⑴ 什麼是生物質能
生物質能(biomass energy ),就是太陽能以化學能形式貯存在生物質中的能量形式,即以生物質為載體的能量。與風能、太陽能等同屬可再生能源,資源豐富,可保證能源的永續利用。
它直接或間接地來源於綠色植物的光合作用,可轉化為常規的固態、液態和氣態燃料,取之不盡、用之不竭,是一種可再生能源,同時也是唯一一種可再生的碳源。並且是世界第四大能源,僅次於煤炭、石油和天然氣。它在我國生產的一次能源中佔15%左右,居第二位,它具有分散性和獨立性,可以確保能源系統的安全性和靈活性,在未來的能源體系中將顯得越來越重要。
從經濟效益看,不同條件和不同技術方法效益差別很大,在生物質集中的地方採用大規模直接燃燒利用的效益比較好,而在生物質分散的地區,採用氣化利用可以取得較好的效果,在未來的能源體系中將顯得越來越重要。
生物質能源優點分析:
資源:
森林能源
森林能源是森林生長和林業生產過程提供的生物質能源,主要是薪材,也包括森林工業的一些殘留物等。薪材來源於樹木生長過程中修剪的枝杈,木材加工的邊角余料,以及專門提供薪材的薪炭林。
農作物秸稈
農作物秸稈是農業生產的副產品,也是我國農村的傳統燃料。隨著農村經濟的發展,農民收入的增加,以傳統方式利用的秸稈首先成為被替代的對象,致使被棄於地頭田間直接燃燒的秸稈量逐年增大,既危害環境,又浪費資源。因此,加快秸稈的優質化轉換利用勢在必行。
禽畜糞便
禽畜糞便也是一種重要的生物質能源,大中型養殖場的糞便是更便於集中開發、規模化利用的,可烘乾後,用於生物質氣化。生物質氣體可用於發電和用熱設備。
生活垃圾
城鎮生活垃圾主要是由居民生活垃圾,商業、服務業垃圾和少量建築垃圾等廢棄物所構成的混合物。
有以下特點:垃圾中有機物含量接近1/3甚至更高,食品類廢棄物是有機物的主要組成部分,易降解有機物含量高。
⑵ 生物質能源是什麼
中國已經開發出多種固定床和流化床氣化爐,以秸稈、木屑、稻殼、樹枝為原料生產燃氣。2006年用於木材和農副產品烘乾的有800多台,村鎮級秸稈氣化集中供氣系統近600處,年生產生物質燃氣2,000萬立方米。
中國政府及有關部門對生物質能源利用也極為重視,己連續在四個國家五年計劃將生物質能利用技術的研究與應用列為重點科技攻關項目,開展了生物質能利用技術的研究與開發,如戶用沼氣池、節柴炕灶、薪炭林、大中型沼氣工程、生物質壓塊成型、氣化與氣化發電、生物質液體燃料等,取得了多項優秀成果。政策方面,2005年2月28日,第十屆全國人民代表大會常務委員會第十四次會議通過了《可再生能源法》,2006年1月1日起已經正式實施,並於2006年陸續出台了相應的配套措施。這表明中國政府已在法律上明確了可再生能源包括生物質能在現代能源中的地位,並在政策上給予了巨大優惠支持,因此,中國生物質能發展前景和投資前景極為廣闊。
目前市場還處在發展期,技術和市場還不夠完善.
民用的相對比較多,但概念炒作嚴重,市場比較混亂;
工業市場發展比較慢,很多技術還不夠成熟,切入的企業也不是很多;
但隨著發展環境的變好,近幾年生物質能源行業將會快速發展.
⑶ 生物質能的來源是什麼
生物質能的來源有以下幾點:
林業資源:林業生物質資源是指森林生長和林業生產過程提供的生物質能源,包括薪炭林、在森林撫育和間伐作業中的零散木材、殘留的樹枝、樹葉和木屑等;木材采運和加工過程中的枝丫、鋸末、木屑、梢頭、板皮和截頭等;林業副產品的廢棄物,如果殼和果核等。農業資源:農業生物質能資源是指農業作物(包括能源作物);農業生產過程中的廢棄物,如農作物收獲時殘留在農田內的農作物秸稈(玉米秸、高粱秸、麥秸、稻草、豆秸和棉稈等);農業加工業的廢棄物,如農業生產過程中剩餘的稻殼等。能源植物泛指各種用以提供能源的植物,通常包括草本能源作物、油料作物、製取碳氫化合物植物和水生植物等幾類。生活污水和工業有機廢水:生活污水主要由城鎮居民生活、商業和服務業的各種排水組成,如冷卻水、洗浴排水、盥洗排水、洗衣排水、廚房排水、糞便污水等。工業有機廢水主要是酒精、釀酒、製糖、食品、制葯、造紙及屠宰等行業生產過程中排出的廢水等,其中都富含有機物。城市固體廢物:城市固體廢物主要是由城鎮居民生活垃圾,商業、服務業垃圾和少量建築業垃圾等固體廢物構成。其組成成分比較復雜,受當地居民的平均生活水平、能源消費結構、城鎮建設、自然條件、傳統習慣以及季節變化等因素影響。畜禽糞便:畜禽糞便是畜禽排泄物的總稱,它是其他形態生物質(主要是糧食、農作物秸稈和牧草等)的轉化形式,包括畜禽排出的糞便、尿及其與墊草的混合物。
⑷ 生物質能資源是什麼
生物質能是蘊藏在生物質中的能量,是綠色植物通過葉綠素將太陽能轉化為化學能而貯存在生物質內部的能量。
⑸ 生物質能是指什麼
生物質能
生物質能是蘊藏在生物質中的能量,是指直接或間接地通過綠色植物的光合作用,把太陽能轉化為化學能後固定和貯藏在生物體內的能量。它是是一種唯一可再生的碳源,可轉化成常規的固態、液態和氣態燃料。
特點:
1) 可再生性
生物質屬可再生資源,生物質能由於通過植物的光合作用可以再生,與風能、太陽能等同屬可再生能源,資源豐富,可保證能源的永續利用;
2) 低污染性
生物質的硫含量、氮含量低、燃燒過程中生成的SOX、NOX較少;生物質作為燃料時,由於它在生長時需要的二氧化碳相當於它排放的二氧化碳的量,因而對大氣的二氧化碳凈排放量近似於零,可有效地減輕溫室效應;
3) 廣泛分布性
缺乏煤炭的地域,可充分利用生物質能;
4) 生物質燃料總量十分豐富。
生物質能是世界第四大能源,僅次於煤炭、石油和天然氣。根據生物學家估算,地球陸地每年生產1000~1250億t干生物質;海洋年生產500億t干生物質。生物質能源的年生產量遠遠超過全世界總能源需求量,相當於目前世界總能耗的10倍。我國可開發為能源的生物質資源到2010年可達3億t。隨著農林業的發展,特別是炭薪林的推廣,生物質資源還將越來越多。
應用:沼氣、壓縮成型固體燃料、氣化生產燃氣、氣化發電、生產燃料酒精、
熱裂解生產生物柴油等。
⑹ 什麼是生物能源
生物能源,又稱綠色能源,它是指從生物質中得到的能源,是人類最早利用的能源。生物能源是由太陽能轉化而來的,只要有太陽,生物能源就會取之不盡。其通過綠色植物的光合作用將二氧化碳和水合成生物質,生物能的在使用過程中又生成二氧化碳和水,形成一個物質的循環過程,從理論上看二氧化碳的凈排放其實為零。生物能源是一種可再生的綠色環保能源,是可以不斷開發和使用的生物能源,其符合可持續科學發展觀和循環經濟的理念。因此,利用高科技技術手段開發生物能源,已成為當今世界發達國家在能源戰略方面的重要部分。
生物能一直與太陽能、風能、水能以及地熱能等一起作為新能源的代表,現在它受關注的程度卻直線上升。據科學家們提供的資料顯示,全球每年由光合作用產生的生物質為1440億噸~11800億噸。從理論上講,在自然光照的條件下,太陽光能轉化率為18.7%~28%,而目前世界上最好的光電池的能量轉換效率只有10%~18%,有此可以看出,生物能挖掘的潛力還非常大。而對於風能和太陽能來講,它們都還存在一定的技術問題和成本問題,所以普及推廣相當不易。
目前,由於全球油價高走,因此各國都在努力開發可再生的替代能源,其中乙醇是最被看好的能源之一。乙醇的近期市場是用於車輛的燃料,由於乙醇無污染、可再生,又比石油價格低廉,因此乙醇將順理成章地進入以石化為基礎原料的領域。同時,乙醇還可以廣泛適用於食品、飲料、醫葯、香精、香料等加工領域,是一種優良的日用化工基本原料。
由於人類對乙醇的需求量日益增加,而乙醇的主要原料是以玉米、小麥等為主的糧食作物,如果長此下去的話,將對人類的溫飽問題帶來一定的威脅,所以這時,「非糧」乙醇被推上了科技前沿,人類將迎來非糧生物能源的新時代。目前,廣西已成為中國首個推廣使用非糧原料生產乙醇汽油的省份,使用的乙醇燃料是以非糧作物木薯為原料生產的。這標志著中國生物能源的發展向前邁出了堅實的一步,今後中國將逐步走向「非糧化」。
生物質可以很好的把太陽能吸收和儲存起來。太陽能照射到地球上後,其能量一部分轉化為熱能,一部分則被植物所吸收,轉化為了生物質能。由於轉化為熱能的太陽能能量密度非常低,從而不容易被人類所收集,只有利用很少的一部分,其他大部分就儲存於大氣和地球中的其他物質中;生物質在光合作用下,能夠把太陽能收集起來,儲存在有機物中,這些能量就是人類發展所需能源的源泉和基礎。基於這種獨特的形成過程,生物質能既不同於常規的礦物能源,又有別於其他的新能源,從而具有兩者的特點和優勢,成為了人類最主要的可再生能源之一。
研究人員還指出,隨著以基因技術為代表的現代科技的推廣和應用,以纖維質為原料生產乙醇正在逐步成為現實。纖維質可以說是地球上資源儲存量最為豐富的可再生資源,它主要包括草、紅薯、甘蔗、土豆等不與口糧爭地、爭水的高產、高糖或耐旱、耐鹼經濟作物,還包括秸稈、農作物殼皮、樹枝、落葉、果殼林業邊腳余料和城鄉固體垃圾,這些原料可謂是取之不盡,用之不竭的資源。據科學家測算,中國每年只要把農作物秸稈資源的一半轉化為乙醇,就將超過中國每年汽油消耗量的1.2倍以上。因此,專家指出,只有用纖維質作為乙醇的生產原料,才能滿足於人類在未來石油時代對液體能源的大量需求。
21世紀是科學技術迅速發展的新世紀,可持續發展也是當前經濟發展的趨勢所在。面對化石能源的枯竭和環境的污染,生物能源的開發和利用為經濟的可持續發展帶來了光明。生物能源作為可再生、非常環保的新能源,具有無法超越的優越性,必將推動21世紀的經濟發展和環境保護工作更上新台階。
⑺ 什麼叫生物質能
生物質能是自然界中有生命的植物提供的能量。這些植物以生物質作為媒介儲存太陽能。屬再生能源。據計算,生物質儲存的能量為270億千瓦,比目前世界能源消費總量大2倍。人類歷史上最早使用的能源是生物質能。19世紀後半期以前,人類利用的能源以薪柴為主。當前較為有效地利用生物質能的方式有: (1) 製取沼氣。主要是利用城鄉有機垃圾、秸桿、水、人畜糞便,通過厭氧消化產生可燃氣體甲烷,供生活、生產之用。(2) 利用生物質製取酒精。當前的世界能源結構中,生物質能所佔比重微乎其微。
生物質能可轉化為常規的固態、液態和氣態燃料,取之不盡、用之不竭,是一種可再生能源,同時也是唯一一種可再生的碳源。
生物質是指通過光合作用而形成的各種有機體,包括所有的動植物和微生物。而所謂生物質能(biomassenergy ),就是太陽能以化學能形式貯存在生物質中的能量形式,即以生物質為載體的能量。它直接或間接地來源於綠色植物的光合作用,可轉化為常規的固態、液態和氣態燃料,取之不盡、用之不竭,是一種可再生能源,同時也是唯一一種可再生的碳源。生物質能的原始能量來源於太陽,所以從廣義上講,生物質能是太陽能的一種表現形式。很多國家都在積極研究和開發利用生物質能。生物質能蘊藏在植物、動物和微生物等可以生長的有機物中,它是由太陽能轉化而來的。有機物中除礦物燃料以外的所有來源於動植物的能源物質均屬於生物質能,通常包括木材、及森林廢棄物、農業廢棄物、水生植物、油料植物、城市和工業有機廢棄物、動物糞便等。地球上的生物質能資源較為豐富,而且是一種無害的能源。地球每年經光合作用產生的物質有1730億噸,其中蘊含的能量相當於全世界能源消耗總量的10-20倍,利用率不到3%。
生物質是指利用大氣、水、土地等通過光合作用而產生的各種有機體,即一切有生命的可以生長的有機物質通稱為生物質。它包括植物、動物和微生物。廣義概念:生物質包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物為食物的動物及其生產的廢棄物。有代表性的生物質如農作物、農作物廢棄物、木材、木材廢棄物和動物糞便。狹義概念:生物質主要是指農林業生產過程中除糧食、果實以外的秸稈、樹木等木質纖維素(簡稱木質素)、農產品加工業下腳料、農林廢棄物及畜牧業生產過程中的禽畜糞便和廢棄物等物質。特點:可再生、低污染、分布廣泛。
2013年中國生物質能源的特點分析,①可再生性,生物質能源是從太陽能轉化而來,通過植物的光合作用將太陽能轉化為化學能,儲存在生物質內部的能量,與風能、太陽能等同屬可再生能源,可實現能源的永續利用。
②清潔、低碳。生物質能源中的有害物質含量很低,屬於清潔能源。同時,生物質能源的轉化過程是通過綠色植物的光合作用將二氧化碳和水合成生物質,生物質能源的使用過程又生成二氧化碳和水,形成二氧化碳的循環排放過程,能夠有效減少人類二氧化碳的凈排放量,降低溫室效應。
③替代優勢。利用現代技術可以將生物質能源轉化成可替代化石燃料的生物質成型燃料、生物質可燃氣、生物質液體燃料等。在熱轉化方面,生物質能源可以直接燃燒或經過轉換,形成便於儲存和運輸的固體、氣體和液體燃料,可運用於大部分使用石油、煤炭及天然氣的工業鍋爐和窯爐中。國際自然基金會2011年2 月發布的《能源報告》認為,到2050 年,將有60%的工業燃料和工業供熱都採用生物質能源。
④原料豐富。生物質能源資源豐富,分布廣泛。根據世界自然基金會的預計,全球生物質能源潛在可利用量達350EJ/年(約合82.12 億噸標准油,相當於2009年全球能源消耗量的73%)。根據我國《可再生能源中長期發展規劃》統計,我國生物質資源可轉換為能源的潛力約5 億噸標准煤,隨著造林面積的擴大和經濟社會的發展,我國生物質資源轉換為能源的潛力可達10 億噸標准煤。在傳統能源日漸枯竭的背景下,生物質能源是理想的替代能源,被譽為繼煤炭、石油、天然氣之外的「第四大」能源。
⑻ 生物質能源是哪個1.沼氣 2.可燃冰 3.頁岩氣
生物能源是沼氣
⑼ 什麼是生物質能源
生物質能是由植物的光合作用固定於地球上的太陽能,最有可能成為21世紀主要的新能源之一。據估計,植物每年貯存的能量約相當於世界主要燃料消耗的10倍;而作為能源的利用量還不到其總量的l%。這些未加以利用的生物質,為完成自然界的碳循環,其絕大部分由自然腐解將能量和碳素釋放,回到自然界中。事實上,生物質能源是人類利用最早、最多、最直接的能源,至今,世界上仍有15億以上的人口以生物質作為生活能源。生物質燃燒是傳統的利用方式,不僅熱效率低下,而且勞動強度大,污染嚴重。通過生物質能轉換技術可以高效地利用生物質能源,生產各種清潔燃料,替代煤炭,石油和天然氣等燃料,生產電力。而減少對礦物能源的依賴,保護國家能源資源,減輕能源消費給環境造成的污染。專家認為,生物質能源將成為未來持續能源重要部分,到2015年,全球總能耗將有40%來自生物質能源。
1.2能源與環境
人類正面臨著發展與環境的雙重壓力。經濟社會的發展以能源為重要動力,經濟越發展,能源消耗多,尤其是化石燃料消費的增加,就有兩個突出問題擺在我們面前:一是造成環境污染日益嚴重,二是地球上現存的化石燃料總有一天要掘空。按消費量推算,世界石油資源在今後50年到80年間將最終消耗殆盡。到2059年,也就是世界上第一口油井開鑽二百周年之際,世界石油資源大概所剩無幾。另一方面,由於過度消費化石燃料,過快、過早地消耗了這些有限的資源,釋放大量的多餘能量和碳素,打破了自然界的能量和碳平衡,是造成臭氧層破壞,全球氣候變暖,酸雨等災難性後果的直接因素。這就是說,如果不發展出新的能源來取代化石常規能源在能源結構中的主導地位,在21世紀必將發生嚴重的、災難性的能源和環境危機,是人類在下一世紀所面臨的三大最可能發生的災難之一。
1.3國家安全
固然,發展生物質能源不是獲得新的能源的唯一途徑,人類可以採用高技術手段獲得核能源,甚至從外太空獲得能源,但其中的危害也是有目共睹的。首先,核能源的發展極可能給已經不安的世界帶來新的不穩定因素,甚至直接威脅到人類的生存環境;其次,各國或各集團在人類下世紀技術水平下所能到達的有限外太空區域內進行的能源開發,將不可避免地引發新的爭奪或爭端,其禍福不言自明。而生物質能源則不僅是最安全、最穩定的能源,而且通過一系列轉換技術,可以生產出不同品種的能源,如固化和炭化可以生產因體燃料,氣化可以生產氣體燃料,液化和植物油可以獲得液體燃料,如果需要還可以生產電力等等。目前,世界各國,尤其是發達國家,都在致力於開發高效、無污染的生物質能利用技術,保護本國的礦物能源資源,為實現國家經濟的可持續發展提供根本保障。
2.國外生物質能技術的發展狀況
生物質能源的開發利用早已引起世界各國政府和科學家的關注。有許多國家都制定了相應的開發研究計劃,在日本的陽光計劃、印度的綠色能源工程、美國的能源農場和巴西的酒精能源計劃等發展計劃。其它諸如丹麥、荷蘭、德國、法國、加拿大、芬蘭等國,多年來一直在進行各自的研究與開發,並形成了各具特色的生物質能源研究與開發體系,擁有各自的技術優勢。
2.1沼氣技術
主要為厭氧法處理禽畜糞便和高濃度有機廢水,是發展較早的生物質能利用技術。80年代以前,發展中國家主要發展沼氣池技術,以農作物秸稈和禽畜糞便為原料生產沼氣作為生活炊事燃料。如印度和中國的家用沼氣池;而發達國家則主要發展厭氧技術,處理禽畜糞便和高濃度有機廢水。目前,日本、丹麥、荷蘭、德國、法國、美國等發達國家均普遍採取厭氧法處理禽畜糞便,而象印度、菲律賓、泰國等發展中國家也建設了大中型沼氣工程處理禽畜糞便的應用示範工程。採用新的自循環厭氧技術。荷蘭IC公司已使啤酒廢水厭氧處理的產氣率達到10m3/m3.d的水平,從而大大節省了投資、運行成本和佔地面積。美國、英國、義大利等發達國家將沼氣技術主要用於處理垃圾,美國紐約斯塔藤垃圾處理站投資2000萬美元,採用濕法處理垃圾,日產26萬m3沼氣,用於發電、回收肥料,效益可觀,預計10年可收回全部投資。英國以垃圾為原料實現沼氣發電18MW,今後10年內還將投資1.5億英鎊,建造更多的垃圾沼氣發電廠。
2.2生物質熱裂解氣化
早在70年代,一些發達國家,如美國、日本、加拿大、歐共體諸國,就開始了以生物質熱裂解氣化技術研究與開發,到80年代,美國就有19家公司和研究機構從事生物質熱裂解氣化技術的研究與開發;加拿大12個大學的實驗室在開展生物質熱裂解氣化技術的研究;此外,菲律賓、馬來西亞、印度、印尼等發展明家也先生開展了這方面的研究。芬蘭坦佩雷電力公司開始在瑞典建立一座廢木材氣化發電廠,裝機容量為60MW,產熱65MW,1996年運行:瑞典能源中心取得世界銀行貸款,計劃在巴西建一座裝機容量為20-3OMW的發電廠,利用生物質氣化、聯合循環發電等先進技術處理當地豐富的蔗渣資源。
2.3生物質液體燃料
另一項令人關注的技術,因為生物質液體燃料,包括乙醇、植物油等,可以作為清潔燃料直接代替汽油等石油燃料。巴西是乙醇燃料開發應用最有特色的國家,70年代中期,為了擺脫對進口石油的過度依賴,實施了世界上規模最大的乙醇開發計劃,到1991年,乙醇產量達到130億升,在980萬輛汽車中,近400萬輛為純乙醇汽車,其餘大部分燃用20%的乙醇-汽油混合燃料,也就是說乙醇燃料已佔汽車燃料消費量的50%以上。1996年,美國可再生資源實驗室已研究開發出利用纖維素廢料生產酒精的技術,由美國哈斯科爾工業集團公司建立了一個1MW稻殼發電示範工程:年處理稻殼12,000噸,年發電量800萬度,年產酒精2,500噸,具有明顯的經濟效益。
2.4其它技術
此外,生物質壓縮技術可書固體農林廢棄物壓縮成型,製成可代替煤炭的壓塊燃料。如美國曾開發了生物質顆粒成型燃料:泰國、菲律賓和馬來西亞等第三世界國家發展了棒狀成型燃料。
3.我國的生物質能源
我國基本上是一個農業國家農村人口占總人口的70%以上,生物質一直是農村的主要能源之一,在國家能源構成中也佔有益要地位。
3.1生物質能資源
我國現有森林、草原和耕地面積41.4億公頃,理論上生物質資源理可達650億噸/年以上(在但第平方公里土地面積上,植物經過光合作用而產生的有機碳量,每年約為158噸)。以平均熱值為15,000千焦/公斤計算,摺合理論資源最為33億標准煤,相當於我國目前年總能耗的3倍以上.
實際上,目前可以作為能源利用的生物質主要包括秸稈、薪柴、禽畜糞便、生活垃圾和有機廢渣廢水等。據調查,目前我國秸稈資源量已超過7.2億噸,約3.6億噸標准煤,除約1.2億噸作為飼料、造紙、紡織和建材等用途外其餘6億噸可作為能源用途:薪柴的來源主要為林業採伐、育林修剪和薪炭林,一項調查表明:我國年均薪柴產量約為1.27億噸,摺合標准煤0.74億噸:禽畜糞便資源量約1.3億噸標准煤;城市垃圾量生產量約1.2億噸左右,並以每年8%-10%的速度增,據估算,我國可開發的生物質能資源總量約7億噸標准煤。
3.2生物質能源和利用
我國生物質的能源利用絕大部分用於農村生活能源,極少部分用於鄉鎮企業的工業生產:而利用方式長期來一直以直接燃燒為主,只是近年來才開始採用新技術利用生物質能源,但規模較小。普及程度較低,在國家,甚至農村的能源結構中佔有極小的比例。
生物質直接燃燒方式不僅熱效率低下,而且大量的煙塵和余灰的排放使人們的居住和生活環境日益惡化,嚴重損害了婦女、兒童的身心健康。此外,還對生態、社會和經濟造成極其不利的影響:
1.在必須使用生物質能源而利用方式不合理的情況下,必然對森林等自然資源進行不合理採伐,破壞了自然植被和生態平衡;
2.對於有機垃圾、有機廢水、有機廢渣、禽畜糞便以及部分農業廢棄物等資源沒有充分加以利用,不僅造成資源浪費,而且使其成為主要的有機污染源,除造成嚴重的大氣和水污染之外,還排放大量的溫室氣體,加劇了全球溫室效應;
3.同時,隨著經濟的迅速發展和人民生活水平的提高,能源短缺問題必將成為21世紀阻礙國家經濟的持續發展的重大問題,必須予以足夠的重視,並採取有效措施著力加以解決。
事實上,大力開發和利用生物質能源,對於緩解21世紀的能源、環境和生態問題具有重要意義,產生諸多利益;
4.減少污染,改善人民生活條件。不管是有機污水處理、城鎮垃圾能源的利用還是秸稈熱解利用中一個重要的共同點解決環境污染問題,這也是大部分生物質利用的首要目標。
5.解決農村能源供應問題,提高農民生活水平。
我國農村能源供應緊張,而生物質源豐富,所以可利開展利用生物質能,可以改善農村的能量供應。提高他們的生活水平。
6.改善能源結構,減輕對對環境的壓力。我國可開發的生物資源達7億噸,如果能充分開發,可以在我國的能源消費中占重要的地方,這對改善我國能源結構,減少我國對石化燃料的依賴,進而減少我國CO2和SO2等污染物的排放,最終緩解能源消耗給環境造成的壓力有重要的意義。
3.3市場需求
可以預計,隨著國民經濟的發展和人民生活水平的提高,生物質能利用技術和裝置的市場前景將會越來越廣闊。主要依據:
1.目前,絕大部分農作物秸稈因得不到有效利用而就地焚燒於農田,不僅浪費了大量的能源,而成了嚴重的環境污染,給社會生活和經濟發展造成了一定程度的負面影響。如發生在成都雙流機場和首都機場的煙塵事件。逐漸富裕起來的農民,隨著生活水平的提高,迫切改變原來直接燃用秸稈薪柴煙薰火燎的炊事取暖局面,以生物質可燃氣作為他們的生活能源,就會改善其衛生環境,提高生活質量,減輕勞動強度。
2.眾多糧食、木材、茶葉、果類等加工廠,每天都有大量的谷殼、鋸末、木屑、果殼等廢棄物產出堆放,利用生物質氣化技術將其轉換成可燃氣,生產出優質能源,變廢為寶,可謂一舉兩得。
3.禽畜糞便既是極為有害大環境污染源泉又是重要的生物質能資源,隨著大型畜牧場的不斷建成和發展,所產生的環境污染也日趨嚴重。應用厭氧技術處理禽畜糞便更具有能源與環境雙重意義。
4.隨著我國社會經濟的迅速發展,城市人口的增多和居民生活的改善,城市的垃圾處理問題便顯得日益突出。我國的以北京為例,1995年,年垃圾產量均已突破400萬噸,1996年北京的垃圾量則達485萬噸。採用厭氧技術處理有機垃圾,不僅可獲得能源,而且達到低費用治理污染的目的。
5.我國的邊遠地區,生物質資源豐富,多屬於缺電、少電地區,可將生物質氣化發電,或供熱可自產自用。
6.事買上,生物質能源技術之所以具有廣闊的市場前景,其優勢在於開發利用生物質能源不僅可以獲得取之不盡的能源,而且具有保護環境,節省資源的功能。
3.4我國生物質能技術發展現狀與問題
我國政府及有關部門對生物質能源利用極為重視,國家幾位主要領導人曾多次批示和指示加強農作物秸稈的能源利用。國家科委已連續在三個國家五年計劃中將生物質能技術的研究與應用列為重點研究項目,涌現出一大批優秀的科研成果和成功的應用範例,如產用沼氣池、禽畜糞便沼氣技術、生物質氣化發電和集中供氣、生物壓塊燃料等,取得了可觀的社會效益和經濟效益。同時,我國已形成一支高水平的科研隊伍,包括國內有名的科研院所和大專院校:擁有一批熱心從事生物質熱裂解氣化技術研究與開發的著名專家學者。
a.沼氣技術是我國發展最早、曾晉遍推廠的生物質能源利用技術。70年代,我國為解決農村能源短缺的問題,曾大力開發和推廣戶用沼氣地技術,全國已建成525萬戶用沼氣池。在最近的連續三個五年計劃中,國家都將發展新的沼氣技術列為重點科技攻關項目,計劃實施了一大批沼氣及其利用的研究項目和示範工程。至今,我國已建設了大中型沼氣池3萬多個,總容積超過137萬m3,年產沼氣5,500萬m3,僅100m3以上規模的沼氣工程就達630多處,其中集中供氣站583處,用戶8.3萬戶,年均用氣量431m3,主要用於處理禽畜糞便和有機廢水。這些工程都取得了一定程度的環境效益和社會效益,對發展當地經濟和我國厭氧技術起到了積極作用。在「九五」計劃中,應用於處理高濃度有機廢水和城市垃圾的高效厭氧技術被列為科技攻關重點項目,分別由中科院成都生物研究所和杭州能源環境研究所承擔實施,現已取得預期的進展。
我國厭氧技術及工程中存在的主要問題:相關技術研究少、輔助設備配套性差、自動化程度低、非標設備加工粗糙、工程造價高、開放式前後處理的二次污染嚴重等。
b.我國的生物質氣化技術近年有了長足的發展,氣化爐的形式從傳統上吸式、下吸式到最先進的流化床、快速流化床和雙床系統等,在應用上除了傳統的供熱之外,最主要突破是農村家庭供氣和氣化發電上。「八五」期間,國家科委安排了「生物質熱解氣化及熱利用技術」的科技攻關專題,取得了相當成果:採用氧氣氣化工藝,研製成功生物質中熱值氣化裝置;以下吸式流化床工藝,研製成功l00戶生物質氣化集中供氣系統與裝置:以下吸式固定床工藝,研製成功食品與經濟作物生物質氣化烘乾係統與裝置;以流化床干餾工藝,研製成功1000戶生物質氣化 集中供氣系統與裝置。「九五」期間,國家科委安排了「生物質熱解氣化及相關技術」的科技攻關專題,重點研究開發1MW大型生物質氣化發電技術和農村秸稈氣化集中供氣技術。目前全國已建成農村氣化站近200多個,谷殼氣化發電100多台套,氣化利用技術的影響正在逐漸擴大。
c.「八五」期間,我國開始了利用纖維素廢棄物製取乙醇燃料技術的探索與研究,主要研究纖維素廢棄物的稀酸水解及其發酵技術,並在「九五」期間進入中間試驗階段。我國已對植物油和生物質裂解油等代用燃料進行了初步研究:如植物油理化特性、酯化改性工藝和柴油機燃燒性能等方面進行了初步試驗研究。「九五」期間,開展了野生油料植物分類調查及育種基地的建設。我國的生物質液化也有一定研究,但技術比較落後,主要開展高壓液化和熱解液化方面的研究。
d.此外,在「八五」期間,我國還重點對生物質壓縮成型技術進行了科技攻關,引進國外先進機型,經消化、吸收,研製出各種類型的適合我國國情的生物質壓縮成型機,用以生產棒狀、塊狀或顆粒生物質成型燃料。我國的生物質螺旋成型機螺桿使用壽命達500小時以上,屬國際先進水平。
雖然我國在生物質能源開發方面取得了巨大成績,技術水平卻與發達國家相比仍存在一定差距,如:
a.新技術開發不力,利用技術單一。我國早期的生物質利用主要集中在沼氣利用上,近年逐漸重視熱解氣化技術的開發應用,也取得了一定突破,但其他技術開展卻非常緩慢,包括生產酒精、熱解液化、直接燃燒的工業技術和速生林的培育等,都沒有突破性的進展。
b.由於資源分散,收集手段落後,我國的生物質能利用工程的規模很小;為降低投資,大多數工程採用簡單工藝和簡陋設備,設備利用率低,轉換效率低下。所以,生物質能項目的投資回報率低,運行成本高,難以形成規模效益,不能發揮其應有的、重大的能源作用。
c.相對科研內容來說,投入過少,使得研究的技術含量低,多為低水平重復研究,最終未能解決一些關鍵技術,如:厭氧消化產氣率低,設備與管理自動化程度較差;氣化利用中焦油問題沒有徹底解決,給長期應用帶來嚴重問題;沼氣發電與氣化發電效率較低,相應的二次污染問題沒徹底解決。導致許多工程系統常處於維修或故障的狀態,從而降低了系統運行強度和效率。
此外,在我國現實的社會經濟環境中,還存在一些消極因素制約或阻礙著生物質能利用技術的發展、推廣和應用,主要表現為:
a.在現行能源價格條件下,生物質能源產品缺乏市場竟爭能力,投資回報率低挫傷了投資者的投資積極性,而銷售價格高又挫傷了消費者的積極性。
b.技術標准未規范,市場管理混亂。在秸桿氣化供氣與沼氣工程開發上,由於未有合適的技術標准和嚴格的技術監督,很多未具備技術力量的單位和個人參與了沼氣工程承包和秸桿氣化供氣設備的生產,引起項目技術不過關,達不到預期目標,甚至帶來安全問題,這給今後開展生物質利用工作帶來很大的負面影響。
c.目前,有關扶持生物質能源發展的政策尚缺乏可操作性,各級政府應盡快制定出相關政策,如價格補貼和發電上網等特殊優惠政策。
d.民眾對於生物質能源缺乏足夠認識,應加強有關常識的宣傳和普及工作。
e.政府應對生物質能源的戰略地位予以足夠重視,開發生物質能源是一項系統工程,應視作實現可持續發展的基本建設工程。
4.發展方向與對策
4.1發展方向
我國的生物質能資源豐富,價格便宜,而經濟環境和發展水平對生物質技術的發展處於比較有利的階段。根據這些特點,我國生物質的發展既要學習國外先進經驗,又要強調自己的特色,所以,今後的發展方向應朝著以下幾方面:
a.進一步充分發揮生物質能作為農村補充能源的作用,為農村提供清潔的能源,改善農村生活環境及提高人民生活條件。這包括沼氣利用、秸桿供氣和小型氣化發電等實用技術。
b.加強生物質工業化應用,提高生物質能利用的比重,提高生物質能在能源領域的地位。這樣才能從根本上擴大生物質能的影響,為生物質能今後的大規模應用創造條件,也是今後生物質能能否成為重要的替代能源的關鍵。
c.研究生物質向高品位能源產品轉化的技術,提高生物質能的利用價值。這是重要的技術儲備,是未來多途徑利用生物質的基礎,也是今後提高生物質能作用和地位的關鍵。
d.同時,利用山地、荒地和沙漠,發展新的生物質能資源,研究、培育、開發速生、高產的植物品種,在目前條件允許的地區發展能源農場、林場,建立生物質能源基地,提供規模化的木質或植物油等能源資源。
4.2對策
根據上面的主要發展方向,今後我國生物質利用技術能否得到迅速發展,主要取決於以下幾個方面:
a.在產業化方面:加強生物質利用技術的商品化工作,制定嚴格的技術標准,加強技術監督和市場管理,規范市場活動,為生物質技術的推廣創造良好的市場環境。
b.在工業化生產與規模化應用方面:加強生物質技術與工業生產的聯系,在示範應用中解決關鍵的技術在技術研究方面:既重點解決推廣應用中出現的技術難題,在生產實踐中提高並考驗生物質能技術的可靠性和經濟性,為大規模使用生物質創造條件。
c.在技術研究方面:既重點解決推廣應用中出現的技術難題,如焦油處理,寒冷地區的沼氣技術等,又要同時開展生物質利用新技術的探索,如生物質制油,生物質制氧等先進技術的研究。
d.制定一項生物質能源國家發展計劃,引進新技術、新工藝,進行示範、開發和推廣,充分而合理地利用生物質能資源。在21世紀,逐步以優質生物質能源產品(固體燃料、液體燃料、可燃氣、由、執等形式)取代部分礦物燃料,解決我國能源短缺和環境污染等問題。
4.3優先領域
.秸稈能源利用
.有機垃圾處理及能源化
.工業有機廢渣與廢水處理及能源化
.生物質液體燃料
4.4重大關鍵技術
.高效生物質氣化發電技術
.有機垃圾IGCC發電技術
.高效厭氧處理及沼氣回收技術
.纖維素製取酒精技術
.生物質裂解液化技術
.能源植物培育及利用技術
5.結語
生物質能源在未來世紀將成為可持續能源重要部分。我國幅員遼闊,但化石能源資源有限,生物質資源豐富,發展生物質能源具有重要的戰略意義和現實意義。採用高新技術將秸稈、禽畜糞便和有機廢水等生物質轉化為高品位能源,開發生物質能源將涉及農村發展、能源開發、環境保護、資源保護、國家安全和生態平衡等諸多利益。希望得到社會各界、各級政府、專家學者的廣泛關注與支持,為我國的生物質能源事業創造有益的發展環境。
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⑽ 生物能源有哪些 生物質能源的種類
生物質能源的「美」還在於它是可再生能源領域唯一可以轉化為液體燃料的能源。它不僅具有資源再生、技術可靠的特點,而且還具有對環境無害、經濟可行、利國利農的發展優勢。
生物質能源的「美」還在於它可以有效促進能源農業的發展,能夠助推社會主義新農村建設的發展。能源作物的大面積種植可以開發利用閑置的荒漠地、鹽鹼地,有利於這些質地差的土壤逐漸改良,更有利於農業產業結構調整,還可以培育出致力於可再生能源利用領域的新型農民。不僅如此,它還可以吸納農村剩餘勞動力,增加農民收入,農民的收入來源也變得更加多元化。
綠色能源
生物能源又稱綠色能源,是指從生物質得到的能源,它是人類最早利用的能源.古人鑽木取火,伐薪燒炭,實際上就是在使用生物能源。「萬物生長靠太陽」,生物能源是從太陽能轉化而來的,只要太陽不熄滅,生物能源就取之不盡。其轉化的過程是通過綠色植物的光合作用將二氧化碳和水合成生物質,生物能的使用過程又生成二氧化碳和水,形成一個物質的循環,理論上二氧化碳的凈排放為零。生物能源是一種可再生的清潔能源,開發和使用生物能源,符合可持續的科學發展觀和循環經濟的理念。因此,利用高新技術手段開發生物能源,已成為當今世界發達國家能源戰略的重要內容。