第四章 2010年中国生物质气化发电行业运行形势分析
第一节 2010年中国生物质气化发电行业发展概况
一、国内生物质气化发电的生产概况
在我国生物质能的发展过程中，秸秆资源将扮演重要角色。据悉，国家发改委正大力开展秸秆资源综合利用工作，河北、江苏、安徽、山东、河南、湖北、湖南、新疆等8个粮棉主产省区全部纳入其中。
为了全力支持新能源产业发展，相关部门已经确定了一些重大行动和重要支持政策。其中，目前国家发改委正组织编制秸秆综合利用实施方案，计划出台秸秆综合利用试点工作方案，并有意推进大型自动化秸秆收集机械研发与推广，以求为生物质能发展铺平道路。此外，有关部门还将推进燃气内燃发电机组等关键设备的研发，以及大型生物质气化与净化成套设备等产业化。
正是看到生物质能发展的巨大潜能，近年来湖北、山东等地方政府，以及凯迪电力、中粮生化等上市公司，纷纷集中优势资源，加大对生物质能产业的投入。
截止2009年底，中国生物质能发电装机量324万千瓦，农村沼气利用量140亿立方米，燃料乙醇产量165万吨，生物柴油50万吨。从以上数据中不难看出，除了沼气利用量接近2020年沼气规划利用量的三分之一外，其他各类生物质能产业的发展与2020年规划目标均相去甚远。 2005-2010年我国生物质能发电产量分析
资料来源：国家信息中心
二、近年来国内生物质气化发电产能变化分析
除减能节排外，政府部门希望通过新能源增量来解决未来的能源需求问题，
生物质能是其中一个重点。
事实上，作为生物质能的一个部分，农村能源布局已纳入政府视野，而国家能源局也已确定要大力发展农村可再生能源。
目前，我国农村每年生活用能折合标准煤5.5亿吨，而到“十二五”末期，我国农村能源消耗总量降至4.4亿吨，其中优质清洁能源和新能源所占比重将大幅度提升，优质清洁能源占农村能源的比重将提高到40%，新能源所占比重将提高到25%。
2005-2010年我国生物质能发电产能分析
资料来源：国家信息中心
三、国内生物质气化发电生产技术的进展
A：生物质气化技术的原理 1、基本原理
生物质气化技术是本世纪出现的利用生物质作为能源的一种新技术，至今已有了较快的发展。具体来讲，生物质气化是生物质热化学转换的一种技术，基本原理是在不完全燃烧条件下，将生物质原料加热，使较高分子量的有机碳氢化合物链裂解，变成较低分子量的CO、H2、CH4等可可燃性气体，在转换过程中要加气化剂（空气、氧气或水蒸气），其产品主要指可燃性气体与N2等的混合气体。此种气体尚无准确命名，称燃气、可燃气、气化气都有。对生物质进行热化学转换的技术还有干馏和快速热裂解，它们在转换过程中是加不含氧的气化剂或不加气化剂，得到的产物除燃气之外还有液体和固体物质。
2、生物质气化使用的原料
生物质气化所用原料主要是原木生产及木材加工的残余物、柴薪、农业副产物等，包括树皮、木屑、枝杈、秸秆、稻壳、玉米芯等，原料在农村随处可见，来源广泛，价廉易取，它们挥发组分高，灰分少，易裂解，是热化学转换的良好材料。按具体转换工艺的不同，在填入反应炉之前，根据需要进行适当地干燥和
机械加工处理。
3、生物质气化生产中的主要问题
将生物质气化产出的可燃性气体供燃用或用其发电，是农村供能与用能的重大变革，在气化站的生产过程中，存在以下几个主要问题，只有解决好才能加速这一技术的推广应用。
（1）从气化炉产出的燃气中含有焦油、灰分和水分，有待去除，否则影响燃气的使用，尤其是对焦油的去除。
（2）建气化站投资比较大。
（3）在我国北方地区，冬季寒冷而漫长，这就涉及储气、输气系统的防冻问题。送气管道要埋在冻土层以下。湿式储气罐难以正常越冬运行，这就需要选用合适的干式储气设施。
B .生物质气化技术的应用
生物质气化技术在国内的应用，目前主要有两个大方面：一是产出的燃气用于供热；二是燃气用来发电。
1、户用生物质气化供气热装置
在推广应用中，户用生物质气化炉的基本要求有三点：（1）运行可靠耐用、不出故障；（2）造价低、使用成本低；（3）操作简单。
2、生物质气化集中供气
生物质气化集中供气系统在我国许多省份得到了推广应用，在农民居住比较集中的村镇，建造一个生物质气化站，就可以解决整个村屯居民的炊事和取暖所用的气体燃料。
3、生物质气用于烘干
用生物质气化产出的燃气烘干农林副产品，对燃气的纯度和组分没有特殊要求。在保证空气供给的条件下，燃气在各种类型的燃烧室中均可连续燃烧，无需净化和长距离输送，设备简单，投资少，回收期短。较直接燃烧生物质供热，热
量损失小，热效率高，对于小型企业、个体户很有实用价值。燃气在燃烧室中燃烧，可直接用于木材、谷物、烟草、茶叶的干燥，也可用作畜舍取暖、温室加热等。
4、生物质燃气作锅炉燃料
将生物质燃气作锅炉燃料，如把木材加工废弃物（锯末、碎屑、刨花）用循环流化床制取燃气，作锅炉燃料，平均每日可节省10t左右标准煤，取得了较好的效益。
5、生物质气化发电
生物质气化发电目前有三种基本形式，一是内燃机/发电机机组；二是汽轮机/发电机机组；三是燃汽轮机/发电机机组。现在我国利用生物质燃气发电主要是第一种形式，它包括3个组成部分：一是生物质气化部分；二是燃气冷却、净化部分；三是内燃机/发电机机组。燃气可直接供给内燃机，也可由贮气罐供给内燃机燃用。现在国内采用的燃气净化方法是普通的物理方法，净化程度低，只能勉强达到内燃机的使用要求。内燃机有两种类型：一是单燃料内燃机（只燃烧燃气）：二十双燃料内燃机（燃气与燃油混烧）。前者使用方便，后者工作稳定性好，效率较高。
内燃机/发电机组属于小型发电装置。它的特点是设备紧凑，操作方便，适应性较强，但系统效率低，单位功率投资较大。适用于农村、农场、林场的照片用电或小企业用电，也适用于粮食加工厂、木材加工厂等单位进行自供发电
数据来源：蒂华森咨询 罗格顾问