社會其它相關(guān)論文-瑞典、德國、意大利等國生物質(zhì)能技術(shù)利用現(xiàn)狀與經(jīng)驗.doc

社會其它相關(guān)論文-瑞典、德國、意大利等國生物質(zhì)能技術(shù)利用現(xiàn)狀與經(jīng)驗摘要：可再生能源問題倍受世界各國關(guān)注。歐洲國家在生物質(zhì)能開發(fā)利用政策措施、關(guān)鍵技術(shù)研究開發(fā)和市場運行模式等方面已走在世界前列，取得了顯著成果，積累了成功經(jīng)驗。在全面考察瑞典、德國、意大利三國生物質(zhì)能開發(fā)利用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，重點介紹了瑞典、德國在生物質(zhì)直燃發(fā)電、固體成型燃料、沼氣技術(shù)等方面的利用現(xiàn)狀與成功經(jīng)驗，借鑒其成功經(jīng)驗并提出了政策建議。關(guān)鍵詞：生物質(zhì)能；生物質(zhì)直燃發(fā)電；固體成型燃料；沼氣技術(shù)；考察0引言能源問題已經(jīng)成為中國乃至世界經(jīng)濟生活中關(guān)注率最高的問題，尤其石油屬于不可再生的戰(zhàn)略資源，是現(xiàn)代經(jīng)濟社會賴以正常運轉(zhuǎn)的血液。隨著全球礦物能源的快速消耗，能源危機成為各國必須面對的戰(zhàn)略挑戰(zhàn)。瑞典、德國、意大利等歐洲國家在生物質(zhì)能開發(fā)利用政策措施、關(guān)鍵技術(shù)研究開發(fā)和市場運行模式等方面已經(jīng)走在世界前列，并取得了較大成果和成功經(jīng)驗。在全面考察上述三國生物質(zhì)能開發(fā)利用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，本文重點介紹了瑞典、德國在生物質(zhì)直燃發(fā)電、固體成型燃料、沼氣技術(shù)等方面的利用現(xiàn)狀與成功經(jīng)驗。1生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)是在傳統(tǒng)的內(nèi)燃機發(fā)電技術(shù)上進行設(shè)備改型而實現(xiàn)的、通過直接燃燒生物質(zhì)原料作為替代燃料進行發(fā)電的一種新技術(shù)。在瑞典，生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)已經(jīng)基本成熟并得到規(guī)?；虡I(yè)應(yīng)用。其技術(shù)路線為“鍋爐+汽輪機斯特林發(fā)動機(通常為熱電聯(lián)產(chǎn)，即CHP)”，其中，汽輪機發(fā)電技術(shù)為常規(guī)技術(shù)，一般應(yīng)用于中型以上發(fā)電系統(tǒng)，斯特林發(fā)動機發(fā)電技術(shù)處于技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化示范階段，是目前生物質(zhì)利用方面的重點研發(fā)技術(shù)。利用斯特林發(fā)動機的熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)滿足瑞典全國近一半的熱力需求。近年來，生物質(zhì)與礦物燃料（主要是煤）的混合燃燒發(fā)電得到許多研究和示范應(yīng)用，研究結(jié)果指出，混燃可提高生物質(zhì)發(fā)電的效率，且當(dāng)生物質(zhì)的比重不高于20%時一般不需對現(xiàn)有設(shè)備作改動，是生物質(zhì)燃燒發(fā)電的發(fā)展方向。本文以瑞典Enkoping的一家熱電聯(lián)產(chǎn)廠ENAENERGI為例進行說明，該廠發(fā)電裝機容量24MW和50MW供熱能力（見圖1），能夠為城市居民區(qū)域供熱，燃料來源于伐木副產(chǎn)品、木材廠鋸末和造紙廠廢棄物等生物質(zhì)原料。ENAENERGI每年需要約350GWh的生物質(zhì)燃料。其突出特點是所用燃料的10%為能源作物，全部由工廠自己種植，利用污水處理廠的廢水進行灌溉。專門的能源作物如柳之稷可以吸收氮，該工廠種植的能源作物每年能減少20噸的氮排放（見圖2）。2生物質(zhì)固體成型燃料技術(shù)所謂生物質(zhì)固體成型燃料技術(shù)就是在一定溫度與壓力作用下，將各類原來分散的、沒有一定形狀的秸稈、樹枝等生物質(zhì)，經(jīng)干燥和粉碎后，壓制成具有一定形狀的、密度較大的各種成型燃料的新技術(shù)。其產(chǎn)品為棒狀、塊狀和顆粒狀等各種成型燃料（見圖3），密度可達0.81.4克/立方厘米，熱值為16720千焦/千克左右。性能優(yōu)于木材，相當(dāng)于中質(zhì)煙煤，可直接燃燒，燃燒特性明顯改善。同時具有黑煙少、火力旺、燃燒充分、不飛灰、干凈衛(wèi)生等優(yōu)點，NOX、SOX極微量排放，而且便于運輸和貯存，成為商品。瑞典的森林面積廣闊，是世界聞名的“森林之國”，森林覆蓋率高達60%，高速公路的很多路段都從森林中間穿過。目前，瑞典利用林業(yè)廢棄物如樹皮、樹枝、木屑以及能源作物等生產(chǎn)固體成型燃料已經(jīng)發(fā)展得相當(dāng)成熟，形成了從原料種植、收集、到顆粒（或切片）生產(chǎn)再到配套應(yīng)用和服務(wù)體系一個完整的產(chǎn)業(yè)鏈條。瑞典全國總能源消耗的30%為可再生能源，木質(zhì)燃料占其中的46.7%。今后，瑞典固體成型燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點領(lǐng)域包括：（1）開發(fā)生物質(zhì)顆粒燃料原材料基地；（2）開發(fā)經(jīng)濟性好、資源效率高的顆粒燃料生產(chǎn)（包括儲存）工藝；（3）開發(fā)分級的顆粒燃料以適應(yīng)不同燃燒技術(shù)需求的用戶。其總體目標(biāo)是：每年至少減少生產(chǎn)成本4%或2000萬克朗。3沼氣技術(shù)3.1車用沼氣技術(shù)在瑞典，利用畜禽糞便等廢棄物生產(chǎn)沼氣也非常成功。沼氣的年總產(chǎn)量約為1400GWh（1.4109kWh），主要產(chǎn)自于200多家市政污水處理廠的污泥消化池，其產(chǎn)量約占沼氣總產(chǎn)量的60%；其余為垃圾填埋場（產(chǎn)量約占總產(chǎn)量的30%）以及工業(yè)污水處理廠和混合消化廠產(chǎn)生的沼氣（產(chǎn)量約占總產(chǎn)量的10%）。有機廢物轉(zhuǎn)化成沼氣時產(chǎn)生的消化殘余物，還可作為生物肥料。近年來，瑞典成功地將沼氣用作汽車、火車燃料，技術(shù)已經(jīng)成熟，也形成了良好的運行模式。本文重點介紹Linkoping沼氣廠及其車用沼氣供氣站。瑞典Linkoping沼氣廠建于1992年，項目總投資900萬歐元，政府一次性投資補貼100萬歐元。該廠不僅處置了牲畜糞便和大量有機廢物，而且還通過混合消化產(chǎn)生了沼氣和生物肥料。自2001年開始，提純后的沼氣可以注入當(dāng)?shù)氐奶烊粴馀錃夤埽约皩ｉT的汽車供氣站。目前，Linkoping沼氣廠每年處理各種有機廢物約5.5萬t，產(chǎn)生的沼氣量約為2030GWh（75%CH4），相當(dāng)于當(dāng)?shù)靥烊粴庀牧康?5%，每年可減少CO2排放3700t。該廠每年收集并處理牲畜糞肥2.8萬t，其他有機廢物如廚余垃圾、農(nóng)產(chǎn)品加工廢棄物等2萬t（主要來自15家食品類工廠，其中包括屠宰場、海產(chǎn)品生產(chǎn)加工廠等）。原料通過進料池（800m3）、熱交換系統(tǒng)、消毒系統(tǒng)（巴氏殺菌，1h，70），進入傳統(tǒng)攪拌消化池（2250m3，停留時間2025d，70，含固率6%）。沼氣廠見和沼氣生產(chǎn)工藝流程如圖4、圖5所示。Linkoping沼氣廠生產(chǎn)的沼氣通過地下管線直接提供給2km外的供熱站，并能供作汽車燃料。該廠同時還在經(jīng)營車用沼氣供氣站，滿足當(dāng)?shù)亟?00輛公共汽車的燃料需求（見圖6）。供熱和車用沼氣出廠前需要進行提純處理。該廠的沼氣提純能力為250m3/h，提純過程分為三個階段：（1）提純凈化：通過Sulfatrate工藝去除S利用Selexol去除CO2；（2）干燥；（3）壓縮（添加5%10%的丙烷，調(diào)整沃伯指數(shù)，使之等同于天然氣）。3.2?沼氣發(fā)電技術(shù)歐洲沼氣發(fā)電技術(shù)以德國為典型代表。目前，德國國內(nèi)沼氣發(fā)電工程的數(shù)量已由1992年的139家發(fā)展到2003年底超過2000家，發(fā)電裝機總量由1999年的50MW猛增到2002年的250MW。德國沼氣工程技術(shù)的要點主要包括：（1）發(fā)酵原料發(fā)酵原料以畜禽糞便、玉米青貯秸稈，青貯飼草為主，另外還有餐飲旅館的廚余垃圾、農(nóng)副產(chǎn)品加工的廢棄物，以及多余的糧食（如小麥、玉米）等。對有機垃圾有著嚴(yán)格的控制，必須在70的高溫下經(jīng)過1小時的處理才可以進入沼氣池發(fā)酵，由此產(chǎn)生的沼渣才能作為有機肥料施用到田地去。（2）發(fā)酵工藝較大型的沼氣發(fā)酵裝置以地上USR工藝為主，中