第1章 生物质能资源
生物质能源
生物质能——节能、高效、环保节能：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。
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。
高效：据估计地球上每年植物光合作用固定的碳达2x1011t，含能量达3x1021J，因此每年通过光合作用贮存在植物的枝、茎、叶中的太阳能，相当于全世界每年耗能量的10倍。
生物质遍布世界各地，其蕴藏量极大，仅地球上的植物，每年生产量就像当于目前人类消耗矿物能的20倍，或相当于世界现有人口食物能量的160倍。
虽然不同国家单位面积生物质的产量差异很大，但地球上每个国家都有某种形式的生物质，生物质能是热能的来源，为人类提供了基本燃料。
生物质能提供廉价能源；与其他非传统性能源相比较，技术上的难题较少。
环保：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；秸秆制气后固体残渣自然冷却成为木炭灰。
木炭灰用途非常广泛，可以作为炼钢辅料，也可以制成钾肥作为花卉、农作物肥料。
木醋液（每吨￥1800元）Pyroligneous Acid秸秆制气过程中的烟气冷凝提纯后成为木醋液。
木醋液由多种有机酸成份组成，可用于有机肥料、饲料添加剂、食品添加剂等多种用途。
木焦油（每吨￥7800元）Wood Tar沉淀在木醋液底部的黑色油状液体称为木焦油。
木焦油优于煤焦油，是生产防水材料、防腐涂料、船舶用漆的优良原料。
详见：/products/index.htm。
生物质能
生物质的直接燃烧在今后相当长的生物质能木质 压缩颗粒时间内仍将是我国生物质能利用的主要 方式。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
总量丰富--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。
广泛应用--生物质能源可以以沼气、压缩成型固体 燃料、气化生产燃气、气化发电、生产燃料酒精、 热裂解生产生物柴油等形式存在，应用在国民经济 的各个领域。
蒸汽，饱和蒸汽在过热器内继续加热成过热蒸汽进 入汽轮机，驱动汽轮发电机组旋转，将蒸汽的内能 转换成机械能，最后由发电机将机械能变成电能。
直接燃烧发电三维图
生物质能热化学转化发电技术
生物化学转换发电技术。指汽轮机和往复式发动机以生物化学 转换燃料作为主要的燃料来源，以发动机的动力驱动发电机发 电的过程。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
开发利用生物质能对中国农村更具特殊意义。中国70% 人口生活在农村，秸秆和薪柴等生物质能是农村的主要 生活燃料。尽管煤炭等商品能源在农村的使用迅速增加， 但生物质能仍占有重要地位。2015年农村生活用能总 量3.65亿吨标煤，其中秸秆和薪柴为2.07亿吨标煤， 占56.7%。因此发展生物质能技术，为农村地区提供生 活和生产用能，是帮助这些地区脱贫致富，实现小康目 标的一项重要任务。
生物质能的发展与应用
生物质能的发展与应用随着全球对环境保护和可持续发展的渴求，生物质能作为一种新型清洁能源，逐渐成为人们关注的焦点。
生物质能指的是通过生物质作为原料，利用化学、物理和生物技术转换为能源的过程。
它是一种可再生的绿色能源，兼具环保、经济、可持续等多重优势，因此备受推崇。
本文将从生物质资源、生物质能的发展、生物质能的应用等方面，阐明生物质能的发展和应用前景。
一、生物质资源生物质资源是指利用植物、动物残体和废弃物、当地的土壤、水体等在生产和生活中排放得到的生物质。
它既可以是陆生生物，如含糖的作物、农林余材、沼气、豆类和芦苇等;还包括海生物，如海藻、海草和贝壳等。
生物质资源广泛，且分布在全球的各个地区，因其可再生、易获取、污染较少等特点逐渐受到了社会关注。
全球范围内，生物质的总计量很大，有一部分可以作为传统的生物燃料，如木材、秸秆等。
此外，还可以将其用于生产电力、热能、液体燃料等能源。
二、生物质能的发展中国生物质能行业历经了从无到有、从小到大的发展过程。
从1990年开始直到现在，中国的生物质能产业在技术、市场、政策等方面均取得了很大进展。
截至目前，中国的生物质能产业已涉及多个方面。
从生物质发电、制氢、制油、气化等方面，均已实现了阳光化生产，并逐渐向着智能化、集约化发展，为我国的生物质能产业奠定了坚实基础。
在技术发展上，我国生物质能技术为全球同行所推崇。
从大规模的生物质燃烧发电、生物质农业废弃物的生产方面，到小型颗粒制造和液体化，以及生产生物天然气和生物柴油等各种技术，我国已逐步实现了从低档次到高档次的转型。
三、生物质能的应用生物质能最常见的应用是生物质燃料颗粒和碳化生物质的热化学应用。
它们在家庭、工业和发电领域等方面具有广泛的应用前景。
1、生物质能发电生物质能发电是利用生物质获得的能量，通过发电机和热交换设备将热转化为电能。
生物质能发电具有使废物回收利用的优势，既能解决能源供给的问题，也能降低对大气环境的污染。
生物质能的资源和利用
生物质能的资源和利用随着全球能源需求的不断增长和化石能源日益枯竭的现实，生物质能已成为其中一个备受关注的替代能源。
生物质能利用范围广泛，包括从废弃物、植物和木材等生物质资源中获取的能源。
本文将介绍生物质能的主要资源和利用方式。
生物质能的资源生物质是大自然中最重要的组成部分之一，在全球碳循环中发挥着重要的作用。
生物质能的主要来源包括废弃物和农作物。
废弃物中包括城市垃圾、畜禽粪便等，农作物则包括农作物秸秆、木材、枝条等杂草，这些资源不仅很丰富，而且对环境有利。
城市垃圾是一种广泛存在的生物质能资源，是从城市中产生的有机废弃物、废塑料、纸张等组成。
这些垃圾通常被垃圾填埋场埋在地下，因而不仅占用了大量的土地资源，而且在堆积和分解的过程中还会产生大量的甲烷。
如果能够利用这些废弃物作为生物质能资源，不但能够减少甲烷的排放，而且还能为城市提供更多的能源。
农作物中的秸秆是一种重要的生物质能资源，这些秸秆可以用来生产燃料、肥料等，还可以用来生产生物质颗粒。
另外，秸秆可以用来改善土壤的质量，提高土壤的肥力。
除了秸秆之外，农作物的其他部分也可以用来生产生物质颗粒、生物质液体燃料等，这些资源可以大大减少对传统化石燃料的依赖。
生物质能的利用生物质能的利用方式主要包括热能利用和电能利用。
热能利用是生物质能的最传统和最广泛的利用方式之一，通过燃烧生物质来产生热能，以供暖、热水和烹饪等。
用于生物质燃烧的锅炉可以是传统的锅炉或者是先进的燃烧器，具有高效、安全、节能等优点。
生物质的燃烧还可以用来制造干燥器、烟囱和食品烘干机等，这些设备在城市人口密集的地方尤为广泛应用。
电能利用是生物质能的另一种主要利用方式，生物质通过气化、氮化等方法产生气体，再用气体发电机发电。
生物质发电具有环保、经济、能量利用效率高等优点，可以有效地帮助人们减少对传统化石燃料的依赖，同时，还可以为农村地区等没有供电的地方提供电力支持。
生物质能的利用还有生物质颗粒、生物质液体燃料等多种方式。
《新能源概论》生物质能
2023-11-09CATALOGUE目录•生物质能概述•生物质能资源•生物质能转化技术•生物质能利用现状及挑战•生物质能未来发展趋势和前景•案例分析01生物质能概述生物质能是指利用有机物质（包括动植物、废弃物等）作为燃料，通过燃烧或转化技术将其转化为热能、电能等能源形式的能源。
特点生物质能是一种可再生能源，具有低碳、环保、可持续等优点。
同时，生物质能在农村等地区具有广泛的应用前景，有助于改善农村能源结构，提高能源利用效率。
生物质能定义将生物质转化为燃料气体或固体燃料进行燃烧产生热能。
直接燃烧生物转化热化学转化利用微生物或酶等生物手段将生物质转化为燃料，如生物柴油等。
通过热解、气化等技术将生物质转化为可燃气体或液体燃料。
03生物质能转化技术0201利用生物质发电技术，如生物质电厂、生物质气化发电等，生产电力。
电力生产在农村地区利用生物质能作为生活用能，如炊事、取暖等。
农村能源利用生物柴油等生物质燃料替代石油等传统燃料，促进交通领域的节能减排。
交通能源生物质能在能源领域的应用02生物质能资源包括森林采伐和木材加工废弃物，如树皮、木屑等。
林业资源包括农作物秸秆、谷壳等废弃物。
农业资源包括藻类、水生植物等。
水生资源木质生物质资源非木质生物质资源食品加工废弃物如废啤酒糟、废糖蜜等。
能源植物如甘蔗、油菜等。
动物粪便家畜和家禽粪便等。
03工业废弃物包括废塑料、废橡胶等。
城市废弃物资源01生活垃圾包括厨余垃圾、可回收垃圾等。
02污水污泥城市污水处理产生的废弃物。
03生物质能转化技术直接燃烧技术是指将生物质原料直接送入锅炉中燃烧产生热能的过程。
该技术具有燃烧效率高、污染物排放低等优点，但同时也存在锅炉结构复杂、燃料运输和储存难度大等问题。
生物质燃料由于其高水分、高灰分和低热值等特点，给直接燃烧技术带来了一定的挑战。
因此，该技术的应用需要针对不同的生物质燃料进行相应的锅炉设计和操作优化。
直接燃烧技术热化学转化技术是指通过高温高压条件下的化学反应将生物质转化为燃气、液体燃料等的过程。
生物质能资源的开发与利用
生物质能资源的开发与利用第一章：引言生物质能源是指利用生物制品、植物残渣、农业余材等可再生资源，通过热化学转换过程，获得热、电、气等能源产品的技术。
以生物质能作为新能源，不仅可以促进能源结构的调整，也可以对环境的保护有显著的作用。
在当前资源紧缺、环境污染严重的情况下，加强生物质能资源的开发与利用是一项非常重要的任务。
第二章：生物质能资源的特点1. 可再生性生物质能是指来源于生物体的可再生能源，可以通过生物种植和生物废弃物的回收再生，具有可再生性，得以实现可持续发展。
2. 分散性生物质能分布广泛，可利用的资源大多数是分散在农村和城市周围的。
因此生物质能的利用需要解决资源的采集、运输、处理等问题，并建设适当的加工设施。
3. 多种化生物质能源是多种能源的混合体，包括固体（如木材、竹杆）、液体（如生物柴油，生物乙醇），还包括气态燃料（如沼气），这些能源具有多种化的特性。
4. 环保性生物质能始于生物体，归于自然，产生时不会污染环境。
生物质能的废弃物是可以循环利用的资源，生物淤泥和排放的废气基本上是环境中的天然物质。
第三章：生物质能资源的开发利用及存在的问题1. 生物质能资源的现状中国的生物质能资源较为丰富，目前主要通过生物质发电和生物质燃料开发利用。
其中，生物质发电的发展较快，已占到国内可再生能源的一定比例，生物质燃料则在其发展潜力很大，但在实际推广应用方面还存在一定的难度和问题。
2. 存在的问题目前，生物质能资源的开发与利用还存在着以下几个问题：（1）生物质能资源多为分散分布，资源采集和转运较为困难，加工设施建设、改造需要大量的资金投入；（2）生物质能的开发利用技术还不成熟，需要加强技术创新和研发，推动先进技术的应用，如微生物转化技术、高效气化技术等；（3）现阶段生物质能资源开发利用的市场尚未成熟，需要政府扶持和相关政策的出台；（4）生物质能资源的生产和利用还面临一定的技术和管理缺陷，在生产、运输和应用过程中容易出现质量问题或安全隐患。
生物质能源
2.我国的生物质资源
我国生物质资源的特点
（3）禽畜粪便 主要来源是大牲畜和大型畜禽养殖场，集约化养 殖所产生的畜禽粪便就有4亿吨左右。 （4）城市垃圾和废水 工业有机废水排放量高达20多亿吨（不含乡镇工 业）。每年城市垃圾产量不少于 1.5 亿吨，有机 物的含量约为37.5％
2.我国的生物质资源
3.2生物质直接液化
3.2.3 生物质直接液化原理
纤维素 降解 半纤维素 木质素
脱羧基 缩合 低聚体 脱羧基 小分子化合物 环化 脱水或脱氧 聚合
新化合物
生物质直接液化过程
3.2生物质直接液化
生物质热解液化与直接液化对比 相同点：直接液化与热解液化相似，也可以把 生物质中的碳氢化合物转化为液体燃料 不同点：同热解液化相比，直接液化可以生产 出物理稳定性和化学稳定性都更好的碳氢化合 物液体产品，符合市场要求。
开发生物质能对我国的意义
我国当前面临着经济增长和环境保护的双 重压力，所以，大力发展生物质能对于中国调 整能源结构、建立可持续发展的能源系统，促 进经济发展和环境保护有重大的意义。 （1）开发生物质能可以缓解国内的能源压力 （2）开发生物质能有助于治理环境污染 （3）开发生物质能可以推动农村经济发展 （4）开发生物质能可以保障国家安全
1.生物质能概述
生物质能的特点
可再生性 低污染性 广泛分布性 生物质燃料总量十分丰富
2
我国的生物质资源
2.我国的生物质资源
我国生物质资源的特点
中国拥有丰富的生物质资源，理论总量有 50亿吨左右。 （1）秸秆等农业生物质 每年约10亿吨，除用作造纸、饲料、还田、收集 损失外，每年约有5亿吨可进行能源化利用。 （2）林木生物质 林木生物质资源大多分布在我国的主要林区，其 中西藏、四川、云南三省区的蕴藏量约占全国总 量的一半。
生物质能
简介
生物质能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。
生物质特点
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、低污染、分布广 泛。
3.液体生物燃料
由生物质制成的液体燃料叫做生物燃料。生物燃料主要包括生物乙醇、生物丁醇、生物柴油、生物甲醇等。 虽然利用生物质制成液体燃料起步较早，但发展比较缓慢，由于受世界石油资源、价格、环保和全球气候变化的 影响，20世纪70年代以来，许多国家日益重视生物燃料的发展，并取得了显著的成效。
脂肪燃料快艇
薪材来源于树木生长过程中修剪的枝杈，木材加工的边角余料，以及专门提供薪材的薪炭林。1979年全国合 理提供薪材量8885万吨，实际消耗量18100万吨，薪材过樵1倍以上；1995年合理可提供森林能源14322.9万吨， 其中薪炭林可供薪材2000万吨以上，全国农村消耗21339万吨，供需缺口约7000万吨。
2.生物质气化
生物质气化技术是将固体生物质置于气化炉内加热，同时通入空气、氧气或水蒸气，来产生品位较高的可燃 气体。它的特点是气化率可达70%以上，热效率也可达85%。生物质气化生成的可燃气经过处理可用于合成、取暖、 发电等不同用途，这对于生物质原料丰富的偏远山区意义十分重大，不仅能改变他们的生活质量，而且也能够提 高用能效率，节约能源。
第一章生物质与生物质能源
2006年1月1日正式实施了《中华人民共和国可再生能 源法》。首次以国家立法的形式鼓励包括燃料乙醇在 内的生物质液体燃料的发展，明确了国家鼓励清洁、 高效地开发利用生物质燃料，鼓励发展能源作物的大 政方针。 2006年11月国家财政部、国家发改委、农业部、税务 总局、林业局发布并启动了《关于发展生物能源和生 物化工财税扶持政策的实施意见》，对生物能源和生 物化工行业在财税方面的扶持政策做出了明确的规定 。
水能是一种取之不尽、用之不竭、可再生的清洁能 源。但为了效利用天然水能，需要人工修筑能集中 水流落差和调节流量的水工建筑物，如大坝、引水 管涵等。因此工程投资大、建设周期长。但水力发 电效率高，发电成本低，机组启动快，调节容易。
水力发电
三峡大坝
风能:地球表面大量空气流动所产生的动能。由于地 面各处受太阳辐照后气温变化不同和空气中水蒸气的 含量不同，因而引起各地气压的差异，在水平方向高 压空气向低压地区流动，即形成风。
生物质的缺点： 原料成分复杂 能量密度低 收集成本高 各种生物质分布不均 小规模利用
发展生物质能源迫在眉睫
传统能源面临枯竭，开发新能源已成为人类发展中的 紧迫课题。
环境危机日益加重，生物质能可代替部分煤炭、石油、 天然气等石化燃料，减少温室气体排放，对生态环境具 有保护作用。
法国从2005年1月起实施一项雄心勃勃的促进生物质 能开发的新计划，目标是成为欧洲生物质燃料生产 的第一大国。 法国政府2006年宣布，投资10亿欧元(12亿美元)建设 10套生物燃料装置，旨在到2008年生物燃料占燃料 消费的比例达到5.8%、2010年达到7%、2015年达到 10%。
2009年，石油价格不断下降，德国逐步取消生物燃 料减税支持政策。随着生产能力的逐步提高，法国 可能于2010年超过德国成为欧盟最大的生物柴油生 产和消费国 2030年，可再生能源占欧盟能源消费总量的20%， 生物燃料占欧盟运输燃料消费总量的10%。
生物质资源转化与利用-第一章-绪论
动物粪便 禽畜粪便、屠场废弃物等
城市废弃物 生活垃圾、有机废水等
生物质资源转化与利用-第一章-绪 论
生物质的组成和结构
生物质主要来源于植物，因此以植物生物质为例对生物质的组成 和结构进行分析。 植物生物质主要是木质纤维素(lignocellulose)，具体来说，主要成 分为纤维素(cellulose)、半纤维素(hemicellulose)、木质素(lignin)， 其中大约75%以碳水化合物的形式存在。
生物质资源转化与利用
第一章 生物质及生物质能概述
生物质资源转化与利用-第一章-绪 论
1.1 能源
能源亦称能量资源或能源资源。是指可产生各种能量 （如热量、电能、光能和机械能等）或可作功的物质 的统称。是指能够直接取得或者通过加工、转换而取 得有用能的各种资源。
来源分类 产生分类 性质分类
能源的分类 污染分类
还原糖
（reducing sugar）
缩醛
生物质资源大转化多论与利数用-以第一环章-状绪 存在
cellobiose
纤维二糖是不是还原糖？
纤维素是不是还原糖？
还原糖可能有哪些性质？
生物质资源转化与利用-第一章-绪 论
半纤维素
半纤维素是由多糖单元组成的一类多糖，其主链上由木聚糖、 半乳聚糖或甘露糖组成，在其支链上有阿拉伯糖或半乳糖。半 纤维素大连存在于植物的木质化部分，不同种类半纤维素的组 成差别很大，针叶木中半纤维素主要为聚半乳糖葡萄糖甘露糖。
➢一次能源：煤炭、原油、天然气、煤 层气、水能、核能、风能、太阳能、地 热能、生物质能等； ➢二次能源：电力、热力、成品油； 生物➢质资以源及转化其与利他用-新第一能章-源绪 和可再生能源。
论
按性质分类 按污染分类
生物质能源概述可编辑全文
我国目前规模最大的垃圾焚烧厂——上海江桥生活垃圾焚烧厂，每天处理垃圾2000吨。
截至2010年，我国已经建成有100多个日处理量在200吨以上的焚烧装置。
目前全球有垃圾电站近1000座，预计未来三年内，将超过3000座。
生物质能利用—直接燃烧—垃圾发电
垃圾发电平均上网电价为０．５４元／千瓦时，发电成本为０．５元／千瓦时。火力发电成本仅为０．２元／千瓦时，水力发电的运营成本仅为０．０３／千瓦时－０．０５元／千瓦时。相比之下，垃圾发电成本是相当高的，没有任何竞争优势。
1：1.4
能源草
秸秆
生物质能利用—直接燃烧—秸秆发电
2005年，我国首个秸秆与煤粉混烧发电项目在枣庄十里泉发电厂竣工投产:引进了丹麦BWE公司的技术设备，对1台14万千瓦机组的锅炉燃烧器进行了秸秆混烧技术改造。
十里泉电厂
生物质能利用—直接燃烧—垃圾发电
生活垃圾焚烧后，质量只有焚烧前的10%，体积最多只有1/4。
生物柴油替代柴油的优势
生物质能利用-热化学转化—生物柴油
我国：地沟油是目前主要原料，麻风树、黄连木等油料作物有望大面积种植。
麻风树
黄连木
发酵厌氧消化
生物质能利用－生物化学转化
生物质能利用－生物化学转化－发酵
发酵
催化酶
糖
生物质能资源的利用与开发
生物质能资源的利用与开发1. 生物质能资源的概念生物质能资源是指生物通过光合作用生长、发育，形成的的植物干燥质、废弃物及动物的粪便等，以及有机垃圾和生物质能源作为固体、液体、气体燃料形式的原料，以及生物质能源生产与利用中形成的能源废料等。
2. 生物质能资源的类型生物质能源按来源分为林业生物质能源、农业生物质能源、县城固体废弃物能源、城市污水处理废弃物能源等。
林业生物质能源包括林木、枝条、树皮、枯枝败叶、松针等。
其中最重要的是木材，可用作切割、钻孔、研磨等多种用途的生育剂和柴烧。
农业生物质能源的主要来源是废弃物和粪便。
随着人们环保意识的提高和农村建设的加快，农业废弃物成为生物质能源的重要来源。
城市固体废弃物能源主要来自于生活垃圾中的有机物。
垃圾中的有机物中含有大量的生物质能，利用城市固体废弃物能源可将有机物减量甚至无害化处理，同时可以发电、加工或燃气等锅炉燃料使用。
城市污水处理废弃物能源是非常重要的资源，可用于沼气发电、燃烧等多种方式利用。
3. 生物质能资源的优点和缺点生物质能资源以其取之不尽、用之不竭、储藏容易等优点而备受青睐。
与化石能源相比，其环保和可持续性等方面的优点更加明显。
然而生物质能源也存在一些缺点，如生物质储量相对较小、单一来源、成本过高、生产精度低等。
通过技术进步和利益共赢，可以不断克服这些缺点。
4. 生物质能资源的开发利用为了更好地利用生物质能源，需要进行开发和利用。
目前，生物质能源的开发利用主要有以下几种方式：（1）直接燃烧生物质：将木材、秸秆等生物质直接燃烧，以实现发电、采暖等目的。
（2）生物沼气发电：通过细菌的作用，将有机物制成沼气，进而利用沼气发电。
（3）生物质液化：液体生物质能源主要分为生物质燃料油和生物质酒精两种。
其中生物质燃料油的制造，是将生物质在高温、高压和催化剂的作用下加工而成的。
（4）生物质颗粒化：将生物质破碎、干燥后，通过颗粒机颗粒成生物质颗粒。
5. 生物质能源的发展前景随着我国经济转型，新能源的推广和应用已经成为国家战略规划的重要组成部分。
生物质能资源
生物质能资源一、引言生物质能资源是指从植物、动物和微生物等生物体中提取的能量资源。
生物质能资源具有可再生、环保、清洁等特点，被广泛应用于能源产业、农业、林业等领域。
本文将从生物质能资源的定义、分类、利用、优势和挑战等方面展开讨论。
二、生物质能资源的定义和分类生物质能资源是指植物、动物和微生物等生物体所蕴含的能量。
根据来源不同，生物质能资源可分为植物生物质能、动物生物质能和微生物生物质能。
1. 植物生物质能：植物生物质能是指从植物中提取的能源，主要包括木材、秸秆、植物油等。
木材是最主要的植物生物质能资源，可用于生产木材燃料、木质素和纤维素等。
2. 动物生物质能：动物生物质能是指从动物体内提取的能源，主要包括畜禽粪便、动物尸体等。
畜禽粪便是一种重要的动物生物质能资源，可通过厌氧发酵产生沼气，用于发电、取暖和照明等。
3. 微生物生物质能：微生物生物质能是指从微生物体内提取的能源，主要包括藻类、细菌等。
藻类是一种重要的微生物生物质能资源，可通过光合作用产生生物柴油、生物氢等。
三、生物质能资源的利用生物质能资源的利用主要包括生物质能发电、生物质能燃料和生物质能化学品等方面。
1. 生物质能发电：生物质能发电是利用生物质能资源发电的一种方式。
通过燃烧生物质能原料，产生蒸汽驱动发电机发电。
生物质能发电具有环保、可再生的特点，被广泛应用于农村地区和生物质能电厂。
2. 生物质能燃料：生物质能燃料是指利用生物质能资源生产的燃料，主要包括生物柴油、生物乙醇等。
生物质能燃料是一种环保、可再生的替代燃料，可以减少对传统石油、煤炭等化石能源的依赖。
3. 生物质能化学品：生物质能化学品是指利用生物质能资源生产的化学品，主要包括生物塑料、生物胶等。
生物质能化学品具有可降解、环保的特点，被广泛应用于塑料制品、胶粘剂等领域。
四、生物质能资源的优势生物质能资源具有以下优势：1. 可再生：生物质能资源是可再生能源，可以通过植物种植、动物养殖等方式进行再生。
《生物质能》课件
生物质能在交通领域的应用
生物质能在交通领域的应用主要 包括生物柴油和生物乙醇等方面
。
生物柴油是指利用动植物油脂作 为原料制成的柴油，具有可再生
、低污染等优点。
生物乙醇是指利用农作物秸秆等 原料制成的乙醇，可以用作燃料 ，也可用于生产乙烯等化工原料
。
03 生物质能的转化技术
生物质能转化技术概述
生物质能转化技术是指将生物质转化为可利用的 能源或化学品的技术。
生物质能是一种可再生能源，具有低碳、环保、 可持续等优点。
生物质能转化技术的发展对于解决能源危机和减 少环境污染具有重要意义。
生物质能转化技术种类
生物质直接燃烧技术
将生物质转化为热能，可用于 供热和发电。
生物质气化技术
将生物质在缺氧或绝氧条件下 进行热解，生成气体燃料。
《生物质能》ppt课 件
目录
CONTENTS
• 生物质能简介 • 生物质能的应用 • 生物质能的转化技术 • 生物质能的发展前景 • 结论
01 生物质能简介
生物质能定义
总结词
生物质能是指利用有机物质通过生物转化或热化学转化产生的能量。
详细描述
生物质能是可再生能源的一种，它利用有机物质（如木材、农作物废弃物、动物粪便等）在生物或热 化学过程中转化成能量。这种转化过程可以产生热能、电能或燃料，如生物柴油、生物气体等。
生物质能资源丰富
生物质能来源于农业废弃物、林业废弃物、城市垃圾等，资源丰富 ，可再生。
生物质能技术成熟
生物质能转化技术已经比较成熟，包括直接燃烧、气化、液化等方 式。
生物质能的发展趋势
生物质能多元化利用
未来生物质能的利用将向多元化方向发展，包括生物质发电、生 物燃料、生物质化工等领域。
生物质能
《一》生物质能摘要: 生物质能源是可再生能源的重要组成部分。
随着世界上的石油燃料逐渐枯竭, 可再生能源越来越受到全世界的关注, 生物质能源正成为全球研究的重点领域。
生物质能源具有可再生、碳平衡、可储存性与替代性、储存量大、开发转化利用技术容易、与农林关系密切等特点; 目前国内外对生物质能的开发研究涉及到固化、液化、气化和直接燃烧等技术。
我国生物质能资源丰富, 发展生物质能源对于调整能源结构, 保障我国经济、社会的可持续发展具有重要的战略意义和现实意义。
关键词:生物质能源; 开发利用; 循环经济;1、生物质能的概念生物质( biomass) ,是指由植物、动物或微生物等生命体所合成, 并可再生或可循环的有机物质的总称。
通常把用作能量转化的生物质分为四大类: ①木材残余物( 包括所有来源于木材和木材产品的物质, 材、木炭、废弃木材和森林的残余物) ; ②农业废弃物( 所有与种植业和庄稼处理过程有关的废弃物, 如稻谷壳、秸秆和动物的粪便等) ; ③能源植物( 专门用于能量生产的作物, 如甜高粱、甘蔗、木薯、麻风树、油菜等) ; ④有机生活垃圾( 纸屑、纺织废料、废弃食物、城市污水等) 。
生物质能(Bioenergy)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,生物质能是惟一的可再生碳源。
是绿色植物将太阳能转化为化学能而储存在生物质内部的能量。
生物质能一直是人类赖以生存的重要能源, 它仅次于煤炭、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举足轻重的地位, 是人类使用最古老的能源, 未来生物质能更会成为支柱能源之一。
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。
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。
生物质能源
粮食危机的作品
美洲最贫困的国家—海地
• 海地曾爆发了极为严 重的粮荒，对经济和 社会造成了严重影响 和危害。
• 20世纪80年代，海地 每年大米产量可满足 全国95%的需求；
粮食的不可替代性
• 我们必须注意，人类对 食品的需求是弹性很小 的刚性需求，食品消费 的本身不会因为价格的 变化而造成需求量大幅 增减。
生物质能源加重粮食负担
• 从通常意义上讲，目前用于开发生物质能 源的粮食占世界粮食消费总量的比例很小， 但作为对粮食消费的“额外”需求，却加 剧了世界粮食供求矛盾，并成为造成粮食 危机的重要原因。
目前，海地每年粮食供 给缺口大约45万吨， 有330万人吃不饱饭。
生物质能源扭曲世界的格局
• 目前世界生物质能源的开发速度和规模， 已远远超过了粮食生产特别是玉米生产和 供给的承受能力。
• 美国玉米贸易量占世界贸易总量的70%左 右，美国有关能源和农业方面的任何政策， 都会对世界能源与粮食格局产生巨大影响。
• 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。 （能源柳、绿玉树、麻 疯树、油桐、油楠、香胶树 ）
能源柳
绿 玉 树
生物质能与粮食危机
生物质能源对粮食的消耗很惊人
• 世界银行的研究显示，给一辆运动型多用途汽车 的油箱加满生物质燃料，所需的粮食相当于一人 一年的口粮。
2.生物质能源开发三原则
• 从世界目前粮食供给和生产现状来看， 任何一个国家生物质能源的开发都应坚持 “不与粮争地、不与人争粮、不与畜争粮” 的原则。
生物质能资源清洁转化利用技术
生物质能资源清洁转化利用技术1. 引言1.1 概述生物质能资源清洁转化利用技术是一种可持续发展的能源解决方案，旨在将生物质转化为高效能源和有价值产品，并同时减少环境污染和温室气体排放。
随着全球能源需求的增长和对传统化石能源的依赖性的减少，生物质能资源成为了研究重点。
1.2 文章结构本文将围绕生物质能资源清洁转化利用技术展开讨论。
首先概述了生物质能资源的定义、类型以及其在环境和经济方面的重要意义。
接下来，介绍了几种常见的清洁转化技术，包括生物质预处理技术、生物质气化技术和生物质液化技术。
然后，探讨了这些技术在电力发电与热能利用、生物质平台化学品生产以及生物质燃料与交通领域应用方面的具体利用技术和应用领域。
最后，对整篇文章进行总结，并展望了未来发展趋势并提出建议。
1.3 目的本文旨在综述生物质能资源清洁转化利用技术的最新进展，介绍其概念和定义，分析其环境和经济意义，并详细讨论各种清洁转化技术及其在不同领域的应用。
通过本文的阐述，可以深入了解生物质能资源的可持续利用方式，为实现清洁能源转型提供参考和启示。
2. 生物质能资源:2.1 定义和类型:生物质能资源是指由植物、动物和微生物等有机物质所构成的能源资源。
它包括固体生物质（如木材、秸秆）、液体生物质（如酒精、生物柴油）和气态生物质（如沼气、木质素气化气）。
这些有机材料主要来源于农林剩余物、农作物废弃物、农业残留物以及工业和家庭废弃物等。
2.2 资源潜力和分布:生物质能资源具有广泛的潜力和分布。
在全球范围内，许多国家拥有丰富的农林剩余物和废弃物资源，如巴西的蔗渣、美国的玉米秸秆等。
同时，发展中国家也有着大量的可利用生物质资源。
这些资源利用率低下，但潜力巨大。
2.3 环境和经济意义:生物质能是一种清洁可再生能源，与传统化石能源相比具有更低的碳排放、更少的污染排放以及更好的环境适应性。
它可以减缓全球变暖、改善空气质量，并促进农林废弃物的有效利用。
此外，生物质能资源还具有可持续发展和经济利益。
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主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。
（4）燃烧容易，与其他非传统性能源相比较，技术上的难题较少。
较少
有两种存在形式：一种与H 、O 等结合，燃烧时以挥着火之前的烟烟之后种种，燃以发份析出；另一种是固定碳。
生物质固定碳的含量比煤少得多，前者为12%-20%着火之前冒的“烟”，没烟之后固定碳燃烧
物质固定碳的含量煤少得多，前者为，后者80%-90%。
柴草易点燃和燃尽
4SiO2+K2CO3→K2O•4SiO2+CO2
形成的玻璃体发生熔融而引起换热面的腐蚀
生物质作为锅炉燃料与化石燃料(煤) 相比具有许多差别,主要有:
(3) 含氧量多；
含氧量多
(4) 硫量低。
水分对热值影响较大
秸秆。
玉米2高粱1其他1
豆类 1.5棉花3
薯类1杂粮1
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薪柴资源
来源有三：
森林采伐和木材加工后剩余物，占原木产量的1/3；
薪炭林、用材林、防护林、灌木林、疏林的收取；
四旁树的剪枝。
薪炭
薪炭林—
以生产薪炭材和提供燃料为主要目的的乔木林和灌木林。
薪炭林是一种见效快的再生能源，没有固定的树种，几乎所有树木均可作燃料。
通常多选择耐干旱瘠薄、适应性广、萌芽力强、生长快、再生能力强、耐樵采、燃值高的树种进行营造和培育经营，一般以硬材阔叶为主，大多实行矮林作业。
据估计，全世界每年作为薪炭材消耗的木材约占木材消耗，，
总量的46.9％，其中以发展中国家所占比重较大，尤其是拉丁美洲部分发展中国家约有85％的木材作为薪炭材生产。
在中国，薪炭林的面积和蓄积量约占有林地面积的3.4％和木材蓄积量的0.9％。
营造薪炭林是解决当今世界农村能源的重要途径之一。
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草资源
草资源量受气候、地表状态、放牧情况、割收方式等 因素的影响，变化较大。
因素的影响 变化较大
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中国和重点省份生物质能资源状况
全国生物质能资源
农作物秸秆 林木生物质 畜禽粪便 城市生活垃圾 工业有机垃圾 能源作物/植物
重点省份生物质能资源
新疆 黑龙江 贵州
结论和建议
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中国和重点省份生物质能资源状况
我国是农业大国，生物质能资源十分丰富，主要为淀粉类、 糖类和纤维素类生物质。
淀粉和糖类原料是我国乙醇生产 常用的原料，陈化粮是目前我国生产乙醇燃料的主要淀粉 类原料；纤维素类生物质则是我国农村的传统能源。
2001年，我国仅农作物秸秆资源量就达7亿吨；薪柴消耗量 为2.13亿吨。
禽畜粪便资源年产干物质总量约1.36亿吨， 其中集约化养殖产生的禽畜粪便干物质量约为0.37亿吨。
全国工业废水年排放总量约为222亿吨（未含乡镇工业）， 全国工业废水年排放总量约为 亿吨（未含乡镇工业） 废水中含有机物约500余万吨。
随着城市规模的扩大和小城 镇建设的加快，城镇生活垃圾以每年8％ 10％的速度递增。
镇建设的加快，城镇生活垃圾以每年8％～10％的速度递增。
我国生物质废弃物的总量，约相当于我国煤炭年开采量 的50%。
的50%
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城市垃圾 2% 工业废弃物 废弃物 10% 动物粪便 23% 农 废弃物 农业废弃物 51%
林业废弃物 14%
•我国生物质资源的分布结构 我国生物质资源的分布结构
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•我国生物质资源实物蕴藏量及地区分布
蕴藏量（亿 吨） 秸秆 畜粪 林木生物质 城市垃圾 废水 7.28 39.26 21.75 1.55 482.40 482 40 主要分布地区 河南、山东、黑龙江、吉林、四川等省 河南、山东、四川、河北、湖南等省 西藏、四川、云南、黑龙江、内蒙古等省 区 广东、山东、黑龙江、湖北、江苏等省 广东、江苏、浙江、山东、河南等省
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秸秆资源量
据农业部《农业生物质能发展规划》，预计到 2015年我国农作物秸秆产量将达到9亿吨。
2015年我国农作物秸秆产量将达到9亿吨
主要农作物秸秆生成量
棉花, 1502 油料, 5277.2 稻谷, 11639.8 薯类, 1500 豆类, 2797.8
小麦, 10437.6 玉米, 16611.5
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秸秆资源量
农作物秸秆是我国主要的生物质能资源之一，水稻、 玉米和小麦是我国三种主要的农作物。
玉米和小麦是我国三种主要的农作物
目前我国的秸秆产出量已超过7亿吨，折合成标 煤约为3.5亿吨，相当于7个神东煤田，全部利 煤约为 亿吨 相当于 个神东煤田 全部利 用可以减排8 .5亿吨二氧化碳，相当于2007年 全国二氧化碳排放量的1/8。
随着国家明确提 全国 氧化碳排放量的 随着国家明确提 出到2015年秸秆综合利用率在80%的行动目标， 我国秸秆资源化驶入快车道。
我国秸秆资源化驶入快车道 以“秸秆能源”为代表的生物质能利用，在大 力发展低碳经济的背景下，进入人们的视野。
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秸秆资源量
我国秸秆目前的用途是： 还田15%，饲料20%，工业原料4%，薪柴 45%和露地焚烧16%。
%和露地焚烧 % 也就是说，目前秸秆中的66%，约6.7亿吨 是用于能源的，具有替代2.4亿吨标煤和减 是用于能源的 具有替代2 4亿吨标煤和减 排5.8亿吨二氧化碳的能力。
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秸秆还田
秸秆还田是把不宜直接作饲 料的秸秆（玉米秸秆、高粱 料的秸秆（玉米秸秆 高粱 秸秆等）直接或堆积腐熟后 施入土壤中的 种方法。
施入土壤中的一种方法。
目前秸秆还田有多种形式， 可分为5大类：秸秆粉碎翻压 还田、秸秆覆盖还田、堆沤 还田、焚烧.
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优点
促进土壤有机质及氮、磷、钾等含量的增 加； 提高土壤水分的保蓄能力；改善植株性状 ，提高作物产量； 改善土壤性状，增加团粒结构等优点。
秸 改善土壤性状 增加团粒结构等优点 秸 秆还田增肥增产作用显著，一般可增产5% ～10%。
但是要达到这样的效果，并非易事。
但是要达到这样的效果 并非易事
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小面积的秸秆机械还田成本高，农民不易接受而且技术
农民不易接受而且技术不成熟，在晴朗干燥的天气作业造成黄土飞扬、尘埃满天的污染。
天的污染
秸秆资源量中国秸秆资源的最大特点是既分散又集中，特别是一些粮食产区几乎都是秸秆资源最富裕的地区。
黑龙江、黄淮海地区的河北、山东、的河北山东
河南，东南地区的江苏、安徽，西南地区的四川、云南、地的南广西、广东等省区，其秸秆资源量几乎
占全国总量的一半。
油料生物质能资源主要包括木本油料树种，其果实可以用来生产生物柴油。
我国历年薪柴资源量
可采伐剩余物
加工剩余物,
1657
可采伐剩余物,1486
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羊38280.010.400.560.56
29421776合计29.4217.76
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东广西湖南湖北云南等省区的畜禽粪便资源量都东、广西、湖南、湖北、云南等省区的畜禽粪便资源量都可生产沼气100亿立方米以上。
万吨计则垃圾资源 全国每年垃圾生成量按15000万吨计，则垃圾资源量可折合标准煤2357万吨。
垃圾资源量可望快速增加由于排放集中易于收垃圾资源量可望快速增加。
由于排放集中，易于收集，技术成熟，前景广阔。
在巴西的能源结构中，甘蔗满足了巴西总能源需求的18%，
仅次于石油的37%，高于水电
的14%，甘蔗成为巴西清洁能
源的一大功臣。
——新浪财经，
2012.6.7
花生等。
花生等
造沙柳、沙棘、紫穗槐、刺槐、柽（cheng）柳和栎类等灌木能源树种1000万亩。
麻风树原为药用栽培植物，近期又发现其种子含油量
高，是国际上研究最多的
能生产生物柴油的能源植
物之一。
麻疯树有很高经
物之麻疯树有很高经
济价值，是世界公认的生
物能源树。
果实的含油率
为%，经改性后的麻
6070%
疯树油可适用于各种柴油
发动机，并在闪点、凝固
点、硫含量、氧化碳排
点、硫含量、一氧化碳排
放量、颗粒值等关键技术
上均优于国内零号柴油，
达到欧洲二号排放标准，
被称为生物柴油树，是最
有种植潜力的油料作物品
种。
国外有很多国家早就对生物柴油有突破性研究，并形成一定规模。
但在我国却进展缓慢。
烧性能相似是一种烧性能相似，是种安全、洁净的生物质燃料油。
种子含油量达50%70%，历史上人们采集文冠果种子榨油供点佛灯之用，以后逐渐转为食用。
文冠果油是制取油酸、亚油酸的较好原料。
文冠果油是制取油酸亚油酸的较好原料
重点省份生物质能资源
黑龙江新疆
湖南
贵州。