历史
生物质气化发电技术差不多在一百年前已经出现。在第二次世界大战期间,生物质气化技术在当时工业最为发达的西欧甚为普遍。在丹麦,超过一半的农业机械、卡车、轮船都采用了生物质气体发电机来推动。这种看似前途光明的能源利用方式,随着战后石油工业的迅猛发展而暂时退出了能源的历史舞台。
石油、天燃气、煤等化石能源在燃烧过程中排放出大量温室气体而使用全球的气温逐步暖化而产生温室效应。鉴于此,《京都协议书》规定了各成员国应当在未来逐渐减少二氧化碳等温室气体的排放。在这种历史背景下,人们开始寻找可能替代化石能源的可再生能源,太阳能、风能、地热能以及曾在历史短暂辉煌的生物质能被人们重新重视。
生物质气化
走近燃烧着的壁炉对正在燃烧的木材进行观察,你会发现燃烧产生的火焰不在木材的表面,而是在距离木材表面远一些的地方,在这里,木材在高温下挥发出来的可燃气体与氧气接触而发生燃烧。简单一些来讲,生物质的气化就是生物质中的碳在高温和缺氧的条件下分解成挥发性的可燃气体--生物质燃气。生物质燃气的主要成分包括可燃的一氧化碳、氢气、甲烷以及不可燃燃的氮气及二氧化碳等。
为什么选用生物质气化技术
有人或许要问,将生物质燃料燃烧产生蒸汽,蒸汽再带动活塞发动机产生电能,不也是成熟可行的技术吗?那生物质气化技术和它相比,有什么优势呢?
首先要明确的是,生物质燃烧蒸汽锅炉发电与生物质气化发电两者都是生物质能源利用方式,只是采用不同的技术来利用生物质能源。这两种利用方式是目前利用生物质能源的两种主要方式,当然各有其利弊与适用性。两种技术方式比较如下:
1)技术原理的不同
蒸汽锅炉发电技术方式是采用生物质直接燃烧的方式,通过燃烧产生蒸汽,再用蒸汽带动活塞发动机产生电能;生物质气化发电技术则是在密闭高温的条件下将生物质热 解产生可燃的生物质燃气,再将燃气送到气体发动机机燃烧做功。
2)适用规模的不同
蒸汽锅炉发电技术方式因为能源利用效率相低,因此,这就要求采用此技术方式的项目必须要有较大的规模才能产生经济效益。一般而言,采用生物质蒸汽锅炉发电技术的可再生能源项目在10~20MW以上才有较好的经济效益。
生物质气化发电技术与蒸汽锅炉发电技术相比,能源利用效率相对较高,而且设备相对较为简单,因此,适合用来建造10MW以下的中小型的生物质可再生能源项目。
3)投资规模的不同
采用蒸汽锅炉发电技术的生物质能源项目因为规模经济的原因,需要很大的前期投资,单位发电投资相对较大;
采用生物质气发电技术的生物质能源项目比较适合建造中小型项目,除设备购买外不需要太多其它投资,单位发电投资较小。
4)适用性不同
采用蒸汽锅炉发电技术的生物质能源项目因为要求规模较大,投资较高,对生物质原料的数量和供应稳定性都要有保证,因此风险也较高。采用此种技术的生物质能源项目一般要有当地政府部分的密切配合,尤其是在保证生物质原料长期稳定的供应,以及为项 目提供有竞争性电力收购价格。
采用生物质气化技术的生物质能源项目规模可从200kW-10MW,投资较少,对生物质原料来源的限制也较少。产生的电能即可以自用,也可以供电上网,非常灵活。因此,采用生物质气化发电技术的项目较为适合私人投资,如产生较多生物质原料的农林产品加工厂以及用电较多的生产企业。
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