发展生物能源的现实意义和长远价值
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开发利用新能源的必要性及措施建筑与土木工程学院给排水科学与工程1301班杨媛摘要:我国资源短缺,人均占有量远低于世界平均水平,传统能源储量有限,且传统能源的使用易对环境造成污染,所以为了解决我国资源短缺以及传统能源使用造成的环境污染问题,我们必须充分开发利用新能源。
新能源相较于传统能源而言,有着储量大、开发潜力大、不易造成污染等优势。
近年来,我国在新能源的开发和利用方面成果颇多,但还存在技术水平低、专业人才匮乏等问题。
虽然对于新能源的开发和利用能够有效的改善我国资源短缺的现状,减轻环境污染,但我们还是要节约现有能源,提高能源利用率。
关键词:资源短缺、传统能源、新能源、开发利用、存在问题、节约能源。
过去我们常接受这样的教育:我们的国家地大物博、物产丰富。
可是我们同样拥有庞大的人口,各种常规能源资源人均占有量远低于世界水平。
有关资料显示,我国人均资源占有量仅2163立方米,为世界平均水平的四分之一,石油的人均储量也较低……这些都表明了我国资源短缺的现状。
目前,我国使用的能源以煤炭等非可再生能源为主,而随着改革开放以来我国工业的发展,对这些能源的需求量日益增高,但能源的利用率并不高,以至于我国处于严重的资源短缺现状。
我国的能源输出量早已满足不了我国日益增加的能源需求,从国外进口成为满足我国能源需求的重要方式,虽然进口能源暂时解决了我国能源不足的问题,但它并不能长期作为我国面对能源短缺的举措。
要想改善我国资源短缺的现状,走可持续发展的道路,一方面要提高能源的利用率,节约资源,另一方面还要加强新能源、可再生能源的研究与利用。
我们常说石油储量是衡量一个国家综合国力的重要指标,可见能源储量对一个国家的重要性。
过去,一个国家的发展主要于煤依赖与煤、石油等传统能源的使用,虽然这些能源普遍具有产热高的特性,但随着空气污染问题的日益严重,我们越来越意识到传统能源存在污染大的弊病,所以为了维持我国的可持续发展,必须要开发利用新能源,以减少能源使用对环境的污染。
我国的能源发展战略与政策思考——浅谈新能源的开发与利用作者:XXXXXXX[摘要]我国是一个能源生产和能源消费大国。
我国目前能源消费构成中煤炭比例过高,占能源消费总量的67%。
由于我国石油资源有限,要降低煤炭消费比例,只有通过增加天然气、水电、核电、可再生能源和新能源的使用量来实现。
新能源是指能可持续使用或可显著提高能源效率的能源,资源丰富,分布广泛,既不存在资源枯竭问题,又不会对环境构成严重威胁。
因此,人类越来越重视新能源的开发和利用。
我国现在正在开发利用的新能源主要有:风能,太阳能,生物质能,地热能,氢能等。
但,目前的开发利用量与其资源量相比还只是冰山一角。
因此通过大力发展新能源,替代煤炭,弥补石油、天然气的资源短缺,是我国长期能源发展战略和近期能源结构调整的重要选择。
[关键字]能源消费,新能源一、我国能源发展的现状我国目前能源消费构成中煤炭比例过高,占能源消费总量的67%,降低煤炭消费比例是调整能源结构的重要任务。
由于我国石油资源有限,要降低煤炭消费比例,只有通过增加天然气、水电、核电、可再生能源和新能源的使用量来实现。
根据我国矿产资源保证度的评价,我国石油和天然气资源远不能满足需求,除了煤炭,将来可以依赖的能源资源主要是可再生能源和新能源。
2002年我国一次能源消费量为14.8亿tce,居世界第2位。
能源消费基本走出了1997-1999年的负增长和2000年和2001年的低速增长时期,出现高速增长,超过能源消费量的历史高峰值(1996年的13.89亿tce)。
2002年我国能源消费量在世界能源消费总量中所占比重达10.6%,较2001年的9.1%上升了1.5个百分点。
表1、我国能源消费量在世界总量中所占比重从表1可知,我国是煤炭为主要能源的国家。
可是,地球所含能源的总量是不变的,如果我们在无限制的向地球索取能源的话,地球的能源总有一天会枯竭。
所以说,我们应从战略高度认真考虑发展新型能源,改善我国能源结构,实现能源的可持续发展。
我国生物质能源产业问题及改进措施1 生物质能源发展的现实意义目前,生物质能源产业发展已经被多国提上日程,究其原因就在于其对解决能源安全问题、生态污染问题具有重要意义。
第一,我国人口众多,且随着社会的不断发展,国内能源的需求量逐年递增,使我国石油进口量逐年攀升,石油进口的对外依存度大大提高。
在此情况下,我国能源安全问题面临严峻形势。
而生物质能源的研究、开发与发展能够逐步以生物质燃料替代石油燃料,以生物基化学品替代石油化学品,从而构建起我国多种能源形式并存的能源结构体系,化解当前石油能源对外高度依存的风险,保障我国的能源安全。
第二,我国经济的飞速发展带来了生态环境的严重破坏,我国CO2和SO2气体排放量已经跃居世界首位,国内多地空气质量连年降低,雾霾问题影响人们的生命健康。
在此情况下,生物质能源的可再生性、清洁性能够有效减少国内的CO2和SO2气体排放量,从而加快改善我国的环境状况,解决生态环境污染问题。
2 我国生物质能源产业问题2.1 发展现状一是乙醇燃料的产业化发展。
目前,国内的乙醇燃料已经实现了工厂化的万吨级生产,在国内也已经有了河南天冠燃料乙醇、吉林燃料乙醇等多家规模化生产企业。
但随着发展,我国粮食作物原料价格的上涨使乙醇原料生产遇到瓶颈,亟待在非粮生物质能源开发与利用上进行研究和发展,以确保乙醇燃料生产的原料供应。
二是生物沼气的发展。
生物沼气的原料来源十分丰富,人畜粪便、作物秸秆、残羹剩饭、杂草杂灌等都可用作生产沼气。
同时沼气生产还可与种植业、养殖业剩余物、废弃物下游净化形成一条完美链条,解决我国当前的生态污染问题。
因此,国家对沼气产业化发展高度重视,国内沼气年产量逐年提升,各种大中型沼气工程建设如火如荼,沼气工程技术日渐完善,其规模化发展道路已初步走上正轨。
三是生物柴油发展。
生物柴油同样是一种可再生能源,其原料来源广泛,能够代替石油燃料,因此发展生物柴油可帮助我国化解石油燃料供应风险。
然而我国在生物柴油的发展上已落后于国外,且在解决柴油原料转化成本上已经遭遇瓶颈,需要在未来进一步加强研究投入。
中国科技信息2005年第16期 CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Aug.2005科 技 论 坛生物柴油生产应用情况及在我国发展前景张克军 大庆职业学院 1632551,生物柴油在国外的生产应用情况早在一个世纪之前,鲁道夫・狄塞尔就设想将植物油作为发动机的燃料。
随着二十世纪七十年代和九十年代出现的两次石油危机及人们生活水平的提高和环境保护意识的增强,这一设想在世界许多国家变成了现实。
生物柴油的研究最早是从20世纪70年开始的,近20年来,由植物油制备生物柴油作为石油燃料的替代物,已引起了世界各国的广泛关注。
目前,欧洲已建立了数家生物柴油工厂,规模最大的生物柴油工厂在意大利,生产能力达25万t/年。
1982年前后,德国和奥地利首次在柴油机引擎中使用菜籽油甲酯。
1985年奥地利建立了以新工艺(常温、常压)生产菜籽油甲酯的中试装置,并从1990年起以菜籽油为原料工业化生产生物柴油。
同年,生物柴油在拖拉机中广泛试用,得到了一致的好评及认可,成为生物柴油成功走向市场的里程碑。
1996年德国和法国建立了生物柴油的工业化生产装置。
并在Volkswagen、Audi等小轿车中使用生物柴油作为发动机燃料。
同年,欧洲还成立了以生产生物柴油为主的生物柴油委员会,这表明又一个新兴工业的形成。
1991年奥地利标准局首次发布了生物柴油的标准,之后,世界上其他一些国家,如法国、意大利、捷克、瑞典、美国和德国,也相继建立了生物柴油标准。
2,生物柴油在我国生产应用情况我国对生物柴油的开发和研究尚处于起步阶段。
中国科技大学、石油化工科学研究院、西北农林科技大学、辽河化工厂、东北林业大学、化东理工大学、辽宁省能源所等分别进行了实验室研究开发和小型工业实验。
并取得重大成果:海南正和生物能源有限公司、四川古杉油脂化工公司和福建卓越新能源发展公司都已开发出拥有自主知识产权的技术,相继建成了规模超过年产万吨的生产厂,标志着生物柴油这一高技术产业已在中国大地上诞生。
我国适宜发展的生物质能源有五大战略产品中国科学院院士、中国工程院院士和第三世界科学院院士石元春:以中国丰富的生物质资源估算,可以在15年内建设一个年产1亿吨的绿色油田。
根据我国的实际情况和借鉴国外经验,我国适宜发展的生物质能源有五大战略产品,按重要性排序依次是燃料乙醇、成型燃料、工业沼气、生物塑料和生物柴油。
我国生产燃料乙醇的资源十分丰富,是发展生物质能源的首选产品。
我国在发展生物质能源这个新兴产业与美欧国家的起步时间差别不大,但在基础工作、国家和企业的推进力度,以及提出的发展指标和速度上差距很大。
因此,国家应尽快从政策上引导和支持发展生物质能源。
北京林业大学校长、中国工程院院士尹伟伦:我国已进入依靠生物质发展的时代,这符合世界的潮流。
对解决资源短缺,实现能源替代将发挥重要作用。
非粮的提法正确,但还要用粮,不与粮食争地,要在耕地外去找。
土地开发利用要与生态建设相结合,防止水土流失,产生新的问题,必须走与生态环境和谐发展的道路。
纤维素乙醇作为未来的发展方向,强调不够。
目标要像“十五”期间以陈化粮为原料那样启动纤维素乙醇,加大投入力度,为生物质能源长远发展打下基础。
清华大学核研院新能源技术研究所副所长李十中教授:近阶段,全世界实现石油替代主要通过两个途径来实现,一是煤制油,二是发展生物质能源。
而由于煤制油不过是一次性能源之间的转化,无法从根本上保证能源的可持续供应。
世界上许多国家都将发展生物质能源作为国家能源战略的重点。
国家财税政策对生物质能源产业的扶持,其最大意义在于,将会强力助推石油替代战略,减轻石化资源消耗与生态环境压力。
中国社会科学院数量经济与技术经济研究所副研究员闫林:虽然,世界上可再生能源种类繁多,可以替代石油作动力燃料的却少之又少。
生物燃料是目前惟一进入市场,可替代石油燃料的大宗可再生能源。
因此,作为汽油添加剂的生物酒精和生物柴油是替代石油的首选。
我们需要冷静地分析需要哪些自然条件与制度条件,以及在我国搞技术开发和推广的可行性。
对新能源的理解新能源是指在自然界中不断更新、可再生且对环境污染较小的能源,如太阳能、风能、水能、生物能等。
随着全球能源危机日益严峻以及环境问题的凸显,发展新能源成为各国的共同目标和重要战略。
在此背景下,我对新能源有以下几个方面的理解。
首先,新能源具有可再生性。
与传统的煤炭、石油等化石能源相比,新能源无需耗尽地壳资源,其能源来源是自然界中不断循环更新的能量。
例如太阳能和风能等都是无限的,只要地球存在,这些能源就会一直存在。
这样一来,新能源的利用不会对自然环境造成破坏,也不会产生大量的废弃物。
其次,新能源对环境污染较小。
传统能源的使用往往会产生大量的二氧化碳等温室气体,加剧全球气候变化。
而新能源的利用过程中,几乎不会产生任何污染物,因此对环境影响较小。
当今世界上的空气质量日益恶化,水资源短缺等问题层出不穷,发展新能源成为解决这些环境问题的重要途径。
此外,新能源的利用能够为经济发展注入动力。
新能源技术的推广和应用,不仅能够减少对化石能源的依赖,减少对进口能源的需求,还能够促进技术创新和产业升级。
例如,太阳能发电技术的快速发展,不仅能够提供清洁能源,还能够带动产业链上下游的发展,创造更多的就业机会和经济效益。
另外,新能源技术的发展也带来了能源供给的多元化。
传统能源主要依赖于煤炭和石油等有限资源的开采,供应受限,价格波动较大。
而新能源不仅能够实现自给自足,还能够通过技术创新不断提高效率和降低成本,使能源供给更加稳定可靠。
例如,无人机和无人车等新能源技术的应用,为能源交通领域带来了更多的选择和发展空间。
最后,新能源的发展也涉及到能源消费观念的转变。
人们对能源的需求需从高能耗、高污染的传统消费观念转变为低能耗、低污染的绿色消费观念。
这不仅需要政府加大宣传力度,推动节能减排政策的实施,还需要广大民众从小事做起,提高节能的意识和行动。
只有每个人都为能源的可持续发展作出努力,才能实现更加环保和可持续的能源消费。
综上所述,新能源具有可再生性、对环境污染较小、为经济发展注入动力、带来能源供给的多元化,以及需求观念的转变等优势。
生物能源的研究生物能源是指利用生物质作为能源来源的一种可持续发展的能源形式。
随着能源需求的不断增加和能源危机的日益加剧,生物能源研究成为人们关注的热点之一。
本文将从生物能源类型、生物能源的应用和发展前景等方面,对生物能源的研究进行探讨。
一、生物能源类型生物能源主要包括生物质能、生物气能和生物油能。
生物质能是指利用植物、木材、农作物和废弃物等生物质材料进行能源转化的过程,其具有广泛的来源和可再生的特点。
生物气能是指利用生物质材料通过生物化学反应或者热化学反应得到的气体燃料,如生物甲烷和生物氢气等。
生物油能是指利用植物油、动物脂肪或微藻等油源来制取燃料,如生物柴油和生物液化石油气等。
二、生物能源的应用生物能源的应用范围广泛,包括交通运输、家庭供暖、电力生产等领域。
在交通运输领域,生物柴油作为一种可替代石油燃料的生物能源,可以减少碳排放和空气污染。
在家庭供暖领域,利用生物质能源进行燃烧取暖,能够有效利用农业废弃物和木材等资源,减少污染排放,实现能源的可持续利用。
在电力生产领域,利用生物质能源进行发电,能够替代传统的火力发电,降低碳排放并减少能源消耗。
三、生物能源的发展前景生物能源的发展前景广阔。
首先,生物能源具有可再生性,不依赖于有限的化石能源资源,可以实现能源的可持续发展。
其次,生物能源的利用可以减少碳排放和减缓全球气候变化。
与传统能源相比,生物能源利用过程中产生的二氧化碳可以被植物吸收,形成生物循环,减少对大气环境的污染。
再次,生物能源的开发利用与农业、林业和环保产业相结合,能够促进农村经济的发展和农民增收。
此外,新型生物能源技术的研究和应用,如微藻燃料、生物电池等,也为生物能源的未来发展提供了更多的可能性。
总结起来,生物能源的研究和应用具有重要的现实意义和发展潜力。
通过科学的研究和创新技术的应用,我们可以实现对生物能源资源的高效利用,减少对化石能源的依赖,推动能源产业的绿色发展。
相信随着技术的不断进步和人们环保意识的增强,生物能源必将在能源领域发挥越来越重要的作用,为人类创造更加清洁、可持续的能源未来。
生物能源的开发和利用一、前言与背景生物能源作为一种可再生能源,起源于远古时期人类对木材等生物质能源的利用。
随着科技的发展,生物能源逐渐演变为包括生物质能、生物气体、生物液体和生物固体等多种形式的能源。
研究生物能源对于缓解全球能源危机、减少温室气体排放、促进可持续发展具有重要的现实意义。
生物能源对社会经济发展具有深远影响,它可以提供大量的就业机会,促进农村经济的发展。
同时,生物能源的开发和利用有助于减少对化石能源的依赖,降低能源价格波动风险,提高能源供应的安全性。
在科技领域,生物能源的研究推动了生物技术与能源技术的交叉融合,促进了新能源技术的创新与发展。
二、生物能源的分类与特性2.1 生物质能源生物质能源是指通过植物、动物和微生物等生物质材料的转化得到的能源。
主要包括木材、竹子、农作物秸秆、动物粪便等。
生物质能源具有可再生、低碳排放、广泛分布等特点,其在供暖、发电、交通工具燃料等领域有广泛的应用。
2.2 生物气体能源生物气体能源主要是甲烷等气体,通过生物质发酵或有机废弃物处理得到。
生物气体能源具有高效、清洁、可再生等特点,适用于家庭、商业和工业用途。
2.3 生物液体能源生物液体能源包括生物乙醇、生物柴油等,主要由植物油脂、糖类等生物质转化而成。
生物液体能源可作为替代石油产品的可再生能源,广泛应用于交通、工业等领域。
2.4 生物固体能源生物固体能源主要是生物质固体燃料,如生物质颗粒、生物质燃料棒等。
生物固体能源具有便于储存和运输、燃烧效率高等特点,适用于发电、供暖等领域。
2.5 行业交叉与融合生物能源行业与生物技术、环境科学、化学、材料科学等领域密切相关。
生物技术在生物能源的生产过程中起到关键作用,如基因编辑技术用于提高生物质产量;环境科学关注生物能源的环境影响和可持续发展问题;化学和材料科学则涉及生物能源的高效转化和存储技术。
三、关键技术与发展趋势3.1 生物技术在生物能源中的应用现代生物技术如基因编辑、合成生物学等在生物能源领域取得了一系列突破。
发展可再生能源对中国的重要意义从世界社会经济发展的历史和现状看,能源问题已成为社会经济发展中一个具有战略意义的问题。
能源的消耗水平,已成为衡量一个国家国民经济发展和人民生活水平的重要标志。
中国要实现本国的能源安全、实现可持续发展必须考虑制定符合本国能源状况的能源战略和政策,并且以法律法规形式加以确立。
我国《可再生能源开发利用促进法》(政府建议稿)中提出了针对我国能源问题的立法基本点和目标,对促进我国可再生能源开发利用有着重要意义:1、发展可再生能源可以改变我国矿物能源储量不足、能源结构不合理、能源分布不均衡的现状。
截至1996年底,我国煤炭可采储量约为1145亿吨,按1996年我国煤炭产量14亿吨计,储采比为82,即煤炭还可开采82年。
我国石油可采储量大约为22亿吨,储采比为14.我国天然气剩余可采储量约为7000亿立方米,储采比为35.(《中国能源问题与可持续发展》(PDF 版),载中国21世纪议程管理中心网。
)据英国石油公司编制的《世界能源统计评论》(1998年6月)报道认为:以煤炭为主的少数国家,其煤炭储采比很高,波兰为209,南非为225,印度为212;年煤炭产量比较大的国家,其煤炭储采比也很高,美国244,澳大利亚327,加拿大110,巴西在500以上。
从上述数据对比来看,我国能源资源储量是有限的。
特别是优质石油能源资源短缺,是我国能源供应最突出的问题。
(世界2001年石油、天然气和煤炭的产量和消费量最大的10个国家中,中国石油产量占世界第7位,而石油消费量占第3位-引自BP Statistical Review of World Energy June 2002.)中国大学排名长期以来,中国的经济发展是以以煤炭、石油为主的传统矿物能源为保障的,七十年代以来,煤炭占我国一次能源消费的75%左右,目前仍高达66%左右,(资料来源于国家发展计划委员会宏观研究院网这种能源结构特点,在全世界是很少有的,以煤炭为主的能源结构导致能源利用率低,经济效益低下。
我国生物质能源产业的发展前景探究摘要:生物质能源在人类社会的生产、生活中发挥着重要作用,为人类发展提供着大量能源。
与煤炭、石油、天然气等能源相比,生物质能源具有可再生性、可储存性、产量巨大以及碳循环等特点,在当前全球能源紧缺的情况下,生物质能源正受到越来越多人的关注。
文章分析了生物质能源发展的现实意义以及我国生物质能源产业发展中的问题,进而提出相关改进措施,希望能够为生物质能源产业发展提供借鉴。
关键词:生物质;能源产业;发展前景一、生物质和生物质能源产业及其产业(一)生物质和生物质能源生物质是一个反应过程,是指通过光合作用将太阳能储存在生物体内中。
在生物体中,可以利用并转化为能源的能量称为生物质能源。
生物质能源是一种兼具可再生和可循环利用价值的能源。
与传统能源相比,生物质能源通过生物化学、热化学等手段进行技术转化,可以产生科技含量高、环保效益好的能源,为人类提供电能、燃料等生活必须能源。
作为一种可再生能源,生物质能源有着巨大的发展空间。
生物质能源的研究和发展,对进行生态保护、平衡人类社会活动和资源利用之间的关系、实现可持续发展具有重要意义。
(二)生物质能源产业生物质能源产业是将可产业化发展的生物质能源集合在一起,实现统一规划、统一生产的大型化生产模式,其带来的效益也是非常突出的,在农林生物质发电、垃圾焚烧发电、沼气发电领域中,生物质能源应用广泛,在新能源汽车领域更是表现突出。
以生物质能源发电技术为例,该技术已经成为中国电源建设的主流,在中国能源转型的发展道路上发挥重要作用。
二、我国新能源企业开展生物质能源开发利用的不足之处尽管我国生物质能源发展前景非常不错,具有很大的发展空间,但是在实际的产业发展过程中,相关企业也应当不断投入资金、技术和人才,不断推动行业的持续稳定发展。
总而言之,我国生物质能源发展尚未成熟,在进行生物质能源的开发利用,并发展成一大产业的过程中,也要正确认识到,目前本行业的发展还是存在一定的不足之处的。
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。
我国生物质能的利用现状及未来的发展前景通过学习能源与环境这几节课学习认识并了解到了很多能源,在一个清楚的范围内明白了作为这些能源对整个社会对国家对个人的影响和作用,可是明白这些利害关系是基础,重中之重更应该是能否想办法缓解或者解决这些问题,在现在这个能源战频起的大环境下,谁掌握了能源话语权那么谁就能在诸多强国之中脱颖而出,更利于社会的进步和发展。
能源根据使用的类型来说分为常规能源和新型能源,利用技术上成熟,使用比较普遍的能源叫做常规能源。
包括一次能源中的可再生的水力资源和不可再生的煤炭、石油、天然气等资源。
新近利用或正在着手开发的能源叫做新型能源。
新型能源是相对于常规能源而言的,包括太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能、氢能以及用于核能发电的核燃料等能源。
可是随着全球环境的恶化还有常规能源的不可再利用,新型能源的发展受到了各个国家的重视。
所以开发利用新能源迫在眉睫。
本文就针对新能源中的生物质能展开分析,重点讲述生物质能开发的相关问题。
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,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。
生物质能是世界第四大能源。
生物质能资源主要有农作物秸秆、树木枝桠、畜禽粪便、能源作物(植物)、工业有机废水、城市生活污水和垃圾等。
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%。
油气价格的不断走高促进了全球各国对生物燃料的研究开发。
处于世界领先地位的美国开发出利用纤维素废料生产乙醇的技术,建立了1兆瓦的稻壳发电示范工程,年产乙醇2500吨。
到2012年纤维乙醇至少要占到美国乙醇总产量的3%,到2022年增至44%。
到2022年美国汽油燃料的替代性燃料(比如乙醇)掺混量达到360亿加仑,是目前水平的五倍。
开发利⽤新能源的重⼤意义2、太阳能光伏发电快速发展、原材料成本有所下降近⼏年国际上光伏发电快速发展,世界上已建成了10多座兆⽡级光伏发电系统,6个兆⽡级的联⽹光伏电站。
世界光伏组件在过去15年平均增长率约15%。
20世纪90年代后期,发展更加迅速,1999年光伏组件⽣产达到200兆⽡。
商品化电池效率从10-13提⾼到13-15,⽣产规模从1-5兆⽡/年发展到5-25兆⽡/年,并正在向50兆⽡甚⾄100兆⽡扩⼤。
同时光伏组件的⽣产成本有所下降,已降到3美元/⽡以下。
3、⽣物质能产业经营渐成规模许多国家制定了⽣物质能开发研究的相关计划,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。
⽬前,国外的⽣物质能技术和装置多已达到商业应⽤程度,实现了规模化产业经营。
据统计,⽬前美国20%的⽟⽶和巴西50%的⽢蔗被⽤于制造燃料⼄醚,欧盟65%的菜籽和东南亚30%的棕榈油被⽤于制造⽣物柴油。
以美国、瑞典藏奥地利三国为例,⽣物质转化为⾼品位能源利⽤的规模,分别占该国⼀次能源消耗量的4%、16%和10%。
在美国,⽣物质能发电的总装机容量已超过10000兆⽡,单机容量达10-25兆⽡;美国纽约的斯塔藤垃圾处理站投资2000万美元,采⽤湿法处理垃圾,回收沼⽓,⽤于发电,同时⽣产肥料。
巴西是⼄醇燃料开发应⽤最有特⾊的国家,实施了世界上规模最⼤的⼄醇开发计划,⽬前⼄醇燃料已占该国汽车燃料消费量的50%以上。
美国开发出利⽤纤维素废料⽣产酒精的技术,建⽴了1兆⽡的稻壳发电⽰范⼯程,年产酒精2500吨。
三、开发新能源的意义不论是从经济社会⾛可持续发展之路和保护⼈类赖以⽣存的地球⽣态环境的⾼度来审视,还是⼀些特殊⽤途解决现实的能源供应出发,发展新能源均具有重⼤战略意义。
1、新能源是⼈类社会未来能源的基⽯,是化⽯能源的替代能源在当今的世界能源结构中,⼈类所利⽤的能源主要是⽯油、天然⽓和煤炭等化⽯能源。
随着经济的发展、⼈⼝的增加、社会⽣活的提⾼,预计未来世界能源消费量将以每年2.7%的速度增长。
生物质能源在可再生能源组合中的优势何在在当今全球能源格局中,可再生能源的地位日益凸显。
太阳能、风能、水能等大家耳熟能详的可再生能源在能源转型中发挥着重要作用。
然而,生物质能源作为可再生能源家族中的一员,其独特的优势却常常被忽视。
那么,生物质能源在可再生能源组合中究竟有何优势呢?首先,生物质能源具有广泛的来源。
生物质可以来源于农业废弃物,如秸秆、稻壳、果壳等;林业废弃物,如树枝、树叶、木材加工剩余物等;以及城市生活垃圾中的有机部分。
这些废弃物如果不加以利用,往往会造成环境污染和资源浪费。
通过将它们转化为生物质能源,不仅解决了废弃物的处理问题,还实现了能源的回收利用。
相比之下,太阳能和风能的获取在一定程度上受到地理和气候条件的限制,而生物质能源的来源则更加丰富多样,不受地域和季节的严格约束。
其次,生物质能源的能量密度相对较高。
与太阳能和风能等间歇性能源相比,生物质能源在存储和运输方面具有一定的优势。
例如,生物质可以被加工成固体成型燃料、液体燃料(如生物柴油、生物乙醇)或气体燃料(如沼气、生物质合成气),这些形式的能源更容易储存和运输,能够更好地满足能源需求的稳定性和连续性。
这对于一些对能源供应稳定性要求较高的领域,如工业生产和交通运输,具有重要意义。
再者,生物质能源的利用有助于减少温室气体排放。
生物质在生长过程中通过光合作用吸收二氧化碳,而当生物质被转化为能源并燃烧使用时,所释放的二氧化碳量与生长过程中吸收的大致相等,从而实现了碳的闭环循环。
这与化石能源燃烧时大量排放二氧化碳并导致温室效应加剧的情况形成了鲜明对比。
因此,大规模发展生物质能源可以为应对全球气候变化做出积极贡献。
此外,生物质能源的发展能够促进农村经济发展和农民增收。
在广大农村地区,丰富的生物质资源为发展生物质能源产业提供了基础。
通过建立生物质能源加工厂,农民可以将原本废弃的农作物秸秆等出售给企业,增加收入来源。
同时,相关产业的发展还能创造就业机会,推动农村基础设施建设,促进农村经济的多元化和可持续发展。
中国农村生物能源利用的CO2排放量评估的开题报告一、研究背景和意义近年来,随着全球气候变化和能源危机的加剧,生物能源作为可再生和清洁的能源逐渐受到国际社会的关注和重视。
特别是在中国的农村地区,生物能源资源丰富,同时存在大量的农村生活垃圾、农业废弃物和畜禽粪便等有机废弃物,通过生物发酵、生物气化等技术,可以将这些废弃物转化为生物能源并产生可再生的沼气、生物乙醇和生物柴油等能源,从而为农村地区的能源供应提供了新的途径。
然而,生物能源的生产和利用过程中也会产生二氧化碳等温室气体的排放,对环境和气候造成一定程度的影响,因此,对农村生物能源利用的CO2排放量进行评估和控制,具有很重要的现实意义和科学价值。
二、研究内容和思路本研究旨在采用生命周期评价方法,对中国农村生物能源利用的CO2排放量进行评估和分析,主要包括以下几个方面:1. 收集和整理农村生物能源利用过程中涉及到的各类数据,包括有机废弃物产生量、生物发酵、生物气化、生产生物能源所需的能源、材料和化学品等方面的数据。
2. 构建农村生物能源利用的生命周期评价模型,对CO2排放量进行综合评估和分析,考虑生产、运输、使用和废弃等各个环节对CO2排放量的贡献。
3. 通过实地调研和模拟计算,对不同类型农村生物能源利用方式的CO2排放量进行评估和分析,包括生物发酵、生物气化、生物乙醇和生物柴油等方式。
4. 提出农村生物能源利用的CO2排放量控制措施,从政策、技术和管理等方面出发,提高生物能源的利用效率和减少CO2排放量。
三、研究预期结果通过本研究,可以深入理解中国农村生物能源利用的CO2排放量问题,为有关政策制定和技术创新提供有价值的参考,同时,还可以促进农村地区的生物能源利用和绿色发展,提升农村地区的能源供应和环境治理水平。
本科生课程(选修)论文论文题目:发展生物能源的现实意义和长远价值
课程名称:生物工艺学
姓名:
学号:
2012年 02月 12日
发展生物能源的现实意义和长远价值
【摘要】:21世纪,全球经济高速发展,能源需求缺口日益扩大,常规能源领域的开发已经几乎达到饱和,寻求一种新型无污染的绿色能源作为替代早已摆上议事日程。
生物能源作为一种新型无污染的绿色能源受到世界各国政府的重视,并都投入大量人力物力予以研究,所以说发展生物能源拥有很现实的社会意义,在今后也将有十分长远的经济价值。
【关键词】:发展;生物能源;意义;价值
生物能源与太阳能、风能并称为绿色能源,是一种以农作物秸秆、畜禽粪便、有机垃圾等农林废弃物和环境污染物等生物质为原料,通过现代技术转化成固态、液态或气态燃料的能源,它具有可再生性及清洁无污染等优势,是煤炭石油和天然气等常规石化能源的有益补充。
生物能源是指蕴藏在生物质中的能量,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后固定和储藏在生物体内的能量,是唯一可再生的碳源,可转化成常规的固态、液态和气态燃料。
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到20倍但目前的利用率不到3%。
据专家预测,如果按照当前的利用水平,煤炭可开采100年,石油将在100年后被耗尽,天然气则可最多开采50—60年。
而生物能源却是可循环利用的,此外它不含硫且碳循环是动态的。
因而各国日益关注生物能源的开发和研究,并制定了相应的发展战略,如美国的“能源农场计划”预计到2016和2017年度生产酒精的玉米使用量将超过玉米总产量的30%。
生物柴油中大豆油使用量将占到大豆油产量的2/3,从纤维中提炼油料也将逐步进入能源更新计划。
巴西的“酒精能源计划”,南部地区一些原本种植谷物和油料作物的土地将被改种甘蔗,中西部地区原本生产大豆的土地也将被改种甘蔗。
这样生物燃料总生产量将从目前的大约5200万加仑增长到2016年的9200万加仑。
此外还有日本的“阳光计划”、印度的“绿色能源工程”等。
我国幅员辽阔,地理条件复杂,生物多样化程度高,植物资源种类丰富多样。
现有的禾本科、大戟科、樟科、桃金娘科、夹竹桃科、菊科、豆科等等广泛的植物可以用来开发能源产品。
在应对“三农”问题、环境保护、高油价和能源安全等方面,生物能源生产方式具有现实和长久的双重价值。
发展生物能源,农民将直接受益“。
三农”一直是党中央、国务院非常重视的问题,推广乙醇汽油等生物能源的初衷就是为了给丰产的玉米等农作物寻找出路、消化陈粮、避免谷贱伤农。
生物能源有助于带动大宗粮食深加工及相关产业的发展,实现农副产品的增值和转化。
生产 1t燃料乙醇,用红薯作原料大致需要 7t,用木薯、甜高粱和秸秆作原料分别需要 5t,4t和10t。
四川、重庆盛产红薯,仅四川省每年红薯产量就达 1700万 t,目前的状况是 30%的红薯用作种子,30%用来喂猪,30%的烂掉,只有10%的进入流通领域。
从当地农民手中收购,现在售价是0.2元/kg,农民以此增收非常微薄。
如果发展生物燃料产业,可卖到 0.4元/kg,无疑会增加当地农民收入。
再如,吉林燃料乙醇生产带动周边地区平均玉米增收35元/t,按目前每户 3人,每户耕地产 7t玉米计算,平均每人年增收 82元。
发展生物能源,在环保方面的意义同样深远。
就乙醇汽油而言,由于加入燃料乙醇,乙醇汽油中含氧量增加,作为尾气的一氧化碳和碳氢化合物的燃烧更充分,使汽车尾气中的这两项指标分别下降 3.08%和13.04%,污染物的排放明显减少。
而且,生产燃料乙醇所需的玉米和小麦是可再生资源,在其生长过程中大量吸收二氧化碳。
这对履行新《京都议定书》规定的排放标准,缓解经济高速发展所带来的人与环境保护方面的矛盾将大有裨益。
就生物能源的另外一个重要组成部分——生物柴油而言,它是以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实工程微藻等油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油等为原料制成的液体燃料,是优质的石油柴油代用品。
主要表现在由于生物柴油中硫含量低使得二氧化硫和硫化物的排放可减少约 30%(有催化剂时为 70%)。
此外,生物柴油中不含对环境会造成污染的芳香族烷烃,因而废气对人体损害低于石化类柴油。
检测数据表明,与普通柴油相比,使用生物柴油可降低 90%的空气毒性,降低 94%的患癌率。
同时,由于生物柴油含氧量高,使其燃烧时排烟少,一氧化碳的排放与柴油相比减少约 10%(有催化剂时为 95%)。
生物柴油的优良性能使得采用生物柴油的发动机废气排放指标不仅满足目前的欧洲 II号标准,甚至满足随后即将在欧洲颁布实施的更加严格的欧洲Ⅲ号排放标准。
与乙醇汽油同样的道理,由于生物柴油燃烧时排放的二氧化碳远低于植物生长过程中所吸收的二氧化碳从而有助于改善由于二氧化碳的排放而导致的全球变暖这一重大环境问题,对于控制城市大气污染具有重要的战略意义。
生物能源在应对高油价和能源安全方面也可以大有作为。
我国业已成为石油
消费和进口大国,石油市场资源供应出现紧缺,价格全面上涨国际原油价格已经从2003年的 20多美元暴涨到现在的 60美元以上而我国 2004年原油消费量为 267亿 t,净进口量超过 1亿 t。
由于我国石油储量很有限,大量进口石油对我国的能源安全造成威胁。
而以乙醇汽油和生物柴油为主导的生物能源具有可再生性,可以利用我国多样化多产量的植物分布进行大规模生产,有望成为我国未来长远能源消耗的支柱,对维护能源安全和满足社会的能源需求具有独特的价值。
利用植物生产燃料乙醇汽油和生物柴油并不会威胁到我国的粮食安全。
乙醇汽油和生物柴油初始植物除了现在广泛使用的玉米、油菜外,其他的农作物,诸如木薯、红薯、甜高粱、甘蔗,甚至秸秆都可以实现同样的生产结果,生产对象具有广阔的空间。
以我国目前 102万 t/a燃料乙醇的生产规模为例,相当于消耗粮食340万 t/a,只占我国粮食总产量的 0.7%,只及我国主要耗粮行业——白酒行业2000万 t/a耗粮量的 17%。
此外,通过价值规律的作用,当粮食过剩时,用玉米、油菜、高粱等粮食转化为乙醇汽油或生物柴油,可避免谷贱伤农;粮食短缺时,市场自然会减少对粮食的消耗采用非粮作物替代,非粮食作物如薯类(木薯、红薯)、甜高粱、甘蔗及植物纤维都可以满足燃料乙醇汽油或者生物柴油的生产需要。
总之,化石燃料是有限的,能源短缺将是人类面临的严重问题, 世界各国应该为建立可持续的、有弹性的能源系统而共同努力,以满足全世界和更遥远的将来全球人口的需要。
21世纪, 由于绿色生物能源的研究和开发,一个清洁能源时代也将随之到来。
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