海藻生物质能

海藻生物质能

浅谈海藻生物质能在全球暖化和能源危机的大环境下，能源已成为制约世界各国发展的一个重要瓶颈。寻求洁净、安全、可持续发展的能源已成为当务之急。这在减少对石油的依赖性，降低环境污染，保证国家能源安全方面具有深远意义。在此背景下，生物质能源发展越来越受到社会的关注，成为当前实现能源来源多元化和国家能源战略抗风险的重要选择。一、生物质能源现状第一代生物质能源以玉米、甘蔗等农作物为原料生产生物乙醇，或者以大豆、油菜籽、油棕榈等油料作物为原料加工生物柴油。它们都存在着产量低、成本高、经济性差、与其它农作物争夺土地、导致国际粮食价格提升等缺点。而且油料植物主要有麻疯树、油桐树、油茶、黄连木等, 它们仅生长在少数地域, 且要受到季节变换以及生长周期的影响, 不能够源源不断地长期产油。国内目前的生物柴油工厂大都以廉价的餐饮废油脂为原料，餐饮废油存在质量不稳定、来源分散等问题。第二代生物质能源技术可以直接把农业废弃物等木质素纤维素转化为燃料，其中以生物质裂解气化技术为主。生物质气化是把生物质在高温的条件下裂解成为小分子的气体物质，设备要求较高，且产物储存困难，一般需要再次转化，成本很高。故而人们把眼光投向了具有分布广泛、油脂含量高、环境适应能力强、生长周期短、产量高等众多特点的第三代生物质能——海藻生物燃料。二、藻类的制备微藻是指一些微观的单细胞群体, 是最低等的、自养的释氧植物。它是低等植物中种类繁多、分布极其广泛的一个类群。无论在海洋、淡水湖泊等水域, 或在潮湿的土壤、树干等处。几乎在有光和潮湿的任何地方, 微藻都能生存。这为藻类生物燃料的发展提供了充足的原料。 1. 利用细胞工程技术制备微藻【1】清华大学缪晓玲等通过异养转化细胞工程技术获得了高脂含量的异养小球藻细胞, 其脂含量高达细胞干重的55 %(质量分数) 。是自养藻细胞的4 倍。将制备的微藻经离心分离、蒸馏水洗、冷冻干燥、萃取，最后利用酸催化酯交换技术一步得到生物柴油和副产甘油。2．利用分子生物学和基因工程技术制备微藻 1 2012/4/26 美国可再生能源国家实验室在20 世纪80 年代就开始了对利用微藻制备生物柴油的研究。其研究人员经筛选、分离和表征, 最后选出300 含油量高的海藻标种海藻样品, 主要是绿藻和硅藻。发现去除微藻细胞壁中的N 和Si 元素,可以使细胞中的油脂含量增加。所以应用分子生物学和基因工程的技术使得微藻细胞壁在降低N、Si 含量的前提下,保持较高的产量。目前其改造的“工程微藻”细胞中油脂的质量分数增加到60 %以上。三、藻类生物燃料的制备方法藻类生物燃料的制备方法【2】1.开放池塘法在池塘、湖面等封闭水域养殖藻类。简便易行、成本较低，但易污染、占地面积大、难以对水体和温度进行调节从而生产不稳定，发展受到很大限制。 2. 封闭环路系统法【2】在闭合的人造水渠中进行，含有藻类的液体在其中循环，循环过程中将藻类进行新陈代谢所需的二氧化碳和养分引入到水渠的液体中。操作简单，培养条件、参数易控制，条件稳定，成品质量高，可实现全年无菌纯种培养，能较大幅度地提高微藻细胞密度，其生长速率和生物量大幅度提高，近些年已应用于微藻的商业性、高密度大规模培养生产。但生产成本相对较高，成本为开放式池塘培养法的10 倍以上。3. 固化反应器法【2】用一些透明管道装满工厂排出的废水和废气，管道内的藻类吸收废气中所含的二氧化碳，用于光合作用。同时，藻类排出氧气，生成用于提炼燃料的物质。4．直接热解制备生物柴油【3】南昌大学万益琴等在生物质微波裂解技术基础上，以干海藻为原料，经微波加热，在只消耗少量电能的情况下，即能热解大量的干燥海藻产品，获得大量的海藻生物油，该油在自然条件下分层，成为可直接燃烧的油相生物油及主要成分是含氮化合物的水相生物油，为从海藻到燃油的转化提供了一种简便、经济且因无需添加任何试剂而对人无害的方法。但目前仍处于试验阶段，未能取得大规模生产。四、利用藻类物质制备燃料的优点1.解决目前全球面临的能源危机。2.大量的海藻种植可中和一部分碳排放，减缓全球暖化。2.我国海洋面积广阔, 有很大的海域还没有开发利用, 若利用这些海域大量培养藻类, 不但

可以避免资源的浪费, 还可以带动沿海地区的经济和社会发展。3.藻类很容易繁殖, 并且培养时间短, 在很短的时间内可获得大量产品。 2 2012/4/26 4.藻类在水域(淡水或海水均可) 中生长繁殖,不依靠土壤, 不存在与农业用地相竞争的问题,不影响农业生产。五、目前仍存在的一些问题【4】 1.由于藻类生长繁殖要求一定的条件, 因此前期投资比较大。 2.高产工程藻的培育。3.反应容器的放大。4．高度修饰的工程藻对生态环境构成巨大威胁。六、综述【5】我们要加强对海藻生物燃料的战略性认识。把海藻能源列为未来生物质燃料产业的重要组成部分，特别是沿海地区，把海藻能源列入新能源的战略规划，大力强化海藻加工技术创新。建立完善的政策引导海藻生物质能的发展，对各种潜在的危险如生物入侵等要建立健全的应急方案。【6】只有这样才能积极健康安全的发展海藻生物质能。在能源危机日趋严重的今天，我国作为一个能源消费大国, 能源供应对社会发展有着举足轻重的意义, 而生物燃料作为新型绿色能源, 必将在经济发展中扮演不可替代的重要角色。为了实现生物能源产业的可持续、稳定发展, 积极寻找制备生物柴油和生物质油的原料已迫在眉睫, 而在众多生物中, 工程微藻无疑是制备生物燃料原料的优良替代品, 具有广阔的开发利用前景。参考文献：【1】嵇磊等利用藻类生物质制备生物燃料研究进展石油学报(石油加工) 第23 卷第6 期【2】陈晖第三代生物质能：藻类生物燃料【3】万益琴等微波裂解海藻快速制取生物燃油的试验农业工程学报第26 卷第 1 期【4】胡风庆等利用微藻热解成烃制备可再生生物能源进展辽宁大学学报【5】李乃胜关于发展海藻生物能源的认识与建议《科学时报》2009-2-9 【6】Joseph Biofuel vs Bioinvasion：Seeding Policy Priorities Environ. Sci. Technol 2010,44 3 2012/4/26

2012高二地理新人教版选修二课件5.3 海洋能的开发利用

第三节海洋能的开发利用课标领航基础自主梳理知能层级突破第三节教材深化透析当堂巩固训练课外视野拓展课标领航课程标准说出潮汐能、波浪能等的特点，说出潮汐能、波浪能等的特点，以及海洋能的开发前景。开发前景。学习目标1.了解海洋能的类型。了解海洋能的类型。了解海洋能的类型2.掌握海洋能的特点。掌握海洋能的特点。掌握海洋能的特点 3.掌握潮汐能、波浪能开发利用的特点和现状。掌握潮汐能、掌握潮汐能波浪能开发利用的特点和现状。基础自主梳理一、海洋能的特点1．海洋能：通常指海洋中所蕴藏的可再生．海洋能：通常指海洋中所蕴藏的_________ 的自然能源，主要包括潮汐能、波浪能、的自然能源，主要包括潮汐能、_________、海流能、海水温差能和盐差能等流能、海水温差能和_________等。2．海洋能的特点．总量大(1)_________ 、密度小。海洋能在海水中蕴藏密度小。量巨大，但单位体积、量巨大，但单位体积、面积上所拥有的能量较小。_________。(2)可再生。海洋能来源于太阳辐射能与天体间可再生。可再生万有引力的_______________。。(3)污染小。海洋能属于洁净能源。污染小。海洋能属于洁净能源。污染小(4)时空分布不均。在空间上，(4) 时空分布不均。在空间上，海洋能因地而异时空分布不均具有各自的_________海域在时间上，海域；，具有各自的富集海域；在时间上，它们大多具有明显的___________、大多具有明显的日变化、月变化和年变化。_________。思考1．什么是海流能、温差能、盐差能？．什么是海流能、温差能、盐差能？提示】【提示】海流能：是指海水流动的动能。海流能：是指海水流动的动能。主要是指海底水道和海峡中较为稳定的流动以及由于潮汐导致的有规律的海水流动。由于潮汐导致的有规律的海水流动。海流能的能量与流速的平方和流量成正比。能量与流速的平方和流量成正比。相对波浪而言，海流能的变化更平稳且有规律得多。海流能的变化更平稳且有规律得多。温差能：温差能：是指海洋表层海水和深层海水之间水温之差的热能。一方面，温之差的热能。一方面，海洋的表面把太阳辐射能的大部分转化成为热水并储

存在海洋的上另一方面，层；另一方面，接近冰点的海水大面积地在不1000米的深度从极地缓慢地流向赤道米的深度从极地缓慢地流向赤道。到1000 米的深度从极地缓慢地流向赤道。这样就在许多热带或亚热带海域终年形成20℃，就在许多热带或亚热带海域终年形成℃以上的垂直海水温差。上的垂直海水温差。利用这一温差可以实现热力循环并发电。力循环并发电。盐差能：盐差能：是指海水和淡水之间或两种含盐浓度不同的海水之间的化学电位差能。不同的海水之间的化学电位差能。主要存在于河海交接处。同时，河海交接处。同时，淡水丰富地区的盐湖和地下盐矿也可以利用盐差能。下盐矿也可以利用盐差能。盐差能是海洋能中能量密度最大的一种可再生能源。能量密度最大的一种可再生能源。二、海洋能开发利用前景目前，海洋能的开发主要用于________。世目前，海洋能的开发主要用于发电。20世纪后期以来，美国纪后期以来，_________、俄罗斯、_______、、俄罗斯、日本、法国等沿海国家非常重视海洋能的开发。法国等沿海国家非常重视海洋能的开发。1．1．潮汐能及其利用潮汐能(1)___________ 是人类认识和利用最早的一种海洋能。海洋能。(2)分布：主要分布在一些浅窄的海峡、海分布：主要分布在一些浅窄的________、分布湾和________区域。湾和河口区域。区域(3)潮汐发电的条件：一是潮差足够大；二是潮汐发电的条件：一是________足够大足够大；潮汐发电的条件海岸能够储蓄大量的海水，并可以进行土建施工。海岸能够储蓄大量的海水，并可以进行土建施工。(4)潮汐发电站：1912年，世界上第一座潮汐发电潮汐发电站：潮汐发电站年站在德国的___________建成建成；站在德国的布斯姆建成；1966年，世界上最年朗斯建成；大容量的潮汐发电站在法国_______建成1958年大容量的潮汐发电站在法国_______ 建成；1958 年以来，我国在广东省的_______和东湾和东湾、以来，我国在广东省的顺德和东湾、山东省的乳山、上海市的________等地_______、上海市的崇明等地，建立了潮汐能等地，发电站。发电站。2．波浪能及其利用．(1)定义：海洋表面波浪所具有的________和定义：海洋表面波浪所具有的动能和定义势能。_________。(2)优点：在最耗费能源的冬季，可以利用的优点：在最耗费能源的冬季，优点波浪__________能量最大海面极少平静，波浪__________ 能量最大；海面极少平静，_______ 能量最大；随时可以利用。随时可以利用。(3)分布：波浪能主要集中在南北纬°～60°分布：波浪能主要集中在南北纬40°分布°西风带海区海区。的__________海区。(4)应用：世界上有许多国家和地区研建了应用：应用波浪能发电航标灯等提供电力_____________ 装置。为_________等提供电力的波浪能发电装置已实现了批量生产。的波浪能发电装置已实现了批量生产。实现海洋能_____________是海洋能开发利用的是海洋能开发利用的实现海洋能综合利用一个重要发展趋势。一个重要发展趋势。思考2．波浪能为什么主要集中在南北纬°～60°．波浪能为什么主要集中在南北纬40° °之间的西风带海区？之间的西风带海区？【提示】提示】波浪最常见的形式是风浪，波浪最常见的形式是风浪，波浪能的分布相对集中，赤道地带风少，的分布相对集中，赤道地带风少，两极附近冰多，波浪主要集中在南北纬40°～60°常年盛波浪主要集中在南北纬°°行西风的海域，行西风的海域，特别是南半球由于较少受陆地阻挡，风力更强。阻挡，风力更强。知能层级突破海洋能的特点1．海洋能的概念和类型．(1)概念：海洋能通常指海洋中所蕴藏的可再生概念：概念的自然资源。的自然资源。(2)类型：主要包括潮汐能、波浪能、海流能、类型：主要包括潮汐能、波浪能、海流能、类型海水温差能和盐差能等。海水温差能和盐差能等。2．海洋能的特点．特点表现总量大、海洋能在海水中蕴藏量巨大，但单位体积、总量大、海洋能在海水中蕴藏量巨大，但单位体积、面密度小积所拥有的能量较小海洋能来源于太阳辐射能与天体间的万有引力，海洋能来源于太阳辐射能与天体间的万有引力，只要太阳、月球等天体与地球共存，

可再生只要太阳、月球等天体与地球共存，这种能源就会取之不尽、就会取之不尽、用之不竭海洋能属于清洁能源，海洋能属于清洁能源，其开发利用对环境影响污染小较小在空间上，海洋能因地而异，时空分在空间上，海洋能因地而异，具有各自的富集海域；在时间上，它们大多具有明显的日变化、布不均海域；在时间上，它们大多具有明显的日变化、匀月变化和年变化例 1 下列对于海洋能的叙述，不正确的是下列对于海洋能的叙述，不正确的是( ) A．潮汐与潮流能来源于月球、太阳引力．潮汐与潮流能来源于月球、B．波浪能属于太阳辐射能．C．温差能属于太阳辐射能．D．盐差能属于地球内部的能量．解析】本题考查海洋能的类别。【解析】本题考查海洋能的类别。潮汐与潮流能来源于月球、太阳引力。流能来源于月球、太阳引力。其他海洋能均来源于太阳辐射。能源的种类很多，源于太阳辐射。能源的种类很多，按照能源资源的形成和来源分为：太阳辐射能太阳辐射能，源的形成和来源分为：(1)太阳辐射能，包括现代光合作用形成的生物能；代光合作用形成的生物能；古代植物固定的生物能，如煤、石油、天然气、油页岩；物能，如煤、石油、天然气、油页岩；由太阳能转化的能量，如风能、水能、波浪能、能转化的能量，如风能、水能、波浪能、海流能等。地球内部的能量地球内部的能量，能等。(2)地球内部的能量，包括地球内部的热如地热、温泉等；核能，如铀、能，如地热、温泉等；核能，如铀、钍等放射性元素裂变或聚变产生的能量。天体间的引性元素裂变或聚变产生的能量。(3)天体间的引力能，如潮汐能。力能，如潮汐能。答案】【答案】D 海洋能开发利用前景1．海洋能的开发现状．目前，海洋能的开发利用主要用于发电。潮汐能目前，海洋能的开发利用主要用于发电。和波浪能的发电技术已经进入实用阶段，和波浪能的发电技术已经进入实用阶段，但盐差能、温差能和海流能的发电技术还不够成熟。温差能和海流能的发电技术还不够成熟。2．潮汐能及其利用．指海水潮涨和潮落形成的水的势含义能浅窄的海峡、分布浅窄的海峡、海湾和河口区域一是潮差足够大发电条二是海岸能够储蓄大量的海水，二是海岸能够储蓄大量的海水，件并可以进行土建施工有漫长的海岸线，有漫长的海岸线，蕴藏着丰富的我国的潮汐能资源，潮汐能资源，沿海有许多地方可情况以建潮汐电站 3.波浪能及其利用波浪能及其利用含义特点指海洋表面波浪所具有的动能和势能表现成因耗能最多的冬季，耗能最多的冬季，冬季风力较大波浪能量最大优点波浪随时有，海波浪随时有，随时可以利用面极少平静不稳定、不稳定、开发难风力大小和方向缺点度大、度大、成本较高不断变化学法指导表解潮汐能和波浪能的异同点潮汐能和波浪能都是海洋中的自然能源，潮汐能和波浪能都是海洋中的自然能源，有许多相同的方面，也有不同的地方。现比较如下。相同的方面，也有不同的地方。现比较如下。项目能源潮汐能不同点相同点能量来源天体引力风的吹拂( 风的吹拂太阳辐射) 太阳辐射分布浅窄的海峡、浅窄的海峡、海湾和河口地区集中分布在南北纬40°～60°的西风°°带海域①总量大、密度总量大、可再生；小；

②可再生；污染小；③污染小；④时空分布不均；空分布不均；⑤利用：利用：发电波浪能例2 阅读下列图表材料，回答相关问题。阅读下列图表材料，回答相关问题。材料1：材料：世界著名潮汐发电站表。世界著名潮汐发电站表。地点朗斯(法国) 朗斯(法国) 法国安娜波利加拿大) 斯(加拿大加拿大江厦(中国中国) 江厦中国基斯洛湾( 基斯洛湾俄罗斯) 俄罗斯平均潮差( 平均潮差米) 8.0 6.4 5.1 2.4 年发电量( 库区面( 库区面装机容年发电量万百万千瓦·平方千量(万百万千瓦千瓦) 千瓦时) 米)积积17 24.0 540 6 2 2 1.78 0.32 0.04 30 11 2.3 投入运行时间1966年1966年1984年年1980年年1968年年材料2：浙江江厦潮汐电站。材料：浙江江厦潮汐电站。(1)从材料：中可以看出，发电量最大的潮汐从材料1：中可以看出，从材料电站是________，依据是________、________ ，依据是电站是、和装机容量均最大。和装机容量均最大。

(2)从地形、(2)从地形、河道特征等方面分析建朗斯潮汐从地形发电站的有利条件。发电站的有利条件。(3)浙江省温岭江厦潮汐试验电站是我国最大的浙江省温岭江厦潮汐试验电站是我国最大的潮汐能电站，它的坝址选在我国东部沿海，潮汐能电站，它的坝址选在我国东部沿海，试简述我国在东部沿海大力开发潮汐能等新能源的原因。的原因。解析】【解析】本题主要考查潮汐发电的相关问题(1)题。笫(1)题，结合所学知识可知影响潮汐发电的条件：一是潮差足够大；条件：一是潮差足够大；二是海岸能储蓄大量海水，海水，由表中数据可知法国朗斯潮汐电站发电量最大。量最大。笫(2)题，朗斯河口沿岸地势低平，口题朗斯河口沿岸地势低平，小肚大，入海口狭窄，产生的潮差大，小肚大，入海口狭窄，产生的潮差大，对建电站有利。站有利。第(3)题，东部沿海地区经济发达，能题东部沿海地区经济发达，源需求量大，且常规能源分布少，源需求量大，且常规能源分布少，同时新能源具有清洁的优点。具有清洁的优点。【答案】答案】区面积(1)法国朗斯潮汐发电站法国朗斯潮汐发电站平均潮差库(2)朗斯河入海口处河道狭窄，呈喇叭口状，有助于朗斯河入海口处河道狭窄，呈喇叭口状，朗斯河入海口处河道狭窄产生足够大的潮差；朗斯河沿岸地势低平，产生足够大的潮差；朗斯河沿岸地势低平，建坝处口窄肚大，利于大坝施工，且能够储蓄大量海水，口窄肚大，利于大坝施工，且能够储蓄大量海水，因此建电站较为有利。因此建电站较为有利。(3)在我国东部沿海常规能源分布很少；工农业发达在我国东部沿海常规能源分布很少；在我国东部沿海常规能源分布很少，需要的能源多；新能源有许多优点，如清洁等，需要的能源多；新能源有许多优点，如清洁等，所以开发利用许多新能源、如核能、海洋能等。所以开发利用许多新能源、如核能、海洋能等。) A．一般而言，夏季可以利用的波浪能量最大．一般而言，B．波浪能一年四季都可用．C．波浪能具有稳定的特点．D．波浪能比太阳能、风能都易开发．波浪能比太阳能、解析】波浪能是由风力作用产生的，【解析】波浪能是由风力作用产生的，一般而言，冬季风力较大，而言，冬季风力较大，因此冬季可以利用波浪能量最大。但风力大小和风向在不断变化，能量最大。但风力大小和风向在不断变化，因此波浪能具有不稳定的特点，此波浪能具有不稳定的特点，开发利用难度较大。答案】【答案】B 关于波浪能的说法，正确的是( 例3 关于波浪能的说法，正确的是教材深化透析教材P 思考思考” 教材60“思考” 1．从课本所给示意图可以看出，朗斯河到入．从课本所给示意图可以看出，海口处，河道狭窄，呈喇叭口状，海口处，河道狭窄，呈喇叭口状，有助于产生足够大的潮差；朗斯河沿岸地势低平，生足够大的潮差；朗斯河沿岸地势低平，建坝处口窄肚大，利于大坝施工，坝处口窄肚大，利于大坝施工，且能够储蓄大量海水，因此建电站较为有利。大量海水，因此建电站较为有利。2．不是所有有潮汐现象的地方都适宜建潮汐电．站。因为电站建设需要一定条件，如是否能够因为电站建设需要一定条件，产生足够大的潮差；海岸线形状，河口形状是产生足够大的潮差；海岸线形状，否符合大坝施工的条件；否符合大坝施工的条件；是否有利于储蓄大量的海水等。的海水等。当堂巩固训练课外视野拓展温差能和盐差能的利用古诗词中说：高处不胜寒。古诗词中说：“高处不胜寒。”大气的温度随高度递减，通常每升高100米，气温降低温度随高度递减，通常每升高米0.6℃。海水正好相反，水越深温度越低。我国℃海水正好相反，水越深温度越低。北方海域，夏季表层海水温度可达30℃北方海域，夏季表层海水温度可达℃，40～～50米深处，水温便降到℃以下，温差达℃。米深处，米深处水温便降到10℃以下，温差达20℃东海黑潮流经的海面，东海黑潮流经的海面，表层水温常年保持在25℃左右，而800米深处，水温则常年低于℃，米深处，℃左右，米深处水温则常年低于5℃温差也达20℃温差也达℃。海洋表层水温与稍深处水温的明显差别蕴含着巨大的热力位能，可以转换成电能供人利用。巨大的热力位能，可以转换成电能供人利用。温差发电的基本原理就是借助一种工作介质，温差发电的基本原理就是借助一种工

作介质，使表层海水中的热能向深层冷水中转移，使表层海水中的热能向深层冷水中转移，从而做功发电。例如使用低沸点的二氧化硫、做功发电。例如使用低沸点的二氧化硫、氨或氟利昂做介质，在表层温水热力作用下气化、氟利昂做介质，在表层温水热力作用下气化、沸腾，吹动透平机发电，沸腾，吹动透平机发电，再利用深层冷水把工作介质凝结成液态。如此循环不息，作介质凝结成液态。如此循环不息，保持发电机运行。机运行。美国工程师设计的一个16万千瓦的海洋温差发美国工程师设计的一个万千瓦的海洋温差发电装置，全长万吨，电装置，全长450米，自重米自重23.5万吨，排水量达万吨30万吨。由于海洋能密度比较小，要得到比较万吨。由于海洋能密度比较小，万吨大的功率，海洋能发电装置要造得很庞大，大的功率，海洋能发电装置要造得很庞大，而且还要有众多的发电装置，排列成阵，且还要有众多的发电装置，排列成阵，形成面积广大的采能场，才能获得足够的电力。积广大的采能场，才能获得足够的电力。这是海洋能利用的共同特点。海洋能利用的共同特点。由于海洋温差能开发利用的巨大潜力，由于海洋温差能开发利用的巨大潜力，海洋温差发电受到各国普遍重视。差发电受到各国普遍重视。目前，日本、法国、目前，日本、法国、比利时等国已经建成了一些海洋温差能电站，功率从千瓦至5000千瓦些海洋温差能电站，功率从100千瓦至千瓦至千瓦不等。上万千瓦的温差电站也在建设之中。不等。上万千瓦的温差电站也在建设之中。盐差能发电就是利用河口海域咸淡水之间盐度的明显差异，把化学能转化为电能。日本、的明显差异，把化学能转化为电能。日本、美国、以色列、瑞典等国均在进行研究、试验。以色列、瑞典等国均在进行研究、试验。我国的温差能发电和盐差能发电也处于研究试验阶段。验阶段。本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放键退出全屏播放点此进入课件目录谢谢使用

第六章海洋能源开发技术

海洋能源开发技术第一节第二节第三节第四节潮汐能发电波浪能发电海洋温差发电其他海洋能源发电海洋能：主要指海洋本身所蕴含的能量，即是衡量海水各种运动形态的大小尺度。包括：潮汐能、波浪能、海流能、温差能、盐度差能。特点：1.可再生性；

2.能流分布不均匀，密度低；

3.能量多变，不稳定；

4.海洋能对环境无污染，属于干净能源。软件：海洋能转换的方式、方法技术特点硬件：设备现在最主要的技术：将海洋能转换成电能。海洋能利用历史最早被人们认识并利用的是潮汐能，一千多年前的唐朝，我国沿海居民就利用潮力碾谷子，在山东地区就发现早期的潮汐磨。11世纪的欧洲西海岸的潮汐磨房使早期工业国家走上发财至富的道路，并把它带到美洲新大陆。1600年法国人在加拿大东海岸建起美洲第一个潮汐磨。在英国萨福尔克至今还保留着一个12世纪的潮汐磨，还在碾谷子供游客参观。20世纪50年代中期，在我国沿海出现潮汐能利用高潮，群众自力更生、土法上马兴建了40多座小型潮汐电站和一些水轮泵站。40 由于发电与灌溉、交通的矛盾，加上水库淤积、设备简陋等原因，保留下来的只有浙江省沙山40kW潮汐电站。人们对波浪能感受最深，全世界利用波浪能的设想数以千计，见于有文字的波能装置专利可追述到1799年，仅英国，从1856年至1973年就有350项，是发明家的乐园。一位日本海军士官益田先生，于1965年率先将他发明的微型航标灯用波力发电装置商品化。利用海洋温差发电的概念，一百多年以前已被人们所知。1881年，法国物理学家阿松瓦尔在报纸上发表《太阳海洋能》的论文，提出海洋吸收并储存太阳能，利用表面温海水与下面冷海水的温差使热机做功。1930年，另一位法国科学家克劳德在古巴建了一座岸式开式循环发电装置，功率22kW，可是发出的电小于运行所消耗的电。尽管如此，这项尝试证明海洋温差有发电的可能。在海上航行的水手们都懂得借助海流和潮流行船，现代人想的是利用海流和潮流发电。人们形象地把海流和潮流发电装置比喻成水下风车。我国舟山群岛

的潮流速度一般为3~4节，最大可达7 节（3.6 m/s），为世人瞩目。第一节潮汐能发电一、潮汐能潮汐：海水在月球和太阳等天体引力下所产生的周期性的自然涨落现象。潮汐能是指涨落的潮水中蕴藏的动能。月亮引力可使海面升高0.563m 0.8m 太阳引力可使海面升高0.246m 世界最高潮出现在加拿大芬地湾蒙克顿港19m，我国的钱塘江江口达8.9m 全世界的海洋潮汐能30亿千瓦，年发电量可达1.2万亿度我国约占3.7％，年发电量可达900亿度，相当于7个葛洲坝水电站。二、潮汐能发电的基本原理及形式海潮势能发电机海流电能水轮机机械能通过贮水库，在涨潮时将海水贮存在贮水库内，以势能的形式保存，然后，在落潮时放出海水，利用高、低潮位之间的落差，推动水轮机旋转，带动发电机发电。技术：接受能量技术－－潮汐水库传输能量技术－－水轮机组把能量转换成电能技术－－发电机单库单向类单库双向类分类双库单向类单库单向类单库单向型是在涨潮时将贮水库闸门打开，向水库充水，平潮时关闸；落潮后，待贮水库与外海有一定水位差时开闸，驱动水轮发电机组发电。单库单向发电方式的优点是设备结构简单，投资少；缺点是发电断续，1天中约有65％以上的时间处于贮水和停机状态。单库双向类单库双向型有两种设计方案。第一种方案利用两套单向阀门控制两条向水轮机引水的管道。在涨潮和落潮时，海水分别从各自的引水管道进入水轮机，使水轮机单向旋转带动发电机。第二种方案是采用双向水轮机组。双库单向类采用两个水力相联的水库，可实现潮汐能连续发电。涨潮时，向高贮水库充水；落潮时，由低贮水库排水，利用两水库间的水位差，使水轮发电机组连续单向旋转发电；其缺点是要建两个水库，投资大且工作水头降低。三、典型的潮汐电站朗斯电站世界上最大的潮汐电站。位于法国圣玛珞湾朗斯河口。其平均大汛潮差10.85m，最大潮差13.5m,属世界上著名大潮差地点之一。工程于1959年开工，1966年投产。现装机24万kW。站址处河面宽700m，地基良好。其开发方式为单库双向型，选用了能涨落潮双向发电、双向抽水、双向泄水，有六种运行方式的灯泡式水轮发电机组，以最经济的办法最大限度地克服了潮汐电力间歇性的缺点，并为减少工程量和增加发电量创造了条件。年平均发电量约5.44亿kwh。电站潮差最大13.4m，平均8m，最低为4.5m （此时单机可发电3MW）。大坝高12m，宽25m。总长度750m。江厦潮汐试验电站是我国最大的潮汐能电站，是潮汐发电的试验基地。电站位于浙江省温岭市西南的江厦港上，离城区16公里。电站于1972年经国家计委批准建设，电站工程列为“水利电力潮汐电站项目”，研究重点包括潮汐能特点研究、潮汐机组研制、海工建筑物技术问题、综合利用。电站安装了5台双向灯泡贯流式机组，1号机组1980年5月4日投产发电，到1985年12 月完成全部建设，总装机容量3200千瓦。规模至今仍保持亚洲第一、世界第三，年发电量稳定在600多万千瓦时，到2006年12 月31曰，电站累计发电1.35亿千瓦时。2006年初，电站六号机被科技部列入国家“863”高新技术研究发展项目，装机容量为700千瓦，总投资约1千万元。电站建成后除了获得大量的电量，还包括围垦、水产养殖及旅游等综合利用效益。电站筑坝后成水库，水库水面积1.37平方公里，可用于水产品养殖。由于库区受自然灾害影响小，水库四周溪流有淡水入库，富有营养，而且使海水盐度降低，有利于水产品生长，养殖的对虾、鲈鱼、黄鱼、贝类，常年获得丰收，据不完全统计，库区养殖年创产值1500 万元。江厦潮汐试验电站在建设和生产中，完成了许多科学实验课题。实践证明它具有不用移民，无一次能源消耗，无洪水威胁，不影响生态平衡和环境污染等优越性。江厦潮汐试验电站的成功建设、为我国建设沿海产业带，拓展发展空间，积极培育新的增长点，建设节约型社会，积极发展循环经济积累了成功经验，作出了应有的贡献。四、潮汐能开发的特点－优点1、潮汐能是一种清洁、不污染环境、不影响生态平衡的可再生能源。潮水每日涨落，周而复始，取之不尽，用之不竭。它完全可以发展成为沿海地区生活、生产和国防需要的重要补充能源。2、它是一种相对稳定的可靠能源，很少受气候、水文等自然因素的影响，全年总发电量稳定，不存在丰、枯水年和丰、枯水期影响。3、潮汐电

站不需淹没大量农田构成水库，因此，不存在人口迁移、淹没农田等复杂问题。而且可用拦海大坝，促淤围垦大片海涂地，把水产养殖、水利、海洋化工、交通运输结合起来，大搞综合利用。这对于人多地少、农田非常宝贵的沿海地区，更是个突出的优点。4、潮汐电站不需筑高水坝，即使发生战争或地震等自然灾害，水坝受到破坏，也不至于对下游城市、农田、人民生命财产等造成严重灾害。5、潮汐能开发一次能源和二次能源相结合，不用燃料，不受一次能源价格的影响，而且运行费用低，是一种经济能源。但也和河川水电站一样，存在一次投资大、发电成本低的特点。四、潮汐能开发的特点－缺点1、潮差和水头在一日内经常变化，在无特殊调节措施时，出力有间歇性，给用户带来不便。但可按潮汐预报提前制定运行计划，与大电网并网运行，以克服其间歇性。2、潮汐存在半月变化，潮差可相差二倍，故保证装机的年利用小时数也低。3、潮汐电站建在港湾海口，通常水深坝长，施工、地基处理及防淤等问题较困难。故土建和机电投资大，造价较高。4、潮汐电站是低水头、大流量的发电形式。涨落潮水流方向相反，故水轮机体积大，耗钢量多，进出水建筑物结构复杂。而且因浸泡在海水中，海水、海生物对金属结构物和海工建筑物有腐蚀和沾污作用，需作特殊的防腐和防海生物粘附处理。第二节波浪能发电一、波浪能及其特点波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。波浪能用每米波前的功率表示P≈H2T（kW/m）20≤P≤80 kW/m m 式中：P－波浪能级（kW/m）H－波高（m）T －周期（s）我国渤海湾平均为42 KW/m，估计世界波浪能为30～700亿千瓦波浪能具有以下优点：1.波浪能以机械能形式出现，是海洋能中品位最高的能量； 2.波浪能的能流密度最大，在太平洋、大西洋东海岸纬度40～60°区域，波浪能可达到30～70 kW/m，某些地方达到100kW/m；3.波浪能是海洋中分布最广的可再生能源—大海里很难找到没有波浪的地方。这意味着1）波浪能可通过较小的装置实现其利用；2）波浪能不仅可以提供可观的廉价能量；3）波浪能可以为边远海域的国防、海洋开发等活动提供能量。因此，世界各海洋大国均十分重视波浪能利用研究。二、波浪能发电装置波浪能装置千变万化，但通常具有两个部分：第一部分为采集系统，作用是俘获波浪能；第二部分为转换系统，即把俘获的波浪能转换为某种特定形式的机械能或电能。采集系统的形式有振荡水柱式（OWC）、振荡浮子（Buoy）、摆式(Pendulum)、鸭式(Duck)、筏式(Raft)、收缩坡道式(Tapchan)、蚌式(Clam)等，提高波浪能俘获量的技术有通过波浪绕射或折射的聚波技术，以及通过系统与波浪共振的惯性聚波技术。转换系统有空气叶轮、低水头水轮机、液压系统、机械系统以及发电机等，提高转换效率的方法有可控叶片、变阻尼、整流、定压等，提高能量质量的方法有能量缓冲和调励磁等。波浪力发电装置主要组成部分：浮体波浪能接收器波力放大器原动机－发电机电气控制与自动控制设备输电系统锚泊系统（一）气动式波能发电装置波浪能气动能气轮电机电能涡轮机气流示意图波浪的起伏使室内空气受到挤压和膨胀，产生一股股压缩空气流通过喷嘴，由于喷嘴剖面远小于空气室的剖面，使气流速度大为提高，从1m/s提高到100m/s。高速气流冲击空气涡轮机带动发电机而发电。１９７８～１９７９年，日本海洋科技中心建成了一艘世界上最大的海浪发电船“海明”号，并进行海上试验。“海明” 号严格地说并不是船，它没有底，只是一个长８０米、宽１２米的浮动设备。船上装有３台两阀式涡轮机组，额定功率为２５千瓦，最大输出功率曾达到过１５０千瓦。１９７９年下半年，“海明”号发电船纳入国际能源机构的共同开发计划，由日、英、美、加拿大、爱尔兰５国参加。当时船上装设了８台机组，总装机容量达到２０００千瓦，一下子跃居为世界上最大规模的海上波浪发电站。１９８５年８月，日本又在“海明” 号发电船试验海域附近的岸边建造了一座４０千瓦的固定波浪发电站，该站在有效波高０.８米时开始发电，有效波高４米时的输出功率达４４千瓦。（二）液动式波能发电装置波浪能液压能液压电机电能“点头鸭”鸭体结构“点头鸭”式波力发电装置1鸭体2中间圆筒3圆筒向外突出部分4鸭体向内突出部分（三）蓄水型波能

发电装置利用空气泵原理，把水打入蓄水池，利用高水压头来发电达到波浪对岸边产生的巨大冲击力。通常在距岸不远的海底铺设水平板，使海浪聚集，以提高波高的方法，迫使波浪涌进岸边高处的蓄水池，再从蓄水池引出高水头的水流冲击水轮机转动，带动发电机而发电。三、波浪能发电历史与展望如何将海浪的动能转化为电能，使制造灾难的惊涛骇浪为人类服务，是人们多年来梦寐以求的理想。2个多世纪以来，发明家一直在寻求一种利用海浪发电的方法，在1799年，一对法国父子尝试为一种可以附在漂浮船只上的巨大杠杆申请专利，它可以随海浪一起波动来驱动岸边的水泵和发电机。但当时蒸汽动力偷偷的抢走了人们的注意力，然后这个想法就渐渐的黯淡最后只留迹在制图板上了。两个世纪前，油料禁运油重新刺激了海浪发电的设计，但他们最后还是因为油价下滑，把这个想法又扔进了废纸篓。1964年，日本研制成了世界上第一个海浪发电装置—一航标灯。虽然这台发电机发电的能力仅有60瓦，只够一盏灯使用，然而它却开创了人类利用海浪发电的新纪元。70年代末期，日本研制成了一种大型海浪能发电船，并进行了海上试验。它能发出100～150千瓦的电能，而且具有远离海岸的电力传输装置。这艘发电船通常停泊在离岸3000米的海上，船长80米，宽12米，总重500吨，停泊海域的水深为42米，在船的内室里，安装了几台海浪发电装置。英国90年代初期在苏格兰建成了一座发电能力为75千瓦的海浪发电站。英国是继挪威、日本之后利用海浪发电的第三个国家。目前，世界上已有几百台海浪发电装置投入运行，但它们的发电能力都比较小。在英国的苏格兰东北角，有一大片被称作奥克尼群岛的岛屿，它们附近的海域风急浪高，波涛汹涌，是海员谈虎色变的地方。然而为解决一直困扰着海浪发电机设计和建造的各种问题，制造更先进的海浪发电机，欧洲海洋能源中心在英国政府的资助下，在2003年10 月，世界上第一个专门为研究和测试而建立的海浪发电试验场在这里问世了。来到奥克尼海浪发电试验场，马上就可以看到海面上泛着樱桃红的大钢蛇。这就是英国海洋能源公司的“Pelamis”海洋发电机，蜿蜒海面140米，它可以发出11000伏交流电。这是一种革命性的设计实验装置，在这里测试它的海水发电机的工作性能指标。海洋能源公司的工程师认为，如果把他们的海蛇展开横越在1百万平方米的海面上，运转起来发出的电就足够提供20000个家庭使用。Pelamis天才般的设计能够避免风暴的摧毁，它利用了仿生技术，外形像一条大海蛇。每台发电机由4节直径为3.5米的圆柱形浮筒组成，每两个金属节段之间用铰链连接起来。这条金属海蛇的嘴垂直于海浪的方向，这些圆筒会像海蛇的身子一样随着波浪上下起伏，关节处的上下运动与侧向运动会推动圆筒内的液压活塞作往复运动，把液压油从发动机中间压过去，驱动发电机发电。（这一运动将处于高压状态下的液压液体驱动到平衡容器中，液压液体的运动就带动发电机发电）。这个设计允许Pelamis适应多种海洋环境，它在中等程度海浪的作用下，也能获得很大的能量用来发电。当大海中出现高强度的海浪时，Pelamis会像真的海蛇一样，潜入海浪中，穿梭自由，不会有毫发损伤。当海浪变得陡峭的时候，Pelamis还可以像一个冲浪运动员一样低头躲闪。虽然它是在漂浮在海面上工作的，但它身下的海水处于50米到100米之间的深度时，它的工作效率最高。Pelamis的设计寿命为15－20年，能经受住百年一遇的巨浪的冲击。世界首座太阳能风能波浪能发电站在中国诞生第三节海洋温差发电海水温差能－－又称海洋热能，为海水吸收和存储的太阳辐射能。能源巨大可再生无污染不占用宝贵的陆地可以进行综合利用克劳德温差发电实验温差发电：温水抽真空沸腾涡轮机发电机蒸汽电能一、温差发电的几种形式（一）开放式循环海水温差发电系统克劳德循环系统（二）闭路循环的海水温差发电系统美国安德森系统温海水氨氨气涡轮机发电机电能（三）混合式循环系统目前，全世界已建有8座温差能发电站。预计到2010年全球将有1030座海洋温差能发电站问世。美、日等国是研究温差能发电的先进国家。美国在夏威夷建有一座闭路循环温差发电站，输出功率50KW，还将建一座发电能力达16万KW的温差能发电站。日本于

20世纪80年代分别在南太平洋的瑙鲁岛和鹿儿岛建成100KW和MW级两座温差能电站。我国海域辽阔，东海、黄海、南海的平均水温都比较高，特别是南海夏季平均可达36℃以上，且大部分地区水深在1000M以上，自表层向下500～1000M即可得到5℃的冷水，具有利用海水温差发电的有利条件和广阔前景。中国科学院广州能源研究所于20世纪80年代中期曾在实验室进行过开放式温差能装置的模拟研究。第四节其他海洋能发电一、海流发电海流是海洋中一部分海水沿着一定的路线不停地流动，形成的“海中之河”。海流发电基本原理：利用海流的冲击力，使水轮机的叶轮高速旋转，驱动发电机发电。降落伞集流式螺旋桨式贯流式降落伞式海流发电装置螺旋桨式水轮机二、盐差能发电由于江河淡水和海洋咸水交汇时两者的含盐量不同，在两种水体的接触面上新生的一种物理化学能，这种能量可以通过半透膜以渗透压的形式表达出来，利用这种能量发电，称为海洋盐差发电。发电原理：两种浓度不同的盐溶液倒在同一容器中时，浓溶液中的盐类离子就会自发地向稀溶液中扩散，直到两者浓度相等。科学家经过周密计算，在17°C时，如果有1mol盐类从浓溶液中扩散到稀溶液中去，就会释放出5500J 的能量来。这样，只要有大量的浓度不同的溶液可供混合，就可以释放出大量的能量来。盐差发电装置复习思考题1.什么是海洋能源？海洋能源有什么特点？ 2.世界上最大潮差出现在何地？我国呢？ 3.潮汐发电有哪些类型？4.试述气动式和液动式波能发电原理？5.把海洋热能转换成机械能采用哪些方式？6.海流发电有哪些方式？7.试述盐差发电原理？

浅谈我国生物质能发电发展 (2)

中国林业生物质能源网 生物质发电起源于20世纪70年代，世界性的石油危机爆发后，丹麦开始积极开发清洁的可再生能源，大力推行秸秆等生物质发电。自1990年以来，生物质发电在欧美许多国家发展迅速。中国是一个农业大国，生物质资源十分丰富，各种农作物每年产生秸秆7亿吨左右，其中可利用量约4亿吨，如加以有效利用，开发潜力十分巨大。使用生物质能替代大量的煤炭、石油和天然气等燃料生产电力，能有效减少对矿物能源的依赖，保护国家能源资源，同时生物质能发电也可带动周边农村经济收入，而秸秆灰渣是很好的钾肥可直接利用或进一步加工为复合肥等。目前生物质发电分为：直接燃烧发电、混合燃料发电、气化发电、沼气发电及垃圾发电。 1我国生物质能发电发展史 我国在生物质能发电方面起步较欧美晚，但经过十几年的发展，已经基本掌握了农林生物质发电、城市垃圾发电等技术。 2005年以前，以农林废弃物为原料的规模化并网发电项目几乎是空白。2006年全国核准了100多万千瓦的直燃发电项目。生物质发电装机容量超过220万千瓦，其中蔗渣发电170万千瓦，碾米厂稻壳发电5万千瓦，城市垃圾焚烧发电40万千瓦，此外还有一些规模不大的生物质气化发电的示范项目。2006年《可再生能源法》、生物质发电优惠上网电价等有关配套政策的实施，使我国的生物质发电行业开始了快速壮大。 2006年至2009年，秸秆直燃发电的装机规模以年均30%以上的速度增长。2009年底，我国秸秆直燃发电总装机容量为265万千瓦，占所有生物质能发电的

62%；垃圾焚烧发电总装机容量为125万kWh，占所有生物质能发电的29%；其他气化发电、沼气发电、混燃发电等所占比例很小，总共占有不到10%。 根据国家可再生能源中长期项目计划，生物质发电要在2020年达到30GW。目前，全国已有10多个生物质直燃发电项目在建，装机规模超过400万kWh。但是要达到2020年的发展目标，仍需要解决资源分散、原料收集困难的问题。 2我国的生物质能发电技术现状 2.1直接燃烧发电 国内直接燃烧发电技术已臻成熟，单机容量能达到15MW。根据燃料性质可分为两类：一是欧美国家针对木质生物质燃料的燃烧技术。我国早期的蔗渣炉和稻壳炉属于这类。另一类是秸秆燃烧技术，我国生物质资源以秸秆为主体，因此国内生物质燃烧技术的研究主要集中在秸秆燃烧技术上。国内锅炉厂家根据我国生物质发电实际情况对引进的丹麦技术进行改进后制造生产。国内自主开发了燃料预处理系统、给料系统以及排渣系统。多家国内科研机构和锅炉生产厂家研制了具有自主知识产权的流化床锅炉，技术比较成熟。 2.2混合燃料发电 混合燃料发电方式主要有两种。一种是生物质直接与煤混合后投入燃烧，该方式对于燃料处理和燃烧设备要求较高；一种是生物质气化产生的燃气与煤混合燃烧，产生的蒸汽一同送入汽轮机发电机组。混合燃料发电主要也是引进丹麦技术加以改造。 我国南方利用甘蔗渣掺烧发电早有先例。仅需对现有煤炭发电厂锅炉炉膛稍加改造，再增加输料和袋式除尘装置即可。直接在传统燃煤锅炉中混燃小于总热值20%的生物质，技术上已基本成熟。 2.3气化发电

生物质能发电技术现状与展望_黄英超

能源作为一种最重要的地球资源，是生产力的核心，是经济增长和发展的前提，是解决环境问题的先决条件。进入２１世纪，中国经济高速发展，能源短缺、环境污染等问题日益突出。中国已成为世界上的第二大能源消费国［１］，能源缺口将不断加大。过去１０年里，中国电力工业高速发展，截至２００４年５月，中国的发电装机容量达到４亿千瓦［２］，是 １９９０年发电量的３倍多，但在２００２年还是再度出 现大范围缺电现象，而且越来越严重，缺电的省市区由２００２年的１２个增加到２００３年底的２１个， ２００４年达到２４个，三季度高峰时段全国估计缺电３０００万千瓦，造成严重缺电局面。同时，全国还 有约２万个村［３］，约８００多万农户、３０００多万人口没有电力供应，远离现代文明。 近年来，世界各国对资源丰富、可再生性强、有利于改善环境和可持续发展的生物质资源的开发利用给予了极大关注。生物质资源利用中的生物质发电技术成为研究和利用的热点。生物质能发电技术就是利用生物质本身的能量［４］，将其转化为可驱动发电机的能量形式，如燃气、燃油、酒精等，再按照通用的发电技术发电，然后直接提供给用户或并入电网提供电能。截至２００５年底，我国发电装机总容量达到５亿千瓦［５］，其中生物质能 发电装机容量２００多万千瓦［６］，仅占我国发电装机总容量的０．００４％。本文针对生物质燃烧发电、生物质气化发电、沼气工程发电等几项生物质能发电技术及其国内外研究现状、存在问题等进行分析和论述。 １生物质燃烧发电 生物质燃烧发电是将生物质与过量的空气在锅 炉中燃烧［７］，产生的热烟气和锅炉的热交换部件换热，产生的高温高压蒸汽在燃气轮机中膨胀做功发出电能。在生物质燃烧发电过程中，一般要将原料进行处理再进行燃烧以提高燃烧效率。例如，燃烧秸秆发电时，秸秆入炉有多种方式：可以将秸秆打包后输送入炉；也可以将秸秆粉碎造粒（压块）后入炉或与其他的燃料混合后一起入炉。生物质燃烧发电的技术已基本成熟，已进入推广应用阶段，这种技术大规模下效率较高，单位投资也较合理，但它要求生物质集中，数量巨大。 生物质燃烧发电技术作为一种重要的能源获取手段应用于实际的历史不长，从２０世纪９０年代起，丹麦、奥地利等欧洲国家开始对生物质能发电技术进行开发和研究［８］。经过多年努力，已研制出用于木屑、秸秆、谷壳等发电的锅炉。丹麦各电力组织为此进行了规划，筛选了一批研究项目，并重点对燃烧秸秆和木屑的锅炉与大型燃煤锅炉并联运行发电供热进行了研究。在ＢＷＥ公司的技术支撑下，１９８８年诞生了世界上第一座秸秆生物燃烧发电厂。如今已有１３０家秸秆发电厂遍及丹麦，秸秆 生物质能发电技术现状与展望 黄英超，李文哲＊，张波 （东北农业大学工程学院， 哈尔滨１５００３０） 摘要：文章综述了物质燃烧发电、生物质气化发电、沼气工程发电等生物质能发电技术及其发展现状和存 在的问题。生物质能发电技术的加速发展，实现了大量废弃生物质能的利用。在我国电力短缺的条件下，生物质能发电将有广阔的发展前景。 关键词：生物质能；生物质燃烧发电；生物质气化发电；沼气工程发电中图分类号：ＴＭ６１１；Ｑ７７ 文献标识码：Ａ 收稿日期：２００６－０４－１４ 基金项目：国家自然科学基金项目（５０３７６００９）；黑龙江省科技攻关 （ＧＣ０３Ａ３０４）作者简介：黄英超（１９７８－），男，黑龙江人，硕士研究生，研究方向为能源与动力工程。 ＊通讯作者Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｎｗｅｎｚｈｅ９＠１６３．ｃｏｍ 第３８卷第２期东北农业大学学报３８（２）：２７０￣２７４ ２００７年４月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈｅａｓｔＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ａｐｒｉｌ２００７ 文章编号 １００５－９３６９ （２００７）０２－０２７０－０５

生物质能

生物质、生物质能及发展现状 韩进 5100209387 摘要：可持续发展已成为21世纪人类的共识，怎样利用可再生能源逐步取代日趋枯竭的不可再生能源是各国关注的焦点。生物质能被喻为及时利用的绿色煤炭，将成为未来能源的重要组成部分，对能源战略和环境保护具有重要意义。 关键词：生物质、生物质能、利用、现状 一、生物质 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。 二、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。生物质能的原始能量来源于太阳，所以从广义上讲，生物质能是太阳能的一种表现形式。目前，很多国家都在积极研究和开发利用生物质能。地球上的生物质能资源较为丰富，而且是一种无害的能源。地球每年经光合作用产生的物质有1730亿吨，其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10-20倍，但目前的利用率不到3%。 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。在这里就不做累述。 生物质能具有以下特点： 1) 可再生性2) 低污染性3) 广泛分布性

生物质能的开发与利用

摘要：针对生物质能源的开发利用对于中国发展的重大意义，从生物质能源的概念入手，简明概述了生物质能特点，利用及利用途径，以及开发利用生物质能对中国的意义。 关键词：生物质能源；开发；利用；意义 20世纪70年代以来，面对常规矿物能源的日益枯竭和环境的逐渐恶化，世界许多国家将目光逐渐转移到了具备可再生、环保、可转化等优点的生物质能源上。改革开放以后，中国也逐步迈上了发展生物质能源的轨道。进入21世纪，谁能把握住生物质能源开发利用的先机，谁将在未来的国际竞争中立于不败之地。因此，应该提高对发展生物质能源重要性的认识，为顺利开展生物质能源的开发利用创造有利环境。 1 生物质能源的概念 生物质是一种通过大气，水，大地以及阳光有机协作产生的可持续性资源。生物质如果没有通过能源或物质方式被利用，将被微生物分解成水，二氧化碳以及热能散发掉。 生物质产业是指利用可再生或循环的有机物质，包括农作物、树木、能源作物和其他植物及其残体、畜禽粪便、有机废弃物等为原料，进行生物基产品、生物燃料和生物能源生产的产业。 生物质能是以生物质为载体的能量，即通过植物光合作用把太阳能以化学能形式在生物质中存储的一种能量形式。碳水化合物是光能储藏库，生物质是光能循环转化的载体，生物质能是惟一可再生的碳源，它可以被转化成许多固态、液态和气态燃料或其它形式的能源，称为生物质能源。煤炭、石油和天然气等传统能源也均是生物质在地质作用影响下转化而成的。所以说，生物质是能源之源。 2．生物质能的特点 1) 可再生性 生物质能属可再生资源,生物质能由于通过植物的光合作用可以再生,与风能、太阳能等同属可再生能源,资源丰富,可保证能源的永续利用； 2) 低污染性 生物质的硫含量、氮含量低、燃烧过程中生成的SOX、NOX较少；生物质作为燃料时，由于它在生长时需要的二氧化碳相当于它排放的二氧化碳的量，因而对大气的二氧化碳净排放量近似于零，可有效地减轻温室效应； 3) 广泛分布性 缺乏煤炭的地域，可充分利用生物质能； 4) 生物质燃料总量十分丰富 生物质能是世界第四大能源,仅次于煤炭、石油和天然气。根据生物学家估算,地球陆地每年生产1000～1250亿吨生物质;海洋年生产500亿吨生物质。生物质能源的年生产量远远超过全世界总能源需求量,相当于目前世界总能耗的10倍。我国可开发为能源的生物质资源到2010年可达3亿吨。随着农林业的发展,特别是炭薪林的推广,生物质资源还将越来越多 3.生物质能的利用 生物质能一直是人类赖以生存的重要能源，它是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源，在整个能源系统中占有重要地位。有关专家估计，生物质能极有可能成为未来可持续能源系

我国生物质能的发展现状

生物质能及其在我国的发展空间 内容摘要:世界能源危机和全球环境日益恶化迫使人们开发可再生的能源。生物质能源作为一种可再生的新能源已经受到世界各国的高度重视。针对国内外生物质能的发展现状,本文概述了生物质能源的概念,并分析了我国对生物质能的利用,主要包括:沼气及沼气发电、农林生物质发电、生物固体成型燃料等。 关键词:生物质;生物质能;产业;沼气;生物质发电;生物质燃料;能源作物 一.概述 近年来,在能源危机、保护环境和可持续发展的呼声中,可再生的清洁能源以 及能源的多元化倍受关注,生物质能成为其中的一个新亮点。 为了促进可再生能源的开发利用,增加能源供应,改善能源结构,保障能源安全,保护环境,实现经济社会的可持续发展,中国已经制定并实施了《可再生能源法》。可再生能源是清洁能源,是指在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资源,它对环境无害或危害极小,而且资源分布广泛,适宜就地开发利用。根据《可再生能源法》的定义,目前主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等非化石能源。中国可再生能源资源非常丰富,开发利用的潜力很大,其中生物质能的开发潜力更大。 生物质能一直是人类赖以生存的重要能源,它目前是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源,在整个能源系统中占有重要地位。据有关专家估计,生物质能极有可能成为未来可持续能源系统的重要组成部分,到下世纪中叶,采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40%以上。 生物质能是蕴藏在生物质中的能量,是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。煤、石油和天然气等化石能源也是由生物质能转变而来的。生物质能是可再生能源,通常包括以下几个方面:一是木材及森林工业废弃物;二是农业废弃物;三是水生植物;四是油料植物;五是城市和工 业有机废弃物;六是动物粪便。在世界能耗中,生物质能约占14%,在不发达地区占60%以上。全世界约25亿人的生活能源的90%以上是生物质能,直接燃烧生物质的热效率仅为10%~30%。生物质能的优点是燃烧容易,污染少,灰分较低;缺点是 热值及热效率低,体积大而不易运输。

国内外生物质能概况

国内外生物质能概况

国内外生物质能应用技术的研究开发现状 摘要：本文概述国内外生物质能应用技术的研究开发现状，并从我国实际情况出发，提出了研究开发的前景，以及在今后的工作中应重视的几个问题。 关键词：生物质、能源、气化、液化、成型、燃料 1、前言 生物质能是人类用火以来，最早直接应用的能源。随着人类文明的发展，生物质能的应用研究开发几经波折，最终人们深刻认识到，石油、煤、天然气等化石能源的有限性，同时无节制地使用化石能源，大量增加CO2、粉尘、SO2等废弃物的排放，污染了环境，给人类赖以生存的星球，造成十分严重的后果。而使用大自然馈赠

的生物质能源，几乎不产生污染，资源可再生而不会枯竭，同时起着保护和改善生态环境的重要作用，是理想的可再生能源之一。生物质能的应用技术开发，旨在把森林砍伐和木材加工剩余物以及农林剩余物如秸杆、麦草等原料通过物理或化学化工的加工方法，使之成为高品位的能源，提高使用热效率，减少化石能源使用量，保护环境，走可持续发展的道路。 七十年代，由于中东战争引发的能源危机以来，生物质的开发利用研究，进一步引起了人们的重视。美国、瑞典、奥地利、加拿大、日本、英国、新西兰等发达国家，以及印度、菲律宾巴西等发展国家都分别修定了各自的能源，投入大量的人力和资金从事生物质能的研究开发。 我国生物质能研究开发工作，起步较晚。随着经济的发展，开始重视生物质能利用研究工作，从八十年代起，将生物质能研究开发列入国家攻关计划，并投入大量的财力和人力。已经建立起一支专业研究开发队伍，并取得了一批高水平的研究成果，初步形成了我国的生物质能产业。

2、生物质能应用技术的研究开发现状 2.1国外研究开发简介 在发达国家中，生物质能研究开发工作主要集中于气化、液化、热解、固化和直接燃烧等方面。 生物质能气化是在高温条件下，利用部份氧化法，使有机物转化成可燃气体的过程。产生的气体可直接作为燃料，用于发动机、锅炉、民用炉灶等场合。气化技术应用在二战期间达到高峰。随着人们对生物质能源开发利用的关注，对气化技术应用研究重又引起人们的重视。目前研究主要用途是利用气化发电和合成甲醇以及产生蒸汽。奥地利成功地推行建立燃烧木材剩余物的区域供电计划，目前已有容量为1000~2000kw的80~90个区域供热站，年供应10×109MJ能量。加拿大有12个实验室和大学开展了生物质的气化技术研究。1998年8月发布了由Freel, Barry A. 申请的生物质循环流化床快速热解技术和设

生物质能发电综述

生物质能发电综述 引言 能源是人类社会生存、国民经济发展的必备资源和重要战略物资。能源紧缺以及由于能源消费而产生的生态环境恶化，促使世界各国寻找清洁、高效的新型替代能源。生物质能发电是可再生能源中最重要的组成部分，具有良好的社会效益和经济效益，已受到世界各国政府的高度重视。 本文系统介绍了生物质能的基本概念，生物质发电技术以及生物质能在国内外的应用情况。并对生物质发电的发展前景进行了展望，对我国在生物质能发电方面存在的主要问题提出了一些建议。 1、生物质能发电的内涵和特点 生物质具可再生性、低污染性、低密度性，而且生物质能分布广泛，蕴藏量巨大，地球上光合作用每年生产约2.2×1011t干生物质，相当于全球能源消费总量的10倍左右。 生物质能是人类赖以生存的重要能源，是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消耗总量第四位的能源。生物质能源作为一种洁净而又可再生的能源，是唯一可替代化石能源转化成气态、液态和固态燃料以及其他化工原料或者产品的碳资源。生物质发电是利用生物质所具有的生物质能进行的发电，是可再生能源发电的一种。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，是取之不尽、用之不竭的能源资源，是太阳能的一种表现形式。 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。近年来，国内外能源、电力供求日趋紧张，作为可再生能源的生物质能越来越凸显出其必要性。 2、生物质能发电的主要技术 2.1生物质直燃发电 生物质直接燃烧发电是指把生物质原料送入适合生物质燃烧的特定锅炉中直接燃烧，产生蒸汽，带动蒸汽轮机及发电机发电。已开发应用的生物质锅炉种类较多。如木材锅炉、甘蔗渣锅炉、稻壳锅炉、秸秆锅炉等。其适用于生物质资源比较集中的区域，如谷米加工厂、木料加工厂等附近。因为只要工厂正常生

生物质能及其利用

生物质能及其利用 1 生物质能的概述 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。 生物质能的原始能量来源于太阳,所以从广义上讲,生物质能是太阳能的一种表现形式。目前,很多国家都在积极研究和开发利用生物质能。生物质能蕴藏在植物、动物和微生物等可以生长的有机物中,它是由太阳能转化而来的。有机物中除矿物燃料以外的所有来源于动植物的能源物质均属于生物质能,通常包括木材、及森林废弃物、农业废弃物、水生植物、油料植物、城市和工业有机废弃物、动物粪便等。 2 生物质能的分类 2.1 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 2.2 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。 2.3生活污水和工业有机废水 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、 1 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。 2.4城市固体废物 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。 2.5 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。2.6沼气 沼气就是由生物质能转换的一种可燃气体,通常可以供农家用来烧饭、照明。 3 生物质能的特点 3.1可再生性 生物质能属可再生资源,生物质能由于通过植物的光合作用可以再生,与风 能、太阳能等同属可再生能源,资源丰富,可保证能源的永续利用;

生物质能源的发展现状与前景综述

生物质能源的发展现状与前景综述 曾令谦 (江西师范大学生命科学学院江西南昌 330022) 摘要生物质能源是倍受世界各国重视的可再生能源。文中介绍了生物质能源的优越性、多种类别及性能。本文综述了发展生物质能源的战略意义以及发展前景。文中列举了世界某些代表性国家或区域发展生物质能取得的成就，以及对比了我国对生物质能的发展及研究。与传统能源相比较，突出了发展生物质能能源的重要意义，以及广阔的市场前景。21世纪生物质能源必定成为世界各国争相开发利用，生物技术将有重大的进展和突破。 关键词：生物质能源 , 优越性 , 前景 , 战略意义 Abstract biomass energy is highly valued around the world renewable energy sources. This paper introduces the advantages of biomass energy, a variety of categories and performance. This paper reviews the development of biomass energy strategic significance and development prospect. This paper enumerates some typical countries in the world or the achievement of regional development of biomass energy, and compared the biomass can development and research of our country. Compared with the traditional energy, highlights the importance of developing biomass energy, and broad market prospect. Biomass energy in the 21st century must be rushed to the development and utilization of countries around the world, biotechnology will have significant progress and breakthrough. Keywords: biomass energy ，the superiority ，prospect ，strategic significance 1生物质能的优越性: 在包括太阳能、地热、风能、水能(水流、潮汐、热对流等)和生物质能的各种可再生能源中,相对来讲生物质能源的地区性限制和可控制性均比其他种类的再生能源有更多优势。凡是有阳光和水的地方均可通过人工集约培植获得生物质,并以多种形式将其转化成清洁、便于贮藏、运输的可再生能源。由于其比较优势较多,生产成本又低,所以近数十年来倍受世界各国重视。我国在2005年2月28日颁布了中国可再生能源法,其中第4条规定:国家将可再生能源的开发利用列为能源发展的优先领域。第12条又说:国家将可再生能源开发利用的科学技术研究和产业化发展列为科技发展与高技术产业发展的优先领域。这充分体现了可再生能源的开发将成为我国基本能源国策。生物质能源比其他几种再生能源有更大的群众参与性、多形式的可转换性和相对较少的开发投入性,这是在多种形式的再生能源中生物质能源被国家优先给予考虑的原因。从全世界范围看,生物质能源利用在各种形式的可再生能源利用的总份额中所占比重也最大,北欧一些国家已有大范围把生物能源转化成电力的经验[1]。

生物质能

生物质能 新能源应使用基础课程设计 课题_生物质能源发展现状与展望_ 班_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _姓名_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _学生编号。_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 目录 摘要 关键词 简介 2生物质能产业技术现状 3生物质能利用对生态环境的影响4结论 生物质能发展现状与前景 综述:生物质能是当前研究的热点针对能源、生态环境、生物质能利用现状及其战略地位，阐述了当前生物质能研究的四个热点:生物质能开发利用潜力、生物质能利用对生态环境的影响、生物质能开发利用技术研究、生物质能开发利用的可行性分析及其发展前景。同时对生物质能发展中需要解决的问题进行简要分析，从而对生物质能开发利用的研究有一个全面的科学认识。在能源需求、生态环境保护和经济发展的驱动下，生物质能具有广阔的发展前景。

关键词:生物质能；生物质；能源；生态环境；可持续发展 摘要:生物质能是能源与环境领域的研究热点。针对当前能源、生态环境和生物质能的利用现状，战略地位，当前生物质能研究的四个热点:生物质能的开发利用，生物质能的利用 9年生物质能对生态环境的潜在影响，开发利用进行了技术研究，生物质能开发利用的可行性分析和发展前景阐述，同时，对生物质能发展需要解决的问题进行了简要的划分分析和认识，对生物质能的开发利用进行了全面的科学研究。在能源需求、环境保护和经济发展增长方面，生物质能源在未来将有广阔的发展前景。 关键词:生物质能；生物量；能源；生态环境；可持续发展0把 能源作为人类社会生存和国家经济发展的重要资源和战略物资化石能源，占87。7%的世界一次能源供应，由于其不可再生性、稀缺性和随之而来的许多严重环境问题，限制了人类的可持续发展。世界能源委员会在其“1992年世界能源调查”报告[2中指出，按照目前的消耗速度，世界上已探明的煤、石油和天然气储量将分别在262年、49年和57年内耗尽。无论数据是否准确，至少表明在当前的消费模式下，化石能源将影响人类未来的发展，能源将成为人类社会未来发展的瓶颈。此外，大量使用化石能源也是温室气体和污染物(如二氧化碳和二氧化硫)在大气中浓度增加的一个非常重要的原因。大气中的二氧化碳浓度从1958年的315微升/升增加到XXXX的376微升/升，并呈逐年增加的趋势[3]能源短缺及其导致的生态环境恶化使得寻找新的替代能源成为能源和环境科学研究的重要领域。在这些新能源

新能源专业生物质能利用

一、单选题【本题型共5道题】 1.秸秆的沼气产率远高于畜禽粪便，一般畜禽粪便的沼气产率约为45-80?，而秸秆沼气的产率可达（）。 A．100-200 ? B．200-300 ? C．300-400 ? D．400-500 ? 用户答案：[C] 得分：0.00 2.以非粮的淀粉和糖类为原料的燃料乙醇生产技术称为（）燃料乙醇技术。 A．1代 B．1.5代 C．2代 D．2.5代 用户答案：[B] 得分：6.00 3.到2013年底，全国城市垃圾发电并网装机容量（）千瓦，其中，垃圾循环流化床发电约占50%左右。 A．150万 B．260万 C．340万 D．450万 用户答案：[C] 得分：6.00 4.以玉米、小麦等淀粉类原料的生物质乙醇是通过下列哪种技术制备（）。

A．燃烧 B．生化法 C．热化学法 D．物理化学法 用户答案：[B] 得分：6.00 5.按照《可再生能源“十二五”规划》和《生物质能发展“十二五”规划》生物质成型燃料发展目标，到2015年，生物质成型燃料年利用量达到（），相应替代化石能源500万吨标准煤。 A．500万吨 B．800万吨 C．1000万吨 D．1300万吨 用户答案：[C] 得分：6.00 二、多选题【本题型共3道题】 1.一般生物柴油的制备方法包括( )。 A．直接混合法 B．微乳液法 C．生物酶转化法 D．高温热解法 E．酯交换法 用户答案：[ABDE] 得分：10.00 2.以下哪些选项属于现代生物质能资源（）。

A．农作物秸秆及农产品加工剩余物 B．林业“三剩物”及木材加工剩余物 C．城市及工业废弃物 D．油料作物 E．畜禽粪便 用户答案：[ABE] 得分：3.00 3.关于生物质能以下说法正确的是：（）。 A．生物质能即以生物质为载体的能量，直接或间接地来源于植物的光合作用，是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量 B．总量丰富、易于储运、能量密度较高的清洁能源 C．是唯一一种可再生的碳源 D．可再性生物质是唯一可以储存与运输的可再生能源 E．从改变能源结构的角度，受资源条件的限制，中国生物质能难以从根本上改变能源结构 用户答案：[ABC] 得分：0.00 三、判断题【本题型共5道题】 1.我国对生物质能产业的财税支持政策主要以税收减免为主，其中对燃料乙醇生产企业免征消费税，增值税实行先征后返。 Y．对 N．错 用户答案：[N] 得分：8.00 2.税收优惠政策有效地带动了企业投资生物质混燃发电项目的积极性，是推动生物质混燃发电产业快速发展有效手段。

中国生物质能发展现状与展望

中国生物质能发展现状与展望 在我国，生物质发电主要包括城镇生活垃圾焚烧发电、农林生物质发电、沼气发电。“十三五”以来，我国生物质发电规模逐年上涨。根据国家能源局数据，截至2019年底，全国已投运生物质发电项目1094个，累计并网装机容量2254万千瓦，其中，垃圾焚烧发电1202万千瓦，农林生物质发电973万千瓦，沼气发电79万千瓦。2019年生物质发电量为1111亿千瓦时，同比增长22.6%，占全部电源总发电量1.5%。发电年平均利用小时数达5181小时，生物质发电量显著提升，年利用小时数保持较高水平（见图1、图2）。

2019 年中国生物质发电总投资规模约508 亿元，其中农林生物质发电投资约97 亿元，生活垃圾焚烧发电投资约398 亿元，沼气发电投资约13 亿元。 农林生物质发电。开发规模：截至2019年12月，我国农林生物质发电项目374个，并网装机容量973万千瓦，年发电量468.1亿千瓦时，年上网电量406亿千瓦时，全行业平均发电小时数为4811小时。农林生物质发电行业累计投资总额达970亿元，年产值约360亿元。当前，农林生物质发电站生物质发电总装机容量的近45%，依然是我国生物质发电的主要技术方向，是农林生物质能源化利用的主要形式（见图3）。 区域分布：我国农林生物质发电主要分布在秸秆资源丰富的农业大省。累计装机容量排名前五名的省份依次是山东省、安徽省、黑龙江省、湖北省、江苏省，合计占全国装机容量的54.4%（见表1）。

主要技术：农林生物质直燃发电系统主要由直燃锅炉、汽轮机、发电机组、给料系统、除尘除渣系统等组成。生物质发电与燃煤发电系统较为类似，但生物质燃料具有高氯、高碱、高挥发份、低灰熔点等特性，燃烧时易腐蚀锅炉，容易结渣和结焦，因此生物质锅炉是生物质发电的核心设备。目前国内生物质直燃发电锅炉采用的燃烧方式主要为层燃技术和循环流化床技术，层燃技术主要为振动炉排和往复炉排。 城镇生活垃圾焚烧发电。开发规模：截至2019年12月，我国城镇生活垃圾焚烧发电项目504个，并网装机容量1202万千瓦，年发电量609.6亿千瓦时，年上网电量498.6亿千瓦时，年处理垃圾量约1.3亿吨。城镇生活垃圾焚烧发电行业累计投资总额达2600亿元，年产值约506亿元（见图4）。 区域分布：我国城镇生活垃圾焚烧发电项目主要分布在中东部地区。累计装机容量排名前五名的省份依次是广东省、浙江省、山东省、江苏省、安徽省，合计占全国装机容量的58.9%（见表2）。

生物质能发电技术的介绍

生物质能发电技术介绍

2007年3月 我国生物质能发电技术方向探讨 来源：中国电力报

我国地域辽阔，在地理、气候、作物种类、农村经济、文化、生活习惯等方面，各个地区的差异很大，所以单一技术不可能支撑一个产业。技术的多元化是支持秸秆发电产业的基础，特别是需要国有技术的支持。 据发改委能源研究所有关专家介绍，秸秆气化发电、秸秆直燃发电、煤与秸秆混燃发电都是可以采用的技术路线。秸秆直燃发电是采用锅炉-蒸汽-蒸汽轮机-发电机的工艺路线，可以借鉴的相关技术比较多，而且可以采用热电联供的方式提高系统效率，其特点是规模效益明显，如发电装机容量小于1万千瓦，系统效率将明显下降。 煤-秸秆混燃技术的特点是可以对现有的小型热电厂进行改造，与新建电厂相比，投资很少。但是首先需要解决好电厂掺烧秸秆量的计量和监督的问题。 由于每种技术都有各自的特点，所以，不应该完全肯定或完全否定某一项技术。关键是在选择技术路线时，必须充分考虑项目所在地的实际情况，采用最适宜的技术。 生物质发电最大的问题是资源的收集，这在我国尤其困难。我国大部分地区都是以农户为农业生产单位，户均耕地占有面积很小，根据对我国粮食产量最大的五个省的统计，每年每户的秸秆可获得量仅为4～5吨。以2.5万千瓦的秸秆发电厂每年消耗秸秆20万吨计，需要从近5万户农户收购，这些秸秆还是分夏秋两季提供，意味每年需要完成近10万笔秸秆收购交易，无论对收购的组织还是收集成本控制都是极大的考验。 能源转换产业的规模效益非常明显，国外秸秆发电也有向大规模发展的趋势，但是其农业生产以农场为主，每个收购合同或收购交易可以提供的秸秆数量远远超过我国。因此，根据我国的国情，除了黑龙江、新疆等地，其他省份的秸秆发电项目规模不宜太大。 有关专家曾对收集秸秆的运输成本进行过详细的调查和测算，发现收集半径在15千米以内，其运输

生物质能的开发与利用

生物质能的开发与利用 摘要：随着化石燃料的短缺和其使用时产生的污染问题的加剧，生物质能以其可再生、低污染、分布广泛等特点，日益受到世界各国的重视。本篇论文从生物质能的概念入手，综合国内外对生物质能利用现状分析其优势、利用技术及开发研究前景。 21世纪被誉为是“生物能源时代”，是生物的世纪,是科学技术飞速发展新世纪。可持续发展是当前经济发展的趋势所在，面对化石能源的枯竭和环境的污染,生物能源的开发利用为经济的可持续发展带来了曙光。 （一）新能源之生物质能研究背景 当代社会使用最广泛的能源是煤炭、石油、天然气和水力，特别是石油和天然气的消耗量增长迅速，已占全世界能源消费总量的60％左右。但是，石油和天然气的储量是有限的，许多专家预言，石油和天然气资源将在40年、最多50—60年内被耗尽，而煤炭资源虽然远比石油和天然气资源丰富，但是直接应用煤炭严重污染环境。因此，为避免能源危机的出现，以化石能源为基础的常规能源系统正逐步持久的、多样化的、可以再生的新能源系统过渡。 我国自然资源总量排世界第七位，能源资源总量约4万亿吨标准煤，居世界第三位。在能源领域面临的主要挑战是：(1)人均能源资源占有量不足，且分布不均；(2)人均能源消费量低，单位产值的能耗高；(3)能源构成以煤为主；(4)工业部门消耗能源占有很大的比重；(5)农村能源短缺，以生物质能为主；(6)从能源安全

角度考虑，我国能源面临挑战；(7)能源品种结构不合理，优质能源供应不足；(8)能源工业技术水平有待进一步提高；(9)节能提效工作亟待加强等。 为此已出台的发展可再生能源的相关方钭政策、规章制度：1992年国务院批准的《中国环境发展十大对策》中明确提出，要“因地制宜地开发利用和推广大阳能、风能、地热能、生物质能等新能源”；连续在四个国家五年计划中将生物质能利用技术的研究与应用列为 重点科技攻关项目。国家先后制定了《可再生能源法》、《可再生能源中长期发展规划》、《可再生能源发展“十一五”规划》和《可再生能源产业发展指导目录》、《生物产业发展“十一五”规划》，提出了生物质能发展的目标任务，明确了相关扶持政策。科技部将生物柴油技术列入“十一五”国家863计划和国际科技合作计划。 在众多新能源中，生物质能拥有其独特的“至美”之处——既环保、安全。可再生，在于它是可再生能源领域唯一可以转化为液体燃料的能源。如甜高粱，不仅可以通过能量转换替代化石液体燃料，保障能源安全，同时还能保障粮食安全，而且还能吸收二氧化碳，加工过程中无污染，原料得以物尽其用。 虽然现阶段生物能源的开发利用处于起步阶段,生物能源在整个能源结构中所占的比例还很小，但是其发展潜力不可估量。（二）生物质能概论 生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体，包括所有的动植物和微生物。而所谓生物质能（biomass energy ），就是太阳能

生物质能的利用现状及展望

生物质能的利用现状及展望 摘要: 在概述生物质能概念、特性及开发利用生物质能意义的基础上，重点从生物质能的直接燃烧、物化转化、生化转化、植物油技术和利用生物质合成新产品等几方面来介绍国内外生物质能利用的现状，最后展望生物质能研究的主要方向。 关键词：生物质能化石能源可持续发展展望 现今世界，石油价格居高不下，能源、电力供应趋紧，而化石能源和核能贮量有限且会对环境造成严重的后果，因此，各国政府和科学家对资源丰富、可再生性强、有利于改善环境和可持续发展的生物资源的开发利用给予了极大的关注。有许多国家都制定了相应的开发研究计划，例如，日本的新阳光计划、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。一个新兴的生物质产业正在全球范围蓬勃兴起。据专家估计，生物质能源将成为未来能源的重要组成部分，到2015年9全球总耗能将有40%来自生物质能源，主要通过生物质能发电和生物质液体燃料的产业化实现。在2004 年制定的国家中长期科技发展规划（2005-2020）中，“农林生物质工程”被列为重大专项之列，并作为国家能源战略的重要组成部分。 随着我国经济的快速发展，我国的能源消耗与日激增。现在，我国能源年消耗量占世界能总消耗量的20%以上，而且呈现上升的态势，我国2004 年进口石油1.2 亿吨。我国生物多样性丰富，据调查，我国有油料植物为151科697 属1554 种，其中种子含油量大于40%的植物有154 种。且我国的可开发生物质资源总量为7t左右标准煤，其中农作物秸秆约3.5 亿t，占50%以上。因此，加大生物质能源的开发利用，进行农业生物质能源发掘利用，不仅可解决农民的增收和“三农”问题，还可解决21 世纪中国面临的能源短缺、环境污染、食品安全等重大社会经济问题，乃至为全面建设“小康”社会目标的实现做出重大贡献，即生物质能源的开发利用直接关系到我国的可持续发展。 1 生物质能的概念及特性 1.1 生物质能的概念 生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物质体内的一种能量形式，它以生物质为载体，直接或间接地来源于植物的光合作用。它分布广泛、产量巨大、可

生物质能发电技术介绍

生物质能发电技术介绍 2007年3月

我国生物质能发电技术方向探讨 来源：中国电力报我国地域辽阔，在地理、气候、作物种类、农村经济、文化、生活习惯等方面，各个地区的差异很大，所以单一技术不可能支撑一个产业。技术的多元化是支持秸秆发电产业的基础，特别是需要国有技术的支持。 据发改委能源研究所有关专家介绍，秸秆气化发电、秸秆直燃发电、煤与秸秆混燃发电都是可以采用的技术路线。秸秆直燃发电是采用锅炉-蒸汽-蒸汽轮机-发电机的工艺路线，可以借鉴的相关技术比较多，而且可以采用热电联供的方式提高系统效率，其特点是规模效益明显，如发电装机容量小于1万千瓦，系统效率将明显下降。 煤-秸秆混燃技术的特点是可以对现有的小型热电厂进行改造，与新建电厂相比，投资很少。但是首先需要解决好电厂掺烧秸秆量的计量和监督的问题。 由于每种技术都有各自的特点，所以，不应该完全肯定或完全否定某一项技术。关键是在选择技术路线时，必须充分考虑项目所在地的实际情况，采用最适宜的技术。 生物质发电最大的问题是资源的收集，这在我国尤其困难。我国大部分地区都是以农户为农业生产单位，户均耕地占有面积很小，根据对我国粮食产量最大的五个省的统计，每年每户的秸秆可获得量仅为4～5吨。以2.5万千瓦的秸秆发电厂每年消耗秸秆20万吨计，需要从近5万户农户收购，这些秸秆还是分夏秋两季提供，意味每年需要完成近10万笔秸秆收购交易，无论对收购的组织还是收集成本控制都是极大的考验。 能源转换产业的规模效益非常明显，国外秸秆发电也有向大规模发展的趋势，但是其农业生产以农场为主，每个收购合同或收购交易可以提供的秸秆数量远远超过我国。因此，根据我国的国情，除了黑龙江、新疆等地，其他省份的秸秆发电项目规模不宜太大。 有关专家曾对收集秸秆的运输成本进行过详细的调查和测算，发现收集半径在15千米以内，其运输成本增加很少。半径15千米可以提供的秸秆为10千米的一倍以上，所以，可在此范围内有选择性地收购，以有效地防范秸秆收购价格被恶意抬升的风险。

生物质能发电简述

生物质能发电工艺简述编写：王旭

一、发展生物质能意义 人类在经济持续发展过程中正面临着人口、资源和环境的巨大压力。能源的开发、利用与这三大因素密切相关。这一问题的核心是如何使能源、社会、经济、环境协调和可持续发展。目前，世界上使用的能源主要为矿物能源，其中包括煤炭、石油、天燃气。矿物能源的不断开发将最终导致能源短缺，矿物能源的大量使用也造成全球环境污染严重等问题。 生物质能源的开发利用早已引起世界各国政府和科学家的关注。国外生物质能研究开发工作主要集中于气化、液化、热解、固化和直接燃烧等方面。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发展计划。其它诸如加拿大、丹麦、荷兰、德国、法国、芬兰等国，多年来一直在进行各自的研究与开发，并形成了各具特色的生物质能源研究与开发体系，拥有各自的技术优势。 我国生物质能研究开发工作，起步较晚。随着经济的发展，开始重视生物质能利用研究工作，从八十年代起，将生物质能研究开发列入国家攻关计划，并投入大量的财力和人力。已经建立起一支专业研究开发队伍，并取得了一批高水平的研究成果，初步形成了我国的生物质能产业。 我国现有森林、草原和耕地面积41.4亿公顷，理论上生物质资源可达65亿吨/年以上。以平均热值为15,000kJ/kg计算，折合理论资源最为32.5亿吨标准煤，相当于我国目前年总能耗的3倍以上。

生物质能是一个重要的能源，预计到下世纪，世界能源消费的40%来自生物质能，我国农村能源的70%是生物质，我国有丰富的生物质能资源，仅农村秸杆每年总量达6亿多吨。随着经济的发展，人们生活水平的提高，环境保护意识的加强，对生物质能的合理、高效开发利用，必然愈来愈受到人们的重视。因此，科学地利用生物质能，加强其应用技术的研究，具有十分重要的意义。 二、生物质能发电工艺 生物质发电在发达国家己受到广泛重视，在奥地利、丹麦、芬兰、法国、挪威、瑞典等欧洲国家和北美，生物质能在总能源消耗中所占的比例增加相当迅速。目前国内外生物质能发电主要工艺分三类：生物质锅炉直接燃烧发电、生物质～煤混合燃烧发电和生物质气化发电。 1. 生物质锅炉直接燃烧发电 目前国内外广泛应用的秸秆直燃技术为振动炉排直接燃烧炉，该技术在国外已经有成熟经验，并已大量投产。目前国内一些锅炉厂家也拥有这项技术，但还处于起步阶段没有投产经验。 振动炉排秸秆直燃炉的工艺流程：粗处理后的燃料经给料机送入炉堂，燃料自然落入炉排前部，在此处由于高温烟气和一次风的作用逐步预热、干燥、着火、燃烧。燃料边燃烧边向炉排后部运动，直至燃尽，最后灰渣落入炉后的除渣口。 直燃炉易存在的问题：由于秸秆灰中碱金属和氯的含量