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2024年(生物科技行业)生物质能发电技术

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(生物科技行业)生物质能

发电技术

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最新动态 国内外生物质能发电技术发展现状和潜力分析

初步估算,近期每年能够利用的生物质能源总量约为5亿吨标准煤。2006年底全国生物质能发电累计装机容量220万kW,其中蔗渣热电联产170万kW;农林废弃物、农业沼气、垃圾直燃和填埋气发电50万kW。2006年,国家和地方发改委共核准39个生物质能直燃发电项目,合计装机容量128.4万kW,投资预计100.3亿元,2006年当年完成5.4万kW。此外,2006年完成生物质气化及垃圾填埋气发电3万kW,在建的仍有9万kW。2006年底全国已经建设农村户用沼气池1870万口,生活污水净化沼气池14万处,畜禽养殖场和工业废水沼气工程2,000多处,年产沼气约90亿立方米,为近8000万农村人口提供了优质生活燃料。我国已经开发出多种固定床和流化床气化炉,以秸秆、木屑、稻壳、树枝为原料生产燃气。目前用于木材和农副产品烘干的有800多台,村镇级秸秆气化集中供气系统近600处,年生产生物质燃气2,000万立方米。(来源:《农业工程学报》第23卷第9期,2007年9月-《中国生物质能产业发展现状及趋势分析》)

我国生产燃料乙醇的原料丰富多样,如甘蔗、木薯、玉米等。近年来,在全国各地试种杂交甜高粱,获得了高糖高产品种,其每亩茎秆产量4吨之上。甜高粱茎秆汁液是生产乙醇的优质原料,十五期间,通过国家863计划的支持,已开发出利用甜高粱茎秆汁液、玉米秸秆类纤维素废弃物等制取乙醇的技术,且完成了中试装置的建设和研究试验,建成年产5000吨规模的甜高粱秸秆制取乙醇燃

料工业示范工程及年产600吨规模的纤维素废弃物制取乙醇燃料技术中试设施。生物柴油作为壹种优质的生物液体燃料,是我国生物质能产业的壹个发展方向,目前上处于试验研究及小规模生产和应用。(来源:《农业工程学报》第23卷第9期,2007年9月-《中国生物质能产业发展现状及趋势分析》)

存在的主要问题是成本过高。利用廉价原料和提高转化率是生物柴油市场化的关键,我国应重点研究以可再生含油植物为原料制备生物柴油。科技部以将生物柴油技术列入十壹五国家863计划和国际科技合作计划。此外,生物质致密成型、生物质裂解和干馏技术也取得了进展。目前,能够采用如下方法利用生物质能:壹是热化学转换技术,获得木炭焦油和可燃气体等品位高的能源产品,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。从技术成熟性上见,目前我国生物质气化发电技术处于国际先进水平,而生物燃油特别是生物乙醇的研发、示范也取得了相当的经验。热解气化技术。(来源:《农业工程学报》第23卷第9期,2007年9月-《中国生物质能产业发展现状及趋势分析》)

生物质能前景分析生物质能源有着较为广阔的发展前景。首先,我国林业生物质能源原料丰富。在已查明的油料植物中,种子含油率在40%之上的植物有150多种,能够规模化培育利用的乔灌木树种有10多种。(来源:《农业工程学报》第23卷第9期,2007年9月-《中国生物质能产业发展现状及趋势分析》)

其次,能够利用边际性土地种植非粮能源作物。据专家介绍,我国存在约1亿公顷的山地、滩涂、盐碱地等边际性土地,不宜种植粮食作物,但能够作为能

源等专业植物种植的土地。按这些土地的20%利用计算,每年约生产10亿吨生物质,每年至少可产酒精和生物柴油约1亿吨。(来源:《农业工程学报》第23卷第9期,2007年9月-《中国生物质能产业发展现状及趋势分析》)

第三,我国农林业的废弃物都可作为生物能源原料。我国每年生产粮食5亿吨,产生秸秆近7亿吨,这都能够成为生物能源的主要原料。此外,农业生产中的畜禽粪便,森林中的枯枝腐叶,城市的工业有机废弃物,城市生活中废弃的厨余垃圾、泔水等等,所有的有机物质都能够转化为生物能源。根据生物质能资源可获得量,假设能源植物部分(制生物燃油)按2024年、2030年、2050年分别取可获得量的30%、50%、70%的利用率(综合考虑市场需求、技术经济性和政策等因素)计算;其他资源主要用于生物质发电,按2024年、2030年、2050年分别取可获得量的20%、40%、60%的利用率计算,发电效率按20%计算。那么到2050年我国生物质能资源可开发量接近10亿tce,其中能源植物(制生物燃油)3.6亿tce,占到了30%之上的份额。预计,到2050年生物质发电量可达到5900亿kWh,按当量值计算相当于0.72亿吨标准煤按等价值计算相当于替代了2亿吨标准煤(占当年能源需求总量的4.4%)。生物燃油的意义更为重大,到2024年、2030年、2050年分别贡献了我国石油需求的6.8%、14.2%、30.2%可为我国的石油安全提供强有力的支持,也将为推动农村经济发展起到巨大的作用。(来源:《农业工程学报》第23卷第9期,2007年9月-《中国生物质能产业发展现状及趋势分析》)

国家发展改革委编制的生物能源产业发展十壹五规划如下:突出区域特色、技术创新和节能环保,加快培育我国生物能源产业。(来源:农业工程技术(新能源产业)2007年04期-《生物产业发展“十壹五”规划》关于生物能源的发

展规划)

1.能源植物。充分利用荒草地、盐碱地等,以提高单产和淀粉含量、降低原料成本为目标,培育木薯、甘薯、甜高粱、菊芋等能源专用作物新品种。以黄连木、麻疯树、油桐、文冠果、光皮树、乌桕等主要木本燃料油植物为对象,选育壹批新品种,促进良种化进程;积极培育和选育高热值、高产、速生的乔木和灌木树种,以及高含油率、高产的油脂植物新品种(系),建立原料林基地;改进沙柳、柠条等沙生灌木资源培育建设模式,提高灌木资源利用率,建立沙生灌木资源培育示范区。积极研制壹批基因工程油用植物新品种。(来源:农业工程技术(新能源产业)2007年04期-《生物产业发展“十壹五”规划》关于生物能源的发展规划)

2.燃料乙醇。支持以甜高梁、木薯和菊芋等非粮原料生产燃料乙醇,加快以农作物秸秆和木质素为原料生产乙醇技术研发和产业化示范,实现原料供应的多元化;优化燃料乙醇生产工艺,降低水耗、能耗和污染,降低生产成本,提高综合效益;逐步扩大燃料乙醇生产规模和乙醇汽油推广范围。(来源:农业工程技术(新能源产业)2007年04期-《生物产业发展“十壹五”规划》关于生物能源的发展规划)

3.生物柴油。支持以农林油料植物为原料生产生物柴油,加强清洁生产工艺开发,提高转化效率,建立示范企业,提高产业化规模。开发餐饮业油脂等废油利用的新技术、新工艺。加快制订生物柴油技术标准。加速我国生物柴油产业化进程。(来源:农业工程技术(新能源产业)2007年04期-《生物产业发展“十壹五”规划》关于生物能源的发展规划)

4.生物质发电和供热。加快研制大型高效生物质连续气化装置,开发生物质

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