生物质发电的技术现状及发展

翁丽娟（福建永福电力设计有限公司）

生物质发电的技术现状及发展

翁丽娟（福建永福电力设计有限公司）

随着人口的快速增长和时代的不断进步，能源紧缺的问题已经成为世界范围内需要共同面对的难题，为此利用新技术实现能源的合理利用已经成为各国研究人员所面临的课题，其中通过生物质发电的技术已经能有效的缓解该类问题，并且为经济较为落后的地区带来了新的机会，使该区域的经济得到快速增长的同时实现能源的可持续发展，进而为我国的节能减排工作作出贡献。本文通过对生物质发电的现状进行分析，进一步探究其发展。

生物质能；发电技术；现状和发展

生物质属于一种较为清洁的低碳型燃料，由于该燃料中的硫、氮含量都比较低，并且通过正确的燃烧方式还能使排放烟气中的有害物质被降低，甚至是实现二氧化碳的零排放，因此成为当前研究人员争相进行研究的重要内容。同时由于将该物质作为发电燃料，能够实现从根本上处理农民因为燃烧大量废弃桔梗造成环境污染的情况，从而实现改善环境的目的[1]。

1 我国目前能源市场概况

世界生物质发电起源于20世纪70年代，当时，世界性的石油危机爆发后，丹麦开始积极开发清洁的可再生能源，大力推行秸秆等生物质发电。自1990年以来，生物质发电在欧美许多国家开始大发展。

丹麦于1988年诞生了世界上第一座秸秆生物燃烧发电厂，目前丹麦已建立了130家秸秆发电厂，秸秆发电等可再生能源占到全国能源消费量的24%以上。近年来，我国已经在湖北、湖南、江苏和山东等省新建了多个生物质能发电厂。

发展生物质能源产业不仅在增量上减少了对化石能源的依赖，而且在存量上减少了对生物质能源的浪费和不合理使用对环境所造成的破坏。生物质能是唯一一种可再生的碳源，是发展可再生能源最主要的方向之一。据初步预测，到2020年，全国能源消费总量将超过30亿t标煤，中国经济的快速发展形成了对能源的刚性需求，生物质能源的市场容量巨大。2007年武汉凯迪投资公司在华东地区投资了二十几个生物质能发电厂，可见生物质能发电有着广阔的市场。

2 当前我国生物质发电技术的概况

通过燃烧秸秆等废弃农作物进行发电的技术已经得到诸多国家的关注，而我国当前通过秸秆进行发电的主要技术主要有三种，即直接通过秸秆锅进行燃烧发电、将秸秆与煤混合后进行燃烧以及通过生物质气化实现发电等，下面进行具体介绍。

2.1 通过生物质锅炉直接燃烧的方式进行发电

通过生物质燃烧的性质一般情况下可以将其换分为两个部分，一种是发达国家以木质生物质燃烧作为基础实行的燃烧技术，例如我国较早使用的蔗渣炉以及稻壳炉均属于该技术范畴；另一种则通过秸秆燃烧实现发电的技术，由于我国的生物资源的是将秸秆作为主体，这就使得国内的关于生物质燃烧技术的研究都是以秸秆燃烧前提，并且取得了一定的成果，目前已有等多家锅炉厂家自主研制了流化床锅炉。

2.2 通过生物质和煤相互混合燃烧的方式进行发电

通过将生物质和煤相互混合燃烧的方式一般有两种方式，一种是通过将其生物质和煤直接混合后进行燃烧，但是该方式的实现需要有较高的燃料处理技术和相关设备；另一种则是通过将生物质进行气化，让其产生的燃气和煤进行混合实现燃烧。

2.3 通过生物质气化的方式进行发电

根据生物质中燃气的不同机理可以将其生物质气化方式划分为反应性气化以及热解气化两中，而反应性气化根据其特性又可以划分为水蒸气气化以及等离子气化等。

水蒸汽气化的实现首先需要粉碎后的生物质放入到气化室中，并将蒸汽也冲入其中，通过高温条件的作用，使其内部的多种混合物之间能够产生化学反应，进而产生具有可燃性质的混合型气体，同时将该气体输送到相关的发电设备中，例如内燃机等，实现最终的操作。在此过程中对其反应容器有着特殊的要求，即温度和压力等要素需要控制在一定的范围内。等离子气化主要是利用等离子技术来实现的操作，即将生物质的原料添加到等离子的气化室内，让该原料能够在极高的温度下被气化，在此过程中的碳转化效率是最高的，并且当气化完成后的气体通过相关的净化和过滤设备后，就能直接通入到对应的发电装置中，进而为人们提供电能。

3 生物质发电技术在实际应用中的问题以及措施

虽然当前生物质发电的相关技术已经逐渐成熟，并且取得了显著的效果，但是在实际的应用过程中仍然存在一定的问题，其中最主要的问题是由于生物质的资源较为分散，并且运输的成本较高，由于资源本身会受到各种因素的影响使得其燃烧的效率也相对较低，其次是由于对新技术的开发力度相对欠缺，这就使得其生产活动中的部分关键技术问题不能被有效的处理，另外相关管理制度不健全以及国家财政补助力度不强等因素也是限制其发展的原因，对此需要采取合理的措施进行处理[3]。

3.1 利用优质的生物质原料进行操作

生物质能将成为未来持续能源重要部分，直燃发电可实现生物质高效、经济、大规模利用。由于一般的生物质电气化的过程中存在气化热值较低、气体净化率较低等问题，使其在直接燃烧的过程中产生的能源也相对较低，并且相关设备的开发难度较大，不能满足大规模的用电需求，因而难以被推广。根据国外相关学者经过数十年的研究表明，利用荆条类的植物作为生物质发电的原材料有着重要的影响，该材料能在最大程度上满足产生相关的需求，此外竹柳由于具有生长的速度较快，再生的能力较强以及热值较高等特点，使其成为一种新型的生物质能源。

3.2 致力采用新型的技术

由于传统生物质成型的生产工艺较为复杂，并且相关设备也比较庞大，对生物质原材料的处理成本颇高，这对于利用该方式进行发电是极为不利的，为此通过开发新型技术的方式，使其生产的效率得以提升，而当前研发的常温压缩固话成型技术以及生物质就地及时成型技术等技术都能有效的处理生产过程中的问题，并节约了一定的生产成本。新技术的使用不仅让其生产的流程得以优化，同时也使系统更加简单化，让流动收集生物质原料的目的得以实现，进而为大规模利用生物质发电提供了依据[4]。

4 利用生物质发电技术的发展趋势概况

通过上文中的介绍可以了解到，在利用生物质发电的过程中既有着制约的因素，同时还存在一定的优势，为此下面将就其存在的优势对其后续的发展前景和趋势进行具体的分析。

在当前的生物质资源中主要是通过农业和林业两个方面为主，其中农业资源主要是指由农业生产活动产生的废弃物和农业加工后产生的废弃物两个部分，而农业生产废弃物主要包括各种农作物的秸秆，农业加工废弃物则是例如玉米芯和甘蔗渣等；林业资源则是利用森林生长期间产生的残留树叶和木屑以及林木加工过程中的废弃物等，这些资源和优质的资源相比存在一定的差异性，但是同样为其电能的产生提供了动力。

相比煤电和水电等常用的能源的物价，生物质发电的价格存在一定的差异性，并且缺乏一定的竞争力，针对这一现象，政府部门通过电价补贴的方式促进生物质发电的发展，并且利用大力投资于生物质发电的方式，能够促使更多的研究人员投入到对该生物发电技术的研究中，同时随着相关产业政策的不断落实和完善，让生物质的发展能够快速进入迅速发展的新时期[5]。

通过开发生物质发电的技术不仅能减轻日常生活和工作中对化石等能源的依赖，同时也减少了农民燃烧废气桔梗造成环境污染的现象，使其能够做到保护环境、节约能源两不误，由此可见其该生物发电技术有着十分广阔的发展前景。

另外由于生物质发电技术主要是以直接燃烧资源为主，并且相关的资源和电力设备都比较分散，这就使得专用锅炉的应用和研究更为广泛，带动了该行业的发展。例如浙江兰溪热电厂35t/h燃煤链条炉改烧生物质的不仅提供了一种利用生物质能的利用方式，还为国内大批同类型锅炉的改造工作提供了宝贵经验。

5 结语

随着科技的不断进步，生物质发电技术在未来会成为可持续能源的重要构成部分，这也为我国有限的化石能源的利用缓解了一定的压力，由此可见发展生物质能源对于今后的发展有着重要的意义[6]。因此生物质发电中所使用的资源需要利用合理的方式进行采集和运用，要确保在维护农村人民基本利益以及保护环境的基础上开展该项工作，从而实现在带动经济发展的同时为保护环境提供动力，由此可见利用生物质发电是时代的必然要求。

[1]王侃宏，罗景辉，刘 欢，常明刚，牛沙沙.我国生物质发电行业现状比较及发展建议[J].节能，2014，01（23）：8～10.

[2]蒋大华，孙康泰，亓 伟，张 辉，魏 珣，李 强，周劲松，葛毅强.我国生物质发电产业现状及建议[J].可再生能源，2014（11）：542～546.

[3]张亚彬.浅谈生物质能发电技术.中国科技博览，2014，03（29）；256.

[4]朱 丹，朱芷萱.我国生物质发电的现状及发展前景预测[J].科学咨询（科技·管理），2012，06（15）：9～10.

[5]马龙海，邓宇昆，董胜亮.我国生物质发电现状分析及研究[J].电力勘测设计，2012，03（11）：70～74.

[6]潘诚成.生物质能发电技术综述.技术与市场，2014，21（5）；115.

TM619

A

2095-2066（2016）33-0047-02

2016-11-10