃”及专业工艺脱硫、脱水试验成功, 2002 年广东利用本技术已进行 250 万吨工业化生产,燃油品质达到轻质柴油标准。 利用“草禾烃增减压”生产国际上最先进的燃料整改剂“ MTBE”和“双健烃乙醇”这两项产品在国际市场上外汇价格是目前柴油价格的 3 4 倍。“双健氢烃乙醇”放热燃烧后,反应排放物质是纯净水,而放热燃烧热值可达 2 万余大卡,是世界未来最理想的环保能源燃料之一。 草禾烃项目工业化生产的多项重大突破,将推动国际能源向环保型能源进化,因而大大 节约石油能源的消耗。另一方面是本技术利用陆系地表、阳光照射下生长的绿色植物枝叶、农副产品秸秆,它是世界上最大的再生能源。 三、该项目在国内外的成果及地位 “发酵草禾烃酿造重油轻质化”技术已在东北地区取得了一系列生物石油肽、石油酶的科研成果,在国际生命科学大会获得“环球生物工程 2000 年最有价值科学金奖”。发酵草禾烃酿造重油轻质化是其最有应用价值的成果之一。 项目研究人员顺应工业化生产不断发展进步,使项目深化到最佳系统控制状态。整体设计广泛利用微粒和工程微爆破纳米技术深加工淬化过渡金属离子,运作开发出国内首创 生物能源品牌和名优产品。 经科技部一级情报查索,国内外均无文献报导,其工艺技术、生产装置、投产产品可创国内外领先、填补了国内外这一领域的空白。 本项目东北地区年产 4000 吨生物肽双氢转因子复合酶生产线于 2001 年 1 月投产,至今生产正常,产品面向全国市场。 2003 年生产无异常,由生物肽改性重油轻质化生产(扩大工业试验)在某炼油厂年产 260 万吨装置运行无异常出现, 2003 年 5 月现行年产 28 万吨注入草禾烃燃油生产线投产,至今运行正常取得了理想的效果,草禾烃投产装置均得到市以上环保审批部门批准。 第二部分市场及行业 情况 一、国内能源市场的需求和开发新能源的迫切性。 近十年来,原油消费量年均增长 5.77%,而同期国内原油生产供应增长速度仅为 1.67%,国内石油生产供应已不能满足国民经济发展的需要。 二、国内外相关替代能源的研发及比较 目前在美国、欧洲、亚洲的一些国家和地区已开始建立商品化生物柴油生产基地,并把生物柴油作为代用燃料广泛使用。 生物柴油是一种真正的绿色柴油。 目前生物柴油主要是用化学法生产,即甲醇或乙醇在生产过程中可循环使用,生产设备与一般制油设备相同,生产过程中可产生 10%左右的副产品甘油。 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。生物质能气化是在高温条件下,利用部份氧化法,使有机物转化成可燃气体的过程。产生的气体可直接作为燃料,用于发动机、锅炉、民用炉灶等场合。气化技术应用在二战期间达到高峰。随着人们对生物质能源开发利用的关注,对气化技术应用研究重又引起人们的重视。目前研究主要用途是利用气化发电和合成甲醇以及产生蒸汽。 三、生物柴油与草禾烃生物柴油的性价比较 1、国内外生物柴油的主要问题, 一是以菜籽油为原料生产的生物柴油成本高,据统计,生物柴油制备成本 的 75%是原料成本。因此采用廉价原料及提高转化从而降低成本是生物柴油能否实用化的关键。二是用化学方法合成生物柴油有以下缺点:工艺复杂、醇必须过量,后续工艺必须有相应的醇回收装置 ,能耗高 ,设备投入大;色泽深,由于脂肪中不饱和脂肪酸在高温下容易变质;酯化产物难于回收回收成本高;生产过程有废碱液排放。 2、从草禾烃生物柴油的降硫成本比较 : 从世界范围来看,目前世界上含硫原油(含硫量 0.5% 2.0%)和高硫原油(含硫量在 2.0%以上)的产量已占世界原油总产量的 75%以上,其中含硫量在 1%以上的原油占世界原油总产量 的 55%以上,含硫量在 2%以上的原油也占 30%以上。 我司利用草禾烃酿制柴油不需要配备昂贵的专用化工设备脱硫而是在草禾烃与部分重烃类原材料混合发酵过程中一次解决 .不需要投入价格昂贵的降硫设备 ,降硫效果显著 (对奥里油硫含量由 2.4%降至 0.6%,低于国标水平 1%)。 3、国内外“煤变油”项目 德国早在 1927 年就建立了世界上第一个煤炭直接液化厂, 1950 年,南非为了克服进口石油的困难,成立了南非煤油气公司。 中国最大的“煤变油”项目是世界第一家煤直接液化生产厂,是中国产煤区能源转换的重点示范工程。不过,据 估算,当前煤炭液化项目的投入产出比,是生产 1 万吨油需要 1 亿元的投资,而沿海炼油厂扩建的投入产出比是每增产 100 万吨油投资不能超出 10 个亿,两笔账一算,煤炭液化投资过巨,没有利润可言。 草禾烃柴油是世界上唯一应用微生物工程转因子技术廉价制取轻质燃油的技术 ,其特点是 :一是工艺流程设备投入少 ,只相当于上述生物柴油设备投入的三分之一 ;是煤变油投入的 250 分之一。二是所用的原材料都是可以再生的重烃轻质化或廉价的煤碳或废轮胎的再生利用 ,市场盈利效果佳,是当前最具备发展产业规模、创造社会效益和新经济增长点的高新技术项目,由于该项目至今在国内外无行业竞争对手它的经济增长率和可持续发展势态不可估量。 第三部分 产品制造 一、产品生产制造方式 本公司具备批量生产和定向研发核心技术产品”草禾烃”能力。对轻质柴油的生产我司将以专利技术许可之无形资产及相关技术服务与有实力的业内企业或投资人组建法人型联营公司。联营公司规模以年产 10-30 万吨起步,最大生产能力可达到年产 100 万吨。 二、产品的生产制造过程、工艺流程简述 (一 )项目生产主要原料: 1 有机主料:农村秸秆、植物枝叶、枯草深加工粉碎技术要求细度: 260 目至 300 目,脱水加入 辅料发酵,生产利用率 40-50%。 2 有机辅料:生物肽重烃解离酶转因子,应用生物肽重烃解离酶转因子发酵草粉是生产产品的技术关键,操作要求必须遵守工艺技术规章。 3 重烃:即沉积重质渣油、煤焦油、废沥青、稠油、(油田洗缶油)化工厂清污油、部分废橡胶、旧车胎粉末等。 (二 )生产工艺流程: (略 ) 第四部分 经济效益估算 一、投资规模及主要内容 1、以重烃类为原料 ,年产 30 万吨柴油生产规模估算: 总投资 :6800 万元。其中: (1)占地: 100 亩 (1,000 万元 ), (2)办公及化验室: 2500 平方米(800 万元 ), (3)生产人员: 350 人, (4)设备投资: 3000 万元, (5)配套设施: 1000 万元, (6)成套设备制造设计、工艺流程设计、安装、调试等专有技术费: 1000 万元 (总投资 10%), (7)设备制造、安装、调试: 5 个月 2、年生产 30 万吨轻柴油效益估算: (1)、原材料成本:沥青 1650 元 /吨 ,废机油 2000 元 /吨 ,橡胶粉 750 元 /吨 , 枯草粉 120 元 /吨转因子 1.2 万 /吨 产品价格 :轻柴油 3200 元 /吨,焦粉 1000 元 /吨, (2).重烃编组 :69%(A 沥青 41%+B 废机油 19%+C 橡胶粉 9%) 草禾烃: 31%(D 草粉: 30%, E 转因子: 1%) (3)、生产投入产出比例:重烃编组 69%:草禾烃 31%=柴油 60%:焦 33%: (液化汽 7%) (4)、原料、产品实际投入、产出: A20.4 万吨 +B9.6 万吨 +C4.5 万吨 +D15 万吨 +E0.28 万吨 =柴油 30 万吨 +焦 16 万吨 +(3.78 万吨液化汽暂未计 ) (5)、直接材料成本合计 (重烃编组 +草禾烃 )=61395 万元 (6)、主营业务成本 =主营业务成本 +增值税差及附加 =(直接成本 +间接成本 )+增值税差 =61395 万元 +19980 万元 +6449 万元 =87824 万元 (6)、销售收入 产出产品 :柴油 30 万吨 +焦 15 万吨;柴油: 30 万吨 *3200 元 /吨 =96000 万元;油焦: 15 万吨*1000 元 /吨 =15000 万元 主营业务收入 =96000 万 +15000 万 =111000 万元 主营业务利润 =主营业务收入 -主营业务成本 =111000 万元 -87824 万元 =23176 万元 利润总额 =营业利润 +投资净收益 +营业外收支净额 =23176 万元 +投资净收益 +营业外收支净额; 所得税 =23176 万元 *15%=3476 万元 (高新技术项目税率为 15%,若开发区高新企业可享受”三减二免” );净利润 =19700 万元;净利润率 =净利润 /主营业务收入 =18%;资本收益率 =净利润 /实收资本 *100%=19700/6800=289%(半年内收回投资 ) 生物质能开发利用现状及展望 作者:刘伟伟 *谢建 来源:云南师范大学太阳能研究所 日期: 2004.05.21 摘 要 文章分析了生物质能的特点,对几种主要的生物质能开发利用现状进行了讨论,指出生物质能的利用具有广阔的发展前景,并提 出几点建议。 关键词 生物质能 现状 展望 byLiuWeiwei*XieJian Thispaperillustratesthecharacteristicsofthebioenergyfirstly,thenanalyzestheactualityoftheexploitationandusageofseveralmajorbioenergy.Dependingonthis,itprovesthatthebioenergyhasaverywideexpectationperspectiveandgivessomesuggestions. bioenergy actuality expectation 0 引言 据有关专家估计,生物质能极有可能成为未来可持续发展能源系统的组成部分,到本世纪中叶,采用新技术生产的生物质能替代现有燃料的替代率将占全球总能耗的 40%以上。 我国全面建 设小康社会总体目标中,特别指出今后 20 年“可持续发展能力不断增强,生态环境得到改善,资源利用率显著提高,促进人与自然的和谐,推动整个社会走上生产发展、生活富裕、生态良好的发展道路”。在新能源和可再生能源产业发展“十五”规划中更将生物质能高效利用作为发展的重点之一。 1 生物质能的特点 生物质能的资源来源于农林废弃物、水生植物、油料废弃物、工业废弃物、人畜粪便及城市污水和垃圾等,具有以下特点: 1)储量大 据统计,全球可再生能源可转化为二次能源的约 185.55 亿 tce,相当于全球石油、天然气 和煤等化石燃料年消费量的 2 倍,其中生物质能占 35%,位居首位。我国是一个农业大国,农村每年有各类秸秆 6.2 亿 t;有各种牲畜粪便 34.781 亿 t;有人粪尿 1.7 亿 t。仅利用其中 60%用来生产沼气,就完全可以解决农村生活用能,储量巨大,全球生物能源储量见表 1。 2)种类、利用形式多样 生物质能资源的种类非常广泛,从农、林、牧、渔业到工业、生活垃圾等,几乎都可以有效利用;其利用形式除直接燃烧和生产沼气外,还有制造燃料乙醇、生物柴油,热解气化、液化,发电,产氢等。 3)节能、环保 采用生物质能代替化石燃 料,首先有效的节约了化石燃料的使用;其次,与化石燃料相比它不增加地表 CO2 循环总量,并且生物质能资源可以永久利用。 4)技术相对成熟,推广初具规模 生物质能利用技术(如沼气发酵等)相对成熟,并由于其适于小规模发展,现在在我国农村的推广也初具规模。 2 各种生物质能技术国内外的发展现状 2.1 直接燃烧和发电 美国在该方面处于领先地位,生物质能动力工业在美国是仅次于水力的第二大可再生能源工业,相关发电装置装机容量 750 万 kW。电站的燃料构成为废木材 72%,城市垃圾 18%,从农副业残物中制取的煤气 4%和沼气 1%。加利福尼亚州由于木材资源丰富,其 40%的电力供应来自于生物质发电。北欧的瑞典和芬兰等国用废木材发电的产业较发达。瑞典 1997年颁布了可持续发展的能源供应法,对石油、煤的消费苛以重税,使废木材作为燃料发电的成本仅为煤的 1/2 以下,有效地推动了生物质发电的发展,生物质能发电到 2000 年已达到 19%。 在我国,农作物秸秆和薪柴除用于饲料和少量作建筑材料外,大部分作为农村主要生活用能,年利用量约 1.2 亿 t 标准煤。但普遍存在资源浪费、利用率低、环境污染、生态恶化等严重问题。 2.2 燃料乙醇 采用含糖和淀粉的农作物,如甘蔗、玉米、小麦、高粱等原料通过发酵生产乙醇。该项技术已趋成熟并正在有规模应用。目前正在开发的技术有先将纤维素水解为糖后制取乙醇,和将木糖通过转基因酵母发酵然后生产乙醇的。 巴西和美国都已把燃料乙醇大量用于汽车燃料。 1973 年第一次石油危机后,巴西政府制定了“国家酒精计划”,利用该国丰富的甘蔗资源生产乙醇代替进口汽油, 1975 年产量约60 万 kL,到 1995 年 1200 万 kL,增加了 20 倍。全国近 1/3 的车辆直接使用乙醇或使用掺有 22%无水乙醇的汽油。美国每年的燃料乙醇产量也 很大( 1995 年年产量 550 万 kL),其中 90%用于汽车燃料; 1999 年,美国燃料乙醇使用量占汽油和柴油使用量的 12%以上,占汽油使用量 30%以上。同时大力开发低成本生产技术,目前 28 美分 /L 的成本希望到 2015年降到 18 美分 /L。 我国政府在“十五”计划中也决定发展燃料乙醇产业。 2001 年国家计委颁布了乙醇汽油、乙醇燃料使用标准,并于 2003 年 1 月 1 日起开始实施。其目的主要是:利用过剩玉米,同时增加农民收入;代替 MTBE 掺入汽油,减少环境污染,提高汽油的辛烷值;代替汽油,减少石油进口。目前, 吉林、山东、河南等地已建成试点项目。吉林省从 2003年 10 月 17 日开始在全省范围内销售乙醇汽油,现已将 1400 个加油站改造为乙醇汽油加油站。该项目每年为吉林省节约粮食储备费用 200 亿元,河南郑州和南阳等地从 2002 年开始全部销售乙醇汽油。 2.3 沼气 沼气发酵技术已广泛用于污水处理、堆肥制造、人畜粪便、农作物秸秆和食品废物处理等方面。世界各发达国家都对此十分重视。为了减少 20%温室气体排放,德国除充分利用垃圾填埋场的沼气发电外,还大力推广沼气池技术, 1998 年已有 400 万户,计划投巨资进一步发展到 2200 万户。日本还通过食品废弃物再生法的实施,促进了食品废弃物发酵堆肥技术的推广,并研究从沼气中提取氢气供燃料电池热电联供作燃料。朝日、麒麟等几个大啤酒厂都配套建成了 200kW 的燃料电池发电机组;东芝公司与我国广东省番禺县猪场联合建设的 200kW 燃料电池项目已于 2001 年投产。日本政府已规定电力公司必须给用生物质能发的电优惠上网,并在研究其他鼓励政策。 我国沼气应用有很长的历史,在农业、工业和生活中都取得了良好的效果。截至 2001年底,全国各类沼气发酵系统已具有相当规模,如表 2 所示。 2002 年 10 月 15 日 17 日在江西吉安召开了“全国农业生态环境与可再生能源建设工作会议”,提出了新阶段生态环境与可再生能源建设工作的总体目标,大大加强了全国沼气发展的力度。同时在今后十年内,积极推进大中型沼气工程建设,并进一步推广北方“四位一体”、西北“五配套”和南方“猪 -沼 -果”等以沼气为纽带的生态农业模式,大力推广沼气发酵系统综合利用技术,为我国农业可持续发展奠定基础。 2.4 生物柴油 生物柴油于 1988 年诞生,由德国聂尔公司发明。目前,生物柴油主要是把植物和动物油脂与甲醇或乙醇等低碳醇用酸性或碱性催化剂在 230250下进行脂化反应,生成以脂肪酸甲脂或乙脂为主要成分的生物柴油。生物柴油有良好的环保性(含硫量低),较好的发动机低温启动性(无添加剂时冷凝点达 -20),较好的安全性(闪点高),良好的燃料性能(十六烷值高,燃烧性能优于普通柴油),最重要的是它是一种可再生能源。基于以上优点,生物柴油具有广阔的发展前景。 生物柴油使用最多的是欧洲,份额已占到成品油市场的 5%。德国现有 8 家生物柴油生产厂,生产能力为 25 万 t/年,拥有 300 多个生物柴油加油站,并制定了生物柴油标准DINV51606,对生物柴油免税。 法国有 7 家生物柴油生产厂,总生产能力为 40 万 t/年,使用标准是在普通柴油中掺加 5%生物柴油,对生物柴油的税率为零。意大利有 9 个生物柴油生产厂,总生产能力为 33 万 t/年,对生物柴油的税率为零。奥地利有 3 个生物柴油生产厂,总生产能力为 5.5 万 t/年,税率为石油柴油的 4.6%。比利时有 2 个生物柴油生产厂,总生产能力为 24 万 t/年 2。欧盟确定了较高的生产目标, 2003 年达 230 万 t, 2010 年达 830 万 t。美国从 20 世纪 90 年代初就开始将生物柴油投入商业性应用,但是到最近几年才真正形成规模,生物柴油已成为其产量 增长最快的替代燃油。另外日本、巴西、泰国、韩国等国家也积极推广和使用生物柴油。 目前我国生物柴油研究开发尚处于起步阶段。先后由上海内燃机研究所和贵州山地农机所、中国农业工程研究设计院、辽宁省能源研究所、中国科技大学、河南科学陆军化学所、华东理工大学、云南师范大学省农村能源工程重点实验室等单位都对生物柴油作了不同程度的研究,并取得可喜的成绩。海南省正和生物能源公司从事生物柴油的研究开发。我国有丰富的植物和动物油脂资源,仅豆类油年产量达 6000 万 t。“十五”发展纲要已明确提出发展各种石油替代品,并将发展 生物液体燃料确定为新兴产业发展方向。 2.5 其他新技术 1)生物质产氢。目前,生物质制氢主要有光合细菌产氢和发酵产氢。然而,光合产氢受环境因素影响较大,特别光照时间较少的地方,应用受到极大的限制,目前大多处于试管内纯菌培养试验。相比之下,发酵产氢不受光照的影响,设备简单,产气量高,易于推广应用。目前,国外主要以纯菌利用小分子有机酸,进行产氢的研究。我国, 1994 年哈尔滨建筑大学任南琪和王宝贞教授等利用厌氧活性污泥(混菌),以复杂有机物为供氢体制氢取得成攻,最大产氢能力达 10.4m3H2/( m3 反应器 d),并用于实践,从污水中分解收集氢气,率先成功完成中试研究,从而开辟了发酵制氢应用的新领域,此技术目前居世界领先地位3。 2)生物质气化发电。将柴薪、秸秆等生物质在 800高温下气化,然后通过燃气蒸汽联合循环发电。在美国和巴西已有 0.53 万 kW 规模。我国 2000 年已有秸秆气化装置 388台,共产气 1.5 亿 m3,但燃气热值仅 1100kcal/kg,只能供农户一般燃用,尚待改进。 3)气化合成液体燃料。利用上述分解气重整为 H2 和 CO 后制造甲醇或二甲醚等液体燃料,美国早有 200t/d 的工程,但成本 过高,发展缓慢。 4)热分解液化。生物质在 400 600下快速加热分解为燃油。美国、加拿大等国仅有实验报道。 5)高压液化和气化。美国矿山局、加州大学和多伦多大学已开发成功在 250 400和10 25MPa 下直接液化、气化的技术,但成本过高。 3 生物质能发展前景展望及建议 生物质能作为一种重要的新能源和可再生能源,其发展前景是非常广阔的。它能够优化能源结构、缓解能源压力、改善环境、促进经济社会可持续发展。在我国,尤其对解决边疆、偏远地区及一些少数民族地区用能问题,增加农民收入,提高农民生 活水平,增加就业岗位等,都具有十分重要的意义。 我国在生物质能推广和应用方面已取得可喜的成绩,但仍存在利用率低、技术水平落后、产业化发展缓慢、资金不足、政策相对落后等问题。为使生物质能更好的促进经济社会的发展,我们应该: 1)加快各项基础设施建设,使各种生物质能资源有效富集,努力提高资源利用率; 2)加大科研力度,推动技术进步,提高技术装备和水平; 3)组织和实施示范工程,扩大应用领域和推广范围; 4)积极培育和规范市场,认真做好各项立法和检测、认证工作; 5)研究和制定鼓励发展的政 策; 6)加大宣传和信息传播的力度; 7)广泛开展国际交流与合作。 (责编:陈娇利) 参考文献 1 张无敌,宋洪川,尹芳 .沼气发酵残留物综合利用技术 2 钱伯章 .发展前景广阔的生物柴油产业,能源技术, 2003(1): 1416 3 任南琪,王宝贞,马放 .厌氧活性污泥工艺生物发酵产氢能力研究 .中国环境科学, 1995,15( 6): 401-406 国际生物质能发电日趋成熟和完善 ISTIS, 2005 年世界重点工业发展动态写作组 生物质能发电技术日趋 成熟 生物质能是世界第四大能源,作为能源,在人类历史上曾起过巨大的作用,在现实生产生活中,特别是在农村地区,仍然占有重要的地位。 2004 年亚洲、非洲的大多数发展中国家,生物质能的消费量占全国能源消费总量的 40以上。美国能源部预测,到 2025 年之前,可再生能源中,生物能发电仍将占据主导地位。从长远来看,在燃煤发电厂共烧生物能发电,仍存在问题,效率较低。 生物质能技术的研究与开发已成为世界重大热门课题之一,受到世界各国政府与科学家的关注。许多国家都制定了相应开发研究计划,如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划等,其中生物质能源的开发利用占有相当的比重。目前,国外的生物质能技术和装置多已达到商业化应用程度,实现了规模化产业经营,以美国、瑞典和奥地利三国为例,生物质转化为高品位能源利用已具有相当可观的规模,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。美国开发出利用纤维素废料生产酒精的技术,建立了 1 兆瓦的稻壳发电示范工程,年产酒精 2500 吨。 据技术预见 2005,生物质能利用的途径主要有两类,一是 通过化学法对生物质能进行转换;二是用生物化学方法转化生物质能,生物质能发电和生物质液体燃料是目前最具应用前景的利用技术。 生物质直接燃烧发电技术已基本成熟。这种技术单位投资较高,大规模使用时效率也较高,但它要求生物质集中,达到一定的资源供给量,降低投资和运行成本是其未来发展方向。生物质气化发电时更洁净的利用方式,小规模生物质气化发电已进入商业示范阶段。它比较适合于生物质的分散利用,投资较少,发电成本也低。大规模生物质气化发电类似于煤气化燃气 -蒸汽联合循环发电( IGCC)技术,发电效率和综合热效率高,是今后生 物质工业化应用的主要方式。 高效、清洁的生物质定向气化技术是生物质利用的重要的上游技术,生物质气化不仅可以用于发电,经过净化及组分调整后的合成气经催化合成还可装化为甲醇、二甲醚和汽油等液体燃料。生物质定向气化的关键技术在于选择性的提高,高活性和高选择性催化剂及反应器的开发等。菜籽油、葵花籽油等植物通过脂化反应降低粘度后可以作为生物柴油、淀粉类及糖类生物质,经生物质发酵可以制备燃料酒精,这些都是重要的替代燃料。纤维素类水解发酵是尚未解决的难点,这一技术的突破将使生物质的生化转换效率大幅度提高。 生物质能发电前 景预测 生物质直接燃烧发电是生物质发电的主要方式,能源效率更高的 BIGCC 技术正处于工业示范阶段, 2004 年生物质发电已装机 9000MW,预计 2020 年将达 30000MW。 生物质的气化至氢和质子膜燃料电池联用是未来的一种理想电源,生物质热解气直接通过固化氧化物燃料 (SOFC)进行能源变换也具有发展潜力。 预计 2010 年前,生物质发电技术将趋于成熟和完善, 2010 年以后,逐步具备市场竞争力,进入商业应用。生物质燃料技术在 2020 年也将成熟,部分技术可以向商业化推广,但生物质液体燃料技术的发展速度将取决于是有 供应情况和各国环境保护的力度,油市动荡和油价持续高位运行的国际石油态势,有可能促使该技术更快成熟而进入商业化发展。2020-2050 年,生物质将逐渐成为主要能源之一。 生物质能发电地区发展现状 (1)北 美地区 美国在利用生物质能方面,处于世界领先地位,据报道, 2000 年生物质能在美国总能耗中所占比例已近 4%;目前美国有 350 多座生物质发电站,主要分布在纸浆、纸产品加工厂和其它林产品加工厂,这些工厂大都位于郊区。装机容量达 7000MW,提供了大约 66000个工作岗位,根据有关科学家预测,根据美国政府制定的生物 质能发展规划,到 2010 年该比例将提高 3 倍,达到 12%,生物质发电将达到 13000MW 装机容量,届时有 4000000 英亩的能源农作物和生物质剩余物用作气化发电的原料,同时,可按排 170000 个以上的就业人员,对繁荣乡村经济起到积极的推动作用。 加拿大有 12 个实验室和大学开展了生物质的气化技术研究。 1998 年 8 月发布了由Freel,BarryA.申请的生物质循环流化床快速热解技术和设备。 (2)欧盟地区 欧盟各国化石能源较为紧缺。 2000 年,欧盟委员会在其发布的“欧盟能源发展战略绿皮书”中指出, 2015 年生物 质能将由目前占总能源消费量的 2%左右提高到 15%,其中大部分来自生物制沼气、农林废气物及能源作物的利用;到 2020 年生物质燃料将替代 20%的化石燃料。 芬兰和瑞士是生物质能利用比例较高的国家,芬兰的生物质能占其总能源消费量的24%,瑞典则为 15%。他们主要通过并联直接燃烧和气化发电来生产热能 (CHP),以提供区域性电力和采暖。由欧盟及瑞典能源部资助,在 Varnamo 建成了 BIGCC 示范电站。通过示范运行,他们推测出,在生物质价格为 250 元 /吨左右时, 70MW 的 BIGCC 发电成本约为0.35 元 /吨,几乎与小型 煤电相当。 瑞典和丹麦正在实行利用生物质进行热电联产的计划,使生物质能在提供高品位电能的同时满足供热的要求。 1991 年奥地利标准研究所推出了第一个作为高品质燃料的生物柴油标准,紧接着又就产品性质,如发动机性能、排放特性、生物可降解性及毒性等出台了详细的测试方法。该标准及测试方法的推出极大地促进了生物柴油在奥地利、比利时、法国等欧洲国家的产业化。目前生物柴油的大型生产厂主要集中在欧洲,各国对生物柴油都实行了零税率。德国 2000年的生物柴油产量达 45 万吨。法国和意大利则是生物柴油使用最广的欧洲国家。德国CHOREN 公司制取生物柴油的技术利用原料化方法生成完全无焦油的燃气,经 FT(费托)催化合成生产生物柴油。此外,奥地利成功地推行建立燃烧木材剩余物的区域供电计划,目前已有容量为 1000-2000kw 的 80-90 个区域供热站,年供应 10 109MJ 能量。 荷兰在生物质热解液化的研究与开发方面具有较高水平,由 Twente 大学开发的旋转锥工艺可达到 70%的液化产率。由欧盟与美国、加拿大等国联合开发的生物质常压超短裂解液化技术将低质量的生物质转化成高能量密度 (18-25MJ/kg)的液体燃料油,产量达 80%,被认为是生物质 能领域的重要技术突破。 (3)其他 其他许多国家也制定了相应的生物质以研究开发计划,比如日本的新阳光计划、巴西的乙醇能源计划。自 1975 年以来,巴西为摆脱对石油的依赖而开展了世界上最大规模的燃料乙醇开发计划,到 1991 年其燃料乙醇产量已达 130 亿升 /年, 40%多的汽车都用纯乙醇作为燃料,部分汽车则用含 22%-24%乙醇的燃料。除用甘蔗做原料外,巴西还建成了木材水解生产乙醇厂。印度 Anna 大学新能源和可再生能源中心最近开发研究用流化床气化农业剩余物如稻壳、甘蔗渣等,建立了一个中试规模的流化床系统,气体用于柴油 发电机发电。印尼与马来西亚用丰富的棕榈油生产生物柴油。亚洲及非洲的发展国家中,传统生物质能利用占有相当高的比例,平均而言,这些国家一次能源的近 38%依赖于薪柴燃烧获得的热能。 四川省生物质能利用状况及发展规划 四川省农村能源办公室副主任屈 锋 概述 四川省地处西南,地域辽阔,幅员面积 48.5 平方公里,森林覆盖率 39.7。优越的自然条件、多类型垂直变化的气候、丰富多样且组合配套优越的光、热、水、土等自然条件为四川提供了丰富的生物质能资源,也为四川的经济发展提供了良好的物质基础,四川的生物质能资源 的开发利用在很多方面走在了全国的前列。 一、四川省生物质能资源状况 1、生物质能资源的总体评价 四川省有丰富的生物质能资源,其品种主要有农作物秸秆、薪柴、畜禽粪便、部分工业有机废水等。全省生物质能的年可利用总量为 3392.09 万吨标准煤。 表 12002 年四川省生物质能资源情况表 合计秸秆薪柴畜禽粪便有机废水( BOD) 可利用实物量(万吨) 14752.61297.11262710798.530 折标煤(万吨标煤) 3392.09662.0215001204.3725.7 2、农作物秸秆 四川省是农业大省,虽 然各地近几年不断调整农业产业结构,但粮食生产在农业生产中始终占据重要位置,因此农作物秸秆资源丰富,其主要品种有玉米秆、稻草、麦秸、油菜秆等,总量为 3320.7 万吨,折标煤 1640.3 万吨,其中用作能源的为 662.02 万吨标煤。 表 2 四川省 2002 年农作物秸秆资源表 稻谷小麦玉米豆类油料麻类糖类棉花合计 播种面积(万公顷) 202.04142.49114.4648.177.342.993.213.3 产量(万吨) 1540526.5578.25107.11144.764.47171.52.36 谷草比 0.6231.3662.01.52.0 秸秆总量 959.42719.201156.50160.67289.5211.1817.157.083320.71 折标煤系数 0.4290.50.5290.5430.5290.50.4410.534 折合标准煤(万吨) 411.59359.60611.7987.24153.165.597.563.781640.31 收集系数 0.650.80.950.30.9 收集量 267.53287.68550.6182.88122.525.312.273.401322.21 用作能源的比例 50.30.85 用作能源的数量(万吨标煤) 82.32107.88275.3078.52107.215.31 2.273.21662.02 农村地区是秸秆消费的主要地区,农村生活用能是秸秆消耗的主要途径,在农村生活用能结构中秸秆约占 35左右。但是秸秆在农村生活用能中也出现了明显的下降趋势。 1995 年全省用作能源的秸秆消费量为 1045 万吨标煤, 2000 年为 865 万吨标煤, 2002 年降至 662 万吨标煤。其原因是多方面的:一是农村省柴灶的推广 和普及,使炊事用能的热效率提高,目前全省平均为 21.4;二是随着农村经济的发展,商品能源消耗比重逐步增加;三是农村生猪饲料生喂技术的普及,大大减少了能源消耗;四是由于农民外出务工人员增多,农村常驻人口减少,也使农村能源消费量减少。目前,在经济较发达的区域,秸秆露天荒烧已成为一大公害。 3、薪柴 四川省林地面积大,为 1888.95 万公顷,森林覆盖率高,活立木总蓄积量 14.65 亿立方米,薪柴资源丰富,特别是近几年实施的退耕还林工程,使四川林地面积继续扩大。目前,全省种植薪炭林的面积极小,薪柴来源主要依靠经济林 、用材林、防护林等,但在很多地方存在过渡樵采的问题。据各地农村能源部门统计, 2002 年全省在可收集半径内林木的合理伐薪量不超过 1500 万吨标煤,而当年薪柴消耗量为 1835 万吨标煤,有约 20%通过过渡樵采获得,特别是在一些山区一户农户一年要烧掉薪柴 4000 公斤,需要砍伐 3 亩灌木。 4、畜禽粪便 四川的畜禽粪便主要用作肥料,只在甘孜州、阿坝州高原牧区有用牛粪直接燃烧的习惯。但畜禽粪便是沼气发酵的良好原料,有很大的开发潜力。全省可收集畜禽粪便资源总量为1204.37 万吨标煤,如果用于沼气发酵,每年可产沼气 74.8 亿立方米。目前,全省有农村户用沼气池 258 万户,年产沼气 8.4 亿立方米,但全省沼气用户仅占农户总数的 13%,有很大的发展潜力。 5、生活污水及工业废水 全省城镇居民生活污水排放量为 6.82 亿吨,工业废水 6.22 亿吨,废水中有机物( BOD)含量约 30 万吨,可产沼气 3.6 亿立方米,约 25.7 万吨标煤。 二、四川省生物质能利用主要技术 1、省柴灶技术 省柴灶是针对 80 年代之前农村普遍使用的老式柴灶而言。我省推广的省柴灶在老式柴灶的基础上增加了烟囱、炉蓖,改造了炉膛,使其燃用秸秆、薪柴的热效率由 10%提高到 25%,而且室内无烟,受到农民的普遍欢迎。省柴灶技术已十分成熟,省技术监督局颁发了地方标准,全省农村已推广省柴灶 1280 万户,近 100 个县基本普及了省柴节煤灶。在技术的推广上,曾经实行补助政策,鼓励农民改灶。目前补助政策已取消,而是通过对技术人员的培训,实行社会化服务来推广。发展趋势为向商品化方向发展。 2、农村户用沼气池技术 农村户用沼气池在四川有多年的推广历史,从 80 年代中期开始推广“园、小、浅”型农村户用沼气池,各项技术已基本成熟,沼气池主体及其配套设施都有相应的国家标准。目前四川省农村户用沼气池容积一般 为 6 10 立方米,造价为 1200 1500 元,年产沼气 300 350立方米。全省已有 258 万户沼气用户,年产沼气约 8.4 亿立方米,总量约占全国的 1/4,居全国各省的首位。近几年,由于户用沼气池技术成熟、效益提高和国家补助的大幅增加,建池农户每年达 20 万户,户用沼气池建设进入了一个高速发展的时期。商品化沼气池的推广研究工作也在积极探索中,已经出现的有玻璃钢沼气池等商品化沼气池,高档的沼气配套产品也不断出现,如沼气燃气热水器、沼气燃气饭煲等。 3、城镇生活污水净化沼气池技术 城镇生活污水净化沼气池技术是在农村户 用沼气池的基础上以处理低浓度城镇生活污水的沼气技术,其主要工艺为两级厌氧消化、多级兼性厌氧消化和过滤系统。该系统按照城镇居民人均池容 0.6 1.0 修建,池容产气率 0.06 立方米 /立方米天,造价 600 800 元 /立方米。该技术的优点是投资分散、占地少、运行成本低,非常适合我国国情。该项技术主要通过与主体建筑“同时设计、同时施工、同时投入使用”的“三同时”来推广,全省已建有 4.04万处,总容积 217.8 万立方米,日处理生活污水 54 万吨,年产沼气 4700 万立方米,已成为我省大中城市污水管网难以覆盖区域和小城市、 小城镇等处理生活污水的主要设施,在今后较长的时期内,该技术仍将作为中小城市和城镇生活污水处理的主要设施。 4、大中型沼气工程技术 大中型沼气工程主要用于养殖场、酒厂、糖厂、屠宰场等有高浓度有机废水排放的场所,其系统组成为预处理、厌氧消化、沼气净化及输配、后处理、检测控制系统等,厌氧消化器主要使用上流式厌氧消化器( UASB)、上流式或厌氧过滤消化器( UASB AF)、厌氧流化床等。其产气潜力为 0.35 立方米 /公斤总固体,池容产气率为 1 立方米 /立方米池容天, COD去除率 70%以上。对万头猪场而言,该类工程投资 为 150 200 万元,单位投资 3500 元 /立方米池容左右。近几年,出现了利用沼气发电的工程,如绵竹市酒精厂的沼气工程配套建设了装机 1000 千瓦的沼气发电机组。其主要问题是市场未形成,商品化发展能力差,同时受企业生产的景气程度影响较大。发展趋势为以沼气为纽带,利用沼渣生产商品化肥料或企业种植无公害农产品、利用沼气发电等提高其经济效益。全省建有该类工程 45 处,正在使用的为 25 处。 5、生物质气化技术 生物质气化技术是近几年为解决农村秸秆露天燃烧而发展较快的一项技术,它主要由气化炉、净化器、风机、贮气罐、管路等部 分组成,工程初始投资 50-80 万元(供气 200 户),户均投资 3000 元左右,供气成本为 0.22 元 / m3。 1 公斤秸秆产气能力为 2 立方米气化气,热值为 4.2 4.8MJ/m3(1000-1150Kcal/ m3),气体主要成分为 CO、 H2、 N2 等。其技术基本成熟,各地均开展了示范建设,一些工程的气化气还用于发电。但这项技术也存在一些推广上的问题:一是 CO 引发的安全用气问题,二是气体热值太低,三是焦油处理问题,四是供气规模难以达到经济运行的规模。受上述因素的影响,我省的秸秆气化工程发展速度不快,正在运行的仅有 10 多处。但随着技术的发展,户用型的生物质气化炉技术也有长足进步,因此今后发展的趋势为大中型气化站进行发电或供热,户用型逐步进入家庭。 6、其它技术 生物质能开发利用技术繁多,并且在效能上、优质化上、商品化上发展较快。近年比较热门的技术还有生物乙醇生产等,它利用粮食或农业废弃物纤维素发酵生成乙醇,作为石油的替代品。 三、四川省生物质能发展规划 1、生物质能在四川能源和社会经济发展中的地位和作用 生物质能是四川农村生活用能的主要品种,是四川能源生产和消费的重要组成部分,同时,更是我省未来能源安全和可持续能源体系 中的重要组成部分。 生物质能的合理开发利用对解决我省农村地区能源与生态环境问题具有独特的功能和作用。 生物质能开发利用技术不仅仅是一种能源技术,而且也是高效农业生产技术和生态环境保护技术,是我省经济可持续发展的重要物质基础。 生物质能开发利用技术直接关系到广大农民的生活质量,直接和间接影响着农民的收入,是改善农民生活质量、增加收入的重要途径。 生物质能开发利用本身是一项重要的能源产业,同样是国民经济的重要组成部分。 2、四川省生物质能开发利用的总体思路和规划 四川省生物质能的开发利用总体思路是大力推广农村户 用沼气池,积极兴建城镇生活污水净化沼气池,稳步发展大中型沼气工程,积极稳妥实施秸秆气化工程建设,逐步形成商品化的高效炉具市场。 农村户用沼气池:到 2010 年,新增户用沼气池 242 万户,使全省沼气池总数达到 500 万户,形成年产沼气 15 亿立方米的能力,沼气用户约占适宜农户的 35%,其中绵竹市等 13 个县普及率达到 70%,基本实现沼气化, 15 个县普及率达到 50%。近期重点区域是江河源头及其两侧地区、水土流失严重的盆周山区、丘陵馒头山地区和攀西地区。 生活污水净化沼气池:到 2010 年每年新增 25-30 万立方米容积以 上,使总容积达到 450-500万立方米,形成 8000 万立方米沼气的生产能力,年处理生活污水能力提高到 5 亿吨。重点小城镇采用沼气净化技术的处理率达到 40%。有条件的国家级和省级风景名胜区基本实现公厕沼气化。 秸秆气化站和养殖场沼气工程:因投资较大,未作长远规划,将根据技术的进步和资金能力分年度确定建设规模。 3、生物质能开发利用的鼓励政策 2002 年 11 月,四川省政府颁布了四川省农村能源建设管理办法,对四川生物质能的发展提供了法律依据。同时国家和省级有关部门也相应出台一些鼓励开发利用生物质能的政策措施,如 : 户用沼气池: 10 15 平方米土地作为农业基础设施占地;国家对建池农户给予 500 1000元 /户资金补助。 净化沼气池:在五年内没有条件修建污水处理厂的小城镇、中心村和大中城市污水处理厂管网难以覆盖的区域,按照国家有关规定,推行项目业主建生活污水净化沼气池,由业主分担污水处理设施建设资金,但可纳入建房总体预算。 大中型沼气工程:对投资办厂配套建设沼气工程的项目,在土地、税收、技术等方面要给予优惠和扶持。对专业从事种植、养殖业的农户修建沼气工程的,政府可按奖励农户修建户用沼气池的办法给予奖励补助或贷款贴息。 国家对一些示范性工程给予 50 100 万元补助,小型沼气工程给予 10 万元资金补助。 秸秆气化工程:对纳入国家小型公益设施建设项目的秸秆气化工程,国家给予每处 20 万元补助,省级财政给予 5 15 万元资金补助。 4、生物质能开发利用中需要解决的主要问题 在生物质能的开发利用中,我省面临的主要问题有以下几方面: 一是资金投入不足的问题。 二是生物质能资源商品化及市场定价的问题。 三是技术的方面的障碍问题。 四是生物质能资源开发利用的运行管理问题。 湖北省生物质能集约化应用的方向和途径 1994 年 3 月 25 日国务 院第 16 次常务会议通过的“中国 21 世纪议程” -中国 21 世纪人口、环境与发展白皮书中写道:“开发利用新能源和可再生能源。把开发可再生能源放在优先地位,加快水能、生物质能、太阳能、风能、地热能、海洋能的开发,提高可再生能源在能源结构中的比例”。这是我国政府对联合国作出的政治承诺,也是各级政府和经济管理部门一项重要工作。 1、实施小康家庭能源工程,推进沼气的集约化经营,促进生物良性循环,建立生态农业。 生态农业的基本特点:充分合理利用自然资源,依靠生物之间的多种物资循环,在良性循环中保持相对平衡,系统内部的物质 可以多次重复利用;从时间上和空间上不断提高太阳能的利用率和生物能的转化率,求得投入少产出多,达到生产水平较高,土地利用率较高、经济效益和生态环境质量较好的目的。 生态农业本身就是一种多元能源的农业发展道路,开发农村能源是建设生态农业的战略措施。以多级循环为主的生态农业,有各种各样不同模式和类型,其中以沼气为纽带的生态模式堪称是一枝独秀。沼气生产过程不仅可以最大限度地利用太阳能,并在沼渣沼液中保持原有的 N、 P、 K 等元素和有机质成为生态系统第二循环过程中的优质有机肥料和饲料,大大提高生态系中能流和物流的质量,这 就是沼气生产在生态农业中的起的突出作用。 现在全国已有 60%以上的沼气户(约 300 万农户)发展以沼气为纽带的庭院经济,农民增加收入 9 亿元以上。湖北省开展沼气、沼液、沼渣的综合利用的农户已超过 20 万户,年增收 4000 多万元。“九五”期间,随着农村产业结构的调整,为农村沼气发展提供良好机遇,湖北省将新增 20-25 万户农村家用沼气池用户,开展“三沼”综合利用农户将达到 35 万户以上,种植业、养殖业与沼气三结合或种植业、养殖业、加工业、沼气四结合利用类型的模式将进一步推广普及。为使这种模式在湖北省农村大量发展实施,应 该注重选择各种养殖、种植业专业户大力举办沼气,以期获取最好的能源、生态经济效益,同时提高农民用能质量和水平,充实小康内涵。 2、实施能源 -环保工程,推进城乡有机废水的厌氧消化处理,获得环保能源双效益。 目前,我国工农业有机废物废水排放量相当大,据统计, 1990 年轻工系统仅制糖、食品发酵、皮革等行业排放的高浓度有机废水就达 60 亿吨,占全国工业废水排放总量的 22%,废水中含有机物排放量的 50%,若利用其中的 50%,即 125 万吨来制取沼气,年产沼气可达12.5 亿 M3,相当于原煤 125 万吨,标准煤 90 万吨,可发电 17.86 亿 KW h。同时,全国“菜篮子工程”的全面建设,集约化畜禽场的粪便排放量迅猛增加,给环境造成越来越大的压力。解决这一问题的最优化方案是采用生物质能的厌氧消化技术。以有机废物废水和禽粪粪便为原料,兴建大中型的沼气工程,既可以有效地治理环境污染,又能为当地职工和居民提供优质气体燃料,还可以利用发酵后的沼渣,生产养鱼喂猪的颗粒饲料。 近十年来,湖北省的厌氧消化技术经多学科、多部门的科研攻关,取得了较大的进展。在禽畜粪便的处理方面,先后兴建了容积分别为 200-800 立方米的沼气工程,采用上流式厌氧污泥床处 理工艺,中温发酵,平均产气率 0.5-0.8m3/m3 d。特别是 1994 年由武汉市能源所负责设计建造的荆门出口猪场能源环保工程,采用上流式厌氧污泥床加固液分离器,后期为射流曝气好氧处理,使得最后出水达到国家二级排放标准,在工业有机废水处理方面,共兴建了九处工程,首先在淀粉废水的中试研究上取得成功。为全国淀粉废水处理首开先河。紧接其后,酒厂的废水处理进入高潮,先后在七个酒厂兴建了沼气工程,总容积 3250 立方米,采用中高温发酵,滞留期 4-5 天,产气率 3-3.5m3/m3 d。湖北省这些大中型沼气工程实现了工厂化 产气,商品化供气,使能源建设上了一个新的台阶。它们有效地处理了酒厂的有机废水和集约化禽畜场厂的粪便,改善了环境卫生,对保护生态,促进生产,都具有明显的效益。“九五”期间,湖北省将按照国家制定的计划,重点在大中城市郊区、“菜篮子”工程基地,实施采用厌氧消化技术,以保护环境,兼取能源回收的能源 -环保工程 10-20 处。近期首先在松滋、天门等地,兴建一批发酵工程总容量在 1000m3 以上的大型工程,实现集中供气,同时治理环境污染。 大中型沼气工程,作为一项新兴能源 -环保工程,具有与其他能源工程(如城市煤气)不同的 优越 性的特点; a、在工程目标上,煤气工程单纯制气,而沼气工程除制气外,又治理污染,并可获取有机肥料,而且不同的工程有不同的侧重点。 b、在制气原料上,煤气工程使用煤炭,这些煤炭还需经长途转运,而沼气工程使用就地可取的可再生生物质如禽畜粪便、食品、酿造、制药等企业排放的有机废水,全部是污染环境的废弃物。 c、从规模讲,煤气工程一般规模较大,沼气工程则可因地制宜,大中小并举,国家计委、农业部曾组织城市生物资源调查,不少中小城市的日排放高浓度有机废水上万吨。如按每吨COD5 万毫克 /升浓度的废水计算可产沼气 20 立方计算,每天排放 1500 吨有机废水所产的沼气即可供近 2 万户居民使用。如将这些工厂和郊区畜牧场统一规划,联片供气,将对城镇煤气化不足起到补充作用。 d、从建设周期来说,新建一个煤气气源厂,至少 3-5 年,而沼气工程,从动工到产气不到一年。 e、从投资上看,“六五”期间,平均每户 1500 元,政府还要对用户每人补贴煤气费 4 元,现在每增加一个煤气用户至少投资 2000 元。如河北唐山市煤焦制气厂每增加一个用户需增加投资 1250 元,而河北华北制药厂的沼气工程,每户仅需投资 563 元,还可节约排污罚款每吨 1.27 元。上海 浦东煤气厂平均每户基建投资 1500 元,每千卡煤气成本 3.8 10-5 元,而上海前进农场的沼气站平均每个沼气用户投资 709 元(为浦东煤气厂的 47.3%),制气成本为每千卡 3 10-5 元(比浦东煤气厂低 21%)。 目前湖北省的大中型沼气工程无论其规模,其范围,其投资额均是远远不够的。一方面大量的粪便,工业有机废水的排放污染了环境,另一方面,处处在呼吁能源短缺,广大城镇居民迫切要求使用优质气体炊事燃料。这两大矛盾的最优化解决的办法就是积极、慎重地兴建大中型沼气集中供气工程,实践已反复证明只有这种对生物质能集约化应 用的方式可同时做到治理环境污染,回收优质能源的双重效益。 3、开展生物质固化和气化的研究与试验,为农村小康化提供商品性能源。 为适应农村小康发展对用有质量的需求,我们在开展对生物质能利用技术的研究中,应转变过去那种单纯以解决缺烧为目标的观点,而应以实现小康为目的,把农村的低级能源转化为高级能源。因此,我们应立即着手进行生物质能固化和气化的转化技术研究与试验,并开展气化配套设施及用途的研制。如在木材、秸秆较为富余的地区,以这些原料或其它农业废弃物生产出成型燃料,以供给严重缺柴区使用(比烧煤便宜);同时,湖北省 也应对国内生物能利用中极有前途的炭、油、气综合转换技术尽早进行研究及应用试验,使常规生物质转化为高品位能源,供农村生产和生活用。湖北省可用作气化炉原料的生物质资源,除按通常方法所统计的 2678 万吨(薪柴 799 万吨,秸秆 1879 万吨)外,还有大量的农业废弃物,如木屑、木片、棉壳、稻壳等,据不完全统计,全省可收集的棉壳有 26 万吨,稻壳 140 万吨。若用这些废弃物作气化炉的原料,则所得产品的成本将大幅度下降,产品的市场竞争力也得到提高。从炭、油、气这三种产品的社会需求来看,潜力是很大的。仅原沙市市,一年的生活用炭和 工业用炭量就在 5000 吨以上,武汉市仅工业用炭量一年就需 4700 吨;此外,农民也迫切需要以秸秆变为木炭解决冬季取暖,至于木焦油、木质气、其用途更广,既可作优质燃料,也可作化工原料(木焦油)。使用炭、油、气综合转换设备主要以产炭为主,在调节炉内热解温度后,也能成为以油、气为主要产品的生产过程。而在以产气为主的气化炉中,利用稻壳经气化后即可得到优质燃气,据国内外研究试验表明,用稻壳气化、发电具有很高的经济效益,整套设施(包括土建、设备和稻壳灰利用)的投资,在两年内即可收回。江苏昆山有我国最大的稻壳发电系统, 7 套 机组共 1560 千瓦,其发电量已成为粮食工业的主要能源。综上所述可见湖北省尽早开展生物固化与气化研究有百利而无一害,有原料、有市场、更有技术,湖北省科技力量雄厚、门类齐全,科技攻关势在必行。按照全国 21 世纪议程的规划,对于生物质的高层次利用技术要在 2000 年取得突破性进展,湖北省若不立即着手进行必将落伍。因此,湖北省要充分利用自己技术、原料、市场三大优势对生物固体气化转换技术作高起点研究。 关于加快开展我省生物质能集约化应用的建议 综上所述,既然开发生物质能在湖北省具有重大的战略意义,是发展生态农业的根本有效 措施,而湖北省又具有开发利用生物质能的良好自然资源条件,对生物质能的集约化应用也具有一定的基础,那么制定规划,采取措施,加速湖北省生物质能利用技术的发展则是当然之举。建议如下: 1、将生物质能的应用纳入湖北省国民经济和社会发展“九五”计划和 2010 年规划。 国家十分关心包括生物质能在内的新能源和可再生能源发展, 1995 年 1 月 5 日,国家计委、科委、经贸委 办公厅联合印发新能源和可再生能源发展纲要,提出的今后 15 年发展总目标是:“提高转换效率,降低生产成本,增大在能源结构中所占的比例。新技术、新工艺有大的突 破,国内外已成熟的技术要实现大规模、现代化生产,形成比较完善的生产体系和服务体系;实际使用数量要达到 39000 万吨标准以上(包括生物质能传统利用方式的利用量),为保护环境和国民经济持续发展做出贡献”。根据国家纲要精神,结合湖北省实际情况,相应地编制湖北省生物质能“九五”计划和 2010 年规划,并做为湖北省生态农业和能源发展的相关内容,纳入湖北省国民经济和社会发展“九五”计划和 2010 年规划,使这一关系广大农民切身利益和农村工作重要内容的生物质能发展列上党和国家重要议事日程,并纳入法制轨道。 2、制订切实可 行的优惠政策和支持措施。 生物质能转换技术是着眼于未来替代能源的、正在研究、探索、发展中的一项高新技术,许多技术的社会效益显著而经济效益却一时难以体现。许多项目是为贫困落实地区广大人民造福的扶贫事业,是改善生态环境、保障生态平衡的公益事业。为了促进这项战略措施的发展,建议我国政府也和世界各国一样,对于新能源的研究开发和推广应用给予积极的鼓励和支持,实行免税、减税、补贴、无息或低息贷款等优惠政策。比如对于大中型沼气工程的投资除了政策的部分拨款外,可将所要使用的技术改造贷款等优惠政策。比如对于大中型沼气工程的投 资除了政策的部分拨款外,可将所要使用的技术改造贷款纳入政策性银行,由于大中型沼气工程同时也是一项环保工程,应采取行政、法制和经济手段鼓励甚至强制推广应用,从环保罚款中还可提留一定的比例作为投资来源之一。还可考虑从各种渠道筹集资金建立湖北省的生物质能研究开发基金,作为有关部门和科研人员从事专题项目的研究经费。 3、抓好示范项目,推选产业建设。 由于生物质能集约化应用,目前主要是面向广大农村和中小城镇,因此应以点带面,抓好示范项目,然后推而广之,使之形成气候,推进产业建设,示范项目的选取须注意:技术先进而又成熟 ,工艺不甚复杂,成本不是很高,能源利用率较高,经济和社会效益明显等,近期可以考虑围绕省柴节煤灶、生物质炭化有条件的地方可将固化气体裂解等技术综合使用和沼气工程等示范项目推进产业建设。 1981 年起,国家提倡农村使用省柴节煤灶,注重节约、实用、方便的统一,经过十年努力,便迅速控制了过量燃用生物质资源的严峻局面,新型高效炉灶成为农民欢迎的厨具,现在全国有 1.2 亿农户使用热效率超过 20%的炉灶,较旧式炉灶节些 30-50%, 1994 年我省普及省柴灶已达 1000 万户,目前是,省柴节煤灶正向多功能、商品化方向发展,是农 村能源一宗主要产业。 近年来湖北、河北、江苏、山东、安徽等省将秸秆开发为“生物煤块”,直接替代煤炭,供乡镇企业锅炉使用,或者进一步炭化,供乡镇企业锅炉使用,或者进一步炭化,制成生物炭,出售给冶金行业或提供出口,这样每亩秸秆可增值 40-50 元,压块机和生物煤已成为新产业。 另外,大型的沼气工程集中供气站在抓沼渣沼液的综合利用中,也呆派生出饲料、肥料等加工企业,小型户用沼气工程也可带动发展预制模块,家庭沼气 -养殖等产业。 4、加强技术科研工作并突出重点。 新能源技术是世界新技术革命的支柱技术之一,高效率的利用 生物质属于高科技领域,正在迅速发展,有许多技术难关须要攻克,有许多新产品有待开发研制,有许多成功的新技术要很好地消化吸收和推广应用,因此,科研工作至关重要,应大力加强,增加投资。 由于小柴炉灶和沼气工程已基本定型,只是巩固推广应用的问题,湖北省在“九五”期间可将生物质的气化、固化技术列为近期重点科研攻关项目,随着农村小康目标实现,农民用能水平、质量和设备现代化将成为评价小康内涵的重要内容,可以预见,炊事和采暖用能及其设备最具市场活力,可再生能源产品从研制经中试到商业利润回收,不同阶段应形成自身的梯度构架,即 成熟技术向市场投入一批,商业利润回收一批;向市场过渡中试示范投入一批;重点科技攻关项目起动一批。 “九五”期间逐步开展以下工作; 进一步研究完善生物质气化装置,并扩大功能,开拓市场,进入食品、中药材、养殖、种植业的烘干供热领域。 对生物质固化成型技术,建议两个面向,即一是制炭,一是制“生物煤”,制炭市场效益高,但对压制成型技术要求高:比重 1.35-1.45,机械弯曲强度 38kg/cm2,抗压强度 320kg/cm2,关键技术是磨损件的使用寿命和可靠性,低压成型产品“生物煤”压制强度低,比重 0.5-0.6,做到易燃,可运储,取代煤和柴。 生物质热解液化技术难度较高,但应安排少量科技人员跟踪国内外动向,做些技术储备,为下一世纪生物质高品位产品进入市场打下基础。 以下项目对湖北省农村的现实虽然是较长期的,投资是巨大的,但 2010 年可能是被接受的产品: a、热值达到( 9350-450) 4.1868J/m3 的可管道输送的甲烷化煤气和热解水煤气; b、生物质注氧 /蒸汽气化甲烷化,生产液体燃料替代矿物燃料油; c、生物质制氢技术。 重视生物质能软课的研究,为制定正确研究开发方针,少走弯路,减少失误,做好工程技术项目的前期准备,提供依据的佐证。 5、积极开展国际合作。 新能源技术在国际上是最为活跃的领域之一,相互交往多,学术活动频繁,新论文、新资料多,新产品、新专利多,我们应积极开展国际合作,加强与国外学术交流,学习、引进、消化、吸收国外的先进技术,取人之长,为我所用。我国在生物质能、风能、太阳能等方面已有一些国外援助项目,湖北省亦应积极争取。国家和地方政府对这类国际援助项目所需的配套资金应给予支持。 一些动态内容 生物质能作为唯一可运输并储存的可再生能源,凭其优越的先天条件,在强大的政策助推下,越来越彰显 华彩。今年 5 月,国家发展改革委出台可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法,规定生物质发电项目上网电价标准由各省(自治区、直辖市) 2005 年脱硫燃煤机组标杆上网电价加每千瓦时 0.25 元补贴电价组成。自今年 1 月 1 日开始实施的可再生能源法规定,秸秆发电厂所发电量由电网全额收购;进口设备的关税和进口环节增值税全免。这样的利好政策使生物质能发电项目在下半年呈现“井喷”状态。 国家电网公司担任大股东的国能生物发电有限公司目前已经有 19 个秸秆发电项目得到主管部门的核准。 大唐安徽分公司大唐淮北发电厂 8 月在蒙城的秸秆发电项目选址成功,初步拟定一期建设 2 1.5 万千瓦发电机组,投资约 2.5 亿至 3 亿元人民币。 华电集团位于安徽宿州市的 2 2.5 万千瓦秸秆发电项目 8 月获得国家发改委的批准。 国电集团投资 2.5 亿元在山东德州上马一个秸秆直燃发电项目。 中电国际投资 1.31 亿元在江苏洪泽正式启动了其首个秸秆发电项目 中电洪泽生物质热电项目。 河北、山东、江苏、安徽、贵州、河南、黑龙江等省份,多个令人兴奋的农作物秸秆燃烧发电项目或立项,或动工,或投产。 生物质能大规模地转化成电能,正 面临前所未有的发展良机:一方面,石油、煤炭等不可再生化石能源价格飞涨;另一方面,各地政府顶着“节能降耗 20%”军令状,对落实和扶持生物质能发电也有了相当的默契和热情。天时、地利、人和,生物质能发电能否继太阳能发电和风力发电之后成为新能源的主力军? 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。在当前全球能源和环境亮出“黄牌警告”之时,以高新技术将可再生的生物质能转化为洁净的化石燃料的替代能源颇受重视。但是,一直以来,经济性和原料的收集供应是限制生物质 秸杆发电的瓶颈所在。 经济性:“先天不足”后天补 生物质能发电从经济性的角度来讲,主要包括投入和产出两部分。 投资成本巨大、产业门槛过高是妨碍生物质能发电向基层推广的一个重要原因。“建设一个 25 兆瓦燃用秸秆的电站,前期投资需要 5 亿元左右,是常规火电站的 4 倍;每年燃用生物质秸秆 16 万吨,约是 30 万亩地的全部秸秆;原料输送距离达 90 公里,集中过程本身就需要耗费大量的能源。”中国工程院院士倪维斗提醒有关企业要考虑生产成本。 投资偏高的主要原因是进口设备价格高,若要大规模地降低投资,大规模发 展秸秆发电,就必须实现整套设备的国产化。技术国产化的途径有两条:一是国家加大对生物质原料秸秆发电技术的研发力度,尽快生产出自己的示范设备,并达到商业化、规模化。其次,可以通过引进当前国际上最先进的秸秆发电技术,以实现设计、制造的国产化。据中国电力工程顾问集团公司的专家介绍:当前,国内生物质秸秆直燃发电项目无一例外采用丹麦 BWE 公司的技术,单位投资高达 10000 元 /千瓦左右。以从事清洁能源技术的引进开发和清洁能源发电设备的生产为主营业务的中港合资企业 龙基电力有限公司已与 BWE公司签订了生物质能发电技术的合 作协议,但协议是排他的,不利于有序竞争。 其实,我国从 1987 年就开始进行生物质能小型气化发电技术研制工作。 1996 年, 1 兆瓦生物质能循环流化床气化发电系统被列入科技部“九五”重点攻关项目。大型生物质能气化发电产业化关键技术研究被列为科技部“十五”重点攻关项目。生物质能气化发电优化系统及其示范工程被列为科技部“十五” 863 重大课题。中国科学院广州能源研究所的“生物质气化发电新技术”就是在这种背景下研发成功的。 1998 年在福建莆田建成了国内首个 1兆瓦谷壳气化发电示范工程并投入运行, 1999 年在海南三亚木 材厂建成 1 兆瓦木屑气化发电示范工程并投入运行, 2000 年在河北邯郸建成了 6 兆瓦秸秆气化发电示范工程并投入运行。但是,由于“生物质能循环流化床气化发电系统”没有解决以秸秆为主的生物质能的利用问题,也没有解决秸秆的收集系统问题,因此,该技术被排除在国家首批示范项目之外。虽然“生物质能循环流化床气化发电”技术目前还存在着一些有待解决的问题,但是在技术上并不存在不可逾越的障碍。通过技术创新和改造解决这些问题,我国的“生物质能循环流化床气化发电”完全可能成为今后生物质能发展的方向之一。 从产出上讲,秸秆发电企业 的电能因投资成本较高在“竞价上网”的市场中负重而行。仍以一个 25 兆瓦燃用秸秆的电站为例,按照内部收益率 8.0%测算,含税上网电价基本上都在 0.7 元 /千瓦时左右。 7 毛的电价水平对于燃煤电厂是相当高的。但是在这方面,可再生能源法鼎力相助:在生物质发电项目运行满 15 年内,国家给予每度电 0.25 元的电价补贴,所发电量电网全额收购,这使生物质能发电企业在一定时间内可以无忧销路了。 生物质能秸秆发电就其经济性而言有“先天不足”,但在政府的有力扶持下,已可在激烈的市场竞争中占据一席之地。 秸秆供应:众人拾 柴火焰高 秸秆的连续稳定供应是秸秆直燃发电项目发展的另外一个瓶颈。在秸秆发电的工业化运行时,秸秆的消耗量很大。欧美等国秸秆发电运用比较广泛的地区,多为大规模农场,农作物品种单一,机械化程度高,农户从收割、打捆、储存到运输已经形成非常正规的产业链,电厂内只设 2 3 天的存储量。但我国农村多为农民个体耕作,存在单户耕作面积小、农作物秸秆品种多,秸秆晾晒所需场地、时间有限,机械化、自动化程度低,乡村道路、运输工具等不够先进等问题,所以秸秆的收购、储存、运输、质量等问题都要复杂得多、困难得多。但是这个问题,各大 电力公司与当地政府密切合作,已经得到了较好的解决。 在江苏如东县秸秆收购站打包现场,记者看到堆积如山的麦秆,经过输送带,源源不断地被秸秆打包机“吞”了进去,不一会功夫,一捆体积 2.4 立方米、重 500 公斤的麦秆又从秸秆打包机内“溜”了出来。据江苏国信新能源开发有限公司的一位负责人介绍,如东现场有两台秸秆打包机,一台是他们与江苏华实科技股份有限公司共同研制的,一台是他们与南通金冠液压设备厂共同研制的,每台的造价仅有 10 多万元,仅仅是西欧进口设备价格的1/10。打包整齐的秸秆被运送到电厂周围的 15 个秸秆储存 仓库,这些仓库的“存货”足够电厂用一年。 我国的生物质秸秆发电目前还处在起步阶段,各项技术仍处在开发、研制、引进阶段,相信不久,我国通过自主开发或者引进、消化、吸收国外先进技术,嫁接商品化、集约化、规模化的管理经验,完全可以解决制约因素,如约实现国家发改委对未来 15 年生物质能源产业的三步发展规划。 生物质能概念龙头天颐科技 600703 这是一个尚未被市场挖掘的可再生能源概念股,其概念为生物质能(菜油转生物柴油概念)。 看涨。 一、基本面:公司是华中地区最大的菜籽 油生产和销售基地,是我国唯一一家以油菜开发、种植、加工为主业的上市公司。同时也是农业部确定的“长江流域双低油菜产业示范企业”。办公地址: :湖北省荆州市沙市区高新技术开发区三湾路 72 号 二、概念来源: 小熊点评:菜油加工成生物柴油,汽车喝菜油驱动。可再生能源应用新典范。 农科院宣布 :全国首家生物柴油研究中心落户武汉 /20051120/n227543142.shtml 时间: 2005 年 11 月 20 日 10:16 来源:荆楚在线 -楚天都市报 荆楚网(楚天都市报)(记者宋效忠通讯员张夏讯)昨日从中国农业科学院油料作物研究所了解到,湖北省政府已批准依托该所组建湖北省能源油料作物与生物柴油研究中心,据介绍,这是我国成立的第一家生物柴油研究中心。 昨天上午,记者在农科院油料所看到,一辆“喝”足金黄透明状生物柴油的拖拉机,在该所院内跑了近一公里。驾驶员王丽说,开起来感觉挺爽的,生物柴油烧出来的味道有点香,就像家里用菜子油炒菜的香味一样。 该所所长王汉中研 究员介绍,生物柴油与石化柴油不同,是以废弃油、植物油为原料,是优质的石油柴油替代用品。用作动力燃料时,尾气的污染排放量减少 80 90。2000 年以来,该所开始研制生物柴油,今年 9 月经省政府同意,该所成立了研究中心,成为国内第一个生物柴油专门研究机构。目前,该所正致力于生物柴油的产业化。 生物柴油研制专家黄凤洪研究员称,如用废弃油加工生物柴油,每吨比石化柴油降低成本千元左右;如用菜油加工生物柴油,成本比石化柴油略高。除扩大油菜种植面积,提高产油量外,合理回收、利用废弃油,也是解决原料的一条重要途 径。 种出来的“石油” 有些能 冒油 的植物 ,引起了科学家的极大兴趣 .这种从植物体里产生的 石油 ,实际上是一种低分子的碳氢化合物 ,它的分子量在 1000 5000 之间 ,与矿物石油性质相似 .科学家们把这些能产生低分子量碳氢化合物的植物美誉为“石油植物”。 种出来的“石油”之一: 国际上还用大豆油 ,菜籽油 ,葵花子油 ,棕榈油作为代用燃料油 .菜油开汽车用做色拉的菜油推动小汽车 ,大客车 ,卡车和拖拉机中的柴油发动机 .这不是天方夜谭 ,而是法国正在试验中的一项社会工程 . 菜油作 为生物燃料有两种利用方法 , 一种是德国人提出来的 让汽车去适应油 的方法 .一位德国工程师设计了一种新型柴油机 ,它可以用柴油发动 ,也可以用菜油运转 ,而且其热效率高达 40%.然而 ,要想把这种新型柴油机投入大量生产 ,至少要投资 100 亿法郎 .目前 ,谁也不愿意冒这个风险 . 另一种方法是法国人提出来的 ,即所谓 让燃料去适应汽车 的方法 .法国石油研究所开发出一种甲酯 (使甲醇与菜油在催化剂作用下起反应而生成 ),取名 狄斯特 ,它是狄塞尔机(即柴油机 )与酯这两个词的外文原名合成的 .狄斯特 的自燃能力与粘 度同柴油相当接近 ,所以 狄斯特 与柴油混合后可以直接用到柴油机中 ,不必改变柴油机的结构 . 工具箱 种出来的“石油”之二: 世界生物柴油的生产发展与趋势 1994 年欧盟计划生产 22 万多吨菜籽油脂肪酸甲酯 (即菜籽油生化柴油 )而以意大利125,000 吨,法国 50,000 吨、德国 5,000 吨为主。意大利的主要用途在于空调设备方面,而法国则使用在柴油引擎,以利用菜籽油的工业用途。在法国依照其农业政策,将 150 万公顷食用农业用地改为生产工业用菜籽的耕地以生产菜籽油脂肪酸甲酯的生物柴油 。按其规定划为工业用途耕地所生产的菜籽不得供为制造食用菜籽油,以推展可供应制造生物柴油的菜籽油。若将 100 万公顷所产生的菜籽油制造生物柴油,则可供替代该国石化柴油的 5%。法国ELF 及 TOTAL 两公司是采用混合 5%生物柴油的混合油 (即 5%生物柴油与 95%石化柴油的混合油 ),并出售给 30 个都市的公车及卡车使用,情况良好而经于 1995 年其生物柴油生产量提升为 3 倍。另外,并供应生物柴油给柴油发电厂使用。意大利是从 1991 年起在 19 个都市的公车使用生物柴油,并进行 52 万公里的运转,其结果甚佳,尤其黑烟较少。于 1996年德国全国设有 500 个生物柴油站以利全面供应生物柴油,其消费已达 8,000 吨。 在奥地利,其生物柴油的主要市场在于农业及林业设施以及湖泊与河川的休闲游艇引擎之用,以利清洁空气之需,提升环保。尤其在 Graz 市研究废食用油的回收,以利作为生产生物柴油的原料,以期物尽其用,而奥地利的 Styria 是生物柴油的诞生地,闻名欧洲。1996 年在奥地利首都召开第二届欧洲生物燃料 (包括生物柴油、生物酒精、天然气等 )研讨会,由 29 个国家 400 多专家参与讨论能够替代埋藏量仅为 45 年的石油的各项可再生能源,尤其可改善引擎排放废 气品质,减少毒性而且对环境友善 (EnvironmentallyandFriendly)为要,同时讨论生物柴油的有效生产技术、产品、规格、应用特性以及可能对策。 该会并建议欧盟各国休耕地的扩大利用计划 (1996 年为 500 公顷, 1997 年为 300 公顷, Inform,1996),以利增产菜籽油供为生物柴油的制造原料。到 2005 年要达成生物柴油市场占有率 5%的目标仍甚难达成,同时必须研究克服其价格大约为石化柴油售价两倍的关键难点。另由于依靠庞大量的进口石油 (进口依靠度 76%)而欧盟正面邻能源供应的威胁,其北海的 石油资源逐渐萎缩,将于 2010 年枯竭。全球的石油需求将受石油生产的影响,以致非经济合作开发组织( non-OECD(OrganizationforEconomicCooperationDevelopment)国家 (包括中 国 及 其 它 开 发 中 国 家 ) 对 能 源 的 需 求 , 将 急 速 大 幅 增 加 。 如 此IEA(InternationalEnergyAuthority)及欧洲委员会 (EuropeanCommission)宣布必须加强研发各种替代能源,以利应付。 加之,环境的伤害 (包括地球气温提升在内 )是由于燃烧石油所产生温室效应气体所致 。相对地,由农业所产生的能源产品 (生物柴油 )并不会影响温室效应 (GreenHouseEffect)而却能够帮助清洁空气,并利于环保。欧洲农民积极地寻找非食用作物耕地所能生产的替代农作物 (如菜籽、葵花籽等 )。于 1997 年全球的生物柴油生产量约为 70 万吨 /年,其中 58 万84 吨是由欧盟所生产 ,占有率约为 85%,亦即欧洲正在领导全球的生物柴油生产。 在欧盟,油籽 (Oilseeds)已被认为是普遍的农作物,以供在非生产食用作物的土地,予以种植菜籽,供为生物柴油的制造原料。然而这种耕地愈来愈少,以致将成为生物柴油生产的障碍与威胁。这种威胁将促使欧盟扩大其菜籽的种植范围到中央欧洲国家,以利克服。有些国家仍拥有庞大未经利用的土地可予以利用而供为种植菜籽,以供生物柴油的制造。它们每人拥有的耕地约为欧盟 15 个国家 (EU-15)的两倍而在 EU-25 国家内,它们拥有总可生产耕地 55%,可谓庞大的潜在农业生产力之所在,如此欧洲将可继续推广发展生物柴油,做为绿色的运输燃料,同时回收各种动植物性废食用油脂,予以再资源化以制造生物柴油等,将是全球潮流。 工具箱 【发布 :小熊侃股 2005-11-2222:30】 种 出来的“石油”之三: 专家呼吁大力推广“油菜生物柴油” 在石油资源日趋枯竭和需求量日益扩大的双重压力下 ,寻找和开发石油替代能源具有特别重要的战略意义。近日 ,中国农科院油料作物研究所所长王汉中研究员通过本报呼吁 :国家应大力推广“油菜生物柴油” ,并为此提出了具体建议。 据王汉中介绍 ,生物柴油相对于矿物柴油而言 ,是通过植物油脂脱甘油后再经过甲脂化而获得 ,具备三大优点 :一是可再生 ;二是优良的环保特性 :生物柴油中不含硫和芳香族烷烃 ,使得二氧化硫、硫化物等废气的排放量显著降低 ;可降解性还明 显高于矿物柴油 ;三是可被现有的柴油机和柴油配送系统直接利用。因此 ,生物柴油在石油能源的替代战略中具有核心地位。 目前 ,发展生物柴油的瓶颈是原料。木本油料的规模有限 ,大豆、花生等草本油料作物与水稻、玉米等主要粮食作物争地 ,扩大面积的潜力不大。而作为生物柴油的理想原料 ,油菜具有其独特的优势。首先适应范围广 ,发展潜力大 :我国长江、黄淮流域、西北、东北等广大地区都适宜于油菜生长 ;其次油菜的化学组成与柴油很相近 :低芥酸菜油的脂肪酸碳链组成与柴油很相近 ,是生物柴油的理想原料 ;第三 ,可较好地协调我国粮食安全与能 源安全的矛盾 :长江流域和黄淮地区的油菜为冬油菜 ,充分利用了耕地的冬闲季节 ,不与主要粮食作物争地。 根据欧洲油菜发展的经验和油料科技进步的情况 ,王汉中预计 ,只要政策、科技、投入均能到位 ,经过 15 年的努力 ,到 2020 年 ,我国油菜种植面积可达到 4 亿亩 ,平均亩产达到 200公斤 ,含油量达到 50%左右。届时 ,我国每年可依靠“能源油菜”生产 6000 万吨的生物柴油 (其中 4000 万吨来源于菜油 ,2000 万吨来源于油菜秸秆的加工转化 ),相当于建造 3 个永不枯竭的“绿色大庆油田”。 生物质能发电项目落户大名 河北省第一个 CDM(清洁发展机制 )项目 大名生物质能发电项目的设计文件已经编写完成, 10 日,大名县生物质能发电厂代表前去北京与日方签订交易协议。 该秸秆发电项目是河北与日本合作的清洁发展机制项目,也是该技术成熟后在我国建设的第一个项目。据了解,电厂总投资 9000 万元,装机容量为 12MW,每年用自然风干状态下的秸秆约 10 万吨。通过计算,电厂每年可减排 17.8 万吨二氧化碳当量。该项目如能按设计能力投产,一年能产生 1000 多万元人民币利润。 生物质能发电,是利用玉米、 小麦等作物秸秆,采用直接燃烧技术,将生物质能转化为电能。该项目既能代替常规能源发电,又能避免秸秆腐烂而释放温室气体,是典型的CDM 项目。此外,由于将秸秆作为原料利用,将给当地农民带来 300 万元的收益。工艺过程中产生的绿肥还能直接施用到农田,减少农村地面污染。 国家发展生物质能敲定四大开发重点 2006-10-08 在全国生物质能开发利用工作会议上,国家发展改革委副主任陈德铭提出,今后l5 年,我国在生物质能方面将重点发展农林生物质发电、生物液体燃料、沼气及沼气发电、生物固体成型燃料技术四 大领域,开拓农村发展新型产业,为农村提供高效清洁的生活燃料,并为替代石油开辟新的渠道。 根据可再生能源中长期发展规划确定的主要发展目标,到 2010 年,生物质发电将达到 550 万千瓦,生物液体燃料达到 200 万吨,沼气年利用达到 190 亿立方米,生物固体成型燃料达到 100 万吨,生物质能年利用量占到一次能源消费量的 1%;到 2020 年,生物质能发电装机达到 3000 万千瓦,生物液体燃料达到 1000 万吨,沼气年利用达到 400 亿立方米,生物固体成型燃料达到 5000 万吨,生物质能年利用量占到一次能源消费量的 4%。 国家出台发展生物质能扶持政策 2006-11-23 近日,财政部、国家发展改革委、农业部、国家税务总局、国家林业局联合印发了关于发展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施意见,国家将对生物能源与生物化工项目建立风险基金制度、实施弹性亏损补贴;鼓励开发冬闲田、盐碱地、荒山、荒地等未利用土地建设生物能源与生物化工原料基地,视情况给予适当补助;鼓励纤维素乙醇等具有重大意义的技术产业化示范,并予以适当补助;对确实需要扶持的生物能源和生物化工生产企业给予税收优惠政策。目前,省发展改革委正在 制定全省“十一五”生物质能发展规划,对全省生物质能资源情况进行了调查,同时考察了国内一些省份生物质能的开发利用情况,并与澳大利亚、新加坡等国际公司达成初步的合作意向。 我省生物质能资源年可开发量约合 350 万吨标准煤。全省年秸秆资源总量为 1300万吨,其中关中为 900 多万吨,占全省 70%以上。 “十一五”期间在省内农业区和靠近林区地区,以十五公里左右为半径,集中处理秸秆、灌木、野生干草等,用于生物质气化发电、生产固体燃料和秸秆建材。在广大农村地区,推广多功能沼气池,多层次对农作物秸秆和畜禽粪便等进行深度利 用。有序发展生物柴油和秸秆固体燃料等生物质燃料。 全面贯彻落实科学发展观 加快生物质能的开发利用 国家发展改革委副主任陈德铭在全国生物质能开发利用工作会议上的讲话 (2006 年 8 月 19 日 ) 十届全国人大第四次会议通过了国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要,确定了可再生能源的发展目标,并提出要实行优惠的财税、投资政策和强制性市场份额政策,鼓励生产与消费可再生能源,提高可再生能源在一次能源消费中的比重。生物质能是重要的可再生能源,开发利用生物质能是增加能源供应、保护环境、实现可持续发展 的重要措施。 在党中央、国务院的正确领导下,经过各有关方面的共同努力,我国生物质能利用取得了很大的成绩。沼气工程建设初见成效, 2005 年沼气利用量达到 80 亿立方米;生物质能发电迈出了重要步伐,发电容量达到 200 万千瓦;生物液体燃料生产取得明显进展,全国燃料乙醇生产能力达到 102 万吨,已在河南等 9 个省的车用燃料中推广使用乙醇汽油。但从总体上看,我国生物质能开发利用仍处在发展的初期阶段,当前存在的问题主要是:资源不清楚、技术不成熟、政策和市场不完善等。为此,需要予以高度重视,认真研究解决。 为了 推进生物质能开发利用工作,今天,国家发展改革委、农业部、国家林业局共同召开全国生物质能开发利用工作会议。会议的主要目的是贯彻可再生能源法,落实“十一五”规划纲要,统一思想,提高认识,明确任务,部署工作,动员各方面的力量,共同推进生物质能开发利用的快速健康发展。 下面,我讲几点意见。 一、要充分认识生物质能开发利用的重要意义 生物质能具有资源种类多、分布范围广的特点,可转化为电力、燃气和液体燃料等多种高品位能源,可广泛替代各种常规能源。开发利用生物质能具有重要意义,主要表现为三个方 面。 (一 )开发利用生物质能是调整能源结构、保障能源安全的重要措施。近年来,我国经济持续快速发展,能源需求不断增加。 2005 年,全国一次能源消费量已达到 22.2 亿吨标准煤,约占世界能源消费总量的 15%,是世界第二大能源消费国。“十一五”至 2020 年,是我国全面建设小康社会的重要时期,在这个时期,我国工业化、城镇化进程不断加速,能源需求持续增长。据初步预测,到 2020 年,全国能源消费总量将超过 30 亿吨标煤。加强能源基础设施建设,确保能源的稳定、经济、清洁、安全供应是我国经济社会持续快速健康发展的重要任 务。我国常规能源资源短缺,尤其是石油、天然气资源严重不足,已成为影响经济社会发展的重要因素。我国生物质能资源丰富,大力开发利用生物质能源,有利于减少煤炭资源过度开采,对于弥补石油和天然气资源短缺、增加能源总量、调整能源结构、缓解能源供应压力、保障能源安全具有极其重要的作用。 (二 )开发利用生物质能是保护环境、实现可持续发展的重要途径。我国能源消费结构以煤为主,是世界第一大煤炭生产和消费国。 2005 年,我国煤炭消费量为 21.4 亿吨,占一次能源消费总量的 68.7%,大量燃用煤炭造成了严重的环境问题。据统 计,全国二氧化硫排放总量的 90%是由燃煤造成的,二氧化硫污染已成为主要的大气污染源,有三分之一的国土面积受到酸雨污染,生态环境、大气质量问题突出,已严重影响我国经济社会发展和人民生命健康。生物质能是人类最古老、最广泛的能源之一,长期以来,除主要以低效方式直接燃烧使用外,还有大量资源被废弃,资源浪费严重。随着技术进步和经济社会发展,人们认识到开发利用生物质有利于环境保护,同时还可以变废为宝、变害为利,弥补能源资源不足。因此,加快生物质能开发利用是有效替代化石能源,减少污染物排放、保护环境、实现可持续发展的重要 措施。 (三 )开发利用生物质能是促进农村经济发展,建设社会主义新农村的重要举措。目前,农村是我国经济和社会发展最薄弱的地区,一些地方基础设施建设落后,农民收入增长缓慢。生物质能资源主要来源于农业和林业,开发利用生物质能资源与农业、农村发展密切相关,可以为农村开拓新的产业,有效延长农业产业链,使可再生能源成为农村特色产业,可以使农村地区的生物质能资源优势转换为产业和产品优势,提高农业、植树造林和生态建设的经济效益,增加农民收入,改善农村环境,促进社会主义新农村的建设。 胡锦涛总书记在 2005 年 北京国际可再生能源大会的致辞中指出:“可再生能源丰富、清洁,可永续利用。加强可再生能源开发利用,是应对日益严重的能源和环境问题的必由之路,也是人类社会实现可持续发展的必由之路。”加快可再生能源的开发利用是解决能源和环境问题的重要措施,也是实现经济和社会可持续发展的必然选择。 近年来,许多专家学者向党中央和国务院领导提出了开发利用生物质能的建议,党中央、国务院高度重视,胡锦涛总书记、温家宝总理等中央领导多次做出重要批示,要求国家发展改革委和有关部门抓紧研究,积极做好生物质能开发利用工作。因此,各有关部 门和地方各级政府都要从国家长远发展的高度出发,提高对生物质能开发利用重要性的认识,完善政策,采取措施,把开发利用生物质能作为解决能源和环境问题、实现可持续发展的重大战略举措,大力推进生物质能的开发利用工作,使我国生物质能有一个较快的发展。 二、生物质能开发利用的总体思路和要求 生物质能源开发利用涉及能源、农业、林业等多个行业和多种技术,是一项复杂的系统工程,必须坚持以科学发展观为指导,以建设资源节约型、环境友好型社会为目标,以增加能源供应、改善能源结构、保障能源安全、保护生态环境为重点,发挥 生物质能资源分布广、替代功能多、社会效益好的优势,紧密结合社会主义新农村建设,因地制宜,统筹兼顾,突出重点,加快发展。要通过发展农林生物质发电、种植能源作物和能源植物,开发新型农村能源产业,促进农村经济更快发展;通过发展沼气、生物质固体成型燃料和生物质气化,为农村提供高效清洁的生活燃料,改善农民的生活条件;通过发展生物燃料乙醇和生物柴油,为石油替代开辟新的渠道,弥补石油资源不足。通过大规模开发生物质能资源,实现生物质能技术的产业化发展,有效增加能源供应,促进能源可持续发展。 今后 15 年,我国生物质能 发展的重点是生物质发电、沼气工程、生物液体燃料和生物质固体成型燃料,可再生能源中长期发展规划确定的主要发展目标是:到 2010 年,生物质发电达到 550 万千瓦,生物液体燃料达到 200 万吨,沼气年利用量达到 190 亿立方米,生物固体成型燃料达到 100 万吨,生物质能年利用量占到一次能源消费量的 1%;到 2020年,生物质发电装机达到 3000 万千瓦,生物液体燃料达到 1000 万吨,沼气年利用量达到400 亿立方米,生物固体成型燃料达到 5000 万吨,生物质能年利用量占到一次能源消费量的 4%。 生物质能开发利用工作要 坚持以下原则: 一要坚持加快发展、合理利用的原则。我国是一个农业大国,生物质资源丰富。随着农村经济的发展,城镇化水平的不断提高,农村能源中煤炭、天然气等商品能源的比重不断增加,许多地方出现了农林生物质资源大量被就地焚烧的情况,不仅浪费资源,而且污染环境。目前,生物质能利用技术发展很快,为有效利用生物质能源资源创造了有利条件。为了节约资源、保护环境,必须运用现代化技术,有效利用现有生物质资源,加快生物质能产业发展,增加能源供应。 二要坚持开发与保护相协调的原则。生物质资源既是生态环境的重要基础 和重要条件,也是可再生能源的重要资源,在生物质能的开发中,必须坚持开发与保护相协调,在保护中开发、在开发中保护,生物质资源的开发利用要在利用好现有资源的基础上,主要通过开发利用荒山荒地、盐碱地等劣质土地资源来实现,做到不破坏森林、不破坏湿地、不破坏生态环境。 三要坚持统筹兼顾、因地制宜的原则。我国地域辽阔,气候条件差异很大,生物质品种多样,各有特点,生长所需自然条件不同,同时用途广泛,有的已形成了基本需求,因此,在开发利用时必须坚持因地制宜、统筹兼顾的原则,处理好能源需求与其它用途之间的关系,发挥资 源优势,实现生物质能资源的合理有效利用。 三、当前生物质能开发利用要做好的几项工作 目前,我国生物质能开发利用还处于起步阶段,为了完成好可再生能源中长期发展规划提出的发展目标,必须从资源调查、规划制定和项目示范等方面入手,做好资源储备、技术开发、市场开拓等各项工作,积极探索规模化开发生物质能资源的方式和方法。 首先,要做好生物质能资源的调查和评价工作。生物质资源用途广泛,除可用于能源生产外,还是工业生产、牲畜饲料等方面的重要原料。从土地资源来看,大多数农田既可以生产粮食,也可以种 植能源作物。因此,生物质能开发利用要处理好生物质能源利用与生物质其他用途的关系,处理好能源作物种植与粮食生产的关系,科学评价可利用的生物质能资源。例如,生物质能源作物的种植必须与农林业发展和生态环境相协调,不毁坏林地、植被和湿地,不占用耕地,不与粮争地,不与民争粮。通过生物质能资源调查和评价工作,搞清各种生物质资源总量、用途及其分布,为做好生物质能开发利用工作奠定良好的基础。 其次,要做好规划、明确目标、有序开发。各地区要按照因地制宜、统筹兼顾、突出重点的原则,做好生物质能开发利用规划工作,根据生物 质能资源状况、技术特点、市场需求等条件,研究制定本地区生物质能开发利用规划,提出切实可行的发展目标和要求,充分发挥好资源优势,实现生物质能的合理有序开发。例如,西南地区可利用适宜种植油料植物的特点和地理优势,结合生态林建设,重点规划发展油料植物和生物柴油产品。各地区要将生物质能开发利用作为能源建设及经济社会发展的重要内容,将生物质能开发利用规划纳入能源发展规划和经济社会发展规划。 第三,搞好试点示范,推进生物质能产业化发展。在今年 4 月 20 日召开的国家能源领导小组会议上,温家宝总理指出,要重视可再生能 源技术开发和示范,可以选择一些地区集中开展风电、生物液体燃料、太阳能示范,通过示范项目建设带动可再生能源的全面发展。生物质能利用是一个新兴产业,许多技术尚处于初期发展阶段。为了促进生物质能的产业化发展,要选择有发展潜力的生物质能技术进行试点和示范。各地区要根据资源条件、技术优势和能源需求特点,在做好生物质能资源评价和开发利用规划工作的同时,积极开展生物质能开发利用试点和示范工作。试点和示范工作重在实现技术产业化和完善产业服务体系,通过试点示范工作,促进生物质能的技术进步,完善管理体制和技术服务体系,加快推进 生物质能产业化进程。例如,对生物液体燃料示范项目,不只是建设生物燃料乙醇和生物柴油的加工企业,还要配套建设种子选育基地,落实土地资源,建立能源作物种植及管理体系,形成从原料、供应、产品加工、市场开拓和相关服务体系的完整产业链。 四、齐心协力,密切配合,共同促进生物质能产业的发展 生物质能开发利用是跨行业、跨部门的新兴产业。从政府管理来看,涉及能源、农业、林业、财税、科技、环保等多个部门。从能源产品管理来看,涉及电力、石油等多个常规能源管理机构,为了促进生物质能开发利用,各有关部门和单位要齐心 协力,密切协作,共同促进生物质能的发展。 生物质能源是重要的能源资源,各级能源主管部门要把生物质能纳入能源管理范围,组织开展好生物质能资源评价、规划制定、示范项目建设,要制定并完善相关政策,积极推动生物质能的开发利用。同时,生物质能资源主要是农业和林业产品,各级农业和林业部门要统筹做好农业、林业及其生物能源资源管理工作,研究制定农林生物质能资源评价办法,做好农林生物质资源评价、资源开发、技术支持及有关管理工作。 目前,许多生物质能利用技术还不够成熟,加大技术研究开发力度十分必要。科技部门要加 大对生物质能技术研究开发的支持力度,加快推进生物质能利用技术进步。另外,与常规能源相比,生物质能开发利用成本较高、市场竞争力较弱。财税部门要制定促进生物质能开发利用的财政和税收政策,大力支持生物质能的开发利用工作。 同时,也要重视生物质能技术和产品的标准体系建设。标准和技术监督部门要做好生物质能技术和产品标准的制定和市场监督工作,发挥标准的技术基础、技术准则、技术指南和技术保障作用,促进生物质能产业的健康发展。特别需要强调的是,电网企业和石油销售企业要承担起收购可再生能源电力和生物质液体燃料的义务, 加强基础设施建设,认真做好相应产品的收购和销售工作。 生物质能开发利用是一项利国利民的大事,功在当代,利在千秋。希望通过这次会议,各有关部门和地方各级政府能够充分认识到做好生物质能开发利用工作的重要性,结合各地及各个行业的实际,认真研究生物质能开发利用工作,齐心协力,密切配合,积极开展生物质能资源调查和评价工作,抓紧制定规划,尽快明确目标,认真做好项目示范和试点工作,不断总结经验,完善政策和市场环境,加快生物质能的开发利用工作,为建设资源节约型、环境友好型社会,为全面建设小康社会和实现可持续发展做出 新的贡献。 中国生物质能利用技术评价 骆仲泱 张冀强 姚向军 第一节 中国生物质能源开发利用的意义及技术现状 生物质能是一种唯一可固定碳的可再生能源,它来自于生物质,生物质的说法较多,如美国可再生能源实验室的解释为 我们星球上丰富的植物是太阳能和化学能的天然仓库,不管其是人为栽培,还是野生繁殖,我们将这种数量巨大的可再生资源称为生物质。而在我国生物质涉及的范围较为广泛,通常生物质就是在有机物中除矿物燃料外,所有来源于植物、动物和微生物的可再生的物质,主要包括 如下几个方面:农作物秸杆和农业加工残余物;林木和林业加工剩余物;人畜粪便、工业有机废物和水生植物;城市生活污水和垃圾。随着化石燃料的逐渐耗尽和人们对 CO2 排放的日益重视,生物质正被看作是全世界的一种重要能源。 生物质能源开发利用的经济意义 我国的生物质资源非常丰富, 1996 年我国的各种主要农作物秸杆(稻杆、麦杆、玉米杆等)总量为 7.05 亿吨,农业加工残余物(稻壳、蔗渣等)约为 0.84 亿吨,薪材及林业加工剩余物合理资源量为 1.58 亿吨,人畜粪便生物质资源总量为 4.43 亿吨,城市生活 垃圾污水中的有机物约 0.56 亿吨,我国生物质能资源潜力折合 7 亿吨标煤左右,而目前年实际使用量为 2.2 亿吨标煤左右。因此,我国的生物质资源还有很大的开发潜力。 另外,生物质能在我国商业用能结构所占的比例极小,其主要被作为一次能源在农村被利用,生物质能约占农村总能耗的 70%,占发达地区的 1535%,但大部分被直接作为燃料燃烧或废弃,利用水平低,浪费严重,且污染环境,如由生物质燃烧产生的 SO2 排放量达到 4.9%, NOx 的排放量会达到 7.7%,所以充分合理开发使用生物质能这资源丰富的能源,改善我国尤其农村的能源利 用环境,加大生物质能源的高品位利用具有重要的经济意义。 生物质能源开发利用的生态环境意义 生物质是一种清洁的低碳燃料,其含硫和含氮量均较低,同时灰分份额也很小,所以燃烧后 SO2、 NOx 和灰尘排放量比化石燃料要小得多,是一种清洁燃料,同时,生物质对生态环境的最大贡献还在于其具有 CO2 零排放的特点,大气中的 CO2 和地面上的水经光合作用产生用来形成生物质的碳水化合物,如将生物质燃烧利用,则大气中的氧和生物质的碳相互作用生成 CO2 和水,这个过程是循环的,所以生物质同时是一种可再生资源,可视为取之不尽 的永久能源 28,其利用过程中没有增加大气中 CO2 的含量,这对于缓解日益严重的 温室效应 有着特殊的意义。 生物质能源开发利用的社会意义 我国是世界上最大的发展中国家,目前有 9 亿多人口生活在农村,农村能源短缺,利用水平低,严重阻碍了农村经济和社会的发展,占农村居民生活用能的 70%的生物质能,是在普通炉灶上用作直接燃烧,效率很低,约为 1020%,同时随着农村经济的发展和生活水平的提高,传统的用能方式已发生了很大的变化 (见表 1-1)。 1997 年国家在能源工业中采取了许多重大政策,迫使农村能源由 当地能源和自然能源为主的状况逐步向商品能源的方向转变,但这种转变过程会造成环境污染越来越严重,要采取措施防止城市污染向农村转移,搞好农村环境保护。以上的变化会导致商品能源的紧张,同时也会造成生物质能的浪费,因此需及时开展生物质能的利用研究,促使其从自然能源向商业用能转化,而且农村的生活用能全部用高品位能源是不现实,需采取措施将当地丰富的生物质资源转化成高品位的能源,解决这些地区用电用能问题,可大大促进中国农村地区能源短缺局面,促进当地经济发展,对加快我国的农村建设和社会稳定具有重要意义。 2006-10-12 16:52:26 天威英利新能源有限公司具有完整产业链和规模效益两大突出优势清明 表 1-1 1979 年和 1996 年农村地区能源消费变化(万吨标煤) 类别 1979 年 1996 年 煤 6000 25938.85 石油制品 1426.8 4628.36 电 3120 9331.7 生物质能 22170 22042.7 其他(沼气,太阳能等) / 113.3 农用电动机(万 kW) 14250 35826 农村总人口数(亿) 8 8.6 农村人均商品能源量( tce/人) 0.14 0.47 无电人口(亿) 4.5 1.1 严重缺柴人口( 36 月)(亿) 4.2 0.7 生物质能源开发利用技术的现状 一般来讲,生物质能的转换利用技术大致可分为三类:一是直接燃烧,直接燃烧的主要目的是为了获取热量;二是生物转换技术,通过微生物发酵方法制取液体燃料或气体燃料。三是化学转换技术,其又可分为有机溶剂提取法、气化法和热分解法。而按过程的表观现 象将转换技术分为燃烧、干化学转换和液化 (图 1-1)。 自 七五 以来,我国已开展了广泛的生物质高品位的转换装置和利用技术的研制和开发,在生物质气化、液化和致密成型方面都取得了较大进展。生物质气化装置已小批量地投入市场,用于户用或木材烘干和供暖;集中供气流化床干馏热解煤气也处于示范推广阶段。目前己有不少研究单位、工厂和公司从事生物质能高品位利用和开发的研制、示范试验、批量生产和销售服务。图 1-5 示出了我国的生物质能转换技术。 图 1-1 生物质能的转换技术 图 1-2 中国生物质能转换技术的类 别 与发达国家生物质能利用技术相比,我国目前在这方面相对落后。中国目前生物质能的燃烧利用方式主要有两种:一种是在农村广泛存在的炊事炉灶中低效率利用,另一种是很少部分生物质利用层燃燃烧设备燃烧,但效率也不高。因此,研究开发生物质资源高效转化利用技术,在生物质的高效燃烧方面开展广泛的研究已成为一种共识。其中,哈尔滨工业大学开展了生物质燃料的流化床燃烧技术研究,进行了 12.5t/h 燃甘蔗渣流化床锅炉的研制,与锅炉厂合作生产的生物质流化床锅炉已投入运行,效果良好。八十年代以来,全国多家高校及科研机构在研制 生物质气化技术和装置方面相继取得了一系列重要成果,如中国农机院开发的下吸式 DN 系列生物质气化炉和家用小型气化炉,广州能源所研制的上吸式气化炉,浙江大学热能工程研究所研制的生物质中热值集中供气装置,山东能源所研制出燃用农作物秸秆(以玉米秆为主)的固定床气化炉,经热解产气,成功地向 50 多个试点村的村民送上管道煤气,上述几种形式气化炉均利用空气气化生产 5MJ/Nm3 左右的低热值燃气。为了提高热值,浙江大学、广州能源所、中科院化冶所、大连科学院等均开展了利用生物质能的循环流化床或干馏气化技术研究,并已完成实验室阶段 研究。然而,我国目前生物质能热化学转换技术的应用远不理想,目前生物质热化学转换利用典型的地方是山东省的秸杆气化工程,这主要得益于山东省政府的正确引导,政策的支持,群众的响应,气化技术应用效果较好等有利因素,因此,生物质能的热化学转换技术要在我国得到规模化引用,一方面各相关科研机构要加强生物质能的热化学转换技术的研究,积极引进国外的先进技术并结合国情加以吸收,另一方面需要领导的支持和相关政策的支持,同时全社会也应提高这方面的认识。 本文将对目前我国已有的生物质能利用技术进行技术评价,主要有生物质燃烧技 术(包括炉灶燃烧技术、锅炉燃烧发电技术和生物质型煤技术)、生物质气化发电技术(包括生物质气化技术、生物质气化发电技术)和生物质液化技术。 2006-10-12 16:54:47 天威英利三期工程同时建成 500MW 生产基地、国家太阳电池级晶体硅片工程研究中心、光伏系统研发中心以及人才培训中心清明 第二节 以生物质为原料的直燃炉灶 中国 80人口生活在农村,秸秆和薪柴等生物质能是农村的主要生活燃料。尽管煤炭等商品能源在农村的使用迅速增加,但生物质能仍占有重要地位。占农村总能耗的三分之 二,其绝大部分是以直接燃烧方式消耗的,能源利用效率极低。近年农村的节能技术工作有了一些进展,创造了各种形式的节柴灶 (或炉 )。但从燃烧过程上分析,其中绝大多数炉型仍属传统模式,实质上没有多大差别。从节约能源和保护生态环境的观点,采用新的燃烧模式,改进民用薪柴炉灶以替换旧的燃烧方式是一项紧迫的任务,其意义重大,涉及千家万户,有巨大的经济效益和社会效益。 炉灶燃烧是最原始的利用方法,但一般适用于农村或山区分散独立的家庭用炉,它的投资最省,但效率最低,燃烧效率在 15-20%左右。 目前我国农村采用的燃烧炉与 火灶,大都是延袭相传,这类烧柴炉灶的炉内的火焰存在着大量的末完全燃烧的气化物和炭烟等成份,得不到充分燃烧,而损失在大气中。每次投料,初期空气量不足,造成床层内的气化产物和大量的挥发物质得不到充分燃烧,而变成黑色的浓烟排入大气,浪费能源而又污染环境;后期的空气量过剩,使得烟气带走的能量损失增多。此外,还带来了炉内的火力不均,燃烧温度周期性变化。由以上分析可以看到这种炉型的燃烧过程组织是造成其能源利用效率极低的主要原因。 依据生物质燃烧的基本特性,新的炉型应当具有以下特点: 1充分利用生物质热解产生的挥发 性物质。 2有效利用燃烧过程碳化物质的热辐射能量。 3合理地组织炉内过程,保证燃烧气体能进行有效的对流换热。 4空气能均匀流畅地进入炉内,连续稳定。 5火力足、火势均,燃烧完全,不冒黑烟,能源利用效率高。 2006-10-12 16:55:07 天威英利三期工程同时建成 500MW 生产基地、国家太阳电池级晶体硅片工程研究中心、光伏系统研发中心以及人才培训中心清明 从 80 年代初开始,各种各样的节柴灶,在各级政府的重视下相继出现和普及。节柴灶的出现,使传统旧式炉灶被 节柴灶替代。由于各地薪柴种类不同,使用炉灶的习惯不同,节柴炉灶的型号也很多,下面简单介绍几种改进的炉型: 月牙形自拉风省柴灶 河南省镇平县推广的一种月牙型自拉风省柴灶,已在许多地方受到欢迎。它的特点是省柴、省时间,五口之家用这种灶做饭,每顿约需半小时。烧开 5 公斤水约用 8 分钟,耗高粱秆 400 克。使用这种灶,屋内无烟,灰尘少,干净卫生,操作也简便。特别是所用燃料来源广,柴、草都能烧,适合在黄河南北广大农村使用。拉风灶形式多样,其中一种结构如下: 1) 炉篦子后沿正对着锅底中心,炉篦子前沿挨 着灶门,约 140 毫米。炉篦子的安装前高后低,高度相差约 30 毫米。吊火高度(炉底至炉南子的距离) 100 120 毫米。 2006-10-12 16:56:39 天威英利三期工程总投资 30 亿元,占地 500 亩, 2008 年建成投产清明 2) 灶膛的后半部设有拦火圈,正面呈月牙型,侧面 呈孤型。拦火圈上沿薄,下边宽。这个月牙型是中部高,两端低。拦火圈的外径中部与炉壁距离 50 毫米,向两侧逐步减到 30 毫米;拦火圈内径与锅的间隙,中间 5 毫米,两侧 8 毫米。拦火圈的作用,是把火集中拦在锅底,使可燃的 气体灶膛内得到充分燃烧,以提高热利用率。拦火圈可用粘土、头发茬或麻刀加入少量食盐水调和而成,以达到坚固、光滑的要求。 3) 靠烟囱自然抽风,烟囱高度应超过房脊。一般 3 米左右。砌烟囱要严密不漏气。 4) 灶门在不影响烧柴的情况下小一点为好,一般宽 l40 毫米,高 140 160 毫米。灶门小是为了减少外界冷空气的影响,便于控制炉内热量散失。 5) 下灰道,用于贮存柴灰和灶膛通风。 安义省柴灶 江西省安义县推广的一种赣 I 型省柴灶。其特点是进柴灶口小,适合于烧硬柴、碎木块、树枝 和锯末等。灶体保温性好,能充分利用余热。一般晚饭后将锅加满水,堵塞好地风口、进柴口和关好烟囱闸板,次日早晨锅内水温可保持在 40 度左右。若按上述方法将做好的饭菜放在锅内,数小时后饭菜仍然温热。农村群众对这种能保温的节柴灶十分欢迎。而且这种灶清洁卫生,使用安全。 2006-10-12 16:56:58 Tianweiyingli,Living with the future 清明 1) 灶芯呈葫芦状,分为三段,壁厚 25 毫米,用耐火水泥和谷壳灰制成 (二者比例1: 2),故保温性好,而且轻 。灶芯底部斜插炉条,灶芯中部斜装一个进柴筒。灶芯做成葫芦状是使燃料在灶膛中得到充分燃烧,并让火焰直冲锅底,同时锅底下边有聚热反射层,使锅受热均匀。 2) 灶芯周围用谷壳灰填实,以减少热量损失,使生火快,省时省柴。 3) 进柴灶口不能冒烟。若发现冒烟,则是烟囱排烟有故障,应及时处理。 炉芯水箱节柴灶 浙江省富阳县一带推广一种炉芯水箱节柴灶,该灶的热效率为 38%,比普通炉灶有明显节柴效果。此种灶内的零部件已商品化生产,农民可在市场任意选购。 浙江省许多县都有大量推广,对减少林木砍伐起到了 积极作用。 炉芯水箱灶的水箱可用铝和铜制成,水箱连接一条腰带形水管,该水管装置于烟道附近,以充分利用灶火的余热将水加温。 节能连锅灶 洪湖市农能办在长期改灶实践中,探索出了一种适合多种燃料的节能连锅灶。 2006-10-12 16:58:22 天威英利现拥有硅片 95MW 、电池 60 MW 、组件 100MW 的生产能力清明 性能和特点:该灶占地面积小、,烧火做饭、炒菜、炖汤、烧开水和热水等炊事在 40分钟左右可一次性完成,很适合农村使用;该灶可燃烧软、硬柴草,如作物秸秆、枯木、树枝或煤炭等多种燃料,点火容易,上火快,操作也很方便该灶主要由进风道、灶门、灶膛、炉齿、 (双层炉齿 )斜齿、拖齿 (炉桥 ),栏火圈、保温层、回烟槽、过火道、烟道口、吞烟火板、封火板门热水器、料箱 (装谷壳、棉壳等色壳用的 ),烟闸门和烟囱等结构而成。 主要性能指标,根据现场测试 (三次燃烧麦草取平均埠 )结果如下: 升温速度 4.63分,蒸发速度 0.039kg分,降温速度 0.15分,前锅热效率28.8,后锅热效率 7.15。 二次进风省柴灶(松溪型省柴灶) 由福建省松溪县能源办开发 ,其原理为:燃烧三要素 (空气、温度和时间 )不是单独发生作用的,而是相互影响。燃料已经燃烧并在炉膛形成一个高温区域后,加强通风补充氧气才是有意义的。二次风就是在燃料已经燃烧,并形成一个高温区域后急需增氧的情况下,进入燃烧室、帮助燃烧、提高了炉灶的热效率。 2006-10-12 16:59:20 天威英利新能源有限公司具有完整产业链和规模效益两大突出优势清明 该灶由炉门、燃烧室、二次进风道、出灰通风道、烟囱等部分组成。 炉门用铁皮做成,规格 180x180mm,可以开关,中部开个小孔,用来观察 炉膛柴片燃烧情况。 燃烧室设有炉膛、炉栅、挡火圈、回烟道、二次进风道及二次喷风孔。炉膛用断砖做成,外表用耐火材料,同时在周围做好二次进风道,然后在炉膛外穿若干个喷风孔。在二次进风道上面靠炉膛的后半部设挡火圈和回风道。挡火圈为半孤型,中间高两边低。燃烧室的设计使燃料在燃烧时火焰受挡火圈的阻挡进入回烟道,同时在燃料已经燃烧并形成一个高温区后打开二次进风口,增加氧气补充,促使燃料进一步迅速燃烧。 二次进风设在炉门两例,直通燃烧室的喷风孔,二次风由进风口进入并通过风道预热后经喷风孔进入燃烧室进行补氧助燃。使 用后堵住二次进风口,二次进风道就成为特有的空气保温层。 出灰通气道设在燃烧炉栅底下,是自然抽风,进入冷空气和排灰出渣的重要部位,可使空气在炉栅底部预热后,产生一股喷射力,通过炉栅进入炉膛帮助燃烧。 烟囱内径 180x180mm,高度 3000mm 以上,要求房出屋脊 500mm,砌烟囱时应注意密封,烟囱里面要求平整光滑。 1 一出灰通气道; 2 一铁锅; 3 一保温层; 4 一回风道; 5-过道; 6-烟囱闸板; 7 一二次进风道; 8 一炉栅; 9-挡风圈: 10 一烟囱; 11 一灶门; 12-灶体 图 2-1 松 溪型省柴灶 三用无烟节能灶 三用无烟节能灶,是指同一个灶可烧硬柴、毛草,还可烧蜂窝煤。 性能特点:该灶结构简单。造价低,省柴省时效果好。燃料燃烧充分,可有效利用热能,用 0.3-0.4kg 的干柴,可煮沸 5kg 常温的水。 2006-10-12 17:03:02 天威英利取得了 IEC 、 UL 、 CE 、 TUV 等一系列国际认证清明 该灶由灶体、灶膛 (灶圈、炉桥、燃烧聚热反射圈、回烟道、拦火圈 )和烟囱组成。 炉桥用生铁铸成,或用铁皮薄火砖亦可。炉桥的放置可采用固定式,或活动式,间隔15mm。如果一个灶能烧匠柴、毛草,或蜂窝煤,可放双层炉桥。上层烧硬柴,下层烧草,上下层都可烧煤 (也可放一个活动煤胆,烧煤时放入,烧柴时取出 )。下层比上层低 40mm,下层固定,上层活动。 聚热反射圈也就是燃烧室与回烟道之间向燃烧室呈锅底状弧形的非闭合圆圈。圈面与炊具的间隙,靠灶门一侧为 30mm,靠烟囱一侧为 10mm。使聚热反射圈与炊具间隙由灶门一侧向烟囱一侧逐渐变小,从而使火力散布均匀,增大炊具的受火面和吃火力。 回烟道即聚热反射圈与拦火圈之间的回形通道。总之,它的截面积自前向后逐渐增大,以增强抽风力, 利于烟气流畅,便灶门无烟倒出。 一般旧式炉灶的热效率约为 10%左右,经过改造后,大多数炉灶的热效率可提高到 30左右。现在,节柴灶的普及率在许多地区都在 80以上。尽管农村人口持续增加,节柴灶的普及却使薪柴耗用量有了明显的降低。 80 年代的各种节柴灶,其设计都离不开传统式炉灶的外型结构和砌灶方式,这与传统的农户厨房结构布置和生活方式有密切关系。由于这些节柴灶不是整体制造,在大范围推广中,很难保证每只灶都达到设计要求,在质量上和效率上也难保证预期要求。 80 年代末以来,许多从事农村能源的机构仍在继续进行 新型节柴灶炉的设计和研究,以进一步改进以前节柴灶的不足,主要趋势是设计成产品化、系列化,另外在燃烧和进风上又有新的改进,使燃烧效率有进一步的提高。 第三节 生物质固体成型燃料及相应炉具的开发 2006-10-12 17:03:20 天威英利三期工程总投资 30 亿元,占地 500 亩, 2008 年建成投产清明 薪柴、秸秆以及其他农业废弃物 (如谷壳等 )在长期的传统消费中,由于其结构疏松,体积大,长距离运输显然不经济,因此大多就地使用,主要是直接燃烧。但由于这种资源分布不均,且不易运输。在资源丰富地方, 浪费严重,资源不能合理列用;在资源缺乏地区,又因缺能而阻碍经济发展和人民生活水平的提高。为了解决这个问题,从 80 年代末开始,人们开始注目生物质压块技术。 生物质的基本组织是纤维素、半纤维素和木质素,它们有一个共同的特点,是在适当的温度 (通常为 200 一 300 )下会软化,此时如施加一定的压力,使其紧密粘结,冷却后即固化成型。 生物质固体成型燃料就是利用生物质的这种特性,用压缩成型机械,将经过干燥和粉碎过的松散的生物质废料在超高压 (o 5-1t cm2)的条件下,靠机械与生物质废料之间及其生物质 废料相互之间摩擦产生的热量或外部加热,使纤维素、木质素软化,经挤压成型而得到的具有一定形状和规格的新型燃料。 由于成型燃料除具有比重大 ,便于贮存和运输,着火易,燃烧性能好,热效率高的优点外,还具有灰分小 ,燃烧时几乎不产生 SO2,不会造成环境污染等优点,堪称为一种理想燃料,有着广阔的市场开发前景。生物质固体成型燃料所用原料范围非常广泛, -切农林废弃物如秸秆、稻壳、树皮、锯屑、树叶、甘蔗渣等都可用于加工,其工艺流程如下: 原料 (粉碎 )过筛干燥 (混料 )成型 (冷却 )包装 专用颗粒成型 燃料民用炉灶 中国林业科学研究院林产化学工业研究所开发的专用颗粒成型燃料民用炉灶,为小型木煤气发生炉和燃烧灶具两部分的组合。在气化区,利用空气使颗粒成型燃料转变为可燃性气体 (木煤气 ),空气中的氧与炭发生作用。为保证得到高质量的木煤气、在设计气化炉灶时,必须充分考虑应有足够灼热炭层。 炉灶结构简图如图 2-2: 存料区尺寸为:长宽高 40cm 25cm 18cm 气化区尺寸为:长宽高 34cm 16cm 18cm 图 2-2 专用颗粒成型燃料民用炉灶简图 在专用炉灶中燃烧木片及颗粒成 型燃料,其燃烧的热效率显著提高,超过 10,专用炉灶使用颗粒成型燃料的热效率为 30.3。颗粒成型燃料在民用炉灶上应用是完全可行的,燃烧稳定,热效率高,具有在广大农村、林区居民中应用推广的开发前景。 老万牌生物质自动燃烧器及相应炉具 北京万发炉业中心从 2000 年开始研发农作物秸秆类生物质颗粒燃料及其燃烧供暖设备。通过燃料的最佳配方和科学的压制方法,将其加工成一种颗粒状( 8mm,长 2.5-3cm)的燃料,并成功地研制出世界上第一台能够连续自动和高效洁净燃烧普通农作物秸秆颗粒燃料的 SWN 1 型生物质自 动燃烧器,以其为核心,还制成了暖风壁炉、水暖炉、炊事炉等系列炉具,均取得了满意效果。 2006-10-12 17:04:17 天威英利取得了 IEC 、 UL 、 CE 、 TUV 等一系列国际认证清明 专家认为该生物质自动燃烧器及炉具 设计独特,结构新颖,造型美观,自动供料,自动排渣,燃烧充分,属高新技术 , 经检测,热效率达到,各项环保指标均达到了国家标准和欧洲现行标准 , 该技术采用了下饲式自动供料方式,在解决生物质燃烧结渣和焦油处理上实现了突破,填补了我国生物质高效利用和暖风壁 炉具有良好的能源效益、环境效益,达到了国际先进水平。 技术特点:把国外的 上喂料内燃式 改进为 下喂料半气化外燃式 ,用螺旋机械实现下喂料,把熔渣从炉膛上端顶出,由旋转式拨渣杆把灰渣拨去,落入沉渣室。这样的炉子既能保证燃料充分燃烧,又能自动清渣,达到了预期的目的。其排放气体已达到瑞典、奥地利等国的木质类生物质能暖风壁炉的排放标准,烟尘极少,且无黑烟。 一些产品介绍: 生物质能暖风壁炉 既具有暖风空调般舒适的制暖功能,还可欣赏真实火焰的燃烧之美。 生物质能炊事灶 它是继燃煤、燃柴外最廉价 的炊事设备,具有搬运方便、安装便利、火力大小可调控、使用绝对安全的特点。 2006-10-12 17:05:00 天威英利取得了 IEC 、 UL 、 CE 、 TUV 等一系列国际认证清明 生物质成型燃料,可以代替煤作燃料,除了用于民用做炊食取暖燃料外,还可用于工业,做供热、烘干、动力及发电用能;此外,还可将成型燃料干馏成生物木炭,做有色金属冶炼的燃料和生产活没炭、陶瓷、半导体的原材料,同时,还能对成型燃料进行热解气化,制取高品位优质生物质煤气。这对生物质能源资源丰富的贫油、贫煤国家来说,成为一种 发展前景非常可观的替代能源。 我国在这方面虽然起步较晚,但近年来,随着化石能源的短缺和销售价格的上涨,开发生物质能已引起了各级政府部门和科研机构的重视。在各级政府部门的扶持下, 秸秆成型机 、 人工木炭机 、 耐燃固型燃料再生机 等各种生物质压缩成型机械及其产品相继问世。随着成型工艺、技术和设备的不断完替,生物质固体成型燃料、生物木炭、等将在我国得到普遍使用,必将带来显著的社会、经济、节能、环保及生态效益。 第四节 户用生物质气化燃烧炉灶的开发 虽然对传统的土灶进行改造后,燃烧效率有了一定 的提高,但总的来说,燃烧效率还是很低,并且对环境的污染也很大。家家点火,处处冒烟,这是农村很常见的景象。因此长期以来很多的研究都致力于生物质的气化,农林废弃物气化技术是解决农村商品用能和农村废弃物处理问题的有效途径,对于保护农村生态环境有着积极的作用,如今能源环保与发展是当今世界关注的焦点。 2006-10-12 17:05:21 天威英利取得了 IEC 、 UL 、 CE 、 TUV 等一系列国际认证清明 木柴气化炉 木柴是我国农村一项传统的能源烧柴是人类利用生物质能最古老的一种方法 。 连续工作式木柴气化炉 浙江农业大学 该木柴气化炉由原浙江农业大学开发。在现行使用的气化柴炉中,一般只能一次性加柴,烧完一炉,再加柴点燃,不能适应长时间连续工作的场合,因此有必要对其进行一定的改进,连续工作式木柴气化炉因此而产生。 该炉具由铁皮外壳、炉塞、保温层、炉面板、聚热板、内炉胆、外炉胆、旋热炉面板、炉条等构成。 内炉胆与外炉胆之间形成气化腔,在外炉胆的侧壁上设有开孔,拔出炉塞可以从孔中加柴外炉胆的下部 有一定坡度,气化木柴后生成的木炭可以从坡上滑下到炉条上,与进风口的空气相通燃烧热量用来气化气化腔上部的木柴,气化腔上部的木柴因缺氧不会燃烧炉的上部采用聚热板有利于保持炉腔的高温因而提高气化腔的温度。 采用旋热炉面板有利于提高热效率。 炉的一二次进风采源于炉门,在炉的底部分为两路:一路去炉条作为一次进风;另一路通过管道通到炉的旋热板处作为二次进风。 2006-10-12 17:05:38 广告位招商 ,联系QQ:51577933 清明 当木柴渐渐用尽时,可拔开炉 塞加柴,燃烧过程就可继续下去。加柴过程中因为内胆内是负压,所以气化气不会从加柴口泄漏,为了更安全,在加柴口上还有一根通向炉面板的通道,少量的泄漏可以从此管抽走。 1 一铁皮壳; 2 一螺钉; 3 一炉塞; 4 一保温层; 5 一炉面板; 6 一内炉胆; 7 一聚热板; 8 一旋热炉面板; 9 一外露胆; 10 一炉条; 11 一二次进风管; 12 一姻由接口; 13 一泄漏管 图 2-3 连续式加柴气化炉 热性能数据为:热效率 39,蒸发速度 0.07kg min,升温速度 4.6C/min。 数 据表明其热性能良好,能够满足农户日常生活的需要。它既能满足北方农户冬天取暖的要求,也能满足小型饭店炊事用能的需要。体积小,重量轻,使用方便,有市场潜力。 2006-10-12 17:06:55 天威英利新能源有限公司具有完整产业链和规模效益两大突出优势清明 2006-10-12 17:07:49 天威英利 拥有最完整产业链的太阳能电池基地清明 高效气化节柴炉 北京长风技术开发公司 由北京长风技术开发 公司生产,被人称之为 神炉 ,该炉的主要特点: 烧法奇特,普通木柴浸水后,放入炉胆,从上点燃,木柴就象蜡烛一样由下往上燃烧,火苗窜起一尺多高,若连续烧煮时间长,所添之柴最好是新鲜木柴 (干柴应浸水 5 分钟后添进炉灶 ),有助于木柴气化,一般节柴率 80%以上。 该炉不用电,不用添加剂,主要通过巧妙的多层次进风,使空气在木柴顶部高速回旋式流通,供氧大幅度增加,火焰温度急剧上升,促使木柴中的水份分解成氢气燃烧 )和氧气 (助燃 ),从而达到木柴从上往下迅猛燃烧的神奇效果 ?br / 使用该炉六百克木柴在 30 分 钟内可一气呵成煮熟 3 斤米饭,烧一个汤 ,炒 5-7 个菜 ,余热还可烧 4 斤以上热水,炉火最高温度可达千度,普通炉具一年所烧掉的柴草,本炉可烧 4-7 年,中途无须用人看管。 本炉能烧木柴 .蜂窝煤 .煤球 ,煤块 ,草 ,炭 ,布 .纸 .锯木 .刨花 .畜粪等一切无规则可燃物。适合普通家庭烧饭,炒菜,烧水和室内加温取暖,更适合于缺煤、缺柴、阴湿地区及地质、石油勘探和部队野外作业等。炉重八公斤,体积小巧,携带方便。 成本 60 元 /台,出厂价 160-170 元,主要原材料为铁皮、薄板。 秸秆气化炉 秸秆是一种十分重要 的可再生能源 ,其开发及利用价值极高,遗憾的是,一直以来,人们尚未找到其最佳利用方法。每年我国农村都有数十亿吨作物秸杆在田间露天被焚烧,不仅浪费资源,污染环境,危害人民健康,而且影口向工业生产和交通安全。值得可喜的是:本世纪 90 年代,我国的一些科研单位成功地开发出了生物质燃气技术,开创了秸杆高效利用的先河。比较好地解决了植物秸秆有效利用的课题。但这一技术只能适用于大型的集中供气系统工程,由于国情所致,而使推广进程缓慢、普及艰难。一些研究单位又开展了大规模的技术攻关,经过不懈的努力,终于研制开发成功了小型化、单 户型生物质燃气秸秆气化炉灶。 一体化微型无风机秸秆气化燃气炉 北京科海星火科技有限公司 由北京科海星火科技有限公司开发生产。 该炉设计巧妙,采用内置循环风道,多次配风,二次燃烧的物化原理,无需电源和鼓风机。利用炉体自身风力循环系统、转换系统的助动力进行物化燃烧。 该炉由炉体及转换器、灶头等组件构成,全部组件均成为一个整体,拆装组合方便,不用任何外载能源,具有体轻(总重 8 公斤),占地面积小,故称一体化微型秸秆气化燃气炉。本炉操作安全,老少皆可使用。一次填料 4 公斤左右,可连续燃烧 3 个小 时,即点即燃,火力猛如液化气,用后可自行封火,无烟无味无毒,环保节能。一切含有纤维的可燃物均可使用,如:秸秆、麦秆、豆秆、玉米芯、花生壳、谷糠、稻壳、泡花、锯末、碎木块、树枝及树叶等等。 该炉对南方及北方地区均适合使用,可作为野外施工、地质勘探、野营训练、野炊及室外摆摊设点的理想热源。该产品生产工艺简单,单炉成本:简易型每台 80 元,出厂价每台280 元,市场零售价 380 元;豪华型每台 140 元,出厂价每台 340 元,市场零售价 450 元。 物生 牌生物质秸秆气化炉 云 南物生新型燃气有限公司 由云南物生新型燃气有限公司生产的物生 牌系列气化炉以农林废弃物为原料,制取可燃气体,供广大农村炊事、取暖烘干、热水等多种用途;另有以燃煤制气也可供家庭和餐馆炊事、热水、取暖烘干之使用农林废弃物主要指:秸秆、果壳、稻壳、谷糠、藤茎、刨花、锯末、木屑等。经过气化炉转换即可产生可燃性气体,该产品具有以下特点: 1) 改变农村现有生活方式,以废物造气,以气代柴,卫生方便、省时省料、节能环保,实用农户炊事、取暖、热水、烘干多种用途。 2) 该炉结构简单,使用维修方便,点火启动可自行 产气直至燃气耗尽再加新料 (家庭小型生物质一炉料可连续供气一个小时,煤气化炉供气可达 34 小时;家庭中型生物质一炉料可连续供气 23 个小时 )该炉灶加热快、火力强。 3) 提高热效率、节约了常规能源。一般炉具使用生物质燃料效率只有 10%15%使用该气化炉比常规炉灶综合效率可提高 3 倍以上,热效率可达 70%80%。 4) 该炉热启动快、封火性能好。冷态启动需 2025 分钟即可产气供炊厨使用,封火后热启动启动时只需 35 分钟即可产气。封火时间根据燃质材料不同一般可在 1224 小时。 5) 该炉结构合理、外观新颖、 经济实惠、实现了因地制宜、多功能互补、就地取材、讲求实效的方针;保护生态环境、节约能源。 多功能生物质秸秆气化炉 河南省南洋光辉机械厂 国际能源署认为中国将于 2010 年超过美国成为世界头号温室气体排放国 国际能源署(IEA)在近日公布的 2006 年世界能源展望报告中称,中国将于 2010 年超过美国成为世界排放二氧化碳最多的国家,这一增速比原来的预期提前了 10 年。 据 IEA 测算,到 2030 年,全球二氧化碳排放量将达 400 亿吨,较目前增长 55%;世界初级能源 消耗将较目前增长 53%,增量中的 70%来自发展中国家,主要是中国和印度。 IEA认为,中国经济的持续快速增长以及对能源的巨大消耗将导致全球气候变暖情况进一步恶化。虽然中国签署了 京都议定书 ,但至今仍未承诺减少温室气体排放。和中国情况近似的还有印度。 IEA 专家认为,中国和印度对未来全球气候的威胁最大。 IEA 在报告中强调指出,目前,美国是世界头号温室气体排放国,尽管美国人口只占全球的二十分之一,但温室气体排放量却占到全球总量的四分之一。 IEA 同时警告,目前世界在确保能源来源方面的投资过少,这给世 界经济的持续增长造成严重威胁。 IEA 敦促世界各国采取果断的政治措施来解决这一问题。 由云南物生新型燃气有限公司生产的物生 牌系列气化炉以农林废弃物为原料,制取可燃气体,供广大农村炊事、取暖烘干、热水等多种用途;另有以燃煤制气也可供家庭和餐馆炊事、热水、取暖烘干之使用农林废弃物主要指:秸秆、果壳、稻壳、谷糠、藤茎、刨花、锯末、木屑等。经过气化炉转换即可产生可燃性气体,该产品具有以下特点: 1) 改变农村现有生活方式,以废物造气,以气代柴,卫生方便、省时省料、节能环保,实用农户炊事、取暖、热水、烘干 多种用途。 2) 该炉结构简单,使用维修方便,点火启动可自行产气直至燃气耗尽再加新料 (家庭小型生物质一炉料可连续供气一个小时,煤气化炉供气可达 34 小时;家庭中型生物质一炉料可连续供气 23 个小时 )该炉灶加热快、火力强。 3) 提高热效率、节约了常规能源。一般炉具使用生物质燃料效率只有 10%15%使用该气化炉比常规炉灶综合效率可提高 3 倍以上,热效率可达 70%80%。 4) 该炉热启动快、封火性能好。冷态启动需 2025 分钟即可产气供炊厨使用,封火后热启动启动时只需 35 分钟即可产气。封火时间根据燃质 材料不同一般可在 1224 小时。 5) 该炉结构合理、外观新颖、经济实惠、实现了因地制宜、多功能互补、就地取材、讲求实效的方针;保护生态环境、节约能源。 多功能生物质秸秆气化炉 河南省南洋光辉机械厂 由河南省南洋光辉机械厂生产。 填进去的柴禾、稻草、稻壳、秸秆、谷壳、谷糠、锯末、刨花、杂草、藤条、茎杆等农林可燃植物经热解、氧化、还原反应,三五分种后,便有足够压力的优质燃气可供燃烧了。这种由柴禾转化而来的气体比较清洁,焦油量低,不用任何化学添加剂即可实现千 家万户自产自用优质燃气。该产品点火启动速度快,一次投料可连续使用四小时以上,且连续投料连续产气。 2006-10-12 17:12:44 天威英利 拥有最完整产业链的太阳能电池基地清明 其技术指标为: 1) 秸秆气化炉技术参数 炉体 : 圆筒式 炉体重量 :120kg 灶具重量 : 3-5kg 金属材料 :70kg 耐火材料 :30-40kg 风 机 30-80W 气化 效率 : 60% 炉堂装料量 : 4-10kg 燃烧耗料 : 2kg/时(全负荷) 启动速度 : 3-7分钟 热 流 量 : 10MJ/h 热 效 率 : 39% 2006-10-12 17:14:05 天威英利 拥有最完整产业链的太阳能电池基地清明 2) 秸秆气化炉环保参数 项目 检测值 国家标准值 烟尘排放浓度 28-39mg/Nm3 120mg/Nm3 烟尘平均排放速度 0.009kg/N 0.096kg/N 二氧化硫排放浓度 10-14mg/ Nm3 550mg/ Nm3 二氧化硫平均排放速度 0.003kg/N 0.739kg/N 氮氧化物排放浓度 30-38mg/ Nm3 240mg/ Nm3 氮氧化物平均排放速度 0.008kg/N 0.219kg/N 林格曼黑度 0.5 级 1 级 2006-10-12 17:14:34 天威英利 拥有最完整产业链的太阳能电池基地清明 2) 秸秆气化炉环保参数 项目 检测值 国家标准值 烟尘排放浓度 28-39mg/Nm3 120mg/Nm3 烟尘平均排放速度 0.009kg/N 0.096kg/N 二氧化硫排放浓度 10-14mg/ Nm3 550mg/ Nm3 二氧化硫平均排放速度 0.003kg/N 0.739kg/N 氮氧化物排放浓度 30-38mg/ Nm3 240mg/ Nm3 氮氧化物平均排放速度 0.008kg/N 0.219kg/N 林格曼黑度 0.5 级 1 级 2006-10-12 17:15:25 天威英利三期工程总投资 30 亿元,占地 500 亩, 2008 年建成投产清明 该炉具有以下性能特点: 1) 燃料适应广 :稻草、麦杆、玉米秸杆、谷壳、甘庶渣、山草、飞机草、树皮、树枝叶、刨花、锯末、废木屑、杂草、藤条、茎杆等 农林可燃植物以及废纸塑料等城市有机垃圾均可作为燃料。 2) 用途广泛 ,改变了农村现有的生活方式 ,以柴变气 ,以气代柴 ,操作卫生方便 ,省时省料 ,节能高效。适用于农户炊事、烧水、取暖、烘干等多种用途 ,利用附带的热水层洗碗、洗脸、烫脚 ,热水不用愁。 2006-10-12 17:16:32 天威英利三期工程总投资 30 亿元,占地 500 亩, 2008 年建成投产清明 3) 燃气产量大 ,气化效率高。燃气产量可达 2.7 立方米 /h,气化效率 70%,3-5 口之家的农户每天仅需 5 公斤柴草。 4) 环 保效果好 ,无污染 ,彻底改变了农妇一抹鼻子满脸黑的炊事环境 ,使农家厨房保持清洁卫生 ,可减少 95%的烟尘排放量 ,净化空气质量 ,其烟尘和氮氧化物的排放大大低于国家标准的规定。 2006-10-12 17:17:12 天威英利三期工程总投资 30 亿元,占地 500 亩, 2008 年建成投产清明 5) 操作简单 ,经济适用 ,在料仓中加入原料 ,关好边盖 ,启动风动后 1 分钟即可用煤气 ,煤气即点即燃。封火时间长达 24 小时。购一套多功能生物质气化炉只需几百元 ,而每月花费仅 3元钱,它充分利有了农村现有的燃烧物 ,实现了 一次投资 ,长期受益。 6) 使用成本低 ,节能效果显著, 1kg 原料可产煤气 1.8 立方米左右,热效率比节能灶高 2-3 倍,使用成本仅是石油液化气的 1/10。一般家庭每天只需 3-5kg 柴禾即可。 7) 炉、灶、气合为一体。无需再购灶具且炉具结构简单 ,使用维修方便。 生物质燃气秸秆气化炉灶 北京领科技术研究中心 2006-10-12 17:17:40 Tianweiyingli,Living with the future 清明 北京领科技术研究中 心研制开发成功小型化、单户型生物质燃气秸秆气化炉灶,且各项性能指标均达到设计要求,家庭型、餐厅型等多种规格的生物质燃气秸秆气化炉灶也已相继问世。 性能特点: 1) 创新功能、超强稳压净化系统,使生物质燃气洁净燃烧,气源稳定,决无回火之忧。 2) 采用科学的风、气配比调节火势,制气过程及气流大小可控。制气数量根据投料数量确定 ,一次投料可满足 1-3 日的用气需要。 3) 首次气化启动只需 3-5 分钟,封火后再次气化启动更快,封火时间可达 48 小时。 4) 独创生物质燃气双孔灶电子点火燃烧系统启动速度 快,且可将焦油转化为高能燃烧气燃烧。火力猛、热效利用率高,比同类燃烧器提高热效率 30%以上,同比秸秆直燃炉提高热效利用率 300%以上,各项环保指标均优于国家标准。 2006-10-12 17:17:58 天威英利现拥有硅片 95MW 、电池 60 MW 、组件 100MW 的生产能力清明 5) 能耗低、日用秸秆仅需 4 6 公斤(成本几乎为零),产优质燃气 8 12M3,一次投料可满足 1 3 天的用气需要。 6) 燃气发生炉设计思想独特、技术先进、结构科学、体积小、操作方便,投料、制气、用气可同 步进行,安全可靠,使用寿命长达 15 年以上。 7) 环保实测指标与国家标准对比: 项 目 实际检测值 国家标准 7) 环保实测指标与国家标准对比: 项 目 实际检测值 国家标准 烟 尘 排 放 浓 度 21 36mg/Nm3 120mg/Nm3 烟尘平均排放速度 0.008mg/Nm3 0.096mg/Nm3 SO2 排 放 浓 度 8-12 mg/Nm3 550 mg/Nm3 2006-10-13 18:01:53 Tianweiyingli,Living with the future 清明 项 目 实际检测值 国家标准 烟 尘 排 放 浓 度 21 36mg/Nm3 120mg/Nm3 烟尘平均排放速度 0.008mg/Nm3 0.096mg/Nm3 2006-10-13 18:02:40 天威英利 拥有最完整产业链的太阳能电池基地清明 SO2 排 放 浓 度 8-12 mg/Nm3 550 mg/Nm3 SO2 排 放 浓 速 度 0.0028kg/Nm3 0.739kg/Nm3 氮氢化物排放浓度 26-35mg/Nm3 240mg/Nm3 氮氢化物平均排放速度 0.0075kg/Nm3 0.219kg/Nm3 林 格 曼 浓 度 0.1 级 1 级 2006-10-13 18:02:59 天威英利三期工程同时建成 500MW 生产基地、国家太阳电池级晶体硅片工程研究中心、光伏系统研发中心以及人才培训中心清明 炉灶燃烧技术应用前景 自 70 年代以来,政府先后实施了一大批生物质能利用研究项目和示范工程,涌现了一大批优秀的科研成果和应用范例,并在推广应用中取得了可观的社会效益和经济效益。到 1996 年底,推广省柴节煤炉灶 1.7 亿户,每年减少了数干万吨标准煤的消耗;进入 80 年代,又将生物质能利用技术的研究与应用列为重点科技攻关 项目,开展了生物质能利用新技术的研究和开发,使生物质能技术有了进一步提高。但是,这同世界先进水平相比仍有很大差距,特别是在技术设备的产业化和商业化生产方面的差距更为明显。 在最近的一段时间内,节柴灶的推广应用仍然是目前农村,特别是偏远山村生物质能利用的一个重要的方面。随着农村经济发展和农民生活水平的提高,农村对于优质燃料的需求日益迫切。传统能源利用方式已经难以满足农村现代化需求,生物质能优质化转换利用势在必行。 2006-10-13 18:03:35 天威英利取得了 IEC 、 UL 、 CE 、 TUV 等一系列国际认证清明 采用先进技术,提高全国数亿台小型炉具的燃烧和热利用效率,降低污染物的排放,开发燃用农作物的生物质炉具,实现农村炉具的商品化、规模化,以达到更广泛的应用,对于改变我国农村现有的燃烧状况,具有重大的意义,而且也具有非常广阔的市场前景。 第五节 工业规模的生物质直接燃烧与混合燃烧技术 我国目前生物质能的燃烧利用方式和转换技术相对落后,大部分仍采用柴灶直接燃烧方式,转换效率很低。因此,研究开发生物质高效燃烧和转化技术已成为能源领域的一个重要研究方向。哈尔滨工业大学 较早进行了生物质燃料的流化床燃烧技术研究,研制成功12.5t/h 燃甘蔗渣流化床锅炉。浙江大学热能工程研究所提出了用于不同规模、各种炉型的生物质燃烧系统的生物质利用转化方案,并先后与无锡锅炉厂、杭州锅炉厂合作开发了 10t/h燃用咖啡渣流化床发电锅炉、 35t/h 燃用稻壳流化床锅炉以及 10t/h 燃用稻壳的链条炉。针对稻秆存在高碱金属、低熔点、易结团和易造成受热面腐蚀的特点,浙大在进行燃烧炉和锅炉大型化的同时还提出了链条炉分段燃烧方案,目前正和锅炉厂合作开发燃用秸秆的流化床锅炉和链条炉。另外,为了提高生物质在小型燃 烧装置上的利用效率,浙江大学还致力于成型燃烧技术和流化床混烧技术的研究。 2006-10-13 18:09:07 天威英利取得了 IEC 、 UL 、 CE 、 TUV 等一系列国际认证清明 生物质直接燃烧发电技术 利用生物质原料生产热能的传统办法是直接燃烧。供热厂的设备主要由生物质原料干燥器、锅炉和热能交换器等组成。无锡锅炉厂链条层燃炉采用了双层燃烧结构,即悬浮燃烧和层燃燃烧,在传统的送风装置上加上大量的播料风,改变层燃状况。增加木粉喷燃口。这种锅炉的适应性较差,必须保证锅炉的 负荷,必须保证层燃的正常,风的分配也比较复杂。浙江大学热能所与无锡锅炉厂研制的 35t 木柴链条炉和 60t 木料链条炉,出口到马来西亚,取得了良好的效果,燃烧效率 81 83。 2006-10-13 18:12:37 天威英利三期工程总投资 30 亿元,占地 500 亩, 2008 年建成投产清明 表 2-1 国内典型生物质直接燃烧锅炉 锅炉型号 UG-60/100-T UG-35/3.82-T 燃烧方式 链条炉燃烧 链条炉燃烧 燃料种类 木料 (含水小于 50) 切削片木料 参数 额定蒸发量 60t/h 35t/h 出口压力 100Kgf/cm2 3.82Mpa 出口温度 510 450/105 锅炉效率 81.6 84.6% 80.3%燃耗 11590KG/h 排烟 200 度 2006-10-13 18:12:48 Tianweiyingli,Living with the future 清明 技术特点 震级设计,悬吊式。锅筒单级蒸发,设有加药管,连续排污管,紧急放水管,旋风分离装置。燃烧设备包括,木料喷薄装置,木粉喷出口及四个送风装置。只有在炉排上的木料 层燃正常, 锅炉 60 符合 以上,才允 许投运木粉 喷燃口。 此炉的主要特点燃烧分两层 :木材悬浮燃烧和层燃燃烧。一次风 40;播散风 20;二次风40。中压燃烧木柴炉。 应用状况 出口泰国,应用良好 但是,生物质水分较高 (有的高达 60左右 ),灰分含量较小 ,有的生物质还较难点燃 (如椰子壳等 ),采用层燃燃烧方式难以组织稳定燃烧,而且燃
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