生物质能的资源利用与技术进展

生物质能利用的技术与发展

随着世界各国对可持续发展的重视和对可再生能源的需求增加，生物质能作为一种清洁可再生能源受到了广泛关注。生物质能利用技术的发展也越来越成熟，越来越多的国家开始投入生物质能的研究和开发，推动生物质能的利用与发展。

一、生物质能的概念和种类

生物质是指包括植物、动物、微生物等生物体的有机物质，在不同的形态下存在。生物质能是指利用或转化生物质中所蕴含的能量的过程，从而实现生物质的利用。生物质能是一种可再生能源，是以光合作用为基础形成的，其来源是丰富而可再生的。

生物质能可以分为生物质热能、生物质电能和生物质液体燃料等三大类。其中，生物质热能是指使用生物质作为燃料来进行热能利用，包括直接燃烧、气化和焚烧等；生物质电能是指将生物质进行燃烧、气化或液化后，通过发电机的转换使电能得以利用；生物质液体燃料是指将生物质进行气化、液化或转化后制备出可燃的液态燃料，包括生物柴油、生物乙醇和生物甲醇等。

二、生物质能利用技术的发展历程

随着人们对能源的需求逐渐增加，生物质能作为一种可持续发展的清洁能源正逐渐得到重视。而生物质能利用技术的发展历程也是不断演进、迭代的过程。

在20世纪初期，生物质能被广泛应用于热能利用，例如一些地区的生物质燃料取代了石油和天然气，成为当地的主要热能来源。随着生物质能的应用范围不断扩大，人们逐渐开始探索将生物质能转化为电能的可能性。

到了20世纪60年代，大规模生物质发电设施的建造得以实现。而生物质气化技术的发明和广泛应用则为生物质的开发利用提供了新的途径。在国际上，或多或少都有着生物质能利用的发展和应用，不同国家的技术路线也大不相同。在中国，随着能源需求的日益增长和对环保要求的提高，生物质能逐渐成为了可持续发展路径的重要组成部分，生物质能相关的技术以及设施也在逐步升级和完善。

三、生物质能利用技术的现状和未来发展趋势

生物质能利用技术的现状乃至未来的发展趋势主要受以下几个方面因素的影响：

生物质能源的利用方法及发展趋势

2013级博士研究生 王波

指导老师；陈新德

生物质能源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。生物质能源具有燃烧容易、污染少、灰分较低等优点,是可再生的清洁能源。目前所使用的化石能源导致环境污染日益严重,是造成臭氧层破坏、全球气候变暖、酸雨等灾难性后果的直接因素,而且地球上现存的化石燃料按消费量推算,在今后50～80年将最终消耗殆尽。根据生物学家估算,地球上每年生长的生物能总量约1400～1800 亿吨(干重),相当于目前世界总能耗的10倍。我国的生物质能源也极为丰富,现在每年农村中的秸秆量约6.5亿吨,到2010年将达7.26亿吨,相当于5亿吨标准煤。因此,利用生物质能源取代化石能源是解决能源问题的良好途径,发展林业生物质能源,凸显国家战略,是我国生物质能源发展的战略重点和优势。 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。有许多国家都制定了相应的开发研究计划,包括日本的阳光计划、巴西的酒精能源计划、印度的绿色能源工程、美国的生物质产业发展路线图等发展计划。生物质能源可以通过热化学转换技术、物理化学转换技术和生物转换技术制取沼气、燃料乙醇、生物柴油、发电等。我国政府高度重视生物质能源的开发与利用。早在1992年国务院批准的《中国环境发展十大对策》中就明确提出,要“因地制宜地开发利用和推广太阳能、风能、地热能、生物质能等新能源”。

目前有的生物质能源产业化技术主要包括以下几个方面。

一、沼气利用技术、沼气利用技术指将畜禽粪便、高浓度有机废水、生活垃圾等通过厌氧发酵生成以甲烷为主的沼气的技术，同时生成沼液、沼渣可作为有机肥施用于农田。沼气是热值较高的洁净可燃气，可用作生活和工业燃料或发电，是很好的无公害能源，沼气工程建设可带来环境效益。目前沼气技术在利用中存在有异味、二次污染等难题，另外，我国多数对沼液、沼渣工业化生产有机肥的研究停留在田间施用方法、施用效果上，缺少工程处理及转化为附加值更高的有机肥的方法；在温度较低的北方地区，沼气系统陷入启动难、维护难、微生物选育难的境地，所以该技术虽然已是产业化技术，但在使用率和技术推广工作上仍存在一定的障碍。

一点关注　

森林生物质资源。山西的森林生物质能源资源，主要指薪材资源及林业加工废弃物等　目前全省林业　

用地约３０７万ｈｍ　，其中有林地９９万ｈｍ　，疏林地５ｌ万ｈｍ　，森林覆盖率１３．１７％。山西森林资源少，薪材　

资源更少。据调查测试，按各种林木每公顷每年的干物质生长和薪材的采集系数计算，全省每年可提供薪　

材资源量为２４０万ｔ，折合１３７万ｔ标准煤。　

畜禽粪便资源。畜禽粪便主要来源于农村家庭散养和规模化养殖。据２０１　１年统计资料，全省共有猪　

４４６万头、牛８６万头、羊７７８万只、禽６　２８２万只，排放的畜禽粪便约１亿ｔ，除部分作为肥料使用外，用　

作沼气资源可年产沼气１４亿ｍ，，相当于２２０万ｔ标准煤。　

此外，山西省生物质能源树种丰富，但全省未开展资源总量、集中分布地、资源采集成本等调查，资　

源本底不清。能源作物是指经专门种植用以提供能源原料的草本和木本植物。山西省有大量不适于粮食生　

产但可种植高抗逆性能源作物的荒山、荒坡和盐碱地等边际性土地，如果选择适合不同生长条件的品种进　

行培育和繁殖，可获得高产能源作物，为山西省大力发展燃料乙醇和生物柴油等液体燃料提供资源保障。　

另外。山西省还有大量农产品加工业副产品、城市生活垃圾、有机废水等都可作为生物质能加以开发　

利用　

亘生物星能剩用憧　

近年来，山西省在生物质能利用领域取得了较大进展，政府及有关部门对生物质能利用也极为重视。　

山西省将农村沼气作为“气化山西”的重要内容，山西省人民政府将农村沼气建设列为“省长工程”，这为　

生物质能的开发利用提供了良好的环境。但是，从总体上看，山西生物质能产业发展还处于初级阶段。多　

年来．山西生物质能利用以沼气技术与秸秆气化技术的推广应用为主，还有少量的生物质发电项目。　

目前．山西全省的沼气推广工作已趋于稳步发展阶段，并走上综合利用的轨道。山西把沼气为纽带的　

各种能源生态模式作为推动农村循环经济发展的重点，形成了养殖一沼气一种植、沼气～发电一生活等多　

生物质能的利用

班级： XXX 姓名： XXX 学号： XXX

一、引言：

1、研究背景： 当前，高碳的化石能源主导了能源消耗的主体。以煤、石油、天 然气为主的化石能源在燃烧过程中， 释放出了大量的二氧化碳、 氮氧化物、 硫氧 化物等有害气体， 严重污染了大气环境， 化石能源的燃烧也是造成温室效应、 导 致全球气候变暖的最直接原因。 基于此背景下， 如何发展一种环保型的低碳能源 已成为必然， 在大力发展低碳经济的背景下， 我国正发展生物质能产业来满足低 碳的要求， 生物质能不仅低碳而且环保， 因此生物质能产业作为一种新兴的环保 产业成为今后重点发展的产业。 发展生物质能不仅满足了低碳经济的要求， 更是 实现生物资源合理有效利用的途径。

2、研究目的： 研究生物质能的原理及转化方法，了解生物质能的应用领域及国 内外现状， 充分掌握生物质能的应用前景及产业优势及其存在的现状， 并且初步 了解技术特点。

3、研究意义： 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。因此可见，地球上生物质能的储备是十分丰富的，研究生物质能的利用， 有利于改善我国乃至世界目前的能源结构，实现能源利用的多样化与可持续化， 并且减少温室气体的排放，有利于发展低碳及循环经济。

4、重要性： 生物质能作为一种低碳能源， 其开发与利用对于解决农村贫困问题、 农村环境问题和农村能源问题有至关重要的意义。 生物质能作为一种经济的可再 生能源，既是缓解我国资源瓶颈， 保证能源可持续利用以及实现能源安全的保障， 也是减少环境污染、改善生态环境、实现《京都议定书》节能减排目标的重要途 径，更是我国促进农村经济发展， 解决三农问题， 建立和谐社会的重要物质载体。 如果政府及其相关部门能够在政策和资金方面给予支持， 生物质能与其他能源相 比将具有很大的优势。 发展生物质能对于农村来说至关重要， 主要体现在： 供给 农村能源需求、有效保护农村环境、促进农村经济发展。