摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的增長，地球能源資源的日益減少，人們便將目標(biāo)轉(zhuǎn)為新的能源資源的開發(fā)與利用上。而生物質(zhì)的氣化發(fā)電技術(shù)也隨著科技的高速發(fā)展而不斷的走向成熟，本文先介紹生物質(zhì)氣化技術(shù)相關(guān)內(nèi)容，然后具體對生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)建進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞：生物質(zhì)；發(fā)電；產(chǎn)業(yè)化；原因

引言

生物質(zhì)作為太陽能的一種表現(xiàn)形式，它的開發(fā)利用將會(huì)給人們帶來重要的影響，而且生物質(zhì)是一種再生資源，在當(dāng)今社會(huì)提倡可持續(xù)發(fā)展的前提條件下，開發(fā)利用生物質(zhì)能源無疑成為社會(huì)發(fā)展的主流方向。在利用生物質(zhì)能源的過程中，人們研究出的各種技術(shù)，其主要原理都是將固態(tài)的生物質(zhì)進(jìn)行一個(gè)轉(zhuǎn)化過程，從而得到人們想要的結(jié)果或者狀態(tài)，再進(jìn)行深一步的利用。

一、生物質(zhì)發(fā)電概述

生物質(zhì)能是以化學(xué)能的形式儲(chǔ)存在生物質(zhì)中的太陽能。它以生物質(zhì)為載體，資源豐富且可以再生，易于獲取，其含硫量和灰分都比較低且含氫量較高，一直是人類認(rèn)為較理想且賴以生存的重要能源之一，就其能源當(dāng)量而言，它位居第四，在整個(gè)能源系統(tǒng)中占有重要位置。因此，生物質(zhì)能的開發(fā)是一個(gè)很有潛力的研究方向，現(xiàn)今已受到世界各國的高度重視。

在生物質(zhì)氣化發(fā)電來說，有以下幾種方式：首先，生物質(zhì)的氣化產(chǎn)生可燃性氣體，我們可以把這些氣體直接運(yùn)送入燃?xì)鉅t來產(chǎn)生蒸汽，再利用蒸汽輪機(jī)實(shí)現(xiàn)發(fā)電；其次可以利用凈化系統(tǒng)得到的燃?xì)庵苯铀腿雰?nèi)燃機(jī)，這種內(nèi)燃機(jī)規(guī)模都相對比較小，像汽車、摩托車內(nèi)采用的汽油機(jī)一樣，它可以直接將燃?xì)庥糜诎l(fā)電；當(dāng)然，與內(nèi)燃機(jī)相似，我們可以講燃?xì)馑腿肴細(xì)廨啓C(jī)來發(fā)電，這個(gè)發(fā)電系統(tǒng)規(guī)模相對內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)來說要大一些。但無論采用何種方式，其基本原理都是采用能量的轉(zhuǎn)換。

二、生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)比較

在生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)的分類上，由于其燃?xì)猱a(chǎn)生的機(jī)理不同而將其分為反應(yīng)性氣化與熱解氣化。在反應(yīng)性氣化上，大多又分為水蒸氣氣化、等離子氣化等方式。在實(shí)際的運(yùn)用當(dāng)中，我們又通常根據(jù)發(fā)電需求的不同而分為大型的流化床氣化和相對較小的固定床氣化兩種。下面將分別對流化床氣化和固定床氣化以及水蒸氣氣化和等離子氣化作出說明。

1流化床氣化發(fā)電

大型的發(fā)電裝置一般采用流化床氣化系統(tǒng)，因?yàn)榱骰矚饣谑褂玫倪^程中氣化的能力大，而且其轉(zhuǎn)化效率非常高，在需求電量比較大的情況下，采取并聯(lián)方式將發(fā)電機(jī)連接起來，其實(shí)際工作將能很好的滿足。同時(shí)，在發(fā)電過程中，我們也需建立相對應(yīng)的凈化系統(tǒng)和安全系統(tǒng)等。

2固定床氣化發(fā)電

作為傳統(tǒng)的氣化方式，固定床氣化通常有兩種模式：上吸式固定床氣化和下吸式固定床氣化。它們兩種方式的運(yùn)行流程基本相同，只是在氣化介質(zhì)的流動(dòng)方向以及加料的位置上有所不同。

3水蒸氣氣化

水蒸汽氣化就是首先將生物質(zhì)粉碎后投入到氣化室，然后將蒸汽也注入其中，在高溫的條件下，多種混合物進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，最后產(chǎn)生可燃性的混合氣體，再送入內(nèi)燃機(jī)等發(fā)電設(shè)備中。這中氣化方式在反應(yīng)容器上有著特別的要求，尤其是在氣化爐中，其控制的溫度、壓力等因素都非常重要。

4 等離子氣化

等離子氣化即采用等離子技術(shù)，把生物質(zhì)原料加入到等離子氣化室中，使得他們在超高的溫度下氣化，在這種環(huán)境下，碳的轉(zhuǎn)化率非常之高，氣化得到的氣體經(jīng)過一定的凈化設(shè)備和過濾設(shè)備，就能通入到相應(yīng)的發(fā)電設(shè)備之中，從而得到我們需要的電能。

三、生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)化影響因素

生物質(zhì)的氣化發(fā)電技術(shù)雖然已經(jīng)步入了一定的軌道，但在國內(nèi)的綜合情況來看，其存在問題還是不叫突出的。先就是原料方面，雖然中國地區(qū)的生物質(zhì)資源相對較多，但是具體而言，像麥稈、稻稈這些原料都呈現(xiàn)季節(jié)性，而在有些地區(qū)，如內(nèi)蒙古、西藏等就幾乎沒有，所以，生物質(zhì)原料又存在區(qū)域性。當(dāng)在特定的地區(qū)建立生物質(zhì)氣化應(yīng)用時(shí)，其原料的搜集與運(yùn)輸將會(huì)給規(guī)模化的生產(chǎn)帶來嚴(yán)重的影響。

其次，在環(huán)境的污染方面，雖然生物質(zhì)氣化發(fā)電是一種相對環(huán)保性的技術(shù)，但是仍然不可避免的出現(xiàn)了焦油等問題，尤其在發(fā)電系統(tǒng)上同時(shí)采用的凈化系統(tǒng)，其很容易帶來二次污染。最后在客觀上，國家的政策與扶住也會(huì)起到重要的影響，而資金的投入在工程建設(shè)的初期將會(huì)很大，而其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益比較緩慢，因此這些也將制約著生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)的順利進(jìn)行。具體分析如下：

1.規(guī)模較小，設(shè)施不完善，效益有待提高

生物質(zhì)的資源分布不集中，收集難度大，大部分工程工藝、設(shè)備簡單，利用率和能量的轉(zhuǎn)換效率低，投資回報(bào)少，且工程規(guī)模一般較小，很難形成一定的規(guī)模，效益有待進(jìn)一步提高。

2.行業(yè)上沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，管理混亂

工程開發(fā)上，沒有明確的技術(shù)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，很多不符合條件的單位參與了工程設(shè)備的生產(chǎn)，造成項(xiàng)目技術(shù)不達(dá)標(biāo)，甚至有安全隱患，不利于后續(xù)工作的開展。

3.研究沒有達(dá)到一定的水平，技術(shù)不過關(guān)

研究的技術(shù)含量低，開發(fā)緩慢，一些關(guān)鍵問題沒能得到解決，如：生物質(zhì)氣化中焦油問題，沼氣發(fā)電效率較低的問題，二次污染問題，還缺乏有效解決方法，導(dǎo)致許多設(shè)備系統(tǒng)在運(yùn)行中經(jīng)常發(fā)生故障，系統(tǒng)運(yùn)行強(qiáng)度降低，利用效率減小。

四、生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)的發(fā)展措施

生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)既可惠及農(nóng)民，也能防止露天焚燒農(nóng)林廢棄物污染環(huán)境，但如何讓處境尷尬的生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)健康發(fā)展？一方面，保證生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)能獲得穩(wěn)定的燃料供應(yīng)。有關(guān)部門既需要加強(qiáng)對農(nóng)民露天焚燒秸稈行為的教育處罰力度，也需要考慮秸稈運(yùn)輸過程中車輛超高、超寬的實(shí)際，開辟“綠色通道”降低運(yùn)輸成本。同時(shí)，國家可對農(nóng)民給予一定的秸稈綜合利用補(bǔ)貼，既可以提高農(nóng)民“送秸稈”的積極性，也能降低企業(yè)的原料收購成本。

另一方面，加強(qiáng)金融支持，為生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目提供更多低息貸款。一方面國家應(yīng)鼓勵(lì)國開行、農(nóng)發(fā)行等政策性金融機(jī)構(gòu)更多支持生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)；同時(shí)，隨著生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)的逐漸成熟及國家扶持力度的加大，商業(yè)銀行也應(yīng)逐漸加大對生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的低息貸款支持。具體分析如下：

1.加快相關(guān)技術(shù)的研究

要分門別類的進(jìn)行生物質(zhì)能的研究，既要支持有開闊前景的基礎(chǔ)性研究，又要推動(dòng)技術(shù)相對成熟的項(xiàng)目不斷發(fā)展，爭取達(dá)到尖端水平，確定各個(gè)階段發(fā)展目標(biāo)，努力做到各方面協(xié)調(diào)發(fā)展，穩(wěn)定有序進(jìn)行。

2.制定行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

確定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格審查相關(guān)行業(yè)的生產(chǎn)資格，加強(qiáng)技術(shù)監(jiān)督與市場管理，建立完善的質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，規(guī)范市場，優(yōu)化系統(tǒng)，爭取實(shí)現(xiàn)產(chǎn)出和效益的最大化。

3.與工業(yè)生產(chǎn)結(jié)合，擴(kuò)大影響

加強(qiáng)生物質(zhì)技術(shù)與工業(yè)生產(chǎn)的有機(jī)結(jié)合， 在工程應(yīng)用中應(yīng)及時(shí)找出存在的問題，遇到的難題應(yīng)重點(diǎn)研究、突破， 在實(shí)踐中不斷檢驗(yàn)并提高生物質(zhì)技術(shù)， 確保安全、可靠，為生物質(zhì)能源的未來大規(guī)模推廣、應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

4總結(jié)與展望

經(jīng)過近幾十年的研究和發(fā)展，生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)取得了很大的進(jìn)步。中國歷來是農(nóng)業(yè)大國，其生物質(zhì)資源異常豐富。每年都可產(chǎn)生大約10億多噸的生物質(zhì)廢棄物，因此研究發(fā)展生物質(zhì)能有很大的潛力空間。經(jīng)過國內(nèi)外學(xué)者的不斷研究，生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)的研究已經(jīng)取得了較大進(jìn)展。我國生物質(zhì)資源豐富，有優(yōu)越的發(fā)展條件，在生物質(zhì)能發(fā)電方面也已有相應(yīng)的技術(shù)保證，但針對存在的問題，我們應(yīng)當(dāng)認(rèn)真總結(jié)，努力探尋解決方法，使之穩(wěn)定發(fā)展。我們有理由相信，中國生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)前景一定會(huì)更加廣闊，它將改變中國的能源利用現(xiàn)狀，并推動(dòng)國家經(jīng)濟(jì)的又好又快發(fā)展。

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