生物质能是怎么发电的?

生物质能是怎么发电的?所谓生物质能是指从生物质转化产生的能 。常用的生物质包括植物——农作物、薪材、草、木、人畜粪便、工农业有机废物、有机废水等 。这些生物质能都直接或间接地(经过人和动物的消化或工农业加工)来源于绿色植物,来源于太阳能,因此,它又称“绿色能源”,实质上它是物化的太阳能 。据计算,每年全球靠光合作用可产生生物质能1200亿吨,其所含能量是当前全球能耗总量的5倍 。
由于生物质能的数量巨大,同时转化过程中很少或不产生污染物,世界各国都正在开发深度利用高效生物能的转换技术,使生物质成为具有广泛用途的热能、电能和动力用燃料,转化技术有下面两种:
通过液化将生物质转化为酒精 。燃烧1千克酒精,可以放出29726千焦的热量,比普通煤的发热量高 。而且酒精是液体能源,便于使用、贮存、运输 。普通汽油发电机稍加改装,就可以用纯酒精作燃料 。如果用汽油和酒精的混合物来开汽车,汽车发电机甚至不需改装就可以使用 。1升酒精可以驱动汽车在公路上行使16千米 。
酒精是用淀粉、糖等有机物经过微生物发酵作用生产出来的 。含有淀粉和糖的生物质很多,包括甘蔗、甜菜、玉米、高粱、木薯、马铃薯以及水草、藻类等,它们都可以是生产酒精的原料 。
巴西在这方面获得了巨大的成就,早在1975年,巴西就制定了“酒精计划”,逐步用酒精或酒精和汽油的混合物部分替代了石油,解决了交通用能供应的问题,目前巴西有90%的小汽车用酒精做燃料 。美国目前有30%的汽油掺有酒精,酒精的掺入量约为10%左右 。
通过发酵过程制作以甲烷为主的沼气 。我国每年作为农家燃料烧掉的柴草合标准煤2亿吨,占全国总能耗的15% 。但能量的利用效率比较低 。
利用人畜粪便和秸秆为主要原料发展沼气池,既解决了家用燃料问题,又保持了农田肥力,减少化肥对水的污染 。1990年,我国就有400多万户使用小沼气池,年产沼气10多亿立方米,沼气电站装机2000多千瓦,我国目前是户用沼气池最多的国家 。
目前,我国很多的大型城市污水处理厂,利用处理厂中的固体废物进行沼气发酵,产生的沼气用来发电 。在英国的5000多个污水处理厂中,有1/3是用通过发酵所产生的沼气作为动力的 。法国在南部利摩日地区建造了两座垃圾发酵处理站,每年处理垃圾8.45万吨,每小时生产沼气800立方米,这些沼气已供一些工厂和煤气公司使用 。
如过去的10多年中,美国已建成生物发电的容量达400多万千瓦,主要是采用木材及木制品工业废料气化后的气体燃料发电 。国外结合治理城市环境污染,开始进行垃圾发电,技术已经成熟 。仅日本就运行约100座垃圾电站,并计划把垃圾电站的装机容量发展到400万千瓦 。因此,利用生物质能发电是当今新能源发电的新趋势之一 。
我国是一个农业国,物质能资源非常丰富,年资源量是薪材3000万吨,秸秆4.5亿吨,稻壳0.15亿吨,另外还产生大量的城市排放的生活污水、垃圾、工业废水等 。
利用生物质能发电在我国目前还是小规模、小范围的利用,稻壳转化发电容量只有5000瓦,沼气发电装置140个左右,总容量也只有2000千瓦 。另外,我国还引进发电容量为4000千瓦的垃圾发电站 。
生物质发电主要包括什么?生物质发电主要包括农林废弃物直接燃烧发电、农林废弃物气化发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋气发电及沼气发电等多种类型 。
生物质发电由于生物质发电所需的能量是燃料燃烧所散发的能量,对于燃料的质量要求不高,许多被其他行业淘汰下来的劣质燃料也可以投入使用,因此生物质发电历来就有变废为宝的说法 。生物质发电足够稳定,不需要地区与环境的限制,只要能够保证燃料的充足 。
生物质发电厂就能够按时按量发电 。生物质发电的处境却也不容乐观 。作为一个刚刚起步的行业,生物质发电并没有能力完成自负盈亏 。生物质发电在更多意义上属于福利发电,这一属性决定了它很难独自完成资金的回笼,更多时候生物质发电的资金回流靠的是政府的资金补贴 。

生物质能发电特点
1、生物能发电的重要配套技术是生物质能的转化技术,且转化设备必须安全可靠、维修保养方便;利用当地生物资源发电的原料必须具有足够的储存量,以保证持续供应;所有发电设备的装机容量一般较小,且多为独立运行的方式 。
2、利用当地生物质能资源就地发电、就地利用,不需外运燃料和远距离输电,适用于居住分散、人口稀少、用电负荷较小的农牧区及山区;生物质发电所用能源为可再生能源,污染小、清洁卫生,有利于环境保护 。