展示目的及科学原理
展品设立一个以生物质能为主题的迷宫,通过模拟发电流程串联各个关键节点,让观众了解生物质能发电的原理和影响发电的因素。
操作方式
生物质能是国际公认的零碳可再生能源,具有绿色、低碳、清洁等特点,特别是其能通过燃烧、厌氧处理、化学处理等方式产生电力或热能。而生物天然气、生物液体燃料、生物固体燃料,与化石能源的提供形式几乎一致,对当前工业体系的设备用能形式具有更好的适应性,是我国电气化过程中重要的过渡能源,也是某些难以电气化的领域无法替代的可再生能源来源。
生物质能是太阳能以化学能形式储存于生物质中的能量,是继石油、煤炭天然气之后的全球第四大能源,具有绿色、低碳、清洁、可再生等特点。生物质能的开发利用对应对全球气候变化、解决能源供需矛盾、保护生态环境等均具有重要作用,是推进我国能源生产和消费革命和能源转型的重要措施。
作为农业大国,我国生物质资源丰富,年产生量约 34.9 亿吨。我国生物质资源主要包括农林废弃物、有机生活垃圾、废弃油脂、藻类等,其中畜禽粪便约占54%,农作物秸秆年产生量约占 24%,林业剩余物约占 10%,生活垃圾约占 9%。随着畜禽养殖集约化程度持续提高和养殖规模不断扩大,我国畜禽粪便产生量大幅增加,年产生量达到19 亿吨左右,其中猪、牛、羊、家禽粪便资源占主导地位,尤其是猪类产生量占总量的 50% 以上。全国畜禽养殖规模较大的省份有河南、山东、四川等。
我国农作物秸秆年产生量约8.3亿吨,其中玉米、水稻、小麦三大粮食作物秸秆产生量分别为37.2亿吨、19.1亿吨、14.7亿吨,合计占全国产生总量的84.8%。秸秆空间分布受地理环境和气候条件等因素影响,主要集中在东北、华北和长江中下游地区,总体呈现出“东高西低、北高南低”的阶梯状分布特征。
直接燃烧:将生物质放入锅炉中直接燃烧,产生的蒸汽直接供热或带动蒸汽轮机及发电机发电。
垃圾处理:通过对垃圾进行处理避免因垃圾普通填埋引起的甲烷排放,处理方式包括焚烧发电或供热,厌氧处理、填埋气回收等。
沼气回收利用:主要是针对畜禽粪便和污水处理项目,避免或减少常规处理的甲烷排放,同时回收利用沼气。堆肥类项目,没有回收利用沼气,同属于畜禽粪便处理,并且常为沼气项目的一个生产环节,归入此类型。
生物质气化:将生物质裂解气化,产生可燃气体进行能源化利用。
生物液体燃料:将厨余垃圾或油料作物通过化学方法转化为生物柴油、航油等生物液体燃料。
展品旨在模拟生物质能发电的原理和过程。台面上设置一个以生物质能为主题的迷宫,迷宫内分布了各种生物质能生产机构,比如农场、垃圾处理站、工厂等,小球经过这些生产机构时会触发传感器产生电能,在互动游戏中让观众了解生物质能发电的过程,引导观众思考影响生物质能发电的因素,同时让观众意识到发展生物质能发电的必要性。
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