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生物质资源的特点范文1
【关键词】生物质；发电；前期工作；影响因素；建议
中图分类号：TM6文献标识码： A
一、前言
生物质发电在我国的发展相对较晚，但是发展速度很快。特别是《可再生能源发展“十二五”规划》的出台，更加促进了生物质发电项目的快速发展，在未来的十年之内，我国将迎来生物质发电的。
二、我国生物质发电的发展历程
早在20世纪80年代，我国开始尝试利用生物质发电，如黑龙江、四川等地的糖厂利用制糖产生的甜菜渣或蔗渣发电；2005年，江苏丰县的一些小热电机组开始掺烧麦秆等生物质燃料进行发电。2005年是我国生物质发电的重要节点。为进一步促进生物质资源的利用，2005年国家发改委批复了山东单县、江苏如东、河北晋州这3个地区若干生物质发电示范工程。之后的几年里，江苏海安、黑龙江庆安等地的一大批生物质发电项目获得批准。2006年中期，根据我国生物质发电快速发展的态势，国家发改委召开了全国生物质能开发利用工作会议，在政策、技术等领域为我国生物质能利用明确了方向。
2006年下半年开始，随着国家对节能减排力度的加大，生物质发电产业受到了研究机构以及投资者的更大关注；2006年12月，山东单县生物质发电厂顺利建成投产，成为我国生物质发电建设的典型企业，我国生物质发电迎来了一个快速发展的阶段。截至2007年年底，我国陆续有近15个纯燃生物质的电站投产；到2010年年中，我国陆续投产纯燃生物质的电站30个，总装机容量约750MW。国家发改委的《可再生能源中长期发展规划》明确，到2020年，农林生物质发电总装机容量达到2400MW。在宜林荒山、荒地、沙地开展能源林木基地建设，为农林生物质发电提供燃料，以进一步促进可再生能源的利用。
三、项目前期工作主要任务和内容
生物质发电项目前期工作是指从项目策划到项目核准的技术管理工作,主要目的是为了完成项目核准建设工作,推进项目顺利开工,使投资企业创造出更好的经济效益。生物质发电项目前期工作的主要内容包括签订投资框架协议、立项申请书编制、获取“路条”、注册项目公司、可行性研究报告编制及评估、技术专题论证报告编制及评估、项目申请报告编制及评估等。其核准流程与火力发电厂基本一致,不同之处主要有以下几点。
1、生物质发电项目必须符合地方能源发展规划,以及生物质项目建设布局规划。
2、必须落实生物质资源条件和保障措施。项目投资企业必须委托相关有资质的咨询单位,编制性物质燃料调查与评价报告,全面掌握各类生物质资源的分布和特点,并建立切实可行的生物质资源收集、运输、储存体系。
3、核准的机构为各省(或自治区)级发改委;技术专题报告的批复单位为相应各厅级政府主管部门机构。
4、一般不需要编制初步可行性研究报告。
四、技术管理工作
1、签订投资框架协议
投资企业最终确定投资开发具体某个或多个生物质发电项目后,一般需先取得项目所在地投资主管部门的同意,并与当地政府签订项目投资框架协议。在签订投资框架协议前,需与项目所在地国土局、规划局核实拟建项目用地的土地性质(一般要求为非基本农田)。
2、立项申请书编制及获取“路条”
立项申请书一般由投资企业向项目所在地投资主管部门提交申请。对生物质发电项目而言,“路条”是省级发改委办公厅同意开展工程前期工作的批文,一般形式为省级发改委下发的关于同意xx工程开展前期工作的批复。一般由投资企业依据立项申请书,向项目所在地县发改局提交项目开展前期工作的申请报告,然后依次由县发改局向市级发改委,市级发改委再向省级发改委提交申请,最后由省级发改委批复意见。投资企业拿到“路条”后,即可委托具有相应资质的单位开展可行性研究报告以及相关技术专题报告编制工作。
3、技术专题论证报告编制
目前国家主管部门已将可行性研究报告和项目技术专题论证报告列入基建程序,在项目申报和核准时,都必须有专题报告的审查和批复意见。生物质发电项目技术专题论证报告书主要包括生物质燃料资源调查与评价报告、节能评估报告、环境影响评价报告、水资源论证报告、水土保持论证报告、接入系统报告、地质灾害论证报告、地震安全性评价报告、土地预审报告等内容,一般由投资企业委托有相关资质的单位进行编制,并且由各对应的政府主管部门(一般为厅级)组织审查及批复意见。
五、影响我国生物质发电发展的几个重要因素
目前影响生物质发电发展的重要因素还有不少，本文主要在科学规划、资源调查、掺烧方式、上网电价这4个重要因素方面做简要分析与讨论。
1、科学规划
资源的相对有限性是我国生物质发电的最主要特点。我国尚不具备长距离运输生物质资源的条件，一个生物质电厂能燃用的生物质资源受运距、秸秆类型、秸秆资源等限制。因此，生物质电厂规模主要受其可获得资源量限制，并且在同一个地区不能同时建设多个生物质电厂，否则将导致资源获取困难、盈利空间缩小、燃料价格快速上涨等诸多问题。因此，目前国家产业政策规定各地必须首先编制生物质发电规划并以规划指导电站建设实践的要求是非常正确的。不过，建议政府相关部门还需要加大规划力度，通过政府主导，制订科学的有指导性的生物质资源利用规划，并强化规划的刚性，避免“一哄而上”的局面，这是保证生物质发电产业健康规范发展的大前提。
2、资源调查
地区生物质发电规划和生物质电厂建设的关键因素是可利用资源量，因此应将资源调查置于最为重要的位置。在资源调查中，首先要根据不同农作物类型，统计并确定合理的谷草比。以棉花秸秆为例，我国新疆地区与其他地区的谷草比是有较大区别的，不能按一个固定的比率类推；江浙地区路网较为发达，水路运输便利，运费较低，秸秆资源运输半径相对大些；华中、华南大部分地区丘陵、河道较多，运费较高，大面积采用农业机械化收割的自然条件稍差，电厂燃料的运输半径较短。在进行燃料调查时，要综合考虑各种影响因素，努力做到客观翔实，为生物质电站规划和机组、锅炉等设备的选型提供翔实资料。另外，并非运输半径范围内的生物质资源总量都是可被电厂应用的，还涉及实际可收集量，即要考虑可收集系数问题，例如青储饲料消耗，造纸厂和建材企业的工业消耗，等等。还有，由于农作物种植的多样性，一个地区的生物质资源可能包括很多种，但是，对于一个生物质电厂而言，一般都燃烧同一类物理特性的生物质燃料，或以草本秸秆为主，或以木本生物质资源为主，不可能将所有资源都列入电厂可以焚烧的范围，否则将会低估电厂未来收集资源的难度。目前我国已建成生物质电厂无法正常运行的例子很多，大多与生物质燃料资源供应无保障有关，因此需要不断总结经验，高度重视资源调查和评估问题。
3、掺烧方式
掺烧生物质资源一直是生物质发电的重要方式之一。我国部分燃煤电厂和生物质电厂也曾进行了积极的尝试。此种发电方式可充分实现“因地制宜利用生物质能”的发展思路，并可以通过生物质资源（例如秸秆）与化石燃料的相互替代，用掺烧的方式来有效平抑燃料价格。但是，由于我国在核证掺烧份额上存在管理和操作上的困难，无法使掺烧生物质生产的电量获得可再生能源发电补贴，因此此种燃烧方式在目前盈利能力尚低的情况下无法推广普及。但是，基于此种利用方式的灵活性，应该是生物质资源利用的重要方式之一。因此，研究制订切实能够鼓励生物质发电发展的管理方式，将是目前生物质利用政策研究中应重点关注的问题。
六、问题与建议
近年来,我国生物质发电虽然得到了一定的发展,但是由于部分项目投资企业对生物质发电缺乏认识和运营经验,没有达到预期的投资目的,影响了生物质发电的推广。为促进生物质发电的健康发展,以及投资企业实现良好效益,笔者提出以下几点意见和建议：
1、落实生物质资源条件和保障措施
项目投资企业必须把落实生物质资源作为生物质电站建设的前提条件。项目前期应开展详细的资源分析评价,全面掌握各类生物质资源的分布和特点,并建立切实可行的生物质资源收集、运输、储存体系和制定相关的管理制度。
2、严格生物质发电项目的核准管理
政府必须加强生物质发电项目的核准管理工作,制定严格的项目核准条件,防止盲目建设,对未纳入地方生物质发电项目规划、未落实生物质资源的项目,不予核准。
3、加强组织引导,有序推进项目
政府应加强规范指导,切实落实国家规定的价格、税收、强制市场配额和并网方面的鼓励政策,引导商业性机构加大对项目建设方的信贷支持力度,并鼓励大型国有企业、省级能源投资企业和实力型民营企业等多元投资主体参与生物质项目的开发。
七、结束语
综上所述，有效保证生物质发电项目的发展，必须要重视生物质发电项目的前期工作，更快完成项目核准，保证项目顺利开工，为企业创造更大的经济效益。
参考文献
生物质资源的特点范文2
生物质能的生物质特点：
可再生性：生物质能源是从太阳能转化而来，可实现能源的永续利用；清洁、低碳：生物质能源中的有害物质含量很低，属于清洁能源；替代优势：利用现代技术可以将生物质能源转化成可替代化石燃料的生物质成型燃料、生物质可燃气、生物质液体燃料等；原料丰富：生物质能源资源丰富，分布广泛。根据世界自然基金会的预计，全球生物质能源潜在可利用量达350EJ每年，约为82、12 亿吨标准油，相当于2009年全球能源消耗量的73%。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。直接或间接地来源于绿色植物的光合作用。
（来源：文章屋网 ）
生物质资源的特点范文3
关键词: 海洋生化工程课程建设教学方法
一、引言
海洋生化工程是以海洋生物学为基础,利用陆地生化工程体系和工程原理,将海洋生物技术实验室研究成果推向产业化的一门新兴的极富生命力的综合性学科[1]。其作为高新技术之一,正以巨大的活力改变着传统的社会生产方式和产业结构,通过对实验室研究成果大的开发、放大和工程化,进而为人类提供更丰富的商品和社会服务[2,3]。随着科技水平的不断提高,人口的不可逆性增长,人类生活水平的不可逆性提高,陆地资源和可耕种面积的不可逆性减少,全球性陆地资源短缺的压力将日益增加,海洋生化工程将成为人类缓解人口膨胀、资源短缺、环境恶化矛盾的至为重要的关键技术。“九五”期间国家在“九五”科技攻关计划和首次被正式纳入国家高科技发展计划的“海洋863生物技术”研究领域中加大了对与海洋生化工程研究相关课题的支持力度[4,5]。国家“十五”科技攻关计划和国家“十五―863”计划也对该学科的发展给予了更多的关注。由此可见,这门课程的开设顺应了时展的要求。
很多学者认为,21世纪将是海洋的世纪[6,7]。因此,工科院校学生掌握一定的海洋生化工程基础知识,对于专业知识的学习,就业能力的提高,适应新世纪、新形势和新环境对本科学生的要求等都至关重要。海洋生化工程是面对具有理工科基础的非生物工程专业的学生开设的一门公共选修课程。由于海洋生化工程包含了非常广泛的研究内容,除了涉及微生物学和生物化学两门基础课外,生化反应工程、生化分离工程、生物工艺学、分子生物学和细胞生物学等都是该领域中相互支撑、相互联系的分支学科,然而对非生物工程专业的学生一一列出这些课程是不可能的,也没有必要。笔者认为,海洋生化工程既然是公选课程,面对理工科背景的学生,就应该充分考虑选修此门课程的学生的专业特点,从课程内容选择到教学方法的应用都应该围绕这个特点来进行。
二、根据专业特点,合理安排课堂教学内容和教学进程
选修本课程的学生专业分别为材料化学、测绘工程、化学工程与工艺、机械电子工程、机械设计制造及其自动化、工商管理和市场营销。本课程的目的是向非生物工程专业类学生介绍海洋生化工程的基本理论和技术,使他们在学习本课程后对海洋生化工程领域的知识有一个较全面的了解。也就是说,本课程应该以介绍性为主,在知识的广度方面尽量展开,让学生尽可能多地接触到海洋生化工程的方方面面,而在深度方面则不作特别的要求,毕竟他们的专业不是生物工程,而且本课程的总学时数只有32个课时。因此,我们充分考虑到这个原则,在选择教学内容时以工程应用为背景,以海洋生化工程的基本原理为主线,以非生物工程专业学生学习海洋生化工程基本知识为目的,将海洋生化工程所涉及的相关内容及最新研究进展有机地融合起来,笔者将本课程的内容分成四大部分。
(一)微藻生物技术基础。
这一部分的内容主要包括微藻的特点和分类、微藻的大规模培养和生物量采收、微藻的生物量和代谢产物及其应用以及常见的经济微藻和赤潮微藻。此部分内容对于未接触过海洋生化工程课程的学生而言比较抽象、难以理解,然而此部分内容对他们学习后续内容起到非常重要的作用,因此,笔者会以大量实图,包括主要微藻的显微图片(中国浮游植物图谱)、微藻的大规模培养设备、生物量采收的工艺流程和以色列等微藻生物技术发达国家在某些经济微藻养殖、采收等方面的示范视频短片,使学生能对微藻有一个较为全面的了解,并激发出他们的学习兴趣,从而快速、轻松地进入第二部分内容的学习。
(二)海洋生物活性物质的研究与开发。
本部分内容包括海洋药用物质、生物信息物质、海洋生物毒素、生物功能材料等各种天然产物的研究与开发。由于海洋生物活性物质一般都是以微量形式存在,因此如何获得足够量的活性物质一直是能否进行实际应用的关键之一。近年来,大量的生物学及生态学的研究结果表明,海洋生物活性物质的初始来源大部分甚至可能全部来自低等海洋生物如藻类及其共生菌类。因此,笔者认为本部分应围绕以低等生物为研究对象,应用生物培养、基因工程、DNA重组、生化工程、酶工程和发酵工程等生物技术生产生物活性物质进行讲解,并应该大量结合当今海洋生化工程领域的最新成果。此外,由于此部分涉及的海洋生物活性物质主要来源于海洋无脊椎动物、海藻和微藻,因此,笔者讲解活性物质种类及功效时配以活性物质来源的海洋生物的相应图片。在讲解过程中,笔者发现此种方法很好地激发了学生的学习兴趣,于是,在课时安排上适时调整,对这部分内容进行了相应的拓展,力图使学生尽可能多地了解海洋生化工程的发展前景和动态。
(三)海洋生物活性物质的制备技术。
海洋生化制备技术是生化制备技术在海洋生物中的具体应用和延伸,原理、方法和技术与生物化学制备基本一致,因此,重点讲解内容为海洋生化制备技术与其他经典的生化分离方法不同的特点及海洋生化制备的实例。在此部分,对于传统的分离技术如过滤、离心、结晶等未进行讲解,而对生物产品分离的方法,如盐析、离子交换、等电点沉淀、亲和层析、双水相萃取和超临界萃取等进行了相应讲授,这能够充分拓展材料化学和化学工程与工艺等专业学生的视野。并且,在讲解过程中,笔者会配以上述基本单元炒作的原理演示动作图和实验人员规范操作的视频短片。令笔者兴奋的是,课后不仅材料化学和化学工程与工艺两个专业的学生反映这些实验方法对于指导他们的课程实验和毕业实验非常有用,其他专业的学生也感觉这部分内容很好地拓展了他们的知识面。
(四)近海滩涂生物资源的开发利用。
随着世界人口的日益膨胀和资源约束的不断加剧,浅海滩涂资源开发不仅已成为缓解人类社会生存与发展面临的人口、资源与环境之间矛盾的有效途径之一,更是一项世界性的事业。我国浅海滩涂面积大、分布广、地理条件优越、开发潜力巨大。在这种发展趋势下,讲授近海滩涂生物资源的开发利用具有非常重要的现实意义。这能让学生充分了解国际发展的新形势,以适应国际新环境。因此,本部分也是笔者的重点讲解内容,包括近海滩涂生物资源的开发利用现状及主要模式,等等。由于荷兰、日本、挪威、英国、美国和马来西亚等国家浅海滩涂开发较为典型,因此,有很多实例可以让学生直观地了解(以图片方式)“围海造地”、“自然保护区公园”、“海水增养殖业”和“建机场、码头和人工岛”等浅海滩涂的利用途径。此外,值得一提的是,目前关于包括滩涂在内的湿地保护工作备受世界自然基金会的重视,扬州大学、浙江大学、集美大学和北京林业大学等11所大学加入此工作,相应的宣传短片不仅让学生感同身受,而且让海洋生化工程达到了预期的教学效果。
三、采取灵活多样的教学方法,保证教学质量
一套行之有效的教学方法能保证教学的顺利实施,并能够取得良好的教学效果。因此,在教学过程中,笔者采取启发式和讨论式教学,尽可能调动学生的求知欲望,实现教学双方的良性互动,使教师的“教”与学生的“学”在一个轻松活跃的气氛中进行。
(一)理论联系实际,融知识性和趣味性于一体。
在教学过程中,将书本上的理论知识与一些实际问题紧密联系。一方面使学生掌握海洋生化工程的基本知识,另一方面激发学生的学习兴趣,让他们觉得海洋生化工程知识在解决实际问题中行之有效。例如,在讲解海洋生物活性物质的研究与开发中,很多活性物质都已经被开发成为新药,那么可以讲授过程中,侧重于这些新药的疗效和应用,让学生领略到海洋生化工程的强大功能;同时,也要注重趣味性。例如,化妆品广告中大宝SOD蜜中的“SOD”指的是超氧化物歧化酶(Super Oxide Dismutase);奶粉广告中的脑黄金“DHA”、“AA”就是指二十二碳六烯酸、花生四烯酸等不饱和脂肪酸。
(二)充分利用网络资源,丰富教学内容。
将网络上丰富的信息资源充分利用在教学过程中,不仅大大增加课堂教学信息量,集文字、图表、声音、动画和颜色于一体,使知识传授和教学艺术高度结合,而且将较难用语言和文字表达的海洋生物及活性物质结构等直观、动态地显示在学生的面前,使课堂教学更加生动、形象、直观,这对学生理解和掌握相关知识有着事半功倍的效果。
四、结语
目前,我国正在积极倡导在高校开展素质教育,改变以往专业人才培养狭隘的“对口”观念,将学生培养成厚基础、宽口径,具有创新精神和较强理论联系实际能力的科技型人才。而海洋生化工程公选课的开设,正是为这个目的服务的,让非生物工程专业学生具有相应的生物工程方面的知识,能很好地开阔他们的视野,培养他们跨学科交叉综合思维的能力。笔者对跨学科公选课海洋生化工程课程建设及教学方法进行了初步尝试,取得了预期的教学效果,这让笔者更有信心开展下一年度的跨学科公选课。然而,在教学中也遇到了相应的问题,例如,公选课面向全校学生开课,而学生专业跨度较大,因此,每年开课前授课内容都要相应改动,而且有时候做很大变动,这就给本课程的教学增大了工作量。同时,课程内容涉及面太广,而现有国内海洋生化工程教材理论程度都较深,很难用于本课程的教学。因此,选编适合的教材对于海洋生化工程公选课的开设具有很重要的影响。当然,跨学科公选课海洋生化工程还有很多需要改进和完善的方面,笔者相信通过教学实践,跨学科公选课海洋生化工程面临的困难一定能得到有效的解决。
参考文献:
[1]欧阳藩.中国生物技术产业现状.化工进展,2000,5:5-9.
[2]欧阳藩.21世纪中国的海洋生物技术产展望.97’中国青年学者生物技术前沿学术讨论会论文集,1997,北京,1-2.
[3]欧阳藩,董志峰,白新盛.发展我国医药工业的探讨.生物工程进展,1995,5(5):20-24.
[4]中国海洋学会.21世纪中国海洋科学与技术展望.北京:海洋出版社,1998.
[5]韩晓鹏,彭海青,翟世奎.海洋科学中若干前沿领域发展趋势的分析与探讨.北京:海洋出版社,1994.
[6]管华诗.我国海洋生物技术的发展与展望.世界科技研究与发展,1998,20,(4):12-14.
生物质资源的特点范文4
0 引言
随着中国经济与社会发展的持续加速,能源资源短缺和环境污染问题日益突出。加快生物质能开发利用,开辟新型能源供应,对于缓解国家能源供需矛盾,减少化石能源消耗,有效保护生态环境,促进农村经济和社会可持续发展具有积极的推动作用。提高资源利用效率,发展可再生能源资源,加快发展循环经济,保障国家能源安全,将成为我国经济发展的一项重要战略任务。
1 生物质能利用现状及发展目标
1.1生物质能利用现状
截至2006年10月,黑龙江垦区应用新型专利技术,建设了7处秸秆气化集中供气工程、3处大中型沼气工程、3700户户用沼气池、6套秸秆固化成型燃料机组、15套稻壳发电机组,建设总投资28400万元。秸秆气化工程年利用作物秸秆5800t,可节约常规能源折合标准煤900t,直接受益农户2196户。大中型及户用沼气工程年可处理畜禽粪便6万t,节约常规能源折合标准煤2200t,直接受益农户5100户。利用秸秆固化成型技术生产秸秆固化燃料年可替代原煤4200t。稻壳发电机组总装机容量达24800kW,年可利用稻壳21万t,年发电量4590万kW。应用生物质气化、固化及稻壳发电技术,提供新型清洁能源,改善了传统用能方式,提高了生活质量和用能品位,降低了生产和生活成本,防止了畜禽粪便污染,既取得了较好的经济效益,也带来了减少二氧化碳、二氧化硫、废弃物等污染物排放的环境效益,为垦区节约能源、保护生态环境走出了一条新路。
目前存在的主要问题,一是受传统观念影响,农村能源开发利用与垦区经济社会总体发展水平差距较大,资源潜力没有得到有效开发,现代农业循环经济产业链还没有形成。二是生物质能源技术及装备处于较低水平,其可靠性和稳定性有待进一步提高。三是生物质能源项目初始投资较大,比较效益低下,难以实现市场化、商业化运作。
1.2发展目标
“十一五”期间,黑龙江垦区大力推进以生物质为原料的气化、固化、液化及发电工程建设,计划建设40个生物质气化站,生物质固化燃料年生产能力达到20万t、液化燃料5万t,装备20台套稻壳发电机组,装机容量4万kWh,建设2座生物质直燃发电、热电联产装置,装机容量5万kWh。生物质年利用量占一次能源消费总量的8%,发电装机容量占全国的2%。
2 开发利用生物质能的优势与潜力
黑龙江垦区地处东北三江平原,总面积5.62万km2。其中,耕地面积220万km2,农业机械总动力433.6万kW,总人口158.6万人,年粮食生产能力达1000万t,已成为国家重点商品粮基地和现代农业示范基地,因此,发展生物质能源具有独特优势与潜力。
一是资源优势。黑龙江垦区年可利用作物秸秆量达800多万t。2005年末,大牲畜存栏80.5万头,生猪存栏174万头,年畜禽粪便量达622万t。集约化、规模化生产为生物质能利用提供了基础保证。有效利用作物秸秆及畜禽粪便等生物质能,可进一步调整生产用能结构、提高生活用能质量、改善当地生态环境、促进农民增收、实现农业和畜牧业可持续发展。
二是机械化优势。现代农机装备作业区已达到160个,大马力作业覆盖面积约900万亩,农业综合机械化率达到93%,农机化总水平居国内领先,机械化作业为生物质收集利用提供了先决条件。
三是农垦小城镇建设优势。按照垦区“十一五”规划,计划将原有2000多个生产队合并建成660个管理区,农业职工全部集中居住,住宅全部实现砖瓦化。利用小城镇基础设施完善、服务功能齐全、信息便捷的优势,使更多的农业富余劳动力向小城镇转移,壮大城镇经济规模和人口规模,为生物质利用提供了发展空间。四是典型示范优势。在国家和省有关部门积极支持下,已建成多处大中型沼气、秸秆气化、秸秆固化、稻壳发电等生物质能源示范工程项目,积累了丰富的建设经验,为生物质利用提供了技术支撑。
3生物质能工程技术方案及可行性
3.1大中型沼气工程
3.1.1工艺方案
综合考虑大中型养殖场物料特点及北方地区气候寒冷等因素,适宜采用底物浓度高、加热量小、运行费用低和沼液量少的“能源生态型”卧式池中温发酵工艺。工艺流程示意图如下(见图1)。
3.1.2可行性
发展大型沼气工程及沼气综合利用,是解决垦区规模化养殖粪便处理、发展生态有机农业的最有效途径。充分利用畜牧业废弃物生产清洁能源,可进一步改善农场职工生活条件,减少环境污染,探索和形成垦区“粮-畜-沼-肥-粮”的资源良性循环生态农业新模式。
实践证明该工艺在北方地区运行稳定,产气效率平均高达0.6m3/(m3.d),沼气、沼渣、沼液应用前景广阔,具有较好的经济和社会效益,适宜在6000头猪以上的规模化养殖场及集中居民区附近建设。
3.2秸秆气化集中供气工程
3.2.1工艺方案
推广使用下吸式固定床气化炉技术。下吸式固定床气化炉具有以下优点:(1)操作简便,运行可靠;(2)原料适应性强;(3)气化效率高;(4)热裂解充分,焦油含量低。工艺流程示意图如下(见图2)。
3.2.2可行性
以往农作物收获以后,除少量的秸秆粉碎后还田用于饲料及烧柴外,其余全部在田间烧掉,造成资源极大浪费,也给环境带来了污染。同时,随着煤炭、液化石油燃气价格不断上涨,居民生活用能成本不断增加。充分利用秸秆燃气,则可以更好地满足人们的生活需要,提高生活用能品位,带来良好的经济效益和社会效益。
3.3生物质液化燃料工程
3.3.1工艺方案
根据黑龙江垦区地域及气候特点,重点发展甜高粱秸秆制取燃料乙醇。工艺流程示意图如下(见图3)。
发展燃料乙醇有利于中国能源多元化、减少环境污染、发展畜牧养殖、增加农民收入。黑龙江垦区土地资源丰富,种植甜高粱产量高,成本低。生产甜高粱乙醇,可替代石油资源,减少车辆尾气污染,废渣废液可作优质饲料和液体肥料综合利用,是一项从种植到加工、从农业到能源的新型能源农业工程。
目前,黑龙江垦区在已建成甜高粱良种繁育基地的基础上,又扩大试种面积3000km2,为生产燃料乙醇提供了原料保证。
3.4生物质发电工程
秸秆发电是一项新兴能源产业。据调查,黑龙江垦区粮食作物区25km半径内,大豆、玉米、水稻等秸秆剩余量达58万t。随着农业生产科学技术不断发展,粮食单产进一步提高,秸秆剩余量将进一步增加。发展秸秆发电,一是可以加快秸秆转化步伐,增加农民收入,实现经济协调发展;二是可以增加电力供应,拉动工业经济增长;三是可以提高资源利用效率,改善生态环境;四是可以拉动农区运输服务等相关产业发展。
项目采用具有国际先进水平的生物质直燃发电技术,工艺系统主要包括机组、电气
、热力、燃烧、燃料输送、水处理、除灰、采暖、通风、除尘、消防等装置。黑龙江农垦所属宝泉岭、红兴隆、建三江、牡丹江、九三等地区地质条件良好,水源充足,交通方便,电力接口便捷,可充分利用发电余热等优势,适宜建设25~50MW秸秆热电联产发电项目。
4 发展生物质能源的对策措施
(1)进一步加大《可再生能源法》的宣传力度。通过典型示范,提高开发生物质能源的认识,加快农村能源项目的推进和落实,形成全社会支持生物质能发展的良好氛围。
(2)全面开展生物质能资源评价。制定农业生物质资源评价技术规范,调查生物质资源量、能源作物适宜土地资源量,选育能源作物优良品种。
生物质资源的特点范文5
一、发展状况
(一)生物质发电产业初步形成
我区已建成生物发电项目8个，总装机容量23.2万千瓦，分布在赤峰、通辽、巴彦淖尔、鄂尔多斯、兴安盟等地。国能赤峰生物发电是我区第一家生物质发电项目，利用玉米秸秆直燃发电，每年消耗秸秆40多万吨，引进丹麦技术，建设2×12兆瓦发电机组。毛乌素生物质发电厂装机容量为2×15兆瓦，总投资3.2亿元，利用毛乌素沙漠灌木燃烧发电，每年消耗沙柳20万吨，年带动治理荒漠20万亩，奈曼旗林木生物质热电联产项目，是国家级林木质发电示范工程，建设规模50兆瓦的林木质发电，每年消耗100多万吨废弃林木，一期2×12兆瓦工程已完成。阿尔山2×12兆瓦林木质直燃热电联产项目，总投资3亿元，年消耗30万吨含水18％以下的木质燃料，发电进入兴安电网，同时为阿尔山供热。
(二)自主研发的生物燃料制取技术，探索出生物燃料非粮发展的路子
全区在建生物柴油项目6个，已建成5个，生产规模为年产90万吨，占全国产量近1／3。我区在建的生物乙醇项目有6个，大多采用玉米为原料。国家发改委2006年底发文不再批准玉米加工乙醇燃料项目，鼓励发展非粮生物燃料。我区率先在全国探索出一条发展前景广阔的路子。主要有两方面突破：一是化学合成生物柴油。包头金骄特种新材料(集团)有限公司完成的“非粮生物质化学法合成生物柴油项目”，海拉尔农垦集团采纳金骄集团化学合成生物柴油技术，赤峰邦驰生物柴油项目，通辽天宏生物柴油项目均已开工建没，有的已投产。二是以甜高梁秆为原料生产燃料乙醇。莫力达斡尔旗“无水燃料乙醇产业化示范项目”，以甜高粱茎秆为原料，建设规模为每年制取30万吨无水乙醇，已纳入国家甜高粱茎杆制取生物燃料乙醇示范工程，需每年种植甜高粱120万亩原料供应。一期年产10万吨工程基本完工，已种植甜高梁近5万亩，国家级甜高梁生物燃料乙醇原料产业基地正在我区形成。
(三)养殖场沼气发电工程项目示范效应显著
蒙牛澳亚示范牧场大型沼气发电综合利用工程，利用奶牛养殖场粪便污水等发电，年产沼气约400万立方米，沼气用于发电，年发电约800万千瓦时。减排二氧化碳2.5万吨。达拉特旗北疆三和牧场大型沼气发电综合利用工程，年产沼气约80万立方米，沼气用于发电，年发电约160万千瓦时，减排二氧化碳5000吨。这些现代化程度较高的沼气发电工程，当前在我国大型畜禽养殖场属前位，在我区乃至北方地区均有很好的示范效应。
面临的问题：
一是产业体系薄弱。我区生物质能发展势头良好，但运营成本高、资源分散、生产规模小，扶持生物质能的政策经济激励度弱，产业缺乏竞争力。
二是技术服务体系支撑不够，新技术、新成果企业转化能力较弱，小科技企业起步困难。
三是专业技术人才缺乏。生物质能设备使用和维护要求技术含量较高，生产过程中一旦出现问题和故障，必须请专业人员进行检修，企业熟悉和掌握生物质能技术的人才较少。人才培养满足不了产业发展的要求。
四是配套产业发展不协调。与传统能源相比，生物质能产业是典型的“小规模、大燃料”。原料分散在千家万户，秸秆体积大、重量轻、用量大，不适合长距离运输，原料收集、储存、运输、销售上下游配套产业发展不协调，导致管理难度大、成本高。
二、国内外生物质能发展状况及相关政策
在欧美等发达国家，生物质能技术已经成为重要的能源利用形式。年利用生物质能发电约5000万千瓦装机容量(主要集中在北欧、美国)，是仅次于水力的第二大再生能源工程。经过30多年的科研探索，生物燃料正成为欧美发达国家替代石油的唯一选择，已开始由玉米乙醇向非粮二代生物燃料过渡。2007年燃料乙醇、生物柴油约4500万吨，2020年前后将发展到2亿吨，约相当于现在世界石油生产量的5％，其替代规模是其它可再生能源不能比拟的。欧盟委员会提出：生物燃料是唯一可以大规模获得的替代运输燃料的能源。生物燃油对石油替代成为一种世界共识和趋势，已驶上快车道。欧洲等地建设了大量的沼气工程和户用沼气池，日本从沼气中提取氢气发电。
近年来，我国生物质能发展迅速。国家电网公司、五大发电集团等大企业纷纷参与生物质发电，民营和外资企业也表现出较大的投资热情。国家“十一五”末将建设生物质发电550万千瓦装机容量，2020年达到3000万千瓦。我国生物燃料乙醇装备技术已接近国际先进水平，成为继巴西、美国之后第三大生物燃料乙醇生产国和使用国，年产量达400万吨。国家已将生物柴油确定为新兴产业，年生产能力超过300万吨。沼气产业基本形成，已建设养殖场沼气工程3556处，年产沼气总量2.3亿立方米。
国家对发展生物质能非常重视，制定相关政策促其发展。2006年1月1日《中华人民共和国可再生能源法》正式实施。2006年9月30日，财政部、国家发改委等联合下发“关于发展生物能源财税扶持政策”。主要有：1，价格和成本补贴：生物质发电补贴0.25元，千瓦时，生物质发电电价优惠、上网电量全额收购和电力调度优先。燃料乙醇、生物柴油每吨成本补贴1600元。2，财税支持：生物质发电、生物柴油等增值税即征即退。国家环保专项资金重点补贴秸秆直燃发电。用甜高梁茎秆制取生物燃料乙醇可获得政府无偿资助和贷款贴息等专项资金重点扶持。
三、我区发展生物质能的比较优势
(一)生物质能资源储量居全国之首
1，森林采伐剩余物、灌木林资源储量大。国家确定“十一五”期间我区采伐限额为848.1万立方米，仅采伐剩余物可获得生物质原料约777.23万吨。全区灌木林总面积为654.33万公顷，灌木林总生物量2558.43万吨。按3年平茬抚育一次计算，年可利用量852万吨。2黠秆资源量大：据2007年数据，玉米、小麦、油料年产量1526.41万吨，测算出秸秆为1831.69万吨，主要分布在通辽、赤峰、兴安盟、巴彦淖尔市等粮食主产区，3，牲畜粪便资源全国第一：我区年度牲畜存栏达到1.10512亿头，牲畜年产粪便约1.17亿吨。4，原料资源种类面积全国第一：用于生产燃料乙醇、生物柴油的原料油菜籽、大豆、蓖麻、文冠果、甜高梁等，种类多，面积大。尤
其是生物燃料乙醇、生物柴油原料文冠果和甜高粱种植，面积全国第一。我区能源农业的原料产业规模开始形成。
(二)一批科研成果居国内领先水平，专利带动能源农业势头强劲
除生物质发电项目的技术设备主要依靠引进外，我区产生了一批生物质能专利技术成果，一项专利就可带动一个产业的快速发展，产业科技发展水平居全国前位。内蒙古农业大学研发“甜高粱秸秆周体生料发酵生产乙醇工艺及其优化”项目，获得秸秆乙醇中试产品，国家受理发明专利申请。现甜高粱种植基地已形成，为该项目产业化提供原料规模储备。中国科学院水生生物研究所研发的微藻制取生物柴油技术，已在我区荒漠试验成功，准备在我区荒漠区建设大规模可再生能源综合利用基地。内蒙古通华蓖麻化工有限责任公司于2006年研究开发出用癸二酸副产品一脂肪酸生产物柴油技术，经检测应用产品技术指标达到国家标准。
我区沼气工程的成套技术已成熟，生物厌氧发酵机理的研究、发酵工艺、产气率等单项技术和指标，已接近国际先进水平，促进了蒙牛、塞飞亚大型沼气工程的建设。结合农牧民冬季取暖和沼气池越冬困难的实际，开发太阳能畜棚暖圈沼气池和太阳能日光温室沼气池，形成在纯牧区、半农半牧区、农业种植区及农业养殖区的草原六结合、农牧六配套、田园五位一体、庭院一池四改、多池联体、三池一体六大农用沼气新模式，总体技术水平达到国内先进水平。2007年底全区沼气用户达14.65万户，大中型沼气工程16处，
生物质固体成形燃料专利技术正在产业化。巴彦淖尔征华机电液压研究所研发9度一20型秸秆压块机，获得国家发明专利，秸秆块代替煤炭，秸秆块发热量可达到4105千卡，公斤。库伦旗六家子林场用林业“三剩物”尝试加工成型燃料，用作林场供暖、炊事燃料。
(三)广阔荒地是潜在优势，农业能源原料可变成“绿色油田”
我区宜农荒地面积约有1500万亩，宜林荒山荒坡面积达到1.7亿亩，可种植甜高梁、文冠果、蓖麻和沙柳等能源作物。还有大面积不适宜农业植物的边际土地，可以大量种植能源树种，如盐碱地种植柽柳、沙地栽植能多次平茬利用的柠条、沙柳等灌木。荒漠地区土地广阔，适于大规模藻类养殖。微藻是生物柴油的重要原料。这些大量宜林、宜农荒地和荒漠、边际土地资源，我区独一无二，经过开发和改良，可以变成发展生物质能源的“绿色油田”。
四、思路与建议
(一)大力发展能源农业，使之成为促进农村牧区经济发展、农牧民脱贫致富的一把钥匙
据测算，装机容量为2.5万千瓦的生物质发电，产值近亿元，年消耗秸秆20万多吨，增加就业岗位1000多个，增加收入6000万元以上。1公顷甜高粱茎秆可转化燃料乙醇3―5吨，高者可达10吨。一亩藻塘可生产3吨生物柴油。年产5万吨生物柴油，按每吨柴油8000元测算，可实现产值4亿元。在生物质能产业的推动下，盐碱地、沙地、荒漠地等低质土地种植甜高梁、文冠果、养殖藻类，可产生不可估量的经济效益。传统的农业产业链将被延伸。原来废弃的农作物秸秆。经过收集、加工、运输等环节，形成新的产业链，不仅带动农村牧区生产模式转变，而且有效增加农牧民收入。因此，应充分发挥我区已形成的生物质能产业及科研成果优势，进一步扩大示范效应，采取政府扶持、企业投入、科研院所合作的方式，积极扶持生物质能企业在原料基地发展连锁项目。政府应把生物质能开发利用列入经济社会发展规划，以生物质能产业的发展，推进农村牧区的进步。
(二)以生物能源替代煤炭资源，促进可持续发展
农村牧区林区剩余废弃物是重要的可再生能源。我区秸秆年产生量折合1500万吨标准煤，动物粪便年产生量折合5755万吨标准煤，林业剩余物年利用量折合800万吨标准煤，灌木林年利用量折合1000吨标准煤。仅这几项折合标准煤已超亿吨，相当于鄂尔多斯煤炭年产量的1／2。发展生物质能产业，作为一个新兴产业经济增长点，对于调整以煤炭资源开发利用为主的重化产业结构，增强煤炭资源利用的可持续性，有着独特的重要作用，应引起高度重视。
(三)发展低碳经济，促进节能减排
低碳经济是以低能源、低污染、低排放为基础的经济模式，其核心是能源技术和产业模式的重大创新。我区是煤炭资源大区，二氧化硫排放总量的90％是由燃煤造成的。据测算，运营一台2.5万千瓦的生物质发电机组，与同类火电机组比较，每年可减少二氧化碳排放10万吨，产生8000吨灰粉，可作为高品质的钾肥直接还田，是一个变废为宝的良性循环过程。是发展低碳经济的有效模式。赤峰、通辽、兴安盟等以农为主的地区，应鼓励建设小型秸秆直接燃烧热电联产项目，解决当地秸秆大部分就地焚烧、环境污染严重、用电和集中供热等问题。呼伦贝尔、通辽灌木和林业采伐加工剩余物资源丰富，仅牙克石现有采伐加工制等物2027.2万吨，储量是全区所有林木的2倍以上，可建若干个小型灌林木质发电和热电联产项目。固体成型燃料是一种洁净的可再生能源，我区丰富的林木剩余物、沙生灌木等生物质资源，可以发展固体生物质燃料。生物质能可以带动能源林产业的发展，有助于防止土地沙化和水土流失，促进生态良性循环。
(四)把生物质能开发与区域发展战略结合起来
发展生物质能越来越显示出，它不仅是替代石油的唯一选择，也是解决贫困问题、缩小区域、城乡差别的重要战略举措。国家发改委将我区列为“十一五”生物质能源发展重点省区之一。应从国家战略出发，根据可持续发展的要求，调查研究全区生物质能资源整体情况，围绕产业经济性和目标市场，高起点编制开发利用战略规划。做到因地制宜，多能互补，统筹规划，协调发展。
(五)抓好示范项目。推进产业发展
我区已建成和再建的一些生物质能开发利用项目。要围绕项目建设，下大力气抓好示范作用以点带面，积极推进生物质能产业化进程。生物质能示范项目。不仅仅只是企业发展，要形成从原料供应、运输、加工、市场开拓和相关服务体系完整的产业链，涉及到政府多个部门和行业，要加强协作。共同推进。
生物质资源的特点范文6
生物质热解液化制取液体燃料
成果介绍及技术指标：生物质主要指秸秆、谷壳、速生林和林业加工废弃物等，据估计我国资源总量不低于10亿吨/年，其中各类秸秆和谷壳的年产量不低于7亿吨，约合2～3亿吨石油当量。生物质能源的特点是可再生和与环境友好，它除了直接使用之外，还可以采用热降解和生物降解的措施转化为液体燃料。
生物质热解液化是在完全缺氧或有限供氧的情况下使生物质受热主要降解为液体产物生物油的一种技术。影响生物质热解液化四个主要参数分别是加热速率、反应温度、气相滞留时间和冷凝收集。
该项目采用快速流化的方式使生物质与热载体在反应器内实现良好的热量交换，并通过特殊的结构设计和自制的催化剂，使生物质能够高效洁净地转化为生物油，生物油产率按质量计算最高可达70%。
该生物油呈棕褐色，是含氧量很高的复杂有机混合物，其有机物种类有数百种之多，从属于数个化学类别，几乎包括了所有种类的含氧有机物诸如：醚、酯、醛、酮、酚、有机酸、醇等。不同生物质制取的生物油在主要成分的含量上大都比较相近，因而可以容易地混合在一起。生物油的密度比水大，约为1.2×103kg/m3。生物油的粘性与热值与其含水率的高低有很大关系，当含水率为25%时，其动力粘性系数和高位热值分别约为60cP和18MJ/kg。
生物质气气化合成二甲醚液体燃料
项目简介：在固定床或循环流化床中将生物质气化，变成H2、 CO、 CO2等组分，然后经过气体净化，在重整反应器中和沼气一起在催化剂的作用下进行重整来调整H2、 CO的比例，同时降低二氧化碳的比例，使之适合于合成二甲醚。然后气体经过压缩进入二甲醚反应器。在催化剂的作用下合成二甲醚。该套技术已经申请了国家发明专利。
二甲醚（简称DME,CH3OCH3）是一种清洁的燃料与化工产品，有很大的市场。液化二甲醚可以完全替代液化石油气（LPG），与LPG相比具有无毒无臭、不易爆炸、热效率高、燃烧彻底、无污染等特点，因此，DME作为LPG的替代品在中国特别是农村有巨大的潜在市场。作为清洁燃料DME可以替代柴油用作发动机燃料，十六烷值达55，与柴油热效率相同，DME不会产生黑烟和固体颗粒，NOx排出量大大减少，是很有前途的绿色环保型发动机燃料。
该项目采用的以生物质废弃物（包括木粉、秸秆、谷壳等）作为原料，通过催化裂解造气作为气头的新工艺，目前还未见报道。DME的合成也采用先进的一步法合成工艺，该方法作为应用基础研究最近几年才在国际上展开。广州能源研究所在世界上首先实现了在小型装置上由生物质一步法合成绿色燃料二甲醚的连续运行。将该技术进行产业化推广可以解决缓解广东省液化气日益紧张的形势。
生物柴油
技术(产品)用途介绍：生物柴油，又称燃料甲酯，是由甲醇或乙醇等醇类物质与天然植物油或动物脂肪中主要成分甘油三酸酯发生酯交换反应，利用甲氧基取代长链脂肪酸上的甘油基，将甘油基断裂为三个长链脂肪酸甲酯，从而减短碳链长度，降低油料的粘度，改善油料的流动性和汽化性能，达到作为燃料使用的要求。生物柴油的主要成分是软脂酸、硬脂酸、油酸、亚油酸等长链饱和与不饱和脂及酸同甲醇或乙醇所形成的酯类化合物。由于可再生，无污染，因此生物柴油是典型“绿色能源”。其性能与0#柴油相近，可以替代0#柴油，用于各种型号的拖拉机、内河船及车用柴油机。其热值约1万大卡/Kg，能以任意比例与0#柴油混合，且无需对现有柴油机进行改动。
目前，生物柴油的主要加工方法为化学法，即采用植物油（或动物油）与甲醇或乙醇在酸、碱性催化剂作用下酯交换，生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯燃料油。但化学法合成生物柴油有以下缺点：
（1）工艺复杂，醇必须过量8倍以上，后续必须有相应的醇回收装置，能耗高；
（2）色泽深，由于脂肪中不饱和脂肪酸在高温下，容易变质；酯化产物难于回收，成本高；
（3）生成过程有废碱液排放；
（4）不能处理废油脂,因为废油脂含有大量的游离脂肪酸，容易和催化剂碱形成皂角，很难分离皂角。
为解决上述问题，人们开始研究用生物酶法合成生物柴油，即动植物油脂和低碳醇通过脂肪酶进行转酯化反应，制备相应的脂肪酸甲酯及乙酯。酶法合成生物柴油具有条件温和、醇用量小，无污染物排放等优点。目前酶法主要问题：
（1）脂肪酶成本较高，酶使用寿命短；
（2）副产物甘油和水难于回收，不但形成产物抑制，而且甘油对固定化酶有毒性，使固定化酶使用寿命短。
生物质制取液体燃料技术
技术简介:生物质是一种CO2零排放的可再生能源。传统的生物质利用方式不仅低效而且排放的未完全燃烧碳氢化合物有害健康，例如秸秆就地焚烧严重污染环境。开发高效清洁的生物质利用技术至关迫切。生物质的特点为能量密度低、挥发分含量高、氧含量高。从生物质制备液体燃料可缓解中国日趋紧张的汽车油料。由于组成生物质的纤维素、半纤维素和木质素转化特性不同，单纯的生化或热转化工艺均难以高效利用生物质。将这两种方法结合在一起的工艺可望得到良好效果。根据生物质的组成和成分特点，利用分级转化原理，我所已开发出生物质生化－热转化综合工艺。
生物质生化－热转化综合工艺思路为：秸秆经过汽爆先得到木糖，汽爆残余再经固体发酵转化为乙醇，发酵残渣在循环流化床中快速热解制取生物油，半焦燃烧供热。本课题组与本所生化国家重点实验室合作，利用快速热解从生物质发酵渣获得生物质热解油品。由于生物质发酵过程中脱掉了大量的成灰元素，生物油的产率明显提高。本项目利用小试装置和5kg/h循环流化床快速热解反应器，进行了不同生物质、发酵渣、脱灰生物质的快速热解制备生物油的试验；利用TG-FTIR进行灰分对热解动力学影响的实验。
该项目研究了生物质种类、成灰元素对生物油产率、性能的影响；研究了循环流化床热解生物质的流体动力学；利用能量最小和多尺度模型研究了生物质热解反应器的流动结构；在5kg/h 规模的循环流化床中进行了生物质快速热解实验。结果表明，生物热解油的产率随灰分减少而增加；利用生物质综合处理工艺可大幅度提高生物油产率，产率达65%左右。
未来应用领域的初步预测：
生物质热解油可与化石柴油混合作燃料油；生物质热解油可和氨反应生产缓释肥料；生物质热解油可和石灰反应生成生物石灰，用于脱硫脱硝；生物质热解油可和醇反应生产燃料助剂或风味化学品；此外，生物质热解油可制成粘结剂，可制氢和气化生成合成气。
生物质能高效利用
项目研究内容介绍：中国科学院百人计划项目。从生物质制备清洁燃料为目标，从生物质的组成与结构分析到研究生物质制备清洁燃料的工艺和催化剂，进行生物质能高效利用的应用基础研究，为进一步开发提供理论指导。
具体包括以下几个方面：1．生物质组成与结构的研究；2．生物质制差工艺与催化剂的研究与开发；3．生物质组分分离方法研究；4．生物质直接液化工艺及产物分离方法的研究；5．生物质间接液化制甲醇、二甲醛及燃类的工艺与催化剂研究；6．以上过程涉及性的反应工程分离过程的研究。
生物质制取液体燃料技术
研究内容:生物质是一种CO2零排放的可再生能源。传统的生物质利用方式不仅低效而且排放的未完全燃烧碳氢化合物有害健康，例如秸秆就地焚烧严重污染环境。开发高效清洁的生物质利用技术至关迫切。生物质的特点为能量密度低、挥发分含量高、氧含量高。从生物质制备液体燃料可缓解中国日趋紧张的汽车油料。由于组成生物质的纤维素、半纤维素和木质素转化特性不同，单纯的生化或热转化工艺均难以高效利用生物质。将这两种方法结合在一起的工艺可望得到良好效果。根据生物质的组成和成分特点，利用分级转化原理，我所已开发出生物质生化－热转化综合工艺。
生物质生化－热转化综合工艺思路为：秸秆经过汽爆先得到木糖，汽爆残余再经固体发酵转化为乙醇，发酵残渣在循环流化床中快速热解制取生物油，半焦燃烧供热。本课题组与本所生化国家重点实验室合作，利用快速热解从生物质发酵渣获得生物质热解油品。由于生物质发酵过程中脱掉了大量的成灰元素，生物油的产率明显提高。本项目利用小试装置和5kg/h循环流化床快速热解反应器，进行了不同生物质、发酵渣、脱灰生物质的快速热解制备生物油的试验；利用TG-FTIR进行灰分对热解动力学影响的实验。
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太阳能风能光能助阵奥体中心做节能文章
据介绍，济南奥体中心“一场三馆”采用独具特色的东荷西柳造型，“柳叶、荷花”的建筑理念在让奥体中心美观独特的同时，也形成独具特色的外遮阳系统，遮阳系数约为0.4―0.7，不仅能够大大减少空调能耗，还可防止眩光的产生。
此外，充分应用自然采光也是奥体中心节能的主要方式之一。通过围护结构控制进入内部光线的强度，达到理想的照明效果，并有效防止眩光。在各场馆立面、屋顶设置了大量采光窗，并根据地势设置了大量通风采光天井，尽量增大自然采光的面积。
游泳馆的淋浴用水由太阳能热水系统供应，在屋顶设有约670平方米的承压式热管太阳能集热器，通过高位冷、热水箱保证热水的稳定供给。太阳能光电技术也融入景观设计中。路灯、景观照明的庭院灯、草坪灯利用太阳能光伏发电技术提供电源，安全、环保，节省电力资源。
与此同时，节能专家建议采用CFD（流体力学分支）的数值分析，确定合理的通风口位置及开口大小，有利于形成较好的自然通风效果。在天气适宜的时候，利用自然通风把场馆内的热负荷带走，从而提高室内舒适度，有效减少能源消耗。
过渡季节奥体中心可尽量利用新风，进行全新风运行，减少空调的运行。冬季内区的消除余热，可采用室外免费能源――新风，减少能源的浪费。
分层空调置换通风大空间冷热两重天
奥体中心内“一场三馆”承担多项室内比赛任务，如篮球、游泳等。如何让这些大空间室内场馆既温度适宜，又不会过于消耗能源，专家也提出了针对性方案。
所有空调设备采用中央自动控制技术，根据设定的温度控制、湿度控制、压差控制、流量控制来使设备达到最佳的匹配运行效果，使设备在最高效区域运行，以利于能源的综合利用，最大化地实现节能。
水蓄冷技术也在考虑之中，采用水蓄冷的集中能源中心方式，可在用电低谷期利用水作为介质制冷储存能量，然后在用电高峰期释放能量，缓解用电紧张，提高能源利用效率，充分利用峰谷电价，节省运行费用。经测算，水蓄冷运行费比常规制冷可节约203.45万元／年。
在大空间的节能上，专家也有高招，采用分层空调和置换通风，尽量减少无效空间区域的能量消耗，只满足有效区域的舒适度。
譬如，专家通过CFD方法对大空间的空调气流组织进行了分析，游泳馆空调比赛区空间温度可以被控制在28℃到29℃之间。室内的温度分层非常明显，屋顶最高点温度达到40℃以上，“冷热两重天”。
三种方式取暖首选集中供暖
济南奥体中心在设计时，就考虑到了建筑的节能。由于冬天有很多比赛，奥体中心用集中供暖、太阳能和地热三种方式来取暖。其中，集中供暖将是最主要的取暖方式。
根据计划，济南市将在燕山新区A地块，建设奥体中心的配套服务中心，来为整个奥体中心服务。这里将安装大型的采暖设备，该设备将接收市区供来的蒸汽，转换成热水，集中送到济南奥体中心各场馆内。各场馆也将全部采用地板供热，暖气设备都安装在地板下面，这种取暖方式不仅节能，而且节约建筑空间，节省采暖成本。
为了节能，济南奥体中心“一场三馆”的供暖都是单独控制的，用时打开阀门，不用时就可关掉。目前，济南市正在对奥体中心地板供热系统进行招标，待确定施工单位后，就可随着内外装饰进行全面施工。
在体育馆、游泳馆内，还安装了太阳能，这些太阳能可直接转换成热量，供给两大场馆，游泳馆的部分热水也可以用太阳能来转换。在体育场内还设计了地热取暖，这种方式造价比较高，主要是用来保证草皮的生长。
新型能源布满奥运场馆
据悉,奥运工程采用新型能源项目共有34项,先进热回收空调技术13项,先进能源利用技术22项。奥运工程采用新型清洁能源利用项目共69项,包括光电、光热、各种地热能、污水热能,风能等可再生能源的利用。
网球中心、北京大学体育馆等9项工程均采用了地热、地源或水源热泵系统。仅在奥运村,热泵技术的应用就将比普通中央空调节约电能15％至20％,每年节电34万度；国家体育场、五棵松篮球馆、奥林匹克森林公园中心区等7个工程采用了太阳能光伏发电技术；北京射击馆、老山自行车馆、奥运村和媒体村等10个工程采用了太阳能光热技术。
北京是水资源严重紧缺的城市。充分利用中水(污水经处理后获取的非饮用水)、高水平处理污水、尽量收集雨水……北京市在场馆建设中通过一系列工程措施和技术手段节约水资源。北京市"2008"工程建设指挥部负责人介绍,所有奥运场馆都采用了中水利用技术,国家游泳中心、奥运村、奥林匹克森林公园等5项工程建设了高水平的污水处理系统,国家体育场、丰台垒球场、国家会议中心等15项新建工程建设了高水平的雨洪利用系统,将充分利用雨洪水资源回灌和涵养地下水。
奥运村太阳能热水系统在奥运会期间可以为16800名运动员提供洗浴热水,奥运会后,将供应全区1868户6000名居民的生活热水需求,年节电达到1000万度、节煤2400吨。
奥运工程采用的61项先进空气处理技术,涵盖了热回收空调、自然通风、室内空气节能处理与净化等；绿色节能照明技术48项、节能建筑维护结构38项。这些都将在一定程度上节约能源,体现了"绿色奥运"的理念。
清洁能源包括地热能、风能、太阳能、生物质能、水能、海洋能等多种能源,北京市目前主要利用的是太阳能和地热能。其中地热能更是以其具有清洁环保、高效节能、可再生、技术成熟等优点,成为了北京2008年奥运会大力发展能源之一。在北京市出台的一系列规划、计划、发展纲要和补贴政策中,均重点提出了大力发展地热能,根据《北京奥运行动规划》提出的目标和任务,为实现"绿色奥运"的理念,提高城市可持续发展能力,北京市政府制订的《生态环境保护专项规划》中提出:要大力发展可再生能源,开发地热资源,2007年全市地热、地温供暖制冷面积达到500万平方米。《北京城市总体规划(2004年~2020年)》中第124条提出:因地制宜地发展新能源和可再生能源；积极发展新能源,推广热泵技术,推进浅层地热、风力发电、太阳能发电等能源新技术产业化进程；鼓励利用垃圾、污泥进行发电和制气。
北京08年奥运会将用上风电绿色能源
截止2007年年底，张家口市风电装机容量将新增20万千瓦。张家口市风电总装机容量达到42万千瓦，成为全国最大风力发电市，为北京奥运会提供充足的绿色能源。
张家口市位于华北平原与内蒙古高原之间，常年劲风不断，是全国少有的风能集中区，具有建设700至800万千瓦的风电场资源，坝上可建2至3个百万千瓦的风电场。在当地人印象里，坝上的风一直是一大公害。如今，张家口市变劣势为发展优势，紧紧抓住北京办绿色奥运的时机，把开发风电资源作为建设北方能源基地和增强县域经济实力的重要举措，科学充分利用风力资源，大力开发绿色清洁能源。
据悉，全国各地的客商也看到了风电的发展前景，纷纷抢滩“风电”资源项目，目前，北京、天津、河北、山东、湖北等19家客商累计签约的风电项目总装机容量达1200多万千瓦，占全国2020远景规划的60％多。到2010年，张家口市将累计投资180亿元，新增风电装机容量200万千瓦。这些项目建成后，不仅将大大缓解华北地区用电紧张的局面，而且将为北京输送大量绿色能源。
我国研制出系列燃料电池车服务08北京奥运会
在科技部的支持下，我国燃料电池车取得长足进展，已研制出具有自主知识产权的燃料电池大客车、小轿车、自行车和助力车等。
据中国可再生能源学会氢能专业委员会主任委员毛宗强教授介绍，我国最新的燃料电池大客车造价已经下降到300万元人民币，不到国外同类产品价格的五分之一，初具竞争力；我国自行研制的“超越3号”氢燃料电池小轿车，去年在巴黎举行的“清洁能源汽车挑战赛”中，取得了4“A”、1“B”的优异成绩，并完成了120公里的拉力赛；2008年北京奥运会期间，我国自制的燃料电池汽车将参与服务运营。
大力发展氢能燃料电池汽车是我国汽车工业不可多得的机遇。目前，国际汽车界投入氢燃料汽车的资金已超过100亿美元。
太阳能技术为青岛奥帆中心供能
青岛奥林匹克帆船中心根据青岛地区的光源、光辐射特点，结合帆船中心建筑特点和建筑使用功能要求，充分考虑太阳能与建筑的完美结合，将国际上先进高效的太阳能技术与区域市政热力管相结合，将板式集热器分别与弧形屋面、平面屋顶相结合，运用可靠的控制系统，在后勤保障中心和运动员中心设计应用了两套太阳能系统。
后勤保障中心建筑面积5800平方米，采用太阳能吸收式空调系统，使用集热器面积638平方米，成功实现了夏季制冷、冬季采暖和全年提供生活热水，系统预计每年可节电47.3万度。运动员中心建筑面积16613平方米，使用集热器面积666平米，利用太阳能为其所拥有的300平方米游泳池和洗浴提供热水。预计节电每年44万度。同时，由于集热器为后勤保障中心屋顶提供了阴凉，也减少对制冷量的需求。两套太阳能系统建设投资约1100万元，一年节电约90万度，按每度电0.78元计，一年可节省70万元，十五年即可收回投资。这在全国也属于领先位置。
太阳能景观灯和风能路灯是奥帆中心的又一大景观。这里共安装了168盏太阳能灯和41盏风能路灯，不仅绿色环保，到了夜间更是青岛海岸线上一道耀眼的风景。在风能资源丰富、独特的主防波堤建设安装了41盏风能灯，每盏灯14000元，总投资57400元，每盏可供55瓦钠灯每天照明8小时，每年节电6570度。以上项目建设完成后，在取得显著的节能效益的同时，还具有良好的环保效益。有趣的是，按照设计，风速达到每秒3米时，风能路灯顶部的风车就会转起来，而开展帆船比赛的风速下限也是每秒3米，当风车转起来的时候，观众就知道可以进行比赛了。
生物质废弃物催化气化制取富氢燃料气
近年来，关于生物质废弃物的热化学处理已引起了越来越广泛的注意。氢气是生物质热化学处理中得到的高品位的洁净能源。由于氢在燃料电池及作为运输燃料在内燃机中的广泛应用，从生物质气化中制取氢气已引起了很多国家的研究兴趣.在生物质气化制氢过程中，低温下焦油的生成是影响燃气质量和氢含量的一个重要因素，因此高温、水蒸气气化以及加催化剂等气化工艺是改善燃气质量的有效措施.生物质气化技术在国内外已得到了相当广泛的研究，而对生物质气化过程中使用催化剂的研究还比较少.在生物质气化过程中使用催化剂，可以有效改善气体品质，促进焦油裂解，本文就目前生物质催化气化在国内外的研究情况作一些讨论。
1. 生物质催化气化制氢概况
从总体上来说，生物质催化气化制氢的研究在国内外还处于实验室研究阶段，我国在这方面的研究比较薄弱，国外的研究主要集中在美国、西班牙、意大利等国家。
意大利L'Aquila大学的Rapagna等利用二级反应器(一级为流化床气化反应器，一级为固定床催化变换反应器)进行了杏仁壳的镍基催化剂催化气化实验，其制得的产品气中氢气体积含量可高达60%。美国夏威夷大学和天然气能源研究所合作建立的一套流化床气化制氢装置在水蒸气/生物质的摩尔比为1.7的情况下，可产生128g氢气/kg生物质(去湿、除灰)，达到了该生物质最大理论产氢量的78%。
2. 生物质催化气化典型流程
生物质催化气化系统主要包括两大部分，一是生物质气化部分，在流化床气化炉(或其它形式的气化炉)内进行;一是气化气催化交换部分，在装有催化剂的固定床内进行。生物质废弃物由螺旋进料器进入预热过的流化床，在流化床内发生热解反应产生热解气和焦炭等，热解产物再与从底部进来的空气或水蒸气等发生化学反应产生气化气，气化气从流化床上部进入旋风分离器，将炭粒分离，然后进入焦油裂解床(通常为白云石)，进行焦油的初步催化裂解，经焦油裂解后的气化气再进入通常装有镍基催化的固定床内进行进一步的催化裂解及变换反应。
3. 生物质气化过程中发生的主要化学反应
生物质在气化过程中发生热解反应、燃烧反应及气化反应，在热解反应中，生物质被裂解为焦炭、焦油和燃气，部分焦油在高温条件下继续裂解为燃气.在燃烧反应中主要发生碳氢化合物和CO的氧化反应。在气化反应中主要发生碳氢化合物和CO的水蒸气气化反应，显而易见，这是增加燃气中氢气含量的一个重要途径。
可以看到，在生物质气化过程中发生的化学反应复杂，研究其中每个化学反应的发生程度及其相互影响关系，进而设计催化剂，促进目的产物的产生是比较困难的，目前国内外大多是采用商业蒸汽重整催化剂及天然矿石等。
4. 影响燃料气组成和焦油含量的主要因素
（1）气化介质生物质。气化介质一般为空气(氧气)、水蒸气或氧气和水蒸气的混合气。气化介质的选择可以影响燃料气的组成和焦油处理的难易。Corella等认为在其它条件相同且采用白云石作催化剂时，以水蒸气或水蒸气和纯氧的混合物作为气化介质与以空气作为气化介质相比，前者在气化过程中产生的焦油更容易裂解。
焦油的成分非常复杂，可以分析出的成分有100多种，还有很多成分难以确定;主要成分不少于20种，大部分是苯的衍生物及多环芳烃;其中含量大于5%的大约有7种，它们是:苯、萘、甲苯、二甲苯、苯乙烯、酚和茚，其它成分的含量一般都小于5%，而且在高温下很多成分会分解。对大部分焦油成分来说，水蒸气在其裂解过程中起到关键的作用，因为它能和某些焦油成分发生反应，生成CO和H2等气体，既减少炭黑的产生，又提高可燃气的产量。
（2）催化剂应用及催化转化反应机理研究。将催化剂用于生物质热解气化主要有三个作用:一是可以降低热解气化反应温度，减少能耗;二是可以减少气化介质，如水蒸气的投入;三是可以进行定向催化裂解，促进反应达到平衡，得到更多的目的产物.在催化剂应用过程中，考虑到催化剂的机械强度及使用寿命等问题，一般将生物质气化和催化交换设在不同的反应器。但另设一固定床催化反应器，既增加了系统阻力，又增加了投资成本;如将生物质气化和催化交换设在同一反应器，就对催化剂的活性、耐温性能、机械强度及使用寿命等提出了比较高的要求.同时由于焦油催化裂解的附加值小，其成本要很低才有实际意义，因此人们除利用石油工业的催化剂外，主要使用一些天然产物。
目前用于生物质催化气化的催化剂有白云石、镍基催化剂、高碳烃或低碳烃水蒸气重整催化剂、方解石和菱镁矿等。
Delgado通过实验对白云石、方解石、菱镁矿的催化活性进行了比较，从实验结果分析，在裂解焦油方面，这三种矿石的活性顺序为:白云石(CaO-MgO)>方解石(MgO)>菱镁矿(CaO)。Delgado等认为这是由于在白云石中，两种氧化物的混合改变了Ca和Mg原子的排列顺序所致.关于焦油的催化裂解机理，Corella等认为在水蒸气重整生物质气化气消除焦油的反应过程中，同时可以发生CO2干重整反应，即CO2会与焦油及部分低碳烃发生反应，促进焦油的分解。
（3）气化炉。用于生物质气化的反应器主要有上吸式气化炉、下吸式气化炉及循环流化床(CFBG)等，上吸式气化炉结构简单，操作可行性强，但湿物料从顶部下降时，物料中的部分水分被上升的热气流带走，使产品气中H2的含量减少.下吸式气化炉在提高产品气的H2含量方面具有其优越性，但其结构复杂，可操作性差；CFBG具有细颗粒物料、高流化速度以及炭的不断循环等优点，因而相对于其它气化炉来说，无论是在产品气的氢气含量方面还是操作性方面，都是一种较理想的气化制氢形式。
5. 结论
（1）生物质定向催化气化制氢的研究在国内外还处于实验室研究阶段，在我国的研究尤其薄弱。
（2）对生物质催化气化及焦油裂解的机理的研究还远远不够。
