中国生物质气化发电技术的商业化分析

生物质气化发电技术是一种新型清洁发电技术,与传统火力发电技术相比,避免了CO2、SO2、NOx等有害气体的排放。“八五”、“九五”期间,科技部大力支持了生物质气化发电技术的研发工作和示范项目建设,取得了重要进展。但是,该技术的大规模推广最终必须依靠市场机制,实现商业化;而公共政策会在技术商业化过程中发挥重要的作用。该文简要介绍了生物质气化发电技术在我国发展的背景,研究了生物质气化技术的市场竞争力,分析了公共政策在生物质气化发电技术商业化过程中的作用。     

聚光太阳能气化含碳物料驱动联合循环发电系统研究

使用HSC Chemistry软件计算不同温度和水蒸气质量比下气化产物的分布规律,通过对反应条件进行优化,得出最佳气化温度为1050 K。在优化反应条件下制备的气化产物驱动的新型发电系统发电效率可达53.73%～54.73%,电能增益系数能达到1.98～2.48,优于物料直燃发电(效率约为35%,电能增益系数为1)。新型发电系统的CO2单位排放量只有0.47～0.48 kg/kWh,相比直燃发电CO2排放量减少51%～61%,具有巨大的CO2减排效益。     

秸秆直燃发电系统的生命周期评价

以装机容量25 MW的生物质秸秆直燃发电系统为评价对象,进行生命周期评价.结果表明,秸秆直燃发电1万kWh,可吸收CO2 2502.87 kg,向环境排放SO237.39 kg,NOx90.37 kg,与燃煤发电相比,虽然氮氧化物的排放量有所增加,但减少了温室气体及硫氧化物的排放,污染物的排放主要发生在秸秆燃烧阶段.每发电1万kWh消耗能量15 340.2 MJ,秸秆预处理阶段是能量消耗的主要阶段,须要输入能量13 830.5MJ.秸秆直燃发电过程对环境影响的总负荷为35.18人当量.在此过程中,烟尘居环境影响总负荷的首位.     

基于生物质气化耦合发电的气化特性实践研究

在10 MW级生物质气化耦合燃煤发电工程项目上,考察了当量比、添加蒸汽、掺混秸秆对稻壳气化特性的影响。在当前的实验条件下,随着当量比在0. 14～0. 20的范围内增加时,CO、H_2和CH_4的体积分数均随之减少,燃气热值和气化效率也随当量比的增大而降低;添加适量蒸汽可以促进CO、H_2和CH_4及燃气热值的提高,气化效率则随蒸汽量的增加而升高;当秸秆掺混比例逐渐增加时,CO、H_2和CH_4的体积分数和燃气热值出现了不同程度的下降,气化效率也不断降低。     

生物质燃煤耦合发电技术应用现状及未来趋势

国务院"十三五"提出控制温室气体排放目标后,如何较大幅度地降低CO2排放成为燃煤电厂面临的巨大挑战之一。按照现有的煤电技术,仅通过提高煤电效率降低煤耗和CO2排放强度是非常困难的。燃煤电厂采用生物质与煤电耦合发电技术,是当前最可行的降低碳排放的措施。文章针对生物质替代煤炭发电应用的现状,介绍了现阶段燃煤耦合生物质发电的几种方式,及其在现有电厂中的应用情况,并简要分析其优缺点。结合耦合技术自身特性、经济成本及中国国情,提出生物质气化耦合发电是未来的发展趋势。     

生物质气化耦合燃煤发电技术的应用

生物质气化耦合燃煤发电技术是生物质资源利用的重要发展方向。根据生物质气化耦合燃煤发电技术的原理,进行生物质气化耦合燃煤发电的实际应用,研究该技术在应用过程中存在的一些问题及对策,说明生物质气化耦合燃煤发电是生物质高效和经济的应用途径之一。     

生物质发电技术分析比较

文章主要对三类生物质发电技术进行了分析比较.生物质混烧发电技术在已有燃煤电站的基础上将生物质与煤混烧发电,投资成本是三类技术中最少的,但可能降低原燃煤电站效率.由于低热值燃气轮机技术尚未成熟,因此生物质气化发电技术仅适用于10MW以下中小规模发电系统,气化-余热发电系统效率较高,特别适用于5-6MW的发电系统.生物质直接燃烧发电技术比较成熟,但在小规模发电系统中蒸汽参数难以提高,只有在大规模利用时才具有较好的经济性,比较适合于10MW以上的发电系统.     

生物质能应用技术现状及发展趋势

综述了国内外生物质能应用技术现状，包括生物质捆包直燃供热技术、生物质成型燃料供热技术、生物质直燃发电技术、生物质气化多联产技术、生物质气化产碳耦合供热技术、生物质气化耦合大型燃煤锅炉技术，以及生物质气化制氢、NH₃及甲醇技术，为生物质能进一步利用提供方向。     

生物质发电技术发展探讨

联系生物质发电技术的发展趋势,分别对生物质直接燃烧发电技术、生物质与煤混合直燃发电技术和生物质气化发电技术进行深入分析,并对比生物质直燃技术和生物质气化技术的优劣势。     

生物质气化与微型燃气轮机联合发电系统模拟分析

为了研究不同生物质对生物质气化与微型燃气轮机联合发电系统运行特性的影响,搭建了联合发电系统的模型.以木屑、秸秆、食物垃圾为原料,气化过程确定了这3种生物质的最佳空燃比依次为1.4、1.6、1.9,将相应条件下的生物质气作为微型燃气轮机的燃料,研究生物质气初温变化对燃气轮机及联合发电系统运行性能的影响.在机组输出功率为额定值时,生物质气初温由环境温度升高到450℃,所需要的生物质流量减小,联合发电系统净效率增加;在保持燃气轮机输出功不变的条件下,增设回热器,引起燃烧室出口温度升高,排烟温度降低,燃料流量减少,燃气轮机发电效率和联合发电系统净效率增大;增设回热器及提高生物质气初温均有利于减少联合发电系统中SO2、SO3的排放且不利于减少NO的排放.     

中型生物质气化发电CDM项目案例分析

以广东省生物质气化发电技术应用为清洁发展机制(CDM)项目案例,基于3个基准线,应用增量成本分析方法,计算了中型生物质气化发电作为CDM项目的单位碳减排成本,并对其进行了敏感性分析。结果表明,CDM项目的单位碳减排成本在10-36美元/tCO2之间,且年处理生物质量为0.99-2.97万t时能实现年CO2减排量在1705-6038 tCO2/a之间。     

太阳能热力发电的生命周期分析

应用生命周期分析法(LCA)，对塔式太阳能热力电站所用设备材料的生产、运输、电站基本建设等3个过程进行了分析，分别计算出3个过程中的能耗及其对环境的影响，并与燃煤发电进行了比较。结果表明．太阳能热力电站每发电10MWh，即可节省能源3．78t标准煤，少向大气排放粉尘、CO2、NOx、SO2分别为498．7，9 933，49．94，78．75kg。太阳能热力发电具有显著的节能和环保效益。     

中国电力生产及环境问题

本文分析了我国电力工业近年来的生产状况和导致的环境问题。随着我国电力工业的持续快速发展,燃煤电厂导致的二氧化硫和氮氧化物等污染物以及二氧化碳等温室气体的排放呈增长趋势,应引起充分的重视。     

浅谈秸秆发电技术

叙述了生物质发电的国内外发展状况、秸秆发电技术的原理及其产业化发展的概况以及各种秸秆发电技术的特点、优势、效益及存在的问题,指出,生物质发电的潜力巨大、前景广阔。     

清洁发展机制(CDM)对促进生物质气化发电技术的作用分析

生物质气化发电产生的温室气体减排效果是十分明显的，但该技术的发电成本还高于常规能源发电，缺乏市场竞争力。该文分析了生物质气化发电系统的温室气体减排能力，探讨了执行清洁发展机制，交易CO2减排指标可以带给项目的额外经济收益以及对项目内部经济性的改善。分析表明，利用清洁发展机制可以对规模化发展生物质气化发电技术起到良好的促进作用。     

秸秆生物质发电系统的碳循环分析

基于已有相关研究的数据,利用简化的生命周期分析方法,对秸秆在不同生物质发电系统中,从最初生产到最终被转化利用的过程进行碳循环分析.结果表明:在生物质发电的整个生命周期过程中从大气固定了CO2;该文中所涉及的3类秸秆,在各发电过程的固碳趋势一致,依次为稻秸麦秸玉米秸;在相同发电过程下,获得单位电量的碳排放随发电效率的提高而降低,而固定单位碳量的电力产出则不断增加;同等规模下,气化发电过程产生单位电能的碳排放低于直接燃烧发电过程.     

考虑低谷调峰限制和环境成本的发电容量规划

提出一种考虑低谷调峰限制的含可再生能源电力系统发电容量规划模型,该模型能确保通过运行调度最优发电容量组合满足规划年中每一天的低谷调峰限制,然后结合筛选曲线法和拉格朗日松弛法进行求解。而且,为了研究环境成本对发电容量规划和系统调峰性能的影响,在发电成本中增加CO₂排放成本。最后,算例分析验证所提方法的合理性和有效性,结果表明了在高渗透率可再生能源电力系统发电容量规划中综合考虑低谷调峰限制和环境成本的必要性。     

1MW循环流化床生物质气化发电系统的碳循环

基于相关的森林林木和农业作物统计数据及已获实验数据,利用简化的生命周期分析法,对1MW循环流化床生物质气化发电系统中,生物质从最初生产到最终被转化利用的碳循环加以分析,从而得出产生单位电量时的CO2收支量。结果表明:利用生物质进行气化发电,整个生命周期过程从大气中固定了CO2,将起到很好的清洁利用的目的;研究的生物质中,森林林木中的云杉从大气中固定CO2量最多为1.948 kg/kWh,农作物废弃物中的稻壳从大气中固定CO2量最多为0.603 kg/kWh。     

煤炭地下气化联合循环发电系统及煤气热值的调配方法

叙述了煤炭地下气化联合循环发电系统（UGCC）的流程,提出了UGCC系统中煤气热值的调配方法。通过对UGCC项目的分析,与传统煤粉锅炉发电（PFPG）及整体煤气化联合循环发电（IGCC）的对比,指出,UGCC与PFPG相比,可降低45%的CO2排放量,而成本仅增加了5%;与IGCC相比,UGCC项目的CO2排放量降低了20%,发电成本降低了34.4%。     

钙基吸收剂捕集火电机组烟气中CO_2的热力性能分析

针对燃煤火电机组减排CO2的问题,以某1 000MW超临界机组为例,建立了钙基吸收剂循环煅烧/碳酸化法捕集CO2的系统流程,得到了CO2捕集率与弛放率、钙碳物质的量比和气固分离效率等参数的关系,基于Aspen Plus软件分析了关键参数对系统性能的影响.结果表明:捕集90%CO2和100%SO2使得机组的发电热效率比设计值降低了8.73个百分点;随着弛放率的提高或气固分离效率的降低,固体循环物料质量流量、煅烧能耗和发电热效率均下降;随着CO2捕集率的提高,固体循环物料质量流量和煅烧能耗呈逐渐增大的趋势,但发电热效率则降低.