風(fēng)能與生物質(zhì)能發(fā)電研究

2015年第4期(總第208期)應用能源技術(shù)doi:10.3969/j.iss.1009-3230.201504.010風(fēng)能與生物質(zhì)能發(fā)電研究齊洪波(黑龍江省節能技術(shù)服務(wù)中心,哈爾濱15000摘要:快速的經(jīng)濟發(fā)展帶來(lái)了日益增大的能源缺口和嚴峻的環(huán)境問(wèn)題,加快清潔能源發(fā)展替代傳統能源,實(shí)現能源產(chǎn)業(yè)升級成為我國能源電力發(fā)展的重大戰略選擇。本文對風(fēng)能與生物質(zhì)能發(fā)電的現狀、面臨的問(wèn)題及解決的方法進(jìn)行研究,旨在對發(fā)展新能源和可再生能源綜合利用提供參考價(jià)值。關(guān)鍵詞:風(fēng)能;生物質(zhì)能;新能源中圖分類(lèi)號:TK6.TK8文獻標志碼:B文章編號:1009-3230(2015)04-0039-04Study of Wind Power and Biomass Power GenerationEnergy Conservation Service Centre of Heilongjiang Province, Harbin 150001, China)Abstract: Rapid economic development has brought increasing energy gap and serious environmentalproblems, to speed up the development of clean energy alternative to traditional energy sources,toachieve energy industrial upgrading has become a major strategic choice for energy and powerdevelopment in china. Research status of face, wind power and biomass power generation in thisproblem and solving method, in order to provide reference value of comprehensive utilization of thedevelopment of new energy and renewable energyKey words Wind power; Biomass power; New energy0引言可再生能源已成為我國應對日益嚴峻的能源環(huán)境隨著(zhù)化石資源迅速消耗,生態(tài)環(huán)境不斷惡化,問(wèn)題的必由之路。世界各國尤其是主要大國把發(fā)展新能源與可再生可再生能源是可以永續利用的能源資源,如能源作為新一輪產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn),尋找新的能源水能風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能和海洋能等,不存在資源以解決能源短缺給人類(lèi)發(fā)展帶來(lái)的危機,已資源枯竭問(wèn)題。我國可再生能源資源豐富具有成為全球日益緊迫的課題。發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè),大規模開(kāi)發(fā)的資源條件和技術(shù)潛力,可以為未來(lái)社會(huì )和經(jīng)濟發(fā)展提供足夠的能源,開(kāi)發(fā)利用可再大力推動(dòng)低碳經(jīng)濟,已在全球各國達成共識。當生能源大有可為。前,開(kāi)發(fā)利用可再生能源已成為世界各國保障能低碳經(jīng)濟的實(shí)質(zhì)是能源的高效利用和清潔能源安全、加強環(huán)境保護、應對氣候變化的重要措源的開(kāi)發(fā),新能源由此構成了低碳經(jīng)濟的核心內施。隨著(zhù)經(jīng)濟社會(huì )的發(fā)展,我國能源需求持續增容。它是帶動(dòng)經(jīng)濟增長(cháng)和應對氣候變化的雙贏(yíng)選長(cháng),能源資源和環(huán)境問(wèn)題日益突出,加快開(kāi)發(fā)利用擇。2014中國煤化工且第六次會(huì )收稿日期:2014-12-10修訂日期:2015-02-21作者簡(jiǎn)介:齊洪波(1983-),女,工程師,2008年畢業(yè)于議召開(kāi),研究YHCNMHG強調,面對爾濱工業(yè)大學(xué)研究生學(xué)歷主要從事能源技術(shù)能源供需格局新變化、國際能源發(fā)展新趨勢,保障研究工作、工程咨詢(xún)等工作應用能源技術(shù)2015年第4期(總第208期)國家能源安全,必須推動(dòng)能源生產(chǎn)和消費革命。為“風(fēng)電之都”截止2013年建成風(fēng)電場(chǎng)8個(gè),總立足國內多元供應保安全,大力推進(jìn)煤炭清潔高裝機40萬(wàn)kW,實(shí)現并網(wǎng)40萬(wàn)kW,并網(wǎng)量為黑龍效利用,著(zhù)力發(fā)展非煤能源,形成煤、油、氣、核新江縣級之首。年均可為國家電網(wǎng)輸送電力10億能源、可再生能源多輪驅動(dòng)的能源供應體系千瓦時(shí),成為全國風(fēng)電第一縣。1我省風(fēng)能與生物質(zhì)能發(fā)展現狀富裕風(fēng)電場(chǎng)共分三期進(jìn)行開(kāi)發(fā),一期工程于1.1風(fēng)能2004年開(kāi)工建設,于當年末并網(wǎng)發(fā)電;二期工程風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源和替代能于2007年開(kāi)工建設,于2008年初建成并網(wǎng)發(fā)電;源),越來(lái)越受到世界各國的重視?！逗邶埥∪诠こ逃?008年開(kāi)工建設,于當年9月建成并新能源和可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃(2010-2020網(wǎng)發(fā)電。2014年9月富裕風(fēng)電場(chǎng)三期又建設33年)》中講到我省風(fēng)能資源總儲量23920萬(wàn)kW臺單機容量為1500kW風(fēng)機,與富裕一期、二期可開(kāi)發(fā)利用資源儲量約為1723萬(wàn)kW,排在內蒙工程共用10kW變電站送出。古、新疆之后,居全國第三位。風(fēng)能資源豐富區主大慶瑞好風(fēng)電場(chǎng)一期裝機容量4.95萬(wàn)kW,要分布在東部地區包括依蘭、樺川、樺南富錦、由36臺風(fēng)力發(fā)電機組和附屬設備組成。208年雞東、林口、鶴崗、伊春、龍江、泰來(lái)等地。此區509月建設至12月末全部安裝完畢,實(shí)現并網(wǎng)發(fā)m高度年平均風(fēng)功率密度在300W/m2以上,年電年發(fā)電量達1.2億kW·h平均風(fēng)速在6.4m/s以上,有效風(fēng)速時(shí)數在1.2生物質(zhì)能7400h以上。風(fēng)能資源較豐富區包括西南的大部生物質(zhì)能是唯一可以直接規?；a(chǎn)氣體、分地區和三江平原大部分以及牡丹江雞西等地。液體、固體等清潔能源的可再生資源。開(kāi)發(fā)利用此區50m高度年平均風(fēng)功率密度在250W/m2以生物質(zhì)能源將有助于能源結構多元化和實(shí)現低上,年平均風(fēng)速大部分在6.0m/s以上,有效風(fēng)速碳發(fā)展對于調整產(chǎn)業(yè)結構促進(jìn)經(jīng)濟增長(cháng)方式轉時(shí)數在7200h以上。目前全省共有49個(gè)已核準變推進(jìn)經(jīng)濟和社會(huì )可持續發(fā)展意義重大。開(kāi)未投產(chǎn)的風(fēng)電項目,其中12個(gè)項目核準時(shí)間在1發(fā)利用生物質(zhì)能源把有機廢棄物轉化為生物燃年以?xún)?37個(gè)項目核準期超過(guò)1年。氣等清潔能源把城鄉環(huán)保衛生產(chǎn)業(yè)轉變?yōu)榄h(huán)保與國內其他省市相比,我省在風(fēng)力資源開(kāi)發(fā)能源產(chǎn)業(yè),把荒山荒地轉變?yōu)槟茉瓷a(chǎn)基地將有方面起步較晚,1992年才開(kāi)始對密山市北山和木助于維護國家能源安全,保障社會(huì )可持續發(fā)展;有蘭縣蒙古山兩個(gè)點(diǎn)進(jìn)行風(fēng)速測試。2003年,全省助于減少溫室氣體排放和環(huán)境污染,實(shí)現低碳發(fā)僅有木蘭風(fēng)電場(chǎng)一期工程首批機組正式投產(chǎn)發(fā)展;有助于改善農村環(huán)境促進(jìn)農村經(jīng)濟發(fā)展。電,裝機容量0.36萬(wàn)kW。2008年末,風(fēng)力發(fā)電目前,世界上技術(shù)較為成熟、實(shí)現規?；_(kāi)發(fā)廠(chǎng)發(fā)展到12個(gè),主要分布在依蘭、樺南、伊春富利用的生物質(zhì)能利用方式主要包括生物質(zhì)發(fā)電、裕等地。2010年末我省風(fēng)力發(fā)電廠(chǎng)發(fā)展到34生物液體燃料、沼氣和生物質(zhì)成型燃料等。我省個(gè),發(fā)電設備裝機容量191.5萬(wàn)kW,累計發(fā)電生物質(zhì)能主要用來(lái)發(fā)電,即利用生物質(zhì)所具有的33.1億kW·h,其中上網(wǎng)電量32.5億kW·h,實(shí)生物質(zhì)能進(jìn)行的發(fā)電,是可再生能源發(fā)電的一種,現增加值14億元。2014年末,我省新能源和可包括農林廢棄物直接燃燒發(fā)電、農林廢棄物氣化再生能源發(fā)電裝機規模突破600萬(wàn)kW,其中風(fēng)電發(fā)電、垃圾焚燒發(fā)電、垃圾填埋氣發(fā)電、沼氣發(fā)電。裝機規模453.7萬(wàn)kW。全省重點(diǎn)風(fēng)能發(fā)電電場(chǎng)《黑龍江fI中國煤化工我省擬到簡(jiǎn)介如下:2020年建設CNMHG裝機容量依蘭風(fēng)力資源得天獨厚,是全國富風(fēng)區,被譽(yù)150萬(wàn)kW,年發(fā)電量可達900000萬(wàn)kW·h。據2015年第4期(總第208期)應用能源技術(shù)了解,截止2011年我省已建成生物質(zhì)并網(wǎng)發(fā)電項集系統。目18個(gè),總裝機容量33.45萬(wàn)kW,另有6個(gè)項目生物質(zhì)規模收集體系尚未形成,收集率低,大核準在建。2014年末,我省新能源和可再生能源部分被農民在田里直接燒掉造成環(huán)境污染。秸發(fā)電裝機規模突破600萬(wàn)kW。其中,生物質(zhì)發(fā)電稈及稻殼比重小、體積大,運輸成本高,存儲期長(cháng)裝機規模56.5萬(wàn)kW,增長(cháng)24%。我省生物質(zhì)資增加了損耗和場(chǎng)地、管理等費用。源發(fā)電將有更大的上升空間。(2)生物質(zhì)能源扶持政策缺乏系統性和配套2風(fēng)能與生物質(zhì)能發(fā)展中遇到的問(wèn)題性,檢測認證體系建設滯后,缺乏市場(chǎng)監管和技術(shù)2.1風(fēng)能發(fā)展中的問(wèn)題監督。黑龍江省生物質(zhì)發(fā)電僅執行《可再生能源(1)風(fēng)電消納難法》規定的全額收購可再生能源電量,使得生物014年全國棄風(fēng)量及棄風(fēng)率雙降,但三北地質(zhì)發(fā)電企業(yè)雪上加霜。區棄風(fēng)形勢仍非常嚴峻。我省平均利用小時(shí)數為3)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)缺乏市場(chǎng)競爭力,生物179h,全國平均利用小時(shí)數為1905h。自2010質(zhì)能源開(kāi)發(fā)技術(shù)發(fā)展緩慢。年以來(lái)我國出現明顯的風(fēng)電限電現象,201與新能源產(chǎn)業(yè)方興未艾的發(fā)展態(tài)勢相比,我2013年棄風(fēng)限電量均在100億kW·h以上,2012省新能源產(chǎn)業(yè)核心與關(guān)鍵技術(shù)的自主研發(fā)和創(chuàng )新年棄風(fēng)量為200億kW·h,棄風(fēng)率均在10%以能力不強,尚未實(shí)現根本性突破。生物質(zhì)能源建上。只有建立完善政策措施,創(chuàng )新體制機制,優(yōu)化設與新能源產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展對我省經(jīng)濟貢獻率低。調度管理等才能解決風(fēng)電消納難的問(wèn)題。整個(gè)生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)體系仍屬于初級階段,技(2)風(fēng)電大規模并網(wǎng)技術(shù)仍是瓶頸術(shù)體系還沒(méi)有形成,大部分技術(shù)處在研發(fā)過(guò)程中,我國風(fēng)電送出通道不足,調風(fēng)、調頻能力不離商業(yè)化還有很長(cháng)的路要走,即使是現在已經(jīng)進(jìn)足電網(wǎng)穩定性較差控制管理不足,這些問(wèn)題實(shí)行商業(yè)化運行的技術(shù),仍然有很大的提升空間。際上都是技術(shù)問(wèn)題需要我們自主創(chuàng )新。同時(shí)風(fēng)3風(fēng)能與生物質(zhì)能未來(lái)發(fā)展建議電裝備制造業(yè)規模小,市場(chǎng)競爭力弱。近幾年,風(fēng)3.1風(fēng)能未來(lái)發(fā)展建議機等新能源裝備產(chǎn)業(yè)在全國發(fā)展迅猛,盡管我省(1)國家繼續加大政策支持和監管力度。相關(guān)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)起步,但相比之下,培育和發(fā)展機制2014年國家主管部門(mén)出臺多項舉措力圖進(jìn)還沒(méi)有形成,與國內先進(jìn)省份和企業(yè)差距較大風(fēng)步減少棄風(fēng)限電,同時(shí)建立全國風(fēng)電設備質(zhì)量電項目選用設備與我省制造業(yè)沒(méi)有明顯關(guān)聯(lián),對信息監測評價(jià)體系。風(fēng)電政策包括戰略與計劃方裝備制造業(yè)支撐少制約了新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。面管理與規范方面,并網(wǎng)與消納方面,電價(jià)與扶(3)風(fēng)電裝機規模逐年增大,項目因種種原持方面。國家能源局發(fā)布的《關(guān)于印發(fā)2014年能因而延緩開(kāi)工源工作指導意見(jiàn)的通知》,提出堅持集中式與分經(jīng)調查分析,省核準一年以上風(fēng)力發(fā)電機項布式并重集中送出與就地消納結合穩步推進(jìn)風(fēng)目未開(kāi)工的原因主要有政策性因素—項目審批電等可再生能源發(fā)展。保證風(fēng)電市場(chǎng)空間,加強緩慢,項目單位無(wú)法取得開(kāi)工許可;市場(chǎng)性因風(fēng)電核準管理。強調并網(wǎng)消納,規范風(fēng)電開(kāi)發(fā)秩素—經(jīng)濟效益滑坡,項目單位對投資持猶豫態(tài)序。加強安全監督管理,規范風(fēng)電設備市場(chǎng)秩序,度;投資主體因素—投資主體融資遇到困難建強調企業(yè)自律。2014年能源局下發(fā)《關(guān)于規范風(fēng)設資金不到位電設備市場(chǎng)秩中國煤化工知提出加22生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的困難強檢測認證,規CNMH乍,構建公(1)生物質(zhì)能原料收集成本高,沒(méi)有全面收平、工資、開(kāi)放的招標采購市場(chǎng),加強風(fēng)電設備市42應用能源技術(shù)2015年第4期(總第208期)場(chǎng)的信息披露和監管。鼓勵通過(guò)行業(yè)自律的方式(2)加大對生物質(zhì)資源的綜合利用,加快生規范采購行為,避免不公平競爭。物質(zhì)能源發(fā)展的步伐。(2)提高風(fēng)電技術(shù)研發(fā)能力,企業(yè)自主創(chuàng )新,在生物質(zhì)能綜合利用方面,我省也在積極探轉變發(fā)展思路和商業(yè)模式。索中。我省在哈爾濱市擬建的大型秸稈綜合利用近年來(lái),風(fēng)電開(kāi)發(fā)高逐步轉變觀(guān)念,不在單純加工基地建成后將成為全球范圍內最大的生物乙追求規模擴張,更加重視項目的開(kāi)發(fā)和經(jīng)營(yíng)效益。醇燃料轉化加工基地。東林大的黑龍江秸稈綜合加強基礎研究工作,建立技術(shù)研發(fā)平臺,將自主創(chuàng )利用聯(lián)盟目前正在推行用秸稈制油的方法解決秸新與技術(shù)引進(jìn)和消化吸收再創(chuàng )新相結合,建立和稈焚燒的問(wèn)題。按照計劃,每年將2萬(wàn)多噸秸稈形成以國內制造為主的風(fēng)電裝備能力。風(fēng)電技術(shù)進(jìn)行深加工,將生產(chǎn)出1萬(wàn)多噸清潔燃油和不斷創(chuàng )新、2.5MW及以下機組已經(jīng)趨于成熟,風(fēng)5000t秸稈碳,清潔燃油可用于冶金、陶瓷等行電機組在設計方面更加智能化和細分化,出現了業(yè),經(jīng)濟環(huán)保,同時(shí)還能產(chǎn)生廢熱可帶動(dòng)農村的很多適合不同環(huán)境氣候條件的定制化機組。沼氣工程。沼氣產(chǎn)生的沼渣和沼液還可以制成有就我國目前形式分析,大力開(kāi)展大規模集中機肥,用于有機農業(yè)的種植。同時(shí),積極探尋畜牧式風(fēng)力發(fā)電并不完全適合中國國情,國內已出現飼料、粉碎還田等方式加強補貼降低成本,探索秸了由于大規模接入電網(wǎng)導致危及電網(wǎng)運行的安全稈綜合利用新路。穩定問(wèn)題。因此,發(fā)展分散式風(fēng)電技術(shù)更適合我(3)加強技術(shù)開(kāi)發(fā)能力,自主創(chuàng )新。國國情。2015年1月我省參與的“分散式風(fēng)電接加大科技支撐力度,突破關(guān)鍵技術(shù)裝備制約入技術(shù)及工程示范”科技項目通過(guò)國網(wǎng)公司總部加強產(chǎn)學(xué)研組合,組織聯(lián)合攻關(guān)。積極吸納國際科技項目驗收分散式風(fēng)電開(kāi)發(fā)是指不通過(guò)變電先進(jìn)技術(shù)技術(shù)開(kāi)發(fā)要有地域針對性推進(jìn)生物質(zhì)站,直接將風(fēng)電升壓后接入農網(wǎng)和低壓電壓。與能源產(chǎn)學(xué)研的組合,加快推進(jìn)生物質(zhì)能源相關(guān)科常規的集中風(fēng)電方式相比,分散式風(fēng)電可以與現研成果的轉化,進(jìn)一步提高生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)相關(guān)企有電力系統結合形成高效靈活的新系統,可以提業(yè)的研發(fā)能力和自主創(chuàng )新能力。高電網(wǎng)的可靠性。4結束語(yǔ)3.2生物質(zhì)能未來(lái)發(fā)展建議我省風(fēng)能與生物質(zhì)能資源豐富,資源利用空(1)加強政策調控與經(jīng)濟激勵間充足,積極發(fā)展新能源和可再生能源,可有效緩要開(kāi)放能源市場(chǎng),建立保障性收購制度。完解環(huán)境污染嚴重,產(chǎn)業(yè)落后發(fā)展等狀況,對我省未善市場(chǎng)進(jìn)入標準。完善生物質(zhì)能經(jīng)濟激勵政策的來(lái)低碳經(jīng)濟發(fā)展具有積極推進(jìn)作用。體系。要幫助生物質(zhì)能源拓展資金渠道。在制定參考文獻更符合市場(chǎng)實(shí)際情況和企業(yè)真實(shí)需要的政策的同[1]張英珊生物質(zhì)能—能源的新出路.資源·發(fā)時(shí),加大對政策的宣傳力度和渠道,做到“政策及展,2006(12)20-21時(shí)進(jìn)企”,達到扶持產(chǎn)業(yè)的初衷。政府“加大對農[2]王多云,張秀英.低碳經(jīng)濟視角中的新能源發(fā)展問(wèn)作物收獲及秸稈還田收集一體化農機的補貼力題研究.開(kāi)發(fā)研究,2010,(149):104-107度”、“研究建立秸稈還田或打捆收集補助機制”。[3]鄭紅,于宏敏魏磊,等黑龍江省風(fēng)能資源再這將提高農戶(hù)正確處置秸稈的積極性,有利于生分析[J].黑龍江大學(xué)工程學(xué)報,2010(3)物質(zhì)能源企業(yè)解決既有的原料保障難題,使秸稈[4]推進(jìn)生物規劃,建筑中國煤化工收集能夠常規化、規?；?。CNMHG