第六讲、生物质能教学课件.ppt

* * 经济 Economy 能源Energy 环境 Environment 能源短缺 环境污染 气候变化 解决方案？ 可得到性Availability 可及性Accessibility 可接受性Acceptability 锅炉 内燃机 燃气轮机 燃料电池 替代 核能途径 化石能源途径 叶绿素能在常温下将水分解为氢和氧，植物吸收光能的效率至少为30％，但采用加热水约需2000oC或通入强电流才能实现水分解。每年照射到地球表面的太阳能只有0.05％能量进行光合作用，所固定的能量相当人类耗能总量的10倍，潜力非常巨大 应用生物质能的前景 来源：美国加州大学 Antonia V. Herzog et al, RENEWABLE ENERGY SOURCES 2000年中国(%) 什么是生物质？包括植物、动物及其排泄物、垃圾及有机废水几大类。 生物质能是太阳能以化学能形式储存在生物中的一种能量形式，一种以生物质为载体的能量，它直接或间接地来源于植物的光合作用 生物质主要组成成分 纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖。半纤维素是一大类聚糖高分子物质。木质素是结构复杂、类型繁多的一类高聚物。棉花的纤维素含量接近100%，为天然的最纯纤维素来源。一般木材中，纤维素占40～50%，还有10～30%的半纤维素和20～30%的木质素。 为什么要开发生物质能源？ 可再生 平衡CO2 落后的农村，灶头烧秸秆，低效利用 农村富裕后，不用秸秆，白白烧掉 目前生物质在浪费、 低效利用。提出问题： 垃圾填埋场土地紧张，环境污染 垃圾包围城市 废弃物处理问题 我国每年废弃生物质资源有多少？ 农作物秸秆7亿吨 农产品加工废弃物2亿吨 林业生物质8~10亿吨 禽畜粪便18亿吨 城市垃圾1.3亿吨 每年可转化为能源潜力 近期总量：5亿吨标煤 远期总量：10亿吨标煤 能源植物：15亿吨标煤 利用荒山荒地开发油料植物 微藻吸收二氧化碳培养、制油和蛋白质提炼 美国生物质能的重要地位 美国未来可再生能源发电比例预测 资料来源：美国能源部能源信息局 美国2006年能耗分布 2007年布什提出 “ 20 in 10 ” 到2017年，替代20％的石油。 美国煤电占50％左右，近期混烧 远期开发生物质先进发电技术 欧盟生物质能的重要地位 2005年，在可再生能源中，生物质能占63％，占总能耗4％。 2020年，交通能源消耗中生物燃料至少要占10％。 年度 电力 供热 运输燃料 到2003年具有 35Mtoe 27Mtoe 18Mtoe 到2010年新增 20Mtoe 48Mtoe 1Mtoe 日本生物质综合战略 防止全球变暖； 循环型社会的形成； 促进有竞争性的新兴产业的成长； 搞活农林渔业、农山渔村。 2002年12月27日以内阁会议决议的形式公布了《日本生物质综合战略》，由内阁府、农林水产省、文部科学省、国土交通省、环境省共同制订。 日本的生物质作为能源，可替代15％石油；作为物质资源，可替代全部石油。 美国、欧盟和日本的生物质能开发路径给我们有什么启发？ 生物质能开发不能与民争粮、不能与农争地 中国的国情更应走一条循环经济的发展道路 发电？燃料？ ？ 穷人必需 富人享受 平衡发展 智能电网与电动汽车 生物质循环利用与新农村建设 能源资源合理调配，城乡协调发展，社会和谐相处 生物质转化与利用 生物质 生物柴油 沼气 生物乙醇 气化 油化 液化 纸 重复 使用 木制品 重复 使用 重复 使用 合成硬质纤维板 重复 使用 工业原料 由生物质制成的塑料 炭化物 物质，能源 串联式利用 物质，能源 串联式利用 发电 燃料电池 汽车燃料 炊事，供暖燃料 旧纸 生物精炼 木材运输缆车 乙醇生产线 能源站 电力 生物柴油基地 沼气 生物乙醇 可降解塑料工厂 速生杨树场 生物燃料汽车 沼气管线 沼气发酵基地 禽畜养殖区 生物质发电厂 堆肥 山林施肥直升机 农用可降解塑料 复原农地 超级联合收割机 农区现场资源基地 伐木机器人 林道 藻类 复原山林 2020年 生物质城 我校以多学科交叉组成 生物质能研究中心 机动学院 生命学院 环境学院 化工学院 农生学院 2009-5-21 * 2009-5-21 * * *