《生物质能转化概况》课件.ppt
生物质能转化概况
目录1生物质能基础知识2生物质能转化技术生物质能应用
第一部分：生物质能基础知识定义与来源分类与特性资源分布
什么是生物质能？定义源自有机物的可再生能源来源植物、动物和微生物提供的有机物质特点可再生、碳中和、广泛分布
生物质能的类型木质生物质林业剩余物、木材加工废料农业废弃物秸秆、、畜禽粪便能源作物能源林、甜高粱、芒草城市固体废弃物厨余垃圾、污泥、废纸
生物质能的优势可再生短期内可再生，资源丰富持续碳中和生长吸收二氧化碳，平衡排放广泛分布全球各地均有资源，可就地利用
生物质能在全球能源结构中的地位石油煤炭天然气水电核能生物质能其他可再生能源
中国生物质能资源概况1东北地区林业生物质资源丰富2华北平原农业秸秆资源集中3南方地区能源作物发展潜力大4潜在储量年生物质资源量约6亿吨标煤
第二部分：生物质能转化技术热化学转化燃烧、气化、热解1生物化学转化厌氧消化、发酵2物理化学转化压榨、萃取、酯交换3
生物质能转化技术概述1热化学转化高温下分解有机物2生物化学转化微生物作用分解3物理化学转化物理处理与化学反应结合
热化学转化：直接燃烧原理生物质与氧气反应释放热能设备层燃炉、流化床锅炉、循环流化床效率小型20%，大型35%
热化学转化：气化预处理破碎、干燥气化反应高温部分氧化净化除尘、脱硫应用发电、合成燃料
热化学转化：热解1快速热解500℃，秒级停留，生物油产率高2慢速热解400℃，小时级停留，生物炭产率高3产品特性生物油、生物炭、可燃气
生物化学转化：厌氧消化1水解阶段大分子分解为小分子2酸化阶段小分子转化为有机酸3产甲烷阶段有机酸转化为甲烷和二氧化碳
生物化学转化：发酵1预处理破碎、蒸煮2糖化纤维素转化为糖3发酵糖转化为酒精4蒸馏提纯浓缩酒精
物理化学转化：压榨适用原料油料作物、废弃油脂工艺机械压榨、溶剂萃取产品植物油、生物柴油原料
物理化学转化：酯交换原料准备植物油、动物油脂或废油催化反应油脂与甲醇在催化剂作用下反应分离纯化分离生物柴油与甘油
生物质能转化效率比较
生物质能转化技术的选择原料特性含水量、纤维素含量、油脂含量1目标产品热能、电力、液体燃料、气体燃料2经济性考虑投资成本、运行维护、产品价值3环境影响排放、资源消耗、废弃物产生4
第三部分：生物质能应用发电直接燃烧、气化发电供热工业、民用热能供应燃料固体、液体、气体燃料化工原料生物基材料、化学品
生物质发电直接燃烧发电成熟技术，大型电厂应用广泛气化发电小型分布式，效率高混合燃烧与煤混燃，改造成本低
生物质供热工业供热造纸、食品加工行业热源民用供热生物质锅炉、壁炉区域供热集中供热站，多户联网
生物质固体成型燃料生物质颗粒高密度、标准化、易运输生物质压块设备简单，投资少应用领域家庭取暖、工业锅炉
生物天然气原料收集畜禽粪便、农作物秸秆、有机废水厌氧消化微生物分解产生沼气提纯脱硫、脱水、CO2分离应用管道输送、车用燃料
生物乙醇原料选择玉米、甘蔗、木质纤维素生产工艺糖化发酵、纤维素乙醇技术市场应用汽油添加剂，E10、E85燃料
生物柴油1原料来源油料植物、地沟油、动物脂肪2生产技术酯交换、热化学工艺3应用领域交通运输、船舶燃料、发电
生物航空燃料1技术现状HEFA、ATJ、FT等多种路线2发展前景减排潜力大，国际市场需求强3挑战成本高，产业化规模小
生物质能在工业中的应用造纸工业黑液回收利用，自给能源食品加工业蒸汽供应，废弃物能源化化工行业生物基化学品，替代石化原料
生物质能在农业中的应用农村能源沼气池，解决炊事燃料温室供热生物质锅炉，延长种植期农产品加工烘干设备，提高产品附加值
生物质能在建筑领域的应用建筑供暖生物质锅炉，颗粒壁炉热电联产区域能源中心，提高能效绿色建筑低碳能源解决方案
第四部分：发展前景与挑战技术创新提高效率，降低成本1政策支持补贴机制，强制配额2环境效益减排固碳，循环利用3市场拓展新应用领域，商业模式创新4
全球生物质能发展趋势
中国生物质能发展规划1.5亿装机容量生物质发电目标6000万生物天然气年产量立方米800万生物液体燃料年产量吨
生物质能与碳中和1净零排放碳中和目标实现2BECCS技术生物质能+碳捕集封存3碳汇增强林业碳汇与能源结合
生物质能与循环经济资源回收废弃物收集分类1能源转化多种技术路线2产品应用多种能源产品3副产物利用肥料、材料等4
生物质能技术创新方向1高效转化提高能量转化效率2多联产热电燃料化学品联产3智能化数字技术监控优化
生物质能源化利用的环境影响正面影响减少温室气体排放降低大气污染潜在风险不当采集导致生态破坏燃烧产生二次污染管控措施清洁技术应用可持续采集规范
生物质能与粮食安全挑战土地利用竞争解决途径非粮路线开发创新方向边际土地利用政策保障平衡发展策略
生物质能产业化面临的挑战1原料收集分散、季节性、难储存2