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生物质能技术应用现状及发展趋势

发布时间:2020-10-06 点击:生物质能应用技术前景
  

  Hi -TloH 生物质能技术应用现状及发展趋势 ◆文/郑治华 【摘要】 本文综述了田内外生物质能源的利用理状,介绍了生物质能的优点,生物质能技术厦其发展 趋势,分析与热能利用相关的生物质能利用的若干技术现状。包括成型燃料技术、锅炉燃烧技术、气化技 术、液化技术(制取二甲醚和燃料乙醇技术)等。 【关t词】生物质能技术发展趋势 一、国外生物质能的利用现状与前景 随着生物质能技术的发展,以及人们对于改善要求的 提高,生物质能所起的作用越来越重要。据估计,目前世界总能源消 费中,14%的能源供应来自生物质能.在发展中国家生物质能约占农 村用能的90%:在发达国家。如国家能源消费中2%到2.5% 生物质能,一些世界能源组织(IEAl国,生物质能在总能耗中所 占份额高达15%。在某些地区,生物质能已发挥了重要作用,例如美 国加利福尼亚州的生物质能发电功率已大于1200 益的能源供应方式【1I。 目前,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,受到世界与科学家的关注。多年来一直在进行各自的 研究与开发,并形成了各具特色的生物质能研究与开发体系.拥有 各自的技术优势。 1,沼气技术11-51 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。荷兰IC公司已使啤酒废水厌氧处理的产气率 达到lOm3/ra3.d的水平,从而大大节省了投资、运行成本和占地面 积。美国、英国、意大利等发达国家将沼气技术主要用于处理垃圾。 美国纽约斯塔藤垃圾处理站投资2000万美元.采用湿法处理垃圾. 日产26万m3沼气,用于发电、回收肥料。效益可观.预计10年可收 回全部投资。英国以垃圾为原料实现沼气发电18MW。今后lO年内 还将投资1.5亿英镑,建造更多的垃圾沼气发电厂。 2.生物质热裂解气化 M 技术 #●母高新t术奎土 5.其它技术 此外.生物质压缩技术可使同体农林废弃物压缩成型.制成可代 替煤炭的压块燃料。如美国曾开发了生物质颗粒成型燃料:泰国、菲 律宾和马来西亚等第三世界国家发展了棒状成型燃料。 二、生物质能的优点[7-91 生物质能具有许多优点:生物质能资源分布十分广泛.远比石 油丰富.可以不断再生;②从生物质能资源中提取或得到的能 源载体更具市场竞争力;(萤开发生物质能源资源.可以促进经济发 展,提高就业机会,具有经济与社会双重效益:(多在贫瘠的或被 的土地上种植能源作物或植被.可以改良土壤.改善生态。提高 W。在今后的 数年内,利用生物质发电将成为一种新型、经济且具有极高效 土地的利用程度;⑤城市内燃机车辆使用从生物质资源提取或生产 出的甲醇、液态氢时,有利于。 由于生物质能源具有上述优点,其开发与利用越来越受到重视。 据预测,到2l世纪中期.可再生能源发电将提供世界总电力供应的 3/5,而用作燃料直接燃烧的能源资源的大部分将是生物质能.其份 额将占燃料总量的2/5。 三、我国生物质能资源开发研究工作的问题和Do一州 我国开展生物质能资源的研究工作比较早.尤其生物质的厌氧 处理技术比较成熟,但从生物质资源开发的整体上看.还存在一些 问题。下面是存在的问题及一些。 (1)对于非养分生物质能(如秸杆、农林废弃物等)的开发研究不 够,而国外的生物质资源开发主要集中在这一方面。 (2)在热化学方面,虽然我国开始了开发研究,但是仍然没 有形成一套适合中国国情的技术体系。而国家却已形成具有市 场竞争力的完整热化学和利用生物质资源技术体系。 (3)我国目前开发的生物质利用技术比较单一而分散,如秸杆压 块技术、气化技术、流化床燃烧技术等.没有形成一个完整的技术体 系。只有综合而系统地对我国生物质资源的分布、收集、运输、预处 理、及利用等方面进行综合研究.才能形成适合中国国情的生 物质资源开发与利用的技术体系。 (4)根据我国农村地区的能源供应与消费的特点,开发一些适于 在农村局部地区与利用生物质资源的技术,例如将秸杆等生物 质能资源用于乡镇工业中煤耗巨大的砖窑、炉窑等,不仅可以减轻 农村地区对于商品能源的消耗.而且有助于促进生物质能的商品化。 (5)生物质气化后利用.其效率是直接燃烧的3—5倍,但该技术 尚未完全成熟,应继续研究。 四、结语 从根本上讲,生物质能资源的大规模开发利用有赣于政策扶持 和能源科技的进步。目前,我国关于生物质能利用的技术不少 尚处于实验室研究或半工业化中试、优化、改进阶段.与国外相比尚 有不小差距。开展生物质能和综合利用技术研究.加大研发投 人,尽快拥有自主知识产权的核心技术.对于促进我省我国可再生 能源的开发利用。改善能源结构.增加能源生产渠道,缓解能源供应 紧张局面,实现社会经济可持续发展具有十分重要的意义。 参考文献 f11吴创之.马隆龙.生物质能现代化利用技术.:化学工业出版 社.2003. 『21刘石彩,蒋剑畚,陶渊泺,等.环保型生物质成型囊制遣技术研 充.见:中国生物质能技术研计全论文集.广州:2002.P159-162 【3】庄新蛛.生物质水解制取燃料乙醇技术.I博士学位论文1.杭州:浙 江太学,2005 (单位系市局香坊) 早在上世纪70年代,一些发达国家.如美国、日本、、欧 盟,就开始了以生物质热裂解气化技术研究与开发,到80年代.美 国就有19家公司和研究机构从事生物质热裂解气化技术的研究与 开发;12个大学的实验室在开展生物质热裂解气化技术的 研究;此外,菲律宾、马来西亚、印度、印尼等发展明家也先生开展了 这方面的研究。 3生物质能发电 生物质发电在发达国家已受到广泛重视,主要工艺分三类:生 物质锅炉直接燃烧发电、生物质一煤混合燃烧发电和生物质气化发 电。在奥地利、丹麦、、法国、挪威、和美国等国家.生物质能 在总能源消耗中所占的比例增加相当迅速。是欧盟国家利用生 物质发电最成功的国家之一。美国在利用生物质能发电方面处于世 界领先地位,1992年,利用生物质发电的电站约有1000家,发电装 机容量已达650万千瓦.年发电42亿度.消耗4500万吨生物质燃料。 4.生物质澶体燃料161 以生物质为原料生产液体燃料是另一项令人关注的技术.生物 质液体燃料主要包括乙醇、裂解油、植物油等.可以作为清洁燃料直 接代替汽油等石油燃料。巴西是乙醇燃料开发应用最有特色的国 家,乙醇燃料已占汽车燃料消费量的50%以上。是利用植物原 料生产乙醇产品最早的国家.水解乙醇产量己达35万吨.水解乙醇 成本约为粮食乙醇成本的70%,在经济上是合理的。近年来.在水解 技术方面也取得许多新成就,如强化水解,提高水解渗滤速度,改善 水解液蒸发、热能回收以及新菌种培养等。新技术的不断应用.将使 水解乙醇液体燃料在经济上更加具有竞争力。1996年,美国可再生 资源实验室已研究开发出利用纤维素废料生产酒精的技术.由美国 哈斯科尔工业集团公司建立了一个1MW稻壳发电示范工程:年处 理稻壳1.2万吨,年发电量800万度,年产酒精2500吨,具有明显的 经济效益。 万 方数据 一43—- 生物质能技术应用现状及发展趋势 : 单位: 刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 被引用次数: 郑治华 市局香坊 中国高新技术企业 CHINA HIGH TECHNOLOGY ENTERPRISES 2008(13) 2次 参考文献(3条) 1.庄新姝 生物质水解制取燃料乙醇技术 2005 2.刘石彩;蒋剑春;陶渊源 环保型生物质成型炭制造技术研究[会议论文] 2002 3.吴创之;马隆龙 生物质能现代化利用技术 2003 文献(2条) 1.米泉龄.王瑞婷.静 生物质能的开发与利用[期刊论文]-林产工业 2010(4) 2.方新湘.白云.陈爱华.朱海霞 绿色可再生能源之生物质能源[期刊论文]-现代化工 2008(z2) 本文链接:

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