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
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。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%。
该能源的主要优势：1.生物燃料是唯一能大规模替代石油燃
料的能源产品，而水能、风能、太阳能、核能及其他新能源只适用于发电和供热；2.原料上的多样性：可以利用作物秸秆、林业加工剩余物、畜禽粪便、食品加工业的有机废水废渣、城市垃圾，还可利用低质土地种植各种各样的能源植物；3.产品上的多样性：能源产品有液态的生物乙醇和柴油，固态的原型和成型燃料，气态的沼气等多种能源产品。既可以替代石油、煤炭和天然气，也可以供热和发电；4.生物燃料的“物质性”：可以像石油和煤炭那样生产塑料、纤维等各种材料以及化工原料等物质性的产品，形成庞大的生物化工生产体系，这是其他可再生能源和新能源不可能做到的；5.生物燃料的“可循环性”和“环保性”：生物燃料是在农林和城乡有机废弃物的无害化和资源化过程中生产出来的产品；生物燃料的
全部生命物质均能进入地球的生物学循环，连释放的二氧化碳也会重新被植物吸收而参与地球的循环，做到零排放。物质上的永续性、资源上的可循环性是一种现代的先进生产模式；6.生物燃料的“带动性”：生物燃料可以拓展农业生产领域，带动农村经济发展，增加农民收入；还能促进制造业、建筑业、汽车等行业发展；7.生物燃料具有对原油价格的“抑制性”等等。
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。
（三）生物质能利用现状、利用技术（从国外、国内两方面）国外生物质能发展现状：国外的生物质能技术和装置多已达到商业化应用程度，实现了规模化产业经营，以美国、瑞典和奥地利三国为例，生物质转化为高品位能源利用已具有相当可观的规模，分别占该国一次能源消耗量的4％、16和10％。在美国，生物质能发电的总装机容量已超过10000兆瓦，单机容量达10～25兆瓦；美国纽约的斯塔藤垃圾处理站投资2000万美元，采用湿法处理垃圾，回收沼气，用于发电，同时生产肥料。巴西是乙醇燃料开发应用最有特色的国家，实施了世界上规模最大的乙醇开发计划，目前乙醇
燃料已占该国汽车燃料消费量的50％以上。美国开发出利用纤维素废料生产酒精的技术，建立了1兆瓦的稻壳发电示范工程，年产酒精2500吨。主要的利用技术：
1）沼气技术：此技术主要是利用厌氧法处理禽畜粪便和高浓度有机废水，是发展较早的生物质能利用技术。20世纪80年代以前，发展中国家主要发展沼气池技术，以农作物秸秆和禽畜粪便为原料生产沼气作为生活燃料。发达国家一直以来则主要发展厌氧技术，以处理禽畜粪便、垃圾和高浓度有机废水。目前，印度、菲律宾、泰国等发展中国家也建设了处理禽畜粪便的大中型沼气应用示范工程。
2）热裂解气化技术：早在20世纪70年代，美国、日本、加拿大、欧共体等发达国家就开始了对生物质热裂解气化技术的研究与开发。其中，流化床气化技术由于具有床内气固接触均匀、反应面积大、反应温度均匀、气化强度大等优点，从1975年以来一直是科学家们关注的热点。
3）液体燃料技术：生物质液体燃料开发是一项备受关注的技术，因为生物质液体燃料包括燃料乙醇、生物质液化油、生物柴油等，可以作为清洁燃料直接代替汽油等石油燃料。
4）压缩技术：生物质压缩技术可将固体农林废弃物压缩成型，制成可代替煤炭的压块燃料。成型燃料主要应用于二个方面：一是进一步炭化加工制成木炭棒或木炭块，作为民用烧栲木炭或工业用木炭原料；二是作为燃料直接燃烧，用于家庭或暧房取暧用燃料。
国内生物质能发展现状：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：2006年底全国已经建设农村户用沼气池1870万口，生活污水净化沼气池14万处，畜禽养殖场和工业废水沼气工程2,000多处，年产沼气约90亿立方米，为近8000万农村人口提供了优质生活燃料；中国已经开发出多种固定床和流化床气化炉，以秸秆、木屑、稻壳、树枝为原料生产燃气。2006年用于木材和农副产品烘干的有800多台，村镇级秸秆气化集中供气系统近600处，年生产生物质燃气2,000万立方米。主要利用技术：
1）沼气技术：此技术是中国发展最早、较为普遍的生物质能源利用技术。20世纪70年代，中国为解决农村能源短缺的问题，曾大力开发和推广户用沼气池技术。在“九五”期间，应用于处理高浓度有机废水和城市垃圾的高效厌氧技术被列为科技攻关重点项目，现已取得预期的进展。至今，中国已建成大中型沼气池3万多个，总容积超过137万m3，年产沼气5500万m3，仅100 m3以上规模的沼气工程就达630多处。
2）生物质气化技术：中国生物质气化技术近年有了长足的发展。气化炉的形式从传统上吸式、下吸式发展到先进的快速流化床和双床系统等，应用上除了传统的供热之外，在农村家庭供气和气化发电上也取得了重大突破。目前全国已建成农村气化站200多个，谷壳气化发电机组100多台套，气化利用技术的影响正在逐渐扩大。
3）固体和液体燃料技术：利用纤维素废弃物制取乙醇燃料技术的探索与研究，主要研究纤维素废弃物的稀酸水解及其发酵技术。此外，还重点对生物质压缩成型技术进行了科技攻关，引进国外先进机型，经消化、吸收，研制出各种类型的适合国情的生物质压缩成型机，用以生产棒状、块状或颗粒状生物质成型燃料。“十五”期间，中国对植物油和生物质裂解油等代用燃料进行了初步试验研究，包括植物油理化特性、酯化改性工艺和柴油机燃烧性能等。
尽管今年来取得了一些成就，在我国现实的社会经济环境中，还存在一些消极因素制约着生物质能的发展和应用：1.市场环境和保障机制不够完善资源评价、技术标准、产品检测和认证等体系不完善；2.资源分散，收集手段落后，产业化进程缓慢；3.利用装备技术含量低；4.缺乏专门扶持生物质能源发展，鼓励生产和消费生物质能源的政策；5.生物质能源与农业、林业在资源使用上不协调等等。
（四）我国生物质能发展前景、研究方向
生物质能高新转换技术不仅能够大大加快村镇居民实现能源现
代化进程，满足农民富裕后对优质能源的迫切需求，同时也可在乡镇企业等生产领域中得到应用。由于中国地广人多，常规能源不可能完全满足广大农村日益增长的需求，而且由于国际上正在制定各种有关环境问题的公约，限制二氧化碳等温室气体排放，这对以煤炭为主的我国是很不利的。因此，立足于农村现有的生物质资源，研
究新型转换技术，开发新型装备既是农村发展的迫切需要，又是减少排放、保护环境、实施可持续发展战略的需要。
今后生物质能的发展可重点考虑直接燃烧（生物质的直接燃烧在今后相当长的时间内仍将是我国生物质能利用的主要方式）、热化学转换和生物化学转换等
3种途径：
1）当前改造热效率仅为10%左右的传统烧柴灶，推广效率可达20%-30%的节柴灶这种技术简单、易于推广、效益明显的节能措施，被国家列为农村新能源建设的重点任务之一；
2）生物质的热化学转换：在一定的温度和条件下，使生物质汽化、炭化、热解和催化液化，以生产气态燃料、液态燃料和化学物质的技术；
3）生物质的生物化学转换：包括有生物质-沼气转换和生物质-乙醇转换等。沼气转化是有机物质在厌氧环境中，通过微生物发酵产生一种以甲烷为主要成分的可燃性混合气体即沼气、乙醇转换是利用糖质、淀粉和纤维素等原料经发酵制成乙醇。
此外，在不断突破、优化现有利用技术同时，还可以利用生物质能特有的优势创新，如生物质能的新利用——脂肪燃料快艇：贝修恩利用人类脂肪转化成的生物燃料作“地球竞赛号”的动力来源，将百分之百采用生物燃料完成一次环游世界的环保之旅。
（五）生物质能开发与利用的意义
生物质能的载体是有机物，所以这种能源是以实物的形式存在的，是唯一一种可储存和可运输的可再生能源。而且它分布最广不受天气和自然条件的限制，只要有生命的地方即有生物质存在。从利用方式上看，生物质能与煤、石油内部结构和特性相似，可以采用相同或相近的技术进行处理和利用，利用技术的开发与推广难度比较低。
另外，生物质可以通过一定的先进技术进行转换，除了转化为电力外，还可生成油料、燃气或固体燃料，直接应用于汽车等运输机械或用于柴油机，燃气轮机、锅炉等常规热力设备，几乎可以应用于目前人类工业生产或社会生活的各个方面，所以在所有新能源中，生物质能与现代的工业化技术和目前的现代化生活有最大的兼容性，它在不必对已有的工业技术做任何改进的前提下即可以替代常规能源，对常规能源有很大的替代能力，这些都是今后生物质能发挥重要作用的《新能源概论》课程论文依据。
我国是一个人口大国，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。生物质能高新转换技术不仅能够大大加快村镇居民实现能源现代化进程，满足农民富裕后对优质能源的迫切需求，同时也可在乡镇企业等生产领域中得到应用。
作为唯一的一种可再生的碳源，生物质能是仅次于煤炭、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
续能源系统的组成部分，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。
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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
生物质能利用技术(总8页)
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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
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
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。
陕西省生物质能开发利用规划(2006～2020)
陕西省生物质能开发利用规划 为有效开发利用我省生物质能资源，改善能源结构，保护生态环境，增加农民收入，促进经济社会可持续发展，特制定《陕西省生物质能开发利用规划（2007～2020）》。 一、我省生物质能资源情况 （一）生物质能资源分类及潜力 我省生物质能资源较为丰富，常年可利用总量约1100万吨标煤，其中：秸秆、林业废弃物等能源作物占74%;畜禽粪便和城镇垃圾占26%。我省可收集利用的生物质能资源主要种类如下： 1、能源作物。主要有薯类、甜高粱、油葵等。薯类资源比较丰富,常年土豆种植面积约429万亩，产量约441万吨,50%以上的资源集中在榆林市;红薯种植面积约20万亩，产量约26万吨，主要集中在渭南、汉中地区。 2、农作物秸秆。我省主要有小麦、玉米、水稻、谷子、棉花、油菜、油葵等作物秸秆，常年总产量1600余万吨。其中，小麦秸秆约650万吨、玉米秸秆约800万吨、水稻秸秆约100万吨、棉花秆约50万吨。小麦、玉米、棉花秸秆的三分之二分布在关中，
水稻秸秆80％分布在汉中和安康。从发展趋势来看，秸秆总产量基本稳定。 3、畜禽粪便。全省现有养殖场、养殖小区约1100多个，加上农户散养，大家畜存栏总数约340万头、猪约1160万头、羊约930万只、家禽约7685万只，年产畜禽粪便总量约5000多万吨，其中可规模利用的畜禽粪便总量约800多万吨。 4、林业及其加工剩余物。全省林地总面积1.14亿亩，抚育间伐剩余物、经济林修剪枝条、薪炭林平茬等常年总量约1860万吨，可利用总量约515万吨。其中，渭北旱原及关中平原果区修剪枝条约230万吨；陕北薪炭林、防护林等受政策保护，林木剩余物按可利用15%计算，可收集量约80万吨；秦巴山区天然林资源储量较大，但受自然条件及政策限制，回收率低，按可利用15%计算，可收集量约150万吨；木材加工废弃物7万多吨，可全部收集利用。 5、木本油料能源林。我省主要有黄连木、文冠果、油桐、漆树、乌桕、花椒、油茶等树种，遍布全省，集中分布在秦巴山区和渭北黄土高原，总面积约685万亩、年产果实总量约36万吨，可收集利用量在50％以上。我省现有2000余万亩宜林地和荒山荒坡，尚有很大发展潜力。 6、农产品加工废弃物。我省主要有果渣、有机废水等。果渣是一种可转化为燃料乙醇的生物质资源。仅据20个苹果汁生产厂统计，年产鲜果渣约135万吨，主要分布在渭南、咸阳地区，
瑞典、丹麦、德国和意大利生物质能开发和利用考察报告
2004年6月3日，国务院副总理曾培炎在中共中央政策研究室简报201期《应大力发展我国的生物能源》上批示：“北欧地区利用生物能源有较成熟的经验，可考虑组团实地考察，提出我国发展生物能源的意见”。根据培炎副总理的指示精神，2005年6月30日—7月15日，国家发展改革委牵头组织国务院法制办、财政部、农业部、国家林业局，并邀请清华大学、中国农业大学和国家发展改革委能源研究所的专家，共同对瑞典、丹麦、德国、意大利等国的生物质能利用情况进行了考察。考察活动由中国－欧盟能源与环境项目办负责安排并提供支持。 一、考察基本情况 考察期间，结合我国生物质能源的实际情况，针对生物质能利用技术、政策及利用状况等内容，重点考察了生物质能源公司、生物质能研究机构及协会、政府和欧盟相关部门。考察的部门和单位有：瑞典的谢莱夫特奥热电公司(Shelliftea Company)、于默奥能源供应公司(Umea Energy)、瑞典农业大学生物质燃料技术中心(包括能源作物试验基地、生物质燃料技术试验中心)、艾泰克生物酒精公司(Etek Etanolteknik)、吕维克(?vik)生物酒精燃料基金会(BAFF)及其生物质酒精示范项目；丹麦E2能源公司的生物质(秸秆)颗粒成型工厂和热电联产电厂；德国的阿曼德斯—卡尔集团(Amandus Kahl Group，全球领先生物质颗粒成型设备生产企业)、MBE生物能源公司的生物酒精工厂、科林生物质
技术公司(Choren Technologies)的生物质气化技术、卡姆帕生物柴油公司(Campa，欧洲生物质柴油之父)、斯特宾(Straubing)可再生原料开发利用技术推广中心、塔夫克勤(Taufkirchen)生物质能源公司的用于社区热电联供的生物质电厂、索尔拉赫(Sa uerlach)未来能源公司的生物质电厂、慕尼黑可再生能源工程及技术服务公司(WIP)及其社区热电联产的生物质电厂、德国巴伐利亚州农业林业部；在意大利，专门拜访了意大利农业和林业部及其农业研究会、欧盟联合研究中心、意大利环境与国土部等政府部门、ETA可再生能源公司、比萨大学的农业生态研究中心等。 通过考察，我们对欧洲国家生物质能技术、研究、政策及利用状况有了较为全面的了解。总体来看，为了减少能源的对外依赖、提高能源供应安全，特别是为了应对全球气候变化，兑现“京都议定书”规定的减排温室气体的目标，欧洲国家对可再生能源非常重视。欧盟明确规定，到2010年，可再生能源要占到能源消费量的12%、可再生能源发电要占到全部电力消费的23%。生物质能是重要的可再生能源，既可以通过锅炉直接燃烧发电和供热，也可以转化为液体燃料代替汽油和柴油，特别是生物质能资源分布广泛，品种多样，因此，欧洲国家都把生物质能作为优先发展的可再生能源予以高度重视。从考察了解的情况来看，欧洲国家生物质能利用技术成熟，政策落实，生物质能开发利用已成
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
目前在生物质能利用技术方面,主要有哪些研究方向
目前在生物质能利用技术方面，主要有哪些研究方向？ 1. 生物质能应用技术国外研究开发 在发达国家中，生物质能研究开发工作主要集中于气化、液化、热解、固化和直接燃烧等方面。 生物质能气化是在高温条件下，利用部份氧化法，使有机物转化成可燃气体的过程。产生的气体可直接作为燃料，用于发动机、锅炉、民用炉灶等场合。气化技术应用在二战期间达到高峰。随着人们对生物质能源开发利用的关注，对气化技术应用研究重又引起人们的重视。目前研究主要用途是利用气化发电和合成甲醇以及产生蒸汽。奥地利成功地推行建立燃烧木材剩余物的区域供电计划，目前已有容量为1000~2000kw的80~90个区域供热站，年供应10×109MJ能量。加拿大有12个实验室和大学开展了生物质的气化技术研究。1998年8月发布了由Freel, Barry A. 申请的生物质循环流化床快速热解技术和设备。瑞典和丹麦正在实行利用生物质进行热电联产的计划，使生物质能在提供高品位电能的同时满足供热的要求。1999年，瑞典地区供热和热电联产所消耗的能源中，26%是生物质。 美国在利用生物质能方面，处于世界领先地位，据报道，目前美国有350多座生物质发电站，主要分布在纸浆、纸产品加工厂和其它林产品加工厂，这些工厂大都位于郊区。装机容量达7000MW，提供了大约66000个工作岗位，根据有关科学家预测，到2010年，生物质发电将达到13000MW装机容量，届时有4000000英亩的能源农作物和生物质剩余物用作气化发电的原料，同时，可按排170000个以上的就业人员，对繁荣乡村经济起到积极的推动作用。 流化床气化技术由于具有床内气固接触均匀、反应面积大、反应温度均匀、单位截面积气化强度大。反应温度较固定床低等优点，从1975年以来一直是科学家们关注的热点。包括循环流化床、加压流化床和常规流化床。印度Anna大学新能源和可再生能源中心最近开发研究用流化床气化农业剩余物如稻壳、甘蔗渣等，建立了一个中试规模的流化床系统，气体用于柴油发电机发电。1995年美国Hawaii大学和Vermont大学在国家能源部的资助下开展了流化床气化发电的工作。Hawaii大学建立了处理生物质量为100T/d的工化压力气化系统，1997年已经完成了设计，建造和试运行达到预定生产能力。Vermont大学建立了气化工业装置，其生产能力达200T/d，发电能力为50MW。目前已进入正常运行阶段。 生物质的直接燃烧和固化成型技术的研究开发，主要着重于专用燃烧设备的设计和生物质成型物的应用。目前，已开发的技术有：林产品加工厂的废料（如造纸厂的树皮、家具厂的边角料等）的专用燃烧蒸汽锅炉，国外造纸厂几乎都有专门的设备，用来处理废弃物。由于生物质形状各异，堆积密度小较松散，给运输和贮存以及使用带来了较大困难，影响生物质的使用。因此，从四十年代开始了生物质的成型技术研究开发。现已成功开发的成型技术按成型物形状分主要有三大类：以日本为代表开发的螺旋挤压生产棒状成型物技术，欧洲各国开发的活塞式挤压制得园柱块状成型技术，以及美国开发研究的内压滚筒颗粒状成型技术和设备。美国颗粒成型燃料年产量达80万吨。 成型燃料应用于二个方面：其一：进一步炭化加工制成木炭棒或木炭块，作为民用烧栲木炭或工业用木炭原料；其次是作为燃料直接燃烧，用于家庭或暧房取暧
生物质能开发利用技术
生物质能开发利用技术 王婷婷 郭继平 （辽宁科技大学资源与土木工程学院，辽宁鞍山 114051） 摘要：随着化石燃料短缺和其使用时产生的污染问题的加剧,人们对生物质能源的开发利用技术日益重视起来, 本文介绍了生物质燃料的特点、压缩成型技术、气化技术和连续干馏制气技术。倡导寻求适合地区特点的生物质能资源系统利用的新模式, 推广改进农村燃料结构,提高农民的生活质量。 关键词：生物质；气化；干馏 The Development and Utilization of Biomass Energy Technology Wang Tingting ，Guo Jiping （School of Resources and Civil Engineering ,University of Science and Technology Liaoning, Anshan 114051, China） Abstract：As the arising of fossil fuel shortage and its pollution problems in process of use , people pay more and more attention to the development and utilization of biomass energy resources .The paper introduces the characteristics of biomass fuel、technology of compress shaping、gasification and biomass gas continude production by dry distillation. Advocate for the new model in the system use of Biomass energy resources , that suitable for regional characteristics. Promote improvement the fuel structure in rural areas and improve the quality of farmers’ life. Keywords: biomass, gasification, dry distillation 引言 生物质能是指来源于木材、秸秆、动物粪便等生物质的能源[1 ]。与化石能源不同，他们来自新近生存过的生物，这些生物质可以通过直接燃烧来获取能量，也可以转化为生物质燃料。由于其可再生性 ,被认为是未来能源和化学燃料的重要来源[2- 4 ]，约占世界所有可再生能源的2/ 3[5]。我国是一个农业大国 ,生物质资源十分丰富 ,仅农村每年产生的生物质燃料可折合 217×108t 标准煤 ,占农村总耗能的 40 %左右[6]。但是生物质能在我国商业用能结构所占的比例极小 ,主要被作为一次能源在农村被利用 ,大部分被直接作为燃料燃烧或废弃[7] ,利用水平低 ,浪费严重 ,且污染环境 ,所以充分开发、系统合理的应用生物质能，对改善我国农村的能源利用环境 ,加大生物质能源的高品位利用具有重要的意义[8]。 1 生物质燃料的特性 1）含碳量少，生物质燃料的含碳量最高不会超过50%，相当于褐煤的含碳量。特别是固定碳的含量明显比较煤少，所以该燃料燃烧的时间短，而且能量密度比较低。 作者简介：王婷婷，女，硕士研究生，辽宁科技大学教师，研究方向城市燃气,E-mail:wtt5286@https://www.wendangku.net/doc/fc6910329.html,。
浅谈家乡生物质能的应用
2902155982 学号：104120064 姓名：陈琪 学院：生命科学学院 专业：生物科学 班级：10级B班 课程名称：生物质能 教师：杨云娟 论文题目：家乡浅谈生物质能——沼气的利用 开课学期：2012 至2013 学年下学期填报时间：2013 年12 月31 日
摘要：我的家乡是云南省曲靖市陆良县。陆良县位于云南省东部，素有“滇东明珠”之称。由于能源的消耗量一直处于增长态势，化石能源日益减少，既要保证有足够的能源来维持陆良的正常发展，又要应付化石能源的紧缺及其产生的一系列环境污染问题。为缓解能源需求的压力，兼顾经济增长和环境保护，我县开发使用可再生资源已经成为大势所趋。其中，运用最为普遍的生物质能技术是沼气技术 关键词：生物质能、生物质、效益分析、沼气技术 第一章前言 1.1 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%。 1.2 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。 第二章生物质来源 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 污水废水 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、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 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
生物质能利用技术
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
生物质能在农村的利用现状及未来展望
生物质能在农村的利用现状及未来展望 作者： 摘要：在我国农村,农作物秸杆等副产品主要作为炊事燃料而直接烧掉。文章将秸杆等进行沼气发酵和直接燃烧的技术经济效果,从能量转移、物质循环和生态平衡三个方面进行对比分析,并指出,沼气发酵才是生物质利用最合理、最经济的途径。 关键词：沼气发酵;直接燃烧;生物质;物质压缩成型技术 Abstract: In the Chinese rural areas, the by-products such as stalks are chiefly taken as fire materials for cooking.The present paper compares the technological economic effects between biogas fermenting and biological substance burning in three aspects:energy transformation, material cycle,and ecological balance;and points out that biogas fermenting and the biomass compression molding technology is the most reasonable and economical way to utilize biological materials. Key Words: biogas fermenting;burning;biological substances;biomass compression molding technology. 生物质能是指利用自然界的植物、粪便、以及城乡有机废物转化成的能源。生物质作为地球上最丰富的可再生能源被世界各国所重视，生物质的基本来源是绿色植物通过光合作用把水和二氧化碳转化为碳水化合物而形成。由于光合作用所利用的是自然界取之不尽的太
生物质能利用技术现状及进展
生物质能利用技术现状及进展 1.生物质能利用概述 目前各国极为重视生物质能的研发和应用。美国各种形式的生物质能源占可再生能源的45%, 占全国消耗能源的4% , 装机容量达7 000MW, 据预测, 到2010年生物质发电将达到13 000MW 装机容量。欧盟生物质能源约占总能源消耗的4%, 15年后预计可达15%。丹麦主要利用秸秆发电, 使可再生能源占全国能源消费总量的24%。瑞典也非常重视生物质能的开发利用技术, 生物质能的利用已占全国总能耗的16. 1%,达到55亿kWh。生物质能的研究开发已成为世界热门课题之一, 得到各国政府和科学家的普遍关注。图1给出生物质能综合利用方案。可以预计, 未来二三十年内生物质能源最有可能成为21世纪主要的新能源之一。生物质能的转换利用技术主要有两种: 热化学技术和生物化学技术, 此外, 还有机械萃取方法。热化学技术包括直接燃烧技术、热解气化技术和液化技术等, 通过热化学技术转化成优质的气、液和固体燃料; 生物化学转换技术, 通过微生物发酵和制氢转换为液体或气体燃料。 图1 生物质能综合利用示意 2.生物质热化学技术 生物质热化学技术是将能量密度低的低品位能源转变成高品位能源的最直接方式。其中气化和液化技术是生物质热化学利用的主要形式。 2. 1 生物质直接燃烧技术 生物质在空气中燃烧是人类利用生物质能历史最悠久的、应用范围最广的一种基本能量转化利用方式, 包括炉灶燃烧和锅炉燃烧技术。传统的炉灶转化效率不到10%, 即使是优化的省柴灶也不过20%-25%。炉灶燃烧能量利用水平低,卫生条件差, 但是在我国经济欠发达的农村特别是中西部地区仍是主要的生活用能方式。锅炉燃烧技术是更高效率的直接利用技术。 以生物质为燃料锅炉主要也是用来大规模集中发电、供热和采暖, 在经济发达的欧美国家和巴西应用较多, 例如奥地利Arbesthal集中供热系统, 美国宾夕法尼亚州Viking木材发电厂, 都是世界上成功运行的先例。15-715MW 规模不等的流化床锅炉已商业化运行20a,美国就有100多座。瑞典、丹麦、德国等国家在流化床燃用生物质燃料技术方面具有较高的水平。生物质能燃烧的净生物能转化效率为20%- 40%,负荷达100MW 以上或采用与煤共混燃烧技术时可以得到更高的转化效率。大型燃煤电厂将生物质与矿物燃料联合燃烧已成为新的概念, 如将木材及其废弃物、农业废弃物和城市生活垃圾燃烧发电或直接供热, 目前燃烧功率可达到50MW。美国这方面比较领先, 相关的发电装机容量已达750 万kW。我国也已经开始混燃发电的相关尝试, 但是碱金属结渣是生物质锅炉燃烧转化技术中最棘手的难题, 还有待于理论上的突破与解决。生物质直接燃烧发电技术投资较高,大规模使用时效率也较高, 但要求生物质集中, 达到一定的资源供给量, 降低投资和运行成本是其未来发展方向。由于生物质结构蓬松, 堆积密度大, 不容易储存和运输。经过机械加压将粉碎后的生物质挤压成致密的条形或颗粒形的成型燃料的工艺称为致密成型技术。经过这样的固化处理后,生物质的品