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文檔簡介
1、生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)綜述 網(wǎng)絡(luò)高等教育本 科 生 畢 業(yè) 論 文(設(shè) 計) 題 目:生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)綜述學(xué)習(xí)中心: 沛縣奧鵬 層 次: ??破瘘c本科 專 業(yè): 電氣工程及其自動化 年 級: 2012 年 春 季 學(xué) 號: 20120317* 學(xué) 生: * 指導(dǎo)教師: * 完成日期: 2013 年12月20日29內(nèi)容摘要生物質(zhì)能是人類賴以生存的重要能源,是僅次于煤炭、石油和天然氣而居于世界能源消耗總量第四位的能源。但不同于傳統(tǒng)的能源,生物質(zhì)能是一種清潔可再生能源在環(huán)境污染越來越嚴(yán)重的今天,生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)再次引起人類的關(guān)注。 本文就這個問題著重介紹生物質(zhì)能資源和生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)探討了我國在生物質(zhì)能發(fā)
2、電方面存在的主要問題及解決途徑。今后的幾十年將是中國在以生物質(zhì)能為主的可再生能源技術(shù)領(lǐng)域,進(jìn)入高新技術(shù)開發(fā)與大規(guī)模推廣并舉的發(fā)展階段。關(guān)鍵詞:生物質(zhì)能發(fā)電;新能源;可再生能源;生物質(zhì)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)化;目 錄內(nèi)容摘要I1 緒論41.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀41.2.1 國外生物質(zhì)能發(fā)展現(xiàn)狀41.2.2 我國生物質(zhì)能發(fā)展現(xiàn)狀41.3 本文的主要內(nèi)容52 生物質(zhì)能資源72.1 生物質(zhì)能資源的類型及特點72.1.1 生物質(zhì)能資源的類型72.1.2 生物質(zhì)能資源的特點73 生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)93.1 生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化利用技術(shù)體系93.1.1生物質(zhì)燃燒技術(shù)93.1.2熱化學(xué)法103.2 生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)的基本原理114
3、我國生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的主要影響因素及對策建議164.1 我國生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的主要影響因素164.1.1政策因素164.1.2技術(shù)因素174.1.3資源可供性174.1.4其他因素184.2 對策與建議194.2.1政策因素加強(qiáng)和完善立法工作194.2.2加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)激勵政策的實施194.2.3 注重輸配電網(wǎng)絡(luò)與生物質(zhì)能電力的協(xié)調(diào)發(fā)展194.2.4 開展國際合作,引進(jìn)國際先進(jìn)技術(shù)和資金214.2.5 因地制宜,有針對性的采用生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)214.2.6 政府采購綠色能源224.2.7 農(nóng)村能源重點項目235 結(jié) 論26參考文獻(xiàn)26附 錄281 緒論1.1 課題的背景及意義 能源是人類社會生
4、存、國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必備資源和重要戰(zhàn)略物資。隨著社會的不斷進(jìn)步,經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,能源需求量不斷增加,化石能源短缺日漸明顯,能源供應(yīng)不足已成為制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“瓶頸”,成為全世界各界關(guān)注的焦點問題。能源緊缺以及由于能源消費而產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境惡化,也促使世界各國尋找清潔、高效的新型替代能源,發(fā)展新的可再生能源成為緩解能源緊張的有效方法。而生物質(zhì)能發(fā)電是可再生能源中最重要的組成部分,具有良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益,已受到世界各國政府的高度重視。生物質(zhì)能資源主要包括農(nóng)作物、薪柴、城市固體有機(jī)垃圾等。生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)是生物質(zhì)能資源的主要利用方式之一,在電力需求日益增長的今天,該技術(shù)具有很大的市場潛力和成長空間,大
5、力發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)十分必要。1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1 國外生物質(zhì)能發(fā)展現(xiàn)狀1981年8月聯(lián)合國新能源和可再生能源會議在內(nèi)羅畢召開,世界各國對能源短缺、環(huán)境和生態(tài)保護(hù)問題更加重視。在新能源開發(fā)領(lǐng)域,生物質(zhì)能的開發(fā)利用己成為世界重大熱門課題之一,各國在生物質(zhì)利用技術(shù)研究領(lǐng)域投入了資金和技術(shù)。其中歐洲大力發(fā)展生物質(zhì)高效燃燒技術(shù),美國啟動了“生物發(fā)電計劃”。發(fā)展中國家印度的綠色能源工程、以及巴西的酒精能源計劃等,分別在不同的領(lǐng)域加快了生物質(zhì)能利用研究。世界生物質(zhì)發(fā)電起源于20世紀(jì)70年代,當(dāng)時,世界性的石油危機(jī)爆發(fā)后,丹麥開始積極開發(fā)清潔的可再生能源,大力推行秸稈等生物質(zhì)發(fā)電。自1990年以
6、來,生物質(zhì)發(fā)電在歐美許多國家開始大發(fā)展,特別是2002年約翰內(nèi)斯堡可持續(xù)發(fā)展世界峰會以來,生物質(zhì)能的開發(fā)利用正在全球加快推進(jìn)。截至2004年,世界生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)已達(dá)3900萬千瓦,年發(fā)電量約2000億千瓦時,可替代7000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,是風(fēng)電、光電、地?zé)岬瓤稍偕茉窗l(fā)電量的總和。1.2.2 我國生物質(zhì)能發(fā)展現(xiàn)狀我國生物質(zhì)資源十分豐富,隨著可再生能源法的實施和與之配套十二項政策出臺,國家已經(jīng)發(fā)展了一大批生物發(fā)電項目。2005年4月開工建設(shè)的山東單縣秸稈熱電廠是國家發(fā)改委批準(zhǔn)的我國第一家利用秸稈發(fā)電的示范項目。隨后,以國能生物發(fā)電集團(tuán)有限公司為代表的生物質(zhì)直燃發(fā)電企業(yè)陸續(xù)在河北、河南、山東等地建立了
7、生物質(zhì)電廠,并投入運行,在節(jié)能和環(huán)保領(lǐng)域做出了很大貢獻(xiàn)。同時自上世紀(jì)六十年代起,在我國南方地區(qū)開始發(fā)展生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù),主要是以稻殼為燃料,目前應(yīng)用的主要是160kw和200kw裝置。在1998年,廣州能源研究所建立的了氣化發(fā)電項目,并設(shè)計制造了IMW循環(huán)流化床生物質(zhì)氣化發(fā)電裝置,對生物質(zhì)氣化發(fā)電有重要意義。 在我國,從1987 年起開始生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)研究。1998 年, 1MW 谷殼氣化發(fā)電示范工程建成投入運行。1999 年, 1 MW 木屑?xì)饣l(fā)電示范工程建成投入運行。2000 年, 6 MW 秸稈氣化發(fā)電示范工程建成投入運行, 為我國更好地利用生物質(zhì)能源奠定了良好基礎(chǔ)。為推動生物質(zhì)能
8、發(fā)電技術(shù)的發(fā)展,2003 年以來,國家先后批準(zhǔn)了河北晉州、山東單縣、江蘇如東和湖南岳陽等多個秸稈發(fā)電示范項目。截至2005年底,我國已發(fā)展戶用沼氣池1800多萬戶,建成大型畜禽養(yǎng)殖場沼氣工程和工業(yè)有機(jī)廢水沼氣工程約1500處,沼氣年利用量達(dá)到約80億立方米,全國生物質(zhì)發(fā)電總裝機(jī)容量約200萬千瓦,其中蔗渣發(fā)電約170萬千瓦,垃圾發(fā)電約20萬千瓦,其余為稻殼等農(nóng)林廢棄物氣化發(fā)電和沼氣發(fā)電等。1.3 本文的主要內(nèi)容本文介紹了生物質(zhì)能的基本概念、生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)及生物質(zhì)能在國內(nèi)外的應(yīng)用情況,分析了生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)產(chǎn)業(yè)化面臨的主要問題,并給出合理的對策與建議。同時對生物質(zhì)發(fā)電的發(fā)展前景進(jìn)行了展望,對我國在
9、生物質(zhì)能發(fā)電方面存在的主要問題提出了一些建議。全文共分為五個部分,各部分內(nèi)容簡介如下:第一部分緒論,簡述課題的背景和意義、論題的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,介紹論文的主要內(nèi)容;第二部分生物質(zhì)能資源的特點,是可再生、低污染、低密度,而且生物質(zhì)能分布廣泛,蘊藏量巨大;第三部分生物質(zhì)能發(fā)電的主要技術(shù),生物質(zhì)直燃發(fā)電、生物質(zhì)氣化發(fā)電;第四部分影響生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)產(chǎn)業(yè)化主要因素及對策,如成本、行政監(jiān)管、財稅融資及電價補(bǔ)貼等。第五部分總結(jié):生物質(zhì)發(fā)電的發(fā)展前景,2010年到2030年期間,生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)將完全市場化,與常規(guī)能源可以進(jìn)行平等的競爭;發(fā)展生物質(zhì)能機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。2 生物質(zhì)能資源2.1 生物質(zhì)能資源的類型及特
10、點生物質(zhì)能(biomass energy ),就是太陽能以化學(xué)能形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式,即以生物質(zhì)為載體的能量。它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用,可轉(zhuǎn)化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料,取之不盡、用之不竭,是一種可再生能源,同時也是唯一一種可再生的碳源。從廣義上講,生物質(zhì)是植物通過光合作用生成的有機(jī)物,它的能量最初來源于太陽能。生物質(zhì)能資源在地球上分布極為廣泛。2.1.1 生物質(zhì)能資源的類型按原料的化學(xué)性質(zhì)分,生物質(zhì)能資源主要為糖類、淀粉和木質(zhì)纖維素物質(zhì),按原料來源則主要包括如下幾類:農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物,主要為農(nóng)作物秸稈;薪柴、枝杈柴和柴草;農(nóng)林加工廢棄物,木屑、谷殼和果殼;人畜便和生活有
11、機(jī)垃圾等;工業(yè)有面廢棄物,有機(jī)廢水和廢渣等;能源植物,包括所有可作為能源用途的農(nóng)作物、林木和水生植物資源等。其中,各類農(nóng)林、工業(yè)和生活有機(jī)廢棄物是目前生物質(zhì)能利用的主要原料,主要提供纖維素類原料。能源植物距離成為真正的生物質(zhì)能資源還比較遙遠(yuǎn),是今后生物質(zhì)能資源發(fā)展的主要方向。依據(jù)是否能大規(guī)模代替常規(guī)化石能源,而將其分為傳統(tǒng)生物質(zhì)能和現(xiàn)代生物質(zhì)能。傳統(tǒng)生物質(zhì)能主要包括農(nóng)村生活用能:薪柴、秸稈、稻草、稻殼及其他農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的廢棄物和畜禽糞便等;現(xiàn)代生物質(zhì)能是可以大規(guī)模應(yīng)用的生物質(zhì)能,包括現(xiàn)代林業(yè)生產(chǎn)的廢棄物、甘蔗渣和城市固體廢物等。依據(jù)來源的不同,將適合于能源利用的生物質(zhì)分為林業(yè)資源、農(nóng)業(yè)資源、生活污
12、水和工業(yè)有機(jī)廢水、城市固體廢物及畜禽糞便等五大類。2.1.2 生物質(zhì)能資源的特點從化學(xué)的角度上看,生物質(zhì)的組成是C-H-O化合物。它與常規(guī)的礦物燃料,如石油、煤等是同類,所以生物質(zhì)的特性和利用方式與礦物燃料有很大的相似性,但是生物質(zhì)有其礦物能源無法比擬的優(yōu)勢。主要包括: 1)生物質(zhì)能蘊藏量巨大,生物質(zhì)能是世界第四大能源,僅次于煤炭、石油和天然氣。根據(jù)生物學(xué)家估算,地球陸地每年生產(chǎn)10001250億噸生物質(zhì);海洋年生產(chǎn)500億噸生物質(zhì)。生物質(zhì)能源的年生產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過全世界總能源需求量,相當(dāng)于目前世界總能耗的10倍。我國可開發(fā)為能源的生物質(zhì)資源到2010年可達(dá)3億噸。隨著農(nóng)林業(yè)的發(fā)展,特別是炭薪林的
13、推廣,生物質(zhì)資源還將越來越多。 2)生物質(zhì)能源具有多功能性,兼容性最好,既是可再生能源,也能生產(chǎn)出上千種的化工產(chǎn)品,是太陽能、風(fēng)能、水能等可再生能源不可比擬的,同時也是唯一可存儲和運輸?shù)目稍偕茉础_@給對其加工轉(zhuǎn)換與連續(xù)使用帶來一定的方便。 3)生物質(zhì)能因其主要成分為碳水化合物,在生產(chǎn)及使用過程中與環(huán)境友好性又勝煤炭、石油等化石能源一籌。而且是對資源進(jìn)行的循環(huán)利用,將有機(jī)物轉(zhuǎn)化成燃料,可減少對環(huán)境的污染,如垃圾燃料。產(chǎn)生的二氧化碳又可被等量生長的植物光合作用所吸收,這就是人們常說的實現(xiàn)二氧化碳”零”排放,這對減少大氣中的二氧化碳含量從而降低”溫室效應(yīng)”極為有利。 4)生物質(zhì)含硫量和灰分都比煤低
14、,因此生物質(zhì)利用過程中NOx的排放較少,明顯減少空氣污染和酸雨現(xiàn)象,這也是開發(fā)利用生物質(zhì)能的主要優(yōu)勢之一。 5)普遍性、易取性,幾乎不分國家地區(qū),它到處存在。而且廉價易取生產(chǎn),過程極為簡單,應(yīng)用技術(shù)上的難題較少。 6)對生物質(zhì)能的利用是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一部分,可以發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì),增加農(nóng)民收入,促進(jìn)農(nóng)業(yè)的工業(yè)化中小城鎮(zhèn)建設(shè),富余勞動力轉(zhuǎn)移以及縮小工農(nóng)和城鄉(xiāng)差別。產(chǎn)燃料酒精、熱裂解生產(chǎn)生物柴油等形式存在,應(yīng)用在國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域。生物質(zhì)能源也有其弱點: 1) 生物質(zhì)能的加工轉(zhuǎn)化剛剛起步,規(guī)模小,技術(shù)不成熟, 加之原料分散等因素使其成本居高不下。其質(zhì)量輕,體積大,給運輸帶來一定難度。并且風(fēng)、雨、雪、火等外界
15、因素,對它的保存帶來不利條件。2)由于技術(shù)上不完善,生物質(zhì)能的熱值及熱效率低,直接燃燒生物質(zhì)的熱效率僅為10%-20%, 是低效而不經(jīng)濟(jì)的。3)從質(zhì)量密度的角度來看,作為燃料與礦物能源相比不具優(yōu)勢,它是能量密度較低的低品位能源,有機(jī)物的水分偏多(50%95%),如下表圖2.1中一些常見生物質(zhì)燃料工業(yè)分析與低位熱值:種類工業(yè)分析成分 %低位熱值KJ/Kg水分灰分 揮發(fā)分固定炭雜草 5.43 9.4 68.27 16.4016204 豆秸 5.10 3.13 74.56 17.1216157 稻草 3.61 12.20 67.80 16.3917636 稻殼 5.62 17.82 62.61 13
16、.9516017 玉米秸 6.10 4.70 76.00 13.2017746 玉米芯 4,87 5.93 71.95 17.2517730 高梁秸 4.71 8.91 68.90 17.4815066 棉秸 6.78 3.97 68.54 20.7118089 麥秸 4.39 8.90 67.36 19.3218532 花生殼7.881.6068.1022.4221417馬糞 6.43 21.85 58.99 12.8214022 牛糞 6.46 32.40 48.72 12.5211627 圖2.1一些生物質(zhì)燃料的工業(yè)分析與低位熱值 4)缺乏適合栽種植物的土地, 且單位土地面積的有機(jī)物能量
17、偏低。 5) 生物質(zhì)能發(fā)展也可能對生物多樣性產(chǎn)生影響。如果用生產(chǎn)生物質(zhì)能的作物替代自然覆蓋,如森林和濕地,因品種較為單一,生態(tài)系統(tǒng)的功能將削弱,生物多樣性將降低。此外,生物質(zhì)能的利用對水土流失、土壤肥力變化和水污染等生態(tài)環(huán)境問題都有重要影響。 3 生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)3.1 生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化利用技術(shù)體系相比較與其它可再生能源,生物質(zhì)能是唯一可存儲和運輸?shù)目稍偕堋I镔|(zhì)組織結(jié)構(gòu)與常規(guī)的化石燃料相似,它的利用方式與化石燃料類似。常規(guī)能源的利用技術(shù)無需做大的改動,就可以應(yīng)用于生物持能。但生物質(zhì)的的種類繁多,分別具有瑣事的特點和屬性,其轉(zhuǎn)化利用技術(shù)遠(yuǎn)比化石燃料復(fù)雜的多。具體而言,生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化利用技術(shù)主要包括
18、燃燒、熱化學(xué)法、生化法,化學(xué)法和物理化學(xué)法等等。如下圖3.1所示: 圖3.1生物質(zhì)能的轉(zhuǎn)化利用技術(shù)3.1.1生物質(zhì)燃燒技術(shù)生物質(zhì)燃燒技術(shù)是人類對能源最早利用的一種方式。生物質(zhì)燃燒后所產(chǎn)生的能源有多種用途,如可應(yīng)用于炊事、室取暖、工業(yè)過程、區(qū)域供熱,發(fā)電及熱電聯(lián)產(chǎn)等。3.1.2熱化學(xué)法熱化學(xué)法包括熱解、氣化和直接液化。熱化學(xué)法就是將溫度加熱到600以上,在缺氧的條件下對有機(jī)質(zhì)進(jìn)行“干餾”這類熱解產(chǎn)物與以煤熱解十分相似,固體產(chǎn)物為焦炭類似物,氣體產(chǎn)物為“爐煤氣”類似物,一部分固體物質(zhì),再進(jìn)入裂解爐(魯奇法)進(jìn)行固體物質(zhì)的裂解或進(jìn)入二次燃燒室燃燒,爐溫可達(dá)900以上。這樣固體全部轉(zhuǎn)化為氣體燃料。將這
19、些可燃?xì)怏w供給內(nèi)燃機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī), 帶動發(fā)電裝置對外提供動力,下圖3.2即為生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)換: 圖3.2生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)換3.2 生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)的基本原理生物質(zhì)燃燒技術(shù)是人類對能源最早利用的一種方式。生物質(zhì)燃燒后所產(chǎn)生的能源有多種用途,如可應(yīng)用于炊事、室取暖、工業(yè)過程、區(qū)域供熱,發(fā)電及熱電聯(lián)產(chǎn)等。在諸多的生物質(zhì)利用技術(shù)中,生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)是最具發(fā)展?jié)摿Φ睦眉夹g(shù)之一。因為該技術(shù)的終端產(chǎn)品電的利用范圍較廣,而且可以充分利用現(xiàn)存電網(wǎng)設(shè)施,部分地區(qū)還可以實現(xiàn)分布式發(fā)電,從而滿足我國巨大的電力需求。生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)包括兩大類:生物質(zhì)燃燒發(fā)電技術(shù)和生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)。生物質(zhì)燃燒發(fā)電是通過生物質(zhì)原料的直接燃燒得
20、到的能量帶動相應(yīng)的汽輪機(jī)等設(shè)施發(fā)電;生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)則是在將生物質(zhì)原料轉(zhuǎn)化得到的可燃?xì)怏w的基礎(chǔ)上再通過內(nèi)燃機(jī)等設(shè)備轉(zhuǎn)化為電力的。二者的相同之處在于均是以生物質(zhì)為原料進(jìn)行發(fā)電的,不同之處在于前者沒有氯化過程 ,后者則是在氣化基礎(chǔ)上的轉(zhuǎn)化。1、生物質(zhì)燃燒發(fā)電技術(shù)一般生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電的過程包括:生物質(zhì)與過量空氣在鍋爐中燃燒,產(chǎn)生的熱煙氣和鍋爐的熱交換部件換熱,產(chǎn)生出的高溫高壓蒸汽在蒸汽輪機(jī)中膨脹做功發(fā)出電能根據(jù)不同的技術(shù)路線,分為氣輪機(jī)、蒸氣機(jī)和斯特林發(fā)動機(jī)等。生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電是指把生物質(zhì)原料送入適合生物質(zhì)燃燒的特定鍋爐中直接燃燒,產(chǎn)生蒸汽,帶動蒸汽輪機(jī)及發(fā)電機(jī)發(fā)電。已開發(fā)應(yīng)用的生物質(zhì)鍋爐種類
21、較多。如木材鍋爐、甘蔗渣鍋爐、稻殼鍋爐、秸稈鍋爐等。其適用于生物質(zhì)資源比較集中的區(qū)域,如谷米加工廠、木料加工廠等附近。 因為只要工廠正常生產(chǎn),谷殼、鋸屑和柴枝等就可源源不斷地供應(yīng)電提供了物料保障。按照生物質(zhì)燃燒方式可分為固定床燃燒或流化床燃燒等。固定床燃燒對生物質(zhì)原料的預(yù)處理要求較低,生物質(zhì)經(jīng)過簡單處理甚至無須處理就可投入爐排爐內(nèi)燃燒。流化床燃燒要求將大塊的生物質(zhì)原料預(yù)先粉碎至易于流化的粒度。其燃燒效率和強(qiáng)度都比固定床高。該技術(shù)在我國應(yīng)用較少,因為它要求生物質(zhì)資源集中,數(shù)量巨大。如果大規(guī)模收集或運輸生物質(zhì)。將提高原料成本。因此該技術(shù)比較適于現(xiàn)代化大農(nóng)場或大型加工廠的廢物處理。按照生物質(zhì)燃燒技術(shù)
22、還可分為層燃方式、流化床方式和懸浮燃燒方式等三種形式。 層燃方式 依據(jù)燃料與煙氣流動的方向不同,可將爐排燃燒技術(shù)分為三類,即順流、逆流、叉流三種。采用層燃技術(shù)開發(fā)生物質(zhì)能,鍋爐結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、投資與運行費用都相對較低。由于鍋爐的爐排面積較大,爐排速度可以調(diào)整,并且爐膛容積有足夠的懸浮空間,能延長生物質(zhì)在爐內(nèi)燃燒的停留時間,有利于生物質(zhì)燃料的完全燃燒。但生物質(zhì)燃燒的揮發(fā)分析出速度很快,燃燒室需要補(bǔ)充大量的空氣,如不及時將燃燒與空氣充分混合,會造成空氣供給量不足,難以保證生物質(zhì)燃料的充分燃燒,從而影響鍋爐的燃燒效率。 流化床方式 流化床是基于氣固流態(tài)化的一項技術(shù)。流化床燃燒技術(shù)燃料適應(yīng)范圍廣,
23、能夠使用一般燃燒方式無法燃燒的石煤和煤矸石等劣質(zhì)燃料、含水率較高的生物質(zhì)及混合燃料等;此外,流化床燃燒技術(shù)可以降低尾氣中氮與硫的氧化物等有害氣體含量,保護(hù)環(huán)境,是一種清潔燃燒技術(shù),得到了廣泛地應(yīng)用。陽光凱迪電廠目前全部應(yīng)用的是循環(huán)流化床燃燒技術(shù)。 懸浮燃燒方式 生物質(zhì)懸浮燃燒技術(shù)與煤粉燃燒技術(shù)類似。在懸浮燃燒中,生物質(zhì)需要進(jìn)行預(yù)處理,顆粒尺寸要求小于2mm,含水率不能超過15%。需要將生物質(zhì)粉碎至細(xì)粉,然后將生物質(zhì)與空氣混合后一起噴入燃燒室內(nèi),呈懸浮燃燒狀態(tài),由于渦流的存在,有利于氣固混合。通過采用精確的燃燒溫度控制技術(shù),懸浮燃燒系統(tǒng)可以再較低的過量空氣條件下高效運行,采用生物質(zhì)顆粒中堿金屬的
24、影響,高燃燒強(qiáng)度會導(dǎo)致爐墻表面溫度較高,致使結(jié)焦現(xiàn)象時有發(fā)生。2、生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)的基本原理是把生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可燃?xì)猓倮每扇細(xì)馔苿尤細(xì)?發(fā)電設(shè)備進(jìn)行發(fā)電。它既能解決生物質(zhì)難于燃用而又分布分散的缺點,又可以充分發(fā)揮燃?xì)獍l(fā)電技術(shù)設(shè)備緊湊而污染少的優(yōu)點,所以是生物質(zhì)能最有效最潔凈的利用方法之一。生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)是生物質(zhì)通過熱化學(xué)轉(zhuǎn)化為氣體燃料,再將凈化后的氣體燃料直接送入鍋爐、內(nèi)燃發(fā)電機(jī)、燃?xì)鈾C(jī)的燃燒室中燃燒來發(fā)電或生產(chǎn)燃料電池。氣化發(fā)電過程主要包括三個方面,一是生物質(zhì)氣化,在氣化爐中把固體生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣體燃料;二是氣體凈化,氣化出來的燃?xì)舛己幸欢ǖ碾s質(zhì),包括灰分、焦炭和焦
25、油等,需經(jīng)過凈化系統(tǒng)把雜質(zhì)除去,以保證燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備的正常運行;三是燃?xì)獍l(fā)電,利用燃?xì)廨啓C(jī)或燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)進(jìn)行發(fā)電,有的工藝為了提高發(fā)電效率,發(fā)電過程可以增加余熱鍋爐和蒸汽輪機(jī)。如圖3.3所示:圖3.3生物質(zhì)氣化發(fā)電工藝流程 內(nèi)燃機(jī)發(fā)電系統(tǒng)以簡單的燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)組為主,可單獨燃用低熱值燃?xì)?,也可以燃?xì)?、油兩用,它的特點是設(shè)備緊湊,系統(tǒng)簡單、技術(shù)較成熟、可靠;燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)采用低熱值燃?xì)廨啓C(jī),燃?xì)庑柙鰤?,否則發(fā)電效率較低,由于燃?xì)廨啓C(jī)對燃?xì)赓|(zhì)量要求高,并且需有較高的自動化控制水平和燃?xì)廨啓C(jī)改造技術(shù),所以一般單獨采用燃?xì)廨啓C(jī)的生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)較少。燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)是在內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電的基礎(chǔ)上
26、增加余熱蒸汽的聯(lián)合循環(huán),該種系統(tǒng)可以有效地提高發(fā)電效率。一般來說,燃?xì)庹羝?lián)系循環(huán)的生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)采用的是燃?xì)廨啺l(fā)電設(shè)備,而且最好的氣化方式是高壓氣化,構(gòu)成的系統(tǒng)稱為生物質(zhì)整體氣化聯(lián)合循環(huán)(B/IGCC)。它的一般系統(tǒng)效率可以達(dá)40%以上,是目前發(fā)達(dá)國家重點研究的內(nèi)容。生物質(zhì)氣化方式主要有生物化學(xué)法和熱化學(xué)法兩種。而生物質(zhì)的氣化反應(yīng)是在氣化爐內(nèi)進(jìn)行的,主要的氣化反應(yīng)爐分為以下幾個種,如圖3.4所示:圖3.4生物質(zhì)氣化爐分類固定床氣化爐: 固定床是一種傳統(tǒng)的氣化反應(yīng)爐,其運行溫度在1000左右。固定床氣化爐分 為逆流式、并流式,如下圖所示。逆流式氣化爐是指氣化原料與氣化介質(zhì)在床中的 流動方向
27、相反,而并流式氣化爐是指氣化原料與氣化介質(zhì)在床中的流動方向相同。這兩種氣化爐按照氣化介質(zhì)的 流動方向不同又分別稱為上吸式、下吸式氣化爐。下面對上吸式固定床生物質(zhì)氣化爐的運行工藝作簡單介紹。 在上吸式固定床氣化爐中,生物質(zhì)原料從氣化爐上部的加料裝置送入爐內(nèi),整個料層由爐膛下部的爐柵支撐。氣化劑從爐底下部的送風(fēng)口進(jìn)入爐內(nèi),由爐柵縫隙均勻分布、并滲入料層底部區(qū)域的灰渣層,氣化劑和灰渣進(jìn)行熱交換,氣化劑被預(yù)熱,灰渣被冷卻。氣化劑隨后上升至燃燒層,在燃燒層,氣化劑和原料中的炭發(fā)生氧化反應(yīng),放出大量的熱量,可使?fàn)t內(nèi)溫度達(dá)到1000,這一部分熱量可維持氣化爐內(nèi)的氣化反應(yīng)所需熱量。氣流接著上升到還原層,將燃燒
28、層生成的CO2還原成CO;氣化劑中的水蒸氣被分解,生成H2和CO。這些氣體與氣化劑中未反應(yīng)部分一起繼續(xù)上升,加熱上部的原料層,使原料層發(fā)生熱解,脫除揮發(fā)分,生成的 焦炭落入還原層。生成的氣體繼續(xù)上升,將剛?cè)霠t的原料預(yù)熱、干燥后,進(jìn)入氣化爐上部,經(jīng)氣化爐氣體出口引出。 此外,固定床氣化爐還有橫吸式及開心式氣化爐等類型。 橫吸式固定床氣化爐的特點是空氣由側(cè)方向供給,產(chǎn)出氣體由側(cè)向流出。氣體流橫向通過燃燒氣化區(qū)。它主要用于木炭氣化。 在南美洲應(yīng)用廣泛并投入商業(yè)運行。 開心式固定床化爐同下吸式相似,氣流同物料一起向下流動。但是由轉(zhuǎn)動爐柵代替了喉管區(qū)。主要反應(yīng)在爐柵上部的燃燒區(qū)進(jìn)行。結(jié)構(gòu)簡單而且運行可靠
29、。它是由我國研制的,主要用于稻殼氣化,并已投入商業(yè)運行多年。 流化床氣化爐:與固定床相比,流化床沒有爐柵,一個簡單的流化床由燃燒室、布風(fēng)板組成,氣化劑通過布風(fēng)板進(jìn)入流化床反應(yīng)器中。按氣固流動特性不同,將流化床分為鼓泡流化床和循環(huán)流化床,如下圖所示。鼓泡流化床氣化爐中氣流速度相對較低,幾乎沒有固體顆粒從流化床中逸出。而循環(huán)流化床氣化爐中流化速度相對較高,從流化床中攜帶出的顆粒 在通過旋風(fēng)分離器收集后重新送入爐內(nèi)進(jìn)行氣化反應(yīng)。 在生物質(zhì)氣化過程中,流化床首先通過外加熱達(dá)到運行溫度,床料吸收并貯存熱量。鼓入氣化爐的適量空氣經(jīng)布風(fēng)板均勻分布后將床料流化,床料的湍流流動和混合使整個床保持一個恒定的溫度。
30、當(dāng)合適粒度的生物質(zhì)燃料經(jīng)供料裝置加入到流化床中時,與高溫床料迅速混合,在布風(fēng)板以上的一定空間內(nèi)激烈翻滾,在常壓條件下迅速完成干燥、熱解、燃燒及氣化反應(yīng)過程,使之在等溫條件下實現(xiàn)了能量轉(zhuǎn)化,從而生產(chǎn)出需要的燃?xì)?。通過控制運行參數(shù)可使流化床床溫保持在結(jié)渣溫度以下,床層只要保持均勻流化就可使床層保持等溫,這樣可避免 局部燃燒高溫。流化床氣化爐良好的混合特性和較高的氣固反應(yīng)速率使其非常適合于大型的工業(yè)供氣系統(tǒng)。因此,流化床反應(yīng)爐是生物質(zhì)氣化轉(zhuǎn)化的一種較佳選擇,特別是對于灰熔點較低的生物質(zhì)。固定床氣化爐與流化床氣化爐有著各自的優(yōu)缺點和一定的適用范圍。采用何種氣化爐應(yīng)因材施用,因地制宜。4 我國生物質(zhì)發(fā)電
31、技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的主要影響因素及對策建議4.1 我國生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的主要影響因素影響我國生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)發(fā)展的主要因素包括如下幾個方面:政策因素、技術(shù)因素、資源可供性以及信息和市場因素等。4.1.1政策因素政策的建立與實施狀況是影響生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)發(fā)展的主要因素之一,生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)是否能夠獲得長足的發(fā)展與政策體系的完善與否具有密切的關(guān)系。1、國內(nèi)生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)相關(guān)政策現(xiàn)狀2006年01月01日中華人民共和國可再生能源法正式實施,根據(jù) 可再生能源法的規(guī)定,國務(wù)院有關(guān)部門制定了一系列與生物質(zhì)發(fā)電相關(guān)的政策,目前已經(jīng)頒布的政策有:可再生能源產(chǎn)業(yè)指導(dǎo)目錄,可再生能源發(fā)電管理辦法,可再生能源上網(wǎng)電價及費用分
32、攤管理試行辦法,可再生能源專項資金管理辦法,電網(wǎng)企業(yè)全額收購可再生能源電量監(jiān)管辦法,可再生能源電價附加收入調(diào)配暫行辦法,2006 年度可再生能源電價補(bǔ)貼和配額交易方案的通知等一系列優(yōu)惠政策,不僅落實了可再生能源發(fā)電企業(yè)的電價補(bǔ)貼而且重申了電網(wǎng)企業(yè)必需全額收購可再生能源電量和優(yōu)先上網(wǎng)的政策。同時也說明了國家對新能源開發(fā)決心和力度,為利用可再生能源發(fā)電技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用提供了寬松的經(jīng)濟(jì)環(huán)境。2、對我國現(xiàn)有政策的評價雖然生物質(zhì)發(fā)電已成為國家重點鼓勵和支持的產(chǎn)業(yè),但是由于缺乏統(tǒng)一規(guī)劃和管理,目前生物質(zhì)發(fā)電還面臨燃料供應(yīng)不足、發(fā)電成本難以控制等問題,影響了生物質(zhì)發(fā)電的推廣。為了促進(jìn)生物質(zhì)發(fā)電的健康發(fā)展,20
33、10年8月國家發(fā)改委印發(fā)了國家發(fā)展改革委關(guān)于生物質(zhì)發(fā)電項目建設(shè)管理的通知,對生物質(zhì)發(fā)電規(guī)劃、選址、建設(shè)規(guī)模和核準(zhǔn)管理等多方面提出了具體要求。在一定程度上避免了重復(fù)建設(shè)和生物質(zhì)燃料收購的競爭。這就從政策上保證了行業(yè)健康有序的發(fā)展。同時由于一系列優(yōu)惠政策的出臺,生物質(zhì)發(fā)電項目存在盲目上馬的問題。生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)具有典型的“ 小電廠、大燃料”特征, 燃料供應(yīng)是生物質(zhì)發(fā)電項目正常運營的前提。目前, 我國有些省份已出現(xiàn)了一個縣、市布點多個生物質(zhì)發(fā)電項目或規(guī)劃多臺機(jī)組的問題。這也是導(dǎo)致目前生物質(zhì)電廠紛紛虧損的原因之一。4.1.2技術(shù)因素生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)在我國的發(fā)展不過十幾年時間,該類技術(shù)本身的技術(shù)成熟度整體水
34、平較低,在一定程度上對我國生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化構(gòu)成了制約。首先生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)與上下游配套產(chǎn)業(yè)發(fā)展不協(xié)調(diào),支撐生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)服務(wù)體系較為薄弱。到目前為止,用于生物質(zhì)發(fā)電的鍋爐及燃料輸送系統(tǒng)的技術(shù)和設(shè)備均產(chǎn)自國外,國內(nèi)尚無制造廠家,因此成為影響我國生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵因素。同時,由國外生產(chǎn)運輸方式、工作新習(xí)慣和文化的差異,對引進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備不能完全吸收及高效使用,使機(jī)組無法安全穩(wěn)發(fā)、滿發(fā)。另外,由于缺乏核心技術(shù)及備品配件,投產(chǎn)后生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)很有可能將長時間受制于國外企業(yè)。54.1.3資源可供性生物質(zhì)能資源自身具有不同于常規(guī)化石能源的一些特點,如分散性、周期性、異質(zhì)性等,這些特點決定
35、了生物質(zhì)能資源的供應(yīng)環(huán)節(jié)眾多,人力、物力、財力消耗較大,難度較高,而作為生物質(zhì)企業(yè)而言,對生物質(zhì)原料的需求卻是源源不斷的,在目前生物質(zhì)企業(yè)物流運作能力普遍較低以及社會環(huán)境條件的約下,生物質(zhì)能資源可供性已經(jīng)成為制約我國生物質(zhì)能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的障礙。因此必需十分重視生物質(zhì)能資源可供性問題:(1) 生物質(zhì)能資源可供量必須按照科學(xué)的調(diào)研方法實地研究測算目前,由于國內(nèi)生物質(zhì)能供熱發(fā)電尚未大規(guī)模應(yīng)用,生物質(zhì)能資源總量、資源可供量缺乏科學(xué)準(zhǔn)確的測算方法,而各地區(qū)提供的生物質(zhì)能資源數(shù)據(jù)一般是將當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物的產(chǎn)量乘上理論谷草比得到的估算值,與實際生物質(zhì)能資源可供資源量出入很大,所以,探索適用于生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)的規(guī)范的
36、生物質(zhì)能資源測算方法是十分必要的。生物質(zhì)能資源到廠價格的構(gòu)成、影響因素和變化趨勢需要進(jìn)一步調(diào)研。生物質(zhì)能資源到廠價格是由其收購價格和儲運價格決定的。生物質(zhì)能資源的收購價格則是由生物質(zhì)能資源的使用價值和農(nóng)民的收集成本決定的。目前,在中國,由于許多生物質(zhì)能資源沒有使用價值,因此生物質(zhì)能資源的收購價格主要是由當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的收集成本,也就是由當(dāng)?shù)貏趧恿Φ臋C(jī)會成本決定的。生物質(zhì)能資源收購價格的高低,不僅直接影響到生物質(zhì)能資源的可收購數(shù)量,而且還是決定生物質(zhì)能資源到廠價格走向的主要因素。應(yīng)當(dāng)特別說明的是,隨著生物質(zhì)能源的發(fā)展,秸稈作為重要能源原料的使用價值將凸現(xiàn)出來;同時中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,農(nóng)村勞動力的機(jī)會成
37、本也將進(jìn)一步提高,這就意味著秸稈的收購價格存在上升的趨勢。當(dāng)然,在市場經(jīng)濟(jì)作用下,收儲商、運輸商的運營成本可能隨著運營規(guī)模、效率的提高穩(wěn)中有降。由于生物質(zhì)能資源到廠價格主要受生物質(zhì)能資源的收購價格的影響,在可以預(yù)見的未來,有繼續(xù)上升的趨勢。深入研究生物質(zhì)能資源到廠價格是政府價格主管部門研究確定生物質(zhì)能資源供熱發(fā)電上網(wǎng)電價的基礎(chǔ)。(2) 生物質(zhì)能資源供熱發(fā)電項目的區(qū)域差異性值得進(jìn)一步研究。中國地域遼闊,氣候、資源狀況、種植習(xí)慣、農(nóng)民勞動力的機(jī)會成本基礎(chǔ)設(shè)施條件、經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r千差萬別,各地的生物質(zhì)能資源狀況及其可供性,存在巨大的區(qū)域差異性。因此,任何具體地區(qū)的生物質(zhì)能資源可供量和其到廠價格,不具有
38、普遍性。在全國范圍內(nèi),不同地區(qū)應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同的情況,調(diào)研設(shè)計不同的生物質(zhì)能資源收儲運營方案,并結(jié)合具體方案測算其到廠價格,以便國家和各級政府在制定相關(guān)激勵政策時參考。4.1.4其他因素影響生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的其他因素還包括信息因素、市場因素、能力建設(shè)因素等。信息因素:由于信息宣傳不力,廣大農(nóng)民沒有認(rèn)識到生物質(zhì)燃料本身蘊涵的經(jīng)濟(jì)價值,農(nóng)民出售生物質(zhì)燃料的意識不強(qiáng)。再加上農(nóng)作物生物質(zhì)燃料收購集中在農(nóng)忙季節(jié),農(nóng)民忙于搶收、搶種,多把生物質(zhì)燃料作為垃圾隨意丟棄在田間或焚燒,造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn),多數(shù)農(nóng)民對生物質(zhì)資源開發(fā)利用的認(rèn)識嚴(yán)重缺乏,遠(yuǎn)沒有形成全社會積極參與和支持生物質(zhì)燃料資源化和能源
39、化利用的局面。市場因素:生物質(zhì)燃料收購對象為單個農(nóng)戶,農(nóng)戶種植面積小,生物質(zhì)燃料種類多樣、分布分散,而且生物質(zhì)燃料具有體積松散、能量密度低等特點,使得收集、儲存、運輸難度大,費用高,在價格上無法與等值能量的煤炭相競爭。另外,隨著生物質(zhì)原料需求量的不斷增加,生物質(zhì)原料競爭性用途增多,農(nóng)民作為生物質(zhì)原料商品的擁有者,為追求最大利潤會抬高價格,所在的地區(qū)農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、造紙和家具建材等行業(yè)均形成了對原料的爭奪,部分生物質(zhì)燃料經(jīng)紀(jì)人為了獲利,甚至囤積惜售,抬高價格,弄虛作假,往生物質(zhì)燃料里摻水摻沙等因素,造成生物質(zhì)燃料的收儲運治理難度很大。能力建設(shè)因素:中國既缺乏熟悉生物質(zhì)能源管理人員及經(jīng)驗,也缺乏為生
40、物質(zhì)能發(fā)電提供服務(wù)的咨詢顧問與專家隊伍,能力建設(shè)對于保證引進(jìn)技術(shù)的成功及在我國大規(guī)模推廣是十分重要的。4.2 對策與建議4.2.1政策因素加強(qiáng)和完善立法工作我國的生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)的發(fā)展對于立法的要求,應(yīng)能夠達(dá)到以下基本標(biāo)準(zhǔn):建立程序化的立項手續(xù)、建立規(guī)范的資格認(rèn)證手續(xù),建議對于這樣一個朝陽產(chǎn)業(yè),政府應(yīng)當(dāng)從生物質(zhì)資源分布角度,完善規(guī)劃布局。同時,建立包括土地、稅收、運輸?shù)仍趦?nèi)的支持發(fā)展政策體系,扶持、引導(dǎo)生物質(zhì)電廠建立完善有序的生物質(zhì)資源收儲體制,為生物質(zhì)發(fā)電項目健康和可持續(xù)發(fā)展提供有利的政策和市場環(huán)境。4.2.2加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)激勵政策的實施對我國而言,建立一套穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)激勵政策來刺激可再生能源電力市場
41、將會起到巨大的作用。這里所指經(jīng)濟(jì)激勵政策主要包括:低息貸款、稅收優(yōu)惠、財政補(bǔ)貼以及定價政策等。4.2.3 注重輸配電網(wǎng)絡(luò)與生物質(zhì)能電力的協(xié)調(diào)發(fā)展新型高效、綠色環(huán)保的生物質(zhì)發(fā)電小型獨立電源統(tǒng)稱為分布式發(fā)電(Distributed Generation,簡稱DG)或分布式電源(Distributed Resource,簡稱DR),是指一種區(qū)別與集中發(fā)電、遠(yuǎn)距離傳輸、大互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的傳統(tǒng)發(fā)電形式的分布式的電源。這種電源同配電網(wǎng)并網(wǎng)運行,可以有效降低電力峰荷、緩解電壓驟降、消除過負(fù)荷和堵塞、增加輸電裕度,充分發(fā)揮DG機(jī)組的優(yōu)勢,還可提高能源利用率,減少污染物的排放,降低配電網(wǎng)損失,并且大大提高供電可靠性。
42、當(dāng)DG機(jī)組并網(wǎng)之后,機(jī)組多余的電量可以向外輸送,不足部分由電網(wǎng)補(bǔ)充,可以使發(fā)電機(jī)始終運行在一個比較經(jīng)濟(jì)的工況下。同時,并網(wǎng)后由于有大的電力系統(tǒng)作為支撐,用戶的用電質(zhì)量可以得到很大改善。當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)異常故障的時候,DG機(jī)組也可以作為備用電源保障重要負(fù)荷的用電。世界許多能源電力專家認(rèn)為,大電網(wǎng)與分布式發(fā)電相結(jié)合,是節(jié)省投資、降低能耗、提高電力系統(tǒng)可靠性和靈活性的主要方式。從自身的經(jīng)濟(jì)性和安全性方面考慮,廣大DG發(fā)展商希望能夠?qū)G并入到電力系統(tǒng)中,實現(xiàn)DG并網(wǎng)運行。盡管世界上分布發(fā)電(電源)的發(fā)展十分迅速,但DG(DR)在我國的發(fā)展還剛剛起步,分布式電源并網(wǎng)存在不少瓶頸和障礙,因而進(jìn)展并不理想。
43、這些問題主要體現(xiàn)在以下幾個方面: 1)缺乏與DG并網(wǎng)相關(guān)的法律、法規(guī)和行業(yè)規(guī)范。目前許多國家和地區(qū)都提倡分布式電源并網(wǎng)運行,并且制定了相關(guān)的并網(wǎng)規(guī)范。而我國發(fā)展相對緩慢,一些政策法規(guī)尚不健全,尤其在并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上還是空白,使得投資商不愿新建不能并網(wǎng)的電廠。因此,我國應(yīng)加快DG 7 并網(wǎng)條例的制定,使得分布式電源并網(wǎng)有章可循,使得小電源并網(wǎng)得到政府的鼓勵和支持,從而促進(jìn)我國DG項目的快速發(fā)展。 2)分布式發(fā)電與配電網(wǎng)并網(wǎng)的技術(shù)問題。DG并網(wǎng)之后,配電系統(tǒng)將發(fā)生根本性的變化,從單電源輻射式網(wǎng)絡(luò)變?yōu)殡p端或多端有源網(wǎng)絡(luò),傳統(tǒng)的配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、運行方式都將不再適用;配電網(wǎng)自動化和需求側(cè)管理的內(nèi)容也要重新考
44、慮;分布式電源之間的控制和調(diào)度必須加以協(xié)調(diào);整個配電系統(tǒng)將變成全新的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。分布式發(fā)電的接入改變了配電系統(tǒng)的潮流分布和短路電流分布,現(xiàn)有的配電保護(hù)必須進(jìn)行調(diào)整與改變,才能保證配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行和發(fā)揮分布式發(fā)電應(yīng)有的優(yōu)越性。原有的配電系統(tǒng)保護(hù)和重合閘設(shè)計結(jié)構(gòu)必須進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和改變,否則,分布式電源會使配電網(wǎng)的故障無法及時、準(zhǔn)確地切除,造成對配電系統(tǒng)穩(wěn)定、設(shè)備健康狀態(tài)的破壞。電力系統(tǒng)業(yè)內(nèi)人士擔(dān)心大量DG的并入會給電力系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性帶來隱患,小電源對電網(wǎng)的干擾問題也一直是電力部門拒絕小電源并網(wǎng)的理由之一。 3)電業(yè)宏觀規(guī)劃的不確定性及市場和計量問題。由于分布式電源本身具有各種不確定性
45、,會使電業(yè)規(guī)劃設(shè)計難以準(zhǔn)確合理,也會具有很大的不確定性。同時成本不同、品質(zhì)各異的分布式電源進(jìn)入電力市場,必然會沖擊原來的市場格局,影響電力經(jīng)濟(jì)。鑒于以上種種原因,全球電力企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)提出了“智能電網(wǎng)”的未來電網(wǎng)發(fā)展理念來應(yīng)DG機(jī)組并網(wǎng)時帶來的沖擊,并積極推動其建設(shè)和發(fā)展。但是截至目前,智能電網(wǎng)還處于初期研究階段,國際上尚無統(tǒng)一而明確的定義。盡管各國根據(jù)自身的國情對智能電網(wǎng)建設(shè)有著不同的重點和目標(biāo),但是智能電網(wǎng)建設(shè)的驅(qū)動都是基于市場、安全、電能質(zhì)量和環(huán)境因素,其特征可歸結(jié)為:自愈、兼容、交互、協(xié)調(diào)、高效、優(yōu)質(zhì)、集成。中國特色的智能電網(wǎng)建設(shè)是一項高度復(fù)雜的系統(tǒng)工程,還有待進(jìn)一步研究和開發(fā)。4.2
46、.4 開展國際合作,引進(jìn)國際先進(jìn)技術(shù)和資金整合現(xiàn)有技術(shù)資源, 完善技術(shù)和產(chǎn)業(yè)服務(wù)體系,加快人才培養(yǎng), 全面提高生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)創(chuàng)新能力和服務(wù)水平, 促進(jìn)生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。同時加快對國外先進(jìn)技術(shù)、裝置的吸收轉(zhuǎn)化,提高技術(shù)水平,在引進(jìn)國外技術(shù)設(shè)備的同時,應(yīng)積極進(jìn)行消化吸收和技術(shù)改進(jìn),以適應(yīng)我國國情。這包括: 加大對利用生物質(zhì)發(fā)電鍋爐島技術(shù)和裝備的科研投入, 開展生物質(zhì)燃料的收集、加工、儲存、運輸?shù)认嚓P(guān)設(shè)備的研發(fā), 提升生物質(zhì)發(fā)電設(shè)備和輔助設(shè)備的制造能力; 支持研究開發(fā)適合于生物質(zhì)發(fā)電的燃料收儲運裝備,支持重點鍋爐制造企業(yè)提升設(shè)備制造能力和工藝水平; 支持生物質(zhì)發(fā)電設(shè)備和輔助設(shè)備在國內(nèi)的自
47、主研究開發(fā)和制造。4.2.5 因地制宜,有針對性的采用生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)雖然已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)運行,但目前仍有許多問題亟待解決,如原料問題、熱值問題、氣化效率、焦油問題和二次污染等等。其中原料問題,是目前大多數(shù)生物質(zhì)電廠面臨的最棘手的問題。生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)形式多樣,要利用發(fā)電設(shè)施創(chuàng)造良好社會經(jīng)濟(jì)效益,一定要因地制宜 采用適宜的發(fā)電技術(shù)形式和總體規(guī)劃配置。不能因為有政策扶持就一哄而上,造成發(fā)電廠后期生物質(zhì)資源供應(yīng)不上,僧多粥少的局面。生物質(zhì)資源供應(yīng)量的短缺,會直接導(dǎo)致電廠的虧損和倒閉。因此政府部門可以在禁燒生物質(zhì)、取締小型造紙廠、普及推廣環(huán)境保護(hù)等方面加大宣傳和治理力度,政策上扶植農(nóng)區(qū)從事生物
48、質(zhì)收集和預(yù)處理加工的經(jīng)紀(jì)人,對生物質(zhì)收購價格提出保護(hù)性意見;同時,應(yīng)當(dāng)避免生物質(zhì)利用的其他項目建設(shè),減少爭資源狀況,并且改進(jìn)生物質(zhì)收集區(qū)域的農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)和農(nóng)民作業(yè)習(xí)慣,以適應(yīng)生物質(zhì)回收的需要,為生物質(zhì)能發(fā)電廠控制生物質(zhì)資源給予幫助和協(xié)調(diào),保障生物質(zhì)燃料加工基地的生物質(zhì)資源供應(yīng)量。這對于生物質(zhì)能發(fā)電廠這一新生事物的運營至關(guān)重要。 另外增大發(fā)電規(guī)模有利于提高熱效率,有利于降低二次污染;但大型氣化發(fā)電系統(tǒng)也意味著高投資和復(fù)雜的機(jī)組系統(tǒng),在地廣人稀或經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)發(fā)展這樣的系統(tǒng)設(shè)施缺乏經(jīng)濟(jì)性。因此,我國應(yīng)同時關(guān)注以村、鎮(zhèn)為單位的中小型發(fā)電機(jī)組和重點地區(qū)的大型發(fā)電機(jī)組的研究與開發(fā),并根據(jù)規(guī)模的大小選用合
49、適的生物質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)技術(shù),保證在任何規(guī)模下都有合理的發(fā)電效率,充分利用生物質(zhì)能源,改善我國的能源結(jié)構(gòu)和生態(tài)環(huán)境。4.2.6 政府采購綠色能源政府綠色采購能源是指在政府采購中著意選購那些無污染、有利于健康及循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的能源產(chǎn)品和能源服務(wù),以有利于節(jié)約能源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。鑒于我國目前綠色采購實行環(huán)境與諸多障礙,分析考慮發(fā)達(dá)國家的成功,我國可考慮從以下幾個方面完善綠色采購制度。 (一)著重發(fā)展綠色產(chǎn)業(yè),加大對綠色采購的扶持力度。 我們要從我國的國情出發(fā),加大對綠色產(chǎn)業(yè)的投入,做好綠色產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃,不斷培養(yǎng)高素質(zhì)高水準(zhǔn)的專業(yè)性人才,順應(yīng)時代的要求,開發(fā)新能源,不斷開拓我國綠色產(chǎn)品市場
50、。另外,政府應(yīng)在著重發(fā)展綠色采購的同時加大宣傳綠色消費力度,培養(yǎng)公眾綠色消費觀念,積極引導(dǎo)廠商和消費者,為構(gòu)建政府綠色采購制度通力合作,逐漸營造良好的綠色消費氛圍。同時,政府應(yīng)適當(dāng)?shù)剡\用經(jīng)濟(jì)手段來促進(jìn)綠色采購發(fā)展,比如為綠色產(chǎn)品支付額外的費用來扶持采購,或者對生產(chǎn)綠色產(chǎn)品的企業(yè)實施價格補(bǔ)貼,鼓勵生產(chǎn)商積極改造、開發(fā)生產(chǎn)設(shè)備和工藝,從而引導(dǎo)更多的企業(yè)投入到從事清潔生產(chǎn),提供更多的節(jié)能與環(huán)保產(chǎn)品中來,最終形成良性生態(tài)循環(huán)鏈。 (二)健全法律法規(guī),為政府綠色采購提供法律保障。國際上推行政府綠色采購的通行做法多是用立法強(qiáng)制,從而為政府綠色采購提供強(qiáng)有力的法律支持和制度保障,如美國的聯(lián)邦政府采購法、日本
51、的綠色采購法等。因此,現(xiàn)階段我國綠色采購立法的完善過程中,應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)綠色采購立法,建議修訂政府采購法有關(guān)條款,將環(huán)保節(jié)能規(guī)定具體化,同時應(yīng)當(dāng)明確各方面在促進(jìn)政府綠色采購方面的責(zé)任和義務(wù),使我國政府綠色采購有序健康發(fā)展。另外,在政府采購法的框架下,還要制定、頒布具有中國特色的政府綠色采購實施條例或辦法,如制定專門的政府采購法實施條例,在像選擇供應(yīng)商、選擇節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品的問題上制定具體辦法,從生產(chǎn)、購買、消費等環(huán)節(jié)上,進(jìn)一步規(guī)范綠色采購行為,為推行政府綠色采購提供強(qiáng)有力的法律保障。 (三)擴(kuò)大綠色采購清單范圍?!熬G色清單法”是指政府在工程、貨物和服務(wù)的采購中,為了達(dá)成節(jié)能與環(huán)保等綠色目標(biāo),基于政府認(rèn)定
52、的節(jié)能與環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),搜集和監(jiān)測相關(guān)產(chǎn)品或服務(wù)的節(jié)能與環(huán)保功能,形成政府確認(rèn)的節(jié)能與環(huán)境保護(hù)產(chǎn)品清單。政府采購人或采購機(jī)構(gòu)在采購與節(jié)能和環(huán)保有關(guān)的產(chǎn)品時,需要參考或遵行這個清單的規(guī)定,優(yōu)先或者按照清單列舉的產(chǎn)品采購。這種方 法的優(yōu)點在于,它能夠?qū)⒄恼咻^為明朗的展現(xiàn)出來,使采購人在采購時有明確的依據(jù),是一種務(wù)實有用的方式。我國在2006年11月公布了首批環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品政府采購清單,并在實際采購中確實遵循綠色采購清單進(jìn)行政府采購。但是由于環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展落后,節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品的認(rèn)證制度初步建立,目前在政府綠色采購具體實施過程中,沒有規(guī)定采購環(huán)保、節(jié)能產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn),各種環(huán)保清單和標(biāo)志存在重疊,劃分不明確,因此
53、,政府需要加快建立精細(xì)化、科學(xué)化的節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品認(rèn)證機(jī)制與產(chǎn)品分級機(jī)制,并對綠色產(chǎn)品清單實施動態(tài)管理,以即及時更新綠色采購產(chǎn)品信息和技術(shù)信息,逐步擴(kuò)大清單范圍,最終形成完善的政府綠色采購清單。 四)完善政府綠色采購監(jiān)督機(jī)制和執(zhí)行機(jī)制。由于政府采購所具有的成本外部化、效益內(nèi)部化的特點,為了防止政府機(jī)關(guān)以自身利益為重,不按采購清單進(jìn)行采購,政府需要建立配套的監(jiān)督機(jī)制以加強(qiáng)對采購部門的管理,并明確指出相應(yīng)的法律責(zé)任,從范圍、手段、體制、力度等方面加強(qiáng)采購監(jiān)督建設(shè)。具體實施過程中,可以設(shè)立專門的綠色采購監(jiān)督機(jī)構(gòu),并在網(wǎng)絡(luò)、報紙等媒體上及時公布政府綠色采購的實際執(zhí)行情況,以便社會公眾對政府綠色采購更好地進(jìn)
54、行監(jiān)督。同時,要進(jìn)一步完善政府采購的執(zhí)行機(jī)制,培養(yǎng)專業(yè)化的采購人員隊伍,明確綠色采購中的責(zé)任與義務(wù),建立對政府綠色采購人員的績效考評制度,嚴(yán)格要求按綠色采購清單進(jìn)行采購,另外,政府可以對按照綠色采購清單進(jìn)行采購的部門給予適當(dāng)鼓勵,對違反政府綠色采購法規(guī)的單位及時處理,以達(dá)到激勵作用。 4.2.7 影響生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的其他影響因素和建議我國生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)正處于起步階段,產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化程度較低,有關(guān)政策及激勵措施力度不夠,以及目前技術(shù)力量還不夠成熟等原因造成我國生物質(zhì)發(fā)電存在諸多問題,如成本、行政監(jiān)管、財稅融資及電價補(bǔ)貼等。所以為了使生物發(fā)電這一綠色能源能夠長久高效的發(fā)展下去,國家有必要盡快
55、建立健全相關(guān)配套政策與立法,包括:可再生能源的稅收優(yōu)惠政策;財政貼息優(yōu)惠貸款辦法;進(jìn)一步完善可再生能源管理體制;制訂推動相關(guān)配套產(chǎn)業(yè);加強(qiáng)宣傳教育。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)目前存在下列問題制約行業(yè)發(fā)展: (一)成本問題 原材料成本高,大量關(guān)鍵發(fā)電設(shè)備需靠進(jìn)口,同時企業(yè)長期負(fù)擔(dān)接網(wǎng)設(shè)備的維護(hù)成本等等都造成了發(fā)電成本的居高不下。(二)行政監(jiān)管問題 生物質(zhì)發(fā)電項目的審批涉及部門繁多,審批期限不固定,項目運營過程中的監(jiān)管職能過于分散以及對所有可再生能源“一刀切”式地管理等問題。(三)財稅融資問題 生物質(zhì)發(fā)電項目目前享受不到任何稅收優(yōu)惠,.生物質(zhì)發(fā)電項目目前也未享受到任何貸款利息優(yōu)惠,另外生物質(zhì)發(fā)電行
56、業(yè)的融資渠道匱乏。(四)電價與補(bǔ)貼問題 隨著今年國內(nèi)電力行業(yè)的效益整體下滑,煤炭、油的成本均有所增加,煤電今年也隨之漲價,而生物質(zhì)發(fā)電的電價并沒有上漲。目前,國內(nèi)生物質(zhì)發(fā)電的電價仍按照可再生能源發(fā)電價格和費用分?jǐn)偣芾碓囆修k法(發(fā)改價格(2006)7號)的規(guī)定執(zhí)行。而這期間無論是物價還是原材料的成本卻一直在提高。介于以上原因提出以下幾種對策作為參考:(一)合理布局 生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展將從三個層面完善發(fā)展規(guī)劃布局。(1)是國家層面的統(tǒng)一發(fā)展規(guī)劃,統(tǒng)一評價全國農(nóng)林生物資源的分布情況,統(tǒng)籌全國生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)度和區(qū)域布局分布;(2)是地方政府層面的區(qū)域發(fā)展規(guī)劃,對當(dāng)?shù)剞r(nóng)林生物質(zhì)資源分布情況和氣候條件進(jìn)行評價,對生物質(zhì)發(fā)電項目
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