咨询电话

15267034224

浙江赢坤电力设计有限公司  版权所有 浙ICP备18055523号-1

网站建设:中企动力台州

公众号

电话:152-6703-4224

邮箱:29394438@qq.com

地址:杭州市西湖区转塘街道创意路凤凰创意园A4-1-601

手机网站

友情链接

工程业绩

新能源的开发利用(中)

浏览量

  (三)生物质能

  生物质能的原始能量来源于太阳,因此从广义上讲,生物质能是太阳能的一种表现形式。生物质能就是通过绿色植物的光合作用将太阳辐射的能量以一种生物质形式固定下来的能量形式,也就是以生物质为载体的能量。

  生物质能作为一种可再生的能源,其最大的优势就是含碳量低这个特点。生物在其生长过程中可以有效吸收那些大气中的二氧化碳,因而利用新技术开发利用生物质能不仅有助于减轻温室效应,维持生态的一个良性循环,而且可替代部分石油、煤炭等化石燃料,有助于减轻地球的温室效应,维持生态的良性循环,从而成为解决能源与环境问题的重要途径之一,实现真正意义上的碳的零排放。

  地球上的生物质能非常丰富,是仅次于煤炭、石油、天然气的第四大能源,在整个能源系统中占据重要的地位。自然界的生物质种类繁多、分布广泛,基本上包括了所有水生、陆生生物及其代谢物,但只有能够作为能源利用的生物质资源算是真正的生物质能,其基本条件是资源的可获得性以及可利用性。

  依据是否能大规模代替常规化石能源,可以将生物质能分为传统生物质能和现代生物质能两种。

  传统生物质能一般主要包括农村生活用能:薪柴、秸秆、稻草、稻壳及其他农业生产的废弃物和畜禽粪便等。因为传统的生物质能的能效低目易产生较多的污染物,在一些发达地区已经不再提倡使用。

  而现代生物质能已经可以大规模进行应用,主要包括现代农业的废弃物、林业生产的一些废弃物、能源作物和城市工业、生活废弃物等。如今,如何高效利用生物质能,现代生物质能利用技术如何与产业进行紧密结合,实现产业化发展,已经成为如今生物质能研究领域的一个热门话题。现代生物质能开发利用指的就是借助热化学、生物化学等一些手段,通过一系列先进的转换技术,从而生产出固、液、气等高品位、低能耗的能源来代替化石燃料,进而为人类的生产、生活提供一些电力、交通燃料、燃气、热能等终端能源产品。产业化较为成熟的现代生物质能源技术一般主要包括燃料乙醇技术、生物柴油技术以及沼气技术等。

  依据其来源的不同,可以将适合于利用的生物质能划分成林业资源、城市固体废物、农业资源、畜禽粪便、生活污水和工业有机废水五大类。

  林业资源:林业生物质资源就是指森林生长和林业生产过程中提供的生物质资源,包括林业副产品的废弃物,如果壳和果核等,包括薪炭林,在森林生长和砍伐作业中的零散木材,残留的树枝、树叶和木屑等,包括林业能源作物;木材采运和加工过程中的枝丫、锯未、木屑、梢头、板皮和截头等。中国林业能源作物品种比较丰富。在已探明的油料植物中,种子含油率在40%以上的植物就有150多种,能够规模化培育利用的乔灌木树种有10多种。

  城市固体废物:城市固体废物主要是由城镇居民生活垃圾、商业和服务业垃圾以及少量建筑业垃圾等固体废物构成。其组成成分较复杂,而且会受到当地居民的平均生活水平、能源消费结构、城镇建设、自然条件、传统习惯以及季节变化等因素影响。为了减少城市垃圾的收集总量,城市主要干道及生活小区均设有垃圾分类回收箱,实现垃圾分类回收。

  农业资源:农业生物质能资源就是指农业作物(包括能源作物),一般包括农业生产过程中的废弃物,农业加工业的废弃物,如水稻深加工过程中产生的稻壳花生加工过程中产生的花生壳等;农作物收获时残留在农田内的农作物秸秆(玉米秸、高梁秸、麦秸、稻草、豆秸和棉秆等)。

  畜禽粪便:畜禽粪便是畜禽排泄物的一个统称,它是其他形态生物质(主要是粮食、农作物秸秆和牧草等)的转化形式,包括畜禽排出的粪便、尿及与其相关的废弃物。

  生活污水和工业有机废水:生活污水一般主要包括城镇居民生活、商业和服务业的各种排水,如冷却水、洗衣排水、厨房排水、洗浴排水、盟洗排水、粪便污水等。工业有机废水主要是酒精、食品、制药、酿酒、制糖、造纸及屠宰等行业生产过程中排出的废水等,在这其中,大部分都富含有机物。

  生物质能具有低污染性、可再生性、分布广泛等特点。

  生物质能的利用目前主要有直接燃烧、热化学转换和生物化学转换等三种途径。生物质燃烧技术是人类最早掌握的一种能源利用形式,燃烧产生的热能一般用于炊事、区域供暖、民用采暖、生产工艺、发电或者热电联产。直接燃烧大致可以分为锅炉燃烧、灶炉燃烧、垃圾焚烧和固型燃料燃烧四种情况。生物质的直接燃烧在今后很长一段时间内仍将是中国生物质能利用的一个主要方式。当前改造热效率仅为10%左右的传统烧柴灶,推广效率可达20%~30%的节柴这种技术比较简单、易于推广、效益明显的节能措施,已经被国家列为农村新能源建设的个重点任务。

  (四)地热能

  地热能就是一种可无间断获取、可持续利用、清洁环保的能源。对地热的开发在经济上、技术上都是完全可行的。地热能是指地表以下的所有物质,比如地下水、沉积物、岩石等所含有的热能。目前,世界上最深的矿井不超过12.5千米。根据矿区钻探得到的经验数据可知,矿井平均每深入100米,温度就会增加3°C,根据这个推算,地球中心的温度就会高达5000°C~6000C。那么为什么地球内部温度会如此之高?学术界对此有多种解释,主要有两种:一是地球内部放射性物质不断发生核反应所释放出的能量积聚的结果。二是地球的温度是随着地球形成之初慢慢冷却而残留下的,因此越靠近地心温度越高。我们脚下的地球蕴含着巨大的能量,学会利用好这巨大的能量,地热能就会是我们一笔巨大的能源财富。

  地热虽然是普遍的现象,但是地热资源却是需要人们去勘探的。地热能资源一般都较为集中地分布在构造板块边缘地带,该区域也是火山和地震多发区。地热能资源分布在板块边缘,可能是因为这一地区地壳比较薄或是接近地质构造上的火山等。据科学家推算每年从地球内部传到地面的热能约有44.2兆兆瓦(1兆兆瓦为1012瓦),这相当于370亿吨标准煤燃烧时发出的热量。地球深处蕴藏的巨大的热能,会以热蒸汽、热水、千热岩等形式向地壳的某一块范围聚集,如果达到可开发利用的条件,就成为具有开发意义的地热资源。地热能的分布相对来说比较分散,开发难度大,怎样开发利用这巨大的能源资源成为摆在我们面前的难题。

  有人曾经估计,假如以地球上储存的煤炭全部燃烧释放出来的热量作为基准,那么地球内蕴藏的地热能总量约为煤的17亿倍。可是,地热资源的开发利用要受到地热热储的埋深、资源的类型、开采技术手段等多种因素的制约,这么巨大的地热能在现阶段是不可能都取出来进行利用的。

  地热能就贮存在地球内部,其储量要比目前人们已利用的能源总量多很多倍。地热资源有其非常独特的特点,我们要根据其特点因地制宜地利用地热能。地热能最终的可开采量将依赖于所采用的技术。不过,尽管全球地热资源潜量十分巨大,但问题不在于资源规模的大小,而在于是否有适合的技术将这些资源开发出来。

  将水重新注回到含水层中就可以提高地热再生的性能,而且可以使含水层不怎么枯竭。有相当一部分地热点可采用这种科学的方式进行相关的开发,让提取的热量等于地球自然不断补充的热量。因为地热能储量较大,而且集中分布在构造板块边缘一带,恰恰该区域也是火山与地震的多发区,假如热量提取的速度不超过补充的速度,那么地热能便是可再生的能源。

  地热能的利用通常可分为地热发电和直接利用两大类,不同温度的地热水,利用的范围也不尽相同。世界各国利用地热能的经验说明:高温地热资源(150°C以上)一般主要用于发电,发电后排出的热水可进行逐级多用途的利用。高压的过热水或蒸汽的用途是最大的,它们主要存在于干热岩层中,但可以通过高科技的钻井从而将它们引出;中温(90C~150°C)和低温90C以下)的地热资源则以直接利用为主,多用于采暖、工业、干燥、农林牧副渔业、旅渡游、医疗及人们的日常生活等方面。