农村清洁型新能源技术应用研究

杨航 刘芮含 赵雨晴 张海旭 刘慧敏 孙梓航 王丹妮 荣亚威 曲剑巍

摘要：近年来，曾支撑20世纪人类文明高速发展的以石油、煤炭和天然气为主的石化能源出现了前所未有的危机，除其储藏量不断减少外，更严重的是科学研究发现，石化能源在使用后产生的二氧化碳气体作为温室效应气体排放到大气中后，人为地导致了全球变暖，引发了人们对未来社会发展动力来源的广泛关注和思考。人们越来越清楚得认识到能源危机的严重，以及能源危机带来得经济问题和环境问题。面对不可再生资源的短缺，各国早已将目标转向新能源的开发及利用，对新能源的投资大幅度增长，新能源产能也急剧扩大。不少国家的能源战略都有一个明显的政策导向——鼓励开发新能源，这既是国际市场上石油等传统能源产品价格高昂压力所致（非常时期除外），也是人类可持续发展的客观需要。

关键词：能源危机;新能源;可持续发展

目前我国的常规能源短缺，尤其是石油和天然气资源储量严重不足，成为影响经济社会发展的重要因素。新能源资源潜力大，环境污染低，可永久持续利用，是有利于人与自然和谐发展的重要能源。近年来，面对传统能源日益供需失衡、全球气候日益变暖的严峻局势，世界各国纷纷加大对新能源和能源新技术开发与利用的力度。我国农村的能源问题尤为严重，目前我国农村人口占总人口的43.9%，农村清洁型新能源的开发利用关系到我国能源革命和环境保护，是实现促进经济社会可持续发展的重要一环。

清洁型新能源开发有可能成为我国农村未来最重要的经济增长引擎，成为最有创造就业和财富能力的新经济支柱。目前，全球投向新能源，特别是风能、太阳能和生物质能的资金数量激增。有一种共识正在世界范围内形成：只有在新能源技术革命中走在前面，才有可能在未来的世界经济格局中占据优势地位。尤其在受金融危机的影响全球经济呈现不断下滑严重局面的背景下，有专家认为对新能源的开发与利用将是全球金融危机后世界经济的新一轮竞争热点，对传统能源的改良以及新能源技术和产品的发展，将会催生一个巨大的市场，新能源产业必将成为世界各国培育新的经济增长点的一个重要突破口。

由于当今化石能源日益减少，环境污染加剧，寻找新型可再生能源和提高能源燃烧效率尤为迫切。国内外燃气燃烧器现状、归纳各种燃气燃烧器的特点和应用范围的基础上，结合生物质燃气净化工艺、燃气成分及特性，分析了生物质燃气燃烧器设计的基本思路与要求，详细阐述几种典型生物质燃气燃烧器的结构和特点，提出生物质燃气燃烧器设计的不足及燃气燃烧存在的问题。为进一步提高生物质燃气利用率，结合我国农业与农村生产，提出适宜我国生物质燃气发展的方向。

我们小组目前正在申请一个能够利用生物质燃气，以及更多的新型清洁能源进行为农村城市冬季取暖能够有较高的热效率的一项伟大的专利，正在审批当中。在2020年我们已经进入全面小康时代，我们把更加新型的能源利用到有用的地方去。首先必不可少的就是农村。我们对农村燃烧新能源取暖利用新能源发电的方法已经发表了许多论文，目的就是把我们农村建立的更加完善。在农村大力推广新能源供暖建设，可以促进养殖业，带动种植业的发展，改善农村生产生活的质量，是我们一直坚守的目标。

经过我们初步的创新实践，现如今已经取得了良好的成果，许多人们已经认可了我们的创新，在未来我们会不断的创新应用，发展其他的各种专利，发表更多的论文来支撑我们的创新总结。我们的发展项目我相信会很好的改变农村的供热取暖的问题，将有限的能源充分利用并且能够很大的提高农村的供热的热效率。推广使用省柴灶、节能炕、节煤炉，并且还应该大大宣传沼气池，加快新能源的开发与利用。

生物质发电有很多种形式首先直接燃烧发电，直接燃烧发电是将生物质在锅炉中直接燃烧，生产蒸汽带动蒸汽轮机及发电机发电。生物质直接燃烧发电的关键技术包括生物质原料预处理、锅炉防腐、锅炉的原料适用性及燃料效率、蒸汽轮机效率等技术。混合发电，生物质还可以与煤混合作为燃料发电，称为生物质混合燃烧发电技术。混合燃燒方式主要有两种。一种是生物质直接与煤混合后投入燃烧，该方式对于燃料处理和燃烧设备要求较高，不是所有燃煤发电厂都能采用;一种是生物质气化产生的燃气与煤混合燃烧，这种混合燃烧系统中燃烧，产生的蒸汽一同送入汽轮机发电机组。气化发电，生物质气化发电技术是指生物质在气化炉中转化为气体燃料，经净化后直接进入燃气机中燃烧发电或者直接进入燃料电池发电。气化发电的关键技术之一是燃气净化，气化出来的燃气都含有一定的杂质，包括灰分、焦炭和焦油等，需经过净化系统把杂质除去，以保证发电设备的正常运行。

我们主要介绍生物质沼气发电。我国农村清洁新能源主要利用的就是沼气发电。沼气发电技术是集环保和节能于一体的能源综合利用新技术。它是利用工业、农业或城镇生活中的大量有机废弃物（例如酒糟液、禽畜粪、城市垃圾和污水等），经厌氧发酵处理产生的沼气，驱动沼气发电机组发电，并可充分将发电机组的余热用于沼气生产。沼气发电热电联产项目的热效率，视发电设备的不同而有较大的区别，如使用燃气内燃机，其热效率为70%～75%之间，而如使用燃气透平和余热锅炉，在补燃的情况下，热效率可以达到90%以上。沼气发电技术本身提供的是清洁能源，不仅解决了沼气工程中的环境问题、消耗了大量废弃物、保护了环境、减少了温室气体的排放，而且变废为宝，产生了大量的热能和电能，符合能源再循环利用的环保理念，同时也带来巨大的经济效益。

参考文献

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