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1生物质作为替代燃料用来发电前言电能有许多不同的产生来源而且可用不同的方式来生产。然而,各国竞相寻找能源,并试图寻找的无限能源来生产电能。此外,生产电能而使用的矿物燃料,如石油,煤炭等,都会产生一些从能源成本到环境的污染等重大问题。在上世纪末,工程师们开始寻找新的能源,这些能源既具有与化石燃料相同的优点势外,同时也避免了其弊端。事实上,有一些能源因来自自然而著称,这就是所谓的可再生能源。之所以称它是可再生能源,是因为它不能耗尽并且可以重复使用。这种能源有不同种类和不同的形式,例如风能,太阳能,水能,水电能源,生物质能等。“在美国,自1973年以来便开始大量利用生物质,特别是木屑在热能及电力应用的利用上”。本文将探讨利用生物质作为电力行业中使用的替代燃料。文章开头,将涉及生物质的背景和它的历史来源。其次,将对利用生物质能发电的电厂进行调查。再次随后,陈述一些利用生物质的优点和缺点。最后,一个结论将总结全文。生物质能简介生物质是世界上最古老的可再生能源之一。虽然我们一直在使用它,但很少有人知道它的学名。生物质学名为活着的物质,或具体地讲,它是在死亡的树木,树枝,木材,农作物,甚至动物能量存储能源的转换,从而让我们可以使用它。例如,“在今天的美国,物质燃料的使用范畴,包括木屑,花草残叶,农业残留物和城市碎木”。因此,生物质能源可在任何时间和地点找到。事实上,如果生物质不转换成其它形式的话它将一无是处。因此,如果任何公司想利用生物质能作为石油或天然气的替代能源,就必须收集生物质(植物,木材等)并将它在某一地点燃烧,燃烧产生的热量可用于推动汽轮机发电。同样,电厂可以使用生物量在的燃烧中的气化过程。在这种情况下,将把生物量加热到极高温度而产生可燃气体,可用于推动涡轮旋转从而产生电能。据加州能源委员会的网页介绍,加州每年生产约60万吨的生物质,这意味着2000兆瓦的电能。事实上,这些能量足以满足市场需求和约2百万户人家使用。虽然生物质能源已被使用多年,一些国家一直以来仍把它作为燃料用作发电。与此相反,一些国家因为其对环境的负面影响而停止使用。有人说,生物质导致了环境的污染。但是,该能源的益处鼓励一些企业使用它,例如,“BEG(生物质能源集团)推算,在苏格兰,生物质产业有望在提供2000人就业岗位和促进其他部门经济增长的同时供应多达450兆瓦的电力”。美国电子协会对生物质的估计表明,每年美国有生物质资源约59亿湿吨(相当于413亿干吨)可供利用。事实上,生物质发电可使用不同的方法,而各种方法都有各自的效率和生产力。废弃物发电用化石燃料发电是世界上最通用的方法。然而,利用生物质能发电,并遵守一些规定和限制会更有效率。眼下主要有四种类型的生物发电系统直燃,混烧,煤气化,模块化系统。大多数发电厂使用生物质直燃系统,用化石燃料来发电。图1显示了如何使用生物质燃料在工厂中发电。生物质的燃烧锅炉产生高压蒸汽,蒸汽被引入汽轮机,带动一系列气动涡轮叶片,使涡轮旋转,而涡轮连接到发电2机,因此,流动的蒸汽致使涡轮旋转,发电机旋转和电力的生产。生物质能锅炉产生的电一般在50兆瓦范围左右,相比燃煤发电厂中的15兆瓦左右。因此,有人建议,在一些电厂,如在美国亚什兰的海湾发电站,在高负荷期使用煤而在低负荷期使用生物质发电,这将节俭煤的使用。然而,到目前为止,用直接燃烧的木材发电是最省事的方法。另外,除非它和像煤一样的其它能源组合使用,否则就可能没有竞争力。生物质能的优点使用生物质作为替代能源来发电具有一定的经济效益。再者,它也是一种有效的社区或工业区的资源来源。相比而言,即使发达国家能够利用这一资源,以弥补其它像石油,天然气或煤资源的不足。其中最重要的优势是它的价格低廉;而且是一种现成的能源。此外,它是一种可持续、可长期使用的资源,它可以在任何时候任何地方很容易地发现使用。生物质发电厂更大的优势是能帮助许多国家减少失业。施安那贝尔德,中型项目的苏格兰绿党的能源发言人说“就新的发电站的建立和它创造的相当数量的就业机会而言,这是个好消息”。如在苏格兰邓弗里斯郡的洛克比建立的生物质能源发电厂,将支持英国经济也将帮助政府降低失业率。生物质能的缺点如同任何可再生能源一样,利用生物质发电存在一定的缺陷。生物质确实影响环境吗这个问题已经被问了很多次。事实上,因为它在燃烧时会产生碳气体,因此许多人担心的是它在全球气候变暖中的作用。然而,如果你了解生物质周期的话,可能知道从这个角度看是错误的。虽然生物质可在世界任何地方看到,有些地方如在中东的沙漠地区,如沙特阿拉伯,找到足够的可用作生物质的植被是一件很困难的事。因此,把植被运送到该地区,将是昂贵的和毫无用处的。图1用生物质在电厂发电3结论总之,这篇文章已经表明,使用生物质的行业,特别是像发电厂这样的工业,将有助于人们找到工作,并有助于各国政府减少失业率。此外,每年许多国家花费数十亿美元购买石油或天然气用来发电,为此,如果用生物质作为替代能源来发电将是更加经济和有效。在电力市场,可以说能源就是金钱。就生物质能源而言,这一说法更为确切。此外,生物质可用于不同的地方,这意味着更多的灵活性。虽然使用生物质的电厂将产生功耗低于它使用化石燃料时而产生的电能,但在村庄和小城镇,使用生物质将比使用常用的化石燃料更为经济。BIOMASSASANALTERNATIVEFUELFORGENERATINGELECTRICITYWRITTENBYENGFAHADARAFAIREFAEEFAHOTMAILCOMSEPTEMBERINTRODUCTIONELECTRICALENERGYHASMANYDIFFERENTSOURCESANDCANBEPRODUCEDINDIFFERENTWAYSHOWEVER,COUNTRIESARECOMPETINGTOPRODUCEENERGYANDTRYINGTOHAVEUNLIMITEDSOURCESFORPRODUCINGITMOREOVER,PRODUCINGELECTRICALENERGYUSINGNORMALFOSSILFUELS,SUCHAS,OIL,COALANDSOONHASSOMEMAJORPROBLEMS,FROMTHECOSTOFFUELTOTHEPOLLUTIONATTHEENDOFTHELASTCENTURY,ENGINEERSHAVESTARTEDLOOKINGFORNEWSOURCESWHICHHAVETHESAMEADVANTAGESASTHEFOSSILFUELSWHILEAVOIDINGTHEIRDISADVANTAGESINFACT,THERESOMESOURCESWEREALREADYKNOWNFROMTHENATURAL,ONEOFTHEMISCALLEDRENEWABLEENERGYITCALLEDRENEWABLEBECAUSEITWILL图2碳循环4NOTRUNOUTANDCANBEREPRODUCEDTHISKINDOFENERGYHASDIFFERENTTYPESANDCANBEFOUNDINDIFFERENTFORMS,FORINSTANCE,WINDENERGY,SOLARENERGY,HYDROELECTRICENERGY,BIOMASSENERGYANDSOONINTHEUNITEDSTATES,SINCE1973THEREHASBEENADRAMATICINCREASEINBIOMASSUSE,ESPECIALLYINTHERMALANDELECTRICALAPPLICATIONSOFWOODRESIDUESTHISESSAYWILLEXAMINETHEUSINGOFBIOMASSENERGYASANALTERNATIVEFUELINTHEELECTRICITYINDUSTRYINITIALLY,ITWILLCOVERABRIEFBACKGROUNDONBIOMASSANDINCLUDEITSSOURCESANDHISTORYSECONDLY,THEUSINGOFBIOMASSFORGENERATINGELECTRICITYINPOWERPLANTSWILLBEINVESTIGATEDTHEN,SOMEOFTHEADVANTAGESANDDISADVANTAGESOFUSINGBIOMASSWILLADDRESSEDACONCLUSIONWILLCOMPLETETHEESSAYBIOMASSINBRIEFBIOMASSISONEOFTHEOLDESTSOURCESOFENERGYINTHEWORLDALTHOUGHWEHAVEBEENUSINGITALLTHETIME,ITMAYHAVEBEENNEVERHEARDABOUTITSSCIENTIFICNAMEBIOMASSKNOWNASLIVINGMATERIALORSPECIFICALLY,ITISTHECONVERSIONOFTHESTOREDENERGYINTHEDEADTREES,TREEBRANCHES,WOOD,CROPSANDEVENANIMALSINTOENERGYSOTHATWECANUSEITFOREXAMPLE,THEMAJORCATEGORIESOFBIOMASSFUELSUSEDINTHEUNITEDSTATESTODAYINCLUDE,WOODPROCESSINGRESIDUES,INFORESTRESIDUES,AGRICULTURALRESIDUESANDURBANWOODRESIDUESASARESULT,BIOMASSENERGYCANBEFOUNDEASILYINANYPLACEANDANYTIMEINFACT,BIOMASSWILLNOTBEUSEFULFORPRODUCINGELECTRICALPOWERENERGYUNLESSCONVERTEDINTOANOTHERFORMCONSEQUENTLY,IFANYCOMPANYWANTSTOUSEBIOMASSASASOURCEOFENERGYINSTEADOFOILORGAS,ITWILLNEEDTOCOLLECTTHEBIOMASSPLANTS,WOODANDSOONANDBURNITINSPECIALPLACES,THENTHEHEATOFTHISBURNINGCANBEUSEDINASTEAMTURBINETOGENERATEELECTRICITYINTHESAMEWAY,POWERPLANTSCANUSEBIOMASSINADIFFERENTPROCESSWHICHCALLEDGASIFICATIONINTHISCASE,BIOMASSISGOINGTOBEHEATEDATVERYHIGHTEMPERATUREDEGREESTOPRODUCEFLAMMABLEGASESWHICHCANBEUSEDTOROTATETHETURBINEANDPRODUCEELECTRICITYACCORDINGTOTHECALIFORNIAENERGYCOMMISSIONWEBSITE,CALIFORNIAPRODUCESABOUT60MILLIONTONSOFBIOMASSEVERYYEAR,WHICHMEANSAROUND2000MEGAWATTOFELECTRICALPOWERINFACT,THISPOWERISENOUGHTOMARKETANDCOULDSUPPLYABOUTTWOMILLIONHOMESALTHOUGHBIOMASSENERGYHASBEENUSEDMANYYEARSAGO,SOMECOUNTRIESSTILLUSEITASAFUELINELECTRICALPOWERGENERATIONUNTILNOWINCONTRAST,SOMECOUNTRIESSTOPPEDUSINGITBECAUSEOFITSENVIRONMENTALIMPACTSITHASBEENSAIDTHATBIOMASS
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