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生物質能發電包括哪些

發布時間:2022-09-03 12:56:45

1. 生物質能源有哪些種類

依據來源的不同,可以將適合於能源利用的生物質分為林業資源、農業資源、生活污水和工業有機廢水、城市固體廢物和畜禽糞便等五大類。

1、林業資源

林業生物質資源是指森林生長和林業生產過程提供的生物質能源,包括薪炭林、在森林撫育和間伐作業中的零散木材、殘留的樹枝、樹葉和木屑等;木材采運和加工過程中的枝丫、鋸末、木屑、梢頭、板皮和截頭等;林業副產品的廢棄物,如果殼和果核等。

2、農業資源

農業生物質能資源是指農業作物(包括能源作物);農業生產過程中的廢棄物,如農作物收獲時殘留在農田內的農作物秸稈(玉米秸、高粱秸、麥秸、稻草、豆秸和棉稈等);農業加工業的廢棄物,如農業生產過程中剩餘的稻殼等。

能源植物泛指各種用以提供能源的植物,通常包括草本能源作物、油料作物、製取碳氫化合物植物和水生植物等幾類。

3、污水廢水

生活污水主要由城鎮居民生活、商業和服務業的各種排水組成,如冷卻水、洗浴排水、盥洗排水、洗衣排水、廚房排水、糞便污水等。工業有機廢水主要是酒精、釀酒、製糖、食品、制葯、造紙及屠宰等行業生產過程中排出的廢水等,其中都富含有機物。

4、固體廢物

城市固體廢物主要是由城鎮居民生活垃圾,商業、服務業垃圾和少量建築業垃圾等固體廢物構成。其組成成分比較復雜,受當地居民的平均生活水平、能源消費結構、城鎮建設、自然條件、傳統習慣以及季節變化等因素影響。

5、畜禽糞便

畜禽糞便是畜禽排泄物的總稱,它是其他形態生物質(主要是糧食、農作物秸稈和牧草等)的轉化形式,包括畜禽排出的糞便、尿及其與墊草的混合物。

6、沼氣

沼氣是由生物質能轉換的一種可燃氣體。沼氣是一種混合物,主要成分是甲烷(CH4)。沼氣是有機物質在厭氧條件下,經過微生物的發酵作用而生成的一種混合氣體。由於這種氣體最先是在沼澤中發現的,所以稱為沼氣。

人畜糞便、秸稈、污水等各種有機物在密閉的沼氣池內,在厭氧(沒有氧氣)條件下發酵,類繁多的沼氣發酵微生物分解轉化,從而產生沼氣。沼氣是一種混合氣體,可以燃燒。通常可以供農家用來燒飯、照明。

生物質能源特點:

1、可再生性

生物質能屬可再生資源,生物質能由於通過植物的光合作用可以再生,與風能、太陽能等同屬可再生能源,資源豐富,可保證能源的永續利用;

2、低污染性

生物質的硫含量、氮含量低、燃燒過程中生成的SOX、NOX較少;生物質作為燃料時,由於它在生長時需要的二氧化碳相當於它排放的二氧化碳的量,因而對大氣的二氧化碳凈排放量近似於零,可有效地減輕溫室效應;

3、廣泛分布性

缺乏煤炭的地域,可充分利用生物質能;

4、總量十分豐富

生物質能是世界第四大能源,僅次於煤炭、石油和天然氣。根據生物學家估算,地球陸地每年生產1000~1250億噸生物質;海洋年生產500億噸生物質。生物質能源的年生產量遠遠超過全世界總能源需求量,相當於世界總能耗的10倍。我國可開發為能源的生物質資源到2010年可達3億噸。

隨著農林業的發展,特別是炭薪林的推廣,生物質資源還將越來越多。

5、廣泛應用性

生物質能源可以以沼氣、壓縮成型固體燃料、氣化生產燃氣、氣化發電、生產燃料酒精、熱裂解生產生物柴油等形式存在,應用在國民經濟的各個領域。

以上內容參考:網路-生物質能

2. 什麼是生物質發電

生物質發電包括農林生物質發電、垃圾發電和沼氣發電,建設重點為:

1.在糧食主產區建設以秸稈為燃料的生物質發電廠,或將已有燃煤小火電機組改造為燃用秸稈的生物質發電機組。在大中型農產品加工企業、部分林區和灌木集中分布區、木材加工廠,建設以稻殼、灌木林和木材加工剩餘物為原料的生物質發電廠。在「十一五」前3年,建設農業生物質發電(主要以秸稈為燃料)和林業生物質發電示範項目各20萬千瓦,到2020年達到2400萬千瓦。在宜林荒山、荒地、沙地開展能源林建設,為農林生物質發電提供燃料。

2.在規模化畜禽養殖場、工業有機廢水處理和城市污水處理廠建設沼氣工程,合理配套安裝沼氣發電設施。在「十一五」前3年,建設100個沼氣工程及發電示範項目,總裝機容量5萬千瓦。到2020年,建成大型畜禽養殖場沼氣工程10000座、工業有機廢水沼氣工程6000座,年產沼氣約140億立方米,沼氣發電達到300萬千瓦。

3.在經濟較發達、土地資源稀缺地區建設垃圾焚燒發電廠,重點地區為直轄市、省級城市、沿海城市、旅遊風景名勝城市、主要江河和湖泊附近城市。積極推廣垃圾衛生填埋技術,在大中型垃圾填埋場建設沼氣回收和發電裝置。

3. 什麼是生物質能及生物質能發電

一、對農林生物質發電項目實行標桿上網電價政策。未採用招標確定投資人的新建農林生物質發電項目,統一執行標桿上網電價每千瓦時0.75元(含稅,下同)。通過招標確定投資人的,上網電價按中標確定的價格執行,但不得高於全國農林生物質發電標桿上網電價。
二、已核準的農林生物質發電項目(招標項目除外),上網電價低於上述標準的,上調至每千瓦時0.75元;高於上述標準的國家核準的生物質發電項目仍執行原電價標准。
三、農林生物質發電上網電價在當地脫硫燃煤機組標桿上網電價以內的部分,由當地省級電網企業負擔;高出部分,通過全國徵收的可再生能源電價附加分攤解決。脫硫燃煤機組標桿上網電價調整後,農林生物質發電價格中由當地電網企業負擔的部分要相應調整。
四、農林生物質發電企業和電網企業要真實、完整地記載和保存項目上網交易電量、價格和補貼金額等資料,接受有關部門監督檢查。各級價格主管部門要加強對農林生物質上網電價執行情況和電價附加補貼結算情況的監管,確保電價政策執行到位。
具體價格看各地的政府支持以及扶持力度了。

4. 生物質能發電的應用領域

生物質發電是利用生物質所具有的生物質能進行的發電,是可再生能源發電的一種。它直接或間接地來源於綠色植物的光合作用, 是取之不盡、用之不竭的能源資源, 是太陽能的一種表現形式。
生物質能發電主要利用農業、林業和工業廢棄物、甚至城市垃圾為原料, 採取直接燃燒或氣化等方式發電,包括農林廢棄物直接燃燒發電、農林廢棄物氣化發電、垃圾焚燒發電、垃圾填埋氣發電、沼氣發電。近年來, 國內外能源、電力供求日趨緊張, 作為可再生能源的生物質能越來越凸顯出其必要性。

5. 我國生物質能的開發利用有哪些

1.我國的生物質能資源情況

我國擁有豐富的生物質能資源,據測算,我國理論生物質能資源50×108t左右,是我國目前總能耗的4倍。生物質能資源按原料的化學性質分,主要為糖類、澱粉和木質纖維素類。按原料來源分,則主要包括以下幾類:(1)農業生產廢棄物,主要為作物秸稈。(2)薪柴、枝丫柴和柴草。(3)農林加工廢棄物,木屑、谷殼和果殼。(4)人畜糞便和生活有機垃圾等。(5)工業有機廢棄物、有機廢水和廢渣等。(6)能源植物,包括所有可作為能源用途的農作物、林木和水生植物資源等。其中來源最廣、儲量最大、利用前景最可觀的是農業生物質和林業生物質這兩大類。

1)農業生物質

農業生物質資源包括農產品加工廢棄物和農作物秸稈,如圖7.13所示。農產品加工廢棄物有花生殼、玉米芯、稻殼和甘蔗渣等;農作物秸稈包括水稻秸稈、小麥秸稈和玉米秸稈等。據統計,我國各地區主要農業生物質的可利用總量約為5.6×108t,排名前三的地區分別是山東、河南、河北,而秸稈類農業生物質資源利用的主要方向為24%用於飼用,15%用於還田,2.3%用於工業,剩餘的約60%用於露地燃燒或薪柴。因此,我國的農業生物質資源的應用潛力非常大。

圖7.16生物質能開發利用的主要技術

2)化學轉化

生物質的化學轉化涉及氣化、液化和熱解等三個方面。

(1)氣化:

生物質氣化是指在一定的溫度條件下,藉助氧氣或水蒸氣的作用,使高聚合的生物質發生熱解、氧化、還原等反應,最終轉化為CO,H2和低分子烴類等可燃氣體的過程。在我國,應用生物質氣化技術最廣的領域是生物質氣化發電(BGPG)。生物質氣化發電的成本約為0.2~0.3元/(kW·h),已經接近或優於常規發電,其單位投資約為3500~4000元/kW,僅為煤電的60%~70%,具備進入市場競爭的條件,發展前景非常廣闊。

(2)液化:

生物質液化技術是指在高溫高壓的條件下,進行生物質熱化學轉化的過程。通過液化,可將生物質轉化成高熱值的液體產物,即將固態的大分子有機聚合物轉化成液態的小分子有機物,生物柴油就是利用生物質液化技術生產出的可再生燃料。油料作物如大豆、油菜、棕櫚等在酸性或鹼性催化劑和高溫的作用下發生酯交換反應,生產相應脂肪酸甲酯或乙酯,再經過洗滌乾燥後得到生物柴油。與傳統的石化能源相比,其硫和芳烴含量低,十六烷值高,閃點高,具有良好的潤滑性,可添加到化石柴油中。

(3)熱解:

生物質熱解是指利用熱能將生物質的大分子打斷,從而轉化為含碳原子數目較少的低分子化合物的過程,即生物質在完全缺氧條件下,經加熱或不完全燃燒後,最終轉化成高能量密度的氣體、液體和固體產物的過程,而木炭就是利用生物質熱解技術生產出的重要產物。木炭產品包括白炭、黑炭、活性炭、機制炭四大類,其中應用范圍最廣的是活性炭。活性炭是具有發達孔隙結構、強吸附力、比表面積巨大等一系列優點的木炭。在我國,活性炭廣泛應用於葡萄糖、味精和醫葯等產業的生產。

3)生物轉化

生物轉化技術是指依靠微生物發酵或者酶法水解作用,對生物質進行生物轉化,生產出乙醇、氫、甲烷等液體或氣體燃料的技術。生物轉化的生物質原料包括澱粉和木質纖維素兩大類。玉米、木薯、小麥等澱粉類糧食作物是生物轉化的主體,但是以農作物為原料轉化的產品成本較高,且易受土地和人口的因素限制,產量無法大幅度增加。因此以廉價的農作物廢料等木質纖維素為原料的生物轉化技術才是解決能源危機的有效途徑。然而,木質纖維素的結構和組分與澱粉類原料有很大的不同,解決高效、低成本降解木質纖維素原料的問題是木質纖維素轉化產物取代化石燃料的根本途徑。

6. 生物質能的主要利用形式包括哪些

生物質能的主要利用形式包括直接燃燒和發電、生物質裂解與干餾、生物質緻密成型、生物質氣化及發電、生物質熱解液化、燃料乙醇、生物柴油、能源作物。

1、直接燃燒和發電:直接燃燒大致可分爐灶燃燒、鍋爐燃燒、垃圾焚燒和緻密成型燃料燃燒四種情況。我國小型生物質燃燒發電也已商業化,南方地區的許多糖廠利用甘蔗渣發電。廣東、廣西兩地共有小型發電機組380台,總裝機容量達800兆瓦,雲南省也有一些此類電廠。

2、生物柴油:目前我國生物柴油研究開發尚處於起步階段。先後有上海內燃機研究所和貴州山地農機所、中國農業工程研究設計院、遼寧省能源研究所、中國科技大學、河南科學院化學所、華東理工大學、雲南師范大學農村能源工程重點實驗室等單位都對生物柴油作了不同程度的研究,並取得可喜的成績。

3、生物質緻密成型:緻密成型燃料燃燒是把生物質固化成型後再採用傳統的燃煤設備燃用,主要優點是將分散和疏鬆的生物燃料進行集中和加密,以便於儲存和運輸,使之成為便捷和清潔高效的能源。主要缺點是生產成本偏高。

4、生物質氣化及發電:我國已開發出多種固定床和流化床小型氣化爐,以秸稈、木屑、稻殼、樹枝等為原料生產燃氣,熱值為4~10兆焦/立方米。

目前用於木材和農副產品烘乾的有800多台,村鎮級秸稈氣化集中供氣系統近600處。兆瓦級生物質氣化發電系統已推廣應用20多套。「十五」期間,按照國家高科技發展計劃(863計劃)已建成4兆瓦規模生物質氣化發電的示範工程。

5、能源作物:能源作物種植是近期發展起來的新型產業,是隨著生物質能開發與利用的不斷深入和擴大逐步形成的。能源作物是指各種用以提供能源的植物,通常包括速生薪炭林、能榨油或產油的植物、可供厭氧發酵用的藻類和其它植物等。

許多能源作物是自然生長的,收集比較困難。現在人們有意識地培育一些能源作物,經過嫁接、馴化、繁殖,不斷提高產量,以滿足對能源不斷增長的需要。甜高粱就是一種很好的能源作物。

7. 生物質能源都包含哪些

森林能源、農作物秸稈、禽畜糞便、生活垃圾等等,理昂新能源在生物質發電方面技術最先進了,據說在我們廣西貴港有一家理昂新能源的生物質發電廠剛剛開始發電。

8. 什麼是生物質發電

生物質發電是利用生物質所具有的生物質能進行發電,是可再生能源發電的一種,包括農林廢棄物直接燃燒發電、農林廢棄物氣化發電、 垃圾焚燒發電、垃圾填埋氣發電、沼氣發電等。

9. 生物質能是怎麼發電的

所謂生物質能是指從生物質轉化產生的能。常用的生物質包括植物——農作物、薪材、草、木、人畜糞便、工農業有機廢物、有機廢水等。這些生物質能都直接或間接地(經過人和動物的消化或工農業加工)來源於綠色植物,來源於太陽能,因此,它又稱「綠色能源」,實質上它是物化的太陽能。據計算,每年全球靠光合作用可產生生物質能1200億噸,其所含能量是當前全球能耗總量的5倍。

由於生物質能的數量巨大,同時轉化過程中很少或不產生污染物,世界各國都正在開發深度利用高效生物能的轉換技術,使生物質成為具有廣泛用途的熱能、電能和動力用燃料,轉化技術有下面兩種:

通過液化將生物質轉化為酒精。燃燒1千克酒精,可以放出29726千焦的熱量,比普通煤的發熱量高。而且酒精是液體能源,便於使用、貯存、運輸。普通汽油發電機稍加改裝,就可以用純酒精作燃料。如果用汽油和酒精的混合物來開汽車,汽車發電機甚至不需改裝就可以使用。1升酒精可以驅動汽車在公路上行使16千米。

酒精是用澱粉、糖等有機物經過微生物發酵作用生產出來的。含有澱粉和糖的生物質很多,包括甘蔗、甜菜、玉米、高粱、木薯、馬鈴薯以及水草、藻類等,它們都可以是生產酒精的原料。

巴西在這方面獲得了巨大的成就,早在1975年,巴西就制定了「酒精計劃」,逐步用酒精或酒精和汽油的混合物部分替代了石油,解決了交通用能供應的問題,目前巴西有90%的小汽車用酒精做燃料。美國目前有30%的汽油摻有酒精,酒精的摻入量約為10%左右。

通過發酵過程製作以甲烷為主的沼氣。我國每年作為農家燃料燒掉的柴草合標准煤2億噸,佔全國總能耗的15%。但能量的利用效率比較低。

利用人畜糞便和秸稈為主要原料發展沼氣池,既解決了家用燃料問題,又保持了農田肥力,減少化肥對水的污染。1990年,我國就有400多萬戶使用小沼氣池,年產沼氣10多億立方米,沼氣電站裝機2000多千瓦,我國目前是戶用沼氣池最多的國家。

目前,我國很多的大型城市污水處理廠,利用處理廠中的固體廢物進行沼氣發酵,產生的沼氣用來發電。在英國的5000多個污水處理廠中,有1/3是用通過發酵所產生的沼氣作為動力的。法國在南部利摩日地區建造了兩座垃圾發酵處理站,每年處理垃圾8.45萬噸,每小時生產沼氣800立方米,這些沼氣已供一些工廠和煤氣公司使用。

如過去的10多年中,美國已建成生物發電的容量達400多萬千瓦,主要是採用木材及木製品工業廢料氣化後的氣體燃料發電。國外結合治理城市環境污染,開始進行垃圾發電,技術已經成熟。僅日本就運行約100座垃圾電站,並計劃把垃圾電站的裝機容量發展到400萬千瓦。因此,利用生物質能發電是當今新能源發電的新趨勢之一。

我國是一個農業國,物質能資源非常豐富,年資源量是薪材3000萬噸,秸稈4.5億噸,稻殼0.15億噸,另外還產生大量的城市排放的生活污水、垃圾、工業廢水等。

利用生物質能發電在我國目前還是小規模、小范圍的利用,稻殼轉化發電容量只有5000瓦,沼氣發電裝置140個左右,總容量也只有2000千瓦。另外,我國還引進發電容量為4000千瓦的垃圾發電站。

10. 生物能源包括哪些內容

一、生物能源是利用生物質的可再生 無公害獲取能量 為我們的生活提供便利,生物質包括植物、動物及其排泄物、垃圾及有機廢水等幾大類。
二、常見的生物能源有:
(1)燃料乙醇
概念:燃料乙醇一般是指提及濃度達到99.5%以上的無水乙醇。
特點:可作為新興能源,減少石油消耗,保障國家能源安全;辛烷值高,抗爆性能好,可作為汽油添加劑,提高辛烷值,減少礦物燃料對大氣污染;是可再生能源,利用農作物發酵生產乙醇,燃燒排放二氧化碳與作物在生長過程中消耗二氧化碳基本持平,可減少礦物燃料燃燒產生的二氧化碳。
(2)生物柴油
概念:生物柴油是清潔的可再生能源,它是一大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黃連木等油料林木果實、工程薇藻等油料水生植物以及動物油脂、廢餐飲油等為原料製成的液體燃料,是優質的石化柴油代替品。
特點:優良的環保性、較好的低溫發動機啟動性能、較好的安全性能、較好的安全性能、具有可再生性能、無需改動柴油發動機
(3)生物沼氣
概念:生物沼氣是指利用城市生活垃圾、農作物廢料甚至污泥等分解產生的氣體,主要成分為甲烷和二氧化碳,可用於發電和供熱。
(4)生物丁醇
概念:生物丁醇是以生物為原料,通過與乙醇相似的發酵工藝制備而成的可再生能源。
特點:碳排放量較低、蒸汽壓力較低、與汽油混合與水的寬容度較大,與汽油混合比較高
(5)微藻制油
概念:薇澡即指是生長在海中的藻類,是植物界的隱花植物,通過有效的利用太陽能,進行光合作用固定二氧化碳,將無機物轉化為氫、高不飽和烷烴、油脂等能源物資。
特點:薇澡生物是可再生、速生生物、對大氣二氧化碳沒有凈增加、人工培養資源佔用小。
(6)生物質發電
概念:生物質發電是指利用生物質所具有的生物質能進行的發電,是可再生能源發電的一種,包括農林廢棄物直接燃燒發電、農林廢棄物氣化發電、垃圾焚燒發電、垃圾填埋發電、沼氣發電等。

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