北極星火力發(fā)電網訊:隨著全球化石能源供應逐漸緊張，生物質作為一種原料來源廣泛、污染性低、可再生性強、運輸和儲存都更加方便的清潔能源，吸引了人們的目光。近年來，人們對生物質能有了進一步的認識和研究，逐漸發(fā)現了生物質能源的多種利用方式。在諸多生物質利用技術中，生物質發(fā)電技術是最具發(fā)展?jié)摿Φ睦�用技術之一。

【發(fā)展歷程】

20世紀70年代進入人們視野

生物質遍布世界。有數據顯示，僅地球上的植物，每年生產的生物質能就相當于目前人類消耗礦物能的20倍，或相當于世界現有人口食物能量的160倍。

經過十幾年的探索研究，國外科學家發(fā)現，高效直燃發(fā)電是利用生物質資源最簡便可行的方式之一。由于生物質具有資源分布廣、可永續(xù)利用等特點，發(fā)電行業(yè)對有利于環(huán)境改善和可持續(xù)發(fā)展的生物質資源的開發(fā)利用給予了極大的關注。

20世紀70年代，生物質發(fā)電技術進入了人們的視野。隨后，生物質發(fā)電技術及應用在國際上獲得了較大發(fā)展，其中，以丹麥最為典型。丹麥積極開發(fā)可再生能源，大力推行秸稈等生物質發(fā)電，率先研發(fā)的農林生物質高效直燃發(fā)電技術被聯合國列為重點推廣項目。目前，丹麥的農林生物質發(fā)電產業(yè)仍保持持續(xù)穩(wěn)定增長。

目前，很多國家的生物質能產業(yè)已達到商業(yè)化應用程度，實現了規(guī)模化生產經營。

以美國、瑞典和奧地利三國為例，生物質轉化為高品位能源的利用已具有相當可觀的規(guī)模，分別占該國一次能源消耗量的4％、16％和l0％。在美國，利用生物質發(fā)電已經成為大量工業(yè)生產用電的選擇。目前，美國生物質發(fā)電裝機總容量已超過1000萬千瓦，單機容量達到1萬～2.5萬千瓦。再如巴西，該國是生物質乙醇燃料開發(fā)應用最具特色的國家，目前，乙醇燃料已占巴西汽車燃料消費量的50％以上。

我國生物質發(fā)電產業(yè)漸入佳境

早年，生物質發(fā)電技術的發(fā)展主要集中在歐美等發(fā)達國家，后來，印度、巴西等發(fā)展中國家也開始積極研發(fā)或者引進技術建設農林生物質發(fā)電項目。

中國是一個農業(yè)大國，生物質資源十分豐富，全國林木總生物量約190億噸，可獲得量為9億噸，可作為能源利用的總量約為3億噸。如加以有效利用，生物質能開發(fā)潛力將十分巨大。

為推動生物質發(fā)電技術的發(fā)展，2003年以來，國家先后核準批復了河北晉州、山東單縣和江蘇如東3個秸稈發(fā)電示范項目，頒布了《可再生能源法》，并實施了生物質發(fā)電優(yōu)惠上網電價等相關配套措施，從而使生物質發(fā)電，特別是秸稈發(fā)電獲得迅速發(fā)展。

2012年發(fā)布的《“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展規(guī)劃》指出，“十二五”期間，我國生物質能發(fā)電裝機容量規(guī)模將達到1300萬千瓦，也就是說，到“十二五”末全國要增加500至700個生物質能發(fā)電廠。

最近幾年，大型國有、民營以及外資企業(yè)紛紛投資參與中國生物質發(fā)電產業(yè)的建設運營。近年來，國家已經安排資金支持可再生能源的技術研發(fā)、設備制造及檢測認證等產業(yè)服務體系建設，加大生物質能的研發(fā)和支持力度。中國生物質發(fā)電產業(yè)的發(fā)展正漸入佳境。

【原理】

燃燒或熱解氣化發(fā)電

所謂生物質能，就是太陽能以化學能的形式貯存在生物質中的能量形式。在自然界中，任何生物內都存在有機物，而生物質能實際上是碳循環(huán)的一個環(huán)節(jié)，它可轉化為固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料，它既是一種可再生資源，也是唯一一種可再生碳源。

當生物質應用于發(fā)電時，既可以直接燃燒產生電能，也可以將生物質熱解氣化后用于電力生產。采用生物質能發(fā)電，其原料來源主要包括：農業(yè)廢棄物（全球以農業(yè)廢棄物為原料的電力裝機總容量約為450萬千瓦）、林業(yè)廢棄物（全球以林業(yè)廢棄物為原料的電力裝機總容量約為100萬千瓦）、禽畜糞便、能源作物（能源作物是指各種用以提供和生產能源的植物，通常包括速生薪碳林、能榨油或產油的植物、可供厭氧發(fā)酵用的藻類和其他植物等）等。因此，垃圾發(fā)電也屬于生物質發(fā)電的范疇。