可再生能源发电和现有化石能源发电矛盾吗

中国新能源企业30强名单：

无锡尚德电力控股有限公司:尚德是中国最大的太阳能电池生产商，也是全球最大的太阳能电池生产商之一。作为全球及中国光伏产业的领军企业之一，在光伏自主技术创新以及国际市场开拓方面取得了公认的成就。尚德是第一家在纽交所上市的光伏企业，推动了行业的发展。  

比亚迪汽车股份有限公司:比亚迪是全球最大汽车动力电池供应商之一，是中国乃至全球新能源汽车的领跑者。作为中国新能源汽车的领军企业，比亚迪在锂电池及电动汽车研发领域引领国际先进水平，并且率先生产出双模纯电动和纯电动汽车，在电动汽车行业处于领先地位。该公司获得了投资大师巴菲特的青睐。  

华锐风电科技（集团）股份有限公司：华锐是中国最大的风电整机生产企业，中国风电产业的领军企业之一，在大功率风电机组及海上风电方面具备国际领先水平，为我国风电机组制造的国产化作出了很大贡献。华锐也是全球最大的风电设备供应商之一。  

新疆金风科技股份有限公司:  金风科技是中国风电行业的先行者，坚持自主研发，具备3MW风机的自主研发技术，为推动中国风电产业发展做出很大贡献。金风是行业内第一家上市的风电企业，推动了行业的发展。金风还是全球最大的风电设备供应商之一。  

英利绿色能源控股有限公司:    英利是全球最大的太阳能纵向整合企业之一，中国光伏产业的领军企业之一，以垂直整合产业链取得了行业领先优势。英利积极投身参与公共事业，累计向边远地区捐助1500万元，很好地履行了企业的社会责任.

江西赛维LDK太阳能高科技有限公司:   赛维LDK是全球最大的太阳能电池硅片生产商。在光伏晶硅原料和硅片领域具备国内领先的规模和技术水平，通过产业链纵向延伸进一步确立了行业竞争优势。该公司在2009年成功投产万吨级高纯硅项目，打破了国外在此项技术上的垄断。赛维LDK是较早在海外上市的新能源企业之一，推动了行业的发展

皇明太阳能股份有限公司:    皇明是中国最大的太阳能热水器生产商之一，国内光热产品行业的龙头企业，近年来在光伏及节能建筑领域不断创新开拓，成为国内新能源产业的领军企业之一。

中航惠腾风电设备股份有限公司 :   中航惠腾是中国最大的风机叶片生产商，全球知名的叶片生产商之一。其大型风机叶片已经打入国际市场。该公司在开发新产品的过程中，从产品设计、工艺到模具研制、试验检测等各个方面，取得了一系列关于风电叶片的科研成果，同时也拥有了一批具有自主知识产权的核心技术，使企业在激烈的行业竞争中具备了绝对优势.

广东明阳风电产业集团有限公司 :   明阳风电是中国排名靠前的知名风电企业，中国民营风电企业中领军者之一。该公司研发的超紧凑型风机技术为今后大功率风电机组的研发提供了技术基础。明阳风电获得多家国际著名VC投资，即将登陆资本市场.

苏州阿特斯阳光电力科技有限公司:   阿特斯是中国光伏产业著名企业，是行业内较早在海外上市的新能源企业之一，近年发展速度很快，其产能在行业中排名靠前。该公司研发的UNG硅组件系列已正式下线，新产品正式投放市场，填补了光伏市场的空白，有利于光伏电池的成本下降.

江苏太阳雨新能源集团有限公司:   太阳雨是中国最大的太阳能热水器供应商之一。产品已销往全球100多个国家。2008年，凭借 “保热墙”技术，太阳雨为行业发展作出重要贡献，哈丁博士也因此荣获世界太阳能行业最高奖“霍特尔奖”。

阳光电源股份有限公司：合肥阳光是中国最大的逆变器生产商，技术水平处于国内领先地位。拥有逆变器行业国内唯一的自主创新技术，为解决光伏和风电并网提供了关键性解决方案。

晶澳太阳能光伏科技有限公司： 晶澳是较早海外上市的光伏企业之一，国内光伏产业领军企业之一。晶澳在单晶硅电池领域具备国际一流的技术水平和综合竞争力。该公司坚持自主研发，单晶硅电池转换效率达到了18.7%，在全球大规模光伏电池生产商中处于领先水平.

湘电集团有限公司 ： 湘电集团是国内电力和新能源装备领域的领先企业，开创中国机电产品的多项第一，在风电直流电机等技术领域位居国内前列。该公司是我国机电一体化装备制造的骨干企业，在我国大功率风电机组研发方面处于领先地位。

中国广东核电集团有限公司 ： 中广核是国内核电运营的重点企业之一，同时也大规模投资建设风电、并网光伏电站，是国内领先的清洁能源综合服务集团。

新奥集团： 新奥是中国最早致力于清洁能源的民营企业之一，国内领先的新能源综合技术研发服务企业，在生物质能、光伏等可再生能源利用领域具备国内一流的技术水平。新奥还是国内最大的城市燃气运营商之一。

常州天合光能有限公司：天合光能是国内晶硅电池领域领先的企业之一，是光伏建筑一体化领域的领先者。天合光能积极开拓下游应用市场开发，由其研发的原材料回收及废料专有加工技术提高了原材料的利用率，符合低碳经济理念。是行业的推动者之一。  

中国核工业集团公司 ： 中核集团是中国最大的核能企业之一。拥有完整的核科技工业体系，是中国核科技工业的主体，同时也是我国核工业发展的核心保障力量。该公司是我国核电行业的领军企业，目前已完全具备了四代核电技术的研发能力。今年该公司第四代核能技术获重大突破，实验快堆首次临界。  

龙源电力集团股份有限公司 ：龙源电力是中国最早从事新能源开发的电力企业之一，目前是国内最大的风电运营商。在我国风电并网发电突破和生物质能开发方面，建立了从发电到服务的整合化核心竞争力。到2009年底，该公司的风机装机总量达到亚洲第一，世界第五。  

保利协鑫能源控股有限公司：保利协鑫是中国领先、亚洲第一、世界知名的多晶硅生产商。是中国光伏产业的领军企业之一。  

胜利油田胜利动力机械集团有限公司：胜动集团是我国最大的可再生能源燃气发电机组生产企业，该企业具有强大技术研发团队，成功研发了适用于低浓度煤层气、沼气、秸秆燃气等系列燃气发电机组。  

南京高精齿轮集团有限公司：  南京高齿是中国最大的风电齿轮箱供应商之一。国内生产风力发电主传动及偏航变桨传动设备主要厂商，在大功率风机齿轮技术方面取得国内领先水平。  

中国大唐集团公司： 大唐集团是我国最大的电力企业之一，担负着可再生能源发电配额的重任。作为中国五大发电集团之一，大唐集团近年来在清洁煤利用、生物质能、光伏和风力发电、碳交易等新能源相关领域表现突出，致力于成为中国领先的清洁能源集团

浙江正泰太阳能科技有限公司 ： 正泰太阳能是国内非晶硅薄膜电池行业的领先企业之一，通过吸收国际先进技术突破技术瓶颈，在薄膜光伏领域取得领先水平。

上海杉杉科技有限公司 ： 杉杉科技是中国第一、世界最大的锂电池正负极材料供应商之一，是汽车动力电池重要的材料供应商。杉杉科技从锂电池负极材料起步，相继建立起锂电池正极材料、电解液等完整锂离子电池材料生产线。致力于成为动力电池领域全球领先的企业之一。

中通客车控股股份有限公司 ： 中通客车是中国新能源客车的领跑者。是我国唯一一家纯电动及混合动力大型客车的生产企业。  

中国电力投资集团公司 ：中电投集团是五大发电集团之一，清洁能源已占集团总发电量30%，居五大发电集团首位。中电投还是电力装备行业的重点龙头企业，为我国智能电网建设的装备升级作出了重要贡献。  

中国华能集团公司：华能是中国五大发电集团之一，除在火电清洁煤利用领域取得新的突破之外，同时在新能源领域积极拓展。近年大规模投资风能和太阳能电站，致力于成为中国领先的清洁能源集团之一。  

常州亿晶光电科技有限公司 ： 亿晶光电是全球排名前列的具备垂直一体化的光伏企业，其电池片产量已跻身全国前十位，是全球最大的单晶垂直一体化光伏企业。2009年，亿晶光电荣获福布斯“2009中国潜力企业榜”。该公司自行研制的低成本高效率太阳能电池银浆技术填补了国内空白，打破了国际垄断。该公司在国内主板上市。  

江苏林洋新能源有限公司 ：林洋新能源是国内光伏产业著名企业，是一家集硅棒、硅片、太阳能电池片、电池组件、BIPV的研发、系统集成于一体的国内领先企业之一。公司于2006年12月21日在美国纳斯达克成功上市，公司产品质量均达到国际同类产品的先进水平，市场占有率和知名度居行业前列。  

“新能源企业30强”中有13家 上市公司。从企业性质来看有，5家央企和18家民营企业；从行业来看，有12家太阳能、8家风能、4家新能源综合性集团、3家汽车新能源动力企业、2家核能和1家生物质能企业；从地区来看， 江苏占7家、北京6家、 河北3家、山东3家、 上海2家、广东2家、 深圳1家、新疆1家、 江西1家、安徽1家、香港1家、 湖南1家、浙江1家。

煤炭作为发电燃料的历史已经很长了，而且还会继续保持下去，当今，发电量的50%以上是由燃煤产生的。核能发电是第二大来源，在美国没有新的发电厂建成的前提下，核能的发电能力已经达到17%　。天然气为第三位，约占14%，但几乎所有新建的发电厂都表示要以天然气为燃料。而且，目前还有一种将燃煤转变为燃气的发展趋势，其余的发电能力为燃油和水电（图11.1和图11.2）。

图11.1　1950—2020年用于发电的燃料

经济发展增加了总电力的消耗，而技术的进步却可制止这一消耗。通货膨胀与有效价值也影响着电力价格与使用方式。美国的能源消费效率中，存在着一种进行长期改革的趋势。对电力需求的增加是未来能源消耗预期稳步增长的主要原因（表11.1）。

公共事业部门与非公共事业部门对燃料的选择是非常不同的。在公共部门所发出的电力中，最大比重（57%）是以煤炭为燃料的，但非公共事业部门所发出的电力中，以天然气发电为主占52%，水利或以木材为燃料的发电厂的发电比例达到令人惊奇的14%，而公共电力部门，所占比例则不到1%。这些统计指出了非公共事业部门电力生产者们的机会特征，它们中的一些已经转向非常规的燃料，以获得较低价的发电能力。

图11.2　2020年用于发电的燃料

表11. 1　美国能源需求

注：资料来自《油气杂志》（Oil and Gas Journal）。

煤炭发电

煤炭是发电的主打燃料，因为它的使用历史悠久且价格低廉。从20世纪80年代早期以来，由发电厂所支付的煤炭的使用费用呈稳定下降的趋势。送给发电部门的平均真实的炭价在1997年下降至23.27美元/t，从19９６年以来下降了3%，从1987年算起，下降了39.2%。导致价格下降的因素有多种：包括工人的生产力增加，产品量的增加，从地下到地表开矿的生产技术的波动，以及新技术的应用等（图11.3）。

图11.3　煤炭开采的统计

美国煤炭生产在1997年创下了历史纪录，达到10.09×108t。这是历史上第4个煤炭产量上亿吨的年份。同年，电力工业也创下了相应的煤炭消耗历史记录，在发电厂使用的煤炭超过9×108t，比19９６年的用量增加2.7%。这一生产增加的主要原因在于美国西部煤矿的地表采煤技术的提高，特别是位于怀俄明州的Power河盆地的低级煤炭的开采。而东部的煤炭生产依然保持稳定。在过去的30年中，一直稳定在5×108～6×108t的水平，西部的煤炭生产从1970年的不到5×107t一举增加到1997年的5亿多吨。Power河盆地的煤炭生产成为这一增长的主力，市场上越来越多的公共事业部门或多或少地认识到了在各种锅炉系统中煤炭为燃料的经济与技术的可行性。公共事业部门还从西部的低硫煤炭获利，这种煤炭的使用使它们达到1990年制定的《清洁空气法修正案》所规定的ＳO2排放标准。

煤炭的开采量在过去的20年中已经有明显的增加，从1976年的每个矿工开采1.78t/h增加到19９６年的5.69t/h。产率在地表与地下开采之间存在着极大的差别。地表开采的开采率是地下开采率的两倍之多——可达每个矿工9.26t/h，而地下开采率仅为每个矿工3.58t/h。然而，值得注意的是，地面与地下的煤炭开采都发生了相似的产量大增，在过去的20年中，各自都增加了约200%。

生产获利已经通过开采薄层煤，投入更大型的、更高产的采掘装备，以及通过地下挖掘机械的技术进步（比如竖井系统）而实现的。

在美国，以煤炭为燃料的发电厂依然是低成本的发电者。比如，Basoh电力公司的1650M W的燃煤的Laramie河发电厂1996年的总生产费用为8.49美元/（MWh），在所有发电厂中高居榜首。然而，未来的发电燃料依然充满竞争与变数，这可能取决于关于环境的排放物的限定程度，尤其是CO2的排放。如果对CO2的限制程度提高，则除非排放物的处理方式得到了发展，否则燃煤发电厂是很难保持其在发电业中的优势的。

天然气发电

天然气正在成为美国发电业中的一个重要角色。高效的燃烧涡轮机和组合循环的进步与大范围普及已经对天然气的价格、可行性和分配造成了极大的压力。

在过去的10年中，美国国产天然气大幅度增加，以满足需求，到1997年达到了18.96×1012ft3，但依然赶不上需求量的快速增长，导致了同一时期天然气的进口增加量高达200%。　1985年所消费的天然气中，进口量仅占4.2%，而到了1997年，进口量就猛增至12.8%。加拿大的天然气资源很容易就进口到美国的市场，相似的商业哲理，对所谓的商业活动都是可以理解的，但在进口问题上则略有区别。虽然，从墨西哥的进口量与最近从加拿大的进口量相比是微不足道的——前者为15×109ft3，而后者则高达2880×109ft3，墨西哥的天然气用量在增长，经济的发展、国际贸易的增长都可能导致未来美国从墨西哥天然气的进口量的增加（图11.4）。

在过去的几十年中，美国天然气产量的增加导致了生产天然气井的数量大增，而且比单井的开采率的增幅更大。1997年，开采气井的总数达到了304000口，在1970年，仅为117000口，但产量却下降了——从1970年的每口井的433.6×103ft3d下降到1997年的每口井157.4×103ft3d。先进的科技，比如定向钻井，正广泛地被用来增加一些天然气井的产量，但是，为了满足需求，还需要钻更多的井，因为一些新钻的井的产量比不上以前的老井。

图11.4　美国历史上的天然气需求量

未来，以天然气为燃料发电的增长将取决于天然气价格的合理。虽然以往的预测认为天然气的资源量不能满足长期的需求，但天然气的产量有望到2020年一直保持着增长的势头，而且每年的储量增加都能满足当年的消费。由电力部门所支付的天然气价格在过去的几十年中保持着相对稳定，为2.00～2.50美元/kft3。这些价格促使发电厂主们和开发者们去增加以天然气为燃料的发电量并实施将天然气为燃料的发电技术。

对以天然气为燃料的发电选择的鼓励是高效的组合循环式发电设备的进步，它还具备有新型发电厂的资金耗费下降、建设周期短等优点，使用了最新燃气轮机的组合循环式发电设备的效率能够达到60%，这样就减少了每千瓦时所需要的燃料，减少了发电的费用，而且，与燃煤相比，也减少了每千瓦时所产生的排放物。组合循环式发电目前的总费用为400～500美元/kW，明显地低于那些新型的燃煤发电的费用——900～1000美元/kW。

燃气的组合循环式发电厂可能在两年之内实现运行—这远比那些具备竞争能力的、可以为短期缺电而建设的供电设备的建设速度快，而且还具有获得短期获利机会的优点。

核能发电

图11.5　1996—2020年可用的核能可用的商业性核能发电装置于1990年达到到高峰，为112套。　目从虽然由于水流的变化与核能具有的较高能量等因素，两者的比例关系会有所波动，核能与水力发电厂的发电量所占的百分比相似。核能发电量目前在美国约占18%，水电约占10%，核能与水力发电都面对着一个不可确定的未来（图11.5）。1978年以来，再没有新的核能装置投产。在1953—1997年间，大约有124套核能装置订单，但在建造之前就都撤销了。那些核能装置依然在不断地减少，到1997年底，仅剩107套。有好几个核电站已经被永久性关闭了，包括位于伊利诺依州的超过l000MW的Zion发电厂和位于密执安州的已经有30年历史的巨石点（BigRockpoint）发电站，这两座核电厂都已达到了它们的使用寿命，或者似乎在环境保护方面其发电费用已经不具有竞争力。

然而，有意思的是，人们在对核能发电厂的可靠程度、发电能力以及所有发电厂的竞争力等方面的兴趣都增加了。比如弗吉尼亚发电厂的北安纳核电站在1997年的发电费用为10．26美元/（MW·h）与美国最好的化石燃料发电厂相比，是有竞争力的。

解禁活动与开放竞争的最显著的意义之一就在于对核能发电的影响。GPU核能公司于1998年将其所有的三里岛核电站的1号装置出售给AmerGen能源有限公司（PECO能源公司与英国能源公司之间的合资公司）。这是在美国被出售的第一家在运行的核电站。AmerGen公司认为，这一购买很强地说明——在电力的商业活动中，核电厂具有良好的竞争优势。许多核电厂也正在开始努力更新它们的运营范围，以求增强它们在未来20中的竞争力。而且，预计有65套核电设备在2020年前将达到退役的年限，这将会使美国的电力生产中核电的份额稳步地减少。

核电的一个最大的复杂问题是废弃物的处理。美国能源部于1998年1月通过了不再开放国家级核燃料储备库的最后期限，即使还有16年的过渡时期，而且已经为核电站运行管理工作支付了140多亿美元。1998年2月2日，50多个州的政府机构以及自治政府递交了诉讼反对能源部，以迫使其及时地开发燃料储备计划。个别公共事业部门正在跟随这股潮流并递交各自的诉讼。

水力发电

由于要重新注册许可证，水电也正在面临着一个不确定的未来。对水力发电日益增长的负面影响，以及它对水生生物的冲击、对鱼和蛙类动物的产卵路径、经济模式、土地的使用和娱乐的机会等的影响，已经使得水力发电要重新获得官方许可的机会大大少于汽车业的了。

在1997年，对水力发电的反对导致了一座正在进行水力发电的大坝电站被迫关闭，当时FERC表决通过了一项决议，要求该大坝的拥有者拆除设在缅因州的3.5MW的爱德华兹大坝。FERC所提出的原因是允许多种鱼儿逆流而上迁移的社会价值要大于建筑大坝发电的经济价值。　目前尚不清楚的是这一决定是否代表一个特例，或者是水力发电工业消亡的先兆。美国国家水利电力协会（NHA）认为FERC在爱德华兹大坝的事情已经有越权行为，所以力主FERC放弃这一未经授权的决议。NHA引用“否定结局”的条款提出，如果这一决议成立，则NHA和其他工业协会组织相信，如果这一决议不废除，则它们在对FERC未来的决议的争辩中处于不利的位置。

此外，在1987—1996年间，经营许可证的办理费用表明对审查与改革的需求。1992年9月，一份DOE的总结报告认为，水电立法系统已经花费了国家数十亿美元而且造成了国家超过1000M W发电能力的损失。一个关键性的改革行动就是建立一个简单的、具有规范水电项目权力的机构。由于近来大量的机构被卷入了经营许可证的办理，包括美国的渔业和野生动物服务组织、森林服务组织、国家海洋与大气协会、市场机构以及FERC，所以要达成一致是非常困难的。FERC已经建立了一种进行水力发电重新注册的转机制度，这种机制更具灵活性并鼓励那些希望出于经济和社会的考虑而加强环境关注的所有股票持有者们尽早加入。用任何所提出的法律条款来实施这一机制，对于缓解水电注册的争论将是十分重要的。

可再生能源发电

即使公众的关注增加了，除水电类技术之外的可再生资源的发展，以及它们在总发电量中所占的比重依然是相当少的。国家电力中仅有2.3%的发电量来自非水电类可再生能源发电，仅仅比1989年的1.8%上升了一点。可再生能源发电拓展其商业领域的主要障碍是与常规的发电形式相比，可再生能源发电的费用过高。这就导致可再生能源发电的历史短，而且所设的发电装置也少（这种将置的费用近来因大批量生产而有所下降）。

在美国境内，正在开展（或者正在开发的）的“绿色发电”项目可能会促进非水力发电的大发展。在这些项目中，公共事业部门的用户们可能为他们每月的电费支付一笔额外的开支，这笔开支主要为以可再生能源为基础的发电转变形式，或者为保证以可再生能源为基础的发电将被用于代替由化石燃料与核能的发电而支付的。在大量的选举投票中，美国的用户们表现出为绿色发电额外付款的强烈愿望。此外，在一次投票中，超过70%的代表支持增加能源税，因为这些能源的使用会污染环境，而且利用这些款项减少职工的工资税。代表们还支持对污染空气和水的设施收税，支持征收这种环境的“过失税”的人数甚至略多于支持对烟卷和烈性酒征税的人。

绿色发电项目并不仅仅由州立的公共事业部门进行开发，这些部门实质上的竞争已经展开（加利福尼亚州）或者即将展开（马萨诸塞州和宾夕法尼亚州），但在一些州中关于解禁的法令和开放竞争依然尚未开展（科罗拉多州和得克萨斯州）。美国全国范围内的公共事业部门已经认识到，绿色发电项目能够增加收入和支持可再生能源发电厂的重大投资项目，并提供一些非传统性发电方式的经验。

证书项目也为即将发出的电力贴上“绿色发电”的标签提供保证。在加利福尼亚州的一个非赢利性组织——“资源评价中心”是负责监督“绿色—e”的帖标签任务，这是一种为值得信赖的绿色能源标记和做广告而制定统一标准的义务性工业组织。“绿色—e”的首创精神就在于通过独立的第三方证据去保证至少有一半的绿色电力产品是可再生的——它对空气污染的比例要低于加利福尼亚目前所使用的能源所产生的任何污染的平均值。

另外一种促进可再生能源发电兴盛的工具是联邦的税收信用制度。目前设定为0.015美元/（kW·h），这些信用能够使可再生能源发电具备与常规发电厂一样的竞争力。也许在这些信用中的最大受益者就是风力涡轮发电项目，项目的资金花费也降到一定水平，0.015美元/（kWh）的电价信用使它们极具商业竞争力。美国风力协会提出一项5年规划，将这笔税收款投入到更多的可再生能源发电能力中，使其在美国的能源界中有立足之地。

未来发电预测

电力的需求在过去的几十年中已经变缓，已经从20世纪60年代的每年7%的极高的增长率降了下来。根据能源信息管理部门的年度能源展望报告，到2020年，预计电力需求增长率仅略高于每年1%。增长率的这种减少归因于设备的较高效率、公共事业部门对需求量的管理规划以及立法所要求的更高的效率（图11.6）。

虽然对电力的需求增长缓慢，但到2020年依然将需要新增403GW发电量，以保证需求量的增加并替换退役的设备。在1996—2020年间，目前所用中的52GW核能发电和73GW化石燃料—蒸汽发电设施将被淘汰。85%的新增发电量是以天然气或天然气与石油为燃料的组合式循环的或燃烧涡轮机技术而设计的。还有49GW的发电量，或者说12%的新增发电量是由燃煤所发出的，剩下的是由可再生能源发电所产生的。即使强调了将天然气和石油用于新的发电厂，但到了2020年煤炭将依然是主要的发电燃料，虽然燃煤的发电量到了2020年预计会下降到49%，以天然气为燃料的发电将会出现极大的增加，到2020年，将会从1997年的14%成倍地增加到33%（图11.7）。

根据EIA的预测，可再生能源发电，包括水力发电，仅仅可能有小幅度的增加，从1996年的4330×108kW·h增加到2020年的4360×108kW·h。几乎所有的增长都来自于可再生能源发电而不是水力发电，常规的水力发电中的下降会被非水力可再生能源发电34%的增长率所弥补。多种来源的固体废料（包括垃圾废气）、风和生物质能将成为可再生能源发电增长的主体。

图11.6　历史电力需求

图11.7　非传统天然气发电与电力的需求量

常见的生物质发电技术有直燃发电、沼气发电、甲醇发电、生物质燃气发电技术等。目前，国内研究较多的是生物质直燃发电和生物质气化发电技术，对生物质混燃发电技术的应用研究有限。基于我国小火电数量多而污染重的特点，以及农村生物质本身来源广且数量大的特殊国情，本文先从技术和政策角度对生物质混燃发电技术进行讨论，然后分析生物质混燃发电的经济效益、环保效益和社会效益，后者更为重要。

1.1生物质直燃发电现状

生物质发电主要是利用农业、林业废弃物为原料，也可以将城市垃圾作为原料，采取直接燃烧的发电方式。如英国ELY秸秆直燃电站是目前世界上较大的秸秆直燃电厂，装机容量为3.8万kW，年耗秸秆约20万t。古巴政府与联合国发展组织等机构合作，预计投资1亿美元兴建以甘蔗渣为原料的环保电厂。我国直燃发电方面在南方地区有一定的规模。两广省份共有小型发电机组300余台，总装机容量800MW。生物质直接燃烧发电技术已比较成熟，由于生物质能源需要在大规模利用下才具有明显的经济效益，因而要求生物质资源集中、数量巨大、具有生产经济性。

1.2生物质气化发电现状

生物质气化发电是指生物质经热化学转化在气化炉中气化生成可燃气体，经过净化后驱动内燃机或小型燃气轮机发电。小型气化发电采用气化-内燃机(或燃气轮机)发电工艺，大规模的气化-燃气轮机联合循环发电系统作为先进的生物质气化发电技术，能耗比常规系统低，总体效率高于40％，但关键技术仍未成熟，尚处在示范和研究阶段。在气化发电技术方面，广州能源研究所在江苏镇江市丹徒经济技术开发区进行了4MW级生物质气化燃气-蒸汽整体联合循环发电示范项目的设计研究，并取得了一定成果。

1.3生物质混燃发电现状

生物质混燃发电技术在挪威、瑞典、芬兰和美国已得到应用。早在2003年美国生物质发电装机容量约达970万kW，占可再生能源发电装机容量的10%，发电量约占全国总发电量的1%。其中生物质混燃发电在美国生物质发电中的比重较大，混烧生物质燃料的份额大多占到3%～12%，预计还有更多的发电厂将可能采用此项技术。英国Fiddlersferry电厂的4台500MW机组，直接混燃压制的废木颗粒燃料、橄榄核等生物质，混燃比例为锅炉总输入热量的20%，每天消耗生物质约1500t，可使SO2排量下降10%，CO2排放量每年减少100万t。在我国生物质混燃发电技术应用不多，与发达国家相比还相距较远。但是该项技术可以减少CO2的净排放量，符合低碳经济的发展要求、符合削减温室气体的需要，具有很大的发展潜力。

在我国农村，农户土地分散导致秸秆收集难度较大，收集运输成本限制着秸秆的收集半径，加上秸秆种类复杂，若建立纯燃烧秸秆的电厂，难以保证原料的经济供应。掺烧生物质不失为一种更现实的解决方案，即把部分生物质和煤混燃，减少一部分耗煤。与生物质直燃发电相比，生物质混燃发电具有投资小、建设周期短、对原料价格易于控制等优势。从技术上看，混烧比纯烧具有更多的优越性：可以用秸秆等生物质替代一部分煤来发电，不必新建单位投资大、发电效率低的纯“秸秆”电厂。何张陈将混燃案例与气化案例作了比较，发现气化案例的发电成本要比混燃案例高，而且对生物质价格变化更敏感。兴化中科估计的单位装机容量投资约为丰县鑫源投资的11.3倍，约为宝应协鑫的1.4倍。混燃还可以提高秸秆等生物质的利用效率、缓解腐蚀问题、减少污染、简化基础设施。

2生物质混燃发电技术解析

由于我国小火电厂数量多并且污染大，与其废弃关闭，不如因地制宜的对一些小型燃煤电厂设备略加改造，利用生物质能发电。典型的生物质能发电厂设备规模小，装机容量<30MW；但是利用生物质混燃发电既可发挥现有煤粉燃烧发电的高效率，实现生物质的大量高效利用，而且对现役小型火电厂改造无需大量资金投资，凸显出生物质混燃发电的优越性，特别是生物质气化混烧发电通用性较强，对原有电站的影响比直接混烧发电对原有电站的影响小些。生物质锅炉按燃烧方式有层燃炉、流化床锅炉、悬浮燃烧锅炉等方案可供选择，对现役火电厂实施混燃技术改造，锅炉本体结构不需大的变化（主要改造锅炉燃烧设备）。改造主要涉及在已有燃料系统中进行生物质掺混，有以下3方式。

（1）在给煤机上游与煤混合，再一起制粉后喷入炉膛燃烧。

（2）采用专门的破碎装置进行生物质的切割或粉碎，然后在燃烧器上游混入煤粉气流中，或通过专设的生物质燃烧器喷入炉膛燃烧。

（3）将生物质在生物质气化炉中气化，产生的燃气直接通到锅炉中与煤混合燃烧。本文主要以第2种和第3种为研究对象。

技术上，生物质和煤混燃关键是生物质燃料的选择和积灰问题。燃料的选择可以通过管理手段并辅以掺混设备加以解决。下面主要讨论积灰问题。

生物质和煤混燃的可行性，在一定程度上受积灰的影响很大。不同燃料的积灰特性与多种因素相关，如灰的含量、飞灰的粒径分布、灰的组成和灰的流动性。积灰是必须考虑的重要因素，因为积灰对锅炉运行、锅炉效率、换热器表面的腐蚀和灰的最终利用都有重要影响。与煤相比，生物质（如秸秆）和煤混燃时，两种原料之间的相互作用会改变积灰的组成、降低颗粒的收集效率和灰的沉降速率。生物质灰中碱性成分（特别是碱金属K）含量也比较高，且主要以活性成分存在，从火焰中易挥发出来凝结在受热面上形成结渣和积灰，实际商业应用中生物质掺混比*高为15%，当掺比较小时，一般不会发生受热面灰污问题。国际和国内的经验均表明，生物质混燃发电在技术上没有大的障碍，技术上是完全可行的。

以新能源发电为例,目前,以煤、石油为主的常规能源为全世界90%以上的电力负荷提供电能,这种常规能源的特点是集中发电、远距离输电并形成大电网互联.但其资源有限且对大气的污染也日益严重,造成了全球的能源紧张和环境恶化.同时大电网存在着供电模式单一、不能灵活跟踪负荷的变化、局部事故极易扩散并导致大面积停电等弊端.随着环境问题以及能源危机的日益突出,诸如光伏、风电等一批新能源发电技术得到了迅速的发展.新能源发电装置大量接入电网当中,在一定程度上缓解了电力供应紧张的的问题,并在改善能源结构,减少环境污染,实现人与自然的可持续发展方面起到很好的作用.这些清洁的可再生能源大部分都是以分布式电源(DG)的形式联接到电力系统,与大电网互为支撑.现在,DG以其独特的优势引起世人的注目.如无污染的可再生新能源发装置,排热可利用的燃气小型发电机,高可靠度的用户端小型发电机等.随着技术的不断发展,DG的应用越来越广泛.

2、环境污染，燃煤的碳排放量非常大。可再生能源一般都是清洁能源，如：太阳能、风能、核能等。

3、发电效果不一样。

4、使用的技术不一样。

希望被采纳^_^

一次能源。

天然气是一种主要由甲烷组成的气态化石燃料。它主要存在于油田以及天然气田，也有少量出于煤层，因此天然气是火力发电的一种燃料，发电时虽比煤炭发电好、但发电过程中也会制造一定程度的碳排放。

当非化石的有机物质经过厌氧腐烂时，会产生富含甲烷的气体，这种气体就被称作生物气体。生物气的来源地包括森林和草地间的沼泽、垃圾堆填区、下水道中的淤泥、粪肥，由细菌的厌氧分解而产生。生物气还包括胃肠涨气（例如：屁）。

当甲烷（生物气）溢散到大气层中时，它将是一种直接促使全球变暖化愈演愈烈的温室气体。

这种飘散的甲烷，经过有效的处理，就不会被视作一种污染物，而是一种有用的再生能源、虽说如此，天然气依旧不是洁净能源、也非绿能。然而，在大气中的甲烷一旦与臭氧发生氧化反应，就会变成二氧化碳和水，因此排放甲烷所导致的温室效应就会以二氧化碳的方式继续延长下去。

来源

天然气的商业生产主要来自油田和天然气田。

天然气和石油常常并存于同样的岩层中，可以在这些油井中吸取天然气。此外，在煤矿、泥盆纪页岩、地压盐水和结构紧密的砂岩中也会存在天然气。然而从中开采天然气的成本较高，相关技术发展缓慢。

植物、垃圾、污水和动物的排泄物等有机物发酵时会产生沼气，性质类似天然气。

在以前，天然气是作为废料在开采石油的过程中被烧掉的，因为相对出产的石油来说，其用途不大。但随着化石燃料的储量逐渐消耗，天然气在能源供应中所占地位不断上升。