3.1 生物质能源
3.1.1生物质：
构成动、植物机体的材料，植物主要是由淀粉纤维素组成的，动物主要是由脂肪、蛋白质组成的，它们统称为生物质。简单地说，生物质就是生物体中的有机物。人类在生物圈中的基本需求主要来自生物质，人类的生存繁衍主要靠消耗生物质。
3.1.2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。地球上只要有太阳光和植物，光合产物就不断产生，能的转化作用就持续下去，因此，它通常包括以下几个方面：一是木材料及森林工业废弃物；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，生物质约占14％，在不发达地区占60％以上。在全世界约25亿人所用的生活能源中90％以上是生物质能。生物质的优点是燃烧容易，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。直接燃烧生物质的热率仅为10％～30％。目前世界各国正逐步采用如下方法利用生物质能：①热化学转换法，获得木炭、焦油和可燃气体等品位高的能源产品，该方法又按其热加工的方法不同，分为高温干馏、热解、生物质液化等方法；②生物化学转换法，主要指生物在微生物的发酵作用下，生成沼气、酒精等能源产品；③利用油料植物所产生的生物油；④把生物质压制成型状燃料(如块型、棒型燃料)，以便集中利用和提高热效率。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统的组成部分，到21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。
3.1.3生物质能的特性
能源问题在世界经济中具有战略意义。据预测，地球上可利用的石油将在今后几十年内耗竭，从长远看液体燃料短缺仍将是困扰人类发展的大问题。在此背景下，生物质能作为可转化为液体燃料的可再生资源，正日益受到重视。随着煤、石油和天然气在21世纪逐步面临枯竭，能源乃至化工原料等重要经济架构从化石导向型逐步转化为生物质导向型，将成为不可逆转的发展趋势。一些发达国家早已把生物质资源利用作为21世纪科技发展的战略重点。《中国二十一世纪人口、环境与发展白皮书》已明确指出：“中国要实现经济的快速发展，就必须将开发利用新资源和新能源放到国家能源发展战略的优先地位，加强生物质能源的开发”。由生物质转化而来的燃料比较干净，有利于环境保护。生物质能是通过光合作用以生物形态储存的太阳能，可作为能源利用的生物质包括林产品下脚料、薪柴、农作物秸秆及城市垃圾中的生物质废弃物等。
（1）生物质工业煤固硫燃烧特性
我国煤炭消费结构中约30％的煤炭直接以散煤形式燃烧，散煤成型后燃烧与散煤直接燃烧相比，可以提高煤的利用率，减少燃煤带来的环境污染。但型煤也存在着着火困难、燃烧不充分的弱点，低挥发分煤种尤为突出。生物质工业型煤就是在原煤中添加一定比例的植物(如稻草、木屑、锯末等)、粘结剂、固硫剂后压制出来的新型燃料。
由于型煤的表面积比散煤要小得多，其着火性能不及散煤，炉内燃烧时，散煤着火迅速；而型煤则容易发生脱火现象，在燃烧低挥发分煤种时，脱火更甚。生物质一般属于低燃点燃料，型煤掺入生物质可以降低着火温度，对型煤的燃烧极为有利。
（2）生物柴油
随着大城市交通的迅速膨胀，汽车尾气污染逐渐成为城市大气污染物的主要来源，柴油在各类石油产品的消费中占有相当大的比例。因此增加可再生能源的使用，是控制城市大气污染的有效手段。生物柴油的研究最早是从20世纪70
年代开始的，美国、法国、意大利等国相继设立了专门的生物柴油研究机构。目前意、法、德等国建成或在建的生物柴油的生产装置有12座。规模最大的年产量达57万吨。而且美国、德国和澳大利亚已制定了生物柴油的品质标准。
生物柴油主要的成分是软脂酸、硬脂酸、油酸、亚油酸等长链饱和与不饱和脂肪酸同甲醇或乙醇所形成的酯类化合物。以蓖麻油和甲醛为原料制取的生物柴油为例，作为柴油替代品的理想物质应当具有如下的分子结构：①拥有较长的碳直链；②拥有一个以上的双链，并且双链位于碳分子链的末端或者是均匀分布在碳分子链中；③含有一定量的氧元素，最好是酯类、醚类、醇类化合物；④分子结构尽可能没有或只有很少的碳支链存在。人们一般将理想的柴油替代品的分子式表示为：C19H36O2，蓖麻油生物柴油的分子结构基本上与理想的柴油替代品的分子结构相类似。
作为柴油的替代燃料，生物柴油具备以下几方面的性能：①良好的发火性能；
②适当的粘度和良好的低温流动性；③安全性好；④对发动机没有腐蚀。生物柴油的十六烷值与2号柴油相差不大，表明生物柴油具有良好的发动性和适当的粘度。而且，生物柴油的闪点比2号柴油高130℃左右，这使得生物柴油在存储、运输和使用时有良好的安全性。此外，生物柴油的酸值约为KOH0.5mg/g，对发动机的腐蚀性很小。
由于生物柴油中含有11％～14％的氧元素，因此它的热值要比矿物柴油稍低6．3％～8．5％。但是，由于氧元素的存在，又对生物柴油的燃烧起到一定的促进作用，这种轻微的能量损失可以由此而获得一定程度的补偿。根据A．Isigigiur等人对生物柴油和矿物柴油的对照性试验研究，发现在不同的发动机转速下，生物柴油的热效率比矿物柴油的热效率比矿物柴油的热效率高5％～8％，两者在发动机功率上并没有太大的差异。
香港大学的D．Y．C．Leung等在不同的生物柴油与矿物柴油混合比的条件下，对使用该混合燃料的发动机的各项参数进行了测定，结果表明：在引擎的力矩和马力都没有太大改变的情况下，燃料的消耗量仅提高1．75％～3％，而且无须对发动机做任何的改进。
生物柴油的使用有利于酸雨的控制。矿物柴油中均含有一定量的硫，有的甚至高达2％～3％。因此，柴油的燃烧往往成为s02的主要排放源之一。使用生物柴油作为发动机的燃料，将有助于酸雨的控制。生物柴油来自于生命周期较短的植物油或动物油脂，不会增加大气中CO2负荷，可大大缓解温室效应的产生。据报道，使用生物柴油对温室效应的贡献是矿物柴油的1／5。生物柴油的使用
也可以有效地减少颗粒物质的排放，根据美国密执安技术大学的研究，使用生物柴油所形成的TPM是2号柴油的30％～34％。同时，生物柴油是一种无毒、生物可降解的燃料。据研究，水中的生物柴油，在3天内可以降解70％～80％左右。而在相同的条件下，矿物柴油仅降解了30％。另外，在合适的发动机转速下，使用生物柴油可以使机动车尾气中排放的HC较2号柴油减少约60％。由于燃烧完全，使用生物柴油还可以使CO的排放量减少约50％。此外，生物柴油不含有芳草烃等物质。据估算，使用生物柴油的机动车尾气含有的芳草烃类物质比矿物柴油少96％。
3.1.4生物质能的转化方法
生物能的传统利用方式大多是对薪柴的直接燃烧，这也是目前许多发展中国家依然采取的利用方式，这种方法利用效率很低，并会造成空气污染。目前生物质的直接燃烧已不能满足人们对能量的需求。当前国内外在更高水平上开发利用生物能的研究与应用主要集中在生物质转型优化能源技术，即将低品位的生物质转变成气体、液体、固化等形式的优质燃料。具体方法主要有干馏、气化、厌氧消化、酒精发酵等。
由生物质制取液体燃料将是21世纪有发展潜力的技术。这些技术中包括生物质水解发酵制燃料乙醇，生物质直接液化及由裂解生成液体燃料等。此外还可将生物质气化后再由气体产品生产液体燃料。
3.1.
4.1生物质制液体燃料原理
(1) 生物质制燃料酒精纯酒精或汽油和酒精的混合物都可作一次燃料。以酒精为燃料的汽车早已开发。混有20％的酒精的汽油可和标准汽油通用，这种混合油的辛烷值高，且不必对发动机作明显修改。
淀粉类原料生产酒精；本质纤维素原料生产酒精：
纤维素乙醇意义：燃料乙醇的主要原料是玉米和小麦。随着燃料乙醇的快速发展，原料问题日益突出，成为制约燃料乙醇发展的瓶颈；另外，以粮食作物为原料的燃料乙醇产业发展还有可能引发国家粮食安全问题。因此，中国政府提出生物乙醇坚持非粮之路，即“不与人争粮，不与粮争地”。经济分析显示，中国发展纤维素乙醇有更大的优势。木质纤维素是地球上最丰富的可再生资源，也是当前利用率最低的资源，是各国新资源战略的重点。中国可利用的木质纤维素每
年在7亿吨左右，这些丰富而廉价的自然资源主要来源于农林业废弃物、工业废弃物和城市废弃物。所以，纤维素乙醇是未来发展的必然方向。
水解技术：木质纤维素是由纤维素、半纤维素、木质素和少量的可溶性固形物组成。纤维素大分子是由葡萄糖脱水，通过β-1,4葡萄糖苷键连接而成的直链聚合体。在常温下不发生水解，高温下水解也很缓慢。只有在催化剂的作用下，纤维素的水解反应才显著进行。常用的催化剂是无机酸或纤维素酶，由此分别形成了酸水解和酶水解工艺。半纤维素是由不同的多聚糖构成的混合物，这些多聚糖由不同单糖聚合而成，有直链也有支链，上面连接有不同数量的乙酰基和甲基。半纤维素的水解产物主要有己糖、葡萄糖、半乳糖、甘露糖、戊糖和阿拉伯糖等几种不同的糖。半纤维素的聚合度较低，相对比较容易降解成单糖。
①酸水解生物质酸水解已有长期历史，水解中以无机酸(常用的是硫酸和盐酸)作为催化剂。它又可分为浓酸水解和稀酸水解。因浓酸水解中难以回收，目前主要用的是后者，其酸浓度在0．3％～3％，温度在100～200℃。由于在酸性条件下半纤维素容易溶解，故水解生产可分两步进行。第一步用较低的温度，主要得到半纤维素的水解产物五碳糖，第二步用较高的温度，得到纤维素的水解产物葡萄糖。近年来，人们还研究了助催化剂的作用。即用某些无机盐(如ZnCl2，FeCl3等)来进一步促进酸的催化作用。最近华东理工大学进行了以FeCl2催化生物质酸水解的研究，并进行了中试。FeCl2不但有和FeCl3类似的助催化能力，而且价格低廉，用废盐酸和铁屑就能方便的生产。
②酶水解酶水解是生化反应，与作为化学反应的酸水解相比，它可在常压下进行，微生物的培养与维持仅需较少的原料，减少了过程的能耗。酶有很高的选择性，可生成单一产物，能得到很高的产率(>95％)。由于酶水解时基本上不必外加化学药品，且仅生成很少的副产物，所以提纯过程相对简单，也避免了污染。
影响纤维乙醇产业化的主要因素：近年来，国内外对利用木质纤维转化乙醇进行了大量的研究，工艺路线已经打通，但当前要想实现工业化生产，在原料收集、预处理、糖化、发酵和精馏各工艺过程中还存在着制约纤维素乙醇生产的问题，主要表现为以下四个方面：（1）木质纤维素原料分散，季节性强，尤其是农作物秸秆。（2）木质纤维素预处理技术有待进一步优化和提高。由于天然纤维
素原料的结构复杂的特性，使得其纤维素、半纤维素和木质素三者不能有效分离；另外伴随产生一些中间副产物，实验表明，这些物质抑制酵母的生长和代谢，最终影响乙醇产率。（3）缺乏高效的纤维酶菌株，现有的纤维素酶制剂效果较低，使得酶解糖化经济成本较高，当前生产一吨纤维乙醇需要酶制剂成本在2200～2600元。（4）缺乏能够同时高效利用戊糖和己糖的发酵菌株。在木质纤维水解中，其中有相当比重的木糖（葡萄糖/木糖约为2）。因此，戊糖的利用是影响纤维乙醇综合成本的关键一项。
未来纤维素乙醇产业化发展趋势：目前，国外纤维素乙醇产业化的研究已经成为了热潮，正步入一个关键时期，中国在这方面也有良好的基础。为了使纤维素乙醇尽早地实现产业化，除了以上几项关键技术进一步解决好外，还应当借鉴石油化工的经验，坚持走生物精炼和乙醇联产的模式，尽可能地最大提升和拓展底物的各组分的经济价值，也许是促使纤维素乙醇产业化的重要途径。尽管木质纤维素原料本身非常廉价，但是将其转化成乙醇的工艺过程非常复杂，需要大量的能耗。这主要是由木质纤维素自身的结构特性决定的，而得到的目标产物是经济附加值并不很高的乙醇，致使单位乙醇的经济效益并不具备较强的市场优势。而生物精炼和乙醇联产模式就打破了原来由生物质生产单一产品的观念，实现原料充分利用和产品价值最大化，就是所谓的“吃干榨净”，正如目前的利用粮食生产乙醇一样。例如，利用玉米同时生产燃料乙醇、玉米油、蛋白粉、高果糖浆、蛋白饲料和其他系列产品，这样提升了整个工艺产品的经济附加值，同时取得良好的经济效益和社会效益。同样利用木质纤维素的三大类组分也可以衍生出多种产品。例如：目前，大多的木糖醇厂主要是利用玉米芯中的半纤维素生产木糖醇，结果剩下大量的木糖渣（主要是纤维素和木质素），如果进行联产模式，将剩下的纤维素与木质素进行组分分离，分别生产纤维乙醇和优质燃料或木素磺酸盐，就有可能进一步提升产品的综合效益。
(2) 生物质裂解制燃料油裂解是在无氧或缺氧条件下，利用热能切断生物质大分子中的化学键，使之转变为低分子物质的过程。裂解优于水解之处在于生物质中的碳氢化合物都可转化为能源形式，而在水解过程中，木质素未发生反应。而且木质素的能量密度比纤维素高。和焚烧相比，热解温度相对较低，处理装置
较小，便于建造在原料产地附近。生物废弃物的热解是复杂的化学过程，包含分子键断裂，异构化和小分子的聚合等反应。通过控制热解条件(主要是加热速率，反应气氛，最终温度和反应时间)，可得不同的产物分布，据试验，在500～600"C 下的快速裂解，其液体产品的收率可达80％。裂解中产生的少量中热值气体可用作本系统的热源，其氮氧化合物的浓度很低，无污染问题。
国际上近来很重视这类技术，除了从能源利用考虑外，还因生物油含有较多的醇类化合物，作汽车用油时不必为提高辛烷值而外加添加剂。其油品基本上不含硫、氮和金属成分，可看作绿色燃料，对环境影响小。
3.1.
4.2生物质的直接液化
这里指的是在较高的压力和有溶剂存在条件下进行的液化，故又称高压液化，反应物的停留时间常需几十分钟。它始于20世纪60年代后期，当时美国匹兹堡能源研究中心的Ap—pell等将生物质放人Na2CO3溶液，用CO加压至
28MPa，在350"C下生成液化油。在此后的二十多年里，对生物质的直接液化已做了大量工作。和裂解相似，该工艺也可把生物质中的碳氢化合物都转化为能源形式。
近年来很多研究者致力于煤与废弃生物质共液化的研究。无论从技术方面还是经济方面看，共液化都优于二者单独液化。由于废弃生物质的供给较不稳定，与煤共液化易于维持稳定的原料供给。另一方面现有煤液化工艺所需反应条件苛刻，氢耗大，使其工业化困难。而一些研究表明，当煤与木质素共液化时，煤的液化温度可降低。因生物质的起始裂解温度较低，通过应用适当的催化剂和控制升温速率，使生物质的裂解和煤的裂解过程相匹配是有可能的。这样就可利用生物质中较高的氢碳比和其裂解产生的活化氢，达到减缓煤液化条件和所需氢耗的目的。而且不同研究者得到的实验结果都表明，与煤单独液化相比，煤与生物质共液化所得到的液化产品质量得到改善。
目前煤与生物质共液化的工作尚处在起步阶段，生物质对煤的作用也未能完全了解。有人认为由于木质素中含有苯酚团，而使用含有苯酚类基团的溶剂进行液化时，煤的转化率有显著增加，故可能是由于这类基团使煤中的醚键断裂，或者由于氢键的作用增加了煤碎片的溶解性。也有人认为木质紊分解可能会生成聚醚，这些产物有助于煤中C—C键的断裂。
3.1.
4.3生物质燃气原理
生物热解气体作为一种主要的生物质能转换技术，近年来得到较大发展，把生物质的高品位利用推到了一个较新的高度。以下介绍秸秆热解气化制可燃气技术的工艺原理。
把农村残余的秸秆，如玉米秸、麦秸、棉花秸等农作物秸秆轧成碎料，加入少量水，用螺旋输送机送入干馏气化炉。在气化炉内，秸秆在氧气不充足的条件下，干馏、热解、气化，被还原成CmHn、CO、H2等可燃性混合气体。产生的可燃气体经气固旋风分离器去除大块杂物，再经冷却器降低气体的温度，缩小气体的体积。冷却后的可燃气进入气液分离器除去可燃气中的水和焦油，脱水和脱焦后的可燃气体经粗过滤和细过滤，两级过滤后制得纯净可燃气。一级过滤可选用玉米棒颗粒作为滤料，二级过滤可选用2～3mm粒径的纤维颗粒作为滤料。可燃气经罗茨风机加压后送入储气罐，再通过管网送到用户家中。可燃气与天然气、煤气、液化气相仿，使用时只需在气灶上点火即可燃烧，极为方便。
2021年生物质能源行业研究分析报告
目录 1.生物质能源行业前景趋势 (5) 1.1生物质能源燃料来源品类繁多 (5) 1.2现代农业、循环经济推动生物质能产业发展 (5) 1.3良好的分布式新能源 (6) 1.4政策方面趋势 (6) 1.5技术方面趋势 (7) 1.6创新生物能源技术 (7) 1.7合理利用边际土地 (7) 1.8服务模式多元化 (8) 1.9呈现集群化分布 (8) 1.10需求开拓 (9) 2.生物质能源行业现状 (9) 2.1生物质能源行业定义及产业链分析 (9) 2.2生物质能源市场规模分析 (11) 2.3生物质能源市场运营情况分析 (12) 3.生物质能源行业存在的问题 (15) 3.1生物质能源生产技术与设备研发滞后 (15) 3.2生物质能源开发利用的规模化程度较低 (15) 3.3生物质能源产品市场不成熟 (15) 3.4生物质能源方面的人才缺乏 (16)
3.5产业链不完整，资金来源不足 (16) 3.6原料收购困难，成本难以控制 (16) 3.7标准体系缺乏，运行管理不善 (17) 3.8认识没有到位，市场开拓困难 (17) 3.9行业服务无序化 (18) 3.10供应链整合度低 (18) 3.11供给不足，产业化程度较低 (18) 4.生物质能源行业政策环境分析 (20) 4.1生物质能源行业政策环境分析 (20) 4.2生物质能源行业经济环境分析 (20) 4.3生物质能源行业社会环境分析 (20) 4.4生物质能源行业技术环境分析 (21) 5.生物质能源行业竞争分析 (22) 5.1生物质能源行业竞争分析 (22) 5.1.1对上游议价能力分析 (22) 5.1.2对下游议价能力分析 (22) 5.1.3潜在进入者分析 (23) 5.1.4替代品或替代服务分析 (23) 5.2中国生物质能源行业品牌竞争格局分析 (24) 5.3中国生物质能源行业竞争强度分析 (24) 6.生物质能源产业投资分析 (25)
一、中国生物质能源开发利用现状20世纪70年代，国际上第一次石油危机使发达国家和贫油国家重视石油替代，开始大规模发展生物质能源。生物质能源是以农林等有机废弃物以及利用边际土地种植的能源植物为主要原料进行能源生产的一种新兴能源。生物质能源按照生物质的特点及转化方式可分为固体生物质燃料、液体生物质燃料、气体生物质燃料。中国生物质能源的发展一直是在“改善农村能源”的观念和框架下运作，较早地起步于农村户用沼气，以后在秸秆气化上部署了试点。近两年，生物质能源在中国受到越来越多的关注，生物质能源利用取得了很大的成绩。沼气工程建设初见成效。截至2005年底，全国共建成3764座大中型沼气池，形成了每年约3.4l亿立方米沼气的生产能力，年处理有机废弃物和污水1.2亿吨，沼气利用量达到80亿立方米。到2006年底，建设农村户用沼气池的农户达2260万户，占总农户的9.2%，占适宜农户的15.3%，年产沼气87.0亿立方米，使7500多万农民受益，直接为农民增收约180亿元。生物质能源发电迈出了重要步伐，发电装机容量达到200万千瓦。液体生物质燃料生产取得明显进展，全国燃料乙醇生产能力达到：102万吨，已在河南等9个省的车用燃料中推广使用乙醇汽油。（一）固体生物质燃料固体生物质燃料分生物质直接燃烧或压缩成型燃料及生物质与煤混合燃烧为原料的燃料。生物质燃烧技术是传统的能源转化形式，截止到2004年底，中国农村地区已累计推广省柴节煤炉灶1.89亿户，普及率达到70%以上。省柴节煤炉灶比普通炉灶的热效率提高一倍以上，极大缓解了农村能源短缺的局面。生物质成型燃料是把生物质固化成型后采用略加改进后的传统设备燃用，这种燃料可提高能源密度，但由于压缩技术环节的问题，成型燃料的压缩成本较高。目前，中国（清华大学、河南省能源研究所、北京美农达科技有限公司）和意大利（比萨大学）两国分别开发出生物质直接成型技术，降低了生物质成型燃料的成本，为生物质成型燃料的广泛应用奠定了基础。此外，中国生物质燃料发电也具有了一定的规模，主要集中在南方地区的许多糖厂利用甘蔗渣发电。广东和广西两省（区）共有小型发电机组300余台，总装机容量800兆瓦，云南也有一些甘蔗渣电厂。中国第一批农作物秸秆燃烧发电厂将在河北石家庄晋州市和山东菏泽市单县建设，装机容量分别为2×12兆瓦和25兆瓦，发电量分别为 1.2亿千瓦时和 1.56亿千瓦时，年消耗秸秆20万吨。（二）气体生物质燃料气体生物质燃料包括沼气、生物质气化制气等。中国沼气开发历史悠久，但大中型沼气工程发展较慢，还停留在几十年前的个体小厌氧消化池的水平，2004年，中国农户用沼气池年末累计1500万户，北方能源生态模式应用农户达43.42万户，南方能源生态模式应用农户达391.27万户，总产气量45.80亿立方米，相当于300多万吨标准煤。到2004年底，中国共建成2500座工业废水和畜禽粪便沼气池，总池容达到了88.29万立方米，形成了每年约1.84亿立方米沼气的生产能力，年处理有机废物污水5801万吨，年发电量63万千瓦时，可向13.09万户供气。在生物质气化技术开发方面，中国对农林业废弃物等生物质资源的气化技术的深入研究始于20世纪70年代末、80年代初。截至2006年底，中国生物质气化集中供气系统的秸秆气化站保有量539处，年产生物质燃气1.5亿立方米；年发电量160千瓦时稻壳气化发电系统已进入产业化阶段。（三）液体生物质燃料液体生物质燃料是指通过生物质资源生产的燃料乙醇和生物柴油，可以替代由石油制取的汽油和柴油，是可再生能源开发利用的重要方向。近年来，中国的生物质燃料 “十五”期间，发展取得了很大的成绩，特别是以粮食为原料的燃料乙醇生产已初步形成规模。 在河南、安徽、吉林和黑龙江分别建设了以陈化粮为原料的燃料乙醇生产厂，总产能达到每年102万吨，现已在9个省（5个省全部，4个省的27个地（市））开展车用乙醇汽油销售。到2005年，这些地方除军队特需和国家特种储备外实现了车用乙醇汽油替代汽油。但是，受粮食产量和生产成本制约，以粮食作物为原料生产生物质燃料大规模替代石油燃料时，也会产生如同当今面临的石油问题一样的原料短缺，因此，中国近期不再扩大以粮食为原料的燃料乙醇生产，转而开发非粮食原料乙醇生产技术。目前开发的以木薯为代表的非食用薯类、
生物质燃料生产策划书 市场调查 一当前我国能源状况对我国经济发展的影响 随着人民生活水平的提高和消费结构的升级，能源的需求结构将发生重要变化。我国的能源结构仍是以煤为主，而且这种结构在今后一个时期不可能有太大变化，这将对能源供应、能源安全、环境保护等诸多方面产生重大影响。 目前，我国的能源状况也存在几个严重的问题： 一，能源需求持续增长对能源供给形成很大压力。 二，资源相对短缺制约了能源产业发展。 三，以煤为主的能源结构不利于环境保护。 四，能源技术相对落后影响了能源供给能力的提高。 五，国际能源市场变化对我国能源供应的影响较大。 专家们希望通过实行可持续发展的能源战略，保证我国到 2020年实现经济发展目标，能源消费实现如下理想目标：一次能源需求少于25亿吨标准煤，节能达到8亿吨标准煤；煤炭消费比例控制在60%左右，可再生能源利用达到5.25亿吨标准煤（其中可再生能源发电达到1亿千瓦）；石油进口依存度控制在60%左右；主要污染物的削减率为45%-60%。
二生物质秸秆在我国的利用分析 一生物质秸秆在我国的分布状况 （1）东北粮食主产区 主要包括、、三省和自治区的东四盟。该区域地势平坦，土壤肥沃，雨热同季，是我国重要的粮食生产基地，主要粮食作物为玉米、水稻、豆类、高粱、谷子等，农作物秸秆产量约占全国的1/6左右。本区域重点开展以玉米秸秆和玉米芯等农产品加工业副产品为主要原料的村镇级固化成型燃料试点示和秸秆集中供气站，到2015年建立示点250处，年产固化成型燃料100万吨，建成秸秆集中供气站300处，年产秸秆气1.1亿立方米。 （2）黄淮海粮食主产区 主要包括、、三省和、二省的淮河流域部分。主要粮食作物为小麦，其次是玉米和稻谷，农作物秸秆产量约占全国的1/3左右。本区域重点建设以小麦、玉米秸秆和玉米芯、稻壳等农产品加工业副产品为主要原料的村镇级固化成型燃料技术示点和秸秆集中供气站，配套开发炊事灶具和取暖设备，到2015年建立示点250处，年产固化成型燃料约95万吨，建成秸秆集中供气站300处，年产秸秆气1.1万立方米。
生物质能源综合利用项目 项目建议书 东平京鲁时代生物科技发展有限公司 二零一七年五月
目录 第一章拟建项目概述 (1) 1.1项目名称 (1) 1.2 建设单位情况 (1) 1.3拟成立公司 (1) 1.4建设规模与内容 (1) 1.5投资估算及资金筹措 (2) 1.6建设周期 (2) 1.6.1初步计划 (2) 1.6.2一期工程设计 (3) 第二章项目建设的重大意义 (4) 2.1当前秸秆粪便污染情况 (4) 2.2解决污染物的有效途径 (4) 2.3本项目对当地农业发展的意义 (5) 第三章项目建设的政策性依据 (6) 第四章项目地址选择 (9) 4.1选址原则 (9) 4.2地址选择 (9) 4.3项目用地规模 (10) 4.4项目建设地基本情况 (11) 4.4.1地理位置 (11)
4.4.2气候条件 (11) 4.4.3交通条件 (12) 4.4.4农林牧情况 (12) 4.4.5旅游资源 (12) 4.4.6产业优势 (12) 第五章技术路线 (13) 第六章项目资金平衡估算 (14) 6.1投资组成估算 (14) 6.2产品年度销售收入估算 (14) 6.3年度运营成本估算 (14) 6.4投资经济性分析 (15) 6.5影响项目经济效益的主要因素 (15) 第七章项目实施计划 (15) 7.1总体计划 (15) 7.2一期工程实施思路 (15) 第八章项目实施关键点 (16) 8.1产业链规划是否完整 (16) 8.2政府支持是否到位 (18) 8.3企业的投资行为是否坚定 (19)
第一章拟建项目概述 1.1项目名称 生物质能源综合利用项目 1.2建设单位情况 建设单位：东平京鲁时代生物科技发展有限公司 法定代表人：魏光 1.3拟建设地点 山东省东平县接山镇姜庄村 1.4建设规模与内容 本项目为生物新能源项目，规划总用地200亩，利用秸秆、畜禽粪便农业废弃物，产沼气30万m3，年生产沼气9000万立方，年发电1.2亿度，年提纯燃气4500万m3，年产15万吨生物有机肥和有机无机复混肥；同时，发展无公害、绿色、有机农产品，通过有机农业示范，带动周边50公里半径内的农户共同进行有机农业种植，延伸农副产品加工和冷链物流，创建“绿色”、“生态”品牌，打造生态循环农业产业链。 主要建设内容： 1、原料仓储和预处理系统：秸秆原料仓储和预处理设施、配备运输车。 2、沼气生产系统：进出料、厌氧发酵、增温保温和搅拌等设施设备。 3、沼气净化系统：脱硫脱水设备。 4、储存系统：大型沼气存储罐。 5、沼气发电及上网单元：余热回收、上网设备与监控等。 6、天然气提纯系统：燃气提纯装备、气柜和管网等储存输配系统。
生物质能的现状及发展 商学院
生物质能的现状及发展 一、生物质能概述 化石资源的过度消耗引发了能源和环境危机, 寻找不可再生资源的替代品成为人类社会生存发展面临的重大问题。生物质能源环境友好, 可再生, 并且有丰富的存量, 且从生物质出发, 获得多种形态的能源成为了研究热点和投资热点。生物质是指由光合作用产生的各种有机体。生物质能则是以生物质为载体的、蕴藏在生物质中的能量, 即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形式。它除了可以提供燃烧热, 还可以制成种类繁多的重要化工品及气、液、固的能源形态, 尤其是可以作为交通燃料的制备原料。生物质的研究在推动化学工业和能源燃料可持续发展中已经并将继续发挥重要作用。生物质资源按其来源分类可分为: 一是木材及森林; 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。生物质的应用和开发在政策层面上引起了各国的重视, 我国在生物能源产业发展十一五规划中, 突出了五个方面: 1.提高能源植物的数量和质量;2. 从原料到技术发展燃料乙醇工业。3.加快生物柴油产业化的步伐。4.推进生物质发电和供热。5.促进生物质转化为致密成型燃料。利用生物质能方式主要有: 一是热化学转换技术, 获得木炭焦油和可燃气体等高品位的能源产品,分为高温干馏、热解、生物质液化等方法; 二是生物化学转换法, 主要指生物质在微生物的发酵作用下, 生成沼气、酒精等能源产品; 三是利用油料植物所产生的生物油;四是直接燃烧技术, 包括炉灶燃烧技术、锅炉燃烧技术、致密成型技术和垃圾焚烧技术等。 二、生物质资源量 1.全球的生物质资源 生物质能仅次于三大化石能源位列第四, 存量丰富且可再生,具备很大的发展前景。全球每年经光合作用产生的生物质约1700 亿吨, 其能量相当于全球能量年消耗总量的 10 倍, 而作为能源的利用量还不到总量的1% ,开发潜力巨大。目前来自生物质的能量约占全球消耗能量的14%。其中发达国家每年 3%左右的能源来自生物质能, 发展中国家生物质利用约占这些国家能源消耗的 35%。按照一些国际能源组织测算, 随着化石能源的枯竭和价格的增长, 到 2015 年, 全球总能耗有 40%来自生物质能源。 2.我国的生物质资源 据估计, 我国每年产生的生物质总量有 50 多亿吨(干重), 相当于 20 多亿吨油当量, 约为我国目前一次能源总消耗量的 3 倍,目前我国商品化的生物质能源仅占一次能源消费的 0.5%左右。即使考虑到中国有坚持“不与人争粮、不与粮争地”的原则, 秸秆、畜禽粪便等农业农村废弃物和林木枝桠等林业废弃物发展生物质能源的存量仍然很大。据 2003 年不完全统计, 我国每年仅可收集的农业废弃物及禽畜粪便资源就可达 10 亿吨, 其中农作物秸秆总量则有 6.5 亿吨,除部分作为造纸原料、炊事燃料、饲料肥料和秸杆还田之外, 可作为能源用途的秸秆约 3.5 亿吨,折合 1.8 亿吨标准煤, 可以转化为 1 亿吨燃料酒精
第一章绪论 1、生物质(biomass)的概念:自然界中有生命的、可以生长的各种有机物质,以及由这些生命体所派生、排泄与代谢出来的各种有机物质。 2、植物生物质的元素组成:主要由纤维素、半纤维素与木质素三大组分构成。植物生物质主要由C、H、O、N、S这5种元素组成。(它们的含量约为:碳50%、氢6%、氧43%、氮1%) 3、纤维素、半纤维素与木质素的定义:纤维素就是由D-吡喃式葡萄糖基通过1, 4-β苷键联结而成的均一的 线状高分子化合物。 半纤维素就是由两种或两种以上单糖基(葡萄糖基、木糖基、甘露 糖基、半乳糖基、阿拉伯糖基等)组成的非均一聚糖,并且分子中往 往带有数量不等的支链。 木质素就是由苯基丙烷结构单元(即C6-C3单元)通过醚键、碳-碳键 连接而成的具有三维空间结构的芳香族高分子化合物。 4、生物质中水分的种类游离水:在植物生物质的细胞腔或孔隙中的水分,一般为多层吸附水或毛细管水。 结合水:在植物生物质中与纤维素的羟基形成氢键结合的水。 热解水:生物质中的有机质在热解过程中生成的水。 5、生物质的灰分:生物质的灰分就是生物质中所有可燃物质完全燃烧以及生物质中的矿物质在一定温度下发生一系列分解、化合等反应后剩下的残渣,主要由CaO、K2O、Na2O、MgO、SiO2、Fe2O3、P2O3等组成。 6、生物质挥发分:生物质在隔绝空气的条件下加热到一定温度,并在该温度下停留一定时间,其有机物质受热分解析出的气态产物,即为挥发分,包括饱与的与不饱与的芳香族碳氢化合物,以及生物质中结晶水分解后蒸发的水蒸汽等。析出挥发分后余下的固体残余物称为焦碳或半焦。 7、生物质中的固定碳:生物质出去“水分”“灰分”“挥发分”后的残留物。 8、生物质能的利用转化技术:物理化学法、热化学法、生物化学法。 9、生物质的特点:1、资源丰富2、品种多样3、用途广泛4、可再生5、低污染 10、生物质能的定义:生物学角度:生物质能就是直接或间接地通过绿色植物的光合作用,把太阳能转化为化学能的形式固定与储藏在生物体内的能量。 能源角度:利用生物质原料生产的一种可再生清洁能源。 11、生物质能的特点:(1)丰富;(2)洁净;(3)产量大;(4)可再生(5)易燃,挥发组分高,炭活性高(6)二氧化碳“零”排放,降低温室效应 第二章生物质压缩成型技术 1、生物质压缩成型技术的概念:在一定温度与压力作用下,利用木质素充当粘合剂,将松散的秸杆、树枝与木屑等农林生物质压缩成棒状、块状或颗粒状的成型燃料 2、生物质成型燃料特点:成型燃料具有体积小、密度大、储运方便、使用方便卫生、燃烧持续稳定、燃烧效率高、燃烧后灰渣及烟气中污染物含量小。 3、生物质压缩成型的黏结机制:(1)固体颗粒桥接或架桥(2)非自由移动黏结剂作用的黏结力(3)自由移动液体的表面张力与毛细压力(4)粒子间的分子吸引力或静电引力(5)固体粒子间的充填或嵌合 4、生物质压缩成型的颗粒特性:(1)流动性(2)充填性(3)压缩性 5、生物质压缩成型的2个阶段:第一阶段:在压缩初期,较低的压力传递至生物质颗粒中,使原先松散堆积的固体颗粒排列结构开始改变,生物质内部空隙率减小。 第二阶段:当压力逐渐增大时,生物质大颗粒在压力作用下破裂,变成更加细小的粒子,并发生变形或塑性流动,粒子开始充填空隙,粒子间更加紧密地接触而互相啮合,一部分残余应力储存于成型块内部,使粒子间结合更牢固。
我国发展生物质能源产业的必要性和意义 我国是个化石能源资源十分短缺的国家，已探明的原油、天然气储量仅占世界储量的2.4％和1.2％；人均石油资源为世界平均值的17.1％，人均天然气资源为世界平均值的13.2％。2004年我国进口石油1.2亿吨，对外依存度为40.5%，专家预测到2020年，中国需要进口约2.3亿吨原油和1000亿立方米天然气，分别占国内石油和天然气消费量的55%和50%。由于我国的石油自给能力无法满足国民经济和社会发展的需求，石油资源安全和能源安全的问题将越来越突出，严重影响经济发展和国家安全。我们只有通过节约能源、开发新的可再生替代能源才能保障能源安全。我国生物质产业的目标定位在缓解“三农”、能源安全和保护环境，促进资源节约和循环利用。主要原料以农林废弃物和利用边际性土地种植能源植物为主，作物淀粉、油脂和糖类仅作调剂之用，同时开发能减少或替代石油资源使用的生物质产品。 生物质产业是实现能源多元化和保障能源安全的有效途径。能源是国民经济的基本支撑，我国石油进口依存度逐年增加，建设“绿色油田”可以提高国家的能源安全度，维护社会稳定,到2020年利用不
到40％的农林废弃物和不到10％的边际性土地种植的高抗逆能源植物做为原料，可以建设成相当于一个“大庆”，即年产5000万吨生物油的“绿色油田”。 生物质产业是解决“三农”问题、全面建设社会主义小康社会的新措施。农民渴望增加增收渠道和提高产品附加值，几千年来的烟熏火燎和低能效的直燃式能源消费要求改善，6500万偏远地区农村人口至今还没有用上电。生物质产业将为农业再辟一个全新的领域，构建一个强势的新经济生长点，预计到2020年产值可达5000亿元，并提供1000万个就业岗位，新增400亿元收入，并将大大促进农村富余劳动力转移和中小城镇建设，有利于缩小工农差别和城乡差别。生物质产业是建设节约型社会和发展循环经济的重要举措。贯彻科学发展观，实现资源节约和循环利用，生物质产业将化腐朽为神奇地将农林废弃物、畜禽粪便等有机废弃物、污染物转化为清洁能源和环境友好化工产品，是物质和能量循环利用及循环经济的一个精彩案例，将改善我国经济的增长模式。 生物质产业是保护环境、改善生态的必然选择。过分使用化石燃料已造成严重的环境污染，减排温室气体和减缓全球大气变暖已成为人类的共识，我国CO2排放量居世界第2位，发展生物质产业可以未
第一章绪论 1、生物质（biomass）的概念：自然界中有生命的、可以生长的各种有机物质，以及由这些生命体所派生、排泄和代谢出来的各种有机物质。 2、植物生物质的元素组成：主要由纤维素、半纤维素和木质素三大组分构成。植物生物质主要由C、H、O、N、S这5种元素组成。(它们的含量约为：碳50%、氢6%、氧43%、氮1%) 3、纤维素、半纤维素和木质素的定义：纤维素是由D-吡喃式葡萄糖基通过1, 4-β苷键联结而成的均一的 线状高分子化合物。 半纤维素是由两种或两种以上单糖基（葡萄糖基、木糖基、甘露糖 基、半乳糖基、阿拉伯糖基等）组成的非均一聚糖，并且分子中 往往带有数量不等的支链。 木质素是由苯基丙烷结构单元（即C6-C3单元）通过醚键、碳-碳 键连接而成的具有三维空间结构的芳香族高分子化合物。 4、生物质中水分的种类游离水：在植物生物质的细胞腔或孔隙中的水分，一般为多层吸附水或毛细管水。 结合水：在植物生物质中与纤维素的羟基形成氢键结合的水。 热解水：生物质中的有机质在热解过程中生成的水。 5、生物质的灰分：生物质的灰分是生物质中所有可燃物质完全燃烧以及生物质中的矿物质在一定温度下发生一系列分解、化合等反应后剩下的残渣，主要由CaO、K2O、Na2O、MgO、SiO2、Fe2O3、P2O3等组成。 6、生物质挥发分：生物质在隔绝空气的条件下加热到一定温度，并在该温度下停留一定时间，其有机物质受热分解析出的气态产物，即为挥发分，包括饱和的和不饱和的芳香族碳氢化合物，以及生物质中结晶水分解后蒸发的水蒸汽等。析出挥发分后余下的固体残余物称为焦碳或半焦。 7、生物质中的固定碳：生物质出去“水分”“灰分”“挥发分”后的残留物。 8、生物质能的利用转化技术：物理化学法、热化学法、生物化学法。 9、生物质的特点：1. 资源丰富2. 品种多样3. 用途广泛4. 可再生5. 低污染 10、生物质能的定义：生物学角度：生物质能是直接或间接地通过绿色植物的光合作用，把太阳能转化为化学能的形式固定和储藏在生物体内的能量。 能源角度：利用生物质原料生产的一种可再生清洁能源。 11、生物质能的特点：（1）丰富；（2）洁净；（3）产量大；（4）可再生（5）易燃，挥发组分高，炭活性高（6）二氧化碳“零”排放，降低温室效应 第二章生物质压缩成型技术 1、生物质压缩成型技术的概念：在一定温度和压力作用下，利用木质素充当粘合剂，将松散的秸杆、树枝和木屑等农林生物质压缩成棒状、块状或颗粒状的成型燃料 2、生物质成型燃料特点：成型燃料具有体积小、密度大、储运方便、使用方便卫生、燃烧持续稳定、燃烧效率高、燃烧后灰渣及烟气中污染物含量小。 3、生物质压缩成型的黏结机制：（1）固体颗粒桥接或架桥（2）非自由移动黏结剂作用的黏结力（3）自由移动液体的表面张力和毛细压力（4）粒子间的分子吸引力或静电引力（5）固体粒子间的充填或嵌合 4、生物质压缩成型的颗粒特性：（1）流动性（2）充填性（3）压缩性 5、生物质压缩成型的2个阶段：第一阶段：在压缩初期，较低的压力传递至生物质颗粒中，使原先松散堆积的固体颗粒排列结构开始改变，生物质内部空隙率减小。 第二阶段：当压力逐渐增大时，生物质大颗粒在压力作用下破裂，变成更加细小的粒子，并发生变形或塑性流动，粒子开始充填空隙，粒子间更加紧密地接触而互相啮合，一部分残余应力储存于成型块内部，使粒子间结合更牢固。 6、生物质压缩成型的电势特性、吸附层、扩散层：固体颗粒与液体接触，在固体颗粒表面会发生电荷的优先吸附现象，使固体表面带电荷，而与固体表面接触的液体会形成相反电荷的扩散层，构成双电层结构。
甘肃农业２０１４年第１期（总３７９期） 生物质能源化利用技术综述 查湘义 （辽宁交通高等专科学校，辽宁沈阳１１０１２２） 摘要：生物质能是可再生能源，对生物质能的开发利用，是解决能源和环境问题的有效途径之一。本文主要介绍了生物质能的特点及利用现状，综述了生物质气化、液化、固化技术，展望了生物质利用的发展前景。 关键词：生物质能；利用技术；综述；发展前景 中图分类号：Ｓ２１６文献标识码：Ａ文章编号：１６７３—９０１９（２０１４）—０１—００３０（０２） 作者简介：查湘义（１９８０－），男，江西玉山人，青岛理工大学硕士研究生毕业，现在辽宁省交通高等专科学校任教。 面对传统化石燃料煤炭、石油和天然气等资源的日益枯竭和人们对全球性环境问题的关注，开发清洁可再生能源越来越受到重视。我国生物质能资源相当丰富，理论生物质能资源约有５０亿吨标准煤，是我国目前总能耗的４倍左右。生物质燃料除了可替代部分石油、煤炭等化石燃料外，更有变废为宝、保护环境和资源综合利用的功能，开发生物质能有助于减轻温室效应和维持生态良性循环，是解决能源和环境问题的有效途径之一。因此，开发利用生物质能具有广阔的前景。 一、生物质能的利用现状 １９９２年世界环境与发展大会后，欧美国家即大力发展生物质能。北欧各国大力发展木材发电，德国大力发展沼气。欧盟规划２０１０年可再生能源比例达１２％，每年可替代２０００万吨石油，其中成本较低的生物质能约占８０％。许多国家制订了生物质能的开发研究计划，例如日本的阳光计划、美国的能源农场、印度的绿色能源工程和巴西的酒精能源计划，纷纷投入大量的人力和资金从事生物质能的研究开发。 目前，国外的生物质能技术和装置多已达到商业化应用程度，实现了规模化产业经营。巴西是世界上少数几个具备发展能源农业条件的国家之一，具有为生物能源提供原料保障的潜在优势。自二十世纪七十年代中期起，巴西就开始利用甘蔗生产燃料乙醇。经过３０年的努力，巴西已建成完整的燃料乙醇产业链。巴西是目前世界上唯一不供应纯汽油的国家，该国乙醇产量的９７％都用于燃料。２００８年乙醇燃料已占该国汽车燃料消费量的５０％以上。 美国在生物质利用方面处于世界领先地位。据报道，美国有３５０多座生物质发电站，发电装机总容量达７００兆瓦，提供了大约６．６万个工作岗位。二十世纪七十年代研究开发了颗粒成型燃料，并研究开发了专门使用颗粒成型燃料的炉灶，用于家庭或暖房取暖。后来美国加快木柴发电和燃料乙醇的启用，利用农作物及其废物制造乙醇，作为汽车燃料，１９９９年明确提出规划，到２０１０年生物制品及生物质能的产量将为当时水平的３倍，生物质能比达１０％。 在我国生物质是仅次于煤的第二大能源，占全部能源消耗总量的２０％。但长期以来，生物质能在我国商业用能结构中的比率极小，其主要是作为一次能源在农村利用，约占农村总能耗的７０％左右。而我国目前生物质能利用的主要方法是传统的炉灶直接燃烧，其转换效率仅为１０％～２０％，浪费严重且造成环境污染。 二、生物质能源化利用技术 ㈠生物质气化技术生物质气化技术是一种热化学处理技术。气化是以氧气、氢气或水蒸气等作为汽化剂，在高温的条件下通过热化学反应将生物质中的碳转化为可燃气体（主要为一氧化碳、氢气和甲烷等）的热化学反应。气化可将生物质转换为高品质的气态燃料，直接应用作为锅炉燃料或发电，产生所需的热量或电力，或作为合成气进行间接液化以生产甲醇、二甲醚等液体燃料或化工产品。这种方法通过改变生物质原料的形态来提高能量转化效率，获得高品位能源，生物质气化具有就地取材、减少污染、废物利用及使用方便卫生等优点。 目前的生物质气化技术主要有固定床、流化床和直接干馏热解三种工艺形式。其中固定床技术最为简单，投资低，易于操作。但产生的燃气热值低，一般在５０００千焦／立方米左右，并且焦 农村能源 ３０ ＧａｎｓｕＮｏｎｇｙｅ
生物质发电与所需燃料的收、储、运模式 一、生物质秸杆燃料综合利用背景： 农作物秸秆作为一种农业生产的副产品，产量大、分布广，同时也是一项重要的生物资源——其含氮、磷、钾、碳的平均含量分别为0.6％、0.3％、10％、45％。据统计，我国年产农作物秸杆6.2亿吨，其数量相当于北方草原打草量的50多倍，资源拥有量居世界首位。我国在2000--2010年间秸杆总量将呈增长趋势，到2010年将达到7.26亿吨。 历史上，我国有着利用秸秆的优良传统——农民用秸秆建房蔽日遮雨，用秸秆烧火做饭取暖，用秸秆养畜积肥还田——合理利用秸秆是我国传统农业的精华之一。随着科技进步和社会发展，一方面，秸秆利用开辟了新路子，其综合利用成为一篇必须做好的很有价值
的大文章；另一方面，焚烧秸秆在一些地区愈演愈烈，成为必须认真对待、下决心解决的紧迫问题。最近的统计结果（见上图）显示，我国年产农作物秸杆中40%用作农用燃料，24%用作饲料，2-3%作工副业生产原料，15%直接还田，还有18%约1.13亿吨剩余秸杆未被合理利用。 中国地大物博、幅原辽阔，气候由南向北分别包括热带、亚热带、暖温带、中温带、寒温带。经度跨越达62°（东经135°03’—73°22’），纬度达50°（北纬3°51’—53°34’），其秸秆类原料的品种和数量居世界前列。但在其开发、应用方面却存在着不科学、不充分，以及浪费和污染现象严重等问题。秸秆类原料主要包括农作物和自燃类植物两个方面。其中，农作物的秸秆类品种主要包括稻草、麦草、玉米秆、棉花秆、高粱秆，以及谷物类、油料作物类（花生、大豆、油菜）等；自燃类植物类秸秆主要包括芦苇、龙须草、树木枝丫材和野生灌木等。随着林纸一体化项目的发展，还会有一定数量的树皮、木削等可燃物质。 秸秆问题出现的原因归纳有如下几方面：第一是农业普遍增收之后，农作物秸秆越来越多，但综合利用滞后，秸秆出现过剩；第二是随着农民收入增加、生活水平不断提高，农民宁愿增用化肥和燃煤，而少用秸秆作肥料和燃料（今年因煤炭价格飙升，农村作为家用燃料较多）；第三是由于农作物复种指数提高，特别是近几年小麦机收面积扩大，麦秸留茬过高，灭茬机械和免耕播种技术推广没有
生物质能源的发展方向 什么是生物质能源 生物质是指一切有生命的可以生长的有机物质，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。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、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。生物质能，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。生物质能是世界第四大能源，仅次于煤炭、石油和天然气。生物质能源的年生产量远远超过全世界总能源需求量，相当于世界总能耗的10倍。 利用生物质能源的优点 ①可再生性，来源丰富。生物质能源是从太阳能转化而来，通过植物的光合作用将太阳能转化为化学能，储存在生物质内部的能量，与风能、太阳能等同属可再生能源，可实现能源的永续利用，取之不尽，用之不竭。生物质能源资源丰富，分布广泛，全球生物质能源潜在可利用量达350EJ/年，约合82.12 亿吨标准油，相当于2009年全球能源消耗量的73%。 ②清洁环保，替代化石能源。生物质能源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；生物质能源的使用过程又生成二氧化碳和水，形成二氧化碳的循环平衡。同时，生物质能源中的有害物质含量很低，属于清洁能源。将生物质加工成成型燃料、可燃气体和液体燃料替代化石能源煤炭、石油和天然气，既解决化石能源枯竭问题，又遏制化石能源给地球造成的温室效应。 农业废弃物转化新能源的必要性 农业废弃物主要是指农作物秸秆（玉米秸、高粱秸、麦秸、稻草、豆秸和棉秆等）和粮食加工业废弃物（稻壳等）。我国农作物秸秆年产出量为6.04亿吨，其中造肥还田及其收集损失约占15%，剩余5.134亿吨。用作农户炊事取暖、畜牧饲料和少量工业原料约占40%，即2.05亿吨，弃于田间地头直接焚烧的约占60%，即3.08亿吨（相当于1.54亿吨标准煤），既危害环境，又浪费资源。 每年秋冬和开春，雾霾弥漫大地，焚烧秸秆是大气污染的主要贡献之一。随着农村生活质量的提高，农作物秸秆逐渐退出作为传统燃料的舞台，取而代之的是存储和使用方便的煤炭，致使在工业燃料污染十分严重的情况下，又形成叠加效应，雪上加霜。所以必须为农业废弃物寻找可行的出路。 农业废弃物再加工燃料的形式 农业废弃物本身就是固体燃料，是广大农村烧火做饭、冬季取暖的传统燃料。但这种燃料存在弊端：密度小，体积大，存放空间大；水分高，需要晾晒；热值低，火劲小，燃烧时间短；炉腔大，火焰分散，易跑烟，只适合大锅做饭。所以人们就摈弃了它作为家庭燃料。只有把农业废弃物进行再加工，方便于家庭和工业使用，它才能物尽所用，变废为宝。
世界生物质能源发展现状及方向 20世纪90年代以来，以燃料乙醇和生物柴油为代表的第一代生物质能得以发展。目前，美国为第一大燃料乙醇生产国，巴西位居第二，欧盟各国则是最主要的生物柴油生产地，其他国家也都在积极发展生物质能。生物质能的发展带来粮食种植结构偏重玉米、粮食供应总量下降、粮食（油料）价格振荡上升、粮食危机引发动荡等一系列问题。因此开发第二代、第三代生物燃料（即非粮生物燃料）成为世界各国关注的重要课题。但由于麦秆、草和木材等农林废弃物为主要原料（第二代生物燃料）的技术成本较高，真正商业化的项目较少；而第三代生物燃料是以微藻为原料生物燃料的油脂很难提炼，从海藻中提炼生物燃料的研究正处于实验室阶段，距离商业化阶段还比较远。因此，第一代生物质能短期内不会被第二、三代生物燃料所替代，第二、三代生物质能将是人类的理性选择，也是生物燃料必然的发展方向。 20世纪90年代以来，美欧等能源消费大国和巴西等农产品贸易大国开始大力发展新型可再生能源——生物质能[1]。当前，生物质能为以燃料乙醇和生物柴油为代表的第一代生物质能，其发展建立在对农业资源大量占用和对农产品大量消耗基础之上，能源与农业及农产品被直接联系在一起，有可能过度开发而引发一系列问题。 1开发现状 21世纪以来，由于国际能源价格基本上维持在高价位区间，为这一阶段的生物燃料产业发展提供了极大的支撑。玉米、甘蔗等粮食的能源化在全球很多地方得以推广[2]。随着2008年食用商品价格的高企，人们开始指责燃料乙醇的生产导致了全球粮食价格的高升，但全球生物燃料近年来却依然保持快速增长。根据Clean Edge的数据，2008年全球生物燃料（主要指燃料乙醇和生物柴油）的产值达到348亿美元，较2007年的产值254亿美元增加37％。 1.1美国 2005年，美国替代巴西跃升为世界头号燃料乙醇生产国，为美国经济带来了丰厚利益[3]。从2001—2006年，美国燃料乙醇产业为联邦政
国家对生物质能源开发的优惠政策胡锦涛总书记指出：“加强可再生能源开发利用，是应对日益严重的能源和环境问题的必由之路，也是人类社会持续发展的必有之路。” 《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》明确指出要“加快开发生物质能”，《中共中央国务院关于积极发展现代化农业扎实推进社会主义新农村建设的若干意见》提出：“以生物能源、生物质产品和生物原料为主要内容的生物质产业，是拓展农业功能，促进资源利用的朝阳产业。”“启动农作物秸秆固化成型燃料试点项目”、“加快开发生物质能”已成为经理发展商机的新增长点，强劲有力的政府支持给生物质能行业带来广阔的市场发展机遇。 国家发改委生物质成型燃料发展规划提出，在2010年前，结合解决农村基本能源需要和改变农村用能方式，开展生物质颗粒燃料应用示范点建设，达到年消耗颗粒燃料500万吨，代替300万吨煤，政府将在“十一，五”期间，投入大量的财力和人力，在全国范围内重点推广生物质能源利用技术。国家经贸委、国家计委、财政部、国家税务局相续颁发关于进一步开展资源综合利用的意见、资源综合利用目录及综合利用产品增值税优惠政策的通知等系列政策。 一、国家政策 1、国家经济贸易委员会、国家税务局关于印发《资源综合利用认定管理办法》的通知，国经贸资源[1998]716号。 2、中华人民共和国国务院关于进一步开展资源综合利用意见的
通知[国发（1996）36号]。 3、2001年，关于废旧物资回收经营业务有关增值税政策（财税[2001]78号）。 4、中华人民共和国商务部、海关总署、林业局公告2003第27号。 5、国家经济贸易委员会、国家计划委员会、财政部、国家税务总局关于印发《资源综合利用目录》的通知，国经贸资[1996]809号。 6、国家发展计划委员会、国家经济贸易委员会第7号令。 7、附件：《资源综合利用目录》1996年修订。 8、财政部、国家税务总局关于一三剩物和次小薪材为原料生产加工的综合利用产品增值税优惠政策的通知，财税[2001]72号。 9、2006年1月1日《中华人民共和国可再生能源法》正式生效，法律明确要求，加快开发生物质能源，生物质产品可享受地方政府补贴，详情可参阅本法规定减免税收。 10、2006年中央1号文件《关于新农村建设的若干意见》。 11、2006年10月19日国家发改委召开的“可再生资源发展研讨会”上，国家财政部门明确指出，开发生物质能源，国家从税收、信贷等方面给予大力支持，对相关企业免征增值税等。 12、国家发改委[2005]2517号《可再生能源产业发展指导目录》。 13、中国新能源和可再生能源发展纲要（1996—2010）。 14、《中华人民共和国节约能源法》。 15、《河南省农村可再生能源条例》、《河南省财政厅文件豫财办
第一章项目概况 1.1项目基本情况 项目名称：生物质能源综合开发项目 项目建设单位： 建设性质：新建 建设地址： 占地面积：90亩（租赁） 项目优势：该项目利用废弃和遗留的松树根和树木边角料为原料，经干馏提取松根油，经纯化和配方配伍改性后，得到一种性能优良的生物柴油，是可再生、可持续发展的新一代绿色能源，符合国家发展再生资源产业政策。该项目具有投资适中、见效快、风险小等特点，有利于企业持续发展。 1.2项目初步可行性研究报告编制依据 汨罗市关于招商引资、大办工业的有关规定 1.2.2 1.2.3 汨罗市人民政府关于扶持民营企业发展的相关政 策 1.2.4国家有关发展可再生能源的相关政策文件 1.2.5项目单位提供的相关材料 1.3项目背景 生产力的发展使得人类对能源的需求越来越大，严峻的能源 问题日益成为全世界关注的突出问题。 科学家指出：地球上亿万年积累的化石能源（石油、天然气、煤等）， 目一2
仅能支撑300年的大规模开采就将面临枯竭，化石能源的使用不是无限的。利用现代科技发展生物质能源，综合开发可再生能源是解决未来能源问题的一条重要出路。 生物质能源（又称绿色能源）是指从生物质得到的能源，是一种可再生的清洁能源，是优质的化石能源替代品，开发和使用生物质能源，尤其是符合可持续的科学发展观和循环经济的理念。利用高技术手段开发生物能源，开发生物质液化能源已成为当今世界发达国家能源战略的重要部分。 能源问题不仅关系到我国经济的快速增长和社会的可持续发展，也关系到国家安全和外交战略，由于对化石能源大量使用可能导致全球关系的恶化和资源枯竭的担忧，以及对可持续发展 和保护环境的追求，世界开始将目光聚焦到了包括生物质能在内的可再生能源。 2005年2月28日，国家颁布了《可再生能源法》，鼓励、支持开发和利用可再生能源，尤其是生物质能的开发利用。 2006年8月，国家发改委和国家财政部颁布了《可再生能源专项资金管理办法》，设立可再生能源发展专项资金作为扶持可再生能源发展的着力点，并将生物质能源列为第1号扶持对象。 这主要是因为它运用范围广、地域局限小以及其对石油的直接替代性。 松树是我国山林中最大的经济树种之一，特别是湖南、湖北、江西、云南、广西、贵州、福建、东北等地的厂大山区，大量的 松树用作木材、人造板和造纸原料，提取松脂、提炼松香和松节油也是提高经济效益的一种常用的方式。但是，批量砍伐松树后，大量松根却基本废弃
目录 第一章项目概论 第二章项目建设单位 第三章背景、必要性分析第四章产业调研分析 第五章产品规划 第六章选址科学性分析 第七章工程设计说明 第八章工艺先进性分析 第九章环境保护、清洁生产第十章职业保护 第十一章风险性分析 第十二章节能 第十三章项目进度计划 第十四章项目投资可行性分析第十五章经济效益评估 第十六章评价结论 第十七章项目招投标方案
第一章项目概论 一、项目概况 （一）项目名称 生物质能源项目 （二）项目选址 某经开区 场址应靠近交通运输主干道，具备便利的交通条件，有利于原料和产成品的运输，同时，通讯便捷有利于及时反馈产品市场信息。 （三）项目用地规模 项目总用地面积55220.93平方米（折合约82.79亩）。 （四）项目用地控制指标 该工程规划建筑系数78.22%，建筑容积率1.32，建设区域绿化覆盖率7.17%，固定资产投资强度172.04万元/亩。 （五）土建工程指标 项目净用地面积55220.93平方米，建筑物基底占地面积43193.81平方米，总建筑面积72891.63平方米，其中：规划建设主体工程46534.58平方米，项目规划绿化面积5222.94平方米。 （六）设备选型方案 项目计划购置设备共计107台（套），设备购置费5861.81万元。
（七）节能分析 1、项目年用电量941485.99千瓦时，折合115.71吨标准煤。 2、项目年总用水量22809.99立方米，折合1.95吨标准煤。 3、“生物质能源项目投资建设项目”，年用电量941485.99千瓦时， 年总用水量22809.99立方米，项目年综合总耗能量（当量值）117.66吨标准煤/年。达产年综合节能量37.16吨标准煤/年，项目总节能率20.72%， 能源利用效果良好。 （八）环境保护 项目符合某经开区发展规划，符合某经开区产业结构调整规划和国家 的产业发展政策；对产生的各类污染物都采取了切实可行的治理措施，严 格控制在国家规定的排放标准内，项目建设不会对区域生态环境产生明显 的影响。 （九）项目总投资及资金构成 项目预计总投资18990.59万元，其中：固定资产投资14243.19万元，占项目总投资的75.00%；流动资金4747.40万元，占项目总投资的25.00%。 （十）资金筹措 该项目现阶段投资均由企业自筹。 （十一）项目预期经济效益规划目标 预期达产年营业收入42034.00万元，总成本费用32416.44万元，税 金及附加380.07万元，利润总额9617.56万元，利税总额11324.19万元，
1 引言 能源关系到政治稳定和经济发展。我国是农业大国，农村能源的现代化是我国实现全面小康的重要环节。当前，我国农村生活能源消费水平增长缓慢，能源消费结构滞后。消费特征表现为水平低、品位差；能源浪费严重；不合理的能源利用方式带来严重的生态环境问题。随着经济的发展，未来农村生活能源消费具有巨大的增长空间。生物质能是我国农村生活用能的主要组成部分，开发生物质能的现代化利用方式有利于提高农民生活水平、改善生态环境、缓解国家能源需求压力，因此应大力推广。 1.1 生物质( biomass) 是指由植物、动物或微生物等生命体所合成，并可再生或可循环的有机物质的总称。通常把用作能量转化的生物质分为四大类：①木材残余物( 包括所有来源于木材和木材产品的物质，材、木炭、废弃木材和森林的残余物)；②农业废弃物( 所有与种植业和庄稼处理过程有关的废弃物，如稻谷壳、秸秆和动物的粪便等)；③能源植物( 专门用于能量生产的作物，如甜高粱、甘蔗、木薯、麻风树、油菜等)；④有机生活垃圾( 纸屑、纺织废料、废弃食物、城市污水等) 。 1.2 生物质能(Bioenergy) 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，生物质能是惟一的可再生碳源。是绿色植物将太阳能转化为化学能而储存在生物质内部的能量。生物质能一直是人类赖以生存的重要能源，它仅次于煤炭、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举足轻重的地位，是人类使用最古老的能源，未来生物质能更会成为支柱能源之一。 2 我国生物质能源的开发 2.1 必要性 生物质能源是可再生能源的重要组成部分。随着世界上的石油燃料逐渐枯竭，可再生能源越来越受到全世界的关注，生物质能源正成为全球研究的重点领域。生物质能源具有可再生、碳平衡、可储存性与替代性、储存量大、开发转