生物质能源的开发与利用
琼州学院
本科生学年论文
论文题目：生物质能源的开发与利用
学院：理工学院
专业：化学
年级：10级
学生姓名：陈琳
学号：20号
导师及职称：邢孔强老师
日期：2013.5.29
生物质能源的开发与利用
理工学院 10化本班陈琳20号
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，综述和探讨了国内外生物质能源的发展状况，展望了中国生物质能源开发的广阔前景，并进一步提出了生物质能源今后发展的方向与措施。
关键词：生物质能源；开发；利用
Abstract: Aiming at the grave significance of biomass energy to economic development， this paper, starting from the concept of biomass energy， synthesized and discussed the national and international development， reviewed the expansive foreground， and brought forward the orientation and measures for the future development in the end.
Key words: biomass energy；exploitation；utilization
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.生物质能具有以下特点
(1)贮量丰富和可再生性,保证能源的永续利用;(2)环保性,在生物质能源利用过程中显著降低了CO2排放,对减少温室效应有积极意义,在利用转化过程中还可以减少硫化物、氮化物和粉尘等的排放;(3)生物质能源具有普遍性、易取性,生产过程较为简单;(4)在可再生能源中,
生物质是唯一可以储存与运输的能源;(5)生物质具有分布分散、能量密度小、热值低和成分复杂等缺点。
3.质能源开发利用的必要性
3.1缓解能源、环境危机的必然选择
煤、石油、天然气等矿物燃料是工业社会的核心能源，但它们是不可再生资源，储藏量有限。据国际能源机构统计，煤、石油、天然气可供开采的年限分别只有240年、40年和50年。随着人类经济社会的飞速发展，能源消耗的速度越来越快，尤其是矿物燃料消费的不断增加，导致了对它们的过度开采，使得价格日益上涨并渐趋枯竭；同时，高强度的利用使多余的能量和碳素大量释放，打破了自然界的能量和碳平衡，造成臭氧层破坏、全球气候变暖、酸雨等灾难性后果，引起了国际社会的极大忧虑。如果没有新的能源来取代常规能源在能源结构中的主导地位，21世纪必将发生严重的、灾难性的能源和环境危机。
3.2保障国家安全的现实需要
据有关专家预计，到2010年，中国石油进口依存度可能会进一步上升。固然，发展生物质能源不是获得新能源的唯一途径，人类可以发展核能源，甚至可以通过高技术手段从外太空获得能源，但后两者蕴藏着巨大的风险。首先，核能源的发展极可能给世界带来新的不稳定因素，甚至直接威胁到人类的生存环境；其次，各国家或集团受技术水平的限制，在有限的外太空区域内进行能源开发，将不可避免地引发新的国际争端。能源安全已经成为国家安全不可分割的重要组成部分，能源问题直接关系到中国经济的快速增长以及社会的可持续发展与稳定。
3.3 解决“三农”问题的良好途径
“三农”问题是中国经济发展的根本性问题，对它解决的质量将直接影响着中国经济社会发展的全局，全国上下都给予了足够的重视。
4.物质能源的利用现状
4.1国外生物质能源的利用概况
在能源需求日益高涨,矿产资源面临枯竭的背景下,世界各国都对生物质能源越来越重视,纷纷制定和实施了相应的开发研究计划。如日本的“阳光工程”、印度的“绿色能源工程”、巴西的“酒精能源计划”等。目前世界生物液体燃料生产主要集中在美国、巴西、欧盟等农产品富余的国家。其它诸如丹麦、荷兰、德国、法国、加拿大、芬兰等国，多年来一直在进行各自的研究与开发，并形成了各具特色的生物质能源研究与开发体系，拥有着各自的技术
优势。国外对生物质能源的开发主要利用了沼气技术、生物质热裂解气化技术、生物质液体燃料技术等。[8]
4.2中国生物质能源的利用状况
中国政府及有关部门对生物质能源的利用极为重视，中央几位主要领导人曾多次批示和指示加强农作物秸秆的能源利用，国家科委已连续在三个国家五年计划中将生物质能技术的研究与应用列为重点研究项目。在此背景下，涌现出了一大批优秀的科研成果和成功的应用范例，如户用沼气池、禽畜粪便沼气技术、生物质气化发电和集中供气、生物压块燃料等，取得了较好的社会效益和经济效益。同时，中国已组建起了一支高水平的科研队伍，拥有一批致力于生物质能源技术研究与开发的着名专家学者，具备一定的产业和技术基础。[7]
4.3中国生物质能源利用与国外的差距
虽然中国在生物质能源开发方面取得了巨大成绩，但应该清醒地认识到，中国的生物质能源发展水平与发达国家相比仍存在一定差距。
1）技术单一
开发不力中国早期的生物质利用主要集中在沼气开发上，近年逐渐重视热解气化技术的开发应用，也取得了一定突破，但其他技术进展却非常缓慢，包括生产酒精、热解液化、直接燃烧的工业技术和速生林的培育等，都没有突破性的进展。
2）标准欠缺，管理混乱
在秸杆气化供气与沼气工程开发上，没有明确的技术标准和严格的技术监督，很多不具备技术力量的单位和个人参与了沼气工程承包和秸杆气化供气设备的生产，造成项目技术不过关，达不到预期目标，甚至带来安全问题，给后续开展生物质能源利用工作带来了很大的负面影响。
3）规模小，效益低
由于资源分散，收集手段落后，中国的生物质能源工程的规模很小，大部分工程采用简单工艺和简陋设备，设备利用率低，转换效率低下，造成投资回报率低，难以形成规模效益。
4）投入少，效果差
相对科研内容来说，投入过少，使得研究的技术含量低，低水平重复研究较多，未能有效解决一些关键技术。
5.质能源的开发措施
依据上述生物质能源的发展方向，针对性地提出以下应对措施。
1）提供政策支持。考虑到生物质能源发展在成本上尚难与石油基产品相竞争，国家要有计划、有步骤地支持一批新能源骨干企业的发展，在投资、价格和税收等方面给予相关政策性补贴。开展国际合作，引进国际先进技术和资金；建立专门的生物质能源资源展示区，增加公众认知度及节能意识。
2）推动产业化。应制定整体性科技研发计划，启动产业化项目，建立国家级的质量监测系统，抓好产品生产的标准化、系列化和通用化。相关部门要加强生物质能源利用技术的商品化，制定严格的技术标准，加强技术监督和市场管理，规范市场活动，为生物质技术的推广创造良好的市场环境。生物质能源企业要依靠科技进步和提升经营管理水平来加强生物质能源的综合利用与产品多元化，从不同环节统一协调布局并进行系统优化，使产出和效益最大化。
3）扩大工业化生产。加强生物质技术与工业生产的联系，在示范应用中解决关键的技术，重点突破推广应用中出现的技术难题，在生产实践中提高并检验生物质能技术的可靠性和经济性，为大规模应用生物质能源创造条件。当前及今后一段时间可以将燃料乙醇、生物柴油、生物乙烯、生物塑料以及沼气发电和固化成型燃料等作为主导产品进行工业化生产。
4）加快技术研究。要分层次、按类别逐步推进生物质能的科研工作，坚持点面结合、整体推进的原则，将近、中、远期目标相结合。既要支持前景好的基础性研究，如秸秆能源利用，有机垃圾处理及能源化，工业有机废渣与废水处理及能源化等，也要推动技术相对成熟的项目进入中试阶段或产业化，如高效生物质气化发电技术、有机垃圾IGCC发电技术、高效厌氧处理及沼气回收技术、纤维素制取酒精技术、生物质裂解液化技术、能源植物培育及利用技术、生物质制氧等先进技术，争取短期内取得“点”上的突破。
6.质能源的研究方面与利用
目前陆地纤维素的开发利用、农作物的秸秆利用、生物柴油的发展与利用、海洋微藻生物质能的开发与利用等方面生物质能的研究已经投入到实际生产当中去，而且随着分子生物学、基因工程原理遗传学原理的广泛应用，人们也已经开发出了用转基因烟草等方法开发生物质能的方法。
6.1陆地纤维素目前开发应用概况
纤维素是自然界中最丰富的碳水化合物，超过其它碳水化合物的总和，是一类可再生的重要的资源和能源，也是数量最大的一类环境污染物。它不溶于水，在环境中比较稳定，只有在
产纤维素的酶的微生物的作用下，才能分解成简单的糖类。因此，纤维素酶自1906年从蜗牛消化液中被发现起就受到世界各国的重视。随着人口的迅猛发展和人民生活水平的不断提高，能源危机、食物短缺、环境污染等日益严重地困扰着整个世界。寻找开发新的能源、节省粮食、减少环境污染的有效途径显得越来越重要，井已引起吐界许多国家的重视。植物每年通过光合作用产生达1000亿吨纤维素，是自然界为人类提供的一笔巨大的物质财富，而且纤维素类物质是地球上唯一的数量巨大而又未得到充分利用的可再生的资源，除少数用于造纸、建筑、纺织等行业外，大部分未被充分利用，白白地烂掉或扔掉，有些还造成严重的环境污染(如农作物的秸杆、城市的垃圾等)。[21]
6.1.1纤维素降解的困难所在
在微生物降解纤维素物质过程中，酶和纤维素底物直接接触是纤维素水解的先决条件。只有使酶从有机体扩散至纤维素复杂结构的内部才能完成。任何限制纤维素与酶接近的结构特征，都会减少纤维素对酶降解的敏感性。木质素虽然对纤维素的酶解反应没有损害作用，但由于它包在纤维素外部，能阻止酶分子对纤维素的进攻，从而降低反应速率。因此对木质纤维素进行预处理，改变天然纤维结构，降低纤维素结晶度，脱去木质素，可以大大提高酶解效率。 [19]
6.1.2纤维素开发酒精的研究情况
多年来，中外学者对纤维素的开发利用进行了大量的探索，对分解纤维素的微生物、纤维素酶、纤维素的酶水解、纤维素生产SCP等己有四十多年的研究历史，但研究用纤维素类资源生产燃料酒精及化工产品确近二十年的事。以纤维素废物为原料，生产酒精的研究近年来异常活跃。酒精加到汽油中作为发动机的燃料己非常成功。通过10多年的研究，大多数课题的技术问题已经解决。一旦出现石油短缺，利用再生资源生产的酒精就可以用作汽车燃料。尽管近几年来，世界原油价格暴跌，但是21世纪面临的能源危机严重性并没有减轻。绝大多数能源界学者预计，到2050年前后，世界将面临能源的枯竭，发酵酒精和甲醇将是最现实的液体燃料替代用品。[22]如从减少大气中温室气体浓度、防止地球气温升高的观点出发，那么发酵酒精将是除了HZ和电能外，唯一能现实的汽油替代品。[23]
6.1.3目前酒精生产面临的问题——与粮争地
目前，世界各国生产酒精多是用淀粉类或糖类作原料，无疑说这类原料是理想的，但由于粮食和糖产量并不十分充足，有严重短缺的趋势，而且从能量平衡的观点来看，用这类原料生产燃料酒精也是很不合算的，那样比值往往大于1，也就是说，生产酒精消耗的能量比生产的能源还多。[19]显然，人们不能依赖这类原料来解决能源紧张的问题。这一切表明，纤维素物质生产酒精己普遍受到人们的重视，研究非常活跃。在这方面，国内外学者作了大量的基础性和应用开发性研究工作，取得了一系列重大进展。
6.2农作物秸秆的综合利用
6.2.1目前解决“秸秆焚烧”所存在的问题
（1）秸秆还田
目前所采取的在农村建设供100—200户管道燃气的秸秆气化系统，存在很多问题，也解决不了“秸秆焚烧问题”。
1）就全国农村来看，仍属于温饱型，有些地区尚达不到温饱型。在一个相当长的历史时期，农村不可能大面积推广管道化秸秆气化工程。
2）经过对许多农村调查表明，农民有吃、穿保证之后，随着收入的提高，希望改善的生活条件顺序为房屋、电、自来水、电视、电话、交通工具、燃料。可见，燃料排在最后。这说明，就广大农村来说，目前对管道燃气的需求没达到相当的迫切程度。
3)由于财力有限，国家补贴也有限，目前所建的秸秆气化供气系统投资都偏低，造成了建设质量隐患较多。隐患不除，事故将不断出现，不可能长期运行。[12]
6.2.2解决“秸秆焚烧问题”的对策与建议
1）建设大型有机肥料生产厂把秸秆粉碎，进行快速发酵制造有机肥料，是一项成熟的技术。如果在秸秆过剩地区建设年产15—50万t以秸秆为原料的有机肥料工厂，不但可以“消化”掉大量秸秆，同时可以获得可观的经济效益。在绿色食品越来越走俏的今天，有机肥料生产具有广阔的前景。 2)建设大型秸秆炭化工厂，18世纪时，工业较发达的国家木材热解业很兴盛，几乎所有的冶金用炭都来自木材热解，醋酸生产也来自木材热解产物的木醋液。后来森林少了，煤的出现代替了木材。 3)推广秸秆炭粉与化肥掺混技术把秸秆炭化获得炭粉，再将炭粉与化肥掺混施于农田中，可减少化肥流失，提高化肥利用率，可使粮食增产。我国农业部门、化肥主管部门应尽快推广该项技术，制定出相应的政策和规范。如果得以实现，不但“消化”大量秸秆，同时，减少化肥污染，提高粮食产量也是很明显的。 4)建设大型秸秆发电厂不论是将秸秆粉碎进行喷粉燃烧发电，还是将秸秆压块燃烧发电，技术上是成熟的。 5）开发秸秆类煤化应用技术从长远考虑，秸秆类煤化应用是有前途的，当地球上煤炭耗尽时，秸秆将取而代之。 6)建设大型秸秆固化装置将秸秆粉碎，在高压力下制成密度大于1.0的人造木棒的技术是成熟的。如果在秸秆过剩地区建立大型秸秆固化装置，可把松散的秸秆制成类木棒，便于保存，便于运输，便于进入大工业中利用，也是一个行之有效解决“秸秆焚烧问题”的好办法。而秸秆的运输半径比煤小得多，且不会产生污染。[14]
6.2.3秸秆利用与循环经济
新型循环经济必须依靠科技手段来提高社会经济活动的生态效率,实现经济、社会和环境效益的统一。因此,虽然我国在实施过程中还存在这样或那样的问题,但无疑已经在通向循环经济的道路上迈出了坚实的一步。经过近年来的工作积累,我国在秸秆资源的治理和综合利用上取得了相当的成效和较丰富的经验。但由于一些问题的制约,秸秆资源综合利用的潜力尚未得到充分发挥。随着各级政府以及社会各界对发展生态农业的认识的加深和措施的加强,相信在相关行业的共同努力下,我国一定能够做到既有效利用资源,又很好保护环境,形成生态和经济的良性循环,实现农业可持续发展,走循环经济的道路。 [12]
6.3生物柴油的现状与发展前景
柴油作为一种重要的石油炼制产品,在各国燃料结构中占有较高的份额,已成为重要的动力燃料。随着世界范围内车辆柴油化趋势的加快,未来柴油的需求量会愈来愈大,而石油资源的日益枯竭和人们环保意识的提高,大大促进了世界各国加快柴油替代燃料的开发步伐,尤其是进入20世纪90年代,生物柴油以其优越的环保性能受到了各国的重视。
6.3.1生物柴油的现状与发展前景
在国际市场上,生物柴油根据等级和纯度的不同,价格在250美元/t以上。目前在美国、欧洲、亚洲的一些国家和地区已开始建立商品化生物柴油生产基地,并把生物柴油作为代用燃料广泛使用。生物柴油使用最多的是欧洲,份额已占到成品油市场的5%。目前在欧洲用于生产生物柴油的原料主要为菜籽油,目前的生物柴油标准也主要是参照菜籽油的生物柴油标准品质作出的。1999年,欧盟共生产出3.90×105m3生物柴油。2000年初德国的总生物柴油生产量已达450 kt,并有逐年上升的趋势。德国凯姆瑞亚·斯凯特公司自1991年起开发研制了用植物油如菜籽油生产生物柴油的工艺和设备。目前利用该公司的工艺和设备已在德国和奥地利等欧洲国家建起了多个生物柴油生产工厂,最大产量达300 t/d。[8]
6.3.2生物柴油的主要特性
与常规柴油相比,生物柴油下述具有无法比拟的性能。
(1)具有优良的环保特性。(2)具有较好的低温发动机启动性能。无添加剂冷滤点达-20℃。
(3)具有较好的润滑性能。 (4)具有较好的安全性能。
6.3.3生物柴油的应用前景分析
生产和推广应用生物柴油的优越性是显而易见的:(1)原料易得且价廉。用油菜籽和甲醇为生产原料,可以从根本上摆脱对石油制取燃油的依赖。(2)有利于土壤优化。种植油菜可与其他
作物轮种,改善土壤状况,调整平衡土壤养分,挖掘土壤增产潜力。(3)副产品具有经济价值。生产过程中产生的甘油、油酸、卵磷脂等一些副产品市场前景较好。(4)环保效益显著。生物柴油燃烧时不排放二氧化硫,排出的有害气体比石油柴油减少70%左右,且可获得充分降解,有利于生态环境保护。此外生物柴油由于竞争力不断提高、政府的扶持和世界范围内汽车车型柴油化的趋势加快而前景更加广阔。[8]
6.4微藻生物质可再生能源的开发利用
藻类是最低等的、自养的放氧植物，它是低等植物中种类繁多、分布极其广泛的一个类群。无论是海洋、淡水湖泊等水域，或是潮湿的土壤、树干等处，几乎在有光和潮湿的任何地方都能生存。微藻是指一些微观的单细胞、群体或丝状的藻类，大多数是浮游藻类，生物量大、分布广。藻类通过热解可获得生物质燃油，是重要的可再生生物能源；通过农业化学技术可从一些富含脂肪的微藻中提取油脂，用于制备食用油和生物柴油；藻类中还含有多种维生素、胡萝卜素、蛋白质、脂肪酸等成分，是药用活性物质的来源；藻类还可用于污水处理等。地球上的生物每年通过光合作用可固定8×1010t碳，生产1.46×1011t的生物质，其中40%应归功于藻类的光合作用。[28]因此，藻类生物与人类的生存和发展有极其密切的关系，是重要的可再生生物资源。微藻由于具有种类多样、光合作用效率高、生物产量高、生长繁殖快、生长周期短和自身合成油脂能力强的有利特点而被许多学者认为是制备生物柴油最佳的生物质能原料之一。因此微藻是新型生物柴油原料油源之一，也是未来生物柴油发展的趋势之一。
6.4.1利用藻类作热解材料具有如下优点。
1）藻类的光合作用效率较树木高，具有环境适应能力强、生长周期短（一般高等植物需要几个月甚至几年才能完成一代生长发育，藻类繁殖一代的时间仅为2~5d）、生物产量高的特点； 2自然水体（海洋、湖泊等）每年能提供非常丰富的藻类生物量；
3藻类在水中生长，因而不占用农业用地，其养殖过程可以实现自动化控制；
4藻类含有较高的脂类、可溶性多糖和蛋白质等易热解的化学组分，而木材则以木质素、纤维素等难热解成分为主，因此藻类所需热解条件相对较低，使生产成本降低；5某些藻类如葡萄球藻、盐藻、小球藻在适当条件下培养后，所得藻粉具有很高的产烃能力； 6藻类易被粉碎和干燥，因而其预处理成本较低； 7藻类热解所获得的生物质燃油热值高，平均高达33MJ/KG，是木材或农作物秸秆的1.6倍。
6.4.2微藻生物柴油的生产工艺
海洋微藻油脂的生产工艺流程如下：藻种筛选→规模化培养→藻体采收叶微藻毛油→精炼→生物柴油。水产养殖传统上用封闭系统生产微藻，以防止污染。[9]
6.4.3降低生物柴油的成本,提高生物燃料的可行性的方式
(1)提高微藻生产生物柴油的能力。通过藻种筛选和分子水平改造两种手段提高微藻的生产能力以及其对光和高温的耐受性。 (2)进一步提高光合生物反应器的生产效率，降低生产成本。尽管用光合生物反应器能够实现稳定生产，但是仍然存在效率低及成本高等诸多问题。可以通过改进光合生物反应器来提高工程微藻的生产性能，其中包含增加微藻的生长速率和生物质含量。 (3)通过产物的生物精炼来降低成本。除油脂以外，微藻还含有大量的蛋白质、碳水化合物及其它营养物质，因此，生产生物柴油之后剩余的残渣可以作为动物饲料。一些生物质还可以用于厌氧发酵生产甲烷，产生的电力除用于维持微藻的生产外，多余的电力可以卖掉以抵消微藻生产的成本。此外，对于特定的微藻品种，提取高价值的附加产物也是可行的。 [9]
6.4.4微藻生物柴油未来发展趋势
微藻生物柴油是今后生物能源发展的一个重要方向，但居高不下的原料成本一直是影响生物柴油应用发展和普及的主要因素。有关专家认为，只有破解原料供应、原料价格和政策的不完善这几大难题，我国生物柴油才有望走上规模化、产业化发展的道路。目前，生物柴油规模化生产面临的首要困难是原料资源得不到保证。据估算，我国的麻疯树、黄连木等油料植物可满足年产上千万吨生物柴油的原料需要，废弃动植物油回收可年产约500万吨生物柴油，因此，从理论上讲，我国生物柴油发展潜力是巨大的。而且，尽管许多木本油料都可以加工为生物柴油，但规模有限。大豆、花生等草本油料作物也可以作为生物柴油的原料，但由于它们与我国的主要粮食作物如水稻、玉米等争地，扩大种植面积的潜力有限。鉴于这种实际情况，寻求新的来源更为广阔的原料也成为解决这一问题的可行方法，因此我们就把目光投向资源广阔的海洋微藻，以期获得新的突破。如果能提高作为原料的藻体油脂含量，减少提取过程中油脂的损失，将为微藻生物柴油的大规模生产提供有力的保障和强大的支撑。通过以上一系列的高效率藻种筛选，培养条件优化和总脂提取、柴油制备方法的改进，可为进一步开发微藻生物资源，提高微藻生物柴油的经济适用性，早日实现微藻生物柴油的产业化提供有价值的基础资料。[9]
结语
万物生长靠太阳”，生物能源是从太阳能转化而来的，只要太阳不熄灭，生物能源就取之不尽。利用高新技术手段开发利用更为广泛的生物能源，必将成为今后能源战略的重要内容。21世纪是生物的世纪,是科学技术飞速发展的新世纪,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.生物能源作为可再生,污染极小的能源,具有无可比拟的优越性,必将为21世纪的经济发展和环境保护注入强大的推动力。因此，应当认清形势，找出不足，发挥优势，奋起直追，
力争在最短的时间内达到世界先进水平，形成稳固的生物质能源产业，为保障中国的国家安全、经济安全蓄积能源，为建设社会主义新农村、构建社会主义和谐社会发挥热量。
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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
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
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
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
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;
生物质垃圾处理国家相关政策
11月12日，科技部与国家发展改革委联合举行新闻发布会，正式发布并启动“可再生能源与新能源国际科技合作计划”（以下简称“计划”）。这是我国政府为促进国际科技合作，加快可再生能源和新能源产业发展而制定的又一个重要规划，对于调整国家能源结构，保障能源安全，促进节能降耗，减少温室气体排放，发展低碳经济，实现经济与社会可持续发展等均具有重大的意义。科技部副部长尚勇、曹健林及国家发展和改革委员会高技术产业司司长许勤等有关负责人出席了新闻发布会。 “计划”秉承“合作互利共赢、保护知识产权、先进技术共享、集成优势资源、开展技术创新”的原则，旨在推动可再生能源与新能源国际科技合作的深入开展，解决我国能源利用中存在的关键和迫切问题，增强我国可再生能源与新能源产业的技术创新能力，形成拥有自主知识产权的能源技术发展能力，带动国际社会共同参与到可再生能源与新能源的发展中来，共享可再生能源创新成果。 “计划”包括五个优先领域和六项重点内容。优先领域是太阳能发电与太阳能建筑一体化、生物质燃料与生物质发电、风力发电、氢能及燃料电池、天然气水合物开发等。重点内容有开展基础研究，建立产业化示范，面向规模应用，实施“走出去”战略，促进国际交流和对话，培养高层次人才等。通过加强这些优先领域、重点内容的国际科技合作，我们期望能够引进国际可再生能源与新能源开发的先进技术，实现能源技术和自主创新，推动我国能源科技创新体系的完善与建设，实现可再生能源与新能源合作的多元化，建立一批可再生能源与新能源应用产业化示范工程，从而有利于我国可再生能源与新能源发展战略目标的实施。“计划”项目将按照上述的优先领域和重点内容进行筛选和审批。要求项目前期基础条件较好，与外方合作伙伴有良好合作基础，与外方合作伙伴签订有项目合作协议或意向书，外方合作伙伴具有较强的技术实力或较高的科研水平，且在合作中能投入一定的资金、专有技术、先进仪器设备、国际优秀人才或信息资料等资源。 在“计划”实施过程中，我国将在资源、技术、资金和政策等方面同国际社会进行全方位的合作，扎扎实实、稳步推进；政府不仅将出台相关的政策法规，还加大投入，发挥在国际合作过程的主导作用；在同国际社会的全方位合作中，突出重点并体现优先原则，引进国外的先进技术，尤其是关键的核心技术；根据我国区域广阔、资源分布不均、市场机制尚不成熟的具体国情，政府将在宏观上加以引导，通过规模发展来降低成本，使新能源开发形成一种有序的状态。 为了保障“计划”的顺利开展，科技部与国家发展和改革委还将协调有关政府部门、国际组织和重要科研机构，成立“计划”国际科技合作指导委员会，启动国际合作机制。同时，在全球范围内聘请可再生能源与新能源领域的高层次专家，成立“计划”国际科技合作专家咨询委员会，对“计划”的优先领域、重点任务和合作方式提出咨询建议，供指导委员会决策。另外，将安排专项资金启动“计划”，吸引外国政府和国际组织的资金，并重视把国际大型能源企业以及其他企业的资本投入到可再生能源与新能源国际科技合作中，共同推动“计划”实施。 为响应我国可持续发展战略的伟大方针，以现实生活中植物垃圾的不合理处理而带来的各种问题为主要论点，通过对植物垃圾回收利用的方法和前景进行调查研究，提出合理科学的植物垃圾处理方法，使“垃圾”变为可再生的燃料、有机肥料和饲料等。以此来唤醒政府和人民对建立生态循环社会的重视。 通过调查，我国植物垃圾（以植物的枝、叶为主）的主要处理方法为集中填埋和焚烧。为此，每年的运输和处理费用昂贵，而且可用于填埋的土地日趋减少。实际上植物的可利用价值极高，作为垃圾处理是一种浪费。我们作品提出新颖环保的处理植物垃圾方法，如及时
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
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
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 --
新能源专业生物质能利用
一、单选题【本题型共5道题】 1.秸秆的沼气产率远高于畜禽粪便，一般畜禽粪便的沼气产率约为45-80?，而秸秆沼气的产率可达（）。 A．100-200 ? B．200-300 ? C．300-400 ? D．400-500 ? 用户答案：[C] 得分：0.00 2.以非粮的淀粉和糖类为原料的燃料乙醇生产技术称为（）燃料乙醇技术。 A．1代 B．1.5代 C．2代 D．2.5代 用户答案：[B] 得分：6.00 3.到2013年底，全国城市垃圾发电并网装机容量（）千瓦，其中，垃圾循环流化床发电约占50%左右。 A．150万 B．260万 C．340万 D．450万 用户答案：[C] 得分：6.00 4.以玉米、小麦等淀粉类原料的生物质乙醇是通过下列哪种技术制备（）。
A．燃烧 B．生化法 C．热化学法 D．物理化学法 用户答案：[B] 得分：6.00 5.按照《可再生能源“十二五”规划》和《生物质能发展“十二五”规划》生物质成型燃料发展目标，到2015年，生物质成型燃料年利用量达到（），相应替代化石能源500万吨标准煤。 A．500万吨 B．800万吨 C．1000万吨 D．1300万吨 用户答案：[C] 得分：6.00 二、多选题【本题型共3道题】 1.一般生物柴油的制备方法包括( )。 A．直接混合法 B．微乳液法 C．生物酶转化法 D．高温热解法 E．酯交换法 用户答案：[ABDE] 得分：10.00 2.以下哪些选项属于现代生物质能资源（）。
A．农作物秸秆及农产品加工剩余物 B．林业“三剩物”及木材加工剩余物 C．城市及工业废弃物 D．油料作物 E．畜禽粪便 用户答案：[ABE] 得分：3.00 3.关于生物质能以下说法正确的是：（）。 A．生物质能即以生物质为载体的能量，直接或间接地来源于植物的光合作用，是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量 B．总量丰富、易于储运、能量密度较高的清洁能源 C．是唯一一种可再生的碳源 D．可再性生物质是唯一可以储存与运输的可再生能源 E．从改变能源结构的角度，受资源条件的限制，中国生物质能难以从根本上改变能源结构 用户答案：[ABC] 得分：0.00 三、判断题【本题型共5道题】 1.我国对生物质能产业的财税支持政策主要以税收减免为主，其中对燃料乙醇生产企业免征消费税，增值税实行先征后返。 Y．对 N．错 用户答案：[N] 得分：8.00 2.税收优惠政策有效地带动了企业投资生物质混燃发电项目的积极性，是推动生物质混燃发电产业快速发展有效手段。
生物质能利用技术(总8页)
生物质能利用技术(总 8页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除
生物质能利用技术 摘要 生物质是可再生能源之一，分布广泛且资源丰富，对其的利用将会是未来能源发展的重要方向。为了了解生物质能利用技术，本文从沼气发酵工艺、燃料乙醇技术、直接燃烧技术、生物质热裂解、生物质气化、生物柴油这几个方向去介绍。总结得出近阶段中国适合发展小型规模的生物质能转化工艺，等到废弃农作物较为集中时才适合发展大型化的生物质能转化工艺。 关键词：生物质，木质纤维素，燃料乙醇，生物柴油 Abstract Biomass is one kind of the renewable energy, which is widely distributed and resourceful. Therefore, its utilization will be an important direction of future energy. In order to understand the biomass utilization technology, this paper will introduce from the biogas fermentation, fuel ethanol, direct combustion, biomass pyrolysis, biomass gasification, biodiesel. It is concluded that the development of small-scale biomass conversion technology is suitable now and the development of large-scale biomass conversion technology will not be suitable for China until the waste crops are concentrated. Key words: Biomass, Lignocellulose, Fuel ethanol, Biodiesel