新疆边远农牧区用电状况调查及解决措施
摘要：我通过自己的实际调查，了解我团的用电量、用电组成、供电结构、用电问题等信息。我通过查阅资料，表达了自己对解决用电问题的看法，提出运用生物质直燃发电来解决我团的用电问题。
关键词：调查；用电；措施；问题
Electricity Survey in Remote pastoral areas of Xinjiang and investigate solutions
Author:Ren Jun Min Instructor:Yi Li Da Er
Abstract：I through my own investigation to find out information of electricity consumption, electricity component, electricity problem power supply structure at my mission. I through my own access to information, to express my power to solve the issues, proposed the use of biomass power generation to solve the problem of electricity my mission.
Key words: investigate; electricity; measures; problem
0前言
随着社会的发展，物质生活的日益提高，人们对用电量的需求逐渐增大。通电不仅给人们带来了生活上的便利，还在文化和信息上，起了很重要的作用。通电帮助人们了解外面的世界，丰富人们的精神世界，起了积极的一面，边远农牧区也是如此。边远农牧区的用电情况如何，怎么解决一些居民用电难，上者需要调查来回答，后者需要查阅资料来表达自己的观点。
1边远农牧区用电状况调查
边远农牧区的调查对象为新疆农一师十二团，本团场离阿克苏市120公里，依偎在塔里木河边，在塔克拉玛干沙漠边缘。截止2008年底，全地区总人口1.3万人，主要由2个民族组成，其中维吾尔族800多人，占总人口的6%，汉族1.22万人，占总人口的94%，是一个以汉族为主体的聚居区。本地区以农耕为主，棉花是这的主要耕种物，主要是汉族人承包。维族人主要以畜牧业为经济来源。
1.1边远农牧区的用电量情况
经过几天的时间，我通过实际调查，了解了一些关于本团场的用电情况，2008年，全地区用电总量突破2914万千瓦时，同比去年增长1.8％，净增52.5万千瓦时，与2000年相比增长了1.5倍。本团场用电量现逐年增加，在时间上可分为两个阶段。2004年至1999年，全团场没有实行滴灌灌溉棉花，主要实行漫灌，农业灌溉设备用的少。2005年至2008年，2005年全团场的滴灌泵房已经大部分建设完毕，泵房的建成使滴灌技术得到推广，2005年的用电量就突然猛增。这十年中也包括居民用电量的缓慢增长，主要是家用电器的增多造成的，但比起农用电，居民量少的多，对总的用电量影响不大。
1.2边远农牧区的用电组成
全团场有13万亩耕地，主要以种植棉花为主，13万亩中的棉花地大部分以滴灌灌溉，滴灌供水的泵房总的额定功率为7200千瓦。泵房的主要工作时段为6-8这三个月。本团场还有3个塑料厂，每个的额定功率为400千瓦，主要生产滴灌带、地膜等。塑料厂的主要生产时段为7-11这五个月。我团还有2个棉花加工厂，每个的额定功率为600千瓦，主要进行棉花的去籽，除渣质等加工，最终生产出优质的皮棉。棉花加工厂的加工时间为9月底到来年的1月。居民用电只占总用电的10%左右，一年291万千瓦时用电。从中看出，用电高峰期在7月-11月这个时段。
1.3边远农牧区的供电结构
全团场用电主要由外地供电，外部供电主要由农一师西大桥水电站，西大桥火电站、阿拉尔火电站承担，前两者电站离我团场大概120公里，座落在阿克苏市附近，后者在阿拉尔市附近，大概离我团场10公里左右。我团场有一条南干大渠，是由胜利水库提供水源，在我团场11连附近有一个小型的水电站-五一水电站。五一水电站建于70年代末，现有160千瓦、120千瓦的水轮发电机各4台。五一水电站，发电容量小，现在不可能负担全团场的用电。
1.4边远农牧区的用电收费方式
我团的用电收费方式主要以人工收费为主，每月的20-25号为收费期，超出收费期要交小额罚金。我区的收费方式还没实现通过银行或其他机构交费的方式，主要是电力部门人员收费。用电方式是先用电后交费的模式，还没有实行城市里的插卡交费用电的模式。
1.5边远农牧区的供电问题
我通过询问，了解到本团场的电价：商业用电电价为0.65元/千瓦时，照明用电电价为0.55元/千瓦时，农业排灌用电电价为0.30元/千瓦时，工业用电电价为0.535元/千瓦时。电价现在不是很贵，符合老百姓的利益，比起以前电价降低了。
我住的农一师十二团团部，居民用电有经常断电的情况，断电时间短的2-3小时，长的超过5-6个小时，还有居民用电的品质有所下降。这2种情况是由于供需关系造成的，用电负荷超出供电量很小的时候，灌溉、加工棉花等机械的还得正常工作，就有可能造成居民用电电压乎高乎低，电的品质下降。前者是用电负荷超出供电量容许值的时候，牺牲了居民用电，来保生产。以上的问题，需要电力部门的协作，增加投产发电设备才能从根本解决。
2边远农牧区用电解决措施
本地区解决用电问题的措施，可以发展绿色能源，解决用电紧张的问题。我认为我区盛产棉花，可以用棉花秸秆燃烧发电。我团如果建立一个12MW的生物质发电站，大概需要10万吨棉花杆，光我们团棉花杆在量上无法满足。我个人认为所需求的棉花杆可以与附近团场一起分担，如9团、10团、13团、11团、15团、14团等。我团有13万亩耕地，全是棉花田的话，所留下的棉花杆按每亩150公斤计算，可以有1950万公斤棉花杆做燃料。其他团场的耕地有些出入，但差距不大，发电站所需10万吨棉杆，可以解决用量问题。棉花秸杆燃烧发电属于生物质直燃发电的一种。以下是对生物质直燃发电的各种论述。
2.1生物质的介绍
生物质能是可再生能源，通常包括以下几个方面：一是木材及森林工业废弃物；二是农业废弃物；三是水生植物；四是油料植物；五是城市和工业有机废弃物；六是动物粪便。在世界能耗中，生物质能约占14％，在不发达地区占60％以上。
2.2生物质直燃发电的宏观效应
生物质发电以其二氧化碳零排放的特点，受到世界各国的青睐。生物发电产业在我国健康快速发展，为节能减排开辟了一条新路。以山东单县生物发电厂为例，装机容量为2.5万千瓦，年消耗秸秆近20万吨，年发电量指标1.6亿千瓦时，可实现工业产值１亿余元。截至2007年底，这家电厂已发电2亿多千瓦时。与同等规模燃煤电厂相比，一年可节约标准煤9万余吨，减少二氧化碳排放10万余吨。目前全国已并网发电的10家生物发电厂，年总装机容量达到25万千瓦，如运营正常，一年可发“绿色电力”16亿千瓦时以上，节约标准煤90万余吨，减少二氧化碳排放100万余吨。
2.3生物质直燃发电的形势及其优惠政策
按发电量计算，到2020年，可再生能源发电总容量将达到1.37亿千瓦，年发电量约4200亿千瓦时，发电容量预计将占届时全国发电总容量的12％，发电量预计将占届时全国发电量的8％。到2020年可再生能源年发电量相当于替代化石能源约1.4亿吨标准煤。
生物质发电项目上网电价实行政府定价的，由国务院价格主管部门分地区制定标杆电价，电价标准由各省(自治区、直辖市)2005年脱硫燃煤机组标杆上网电价加补贴电价组成。
补贴电价标准为每千瓦时0.25元。发电项目自投产之日起，15年内享受补贴电价；运行满15年后，取消补贴电价。
2.4生物质直燃发电对当地农民的好处
以新疆阿瓦提县为例。新疆阿瓦提国能生物质能发电技术从丹麦引进的，该技术是将可再生物质（如林业废弃物、农业废弃物）在生物质锅炉中进行充分燃烧而产生热能带动汽轮发电机发电。新疆阿瓦提生物发电项目1×12MW机组并网一次成功。项目一期建设概算总投资1.5亿元，并网发电后，预计年发电量6000万千瓦时，产值约4000千万，年消耗棉花秸秆约10万吨，每年可为阿瓦提县当地农民增加收入1000多万元，提供近300个就业机会。
项目正式投产运营后，企业将进一步考虑将产出的草木灰生产成钾肥；锅炉没有充分利用的水可作为纯净水进行生产（达到纯净水饮用标准）；秸秆燃烧后产出的热量将和集中供热系统相连形成热电联产为城区居民进行供热。从而使该项目达到了真正意义上的循环经济。
2.5生物质直燃发电遇到的困难及其解决措施
(1)生物质发电国内缺乏成熟的核心技术和设备到目前为止，用于生物质焚烧发电的锅炉及燃料输送系统的技术和设备绝大部份来自国外。同时，由于国外生产运输方式，工作习惯和文化的差异，很可能在技术和设备引进以后造成消化不良，使机组无法安全、稳定、满发。另外，由于缺乏核心技术，投产后生物质发电企业很有可能将长期受制于国外企业（缺乏备品备件）。
解决措施：引进国外技术设备的同时，积极进行消化吸收，并进行技术改进，以适应国情。加大对生物质发电技术和设备的研发和投入，实现设备制造本地化、国产化，以摆脱对国外技术和设备的依赖。
(2) 秸秆收集、运输组织困难，生物质秸秆的收购组织面广量大，涉及到千家万户。
解决措施：当地企业通过合理的价格回收，并且积极宣传秸杆燃烧发电对当地农民的好处，再加上免费发放一些收割秸杆的机械，收集秸杆的量可以达到预想目标。储藏秸杆，通过政府的积极配合，企业合理运用自己的技术和设备，就能很好的储存秸杆。
2.6生物质直燃发电的原理
直接燃烧发电是指全部采用生物质原料，在专用生物质锅炉中燃烧，产生蒸汽，驱动汽轮机，带动发电机发电。生物质发电流程：经处理的（以符合不同气化炉的要求）生物质原料，由进料系统送进气化炉内。由于有限地提供氧气，生物质在气化炉内不完全燃烧，发生气化反应，生成可燃气体-气化气。气化气一般与物料进行热交换以加热生物质原料，然后经过冷却及净化系统。在该过程中，灰分、固体颗料、焦油及冷凝物被除去，净化后的气体即可用于发电，通常采用蒸汽轮机、燃气轮机及内燃机。
2.7生物质直燃发电方式
生物质气化发电有3种方式。
(1)作为蒸汽锅炉的燃料燃烧生产蒸汽带动蒸汽轮机发电。这种方式对气体要求不很严格，直接在锅炉内燃烧气化气，气化气经过旋风分离器除去杂质和灰分即可使用，不需冷却。燃烧器在气体成分和热值有变化时，能够保持稳定的燃烧状态，排放物污染少。
(2)在燃气轮机内燃烧带动发电机发电。这种利用方式要求气化压力在10-30Kg/ ，气化气也不需冷却，但有灰尘、杂质等污染的问题。
(3)在内燃机内燃烧带动发电机发电。这种方式应用广泛，而且效率较高。但该种方式对气体要求严格，气化气必须净化及冷却。
2.8生物质直燃发电主要设备
生物质直燃发电主要设备中的驱动设备，如蒸汽锅炉、燃气轮机、内燃机，还有发电机我不用介绍，我主要介绍大家不熟悉的气化炉及净化系统。
2.8.1气化炉
气化炉是生物质气化的主要设备。在这里，生物质经燃烧、气化转化为可燃气。气化炉分固定床气化炉、流化床气化炉及携带床气化炉。
(1)固定床气化炉可分为下吸式、上吸式、横吸式及开心式气化炉种类型。
一般情况下，下吸式固定床气化炉不设炉栅，但如果原料尺寸较小也可设炉栅。此种气化炉结构简单，运行比较可靠，适于较干的大块物料或低灰分大块同少量粗糙颗料的混合物料，其最大处理量是500kg/h。目前欧洲的一些国家已用于商业运行。
上吸式固定床气化炉的热效率比其它固定床气化炉的高，且对原料要求不很严格。尽管目前没有较大型号，便在原理上其容量不受限制。该种气化炉主要应用在欧洲及东南亚一些国家。
横吸式固定床气化炉的特点是空气由侧方向供给，产出气体由侧向流出，气体流横向通过燃烧气化区。它主要用于木炭气化，在南美洲应用广泛并投入商业运行。
(2)流化床气化炉具有气、固接触，混合均匀和转换率高的优点，是唯一在恒温床上进行反应的气化炉，反应温度为700-850℃，原料要求相当小的颗粒。其气化反应在流化床内进行，产生的焦油也可在流化床内裂解。流化介质一般选用惰性材料（如砂子），由于灰渣的热性质易发生床结渣而丧失流化床功能，因此要控制好运行温度。流化床气化炉分单床气化炉、循环气化炉和双床气化炉。单床气化炉只有一个流化床，气化后生成的气化气直接进入净化系统中；循环流化床的流化速度较高，能使产出气体中带走大量固体，经旋风分离器后使这些固体返回流化床，与单床相比，提高了碳的转化率；双流化床与循环床相似，不同的是第1级反应器的流化介质被第2级反应器加热。在第1级反应器中进行裂解反应。第2级反应器中进行气化反应，双流化床的碳转化率也很高。
(3)携带床气化炉是流化床气化炉的一种特例，它不使用惰性材料，提供的气化剂直接吹动生物质原料。该气化炉要求原料破碎成细小颗粒，其运行温度高达成1100-1300℃，产出气体中焦油成分及冷凝物含量很低，碳转化率可达100%。由于运行温度高易烧结，故选材较难。
2.8.2气体净化系统
不同气化炉及不同气化方式产出气体成分也不相同。其气体成分在5MJ/ （低热值气体）-15MJ/ （中热值气体）之间，气体的净化主要是除去产出气体中的固体颗粒、可冷凝物及焦油。常用旋风分离器，水浴清洗器及生物质过滤器来净化气体。焦油问题是影响化气使用的最大障碍，水浴清洗器除焦油效果较其它过滤器稍好些。
3结论
我通过调查，了解了自己家乡的用电情况，从中我知道家乡用电还是存在一些问题，我通过自己的见解表达一些解决问题的观点。最终，我认为运用生物质直燃发电是解决我团用电问题的很好的措施。
参考文献：
[1]肖军，段箐春. 生物质利用现状[J]. 安全与环境工程，2003，(1).
[2]周风起.中国可再生能源发展战略[J].能源研究与利用，2004，(1).
[3]国家发展计划委员会基础产业发展司.中国新能源与可再生能源1999白皮书[M]. 北京：中国计划出版社出版.1999.
[4]（日）日本能源学会.生物能源的利用系统[M]. 北京：化学工业出版社，2007.
[6]袁振宏，吴创之，马隆龙编. 生物质能利用原理与技术[M]. 北京：化学工业出版社，2005.
[7]赵由才. 固体废物焚烧技术[M]. 北京：化学工业出版社，2006.
[8]十二团自然资源.www.12tuan.com，2009.
[9]舒英.阿拉尔电力情况.新疆电力报，2006.
[10]J.Biomass (other than Wood).World Energy Council,Survey of Energy Resources，1995，197－206.
