DOC《南京林业大学》

南京林业大学 本科毕业设计(论文) 题目:我国生物质能源的发展状况 调查与建议 学院:机械电子工程学院 专业:过程装备与控制工程 学号:

070305126 学生姓名: 周磊指导教师: 孙见君 职称: 教授二O 一一 年五月二十一 日摘要生物质能源的研究应用源于一次次的能源危机,特别是发展中国家,为了要保持经济的高速增长,不断地提高能源的消耗水平,使世界的能源消费日趋紧张.

为了避免 能源枯竭 ,世界各国开始寻找储存量大,可再生的新能源,生物质能源就此登上能源利用大舞台.我国于20世纪80年代开始生物质能源的研究与应用.但是,我们的利用主要还是在农村,能源的利用率低下,技术落后,能耗大,发展不均衡,政策上还没有形成良好的匹配,因而导致了发展的滞后. 本课题着意在对我国生物质能源的发展现状进行调查,介绍生物质能源的内涵、发展历史,以及生物质能源在可持续发展中的作用与地位.通过查阅相关的文献资料,登陆生物质能源有关网站,在宏观上对全球生物质能源的发展研究现状,特别在主要技术领域、生产产业化等方面形成了基本认识;

同时对比国外同行在这一领域取得的成就,寻找分析我国生物质能源发展中存在的不足.研究表明,借鉴国外成功的经验,深化改革、突破核心技术、加强政策支持,是我国生物质能源发展的必由之路.加强生物质能源开发与利用,不仅有助于减轻能源利用的压力,保护生态环境,还可以为农村经济发展作出贡献. 关键词:生物质能源 发展现状 技术开发 政策支持 Abstract Biomass energy research and application is due to energy crisis,particularly when it is happened in developing countries. They keep rising energy consumption level in order to keep step with the high economic growth which also make the world'

s energy consumption become tighter and tighter. So, as a result of this, all countries try to search for new energy which is renewable and has large storage capacity. The trend brings biomass to the stage of energy application. China took step to research biomass energy application in 1980s. However, the use of energy is mainly in rural areas, The rate of utilization is low;

The technology is backward;

The energy consumption is high;

The development is uneven;

The policy cannot match the development…all of this led to the slow speed of development. The topic is intended to focus on the development status of biomass energy in China to investigate、introduce biomass energy content、history, and the role and status biomass energy owes in sustainable development. At the same time, I search for relevant documents, use websites to find out belief understanding on biomass energy development on the macro, mainly in technology area, production industry. The other item is compared to the achievements in this field abroad to find out our shortcomings;

The investigation show the essential way for biomass energy development is deepening reform、breakthroughs in key technology and strengthening policy support. It can not only reduce the pressure on energy use, protect environment, but also does favor on rural economic and three Rural issue. Keywords: Biomass Energy,Development Status,Technology exploitation,Policy Support 目录摘要1Abstract

2 目录31.前言

1 1.1 论文来源

1 1.2 论文背景与意义叙述

1 1.3 论文研究目的

2 2.生物质能源及特点

3 2.1 能源及其分类

3 2.2 新能源

3 2.3 生物质能

4 2.4 生物质能源特点及主要生物质、生物质能源

4 2.4.1 生物质能源特点

4 2.4.2 主要生物质

5 2.4.3 主要生物质能源

6 3.我国生物质能源发展状况调查

8 3.1生物质气化技术研究应用成果

8 3.1.1沼气技术成果

8 3.1.2生物质气化技术成果

9 3.2 生物质固化技术研究应用成果

9 3.3生物质液化技术研究成果

10 3.4生物质热解技术研究成果

11 3.5 中国非粮食生物能源发展

12 4.国外生物质能源研究利用现状

13 4.1美国生物质能源发展现状

13 4.2 巴西生物质能源发展现状

13 4.3 欧盟生物质能源发展现状

14 4.4 亚洲生物质能源发展现状

15 5.我国生物质能能源发展中存在的问题

16 5.1资源来源的问题

16 5.2资源分布的问题

18 5.3资源利用的问题

21 5.4资源利用技术的问题

22 5.5资源行业发展标准的问题

22 5.6资源开发政策的支持

23 6.发展生物质能源的建议

24 7.结论

28 致谢29 参考文献

30 1.前言 1.1 论文来源 本课题是《全国林业机械装备发展规划》的子课题.该规划是在国家积极调整林业发展战略,并出台《中共中央国务院关于加快林业发展的决定》的背景下制定的,林木生物质能源总量丰富,原料性能稳定,经济效益好,因此林业发展新阶段重点发展领域强调了要发展林业生物质能源[].而全面细致地调查生物质能源现状,有利于正确制定生物质能源发展规划和 全国林业机械装备发展规划 . 1.2 论文背景与意义叙述 生物质能源是人类用火以来,最早直接应用的能源.以生物质为载体的生物质能源长期以来一直是人类赖以生存的重要能源形式,是仅次于煤炭,石油和天然气而居世界能源消费总量第四位的重要能源[].生物质能源是重要的可再生资源,多数专家都认为它极有可能成为未来可持续能源系统的主要组成部分.它具有储存量大,来源广泛,可再生,无污染,成本低等优点,是替代三大化石燃料的理想能源. 随着人类文明的进步,生物质能源的应用研究几经波折.随着化石能源的减少,经济的发展,人们生活水平的提高,环保意识的加强,对包括生物质能源在内的可再生资源的合理研究利用,必将越来越受到人们的重视. 2011年,我国进入十二五的开春之年,如何加快调整经济发展方式,实现经济又好又快发展关系到整个国民经济的发展,而能源问题(特别是可再生能源)又是发展的重中之重,事关国家能源安全.去年,中国在新能源发展中提出了两个目标:一个是到2020年非化石能源占一次能源消费的15%左右;

另一个是单位GDPCO2排放量比05年的水平下降40%-45%[]. 十二五 期间正是实现这些目标的关键性时期.在世界主要能源都面临剩余储量不足,污染严重的前提下,生物质能源以其来源广泛,可再生,有益于环境保护等优点,在可持续发展中占有重要地位.

(一)在我国,生物质能源主要来源于农村,分散但是易于取材,沼气池及薪柴的建设与获取都能节约成本,扩大生产.同时,它的利用对于改善农民生活质量,美化农村面貌,加快新农村建设,为农村创业增收都能产生积极影响,在实质上也完美地契合了解决 三农 问题的政策内涵;

(二)当前,我国煤炭消费量占一次能源总量的75%以上,约为同类国家均值的3倍,石油消费量大,依存度高.我国的一次能源储备虽然还比较乐观,但由于发展能耗巨大,对于不可再生能源的过度利用已经接近极限.只有走可持续发展的道路才能切实地解决这个问题,确保国家能源安全;

(三)改革开放以来,我国经济已经持续保持高速增长.但是我们的发展是建立在对环境的严重破坏基础上的,伴随着经济繁荣的是生态环境的千疮百孔.对于人类的每一次破坏,大自然必然会给予人类惩罚.所以,寻求温和的发展方式,在发展的同时,兼顾环境的保护才是持续发展的正途.因此,科学地利用生物质能源,并加强对它现状、发展状况的调查研究具有十分重要的意义. 1.3 论文研究目的 这次的调查研究主要有以下几个目的:(1)介绍生物质能源的内涵、发展历史,以及在可持续发展中的作用与地位;

(2)生物质能源发展现状,主要包括:产业规模、与国际先进水平的比较、重点产品(生物柴油、乙醇汽油、生物质发电、和其他)、主要生产厂家、存在问题、发展趋势和前景;

(3)提出生物质能源发展思路与目标;

(4)重点任务和政策建议. 2.生物质能源及特点 2.1 能源及其分类 世界是运动的,运动是物质的本质属性.火车之所以可以运载乘客,行车之所以可以装卸器材,水泵之所以可以抽蓄水流,都是因为他们拥有 能量 .而能量正是物质运动的源泉. 那么,什么又是能源呢?简单说来,能源是可以直接或者经转换给人类提供光、热、动力等任意形式能量的载能体资源.人类一般通过能源来获得能量,其中包括自然资源和经过加工或转换的能量.一般主张把尚未开发出来的能源称为资源,地球上的绝大多数能源的最终来源都是太阳热核反应释放出来的巨大能量[]. 能源按形成方式的不同可以分为一次能源和二次能源,其中,一次能源指能直接从自然界获取的能源,例如太阳能,地热能,潮汐能,一次能源的主要代表是煤炭,石油和天然气.二次能源是一次能源经过加工或转换得到的能源,如电力,煤气,蒸汽等[3]. 人类利用煤炭资源由来已久,早在2000多年前我国就已经有了使用煤炭的记载.18世纪60年代,工业革命在英国爆发,使能源结构发生了第一次革命性变化―能源消费从此进入了煤炭时期.19世纪末20世纪初爆发了第二次科技革命,内燃机开始走上了历史的舞台,它的普及促进了石油工业的迅猛发展.1967年石油在一次能源消费比例达到了40.4%,超过了煤炭(38.8%),从此能源的消费步入了石油时代.而被誉为全球 三大豪门 另一个的天然气近年来依旧保持着旺盛的增长势头[].但是,随着世界社会经济的发展,这些资源正在面临枯竭.据预计,世界煤炭资源将在220年左右枯竭,石油将是40年,天然气则是60年左右.寻找替代新能源已经迫在眉睫. 2.2 新能源 新能源是相对传统能源而言的,新能源普遍具有清洁,节能,来源广泛的优点,可以很好地解决传统能源给经济发展带来的压力.新能源主要有太阳能,风能,核能,地热能,生物质能源等.其中以生物质为载体的生物质能长期以来一直是人类赖以生存的重要能源,是仅次于煤炭,石油和天然气而居世界能源消费总量第四位的重要能源.据估计,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能耗量的40%以上. 2.3 生物质能 生物质包括植物,动物及其排泄物,垃圾及有机废水等.从广义上来说,生物质是植物通过光合作用生成的有机物,它的最初来源是太阳能,所以可以说它是一种太阳能,凡是能够作为能源而利用的生物质能都可以被称为生物质能源[4].生物质能源以生物质为载体,以有机物为载体. 在十七世纪末人类大规模使用煤以前,使用的能源主要是生物质能.即使在现在, 生物质能的利用仍占世界总能耗的14%,相当于14.57亿吨石油,这个数据在发展中国家则更为突出, 生物质能占总能耗的35%,相当于11.88亿吨石油,但生物质的利用还不到其产生总量的1% .据预测,到2050年, 生物质能用量将占全球电力的17%,全球燃料直接用量的38%. 2.4 生物质能源特点及主要生物质、生物质能源 2.4.1 生物质能源特点 总的来说,生物质能源具有以下几个特点:①来源广泛.据生物学家估计,地球上每年新增生物质总量约1400亿-1800亿吨,相当于目前世界总能耗的10倍[].我国的生物质能储量也极为丰富,现在每年农村中秸秆量约为7亿吨,约合3.53亿吨标准煤.再加上薪柴和林业废弃物,日益增多的城市垃圾等其他生物质能源,我国每年新产生物质能源可达6亿吨标准煤. ②普遍性,易取性.生物质能源可以不分国家,地区,它几乎无处不在.它也是可再生资源中唯一可以储存和运输的能源,这给加工和连续使用带来了方便. ③清洁性.与矿物燃料相比,它的挥发组分高,碳活性高,含硫量和灰分都比煤低,因此,生物质利用过程中废气的排放........