第十一章生物质能源.ppt

第十一章生 物 质 能 源 生物质资源 Contents 生物质能源的概述 作为新世纪的可替代能源之一，生物质能占到全世界总能耗的15%，数量相当巨大，是21世纪能源供应中最具潜力的能源。因它来自自然界，无污染，同时又是可再生能源而引起各国的重视。根据EL Insights于2010年9月发布的报告，从2010年到2015年，全球生物制造市场预计将从5 729亿美元增加至6 937亿美元，相当于在此期间的复合年增长率(CAGR)为3.9%。在今后几年，生物质在生物发电、生物燃料和生物产品部门应用领域将大幅增长，生物质发电的市场价值将从2010年450亿美元增加到2020年530亿美元。 ??? ?世界生物质能协会主席Heinz Kopetz博士表示,由于各国气候、土地利用情况不同，生物质能源生产及利用水平差别也很大。为了促进可再生能源的发展，许多国家制定了相应的发展战略和规划，明确了可再生能源发展目标。如美国、瑞典、丹麦、印度、巴西、欧洲等国已走在世界前列。 国外生物质能源利用概况 欧盟：2010年生物质能源达到总能源消耗的7％ 。 美国：2010年生物质能源达到总能源消耗的4%，2020年达到5％（现在已经达到3％）。 澳大利亚：2010年生物质能源达到总能源消耗的5％。 巴西：生物质能源已达到总能源消耗的1/3，近50％汽油被乙醇替代，2020年生物油柴油参和比达到20％。凭借生物能源这张王牌，巴西政府表示有信心实现到2020年减排36%的目标。 丹麦正准备在全国前5大城市，逐步减少并淘汰燃煤发电站，要求发电站进行技术改造，使用生物燃料替代煤和燃油，作为城市生产和生活的主要能源来源。 印度于2004年开始了石油和农业领域的“无声革 命”，制订了2011年全国运输燃料中必须添加10%乙醇的法令。 我国生物质能源的开发利用现状 ? 我国拥有丰富的生物质能资源，据测算，我国理论生物质能资源为50亿吨左右标准煤，是目前中国总能耗的4倍左右。在可收集的条件下，中国目前可利用的生物质能资源主要是传统生物质，包括农作物秸秆、薪柴、禽畜粪便、生活垃圾、工业有机废渣与废水等。目前生物质能源仅占0.5－1%。 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。 2010年底全国已经建设农村户用沼气池1870万口，生活污水净化沼气池14万处，畜禽养殖场和工业废水沼气工程2,000多处，年产沼气约90亿立方米，为近8000万农村人口提供了优质生活燃料。 中国已经开发出多种固定床和流化床气化炉，以秸秆、木屑、稻壳、树枝为原料生产燃气。2006年用于木材和农副产品烘干的有800多台，村镇级秸秆气化集中供气系统近600处，年生产生物质燃气2,000万立方米。 生物质能利用主要方式 生物质能利用—直接燃烧 生物质能利用—直接燃烧 生物质能利用—直接燃烧－发电 生物质能利用—直接燃烧—秸秆发电 生物质能利用—直接燃烧—秸秆发电 生物质能利用—直接燃烧—秸秆发电 生物质能利用—直接燃烧—垃圾发电 生物质能利用—直接燃烧—垃圾发电 目前全球有垃圾电站近1000座，预计未来三年内，将超过3000座。 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。? 热化学转化 生物质能利用-热化学转化-气化 用作锅炉的燃料燃烧生产蒸汽带动蒸汽轮机发电。这种方式对气体要求不很严格，直接在锅炉内燃烧气化气。效率低。 在燃气轮机内燃烧带动发电机发电。这种利用方式要求气化压力在10－30个大气压，有灰尘、杂质等污染的问题。 在内燃机内燃烧带动发电机发电。这种方式应用广泛，而且效率较高。但该种方式对气体要求严格，气化气必须净化及冷却。 生物质能利用-热化学转化—液化 生物质能利用-热化学转化—液化 生物质能利用-热化学转化—液化 生物质能利用-热化学转化—生物柴油 生物质能利用-热化学转化—生物柴油 生物质能利用-热化学转化—生物柴油 生物质能利用－生物化学转化 发酵 厌氧消化 生物质能利用－生物化学转化－发酵 乙醇汽车 生物质能利用－生物化学转化－发酵 必威体育精装版进展 美国马萨诸塞大学的化学工程师George Huber找到一种有效的方法，成功地让柳枝稷、白杨树等植物的木质纤维素（即固态生物质能）转化为“绿色汽油”。 这是首次实现植物纤维素到汽油组分的直接转变。 生物质能利用－生物化学转化－厌氧消化 生物质能利用－生物化学转化－厌氧消化 生物质能利用－生物化学转化－厌氧消化 生物质能利用－生物化学转化－厌氧消化 生物质资源特点 地球上每