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浅议在农村中生物质能源利用前景

浅议在农村中生物质能源利用前景
浅议在农村中生物质能源利用前景

浅议在农村中生物质能源利用前景

能源是人类赖以生存和社会进步的重要物质基础,能源的每次重大突破,都会引起生产和社会的重大变革,钻木取火,使吃熟食和取暖成为人类生活的必须。后来,人类直接把埋藏在地下的煤、石油作为能源,导致了产业革命。随着科学技术的进步,在初级能源的基础上,电力作为“二次能源”的出现,又进一步变革了人类文明,文明一般是指人类能创造的物质财富和精神财富之和,它是人类活动的积极成果,是社会及其文化发展到一定阶段的产物。人类文明的历史是人对自然与社会关系的历史。人类文明的每一步,都和能源的利用息息相关。

新能源开发的必要性、重要性

目前,世界上广泛应用的还是矿物能源,矿物质能源的再生周期长,对大气污染严重,为了寻求再生周期短,适应生态平衡,对环境污染影响小的能源,人类从上个世纪就开始致力于新能源开发和研究,如今已经取得了很显著的进展。

所谓新能源,实际上是相对于常规能源而言的,常规能源如煤炭、石油天然气等,在人们开始利用的时候,也曾经叫做新能源;由于后来获得了广泛的应用,而逐渐成为常规能源。在常规能源造成的环境污染和资源日益紧缺的情况下,新能源的开发就显得更加的迫切,更为重要了。

常规能源使用所带来的污染和灾害

常规能源主要是指那些矿物能源,矿物能源目前仍是世界上主要的能源,它占世界应用的95%,使用范围仍以每10年20%的速度增长,矿物能源的大量使用,使大气受到了严重污染,气候产生了不利的变化,自然灾害就会频频发生。

常规能源面临枯竭的危机

能源是人类社会存在与发展的物质基础,过去200多年建立在常规能源即煤炭、石油、天然气等化石燃料基础上的能源体系,较大的推动了社会的发展。然而,常规能源一方面使环境不断的恶化,另一方面又要面临着资源日益枯竭,由于世界工业的迅速发展需求量越来越大,又因政治危机开采矛盾,不时地出现能源危机,所有这些问题已经受到人们的关注和冷静的思考。

生物质能源的分类

生物质能源作为新能源种类繁多,如何进行分类,有着不同的标准,例如:依据是否可以大规模代替常规化石能源,而将其分为传统生物质能和现代生物质能。广义地讲,传统生物质能指在发展中国家小规模应用的生物质能,主要包括农村生活用能,如薪柴、稻草、稻壳及其它农业生产的废弃物和畜禽粪便等;现代生物质能是指可以大规模应用的生物质能,包括现代林业生产的废弃物、甘

生物质能源的利用

简述生物质化学转化技术 本文本课题组研究方向对生物质能的利用做了简要介绍。 引言 生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体。从狭义上讲,生物质主要是指农林生物质,主要包括农业秸秆和乔灌木等木质纤维原料。这些农林生物质数量巨大,具有可再生、再生周期短、可生物降解、环境友好等优点[1]。在广大的农村,农林生物质主要用于直接燃烧产热,此外,部分用作饲料、肥料以及制浆造纸原料,然而这些领域的利用量不足农林生物质总量的50%。大量的农林生物质被弃置于露天或焚烧,既造成环境的污染,又造成资源的极大浪费。随着石油等化石资源贮量的逐渐减少,从农林生物质等可再生资源转化利用获得新材料、化工原料、能源和功能食品及药物,补充化石等不可再生资源的缺口,正成为一种新的发展趋势,很多国家特别是发达国家已将此列为经济和社会发展的重大战略[2]。对我国这样一个化石资源短缺、人口众多、经济持续快速发展的大国,推动农林生物质的高效转化利用,具有更突出的迫切性,这也是事关我国农业、农村和农民发展的重大问题,将是我国新世纪的工业结构调整与升级的重点战略。 1 农林生物质的化学成分 农林生物质细胞壁主要由纤维素、半纤维素和木质素组成,其质量占细胞壁的80%~95%,是构成植物纤维原料的主要化学成分[3]。在生物质中,这三种成分构成了植物体的支持骨架,其中纤维素组成微细纤维,构成纤维细胞壁的网状骨架,而半纤维素和木质素则是填充在纤维之间和微细纤维之间的“粘合剂”和“填充剂”。不同种类的植物,细胞壁中的化学组成不同,半纤维素的含量也不同,表1 列举了几种农林废弃物的化学组成。 表 1农林生物质的化学组分 (%绝干原料) Table 1-1 Chemical composition of forest and agricultural biomass 种类水溶性成分纤维素半纤维素木质素蜡灰分 麦草 4.7 38.6 32.6 14.1 1.7 5.9 稻草 6.1 36.5 27.7 12.3 3.8 13.3 黑麦草 4.1 37.9 32.8 17.6 2.0 3.0 大麦草 6.8 34.7 27.9 14.6 1.9 5.7 燕麦草 4.6 38.5 31.7 16.8 2.2 6.1 玉米秆 5.6 38.5 28.0 15.0 3.6 4.2 玉米芯 4.2 43.2 31.8 14.6 3.9 2.2 蔗渣 4.0 39.2 28.7 19.4 1.6 5.1 油棕榈纤维 5.0 40.2 32.1 18.7 0.5 3.4 1.1 纤维素

中国生物质能源开发利用现状及发展政策与未来趋势

一、中国生物质能源开发利用现状20世纪70年代,国际上第一次石油危机使发达国家和贫油国家重视石油替代,开始大规模发展生物质能源。生物质能源是以农林等有机废弃物以及利用边际土地种植的能源植物为主要原料进行能源生产的一种新兴能源。生物质能源按照生物质的特点及转化方式可分为固体生物质燃料、液体生物质燃料、气体生物质燃料。中国生物质能源的发展一直是在“改善农村能源”的观念和框架下运作,较早地起步于农村户用沼气,以后在秸秆气化上部署了试点。近两年,生物质能源在中国受到越来越多的关注,生物质能源利用取得了很大的成绩。沼气工程建设初见成效。截至2005年底,全国共建成3764座大中型沼气池,形成了每年约3.4l亿立方米沼气的生产能力,年处理有机废弃物和污水1.2亿吨,沼气利用量达到80亿立方米。到2006年底,建设农村户用沼气池的农户达2260万户,占总农户的9.2%,占适宜农户的15.3%,年产沼气87.0亿立方米,使7500多万农民受益,直接为农民增收约180亿元。生物质能源发电迈出了重要步伐,发电装机容量达到200万千瓦。液体生物质燃料生产取得明显进展,全国燃料乙醇生产能力达到:102万吨,已在河南等9个省的车用燃料中推广使用乙醇汽油。(一)固体生物质燃料固体生物质燃料分生物质直接燃烧或压缩成型燃料及生物质与煤混合燃烧为原料的燃料。生物质燃烧技术是传统的能源转化形式,截止到2004年底,中国农村地区已累计推广省柴节煤炉灶1.89亿户,普及率达到70%以上。省柴节煤炉灶比普通炉灶的热效率提高一倍以上,极大缓解了农村能源短缺的局面。生物质成型燃料是把生物质固化成型后采用略加改进后的传统设备燃用,这种燃料可提高能源密度,但由于压缩技术环节的问题,成型燃料的压缩成本较高。目前,中国(清华大学、河南省能源研究所、北京美农达科技有限公司)和意大利(比萨大学)两国分别开发出生物质直接成型技术,降低了生物质成型燃料的成本,为生物质成型燃料的广泛应用奠定了基础。此外,中国生物质燃料发电也具有了一定的规模,主要集中在南方地区的许多糖厂利用甘蔗渣发电。广东和广西两省(区)共有小型发电机组300余台,总装机容量800兆瓦,云南也有一些甘蔗渣电厂。中国第一批农作物秸秆燃烧发电厂将在河北石家庄晋州市和山东菏泽市单县建设,装机容量分别为2×12兆瓦和25兆瓦,发电量分别为 1.2亿千瓦时和 1.56亿千瓦时,年消耗秸秆20万吨。(二)气体生物质燃料气体生物质燃料包括沼气、生物质气化制气等。中国沼气开发历史悠久,但大中型沼气工程发展较慢,还停留在几十年前的个体小厌氧消化池的水平,2004年,中国农户用沼气池年末累计1500万户,北方能源生态模式应用农户达43.42万户,南方能源生态模式应用农户达391.27万户,总产气量45.80亿立方米,相当于300多万吨标准煤。到2004年底,中国共建成2500座工业废水和畜禽粪便沼气池,总池容达到了88.29万立方米,形成了每年约1.84亿立方米沼气的生产能力,年处理有机废物污水5801万吨,年发电量63万千瓦时,可向13.09万户供气。在生物质气化技术开发方面,中国对农林业废弃物等生物质资源的气化技术的深入研究始于20世纪70年代末、80年代初。截至2006年底,中国生物质气化集中供气系统的秸秆气化站保有量539处,年产生物质燃气1.5亿立方米;年发电量160千瓦时稻壳气化发电系统已进入产业化阶段。(三)液体生物质燃料液体生物质燃料是指通过生物质资源生产的燃料乙醇和生物柴油,可以替代由石油制取的汽油和柴油,是可再生能源开发利用的重要方向。近年来,中国的生物质燃料 “十五”期间,发展取得了很大的成绩,特别是以粮食为原料的燃料乙醇生产已初步形成规模。 在河南、安徽、吉林和黑龙江分别建设了以陈化粮为原料的燃料乙醇生产厂,总产能达到每年102万吨,现已在9个省(5个省全部,4个省的27个地(市))开展车用乙醇汽油销售。到2005年,这些地方除军队特需和国家特种储备外实现了车用乙醇汽油替代汽油。但是,受粮食产量和生产成本制约,以粮食作物为原料生产生物质燃料大规模替代石油燃料时,也会产生如同当今面临的石油问题一样的原料短缺,因此,中国近期不再扩大以粮食为原料的燃料乙醇生产,转而开发非粮食原料乙醇生产技术。目前开发的以木薯为代表的非食用薯类、

生物质能源的利用方法及发展趋势

生物质能源的利用方法及发展趋势 2013级博士研究生王波 指导老师;陈新德 生物质能源是蕴藏在生物质中的能量,是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。生物质能源具有燃烧容易、污染少、灰分较低等优点,是可再生的清洁能源。目前所使用的化石能源导致环境污染日益严重,是造成臭氧层破坏、全球气候变暖、酸雨等灾难性后果的直接因素,而且地球上现存的化石燃料按消费量推算,在今后50~80年将最终消耗殆尽。根据生物学家估算,地球上每年生长的生物能总量约1400~1800 亿吨(干重),相当于目前世界总能耗的10倍。我国的生物质能源也极为丰富,现在每年农村中的秸秆量约6.5亿吨,到2010年将达7.26亿吨,相当于5亿吨标准煤。因此,利用生物质能源取代化石能源是解决能源问题的良好途径,发展林业生物质能源,凸显国家战略,是我国生物质能源发展的战略重点和优势。生物质能源的开发利用早已引起世界各国政府和科学家的关注。有许多国家都制定了相应的开发研究计划,包括日本的阳光计划、巴西的酒精能源计划、印度的绿色能源工程、美国的生物质产业发展路线图等发展计划。生物质能源可以通过热化学转换技术、物理化学转换技术和生物转换技术制取沼气、燃料乙醇、生物柴油、发电等。我国政府高度重视生物质能源的开发与利用。早在1992年国务院批准的《中国环境发展十大对策》中就明确提出,要“因地制

宜地开发利用和推广太阳能、风能、地热能、生物质能等新能源”。 目前有的生物质能源产业化技术主要包括以下几个方面。 一、沼气利用技术、沼气利用技术指将畜禽粪便、高浓度有机废水、生活垃圾等通过厌氧发酵生成以甲烷为主的沼气的技术,同时生成沼液、沼渣可作为有机肥施用于农田。沼气是热值较高的洁净可燃气,可用作生活和工业燃料或发电,是很好的无公害能源,沼气工程建设可带来环境效益。目前沼气技术在利用中存在有异味、二次污染等难题,另外,我国多数对沼液、沼渣工业化生产有机肥的研究停留在田间施用方法、施用效果上,缺少工程处理及转化为附加值更高的有机肥的方法;在温度较低的北方地区,沼气系统陷入启动难、维护难、微生物选育难的境地,所以该技术虽然已是产业化技术,但在使用率和技术推广工作上仍存在一定的障碍。 二、生物质致密成型技术,生物致密成型是指将木屑、秸秆等生物质经固化成型热挤压制得成型燃料的技术。其原理是利用木质素在200—300℃软化、进而液化等特点,施加一定压力即可使其与纤维素等其他组分紧密粘接,不用任何添加剂、粘接剂,可得到与挤压模具相同形状的成型棒状或颗粒燃料。其缺点是大部分纤维索类生物质在压缩成型之前,一般需要进行粉碎、干燥(或浸泡)等预处理,锯末、稻壳等勿需再粉碎的原料,需清除尺寸较大的异物。 三、生物质燃烧发电,生物质燃烧发电包括直接燃烧发电和混合燃烧发电。直接燃烧发电是指将生物质原料、城市生活垃圾送入适合生物质燃烧的特定蒸汽锅炉中,生产蒸汽,驱动蒸汽轮机进而带动发

发展生物质能源的财政政策解读(doc 12页)

发展生物质能源的财政政策解读(doc 12页)

发展生物质能源的财政政策解读 黑色的石油是近代以来工业社会的核心能源,如同普罗米修斯的圣火,它给人类提供了生存和发展的巨大动力源。然而,作为化石能源,它又无比吝啬,能为人类再作奉献的时间已经屈指可数。据权威专家预计,世界石油在40-60年内将消耗完毕。同时,作为一种重要的战略商品,由于受到地缘政治以及人为炒作等复杂因素的影响,石油的供给波动不稳。 进入21世纪,寻找新能源,实施石油替代的新战略,成了世界的新潮流。 中国也一直没有停止发展新能源的努力。近日,国家财政部等五部委联合发布的《关于发展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施意见》,使中国的生物能源发展战略正式浮出水面。记者通过对财政部经济建设司的采访,对这项关系中国未来可持续发展的战略性政策寻踪解读……

促进生物能源发展财税政策的原则导向 近年来,我国积极支持燃料乙醇的试点及推广工作,已取得明显成效。目前国内四家定点企业已形成102万吨的燃料乙醇生产能力,在推广使用中,按8-12%的添加比例,车用燃料乙醇汽油销量达到1000万吨左右,占全国汽油消费量的20%左右。中央财政支持措施主要包括,国家投入国债资金,支持河南、安徽、吉林三省燃料乙醇企业建设;实施税收优惠政策,对国家批准的四家试点单位,免征燃料乙醇5%的消费税,对生产燃料乙醇实现的增值税实行先征后返;建立并优化财政补贴机制,在试点初期,对生产企业按保本微利的原则据实补贴,在扩大试点规模阶段,为促进企业降低生产成本,改为按照平均先进的原则定额补贴,补贴逐年递减。可以说,在国务院总体部署下,财政积极发挥职能作用,为燃料乙醇试点工作顺利开展做出了很大努力。 今年以来,根据国务院领导的指示,经济建设司组织力量先后赴十余个省市进行调研,召开20余次座谈会,听取

生物质能的开发与利用

摘要:针对生物质能源的开发利用对于中国发展的重大意义,从生物质能源的概念入手,简明概述了生物质能特点,利用及利用途径,以及开发利用生物质能对中国的意义。 关键词:生物质能源;开发;利用;意义 20世纪70年代以来,面对常规矿物能源的日益枯竭和环境的逐渐恶化,世界许多国家将目光逐渐转移到了具备可再生、环保、可转化等优点的生物质能源上。改革开放以后,中国也逐步迈上了发展生物质能源的轨道。进入21世纪,谁能把握住生物质能源开发利用的先机,谁将在未来的国际竞争中立于不败之地。因此,应该提高对发展生物质能源重要性的认识,为顺利开展生物质能源的开发利用创造有利环境。 1 生物质能源的概念 生物质是一种通过大气,水,大地以及阳光有机协作产生的可持续性资源。生物质如果没有通过能源或物质方式被利用,将被微生物分解成水,二氧化碳以及热能散发掉。 生物质产业是指利用可再生或循环的有机物质,包括农作物、树木、能源作物和其他植物及其残体、畜禽粪便、有机废弃物等为原料,进行生物基产品、生物燃料和生物能源生产的产业。 生物质能是以生物质为载体的能量,即通过植物光合作用把太阳能以化学能形式在生物质中存储的一种能量形式。碳水化合物是光能储藏库,生物质是光能循环转化的载体,生物质能是惟一可再生的碳源,它可以被转化成许多固态、液态和气态燃料或其它形式的能源,称为生物质能源。煤炭、石油和天然气等传统能源也均是生物质在地质作用影响下转化而成的。所以说,生物质是能源之源。 2.生物质能的特点 1) 可再生性 生物质能属可再生资源,生物质能由于通过植物的光合作用可以再生,与风能、太阳能等同属可再生能源,资源丰富,可保证能源的永续利用; 2) 低污染性 生物质的硫含量、氮含量低、燃烧过程中生成的SOX、NOX较少;生物质作为燃料时,由于它在生长时需要的二氧化碳相当于它排放的二氧化碳的量,因而对大气的二氧化碳净排放量近似于零,可有效地减轻温室效应; 3) 广泛分布性 缺乏煤炭的地域,可充分利用生物质能; 4) 生物质燃料总量十分丰富 生物质能是世界第四大能源,仅次于煤炭、石油和天然气。根据生物学家估算,地球陆地每年生产1000~1250亿吨生物质;海洋年生产500亿吨生物质。生物质能源的年生产量远远超过全世界总能源需求量,相当于目前世界总能耗的10倍。我国可开发为能源的生物质资源到2010年可达3亿吨。随着农林业的发展,特别是炭薪林的推广,生物质资源还将越来越多 3.生物质能的利用 生物质能一直是人类赖以生存的重要能源,它是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源,在整个能源系统中占有重要地位。有关专家估计,生物质能极有可能成为未来可持续能源系

生物质能源综合利用项目

生物质能源综合利用项目 项目建议书 东平京鲁时代生物科技发展有限公司 二零一七年五月

目录 第一章拟建项目概述 (1) 1.1项目名称 (1) 1.2 建设单位情况 (1) 1.3拟成立公司 (1) 1.4建设规模与内容 (1) 1.5投资估算及资金筹措 (2) 1.6建设周期 (2) 1.6.1初步计划 (2) 1.6.2一期工程设计 (3) 第二章项目建设的重大意义 (4) 2.1当前秸秆粪便污染情况 (4) 2.2解决污染物的有效途径 (4) 2.3本项目对当地农业发展的意义 (5) 第三章项目建设的政策性依据 (6) 第四章项目地址选择 (9) 4.1选址原则 (9) 4.2地址选择 (9) 4.3项目用地规模 (10) 4.4项目建设地基本情况 (11) 4.4.1地理位置 (11)

4.4.2气候条件 (11) 4.4.3交通条件 (12) 4.4.4农林牧情况 (12) 4.4.5旅游资源 (12) 4.4.6产业优势 (12) 第五章技术路线 (13) 第六章项目资金平衡估算 (14) 6.1投资组成估算 (14) 6.2产品年度销售收入估算 (14) 6.3年度运营成本估算 (14) 6.4投资经济性分析 (15) 6.5影响项目经济效益的主要因素 (15) 第七章项目实施计划 (15) 7.1总体计划 (15) 7.2一期工程实施思路 (15) 第八章项目实施关键点 (16) 8.1产业链规划是否完整 (16) 8.2政府支持是否到位 (18) 8.3企业的投资行为是否坚定 (19)

第一章拟建项目概述 1.1项目名称 生物质能源综合利用项目 1.2建设单位情况 建设单位:东平京鲁时代生物科技发展有限公司 法定代表人:魏光 1.3拟建设地点 山东省东平县接山镇姜庄村 1.4建设规模与内容 本项目为生物新能源项目,规划总用地200亩,利用秸秆、畜禽粪便农业废弃物,产沼气30万m3,年生产沼气9000万立方,年发电1.2亿度,年提纯燃气4500万m3,年产15万吨生物有机肥和有机无机复混肥;同时,发展无公害、绿色、有机农产品,通过有机农业示范,带动周边50公里半径内的农户共同进行有机农业种植,延伸农副产品加工和冷链物流,创建“绿色”、“生态”品牌,打造生态循环农业产业链。 主要建设内容: 1、原料仓储和预处理系统:秸秆原料仓储和预处理设施、配备运输车。 2、沼气生产系统:进出料、厌氧发酵、增温保温和搅拌等设施设备。 3、沼气净化系统:脱硫脱水设备。 4、储存系统:大型沼气存储罐。 5、沼气发电及上网单元:余热回收、上网设备与监控等。 6、天然气提纯系统:燃气提纯装备、气柜和管网等储存输配系统。

生物质能源的发展现状与前景综述

生物质能源的发展现状与前景综述 曾令谦 (江西师范大学生命科学学院江西南昌 330022) 摘要生物质能源是倍受世界各国重视的可再生能源。文中介绍了生物质能源的优越性、多种类别及性能。本文综述了发展生物质能源的战略意义以及发展前景。文中列举了世界某些代表性国家或区域发展生物质能取得的成就,以及对比了我国对生物质能的发展及研究。与传统能源相比较,突出了发展生物质能能源的重要意义,以及广阔的市场前景。21世纪生物质能源必定成为世界各国争相开发利用,生物技术将有重大的进展和突破。 关键词:生物质能源 , 优越性 , 前景 , 战略意义 Abstract biomass energy is highly valued around the world renewable energy sources. This paper introduces the advantages of biomass energy, a variety of categories and performance. This paper reviews the development of biomass energy strategic significance and development prospect. This paper enumerates some typical countries in the world or the achievement of regional development of biomass energy, and compared the biomass can development and research of our country. Compared with the traditional energy, highlights the importance of developing biomass energy, and broad market prospect. Biomass energy in the 21st century must be rushed to the development and utilization of countries around the world, biotechnology will have significant progress and breakthrough. Keywords: biomass energy ,the superiority ,prospect ,strategic significance 1生物质能的优越性: 在包括太阳能、地热、风能、水能(水流、潮汐、热对流等)和生物质能的各种可再生能源中,相对来讲生物质能源的地区性限制和可控制性均比其他种类的再生能源有更多优势。凡是有阳光和水的地方均可通过人工集约培植获得生物质,并以多种形式将其转化成清洁、便于贮藏、运输的可再生能源。由于其比较优势较多,生产成本又低,所以近数十年来倍受世界各国重视。我国在2005年2月28日颁布了中国可再生能源法,其中第4条规定:国家将可再生能源的开发利用列为能源发展的优先领域。第12条又说:国家将可再生能源开发利用的科学技术研究和产业化发展列为科技发展与高技术产业发展的优先领域。这充分体现了可再生能源的开发将成为我国基本能源国策。生物质能源比其他几种再生能源有更大的群众参与性、多形式的可转换性和相对较少的开发投入性,这是在多种形式的再生能源中生物质能源被国家优先给予考虑的原因。从全世界范围看,生物质能源利用在各种形式的可再生能源利用的总份额中所占比重也最大,北欧一些国家已有大范围把生物能源转化成电力的经验[1]。

对我国生物质能源发展现状和趋势的分析

对我国生物质能源发展现状和趋势的分析 ◎王朝华 摘要:本文在介绍国际生物质能发展趋势和特点的基础上,分析我国生物质能发展和利用的现状以及发展过程中存在的主要问题。最后,从增加农民收入和优化能源利用结构的角度,提出我国生物质能进一步发展的建议。 关键词:生物质能源替代农民收入 生物质(bioma ss)是所有的土地和水生植物以及有机废物的总和。工业革命以来,大部分发达国家的能源需求通过燃烧煤、石油、天然气等化石燃料来满足。但是,生物质仍然是欠发达国家的主要能量来源。再生能源和新能源都有一个共同特征,即皆为物理态能量和仅能用于转化热与电的产品。生物质能则与众不同,它是太阳辐射能经植物加工转化的、唯一的一种化学态能量,以植物为载体,具有良好的稳定性和储能性。它既含能量,又有物质性载体,可以生产能源和非能源的物质性产品,具有原料上的多样性,如作物秸秆、林业剩余物、畜禽粪便、加工业的有机废水废渣、城市垃圾等有机废弃物以及利用低质土地种植的各种能源植物等等。除此以外,它还具有产品上的多样性,其能源产品既有物理态的热与电,又有液态的生物乙醇和生物柴油、固态的成型燃料、气态的沼气等,还有非能源的生物塑料等材料以及系列生物化工产品。生物质能生产过程也是有机废弃物和有机污染源的无害化和资源化过程,故兼有环保及资源循环利用的双重功能,生产与消费过程中的全部生命物质和能量均可进入地球生物圈循环系统,就连释放的二氧化碳也可重新被植物吸收,是真正意义上的“零碳”,可以促进农村经济发展,增加农民收入,因此,对发展中国家有特殊意义。 一、国际生物质能源的发展趋势和特点 近几年的高能源价格刺激和能源安全的考虑使生物质能真正为各国政府高度重视。各国对发展生物质能源的主要考虑有不同的侧重,但两个主要原因相同,即能源替代和环境保护。根据2007世界可再生能源报告,全球生物乙醇产量从2005年的330亿公升增长到2006年的390亿公升;其中,美国的产量为183亿公升,增幅达22%,超过巴西。巴西的燃料乙醇消费量从2005年的150亿公升增长到2006年的175亿公升,燃料乙醇供应了非柴油机动车燃料的41%,巴西机动车中有70%左右采用“混合燃料”。欧盟的燃料乙醇产量增长迅速,2006年增长了77.8%,但绝对数相对于巴西和美国仍然较少。 2006年生物柴油产量的增长幅度远远高于乙醇。生物柴油的产量从2005年的39亿公升增长到2006年的60亿公升,增幅达53.9%;其中,欧盟的生物柴油占了世界总量的75%,产量从2005年的3.6亿公升增长到2006年的4.5亿公升,增长了25%,其增长主要由德国、法国、意大利和波兰引导。2006年德国的生物柴油产量为2.8亿公升,占近一半的全球总产量。 2006年全球生物质能电力装机容量达到45GW,比2005年增加约2.3%。其中,德国、匈牙利、荷兰、波兰和西班牙等国家生物质能电力生产的年增长率在50%-100%之间;澳大利亚、奥地利、比利时、丹麦、意大利、韩国、新西兰和瑞典的年增长率在10%—30%之间。生物质能电力装机容量主要在欧盟和美国,各自占了世界生物质能装机容量的22.2%和16.9%。但发展中国家也有一些小项目在进行,例如泰国的“小电力生产商’’计划让泰国至2005年底建成50个生物质电力项目,总装机容量达到1GW。甘蔗渣电厂在其他一些国家,如菲律宾和巴西的制糖工业中得到发展。世界范围内生物质发电站,预计到2020年将会增加30000MW以上。 生物质产业已成为投资的一个热门领域,华尔街的投资商们已经接受生物乙醇是一种相对安全的长期投资项目的观点。世界自富比尔·盖茨投资8400万美元购买了太平洋乙醇股票,年产30万吨的乙醇厂就设在加州旧金山附近;硅谷阳光微软系统(Sun Microsystems)的创始人V inod K hosla的风险投资和以Ma ra thon为代表的石油、能源工业界也大举进入燃料乙醇生产领域。自1999年13134号总统令发布后,美国的森林工业即开始了与电力、石油、化工公司合作,利用林木废弃物生产能源及化工产品,美国国际石油公司等也开始剥离石油资产,用于生物质能源产品开发。B P、C a rgill、杜邦、壳牌等世界许多化学工业和石油工业在内的许多公司都在开发新的工艺技术,并建设生产厂,以便在快速增长的燃料乙醇汽油和生物柴油等领域占有一席之地。 生物质产业不仅是对化石能源的替代,有效地保护环境, 12 --

生物质能源的开发利用及其意义

生物质能源的开发利用及其意义 N090204131 周小冬 摘要:针对生物质能源的开发利用对于中国发展的重大意义,从生物质能源的概念入手,简明概述了生物质能特点,利用及利用途径,以及开发利用生物质能对中国的意义。 关键词:生物质能源;开发;利用;意义 中国是一个人口大国,又是一个经济迅速发展的国家,21世纪将面临着经济增长和环境保护的双重压力。因此改变能源生产和消费方式,开发利用生物质能等可再生的清洁能源资源对建立可持续的能源系统,促进国民经济发展和环境保护具有重大意义。 1 生物质能源的概念 生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体,即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。它包括植物、动物和微生物。广义概念:生物质包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物。有代表性的生物质如农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物和动物粪便。狭义概念:生物质主要是指农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆、树木等木质纤维素(简称木质素)、农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的禽畜粪便和废弃物等物质。特点:可再生性。低污染性。广泛分布性。 生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体,包括所有的动植物和微生物。而所谓生物质能(biomass energy ),就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源,同时也是唯一一种可再生的碳源。生物质能的原始能量来源于太阳,所以从广义上讲,生物质能是太阳能的一种表现形式。目前,很多国家都在积极研究和开发利用生物质能。生物质能蕴藏在植物、动物和微生物等可以生长的有机物中,它是由太阳能转化而来的。有机物中除矿物燃料以外的所有来源于动植物的能源物质均属于生物质能,通常包括木材、及森林废弃物、农业废弃物、水生植物、油料植物、城市和工业有机废弃物、动物粪便等。地球上的生物质能资源较为丰富,而且是一种无害的能源。地球每年经光合作用产生的物质有1730亿吨,其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10-20倍,但目前的利用率不到3%。 2 生物质能的分类 依据来源的不同,可以将适合于能源利用的生物质分为林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物和畜禽粪便等五大类。

世界生物质能源发展现状及方向

世界生物质能源发展现状及方向 国土资源部油气资源战略研究中心 车长波等.世界生物质能源发展现状及方向.天然气工业,2011,31(1):104-106. 摘要 20世纪90年代以来,以燃料乙醇和生物柴油为代表的第一代生物质能得以发展。目前,美国为第一大燃料乙醇生产国,巴西位居第二,欧盟各国则是最主要的生物柴油生产地,其他国家也都在积极发展生物质能。生物质能的发展带来粮食种植结构偏重玉米、粮食供应总量下降、粮食(油料)价格振荡上升、粮食危机引发动荡等一系列问题。因此开发第二代、第三代生物燃料(即非粮生物燃料)成为世界各国关注的重要课题。但由于麦秆、草和木材等农林废弃物为主要原料(第二代生物燃料)的技术成本较高,真正商业化的项目较少;而第三代生物燃料是以微藻为原料生物燃料的油脂很难提炼,从海藻中提炼生物燃料的研究正处于实验室阶段,距离商业化阶段还比较远。因此,第一代生物质能短期内不会被第二、三代生物燃料所替代,第二、三代生物质能将是人类的理性选择,也是生物燃料必然的发展方向。关键词全世界生物质能源现状面临问题发展趋势燃料乙醇生物柴油 DOI:10.3787/j.issn.1000-0976.2011.01.025 20世纪90年代以来,美欧等能源消费大国和巴西等农产品贸易大国开始大力发展新型可再生能源)))生物质能[1]。当前,生物质能为以燃料乙醇和生物柴油为代表的第一代生物质能,其发展建立在对

农业资源大量占用和对农产品大量消耗基础之上,能源与农业及农产品被直接联系在一起,有可能过度开发而引发一系列问题。 1 开发现状 21世纪以来,由于国际能源价格基本上维持在高价位区间,为这一阶段的生物燃料产业发展提供了极大的支撑。玉米、甘蔗等粮食的能源化在全球很多地方得以推广[2]。随着2008年食用商品价格的高企,人们开始指责燃料乙醇的生产导致了全球粮食价格的高升,但全球生物燃料近年来却依然保持快速增长。根据Clean Edge的数据,2008年全球生物燃料(主要指 燃料乙醇和生物柴油)的产值达到348亿美元,较2007年的产值254亿美元增加37%。 1.1 美国 2005年,美国替代巴西跃升为世界头号燃料乙醇生产国,为美国经济带来了丰厚利益[3]。从2001)2006年,美国燃料乙醇产业为联邦政府和地方州政府分别增加税收19亿美元和16亿美元;同时,美国相应减少石油进口1.7亿桶,减少支出外汇87亿美元。2008年,美国燃料乙醇的生产能力增加了27亿加仑(1美加仑U3.785 L,下同),比2007年增加34%;燃料乙醇加工厂增加31家,总数达到170家,总产能为105.69亿加仑/a;燃料乙醇产量达到90亿加仑,年增长率为38.5%。美国可再生燃料协会(RFA)认为,美国燃料乙醇近年来的快速增长主要得益于乙醇的新型生产技术以及纤维素转化技术的商业化应用[4]。美国2007年出台的5能源独立和安全法6规定,到2022年前,要求国

生物质燃料燃烧

生物质燃料燃烧特性与应用 郑陆松 2008031620 关键词:生物质燃料、燃烧过程、特性、应用、锅炉 摘要:生物质燃料是一种可再生能源,介绍其组成成分,燃烧的一般过程和特点。根据 多种典型生物质燃料的基本组成,着重分析介绍了生物油的燃烧过程、性能特点及在动力机械中的应用。以锅炉为例具体分析玉米秸秆在其中的层燃燃烧过程和特性。分析总结了生物质燃烧对锅炉的影响。 1、前言 生物质燃料是一种可再生能源,是指依靠太阳光合作用而产生的各种有机物质,是太阳能以化学能的形式存在于生物之中的一种能量形式,直接或间接地来源于植物的光合作用。被认为是第四大能源,分布广,蕴藏量大。 生物质燃料基本特性 生物质的种类很多,一般可分以下5大类:①木质素:木块、木屑、树皮、树根等;②农业废弃物:秸秆、果核、玉米芯、甘蔗皮渣等;③水生植物:藻类、水葫芦等;④油料作物:棉籽、麻籽、油桐等;⑤生活废弃物:城市垃圾、人及牲畜的粪便。 生物质作为有机物燃料是由多种复杂的高分子有机化合物组成的复合体,化学组成主要有:纤维素、半纤维素、木质素和提取物等,这些高分子物质在不同种类生物质、同一种类生物质的不同区域其组成也不同,有些甚至有很大差异。生物质的可燃成分主要是有机元素如碳、氢、氮和硫,虽然就元素的成分而言,生物质燃料的成分和常规燃料煤炭基本上没什么区别,但正是各成分在数量上的差异导致了生物制燃烧产物与煤炭的差异。生物质的碳含量普遍在50%左右,低于普通的烟煤,而氢含量则高于烟煤,尤其是挥发份和氧含量远远高于普通烟煤,氧含量超过煤10倍左右。由于生物质燃料的可燃组分含量相对比较低,因此生物质燃料的低位发热量比一般烟煤低。在着火燃烧性能方面,生物质燃料的挥发份含量远远高于普通烟煤,导致着火燃烧性能明显高于普通烟煤。在燃烧污染物生成排放方面,生物质燃料的硫含量仅为0.1 %左右,含氮量和理论氮气容积也低于烟煤,所以总的SO2和NOx生成量都远低于烟煤。根据秸秆生物质燃料高挥发分、高氧量、低硫份和灰份的基本特性,因此相对于煤炭而言,秸秆生物质具有易燃、清洁环保的特点。 2、生物质燃料: 2.1生物质燃料燃烧过程分析: 生物质燃料的燃烧过程主要分为挥发分的析出、燃烧和残余焦炭的燃烧、燃尽两个独立阶段。其燃烧过程的特点是:【1】 (1)生物质水分含量较多,燃烧需要较高的干燥温度和较长的干燥时间,产生的烟气体积较大,排烟热损失较高。

生物质能源的现状和发展前景

生物质能源的现状和发展前景 一. 生物质能源概述化石资源的过度消耗引发了能源和环境危机, 寻找不可再生资源的替代品成为人类社会生存发展面临的重大问题。生物质能源环境友好, 可再生, 并且有丰富的存量, 且从生物质出发, 获得多种形态的能源成为了研究热点和投资热点。生物质是指由光合作用产生的各种有机体。生物质能则是以生物质为载体的、蕴藏在生物质中的能量, 即绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质部的能量形式。它除了可以提供燃烧热, 还可以制成种类繁多的重要化工品[1]及气、液、固的能源形态, 尤其是可以作为交通燃料的制备原料[2]。生物质的研究在推动化学工业和能源燃料可持续发展中已经并将继续发挥重要作用。生物质资源按其来源分类可分为: 一是木材及森林; 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。生物质的应用和开发在政策层面上引起了各国的重视, 我国在生物能源产业发展十一五规划中, 突出了五个方面: 1.提高能源植物的数量和质量;2. 从原料到技术发展燃料乙醇工业。3.加快生物柴油产业化的步伐。4.推进生物质发电和供热。5.促进生物质转化为致密成型燃料。利用生物质能方式主要有: 一是热化学转换技术, 获得木炭焦油和可燃气体等高品位的能源产品,分为高温干馏、热解、生物质液化等方法; 二是生物化学转换法, 主要指生物质在微生物的发酵作用下, 生成沼气、酒精等能源产品; 三是利用油料植物所产生的生物油;四是直接燃烧技术, 包括炉灶燃烧技术、锅炉燃烧技术、致密成型技术和垃

圾焚烧技术等。二. 生物质资源量1.全球的生物质资源生物质能仅次于三大化石能源位列第四, 存量丰富且可再生,具备很大的发展前景。全球每年经光合作用产生的生物质约1700 亿吨, 其能量相当于全球能量年消耗总量的10 倍, 而作为能源的利用量还不到总量的1% ,开发潜力巨大。目前来自生物质的能量约占全球消耗能量的14%。其中发达国家每年3%左右的能源来自生物质能, 发展中国家生物质利用约占这些国家能源消耗的35%。按照一些国际能源组织测算, 随着化石能源的枯竭和价格的增长, 到2015 年, 全球总能耗将有40%来自生物质能源。2.我国的生物质资源据估计, 我国每年产生的生物质总量有50 多亿吨(干重), 相当于20 多亿吨油当量, 约为我国目前一次能源总消耗量的3 倍,目前我国商品化的生物质能源仅占一次能源消费的0.5%左右。即使考虑到中国有坚持“不与人争粮、不与粮争地”的原则, 秸秆、畜禽粪便等农业农村废弃物和林木枝桠等林业废弃物发展生物质能源的存量仍然很大。据2003 年不完全统计, 我国每年仅可收集的农业废弃物及禽畜粪便资源就可达10 亿吨, 其中农作物秸秆总量则有6.5 亿吨,除部分作为造纸原料、炊事燃料、饲料肥料和秸杆还田之外, 可作为能源用途的秸秆约3.5 亿吨,折合1.8 亿吨标准煤, 可以转化为1 亿吨燃料酒精或5000 万吨生物柴油。目前各类农业废弃物每年利用率不足10%。到2010年秸秆总量将达7.26 亿吨, 相当于5 亿吨标煤。2005 年统计我国畜禽粪便资源的实物量仅为1.38 亿吨。预计到2010 年和2015 年, 中国规模化养殖场畜禽粪便资源

世界生物质能源发展现状及方向

世界生物质能源发展现状及方向 20世纪90年代以来,以燃料乙醇和生物柴油为代表的第一代生物质能得以发展。目前,美国为第一大燃料乙醇生产国,巴西位居第二,欧盟各国则是最主要的生物柴油生产地,其他国家也都在积极发展生物质能。生物质能的发展带来粮食种植结构偏重玉米、粮食供应总量下降、粮食(油料)价格振荡上升、粮食危机引发动荡等一系列问题。因此开发第二代、第三代生物燃料(即非粮生物燃料)成为世界各国关注的重要课题。但由于麦秆、草和木材等农林废弃物为主要原料(第二代生物燃料)的技术成本较高,真正商业化的项目较少;而第三代生物燃料是以微藻为原料生物燃料的油脂很难提炼,从海藻中提炼生物燃料的研究正处于实验室阶段,距离商业化阶段还比较远。因此,第一代生物质能短期内不会被第二、三代生物燃料所替代,第二、三代生物质能将是人类的理性选择,也是生物燃料必然的发展方向。 20世纪90年代以来,美欧等能源消费大国和巴西等农产品贸易大国开始大力发展新型可再生能源——生物质能[1]。当前,生物质能为以燃料乙醇和生物柴油为代表的第一代生物质能,其发展建立在对农业资源大量占用和对农产品大量消耗基础之上,能源与农业及农产品被直接联系在一起,有可能过度开发而引发一系列问题。 1开发现状 21世纪以来,由于国际能源价格基本上维持在高价位区间,为这一阶段的生物燃料产业发展提供了极大的支撑。玉米、甘蔗等粮食的能源化在全球很多地方得以推广[2]。随着2008年食用商品价格的高企,人们开始指责燃料乙醇的生产导致了全球粮食价格的高升,但全球生物燃料近年来却依然保持快速增长。根据Clean Edge的数据,2008年全球生物燃料(主要指燃料乙醇和生物柴油)的产值达到348亿美元,较2007年的产值254亿美元增加37%。 1.1美国 2005年,美国替代巴西跃升为世界头号燃料乙醇生产国,为美国经济带来了丰厚利益[3]。从2001—2006年,美国燃料乙醇产业为联邦政

国内外生物质能源利用现状与发展趋势分析(2011)

全球生物制造市场价值 生物质能是指蕴藏在生物质中的能量,具有挥发性和炭活性高,N、S含量低,灰分低,燃烧过程二氧化碳零排放的特点。 发展非粮生物质能源不仅不影响粮食安全,还能有效利用废弃资源,替代传统化石能源,促进环保和节能减排,目前各国正加紧生物能源特别是先进生物燃料上的开发与投入。 非粮生物能源原料主要来自农林有机废弃物,包括秸秆、畜禽粪便、林业剩余物等,以及利用边际性土地种植的能源植物,包括甜高粱、木薯、木本油料植物、灌木林等。在发展可再生能源对化石能源的替代上,以生物质能源担纲主角是世界潮流。 根据EL Insights于2010年9月发布的报告,从2010年到2015年,全球生物制造市场预计将从5 729亿美元增加至6 937亿美元,相当于在此期间的复合年增长率(CAGR)为3.9%。 在今后几年,生物质在生物发电、生物燃料和生物产品部门应用领域将大幅增长,生物质发电的市场价值将从2010年450亿美元增加到2020年530亿美元。按照生物质发电发电协会(Biomass Power Association,BPA)的统计,生物质工业每年产生500万KWh 的电力,为美国1.8万人创造了就业机会。 据EL Insights预测,美国对可再生能源运输的研究和开发给予的补贴,到2020年将可大幅降低对进口石油的依赖。欧盟将需要3 000万~4 000万公顷的农作物才能满足对生物燃料的需求,预计发展中国家到2020年主食价格将会上涨15%。同时,植物废弃物和城市生活垃圾转化成生物燃料有望得到更多发展。 典型国家生物质能源发展趋势 美国国会于2008年5月通过一项包括加速开发生物质能源的法案,要求到2018年后,把从石油中提炼出来的燃油消费量减少20%,代之以生物燃油。据《2010年美国能源展望》,到2035年美国可用生物燃料满足液体燃料总体需求量增长,乙醇占石油消费量的17%,使美国对进口原油的依赖在未来25年内下降至45%。2009~2035年美国非水电可再生能源资源将占发电量增长的41%,其中生物质发电占比最大为49.3%。 据欧洲EurObserv公司于2010年12月发布的统计报告,2009年欧洲从固体生物质生产的一次能源又创新高,再次达到7 280万吨油当量,比2008年增长3.6%。统计表明,欧洲成员国2008年从固体生物质生产的一次能源比2007年增长2.3%,即增长达150万吨油当量。这一增长尤其来自生物质发电,比2007年提高10.8%,增长5.6 TWh。来自固体生物质发电的增长尤为稳定,自2001年以来年均增长率为14.7%,从20.8 TWh增长到2009年62.2 TWh。2009年这一生产的大多数即62.5%,来自于联产设施。欧盟生物质基电力生产自2001年以来翻了二番,从2001年20.3 TWh增长到2008年57.4TWh。 瑞典是世界上道路交通最不依赖于化石燃料的国家之一,据报道,2009年,瑞典政府批准了一项计划,到2020年将使可再生能源达到该国能源消费总量的50%。此外,该国旨

生物质能及其利用

生物质能及其利用 1 生物质能的概述 生物质能(biomass energy ),就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源,同时也是唯一一种可再生的碳源。 生物质能的原始能量来源于太阳,所以从广义上讲,生物质能是太阳能的一种表现形式。目前,很多国家都在积极研究和开发利用生物质能。生物质能蕴藏在植物、动物和微生物等可以生长的有机物中,它是由太阳能转化而来的。有机物中除矿物燃料以外的所有来源于动植物的能源物质均属于生物质能,通常包括木材、及森林废弃物、农业废弃物、水生植物、油料植物、城市和工业有机废弃物、动物粪便等。 2 生物质能的分类 2.1 林业资源 林业生物质资源是指森林生长和林业生产过程提供的生物质能源,包括薪炭林、在森林抚育和间伐作业中的零散木材、残留的树枝、树叶和木屑等;木材采运和加工过程中的枝丫、锯末、木屑、梢头、板皮和截头等;林业副产品的废弃物,如果壳和果核等 2.2 农业资源 农业生物质能资源是指农业作物(包括能源作物);农业生产过程中的废弃物,如农作物收获时残留在农田内的农作物秸秆(玉米秸、高粱秸、麦秸、稻草、豆秸和棉秆等);农业加工业的废弃物,如农业生产过程中剩余的稻壳等。能源植物泛指

各种用以提供能源的植物,通常包括草本能源作物、油料作物、制取碳氢化合物植物和水生植物等几类。 2.3生活污水和工业有机废水 生活污水主要由城镇居民生活、商业和服务业的各种排水组成,如冷却水、 1 洗浴排水、盥洗排水、洗衣排水、厨房排水、粪便污水等。工业有机废水主 要是酒精、酿酒、制糖、食品、制药、造纸及屠宰等行业生产过程中排出的废水等,其中都富含有机物。 2.4城市固体废物 城市固体废物主要是由城镇居民生活垃圾,商业、服务业垃圾和少量建筑业垃圾等固体废物构成。其组成成分比较复杂,受当地居民的平均生活水平、能源消费结构、城镇建设、自然条件、传统习惯以及季节变化等因素影响。 2.5 畜禽粪便 畜禽粪便是畜禽排泄物的总称,它是其他形态生物质(主要是粮食、农作物秸 秆和牧草等)的转化形式,包括畜禽排出的粪便、尿及其与垫草的混合物。2.6沼气 沼气就是由生物质能转换的一种可燃气体,通常可以供农家用来烧饭、照明。 3 生物质能的特点 3.1可再生性 生物质能属可再生资源,生物质能由于通过植物的光合作用可以再生,与风 能、太阳能等同属可再生能源,资源丰富,可保证能源的永续利用;

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