生物质能源的特点及其环境效应

能源需求的持续增长和化石能源引起的CO2排放以及全球气候变化问题促使人们寻求＂绿色＂可再生能源。生物质能源是潜在的低碳可再生能源,生物质能源的开发与利用已成为世界研究热点领域之一,受到世界各国政府与科学界的关注。同时,生物质能源的开发和利用也受到越来越多的质疑,主要包括生物质能源引发的粮食安全问题、环境问题、水资源问题等。生物质能源十分丰富,了解生物质能源的特点及其环境效应是合理开发生物质能源的前提,简述生物质能源的环境效应及不同生物燃料的特点。     

生物质能源发展现状与产业发展战略探讨

生物质能源是一种清洁环保的新能源。"十一五规划纲要"中明确提出要把生物质能源发展作为国家能源战略的重要组成部分。开发利用燃料油植物,生产可再生的生物质能源,具有重要的战略意义。本文介绍了国内外能源发展研究现状与趋势,分析了产业发展中存在的问题,探讨了我国生物质能源产业发展对策。     

生物质能及其利用技术

解决当前能源、环境问题的根本方法是开发利用新能源,而生物质能具有清洁、数量大、可再生等突出优点,是常规能源的理想替代能源.文章介绍了生物质及生物质能,对目前生物质能的利用技术现状作了系统介绍,论述了生物质能利用的远大发展前景.     

生物质能汽车的动力系统技术

能源和环境问题成为本世纪世界各国共同面临的两个重大问题。寻找新的"清洁代用燃料"是人类的必然选择。生物质能源是一种可作为车辆发动机燃料的新型清洁低廉的可再生能源,因此研究和开发生物质能汽车动力系统技术有利于改变我国能源消费结构、维护国家能源安全和环境保护。介绍了生物质燃料汽车动力系统技术,主要包括固体燃料裂解气化技术、气体燃料净化技术以及使用燃气式发动机技术等。为研究和开发使用生物质燃料汽车提供了一定的指导和参考信息,为其今后的深入研究提供了一定的参考。     

联合炉排生物质锅炉过热器卸灰装置的改进

我国是一个能源消费大国,一次能源中煤炭所占比例高达70%以上。随着能源需求的不断增长以及化石能源消耗带来的环境压力的不断加剧,新能源和可再生能源的开发利用越来越受到重视。开发利用新能源和可再生能源,对于改善以煤炭为主的能源结构,缓解能源生产和使用造成的环境问题有重要意义。生物质燃烧发电是生物质能资源利用的一种重要的形式,其优势在于:①生物质具有可再生性;②燃烧后的低污染性;     

智慧新能源城乡建设模式应用研究

该文提出智慧新能源城乡建设的新理念.通过对盘锦大洼区城乡村地区的取暖现状、生物质资源现状、红村矿区多能互补取暖项目等进行实地调研,给出了大洼区适宜在既有清洁能源取暖的基础上增加户用光伏取暖、小型生物质发电,形成以电网为基础,综合多种清洁能源输入的区域分布式综合能源系统的新能源建设方案,并针对方案提出了相应技术模式和商业...     

生物油改性及催化热解技术研究进展

生物质快速热解制取生物油是一种生物质能源热转化的重要方式,是目前可再生能源利用研究的热点。文中介绍了快速热解技术的发展现状,详细讨论了生物质油的特性以及生物质油精制和改性方法,包括催化加氢、催化裂解、添加溶剂与乳化技术,以及近年来倍受关注的生物质催化热解技术。     

微生物燃料电池(MFC)技术及其发展前景的研究

本文论述了能源和环境面临的问题与微生物燃料电池（MFC）的关系,介绍了MFC产能原理和效率及其国内外研究进展,分析了利用湿地微生物构建生物质能源循环式微生物电池的潜力,指出了MFC作为一种可再生的清洁新能源的广阔前景。     

福建生物质能源产业的发展思路与对策

结合福建省资源特点和区位优势,就福建省生物质能源产业的发展思路与对策进行了探讨。提出福建省应及时抓住机遇,大力发展国家新兴战略型产业—生物质能源产业,并充当海西生物质能源产业发展的领头羊。还就福建省生物质能源产业的发展提出了一些具体建议,主要包括:加强生物质能源生产技术的研发,建立面向国内外市场的生物质能源技术创新基地和工程中心,促进产学研合作,强化生物质能源开发利用系统集成和相关服务等。     

能源微藻类生物质培养技术及能源物质形态构成

微藻生物能源研究已经成为全球生物质能源科技发展的趋势和热点之一。通过不断改进能源微藻类生物质培养技术,获得大量微藻生物质是微藻能源进行下游能源转化的前提条件。文章从藻细胞能源利用方式与能源微藻规模化生产角度,综述了能源微藻类生物质培养技术研究现状及藻细胞能源物质形态-细胞壁糖类与胞内油脂具体成分构成的研究进展,探讨了在实际户外规模培养中遇到的虫害问题。     

Methanation of syngas from biomass gasification: An overview

Traditional fossil fuel overuse could lead to global warming and environmental pollution. As a renewable energy, biomass energy is a sustainable and low pollution carbon energy, which has a wide range of sources. Syngas production from biomass thermochemical conversion is a promising technology to realize effective utilization of the renewable energy. Syngas produced from gasification could be further converted into value-added chemicals via the method of Fischer-Tropsch synthesis. Syngas and CO₂ methanation could transform renewable energy into feasible transport and high-density energy. However, tar formation and catalyst deactivation are the main problem during the biomass gasification and methanation. This review sheds light on the development of biomass gasification and syngas methanation. Firstly, we presented the common reactors and some other factors during gasification. Secondly, we provide a comprehensive introduction of the advanced active catalyst for gasification and syngas methanation. Finally, some representative large-scale and commercial plants and companies for biomass gasification were compared and discussed in details. Then the prospective developments in combination of gasification and methanation were concluded to give an outlook for biomass gasification and its downstream development.     

生物质热解液化技术的应用前景

全世界总能耗的七分之一来自生物质能,生物质能是仅次于煤,油,天然气的第四位能源,且是唯一既具有矿物燃料属性,又可储存,可再生,可转换等特点,就目前的生物质转换技术比较,生物质热解液化是最有前途的技术,该技术能以连续的工艺和工厂化的生产方式将生物质（锯末,稻壳,树皮,秸杆等有机废弃物）用来最大限度地生产液体产品,采用该技术比其他转化技术可获得更多品种的能源和更大的经济与环境效益,这些产品很容易并入我     

我国生物质能源现代化应用前景展望(一)——生物质资源和供给

生物质能除了可以在改善世界一次能源结构、降低化石能源需求量方面做出重要贡献以外,还可在减少温室气体排放、保障能源供应安全、改善贸易平衡、促进农村发展和改进城市废弃物处理方式等方面发挥作用。目前全球每年一次能源消费总量为500EJ,生物质资源的年用量约占一次能源消费总量的10%左右,主要被用于传统的民用燃料和生产第一代生物燃料。第二代生物燃料技术预计将于2020年前后在一些国家实现工业化生产。IEA预测,2050年世界一次能源需求量为670EJ,生物质资源将占一次能源需求总量的20%左右。各方学者预测的2050年全球生物质资源量最低值基本在200~400EJ之间,最高值在400~1500EJ之间。中国的生物燃料产业尚处于起步阶段,不过应该说取得了良好的开端。我国生物质资源相对较少,且分布不均,发展生物质能产品需要依靠能源作物。只有通过合理开发、有效利用,才能在不与粮食和食用油争夺土地的前提下,在一定程度上提供生物运输燃料和生物质发电供热所需的原料,生物质能-农产品和/或生物质能-林产品联合生产系统应成为主要发展方向。美国生物燃料产业的发展模式对我国具有一定的借鉴意义。生物质最有效的利用方式是生产运输燃料,从长远来看,生物燃料可以与石油燃料竞争,尤其是喷气燃料和汽油更具替代优势,但受到生物质资源供应量的制约。     

生物质能利用发展方向探讨

叙述了生物质能应用的问题及现有生物质能的技术发展方向,指出,生物质能利用产生的问题,提出,从长远发展来看,中国应该注重培育生物质能转化市场和发展生物质能专用设备,同时,应注重CO2固存技术的研究。     

生态村分布式供能系统分析

针对广大农村沼气和太阳能利用率低的问题,提出了一种生物质能与太阳能互补综合利用的生态村分布式供能系统。该系统将太阳能光伏发电、太阳能光热转换、生物质气化与常规燃气发电整合,实现生物质能与太阳能的供电、供暖、制冷、供燃气和供热水五联产,可有效缓解新农村含碳能源利用带来的环境和安全性问题,有效解决生物质利用效率低和太阳能利用不稳定等技术瓶颈问题。以唐山市沙河驿镇唐庄子村为例,优化生态村分布式供能系统方案,其研究结果可为生态村的建设提供技术支撑。     

中国中长期碳减排战略目标初探(Ⅴ)——非化石能源的需求与碳排放

随着技术的进步,非化石能源将成为重要的一次能源,其对化石能源的替代将对碳减排起到举足轻重的作用。核能属于不排碳的新能源,生物质能具有零排碳甚至负排碳的特点,其他可再生能源包括水能、风能和太阳能等均属清洁的超低排碳能源。先进的核能压水堆技术成熟,型式已发展到第三代,安全性不断提高。尽管发生了日本福岛核危机,但不应责怪核能本身,仍需要在高度重视安全的前提下大力发展核电。我国核电规模不宜过分压缩,2050年核电规模为300GW,发电量2100TW.h,占总用电量份额20%的目标比较恰当。用生物质秸秆制造燃料乙醇、用林业废弃物制造合成柴油和用废食用油脂制造生物柴油能显著降低运输业的排碳,7×108t干生物质可替代1×108t进口原油,在高油价时代其意义不言而喻。我国曾推广秸秆发电,但经济效益和社会效益有限,建议在生物质秸秆制造燃料乙醇达到产业化后不再扩大秸秆发电规模,以保证燃料乙醇产业的原料来源。水能、风能和太阳能发电量占总电量的比率是衡量绿色电力的重要指标,中国2050年这三种可再生能源发电量约3600TW.h,仅占总用电量的36%。非化石能源发电量占总发电量的份额是一项重要衡量指标,IEA在Blue Map等情景中将2050年该百分比定为61%～75%;中国工程院预测的我国2050年该百分比为70%。但如果2050年的核电装机容量为400GW时可提供总发电量的28%,加上水电、风电、太阳能三种可再生能源发电提供的36%,合计为64%,仍然存在6%的缺口;若核电装机容量只能达到300GW,缺口将达13%。如靠化石能源来弥补发电量的不足,将带来增加碳排放的后果。     

氮气流量对稻草热解半焦性能的影响

慢速热解方法作为生物质气流床气化的前处理工艺,可以解决生物质在气流床气化过程中能量密度低、物料输送难度大及焦油含量高等问题,也可以提高气化合成气的热值.在热解过程中改变氮气流量,考察反应过程的固体产率、能量产率、半焦热值及半焦中碳、氧元素含量的变化结果.研究表明:当氮气流量为0.006m3/h时,固体产率和能量产率最高;当氮气流量为0.16 m3/h时,半焦热值和半焦中碳元素含量的增加量最大,但从整个生物质气流床气化工艺考虑,氮气流量应采用0.006 m3/h.     

优良能源植物筛选及评价指标探讨

以生产清洁生物质能源为目的,根据能源植物的特征,结合我国耕地少,土壤、气候等差异显著的实际情况,从不同方面选择了化学成分、生物质产量、生态适应性、热值4项指标来评价能源植物的利用价值.根据指标的差异性、重要性以及与生产清洁生物质能源是否直接相关,将4项指标权重分别定为0.3,0.3,0.25,0.15.通过对15种能源植物的评价发现,木本植物如短轮伐期的杂交杨(Populus sp1)、速生柳(Salix Viminal),牧草植物如柳枝稷(Panicum Virgatum)、芒草(Miscanthus spp. Anderss.)、王草(Saccharum Sinese)的植物特征和生物质品质最优,最适于生产清洁生物质能源.这套评价指标能够较好地反映能源植物特性差异和可开发利用的潜力.利用牧草植物生产燃料乙醇比木本作物更有潜力,其种植成本低,管理简便,收益高,生产周期短.     

Availability,supply technology and costs of residual forest biomass for energy – A case study in northern China

In theory, China has vast potential forest resources for production of energy, but utilization on an industrial scale has been negligible. We assessed the practical possibilities and barriers for a forest energy business in a case study in northern China. The specific objectives of the study were 1) to assess the availability of forest biomass for energy production, 2) to determine feasible supply chains, and 3) to estimate the biomass fuel supply costs. Based on the case study results, the stand-level removals of the intended feedstock were low and the supply costs were relatively high. Suggestions for increasing the raw material basis, lowering the costs and further research and development were given. We conclude that although the case study area may not be promising from the feedstock point of view, the development could be started with small steps and proven technology. In order to avoid expensive mistakes further research for transfer of know-how and technology is needed.     

中国生物质能利用技术评价

本文针对目前我国已有的生物质能利用技术进行技术评价,主要有生物质燃烧技术(包括炉灶燃烧技术、锅炉燃烧发电技术和生物质型煤技术)、生物质气化技术(包括生物质气化技术、生物质气化发电技术)和生物质热裂解液化技术。本文在阐述我国生物质能源开发利用的意义的基础上,综述了上述各种技术发展现状与近年来的应用情况,对我国生物质能利用技术的发展有参考价值。