《中国生物质能产业发展报告(2014)》:
4.1 农林生物质发电
农林生物质发电利用技术主要包括直燃、混燃和气化发电三类。
(1)生物质直燃发电
生物质直燃发电是指全部采用生物质为原料,在生物质专用发电锅炉中燃烧,产生的蒸汽驱动蒸汽轮机,带动发电机发电的技术。生物质直燃发电是目前农林剩余物消耗量最大,并已实现规模化和产业化的农林剩余物能源化利用方式。生物质直燃发电原料主要是农作物秸秆,并使用部分林业剩余物。为确保生物质发电项目的原料供应,生物质直燃发电项目尽可能选择建在秸秆资源丰富的地区。
(2)生物质混燃发电
生物质混燃发电是指在常规燃煤发电厂的燃料中掺人一定比例的农林生物质原料,利用煤一生物质混合燃料发电的技术。生物质混燃发电技术成熟,在国际上应用十分普遍,如英国对国内所有的燃煤发电机组进行了改造;为防止生物质原料中的酸性物质对锅炉产生腐蚀等影响,通常生物质原料的比例不超过10%。我国由于缺乏有效的生物质掺混计量手段,生物质混燃发电尚无法享受生物质发电固定电价政策。目前全国仅有山东十里泉电厂一个生物质混燃发电项目,山东省政府为该项目提供了电价补贴。
(3)生物质气化发电生物质气化发电是指采用气化技术,将生物质原料转化为可燃气体,可燃气体供燃气内燃发电机组发电的技术。生物质气化发电技术主要分为循环流化床气化发电和固定床气化发电两类,目前均处于试点示范阶段。循环流化床气化发电已建成的项目装机容量约5万kW,主要以稻壳发电为主,但是仍存在燃气净化后焦油含量偏高和灰渣处理困难等问题。固定床气化仅建成一个装机容量为0.5万kW的示范工程。
生物质混燃发电和气化发电由于技术、政策等多种因素制约,尚未形成规模,因此不再详述。《中国生物质能产业发展报告(2014)》主要介绍农林生物质直燃发电。
4.1.1 发展现状
我国生物质直燃发电起步较晚,2006年11月第一个规模化秸秆直燃发电项目建成投产,生物质直燃发电进入产业化发展阶段。近年来,国家对生物质直燃发电产业的扶持力度不断加强,通过电价补贴等方式,吸引了众多投资企业、设备制造企业以及科研院所等从事该领域的投资、生产和研发,生物质直燃发电利用规模迅速扩大。截至2013年年底,我国农林剩余物直燃发电项目并网装机容量达420万kW,占生物质发电总装机容量的50%,是当前我国农林生物质发电的主要利用方式。
(1)装机规模及分布
从2005年开始,以国家发改委批复如东、单县、晋州3个秸秆发电示范项目为序幕,在《可再生能源法》及配套政策的支持下,我国生物质直燃发电迈出实质性的步伐,装机容量逐年增加。截至2013年年底,我国农林剩余物发电项目并网装机容量达420万kW,占生物质发电并网总装机容量的一半以上。2014年各地建设农林剩余物发电项目的核准备案由国务院主管部门下放至地方,各地新建项目数量快速增加,全年新增发电并网装机容量83万kW。
生物质直燃发电项目主要集中在农作物秸秆丰富的华北、华中和东北地区,装机容量约占全国生物质直燃发电装机总量的70%。在西南地区,农作物秸秆资源相对贫乏,同时由于山区运输条件较差,收集成本较高,加之西南地区高温、潮湿的气候也不利于原料储存,因而生物质直燃发电项目较少,占全国生物质直燃装机总量不足5%。西北地区则主要因为缺乏足够的秸秆资源,很少建设秸秆直燃发电项目。
(2)装备制造
生物质直燃发电设备主要包括原料输送系统、生物质锅炉及辅机系统、汽轮发电机系统、变配电系统、除尘和灰渣收集系统等。其中,发电机组和变配电系统与常规燃煤发电相同;除尘和灰渣收集系统早已广泛应用于其他工业生产领域,装备制造也较为成熟;原料输送系统是生物质直燃发电的专用装备,对生物质电厂的稳定运行至关重要,经过不断研发改进,现已能满足生物质直燃发电工程建设的需求;生物质发电锅炉是生物质直燃发电的核心设备。生物质直燃发电锅炉主要有水冷振动炉排炉和循环流化床锅炉两大类型,我国生物质锅炉生产制造经过了从国外引进消化吸收,再到自主研发的过程,目前这两类生物质锅炉的生产技术已基本成熟。
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