生物质发电和水泥厂应用生物质秸秆,环保又赚钱
生物质发电和水泥厂应用生物质秸秆,环保又赚钱
秸秆焚烧不仅污染环境、危害健康,还浪费了宝贵的生物质资源。将秸秆转化为生物质能源,用于发电和水泥生产,不仅解决了环境污染问题,还带来了显著的经济效益。
生物质能源化:变废为宝的新途径
生物质能是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体,即一切有生命的可以生长的有机物质所蕴藏的能量。它直接或间接来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源,同时也是唯一一种可再生的碳源。
生物质能的转换技术主要包括直接氧化(燃烧)、热化学转换和生物转换。生物质能发电技术是以生物质及其加工转化成的固体、液体、气体为燃料的热力发电技术,其发电机可以根据燃料的不同、温度的高低、功率的大小分别采用煤气发动机、斯特林发动机、燃气轮机和汽轮机等。
生物质发电技术现状与应用
生物质发电,作为生物质能利用的一种重要方式,通过转化生物质蕴含的能量为电能,为社会提供了清洁、可持续的能源供应。依据原料的不同,生物质发电细分为农林生物质发电、垃圾发电和沼气发电三大类别,这些多样化的原料来源,既拓宽了能源获取的渠道,又促进了废弃物的资源化利用,实现了经济效益与环境效益的双赢。
从产业链角度来看,生物质发电的上游主要为生物质原料供应商、焚烧设备、发电设备供应商等;中游为生物质发电企业,包括垃圾焚烧发电企业、农林生物质发电企业以及沼气发电企业;下游为国家电网等供电机构,或是企业/用户自用。
我国拥有丰富的生物质资源,但对比国际,我国生物质资源的开发程度还远远不足,生物质能源化利用率与发达国家存在差距。中国产业发展促进会副会长兼生物质能产业分会会长郑朝晖指出,我国生物质能源化利用率远低于资源利用率较高的国家,如瑞典的生物质能在一次能源中的利用率高达34%,对碳减排的贡献占比达到25%,而我国则仅为11.8%。数据同时也揭示了我国在生物质能开发利用上的巨大潜力与提升空间。
水泥厂应用生物质秸秆的实践
随着环保要求的不断提高以及对可持续能源的需求增长,生物质燃料在水泥生产中的应用逐渐受到关注。以利浦顿生物质蒸汽为例,其在水泥制品养护中的应用展现出显著优势。
利浦顿生物质蒸汽发生器能够持续稳定地提供高温蒸汽,营造适宜的温湿度环境,加速水泥的水化反应,使水泥制品更快地达到设计强度。同时,蒸汽养护还能保持水泥制品表面的湿度,避免水分过快散失,减少干燥收缩裂缝的产生,提高水泥制品的质量和耐久性。
生物质蒸汽在水泥制品养护空间内能够均匀分布,对水泥制品进行全方位、无死角的加热。这种均匀的加热方式可以确保水泥制品各部分的温度一致,使水泥制品的强度发展均匀,避免因温度不均匀而导致的局部强度差异或变形等问题。特别是对于一些形状复杂的水泥制品,如带有孔洞、凹槽或特殊造型的构件,传统的养护方式可能难以保证养护效果的均匀性。而蒸汽可以充分渗透到这些复杂部位,确保整个水泥制品都能得到良好的养护。
采用利浦顿生物质蒸汽养护能够在较短的时间内使水泥制品达到规定的强度要求,大大缩短了养护周期。这对于水泥制品生产企业来说,可以提高生产效率,加快产品的周转速度,降低生产成本。生物质蒸汽发生器可以根据需要持续稳定地产生蒸汽,不受外界环境因素的影响,能够满足水泥制品养护过程中的连续作业要求,保证养护工作的不间断进行。
生物质燃料是一种可再生能源,来源广泛,如农作物秸秆、木材废料等。使用生物质燃料替代传统的煤炭、燃油等能源,可以减少对化石能源的依赖,降低能源成本,同时也符合国家的环保政策和可持续发展战略。一些利浦顿生物质蒸汽发生器配备了余热回收装置,可以将蒸汽在养护过程中释放的热量进行回收利用,提高能源的利用效率,进一步降低能源消耗和运行成本。
经济效益与环境效益分析
生物质发电和水泥厂应用生物质秸秆不仅带来了显著的环境效益,还展现出良好的经济效益。以国能生物发电为例,该公司是国内首家引进、吸收、消化再创新欧洲先进生物质直燃发电技术的企业,掌握了开发建设、生产运营现代生物质发电厂的关键核心技术。2006年,其首个国家级生物质直燃发电示范项目在山东单县投产,开创了国内生物质直燃发电的先河。2007年,黑龙江望奎项目建成投产,成为世界上第一个以玉米秸秆为主要燃料的生物质发电项目。
在水泥行业,欧美发达国家已将生物质燃料作为重要替代燃料。据统计,2021年欧洲水泥行业能源使用中,替代燃料占比已达53%,其中生物质燃料占比30%。预计到2030年,替代燃料占比将提升至60%,2050年将进一步提升至95%,其中生物质燃料占比将达到50%。
政策支持与未来展望
政策层面,从“十二五”到“十四五”,国家对生物质能发电的支持政策经历了从大力扶持、完善补贴到推动市场化运作的转变,这不仅反映了生物质能发电市场的日益成熟,也预示着行业正步入规范化、市场化的快车道。随着政策环境的不断优化,一批在创新能力、市场表现及发展潜力上表现突出的企业脱颖而出,它们通过技术创新和市场拓展,引领着生物质能行业的未来发展方向,展现出强大的生命力和竞争力。
作为全球最大的水泥生产国,中国水泥产量约占全球总产量的49%。随着“双碳”目标的推进,水泥行业正加快低碳转型步伐。国家持续支持生物质能发展,从扶持到市场化推进,生物质能源利用享受多重政策红利。同时,水泥行业能耗、排放标准日益严格,推动低碳转型。生物质能源利用符合国家“双碳”目标,具有显著环境效益。
生物质能源利用符合国家“双碳”目标,具有显著环境效益。同时,政策支持和行业发展趋势向好,生物质能源利用前景广阔。随着技术进步和政策支持的加强,生物质能源将在更多领域得到应用,为实现可持续发展做出更大贡献。