生物质能-教学课件.ppt

1、主讲人：兰平 图片搜集：苏点 文字搜集：冯艳PPT制作：闫丹生物质能的背景生物质能的背景生物质能概述生物质能概述生物质能的利用生物质能的利用生物质能的未来生物质能的未来世界能源的主要来源能源危机环境污染环境污染现状现状你想到了什么？你想到了什么？石油石油 4040年年天然气天然气 5050年年煤煤 碳碳 240240年年所以所以？风能风能太阳能新能源氢能氢能波浪能波浪能地热能地热能乙醇乙醇核能核能生物质能生物质能生物质能生物质能到底是啥？2.生物质能概述生物质能概述 2.1 生物质能的定义 2.2 生物质能的分类 2.3 生物质能的特点 中文名称中文名称：生物质能 英文名称英文名称：bioma

2、ss energy；bioenergy；biomass energy 定义定义1：绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能存储在生物质内部的能量。是太阳能以化学能形式存储在生物质中的能量。应用学科：电力（一级学科）；可再生能源（二级学科)定义定义2：以生物质为载体、通过光合作用，将太阳能化学能 应用学科：资源科技（一级学科）；能源资源学（二级学科）2.1 生物质能源生物质能源光光化学能化学能6H2O+6CO2C6H12O6+6O2光光叶绿素叶绿素（C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6催化剂催化剂光光生物质能生物质能植物通过光合作用转化。植物通过光合作用转化。化学的角度：化学的角度：生物质

3、的组成是C-H化合物，它与常规的矿物燃料，如石油、煤等是同类。由于煤和石油都是生物质经过长期转换而来的，所以生物质是矿物燃料的矿物燃料的始祖，被喻为即时利用的绿色煤炭。始祖，被喻为即时利用的绿色煤炭。是：是：生物质是指通过光合作用而形成的各种有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；机体，包括所有的动植物和微生物；也是：也是：农业废弃物、水生植物、城市与工业有机农业废弃物、水生植物、城市与工业有机废弃物等废弃物等;也是：也是：柴草、秸秆、人工沼气、酒精、生物油等能源的通称；也是：也是：一种可再生能源；一种可再生能源；同时也是：同时也是：唯一一种可再生的碳源。唯一一种

4、可再生的碳源。更是：更是：。（未来的说法，。（未来的说法，知道呢。）知道呢。）通俗通俗的讲的讲 生物质生物质：2.2 生物质能的分类生物质能的分类简单的分为三类：一类是固体的 一类是液体的 一类是气体的柴草、秸秆：主要用作乡村的日常生活燃料及供暖；酒精：由植物种子经发酵酿造而成，可用作燃料和化工原料；沼气：是由人畜粪便、动植物遗体，工农业有机废渣，废液等有机物质，在一定温度、湿度、酸度及缺氧的条件下，经厌氧微生物的发酵作用所产生的可燃性气体；生物油：是经过特殊工艺从木材、草本或植物种子提炼得到的，可作生活用途或燃料。2.2.1 各种生物质各种生物质麻风树是制造植物柴油的原料之一生物能源既不同于

5、常规的矿物能源，生物能源既不同于常规的矿物能源，又有别于其他新能源，兼有两者的特又有别于其他新能源，兼有两者的特点和优势，是人类最主要的可再生能点和优势，是人类最主要的可再生能源之一。源之一。2.3 生物质能的特点生物质能的特点 2.3.12.3.1 特点特点 可再生性；低污染性；广泛的分布性 储量丰富 2.3.22.3.2 优点优点 2.3.32.3.3 缺点缺点返回92.3.1 2.3.1 生物质能的生物质能的特点：特点：1)1)可再生性可再生性生物质属可再生资源生物质属可再生资源,生物质能由于通过植物的光合作用可以再生生物质能由于通过植物的光合作用可以再生,与风与风能、太阳能等同属可再生

6、能源能、太阳能等同属可再生能源,资源丰富资源丰富,可保证能源的永续利用；可保证能源的永续利用；2)2)低污染性低污染性生物质的硫含量、氮含量低、燃烧过程中生成的生物质的硫含量、氮含量低、燃烧过程中生成的SOXSOX、NOXNOX较少；生物质较少；生物质作为燃料时，由于它在生长时需要的二氧化碳相当于它排放的二氧化碳作为燃料时，由于它在生长时需要的二氧化碳相当于它排放的二氧化碳的量，因而对大气的二氧化碳净排放量近似于零，可有效地减轻温室效的量，因而对大气的二氧化碳净排放量近似于零，可有效地减轻温室效应；应；3)3)广泛分布性广泛分布性 缺乏煤炭的地域，可充分利用生物质能；缺乏煤炭的地域，可充分利用

7、生物质能；4)4)生物质燃料总量十分丰富。生物质燃料总量十分丰富。根据生物学家估算根据生物学家估算,地球陆地每年生产地球陆地每年生产1000100012501250亿吨生物质亿吨生物质;海洋年生海洋年生产产500500亿吨生物质。亿吨生物质。生物质能源：生物质能源：年生产量年生产量全世界总能源需求量全世界总能源需求量,相当于目前相当于目前世界总能耗的世界总能耗的1010倍。倍。家底家底 我国：我国：相当丰富仅各类：农业废弃物（如秸秆等）每年即有 3.08 亿吨标煤，薪柴资源量为1.3亿吨亿吨标煤，加上粪便、城市垃圾等，资源总量估计可达达 6.5亿吨亿吨标煤以上。生物质能的载体是有机物，所以这种

8、能源是以实物的形式存在的，是唯一一种可储存和可运输的可再生能源，而且它分布最广,不受天气和自然条件的限制，只要有生命的地方即有生物质存在。只要有生命的地方即有生物质存在。2.3.2 优点优点 第一，生物燃料是唯一能大规模替代石油燃料的能源产品，其他新能源只适用于发电和供热 第二，生物燃料是产品上的多样性。第三，生物燃料是原料上的多样性。第四，生物燃料的“物质性”第五，生物燃料的“可循环性”和“环保性”第六，生物燃料的“带动性”第七，生物燃料具有对原油价格的“抑制性”第八，生物燃料是创造就业机会和建立内需市场 多样性 原料上的多样性 生物燃料可以利用作物秸秆、林业加工剩余物、畜禽粪便、食品加工业

9、的有机废水废渣、城市垃圾，还可利用低质土地种植各种各样的能源植物。产品上的多样性 能源产品有液态的生物乙醇和柴油，固态的原型和成型燃料，气态的沼气等多种能源产品。既可以替代石油、煤炭和天然气，也可以供热和发电。u生物燃料的“物质性”，可以像石油和煤炭那样生产塑料、纤维等各种材料以及化工原料等物质性的产品，形成庞大的生物化工生产体系。这是其他可再生能源和新能源不可能做到的。生物燃料的“可循环性”和“环保性”。生物燃料是在农林和城乡有机废弃物的无害化和资源化过程中生产出来的产品；生物燃料的全部生命物质均能进入地球的生物学循环，连释放的二氧化碳也会重新被植物吸收而参与地球的循环，做到零排放。物质上的

10、永续性、资源上的可循环性是一种现代的先进生产模式。生物燃料具有对原油价格的“抑制性”。生物燃料将使“原油”生产国从目前的20个增加到200个，通过自主生产燃料，抑制进口石油价格，并减少进口石油花费，使更多的资金能用于改善人民生活，从根本上解决粮食危机。带动性 生物燃料可以拓展农业生产领域，带动农村经济发展，增加农民收入；还能促进制造业、建筑业、汽车等行业发展。在中国等发展生物燃料，还可推进农业工业化和中小城镇发展，缩小工农差别，具有重要的政治、经济和社会意义。生物燃料是创造就业机会和建立内需市场。巴西的经验表明，在石化行业1个就业岗位，可以在乙醇行业创造152个就业岗位；石化行业产生1个就业岗

11、位的投资是22万美元，燃料行业仅为1.1万美元。联合国环境计划署发布的“绿色职业”报告中指出，“到2030年可再生能源产业将创造2040万个就业机会，其中生物燃料1200万个 2.3.3 缺点缺点 生物质燃料热值、密度低。燃料运输成本对燃料价格影响较大，燃料存储占地大；目前生物质燃料均采用袋装式，装卸麻烦，人员劳动强度大。3.生物质能的利用生物质能的利用 3.1 利用方法 3.2 利用状况及技术 3.3 利用意义 3.4 新利用 3.1 利用方法利用方法3.1.1、直接燃烧3.1.2、生物化学转换3.1.3、热化学转换返回 3.1.1 .1.1 直接燃烧直接燃烧注释注释:用纤维素（C6H10O

12、5）n代表植物枝叶的主要成分（C6H10O5)n+6n O26n CO2+5n H2O点燃缺点缺点:生物质燃烧过程生物质燃烧过程的生物质能的净转的生物质能的净转化效率在化效率在2040之间。之间。返回3.1.2、生物化学转换、生物化学转换a、利用植物的秸杆、枝叶、杂草等制取沼气 原料：植物的秸秆、枝叶、人畜粪便 条件：厌氧 主要成分：甲烷、CO2、H2S、NH3、PH3 用途：气体燃料、提供肥料b、用含糖类、淀粉（C6H10O5）n较多的农作物（如玉米、高粱）为原料，制取乙醇。（C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6催化剂催化剂C6H12O62C2H5OH+2CO2点燃返回3.1.2、生

13、物化学转换、生物化学转换乙醇汽油乙醇汽油3.1.3、热化学转换热化学转换复杂的化学反应生物质可燃性气体3.2 利用状况及技术利用状况及技术返回3.2 3.2 生物质的利用与转化技术生物质的利用与转化技术生物质的气化生物质固硫型煤技术生物质热解生物质液化生物质制氢生物燃料电池3.3 3.3 生物质能开发利用技术意义生物质能开发利用技术意义 3.3.1 3.3.1一定时期生物质能仍是发展中国家主要能源一定时期生物质能仍是发展中国家主要能源从从1990年起，世界生物质能源的年增长率年起，世界生物质能源的年增长率1.5%。传统的生物质能利用方式将越来越少，现代的利用方式将逐渐增加。传统的生物质能利用方

14、式将越来越少，现代的利用方式将逐渐增加。2001年世界初级能源消费状况年世界初级能源消费状况1998年世界初级能源消费状况年世界初级能源消费状况3.3.23.3.2生物质燃料将部分替代化石燃料生物质燃料将部分替代化石燃料1）能源供应展望）能源供应展望 煤炭、石油、天然气的可使用年限有限，核能按现有的铀储量和消费煤炭、石油、天然气的可使用年限有限，核能按现有的铀储量和消费水平可使用水平可使用50年。年。2）生态环境的影响）生态环境的影响 a.温室效应温室效应 b.酸雨酸雨 c.环境污染环境污染3）能源安全问题）能源安全问题3.3.33.3.3生物质发电将在未来电力中占有一定份额生物质发电将在未来

15、电力中占有一定份额生物质生物质发电有发电有直接燃直接燃烧发电烧发电和气化和气化发电两发电两种技术种技术2010年可再生能源装机容量的预测年可再生能源装机容量的预测/GW能源能源2000年年2010年年小水电小水电3245太阳能光电太阳能光电1.111太阳能太阳能0.42生物质能生物质能3755地热能地热能814风能风能171303.3.43.3.4能源植物生产赋予农业新的内涵能源植物生产赋予农业新的内涵1）草本能源作物）草本能源作物 能够用来制取燃料乙醇的，包括：高粱属作物、甘能够用来制取燃料乙醇的，包括：高粱属作物、甘蔗、木薯、耶路撒冷菜蓟。蔗、木薯、耶路撒冷菜蓟。2）油料作物）油料作物 以

16、食物油为燃料的发动机以食物油为燃料的发动机3）制取碳氢化合物的植物）制取碳氢化合物的植物4）藻类）藻类 日本从淡水藻类中提取石油日本从淡水藻类中提取石油 新西兰业余航海家和环境保护家新西兰业余航海家和环境保护家皮特皮特贝修恩贝修恩宣布，他将宣布，他将驾驶以脂肪为动力的快艇驾驶以脂肪为动力的快艇“地球竞赛地球竞赛”号，进行一次环球航行。号，进行一次环球航行。据悉，贝休恩将于据悉，贝休恩将于20082008年年3 3月月1 1日从西班牙的瓦伦西亚出发，开日从西班牙的瓦伦西亚出发，开始全长约始全长约4.54.5万公里的环球航行。贝休恩表示，他打算挑战英万公里的环球航行。贝休恩表示，他打算挑战英国船只

17、国船只“有线和无线冒险有线和无线冒险”号于号于19981998年创造的年创造的7575天环球航行的天环球航行的世界纪录。世界纪录。脂肪当燃料脂肪当燃料“地球竞赛地球竞赛”号被称为世界上最快的生态船，号被称为世界上最快的生态船，造价造价240240万美元，融合多项高科技。万美元，融合多项高科技。“地球竞赛地球竞赛”号长约号长约23.823.8米，形似一只展翅欲飞的天鹅。船身有三层外壳保护，内有两米，形似一只展翅欲飞的天鹅。船身有三层外壳保护，内有两个功能先进的发动机，最高时速可达每小时个功能先进的发动机，最高时速可达每小时4040节（约节（约7474公里），公里），即使航行在巨浪中，速度也不会减

18、慢。即使航行在巨浪中，速度也不会减慢。返回脂肪燃料快艇 虽然动物脂肪种类丰富，但贝修恩计划只利用人类脂肪虽然动物脂肪种类丰富，但贝修恩计划只利用人类脂肪转化成的生物燃料作为转化成的生物燃料作为“地球竞赛号地球竞赛号”的动力来源，百分的动力来源，百分之百采用生物燃料完成一次环游世界的环保之旅。之百采用生物燃料完成一次环游世界的环保之旅。为了能募集到足够的脂肪生物燃料，贝修恩身先士卒，为了能募集到足够的脂肪生物燃料，贝修恩身先士卒，主动躺到了手术台上。然而整形医生尽管做了很大努力，主动躺到了手术台上。然而整形医生尽管做了很大努力，从他体内抽出的脂肪也只够制造从他体内抽出的脂肪也只够制造100100

19、毫升的生物燃料。他毫升的生物燃料。他的两名助手抽出的的两名助手抽出的1010升脂肪能够制成升脂肪能够制成7 7升生物燃料，可供升生物燃料，可供“地球竞赛地球竞赛”号航行号航行1515公里。公里。而皮特进行而皮特进行“绿色绿色”环游世界之旅，以打破英国环游世界之旅，以打破英国“有有线和无线冒险者线和无线冒险者”号于号于19981998年创造的年创造的7575天环游世界的纪录，天环游世界的纪录，总共需要总共需要7 7万升的生物燃料，也就是说，皮特需要胖子志万升的生物燃料，也就是说，皮特需要胖子志愿者们捐赠出大约愿者们捐赠出大约7 7万公斤的脂肪。万公斤的脂肪。脂肪燃料快艇徐朗：油霸，这是高科技！你

20、加油徐朗：油霸，这是高科技！你加油的时候，加的时候，加2/3，滴两滴油箱就满，滴两滴油箱就满了。了。知道我是干什么的了吧？知道我是干什么的了吧？宝宝：你是搞电视购物的！油霸油霸 中国票房大片人再囧途之泰囧里男主角“囧途”始于一种名叫“油霸”的再生能源产品，现实生活中，比“油霸”更环保的非粮生物质能非粮生物质能源源已经问世。在全国两会上，有代表认为，这种技术的产业化有望使可持续发展的“囧途囧途”变变“通途通途”。4.生物质能的未来生物质能的未来生物能源的时代生物能源的时代 21 21世纪是生物的世纪世纪是生物的世纪 是科学技术飞速发展的新世纪,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

21、竭和环境的污染生物能源生物能源的开发利用为经济的可持续发展带来了曙光.生物能源生物能源作为可再生,污染极小的能源,具有无可比拟的优越性,必将为必将为2121世纪的经济发展和环境世纪的经济发展和环境保护注入强大的推动力保护注入强大的推动力.最后：最后：生物质能生物质能杂志biomassenergy magazinebiomassenergy magazine 中国第一本生物质能杂志，双月刊，作为生物质能第一纸媒，生物质能杂志从创刊起，就坚持“全心全意服务生物质能行业”的原则，致力于生物质能行业市场应用分析，报道行业政策法规、生物质能动态，介绍新产品，新技术，深度解析企业发展策略、企业经营模式、企业领导人风采，引领行业发展。深入当下生物质能第一线，贴近生物质能现场、倡导先进技术、传播低碳理念、服务生物质能行业。