生物质能源应用前景分析

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1、生物质能源应用前景分析SeminarI内容生物质能源定义与范畴；中国能源需求预测；生物质能源特点；生物质能源经济评价；生物质能源与现有能源结构比较；BEU定义与范畴生物质能源能是通过绿色植物的光合作用将太阳辐射的能量以一种生物质形式固定下来的能源。是人类最重要的间接利用太阳能方式。包括：木材、农作物（秸杆、稻草、麦杆、豆杆、棉花杆、谷壳等）、杂草、藻类、有机废弃物等。海洋生物质不在讨论之内。BEU能源问题与中国能源需求预测能源versus经济可持续发展能源危机的理解能源危机可能应对的措施能源开发利用的经济性评价指标－EROI

2、指数EROI:能源回报投资比。EROI随着原油品质下降，环境立法日趋严格，下降比较快，1930sEROI:100:1;2000年:17:1.中国能源短缺：2001年，进口石油6000万吨，2020年，将达到石油总耗量的1/2，进口石油不能保证能源安全。BEU生物质能源特点储量大，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十倍；理论上不产生GHG，低含量的N，S化合物，可以大量减少NOx，SOx等有毒气体排放，被称为“绿色石油”；兼容性最好，同时是唯一的可储存和运输的可再生能源。CO2以及S

3、Ox、NOx减少排放每利用一万吨椐杆代替燃煤，可以减少CO2排放１.4万t，SO240t，烟尘100t．生物质转化工艺项目经济评价模型采用成本-效果法计算公式：C---单位成本；CF---初始投资；CRF---资金回收因子；COM---年运行和维护费；CRM---年原料费用；NQ---年产品量。采用经济净现值（ENPV）估算：式中：Bt---t年以影子价格计算的项目收益；Ct---t年以影子价格计算的项目支出；re---经济贴现率；T---项目的经济寿命。生物质能源经济性分析生物质能源利用的经济性直接同生物质转化利用的过程相

4、关。生物质转化利用的过程主要有：1生物质气化;2生物质氢气、合成气，甲醇，热电联产；3生物质乙醇；4生物质油.生物质汽化供热个例分析200户规模集中供气系统初始投资和年运行费用费用类别估计值/万元所占比例%初始投资其中土地费土建费机组设备以及安装气柜管网及附件其他39.810.846.411.3127.621.651001.814.425.427.017.13.7年运行费用2.93平均用户投资0.233燃气价格（元/m3）0.211$/GJ5.00生物质汽化发电-规模与发电机选择生物质DirectCombustion内燃机电

5、能生物质IGCC燃气轮机电能生物质蒸汽轮机电能IGCCη=10-15％η=３０-３5％η=３５-４５％规模<200KW200KW<规模<1MW1MW<规模生物质发电经济性分析研究发展状况：美国；总生物质发电量：6GW.美国，英国、芬兰：筹建6-60MWBIGCC示范工程。国内学者对生物质发电的经济评估基本假定：生物质原料价格：110-120￥/T,1$/GJ。工人工资：6,000￥/人·年以煤IGCC发电：15000KW：0.197￥/KW·h。电价超过0.5￥/KW·h，值得投资。国内：60KW,160KW,200KW，中

6、型：600KW，800KW,1000KW大型：没有生物质发电主要技术障碍之一---燃气除焦技术电机要求焦油含量：0.02-0.05g/m3；H2<15%汽化后焦油含量：2-50g/m3；除焦技术：1燃气高温过滤；2水洗除焦；3静电除焦；4热裂解法,温度过高，产生NOx;5催化裂解法，最理想，技术不成熟。生物质制氢经济分析生物质制氢与其它化石资源制氢技术的经济性比较:SMR:6.26$/GJ；Coalgas:11.57$/GJ；NCPO:9.87$/GJ；Biomassgas:10.03$/GJDatasource:DOENR

7、ELReport.2002生物质甲醇、氢气以及发电工艺过程经济评价的结果基本假设：生物质原料价格：US$2/GJ，400MWth结果：H2生产成本8-11US$/GJ，Methanol:9-12US$/GJCurrentgasolinebasedEnergyprice:4-6US$/GJPrediction:resourcecostreduction，scalingup，processoptimization，targetachievable:5-7US$/GJ---competitive.生物质乙醇工艺传统成熟工艺---采

8、用糖类，粮食类作物发酵法制备乙醇，60%价格---成本传统经济项目的评价:成本为汽油的1.5-2倍左右，6-12$/GJ.原料:蔗糖，木薯，甜菜，甜高粱，玉米，小麦，稻谷等。非粮食类生物质酶水解乙醇经济预测生物质油－技术R&D阶段生物质热裂解是生物质在完全缺氧和有限氧的条件下,热降解为液体