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《hvbrxo生質(zhì)能技術(shù)-再生能源》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、秋風(fēng)清,秋月明,落葉聚還散,寒鴉棲復(fù)驚。再生能源——生質(zhì)能技術(shù)生質(zhì)能暨生質(zhì)燃料技術(shù)???生質(zhì)能(biomassenergy或bio-energy),系指利用生質(zhì)物(biomass),經(jīng)轉(zhuǎn)換所獲得之可用能源,如電與熱。根據(jù)國際能源總署(InternationalEnergyAgency)的統(tǒng)計資料(IEA,2003)顯示,目前生質(zhì)能為全球第四大能源,僅次于石油、煤及天然氣,供應(yīng)了全球約11%的初級能源需求,同時也是目前最廣泛使用的一種再生能源,約占世界所有再生能源應(yīng)用的80%。截至2001年止,生質(zhì)能供應(yīng)約占世界所有再生能源利用的80%,依
2、地區(qū)而分,其中亞洲(不含中國大陸)占34.2%,非洲占23.9%,中國大陸占20.5%,經(jīng)濟合作發(fā)展組織(OECD)會員國(含歐美澳日等30國)則占13%(IEA,2003)。估計至2050年時,生質(zhì)能將提供全世界將近38%的燃料需求及17%的電力供給,約為206EJ(Hall,1997)。???依據(jù)行政院「再生能源發(fā)展條例(草案)」(2002),我國生質(zhì)能定義為「國內(nèi)農(nóng)林植物、沼氣、一般廢棄物與一般事業(yè)廢棄物等直接利用或經(jīng)處理所產(chǎn)生之能源」,因此生質(zhì)物可泛指由生物產(chǎn)生的有機物質(zhì),例如木材與林業(yè)廢棄物如木屑等;農(nóng)作物與農(nóng)業(yè)廢棄物如黃豆、玉
3、米、稻殼、蔗渣等;畜牧業(yè)廢棄物如動物尸體、廢水處理所產(chǎn)生的沼氣;都市垃圾與垃圾掩埋場與下水道污泥處理廠所產(chǎn)生的沼氣;工業(yè)有機廢棄物如有機污泥、廢塑橡膠、廢紙、黑液等。???由于廣義的生質(zhì)物的種類非常多,因此依據(jù)各種生質(zhì)物的物理與化學(xué)性質(zhì)、密集度、經(jīng)濟性的不同,在技術(shù)的分類上可依料源制備、轉(zhuǎn)換與應(yīng)用方式作區(qū)分如下:???1.料源技術(shù):泛指料源的制備技術(shù),如固態(tài)衍生燃料技術(shù)、富油脂藻類養(yǎng)殖/采收技術(shù)及陸生能源作物耕收技術(shù)等。???2.轉(zhuǎn)換技術(shù):???(1)生物/化學(xué)轉(zhuǎn)換(bio-/chemicalconversion):如經(jīng)發(fā)酵(fermen
4、tation)、酯化(esterification)等程序產(chǎn)生酒精汽油(gasohol)、沼氣(biogas)或生質(zhì)柴油;或利用生物菌種等方法產(chǎn)生氫氣、甲醇等燃料。???(2)熱轉(zhuǎn)換(thermalconversion):如以氣化(gasification)、裂解(pyrolysis)方式產(chǎn)生合成燃氣(syngas)或燃油等。???3.應(yīng)用技術(shù):如生質(zhì)燃料用于車/船用引擎、發(fā)電內(nèi)燃機、鍋爐、燃料電池等,或進行合成燃料精煉技術(shù),以生產(chǎn)精密化學(xué)品等。一、國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)況(一)固態(tài)衍生燃料技術(shù)???固態(tài)廢棄物衍生燃料(RDF-5)系將生質(zhì)物/
5、廢棄物經(jīng)破碎、分選、干燥、混合添加劑及成型等過程而制成錠型燃料,其主要特性為大小、熱值均勻(約為煤的三分之二)、易于運輸及儲存,在常溫下可儲存六至十二個月而不會腐化,因此十分便于利用,可將其直接應(yīng)用于機械床式鍋爐,流體化床鍋爐及發(fā)電鍋爐等作為主要燃料或與煤炭混燒,目前已成為全球生質(zhì)能技術(shù)的主要發(fā)展趨勢之一。???目前國外發(fā)展以日本最為發(fā)達,已有十年以上之時間,主要以處理都市廢棄物為主,自1988年第一座RDF-5廠落成后,每年皆有新的RDF-5廠完工運轉(zhuǎn),截至2002年底,已有53座RDF-5廠在運轉(zhuǎn)中,預(yù)計在2005年將達62座,以處理
6、都市廢棄物為主,至于各廠之處理能力,由每日5t至300t不等,以處理量每日11t至30t所占之比例最高,其所產(chǎn)出之RDF-5可供作為水泥窯燃料,燃煤電廠輔助燃料,生產(chǎn)蒸汽或熱水事業(yè)之燃料,集中發(fā)電利用等。???RDF-5技術(shù)的發(fā)展,在歐洲也獲相當(dāng)之重視。目前歐聯(lián)各國由都市垃圾所產(chǎn)生的RDF-5總量,至2001年時已達3,000kt(Gendebienetal,2003),其中奧地利、芬蘭、德國、意大利、荷蘭及瑞典等國之RDF-5生產(chǎn)系統(tǒng)已建置完成;比利時及英國則處于發(fā)展中;丹麥及法國在過去曾生產(chǎn)RDF-5,但因經(jīng)濟因素而中斷。歐洲現(xiàn)行或未
7、來對由都市垃圾所制成RDF-5的主要應(yīng)用方式包括用于現(xiàn)場(on-site)或遠距(remote)的熱利用設(shè)備(如固定床或流體化床之燃燒、氣化及裂解)、用于燃煤鍋爐、水泥旋窯中之混燒(co-firing),以及與燃煤或生質(zhì)物混合氣化(co-gasification)。???我國則自1999年起開始研發(fā)RDF-5技術(shù),在2001年建立了先導(dǎo)型實驗工廠,并藉以完成多項廢棄物制成RDF-5可行性試驗。(二)富油脂藻類養(yǎng)殖/采收技術(shù)???油脂性微生物系指能夠在微生物細胞內(nèi),蓄積油脂質(zhì)超過20%(w/w)生質(zhì)體的微生物(Ratledge,1989)。
8、應(yīng)用微細藻體中油脂作為液態(tài)燃料的研究則首推美國能源部的燃料發(fā)展計畫室自1978年至1996年間長期資助由藻類衍生可再生性運輸燃料的計劃,即水生物種計劃(AquaticSpeciesProgra