中国生物质能发电发展现状与前景展望

中国生物质能发电发展现状与前景展望
中国生物质能发电发展现状与前景展望

2017年中国生物质能发电发展现状与前景展望

一、结构与利用方式

(1)中国生物质能资源分布情况

智研咨询发布的《2017-2022年中国市场研究及发展趋势研究报告》显示,生物质能技术主要包括、生物液体燃料、生物质成型燃料、生物质燃气、生物制氢技术等。目前,世界上技术较为成熟、实现规模化开发利用的生物质能利用方式主要包括生物质发电、生物液体燃料、沼气和生物质成型燃料等。我国生物质能资源丰富,具有巨大的发展潜力,已呈现出规模化发展的良好势头。目前我国可利用生物资源量可转换为能源的潜力约5亿吨标煤,随着造林面积的扩大和经济社会的发展,我国生物质资源转换为能源的潜力可达到10亿吨标煤,占我国能源消耗总量的28%。目前我国生物质能技术研发水平总体上与国际处于同一水平,在生物质气化及燃烧利用技术、生物质发电、垃圾发电等方面居领先水平,但是存在生物质能产业结构不均衡、生物质成型燃料缺乏核心技术、燃料乙醇关键技术有待突破等问题。

中国风能太阳能、水能、生物质能资源分布

资料来源:公开资料整理中国生物质能资源分布

资料来源:公开资料整理

我国生物质能原料分布明显不均,主要集中在东南西北中间带,最大的是广西地区。生物质资源包括农业、林业生产和生活过程中产生的所有生物质,生物质能原料主要指的是畜禽粪便、餐厨垃圾、能源作物、农产品废弃物四种可获取的原料,这就是图1和2存在不一致的原因。

(2)中国生物质能资源的利用方式

1、生物质发电领域

在生物质发电方面,国能生物发电集团和凯迪电力股份有限公司是我国生物质发电的领军企业。国能生物发电集团是目前全球最大的生物质发电专业公司。

2、生物质成型燃料领域

在生物质成型燃料方面,我国生物质成型燃料比较着名的研究机构主要包括中国林业科学院林产化工所、西北农林科技大学、南京林业化工研究所等。生物质成型设备厂家,如清华大学国能惠远生物质发展有限公司,北京盛昌绿能科技有限公司,广州迪森热能公司、辽宁华光生态工程技术研究所,江苏正昌粮机股份有限公司,河南省能源研究所,洛阳恒生能源设备有限公司,郑州九洲通用液压设备有限公司等。

3、生物质燃气领域

国内沼气行业比较知名的研究机构主要有中国科学院广州能源研究所、农业部沼气研究所、农业部规划设计研究院、成都生物研究所和东北

农业大学等。知名领军企业主要包括杭州能源环境工程有限公司、青岛天人环境股份有限公司和北京盈和瑞环保工程有限公司等。

4、生物液体燃料

我国燃料乙醇知名企业主要有吉林燃料乙醇有限公司、河南天冠企业集团有限公司等。以纤维素类生物质为原料生产燃料乙醇的国内企业主要有山东龙力生物科技有限公司、安徽丰源集团、河南天冠集团等。在生物柴油方面,我国主要是以小企业居多。截至目前,全国生物柴油生产厂家超过200家,主要代表企业有海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司和福建能源发展公司等。

中国生物质能产业相关企业情况表

资料来源:公开资料整理

2014年全球生物柴油产量近3000万吨,已建和在建生物柴油装置年产能接近5000万吨,生物柴油迅猛发展,成为21世纪正在崛起的新兴产业。我国目前生物柴油产量只有100多万吨,远远不能满足市场需求。每年需求从国外进口大量生物柴油。

当前,我国生物柴油原料的供应问题十分突出,资源没有得到合理的引导和配置。以地沟油为代表的废弃油脂原本是生物柴油的主要原料,却在高额利润的诱惑下,大量流向食用油市场。虽然国内餐饮废油每年潜在的供应量已达到1000万吨,生产生物柴油的企业已超过50家,但装置的开工率不到30%。中石化正在积极地推广生物柴油新技术,加快工业装置的建设速度,2013年在江苏建设一套10万吨/年生物柴油示范装置,同时还筹划在秦皇岛建设一套10万吨/年生物柴油示范装置。为了长远解决生物柴油的原料来源问题,中石化与中国科学院2010年启动了“微藻生物柴油成套技术的研发”项目。

2014年我国生物柴油行业销售市场规模约亿元,同比2013年的亿元增长了%,近几年我国生物柴油行业市场规模情况如下图所示:

2005-2014年中国生物柴油行业市场规模情况

资料来源:RespectMarketingResearchInc

二、生物质能发电发展现状

(1)秸秆发电发展现状

2014年,我国秸秆资源量约为9亿吨。秸秆还田、饲料利用、工业原料约占60%,约40%可以能源化利用(含农村生活用能)。

一、秸秆是生物能源的重要组成部分之一

生物能源是仅次于煤炭、石油和天然气的第四大能源,在世界能源系统中占有重要地位。生物能源是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的可再生能源,是唯一可替代化石能源转化成气态、液态和固态燃料以及其他化工原料或者产品的资源。

生物能源主要来自三个方面:一是农业资源,包括农业作物、农作物收获时残留秸秆、农业加工业的废弃物等;二是林业资源,包括森林生长和林业生产过程提供的能源资源、木材采运和加工过程中的废弃物、林业副产品废弃物;三是城市生活餐厨垃圾和工业有机废弃物。

我国每年有亿吨林业剩余物、30亿吨畜禽养殖粪便、亿吨生活和有机垃圾、逾10亿吨农产品加工废弃物。

二、秸秆能源化利用方式

除作为农村生活能源外,秸秆能源化利用方式主要有秸秆固化、秸秆炭化、秸秆气化、秸秆发电、秸秆液化、秸秆沼气等。而适合产业化的方式主要是秸秆发电、秸秆液化、秸秆沼气。

第一,秸秆发电

秸秆发电是以农作物秸秆为原料的一种发电方式,根据秸秆利用方式的不同,主要有以下2种技术路线:秸秆直接燃烧发电和秸秆气化发电。

其一,秸秆直接燃烧发电是指把秸秆原料送入锅炉中直接燃烧产出高压水蒸汽,通过汽轮机的涡轮膨胀做功,驱动发电机发电。目前,秸秆直接燃烧发电技术主要有2类:水冷式振动炉排燃烧发电技术和流化床燃烧发电技术。

其二,秸秆气化发电,首先使生物质原料在缺氧状态下发生热化学反应转化为气体燃料(一氧化碳、氢气、甲烷),然后将转化后的可燃气体由

风机抽出,经冷却除尘去焦油和杂质后,供给内燃机或者小型燃气轮机,带动发电机发电。

第二,秸秆液化

秸秆液化是指通过物理化学或生物学方法,使秸秆中的木质素、纤维素等转化为醇类可燃性油或其他化工原料;主要分为直接液化、高温高压液化、微波液化3种形式。

其一,直接液化是指在中低温、高压并有催化剂参与情况下,将生物质转化为液体的热化学反应过程,通常有还原性气体(例如氢气、一氧化碳等)参与反应。

其二,高温高压液化是指在高压下发生热化学反应的过程,典型的液化工艺是在较高的压力和温度(33-500摄氏度)以及在催化剂存在下进行。

其三,微波液化是指利用微波辐射使小分子极性物质产生物理效应,从而加速反应改变反应机理或启通新的反应通道。

第三,秸秆沼气

秸秆沼气是指以秸秆为发酵原料,在隔绝空气并维持一定温度、湿度、酸碱度等条件下,经过特定细菌的发酵作用产生的气体。沼气是一种混合气体,主要成分是甲烷,其次为二氧化碳、氧气、氮气和硫化氢等,其中甲烷含量为55-70%,沼气热值为20-25兆焦/立方米。

三、秸秆能源化利用现状

第一,秸秆发电

2004年以来,我国先后核准批复了200多个秸秆直燃发电示范项目。截至2012年底,我国生物质发电累计并网容量为5819兆瓦,其中,直燃发电技术类型项目累计并网容量为3264兆瓦,占全国累计并网容量的55%;垃圾焚烧发电技术类型项目累计并网容量为2427兆瓦,占全国累计并网容量的%;沼气发电技术类型项目并网容量为206兆瓦,占全国累计并网容量的%。《可再生能源“十二五”规划》明确规定,2015年我国生物质发电装机达到万兆瓦,其中农林生物质发电8千兆瓦、沼气发电2千兆瓦、垃圾焚烧发电3千兆瓦。

我国目前建设、运行的生物质发电厂普遍采用二代技术。一代生物质发电厂机组规模一般为2×12兆瓦,采用中温中压技术,存在能耗较高、发电热效率偏低等问题;二代电厂机组规模一般为1×30兆瓦,采用高压和超高压技术,与一代技术相比,能耗显着下降,发电热效率显着提高,其锅炉热效率一般在85%-90%,发电热效率可达%,年平均发电标准煤耗约404g/千瓦时。从当前生物质电厂的运行来看,主要是原料供应缺乏保障,100公里范围内布局了多家生物质电厂,大多电厂的原料收购经济半径超过30公里以上,收购成本较高。第二,秸秆液化(纤维素乙醇)纤维素乙醇在我国仍处于产业化起步阶段,其关键技术主要是高效预处理技术与装备、低成本纤维素酶制剂的生产和戊糖发酵菌种技术。

2014年,我国燃料乙醇产量达到万吨,混配E10乙醇汽油约2140万吨,接近当年汽油总消费量的四分之一,目前已在黑龙江、吉林、辽宁、河南、安徽、广西6省区及湖北、山东、河北、江苏、内蒙古5省区的30个市试点车用乙醇汽油,实现了乙醇汽油的封闭运行。纤维素非粮乙醇产量仅万吨。国内已建成山东龙力万吨/年装置(以玉米芯废渣为原料)与河南天冠3万吨/年的乙醇-沼气联产示范装置,以上两套装置均未采用戊糖/己糖共发酵生产乙醇技术。在建及规划的项目包括中粮集团采用自主知识产权预处理工艺及戊糖/己糖共发酵技术的5万吨/年醇电联产项目、安徽国祯和意大利M&G公司的合资项目以及河南天冠的3万吨/年纤维素乙醇规划项目。

第三,秸秆沼气

据统计,2010年我国大型沼气工程有5万处,沼气产量为10亿立方米。我国沼气建设逐步由小型、分散化、经济效益差的农村户用沼气向规模化的沼气工程发展。近几年,通过引进并结合自主开发的技术,已建成以畜禽粪便为主要原料的蒙牛澳亚牧场(装机容量兆瓦)、北京德清源(装机容量2兆瓦)、山东民和牧业(装机容量3兆瓦)等大型沼气并网发电项目。

我国沼气净化提纯制取生物天然气正处于起步阶段,部分净化提纯关键技术还需从国外引进,目前在广西南宁、山东博兴、内蒙古通辽等地已建成沼气净化提纯制取生物天然气示范项目。

四、秸秆能源化利用应注意的问题

秸秆能源化利用产业发展是一项横跨不同行业、不同学科的系统工程,要加强科研投入,在考虑能源安全、减排等社会、环境因素下,也要兼顾经济效益,因地制宜,分阶段选择技术上成熟的秸秆能源化利用模式。

第一,燃料的充足供应是生物质电厂正常运行的关键因素

当前秸秆发电普遍经济效益较差的原因:一是电厂布局不合理。在同一生物质经济供给半径内,存在多家生物质电厂,或其他生物质能源加工企业,导致这些企业之间恶性竞争生物质原料,增大了运行成本。二是燃料运输半径过大,收购生物质原料的半径超过30公里以上。三是燃料收购组织措施不合理,导致收购成本过高。实践证明,生物质电厂发电技术可靠,生物质原料供应保障,以及收购储运价格是确保生物质电厂获得经济效益的关键。

第二,沼气利用应注重装备开发,强调高值化利用解决经济性问题

我国沼气产业以往因受“环保主导”模式以及工艺技术的约束,多数大中型沼气工程的技术经济指标普遍低下,不具备经济上的可持续性,在秸秆规模化转化沼气工程技术上与国外差距较大。未来国内沼气应重视开发标准化和成套化装备,重点解决高干物浓度发酵、多元原料共发酵、中/高温发酵过程中产生的问题。沼气应向高值化利用途径方向发展,如净化后沼气发电,尤其是净化提纯后用作车用燃气,解决自身经济性问题。

第三,纤维素乙醇应继续降低成本,发展“醇-电-沼气联产”工艺

纤维素乙醇产业发展的关键问题是协同预处理技术开发,降低酶制剂成本,提高戊糖转化乙醇效率。虽然该产品仍旧处于产业化实践阶段,但从国内外示范装置现有情况来看,运行测试基本达到预期,具备产业化推广条件。上述技术经济性评价也表明,从能量转化效率、产品价值及效益等角度分析,纤维素乙醇竞争力更强。随着生物技术的进步,产酶菌株的效率、酶的活性以及共发酵菌株的糖醇转化效率会不断提高,酶制剂成本与能耗会不断下降,纤维素乙醇成本更有竞争力,成为最具发展潜力的秸秆能源转化产品。从能源转化角度来看,对秸秆最好的利用方式应该是以生产液体燃料纤维素乙醇为主,醇-电-沼气联产,实现原料的梯级利用,带动产业持续健康发展。

中国农村秸秆优质化利用情况

资料来源:农业部科技教育司

(2)垃圾发电发展现状

我国垃圾焚烧发电起步于20世纪90年代末,发展至今仅二十年时间,但随着我国城镇化进程和城市人口的增加,我国城市生活垃圾对环境造成的压力不断加大,垃圾无害化处理技术已越来越引起我国重视并快速发展起来。由于垃圾焚烧较之传统的垃圾填埋或堆肥法具有处理速度快、节省大量用地、实现资源综合利用等优点,随着垃圾焚烧技术的不断提高,垃圾焚烧处理已逐渐成为我国东南沿海经济发达地区的主要处理方式。

特别是2002年以来,国家和有关部门陆续出台和实施了市政公用事业的开放政策、特许经营政策、投资体制改革政策、鼓励非公经济政策等一系列相关的改革政策措施,加快了市政公用行业的改革开放和市场化经济的发展。作为最为传统的市政公用事业,垃圾处理领域也改变了政府单一的投融资渠道,而走向了投资主体多元化和融资渠道多样化的发展道路。

根据统计数据:截至2013年底我国垃圾发电装机容量达到万千瓦时,较2012年增长35%。2014年我国垃圾发电装机容量万千瓦时。

2009-2014年中国垃圾发电装机容量

资料来源:公开资料整理

(3)沼气发电发展现状

沼气发电技术是一项利用工业、农业或城镇生活中的大量有机废弃物(例如酒糟液、禽畜粪、城市垃圾和污水等),经厌氧发酵处理产生的沼气,

驱动沼气发电机组发电,并可充分将发电机组的余热用于沼气生产的综合技术。该技术不仅提供电能这一清洁能源,同时解决了沼气工程中的环境问题,消耗了大量废弃物,减少了温室气体排放,属于典型的资源循环利用项目,具有良好的经济效益和环境效益,在农村地区推广潜力巨大。

虽然我国沼气发电已经初具规模,但沼气发电利用比例极低,提升空间巨大。欧美国家沼气工程产生的沼气基本用于发电或提纯代替天然气;而在我国,工业企业将沼气用于锅炉燃料,农场沼气则用于养殖食堂炊事燃料,超过90%的沼气没有得到高效利用,垃圾填埋场亦存在沼气大规模放空的处理方式,填埋气回用率低于20%。

三、生物质能发电发展潜力与前景

(1)秸秆发电发展潜力与前景

目前,我国生物质能源发展呈现出蓬勃的发展态势,其中,农作物秸秆发电最具代表性、战略性和可持续性,秸秆的利用改造是开发生物质能源的一种有效途径。秸秆是清洁无污染的可再生能源,是最具有开发利用潜力的新能源之一,具有良好的社会、经济和生态效益。秸秆发电是秸秆优化利用的最主要形式之一,呈现快速增长的趋势。目前秸秆发电大体上可以分为以下几种方式。

1、建造利用秸秆燃烧来发电的中小型电厂

目前生物质能发电技术主要有两大类:一是利用锅炉直接燃烧生物质燃料,例如秸秆产生的热量加热锅炉中的水,使水汽化,推动汽轮机发电机组来发电。这类技术与常规的煤燃烧发电相类似,只是用秸秆来代替煤。

另一类是气化发电技术,由气化炉和煤气内燃发电机组来发电。利用生物质气化炉将秸秆转化为可燃气体,燃气经过分离净化,然后在锅炉等设备中进行燃烧,推动发电机输出电能。

2、分散式的小型发电机组

由于建造中小型电厂存在的问题,分散式的小型发电机组逐渐受到人们的重视,尤其是在我国广大农村更有推广的条件。这里将着重介绍与秸秆发电关联密切的斯特林发电机和新型的热声发电机,它们为生物质发电机器的小型化提供了可能。

斯特林机又名热气机,是一种闭式回热循环发动机,它具有高效率、低噪声、低污染以及多能源适应性等特点。由于世界石油资源日趋短缺,对环境保护的要求日益强烈,目前各国都很重视对斯特林机的研究。日本制定了开发节能新技术的“月光计划”,6年内投入100亿日元开发通用热气机。

斯特林机可以适用于多种燃料。从高品质的石油、天然气等,到低品质余热废热,甚至可燃垃圾等,都可以作为斯特林机的驱动热源。

热声发电机基于热声效应而工作,是一种新型的能源转换机械。热声发电机的突出优点是其高可靠性和对自然环境的卓越环保特性。它的高可靠性来源于系统中完全没有运动部件或者运动部件极少;它的环保特性来源于它的工作介质是常见的惰性气体,对大气臭氧层无破坏,没有温室效应,也没有可燃性。与斯特林机类似,热声发电机也采用外燃加热的方式。热声驱动的发电机装置,通过设计合理的燃烧装置,将秸秆燃烧驱动热声发电机发电。

在新能源的开发利用中,秸秆发电具有重要的意义,对于建设小康社会,节能减排具有深远的影响。伴随着煤炭、石油和天然气等化石能源的逐渐枯竭,寻找新能源已成为一个紧迫的任务。秸秆作为一种绿色和可再生的能源,其作用将会越来越突出,这不仅关系到环境保护的问题,还关系到国家的能源战略问题。

(2)垃圾发电发展潜力与前景

进入21世纪以来,随着环境问题的日益加剧,节能、环保成为各国的发展主题,垃圾处理也迎来了产业发展的机会。全世界垃圾年均增长速度为%,而中国垃圾增长率达到10%以上。全世界每年产生亿吨垃圾,仅中国每年就产生近亿吨城市垃圾。中国城市生活垃圾累积堆存量已达70亿吨,城市有三分之二被垃圾包围。预计2015和2020年中国城市垃圾年产量将达亿吨和亿吨。在中国人多地少、能源紧缺,城市化进程快速发展的现实情况下,选择垃圾发电无疑是符合国情最明智的选择。

2013-2022年垃圾发电行业产值规模预测

资料来源:公开资料整理

(3)沼气发电发展潜力与前景

假设沼气60%用于发电,则2014年144亿立方米的沼气产生量估算,可产生150亿千瓦时电量,对应装机200万千瓦,达到现有规模的4倍;以2020年915亿立方米沼气资源量估算,扣除自用沼气300亿立方米资源外,可用于沼气发电的气量达到615亿立方米,产生亿千瓦时电力(每立方米沼气产生千瓦时电力),装机容量能达到万千瓦,达到现有沼气装机规模的15倍以上。

目前在我国,如果要实现工业化,沼气的生产原料主要来自于4个方面:畜禽养殖场粪污、工业有机废水、市政污水的污泥和生活垃圾填埋场的垃圾填埋。上述4类沼气发电市场开发在我国均处于起步初期,市场空间仍较大。具体来看,畜禽养殖和工业废水类项目由于规模小或运营主体多为原有业主等原因,专业运营市场空间较小,未来的市场主要集中于设

备领域;市政污水沼气多用于污水处理厂自用电补给或动力补给,多以原有业主投资运营,大规模第三方运营市场空间不大,未来市场也多集中于设备领域。垃圾填埋气领域则相对项目规模较大、且国内已有一定规模的第三方运营商出现,运营市场值得期待。

我国生物质能的发展现状

生物质能及其在我国的发展空间 内容摘要:世界能源危机和全球环境日益恶化迫使人们开发可再生的能源。生物质能源作为一种可再生的新能源已经受到世界各国的高度重视。针对国内外生物质能的发展现状,本文概述了生物质能源的概念,并分析了我国对生物质能的利用,主要包括:沼气及沼气发电、农林生物质发电、生物固体成型燃料等。 关键词:生物质;生物质能;产业;沼气;生物质发电;生物质燃料;能源作物 一.概述 近年来,在能源危机、保护环境和可持续发展的呼声中,可再生的清洁能源以 及能源的多元化倍受关注,生物质能成为其中的一个新亮点。 为了促进可再生能源的开发利用,增加能源供应,改善能源结构,保障能源安全,保护环境,实现经济社会的可持续发展,中国已经制定并实施了《可再生能源法》。可再生能源是清洁能源,是指在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资源,它对环境无害或危害极小,而且资源分布广泛,适宜就地开发利用。根据《可再生能源法》的定义,目前主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等非化石能源。中国可再生能源资源非常丰富,开发利用的潜力很大,其中生物质能的开发潜力更大。 生物质能一直是人类赖以生存的重要能源,它目前是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源,在整个能源系统中占有重要地位。据有关专家估计,生物质能极有可能成为未来可持续能源系统的重要组成部分,到下世纪中叶,采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40%以上。 生物质能是蕴藏在生物质中的能量,是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。煤、石油和天然气等化石能源也是由生物质能转变而来的。生物质能是可再生能源,通常包括以下几个方面:一是木材及森林工业废弃物;二是农业废弃物;三是水生植物;四是油料植物;五是城市和工 业有机废弃物;六是动物粪便。在世界能耗中,生物质能约占14%,在不发达地区占60%以上。全世界约25亿人的生活能源的90%以上是生物质能,直接燃烧生物质的热效率仅为10%~30%。生物质能的优点是燃烧容易,污染少,灰分较低;缺点是 热值及热效率低,体积大而不易运输。

生物质能源的开发利用及其意义

生物质能源的开发利用及其意义 N090204131 周小冬 摘要:针对生物质能源的开发利用对于中国发展的重大意义,从生物质能源的概念入手,简明概述了生物质能特点,利用及利用途径,以及开发利用生物质能对中国的意义。 关键词:生物质能源;开发;利用;意义 中国是一个人口大国,又是一个经济迅速发展的国家,21世纪将面临着经济增长和环境保护的双重压力。因此改变能源生产和消费方式,开发利用生物质能等可再生的清洁能源资源对建立可持续的能源系统,促进国民经济发展和环境保护具有重大意义。 1 生物质能源的概念 生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体,即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。它包括植物、动物和微生物。广义概念:生物质包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物。有代表性的生物质如农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物和动物粪便。狭义概念:生物质主要是指农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆、树木等木质纤维素(简称木质素)、农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的禽畜粪便和废弃物等物质。特点:可再生性。低污染性。广泛分布性。 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(biomass energy ),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。生物质能蕴藏在植物、动物和微生物等可以生长的有机物中,它是由太阳能转化而来的。有机物中除矿物燃料以外的所有来源于动植物的能源物质均属于生物质能,通常包括木材、及森林废弃物、农业废弃物、水生植物、油料植物、城市和工业有机废弃物、动物粪便等。地球上的生物质能资源较为丰富,而且是一种无害的能源。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%。 2 生物质能的分类 依据来源的不同,可以将适合于能源利用的生物质分为林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物和畜禽粪便等五大类。

(完整版)@国内外光伏发电发展现状及前景

国内外光伏发电发展现状及前景 《邓州市鑫园光伏电力开发有限公司》与国内知名专家对世界光伏产业现状及发展趋势的调查: 自1839年发现“光生伏打效应”和1954年第一块实用的光伏电池问世以来,太阳能光伏发电取得了长足的进步,但是它的发展仍然比计算机和光纤通讯要慢得多。1973年的石油危机和20世纪90年代的环境污染问题大大促进了太阳能光伏发电的发展。随着人们对能源和环境问题认识的不断提高,光伏发电越来越受到各国政府的重视,科研投入不断加大,鼓励和支持光伏产业发展的政策也不断出台。以1997年美国总统克林顿的“百万太阳能光伏屋顶计划”为标志,日本还有欧洲的德国、丹麦、意大利、英国、西班牙等国也纷纷开始制定本国的可再生能源法案,刺激了光伏产业的高速发展。 2000年以来,全球光伏产业连续6年以30%~~60%以上的速度增长,2002年全球光伏电池产量为560MW/a,到2003年已高达750MW/a,增长了34%。2004年开始,德国对可再生能源法进行了修订,新的补贴法案促成了德国光伏市场随后的爆发,随之而来的是发达国家间新一轮的政策热潮和全球光伏市场的更高速膨胀。2004年世界光伏电池年产量达到1256MW,年增长率高达68%,2005年产量达1818MW,增长率仍有45%(图1-2),2006年,美国加州州长施瓦辛格提出了要在加州实施“百万个太阳能屋顶计划”,在未来10

年内建设3000MW光伏发电系统的提案,这象征着美国光伏政策的新纪元的到来。正是由于欧洲、日本和美国强有力的政策推动,全球太阳能光伏发电系统市场才呈现出今天欣欣向荣的景象,太阳能光伏发电的前景无限光明(图1--3~~图1--7)。

2017年中国生物质能发电行业现状及未来发展趋势分析

2017年中国生物质能发电行业现状及未来发展趋势分析 1、生物质能发电行业基本情况 生物质(Biomass)是地球上最广泛存在的物质,包括所有的动物、植物和微生物,以及由这些有生命物质派生、排泄和代谢的许多物质。生物质发电(BiomassPower)是利用生物质所具有的生物质能进行发电,是可再生能源发电的一种。生物质发电分为直接燃烧发电、混合燃烧发电、生物质气化发电和沼气发电等不同类型。生物质发电技术是目前生物质能应用方式中最普遍、最有效的方法之一,在欧美等发达国家,生物质能发电已形成非常成熟的产业,成为一些国家重要的发电和供热方式。 生物质能发电形式 (1)行业发展概况 ①生物质能是一种环保、可再生、亟待发展的能源形式 生物质能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,取之不尽、用之不竭,其具有蕴藏量大、普遍性、易取性、挥发性高、炭活性高、易燃性的特点。生物质能源是目前世界上应用最广泛的可再生能源,消费总量仅次于煤炭、石油、天然气,位居第四位,它也是唯一可循环、可再生的炭源。现代生物质能源具备显著环保特性,实现碳零循环,排放少量的氮氧化物和硫化物。 近年来,我国经济持续快速发展,能源需求持续加速增加,2020年前要实

现国内生产总值比2000年翻两番的目标,将持续面临着重化工业新一轮增长、国际制造业转移及城市化进程加速的新情况,经济发展对能源的依赖度将不断增加,能源问题已经成为制约经济社会发展、人民生活水平提高的“瓶颈”所在。在加强常规能源开发和大力推动节能的同时,改变目前的能源消费结构,向能源多元化和清洁能源过度,已迫在眉睫。2015年全国能源消费总量约3,014百万吨油当量,其中原煤占63.7%、原油18.6%、天然气5.9%、水电、核电、风电、太阳能和生物质等新能源比例较低,约11.9%。我国1993年成为石油净进口国,2014年我国石油对外依存度达到59.43%,能源安全保障压力巨大。随着生物质能源利用技术的成熟,经济成本的下降,生物质能源替代比例将会越来越高,生物质能源的大规模利用可以进一步促进资源更加合理有效的利用,增强能源安全保障,使我国能源、经济与环境实现可持续发展。 2015年全球能源消费结构

我国核能技术发展的主要方向

我国核能技术发展的主要方向 中国核电发展现状 我国核电在运核电厂已达到38台,总发电功率超过3 700万千瓦,在建 机组18台,总装机容量2 100万千瓦,到2020年我国在运核电厂预期将达到 5 800万千瓦,占世界第二位。 正如中国工程院、法国科学院及法国国家技术院给国际原子能机构的报告中所写:“就所有民用核能活动而言,可以认为法国和俄罗斯在当下全球领先。同时,中国在核电站建设方面正在取得重大突破,是未来潜在的领先国家之一。” 我国核电充分吸收了国际核电发展的经验和教训,并采用当前最先进的技术,遵循最高的安全标准,坚持自主创新,不断改进,并拥有技术先进、实力强大的装备行业,以支撑中国核电建设。可以说,中国核电具有“后发优势”。 我国最早引入和开发三代核电技术,遵循国际最高安全标准,完全满足美国“电力公司要求文件”(URD)和欧洲国家的“欧洲电力公司要求”(EUR),堆芯损坏概率(CDF)小于十万分之一,大量放射性释放概率(LRF)小于百万分之一。

我国率先在三门、海阳引进、建设首批4台AP1000先进压水堆核电厂,同时在台山建设2台EPR1700先进压水堆核电厂。我国自主研发的三代核电包括CAP1400和“华龙一号”,其中“华龙一号”正在福建福清、广西防城港和巴基斯坦卡拉奇顺利建设,并积极准备进入英国市场。 “华龙一号”是在我国具有成熟技术和规模化核电建设及运行的基础上,通过优化和改进,自主设计建设的三代压水堆核电机组。它满足先进压水堆核电厂的标准规范,其主要特点有:1)采用标准三环路设计,堆芯由177个燃料组件组成,降低堆芯比功率,满足热工安全余量大于15%的要求;2)采用能动加非能动的安全系统;3)采用双层安全壳,具有抗击大型商用飞机撞击的能力;4)设置严重事故缓解设施,包括增设稳压器卸压排放系统,非能动氢气复合装置,以及堆腔淹没系统,保持堆芯熔融物滞留在压力容器内;5)设置湿式(文丘里)过滤排放系统,以防止安全壳超压;6)设计基准地面水平加速度为0.3g;7)全数字化仪控系统。 2 持续提高核电的安全性 我国和国际上都在进行提高核电的安全性研究,主要有从设计上实际消除大规模放射性释放,保持安全壳完整性,严重事故预防和缓解(包括:严重事故管理导则,极端自然灾害预防管理导则),耐事故燃料(ATF)研究以及先进的废物处理和处置技术的开发和应用。 国际上安全监管机构都要求新建反应堆应满足下列安全目标: (1)必须实际消除出现堆芯熔化、导致早期或大量放射性泄露的事故;

生物质能

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(biomass脂肪燃生物质能料快艇energy ),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。生物质能蕴藏在植物、动物和微生物等可以生长的有机物中,它是由太阳能转化而来的。有机物中除矿物燃料以外的所有来源于动植物的能源物质均属于生物质能,通常包括木材、及森林废弃物、农业废弃物、水生植物、油料植物、城市和工业有机废弃物、动物粪便等。地球上的生物质能资源较为丰富,而且是一种无害的能源。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%。 生物质能是人类用火以来,最早直接应用的能源。随着人类文明的发展,生物质能的应用研究开发几经波折,最终人们深刻认识到,石油、煤、天然气等化石能源的有限性,同时无节制地使用化石能源,大量增加CO2、粉尘、SO2等废弃物的排放,污染了环境,给人类赖以生存的星球,造成十分严重的后果。而使用大自然馈赠的生物质能源,几乎不产生污染,资源可再生而不会枯竭,同时起着保护和改善生态环境的重要作用,是理想的可再生能源之一。 生物质能是蕴藏在生物质中的能量,是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。它一直是人类赖以生存的重要能源,仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第4位,在整个能源系统中占有重要的地位。据预测,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总能耗的40%以上。生物质能通常包括:木材及森林工业废弃物、农业废弃物、水生植物、油料植物、城市和工业有机废弃物、动物粪便。 生物质能的优点:一是可再生性。二是低污染性。生物质的硫含量、氮含量低,生物质作为燃料时,燃烧过程中的硫化物和氮化物较少,由于它在生长时需要的二氧化碳相当于其燃烧时排放的二氧化碳量,因而对大气的二氧化碳净排放量近似于零;用新技术开发利用生物质能不仅有助于减轻温室效应,促进生态良性循环,而且可替代部分石油、煤炭等化石燃料,成为解决能源危机与环境问题的重要途径之一。三是广泛分布性。缺乏煤炭的地域可充分利用生物质能。四是具有燃烧容易,灰分低的特点]。 但由于技术和经济的原因以及可再生能源分布较为分散,能量密度、热值及热效率低等特点,目前其利用率尚不高,仅占全球能源消耗总量的22%。 中国生物质能资源现状及潜力 生物质能资源,按原料的化学性质分,主要为糖类、淀粉和木质纤维素类。按原料来源分,则主要包括以下几类:①农业生产废弃物,主要为作物秸秆;②薪柴、枝桠柴和柴草;③农林加工废弃物,木屑、谷壳和果壳;④人畜粪便和生活有机垃圾等;⑤工业有机废弃物,有机废水和废渣等;⑥能源植物,包括所有可作为能源用途的农作物、林木和水生植物资源等]。我国拥有丰富的生物质能资源,据测算,我国理论生物质能资源50亿吨左右,是我国目前总能耗的4倍左右。 目前可供利用开发的资源主要为生物质废弃物,包括农作物秸秆、禽畜粪便、工业有机废弃物和城市固体有机垃圾、林业生物质、能源作物等。 我国幅员辽阔,人口众多,生物质分布十分广泛,约有80%的人口居住在农村;太阳能资源丰富,全国各地太阳能年辐射总量在335~835kJ/cm^2之间。因此,通

生物质能论文

生物质能的现状及发展 商学院

生物质能的现状及发展 一、生物质能概述 化石资源的过度消耗引发了能源和环境危机, 寻找不可再生资源的替代品成为人类社会生存发展面临的重大问题。生物质能源环境友好, 可再生, 并且有丰富的存量, 且从生物质出发, 获得多种形态的能源成为了研究热点和投资热点。生物质是指由光合作用产生的各种有机体。生物质能则是以生物质为载体的、蕴藏在生物质中的能量, 即绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量形式。它除了可以提供燃烧热, 还可以制成种类繁多的重要化工品及气、液、固的能源形态, 尤其是可以作为交通燃料的制备原料。生物质的研究在推动化学工业和能源燃料可持续发展中已经并将继续发挥重要作用。生物质资源按其来源分类可分为: 一是木材及森林; 二是农业废弃物; 三是水生植物; 四是油料植物; 五是城市和工业有机废弃物; 六是动物粪便。生物质的应用和开发在政策层面上引起了各国的重视, 我国在生物能源产业发展十一五规划中, 突出了五个方面: 1.提高能源植物的数量和质量;2. 从原料到技术发展燃料乙醇工业。3.加快生物柴油产业化的步伐。4.推进生物质发电和供热。5.促进生物质转化为致密成型燃料。利用生物质能方式主要有: 一是热化学转换技术, 获得木炭焦油和可燃气体等高品位的能源产品,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。 二、生物质资源量 1.全球的生物质资源 生物质能仅次于三大化石能源位列第四, 存量丰富且可再生,具备很大的发展前景。全球每年经光合作用产生的生物质约1700 亿吨, 其能量相当于全球能量年消耗总量的 10 倍, 而作为能源的利用量还不到总量的1% ,开发潜力巨大。目前来自生物质的能量约占全球消耗能量的14%。其中发达国家每年 3%左右的能源来自生物质能, 发展中国家生物质利用约占这些国家能源消耗的 35%。按照一些国际能源组织测算, 随着化石能源的枯竭和价格的增长, 到 2015 年, 全球总能耗有 40%来自生物质能源。 2.我国的生物质资源 据估计, 我国每年产生的生物质总量有 50 多亿吨(干重), 相当于 20 多亿吨油当量, 约为我国目前一次能源总消耗量的 3 倍,目前我国商品化的生物质能源仅占一次能源消费的 0.5%左右。即使考虑到中国有坚持“不与人争粮、不与粮争地”的原则, 秸秆、畜禽粪便等农业农村废弃物和林木枝桠等林业废弃物发展生物质能源的存量仍然很大。据 2003 年不完全统计, 我国每年仅可收集的农业废弃物及禽畜粪便资源就可达 10 亿吨, 其中农作物秸秆总量则有 6.5 亿吨,除部分作为造纸原料、炊事燃料、饲料肥料和秸杆还田之外, 可作为能源用途的秸秆约 3.5 亿吨,折合 1.8 亿吨标准煤, 可以转化为 1 亿吨燃料酒精

中国核电行业发展现状(2011)

中国核电行业发展现状(2011-3-15) 一、中国核电发展现状 (一)中国核电的发展阶段 1、核能研究阶段 在70年代末,我国已经有了核动力应用的想法,但是由于十年动乱的影响,1969年,原二机部各类学校有的停办,有的撤销,有的交给地方。研究所被精简缩编,名存实亡,研究工作虽然一直没有停顿,但“清查”、批斗使广大科技人员的积极性遭到极大的压抑,影响了工作的进行。一些基础科研项目基本停止,核电的科研工作未能展开。 2、核电技术起步阶段 这一阶段我国的核电技术开始起步,但是由于我国核电政策的徘徊不定,使得我国的核动力研究主要应用于核动力舰艇上,1971年9月,我国自己建造的第一艘核动力舰艇安全下水,试航成功,其后20年,我国核电仍为零。值得一提的是,我国在此期间进行了核电站的概念设计,但是进度缓慢,秦山核电站的设计即从此时开始,但后来停止了,如同整个世界核电的大潮流一样。 1984年我国第一座自己研究、设计和建造的核电站--秦山核电站破土动工,表明中国核电事业的开始。 3、黄金复苏阶段 中国核电从秦山核电开始,大亚湾核电为转折,历经十年,终于迎来了核电春天,各个项目如同雨后春笋,不断开工。 进入新世纪,国家对核电的发展做出新的战略调整。国务院已颁布了《核电中长期发展规划》,提出了到2020年核电装机容量达到4000万千瓦、在建1800万千瓦的目标,这个目标有可能更高。(据新华网2010年3月22日消息称:国家能源局有关负责人于2010年3月22日说,目前我国正在对2020年核电中长期发展规划进行调整。根据目前的工作部署,到2020年我国核电装机目标保守看为7000万千瓦至8000万千瓦。) 中国核电站布局

生物质能

生物质、生物质能及发展现状 韩进 5100209387 摘要:可持续发展已成为21世纪人类的共识,怎样利用可再生能源逐步取代日趋枯竭的不可再生能源是各国关注的焦点。生物质能被喻为及时利用的绿色煤炭,将成为未来能源的重要组成部分,对能源战略和环境保护具有重要意义。 关键词:生物质、生物质能、利用、现状 一、生物质 生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体,即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。它包括植物、动物和微生物。广义概念:生物质包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物。有代表性的生物质如农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物和动物粪便。狭义概念:生物质主要是指农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆、树木等木质纤维素(简称木质素)、农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的禽畜粪便和废弃物等物质。 二、生物质能 生物质能(biomass energy ),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,而且是一种无害的能源。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%。 依据来源的不同,可以将适合于能源利用的生物质分为林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物和畜禽粪便等五大类。在这里就不做累述。 生物质能具有以下特点: 1) 可再生性2) 低污染性3) 广泛分布性

我国核能发展现状

我国核能发展现状 目前我们国家核能起着相当重要的作用,核能的和平利用是20世纪人类最伟大的成就之一,经过半个多世纪的发展,核技术已经渗透到能源、工业、农业、医疗、环保等各个领域,特别是核能在电力工业成功运用,为提高各位人们的生活质量与水平作出了重要贡献。 目前核电约占世界总发电量的16%,与水电、火电一起构成电力能源三大支柱,核能技术不断发展和进步寄托着人类对未来的希望,它将成为最终解决全球可持续发展的综合能源之一。世界50多年的核能发展表明,核能不失为一种清洁、安全和经济的能源,随着我国经济的持续高速发展,毕竟对能源提出快速增长要求,而我国目前以煤炭为主的能源结构又与日益严重的环境问题日益相关,所以发展核能是解决我国能源短缺、改善能源结构、控制环境污染、保障能源结构重要途径之一。 中国建设的第一座核电厂1991年建成投产,结束了中国大陆无核电力的历史,1994年投产大电站,1996年中国又自主设计建设了二级核电站,三级核电站,随着最近广东核电厂投入,我国目前公共12组核电机组投入运行,运行的核电机组安全状况良好,平均用于值可达到85%,核电辐射水平一直保持在本地水平。 到目前为止我国已合作了12个核电项目,共31台机组,合作规模达到3378万千瓦,已开工建设24台,建成规模2660万千瓦。核电作为我国新能源的主力军,正面临着难得的发展机遇,进入了批量化、规模化的发展阶段,目前我国引进三代核技术AP1千以及EP2顺利建成,它在中国经济快捷的发展,对核燃料的高效利用以及对减少高排放物发挥了重大的效应。 07年3月,随着中美间两份重要协议《核岛供货合同框架协议》和《技术转让合同的框架协议》的签署,美国西屋公司和绍尔公司组成的西屋联合体在中国的第三代核电招标中正式中标,AP1000成为三代核电自主化依托项目所选择的技术路线,世界上最先进的第三代核电技术AP1000落户中国。 AP1000技术虽然先进,但到目前为止世界上尚没有一座建成的电站,中国将是第一个“品尝”这一技术的国家。我国的研究人员从AP600到AP1000进行了十多年的研究,对这一技术有较深入的了解。第三代技术是从第二代发展来的,其主要系统均有工程实践,只是核电站安全系统设计理念不同,AP1000使用的是非能动的方式。 作为第三代核电站,AP1000具有良好的安全性和经济性。第二代核电站主要是上世纪70年代根据当时安全法规设计的。其设计基准不考虑核电站严重事故(如

生物质能源的发展现状与前景综述

生物质能源的发展现状与前景综述 曾令谦 (江西师范大学生命科学学院江西南昌 330022) 摘要生物质能源是倍受世界各国重视的可再生能源。文中介绍了生物质能源的优越性、多种类别及性能。本文综述了发展生物质能源的战略意义以及发展前景。文中列举了世界某些代表性国家或区域发展生物质能取得的成就,以及对比了我国对生物质能的发展及研究。与传统能源相比较,突出了发展生物质能能源的重要意义,以及广阔的市场前景。21世纪生物质能源必定成为世界各国争相开发利用,生物技术将有重大的进展和突破。 关键词:生物质能源 , 优越性 , 前景 , 战略意义 Abstract biomass energy is highly valued around the world renewable energy sources. This paper introduces the advantages of biomass energy, a variety of categories and performance. This paper reviews the development of biomass energy strategic significance and development prospect. This paper enumerates some typical countries in the world or the achievement of regional development of biomass energy, and compared the biomass can development and research of our country. Compared with the traditional energy, highlights the importance of developing biomass energy, and broad market prospect. Biomass energy in the 21st century must be rushed to the development and utilization of countries around the world, biotechnology will have significant progress and breakthrough. Keywords: biomass energy ,the superiority ,prospect ,strategic significance 1生物质能的优越性: 在包括太阳能、地热、风能、水能(水流、潮汐、热对流等)和生物质能的各种可再生能源中,相对来讲生物质能源的地区性限制和可控制性均比其他种类的再生能源有更多优势。凡是有阳光和水的地方均可通过人工集约培植获得生物质,并以多种形式将其转化成清洁、便于贮藏、运输的可再生能源。由于其比较优势较多,生产成本又低,所以近数十年来倍受世界各国重视。我国在2005年2月28日颁布了中国可再生能源法,其中第4条规定:国家将可再生能源的开发利用列为能源发展的优先领域。第12条又说:国家将可再生能源开发利用的科学技术研究和产业化发展列为科技发展与高技术产业发展的优先领域。这充分体现了可再生能源的开发将成为我国基本能源国策。生物质能源比其他几种再生能源有更大的群众参与性、多形式的可转换性和相对较少的开发投入性,这是在多种形式的再生能源中生物质能源被国家优先给予考虑的原因。从全世界范围看,生物质能源利用在各种形式的可再生能源利用的总份额中所占比重也最大,北欧一些国家已有大范围把生物能源转化成电力的经验[1]。

生物质能利用技术发展现状

生物质能利用技术发展现状 生物质能是一种重要的可再生能源,直接或间接来自植物的光合作用,一般取材于农林废弃物、生活垃圾及畜禽粪便等,可通过物理转换(固体成型燃料)、化学转换(直接燃烧、气化、液化)、生物转换(如发酵转换成甲烷)等形式转化为固态、液态和气态燃料。由于生物质能具有环境友好、成本低廉和碳中性等特点,迫于能源短缺与环境恶化的双重压力,各国政府高度重视生物质资源的开发和利用。近年来,全球生物质能的开发利用技术取得了飞速发展,应用成本快速下降,以生物质产业为支撑的“生物质经济”被国际学界认为是正在到来的“接棒”石化基“烃经济”的下一个经济形态。因此,系统梳理生物质能技术的发展现状及趋势,明确我国发展生物质能面临的挑战并制定未来策略,对推动我国生态文明建设、能源革命和低碳经济发展,保障美丽乡村建设、应对全球气候变化等国家重大战略实施具有重要意义。 生物质能发展现状 随着国际社会对保障能源安全、保护生态环境、应对气候变化等问题日益重视,加快开发利用生物质能等可再生能源已成为世界各国的普遍共识和一致行动,也是全球能源转型及实现应对气候变化目标的重大战略举措。生物基材料、生物质燃料、生物基化学品是涉及民生质量和国家能源与粮食安全的重大战略产品。2017年,全球生物基材料与生物质能源产业规模超过1万亿美元,美国达到4000亿美元。美国规划2020年生物基材料取代石化基材料的25%;全球经济合作与发展组织(OECD)发布的“面向2030生物经济施政纲领”战略报告预

计,2030年全球将有大约35%的化学品和其他工业产品来自生物制造;生物质能源已成为位居全球第一的可再生能源,美国规划到2030年生物质能源占运输燃料的30%,瑞典、芬兰等国规划到2040年前后生物质燃料完全替代石油基车用燃料。 目前,世界各国都提出了明确的生物质能源发展目标,制定了相关发展规划、法规和政策,促进可再生的生物质能源发展。例如,美国的玉米乙醇、巴西的甘蔗乙醇、北欧的生物质发电、德国的生物燃气等产业快速发展。 经过多年的努力,我国科学家也在生物质能源的几个研究领域中占据国际领先或者齐平的地位。在国家相关经费尤其是中国科学院战略性先导科技专项的支持下,中国科学院以具有颠覆性特色的木质纤维素原料制备生物航油联产化学品技术、支撑国家燃料乙醇和生物质燃料产业发展的农业废弃物醇烷联产技术为核心,突破关键技术并进行工业示范。针对低值生物质资源的高值利用难题,已建立了国际首套百吨级秸秆原料水相催化制备生物航油示范系统,产品质量达到?ASTM-D-7566(A2)标准,并拟于近年建成国际首套千吨级示范系统、千吨级呋喃类产品/异山梨醇的中试与工业示范、30?万吨秸秆乙醇及配套热电联产工业示范、年千万立方米生物燃气综合利用与分布式供能工业化示范工程等一批体现技术特色、区域特色和产品特色的示范工程,进一步强化保持我国以上生物质能领域技术创新的国际领先地位。 生物质能技术主要包括生物质发电、生物液体燃料、生物燃气、固体成型燃料、生物基材料及化学品等,以下将针对各个具体技术的发展现状分别进行分析。生物质发电技术

中国光伏发电的现状和展望

中国光伏发电的现状和展望 一、中国光伏发电的战略地位 1.1 中国的能源资源和可再生能源现状和预测; 无论从世界还是从中国来看,常规能源都是很有限的,中国的一次能源储量远远低于世界的平均水平,大约只有世界总储量的10%。图一给出了世界和中国主要常规能源储量预测。 从长远来看,可再生能源将是未来人类的主要能源来源,因此世界上多数发达国家和部分发展中国家都十分重视可再生能源对未来能源供应的重要作用。在新的可再生能源中,光伏发电和风力发电是发展最快的,世界各国

都把太阳能光伏发电的商业化开发和利用作为重要的发展方向。根据欧洲JRC 的预测,到2030年太阳能发电将在世界电力的供应中显现其重要作用,达到10%以上,可再生能源在总能源结构中占到30%;2050 年太阳能发电将占总能耗的20%,可再生能源占到50%以上,到本世纪末太阳能发电将在能源结构中起到主导作用。图二是欧洲JRC 的预测。 中国是一个能源生产大国,也是一个能源消费大国。2003 年能源消费总量约为16.8 亿吨,比2002 年增长13%,其中:煤炭占67.1%、石油占22.7%、天然气占2.8%、水电等占7.3%,石油进口达到9700 万吨。由于能源需求的强劲增长,煤炭在能源消费结构中的比例有所提高,比2002 年提高1 个百分点。图三给出了我国2003 年一次能源消费构成。

我国政府重视可再生能源技术的发展,主要有水能、风能、生物质能、太阳能、地热能和海洋能等。我国目前可再生能源的发展现状如下: 水能:我国经济可开发的水能资源量为3.9 亿千瓦,年发电量1.7 万亿千瓦时,其中5 万千瓦及以下的小水电资源量为1.25 亿千瓦。到2003 年底,我国已建成水电发电装机容量9000 万千瓦,其中小水电容量3000 万千瓦。 风能:我国濒临太平洋,季风强盛,海岸线长达18000 多公里,内陆还有许多山系,改变了气压的分布,形成了分布很广的风能资源。根据全国气象台风能资料估算,我国陆地可开发装机容量约2.5 亿千瓦,海上风能资源量更大,可开发装机容量在7.5 亿千瓦,总共可开发装机容量10 亿千瓦。目前全国已建成并网风力发电装机容量57 万千瓦,此外,还有边远地区农牧民使用的小型风力发电机约18 万台,总容量约3.5 万千瓦。

中国核电发展概况

中国核电发展概况(截止2010年) 1我国核电产业未来前景 我国目前的电力供应依然以火力发电为主,水电、风电、核电等规模非常小,电力结构极为不合理,一方面带来能源的极大浪费,另一方面也带来了严重的环境问题。为此国家提出了发展新能源发电,鼓励核能等清洁能源的综合利用政策。 中国核电发展进程大约比全球核能发展进程相对滞后约20年。七十年代中国开始对核电的探索,八十年代中国核电开始“起步”,九十年代至2006年为中国核电的“发展期”,至今大约30年时间。中国核电的“发展期”正处于世界核电发展之“低谷期”。尽管如此,中国核电在不利的条件下仍取得了较大的成绩。到2006年底为止中国投运的核电机组共11台,870万千瓦,约占全国发电总装机容量的1.4%。特别是2000年至今中国投运机组8台,占全球同期投运机组数的1/4。与此同时,中国建立了较为完备全面的核电体系,基本掌握了第二代核电技术,并开始了第三代和第四代核电技术的基础研发工作。这一切,为下一步的跨越发展做好了全方位的准备。 2010年,我国正在制定的《新兴能源产业发展规划》着眼于中国新兴能源产业中长期发展目标,在2011年-2020年间,核能、水能以及煤炭的清洁化利用将是政策支持的重点,也将是5万亿投资的重点支持对象。因此,国家有关部门正在积极调整我国的核电中长期发展规划,提出到2020年中国的核电装机容量将由原来的4000万千瓦提高到7000万千瓦以上。而且有消息称,国家能源局正在制定的《核电管理条例》有望于2010年底前上报国务院。《核电管理条例》将重点体现对未来核电开发的支持,其中将大力推动内陆核电站的开发建设。 为实现规划目标,在“十二五”期间提高核电站开工量是核电产业规划的重点任务之一。原因是,核电站的建设周期长达四五年,要实现核电装机容量到2020年达到7000万千瓦以上的目标,必须在2015年开工至少60个100万千瓦的核电站,2010年开始展开前期规划。因此,未来5年,将是核电企业们迎来大量订单的黄金期。

中国生物质能发展现状与展望

中国生物质能发展现状与展望 在我国,生物质发电主要包括城镇生活垃圾焚烧发电、农林生物质发电、沼气发电。“十三五”以来,我国生物质发电规模逐年上涨。根据国家能源局数据,截至2019年底,全国已投运生物质发电项目1094个,累计并网装机容量2254万千瓦,其中,垃圾焚烧发电1202万千瓦,农林生物质发电973万千瓦,沼气发电79万千瓦。2019年生物质发电量为1111亿千瓦时,同比增长22.6%,占全部电源总发电量1.5%。发电年平均利用小时数达5181小时,生物质发电量显著提升,年利用小时数保持较高水平(见图1、图2)。

2019 年中国生物质发电总投资规模约508 亿元,其中农林生物质发电投资约97 亿元,生活垃圾焚烧发电投资约398 亿元,沼气发电投资约13 亿元。 农林生物质发电。开发规模:截至2019年12月,我国农林生物质发电项目374个,并网装机容量973万千瓦,年发电量468.1亿千瓦时,年上网电量406亿千瓦时,全行业平均发电小时数为4811小时。农林生物质发电行业累计投资总额达970亿元,年产值约360亿元。当前,农林生物质发电站生物质发电总装机容量的近45%,依然是我国生物质发电的主要技术方向,是农林生物质能源化利用的主要形式(见图3)。 区域分布:我国农林生物质发电主要分布在秸秆资源丰富的农业大省。累计装机容量排名前五名的省份依次是山东省、安徽省、黑龙江省、湖北省、江苏省,合计占全国装机容量的54.4%(见表1)。

主要技术:农林生物质直燃发电系统主要由直燃锅炉、汽轮机、发电机组、给料系统、除尘除渣系统等组成。生物质发电与燃煤发电系统较为类似,但生物质燃料具有高氯、高碱、高挥发份、低灰熔点等特性,燃烧时易腐蚀锅炉,容易结渣和结焦,因此生物质锅炉是生物质发电的核心设备。目前国内生物质直燃发电锅炉采用的燃烧方式主要为层燃技术和循环流化床技术,层燃技术主要为振动炉排和往复炉排。 城镇生活垃圾焚烧发电。开发规模:截至2019年12月,我国城镇生活垃圾焚烧发电项目504个,并网装机容量1202万千瓦,年发电量609.6亿千瓦时,年上网电量498.6亿千瓦时,年处理垃圾量约1.3亿吨。城镇生活垃圾焚烧发电行业累计投资总额达2600亿元,年产值约506亿元(见图4)。 区域分布:我国城镇生活垃圾焚烧发电项目主要分布在中东部地区。累计装机容量排名前五名的省份依次是广东省、浙江省、山东省、江苏省、安徽省,合计占全国装机容量的58.9%(见表2)。

生物质能的开发与利用

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。科技部将生物柴油技术列入“十一五”国家863计划和国际科技合作计划。 在众多新能源中,生物质能拥有其独特的“至美”之处——既环保、安全。可再生,在于它是可再生能源领域唯一可以转化为液体燃料的能源。如甜高粱,不仅可以通过能量转换替代化石液体燃料,保障能源安全,同时还能保障粮食安全,而且还能吸收二氧化碳,加工过程中无污染,原料得以物尽其用。 虽然现阶段生物能源的开发利用处于起步阶段,生物能源在整个能源结构中所占的比例还很小,但是其发展潜力不可估量。(二)生物质能概论 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(biomass energy ),就是太阳能

我国电力系统现状及发展趋势

我国电力系统现状及发展趋势 班级: 姓名: 学号:

我国电力系统现状及发展趋势 摘要: 关键词:电力系统概况,电力行业发展 1.前言 中国电力工业自1882年在上海诞生以来,经历了艰难曲折、发展缓慢的67年,到1949年发电装机容量和发电量仅为185万千瓦和43亿千瓦时,分别居世界第21位和第25位。1949年以后我国的电力工业得到了快速发展。1978年发电装机容量达到5712万千瓦,发电量达到2566亿千瓦时,分别跃居世界第8位和第7位。改革开放之后,电力工业体制不断改革,在实行多家办电、积极合理利用外资和多渠道资金,运用多种电价和鼓励竞争等有效政策的激励下,电力工业发展迅速,在发展规模、建设速度和技术水平上不断刷新纪录、跨上新的台阶。装机先后超过法国、英国、加拿大、德国、俄罗斯和日本,从1996年底开始一直稳居世界第2位。进入新世纪,我国的电力工业发展遇到了前所未有的机遇,呈现出快速发展的态势。 一、发电装机容量、发电量持续增长:“十一五”期间,我国发电装机和发电量年均增长率分别为10.5%、10.34%。发电装机容量继2000年达到了3亿千瓦后,到2009年已将达到8.6亿千瓦。发电量在2000年达到了1.37万亿千瓦时,到2009年达到34334亿千瓦时,其中火电占到总发电量的82.6%。水电装机占总装机容量的24.5%,核电发电量占全部发电量的2.3%,可再生能源主要是风电和太阳能发电,总量微乎其微; 二、电源结构不断调整和技术升级受到重视。水电开发力度加大,2008年9月,三峡电站机组增加到三十四台,总装机容量达到为二千二百五十万千瓦。核电建设取得进展,经过20年的努力,建成以秦山、大亚湾/岭澳、田湾为代表的三个核电基地,截至2008年底,国内已投入运营的机组共11台,占世界在役核电机组数的2.4%,装机容量约910万千瓦,为全国电力装机总量的1.14%、世界在役核电装机总量的2.3%。高参数、大容量机组比重有所增加,截止2009年底,全国已投运百万千瓦超超临界机

中国生物质能源开发利用现状及发展趋势

中国生物质能源开发利用现状及发展趋势EET1132011023306江晓潼 摘要:目前,中国的生物质能源生产已经形成一定规模,国家也通过制定行业标准规范生物质能源生产,出台法律法规为其提供保障,并运用财税政策推进生物质能源产业发展。但是,中国生物质能源产业发展还面临原料资源短缺、生物质能源工业体系不完备、研究开发能力不足、产业化基础薄弱以及产品市场竞争力不高等问题。展望未来,中国生物质能源产业的发展空间广阔,技术将不断完善,它将改变中国现有的能源消费结构,净化环境,并推动农村经济发展。 关键字:生物质、能源、燃料、石油、发展 1.生物质能的概述以及在中国的利用现状 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。生物质能蕴藏在植物、动物和微生物等可以生长的有机物中,它是由太阳能转化而来的。地球上的生物质能资源较为丰富,而且是一种无害的能源。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%。我国生物质能资源非常丰富,年产量达8×108多吨石油当量,能源总量超过30 EJ。除了直接燃烧和将生物质气化转化气体燃料外,生物质还可以通过多种技术途径转化为液体燃料。 生物质能分类如下: 1.固体生物质燃料:分生物质直接燃烧或压缩成型燃料及生物质与煤混合燃烧为原料的燃料。 2.气体生物质燃料:包括沼气、生物质气化制气等。 3.液体生物质燃料:指通过生物质资源生产的燃料乙醇和生物柴油,可以替代由石油制取的汽油和柴油,是可再生能源开发利用的重要方向。 中国生物质能源的发展一直是在“改善农村能源”的观念和框架下运作,较早地起步于农村户用沼气,以后在秸秆气化上部署了试点。近两年,生物质能源在中国受到越来越多的关注,生物质能源利用取得了很大的成绩。沼气工程建设初见成效。截至2005年底,全国共建成3764座大中型沼气池,形成了每年约3.4l亿立方米沼气的生产能力,年处理有机废弃物和污水1.2亿吨,沼气利用量达到80亿立方米。到2006年底,建设农村户用沼气池的农户达2260万户,占总农户的9.2%,占适宜农户的15.3%,年产沼气87.0亿立方米,使7500多万农民受益,直接为农民增收约180亿元。生物质能源发电迈出了重要步伐,发电装机容量达到200万千瓦。液体生物质燃料生产取得明显进展,全国燃料乙醇生产能力达到102万吨,已在河南等9个省的车用燃料中推广使用乙醇汽油。到2005年,这些地方除军队特需和国家特种储备外实现了车用乙醇汽油替代汽油。 2.液体生物质燃料制取的主要技术 在中国能用于生产燃料酒精的粮食更有限,一般仅限于以陈化粮。因此,以非粮食类的生物质为原料制取液体燃料的研究更受关注,目前正在研究的技术大致可以分为4种,即快速热解、直接液化、超临界萃取和生物技术。

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