生物质能源概述课件

第十一章

生物质能源第十一章

生物质能源1生物质资源生物质是地球上存在最广泛的物质，包括所有动物、植物和微生物，以及由这些生命体排泄和代谢的所有有机物质。这些物质所蕴藏的能量相当惊人，相当于目前世界总耗能的10倍，而目前作为能源用途的生物质仅占总产量的1%左右，潜力十分巨大。生物质能：以生物质为载体的能量，即把太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式。CompanyLogo生物质资源生物质是地球上存在最广泛的物质，包括所有动物、植物2目前，生物质能技术的研究与开发已成为世界重大热门课题之一，受到世界各国政府与科学家的关注。许多国家都制定了相应的开发研究计划，如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划等，其中生物质能源的开发利用占有相当的比重。CompanyLogo目前，生物质能技术的研究与开发已成为世界重大热门课题之一3Contents生物质能源的概述1生物质能源林的类型与发展2生物质能展望3CompanyLogoContents生物质能源的概述1生物质能源林的类型与发4

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ELInsights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5729亿美元增加至6937亿美元，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。

生物质能源利用现状CompanyLogo

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5

世界生物质能协会主席HeinzKopetz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。CompanyLogo

世界生物质能协会主席HeinzKopetz博士表示,由于6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。CompanyLogo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7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。CompanyLogo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8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%。CompanyLogo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，9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。CompanyLogo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10生物质能利用主要方式生物质热化学转化（油、气）（高温分解、气化）生物化学转化（沼气、酒精）直接燃烧能源转换过程生物质的直接燃烧在今后相当长的时间内仍将是我国生物质能利用的主要方式。CompanyLogo生物质能利用主要方式生物质热化学转化（油、气）生物化学转化11生物质能利用—直接燃烧热效率低于20%losslossCompanyLogo生物质能利用—直接燃烧热效率低于20%losslosswww12生物质能利用—直接燃烧炕：热效率20-30%CompanyLogo生物质能利用—直接燃烧炕：热效率20-30%www.them13生物质能利用—直接燃烧－发电秸秆直接燃烧发电垃圾直接燃烧发电CompanyLogo生物质能利用—直接燃烧－发电秸秆直接燃烧发电www.them14生物质能利用—直接燃烧—秸秆发电热效率可达90%;生物质能净转化效率～40％CompanyLogo生物质能利用—直接燃烧—秸秆发电热效率可达90%;生物质能净15生物质能利用—直接燃烧—秸秆发电每两吨秸秆的热值相当于一吨煤，平均含硫量只有3．8‰，远远低于煤1％的平均含硫量。

丹麦:已建立了130多家秸秆生物发电厂。秸秆发电等可再生能源占到全国能源消费量的24％以上。

1：1.4能源草秸秆CompanyLogo生物质能利用—直接燃烧—秸秆发电每两吨秸秆的热值相当于一吨煤16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CompanyLogo生物质能利用—直接燃烧—秸秆发电2005年，我国首个17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。西方发达国家大都建有垃圾发电厂，美国在20世纪80年代兴建了90座垃圾焚烧厂，90年代又建了近400座发电厂，垃圾焚烧率达40％；日本垃圾电站有131座。CompanyLogo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18生物质能利用—直接燃烧—垃圾发电浦东御桥工业区：国内第一座日处理千吨以上的大型现代化生活垃圾发电厂，每天可处理120－150万城市居民产生的生活垃圾（约1000吨）。

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。CompanyLogo生物质能利用—直接燃烧—垃圾发电浦东御桥工业区：国内第一座日19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CompanyLogo目前全球有垃圾电站近1000座，预计未来三年内，将超过30020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。

生物质能利用—直接燃烧—垃圾发电CompanyLogo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21热化学转化气化液化转脂反应CompanyLogo热化学转化气化Com22生物质能利用-热化学转化-气化生物质气化是在高温条件下，利用部分氧化法，使有机物转化成可燃气体的过程，产物为CO、H2、CH4等可燃性气体。生物质气化供热供气发电CompanyLogo生物质能利用-热化学转化-气化生物质气化是在高温条件下，利用23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-气化发电气化发电的三种方式CompanyLogo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24生物质能利用-热化学转化—液化热解液化（不需催化剂，650～800℃,原料需干燥）生物油（70％）和气体快速热解生物油（80～85％）和焦炭慢速热解高加热速率（102-104K/s）产物停留时间（0.2-3s）

干馏：木炭CompanyLogo生物质能利用-热化学转化—液化热解液化（不需催化剂，650～25生物质能利用-热化学转化—液化CompanyLogo生物质能利用-热化学转化—液化www.themegaller26生物质能利用-热化学转化—液化2.加压液化（需催化剂,300～350℃，原料不需干燥）12-20MPa停留时间：30min加水油（含水）CompanyLogo生物质能利用-热化学转化—液化2.加压液化（需催化剂,3027生物质能利用-热化学转化—生物柴油CompanyLogo生物质能利用-热化学转化—生物柴油www.themegall28生物质能利用-热化学转化—生物柴油1、仅需要对柴油机进行微小的改造甚至不需要改造。2、可以采用现有的柴油运输、销售网络。3、从全生命周期来看不产生CO2排放。生物柴油替代柴油的优势CompanyLogo生物质能利用-热化学转化—生物柴油1、仅需要对柴油机进行微小29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CompanyLogo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30发酵厌氧消化生物质能利用－生物化学转化CompanyLogo发酵生物质能利用－生物化学转化www.themegaller31生物质能利用－生物化学转化－发酵发酵催化酶糖发酵生物质醇CompanyLogo生物质能利用－生物化学转化－发酵发酵催化酶糖发酵生物质醇ww32乙醇汽车CompanyLogo乙醇汽车Compan33生物质能利用－生物化学转化－发酵1、糖类：甘蔗、甜菜等糖类生物质转化成乙醇相对容易，但原料成本高（60%价格）。2、淀粉类：淀粉类生物质（玉米、高粱、木薯）需要先水解成糖类。3、木质纤维类：木材、草等预处理更复杂，需要经过几种酸的水解才能变成糖。原料CompanyLogo生物质能利用－生物化学转化－发酵1、糖类：甘蔗、甜菜等糖类生34最新进展美国马萨诸塞大学的化学工程师GeorgeHuber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－发酵CompanyLogo最新进展生物质能利用－生物化学转化－发酵www.themeg35生物质能利用－生物化学转化－厌氧消化生物质细菌绝氧分解沼气（60％甲烷，30～40％CO2）大棚沼气发电机CompanyLogo生物质能利用－生物化学转化－厌氧消化生物质细菌绝氧分解沼气大36生物质能利用－生物化学转化－厌氧消化原料1、人、畜排泄物CompanyLogo生物质能利用－生物化学转化－厌氧消化原料1、人、畜排泄物ww37生物质能利用－生物化学转化－厌氧消化沼液、沼渣沼气照明做饭沼气灯提高棚温增施气肥猪蔬菜沼气池粪便残叶CompanyLogo生物质能利用－生物化学转化－厌氧消化沼液、沼渣沼气照明做饭沼38生物质能利用－生物化学转化－厌氧消化2、垃圾原料垃圾填埋场经过特殊设计，可增加沼气产量，并且在填埋垃圾之前预先铺设收集气体的管道。CompanyLogo生物质能利用－生物化学转化－厌氧消化2、垃圾原料垃圾39生物质能利用－生物化学转化－厌氧消化上海南汇老港垃圾填埋场（国内最大的垃圾填埋场）的沼气收集和预处理系统一期工程已建成，开始实验性发电。CompanyLogo生物质能利用－生物化学转化－厌氧消化上海南汇老港垃圾40生物质资源特点地球上每年生物质能总量约1400-1800亿吨(干重），相当于目前每年总能耗的10倍。总量大CompanyLogo生物质资源特点地球上每年生物质能总量约1400-180041通过碳、氢、氧循环利用太阳能的过程，理论上不产生温室气体，低含量的N，S化合物，可以大量减少SOx等有毒气体排放，被称为“绿色石油”。

每利用一万吨椐杆代替燃煤，可以减少CO2排放１.4t，SO240t，烟尘100t。低污染CompanyLogo通过碳、氢、氧循环利用太阳能的过程，理论上不产生温室气体，低42我国可利用的生物质资源量：1.农作物秸秆年产量约7亿吨2.林业及木材加工废弃物年产量约9亿吨3.畜禽养殖和工业有机废水年产沼气资源量约800亿立方米4.城市生活垃圾年产生量约1.2亿吨

分布广CompanyLogo我国可利用的生物质资源量：分布广www.themegalle43生物质能源的主要类别

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。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。CompanyLogo生物质能源的主要类别

依据来源的不同，可以将适合于能源利用的44农业资源农业生物质能资源是指农业作物(包括能源作物)；农业生产过程中的废弃物，如农作物收获时残留在农田内的农作物秸秆（玉米秸、高粱秸、麦秸、稻草、豆秸和棉秆等）；农业加工业的废弃物，如农业生产过程中剩余的稻壳等。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。CompanyLogo农业资源Compan45污水废水生活污水主要由城镇居民生活、商业和服务业的各种排水组成，如冷却水、洗浴排水、盥洗排水、洗衣排水、厨房排水、粪便污水等。工业有机废水主要是酒精、酿酒、制糖、食品、制药、造纸及屠宰等行业生产过程中排出的废水等，其中都富含有机物。固体废物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。其组成成分比较复杂，受当地居民的平均生活水平、能源消费结构、城镇建设、自然条件、传统习惯以及季节变化等因素影响。畜禽粪便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、尿及其与垫草的混合物。CompanyLogo污水废水Compan46二生物质能源林的类型及发展根据用途将能源林分为燃料能源林、生物发电能源林和薪炭能源林3类。燃料能源林燃料能源林是指由树体或某一器官富含油分或类似石油乳汁的树种组成的森林。燃油树种所含油分或乳汁主要分布在茎、叶、花、果、籽等部位，将其产物提取和加工可直接或间接作为汽油、柴油或石油的替代品。如我国海南省的能源树种油楠，心材部分能形成棕黄色的油状液体可直接燃烧；麻疯树的种子含油率高达40%。生物质能源林的类型CompanyLogo二生物质能源林的类型及发展根据用途将能源林分为燃料能源林47CompanyLogoCompanyLo48生物发电能源林木本植物是生物能源的主体，是最古老的能源物质。国际社会普遍关注并大力发展能源林，目的是通过利用选育出的速生、高产、高热值或高产油量的能源树种种质资源，以定向优化集约栽培技术获取高产能源收获物，通过加工利用替代化石能源，解决目前世界性的能源危机问题。其中以生物发电为主要用途的能源林主要是指采取高密度、超短轮伐期的集约经营技术，种植和培育高热值、速生、萌蘖能力强、抗病虫害强的乔木、灌木人工林，主要利用其木材发电。目前普遍被用做燃料能源林的树种以杨树、桉树、柳树等为主。1976年瑞典率先启动了瑞典能源林业工程。CompanyLogo生物发电能源林木本植物是生物能源的主体，是最古老的能源物质。49CompanyLogoCompanyLo50薪炭能源林薪炭能源林是指以生产薪材为主的能源林，可直接燃烧用于生活，也可烧成木炭来使用。目前世界上较好的薪炭树种有柳、加拿大杨、美国梧桐、刺槐、冷杉、火炬树、大叶相思等。我国用于薪炭林的树种主要有银合欢、刺槐、沙枣、旱柳等，有的地方种植薪炭林3-5年即可见效，平均每公顷可产干柴15t左右。CompanyLogo薪炭能源林薪炭能源林是指以生产薪材为主的能源林，可直接燃烧用51我国薪炭林规划我国薪炭林建设需要走森林能源工程建设之路。森林能源工程标志着人们对森林作为燃料这一功能的认识已发展到新的阶段。利用范围已从木质部分利用转向全向全树利用、全林利用；利用方式上已从直接燃烧转向直接燃烧与转换成其他形式相结合；经营指导思想上已从单一取薪炭材转向以生产薪材为主，薪材与用材、肥料、饲料、防护等结合的多功能、多目标、多效益相统一；经营目标上已由追求单一产量转向可持续发展的单位时间内、单位面积上最大限度地提供能源和多种经济效益及社会价值的森林植物综合体；经营方式上由粗放经营转向高投入、高技术、高产量、高热值、高效益的集约经营；树种组成已由单一树种的纯林转向多树种、乔灌草相结合的混交复层林。更为重要的是，森林能源工程与发展农村经济、群众脱贫致富有机结合在一起，与生态环境的保护和改善密切相关。CompanyLogo我国薪炭林规划我国薪炭林建设需要走森林能源工程建设之路。森林52总体构想与基本原则战略目标与任务战略实施步骤建设重点CompanyLogo总体构想与基本原则C53生物质能展望－中国目前生物质能源仅占0.5－1%。中国《可再生能源中长期发展规划》提出了到2020年中国可再生能源开发利用总量在能源供应结构中的比重达15%的目标，相当于6亿吨标准煤（1/6)。2020年生物质燃料替代1000万吨石油。中国CompanyLogo生物质能展望－中国目前生物质能源仅占0.5－1%。中国w54农林生物质发电20022002010年2020年垃圾填埋场沼气发电20100大中型沼气工程发电80300生物质发电总计3002600（万千瓦）生物质能展望－中国CompanyLogo农林生物质发电20022002010年2020年垃圾填埋场沼55生物质固体成型燃料

2010年:示范点建设，全国年消费100万吨

2020年:年消费量达到5000万吨农村户用沼气

2010年：110亿立方米/年

2020年：180亿立方米/年生物质能展望－中国CompanyLogo生物质固体成型燃料生物质能展望－中国www.themegal56生物质液体燃料

2020年：替代1000万吨成品油燃料乙醇：

以甜高粱茎杆、甘蔗和木薯等为原料

2020年，年产1000万吨生物柴油以麻疯树、油桐、黄连木、油菜籽等为原料餐饮等行业废油回收

2020年，年产100万吨生物质能展望－中国CompanyLogo生物质液体燃料生物质能展望－中国www.themegal57生物质能引发新危机!?生物质能展望联合国能源协会：与使用化石燃料对环境的破坏程度相比，生物燃料很可能会造成更严重的破坏。目前，因农作物大量增加而导致的周围环境变化已经在东南亚出现：不断飙升的棕榈油需求已导致东南亚地区热带雨林遭到破坏，大量砍伐引发的温室气体排放量后果可能比使用化石燃料更为严重。

CompanyLogo生物质能引发新危机!?生物质能展望联合国能源协会：与使用化石58生物质能引发新危机!?生物质能展望生物燃料导致环境恶化？1、发展生物燃料带来的土地和水资源需求，导致土壤中碳含量的变化，这种变化将直接抵消使用生物燃料在减少温室气体排放量方面的正面效果。

CompanyLogo生物质能引发新危机!?生物质能展望生物燃料导致环境恶化？ww59生物质能引发新危机!?生物质能展望生物燃料导致环境恶化？2、从生物链的传递来看，大量种植单一农作物并不符合大自然有关生物多样性的发展规律，土壤中的养分会因单一种植农作物而流失。

CompanyLogo生物质能引发新危机!?生物质能展望生物燃料导致环境恶化？ww60生物燃料导致粮食涨价与粮食争地！！据印尼《星洲日报》报道，欧美各国推展应用生物乙醇燃油，当作未来时期应对能源短缺的措施，导致印度尼西亚近半年来，粮食如玉米、面粉、生棕榈油及肉类等涨价达10%至35%。生物质能展望CompanyLogo生物燃料导致粮食涨价生物质能展望www.themegalle61国际粮食价格达到20年来最高粮价上涨→肉类价格上涨→奶制品价格上涨→。。。→。。。→通货膨胀由于粮食涨价，印尼、墨西哥、菲律宾和乌兹别克斯坦等33个国家将面临社会动荡的危险。生物质能展望CompanyLogo国际粮食价格达到20年来最高生物质能展望www.themeg62生物质能引发新危机!?生物质能展望解决途径：加大对非粮作物的研究和开发；采用纤维素生物质原料。。。

CompanyLogo生物质能引发新危机!?生物质能展望解决途径：加大对非粮作物的63谢谢CompanyLogo谢谢Company64第十一章

生物质能源第十一章

生物质能源65生物质资源生物质是地球上存在最广泛的物质，包括所有动物、植物和微生物，以及由这些生命体排泄和代谢的所有有机物质。这些物质所蕴藏的能量相当惊人，相当于目前世界总耗能的10倍，而目前作为能源用途的生物质仅占总产量的1%左右，潜力十分巨大。生物质能：以生物质为载体的能量，即把太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式。CompanyLogo生物质资源生物质是地球上存在最广泛的物质，包括所有动物、植物66目前，生物质能技术的研究与开发已成为世界重大热门课题之一，受到世界各国政府与科学家的关注。许多国家都制定了相应的开发研究计划，如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划等，其中生物质能源的开发利用占有相当的比重。CompanyLogo目前，生物质能技术的研究与开发已成为世界重大热门课题之一67Contents生物质能源的概述1生物质能源林的类型与发展2生物质能展望3CompanyLogoContents生物质能源的概述1生物质能源林的类型与发68

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ELInsights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5729亿美元增加至6937亿美元，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。

生物质能源利用现状CompanyLogo

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69

世界生物质能协会主席HeinzKopetz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。CompanyLogo

世界生物质能协会主席HeinzKopetz博士表示,由于70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。CompanyLogo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71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。CompanyLogo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72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%。CompanyLogo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，73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。CompanyLogo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74生物质能利用主要方式生物质热化学转化（油、气）（高温分解、气化）生物化学转化（沼气、酒精）直接燃烧能源转换过程生物质的直接燃烧在今后相当长的时间内仍将是我国生物质能利用的主要方式。CompanyLogo生物质能利用主要方式生物质热化学转化（油、气）生物化学转化75生物质能利用—直接燃烧热效率低于20%losslossCompanyLogo生物质能利用—直接燃烧热效率低于20%losslosswww76生物质能利用—直接燃烧炕：热效率20-30%CompanyLogo生物质能利用—直接燃烧炕：热效率20-30%www.them77生物质能利用—直接燃烧－发电秸秆直接燃烧发电垃圾直接燃烧发电CompanyLogo生物质能利用—直接燃烧－发电秸秆直接燃烧发电www.them78生物质能利用—直接燃烧—秸秆发电热效率可达90%;生物质能净转化效率～40％CompanyLogo生物质能利用—直接燃烧—秸秆发电热效率可达90%;生物质能净79生物质能利用—直接燃烧—秸秆发电每两吨秸秆的热值相当于一吨煤，平均含硫量只有3．8‰，远远低于煤1％的平均含硫量。

丹麦:已建立了130多家秸秆生物发电厂。秸秆发电等可再生能源占到全国能源消费量的24％以上。

1：1.4能源草秸秆CompanyLogo生物质能利用—直接燃烧—秸秆发电每两吨秸秆的热值相当于一吨煤80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CompanyLogo生物质能利用—直接燃烧—秸秆发电2005年，我国首个81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。西方发达国家大都建有垃圾发电厂，美国在20世纪80年代兴建了90座垃圾焚烧厂，90年代又建了近400座发电厂，垃圾焚烧率达40％；日本垃圾电站有131座。CompanyLogo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82生物质能利用—直接燃烧—垃圾发电浦东御桥工业区：国内第一座日处理千吨以上的大型现代化生活垃圾发电厂，每天可处理120－150万城市居民产生的生活垃圾（约1000吨）。

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。CompanyLogo生物质能利用—直接燃烧—垃圾发电浦东御桥工业区：国内第一座日83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CompanyLogo目前全球有垃圾电站近1000座，预计未来三年内，将超过30084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。

生物质能利用—直接燃烧—垃圾发电CompanyLogo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85热化学转化气化液化转脂反应CompanyLogo热化学转化气化Com86生物质能利用-热化学转化-气化生物质气化是在高温条件下，利用部分氧化法，使有机物转化成可燃气体的过程，产物为CO、H2、CH4等可燃性气体。生物质气化供热供气发电CompanyLogo生物质能利用-热化学转化-气化生物质气化是在高温条件下，利用87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-气化发电气化发电的三种方式CompanyLogo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88生物质能利用-热化学转化—液化热解液化（不需催化剂，650～800℃,原料需干燥）生物油（70％）和气体快速热解生物油（80～85％）和焦炭慢速热解高加热速率（102-104K/s）产物停留时间（0.2-3s）

干馏：木炭CompanyLogo生物质能利用-热化学转化—液化热解液化（不需催化剂，650～89生物质能利用-热化学转化—液化CompanyLogo生物质能利用-热化学转化—液化www.themegaller90生物质能利用-热化学转化—液化2.加压液化（需催化剂,300～350℃，原料不需干燥）12-20MPa停留时间：30min加水油（含水）CompanyLogo生物质能利用-热化学转化—液化2.加压液化（需催化剂,3091生物质能利用-热化学转化—生物柴油CompanyLogo生物质能利用-热化学转化—生物柴油www.themegall92生物质能利用-热化学转化—生物柴油1、仅需要对柴油机进行微小的改造甚至不需要改造。2、可以采用现有的柴油运输、销售网络。3、从全生命周期来看不产生CO2排放。生物柴油替代柴油的优势CompanyLogo生物质能利用-热化学转化—生物柴油1、仅需要对柴油机进行微小93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CompanyLogo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94发酵厌氧消化生物质能利用－生物化学转化CompanyLogo发酵生物质能利用－生物化学转化www.themegaller95生物质能利用－生物化学转化－发酵发酵催化酶糖发酵生物质醇CompanyLogo生物质能利用－生物化学转化－发酵发酵催化酶糖发酵生物质醇ww96乙醇汽车CompanyLogo乙醇汽车Compan97生物质能利用－生物化学转化－发酵1、糖类：甘蔗、甜菜等糖类生物质转化成乙醇相对容易，但原料成本高（60%价格）。2、淀粉类：淀粉类生物质（玉米、高粱、木薯）需要先水解成糖类。3、木质纤维类：木材、草等预处理更复杂，需要经过几种酸的水解才能变成糖。原料CompanyLogo生物质能利用－生物化学转化－发酵1、糖类：甘蔗、甜菜等糖类生98最新进展美国马萨诸塞大学的化学工程师GeorgeHuber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－发酵CompanyLogo最新进展生物质能利用－生物化学转化－发酵www.themeg99生物质能利用－生物化学转化－厌氧消化生物质细菌绝氧分解沼气（60％甲烷，30～40％CO2）大棚沼气发电机CompanyLogo生物质能利用－生物化学转化－厌氧消化生物质细菌绝氧分解沼气大100生物质能利用－生物化学转化－厌氧消化原料1、人、畜排泄物CompanyLogo生物质能利用－生物化学转化－厌氧消化原料1、人、畜排泄物ww101生物质能利用－生物化学转化－厌氧消化沼液、沼渣沼气照明做饭沼气灯提高棚温增施气肥猪蔬菜沼气池粪便残叶CompanyLogo生物质能利用－生物化学转化－厌氧消化沼液、沼渣沼气照明做饭沼102生物质能利用－生物化学转化－厌氧消化2、垃圾原料垃圾填埋场经过特殊设计，可增加沼气产量，并且在填埋垃圾之前预先铺设收集气体的管道。CompanyLogo生物质能利用－生物化学转化－厌氧消化2、垃圾原料垃圾103生物质能利用－生物化学转化－厌氧消化上海南汇老港垃圾填埋场（国内最大的垃圾填埋场）的沼气收集和预处理系统一期工程已建成，开始实验性发电。CompanyLogo生物质能利用－生物化学转化－厌氧消化上海南汇老港垃圾104生物质资源特点地球上每年生物质能总量约1400-1800亿吨(干重），相当于目前每年总能耗的10倍。总量大CompanyLogo生物质资源特点地球上每年生物质能总量约1400-1800105通过碳、氢、氧循环利用太阳能的过程，理论上不产生温室气体，低含量的N，S化合物，可以大量减少SOx等有毒气体排放，被称为“绿色石油”。

每利用一万吨椐杆代替燃煤，可以减少CO2排放１.4t，SO240t，烟尘100t。低污染CompanyLogo通过碳、氢、氧循环利用太阳能的过程，理论上不产生温室气体，低106我国可利用的生物质资源量：1.农作物秸秆年产量约7亿吨2.林业及木材加工废弃物年产量约9亿吨3.畜禽养殖和工业有机废水年产沼气资源量约800亿立方米4.城市生活垃圾年产生量约1.2亿吨

分布广CompanyLogo我国可利用的生物质资源量：分布广www.themegalle107生物质能源的主要类别

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。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。CompanyLogo生物质能源的主要类别

依据来源的不同，可以将适合于能源利用的108农业资源农业生物质能资源是指农业作物(包括能源作物)；农业生产过程中的废弃物，如农作物收获时残留在农田内的农作物秸秆（玉米秸、高粱秸、麦秸、稻草、豆秸和棉秆等）；农业加工业的废弃物，如农业生产过程中剩余的稻壳等。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。CompanyLogo农业资源Compan109污水废水生活污水主要由城镇居民生活、商业和服务业的各种排水组成，如冷却水、洗浴排水、盥洗排水、洗衣排水、厨房排水、粪便污水等。工业有机废水主要是酒精、酿酒、制糖、食品、制药、造纸及屠宰等行业生产过程中排出的废水等，其中都富含有机物。固体废物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。其组成成分比较复杂，受当地居民的平均生活水平、能源消费结构、城镇建设、自然条件、传统习惯以及季节变化等因素影响。畜禽粪便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、尿及其与垫草的混合物。CompanyLogo污水废水Compan110二生物质能源林的类型及发展根据用途将能源林分为燃料能源林、生物发电能源林和薪炭能源林3类。燃料能源林燃料能源林是指由树体或某一器官富含油分或类似石油乳汁的树种组成的森林。燃油树种所含油分或乳汁主要分布在茎、叶、花、果、籽等部位，将其产物提取和加工可直接或间接作为汽油、柴油或石油的替代品。如我国海南省的能源树种油楠，心材部分能形成棕黄色的油状液体可直接燃烧；麻疯树的种子含油率高达40%。生物质能源林的类型CompanyLogo二生物质能源林的类型及发展根据用途将能源林分为燃料能源林111CompanyLogoCompanyLo112生物发电能源林木本植物是生物能源的主体，是最古老的能源物质。国际社会普遍关注并大力发展能源林，目的是通过利用选育出的速生、高产、高热值或高产油量的能源树种种质资源，以定向优化集约栽培技术获取高产能源收获物，通过加工利用替代化石能源，解决目前世界性的能源危机问题。其中以生物发电为主要用途的能源林主要是指采取高密度、超短轮伐期的集约经营技术，种植和培育高热值、速生、萌蘖能力强、抗病虫害强的乔木、灌木人工林，主要利用其木材发电。目前普遍被用做燃料能源林的树种以杨树、桉树、柳树等为主。1976年瑞典率先启动了瑞典能源林业工程。CompanyLogo生物发电能源林木本植物是生物能源的主体，是最古老的能源物质。113CompanyLogoCompanyLo114薪炭能源林薪炭能源林是指以生产薪材为主的能源林，可直接燃烧用于生活，也可烧成木炭来使用。目前世界上较好的薪炭树种有柳、加拿大杨、美国梧桐、刺槐、冷杉、火炬树、大叶相思等。我国用于薪炭林的树种主要有银合欢、刺槐、沙枣、旱柳等，有的地方种植薪炭林3-5年即可见效，平均每公顷可产干柴15t左右。CompanyLogo薪炭能源林薪炭能源林是指以生产薪材为主的能源林，可直接燃烧用115我国薪炭林规划我国薪炭林建设需要走森林能源工程建设之路。森林能源工程标志着人们对森林作为燃料这一功能的认识已发展到新的阶段。利用范围已从木质部分利用转向全向全树利用、全林利用；利用方式上已从直接燃烧转向直接燃烧与转换成其他形式相结合；经营指导思想上已从单一取薪炭材转向以生产薪材为主，薪材与用材、肥料、饲料、防护等结合的多功能、多目标、多效益相统一；经营目标上已由追求单一产量转向可持续发展的单位时间内、单位面积上最大限