生物质能及生物质能发电的发展现状及前景分析

生物质能及生物质能发电的发展现状及前景分析

生物质能及生物质能发电的发展现状及前景分析

北极星节能环保网讯:生物质发电以秸秆(包括棉花、小麦、玉米等秸秆)以及农林废弃物(如树皮)为原料,通过直燃发电的技术产生绿色电力,除了可以增加清洁能源比重、改善环境,还可以增加农民收入、缩小城乡差距,意义重大。

我国利用农林废弃物规模化发电尚处于起步阶段,生物质发电技术不成熟、项目造价高,总投资大,运行成本高,尽管国家给予了电价优惠政策,但盈利水平还是不如常规火电。究其原因,一是单位造价高,二是燃料成本高,三是生物质发电企业实际税率太高。《可再生能源法》规定农林废弃物生物质发电应享受财政税收等优惠政策,但相关政策和措施尚未出台。

在国外,以高效直燃发电为代表的生物质发电技术已经比较成熟,丹麦率先研发的农林生物质高效直燃发电技术被联合国列为重点推广项目。农林生物质发电产业主要集中在发达国家,印度、巴西和东南亚等发展中国家也积极研发或者引进技术建设相关发电项目。在国土面积只有我国山东省面积1/4 强的丹麦,已建立了15 家大型生物质直燃发电厂,年消耗农林废弃物约150 万吨,提供丹麦全国5%的电力供应。国外鼓励生物质发电产业发展的政策主要体现在价格激励、财政补贴、减免税费等方面,力度非常大。

1、生物质燃料

生物质能源是以农林等有机废弃物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。能源问题是2l 世纪人类面临的严峻挑战之一。能源问题成为世界各国共同面临的难题,石化能源不仅不可再生,储量有限,且燃烧后释放出大量的二氧化碳、氮、硫的氧化物及其他一些有害气

我国生物质能的发展现状

生物质能及其在我国的发展空间 内容摘要:世界能源危机和全球环境日益恶化迫使人们开发可再生的能源。生物质能源作为一种可再生的新能源已经受到世界各国的高度重视。针对国内外生物质能的发展现状,本文概述了生物质能源的概念,并分析了我国对生物质能的利用,主要包括:沼气及沼气发电、农林生物质发电、生物固体成型燃料等。 关键词:生物质;生物质能;产业;沼气;生物质发电;生物质燃料;能源作物 一.概述 近年来,在能源危机、保护环境和可持续发展的呼声中,可再生的清洁能源以 及能源的多元化倍受关注,生物质能成为其中的一个新亮点。 为了促进可再生能源的开发利用,增加能源供应,改善能源结构,保障能源安全,保护环境,实现经济社会的可持续发展,中国已经制定并实施了《可再生能源法》。可再生能源是清洁能源,是指在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资源,它对环境无害或危害极小,而且资源分布广泛,适宜就地开发利用。根据《可再生能源法》的定义,目前主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等非化石能源。中国可再生能源资源非常丰富,开发利用的潜力很大,其中生物质能的开发潜力更大。 生物质能一直是人类赖以生存的重要能源,它目前是仅次于煤炭、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。据有关专家估计,生物质能极有可能成为未来可持续能源系统的重要组成部分,到下世纪中叶,采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40%以上。 生物质能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。煤、石油和天然气等化石能源也是由生物质能转变而来的。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。全世界约25亿人的生活能源的90%以上是生物质能,直接燃烧生物质的热效率仅为10%~30%。生物质能的优点是燃烧容易,污染少,灰分较低;缺点是 热值及热效率低,体积大而不易运输。

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。

生物质能发电技术与装备

生物质能发电技术与装备 序言 能源是国民经济重要的基础产业,是人类生产和生活必需的基本物质保障。目前,能源供应主要依靠煤炭、石油和天然气等化石能源,化石能源资源的有限性和化石能源开发利用过程中引起的环境问题,对经济和社会的可持续发展产生了严重的制约。我国已成为能源生产和消费大国,在全国建设小康社会的进程中,如何改善能源结构,保障能源安全,减少环境污染,促进经济和社会的可持续发展,是我国面临的一个重大战略问题。 生物质是由植物的光合作用固定于地球上的太阳能,每年净光合作用产生的生物质约1700亿吨,其能量约相当于世界主要燃料消耗的10倍,而作为能源的利用量还不到其总量的1%。这些未加以利用的生物质,为完成自然界的碳循环,其绝大部分由自然腐节将能量和碳素释放,放回自然界中。另一方面,由于过度消费化石燃料,过快、过早地消耗了这些有限的资源,释放出大量的多余能量和碳素,打破了自然界的能量和碳平衡,更加剧了环境和全球气候恶化。 通过生物质能转换技术可以高效地利用生物质能源,生产各种清洁燃料,替代煤炭、石油和天然气等燃料生产电力,从而减少对矿物能源的依赖,保护国家能源资源,减轻能源消费给环境造成的污染。目前,世界各国,尤其是发达国家,都在致力于开发高效、无污染的生物智能利用技术,以达到保护矿产资源,保障国家能源安全,实现CO2减排,保持国家经济可持续发展的目的。 一、生物质 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。 二、生物质能 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、

生物质能

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脂肪燃生物质能料快艇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%。 生物质能是人类用火以来,最早直接应用的能源。随着人类文明的发展,生物质能的应用研究开发几经波折,最终人们深刻认识到,石油、煤、天然气等化石能源的有限性,同时无节制地使用化石能源,大量增加CO2、粉尘、SO2等废弃物的排放,污染了环境,给人类赖以生存的星球,造成十分严重的后果。而使用大自然馈赠的生物质能源,几乎不产生污染,资源可再生而不会枯竭,同时起着保护和改善生态环境的重要作用,是理想的可再生能源之一。 生物质能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。它一直是人类赖以生存的重要能源,仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第4位,在整个能源系统中占有重要的地位。据预测,到21世纪中叶,采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40%以上。生物质能通常包括:木材及森林工业废弃物、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。 生物质能的优点:一是可再生性。二是低污染性。生物质的硫含量、氮含量低,生物质作为燃料时,燃烧过程中的硫化物和氮化物较少,由于它在生长时需要的二氧化碳相当于其燃烧时排放的二氧化碳量,因而对大气的二氧化碳净排放量近似于零;用新技术开发利用生物质能不仅有助于减轻温室效应,促进生态良性循环,而且可替代部分石油、煤炭等化石燃料,成为解决能源危机与环境问题的重要途径之一。三是广泛分布性。缺乏煤炭的地域可充分利用生物质能。四是具有燃烧容易,灰分低的特点]。 但由于技术和经济的原因以及可再生能源分布较为分散,能量密度、热值及热效率低等特点,目前其利用率尚不高,仅占全球能源消耗总量的22%。 中国生物质能资源现状及潜力 生物质能资源,按原料的化学性质分,主要为糖类、淀粉和木质纤维素类。按原料来源分,则主要包括以下几类:①农业生产废弃物,主要为作物秸秆;②薪柴、枝桠柴和柴草;③农林加工废弃物,木屑、谷壳和果壳;④人畜粪便和生活有机垃圾等;⑤工业有机废弃物,有机废水和废渣等;⑥能源植物,包括所有可作为能源用途的农作物、林木和水生植物资源等]。我国拥有丰富的生物质能资源,据测算,我国理论生物质能资源50亿吨左右,是我国目前总能耗的4倍左右。 目前可供利用开发的资源主要为生物质废弃物,包括农作物秸秆、禽畜粪便、工业有机废弃物和城市固体有机垃圾、林业生物质、能源作物等。 我国幅员辽阔,人口众多,生物质分布十分广泛,约有80%的人口居住在农村;太阳能资源丰富,全国各地太阳能年辐射总量在335~835kJ/cm^2之间。因此,通

生物质能发电技术现状与展望_黄英超

能源作为一种最重要的地球资源,是生产力的核心,是经济增长和发展的前提,是解决环境问题的先决条件。进入21世纪,中国经济高速发展,能源短缺、环境污染等问题日益突出。中国已成为世界上的第二大能源消费国[1],能源缺口将不断加大。过去10年里,中国电力工业高速发展,截至2004年5月,中国的发电装机容量达到4亿千瓦[2],是 1990年发电量的3倍多,但在2002年还是再度出 现大范围缺电现象,而且越来越严重,缺电的省市区由2002年的12个增加到2003年底的21个, 2004年达到24个,三季度高峰时段全国估计缺电3000万千瓦,造成严重缺电局面。同时,全国还 有约2万个村[3],约800多万农户、3000多万人口没有电力供应,远离现代文明。 近年来,世界各国对资源丰富、可再生性强、有利于改善环境和可持续发展的生物质资源的开发利用给予了极大关注。生物质资源利用中的生物质发电技术成为研究和利用的热点。生物质能发电技术就是利用生物质本身的能量[4],将其转化为可驱动发电机的能量形式,如燃气、燃油、酒精等,再按照通用的发电技术发电,然后直接提供给用户或并入电网提供电能。截至2005年底,我国发电装机总容量达到5亿千瓦[5],其中生物质能 发电装机容量200多万千瓦[6],仅占我国发电装机总容量的0.004%。本文针对生物质燃烧发电、生物质气化发电、沼气工程发电等几项生物质能发电技术及其国内外研究现状、存在问题等进行分析和论述。 1生物质燃烧发电 生物质燃烧发电是将生物质与过量的空气在锅 炉中燃烧[7],产生的热烟气和锅炉的热交换部件换热,产生的高温高压蒸汽在燃气轮机中膨胀做功发出电能。在生物质燃烧发电过程中,一般要将原料进行处理再进行燃烧以提高燃烧效率。例如,燃烧秸秆发电时,秸秆入炉有多种方式:可以将秸秆打包后输送入炉;也可以将秸秆粉碎造粒(压块)后入炉或与其他的燃料混合后一起入炉。生物质燃烧发电的技术已基本成熟,已进入推广应用阶段,这种技术大规模下效率较高,单位投资也较合理,但它要求生物质集中,数量巨大。 生物质燃烧发电技术作为一种重要的能源获取手段应用于实际的历史不长,从20世纪90年代起,丹麦、奥地利等欧洲国家开始对生物质能发电技术进行开发和研究[8]。经过多年努力,已研制出用于木屑、秸秆、谷壳等发电的锅炉。丹麦各电力组织为此进行了规划,筛选了一批研究项目,并重点对燃烧秸秆和木屑的锅炉与大型燃煤锅炉并联运行发电供热进行了研究。在BWE公司的技术支撑下,1988年诞生了世界上第一座秸秆生物燃烧发电厂。如今已有130家秸秆发电厂遍及丹麦,秸秆 生物质能发电技术现状与展望 黄英超,李文哲*,张波 (东北农业大学工程学院, 哈尔滨150030) 摘要:文章综述了物质燃烧发电、生物质气化发电、沼气工程发电等生物质能发电技术及其发展现状和存 在的问题。生物质能发电技术的加速发展,实现了大量废弃生物质能的利用。在我国电力短缺的条件下,生物质能发电将有广阔的发展前景。 关键词:生物质能;生物质燃烧发电;生物质气化发电;沼气工程发电中图分类号:TM611;Q77 文献标识码:A 收稿日期:2006-04-14 基金项目:国家自然科学基金项目(50376009);黑龙江省科技攻关 (GC03A304)作者简介:黄英超(1978-),男,黑龙江人,硕士研究生,研究方向为能源与动力工程。 *通讯作者E-mail:linwenzhe9@163.com 第38卷第2期东北农业大学学报38(2):270 ̄274 2007年4月JournalofNortheastAgriculturalUniversity April2007 文章编号 1005-9369 (2007)02-0270-05

生物质能论文

生物质能的现状及发展 商学院

生物质能的现状及发展 一、生物质能概述 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内部的能量形式。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。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

生物质能

生物质、生物质能及发展现状 韩进 5100209387 摘要:可持续发展已成为21世纪人类的共识,怎样利用可再生能源逐步取代日趋枯竭的不可再生能源是各国关注的焦点。生物质能被喻为及时利用的绿色煤炭,将成为未来能源的重要组成部分,对能源战略和环境保护具有重要意义。 关键词:生物质、生物质能、利用、现状 一、生物质 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。 二、生物质能 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。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%。 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。在这里就不做累述。 生物质能具有以下特点: 1) 可再生性2) 低污染性3) 广泛分布性

中国生物质能发展现状与展望

中国生物质能发展现状与展望 在我国,生物质发电主要包括城镇生活垃圾焚烧发电、农林生物质发电、沼气发电。“十三五”以来,我国生物质发电规模逐年上涨。根据国家能源局数据,截至2019年底,全国已投运生物质发电项目1094个,累计并网装机容量2254万千瓦,其中,垃圾焚烧发电1202万千瓦,农林生物质发电973万千瓦,沼气发电79万千瓦。2019年生物质发电量为1111亿千瓦时,同比增长22.6%,占全部电源总发电量1.5%。发电年平均利用小时数达5181小时,生物质发电量显著提升,年利用小时数保持较高水平(见图1、图2)。

2019 年中国生物质发电总投资规模约508 亿元,其中农林生物质发电投资约97 亿元,生活垃圾焚烧发电投资约398 亿元,沼气发电投资约13 亿元。 农林生物质发电。开发规模:截至2019年12月,我国农林生物质发电项目374个,并网装机容量973万千瓦,年发电量468.1亿千瓦时,年上网电量406亿千瓦时,全行业平均发电小时数为4811小时。农林生物质发电行业累计投资总额达970亿元,年产值约360亿元。当前,农林生物质发电站生物质发电总装机容量的近45%,依然是我国生物质发电的主要技术方向,是农林生物质能源化利用的主要形式(见图3)。 区域分布:我国农林生物质发电主要分布在秸秆资源丰富的农业大省。累计装机容量排名前五名的省份依次是山东省、安徽省、黑龙江省、湖北省、江苏省,合计占全国装机容量的54.4%(见表1)。

主要技术:农林生物质直燃发电系统主要由直燃锅炉、汽轮机、发电机组、给料系统、除尘除渣系统等组成。生物质发电与燃煤发电系统较为类似,但生物质燃料具有高氯、高碱、高挥发份、低灰熔点等特性,燃烧时易腐蚀锅炉,容易结渣和结焦,因此生物质锅炉是生物质发电的核心设备。目前国内生物质直燃发电锅炉采用的燃烧方式主要为层燃技术和循环流化床技术,层燃技术主要为振动炉排和往复炉排。 城镇生活垃圾焚烧发电。开发规模:截至2019年12月,我国城镇生活垃圾焚烧发电项目504个,并网装机容量1202万千瓦,年发电量609.6亿千瓦时,年上网电量498.6亿千瓦时,年处理垃圾量约1.3亿吨。城镇生活垃圾焚烧发电行业累计投资总额达2600亿元,年产值约506亿元(见图4)。 区域分布:我国城镇生活垃圾焚烧发电项目主要分布在中东部地区。累计装机容量排名前五名的省份依次是广东省、浙江省、山东省、江苏省、安徽省,合计占全国装机容量的58.9%(见表2)。

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]。

生物质能利用技术发展现状

生物质能利用技术发展现状 生物质能是一种重要的可再生能源,直接或间接来自植物的光合作用,一般取材于农林废弃物、生活垃圾及畜禽粪便等,可通过物理转换(固体成型燃料)、化学转换(直接燃烧、气化、液化)、生物转换(如发酵转换成甲烷)等形式转化为固态、液态和气态燃料。由于生物质能具有环境友好、成本低廉和碳中性等特点,迫于能源短缺与环境恶化的双重压力,各国政府高度重视生物质资源的开发和利用。近年来,全球生物质能的开发利用技术取得了飞速发展,应用成本快速下降,以生物质产业为支撑的“生物质经济”被国际学界认为是正在到来的“接棒”石化基“烃经济”的下一个经济形态。因此,系统梳理生物质能技术的发展现状及趋势,明确我国发展生物质能面临的挑战并制定未来策略,对推动我国生态文明建设、能源革命和低碳经济发展,保障美丽乡村建设、应对全球气候变化等国家重大战略实施具有重要意义。 生物质能发展现状 随着国际社会对保障能源安全、保护生态环境、应对气候变化等问题日益重视,加快开发利用生物质能等可再生能源已成为世界各国的普遍共识和一致行动,也是全球能源转型及实现应对气候变化目标的重大战略举措。生物基材料、生物质燃料、生物基化学品是涉及民生质量和国家能源与粮食安全的重大战略产品。2017年,全球生物基材料与生物质能源产业规模超过1万亿美元,美国达到4000亿美元。美国规划2020年生物基材料取代石化基材料的25%;全球经济合作与发展组织(OECD)发布的“面向2030生物经济施政纲领”战略报告预

计,2030年全球将有大约35%的化学品和其他工业产品来自生物制造;生物质能源已成为位居全球第一的可再生能源,美国规划到2030年生物质能源占运输燃料的30%,瑞典、芬兰等国规划到2040年前后生物质燃料完全替代石油基车用燃料。 目前,世界各国都提出了明确的生物质能源发展目标,制定了相关发展规划、法规和政策,促进可再生的生物质能源发展。例如,美国的玉米乙醇、巴西的甘蔗乙醇、北欧的生物质发电、德国的生物燃气等产业快速发展。 经过多年的努力,我国科学家也在生物质能源的几个研究领域中占据国际领先或者齐平的地位。在国家相关经费尤其是中国科学院战略性先导科技专项的支持下,中国科学院以具有颠覆性特色的木质纤维素原料制备生物航油联产化学品技术、支撑国家燃料乙醇和生物质燃料产业发展的农业废弃物醇烷联产技术为核心,突破关键技术并进行工业示范。针对低值生物质资源的高值利用难题,已建立了国际首套百吨级秸秆原料水相催化制备生物航油示范系统,产品质量达到?ASTM-D-7566(A2)标准,并拟于近年建成国际首套千吨级示范系统、千吨级呋喃类产品/异山梨醇的中试与工业示范、30?万吨秸秆乙醇及配套热电联产工业示范、年千万立方米生物燃气综合利用与分布式供能工业化示范工程等一批体现技术特色、区域特色和产品特色的示范工程,进一步强化保持我国以上生物质能领域技术创新的国际领先地位。 生物质能技术主要包括生物质发电、生物液体燃料、生物燃气、固体成型燃料、生物基材料及化学品等,以下将针对各个具体技术的发展现状分别进行分析。生物质发电技术

生物质能的开发与利用

生物质能的开发与利用 摘要:随着化石燃料的短缺和其使用时产生的污染问题的加剧,生物质能以其可再生、低污染、分布广泛等特点,日益受到世界各国的重视。本篇论文从生物质能的概念入手,综合国内外对生物质能利用现状分析其优势、利用技术及开发研究前景。 21世纪被誉为是“生物能源时代”,是生物的世纪,是科学技术飞速发展新世纪。可持续发展是当前经济发展的趋势所在,面对化石能源的枯竭和环境的污染,生物能源的开发利用为经济的可持续发展带来了曙光。 (一)新能源之生物质能研究背景 当代社会使用最广泛的能源是煤炭、石油、天然气和水力,特别是石油和天然气的消耗量增长迅速,已占全世界能源消费总量的60%左右。但是,石油和天然气的储量是有限的,许多专家预言,石油和天然气资源将在40年、最多50—60年内被耗尽,而煤炭资源虽然远比石油和天然气资源丰富,但是直接应用煤炭严重污染环境。因此,为避免能源危机的出现,以化石能源为基础的常规能源系统正逐步持久的、多样化的、可以再生的新能源系统过渡。 我国自然资源总量排世界第七位,能源资源总量约4万亿吨标准煤,居世界第三位。在能源领域面临的主要挑战是:(1)人均能源资源占有量不足,且分布不均;(2)人均能源消费量低,单位产值的能耗高;(3)能源构成以煤为主;(4)工业部门消耗能源占有很大的比重;(5)农村能源短缺,以生物质能为主;(6)从能源安全

角度考虑,我国能源面临挑战;(7)能源品种结构不合理,优质能源供应不足;(8)能源工业技术水平有待进一步提高;(9)节能提效工作亟待加强等。 为此已出台的发展可再生能源的相关方钭政策、规章制度:1992年国务院批准的《中国环境发展十大对策》中明确提出,要“因地制宜地开发利用和推广大阳能、风能、地热能、生物质能等新能源”;连续在四个国家五年计划中将生物质能利用技术的研究与应用列为 重点科技攻关项目。国家先后制定了《可再生能源法》、《可再生能源中长期发展规划》、《可再生能源发展“十一五”规划》和《可再生能源产业发展指导目录》、《生物产业发展“十一五”规划》,提出了生物质能发展的目标任务,明确了相关扶持政策。科技部将生物柴油技术列入“十一五”国家863计划和国际科技合作计划。 在众多新能源中,生物质能拥有其独特的“至美”之处——既环保、安全。可再生,在于它是可再生能源领域唯一可以转化为液体燃料的能源。如甜高粱,不仅可以通过能量转换替代化石液体燃料,保障能源安全,同时还能保障粮食安全,而且还能吸收二氧化碳,加工过程中无污染,原料得以物尽其用。 虽然现阶段生物能源的开发利用处于起步阶段,生物能源在整个能源结构中所占的比例还很小,但是其发展潜力不可估量。(二)生物质能概论 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

生物质能发电综述

生物质能发电综述 引言 能源是人类社会生存、国民经济发展的必备资源和重要战略物资。能源紧缺以及由于能源消费而产生的生态环境恶化,促使世界各国寻找清洁、高效的新型替代能源。生物质能发电是可再生能源中最重要的组成部分,具有良好的社会效益和经济效益,已受到世界各国政府的高度重视。 本文系统介绍了生物质能的基本概念,生物质发电技术以及生物质能在国内外的应用情况。并对生物质发电的发展前景进行了展望,对我国在生物质能发电方面存在的主要问题提出了一些建议。 1、生物质能发电的内涵和特点 生物质具可再生性、低污染性、低密度性,而且生物质能分布广泛,蕴藏量巨大,地球上光合作用每年生产约2.2×1011t干生物质,相当于全球能源消费总量的10倍左右。 生物质能是人类赖以生存的重要能源,是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消耗总量第四位的能源。生物质能源作为一种洁净而又可再生的能源,是唯一可替代化石能源转化成气态、液态和固态燃料以及其他化工原料或者产品的碳资源。生物质发电是利用生物质所具有的生物质能进行的发电,是可再生能源发电的一种。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,是取之不尽、用之不竭的能源资源,是太阳能的一种表现形式。 生物质能发电主要利用农业、林业和工业废弃物、甚至城市垃圾为原料,采取直接燃烧或气化等方式发电,包括农林废弃物直接燃烧发电、农林废弃物气化发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋气发电、沼气发电。近年来,国内外能源、电力供求日趋紧张,作为可再生能源的生物质能越来越凸显出其必要性。 2、生物质能发电的主要技术 2.1生物质直燃发电 生物质直接燃烧发电是指把生物质原料送入适合生物质燃烧的特定锅炉中直接燃烧,产生蒸汽,带动蒸汽轮机及发电机发电。已开发应用的生物质锅炉种类较多。如木材锅炉、甘蔗渣锅炉、稻壳锅炉、秸秆锅炉等。其适用于生物质资源比较集中的区域,如谷米加工厂、木料加工厂等附近。因为只要工厂正常生

生物质能的利用现状及展望

生物质能的利用现状及展望 摘要: 在概述生物质能概念、特性及开发利用生物质能意义的基础上,重点从生物质能的直接燃烧、物化转化、生化转化、植物油技术和利用生物质合成新产品等几方面来介绍国内外生物质能利用的现状,最后展望生物质能研究的主要方向。 关键词:生物质能化石能源可持续发展展望 现今世界,石油价格居高不下,能源、电力供应趋紧,而化石能源和核能贮量有限且会对环境造成严重的后果,因此,各国政府和科学家对资源丰富、可再生性强、有利于改善环境和可持续发展的生物资源的开发利用给予了极大的关注。有许多国家都制定了相应的开发研究计划,例如,日本的新阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划等。一个新兴的生物质产业正在全球范围蓬勃兴起。据专家估计,生物质能源将成为未来能源的重要组成部分,到2015年9全球总耗能将有40%来自生物质能源,主要通过生物质能发电和生物质液体燃料的产业化实现。在2004 年制定的国家中长期科技发展规划(2005-2020)中,“农林生物质工程”被列为重大专项之列,并作为国家能源战略的重要组成部分。 随着我国经济的快速发展,我国的能源消耗与日激增。现在,我国能源年消耗量占世界能总消耗量的20%以上,而且呈现上升的态势,我国2004 年进口石油1.2 亿吨。我国生物多样性丰富,据调查,我国有油料植物为151科697 属1554 种,其中种子含油量大于40%的植物有154 种。且我国的可开发生物质资源总量为7t左右标准煤,其中农作物秸秆约3.5 亿t,占50%以上。因此,加大生物质能源的开发利用,进行农业生物质能源发掘利用,不仅可解决农民的增收和“三农”问题,还可解决21 世纪中国面临的能源短缺、环境污染、食品安全等重大社会经济问题,乃至为全面建设“小康”社会目标的实现做出重大贡献,即生物质能源的开发利用直接关系到我国的可持续发展。 1 生物质能的概念及特性 1.1 生物质能的概念 生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物质体内的一种能量形式,它以生物质为载体,直接或间接地来源于植物的光合作用。它分布广泛、产量巨大、可

中国生物质能源开发利用现状及发展趋势

中国生物质能源开发利用现状及发展趋势EET1132011023306江晓潼 摘要:目前,中国的生物质能源生产已经形成一定规模,国家也通过制定行业标准规范生物质能源生产,出台法律法规为其提供保障,并运用财税政策推进生物质能源产业发展。但是,中国生物质能源产业发展还面临原料资源短缺、生物质能源工业体系不完备、研究开发能力不足、产业化基础薄弱以及产品市场竞争力不高等问题。展望未来,中国生物质能源产业的发展空间广阔,技术将不断完善,它将改变中国现有的能源消费结构,净化环境,并推动农村经济发展。 关键字:生物质、能源、燃料、石油、发展 1.生物质能的概述以及在中国的利用现状 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,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。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%。我国生物质能资源非常丰富,年产量达8×108多吨石油当量,能源总量超过30 EJ。除了直接燃烧和将生物质气化转化气体燃料外,生物质还可以通过多种技术途径转化为液体燃料。 生物质能分类如下: 1.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。 2.气体生物质燃料:包括沼气、生物质气化制气等。 3.液体生物质燃料: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。 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。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。 2.液体生物质燃料制取的主要技术 在中国能用于生产燃料酒精的粮食更有限,一般仅限于以陈化粮。因此,以非粮食类的生物质为原料制取液体燃料的研究更受关注,目前正在研究的技术大致可以分为4种,即快速热解、直接液化、超临界萃取和生物技术。

生物质发电技术论文

生物质发电技术论文 摘要:生物质能作为可再生的清洁能源,将其用于发电,不仅可以解决日趋增大我国的供电需求、能源缺乏及环境污染等问题,同时可以有利于解决三农问题,提高农民收入,具有广阔的应用前景。 前言 在社会经济和科学技术飞速发展的推动下,人们对能源需求量也日趋增大,而不可再生能源有限,能源衰竭和环境污染成为世界各国面临的主要生存危机[1]。探寻安全环保无污染的、可再生的替代性新型能源是当今社会研究的热门课题之一。在这些新型的清洁能源中,太阳能、风能及水能由于受到时间、季节及地理位置等自然条件的影响,其不稳定性很大程度阻碍了其发展[2]。 生物质可再生能源总量巨大;环境友好,与煤炭石油相比,生物质资源的硫、氮含量低,对环境污染小,二氧化碳即排放量近似为0;其开发利用能与传统化石燃料具有很好的兼容性。生物质能源由于具有可再生、绿色环保及良好的兼容性(煤粉炉共燃生物质技术)等特点,有望替代传统的化石燃料发电(火力发电),因此生物质发电技术的研究受到人们极大的关注。我国生物质资源丰富,人口众多耗电量大,然而我国生物质发电技术仍处于起步阶段,因此开发生物质能发电的技术对我国供电、节能减排及可持续发展都有深远的意义。 1生物质发电技术的研究现状 生物质发电技术是采用燃烧、气化及发酵等方式将生物质资源转化为电能的一种技术,作为新型的可替代型新能源,生物质发电技术引起全世界人们的关注及研究。生物质发电是分布式发电系统,能很好的解决供电的质量及安全,也可以解决传统单一供电的各种弊端。 国外发达国家生物质发电技术发展起步较早、发展较快,生物质能在这些国家的总能耗迅速增加。欧洲是生物质发电技术的发源地,而且发展迅速,新技术不断出现,并向其他国家提供了技术及生产设备上的支持。美国后来居上,目前在生物质发电技术处于世界领先地位,生物质发电站有1000多家,装机容量(2010年,13000MW)及年发量世界之最。 我国对生物质发电技术研究起步较晚,直到1987年,我国才开始尝试利用生物质(甜菜渣或蔗渣)发电。目前全国已建成投产的和在建的生物质发电厂还不到50家,大规模的生物质发电厂就更少了,装机容量约为550MW(2010年)。目前,

生物质发电技术

生物质发电技术 1.概述 我国生物质能资源非常丰富,农作物秸秆资源量超过7.2亿t,其中6.04亿t可作能源使用。秸秆资源是新能源中最具开发利用规模的一种绿色可再生能源,如果将这些秸秆资源用于发电,相当于0.9亿kw火电机组年平均运行5000h,年发电量为4500亿kWh。秸秆为低碳燃料,且硫含量、灰含量均比目前大量使用的煤炭低,是一种较为“清洁”的燃料,在有效的排污保护措施下发展秸秆发电,会大大地改善环境质量,对环境保护非常有利。在农村推广实施秸秆发电技术,在节省不可再生资源、缓解电力供应紧张等方面都具有特别重要意义。 1.1 我国利用秸秆发电的市场分析 目前生物质能秸秆发电技术的开发和应用,已引起世界各国政府和科学家的关注。它们都将生物质能秸秆发电技术作为21世纪发展可再生能源战略的重点工程。根据我国新能源和可再生能源发展纲要提出的目标,至2010年,我国生物质能发电装机容量要超过:300万kw。因此,从中央到地方政府都制定了一系列补贴政策支持生物质能技术的发展,加快了技术商业化的进程。随着我国国民经济的高速发展和城乡人民生活水平的不断提高,既有经济、社会效益,又能保护环境的秸秆发电技术的利用前景将会越来越广阔。 根据国家对可再生能源发电的一系列优惠政策,秸秆发电厂所发电量由电网全额收购;上网电价经当地省政府价格主管部门按现行电价政策提出上报国家发展和改革委员会核批后,一般在0.50~0.60元左右;进口设备的关税和进口环节增值税全免,同时,各地方省市还因地制宜地制定了其它的补贴政策。这些政策的出台为秸秆发电在农村的推广利用提供了有力的保障。可以预见,在我国农村推广生物质能秸秆发电技术市场广阔,前景光明。2.生物质秸秆发电秸秆燃烧方式: 2.1秸秆直接燃烧发电 直接燃烧发电的过程是:生物质与过量空气在锅炉中燃烧,产生的热烟气和锅炉的热交换部件换热,产生出的高温高压蒸汽在蒸汽轮机中膨胀做功发出电能。 秸秆直接燃烧发电技术已基本成熟,进入推广阶段,这种技术在规模化情况下,效率较高,单位投资也较合理;但受原料供应及工艺限制,发电规模不宜过大,一般不超过30MW。 2.2 秸秆混燃发电 混合燃烧发电包括:直接混合燃烧发电、间接混合燃烧发电和并联混合燃烧发电,其中直接混合燃烧发电是主要的应用方式。直接混合燃烧发电是将秸秆燃料与化石燃烧在同一锅炉内混合燃烧产生蒸汽,带动汽轮机发电。 2.3 气化发电 气化发电是在气化炉中将秸秆原料气化,生成可燃气体,经过净化,供给内燃机或小型燃气轮机,带动发电机发电。一般规模较小,多数不大于6MW。 3. 生物质能秸秆发电的工艺流程 3.1 秸秆的处理、输送和燃烧 发电厂内建设独立的秸秆仓库,秸秆要测试含水量。任何一包秸秆的含水量超过25%,则为不合格。在欧洲的发电厂中,这项测试由安装在自动起重机上的红外传感器来实现。在国内,可以手动将探测器插入每一个秸秆捆中测试水分,该探测器能存储99组测量值,测量完所有秸秆捆之后,测量结果可以存入连接至地磅的计算机。然后使用叉车卸货,并将运输货车的空车重量输入计算机。计算机可根据前后的重量以及含水量计算出秸秆的净重。 货车卸货时,叉车将秸秆包放入预先确定的位置;在仓库的另一端,叉车将秸秆包放在

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