定義: 用燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)或燃料發(fā)動(dòng)機(jī)以沼氣作為燃料產(chǎn)生動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。 應(yīng)用學(xué)科: 電力(一級(jí)學(xué)科);可再生能源(二級(jí)學(xué)科) 概述 沼氣燃燒發(fā)電是隨著大型沼氣池建設(shè)和沼氣綜合利用的不斷發(fā)展而出現(xiàn)的一項(xiàng)沼氣利用技術(shù),它將厭氧發(fā)酵處理產(chǎn)生的沼氣用于發(fā)動(dòng)機(jī)上,并裝有綜合發(fā)電裝置,以產(chǎn)生電能和熱能。沼氣發(fā)電具有創(chuàng)效、節(jié)能、安全和環(huán)保等特點(diǎn),是一種分布廣泛且價(jià)廉的分布式能源。
沼氣發(fā)電在發(fā)達(dá)國(guó)家已受到廣泛重視和積極推廣。生物質(zhì)能發(fā)電并網(wǎng)在西歐一些國(guó)家占能源總量的10%左右。
我國(guó)沼氣發(fā)電有30多年的歷史,在“十五”期間研制出20~600kW純?nèi)颊託獍l(fā)電機(jī)組系列產(chǎn)品,氣耗率0.6~0.8m0/kw h(沼氣熱值 ~>21MJ/m0)。但國(guó)內(nèi)沼氣發(fā)電研究和應(yīng)用市場(chǎng)都還處于不完善階段,特別是適用于我國(guó)廣大農(nóng)村地區(qū)小型沼氣發(fā) 電技術(shù)研究更少,我國(guó)農(nóng)村偏遠(yuǎn)地區(qū)還有許多地方嚴(yán)重缺電,如牧區(qū)、海島、偏僻山區(qū)等高壓輸電較為困難,而這些地區(qū)卻有著豐富的生物質(zhì)原料。如能因地制宜地發(fā)展小沼電站,則可取長(zhǎng)補(bǔ)短就地供電。
沼氣發(fā)電技術(shù)
沼氣發(fā)電技術(shù)是集環(huán)保和節(jié)能于一體的能源綜合利用新技術(shù)。它是利用工業(yè)、農(nóng)業(yè)或城鎮(zhèn)生活中的大量有機(jī)廢棄物(例如酒糟液、禽畜糞、城市垃圾和污水等),經(jīng)厭氧發(fā)酵處理產(chǎn)生的沼氣,驅(qū)動(dòng)沼氣發(fā)電機(jī)組發(fā)電,并可充分將發(fā)電機(jī)組的余熱用于沼氣生產(chǎn)。
沼氣發(fā)電熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目的熱效率,視發(fā)電設(shè)備的不同而有較大的區(qū)別,如使用燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī),其熱效率為70%~75%之間,而如使用燃?xì)馔钙胶陀酂徨仩t,在補(bǔ)燃的情況下,熱效率可以達(dá)到90%以上。
沼氣發(fā)電技術(shù)本身提供的是清潔能源,不僅解決了沼氣工程中的環(huán)境問(wèn)題、消耗了大量廢棄物、保護(hù)了環(huán)境、減少了溫室氣體的排放,而且變廢為寶,產(chǎn)生了大量的熱能和電能,符合能源再循環(huán)利用的環(huán)保理念,同時(shí)也帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
我國(guó)沼氣發(fā)電機(jī)組狀況
我國(guó)沼氣發(fā)電研發(fā)有20多年的歷史,目前國(guó)內(nèi)0.8-5000kw各級(jí)容量的沼氣發(fā)電機(jī)組均已先后鑒定和投產(chǎn),主要產(chǎn)品又已全部使用沼氣的純沼氣發(fā)動(dòng)機(jī)及部分使用沼氣的雙燃料沼氣-柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。這些機(jī)組,各具特色,各有技術(shù)上的突破和新穎結(jié)構(gòu),已在我國(guó)部分農(nóng)村、有機(jī)廢水、垃圾填埋場(chǎng)的沼氣工程上配套使用。近十幾年由于農(nóng)村家庭責(zé)任制,大、中型的工廠化畜牧場(chǎng)的建立及環(huán)境保護(hù)等原因,我國(guó)的沼氣機(jī)、沼氣發(fā)電機(jī)組已向兩極發(fā)展。農(nóng)村主要以3-10kw沼氣機(jī)和沼氣發(fā)電機(jī)組方向發(fā)展,而酒廠、糖廠、畜牧場(chǎng)、污水處理廠的大中型環(huán)保能源工程,主要以單機(jī)容量為50-200kw的沼氣發(fā)電機(jī)組方向發(fā)展。
我國(guó)大型沼氣發(fā)電項(xiàng)目狀況
[2]目前,除西藏區(qū)以外,我國(guó)內(nèi)地其他所有省市區(qū)均建設(shè)了大中型沼氣發(fā)電項(xiàng)目,僅2009年,獲得發(fā)改委批復(fù)的沼氣發(fā)電CDM項(xiàng)目就有28個(gè),其中大多數(shù)為垃圾填埋場(chǎng)的沼氣發(fā)電項(xiàng)目,部分為養(yǎng)殖場(chǎng)發(fā)電及工業(yè)廢料(酒精廠)發(fā)電項(xiàng)目。除這些較大的項(xiàng)目申請(qǐng)了CDM項(xiàng)目外,國(guó)內(nèi)還有眾多小型沼氣發(fā)電工程。
目前,國(guó)內(nèi)很多廢水厭氧處理的沼氣,CH4含量在50-60%之間,如果選用合適的沼氣發(fā)電機(jī)組,每方沼氣可發(fā)電2.2-2.6度,而現(xiàn)在很多企業(yè)為節(jié)省投資,上容量小的機(jī)組,每方沼氣只能發(fā)1.8度電。以17000M3/天,熱值為25MJ/M3沼氣為例,每方沼氣發(fā)1.8度電的機(jī)組比每方沼氣發(fā)2.6度電的機(jī)組每年少發(fā)300多萬(wàn)度電。
沼氣發(fā)電對(duì)沼氣的要求
沼氣中雜質(zhì)含量如 Si 、 HS 等應(yīng)控制在一定的范圍內(nèi),沼氣的溫度為 10~60 ℃,壓力為 0~5kpa ,具體見(jiàn)沼氣的氣質(zhì)要求,一般禽畜糞厭氧處理的沼氣都能滿足發(fā)電的氣質(zhì)要求,污水處理沼氣需要脫硫等處理,垃圾填埋沼氣需要脫水等處理。
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