1、导言
生物质能是来源于太阳能的一种可再生动力,具有资源丰厚、含碳量低的特色,加之在其生长过程中吸收大气中的C02,因而用新技能开发
沼气发电工程运用生物质能不只有助于减轻温室效应和生态良性循环,而且可代替有些石油、煤炭等化石燃料,变成处理动力与环境疑问的首要路径。
跟着对环境
污水处理工程公司的日益注重,大家开端运用各种方法来削减工农业出产对环境的损坏。近十几年来,在各级政府有关部门和公司的协助和谐下,用于处理畜禽大便及 各种出产、日子污水的大中型沼气工程纷繁上马,至1998年末,中国已建成大中型沼气工程742处,年产沼气量为16393.94万立方米;废物填埋法发 生沼气是处理城市废物的首要方法之一,具有简单易行和费用较低的特色,一起还可回收动力,正遭到世界各国的遍及期待。现在,全世界共建成4817座废物填 埋场,每年可回收沼气51.42亿立方米。
沼气是一种具有较高热值的可燃气体,与其它燃气对比,其抗爆功能较好,是一种极好的清洗燃料,传统上大多运用沼气进行取暖、炊事和照明,跟着沼气产值的不断添加,如何更高效地运用沼气,变成摆在咱们面前的一项课题。
2、沼气发电技能开展状况
沼气燃烧发电是跟着沼气归纳运用的不断开展而呈现的一项沼气运用技能,它将沼气用于发起机上,并装有归纳发电设备,以发生电能和热能,是有效运用沼气的一种首要方法。现在用于沼气发电的设备首要有内燃机和汽轮机。
国外用于沼气发电的内燃机首要运用Otto发起机和Diesel发起机,其单位分量的功率约为27kW/T。汽轮机中燃气发起机和蒸汽发起机均有运 用,燃气发起机的长处是单位分量的功率大,通常为70~140kW/T;蒸汽发起机通常为10kW/T。国外沼气发电机组首要用于废物填埋场的沼气处理技 能中。现在,美国在沼气发电范畴有很多老练的技能和工程,处于世界领先水平。现有61个填埋场运用内燃机发电,加上运用汽轮机发电的装机,总容量已达 340兆瓦;欧洲用于沼气发电的内燃机,较大的单机容量在0.4~2兆瓦,填埋沼气的发电功率约为1.68~2kWh/m3。
中国开展沼气发电范畴的研讨始于八十年代初,1998年全国沼气发电量为1,055,160kWh。在此期间,先后有一些科研组织进行过沼气发起机的 改装和进步热功率方面的研讨作业。中国的沼气发起机首要为两类,即双燃料式和全烧式。现在,对“沼气一柴油”双燃料发起机的研讨开发作业较多。如:中国农 机研讨院与四川绵阳新华内燃机厂一起研发开发的S195—1型双燃料发起机:上海新中动力机厂研发的20/27G双燃料机等。成都科技大学等单位还对双燃 料机的调速、供气系统以及进步热功率等方面进行过研讨。潍坊柴油机厂研发出功率为120kW的6160A一3型全烧式沼气发起机,贵州柴油机厂和四川农业 机械研讨所一起开发出60kW的6135AD(Q)型全烧沼气发起机发电机组;此外,还有重庆、上海、南通等一些组织进行过这方面的研讨、研发作业。可以 说,现在中国在沼气发电方面的研讨作业首要会集在内燃机系列上。表1是中国有些12kW以下沼气发电机组的测验功能对比。
3、沼气发电远景广阔
沼气发电工程自身是供给清洗动力,处理环境疑问的工程,它的运转不只处理沼气工程中的一些首要环境疑问,而且因为其发生很多电能和热能,又为沼气的归纳运用找到了广泛的使用远景:
1)有助于削减温室气体的排放
经过沼气发电工程可以削减CH4的排放,每削减1屯CH4的排放,相当于削减25吨C02的排放,对缓和温室效应有利。
2)有利于变废为宝,进步沼气工程的归纳效益咱们以沼电在酒厂中的的归纳效益为例:四川荣县进行了120kW沼气发电的出产和演示。用酒糟废水经厌氧 消化发生沼气,发电功率为1.69kWh/m3,当年本钱为0.0465元/kWh。沼电可以底子满意该厂的出产用电:山东昌乐酒厂装置2台120kW的 沼气发电机组,170m3酒糟日产沼气4800m3,发电8640kwh,全年动力节约开支29万元,工程运转一年即回收悉数本钱。
杭州天子岭填埋场发电工程在运转过程中,在均匀电价为0.438元/kWh的条件下,出资回报率可达14.8%。
3)可削减对周围环境的污染。
因为归纳运用手法单一,很多沼气工程发生的沼气很多排入大气中,不只严峻污染周围的环境,也对作业人员的安全和健康发生了极大的威胁,沼气发电则为沼气找到了一条合理运用的路径。
4)小沼电为乡村区域动力运用拓荒新路径
中国乡村偏远区域还有很多地方严峻缺电,如牧区、海岛、偏远山区等高压输电较为艰难,而这些区域却有着丰厚的生物质质料。量体裁衣地开展小沼电,犹如建造微型“坑口电站”,可扬长避短就地供电。
4、沼气发电商业化开展的首要妨碍
80年代是中国沼气发电研讨的开始期间,也是较为活泼的期间。但近十年的开展对比缓慢。首要存在以下妨碍:
4.1技能妨碍
中国沼气发起机的开发研讨首要会集在内燃机系列上,通常仅仅对柴油机和汽油机进行较浅层次的改装,对发起机的热工功能研讨不深,因为商品质量不过关,在运 转运用中呈现很多疑问,给用户带来不方便,然后影响其开展进程。致使这种状况的底子原因是没有对沼气发起机进行深化的研讨,技能不过关,缺少满足的出产实 践。致使发起机在运转中发生热负荷高、可靠性差、起动艰难;别的中国研发的全烧沼气发起机的排气温度过高,气阀易烧坏,使气缸盖等变成易损件等很多技能疑 问。
4.2商场妨碍
因为中国沼气发起机存在很多疑问,先前使用国产发电机组的沼气发电工程有很多长时间处于停机状态。这就使后来开展的绝大多数沼气工程抛弃了沼气发电方 法,转而寻求别的的运用路径。少量沼气发电工程(如天津、杭州等)依靠借款引进采购较为老练的国外发电机组设备来保持运转。中国出产厂家则因为技能不够老 练而构成买方商场的严峻缺少,沼气发起机和发电机组无法构成规模化批量出产,使科研出产单位缺少有关的研讨经费,没有对其作深化研讨开发的活跃性,不能供 给质量过关的商品,进一步阻止商品的商场化进程,对出产科研单位自身以及沼气发电范畴的开展都晦气。
此外,沼气发电商场不规范,没有相应的较为完善的行业标准,也晦气于其商业化开发和运用。
4.3方针妨碍
缺少相应的鼓舞方针和限制性方针,不能有效地发动和吸收出资,变成影响其技能开展的一个首要原因。
因为现在沼气发电工程在技能和商场化方面面对很多疑问,这就需求国家在这个范畴给予方针方面的扶持。假如国家给予在税收、借款方面的优惠方针、出资补 助和工业保护办法,以及电力部门在沼气电力并网方面给予支撑和协助,拟定优惠的上网电价,将大大改善沼气发电的经济性和商场远景,对其进入商场具有很活跃 的作用。
5、推进沼气发电商业化开展的建议
从以上沼气发电商业化所面对的首要妨碍来看,假如要战胜其妨碍,达到推进沼气发电技能商业化开展的意图,还需求采纳一些办法和举动。
5.1拟定开展计划
对中国沼气运用现状和商场远景进行成分查询,描绘沼气发电动力运用商场,断定本项目建造开展范畴,并评价开展沼气发电商品化和商场化的社会经济要素,剖析沼气发电的技能开发和商场潜力,拟定有关技能开发运用的计划,明确开发的方针。
5.2加强技能保障系统的建造
引进吸收国外先进技能和经验,加强技能支撑和保障系统的建造、扶持和培育,拟定国家级的沼气发电工程技能规范和标准,逐渐树立和完善可继续的、商场化的推行沼气发电归纳性服务网络。
5.3引进竞赛机制,创新出资系统
对于现在中国沼气发电技能开展资金缺少的现状,认真总结剖析中国外现行的资金筹集和运转管理经验,学习国外技能老练的商业化运营沼气发电工程先进优惠方针以及商场化融资系统建造形式。转变观念,鼓舞和发动更多的公司和公司投入到沼气发电技能的竞赛队伍。
5.4研讨拟定国家级的配套方针
进一步加强同环保部门、工业公司、科研院所和金融组织的协作与和谐,研讨拟定鼓舞性方针,地方性和全国性相结合的方针。一起应对沼气发电技能的工业化、商业化研讨拟定配套方针。