生物质发电的主要优势范文
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篇1
【关键词】 新能源 发电技术 能源开发
随着社会的不断进步,国际间的相互竞争日益加剧,由于日益突出的环境问题,以及能源危机问题,新能源的开发与利用已经成为各国发展的重中之重。虽然和发展成熟的煤,石油,天然气等常规能源相比,包括太阳能,风能,地热能等对于保护环境,节能减排,促进社会可持续发展方面有着积极的作用和意义。而新能源发电技术也必然存在着广阔的发展空间。
1 太阳能发电技术
石油,煤炭等常规能源的储量日益减少,作为目前世界上储量最多的清洁能源,太阳能发电无疑已经成为应对能源危机的重要途径。目前国内利用太阳能发电的方式主要有光热发电与光伏发电两种。
第一,光伏发电。利用光照造成了半导体和金属相结合部位火灾不均匀导体出现电位差的现象就是光伏效应。基于光伏效应从而把太阳能直接转换成电能的部件,当太阳能电池被太阳光照射时,在太阳能电池里经过太阳光光子的激发产生电子空穴对,电子空穴对与电子向电池的不同方向移动,当在外部形成通路时,此时就会产生电流,从而形成电能。目前,光伏发电应用最多的两种形式是并网型光伏发电系统与离网型光伏发电系统。并网型光伏发电系统是和电网相连的光伏发电系统;而将太阳能电池直流电直接利用的是离网型光伏发电系统,离网型光伏发电系统可以基于不同的需要利用逆变器实现将电流转变为直流电,满足了人们的需求。
第二,光热发电。把自然界中的光能进行汇聚,利用结合聚光器实现太阳能的汇集,通过处理后,太阳能实现了由液态向气态的转变,从而可以用来实现汽轮机的发电,这就是光热发电系统发电的原理。光热发电系统主要包括了以下三种形式,即槽式光热发电系统,蝶式光热发电系统,以及塔式光热发电系统。由于槽式光热发电系统的发电效率比较高,因此,是目前应用最广泛的光热发电形式。由于技术的限制,目前和光伏发电相比,光热发电进展比较缓慢。
2 风力发电技术
实际上风力发电是进行能量转化的过程,一般情况下,风力发电系统包括了发电机,桨叶,电力电子装置,机械传动装置和升压变压器等设备。风机桨叶捕获风的动能,并且将其转变成机械能,通过机械传动系统将由风能转变的机械能转化为电能,然后流域电力电子装置或者直接将电能接入到电网中。随着科技的不断发展,风力发电技术也越来越完善,目前主要的风力发电技术有恒速恒频以及变速恒频两种风力发电方式。
3 地热发电技术
通过热能向机械能的转变,然后将机械能运用到发电机,从而产生电能,也就是说通过蒸汽的热能带动汽轮机转动,最终实现发电,这是地热发电技术的原理。随着技术的不断进步,目前新型地热发电技术并不需要过多的装置,同时,地热发电技术也不需要燃料的消耗,利用载体将地下的热能带到地面上,地下热水以及地下天然蒸汽都是地热发电的载体。基于此,可以将地热发电技术分为两种形式,即热水型地热发电技术和蒸汽型地热发电技术。我国自从上个世纪的七十年代开始出现地热电站,目前山东招远,江西温汤等地都建有地热发电站。在目前我国已经探明的地热田中,羊八井地热田的蒸汽温度最高,超过了172摄氏度。我国地热资源丰富,因此,要大力发展地热发电,而地热发电技术的实施,必须有设备,技术,人才等的保障。
4 生物质能发电技术
利用自然界中的生物产生电能,也就是基于绿色植物光合作用,把太阳能转变为化学能,在生物体内进行存储,生物质能具有分布广泛,清洁,污染低,种类多的优势,因此,生物质能发电技术的研究已经成为研究的重点和热点。
对生物质能利用的方法包括直接进行燃烧,包括气化,直接液化以及热解等的热化学法,包括酯化,间接液化等的化学法,包括水解,沼气技术,发酵等的生化法,以及物理化学法。作为对生物质能进行有效利用的主要方式之一,生物质发电包括了沼气发电,混燃发电,气化发电以及直燃发电等方式。
我国作为农业大国,拥有非常丰富的生物质能资源,同时,我国政府大力发展清洁能源发电技术,因此,生物质能发电一直受到政府的重视与支持。目前我国已经投产和正在建设的生物质能发电项目将近50个,不过,整体上我国的生物质能发电还处于发展初期阶段,商业化与产业化的程度不高,因此市场竞争力不强。按照我国《可再生能源中长期发展规划》的要求,我国生物质能发电到2020年发电装机容量将实现3000万千瓦的目标。
虽然生物质能资源巨大,然而进行原料收集,加工,存储以及运输时需要的投入比较大,从而使得总成本升高,我国政府正在通过相关优惠政策的出台与实施,鼓励生物质能发电技术的研究,从而使得可再生能源得到充分发展。
5 海洋能发电技术
将海洋中所蕴含的能量进行利用并进行发电的技术就是海洋能发电技术。海洋面积占到地球表面积的70%以上,海洋资源丰富,同时清洁无污染,是人类可以用来利用的新的能源,然而,海洋的地域性比较强,其能量的密度又比较低,因此,使得海洋能的开发利用受到一定的限制。目前利用海洋能进行发电的技术主要包括了潮汐发电技术,小型波浪发电技术。由于太阳与月球等的引力造成海洋水位出现潮汐变化时具有的能量,就是潮汐能发电。潮汐能发电蕴藏的能量高,由于对环境造成的影响比较小,属于可再生能源与清洁能源,而运行成本低,但是潮汐能发电建设成本过高,电价也就相应比较高,限制了潮汐能发电。利用波浪能转变成气压,机械等的能量,利用传动装置对发电机进行驱动进行发电就是波浪发电。我国海洋资源丰富,虽然波浪发电技术较为复杂,但是其发展前景非常好。
6 结语
随着人类社会的不断发展,促进了新能源发电技术日益完善,而我国党的十明确提出节能减排,构建可持续发展社会,新能源发电技术对于保护环境,缓解我国目前的用电危机,保障我国可持续战略的实施起着非常重要的作用。
参考文献:
[1]韩文科.多元化路径发展清洁能源[J].中国经济周刊,2009(6):38,39.
篇2
系统创新成就三大效益
记者:国能集团自成立之初。就立足国能生物质发电领域,这样的定位战略是如何确立的?
李明奎:在集团成立之前,以蒋大龙董事长为代表的管理团队,在生物质能研究和利用领域已经做了长期的思考和探索。生物质能源的替代性最强、资源最丰富、分布最广、可获得性强,而且特别适合中国国情。国能集团的目标是做节能、环保、惠农的领航者,创新生物质能的利用方式,发展生物质直燃发电事业。2006年12月,国能单县生物发电厂正式投产,这是国能集团的第一个项目,也是国内首家生物质发电厂,我们希望它能够发展壮大,成为国内生物发电的一个示范。
记者:现在单县生物发电厂项目发展如何?
李明奎:它代表了国内生物质直燃发电的最高水平,采用130吨/时生物质专用振动炉排高温高压锅炉技术,年利用小时数平均达到8100小时以上,各项运行指标稳定高效,达到了世界先进水平,为当地经济和社会发展起到了良好的推动作用。
记者:国能集团是否已经实现了当初的目标?
李明奎:目前国能集团旗下已取得核准的生物发电项目共有52个,其中已投产的有26个,这些项目遍布全国十几个省市自治区,总装机容量618MW;在建项目12个,在建机组容量360MW。近年来,公司为社会提供绿色清洁电力累计约107亿千瓦时,燃烧农林剩余物1000万吨以上,为农民增收累计达到38亿元,累计减排二氧化碳835万吨以上。坚持能源、环保和农业增收三者兼顾,我们也做了系统的创新。据估算,近期中国具备开发条件的生物质能资源总量约为5.65亿吨标准煤当量,远期可达10亿到15亿吨。
生物质发电与“三农”问题的解决有着密不可分的关联,是变废为宝、增加农民收入的重要措施,也是实现工业反哺农业、惠农利农的创新途径,对带动农村经济发展、节能减排、清洁乡村都具有重要的现实意义,对加快社会主义新农村建设,推动建设资源节约型、环境友好型社会贡献巨大。
举例来说,我们的一台容量30MW的生物质发电机组,正常工况下每年可处理农林废弃物大约30万吨,与同类型火电机组相比,可替代标煤大约10万吨,减少二氧化碳排放18万吨,可为40万左右的农村家庭提供全年生活用电。同时,这台机组每年可为当地农民增收6000至8000万元,惠及农村家庭约五万户。
而且,生物质发电的全程都很重视环保,燃料是农林废弃物,生产过程无污染;燃烧过程中可以实现环保标准排放,烟尘排放量非常低,含硫等有害气体排放极少;燃烧的剩余物可以完全用于农田肥料,有利于保墒育墒,真正实现循环经济。
科学管理突破两个难题
生物发电看似简单,实际上是一项技术含量高、管理难度大的行业。特别是在燃烧锅炉能量利用效率、物料供应体系这两个方面,需要长期的经验积累和核心技术。
记者:国能集团的燃烧锅炉有什么特点和优势?
李明奎:成熟先进的生物发电装备是国能集团的核心竞争力之一。首先一点,我们采用的锅炉是国际上领先水平的生物质燃烧发电专用锅炉,还可以根据棉花秸秆、玉米秸秆等不同燃料类型作适应性调整,平均能量利用率却高达92%,这在世界上是居领先水平的,这也得益于公司技术团队长期的研究积累和对国际前沿技术的研究赶超。其次,我们很自豪的是,这样高性能的锅炉,是国能集团通过引进、吸收、消化并结合国情研发制造的。我们通过资本整合,收购了济南锅炉,广=对原有生产设备和工艺进行了升级改造,形成了具有独立自主知识产权的制造技术和产品专利。这在很大程度上对国能集团掌握生物发电产业链条上的主动权,乃至为越来越庞大的生产体系提供了稳定可靠的维护保证。
记者:物料的稳定性很大程度上受生产习惯、区域特点甚至气候变化的影响。燃料问题仍然是生物发电不被一些能源专家和投资者看好的主要原因?
李明奎:生物发电必须有稳定的物料供应,国能集团这几年积累和总结了一套保证物料供应的机制和办法,依靠科学管理,确保燃料质量稳定、价格平稳、可持续的供应。
具体说来。生物发电的物料供应包含收购、加工、储存、运输四大主要环节。其中收购和储存是最关键的环节,也是最需要科学规划和加强管理的过程。国能在物料收购的环节,采取区域制,通过培养经纪人,形成了一个稳定性好、扎根当地的渠道。每个经纪人每年可以收集八千到一万吨,是一个比较可靠的供应体系。我们对经纪人实行现金结算的方式,保证他们的积极性,通过加强培训提高他们的质量意识和责任意识,并通过整体调控实现人队伍的平衡制约,实践证明是比较有效的。此外,我们由各区域项目公司出面,联合当地各主要的生物质利用企业,自发成立“资源利用联谊会”,比如已经成立的冀南鲁西豫北生物质资源利用联谊会等,这样在宏观上能够加强资源的合理优化调度和充分开发。
储存方面,国能集团在物料场采用了科学设计和全程监控的措施。科学设计主要体现为对场地布局、物料堆放方式、出场利用顺序、雨季应对措施等方面的科学合理规划;全程监控主要是对防火设施、料垛温度等参数的全面实时监控,每个物料场都安装了视频、传导等先进设备。实现行业健康发展
当前,生物质能资源利用的政策导向和舆论环境十分明确,国家对生物质能源的开发利用是支持的,给予了上网电价的补贴。但行业内仍然存在一些隐患,突出的就是无序的竞争。
记者:主要有什么表现和危害?
李明奎:主要表现在三个方面,在一些地方,生物发电存在门槛过低、项目过度上马的情况。如某地区在80公里半径内分布了4家生物质发电厂大大超出国家发改委规定的80公里半径内不能重复建设生物质电厂的要求;另―方面,密集布局将带来区域范围内燃料供应不足,引发过度和无序竞争,各方势必竞相提价降质收购,造成发电燃料成本升高,甚至已经占到总成本的六成,这不利于行业健康发展。同时由于生物质燃料质量下降,设备磨损加剧,直接威胁电厂安全稳定运行。第三,少数生物发电企业在生物发电不能支撑盈利的情况下,采取大量掺煤发电、套取上网电价补贴的“对策”,这样的做法有违生物能利用的本质,是扭曲的行业怪象。
记者:您认为应该如何解决7
李明奎:解决这一问题,应当确定技术标准,做好规划布局,谨慎审批项目,严格资质审查,同时加强运营管理,为生物质能源的健康发展营造良好环境。
打造世界知名新能源企业集团
记者:请介绍公司下一步的发展规划与思路?
李明奎:这就是“以可再生能源为主体,生物质发电为基础,积极建设生物质循环体系,延伸产业链”的发展战略。纵向延伸产业发展方面,将建设以生物质能为核心的产业循环体系,最大限度地开发生物质能资源,形成集农、林、电一体化的开发运作模式,构建生物质纤维素乙醇一发电一供热一制肥等完整的产业链条。横向衍生产业链方面,将以国家能源战略为导向,充分挖掘可再生能源潜在使用价值,构建以生物质能为基础的产业发展模式。
记者:近期发展目标是什么?
李明奎:根据公司发展战略,公司提出近期发展目标是:力争用3―5年的时间,把公司建设成为“三化三优”(集团化、国际化、公众化,业绩优异、管理优秀、作风优良)世界知名新能源企业集团。集团化,就是充分发挥企业规模和综合优势,在全公司范围内优化配置资源,实现集团整体利益和企业价值的最大化。国际化,就是适应国际化发展趋势,站在全球的高度审视、谋划和定位公司发展,充分利用国内外资源和市场,加强国际合作,开拓发展空间。公众化,就是按照现代企业制度要求,优化股权结构,规范企业运作,实现公司上市目标,成为肩负更多社会责任的公众化公司。业绩优异,就是生物质发电产业发展规模、发展潜力、盈利能力和经济效益处于国内同业领先,企业保持持续、快速、健康发展。管理优秀,就是严格按制度办事、按程序运作,实行资金、人才等生产要素的集中统一调配,资源配置优化,作风优良,就是建立起政令畅通、令行禁止的企业秩序,团队作风干练,勤俭,执行力强。
计划用两三年的时间,实现生物质发电投产装机容量突破100万千瓦,用五年左右的时间实现100台生物质发电机组投产运营。
篇3
新能源发电存在以下几方面的风险。
(一)技术风险分析新能源是传统能源之外的能源,是指以新技术、新工艺为基础特征,发电技术相对不成熟,正在研究开发过程中,尚不能被人们大规模利用的资源。风电技术相对成熟,但我国风电单机容量偏小,发电能力差;陆地风电的开发和海上风电大型机组的自主研发技术比较落后;风电并网已成为制约风电发展的核心问题,建设智能电网以期实现电网的最优控制及解决风电上网技术等问题还有待于进一步研究。太阳能光伏发电核心技术依赖国外,尽管少数高端设备国内可以生产,但质量差距还很大,晶体硅电池的转换效率不到20%;太阳能热发电和海洋能发电只是示范阶段,不具备大规模开发的条件。地热发电技术基本成熟,我国中温地热发电技术领域没有显著的应用进步,与世界先进水平存在差距。
(二)经济风险分析新能源资源丰富,资源成本低,但是开发成本高,发电成本高于传统能源。新能源发电只有靠政府补贴获得盈利,而补贴政策的不稳定性,支持补贴的政策落实不到位等因素存在,新能源在经济上不具备竞争力。生物质能发电原料成本增长快,导致2012年生物质发电全面亏损;风力发电由于上网电量不能保证,弃风严重,使风电企业利润下降。太阳能热发电投资大,不具备推广条件;潮汐和地热发电投资大,成本高。水电投资不确定性大,移民、补偿等因素有很大不确定性,风险也较大。从成本角度,相对常规能源,新能源产业发电成本高,如风电发电成本约为0.5元/度,太阳能发电成本约0.8元~1元/度,而火电发电成本仅有0.25元/度。与常规能源相比,新能源在成本上不具优势。所以,对于发电企业来说主要的经济风险在于发电量不能保证,政府补贴不能按时到位,及政府的补贴政策缺乏稳定性。
(三)市场风险分析市场风险又存在着以下5方面的风险。1.需求风险我国宏观经济持续高速增长,对能源需求不断提升,新能源主流能源地位的趋势越来越明显,新能源发展潜力大,具有较强的市场成长能力。但是要掌握好发展节奏,发展过快也会带来风险。如“三北”地区,火电装机相对较大,电力供给较为充分,而经济社会电力需求严重不足,并且受气候等自然条件制约,冬季风能较好,而冬季又有热电厂供暖刚性要求。2.上游风险新能源发电的主要上游企业是设备和原材料供应,我国设备生产能力不断提高,目前新能源发电设备供应出现生产能力过剩,风电和太阳能光伏发电等设备价格都不断下降,这对于发电投资商是有利的,因此上游设备供应风险较低;对于生物质发电存在原料供应问题,原料存在生产分散、运输不便、成本过高等问题,已经成为制约我国生物质能发电企业盈利的主要因素,因此生物质发电原料风险较高。对于核电,我国铀矿资源比较丰富,预测资源量超过200万吨,但探明程度较低,铀资源的供给能力不足。随着我国进口铀资源的不断增加,对外依存度加大,未来铀资源缺口将会更大,进口数量的剧增和进口渠道的拓宽必将成为行业发展的重要难题。3.下游风险新能源发电主要是下游电网接纳风险,新能源发电的不稳定性对电力系统产生影响,新能源发电的比例受到限制,同时也受到电网优化调度的影响。以电力需求环境来看,未来能够给行业带来最大风险的是电网行业,新能源发电是否有足够的配套送出电网是一个制约性的问题,除了技术风险问题外,电网企业是否有动力贯彻落实国家促进新能源发展政策,也是不容忽视的问题。电网企业已经进行电网配套建设,并能够按照可再生能源发展规划及时建设、改造可再生能源发电配套电网设施,为新能源发电机组的电力送出提供必要的网络条件。但我国很难在较短时间内改进电网规划,新能源发展和电网建设不协调的情况将在较长一段时间内存在。我国薄弱的电网结构是风电和太阳能发电发展的主要障碍,绝大部分的电网无法承担不稳定电源上网带来的冲击。昂贵的电网接入系统,在新能源建设投资中占有很高的比重。尽管我国的相关政策要求电网企业制定可再生能源发电配套电网设施建设规划,并纳入国家和省级电网发展规划。但是电网规划和建设的速度远不及新能源装机发展的速度,因此,存在着发电设备运行小时数低,达不到预期的发电量,是新能源发电的主要风险。4.进入风险由水电开发引发的生态环境问题日益得到关注,市场进入难度也因此提高,投资者面临着较大的政策风险,需要重点关注环保、移民等问题。5.公众认识风险从经济角度上讲,核能发电也是合算的,与常规燃科、特别是燃煤发电相比,具有相当大的优势。核电成本比煤电低10%~25%。由于核电的风险较大,一些国家的公众强烈反对核电发展,迫使一些国家放弃核电。
(四)政策风险新能源发电第一位的特性是补贴性,最根本的原因就是其成本长期居高不下,经济性差,发电上网价格不具有竞争力,需要巨额补贴。为了促进新能源发展,国家出台了《中华人民共和国可再生能源法》、《可再生能源发电价格与费用分摊管理试行办法》、《可再生能源“十二五”规划》等一系列政策有几十项,这些政策的出台,是新能源发展的助推器,有利于降低新能源的风险。补贴政策成为新能源发电发展的关键,补贴政策是否科学、合理和稳定直接决定了新能源发电能否可持续发展。并且必须根据形势的发展,及时调整和完善有关补贴政策,补贴资金是否能落实到位,仍然存在着一定风险。对于核电,国际社会存在两种对立的观点,福岛核危机事故对日本新能源产业,特别是核能产业的发展造成了重大的影响。危机发生后,各国对于核能安全和核能产业的发展都采取了不同的应对措施。总体说来,可以分为以日、德为代表的“弃核派”和以中、美为代表的“核改派”两大阵营。沿海核电已经重启,给我国核电行业的发展提供了重要机遇,其所能创造的经济价值和社会价值很快便能显现出来。但是,沿海核电和内陆核电之间有非常大的区别,内陆核电对安全条件要求更高,对水资源需求更多。在技术条件尚不太过关的情况下,盲目上马内陆核电并将对我国核电行业的长期发展造成重大不良影响。
(五)自然风险新能源发电受资源条件的影响,总体来说,我国资源丰富,但分布不均衡,厂址选择受限制,适宜开发的优质资源有限,且新能源资源密度低,厂址的选择存在风险,受资源条件、地质条件、场址稳定性、征地、拆迁、移民安置、生态环境保护等多种因素影响。自然地质灾害、气候变化、洪涝、飓风、雪灾、干旱、地震、风暴潮、海啸等,将会对新能源发电企业电量的实现造成不利影响。
(六)管理风险由于管理方法,管理能力,责任心等原因导致的组织安排,人力资源,协调沟通等造成的风险。新能源开发规划不科学、盲目投资、项目论证不充分、电源布局不合理等组织管理问题带来一定风险。
二、新能源发电发展建议
尽管新能源发电存在着诸多风险,发展新能源是世界各国能源发展的必然趋势,也是我国能源发展方向。因此,对于发电企业来说,应该统筹规划,合理布局,优化结构,发挥优势,率先布置。新能源发展过程中坚持以下原则:一是优势原则。能源结构的多样性,可以降低风险,因地制宜,充分发挥各地区的资源优势和长处。二是经济性原则。经济性原则是最重要原则之一,尽管国家政策补贴和支持,不同新能源的经济性有很大差异,加快完善国家对新能源的补贴政策。三是协调性原则。新能源发电与电网建设的相互协调,与地区能源结构协调。
三、结论
篇4
Abstract: Heze city is in a critical period of reform, development and economic transformation. It is of great significance for transforming the pattern of economic development, achieving industrial upgrading and building regional science development highland to make scientific top-level design of industrial development, improve the industry development policy environment, promote the scientific, rapid and cluster and sustainable development of the high technology industry. New energy industry is the important component of the high technology industry. This article analyzes the long-term development strategy of the new energy industry through building energy industry technology roadmap.
关键词: 新能源;生物质能;太阳能;风能;产业技术路线图
Key words: new energy;biomass energy;solar energy;wind power;industry technology roadmap
中图分类号:F062.9 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)01-0059-03
0 引言
菏泽市正处在改革发展和经济转型的关键时期,科学做好产业发展顶层设计,完善产业发展政策环境,引导创新资源加快聚集,推动高技术产业科学发展、快速发展、集群发展和可持续发展,对于转变经济发展方式、实现产业升级,打造区域科学发展高地,具有十分重要的意义。新能源产业技术路线图按照“技术领域-技术基础-关键技术-技术路径”这条主线进行分析。基于菏泽的产业技术基础,结合菏泽新能源产业规划以及相关专家的指导意见,确立菏泽产业发展方向。依托德尔菲问卷结果,综合考虑技术综合重要度指数(技术推动重要度和市场拉动重要度的综合)、预期实现时间和技术发展路径,以时间序列系统描述菏泽各产业关键技术实现的时序。
1 菏泽市新能源产业技术基础
近年来,菏泽市依托自身的自然资源优势以及持续的项目建设和科技投入,已逐步发展成为山东省重要的新能源基地,其中生物质发电起步最早,同时在太阳能发电、风能发电、以及相关的设备制造方面也形成了一定的产业技术基础。依据菏泽市产业基础同时结合专家建议,将菏泽新能源产业划分为生物质能、太阳能、风能和LED产品制造四个领域。
1.1 生物质能领域 在生物质发电领域,单县、巨野县生物质发电项目已并网发电,曹县、牡丹区和成武等生物质发电项目也在陆续建设中,目前菏泽已具备了灰色秸秆、黄色秸秆、灰黄秸秆掺烧工艺,并引进了丹麦BWE公司生物质直燃锅炉技术,同时也采用了国内制造的第一台生物质直燃发电机组,带动了生物质发电设施的国产化进程。在生物质能综合利用领域,生物质电厂产生的草木灰已经作为生物复合钾肥的生产原料,农村沼气工程全面展开,秸秆纤维素分解生产乙醇、供热燃煤机组掺烧农产品废渣废液改造、生物质成型燃料、薯类秸秆液体生物质燃料生产、大型畜牧养殖沼气发电工程等一批生物质能综合利用项目已进入前期工作阶段,掌握了棉籽、动植物脂肪酸等原料制取生物柴油的技术。
1.2 太阳能领域 在太阳能热利用领域,热水器设备制造产业快速成长,重点发展了高效太阳能热水器真空集热管生产及热水器成套设备生产项目。在太阳能光伏电站领域,单县、巨野、郓城、鄄城等多个10~15MW的光伏并网发电项目正在建设中。在光伏产品装备制造方面,先后形成了单县舜亦新能源光伏发电、宇泰光电产品、巨野鲁麟有机硅单体生产、光伏发电逆变器等一批晶硅、非晶硅薄膜太阳能光伏电池、电池板及相关组件生产项目,并陆续竣工投产,初步形成了光伏电池300MW的生产能力,具备正面叠加多重太阳能电池组件生产技术等提高太阳能转化效率的技术。
1.3 风能领域 风力发电领域,菏泽正围绕黄河滩区、单县浮龙湖水库及黄河故道等区域,开展风场测速等准备工作,建设规模总计200kW,项目建成后预计发电量达到4亿kWh。风电设备制造方面,巨野巨益新能源、成武呈祥电气等风力发电设备生产项目已竣工投产。
1.4 LED产品制造 LED产品制造领域初具规模,单县宇泰光电科技、牡丹区路达光电科技、曹县LED路灯一体化等项目正在加紧建设中,具备了LED路灯灯具、LED外延芯片、大功率激光器件和LED显示屏等产品以及LED产品封装等技术。
2 新能源产业国内外技术热点
基于菏泽新能源产业技术基础,采用专利分析和文献分析的方法,研究了新能源领域当前国内外的技术热点。
2.1 新能源共性技术 目前,新能源共性技术研究热点主要集中在两个方面:一是智能电网的智能型与灵活性技术。未来的智能电网将通过分布式发电技术、大规模间歇式新能源并网技术、自动化控制、智能传感器等技术实现主动的用户需求侧管理,并通过将太阳能、风能等新能源产生的电力整合从而实现经济和环境的目标。二是先进高效的储能技术。储能技术既作为负载也作为电源将为电网的稳定和可靠运行发挥重要的作用,其中大规模直接储能技术,以及与热泵技术和热电联产技术相关的热蓄能技术将是未来储能技术的发展趋势。
2.2 生物质能领域 生物质能共性技术的研究热点集中于能源植物筛选与培育,包括拓展能源植物及生物质原材料种类,提高能源植物光能利用效率,从育种、种植到实现规模化采收与运输;在生物质能高效利用方面,生物质高效直燃、混燃、气化供热及发电技术将成为主要发展趋势。生物质发电领域中,清洁高效的生物质直燃、混燃、气化发电技术及设备是生物质发电的一个重要发展方向,具体包括生物质气化发电与热联供系统、生物质锅炉和物化转换技术、大型低热值燃气内燃机组。生物质燃料领域方面,生物质液体燃料中乙醇、丁醇以及生物柴油的生产技术是目前主要的热点;生物质气体燃料以农业废弃物制备合成气为主要方向;生物质固体燃料主要趋势集中于开发提高能量密度、生物质成型燃料加工技术、生物质燃料炭化技术。
2.3 太阳能领域 太阳能共性技术热点集中于太阳能分布式发电、太阳能与其他可再生资源互补式发电技术,以及用于建筑的太阳能热利用及光伏发电一体化(BIPV)和长周期储热技术。太阳能热利用方面,按照利用的温度分为低温(
(>500℃)利用,按照关键部分――集热器的不同分为主要用于太阳能热水器的平板集热器、真空管集热器技术,以及用于聚光太阳能发电(CSP)的槽式、塔式和碟式聚焦器,未来趋势为超大规模高温蓄热技术以及耐高温、耐腐蚀高效率集热器和高温传热工质的核心技术。太阳能光伏发电目前主要有三种技术:晶体硅电池未来需要降低硅消耗量,进行多晶硅副产物综合利用;薄膜电池未来需要提高转化率,降低光衰减,并开发研制铜铟镓硒等新兴薄膜电池;聚光太阳能电池未来重点将在于对追踪器的研究与开发。在光伏电站方面,未来趋势在于突破大规模、分布式、适用于离网和微网运行的技术。
2.4 风能领域 风能领域中,关于风能资源评价的热点在于不断完善资源评价的模型、标准、检测和认定体系,建立风能资源、条件和运行经验数据库,改进风力发电系统运行采用的预测模型。陆上风电场领域主要涉及在风电场和风电设备两方面,其中,风电场热点集中于风电场优化设计技术,主控制器及数字风力发电场调度和并网控制、在线监测与故障诊断等系统核心技术。
2.5 LED产品制造领域 LED领域的研究热点集中于高亮度发光二极管、大功率白光制造、大功率激光器(LD)、光伏与LED结合、器件封装技术以及LED高效驱动和智能化控制技术。
3 菏泽市新能源产业关键技术选择及路线图绘制
基于菏泽市新能源产业技术基础,根据专家意见,确定未来重点发展生物质能、太阳能、风能和LED产品制造四个领域,并筛选29项关键技术或项目,结果如表1所示(技术综合重要度满分5分)。
根据研究结果,近期(0~3年)主要发展的技术包括太阳能与风电等可再生能源互补发电的微网技术、提高光伏电站的能效及使用寿命等13项,中期(3~6年)主要实现的技术包括与当地农业畜牧业相结合的光伏发电分布式应用、农业废弃物制备合成气关键技术及装备、黄河故道大型风电场开发等11项,远期(6~9年)主要发展的技术包括光伏电站智能化、LED高效驱动和智能化控制等4项,长远期(9年以上)主要实现非粮能源作(植)物育种、种植、规模化采收、储运技术及相关设备技术,进而实现生物能源植物原料的育种与产业化。新能源产业技术路线图如图1所示。
4 结论
菏泽市新能源产业主要涵盖生物质能、太阳能、风能和LED产品制造四个领域。其中:生物质能领域,菏泽市采用了国内制造的第一台生物质直燃发电机组,已有多个生物质发电项目并网发电,同时,农村沼气工程全面展开,生物质成型燃料等一批生物质能综合利用项目已进入前期阶段。通过产业技术路线图研究,确定了8项技术为未来重点发展方向。近期重点突破生物质发电技术及装备,以及生物质成型燃料技术;中期实现生物质发电热点联供,生物质制备合成气和乙醇的技术及装备;从远期来看,争取实现能源作物从育种、种植、采收到存储的产业化。
太阳能领域,菏泽市在太阳能热水器制造业具有一定基础,多个10~15MW的光伏并网发电项目正在建设,舜亦新能源和宇泰光电等一批太阳能电池、电池板及相关组件生产项目陆续竣工投产。通过产业技术路线图研究,确定了13项技术为未来重点发展方向。近期重点提高太阳能集热器和光伏电站的能效,以及可再生能源互补发电微网等技术;中期进一步降低光伏电站的运维成本,促进光伏发电的分布式应用;远期则努力实现光伏电站的智能化,并开发高效低成本的薄膜电池。在提高能效和降低成本的基础上,努力实现光伏发电的智能性、灵活性以及与其他能源的互补性。
风能领域,菏泽正在围绕黄河滩区进行风电场建设,并依托巨益新能源、呈祥电气等企业进行风电设备生产。通过产业技术路线图研究,确定了5项技术为未来重点发展方向。在近期,完善风力发电基础构件的技术和生产能力;中期在完成风能资源评价和资源数据库建设的基础上,进行大型和分散式的风电场开发,并通过研发轻量化叶片等提升风能发电设备的寿命和性能。
LED产品制造领域,菏泽市具备了较为完善的产业链条,具备LED路灯、外延芯片、显示屏的生产能力以及LED产品封装技术。通过产业技术路线图研究,确定了3项技术为未来重点发展方向。在近期重点突破LED与光伏结合的关键技术;在远期则努力实现LED产品的高效驱动和智能化控制。
近年来,菏泽市新能源产业总体规模保持增长态势,但结构发展中的一些深层次问题也日益突出,制约了经济在高平台上持续快速发展,科学的推进经济发展方式转变亟待进行。该研究成果明确了菏泽新能源产业的建设方向,可有效避免各区县之间的产业趋同恶性竞争,促进同类企业的交流合作,提高公共技术平台资源的利用效率,从而全面推动菏泽市新能源产业发展,同时该研究成果的应用推广能够为菏泽市科技创新把握大致发展方向,加速创新要素集聚,在探索和把握新时期经济发展规律的基础上推动新能源产业结构优化升级方面起到积极作用,带动全市经济快速发展。
参考文献:
[1]冯之浚.中国可再生能源和新能源产业化高端论坛[M].中国经济出版社,2007.
[2]汤倩,金银亮.中国新能源发展战略研究[J].现代商贸工业,2010(17).
篇5
【关键词】 资源环境约束 生物质 电力企业 竞争力
一、基本内涵
综合各学者的研究,发现当前对于企业竞争力形成机理主要存在四种观点,即资源观、能力观、知识观、市场观。资源观把企业看成一组资源的集合体,侧重于从企业资源及其异质性视角分析企业竞争力。企业的持久竞争力源自于企业所拥有和控制的有价值的、稀缺的、难以模仿和替代的战略性资源。能力观认为,在生产过程中投入的资源要素是基本的分析单位。资源本身是没有生产能力的,是生产活动对资源进行协调与组合。企业知识理论认为,企业的核心是知识,知识是最具有战略重要性的资源和企业长期竞争优势的重要源泉,企业的异质性决定于企业知识的差异。市场观以迈克尔・波特为代表,侧重于从企业外部产业市场结构进行分析,认为产业市场结构对企业竞争优势的建立起主要作用。
而当我们把资源控制能力和环境保护能力纳入企业竞争力内涵范畴时,生物质电力企业竞争力的内涵可进一步理解为以下三个主要方面:第一,资源环境约束下的生物质电力企业竞争力是指在生物质电力企业在内外部因素影响下,能够稳定掌握市场份额,持续获取利润,能够在与商业对手的竞争力保持可持续竞争优势的能力;第二,资源环境约束下的生物质电力企业竞争力强调资源控制力和环境保护能力对钢铁企业的重要性,但是,并不否认企业经营管理能力和技术能力的重要性;第三,生物质电力企业面临的资源环境约束表现在土地资源的约束、政府环境规制等方面。
二、影响机理
1、外部影响因素分析
(1)法律法规因素。生物质能发电作为生物质能源领域发展的一个重要组成部分,其交易机制、补偿机制、定价机制等各方面都有待进一步的发展与研究。而这一系列的发展,不仅需要生物质能发电企业、产业自身的不断完善,更需要来自于国家、各级政府的法律、法规以及政策的扶持。因为国家以及各级政府是产业运转的执行主体,其相关的法律政策可以监督、调控相关市场,保证产业稳健地发展。法律法规政策体系的完善与否,直接关系着生物质发电企业与产业的发展情况。
(2)经济市场因素。首先,生物质能电力企业竞争力最直接的影响来源于产业链。因为一个企业在经济社会中并不是孤立的,企业从生产到销售都与其产业链上的一系列不同的行业市场紧密相关。生物质能电力产业的上游原材料主要来自于农林业,其下游销售方为电网和大用户。生物质能电力企业如何与上下游企业进行谈判,从而保证企业的成本收益率,也就关乎着生物质电力企业的竞争力。产业链的一体化进程可以减弱产业链给企业带来的冲击,将部分成本内部化,提升企业的竞争力。其次,生物质能电力企业作为新能源产业的新型电力企业,必然要面对火电电力企业的竞争。相比传统发电企业,生物质能电力企业的竞争优势如污染小、燃料丰富等都是提升其竞争力的关键因素。相比其他清洁能源发电企业(如水电、核电、太阳能发电、风能发电等),生物质能不再有污染小、燃料丰富等竞争优势,在未来的发电行业中,清洁能源发电企业会成为生物质能电力企业最有利的竞争对手。
(3)社会环境因素。企业的竞争力不仅仅体现于企业自身的盈利状况,更体现于企业的社会责任。企业的社会责任提高了整个社会对于本企业的好感,而这种好感不仅可以提升企业的社会形象,还会增加企业产品的竞争优势,从而提高企业的竞争力。企业的社会责任通常体现在企业向政府上缴的税收情况(社会贡献率)、企业吸收就业情况、企业参与慈善事业的程度、企业保护公共环境的力度等。其次,企业以及企业产品的知名度、顾客对产品的满意程度也关系着企业的竞争力。
(4)资源条件因素。生物质电力企业发电需要的主要是农林废弃物、生活垃圾等,所需的原料丰富、易得是企业的竞争优势,有利于竞争力的提升。但是生物质能产业化发展所需要的资源远超于现有的资源。原材料供小于求意味着价格的升高,将增加生物质电力企业的成本,从而减弱生物质电力企业的竞争力。今年上半年,武汉凯迪电力公司就因燃料价格太高导致企业亏损甚至停产。可见生物质能的资源条件因素影响着生物质电力企业的竞争力。
(5)生态环境因素。生态环境是现阶段全社会面临的最主要的问题之一,也是制约各企业发展的重要因素之一。生态环境因素的制约不仅影响着企业的竞争力,甚至影响着一些企业的可持续发展。生物质能,就是在资源环境约束的大背景下产生和发展起来的,生物质电力企业的发展是符合可持续发展趋势的。相比传统的电力企业,生物质能电力拥有一定的生态环境方面的竞争优势。但是生物质能的发展不利于生态物种多样性等新的环境问题依然制约着生物质电力企业竞争力的提升。
2、内部影响因素分析
(1)经营盈利能力。任何一个企业的目标都是追求利润的最大化,没有利润的企业在市场上是没有立足之地的,因此一个企业的生产效益水平决定着企业在市场上的竞争力水平。较低的生产成本,不仅可以为企业带来较高的利润,还可以提高产品的竞争力,提升企业的市场占有率。另外,企业资金的周转能力、偿债能力也关系着企业的竞争力。较强的资金周转能力和偿债能力,可以提升投资者以及民众对企业的信心。生物质电力企业相比传统的电力企业,其生产原材料丰富且便宜,较低水平的生产成本可以提高生物质电力企业的竞争力。
(2)内部资源能力。新世纪中,企业竞争力的根本即为人力资源的竞争。企业所拥有人力资源综合素质的总体水平决定着企业竞争力的水平,因为人力资源反映着一个企业所有员工的知识技术水平,是一个企业能力形成的重要条件。生物质电力企业作为新型能源开发利用的先行者,更需要高知识技术水平的员工,以提高企业的自主创新能力、科研转化能力、经营管理能力等,从而提升生物质电力企业的竞争力水平。除此,基础资源也是任何一个企业不可缺少的资源。电力生产设备、电力的储存与传输设备等等,都是保证电力企业成立以及正常运转的最基本的资源。生物质能所需的基础设备拥有较高的技术含量,因此生物质电力企业能否拥有先进、完善的基础设备直接影响着其电力产品的生产,影响着企业的核心竞争力。
(3)技术创新能力。生物质电力企业是一个技术密集型的企业,技术水平、创新能力都影响着企业的核心竞争力。技术创新能力的提高,直接影响着生物质电力企业的生产成本,较高的技术可以将生物质能资源完全消耗,减少耗损,降低电力生产成本,提升企业的竞争力;自主创新能力的提高,可以使企业掌握更多的技术创新,吸收更多的国内外先进技术,提升企业在生物质电力行业中的地位,从而确立企业的竞争优势;技术创新能力的提高,可以促进企业科技成果的转化,使得资金―技术―资源良性循环,提升企业的竞争力。
三、特征分析
1、资源丰富是生物质电力企业竞争力的优势
电力企业的发展离不开自然资源的支持。例如火力发电离不开化石能源、水电离不开水能资源,而生物质发电离不开生物质资源。生物质能是一种以生物质为载体的能量,是植物通过光合作用将太阳能转化为化学能,并将能量储存。生物质能是近年发展起来的新型可再生能源之一,也是唯一一种可以再生的碳源。目前,可以作为生物质能资源的有五大类,即:农林废弃物、能源作物、禽畜粪便、工业有机废物和城市生活垃圾。生物质能的利用途径主要有三种:直接燃烧、热化学转换和生物化学转换。直接燃烧生物质资源可以将生物质能转化为热量和电力;热化学转换可以将生物质能转换成生物质燃气、生物原油等;生物化学转换可以将生物质能转换为乙醇、沼气等。综上所述,由于生物质资源的来源非常广泛,因此全球生物质资源储存量非常丰富,且可再生;其次生物质资源可以转换为电力、燃气等多种能源,应用广泛,可以在一定程度上满足人类发展所需的能源,缓解化石能源减少所带来的能源危机问题。但是生物质资源存在来源供给不稳定、储存难等问题。由于中国生物质资源具有生产季节性、资源独占性、原料多样性等特点,生物能源产业发展的规模和布局首先要考虑资源的合理、有序利用,考虑多种综合利用路线,统筹发展。目前我国生物质发电的生物质来源于收购的秸秆等废弃物,随着我国经济社会的发展,耕地面积不断下降,以及恶劣天气的增多,生物质资源的收购成本、收购数量将不确定、不稳定,且生物质资源分散不集中。另外,大量生物质资源的存储需要干燥适宜的安全空间,一定程度上会增加生产成本,降低企业竞争优势和竞争力。
2、低碳环保是生物质电力企业竞争力的动力
生物质能作为新型可再生能源,拥有污染小、可再生性强的特性。首先,生物质能是通过植物的光合作用将太阳能进行转换的,而植物的光合作用会吸收二氧化碳释放氧气。因此,生物质资源大面积的开发利用不仅不会造成环境的污染,反而会减少空气中的二氧化碳。另外,燃烧单位生物质能所产生的二氧化碳、二氧化硫以及氮氧化物分别是化石能源的1/35、1/73和1/1.7。可见,生物质能的污染非常小。其次,我国地大物博,近1.7亿亩耕地、30590.41万公顷林地和19545.22万公顷的森林面积可提供丰富的生物质资源,且可再生性强,人类可以持续使用。
3、技术创新是生物质电力企业竞争力的核心
技术创新能力是企业可持续发展的力量源泉,是企业竞争力的核心。通过创新可以有效地提高企业的技术水平,改善生产手段,从而达到降低成本、缩短生产时间、提高产品质量的效果,增强盈利能力,并最终提高生物质电力企业竞争力。生物质电力企业是一个技术密集型的企业,技术水平、创新能力都影响着企业的核心竞争力。技术创新能力的提高,直接影响着生物质电力企业的生产成本,较高的技术可以将生物质能资源完全消耗,减少耗损,降低电力生产成本,提升企业的竞争力;自主创新能力的提高,可以使企业掌握更多的技术创新,吸收更多的国内外先进技术,提升企业在生物质能电力行业中的地位,从而确立企业的竞争优势;技术创新能力的提高,可以促进企业科技成果的转化,使得资金―技术―资源良性循环,提升企业的竞争力。
【参考文献】
[1] 王晓明、唐兰、赵黛青:中国生物质资源潜在可利用量评估[J].三峡环境与生态,2010(5).
[2] 赵新刚、刘平阔:生物质能对化石能源的替代性――基于中国工业部门的实证分析[J].技术经济,2012(4).
[3] 刘刚、沈镭:中国生物质能源的定量评价及其地理分布[J].自然资源学报,2007(22).
篇6
【关键词】新能源,发电,现状,情景
引言
在我国,充足保障电力供应对经济的持续发展必将起到决定性作用,在现有大电网的基础上,大力发展新能源发电技术将是我国电力系统发展的趋势。新能源发电是指某些中小型发电装置靠近用户侧安装,它既可以独立于公共电网直接为少量用户提供电能,也能直接接入配网,与公共电网一起为用户提供电能。它是以资源和环境效益最大化、能源利用效率最优化来确定方式和容量的新型能源系统。
一、我国能源和发电技术的现状
我国作为工业大国和人口大国,对能源的消耗量非常大。近年来,消耗总量的增长速度也非常快:标准煤从2001年的14亿吨增长到2005年的22亿吨,原油进口从2001年7300万吨增长到2008年的1.79 亿吨。电力电能作为能源输出的最大方向,其消耗总量从2001年的3.2亿千瓦增长到了2008年的7.9亿千瓦。如此巨大的电能消耗,必然会加剧能源的需求,对于我国的能源政策也更加不利。
目前,集中发电、远距离输电和大电网互联的电力系统是我国电能生产、输送和分配的主要方式。这种大电网的弊端主要有:不能灵活跟踪负荷的变化,无法及时更改供电量,如冬季取暖负荷的激增就会导致电力供应短时不足;另外,电力系统庞大,事故发生频率高,在这种大型互联电力系统中局部事故极易扩散, 导致大面积的停电,而一旦发生电网崩溃,其所造成的破坏和影响将十分严重。
电能是国民生活和生产的根基,因此无论是从能源角度,还是电力系统自身方面来看,研究新能源发电技术对于我国的现代化建设和人民生活都具有相当大的现实意义和战略意义。
二、我国的新能源发电技术及其现状
目前我国用于发电的新能源主要有风能、太阳能、生物能、核能、地热能等,由于这些能源在我国应用起步时间及其对技术的要求不同,其发展程度也各有深浅,下面坐着就其中几种主要的性能源的应用现状进行具体分析。
2.1 风力发电的应用及现状
风力发电系统由桨叶、机械传动系统、发电机、电力电子装置、升压变压器等组成,风力发电系统的发电过程是一个能量转换过程,风的动能先被风机的桨叶捕获转换为机械能,再经过机械传动系统传递给发电机,由发电机实现机械能到电能的转换,直接接入电网或通过电力电子装置接入电网。目前风机的输出电压多为690 伏,需要经变压器升压到满足电网要求的电压,一般为35 kV 及以上。
自19世纪80年代以来,美国电力工业的奠基人查尔斯•弗朗西斯•布拉升安装了世界上第一台自动运行且用于发电的风机,到现在为止,风机技术发展越来越成熟,尤其是20 世纪90 年代以后,世界各国政府相继出台了风电发展的激励政策等,促进了风电技术的快速发展。目前已经出现了几种成熟的主流技术, 包括失速型恒速风机,主动失速型恒速风机,双馈变速风机,直驱变速风机,半直驱变速风机。
现代风机的单机容量不断增大, 从几百千瓦到兆瓦级。目前市场上的风机单机容量平均约为2000千瓦,风机单机容量最高已达6000千瓦。
1986年4月中国第一个风电场在山东荣成并网发电,1989 年起全国各地陆续引进风机建设风电场,装机容量逐年增长,规模在1000千瓦以上的电场有新疆达坂城、内蒙古辉腾锡勒、广东南澳等地的风电场。2009年底我国风电并网总容量为1613万千瓦,同比增长92.26%,截至2010 年底,风电并网总量已超过2000万千瓦,而我国风电开发潜力超过25亿千瓦。
2.2 太阳能发电技术的应用及现状
太阳能是地球永恒的能源, 我国陆地面积每年接收的太阳辐射得热量在 3.3×103~ 8.4×106kJ/ ( m2•a)之间,相当于2.4×104亿t 标准煤的发热量, 属太阳能资源丰富的国家。全国总面积 2/ 3 以上的地区年日照时数大于2000h,日照得热量在5×106kJ/ ( m2•a)以上。我国、青海、新疆、甘肃、宁夏、内蒙古高原的年太阳辐射得热量和日照时数均较高,属太阳能资源丰富地区;除四川盆地、贵州等地太阳能资源稍差外,东部、南部及东北等地区均为太阳能资源较丰富和中等地区。
太阳能发电有2 种方式,即太阳能热发电和太阳能光伏发。我国在“八五”“九五”“十五”期间,对太阳能热发电技术进行了一些研究,但实际应用尚未真正起步。美国和欧洲一些发达国家目前正处于太阳能热发电商业化的前夕。据专家预测,2020年左右,太阳能热发电系统将在发达国家实现商业化, 并逐步向发展中国家扩展。
太阳能光伏发电技术已日趋成熟,2004 年全球安装的太阳能发电系统装机容量已超过1000GW。中国第一座大功率的太阳能发电站建于内蒙古巴林右旗古力古台村,功率为560W,1982年10月11日正式投运。随后又在建成2座10kW、一座20kW和一座25kW的光伏电池电站。中国目前装机容量最大的太阳能发电工程是安多光伏电站,安多光伏电站于1999年3月建成,,装机容量达100 kW.。该电站自投入运行以来,累计发电量达131280 kW•h,日平均发电量达240kW•h。
2.3 生物质能发电技术的应用及现状
所谓的生物质指的是农林废弃物、水生植物、油料作物、工业加工废弃物和人畜粪便及城市污水和垃圾等。生物质能发电是指利用生物质本身的能量,将其转化为可驱动发电机的能量形式,用来发电,然后将所发电能直接提供给用户或并入电网。
目前,美国在生物质发电领域有许多成熟的技术和实际工程,处于世界领先地位,总装机容量已达10 GW。底特律拥有世界上最大的垃圾发电厂,日处理垃圾量4000t,发电能力65 MW。在这方面,我国尚处于起步阶段,首座国产化的垃圾焚烧发电厂日前已在温州市瓯海区并网发电,日处理生活垃圾320t,年发电量2500万kW•h。
2.4 核能发电技术的应用及现状
核能自从问世以来就被许多专家认为是当代可能大规模开发的新能源,尤其对于能源资源匮乏的国家和地区来说,核能已成为必不可少的替代能源,是解决生态环境问题和保障能源安全供应的有效途径。
我国拥有丰富的核能资源,天然铀提炼及其加工能力已初具规模,能够自行设计制造300MW压水堆核电站的成套设备,正在建造600MW的核电站。我国目前已形成广东、浙江、江苏3个核电基地,自从1985年秦山一期核电站开工至今,我国现有机组11台、装机容量900万kW。
2004 年国务院分别批准了广东岭澳二期、秦山二厂扩建和浙江三门、广东阳江4个核电项目。预计到2020年,我国核电装机容量将达到40GW,占全国发电总装机容量比例由目前的1.7%上升到4%。
2.5 地热发电的应用及现状
地热发电是利用蒸汽的热能在汽轮机中转变为机械能,然后带动发电机发电,这一点和火力发电的原理是一样的,不同的是,地热发电不像火力发电那样要有庞大的锅炉,也不需要消耗燃料,它利用的是地热能,需要有载热体把地下的热能带到地面上来。目前能够利用的载热体,主要是地下的天然蒸汽和热水, 因此地热发电可分为蒸汽型地热发电和热水型地热发电两大类。
20世纪70年代初,我国各地涌现出大量的地热电站,如广东风顺、山东招远、辽宁熊岳、江西温汤等地,建于1977年的羊八井地热电站位于我国羊八井地热田,地热蒸汽温度高达172℃,是我国目前已探明的最大高温地热田。
目前,全球范围的地热发电每年大约以9%的速度增长,以此速度推测,到2020年,全球年地热发电量将达到3180亿千瓦时。我国要发展地热发电,还必须加大对地热资源的勘查,加强对地源热泵技术的研究。
三、新能源发电在中国的应用前景
目前,新能源发电在中国刚刚起步不久,其特点适应中国电力发展的需求与方向,在中国有着广阔的发展前景,具体体现在:
(1)新能源发电是中国发展可再生能源的有效形式。国家“十二五”规划将积极推动和鼓励可再生能源的发展作为中国的重点发展战略之一。一方面,充分利用可再生能源发电对于中国调整能源结构、保护环境、开发西部、解决农村用能及边远地区用电、进行生态建设等均具有重要意义;另一方面,中国可再生能源的发展潜力十分巨大。然而,可再生能源容量小,功率不稳定,独立向负荷提供可靠供电的能力不强以及对电网造成波动,影响系统安全稳定的缺点将是其发展中的极大障碍。若能将负荷点附近的分布式能源发电技术、储能及电力电子控制技术等很好地结合起来构成微电网,则可再生能源,充分发挥其重要潜力。例如,对于中国未通电的偏远地区,充分利用当地风能、太阳能等新能源,设计合理的微电网结构,实现微电网供电,将是发挥中国资源优势,加快电力建设的重要举措。
(2)由新能源组成的微电网在提高中国电网的供电可靠性,改善电能质量方面具有重要作用。中国的经济已进入数字化时代,优质、可靠的电力供应是经济高速发展的重要保障。在大电网的脆弱性日益凸显的情况下,将地理位置接近的重要负荷组成微电网,设计合适的电路结构和控制,为这些负荷提供优质、可靠的电力,不仅可省去提高整体可靠性与电能质量所带来的不必要成本,还可以减少这些重要负荷的停电经济损失,吸引更多的高新技术在中国发展。
(3)微电网与大电网间灵活的并列运行方式可使微电网起到消峰填谷的作用,从而使整个电网的发电设备得以充分利用,实现经济运行。此外,对于中国已有的众多独立系统,在系统中加入基于电力电子技术的新能源并配以智能、灵活的控制方式,一方面可提高系统的智能化与自动化,另一方面也可为企业带来可观的经济效益。
四、结束语
总之,科学技术的不断发展促进了发电技术的进步,新能源在我国未来的应用中前景必将十分广阔,充分利用好各项电能资源有助于缓解国内用电危机,这对于实现社会经济可持续发展也具有重要的实际作用。
参考文献
[1] 赵异波.新能源发电技术的最新进展[J].电工技术, 2004.
篇7
一、农林生物质资源存量和发展前景
(一)农业资源构成。农业生物质资源是指农业作物(包括能源植物),主要有以下两个部分构成:农业生产的废弃物,如农作物秸秆(玉米秸高粱秸麦秸豆秸棉秆和稻草等);农业加工业的废弃物,如稻壳、玉米芯、甘蔗渣、花生壳等。
我国是一个农业大国,可以利用的主要有两个方面:秸秆和农业加工废弃物。其中,秸秆的产量约为每年6.5亿吨,折合约3亿吨标准煤。稻壳重量约在稻谷重量的20%以上,由此可以推算出2005年我国谷物(包括稻谷、小麦、玉米)产量为37428.7万吨,其中稻谷产量为16065.6万吨,稻壳产量为3213.2万吨。另外,稻壳的热值为12560~14650kJ/kg。所以,稻壳在每年谷物处理过程中是一种不可忽视的能源。我国玉米的主要产区(2000千公顷以上)有河北、吉林、黑龙江、山东、河南。2005年玉米的产量为11583万吨,玉米芯的平均热值为14400kJ/kg。
(二)林业资源的构成。林业生物质资源包括森林生长和林业生产加工资源中所提供的能源,主要有以下三个部分构成:碳薪林、在森林抚育和间伐过程中的零散木材、残留的树枝、树叶和木屑等;木材采运和加工过程中的枝丫、锯末、木屑等;林业副产品的废弃物(如果壳和果核等)。
林业生物质资源在我国农村能源中具有重要地位。林业生物质资源占农村能源总消费的21.2%,在丘陵、山区和林区等区域,这个比例高达50%以上。在2005年我国农村消耗林业生物质资源约为1.66亿吨标准煤。
在林业生产过程中,碳薪林是一种产量高而生长期短的生物质能资源,它主要可以缓解农村的燃料需求,减少对自然林木的砍伐从而减少对环境的破坏。我国幅员辽阔,有许多种不同的气候,因此我国树种资源也十分丰富,适合我国的碳薪林种类比较多。
林木伐区剩余物包括经过采伐、集材后遗留在地上的枝杈、梢头、灌木、枯倒木、被砸伤的树木、不够木材标准的遗弃材等。据不完全统计,每采伐100立方米的木材,剩余物约占30%,若利用率按55%计算,将会有1000多万立方米的剩余物可供加工利用,这也将会缓解我国森林资源紧缺和木材供需矛盾。
我国目前的水平,木材综合出材率(由立木到原木)为65%,我国的木材利用率(由原木到成品)为60%左右。故我国每年可以利用的林业生物质资源是巨大的。利用好这一块能源也具有很大的潜力。
(三)我国生物质压缩成型替代煤的前景。由于生物质通过气化、液化、固化可以转化为二次能源,分别为热量或电力、固体燃料(木炭或成型燃料)、液体燃料(生物柴油、生物原油、甲醇、乙醇和植物油等)和气体燃料(氢气、生物质燃气和沼气等)。
生物质压缩成型替代煤是利用木质素充当黏合剂将农业和林业生产中的废弃物压缩为成型燃料,提高其能源密度,是生物质预处理的一种方式。将松散的秸秆、树枝和木屑等农林废弃物挤压成固体燃料,能源密度相当于中等烟煤,可明显改善燃烧特性。在该领域中我国已拥有世界领先技术,为大规模燃烧利用生物质打下基础。
二、国内利用秸秆发电现况
国内利用秸秆发电情况大致分为秸秆掺烧发电、纯秸秆发电、利用城市垃圾和包括秸秆在内的农林废弃物发电三种情况。目前已开始启动的厂家、项目有江苏宝应协鑫生物质环保热电工程、华电国际十里泉发电厂、江苏国信新能源开发有限公司、盐城垃圾焚烧发电项目、晋州掺烧发电厂改造工程等。据了解这些单位依傍不同优势而掺烧不同材质的生物质,由于是自己摸索,虽已经过了一段时间的实际掺烧,但各自存在一些问题,正向深层次摸索。目前,真正利用秸秆压缩发电的国内还没有。
笔者走访了香港协鑫集团下属的江苏宝应协鑫生物质发电厂和盐城阜宁协鑫环保发电厂。这两家都已进行掺烧试验,试验证明秸秆掺烧对锅炉燃烧未产生不良影响,对锅炉效率,除尘器效率、飞灰可燃物、烟气排放未造成不良影响。
三、秸秆掺烧的技术可行性
笔者在秦皇岛及附近地区采集了10种生物质燃料,其编号见表1,压缩成型燃料的秸秆来自定州,并委托清华大学煤燃烧工程研究中心,对生物质秸秆压缩成型燃料的燃烧特性、污染物控制等进行研究。(表1)
试验结果表明:秸秆的发热量为3670~3890大卡,玉米骨子的发热量为3700大卡,果木枝条的发热量为4170大卡。各种生物质无论产自何地,几乎其成分和热值基本相近,发热量相当于中等烟煤。
清华大学得出这样的技术结论:
1、从实验数据来看,单一生物质燃烧主要集中于燃烧前期;而煤燃烧主要集中于燃烧后期。生物质与煤混烧的情况下,燃烧过程明显地分成两个燃烧阶段。在煤中掺入生物质后,可以改善煤的着火性能。在煤中加入生物质后,燃烧的最大速率有前移的趋势,同时可以获得更好的燃尽特性。生物质在燃烧过程中放热比较均匀。在煤中加入生物质后,可改善燃烧放热的分布状况,对燃烧前期的放热有增进作用。煤中加入生物质后,使得煤的燃烧最大速率有所增加,生物质的燃烧特性普遍较好。
2、通过不同比例的掺混成型秸秆燃烧,对于试验范围内,燃烧温度提高到1050OC时,均未发生结焦。
3、掺混10%~20%的成型秸秆的混合燃料,SO2排放较低,在不添加石灰石情况下,SO2排放可以控制在200ppm以内。
4、掺混10%~20%的成型秸秆的混合燃料,NOx排放可以控制在200ppm以内。
总之,在目前的循环流化床锅炉设备中,无需经过过多改动,利用秸秆压缩发电掺烧比例可达到20%在技术上是完全可行的。不仅可以减少煤的使用量降低燃料成本,掺烧生物质还可以起到助燃作用,提高锅炉燃烧室的温度,从而提高锅炉的热效率(北山电厂锅炉热效率在74%~77%),同时在降低飞灰可燃物(掺烧前为27%)、减少排渣带走的热损失(掺烧前为700大卡)上都能发挥效能。
四、经济可行性预测
考虑到秸秆的采购、储运、安全等方面因素,我们准备采取将粉碎、压缩设备分散到农户手中,由农民将秸秆压缩成型后再送到厂里掺烧的办法。以河北秦皇岛北山电厂拥有的一台装机容量为2.5万千瓦、二台1.22.5万千瓦的凝汽式火力发电机组为例:
1、掺烧对底渣物理热损失、未完全燃烧损失的改善以及对飞灰未完全燃烧损失的改善,以掺烧秸秆量为Xo=20%(重量比)考虑,效率总体可提高?浊=2.49%。
2、考虑秸秆的热值Q1为3550~3800kcal/kg,煤的热值为Qo=3200kcal/kg(未考虑炉前煤损失),以及对效率的影响掺烧20%的秸秆,可以替代22.19%~25.64%的煤量。
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关键词:生物质能政策措施配额制度固定电价
生物质能指利用具有能源价值的植物和有机废弃物等生物质作为原料生产出各种形式的能源。随着现代生物质能技术的不断发展,生物质能将在未来的可持续能源系统中占有重要地位。因此,世界不少国家都在大力发展生物质能。
一、国外发展生物质能的政策措施
为了促进生物质能的发展,各国结合自身实际采取了积极务实的鼓励政策,主要有配额制度、固定电价、减免税费、财政补贴、重视研发等。
1.配额制度
配额制度是随着电力市场化改革逐步发展起来的一项新的促进可再生能源发展的制度,主要是对电力生产商或电力供应商规定在其电力生产中或电力供应中必须有一定比例的电量来自可再生能源发电,并通过建立“绿色电力证书”和“绿色电力证书交易制度”来实现。绿色电力证书是政府为了促进发展清洁电力而颁发给生产清洁电力企业的证书,该证书还可以进入市场交易。电力生产商或电力供应商如果自己没有可再生能源发电量或达不到政府规定的配额要求,可以通过购买其他可再生能源企业的“绿色电力证书”来实现,同时,可再生能源发电企业通过卖出“绿色电力证书”可以得到额外的收益,激发出企业发展清洁电力的动力,从而促进了可再生能源发电(包括生物质能发电)的发展。目前,欧盟的许多国家都在推行可再生能源配额制度。
2.固定电价
固定电价就是根据各种可再生能源的技术特点,制定合理的可再生能源上网电价,通过立法的方式要求电网企业按确定的电价全额收购。按照不同的电价水平进行收购,从而保证了各种可再生能源技术都能获得比较合理的投资收益,为可再生能源的发展创造了更加优越的政策环境。对于处于成长初期的生物质能发电产业,固定电价制度无疑有利于促进其发展。欧盟通过立法方式,规定电网企业必须高价收购可再生能源发电,特别的是生物质能发电。
3.税收优惠
税收优惠也是各国促进生物质能发展的重要鼓励政策。从1982年至今,巴西对酒精汽车减征5%的工业产品税。2002年,美国参议院提出了包括生物柴油在内的能源减税计划,生物柴油享受与乙醇燃料同样的减税政策。德国对可再生能源实行低税率的优惠政策,如对乙醇、植物油燃料免税,对生物柴油每升仅征收9欧分的税费(而汽油则每升征收45欧分)。
4.财政补贴
由于生物质能产业市场尚未成熟,企业投入较大,所以需要政府强有力的扶持。对此,各国纷纷出台补贴政策以推动生物质能产业的发展。如瑞典从1975年开始,每年从政府预算中支出3600万欧元,用于生物质燃烧和转换技术研发及商业化前期技术的示范项目补贴。丹麦从1981年起,制定了每年给予生物质能生产企业400万欧元的补贴计划,这一计划使目前丹麦生物质能发电的上网电价相当于每千瓦时8欧分。意大利从1991到1995年,对生物质利用项目提供了30%~40%投资补贴。
5.重视研发
生物能源技术研发的巨大投入促进了各国生物质能的发展。英国环境食品和农村事务部在“生物能源作物研发项目”投资90万英镑,研究能源作物的基因改良和农村环境保护。生物能源研发的巨大投入促进了英国生物质发电和生物燃料生产的快速发展。巴西经过30多年对酒精燃料的研发和应用,培养了一大批专业高科技人才,掌握了成熟的酒精生产和提炼技术,以及酒精汽车制造技术,建立了强劲的酒精动力机械体系和完善的酒精运输、分销网络。
二、我国发展生物质能的政策措施及完善建议
我国生物质能资源非常丰富,大力发展生物质能对于建立可持续发展的能源系统,促进我国社会经济的发展和生态环境的改善具有重大意义。我国政府运用了相关政策措施推进生物质能产业发展。但由于我国生物质能开发利用还处于起步阶段,出台的相关政策措施还不健全,与国外生物质能发展较好的国家相比,存在不够完备、落实不到位等问题。不妨借鉴国外的成功经验与先进做法,在原有政策措施框架的基础上,完善不足之处并推行新制度,从而更好地保障我国生物质能的发展。
1.配额制度
在国外推行配额制度并取得良好效果的大环境下,我国也决定引进并实施这一新的政策模式。在我国探索和实践这一政策模式的过程中不妨借鉴发达国家绿色电力配额制度的成功经验和做法,结合我国电力市场的不断完善,加快建立我国的“绿色电力证书”和“绿色电力证书交易制度”,通过合理的配额制度,扩大生物质能发电的市场空间,提升生物质发电项目的盈利能力,增强生物质能生产厂商的生产信心,从而最终达到加快生物质能发展的政策目的。应注意的是,我国推行配额制度不能一蹴而就,而必须分步骤有序进行,可以分准备、建立、完善三阶段来实施。 2.固定电价
我国在《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》中规定,可再生能源发电价格实行政府定价和政府指导价两种形式,其中生物质发电项目上网电价实行政府定价,电价标准由各省(自治区、直辖市)2005年脱硫燃煤机组标杆上网电价加每千瓦时0.25元补贴电价组成。可见,我国已认识到固定电价制度的优势并加以运用。借鉴国外经验,我国在推行固定电价制度时,应该明确在产业发展初期要保持政策的持续性,减少电力生产商和供应商的市场风险,但绝不能完全脱离市场,应随着产业的逐渐成熟而适当调节价格额度直至最终融入市场,依靠市场机制来配置资源。
3.税收优惠
目前,我国制定了一些税收优惠政策,以促进生物质能产业的发展,如对生物质能技术的产品进口采用低税率;对人工沼气的增值税按13%计征等。这些政策倾斜在一定程度上推动了生物质能产业的发展,但仍有很大的提升空间,可以借鉴生物质能产业发展较好的国家的经验,在一些环节上加以改进并做出新的尝试。如可以对生物质能生产企业实行投资抵免企业所得税的鼓励政策及其他减免税支持和鼓励性税收补偿。对于科研单位和企业研制开发出来的新的技术成果及产品的转让销售所得收入,在一定时期可以给予减免营业税和所得税照顾。
4.财政补贴
我国对生物质能项目提供财政补贴。2006年6月和8月,国家财政部和环保总局分别下发了《中央环境保护专项资金项目申报指南》和《国家先进污染治理技术示范名录(第一批)》,将生物质直燃发电技术作为秸秆资源化综合利用的一种方式,纳入补贴范畴。除出台政策文件外,我国还开展了单位试点工作,较有影响的是对黑龙江华润酒精有限公司等四家试点单位生产的燃料乙醇给予财政补助。这些明文规定和试点实践让我们看到政府的努力,但基于财力有限这一现实,我国在推行财政补贴政策时应做出选择:将技术先进、意义重大的项目作为扶持主体,推进重点产业的发展。
5.重视研发
我国政府一直支持生物质能技术的研究开发。自“六五”开始,国家通过科技攻关计
划、“863计划”、“973计划”等安排了一定数量的资金,支持生物质能技术的研究开发,有力地促进了生物质能的发展。虽然有政策上的重视和支持,但在我国在技术研发方面还是面临着诸多现实困难。其中缺乏以专业机构为依托的研究平台,成为我国生物质能研发的制约因素。我们不妨参照国外,结合自身特点,建立生物质能研究中心、专业实验室等,并以这些专业机构为载体构筑出较为完备的研究平台,为专业人员参与研发活动提供良好的软硬件环境。
参考文献:
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[6]张永宁陈磊:英国发展生物能源的政策及启示[j].化学工业,2007(6):12~15
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关键词 :生物质气化 焦油 脱除转化
一、了解焦油的基本情况
在我们日常生活中你也许会常常用到焦油的产品,很多人对焦油的了解不多,焦油是有机物经过加热干馏的产物,常见的为煤焦油,木材干馏也产生木焦油,泥炭干馏和石油分馏也产生焦油。焦油产生的途径生物质是一种丰富的资源,它作为可再生能源受到人们的关注,随着能源危机意识的提高人们对其性能的研发不断深入。生物质热化学转化对于产生燃料、化学原料以及生物质的完全燃烧和充分利用都是一种很有效的方法。
煤焦油是焦化工业的重要产品,其组成很复杂,大多情况下是由煤焦油工业专门进行分离、提纯并且利用,可分离出多种产品,目前提取的主要产品有:萘、酚、蒽、菲 、咔唑、沥青等几种。目前焦油精制厂家已经可以从焦油中提取230多种产品,并向大型化方向发展。
二、生物质气化及其过程
生物质气化是在一定的热力学下,借助空气、水蒸气的作用,使生物质发生热解、氧化和还原反应,最终转化为一氧化碳、低分子烃类等可燃气体的过程。
中国可用的固体生物质数量巨大,主要以农业和木材废物为主。生物质分布分散,收集和运输困难,在中国目前的条件下,难以采用大规模燃烧技术,所以200―5000kW的中小规模的生物质气化发电技术在中国有独特的优势。由于中国电力供应紧张,而生物质废弃物浪费严重,价格低廉,所以生物质气化发电的成本具备进入市场竞争的条件。中国已完成了多种气化炉的研制,已使用的气化炉有上下吸式、敞口式和流化床等。各种气化炉从原理上讲都可以用于气化发电,但目前研究完成并正常运转的主要有三种,即敞口下吸式,下吸式及循环流化床,发电功率可以从几千瓦到几千千瓦,这为气化发电技术的进一步发展提供了条件。气化发电比较适合中国当前的经济和发展现状。中国的生物质技术基础较好,解决二次污染后就具备与其他常规发电技术竞争的条件。为了发展并尽快推广生物质气化技术,应该研究焦油处理技术,彻底消除二次污染;改进气化发电技术与系统,提高整体效率,进一步降低发电成本;制定保证政策,鼓励生物质气化发电技术的应用,使大众较快得接受生物质气化发电。
三、重点推行热解工艺及影响因素
(一)热解工艺包含的类型
从对生物质的加热速率和完成反应所用时间的角度来看,生物质热解工艺基本上可以分为慢速热解和快速热解(反应时间少于0.5s时称为闪速热解)两种类型。由于工艺操作条件不同,生物质热解工艺又可分为慢速热解、快速热解和反应性热解几种。在慢速热解工艺中又可以分为炭化和常规热解。
慢速热解,传统上称干馏工艺、传统热解工艺,已经具有几千年的历史,是一种以生成木炭为目的的炭化过程,加热温度在500~580℃称为低温干馏,加热温度在660~750℃称为中温干馏,加热温度在900~1100℃称为高温干馏。将木材放在窑内加热,可以得到占原料质量30%~35%的木炭产量。
快速热解是将磨细的生物质原料放在快速热解装置中,严格控制加热速率(10~200℃/s左右)和反应温度(大概500℃左右),在缺氧并且被快速加热到较高温度时引发大分子的分解,产生了小分子气体和可凝性挥发分以及少量焦炭产物。可凝性挥发分被快速冷却成可流动的液体,成为生物油或焦油。快速热解在极短的时间内和强烈的热效应下直接产生热解产物,然后迅速淬冷至350℃以下,最大限度地增加了液态油。
常规热解是将所用原料放在常规的热解装置中,在中等温度及反应速率条件下,经过数小时的热解,得到占原料质量的20%~25%的生物质炭及10%~20%的生物油。
(二)热解影响因素
总的来讲,影响热解的主要因素包括化学和物理两大方面。化学因素包括一系列复杂的一次和二次反应;物理因素主要是反应过程中的传热、传质以及原料的物理特性等。具体的操作条件表现为:温度、物料特性、催化剂、滞留时间、压力和升温速率。
在生物质热解过程中,温度是一个很重要的影响因素, 它对热解产物分布、组分、产率和热解气热值都有很大的影响。生物质热解最终产物中气、油、炭各占比例的多少,随反应温度的高低和加热速度的快慢有很大差异。一般地说,低温、长期滞留的慢速热解主要用于最大限度地增加炭的产量,其质量产率和能量产率分别达到30%和50%。
温度小于600℃的常规热解时,采用中等反应速率,生物油、不可凝气体和炭的产率基本相等;闪速热解温度在500~650℃范围内,主要用来增加生物油的产量,生物油产率可达80%;同样的闪速热解,若温度高于700℃,在非常高的反应速率和极短的气相滞留期下,主要用于生产气体产物,其产率可达80%。当升温速率极快时,半纤维素和纤维素几乎不生成炭。
四、生物质的液化发展
世界石油储量在逐步减少,而经济快速发展对能源得需求越来越多,未来的一定时期内将需要煤炭和生物质液化等代替性液体燃料。煤炭丰富、石油缺乏、燃气匮乏是我国能源结构的基本特点,2000 年左右,我国探明可采石油储量可供开采二十年。我国煤炭占终端能源消费的比例高、煤炭消费方式落后、原煤转化利用程度低,因此,我国煤炭资源利用效率低,生态环境污染严重。煤炭是最主要的一次能源,世界各国越来越重视高效洁净能源的使用。煤液化技术是煤综合利用的一种有效途径,可以将煤炭转化成洁净高热值的燃料油,减轻污染,还可以得到珍贵的化工产品。我国是生物质资源丰富的农业大国,每年农作物秸秆、禽畜粪便总资源干物质、全国城市生活垃圾产量、林业废弃物和可资源利用的柴薪等生物质能资源约为五十亿吨标煤,充分利用生物质能是解决石油资源不足的重要途径。我国在生物质资源的利用方式主要通过直接燃烧来获得能量,效率低下,资源浪费,环境污染严重。因此,对煤和生物质的高效利用技术的开发与研究在中国显得迫切和重要。煤和生物质的液化技术在理论方面和一些工艺技术上没有得到很好的解决,主要包括:煤结构的研究及其与液化反应性的关系,催化剂的中毒、催化剂的研发、固固和固液分离及如何使反应条件温和化和产品的高附加值化。解决这些问题对发展煤化学理论、开发高效的煤液化工艺有重要的指导意义。
比如在不同的反应条件下,进行稻草的加氢液化,考察了催化剂、压力等因素对生物质加氢液化的影响。在反应温度为300℃的条件下,随着催化剂的量的增加转化率、油气收率显著增加而焦渣的产率下降,可知加入的催化剂有助于稻草的加氢液化。在氢压5.0Mp加入相同的催化剂的条件下,转化率和油气收率有所降低,焦渣和沥青烯的收率上升而前里清晰的收率下降表示温度的上升对稻草的加氢液化是不利的,由300℃和350℃的比较可知:此时温度对于稻草加氢液化的影响不大。在同一温度下、加入相同的催化剂条件下,在5%催化剂250℃条件下,转化和油气收率显著提高而焦渣收率降低。可知压力的上升对于稻草的加氢液化有着显著的提高,有利于稻草的加氢液化,而且沥青烯和前沥青烯的收率无明显的差别。。
参考文献:
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关键词:新能源,发展,促进
中图分类号:TU241文献标识码: A
一、研究背景
能源是人类社会赖以生存与发展的基础,它是现代经济发展的重要支柱,同时亦是国民经济发展的重要战略物资。能源的开发与利用极大地促进了人类社会与世界经济的进步与发展。在当今世界经济全球化高速发展过程中,能源安全已经上升到国家的高度,各国政府都纷纷出台了一系列能源政策以保障能源安全。
二、中国新能源产业发展现状
1、太阳能
我国太阳能发展存在的问题我国太阳能光伏产业和太阳能热利用产业,虽然发展迅猛,但由于技术和资金等问题,其替代能源的作用仍受到限制。我国尚无成熟的核心技术,生产设备和核心技术大多来自国外,如晶硅提纯技术和设备都靠引进,光伏产业的发展处于被动地位;原材料价格上涨随着光伏产业的快速发展,晶体硅原材料供不应求,供需缺口日益增大,价格持续猛涨,而硅材料占整个太阳能电池成本的60%,直接导致光伏电池的成本上涨 ;太阳能热水器普及率不高由于国家对企业和研发的投入力度不够,太阳能热水器的发展远落后于希腊和以色列等国家 ;开发条件受约束太阳能受季节和气候变化的影响较大,日照强度大的季节,太阳能产量大,而阴天或地势低的地方,太阳能产量低,这直接导致太阳能开发极不稳定。
2、风能
我国风能资源丰富,风电行业发展迅速。2000年,我国风电累计装机容量为352兆瓦,2009年达到25853兆瓦,翻了70余倍。2005年,全国已建成并网风场61个,风电机组1864台。2006年,中国新增风电装机量占全球的12.1%,大部分需要从国外进口,特别是大型兆瓦级风电机组的总体设计技术和关键零部件的设计制造技术都还未掌握,缺乏具有自主知识产权的风电技术,这必然导致低水平的重复建设,并埋下质量隐患,造成风电项目在未来面临升级改造或者直接被淘汰的压力;电网结构相对薄弱风电是一种间歇性电源,而我国风电场主要分布在距负荷中心较远的地区,电网结构薄弱成为制约国内风电发展的瓶颈;海上风电开发难度大海上风电的作业受气候的影响大,投资成本高,安装维护困难,且技术复杂;上网电价有待调整在我国风电产业发展的重要时期,政府应对其进行宏观调整,无论是政府指导定价还是以招标形式确定的上网电价,风电电价都需要确立一个具体标准;开发的不稳定性风电的发展同太阳能一样,其开发受自然环境的限制,只有在风力资源丰富的季节,风力发电量才多,这种不稳定的发电量导致电网安全受到威胁,因此应加强电网对电力的调度,使其安全运行。
3、生物能
中国生物质能源的资源总量是风能和水能的3.5倍和2倍。我国目前每年可开发的生物质能资源总量大约相当于12亿吨标准煤,超过全国每年能源总消耗量的1/3。中国工程院院士杜祥碗在其所写的中国可再生能源发展战略研究丛书中测算出,我国农作物秸秆折合热值量约为3.3亿吨标准煤,畜禽粪便产热量折合约为0.72亿吨标准煤,林业生物质热量折合为7200万吨标准煤、我国生物质能发电产业呈现快速发展的态势,一部分科研成果己达到国际先进水平"截止2007年,中国有大小生物柴油生产厂2000多家,而且各地相同项目的立项。2010年,中国年生产生物柴油约100万吨。2006至2009年,生物质能发电投资额从168亿元提高到452亿元,年均增长率达到30%以上,2008年和2009年我国生物质发电装机容量已达到3巧万千瓦和430万千瓦,年均增长达到30%以上。
我国生物质能发展存在的问题:技术装备水平不高,产品成本高,因此对农村居民和工业用户缺乏吸引力;资源评价工作及科技研发工作不到位这主要由于国家对新兴生物质能发展的投入不足。我国生物质能的发展前景生物质能不仅能用于发电、供热,还能转变为液体燃料和生物基工业制品,在石油资源严重不足的国情下,作为替代燃料,它具有广阔的前景。
4、核能
我国核能起步阶段为20世纪80年代,中国实行改革开放政策,中国核工业进入新的发展阶段,核工业直接为中国的经济服务,核电成为核工业民最重要的支柱产品,中国开始建造商业核电厂。继大亚湾核电站后,我国相继完成了秦山二期、岭澳、秦山三期。截止到2005年,我国核电装机容量达到854万千瓦,核发电量占全国总发电量的2.2%。
我国核能发展存在的问题我国核电经过30多年的发展,虽然取得了巨大的成就,但是也存在一些困扰核电发展的问题:自主能力偏低我国能够自主设计和制造30万千瓦压水核电站,具备自主设计60万千瓦压水堆核电站的能力,但是我国核电体系技术标准大多采用国外标准,国内没有统一的设计标准;核电核心技术和设备的研发及设计能力欠缺,我国尚未全面掌握百万千瓦级核电站设计技术;核能利用的法律法规体系相对落后,安全是核能领域最重要的问题,而核安全法规体系是对核工业体系的有力保障。
我国核电的发展对保障能源安全有着重要作用。到2050年,全球大约1/4的发电量将来自核电,这将要求其发电量在未来40年里提高3倍。、在成本方面,与传统能源相比,核能有其得天独厚的优势,l公斤铀-235裂变放出的能量相当于2700顿标准煤燃烧放出的能量,一个100万千瓦的燃煤发电厂每年需要300万吨燃料,而核电站只要30吨就够了。核电比风电和火电的电源成本都低,核电站每度电成本约为0.33元(中广核数据);环境保护方面,核电生产过程中,二氧化碳和二氧化硫的排放量极少,有利于核电产业与环境的友好发展。我国核电在未来发展中有着无限的潜力和市场空间。