生物质能源的发展与应用.doc

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1、生物质能源的发展与应用生物能是以生物为载体将太阳能以化学能形式贮存的一种能量，它直接或间接地来源于植物的光合作用，其蕴藏量极大，仅地球上的植物，每年生产量就像当于目前人类消耗矿物能的20倍。在各种可再生能源中，生物质是贮存的太阳能，更是一种唯一可再生的碳源，可转化成常规的固态、液态和气态燃料。据估计地球上每年植物光合作用固定的碳达2x1011t，含能量达3x1021j。现在，人们一面在尽情享受着工业文明的成果，一面必须对资源枯竭和环境恶化，寻找可再生清洁能源应对全球气候变化迫在眉睫。工业化高速进行中的中国，也在面

2、临这发展经济与资源环境矛盾的两难境地。生物质能由此被推上了世界能源的新舞台，1999年美国出台的《发展和推进生物基产品和生物能源》总统令发挥了“登高一呼”的作用，开发生物质能源热潮在世界许多国家蔓延开来。自1999年至今，生物质能已经12岁了。进入工业时代后，能源消费模式发生了巨大的变革，由依靠木炭转为依靠煤炭、石油与天然气等化石能源。工业革命让火车、汽车、飞机等现代交通工具得以盛兴，这使得地球变小，生活变快，人们的视野变宽，欲望变强。通过煤炭、原油、天然气的直燃发电，电能应用于生产生活的方方面面，我们每个人都在

3、分享着化石能源和电能带来的便捷、舒适与安逸。生物能具备下列优点(1)提供低硫燃料，(2)提供廉价能源(于某些条件下)，(3)将有机物转化成燃料可减少环境公害(例如，垃圾燃料)，(4)与其他非传统性能源相比较，技术上的难题较少。至于其缺点有:(1)植物仅能将极少量的太阳能转化成有机物，(2)单位土地面的有机物能量偏低，(3)缺乏适合栽种植物的土地，(4)有机物的水分偏多(50%～95%)我国发展生物能源产业潜力巨大发展生物能源产业必须具备资源条件、技术条件和体制条件。我国发展生物能源产业有着巨大的资源潜力。我国人口

4、多，虽然可作为生物能源的粮食、油料资源很少，但是可作为生物能源的生物质资源有着巨大的潜力。如农作物秸秆尚有60%可用于能源用途，约合2.1亿吨标煤，有约40%的森林开采剩余物未加工利用，现有可供开发的生物质能源至少能达4.5亿吨标煤，同时还有约1.33亿公顷宜农宜林荒山荒地，可以用于发展能源农业和能源林业。发展生物能源产业，利用农林废弃物，开发宜林荒地，培育与生产生物能源资源，增加了农民的就业机会。生物质能变废为宝在化石能源日渐枯竭的时候，生物质能的科学利用目益被提上了日程。按照中国工程院可再生能源发展战略咨询报

5、告资料显示，中国每年可开发的生物质能源约合l2亿吨标准煤，约占中国每年能源总耗量的1／3。在中国发展生物质能源是有效利用各种有机废弃物(或排泄物)的理想方式。专家们认为，生物质能是唯一一种能被存储的太阳能，由于它是从太阳能转化而来的，只要太阳不熄灭，生物质能源就取之不尽，用之不竭，因此在替代化石交通燃料方面有不可比拟的优势。其次，生物能源是一种清洁能源，具有可再生性，生物质能的转化过程是通过绿色植物的光合作用将二氧化碳和水合成生物质，生物质能的使用过程又生成二氧化碳和水，形成一个理论上二氧化碳的净排放为零的物质循

6、环。因此，通过生物质能转换技术可以高效地利用生物质能源，产生各种清洁能源，以替代煤炭、石油和天然气等化石燃料，保护国家有限的能源资源，减轻能源消费给环境带来的污染。生物质能源将成为未来可持续能源的重要部分，预计到2020年，全球总能源将有40％来自生物质能源。在技术路线方面，通过一系列转换技术，可以生产出不同品种的替代能源，如固化和炭化，可以生产固体燃料，气化可以生产气体燃料，液化和植物油提取技术可以获得液体燃料，还可以将秸秆和枝权材等直接燃烧产生蒸汽进行发电。总之生物质种植、收集、储运、转化等各个环节，可以形成

7、一个庞大的生物质能源产业群体。生物能资源　　有机物的来源牲畜粪便:牲畜的粪便，经干燥可直接燃烧供应热能。若将粪便经过厌氧处理(anaerobictreatment)，会产生甲烷和可供肥料使用之淤渣(slurry)。若用小型厌氧消化糟(anaerobicdigestor)，仅需三至四头牲畜之的粪便即能满足发展中国家中小家庭每天能量的需要。农作物残渣:农作物残渣遗留於耕地上也有水土保持与土壤肥力固化的功能，因此，农作物残渣不可毫无限制地供作能源转换。柴薪:至今仍为许多发展中国家的重要能源，仍需依赖柴薪来满足大部分能量

8、需求。不过由于日益增加薪柴的需求，将导致林地日减，需适当规划与植林方可解决这一问题。制糖作物:对具有广大未利用土地的国家而言，如将制糖作物转化成乙醇将可成为一种极富潜力的生物能。制糖作物最大的优点，在於可直接发酵(fermentation)变成乙醇。城市垃圾:一般城市垃圾主要成分纸屑（占40%）、纺织费料（占20%）和废弃食物（占20%）。将城市垃圾直接燃烧可产生热能,或