新能源发电技术(生物质能)
生物质能及应用技术
生物质能及应用技术随着能源的不断消耗，人们日益关注生物质能，它可以从生物质资源中提取利用，满足人们对电力、热力、燃料、发展产业和提升社会经济发展水平的需求。
生物质能不仅可以作为替代燃料，而且还以清洁、可再生的原则提供电力、热力和动力支持。
生物质能技术的研究有多个方面，包括能源的可持续利用，化学反应过程的开发和优化，能量转化和储存系统的构建；改进的生物质燃料技术，以减少碳排放；提高生物质的深加工性能，解决实用问题；以及建立生物质能技术的完整工业系统。
现有的生物质能技术可以分为四大类：生物质能源发电技术、生物质燃料技术、生物质储能技术、生物质制品技术。
一、生物质能源发电技术生物质能源发电利用多种生物质资源，如植物秸秆、木材和芦苇，经过燃烧、气化或液化等反应，将生物质资源转换为可使用的电能。
目前用于生物质能发电的发电厂系统有燃烧发电机、液化发电机、燃气轮机和汽轮机等，它们都对环境友好，产生的热能可以及时应用，降低能源的损耗。
二、生物质燃料技术生物质燃料可以直接用于喷油引擎、柴油机和其他燃烧设备，替代传统的燃料。
生物质燃料可以植物油或动物油等类型植物或动物产品合成，也可以直接转化藻类、木材和秸秆，以减少对地质燃料的依赖。
生物质燃料的工业化生产，现已形成了一条复杂的生物质能供应链，包括种植、采集、运输、转化、加工、储存、配送和使用等环节。
三、生物质储能技术生物质储能是将生物质资源利用转化为可用的电能，它有两个主要部分：首先，转化生物质资源为燃料，然后将燃料利用不同的转换方法（如燃烧、发酵、气化、液化等）转变为电能。
生物质储能技术的关键在于发掘和研发生物质转化和储存的新技术，有效增加生物质转化的效率，建立一个经济可行的生物质能储存系统。
四、生物质制品技术生物质制品技术是通过研究和改造生物质资源，制造出新材料和新产品，有效提高传统资源的利用率，为资源枯竭形势提供解决方案。
如，将植物秸秆转化为纤维素纤维，使用新材料制作纸张、布料和塑料；将木材和其他植物转化成汽油，为汽车发动机提供有效的动力；利用微生物进行催化，将生物质分解成细胞内高附加值的有机物质，为农业及医药界提供新的原料。
新能源发电技术及其优势
新能源发电技术及其优势随着全球对环境保护的关注不断增强，新能源发电技术的发展备受瞩目。
本文将介绍几种常见的新能源发电技术，以及它们相比传统能源的优势。
一、太阳能发电技术太阳能是一种取之不尽、用之不竭的能源，通过光伏发电技术，可以将太阳能转化为电能。
太阳能发电技术的优势在于：1. 环保节能：太阳能发电过程中无需燃烧化石燃料，不会产生空气污染物和温室气体，对减少全球暖化起到积极作用。
2. 持续稳定：太阳能是可再生能源，太阳光无时无刻不在，因此太阳能发电具有持续稳定的特点。
3. 分布广泛：太阳光普遍存在于地球各个地区，可以在全球范围内进行太阳能发电，降低了能源供应的集中风险。
二、风能发电技术风能是一种可再生的清洁能源，通过风力发电机转换风能为电能。
风能发电技术的优势在于：1. 环保低碳：风能发电不需要燃烧燃料，不会产生二氧化碳等温室气体和空气污染物，有助于改善空气质量。
2. 资源丰富：地球上的风资源分布广泛，无论是海洋还是陆地上，都可以利用风能进行发电。
3. 经济性：一旦建立了风力发电站，其运营成本相对较低，并且风能是免费的，可以降低能源的长期供应成本。
三、水力发电技术水力发电是利用水流的动能将能量转化为电能的一种技术。
水力发电技术的优势在于：1. 绿色环保：水力发电不会产生污染物，无烟尘和温室气体的排放，对环境友好。
2. 稳定可靠：水流是自然界中常见的能源，相比其他新能源发电技术，水力发电具有更高的可靠性和稳定性。
3. 多功能性：水电站不仅能发电，还能灌溉农田、调节河流水位等，对于水资源的综合利用具有重要意义。
四、生物质能发电技术生物质能发电是指利用生物质作为燃料，通过发电设备将其转化为电能的技术。
生物质能发电技术的优势在于：1. 再生性能源：生物质主要来自植物和废弃物等可再生资源，其再生速度较快，不会耗尽。
2. CO2减排：生物质能发电过程中释放的二氧化碳与植物吸收的二氧化碳基本相等，减少了温室气体的排放。
生物质能 新能源
生物质能新能源生物质能是一种新能源，它是通过生物质材料（如木材、农作物废弃物、动植物残体等）进行化学或生物化学转化得到的能源。
生物质能作为一种可再生能源，具有很高的能源利用价值和环境保护价值。
本文将就生物质能的来源、种类、利用方式、优势和挑战以及未来发展进行探讨。
来源生物质能的来源主要包括植物和动物残体、木材、农作废弃物、城市固体废弃物等。
这些生物质材料在自然界中广泛存在，是一种可再生的资源。
通过适当的转化处理，这些生物质材料可以被转化为生物质能，为人类社会提供清洁、可持续的能源。
种类生物质能主要包括生物质燃料、生物质液体燃料、生物质气体燃料和生物质热能。
其中，生物质燃料主要包括木材、秸秆、竹子等固体生物质燃料，生物质液体燃料主要包括生物柴油、生物乙醇等液态生物质燃料，生物质气体燃料主要包括沼气、生物气体等气态生物质燃料，生物质热能主要包括生物质热水、生物质热风等热能。
这些生物质能种类各具特点，可以满足不同的能源需求。
利用方式生物质能的利用方式多样，主要包括生物质能发电、生物质能燃料、生物质能热利用等。
生物质能发电是指利用生物质能转化为电能，通过直接燃烧或生物质气化发电，实现清洁能源的生产和利用。
生物质能燃料是指将生物质能转化为固体、液体或气体燃料，用于交通运输、工业生产和生活供暖等方面。
生物质能热利用是指利用生物质能进行热能生产和利用，用于供暖、工业生产和生活烹饪等方面。
优势生物质能具有很多优势。
首先，生物质能是一种可再生能源，具有很高的可持续性。
其次，生物质能转化过程中产生的二氧化碳可以被再次吸收，对环境影响较小。
再次，生物质能可以有效利用农作废弃物、城市固体废弃物等资源，缓解能源和环境压力。
此外，生物质能可以分散供应，可以在农村地区和偏远地区实现能源供应，有利于区域能源分布均衡。
挑战尽管生物质能具有很多优势，但也存在一些挑战。
首先，生物质能生产成本相对较高，需要大量的资金投入和技术支持。
其次，生物质能转化技术尚未成熟，存在许多技术难题和不稳定因素。
新能源发电技术课件：生物质能的利用基础
目录 Contents
5.1.1 光合作用 5.1.2 生物质的主要成分 5.1.3 生物质的分类 5.1.4 我国现有生物质资源 5.1.5 生物质能的利用方式
生物质的分类
林业资源
沼气
农业资源
生物质
固体 废弃物
有机废水
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1 ）林业资源
林业资源是指森林生长和林业生产过程提供的生物质能源，包括林业主、 副产品及其剩余物 比如：薪柴林、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、果皮和果核等。
指采用微生物发酵技术， 将淀粉和纤维素类生物质 转化为燃料乙醇的技术。
指依靠厌氧微生物的协同 作用将生物质转化为甲烷、 二氧化碳、氢气及其他产 物的过程，依据规模大小 可分为小型沼气池技术和 大型的工业厌氧消化技术。
习题与思考题
① 什么是光合作用？光合作用由哪两个阶段组成？简述每个阶段的反应 过程。
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4 ）城市固体废物和畜禽粪便
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，主要用厌氧消化法处理。 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及其与垫草的混合物。
5 ）沼气
② 生物质是由哪些主要成分组成的，每种成分有什么特点？
③ 请简述生物质能的利用方式及每种方式的具体技术。
谢谢！
生物质能的利用基础
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目录 Contents
5.1.1 光合作用 5.1.2 生物质的主要成分 5.1.3 生物质的分类 5.1.4 我国现有生物质资源 5.1.5 生物质能的利用方式
目录 Contents
生物质能
生物质能生物质能（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。
1、生物质能源的特点：①可再生性。
生物质能源是从太阳能转化而来，通过植物的光合作用将太阳能转化为化学能，储存在生物质内部的能量，与风能、太阳能等同属可再生能源，可实现能源的永续利用。
②清洁、低碳。
生物质能源中的有害物质含量很低，属于清洁能源。
同时，生物质能源的转化过程是通过绿色植物的光合作用将二氧化碳和水合成生物质，生物质能源的使用过程又生成二氧化碳和水，形成二氧化碳的循环排放过程，能够有效减少人类二氧化碳的净排放量，降低温室效应。
③替代优势。
利用现代技术可以将生物质能源转化成可替代化石燃料的生物质成型燃料、生物质可燃气、生物质液体燃料等。
在热转化方面，生物质能源可以直接燃烧或经过转换，形成便于储存和运输的固体、气体和液体燃料，可运用于大部分使用石油、煤炭及天然气的工业锅炉和窑炉中。
国际自然基金会2011年2 月发布的《能源报告》认为，到2050 年，将有60%的工业燃料和工业供热都采用生物质能源。
④原料丰富。
生物质能源资源丰富，分布广泛。
根据世界自然基金会的预计，全球生物质能源潜在可利用量达350EJ/年（约合82.12 亿吨标准油，相当于2009年全球能源消耗量的73%）。
根据我国《可再生能源中长期发展规划》统计，目前我国生物质资源可转换为能源的潜力约5 亿吨标准煤，今后随着造林面积的扩大和经济社会的发展，我国生物质资源转换为能源的潜力可达10 亿吨标准煤。
在传统能源日渐枯竭的背景下，生物质能源是理想的替代能源，被誉为继煤炭、石油、天然气之外的“第四大”能源。
2、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。
生物质发电
生物质发电随着能源需求的增长，环境问题和气候变化变得越来越严重，越来越多的国家和地区开始探索新的清洁能源。
生物质能作为一种能源资源，在近年来备受关注。
生物质发电就是将生物质作为燃料，通过燃烧或生物化学反应来制造电力的过程。
生物质发电的本质是通过利用生物质材料中含有的化学能来制取电能，既能满足电力需求，同时也能减少对环境的负面影响和碳排放。
本文将探讨生物质发电的优势、发展现状、技术路线等方面。
一、生物质发电的优势1、生物质资源丰富生物质发电的燃料可以是众多的有机废弃物，如农业废弃物、林业废弃物、食品废弃物等。
其中较有代表性的是木材和秸秆等。
由于生物质资源的广泛分布，采购成本低且易于获取，因此生物质发电在可持续发展方面具有较大的优势。
2、清洁环保生物质燃烧产生的二氧化碳与生物质的吸收和分解之间形成了一种生物地球化学循环，从而减少了温室气体的排放，对环境污染的影响与化石能源相比更小。
生物质发电的排放物主要是水蒸气和少量二氧化碳，因此其对空气质量的影响也很小，这种清洁能源将有助于改善环境污染的状况。
3、可再生性高相比石化和核能源等一次能源，生物质能的可再生性更高，因为生物质能可以通过农业、林业和园艺等手段重新得到。
杂草、颗粒膨大、纤维类废弃物等也可以转化为生物质能。
二、生物质发电的主要技术路线生物质发电的主要技术路线包括热力学和生物化学路线。
前者是通过燃烧生物质产生蒸汽直接发电，后者是通过生物化学反应将生物质分解成可燃性气体或液体，再以此产生蒸汽并发电。
1、热力学路线热力学路线主要是利用生物质的热量来产生蒸汽，这种蒸汽驱动涡轮发电机产生电能。
基本热力学发电流程包括加料、预处理、燃烧、蒸汽化、发电和废弃物处理。
2、生物化学路线生物化学路线主要是通过生物质发酵产生的气体来发电，具有很高的能量效率。
生物质发酵的初级影响是生物质水解成糖，然后细菌通过之后的发酵作用把糖稳化为有用的甲烷酸。
再通过高温压缩生成生物质天然气（Bio-gas）用于生物质发电，发电机组将这些能量转换为电能。
新能源发电种类（2）
新能源发电种类（2）新能源发电种类四、生物质能发电生物质能发电主要利用农业、林业和工业废弃物、甚至城市垃圾为原料，采取直接燃烧或气化等方式发电，包括农林废弃物直接燃烧发电、农林废弃物气化发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋气发电、沼气发电。
生物质能发电是一个新兴的朝阳产业，是一项利国利民的事业，对增加农民收入、改善环境和实现能源的持续开发都具有重要的意义，被列为国家能源发展的优先领域。
同时，国家也为此出台了一系列的支持政策和优惠政策，以促进生物质能发电产业的快速发展。
生物质能是最具发展潜力的可再生资源。
按照能源当量计算，生物质能仅次于煤炭、石油、天然气，位列第四，是国际社会公认的能够缓解能源危机的有效资源和最佳替代方式。
五、地热发电地热发电是利用地下热水和蒸汽为动力源的一种新型发电技术。
其基本原理与火力发电类似，也是根据能量转换原理，首先把地热能转换为机械能，再把机械能转换为电能。
地热发电实际上就是把地下的热能转变为机械能，然后再将机械能转变为电能的能量转变过程或称为地热发电。
它不但是无污染的清洁能源，而且如果热量提取速度不超过补充的速度，那么热能而且是可再生的。
意大利的皮也罗·吉诺尼·康蒂王子于1940年在拉德雷罗首次把天然的地热蒸气用于发电。
20世纪90年代中期，以色列奥玛特（Ormat）公司把上述地热蒸汽发电和地热水发电两种系统合二为一，设计出一个新的被命名为联合循环地热发电系统，该机组已经在世界一些国家安装运行，效果很好。
联合循环地热发电系统的最大优点是，可以适用于大于150℃的高温地热流体（包括热卤水）发电，经过一次发电后的流体，在并不低于120℃的工况下，再进入双工质发电系统，进行二次做功，这就是充分利用了地热流体的热能，既提高发电的效率，又能将以往经过一次发电后的排放尾水进行再利用，大大地节约了资源。
我国新能源发电发展较好的几种技术：风力发电：风力发电成本低。
按照每度电的发电成本为标准进行计算，风力发电成本目前要低于太阳能发电成本，风电行业前景较好。
能源行业新能源发电技术标准
能源行业新能源发电技术标准随着全球对可再生能源的需求增长，新能源发电技术得到了广泛的关注和发展。
为了确保新能源发电技术的安全、高效和可持续发展，制定相应的行业规范、规程和标准至关重要。
本文将分为四个小节，分别讨论新能源发电技术标准在太阳能发电、风能发电、生物质能发电以及潮汐能发电方面的应用。
一、太阳能发电技术标准太阳能发电是一种将太阳能转化为电能的可再生能源技术。
在太阳能发电领域，需要制定相关的技术标准来确保组件的可靠性和发电效率。
例如，太阳能电池的输出功率和转换效率应符合国际标准，以确保发电系统的正常运行。
此外，还需要制定安全运行标准，避免火灾、触电等安全事故的发生。
二、风能发电技术标准风能发电是利用风力转动涡轮机产生电能的一种可再生能源技术。
为了提高风能转换效率和减少机械故障，需要制定相应的技术标准。
例如，涡轮机的设计和制造应符合国际标准，确保机械结构的稳定性和安全性。
此外，还需要制定风能发电系统的运维标准，以确保系统的长期稳定运行。
三、生物质能发电技术标准生物质能发电是利用农林废弃物、生活垃圾等生物质资源发电的一种可再生能源技术。
为了提高生物质能转化效率和减少环境污染，需要制定相应的技术标准。
例如，生物质能发电设备的燃烧效率和排放标准应符合环保要求，减少二氧化碳和氮氧化物等有害气体的排放。
此外，还需要制定生物质能发电系统的运行管理标准，确保设备的正常运行和安全性。
四、潮汐能发电技术标准潮汐能发电是利用潮汐能转换成电能的一种可再生能源技术。
为了提高潮汐能的利用效率和减少能量损失，需要制定相应的技术标准。
例如，潮汐能发电设备的转换效率和输出功率应符合国际标准，以提高发电系统的整体性能。
此外，还需要制定潮汐能发电系统的安全运行标准，确保设备的长期稳定运行和影响海洋生态的最小化。
总结：随着新能源发电技术的快速发展，制定相应的行业规范、规程和标准对于确保新能源的安全、高效和可持续发展至关重要。
本文从太阳能发电、风能发电、生物质能发电和潮汐能发电四个方面讨论了技术标准的重要性和应用。
新能源领域中的生物质能发电技术
新能源领域中的生物质能发电技术随着全球对可再生能源的需求日益增加，生物质能发电技术作为一种重要的新能源形式，受到了广泛的关注和研究。
生物质能发电技术以生物质为原料，通过燃烧或发酵等方式，将其转化为热能或电能，成为了解决能源短缺和环境污染问题的有效途径。
本文将重点探讨生物质能发电技术的原理和应用前景。
一、生物质能发电技术原理生物质能发电技术的原理主要基于生物质中所含的可燃物质，如木材、秸秆、农作物残留物等，这些可燃物质通过燃烧反应释放热能，并驱动发电机发电。
同时，通过气化和燃烧等过程可以产生高温高压的蒸汽或气体，进而推动汽轮机或内燃机发电。
此外，还可以通过生物质的发酵过程产生甲烷气体，驱动燃气发电机组发电。
二、生物质能发电技术的应用前景1. 能源替代：生物质能发电技术作为一种可再生能源形式，可以替代传统的化石燃料，减少对有限资源的依赖，同时降低二氧化碳等温室气体的排放，达到减少环境污染的目的。
2. 农村能源供应：在农村地区，生物质能发电技术可以利用农作物的秸秆、畜禽养殖废弃物等作为原料，解决农村能源供应的问题，促进农村经济的发展。
3. 工业应用：生物质能发电技术可广泛应用于工业生产过程中，如纸浆造纸、森林木材加工、食品加工等行业，提供稳定的能源供应。
4. 城市垃圾处理：城市垃圾处理是一个亟需解决的问题，利用生物质能发电技术，将垃圾转化为可再生能源，既可以有效处理垃圾，又能发电供能。
5. 农林副产品利用：生物质能发电技术还可以利用农林副产品，如玉米秸秆、木屑等进行发电，降低农林副产品的浪费和利用压力，实现资源回收利用。
三、生物质能发电技术的优势和挑战1. 优势：- 生物质能发电技术是一种可再生能源形式，不仅能满足能源需求，还能减少对环境的影响；- 生物质资源广泛，来源丰富，如农作物残留物、林木废弃物等，具备可持续开发利用的潜力；- 可以降低温室气体排放，应对气候变化，推动建设低碳经济。
2. 挑战：- 生物质能发电技术的设备成本较高，需要提高技术研发和设备制造水平，降低设备投资成本；- 在燃烧过程中产生的氮氧化物等污染物对环境和人体健康造成影响，需要加强污染物治理技术研发；- 生物质能发电技术受原料供应的影响较大，需要建立完善的生产供应链，提高资源利用效率。
新能源发电技术概述
新能源发电技术概述随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益突出，新能源发电技术成为了解决能源和环境双重挑战的关键。
本文将概述几种主要的新能源发电技术，包括太阳能发电、风能发电、水能发电和生物质能发电。
太阳能发电是目前发展最为成熟的新能源发电技术之一。
太阳能光伏发电利用太阳能光子的能量来产生电流，通过光伏电池将光能直接转化为电能。
太阳能光伏发电具有无污染、可再生、安全可靠等特点，被广泛应用于建筑物屋顶、农村地区以及一些偏远地区的电力供应。
此外，太阳能热发电技术也在逐渐发展，利用太阳能集热器将太阳能转化为热能，再通过热发电机组产生电力。
风能发电是另一种重要的新能源发电技术。
利用风能发电的原理是通过风力驱动风力发电机转动，进而产生电能。
风能发电具有广泛分布、无污染、可再生等优势，因此在全球范围内得到了快速发展。
风力发电机组的容量不断增大，风力发电场的规模也在不断扩大。
此外，近年来出现了海上风电技术，利用海上的强风资源，进一步推动了风能发电技术的发展。
水能发电是一种传统且广泛应用的新能源发电技术。
水能发电主要通过水流的动力驱动涡轮机转动，然后通过发电机产生电能。
水能发电具有可再生、稳定可靠等优势，是许多国家主要的电力供应方式之一。
水能发电主要包括水轮机发电和潮汐能发电。
水轮机发电利用自然水流的能量，而潮汐能发电则利用潮汐的周期性变化来产生电能。
生物质能发电是利用生物质作为能源的一种新能源发电技术。
生物质能发电主要包括生物质燃烧发电和生物质气化发电。
生物质燃烧发电利用生物质燃料（如木材、秸秆等）进行燃烧，产生高温高压的蒸汽，再通过蒸汽涡轮机转动发电机产生电能。
生物质气化发电则将生物质转化为可燃气体，再通过内燃机或燃气轮机发电。
生物质能发电技术具有可再生、减少温室气体排放等优势，被视为可持续发展的重要能源之一。
总结来说，新能源发电技术的发展对于解决能源和环境问题具有重要意义。
太阳能发电、风能发电、水能发电和生物质能发电等技术在不同程度上满足了清洁、可再生能源的需求。
新能源发电技术的研究与开发
新能源发电技术的研究与开发随着人口的增长以及工业的发展，全球的能源需求不断增加。
同时，由于化石能源的使用导致的环境问题层出不穷，新能源的开发和使用变得越来越重要。
新能源是指能够持续供给并且不污染环境的能源，如太阳能、风能、地热能等。
而新能源发电技术作为新能源的重要组成部分，也是目前许多国家和地区致力于发展的方向之一。
本文将从多个角度介绍新能源发电技术的研究和开发情况。
一、太阳能发电技术太阳能是一种最典型的新能源，其发电技术也是研究最为深入和应用最为广泛的新能源发电技术之一。
太阳能发电主要依靠太阳能电池板将阳光转化为电能。
太阳能电池板是以半导体材料为基础的，具有光生电效应，而光照下的功率输出就成为了能量输出。
太阳能发电技术的研究和开发面临着一系列技术难题，例如电池的效率、成本的高昂以及存储技术的不够成熟等问题，但是，在不断的创新和发展中，日益成熟的太阳能发电技术正在逐渐成为新能源的代表之一。
二、风能发电技术风能是一种可再生能源，可以通过风力发电实现能源的转化和利用。
风能发电利用风轮旋转带动发电机转动产生电力。
风能发电技术相较于太阳能发电技术，具有能够规模化建设、成本相对较低等优势，同时也存在着对天气、地理等条件的限制。
目前全球的风能发电规模已经达到数百吉瓦，年利用小时数也在逐步提高。
但是风能发电技术也面临着能量密度较小、对环境的影响等问题。
尽管如此，随着技术的进步，风能发电将会成为新能源领域的重要发展方向之一。
三、生物质能发电技术生物质能作为可再生能源之一，包括了生物能源、固体废弃物能源、液体废弃物能源等多个方面。
其中，生物质能源是指通过对有机物的发酵或热化学处理，将有机物转化为可用于能源生产的气体、液体或固体。
生物质能发电依靠的则是将生物质燃烧或气化产生的热能转化为电能。
生物质能发电技术的研究和开发主要包含了发酵技术、气化技术、液化技术等多个方面。
其中，气化工艺在生物质发电中应用最广泛，其具有使用范围广、效率高等特点。
生物新能源
生物质能介绍生物质能（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。
生物质能源的特点分析，①可再生性。
生物质能源是从太阳能转化而来，通过植物的光合作用将太阳能转化为化学能，储存在生物质内部的能量，与风能、太阳能等同属可再生能源，可实现能源的永续利用。
②清洁、低碳。
生物质能源中的有害物质含量很低，属于清洁能源。
同时，生物质能源的转化过程是通过绿色植物的光合作用将二氧化碳和水合成生物质，生物质能源的使用过程又生成二氧化碳和水，形成二氧化碳的循环排放过程，能够有效减少人类二氧化碳的净排放量，降低温室效应。
③替代优势。
利用现代技术可以将生物质能源转化成可替代化石燃料的生物质成型燃料、生物质可燃气、生物质液体燃料等。
在热转化方面，生物质能源可以直接燃烧或经过转换，形成便于储存和运输的固体、气体和液体燃料，可运用于大部分使用石油、煤炭及天然气的工业锅炉和窑炉中。
国际自然基金会2011年2 月发布的《能源报告》认为，到2050 年，将有60%的工业燃料和工业供热都采用生物质能源。
④原料丰富。
生物质能源资源丰富，分布广泛。
根据世界自然基金会的预计，全球生物质能源潜在可利用量达350EJ/年（约合82.12 亿吨标准油，相当于2009年全球能源消耗量的73%）。
电力行业的新能源发电技术
电力行业的新能源发电技术随着全球对环境保护意识的不断加强，传统能源的问题日益凸显，寻找替代性的新能源发电技术成为当今电力行业的关键课题。
新能源发电技术具有清洁、高效和可再生的特点，能够有效减少对环境的污染，并提供可持续的能源供应。
本文将介绍几种广泛应用于电力行业的新能源发电技术，分别为风能、太阳能和生物质能。
一、风能发电技术风能发电作为最成熟的新能源发电技术之一，已经在全球范围内得到了广泛的应用。
利用风能发电是通过将风能转化为电能来实现的。
风力发电机是实现这一过程的核心设备，它将风的动能转化为机械能，再通过发电机转化为电能。
风能发电技术具有资源广泛、无污染、可再生等优点。
目前，风力发电已成为全球范围内最重要的新能源发电技术之一。
尤其是在欧洲一些国家，风能发电已经成为主要的电力来源之一。
同时，风力发电技术的不断创新也使其发电效率不断提高，成本逐渐降低，有望在未来取得更大的突破。
二、太阳能发电技术太阳能作为最为广泛的新能源之一，其发电技术也备受关注和应用。
太阳能发电是利用太阳辐射能直接转化为电能的过程，主要通过太阳能光伏发电和太阳能热发电两种方式实现。
太阳能光伏发电是指通过太阳能电池板将太阳光直接转化为电能。
太阳能电池板是太阳能发电系统的核心部件，它通过光伏效应将太阳能转化为电能。
太阳能光伏发电技术具有环保、可靠、长寿命等优点，而且太阳能资源地理分布广泛，无需燃料，因此具有很大发展潜力。
太阳能热发电是利用太阳能将水加热蒸发，再以蒸汽驱动涡轮机发电的技术。
这种发电技术利用的是太阳能的热量，具有高效利用太阳能、可调节性强等优点，尤其适用于一些太阳能资源较为丰富的地区。
三、生物质能发电技术生物质能发电是指利用生物质作为能源，通过燃烧、发酵或气化等过程产生能量，并转化为电能的技术。
生物质能作为一种可再生能源，具有广泛的来源和多样的利用途径。
利用生物质能发电可以减少化石能源的消耗，同时对环境产生的污染较小，具有很高的经济和环境效益。
浅谈生物质能发电技术
浅谈生物质能发电技术能源紧张已经成为世界各地普遍存在的问题，利用生物质能气化发电技术的研究与开发，已经受到世界各国政府与科学家的普遍关注。
我国发展生物质能气化技术，为农村地区提供生活和生产用能，不仅有利于这些地区脱贫致富，实现小康社会的奋斗目标，也有助于建立可持续的再生能源系统，促进国家节能减排和国民经济的健康发展。
一、农林生物质资源和发展前景1.农业资源构成：农业生物质资源是指农业作物(包括能源植物)，主要有以下两个部分构成：农业生产的废弃物，如农作物秸秆(玉米秸?高粱秸?麦秸?豆秸?棉秆和稻草等);农业加工业的废弃物，如稻壳、玉米芯、甘蔗渣、花生壳等。
2.林业资源的构成：林业生物质资源包括森林生长和林业生产加工资源中所提供的能源，主要有以下三个部分构成：碳薪林、在森林抚育和间伐过程中的零散木材、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、木屑等;林业副产品的废弃物(如果壳和果核等)。
3.生物质发展前景：由于生物质通过气化、液化、固化可以转化为二次能源，分别为热量或电力、固体燃料(木炭或成型燃料)、液体燃料(生物柴油、生物原油、甲醇、乙醇和植物油等)和气体燃料(氢气、生物质燃气和沼气等)。
生物质压缩成型替代煤是利用木质素充当黏合剂将农业和林业生产中的废弃物压缩为成型燃料，提高其能源密度，是生物质预处理的一种方式。
将松散的秸秆、树枝和木屑等农林废弃物挤压成固体燃料，能源密度相当于中等烟煤，可明显改善燃烧特性。
在该领域中我国已拥有世界领先技术，为大规模燃烧利用生物质打下基础。
二、我国生物质发电的发展趋势1.政府对生物质发电的重视性：由于生物质发电与煤电、水电等存在价格上的劣势，缺乏市场竞争力，政府采取电价补贴政策支持生物质发电的发展。
生物质发电厂上网电价为脱硫燃煤机组标杆上网电价加0.25元/kW?h补贴电价。
发电消耗热量中常规能源超过20%的混燃发电项目不享受补贴电价。
此外，生物质发电可享受收入减计10%的所得税优惠，秸秆生物质发电享受增值税即征即退政策。
生物质能发电课程设计
生物质能发电课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解生物质能的基本概念，掌握生物质能发电的原理和过程。
2. 学生能了解生物质能的种类及其在我国能源领域的应用。
3. 学生掌握生物质能发电的关键技术，了解其优缺点及对环境的影响。
技能目标：1. 学生具备运用所学知识分析生物质能发电案例的能力。
2. 学生能够设计简单的生物质能发电实验方案，并动手操作。
3. 学生能够运用批判性思维，对生物质能发电技术进行合理评价。
情感态度价值观目标：1. 学生养成对新能源技术的兴趣和探究精神，提高对生物质能发电的认同感。
2. 学生树立环保意识，认识到生物质能发电在节能减排中的重要性。
3. 学生培养团队协作精神，能够在小组讨论中发挥自己的作用，共同完成学习任务。
本课程针对八年级学生，结合学生年龄特点和已有知识水平，注重理论与实践相结合，提高学生的科学素养。
通过本课程的学习，使学生能够掌握生物质能发电的相关知识，培养其探究精神和实践能力，激发学生对新能源技术的兴趣，同时强化环保意识，为我国新能源事业的发展奠定基础。
二、教学内容1. 生物质能基本概念：介绍生物质、生物质能的定义，以及生物质能在我国能源结构中的地位。
2. 生物质能的种类：分类介绍植物生物质、动物生物质和微生物生物质等。
3. 生物质能发电原理：讲解生物质能转化为电能的原理，包括直接燃烧、气化、热解和生物化学等方法。
4. 生物质能发电技术：介绍目前国内外主流的生物质能发电技术，如生物质锅炉、生物质气化炉、生物质燃料电池等。
5. 生物质能发电优缺点：分析生物质能发电的优势和局限性，以及其对环境的影响。
6. 生物质能发电案例：剖析国内外典型的生物质能发电项目，如农业废弃物发电、城市垃圾发电等。
7. 生物质能发电实验：设计简单的生物质能发电实验，让学生动手操作，加深对生物质能发电的理解。
教学内容参照教材相关章节，结合课程目标进行组织。
教学大纲分为七个部分，按照教学进度逐步开展。
生物质发电技术
生物质能是太阳能以化学能形式储存在生物质中的能量。
生物质发电技术是将生物质能源转化为电能的一种技术，主要采用农作物秸秆和林业废弃物作为发电燃料，因此常将生物质发电称为秸秆发电。
作为一种可持续发展的能源，生物质发电在国际上越来越受到重视，在国内也越来越受到政府的关注和民间的拥护。
我国能源结构的调整、农村环境的保护及社会主义新农村的建设等宏观政策将有利于生物质能源的发展。
“十一五”期间我国生物质发电的发展必将进入快速发展期。
1. 我国发展生物质发电的必要性1.1 发展生物质发电是国家能源战略和能源结构调整的需要。
近年来，不可再生化石能源的紧张严重影响和波及丁业、农业、交通运输以及人民生活等各个方面，国民经济整体运行成本的增加严重影响中国经济的持续稳定健康发展．危及国家经济安全。
生物质能资源丰富，可循环使用，而且无污染，因此必将取代化石能源成为能源供应的主体。
用清洁可再生能源替代煤炭、石油，调整能源结构是我国近期的重要任务，而利用风能、生物质能等可再生能源发电正是我国能源结构调整最现实、最主要的方向。
1.2 发展生物质发电是建设社会主义新农村、服务“三农”的需要。
中国80%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、液化气等商业能源在农村的使用迅速增加，但生物质能仍占有重要地位。
1998年农村生活刚能总量为3.65亿T标准煤(以下简称标煤)，其中秸秆和薪柴为2.07亿T标煤，占56.7%，发展生物质发电可增加农民收入，生物质发电使生物质秸秆变废为宝，1台装机容量为25 MW 的机组年消耗生物质秸秆约20万T。
如果按150元／T价格计算，则每年可给当地农民带来3000万元收入。
同时，生物质秸秆燃料的收、储、运工作可给农村造就成若干个新的就业岗位。
因此，发展生物质发电技术，为农村地区提供生活和生产用电能，是帮助这些地区脱贫致富实现小康目标的一项重要任务。
1.3 发展生物质发电是环境保护的需要。
《新能源概论》生物质能
《新能源概论》生物质能汇报人：日期:•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特点生物质能定义生物质能转化技术030201电力生产热力供应交通能源农村能源生物质能在能源领域的应用02生物质能资源木质生物质资源非木质生物质资源畜禽粪便包括食品、造纸、酿造等行业的废弃物，如废糖蜜、造纸黑液等。
工业废弃物城市垃圾生活垃圾污水污泥城市废弃物资源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。
该技术具有转化效率高、燃料附加值高等优点，但同时也存在反应条件苛刻、设备成本高等问题。
热化学转化技术的研究和应用主要集中在以下几个方面：生物质气化、生物质液化、生物质热解等。
其中，生物质气化是最为成熟和广泛应用的一种热化学转化技术。
热化学转化技术VS生物转化技术生物转化技术是指利用微生物或酶等生物催化剂将生物质转化为燃料或化学品的过程。
该技术具有反应条件温和、环保等优点，但同时也存在转化效率低、生产成本高等问题。
生物转化技术的研究和应用主要集中在以下几个方面：纤维素乙醇、生物柴油、异构烷烃等生物燃料的生产。
其中，纤维素乙醇是目前研究和应用最为广泛的一种生物燃料。
04生物质能利用现状及挑战生物质能在不同国家的利用情况瑞典01中国02美国03改善空气质量生物质能的使用可以替代传统的化石燃料，从而减少大气污染物的排放，改善空气质量。
减少温室气体排放生物质能的开发利用可以减少温室气体的排放，特别是二氧化碳的排放。
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§7.3.3 液体生物质燃料
（2）植物油
利用含油植物的果实、叶、茎，经压榨、提取、萃取和精炼等 处理得到的油料。 发热量一般可达37~39MJ/kg，比柴油稍小。
生物质长期以来为人类提供了最基本的燃料。 在不发达地区，生物质能在能源结构中的比例较高，例如在 非洲有些国家高达60%以上。
在当今世界能源消费结构中，仅次于煤炭、石油点
作为一种能源资源，生物质能具有如下特点： （1）可循环再生 （2）可存储和运输 （3）资源分散 （4）大多来自废物
§7.4.3 生物质发电的发展状况
生物质发电起源于1970s年代。 1988年，诞生世界上第一座秸秆生物燃烧发电厂。 1992年，英国第一家利用动物粪便的电厂建成。 2000年，欧盟15国电力的1.5%来自生物质能。 生物质发电产业保持持续稳定的增长，主要集中在发达国家， 但印度、巴西和东南亚等发展中国家也积极研发或者引进技 术建设生物质直燃发电项目。
§7.3.2 气体生物质燃料
（2）沼气
中国农村推广的沼气池多为水压式沼气池，详见教材。
截至2006年底，全国农村约有2200多万户农村家庭已经利用 上了沼气能源。 尤其是在西部地区，发展更快。 沼气发酵技术对工厂废水、城市生活垃圾、农业废弃物等有 非常好的处理效果，有积极的环保意义。
§7.3.3 液体生物质燃料
§7.4 生物质能发电简介
§7.4.1 生物质发电的基本原理
生物质发电是利用生物质直接燃烧或转化为某种燃料后燃烧 所产生的热量发电。 生物质发电的流程，大致分两个阶段：
一般先把各种可利用的生物原料收集起来，通过一定程 序的加工处理，转变为可以高效燃烧的燃料； 再把燃料送入锅炉中燃烧，产生高温高压蒸汽，驱动汽 轮发电机组发出电能。 生物质能发电的发电环节与常规火力发电是一样的，所用的 设备也没有本质区别。
§7.4.1 生物质发电的基本原理
生物质能发电的特殊性在于燃料的准备。一般要对生物质进 行一定的预处理，如烘干、压缩、成型等。 不采用直接燃烧方式的，还需要通过特殊的工艺流程，实现 生物质原料到气态或液态燃料的转换。 生物质发电涉及原料的收集、打包、运输、贮存、预处理、 燃料制备、燃烧过程的控制、灰渣利用等诸多环节。
一般将原料粉碎到一定细度后，在一定压力、温度和湿度条 件下，挤压成棒状、球状、颗粒状的固体燃料。
§7.3.1 固体生物质燃料
（2）固体成型燃料
其能源密度相当于中等烟煤，热值显著提高，便于储运。
§7.3.2 气体生物质燃料
气体燃料的优点包括： ① 既可直接燃烧，又能用来驱动发动机和涡轮机； ② 能量转化效率比生物质直接燃烧高； ③ 便于运输；等等。
生物质的组成与化石燃料大体相同，利用方式也类似。常规 能源的利用技术无需大改，即可应用于生物质能。
但生物质的种类繁多，各有不同的属性和特点，应用方式也 趋于多样，可能远比化石燃料的利用更复杂。
§7.2.2 生物质能利用的形式
§7.3 生物质燃料
§7.3.1 固体生物质燃料
（1）生物质直接燃烧 直接燃烧是最古老、最广泛的生物质利用方式。
淀粉质原料，甘薯、土豆等； 糖质原料，如甜菜等； 纤维素原料，例如农作物秸秆、林木加工残余等。
§7.3.3 液体生物质燃料
（1）燃料乙醇 每千克乙醇完全燃烧时能产生30MJ左右的热量，是一种优质 的液体燃料。 燃料乙醇的生产成本与汽油和柴油大致相当，产生的环境污 染却少得多。 经过适当加工，还可再制成乙醇汽油等用途广泛的工业燃料。
生物质能发电的同时，常常还可实现资源的综合利用。如余 热、灰渣，等等。
§7.4.2 生物质发电的特点
生物质能发电具有如下特点： （1）适于分散建设、就地利用 （2）技术基础较好、建设容易 （3）碳排放比化石燃料少 （4）变废为宝，更加环保
发展生物质能发电，也有一些问题需要注意： （1）转化设备必须安全可靠。 （2）能源作物需要占用大量土地
得到的热量，可直接利用，也可进行后续转换（如发电）。
不过，直接燃烧的转换效率往往很低。
与煤炭相比，生物质燃料的特点为： －碳氢化合物受热分解挥发分多，释放的能量过半； －含氧量多，易点燃，而不需太多氧气供应； －密度小，容易充分烧尽，灰渣中残留的碳量小； －含碳量少，能量密度低，燃烧时间短； －松散，体积大，不便运输。
（1）木煤气 原料多为原木生产及木材加工的残余物、薪柴、农副产物。 不同的生物质气化所产生的混合气体成分可能稍有差异。
目前常用的生物质燃气发生器，有热裂解装置和气化炉。 热裂解是指在隔绝空气或空气不足的不完全燃烧条件下，将 生物质原料加热，将生物质大分子中的化学键切断，使其分 解为分子量较低的CO2、H2、CH4等可燃气体。 气化炉原理：将原料送入炉内，加燃料后点燃，同时通过进 气口向炉内鼓风，通过一系列氧化还原反应形成煤气。
§7.3.1 固体生物质燃料
（2）固体成型燃料
以木质素为黏合剂，将松散的秸秆、树枝和木屑等农林废弃 物挤压成特定形状的固体燃料，即压缩成型。
压缩成型可以解决天然生物质分布散、密度低、松散蓬松造 成的储运困难、使用不便等问题。
原料主要是锯末、木屑、稻壳、秸秆等，其中含有纤维素、 半纤维素和木质素，占植物成分的2/3以上。
§7.1.2.2 其它形式的生物质
（1）动物粪便 动物粪便是从植物体转化而来的，富含有机物，数量也很大。 发酵释放大量温室气体；若处理不善，还会对水体造成污染。
（2）城市垃圾 城市垃圾成分比较复杂，居民生活垃圾，办公、服务业垃圾，
部分建筑业垃圾和工业有机废弃物都含有大量有机物。 猜一猜：平均每个家庭每年会产生多少垃圾？
§7.1 生物质和生物质能
§7.1.1 生物质的概念
生物质，是指有机物中除化石燃料外所有来源于动、植物和 微生物的物质， 包括动物、植物、微生物以及由这些生命体排泄和代谢的所 有有机物。
小知识：光合作用
§7.1.2 生物质的来源
获取生物质的途径大体上有两种情况： 一有机废弃物的回收利用， 一专门培植作为生物质来源的农林作物。 此外，某些光合成微生物也可以形成有用的生物质。
§7.1.4 我国的生物质资源
生物质能的主要分布区在西南、东北、河南、山东等地。 分布情况，详见教材。
我国生物质能的分布与常规能源有一定程度的互补，在一次 能源蕴藏量较低的地区往往有开发生物质能的巨大潜力。
§7.2 生物质能利用概述
§7.2.1 生物质能利用的历史
自原始农业社会，秸秆和薪柴就一直是主要的燃料，这就是 传统生物质能，有时统称薪炭。 1860年，薪炭在世界能源消耗中所占比例仍高达73.8%。 随着化石燃料的大量开发利用，薪炭能源的比例逐渐下降。
§7.3.2 气体生物质燃料
（2）沼气 利用微生物代谢作用来生产产品的工艺过程称为发酵。
沼气发酵又称为厌氧消化，有机物质在一定的水分、温度和 厌氧条件下，通过多种微生物的分解代谢，最终形成甲烷和 二氧化碳等混合性气体。 沼气池必须符合多种条件（微生物生存、繁殖）：
－沼气池要密闭。 －维持20～40℃。 －要有充足的养分。 －发酵原料要含适量水。 －pH值一般控制在7～8.5。
生物煤气中可燃气体所占比例较低，热值较低。
§7.3.2 气体生物质燃料
（2）沼气 人畜粪便、农林废弃物、有机废水等，在密封装置中利用特 定微生物分解代谢，能产生可燃的混合气体，称为沼气。
主要成分是甲烷(CH4)，通常体积占60%～70%。
甲烷的发热值很高，完全燃烧时仅生成CO2和H2O，并释放热能， 是一种清洁燃料。 1m3 沼气的含热量相当于0.8kg标准煤。
§7 生物质能及其利用
关注的问题 生物质是怎么形成的，怎样获得？ 生物质资源有何特点？ 我国的生物质资源情况如何？ 沼气是如何形成的？ 垃圾能否被利用？ 生物质燃料的类型和特点？ 生物质发电有哪些方式？ 石油树是什么树？海藻和燃料有什么关系？
教学目标 了解生物质的概念和资源情况，理解其特点和重要性； 掌握生物质燃料的类型并了解其生成方式； 掌握生物质能发电的原理和主要方式。
（1）木煤气
可燃的生物质在高温条件下经过干燥、干馏热解、氧化还原 等过程后，能产生可燃性混合气体，称为生物质燃气，俗称 “木煤气” 。
主要成分有CO、H2、CH4、CmHn等可燃气体和CO2、O2、N2 等不可燃气体及少量水蒸气。另外，还有由多种碳氧化合物 组成的大量煤焦油。
§7.3.2 气体生物质燃料
单独使用或与柴油混合，植物油都可在柴油机里直接燃烧。不 过直接燃烧会在汽缸中留下未烧完的碳。
§7.3.3 液体生物质燃料
（3）生物柴油 来自生物质的原料油经一系列加工处理制成的液体燃料。 原料包括植物油脂、动物油酯、废弃食用油等。 生产主要以化学法为主，即原料油与甲醇或乙醇在酸、碱或 生物酶等催化剂作用下进行酯交换反应。 性质与常规柴油相近，是汽油、柴油的优质代用燃料。也可 按一定比例与柴油混合使用。
（3）有机废水 工业有机废水和生活污水，往往也含有丰富的有机物。
§7.1.3 生物质能及其特点
生物质能，指蕴藏在生物质中的能量， 是直接或间接地通过光合作用，把太阳能转化为化学能后固定 和贮藏在生物体内。 每年生成的生物质总量达1400～1800亿吨，所蕴含的生物质能 相当于目前世界耗能总量的10倍左右。
§7.1.4 我国的生物质资源
（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。 主要分布在河南、山东、四川、河北等养殖业和畜牧业较为 发达的地区。
（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％。