中等规模生物质气化发电技术

　　生物质气化发电技术是洁净利用生物质能的有效方法之一，它可以在不产生污染的情况下把生物质能转化为电能，达到从低品位能源获取高品位能源的目的，是最有前途的可再生能源技术之一。 因地制宜地利用丰富的生物质资源，建立分散、独立的离网或并网生物质分布式电站不仅可以弥补电力供应的不足，而且可以有效减少环境污染和温室气体排放，所以它也是一种重要的环保技术。

　　以农业废弃物和木材废弃物为主的生物质资源分布分散，收集和运输困难，不适合采用大规模燃烧技术，而中等规模的生物质气化发电技术（400—6000kW）在发展中国家具有独特的优势，也具备进入市场竞争的条件。中国科学院广州能源研究所研究开发的中等规模生物质气化发电技术达到了同类技术的国际先进水平，性价比处于国际领先水平，该技术共申请国家专利9项，已在中国、台湾和东南亚等国家推广应用，取得了显著的经济、社会和环境效益。生物质气化发电技术先后获得“九五”国家重点科技攻关计划优秀成果奖、广东省科技进步二等奖、上海国际工业博览会银奖、广东省优秀专利奖。2005年10月，在由联合国教科文组织发起的全球可再生能源领域最具投资价值的十大领先技术评选中该技术获得“蓝天奖”，再一次证明了生物质气化发电技术在国际上的影响力。

　　适用范围及应用条件：

　　该生物质气化发电技术应用范围广，灵活性好，根据用户不同需要，发电规模可选择在200-5000kW之间。用于处理碾米厂的谷壳，家具厂、人造板厂和造纸厂的木屑、边角料、树皮，为工厂提供电力，也适用于处理林场及农场的枝桠材、秸杆、稻草、稻壳等，为缺电农村地区和企业供电。同时，由于该项目属于环保技术，对消除污染，减少CO2的排放有重要的意义，有条件享受国家政府的相关优惠政策，有很好的市场前景和巨大的推广潜力。

　　主要技术性能及指标：

　　生物质气化发电技术采用循环流化床气化炉，把生物质废弃物，包括木料、秸秆、稻草、甘蔗渣等转换为可燃气体。这些可燃气体经过除尘除焦等净化工序后，再送到气体内燃机进行发电。为进一步提高系统效率，可利用气化系统和内燃机产生的余热，通过余热锅炉和蒸汽轮机实现联合循环发电。

　　该技术主要特点如下：

　　(1)采用循环流化床气化炉为燃气发生装置，利用气体内燃机代替燃气轮机，采用简单可靠的燃气净化方法。整个系统具有原料适应性好，处理规模大，负荷适应能力强，发电效率高等特点；

　　(2)采用新型专利技术，有效解决了燃气净化中的难题；采用特种菌种和好氧、厌氧相结合的方法处理焦油污水，实现气化发电系统中焦油污水循环利用；

　　(3)建立的5MW生物质气化及联合循环发电优化系统示范工程，克服了传统IGCC技术在发展中国家利用的限制，大大降低了技术难度和系统成本，设备全部国产化。

　　这些特点保证了气化发电系统的综合性能稳定可靠，单位投资和运行成本都较低的特点，系统达到以下技术经济指标：

　　以原料价格200元/吨计，简单生物质气化发电系统（400－3000kW）发电效率达到16－20％，单位投资：4000－4500元/kW，单位原料耗量：1.35kg/kWh，发电运行成本：0.35-0.45元/kWh；联合循环生物质气化发电系统（5MW）发电效率达28%，单位投资：6500元/千瓦，单位原料耗量1kg/kWh，发电运行成本<0.35元/ kWh。

　　已应用情况：

　　在全面分析市场需求的情况下，成功开发了400kW到5000kW的系列生物质气化发电装置，提高了整个技术的成套性和实用性，为推广应用奠定了良好的基础。自2000以来，该技术在中国、台湾和东南亚国家推广，已经成为国际上应用最多的中小型生物质气化发电系统。目前已签订和在建生物质气化发电项目共32项，总装机容量34 MW，累计合同额达8021.82万元，间接经济效益3400万元，新增产值 1.02亿元，取得了显著的经济效益；年减排CO2 约27.5万吨，环境效益显著。

    该技术的推广应用为根本解决中国农村普遍存在的而又始终无法根治的“秸秆问题”提供了有效的利用途径。例如：一个3000kW的生物质发电站，年处理秸秆约2万吨，相当于2万亩的秸秆。电站以200元/吨的价格向农民收购秸秆，每亩地可增加产出50-100元；电站可解决90－150人的就业机会；生物质发电直接成本中的秸秆成本和人工成本约为0.35-0.4元/度电，直接转化为当地农民收入。如果每个县建设5万kW的生物质电站，每年可为农民增收1亿多元，其推广应用的社会效益非常显著。

　　已具备的推广应用条件：

    目前本成果由广州能源所属下科技公司——广州中科华源科技有限公司负责实施与市场开发。广州中科华源科技有限公司是由中国科学院广州能源研究所生物质能研究室投资成立，专业从事生物质能利用技术开发、节能技术产品开发与销售的高新技术企业，现有员工50多人，其中专职研究人员3名，高工3名， 工程师10多名,技术力量雄厚，主要专业技术与产品有：循环流化床生物质气化炉、生物质气化发电装置、生物质气化集中供气装置、医疗垃圾焚烧炉，具备生物质能电站设计、建设和施工的能力。