生物質能發電

生物質是指利用大氣、水、土地等通過光合作用而產生的各種有機體，即一切有生命的可以生長的有機物質統稱為生物質。生物質能，就是太陽能以化學能形式貯存在生物質中的能量形式，即以生物質為載體的能量。它直接或間接來源於綠色植物的光合作用，可轉化為常規的固態、液態和氣態燃料，取之不盡、用之不竭，是一種可再生能源，同時也是唯一一種可再生的碳源。生物質能的轉換技術主要包括直接氧化（燃燒）、熱化學轉換和生物轉換。

基於生物資源分散、不易收集、能源密度較低等自然特性，生物質能發電與大型發電廠相比，具有如下特點：

（1）生物能發電的重要配套技術是生物質能的轉化技術，且轉化設備必須安全可靠、維修保養方便；

（2）利用當地生物資源發電的原料必須具有足夠的儲存量，以保證持續供應；

（3）所有發電設備的裝機容量一般較小，且多為獨立運行的方式；

（4）利用當地生物質能資源就地發電、就地利用，不需外運燃料和遠距離輸電，適用於居住分散、人口稀少、用電負荷較小的農牧區及山區；

（5）生物質發電所用能源為可再生能源，污染小、清潔衛生，有利於環境保護。

生物質能的發電形式有以下幾種。

生物質直接燃燒發電是一種最簡單也最直接的方法，但是由於生物燃料密度較低，其燃料效率和發熱量都不如化石燃料，因此通常應用於大量工、農、林業生物廢棄物需要處理的場所，並且大多與化石燃料混合或互補燃燒。顯熱，為了提高熱效率，也可以採取各種回熱、再熱措施和各種聯合循環方式。

目前，在發達國家，生物質燃燒發電占可再生能源（不含水電）發電量的70%。我國生物質發電也具有一定的規模，主要集中在南方地區，許多糖廠利用甘蔗渣發電。例如，廣東和廣西兩省共有小型發電機組300餘台，總裝機容量800MW，雲南省也有一些甘蔗渣發電廠。

甲醇作為發電站燃料，是當前研究開發利用生物能源的重要課題之一。日本專家採用甲醇氣化-水蒸氣反應產生氫氣的工藝流程，開發了以氫氣作為燃料燃氣輪機帶動發電機組發電的技術。甲醇發電的優點除了低污染外，其成本也低於石油發電和天然氣發電，因此很具有吸引力。利用甲醛的主要問題是燃燒甲醇時會產生大量的甲醛（比石油燃燒多5倍），一般認為甲醛是致癌物質，且有毒，刺激眼睛，目前對甲醇的開發利用存在分歧，因此應對其危害進一步研究觀察。

當今世界，城市垃圾的處理是一個非同小可的問題。垃圾焚燒發電最符合垃圾處理的減量化、無害化、資源化原則。此外還有一些其他方式。例如，1992年加拿大建成第一座下水道淤泥處理工廠，把乾燥后的淤泥無氧條件下加熱到450℃，使50%的淤泥氣化，並與水蒸氣混合轉變成為飽和碳氫化合物，作為燃料供低速發動機、鍋爐、電廠使用。

生物質燃氣發電系統主要由氣化爐、冷卻過濾裝置、煤氣發動機、發電機四大主機構成，其工作流程為：首先將生物燃氣冷卻過濾送入煤氣發動機，將燃氣的熱能轉化為機械能，再帶動發電機法發電。

沼氣發電系統分為純沼氣電站和沼氣-柴油混燒發電站。按規模沼氣發電站可分為50kW以下的小型沼氣電站、50~500kW的中型沼氣電站和500kW以上的大型沼氣電站。沼氣發電系統主要由消化池、氣水分離器、脫硫化氫及二氧化碳塔（脫硫塔）、儲氣櫃、穩壓箱、發電機組（即沼氣發動機和沼氣發電機）、廢熱回收裝置、控制輸配電系統等部分構成。沼氣發電系統的工藝流程首先是消化池產生的沼氣經氣水分離器、脫硫化氫及二氧化碳的塔（脫硫塔）凈化后，進入儲氣櫃，再經穩壓箱進入沼氣發動機驅動沼氣發電機發電。發電機所排出的廢水和冷卻水所攜帶的廢熱經熱交換器回收，作為消化池料液加溫熱源或其他熱源再加以利用。發電機所產生的電流經控制輸配電系統送往用戶。