浅析煤层气发电技术及其优缺点

2020-02-23宇文江

江西化工 2020年2期

宇文江

(阳煤集团煤层气开发利用分公司，山西阳泉 045000)

引言

在当今形势下，为了响应节能环保的号召，煤层气发电技术越来越受到各大领域的广泛关注和研究应用。所谓的煤层气发电技术，其发电的原理就是利用煤层气来发电，燃烧的运用就是这其中最为主要的发电原理。煤层气发电技术相比较于其他发电技术，优势比较显著，其最显著的优势就是煤层气发电技术的资源取之于低下煤层，而这种煤层气是一种比较典型的清洁型生资源，可以无污染的使用，符合可持续发展的要求。当今社会，煤层气发电技术在多个领域都进行了广泛的应用，诸如：通信、工业、建筑业等。煤层气发电技术在今后将会慢慢代替其他发电技术，在全球范围内都将会成为一项主要的发电技术。

1 关于新能源煤层气发电技术的主要优势

当今社会，煤层气发电技术之所以可以被众多领域所青睐，主要还是因为煤层气发电技术与其他发电技术相比，具有非常显著的优势。在未来，煤层气发电技术还将逐渐渗透到人类的各个生产领域以及生活领域，具有一个良好的发展前景。新能源煤层气发电技术的优势包括以下几点：

1.1 较低的维护成本

新能源煤层气发电技术的维护成本与其他发电技术相比，具有较低的维护成本。煤层气发电技术只需要一些比较简单的器材和设备就可以制作完成，其维护的成本也可以大大缩减。再者，煤层气发电技术的设备和使用与其他发电技术相比，也比较简单易行。就拿我国目前使用较为广泛的火力发电技术来说，其所涉及的设备设施以及制作程序等方面相对来说就比较复杂和繁琐，并且其相关的维护成本也比较大。新能源煤层气发电技术在维护成本上可以说突破了新低。

1.2 节能环保

关于煤层气发电技术，其最为显著的优势就是节能环保，这一优势也是体现煤层气发电技术明显优于其他发电技术的重要方面。因为对于煤层气发电技术来说，其主要需要的资源就是煤层气，而煤层气是一种清洁型能源。同时煤层气作为煤层气发电技术的最主要能源，具有良好的环保功能。就拿我国目前使用最多的其他发电技术与之相比，火力发电技术基本上难以实现节能环保的目的，且火力发电不仅难以做到节能环保，还会在一定程度上对自然环境造成严重的破坏，因为火力发电技术主要是应用大量的烧煤来实现发电，而煤属于不可再生资源，过量消耗不利于社会的可持续发展，同时这也会对自然环境造成巨大的危害，火力发电可以说是一种消耗较高，污染也较大的产业。新能源煤层气发电技术就很好的满足了节能环保的要求，为我国今后的可持续发展奠定了良好的基础。

2 煤层气发电存在的问题

2.1 煤层气发电组件质量不符合标准

从目前的情况来看，我们国家大多数的煤层气发电系统中所采用的的组件多为晶体硅，这是发电系统中最主要的部分。但是，随着市场竞争的不断加剧，许多厂家为了追求更大的经济效益，出现了偷工减料的现象，导致许多的组件质量不符合标准。除此之外，由于这部分零件存在于组件的内部，在检验的过程中，很难发现内部问题，只有经过一段时间的使用之后，才能够使用比较专业的设备来检验问题，一旦没有及时会发现，可能会造成比较大的隐患。

2.2 电压不稳，且容易出现孤岛现象

通常情况下，如果电网能够正常的运行，电压会随之下降，但是，将煤层气发电系统引入到电网之后，会增加许多个电源节点，从而使得每个节点的电压收到影响，导致电网没有办法稳定的运行。除此之外，一旦电网系统出现问题，那么煤层气发电将会只对电网中的某一部分继续供电，这种现象叫做孤岛现象。这种问题是难以提前预计的，很容易对电网产生很大的隐患，并且这一现象很容易对造成电压不稳，从而使得相关设备出现短路的现象，会供电设备造成一定的损害。

3 改善煤层气发电的技术措施

现阶段，我们国家虽然已经制定了相应的政策，但是对于煤层气发电技术的相关标注仍然存在许多的不足，所以必须要尽快制定相关的技术标准，从而不断规范这一市场的发展。

3.1 装设调压设备，孤岛保护

在当前的煤层气发电技术中，由于技术的发展限制，经常会出现电压不稳的现象。因此，为了解决煤层气发电对电压的影响，我们可以引进调压设备，对电压进行调节，从而保障电压的稳定。具体来讲，就是在中低压配电网中设置一些电压的调节设备，从而将电压的调节变得更加智能化和自动化，保证用户的用电稳定。

所谓的孤岛保护，就是在发电系统出现问题，与主电网之间的连接断开，独自进行发电运转，此时，我们可以利用自动断开装置，防止这种现象的发生。因此，必须要负责定期维护和故障管理，制定相应的应急解决措施，这样可以降低煤层气发电系统的运行维护成本，提高运行维护管理水平。

3.2 完善运营管理制度，提升管理效果

为了提高煤层气发电系统的运行维护效果，必须从技术人员、配电设备类型等方面入手，以达到操作和维护的目的。从煤层气发电系统的实际情况来看，管理体制的建立和完善在一定程度上滞后。为减少这种滞后性，煤层气发电系统管理部门应重视引进现代科学技术，模拟煤层气发电系统在运行中可能出现的故障，以完善煤层气发电系统的基础故障处理制度。建立集生产经营、设备采购、设备维护、人才引进等为一体的煤层气发电系统管理体系。不断提高员工对煤层气发电系统基础故障的认识，确保煤层气发电系统管理和运行体系的有效实施。因此，完善煤层气发电系统管理体制，对于减少煤层气发电系统基础故障的出现具有重要作用。

3.3 提高工作人员专业素养，加强安全检查

为提高技术人员的操作技术水平，煤层气发电系统应从实践出发，重视技术人员的专业培训，充分掌握技术人员“四知三会”的要点。使技术人员能够充分了解煤层气发电系统可能出现的问题和故障，并利用他们所学到的知识和技能解决问题。煤层气发电系统定期检查的目的是保证煤层气发电系统的安全稳定运行，消除各种缺陷和障碍，消除萌芽现象。因此，必须引导技术人员养成定期检查、维修和实时监测的习惯，并且每次至少安排两名技术人员进行有效检查。在培训过程中，要营造良好的培训氛围，加强技术人员之间的沟通，以技术带头人的形式促进全体技术人员专业技能的提升，建立优秀的维修技术队伍，确保煤层气发电系统的良好运行。

3.4 完善设备隐患排查与治理，有效维护管理

在保证煤层气发电系统利用率的基础上，降低成本是增加收入的重要手段。因此，为了能够及时有效的处理煤层气发电系统的基础故障，必须要做到以下两个方面。一方面，加强对于煤层气发电系统备件的管理，在每个月或季度末要定期进行检查维护，加强与煤层气发电系统制造商的沟通，做好技术的支持和备件的供应工作，在最大程度上减少由备件短缺而造成的故障。另一方面，生产技术部是煤层气发电系统的主要检修和维护部门，当煤层气发电系统出现故障时，技术人员和运行人员应该进行讨论和分析，从而制定合理的维修和故障处理的方案，共同修订高效故障排除制度、岗位职责和规范的运行流程，制定一套团队竞争机制，加强对煤层气发电系统进行定期的维护和检修。

4 新能源煤层气发电的技术分析以及具体应用

新能源煤层气发电技术在我国的各个领域已经开始广泛应用和推广了，诸如：工业、通信以及建筑一体化等领域。

4.1 新能源煤层气发电技术的材质类型

新能源发电技术在本质上可以将其分为晶体以及薄膜这两类。而晶体又可以进一步做细分，主要包括：单晶电池以及多晶电池。所谓的单晶电池其实就是一种单晶所制成，该单晶是在一个圆柱形的单晶硅上面所分割下来的。单晶电池的产品价格会比较昂贵一些，因其制作的工艺比较复杂，但是单晶电池有一个非常显著的优势，那就是其转换率比较高，一般来说，其入射光的转换率可达18%左右；而多晶电池则是由一种微细晶片所制成，该晶片是从再结晶硅的晶锭上面分割下来的。多晶电池的转换率相比于单晶电池就要稍微低一些，其入射光的转换率一般为14%左右，其生产的成本也稍微低一些。而所谓的薄膜材料，其主要是利用一层非常薄的材料沉积在基片上所制成，非晶硅是一种最为普遍的薄膜材料，同时也可以使用其他材料制成。

4.2 新能源煤层气发电技术的具体应用

新能源煤层气发电技术为人类的生产生活提供了诸多的便利，有效的解决了偏远地区的供电难题。例如那些比较偏远的山区、乡村、海岛等地区，就可以很好的使用煤层气发电技术来实现供电。再者，还可以将煤层气发电技术与其他发电技术进行一个有效的组合，比如说将风力发电与煤层气发电相结合，利用这种组合形式的发电技术，可以大大提高发电的效率。同时，混合型的发电技术也可以进一步解决煤层气发电技术的供电不稳问题，达到一个扬长避短的作用。