什么是生物质能源?
什么是生物质能源?
在古代,人类燃烧木材和牛粪做饭或取暖,以简单的废物为燃料,这是最直接的生物质能。当时人口并不密集,虽然没有空气污染治理设备,但并不构成严重的空气污染问题。这种生活方式就是标准的循环经济。回收不需要宣传,再利用也不需要宣传。
以动植物为燃料,燃烧后将灰烬回归自然,本身就是循环利用。生物质能是指生物质转化后产生的能量,可以指来自动物、植物、藻类等的任何有机物,经过转化后都可以作为能量使用。
生物质能或生物能源的基本原理是利用阳光和二氧化碳进行光合作用促进植物生长,然后将其用作燃料,因此被归类为可再生能源,而不会增加二氧化碳的净排放量。因此,生物质能是生物质能转化后可被人类利用的能源,生物质能不能直接利用。生物质能与石油、煤炭等能源一样,是人类可以直接利用的能源之一。因此,转化技术将影响生物质能利用的数量和效率。与使用煤炭、天然气或石油等更便宜的能源相比,使用生物质的经济效益并不特别明确。推广全球可再生能源,如能源作物、用于运输的生物质燃料和小型分布式发电厂,仍然需要政府的激励和补贴。
生物质能的优势:- 丰富的来源。
- 提供低硫燃料,减少空气污染。
- 在一定条件下提供廉价能源。
- 可以减少对环境的危害,如垃圾等。
- 与其他新能源相比,技术问题较少。
- 植物只能将少量的太阳能转化为生物质。
- 单位土地面积生物质能密度低。
- 易受环境制约,缺乏适宜种植的土地。
- 土地资源有限。
- 生物质水分高(50%-95%)。
- 生产能源比化石能源少。
生物质有哪些类型?
生物质是一般物质的三种状态:气态、液态和固态。它有多种技术选择和应用类型,用于发电或作为替代燃料。生物质能是利用可利用的能源,如通过转化生物质作物获得的电和热。
- 气态生物质能源包括沼气和合成气,目前FIT绿色电力以保证价格购买沼气
常见的气体生物质类型包括沼气和合成气。沼气是垃圾、厨余、污泥、畜禽粪便、农林废弃物等各种生物质中的有机物经厌氧发酵后产生的气体,主要成分为甲烷。台湾已经有许多养猪户将猪粪转化为沼气发电,其绿色电力上网电价(fit)高于其他可再生能源。经过良好的管理,不会有环境问题。把垃圾变成黄金也可以看作是循环经济的典范。发电后,液体部分变成沼气浆,固体部分变成沼气渣,可以在农田里灌溉,作为一种肥料。
目前台湾沼气产业的发展面临规模经济的问题,因为当地养猪户几乎都养不到5000头猪,但5000头猪产生的排泄物不会太多,小型沼气发电设备就足够了。然而,一些国家的养猪户却随意饲养数万头猪。沼气的发电能力大到可以称之为规模经济。这就是为什么当地沼气绿色电力的购买价格高于太阳能和风能的原因。不过,政府现在希望台湾糖业能率先扩大养猪户规模。此外,台湾的回收利用很好,农业系统也很完善。在未来,它可能会像欧盟一样。沼气生产的原料不再局限于猪粪,而是会扩大。至于食物垃圾和农林垃圾,这是两个可能的机会。
合成气是一种通过气化技术将生物质转化为在高温、低氧环境下发生化学反应的气体。这种气体可以用来发电。然而,由于气化的技术门槛较高,台湾长期运行的案例非常有限。为了计算所需的购买价格,需要更多的信息。目前,生物质能批发采购率最低的只能购买。因此,它不能构成对工业生产的一种激励。 - 液体生物质能源,包括生物酒精和生物柴油
液体生物质能的常用做法是制造生物燃料,其中包括生物乙醇和生物柴油。生物酒精利用微生物作为媒介,通过发酵将甘蔗、玉米、木薯、红薯等物质中的糖转化为酒精。生物柴油是将油籽作物、废食用油和动物脂肪酯交换而成的燃料。能源作物是指油料作物。使用农作物作为生物燃料的原料是很自然的。但是,如果人们可以吃的玉米被用于炼油,就会出现汽车和人争夺食物,甚至富人和穷人争夺食物的道德问题。随着技术的突破,以农业废弃物为原料是大势所趋。随着汽油或柴油汽车逐渐被电动汽车所取代,汽车用生物燃料的发展前景自然会受到影响。目前还没有开发出电动飞机,IATA仍然鼓励使用生物燃料,这是未来生物燃料的重要发展方向。 - 固态生物质能源是有机废弃物的焚烧,各种废弃物都可以用来发电,潜力无限
新闻中经常看到废塑料、废橡胶、废纸、废木材、废纤维、污泥以及甘蔗渣、稻壳、花生壳等农业废弃物。甚至一般的垃圾焚烧发电或经过筛选去除不适宜燃烧的物质,作为工业锅炉的燃料,产生蒸汽发电供热。这些可能是固体生物质能源。世界知名的生物质发电厂以木屑颗粒、向日葵残、废橄榄、花生壳、油菜籽粉等固体生物质为燃料。一个生物质发电厂的发电量可以相当于1000个海上风力发电厂的发电机。世界各地每天产生如此多的垃圾,很难立即进入循环经济。焚烧可能是回收能源最有效的方法。虽然垃圾焚烧可能不是最好的解决方案,但这种转化是生物质能的一种形式,台湾的发电量相当可观。2018年,台湾的焚化炉发电量为33.6亿千瓦时,每年可为约76万户家庭提供电力。
台湾的生物质能发展情况如何?
城市垃圾成分众多,其中60% ~ 70%具有生物质特性。如果实行垃圾分类,在焚烧炉中燃烧的垃圾基本上可以看作是有机物质为主的生物质。然而,由于现代社会产生的垃圾成分复杂,人们对此有不同的看法。其他规则将燃烧废物产生能源定义为可再生能源。因此,焚烧炉产生的电力可以被视为可再生能源。台湾年发电量超过30亿千瓦时。
燃烧塑料算生物质能源吗?
塑料是一种化学聚合物。燃烧塑料虽然是一种含碳有机物,但通常不被视为生物质能。然而,燃烧塑料可以以能源为基础的方式重复使用,减少了在环境中被处理的可能性,而且它是一种可再生能源。即使是最具环保意识的欧盟,在其塑料回收的短期规划中,也将塑料回收列为重要的过渡选择。
回收塑料不是很好吗?
很多人对循环经济的概念是,一个PET瓶经过回收再制造,出来的还是一个PET瓶,而不是别的东西。但是循环经济的重点是流动,包括物流、能量流、资金流、信息流。生物质可以挑战我们僵化的思维,将资源转化为能源。燃烧和再利用更有效,它可以转化为能源。材料的转化和利用更加高效,是足智多谋的,并不一定要塑料瓶进塑料瓶出。国际上公认的评价方法不是基于感觉,而是基于科学的生命周期评价,并采用哪种方法更有效。