可再生能源发电技术
如何在能源行业应用可再生能源的10种方法

如何在能源行业应用可再生能源的10种方法可再生能源是指能够自行更新且不会耗尽的能源,包括太阳能、风能、水能等。
随着人们对环境保护和可持续发展的关注增加,应用可再生能源在能源行业中的重要性也日益凸显。
下面将介绍如何在能源行业应用可再生能源的10种方法,以促进能源的可持续发展。
1. 太阳能发电:利用太阳能光伏技术,将太阳能转化为电能。
通过在建筑物和工厂的屋顶安装太阳能电池板,可以为企业自发自用或卖给电力公司,从而减少对传统电网的依赖。
2. 风能发电:建设风力发电场,利用风力驱动风力涡轮机发电。
这种方法不仅可在实际使用中提供清洁能源,还可以在风力强劲时向电网出售多余的电能。
3. 水能发电:通过建设水电站或海洋动力发电站,利用水流的动能转化为电能。
水能发电是一种可再生能源,可以在水污染、减少碳排放的同时提供持续的电力。
4. 生物质能利用:利用农业和林业剩余物质、废弃物或有机废弃物,如木材、秸秆等作为生物质燃料,发电或制造燃气。
这种方法不仅能解决废弃物处理问题,还能产生清洁能源。
5. 地热能利用:通过利用地壳内部的热能,生产电力或供暖。
地热能不受季节和天气的影响,是一种稳定的可再生能源。
6. 余热回收:在能源行业中,很多工艺过程会产生大量的废热。
将这些废热用于供暖、制冷或发电,可以最大限度地减少能源浪费。
7. 储能技术:将可再生能源转化为电能后,使用储能技术储存多余的电能。
常见的储能技术包括电池储能、压缩空气储能和水泵储能等。
这样可以在需要的时候释放储能,实现能源的高效利用。
8. 能量管理系统:通过安装监测设备和智能控制系统,实时监测和优化能源使用。
能量管理系统可以帮助企业合理安排能源消耗,提高能源利用效率。
9. 能源合同:通常,大型能源用户与能源供应商会签订长期的能源合同,以保障可再生能源的稳定供应。
这种方式可以提供可再生能源的长期使用,同时鼓励新能源的发展。
10. 能源节约意识培养:通过开展宣传教育活动,提高人们对节约能源的认识和意识。
可再生能源发电技术ppt

风能发电技术存在不稳定、不可预测的缺点,因为风速是不稳定的,受季节、气 候等因素影响较大;此外,大规模风电并网会对电网产生一定的冲击和影响,需 要采取相应措施进行管理和调控。
04 水能发电技术
水力发电原理
转化原理
利用水流的力量驱动水轮机转动, 通过发电机将机械能转化为电能。
能量转换
水流蕴含的势能和动能通过水轮 机的转化,驱动发电机产生电力。
风力发电机组通常由风轮、传动系统、发电机、塔筒等部分组成。当风吹动风轮时, 风轮旋转驱动传动系统,进而驱动发电机产生电能。
风力发电技术原理基于贝茨理论,即风能转换效率与风轮扫掠面积和风速的立方成 正比。因此,大型化风轮和提升风速是提高风能转换效率的关键。
风力发电机组类型
水平轴风力发电机组
水平轴风力发电机组是最常见的类型,其风轮沿水平轴旋转。根据风向不同, 可分为定向和非定向两种类型。定向型风电机组的风轮叶片始终与风向保持一 致,而非定向型则随风向变化而调整叶片角度。
多元化发展
可再生能源发电技术正在向多元化 方向发展,多种可再生能源发电技 术相互补充,形成多能互补的能源 利用模式。
智能化与互联网化
可再生能源发电技术正在与信息技 术、互联网技术等融合,实现智能 化、远程监控和运维管理,提高能 源利用效率和可靠性。
02 太阳能发电技术
太阳能光伏发电
01
02
03
光伏效应原理
地热能发电的优势与挑战
优势
地热能是一种无限可再生的能源,其发电过程不会产生温室气体和其他污染物,因此具 有清洁环保的优势;同时,地热能发电技术成熟,运行稳定,且不受天气和季节的影响。
挑战
地热能发电技术需要大规模投资和长期运营,因此需要政府和企业的支持;同时,地热 能发电厂的建设需要靠近有足够热能的地质区域,且需要解决地质环境保护和资源可持
可再生能源发电技术的发展趋势

可再生能源发电技术的发展趋势随着能源问题的日益凸显,可再生能源成为了越来越多国家关注的焦点。
可再生能源发电技术是其中最为关键的一环。
本文将探讨可再生能源发电技术的发展趋势。
一、太阳能发电技术太阳能是最为广泛应用的可再生能源之一。
太阳能发电技术的发展可以追溯到19世纪,但直到最近几十年才开始真正被广泛应用。
目前,太阳能光伏发电和太阳能热发电两种技术被广泛应用。
太阳能光伏发电是指利用光伏电池将太阳能转换为电能的技术。
太阳能光伏电池的效率不断提高,成本不断降低,预计未来太阳能发电的成本将继续下降。
太阳能热发电则是利用太阳能集热系统将太阳能转化为热能,再利用热能产生蒸汽驱动涡轮发电机发电。
太阳能热发电技术的效率和稳定性比较高,但目前主要应用于大型电站,未来随着技术的不断提高,可望应用于家庭和商业领域。
二、风能发电技术风能发电是通过风轮发电机将风能转化为电能的技术。
风能发电技术已经得到广泛应用,具有广阔的应用前景。
随着技术的不断提高,风电设备的效率不断提高,成本不断降低,未来风能发电将成为主流的可再生能源。
此外,现代风电技术还需要解决噪音和对飞鸟的影响等问题,未来也有望在这些方面得到改善。
三、水能发电技术水能是最早被利用的可再生能源之一,水电站是目前最主要的水能发电方式。
但水电站需要占用巨大的土地和水资源,对环境的影响也比较大。
未来,水能发电技术也需要不断改进,并探索新型水能发电技术,比如潮汐发电、波浪能发电和水流发电等。
相信随着技术的不断提高,水能发电将成为更加可持续的可再生能源。
四、地热能发电技术地热能是地球自然资源中最为丰富的一种能源。
地热能发电技术则是将地热能转化为电能的技术。
地热能发电技术的优势在于稳定、可持续。
但目前地热能发电技术的应用范围比较有限,未来需要进一步扩大应用规模,提高效率和可靠性。
总体来说,可再生能源发电技术的发展趋势是不断提高效率、降低成本、减少对环境的影响。
同时,还需要进一步探索新型可再生能源发电技术,以满足不同地区和场景的能源需要。
可再生能源发电技术有哪些

可再生能源发电技术有哪些在当今世界,随着对能源需求的不断增长以及对环境保护的日益重视,可再生能源发电技术正逐渐成为能源领域的重要发展方向。
可再生能源具有取之不尽、用之不竭的特点,而且对环境相对友好,有助于减少温室气体排放和应对气候变化。
那么,究竟有哪些常见的可再生能源发电技术呢?太阳能光伏发电是大家较为熟悉的一种。
它是通过太阳能电池板将太阳光直接转化为电能。
太阳能电池板通常由硅等半导体材料制成,当阳光照射到电池板上时,光子的能量会激发半导体中的电子,从而产生电流。
这种发电技术应用广泛,可以安装在屋顶、地面大型电站等地方。
而且,随着技术的进步,太阳能电池板的效率不断提高,成本逐渐降低,使其越来越具有竞争力。
太阳能光热发电也是利用太阳能的一种方式。
它通过反射镜或透镜将大面积的阳光聚集到一个小区域,产生高温,然后利用这种高温来加热介质,例如水或熔盐,进而驱动蒸汽轮机发电。
相比光伏发电,光热发电具有储能的优势,可以在没有阳光的时候继续发电,从而提供更稳定的电力供应。
风能发电是另一个重要的可再生能源领域。
风力发电机通常由叶片、机舱、塔筒和基础等部分组成。
当风吹过叶片时,叶片的转动带动发电机内部的转子旋转,从而产生电能。
风能发电在一些风力资源丰富的地区得到了大规模的应用,如沿海地区和内陆的高山地带。
海上风电由于风速更高、更稳定,近年来发展迅速。
不过,风能发电也存在一些局限性,比如风速的不稳定可能导致电力输出的波动,而且对地理和气象条件有一定要求。
水能发电是历史悠久且应用广泛的可再生能源发电技术。
它主要利用河流、水库等水体的势能转化为电能。
常见的水电站有坝式水电站、引水式水电站和混合式水电站等。
通过建造大坝拦截水流,形成水位差,水流带动水轮机旋转,进而驱动发电机发电。
水能发电具有发电效率高、运行成本低等优点,但也可能对生态环境造成一定影响,如改变河流生态、影响鱼类洄游等。
生物质能发电则是利用生物质材料,如农作物秸秆、木材废料、城市垃圾等进行发电。
可再生能源发电技术及发展

可再生能源发电技术及发展在当今的世界上,能源问题日益成为人们所关注的焦点。
越来越多的科学家和普通人开始重视可再生能源发电技术,并寻求发展这些技术。
本文旨在对可再生能源发电技术进行探讨,并探讨其发展前景。
一、可再生能源发电技术简介可再生能源发电技术是指利用自然界中的可再生资源进行发电的技术。
这种能源促进了环境保护和可持续发展。
当前,可再生能源发电技术已经成为了许多国家实现能源自给自足的重要方式。
常见的可再生能源包括太阳能、风能、水力能等。
1.太阳能发电技术太阳能发电技术是建立在太阳能资源之上,通过太阳能电池板将太阳能转化为电能。
这种技术具有广泛的应用,无需燃料,也无需管道运输。
2.风能发电技术风能发电技术是建立在风能资源之上,利用风能发电。
这种技术具有良好的环保效果,且能够在较短时间内实现电网支持和可再生能源占比的提高。
3.水力发电技术水力发电技术是建立在水力资源之上,通过分布于水流中的水轮机等进行发电。
这种技术在中国的农村地区应用较广泛,具有良好的使用效果和经济效益。
二、可再生能源发电技术的发展前景可再生能源的发展前景广阔。
一方面可再生能源具有占地少、建设周期短、技术成熟度高等优势,但是可再生能源的发展还有一些问题,比如地域限制问题和市场支持不足等问题。
1.政策环境的逐步优化可再生能源发电技术发展得到了国家和政府的大力推广。
如1996年国家颁布了《可再生能源法》,促进了可再生能源的开发和利用。
此外,多个省市还设立了可再生能源发展专项资金,支持可再生能源的发展。
2.市场需求的增大近年来,由于环保压力的增大,国家大力支持可再生能源的发展,市场需求不断增大,这为可再生能源的发展提供了巨大的支持力量。
3.技术创新的推动可再生能源的发展离不开技术的创新。
随着技术的不断发展与进步,太阳能、风能、水能等可再生能源的利用方式得到了不断的拓展,技术的成熟度也不断提高,这将有利于可再生能源的进一步推广和发展。
三、可再生能源发电技术的应用前景可再生能源发电技术具有广阔的应用前景。
可再生能源技术

可再生能源技术随着对传统能源的日益依赖以及能源危机的威胁,全球对可再生能源技术的需求不断增加。
可再生能源是指在自然界中不会枯竭的能源,如太阳能、风能、水能、生物质能等。
与传统的化石燃料相比,可再生能源具有清洁、环保、丰富等众多优势,被广泛应用于电力、交通、建筑、农业等领域。
本文将探讨几种主要的可再生能源技术及其应用。
一、太阳能技术太阳能是最为广泛利用的可再生能源之一。
通过利用太阳能热能或光能转化为电能,可以实现清洁、可持续的能源供应。
太阳能光伏发电是目前最为成熟、应用最广泛的太阳能技术之一。
通过太阳能电池将太阳光转化为直流电,再经过逆变器转换为交流电,用于家庭和工业用电。
此外,太阳能热能利用技术也发展迅猛,包括太阳能热水器和太阳能热发电等。
太阳能技术的应用范围广泛,从家庭、工业到农业,都能够从中受益。
太阳能热水器广泛应用于家庭和酒店等场所,可以提供热水供应。
太阳能光伏发电可以为偏远地区提供稳定的电力供应,也可以作为分布式光伏发电装置安装在屋顶等场所,为城市电网注入清洁能源。
此外,大规模的太阳能发电厂可以实现大规模的清洁电力供应。
二、风能技术风能是另一种常见的可再生能源。
通过利用风力转动风轮,进而驱动发电机发电,可以实现对风能的利用。
风能技术主要包括风力发电和小型风能利用。
风力发电是目前应用最为广泛的风能技术,通过建设风力发电厂,可以将风能转化为电能,注入电网供电。
小型风能利用主要用于个人和家庭,通过安装小型风力发电装置,满足部分用电需求。
风能技术的应用也非常广泛。
风力发电厂可以建设在陆地和海洋上,具有较高的风能资源利用效率。
风力发电可以作为电力系统的可再生能源主力,减少对传统燃煤发电的依赖。
此外,小型风力发电装置的应用也在不断增加,可以为偏远地区提供电力供应,同时也是一种绿色的能源选择。
三、水能技术水能是另一种重要的可再生能源,主要包括水力发电和潮汐能利用。
水力发电是利用水流驱动涡轮机转动,从而带动发电机发电。
能源行业可再生能源利用技术介绍

能源行业可再生能源利用技术介绍在全球能源危机日益严峻的背景下,可再生能源的利用日益受到关注。
可再生能源利用技术作为解决能源危机的有效途径,正在逐渐发展和普及。
本文将介绍能源行业中的几种主要可再生能源利用技术。
一、太阳能光伏发电技术太阳能光伏发电技术是一种将太阳能转化为可供使用的电能的方法。
它基于光伏效应原理,将太阳能辐射转化为直流电能。
太阳能光伏发电技术具有可再生、清洁、无噪音等优点,被广泛应用于家庭和工业领域。
它可以减少对传统能源的依赖,有助于减少温室气体排放,对环境保护和可持续发展起到了积极的促进作用。
二、风能发电技术风能发电技术是一种将风能转化为电能的方法。
通过利用风力驱动风轮旋转,将机械能转变为电能。
风能发电技术具有资源广泛、无污染、可再生等特点,被广泛应用于各个领域。
风能发电设备的安装和维护成本相对较低,且风能资源的利用效率也在不断提高,使得风能发电技术成为当前可再生能源领域的重要发展方向。
三、生物质能利用技术生物质能利用技术是一种将生物质转化为能源的方法。
生物质包括农作物秸秆、林木废弃物、城市固体废弃物等可再生有机物质。
通过采用气化、发酵等技术将生物质转变为液体燃料、气体燃料或固体燃料,进而产生热能或电能。
生物质能利用技术不仅能够解决废弃物处理问题,还能减少对化石燃料的依赖,降低对环境造成的污染。
四、水能发电技术水能发电技术是一种将水能转化为电能的方法。
它包括水电站、潮汐发电、波浪发电等多种形式。
水能发电技术具有源头丰富、无污染、可再生的特点,被广泛应用于全球各地。
水能发电技术的利用不仅能够满足人们对电能的需求,还可以帮助调节水资源和保护生态环境。
五、地热能利用技术地热能利用技术是一种将地壳内潜在的热能转化为电能或热能的方法。
通过地热发电站、地源热泵等设备,将地下蕴藏的地热能转化为可供使用的能源。
地热能利用技术具有稳定、可靠、环保等优点,被广泛应用于供暖、发电等领域。
总结起来,能源行业中的可再生能源利用技术包括太阳能光伏发电技术、风能发电技术、生物质能利用技术、水能发电技术和地热能利用技术。
可再生能源发电技术的现状与未来发展

可再生能源发电技术的现状与未来发展随着能源需求的不断增长,环境问题也越来越受到人们的关注。
可再生能源因其清洁、环保、永续发展等优点,被认为是未来能源供给的重要方向。
发电是可再生能源利用的核心环节之一,本文将探讨可再生能源发电技术的现状与未来发展。
一、可再生能源的种类当前,可再生能源的主要种类包括太阳能、风能、水能、地热能、生物质能等。
通过合理的配置和利用,这些可再生能源可以共同构成一个完整的能源供应链。
太阳能是一种最为普及的可再生能源,也是最为直接的一种能源。
太阳能发电是将太阳能转化为电能的过程,其主要技术有光伏发电和太阳能热发电两种。
目前,太阳能发电技术已经逐渐成熟,并被广泛应用于建筑、交通、通讯等各个领域。
风力发电是一种采用风能发电的技术,其主要原理是利用风力驱动涡轮机,由涡轮机驱动发电机发电。
风能发电的技术相对简单,但由于受风速和地理位置的限制,其在工程实践中仍然存在一定的技术难度。
水力发电是采用水流驱动涡轮机,由涡轮机驱动发电机发电的一种可再生能源发电技术,其优点是稳定、可调控性强。
与太阳能、风能相比,水力发电历史悠久、技术成熟、安全可靠。
地热发电是一种利用地球内部地热能源发电的技术,其主要方法有蒸汽发电和闪蒸发电两种。
目前,该技术仍然处于发展阶段,但随着科技进步和技术不断突破,地热发电在未来将具备较大的应用前景。
生物质能是一种利用植物、废弃物等生物质资源,将生物质转化为能源的过程。
生物质能的利用形式多样,可以作为发电燃料、替代石油、天燃气、以及提高农村能源利用水平等。
二、可再生能源发电技术的现状目前,由于环保和能源政策的推动,可再生能源在全球得到了快速发展。
根据IEA的数据,2019年可再生能源在全球总电力中的占比为27%,其中主要是太阳能和风能。
以中国为例,2019年中国可再生能源发电量已经达到了2.16万亿千瓦时,占全国电力总量的27.4%。
太阳能发电技术逐渐成熟,尤其是以光伏发电为代表的技术的应用范围不断扩大。
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可再生能源发电技术 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】《可再生能源发电技术》结课作业学院:土木工程学院专业:建筑环境与设备工程学号:08190215姓名:张旭东日期:2011-11-11摘要:本文通过对秸秆发电技术的背景,原理,技术方法进行研究分析,结合其目前在我国的发展应用情况,可以看出,秸秆发电技术在电力行业中的应用,必将有效地减少温室气体的排放量,同时还可减少其它污染物的排放,有效地缓解日益增加的能源与环境压力,实现经济的可持续发展。
秸秆发电技术人类的生存离不开能源,能源可分为不可再生能源和可再生能源。
我国能源资源丰富,但是,由于我国人口众多,目前人均能源资源相对不足,而其中不可再生的能源,诸如:煤、石油等在其开采、运输、加工、利用等环节会对环境造成严重的污染,威胁人类的健康。
为缓解能源相对不足,减轻环境污染,可再生能源的开发利用就显得尤为重要,可再生能源具有资源丰富、分布广泛、污染小、可永续利用的特点。
众所周知,当前全球气候变化问题已成为人类共同面临的一个严峻挑战.引起了国际社会的广泛关注。
大气中的二氧化碳、甲烷等气体,可以透过太阳短波辐射使地球表面升温;同时阻挡地球表面向宇宙空间发射长波辐射,使大气增温。
二氧化碳、甲烷等气体的这一作用与“温室”的作用类似,故称之为“温室效应”,二氧化碳、甲烷等气体则被称为“温室气体”。
政府间气候变化专门委员会(IPCC)在第3次评估报告中指出:自1860年以来,全球平均温度升高了±0.2℃;预计到2100年,地球平均地表气温将比1990年上升-5.8℃。
越来越多的证据显示,这种变化与人类活动密切相关。
可以认为,人类社会生产、生活引起的温室气体排放是导致全球气候变暖的主要原因。
2005年2月16日,旨在落实《联合国气候变化框架公约》目标和推动温室气体减排进程的《京都议定书》开始正式生效。
根据有关的条款和内容要求,发达国家将采取包括3个灵活机制在内的具体措施和实际行动。
来履行其在第一个承诺期(2008-2012年)内温室气体的减排和限排义务,与发展中国家开展清洁发展机制(CDM)的合作。
发展中国家的企业和政府,通过参加CDM项目合作,可以获得出售经核证的减排量(CER)所带来的经济效益,并且促进本国的可持续发展,包括改善环境、增加就业收入、改善能源结构、促进技术发展等。
可再生能源的定义可再生能源是指从自然界获取的可以再生的非化石能源,分为传统的与新的可再生能源。
传统的可再生能源主要包括大水电和采用传统技术开发的风能、太阳能、水能、生物质能、地热能和海洋能等.新的可再生能源主要指采用现代技术开发的小水电、太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能和固体废弃物等。
按统计[1] ,2002年全世界消费的可再生能源为亿吨标准煤,约相当于全球一次能源消费总量的%,其中传统的可再生能源的占8O%,新的可再生能源工业的占2O%,.可再生能源发电量占总的发电量l9%,仅次于燃煤发电。
在我国能源消费总量中,用于发电的能源所占比例较大。
1996年,中国发电所耗能源占一次能源消费总量的%,其构成以煤为主(占%)。
因此,中国每kWh 电的CO2排放系数远高于世界平均水平。
使用可再生能源发电,可有效地减少温室气体的排放量。
作来电力行业的主要替代燃料,可再生能源发电技术因减排温室气体而产生的效益将是不容忽视的。
生物质能1.2.1定义所谓生物质能,是指蕴藏在生物质能中的能量,是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。
煤、石油和天然气等化石能源也是由生物质能转化而来的[1]。
生物质能源作为可再生能源中的一部分,是世界第四大能源,目前生物质能利用占世界总能源的14%,相当于12157亿t石油。
在发展中国家,生物质能占总耗能的35% ,相当于1l188亿t石油。
目前全世界有25亿人口用生物质能做饭、取暖、照明。
但是生物质能利用总量还不到其生产总量的1%。
由此可见,生物质能的开发利用前景十分广阔。
1.2.2 生物质能具有以下特点[2]①可再生性。
生物质能通过植物的光合作用可再生,与风能、太阳能等同属可再生能源,资源丰富,可保证能源的永续利用。
②低污染性。
生物质的硫含量与氮含量低,因此在燃烧过程中产生的SO2和NOX较低,CO2净排放量几乎为零,可有效地减少温室效应。
③广泛分布性。
生物质能是惟一的一种既可再生又可直接贮存与运输的能源,在发展中国家中,生物质能占总能耗的35%。
据预测,到2050年生物质能用量将占全球燃料直接用量的38%,发电量占全球总电量的l7%。
1.2.3生物质发电技术生物质发电技术是将生物质能转化为电能的一种技术,主要采用农作物秸秆和林业废弃物作为发电燃料,因此,又称之为秸秆发电技术。
该不仅能解决因秸秆就地焚烧造成的浪费与污染问题,而且能增加农民的收入,真可谓一举多得。
生物质发电技术的意义生物质发电在国际上越来越受到重视,在国内也越来越受到政府的关注和民间的拥护.生物质发电是可持续发展的能源,未来的能源;也是利国利民的“朝阳”产业.我国能源形势表明,中国进行能源资源结构调整特别是保护农村环境,建设社会主义新农村,都要求生物质发电技术做出更多的贡献,“十一五”期间我国生物质发电将进入初步发展时期。
生物质发电可减少大气污染。
生物质发电是国际上发达国家普遍推行的CDM(清洁发展机制)项目,装机容量为12MW 机组的生物质发电机组年减排3.85万吨CO2当量,可大幅度降低全球温室气体排放。
比燃煤火电清洁得多,减少了污染物排放。
生物质发电还可消除农村大气污染和河水污染。
随着农村燃料结构和肥料结构的改变,现在全国农村绝大多数的农作物秸秆,如麦秆、稻秆、棉花杆、玉米秆等基本都就地焚烧和推人河中,不仅污染了大气,到处浓烟滚滚防碍飞机、汽车等造成交通事故和火灾事故,又使河水变黑发臭,引发水生作物死亡等灾害[3]。
秸秆的介绍秸秆是农作物通过采摘脱粒后留下来的茎叶。
主要有玉米、小麦、水稻、高梁、大豆等秸秆品种。
国际能源机构的有关研究表明,农作物秸秆为低碳燃料,且硫含量、灰含量均比目前大量使用的煤炭低,是一种很好的清洁可再生能源[4]。
根据我国农产品产量的测算,每年秸秆资源总量约为亿吨,可获得量约为5亿吨。
根据农业部《农业生物只能发展规划》,预计到2015年我国农作物秸秆产量将达到约为9亿吨[5]。
秸秆发电之所以受到青睐,是因其有以下优势[4]:(1)秸秆发电的污染小。
秸杆中硫的质量分数平均只有00,远低于煤中硫的平均质量分数1%。
(2)秸秆的碳灰质比较高,产生的热能较大,是最适合发电的生物质。
(3)世界各国的秸秆资源丰富。
以我国为例,目前每年废弃的农作物秸秆约有1亿t,折合标准煤5000万t,如果将这些秸秆资源用于发电,相当于90GW火电机组年平均运行5000h,年发电量约为4500亿kW·h二、秸秆发电技术的国内外发展历史丹麦——秸秆发电技术的创始人只有500多万人口、4.3万km2面积的丹麦,工农业高度发达。
20世纪70年代爆发世界第一次石油危机后,一直依赖能源进口的丹麦,一方面增加北海石油开采、加大节能立法力度,大力推广各种节能措施;另一方面,审时度势,抓紧制定适合本国国情的能源发展战略,大力调整能源结构,依靠科技进步,提高能源利用效率,积极开发可再生能源,取得了令世人瞩目的成就。
丹麦BWE公司率先研发秸秆生物燃烧发电技术,在这家欧洲着名能源研发企业的努力下,丹麦于1988年诞生了世界上第一座秸秆生物燃烧发电厂[6] 。
1974年以来,尽管丹麦国民收入增长了50%,国内生产总值(GDP)稳步增长,但总的能源消费量却没有增加,成为经济合作组织(OECD)成员国中能源消耗量和国民收入比值最小的国家。
可再生能源占总能源消耗量的比例逐年增长,由1990年的6%左右增至2003年的近13%。
能源的自给率1990年只有50%左右,1997年却达到100%,实现完全自给,并出口了部分北海石油。
此后能源供大于求的势头有增无减,至2003年自给率达到近150%左右。
到目前丹麦已建立了130多家秸秆生物发电厂,还有一部分烧木屑或垃圾的发电厂也兼烧秸秆。
秸秆发电等可再生能源占到全国能源消费量的24%以上,丹麦靠新兴替代能源由石油进口国摇身一变成为石油出口国。
丹麦的秸秆发电技术已走向世界,并被联合国列为重点推广项目。
瑞典、芬兰及西班牙等多个欧洲国家利用植物秸秆作为燃料发电的机组已有300多台,其中,位于英国坎贝斯的生物质能发电厂是目前世界上最大的秸秆发电厂,装机容量38 MW,总投资约5亿丹麦克朗。
我国的秸秆发电技术中国从1987年起开始进行生物质能小型气化发电技术研究工作,并列为国家科技部“七五”重点攻关项目。
1996年,1 MW 生物质能循环流化床气化发电系统被列为国家科技部“九五”重点攻关项目。
生物质能气化发电优化系统及其示范工程被列为国家科技部“十五”863重大课题。
2000年6000 kW 秸秆气化发电示范工程建成投入运行。
经过几年连续运行,目前设备状况良好,为今后更好地利用生物质能源奠定了良好的基础。
国家在“十一五”规划中把发展可再生能源提到了一个新的高度。
我国的秸秆资源非常丰富,主要的农作物有小麦、玉米、稻谷和棉花等,然而,几千年来,我国农民除把他们的秸秆当作生活燃料和牲畜的饲料来处理外,剩下的几乎全部被焚烧。
2000~2010年,我国每年秸秆的可获得量达3.5~3.7亿t [7] ,相当于1.7亿t标准煤(每2 t秸秆的热值相当于1 t煤[2]) 。
从节煤、环保、充分利用农业可再生资源、建设环境友好型社会和建设社会主义新农村的角度出发,秸秆发电得到了我国各级政府及科研院所、电厂的广泛关注,其开发步伐在加快。
河北晋州(1×25MW)和山东单县(1×24MW)两个示范项目都将引进丹麦BWE公司的世界先进秸秆发电技术,龙基电力有限公司作为项目投资和项目实施单位,在当地做了大量的前期调研,力争在吸收丹麦BWE先进技术的基础上,开创出一条符合中国国情的新路。
两个示范项目如能成功,将给我国广袤的农村带来前所未有的新能源革命和巨大的经济效益,如河北晋州项目每年燃烧秸秆20多万吨,发电1.38亿KWh。
按照每吨秸秆100元的收购价测算,将带动农户增收2000多万元/年;与同等规模的燃煤火电厂相比,一年可节约10万多吨煤。
除上述两个示范项目外,江苏如东县、黑龙江庆安县、北京平谷区等生物质能丰富的县(区)都在积极与龙基电力有限公司洽谈,着手筹建秸秆发电厂。
三、秸秆发电的技术简介秸秆发电技术包括秸秆直接燃烧发电和热解气化发电技术。
下边,我们分别来介绍这两种技术的原理。