[发明专利]一种分布式多源互补的小型生物质发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及生物质资源利用领域与太阳能利用领域，具体涉及一种分布式多源互补的小型生物质发电系统。

背景技术

中国农村地域广阔，可再生能源丰富，结构多样，有着诸多开发利用分布式能源的优势。分布式发电可以提供传统的电力系统无可比拟的可靠性和经济性，具有可靠性高、能源利用效率高，同时分布式电源位置灵活、分散的特点极好地适应了分散电力需求和资源分布，延缓了输、配电网升级换代所需的巨额投资，它与大电网互为备用也使供电可靠性得以改善。

同时，农村与边远地区能源供应具有双重性：一方面电力供应不足，供电不够可靠，广大农村用电量小，农村居民亟需可靠稳定的电力供应；另一方面，农村具有丰富的生物质能、太阳能等可再生能源，秸秆和薪柴在农村能源供应中占有重要地位，然而农村用能方式粗放,效率低下,生态保护难以得到有效巩固。因此，对生物质能、太阳能的有效利用和高效开发，将是解决农村能源供应的关键。因地制宜地利用当地生物质能资源秸秆、薪柴、谷壳和木屑等发电，不仅有效解决了秸秆处理的问题，保护了生态环境，而且可以有效解除农村用电短缺、电力供应不足的难题。

利用秸秆气化发电是一项业已得到验证的可靠技术，可以节约化石能源，保护生态环境。由于秸秆在燃烧中排放的CO₂与再生时吸收的CO₂达到碳平衡，具有CO₂零排放的作用，利用秸秆发电可以替代部分化石燃料，从而减少温室气体的排放，对缓解和最终解决温室效应问题将具有重要贡献。因此，秸秆发电技术已经被联合国列为重点项目推广。

秸秆气化可分为空气气化、氧气气化、水蒸气气化、空气-水蒸气混合气化等，用空气做气化剂，具有投资省的优点，但由于空气中氮气的存在，气化气热值较低，仅为4～7MJ/m3，氧气和水蒸气气化是有效的制取中热值燃气的方法，气化气热值可达10～18MJ/m3，但氧气气化的主要缺点是需要一套相应的制氧设备，其一次投资很大，对水蒸气气化而言，要使气化达到较好的效果，需要利用外热源将水蒸气的温度预热到700℃以上。因此，生物质空气-水蒸气混合气化是一种投资相对较低，产气质量也较好的气化方法。传统气化技术中，经常采用化石燃料或电作为蒸汽产生的动力。农村地区的太阳能资源丰富，在农村地区发展太阳能蒸汽技术为秸秆气化配套，具有技术上的先进性和经济上的可行性。考虑到保护森林资源的要求和云南农村农业生产的实际，该秸秆气化技术将主要采用玉米秆和稻秆这些比较常见的秸秆资源，以保证不会对农民生产和生活造成影响，同时不会破坏山区植被，影响生态环境。

因此，结合太阳能蒸汽技术与生物质气化发电技术，本发明提出了一种分布式多源互补的小型生物质发电系统，结合农村地区分布式能源结构特点，因地制宜发展广泛吸纳分布式能源，以促进农村可再生能源的规模化利用，保持农村自然生态环境，提高农村供电能力。对于农村经济的快速发展有着极其重大的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种综合利用生物质能与太阳能等可再生能源的分布式多源互补的小型生物质发电系统，以缓解传统化石能源使用造成的能源短缺和环境污染问题，同时解决农村及边远地区应用单一能源供电造成的电力供应不稳问题。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：