第十章生物質(zhì)能源

1、LOGO第十一章第十一章生生 物物 質(zhì)質(zhì) 能能 源源生物質(zhì)資源生物質(zhì)資源v生物質(zhì)是地球上存在最廣泛的物質(zhì)，包括所有動生物質(zhì)是地球上存在最廣泛的物質(zhì)，包括所有動物、植物和微生物，以及由這些生命體排泄和代物、植物和微生物，以及由這些生命體排泄和代謝的所有有機(jī)物質(zhì)。這些物質(zhì)所蘊(yùn)藏的能量相當(dāng)謝的所有有機(jī)物質(zhì)。這些物質(zhì)所蘊(yùn)藏的能量相當(dāng)驚人，相當(dāng)于目前世界總耗能的驚人，相當(dāng)于目前世界總耗能的10倍，而目前作倍，而目前作為能源用途的生物質(zhì)僅占總產(chǎn)量的為能源用途的生物質(zhì)僅占總產(chǎn)量的1%左右，潛左右，潛力十分巨大。力十分巨大。v生物質(zhì)能：生物質(zhì)能：以生物質(zhì)為載體的能量，即把太陽能以生物質(zhì)為載體的能量，即把太陽能

2、以化學(xué)能形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式。以化學(xué)能形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式。Company Logov 目前，生物質(zhì)能技術(shù)的研究與開發(fā)已成為世界目前，生物質(zhì)能技術(shù)的研究與開發(fā)已成為世界重大熱門課題之一，受到世界各國政府與科學(xué)家重大熱門課題之一，受到世界各國政府與科學(xué)家的關(guān)注。許多國家都制定了相應(yīng)的開發(fā)研究計劃，的關(guān)注。許多國家都制定了相應(yīng)的開發(fā)研究計劃，如日本的陽光計劃、印度的綠色能源工程、美國如日本的陽光計劃、印度的綠色能源工程、美國的能源農(nóng)場和巴西的酒精能源計劃等，其中生物的能源農(nóng)場和巴西的酒精能源計劃等，其中生物質(zhì)能源的開發(fā)利用占有相當(dāng)?shù)谋戎亍Ｙ|(zhì)能源的開發(fā)利用占有相當(dāng)?shù)谋戎?。Compan

3、y LogoContentsContents生物質(zhì)能源的概述生物質(zhì)能源的概述1 生物質(zhì)能源林的類型與發(fā)展生物質(zhì)能源林的類型與發(fā)展2生物質(zhì)能展望生物質(zhì)能展望3Company Logo生物質(zhì)能源的概述生物質(zhì)能源的概述v 作為新世紀(jì)的可替代能源之一，生物質(zhì)能占到全世界總能作為新世紀(jì)的可替代能源之一，生物質(zhì)能占到全世界總能耗的耗的15%，數(shù)量相當(dāng)巨大，是，數(shù)量相當(dāng)巨大，是21世紀(jì)能源供應(yīng)中最具潛世紀(jì)能源供應(yīng)中最具潛力的能源。因它來自自然界，無污染，同時又是可再生能力的能源。因它來自自然界，無污染，同時又是可再生能源而引起各國的重視。根據(jù)源而引起各國的重視。根據(jù)EL Insights于于2010年年9月

4、月發(fā)布的報告，從發(fā)布的報告，從2010年到年到2015年，全球生物制造市場年，全球生物制造市場預(yù)計將從預(yù)計將從5 729億美元增加至億美元增加至6 937億美元，相當(dāng)于在億美元，相當(dāng)于在此期間的復(fù)合年增長率此期間的復(fù)合年增長率(CAGR)為為3.9%。在今后幾年，。在今后幾年，生物質(zhì)在生物發(fā)電、生物燃料和生物產(chǎn)品部門應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑸镔|(zhì)在生物發(fā)電、生物燃料和生物產(chǎn)品部門應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒋蠓鲩L，生物質(zhì)發(fā)電的市場價值將從大幅增長，生物質(zhì)發(fā)電的市場價值將從2010年年450億美億美元增加到元增加到2020年年530億美元。億美元。 生物質(zhì)能源利用現(xiàn)狀生物質(zhì)能源利用現(xiàn)狀Company Logov 世界生物質(zhì)能

5、協(xié)會主席世界生物質(zhì)能協(xié)會主席Heinz Kopetz博士表博士表示示,由于各國氣候、土地利用情況不同，生物質(zhì)能由于各國氣候、土地利用情況不同，生物質(zhì)能源生產(chǎn)及利用水平差別也很大。為了促進(jìn)可再生源生產(chǎn)及利用水平差別也很大。為了促進(jìn)可再生能源的發(fā)展，許多國家制定了相應(yīng)的發(fā)展戰(zhàn)略和能源的發(fā)展，許多國家制定了相應(yīng)的發(fā)展戰(zhàn)略和規(guī)劃，明確了可再生能源發(fā)展目標(biāo)。如美國、瑞規(guī)劃，明確了可再生能源發(fā)展目標(biāo)。如美國、瑞典、丹麥、印度、巴西、歐洲等國已走在世界前典、丹麥、印度、巴西、歐洲等國已走在世界前列。列。Company Logo國外生物質(zhì)能源利用概況國外生物質(zhì)能源利用概況v歐盟：歐盟：2010年生物質(zhì)能源達(dá)到

6、總能源消耗的年生物質(zhì)能源達(dá)到總能源消耗的7 。v美國：美國：2010年生物質(zhì)能源達(dá)到總能源消耗的年生物質(zhì)能源達(dá)到總能源消耗的4%，2020年達(dá)到年達(dá)到5（現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到（現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到3）。）。v澳大利亞：澳大利亞：2010年生物質(zhì)能源達(dá)到總能源消耗的年生物質(zhì)能源達(dá)到總能源消耗的5。v巴西：生物質(zhì)能源已達(dá)到總能源消耗的巴西：生物質(zhì)能源已達(dá)到總能源消耗的1/3，近，近50汽油被乙醇替代，汽油被乙醇替代，2020年生物油柴油參和比年生物油柴油參和比達(dá)到達(dá)到20。憑借生物能源這張王牌，巴西政府表。憑借生物能源這張王牌，巴西政府表示有信心實(shí)現(xiàn)到示有信心實(shí)現(xiàn)到2020年減排年減排36%的目標(biāo)。的目標(biāo)。Com

7、pany Logov丹麥正準(zhǔn)備在全國前丹麥正準(zhǔn)備在全國前5大城市，逐步減少并淘汰大城市，逐步減少并淘汰燃煤發(fā)電站，要求發(fā)電站進(jìn)行技術(shù)改造，使用生燃煤發(fā)電站，要求發(fā)電站進(jìn)行技術(shù)改造，使用生物燃料替代煤和燃油，作為城市生產(chǎn)和生活的主物燃料替代煤和燃油，作為城市生產(chǎn)和生活的主要能源來源。要能源來源。v印度于印度于2004年開始了石油和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的年開始了石油和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的“無聲無聲革革 命命”，制訂了，制訂了2011年全國運(yùn)輸燃料中必須添年全國運(yùn)輸燃料中必須添加加10%乙醇的法令。乙醇的法令。Company Logo我國生物質(zhì)能源的開發(fā)利用現(xiàn)狀我國生物質(zhì)能源的開發(fā)利用現(xiàn)狀v 我國擁有豐富的生物質(zhì)能資源，

8、據(jù)測算，我國我國擁有豐富的生物質(zhì)能資源，據(jù)測算，我國理論生物質(zhì)能資源為理論生物質(zhì)能資源為50億噸左右標(biāo)準(zhǔn)煤，是目前億噸左右標(biāo)準(zhǔn)煤，是目前中國總能耗的中國總能耗的4倍左右。在可收集的條件下，中倍左右。在可收集的條件下，中國目前可利用的生物質(zhì)能資源主要是傳統(tǒng)生物質(zhì)，國目前可利用的生物質(zhì)能資源主要是傳統(tǒng)生物質(zhì)，包括農(nóng)作物秸稈、薪柴、禽畜糞便、生活垃圾、包括農(nóng)作物秸稈、薪柴、禽畜糞便、生活垃圾、工業(yè)有機(jī)廢渣與廢水等。目前生物質(zhì)能源僅占工業(yè)有機(jī)廢渣與廢水等。目前生物質(zhì)能源僅占0.51%。Company Logov中國中國80人口生活在農(nóng)村，秸稈和薪柴等生物質(zhì)人口生活在農(nóng)村，秸稈和薪柴等生物質(zhì)能是農(nóng)村的主

9、要生活燃料。能是農(nóng)村的主要生活燃料。v2010年底全國已經(jīng)建設(shè)農(nóng)村戶用沼氣池年底全國已經(jīng)建設(shè)農(nóng)村戶用沼氣池1870萬口，萬口，生活污水凈化沼氣池生活污水凈化沼氣池14萬處，畜禽養(yǎng)殖場和工業(yè)廢萬處，畜禽養(yǎng)殖場和工業(yè)廢水沼氣工程水沼氣工程2,000多處，年產(chǎn)沼氣約多處，年產(chǎn)沼氣約90億立方米，億立方米，為近為近8000萬農(nóng)村人口提供了優(yōu)質(zhì)生活燃料。萬農(nóng)村人口提供了優(yōu)質(zhì)生活燃料。v 中國已經(jīng)開發(fā)出多種固定床和流化床氣化爐，以秸中國已經(jīng)開發(fā)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(chǎn)燃?xì)?。稈、木屑、稻殼、樹枝為原料生產(chǎn)燃?xì)狻?006年用年用于木材和農(nóng)副產(chǎn)品烘干的有于木材和農(nóng)副產(chǎn)品烘干

10、的有800多臺，村鎮(zhèn)級秸稈氣多臺，村鎮(zhèn)級秸稈氣化集中供氣系統(tǒng)近化集中供氣系統(tǒng)近600處，年生產(chǎn)生物質(zhì)燃?xì)馓?，年生產(chǎn)生物質(zhì)燃?xì)?,000萬立方米。萬立方米。Company Logo生物質(zhì)能利用主要方式生物質(zhì)能利用主要方式生物質(zhì) 熱化學(xué)轉(zhuǎn)化（油、氣）（高溫分解、氣化）生物化學(xué)轉(zhuǎn)化（沼氣、酒精）直接燃燒能源轉(zhuǎn)換過程能源轉(zhuǎn)換過程生物質(zhì)的直接燃燒在今后相當(dāng)長的時間生物質(zhì)的直接燃燒在今后相當(dāng)長的時間 內(nèi)仍將是我國生內(nèi)仍將是我國生物質(zhì)能利用的主要方式。物質(zhì)能利用的主要方式。Company Logo生物質(zhì)能利用生物質(zhì)能利用直接燃燒直接燃燒熱效率低于熱效率低于20%20%losslossCompany Logo

11、生物質(zhì)能利用生物質(zhì)能利用直接燃燒直接燃燒炕：熱效率炕：熱效率20-30%20-30%Company Logo生物質(zhì)能利用生物質(zhì)能利用直接燃燒發(fā)電直接燃燒發(fā)電p秸稈直接燃燒發(fā)電秸稈直接燃燒發(fā)電p垃圾直接燃燒發(fā)電垃圾直接燃燒發(fā)電Company Logo生物質(zhì)能利用生物質(zhì)能利用直接燃燒直接燃燒秸稈發(fā)電秸稈發(fā)電熱效率可達(dá)熱效率可達(dá)90%;90%;生物質(zhì)能凈轉(zhuǎn)化效率生物質(zhì)能凈轉(zhuǎn)化效率4040 Company Logo生物質(zhì)能利用生物質(zhì)能利用直接燃燒直接燃燒秸稈發(fā)電秸稈發(fā)電每兩噸秸稈的熱值相當(dāng)于一噸煤，平均含硫量只每兩噸秸稈的熱值相當(dāng)于一噸煤，平均含硫量只有有3 388，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于煤，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于煤1 1的平均

12、含硫量。的平均含硫量。 丹麥丹麥: :已建立了已建立了130130多家秸稈生物發(fā)電廠。秸稈發(fā)電多家秸稈生物發(fā)電廠。秸稈發(fā)電等可再生能源占到全國能源消費(fèi)量的等可再生能源占到全國能源消費(fèi)量的2424以上。以上。 1：1.4能源草能源草秸稈秸稈Company Logo生物質(zhì)能利用生物質(zhì)能利用直接燃燒直接燃燒秸稈發(fā)電秸稈發(fā)電 20052005年，我國首個秸稈與年，我國首個秸稈與煤粉混燒發(fā)電項(xiàng)目在棗莊十里煤粉混燒發(fā)電項(xiàng)目在棗莊十里泉發(fā)電廠竣工投產(chǎn)泉發(fā)電廠竣工投產(chǎn): :引進(jìn)了丹麥引進(jìn)了丹麥BWEBWE公司的技術(shù)設(shè)備，對公司的技術(shù)設(shè)備，對1 1臺臺1414萬千瓦機(jī)組的鍋爐燃燒器進(jìn)行萬千瓦機(jī)組的鍋爐燃燒器進(jìn)行

13、了秸稈混燒技術(shù)改造。了秸稈混燒技術(shù)改造。 十里泉電廠十里泉電廠Company Logo生物質(zhì)能利用生物質(zhì)能利用直接燃燒直接燃燒垃圾發(fā)電垃圾發(fā)電生活垃圾焚燒后，質(zhì)量只生活垃圾焚燒后，質(zhì)量只有焚燒前的有焚燒前的10%10%，體積最多，體積最多只有只有1/41/4。 西方發(fā)達(dá)國家大都建西方發(fā)達(dá)國家大都建有垃圾發(fā)電廠，美國有垃圾發(fā)電廠，美國在在2020世紀(jì)世紀(jì)8080年代興建年代興建了了9090座垃圾焚燒廠，座垃圾焚燒廠，9090年代又建了近年代又建了近400400座座發(fā)電廠，垃圾焚燒率發(fā)電廠，垃圾焚燒率達(dá)達(dá)4040；日本垃圾電；日本垃圾電站有站有131131座。座。Company Logo生物質(zhì)能利

14、用生物質(zhì)能利用直接燃燒直接燃燒垃圾發(fā)電垃圾發(fā)電浦東御橋工業(yè)區(qū)：國內(nèi)第一座日處理千噸以上的大浦東御橋工業(yè)區(qū)：國內(nèi)第一座日處理千噸以上的大型現(xiàn)代化生活垃圾發(fā)電廠，每天可處理型現(xiàn)代化生活垃圾發(fā)電廠，每天可處理120120150150萬萬城市居民產(chǎn)生的生活垃圾（約城市居民產(chǎn)生的生活垃圾（約10001000噸）。噸）。 我國目前規(guī)模最大的垃圾焚燒廠我國目前規(guī)模最大的垃圾焚燒廠上海江橋上海江橋生活垃圾焚燒廠，每天處理垃圾生活垃圾焚燒廠，每天處理垃圾2000噸。噸。截至截至2010年，我國已經(jīng)建成有年，我國已經(jīng)建成有100多個多個日處理量在日處理量在200噸以上的焚燒裝置。噸以上的焚燒裝置。 Company

15、 Logov 目前全球有垃圾電站近目前全球有垃圾電站近1000座，預(yù)計未來三年內(nèi)，將座，預(yù)計未來三年內(nèi)，將超過超過3000座。座。生物質(zhì)能利用生物質(zhì)能利用直接燃燒直接燃燒垃圾發(fā)電垃圾發(fā)電Company Logop垃圾發(fā)電平均上網(wǎng)電價為元千瓦垃圾發(fā)電平均上網(wǎng)電價為元千瓦時，發(fā)電成本為元千瓦時。時，發(fā)電成本為元千瓦時。p火力發(fā)電成本僅為元千瓦時，水力火力發(fā)電成本僅為元千瓦時，水力發(fā)電的運(yùn)營成本僅為千瓦時發(fā)電的運(yùn)營成本僅為千瓦時元千瓦時。元千瓦時。p相比之下，垃圾發(fā)電成本是相當(dāng)高的，沒有相比之下，垃圾發(fā)電成本是相當(dāng)高的，沒有任何競爭優(yōu)勢。任何競爭優(yōu)勢。 生物質(zhì)能利用生物質(zhì)能利用直接燃燒直接燃燒垃圾發(fā)

16、電垃圾發(fā)電Company Logo熱化學(xué)轉(zhuǎn)化熱化學(xué)轉(zhuǎn)化p氣化氣化p液化液化p轉(zhuǎn)脂反應(yīng)轉(zhuǎn)脂反應(yīng)Company Logo生物質(zhì)能利用生物質(zhì)能利用-熱化學(xué)轉(zhuǎn)化熱化學(xué)轉(zhuǎn)化-氣化氣化生物質(zhì)氣化是在高溫條件下，利用部分氧化法，使有機(jī)物轉(zhuǎn)化成可燃?xì)怏w的過程，產(chǎn)物為CO、H2、CH4等可燃性氣體。 生物質(zhì)氣化生物質(zhì)氣化供氣供氣發(fā)電發(fā)電Company Logop用作鍋爐的燃料燃燒生產(chǎn)蒸汽帶動蒸汽輪機(jī)發(fā)電。用作鍋爐的燃料燃燒生產(chǎn)蒸汽帶動蒸汽輪機(jī)發(fā)電。這種方式對氣體要求不很嚴(yán)格，直接在鍋爐內(nèi)燃這種方式對氣體要求不很嚴(yán)格，直接在鍋爐內(nèi)燃燒氣化氣。效率低。燒氣化氣。效率低。p在燃?xì)廨啓C(jī)內(nèi)燃燒帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。這種利用方在

17、燃?xì)廨啓C(jī)內(nèi)燃燒帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。這種利用方式要求氣化壓力在式要求氣化壓力在10103030個大氣壓，有灰塵、雜個大氣壓，有灰塵、雜質(zhì)等污染的問題。質(zhì)等污染的問題。p在內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃燒帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。這種方式應(yīng)用在內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃燒帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。這種方式應(yīng)用廣泛，而且效率較高。但該種方式對氣體要求嚴(yán)廣泛，而且效率較高。但該種方式對氣體要求嚴(yán)格，氣化氣必須凈化及冷卻。格，氣化氣必須凈化及冷卻。生物質(zhì)能利用生物質(zhì)能利用-熱化學(xué)轉(zhuǎn)化熱化學(xué)轉(zhuǎn)化-氣化發(fā)電氣化發(fā)電氣化發(fā)電的三種方式氣化發(fā)電的三種方式Company Logo生物質(zhì)能利用生物質(zhì)能利用-熱化學(xué)轉(zhuǎn)化熱化學(xué)轉(zhuǎn)化液化液化1.1.熱解液化（不需催化劑，熱解液化（

18、不需催化劑，650650800,800,原料需干燥）原料需干燥）生物油（70）和氣體快速熱解快速熱解生物油（生物油（80808585）和焦炭）和焦炭慢速熱解慢速熱解高加熱速率（102-104K/s）產(chǎn)物停留時間（0.2-3s） 干餾：木炭干餾：木炭Company Logo生物質(zhì)能利用生物質(zhì)能利用- -熱化學(xué)轉(zhuǎn)化熱化學(xué)轉(zhuǎn)化液化液化Company Logo生物質(zhì)能利用生物質(zhì)能利用- -熱化學(xué)轉(zhuǎn)化熱化學(xué)轉(zhuǎn)化液化液化2.2.加壓液化（需催化劑加壓液化（需催化劑, 300, 300350350，原料不需干燥），原料不需干燥）12-20 MPa停留時間：停留時間：30min30min加水加水油（含水）油（

19、含水）Company Logo生物質(zhì)能利用生物質(zhì)能利用-熱化學(xué)轉(zhuǎn)化熱化學(xué)轉(zhuǎn)化生物柴油生物柴油Company Logo生物質(zhì)能利用生物質(zhì)能利用-熱化學(xué)轉(zhuǎn)化熱化學(xué)轉(zhuǎn)化生物柴油生物柴油1、僅需要對柴油機(jī)進(jìn)行微小的改造甚至不需要改造。、僅需要對柴油機(jī)進(jìn)行微小的改造甚至不需要改造。 2、可以采用現(xiàn)有的柴油運(yùn)輸、銷售網(wǎng)絡(luò)。、可以采用現(xiàn)有的柴油運(yùn)輸、銷售網(wǎng)絡(luò)。3、從全生命周期來看不產(chǎn)生、從全生命周期來看不產(chǎn)生CO2排放。排放。生物柴油替代柴油的優(yōu)勢生物柴油替代柴油的優(yōu)勢Company Logo生物質(zhì)能利用生物質(zhì)能利用-熱化學(xué)轉(zhuǎn)化熱化學(xué)轉(zhuǎn)化生物柴油生物柴油 我國：地溝油是目前主要原料，麻風(fēng)樹、黃連木等油料作物

20、有望大面積種植。麻風(fēng)樹麻風(fēng)樹黃連木黃連木Company Logop發(fā)酵發(fā)酵p厭氧消化厭氧消化生物質(zhì)能利用生物質(zhì)能利用生物化學(xué)轉(zhuǎn)化Company Logo生物質(zhì)能利用生物質(zhì)能利用生物化學(xué)轉(zhuǎn)化發(fā)酵發(fā)酵發(fā)酵催化酶糖糖發(fā)酵生物質(zhì)生物質(zhì)醇醇Company Logo乙醇汽車乙醇汽車Company Logo生物質(zhì)能利用生物質(zhì)能利用生物化學(xué)轉(zhuǎn)化發(fā)酵1 1、糖類：、糖類：甘蔗、甜菜等糖類生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成乙醇甘蔗、甜菜等糖類生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成乙醇相對容易，但原料成本高（相對容易，但原料成本高（ 60%60%價格價格 ）。）。2 2、淀粉類：、淀粉類：淀粉類生物質(zhì)（玉米、高粱、木薯）淀粉類生物質(zhì)（玉米、高粱、木薯）需要先水解

21、成糖類。需要先水解成糖類。3 3、木質(zhì)纖維類：、木質(zhì)纖維類：木材、草等預(yù)處理更復(fù)雜，需木材、草等預(yù)處理更復(fù)雜，需要經(jīng)過幾種酸的水解才能變成糖。要經(jīng)過幾種酸的水解才能變成糖。原原 料料Company Logo最新進(jìn)展最新進(jìn)展 美國馬薩諸塞大學(xué)的化美國馬薩諸塞大學(xué)的化學(xué)工程師學(xué)工程師George HuberGeorge Huber找到找到一種有效的方法，成功地讓一種有效的方法，成功地讓柳枝稷、白楊樹等植物的木柳枝稷、白楊樹等植物的木質(zhì)纖維素（即固態(tài)生物質(zhì)能）質(zhì)纖維素（即固態(tài)生物質(zhì)能）轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為“綠色汽油綠色汽油”。 這是首次實(shí)現(xiàn)植物纖維這是首次實(shí)現(xiàn)植物纖維素到汽油組分的直接轉(zhuǎn)變。素到汽油組分的直

22、接轉(zhuǎn)變。 生物質(zhì)能利用生物質(zhì)能利用生物化學(xué)轉(zhuǎn)化發(fā)酵Company Logo生物質(zhì)能利用生物質(zhì)能利用生物化學(xué)轉(zhuǎn)化厭氧消化厭氧消化生物質(zhì)生物質(zhì)細(xì)菌絕氧分解細(xì)菌絕氧分解沼氣沼氣（6060甲烷，甲烷，30304040COCO2 2）大棚大棚沼氣發(fā)電機(jī)沼氣發(fā)電機(jī)Company Logo生物質(zhì)能利用生物質(zhì)能利用生物化學(xué)轉(zhuǎn)化厭氧消化厭氧消化原料原料1 1、人、畜排泄物、人、畜排泄物Company Logo生物質(zhì)能利用生物質(zhì)能利用生物化學(xué)轉(zhuǎn)化厭氧消化厭氧消化沼液、沼渣沼液、沼渣沼氣沼氣照明做飯照明做飯沼氣燈沼氣燈提高棚溫提高棚溫增施氣肥增施氣肥豬豬蔬菜蔬菜沼氣池沼氣池糞便糞便殘葉殘葉Company Logo生

23、物質(zhì)能利用生物質(zhì)能利用生物化學(xué)轉(zhuǎn)化厭氧消化厭氧消化2 2、垃圾、垃圾原料原料 垃圾填埋場經(jīng)過特殊設(shè)計，可增加沼氣產(chǎn)垃圾填埋場經(jīng)過特殊設(shè)計，可增加沼氣產(chǎn)量，并且在填埋垃圾之前預(yù)先鋪設(shè)收集氣體的量，并且在填埋垃圾之前預(yù)先鋪設(shè)收集氣體的管道。管道。 Company Logo生物質(zhì)能利用生物質(zhì)能利用生物化學(xué)轉(zhuǎn)化厭氧消化厭氧消化 上海南匯老港垃圾填埋場（上海南匯老港垃圾填埋場（國內(nèi)最大的垃圾填埋國內(nèi)最大的垃圾填埋場場）的沼氣收集和預(yù)處理系統(tǒng)一期工程已建成，開始）的沼氣收集和預(yù)處理系統(tǒng)一期工程已建成，開始實(shí)驗(yàn)性發(fā)電。實(shí)驗(yàn)性發(fā)電。 Company Logo生物質(zhì)資源特點(diǎn)生物質(zhì)資源特點(diǎn) 地球上每年生物質(zhì)能總地

24、球上每年生物質(zhì)能總量約量約1400-18001400-1800億噸億噸( (干干重），相當(dāng)于目前每年重），相當(dāng)于目前每年總能耗的總能耗的1010倍。倍?？偭看罂偭看驝ompany Logov 通過碳、氫、氧循環(huán)利用太陽能的過程，理論上不產(chǎn)生通過碳、氫、氧循環(huán)利用太陽能的過程，理論上不產(chǎn)生溫室氣體，低含量的溫室氣體，低含量的N N，S S化合物，可以大量減少化合物，可以大量減少SOSOx x等有等有毒氣體排放，被稱為毒氣體排放，被稱為“綠色石油綠色石油”。 每利用一萬噸椐桿代替燃煤，可以減少每利用一萬噸椐桿代替燃煤，可以減少COCO2 2排放排放.4t.4t，SOSO2 2 40t 40t，煙塵

25、，煙塵100t100t。低污染低污染Company Logov我國我國可利用可利用的生物質(zhì)資源量：的生物質(zhì)資源量： 1.農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)量約農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)量約7億噸億噸 2.林業(yè)及木材加工廢棄物年產(chǎn)量約林業(yè)及木材加工廢棄物年產(chǎn)量約9億噸億噸 3.畜禽養(yǎng)殖和工業(yè)有機(jī)廢水年產(chǎn)沼氣資源量約畜禽養(yǎng)殖和工業(yè)有機(jī)廢水年產(chǎn)沼氣資源量約800億立億立方米方米 4.城市生活垃圾年產(chǎn)生量約城市生活垃圾年產(chǎn)生量約1.2億噸億噸 分布廣分布廣Company Logo生物質(zhì)能源的主要類別生物質(zhì)能源的主要類別v依據(jù)來源的不同，可以將適合于能源利用的生物依據(jù)來源的不同，可以將適合于能源利用的生物質(zhì)分為林業(yè)資源、農(nóng)業(yè)資源、生活

26、污水和工業(yè)有質(zhì)分為林業(yè)資源、農(nóng)業(yè)資源、生活污水和工業(yè)有機(jī)廢水、城市固體廢物和畜禽糞便等五大類。機(jī)廢水、城市固體廢物和畜禽糞便等五大類。v林業(yè)資源林業(yè)資源 林業(yè)生物質(zhì)資源是指森林生長和林業(yè)林業(yè)生物質(zhì)資源是指森林生長和林業(yè)生產(chǎn)過程提供的生物質(zhì)能源，包括薪炭林、在森生產(chǎn)過程提供的生物質(zhì)能源，包括薪炭林、在森林撫育和間伐作業(yè)中的零散木材、殘留的樹枝、林撫育和間伐作業(yè)中的零散木材、殘留的樹枝、樹葉和木屑等；木材采運(yùn)和加工過程中的枝丫、樹葉和木屑等；木材采運(yùn)和加工過程中的枝丫、鋸末、木屑、梢頭、板皮和截頭等；林業(yè)副產(chǎn)品鋸末、木屑、梢頭、板皮和截頭等；林業(yè)副產(chǎn)品的廢棄物，如果殼和果核等。的廢棄物，如果殼和果

27、核等。 Company Logov農(nóng)業(yè)資源農(nóng)業(yè)資源v農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能資源是指農(nóng)業(yè)作物農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能資源是指農(nóng)業(yè)作物(包括包括能源作物能源作物)；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的廢棄物，如農(nóng)作物收獲時殘留農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的廢棄物，如農(nóng)作物收獲時殘留在農(nóng)田內(nèi)的農(nóng)作物秸稈（玉米秸、高粱秸、麥秸、在農(nóng)田內(nèi)的農(nóng)作物秸稈（玉米秸、高粱秸、麥秸、稻草稻草、豆秸和、豆秸和棉稈棉稈等）；農(nóng)業(yè)加工業(yè)的廢棄物，等）；農(nóng)業(yè)加工業(yè)的廢棄物，如農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中剩余的稻殼等。能源植物泛指如農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中剩余的稻殼等。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各種用以提供能源的植物，通常包括草本能源作物、物、油料作物油料作物、制取碳?xì)浠?/p>

28、物植物和、制取碳?xì)浠衔镏参锖退参锼参锏葞最?。等幾類。Company Logov 污水廢水污水廢水v 生活污水生活污水主要由城鎮(zhèn)居民生活、商業(yè)和服務(wù)業(yè)的各種排水主要由城鎮(zhèn)居民生活、商業(yè)和服務(wù)業(yè)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(yè)有機(jī)廢水主要是酒精、釀酒、制排水、糞便污水等。工業(yè)有機(jī)廢水主要是酒精、釀酒、制糖、食品、制藥、造紙及屠宰等行業(yè)生產(chǎn)過程中排出的廢糖、食品、制藥、造紙及屠宰等行業(yè)生產(chǎn)過程中排出的廢水等，其中都富含水等，其中都富含有機(jī)物有機(jī)物。v 固體廢物固體廢物v 城市固體廢物主要是由

29、城鎮(zhèn)居民生活垃圾，商業(yè)、服務(wù)業(yè)城市固體廢物主要是由城鎮(zhèn)居民生活垃圾，商業(yè)、服務(wù)業(yè)垃圾和少量建筑業(yè)垃圾等固體廢物構(gòu)成。其組成成分比較垃圾和少量建筑業(yè)垃圾等固體廢物構(gòu)成。其組成成分比較復(fù)雜，受當(dāng)?shù)鼐用竦钠骄钏?、?fù)雜，受當(dāng)?shù)鼐用竦钠骄钏?、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、城鎮(zhèn)、城鎮(zhèn)建設(shè)、建設(shè)、自然條件自然條件、傳統(tǒng)習(xí)慣以及、傳統(tǒng)習(xí)慣以及季節(jié)變化季節(jié)變化等因素影響。等因素影響。v 畜禽糞便畜禽糞便v 畜禽糞便是畜禽排泄物的總稱，它是其他形態(tài)生物質(zhì)（主畜禽糞便是畜禽排泄物的總稱，它是其他形態(tài)生物質(zhì)（主要是要是糧食糧食、農(nóng)作物秸稈和、農(nóng)作物秸稈和牧草牧草等）的轉(zhuǎn)化形式，包括畜禽等）的轉(zhuǎn)化形式，包括畜禽

30、排出的糞便、尿及其與墊草的混合物。排出的糞便、尿及其與墊草的混合物。Company Logo二二 生物質(zhì)能源林的類型及發(fā)展生物質(zhì)能源林的類型及發(fā)展v根據(jù)用途將能源林分為燃料能源林、生物發(fā)電能根據(jù)用途將能源林分為燃料能源林、生物發(fā)電能源林和薪炭能源林源林和薪炭能源林3類。類。v燃料能源林燃料能源林 燃料能源林是指由樹體或某一器官燃料能源林是指由樹體或某一器官富含油分或類似石油乳汁的樹種組成的森林。燃富含油分或類似石油乳汁的樹種組成的森林。燃油樹種所含油分或乳汁主要分布在莖、葉、花、油樹種所含油分或乳汁主要分布在莖、葉、花、果、籽等部位，將其產(chǎn)物提取和加工可直接或間果、籽等部位，將其產(chǎn)物提取和加工

31、可直接或間接作為汽油、柴油或石油的替代品。如我國海南接作為汽油、柴油或石油的替代品。如我國海南省的能源樹種油楠，心材部分能形成棕黃色的油省的能源樹種油楠，心材部分能形成棕黃色的油狀液體可直接燃燒；麻瘋樹的種子含油率高達(dá)狀液體可直接燃燒；麻瘋樹的種子含油率高達(dá)40%。生物質(zhì)能源林的類型生物質(zhì)能源林的類型Company LogoCompany Logo生物發(fā)電能源林生物發(fā)電能源林v 木本植物是生物能源的主體，是最古老的能源物質(zhì)。國際木本植物是生物能源的主體，是最古老的能源物質(zhì)。國際社會普遍關(guān)注并大力發(fā)展能源林，目的是通過利用選育出社會普遍關(guān)注并大力發(fā)展能源林，目的是通過利用選育出的速生、高產(chǎn)、高熱

32、值或高產(chǎn)油量的能源樹種種質(zhì)資源，的速生、高產(chǎn)、高熱值或高產(chǎn)油量的能源樹種種質(zhì)資源，以定向優(yōu)化集約栽培技術(shù)獲取高產(chǎn)能源收獲物，通過加工以定向優(yōu)化集約栽培技術(shù)獲取高產(chǎn)能源收獲物，通過加工利用替代化石能源，解決目前世界性的能源危機(jī)問題。利用替代化石能源，解決目前世界性的能源危機(jī)問題。v 其中以生物發(fā)電為主要用途的能源林主要是指采取高密度、其中以生物發(fā)電為主要用途的能源林主要是指采取高密度、超短輪伐期的集約經(jīng)營技術(shù)，種植和培育高熱值、速生、超短輪伐期的集約經(jīng)營技術(shù)，種植和培育高熱值、速生、萌蘗能力強(qiáng)、抗病蟲害強(qiáng)的喬木、灌木人工林，主要利用萌蘗能力強(qiáng)、抗病蟲害強(qiáng)的喬木、灌木人工林，主要利用其木材發(fā)電。目

33、前普遍被用做燃料能源林的樹種以楊樹、其木材發(fā)電。目前普遍被用做燃料能源林的樹種以楊樹、桉樹、柳樹等為主桉樹、柳樹等為主 。1976年瑞典率先啟動了瑞典能源林年瑞典率先啟動了瑞典能源林業(yè)工程。業(yè)工程。Company LogoCompany Logo薪炭能源林薪炭能源林v薪炭能源林是指以生產(chǎn)薪材為主的能源林，可直薪炭能源林是指以生產(chǎn)薪材為主的能源林，可直接燃燒用于生活，也可燒成木炭來使用。目前世接燃燒用于生活，也可燒成木炭來使用。目前世界上較好的薪炭樹種有柳、加拿大楊、美國梧桐、界上較好的薪炭樹種有柳、加拿大楊、美國梧桐、刺槐、冷杉、火炬樹、大葉相思等。刺槐、冷杉、火炬樹、大葉相思等。v我國用于薪

34、炭林的樹種主要有銀合歡、刺槐、沙我國用于薪炭林的樹種主要有銀合歡、刺槐、沙棗、旱柳等，有的地方種植薪炭林棗、旱柳等，有的地方種植薪炭林3-5年即可見年即可見效，平均每公頃可產(chǎn)干柴效，平均每公頃可產(chǎn)干柴15t左右。左右。Company Logo我國薪炭林規(guī)劃我國薪炭林規(guī)劃v 我國薪炭林建設(shè)需要走森林能源工程建設(shè)之路。森林能源我國薪炭林建設(shè)需要走森林能源工程建設(shè)之路。森林能源工程標(biāo)志著人們對森林作為燃料這一功能的認(rèn)識已發(fā)展到工程標(biāo)志著人們對森林作為燃料這一功能的認(rèn)識已發(fā)展到新的階段。新的階段。v 利用范圍已從木質(zhì)部分利用轉(zhuǎn)向全向全樹利用、全林利用；利用范圍已從木質(zhì)部分利用轉(zhuǎn)向全向全樹利用、全林利用

35、；利用方式上已從直接燃燒轉(zhuǎn)向直接燃燒與轉(zhuǎn)換成其他形式利用方式上已從直接燃燒轉(zhuǎn)向直接燃燒與轉(zhuǎn)換成其他形式相結(jié)合；經(jīng)營指導(dǎo)思想上已從單一取薪炭材轉(zhuǎn)向以生產(chǎn)薪相結(jié)合；經(jīng)營指導(dǎo)思想上已從單一取薪炭材轉(zhuǎn)向以生產(chǎn)薪材為主，薪材與用材、肥料、飼料、防護(hù)等結(jié)合的多功能、材為主，薪材與用材、肥料、飼料、防護(hù)等結(jié)合的多功能、多目標(biāo)、多效益相統(tǒng)一；經(jīng)營目標(biāo)上已由追求單一產(chǎn)量轉(zhuǎn)多目標(biāo)、多效益相統(tǒng)一；經(jīng)營目標(biāo)上已由追求單一產(chǎn)量轉(zhuǎn)向可持續(xù)發(fā)展的單位時間內(nèi)、單位面積上最大限度地提供向可持續(xù)發(fā)展的單位時間內(nèi)、單位面積上最大限度地提供能源和多種經(jīng)濟(jì)效益及社會價值的森林植物綜合體；經(jīng)營能源和多種經(jīng)濟(jì)效益及社會價值的森林植物綜合體

36、；經(jīng)營方式上由粗放經(jīng)營轉(zhuǎn)向高投入、高技術(shù)、高產(chǎn)量、高熱值、方式上由粗放經(jīng)營轉(zhuǎn)向高投入、高技術(shù)、高產(chǎn)量、高熱值、高效益的集約經(jīng)營；樹種組成已由單一樹種的純林轉(zhuǎn)向多高效益的集約經(jīng)營；樹種組成已由單一樹種的純林轉(zhuǎn)向多樹種、喬灌草相結(jié)合的混交復(fù)層林。樹種、喬灌草相結(jié)合的混交復(fù)層林。v 更為重要的是，森林能源工程與發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、群眾脫貧更為重要的是，森林能源工程與發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、群眾脫貧致富有機(jī)結(jié)合在一起，與生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和改善密切相關(guān)。致富有機(jī)結(jié)合在一起，與生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和改善密切相關(guān)。Company Logov總體構(gòu)想與基本原則總體構(gòu)想與基本原則v戰(zhàn)略目標(biāo)與任務(wù)戰(zhàn)略目標(biāo)與任務(wù)v戰(zhàn)略實(shí)施步驟戰(zhàn)略實(shí)施步驟

37、v建設(shè)重點(diǎn)建設(shè)重點(diǎn)Company Logo生物質(zhì)能展望中國生物質(zhì)能展望中國 目前生物質(zhì)能源僅占目前生物質(zhì)能源僅占0.50.51%1%。 中國中國可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃提提出了到出了到20202020年中國可再生能源開發(fā)利用總年中國可再生能源開發(fā)利用總量在能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)中的比重達(dá)量在能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)中的比重達(dá)15%15%的目標(biāo)，的目標(biāo)，相當(dāng)于相當(dāng)于6 6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤（億噸標(biāo)準(zhǔn)煤（1/6)1/6)。 2020 2020年生物質(zhì)燃料替代年生物質(zhì)燃料替代10001000萬噸石油。萬噸石油。中國中國Company Logo農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電20022002010年2020年垃圾填埋場沼氣發(fā)

38、電20100大中型沼氣工程發(fā)電80300生物質(zhì)發(fā)電總計 300 2600 （萬千瓦）生物質(zhì)能展望中國生物質(zhì)能展望中國Company Logo生物質(zhì)固體成型燃料生物質(zhì)固體成型燃料 2010年年: 示范點(diǎn)建設(shè)，全國年消費(fèi)示范點(diǎn)建設(shè)，全國年消費(fèi)100萬噸萬噸 2020年年: 年消費(fèi)量達(dá)到年消費(fèi)量達(dá)到5000萬噸萬噸農(nóng)村戶用沼氣農(nóng)村戶用沼氣 2010年：年：110億立方米億立方米/年年 2020年：年：180億立方米億立方米/年年生物質(zhì)能展望中國生物質(zhì)能展望中國Company Logo 生物質(zhì)液體燃料生物質(zhì)液體燃料 2020年：替代1000萬噸成品油 燃料乙醇： 以甜高粱莖桿、甘蔗和木薯等為原料 2020年，年產(chǎn)1000萬噸 生物柴油