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浅谈中国生物质能开发利用

2008-8-22 8:43:38   来源:世界能源金融网   作者:Admin   【 】 浏览:  评论:0
1.2.3禽畜粪便

  禽畜粪便也是一种重要的生物质能源。除在牧区有少量的直接燃烧外,禽畜粪便主要是作为沼气的发酵原料。

  1.2.4生活垃圾

  城镇生活垃圾主要是由居民生活垃圾,商业、服务业垃圾和少量建筑垃圾等废弃物所构成的混合物,成分比较复杂,其构成主要受居民生活水平、能源结构、城市建设、绿化面积以及季节变化的影响。中国大城市的垃圾构成已呈现向现代化城市过渡的趋势,有以下特点:一是垃圾中有机物含量接近1/3甚至更高;二是食品类废弃物是有机物的主要组成部分;三是易降解有机物含量高。目前中国城镇垃圾热值在4.18兆焦/千克(1000千卡/千克)左右。

  2 国外生物质能源开发利用现状

  随着人类大量使用矿物燃料带来的环境问题日益严重,各国政府开始关心、重视生物质电源的开发利用。虽然各国的自然条件和技术水平差别很大,对生物质能今后的利用情况将千差万别,但总的来说,生物质能今后的发展将不再像最近200多年来一样日渐萎缩,而是重新发挥重要作用,并在整个一次能源体系中占据稳定的比例和重要的地位。

  自从1981年8月在内罗毕召开联合国新能源和可再生能源会议以来,许多国家对能源、环境和生态问题越来越重视,特别是利用现代新能源技术和新材料来开发包括生物质能在内的新能源,备受各国关注。目前,生物质能的技术研究和开发利用已成为世界重大热门课题之一,许多国家都制定了相应的开发研究计划,如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、巴西的酒精能源计划等:其中生物质能源的开发利用都占有相当大的比重。现在,国外有许多生物质能利用技术与设备已达到了商业化应用的程度,实现了规模化产业经营。
2.1 美国

  生物质能利用占一次能源消耗总量的4%左右。用生物质能发电总装机容量已超过10000MW,单机容量达10~25MW。纽约的斯塔藤垃圾处理站投资20000万美元,采用湿法处理垃圾,回收沼气,用于发电,同时生产肥料;开发出利用纤维素废料生产酒精技术,建立了1MW的稻壳发电示范工程,年产酒精2500t。STM公司是美国通用汽车公司发展斯特林发动机技术的专业公司,研制出的STM4—120发动机被美国能源部评价为世界上最先进的斯特林发动机,可与沼气技术或生物质气化技术相结合,构成50kW左右的村级生物质能发电系统。普林斯顿大学能源与环境中心,在研制以生物质燃气为燃料,发电功率为200kW的小型燃料电池/燃气轮机发电系统。

  2.2 巴西

  生物质能在巴西能源利用量中约占25%左右,其中薪柴和甘蔗占生物质能的50%~60%,其余是农业废弃物。巴西是乙醇燃料开发应用最有特色的国家,实施了世界上规模最大的乙醇开发计划(原料主要是甘蔗、木薯等),目前乙醇燃料已占该国汽车燃料消费量的50%以上。巴西是个盛产甘蔗的国冢,而在1965年制定了“国家森林法”,开始大量营造薪炭林,在巴西的东北部有1/3的土地(5000万公顷)适宜营造薪炭林,在该地区的巴伊亚州,已用桉树作原料兴建了一座25MW生物发电站,并投入商业运营,以薪炭林木材作燃料的发电潜力将超过甘蔗。到2005年,巴西的生物质发电量已达到600MW左右。1980年,巴西颁布了一项应用植物油燃料的国家计划,目的在于加快植物油代替柴油的进程,重点利用包括蓖麻油、椰子油、可可油在内的多种植物油,预计要替代6~20%的柴油用量。巴西是乙醇燃料开发应用最有特色的国家,实施了世界上规模最大的乙醇开发计划,目前乙醇燃料已占该国汽车燃料消费量的50%以上。

  2.3 欧洲

  欧洲是生物质能开发利用非常活跃的地区,新技术不断出现,并且在较多的国家得以应用。1991年,在瑞典瓦那茂兴建了世界上第一座完成的生物质气化燃气轮机/发电机-汽轮机/发电机联合发电厂,净发电量6MW,净供热量9MW,系统总效率达80%以上。该国用催化裂解法处理生物质燃气中的焦油水平处于世界领先地位。在芬兰,使用上流式气化炉生产生物质燃气,用于区域集中供热,已达到商业化水平。该国的生物质气化设备制造厂在1988年前生产的9套设备,分别安装在芬兰、瑞典各地运行。在芬兰有世界上第一个以泥炭为原料用气化合成氨的方法来生产化肥的厂家。近十多年来,欧共体开展了将木料气化合成甲醇的研制工作,先后已有数个示范厂,德国已广泛应用含1%~3%甲醇的混合汽油供汽车使用,在法国、捷克、瑞典、西班牙、前苏联等国,都在开发应用甲醇和乙醇的液体燃料。在荷兰、英国、比利时、希腊、葡萄牙等国,开展了用生物质热解法制取生物油的研究,生物油经改性后可作液体燃料。欧洲有的国家,还利用植物油作燃料的开发和研究。英国在研究应用基因技术改良油菜品种,以期提高产量,并使菜籽中的脂肪酸碳链由18个碳原子缩短到8个左右,获得优质菜籽燃油。瑞典在研究用适当配比菜籽油和甲醇的方法,获得生物柴油。

  2.4 印度

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