前言
在碳达峰、碳中和的目标下,生物质能源(Bioenergy)产业迎来重大利好,智慧生物质电厂前景广阔。
概念
什么是生物质?
生物质包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其产生的废物。有代表性的生物质主要包括农业废弃物、林业废弃物、畜禽粪便、城市生活垃圾、有机废水和废渣等。
什么是生物质发电?
生物质发电是利用生物质所具有的生物质能进行发电,是可再生能源发电的一种。生物质发电分为农林生物质发电,垃圾焚烧发电和沼气发电。
方式
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。混合燃烧方式主要有两种。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。
沼气发电
沼气发电是随着沼气综合利用技术的不断发展而出现的一项沼气利用技术,其主要原理是利用工农业或城镇生活中的大量有机废弃物经厌氧发酵处理产生的沼气驱动发电机组发电。用于沼气发电的设备主要为内燃机,一般由柴油机组或者天然气机组改造而成。
垃圾发电
垃圾发电包括垃圾焚烧发电和垃圾气化发电,其不仅可以解决垃圾处理的问题,同时还可以回收利用垃圾中的能量,节约资源,垃圾焚烧发电是利用垃圾在焚烧锅炉中燃烧放出的热量将水加热获得过热蒸汽,推动汽轮机带动发电机发电。垃圾焚烧技术主要有层状燃烧技术、流化床燃烧技术、旋转燃烧技术等。发展起来的气化熔融焚烧技术,包括垃圾在450°~640°温度下的气化和含碳灰渣在1300℃以上的熔融燃烧两个过程,垃圾处理彻底,过程洁净,并可以回收部分资源,被认为是最具有前景的垃圾发电技术。
技术
数维图智慧生物质电厂可视化组态系统基于 Sovit2D 平台开发设计,运用大数据、物联网、人工智能等先进技术,对发电企业人员、设备、物料、环境等管理要素进行全流程闭环管控,打造数字化感知、网络化传输、大数据处理和智能化应用的智慧企业生态体系,实现集成集中、统一平台、智能协同的良好运营状态,为企业数字化转型及降本增效助力。
前景
2022年全年,生物质发电新增装机容量334万千瓦,累计装机达4132万千瓦。其中,生活垃圾焚烧发电新增装机257万千瓦,累计装机达到2386万千瓦;农林生物质发电新增装机65万千瓦,累计装机达到1623万千瓦;沼气发电新增装机12万千瓦,累计装机达到122万千瓦。
随着全球清洁能源的发展趋势,生物质电厂在未来具有广阔的发展前景:
政策倾斜:各国政府鼓励清洁能源的发展,将为生物质电厂的发展提供政策支持;
技术创新:随着高新技术的不断进步,生物质电厂的效率和发电能力将不断提高;
市场需求:随着对清洁能源的需求不断增加,生物质电厂的市场前景也将越来越广阔。
总结
生物质发电行业(含农林生物质发电、垃圾焚烧发电和沼气发电等)在国家政策支持下稳步发展,为构建清洁低碳、安全高效的能源体系,促进生态文明建设发挥了重要作用。
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