生物质能省公开课一等奖全国示范课微课金奖PPT课件.pptx

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biomass energy
建筑类1003班 袁梦
1215100305
新能源概论
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新能源
新能源又称非常规能源。是指传统能源之外各种能源形式。指刚开始开发利用或正在主动研究、有待推广能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。
据估算，，其中可开发利用500～1000亿度。但因其分布很分散，当前能利用甚微。地热能资源指陆地下5000米深度内岩石和水体总含热量。其中全球陆地部分3公里深度内、150℃以上高温地热能资源为140万吨标准煤，当前一些国家已着手商业开发利用。世界风能潜力约3500亿千瓦，因风力断续分散，难以经济地利用，今后输能储能技术如有重大改进，风力利用将会增加。海洋能包含潮汐能、波浪能、海水温差能等，理论储量十分可观。限于技术水平，现尚处于小规模研究阶段。当前因为新能源利用技术尚不成熟，故只占世界所需总能量很小部分，今后有很大发展前途。
现在我们来了解一下我们相对陌生生物质能源
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生物质能概述
生物质是指经过光合作用而形成各种有机体，包含全部动植物和微生物。
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能量形式，即以生物质为载体能量。它直接或间接地起源于绿色植物光合作用，可转化为常规固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一个可再生能源，同时也是唯一一个可再生碳源。生物质能原始能量起源于太阳，所以从广义上讲，生物质能是太阳能一个表现形式。
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生物质发电
当前，很多国家都在主动研究和开发利用生物质能。生物质能蕴藏在植物、动物和微生物等能够生长有机物中，它是由太阳能转化而来。有机物中除矿物燃料以外全部起源于动植物能源物质均属于生物质能，通常包含木材、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。
地球上生物质能资源较为丰富，而且是一个无害能源。地球每年经光合作用产生物质有1730亿吨，其中蕴含能量相当于全世界能源消耗总量10-20倍，但当前利用率不到3%。
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生物质能分类
依据起源不一样，能够将适合于能源利用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。
林业资源
　 林业生物质资源是指森林生长和林业生产过程提供生物质能源，包含薪炭林、在森林抚育和间伐作业中零碎木材、残留树枝、树叶和木屑等；木材采运和加工过程中枝丫、锯末、木屑、梢头、板皮和截头等；林业副产品废弃物，假如壳和果核等。
农业资源
　　农业生物质能资源是指农业作物(包含能源作物)；农业生产过程中废弃物，如农作物收获时残留在农田内农作物秸秆（玉米秸、高粱秸、麦秸、稻草、豆秸和棉秆等）；农业加工业废弃物，如农业生产过程中剩下稻壳等。能源植物泛指各种用以提供能源植物，通常包含草本能源作物、油料作物、制取碳氢化合物植物和水生植物等几类。
生活污水和工业有机废水
　　生活污水主要由城镇居民生活、商业和服务业各种排水组成，如冷却水、洗浴排水、盥洗排水、洗衣排水、厨房排水、粪便污水等。工业有机废水主要是酒精、酿酒、制糖、食品、制药、造纸及屠宰等行业生产过程中排出废水等，其中都富含有机物。
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生物质能分类
城市固体废物
　 城市固体废物主要是由城镇居民生活垃圾，商业、服务业垃圾和少许建筑业垃圾等固体废物组成。其组成成份比较复杂，受当地居民平均生活水平、能源消费结构、城镇建设、自然条件、传统习惯以及季节改变等原因影响。
畜禽粪便
畜禽粪便是畜禽排泄物总称，它是其它形态生物质（主要是粮食、农作物秸秆和牧草等）转化形式，包含畜禽排出粪便、尿及其与垫草混合物。
沼气
　 沼气就是由生物质能转换一个可燃气体，通常能够供农家用来烧饭、照明。
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1) 可再生性
　　生物质能属可再生资源,生物质能因为经过植物光合作用能够再生,与风能、太阳能等同属可再生能源,资源丰富,可确保能源永续利用； 2) 低污染性
　　生物质硫含量、氮含量低、燃烧过程中生成SOX、NOX较少；生物质作为燃料时，因为它在生长时需要二氧化碳相当于它排放二氧化碳量，因而对大气二氧化碳净排放量近似于零，可有效地减轻温室效应； 3) 广泛分布性
　　缺乏煤炭地域，可充分利用生物质能； 4) 生物质燃料总量十分丰富
　　生物质能是世界第四大能源,仅次于煤炭、石油和天然气。依据生物学家估算,地球陆地每年生产1000～1250亿吨生物质;海洋年生产500亿吨生物质。生物质能源年生产量远远超出全世界总能源需求量,相当于当前世界总能耗10倍。我国可开发为能源生物质资源到年可达3亿吨。伴随农林业发展,尤其是炭薪林推广,生物质资源还将越来越多。
　　应用：沼气、压缩成型固体燃料、气化生产燃气、气化发电、生产燃料酒精、热裂解生产生物柴油等。
生物质能特点
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生物质能利用
生物质能一直是人类赖以生存主要能源，它是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位能源，在整个能源系统中占有主要地位。相关教授预计,生物质能极有可能成为未来可连续能源系统组成部分，到下世纪中叶，采取新技术生产各种生物质替换燃料将占全球总能耗40％以上。 　　当前人类对生物质能利用，包含直接用作燃料有农作物秸秆、薪柴等；间接作为燃料有农林废弃物、动物粪便、垃圾及藻类等，它们经过微生物作用生成沼气，或采取热解法制造液体和气体燃料，也可制造生物炭。生物质能是世界上最为广泛可再生能源。据预计，每年地球上仅经过光合作用生成生物质总量就达1440～1800亿吨( 干重 )，其能量约相当于20世纪90年代初全世界总能耗3～8倍。不过还未被人们合理利用，多半直接当薪柴使用，效率低，影响生态环境。当代生物质能利用是经过生物质厌氧发酵制取甲烷，用热解法生成燃料气、生物油和生物炭 ，用生物质制造乙醇和甲醇燃料，以及利用生物工程技术培育能源植物，发展能源农场。
气化燃烧锅炉
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生物质能利用路径
生物质能利用主要有直接燃烧、热化学转换和生物化学转换等3种路径。生物质直接燃烧在今后相当长时间内仍将是我国生物质能利用主要方式。当前改造热效率仅为10%左右传统烧柴灶，推广效率可达20%-30%节柴灶这种技术简单、易于推广、效益显著节能办法，被国家列为农村新能源建设重点任务之一。生物质热化学转换是指在一定温度和条件下，使生物质汽化、炭化、热解和催化液化，以生产气态燃料、液态燃料和化学物质技术。生物质生物化学转换包含有生物质-沼气转换和生物质-乙醇转换等。沼气转化是有机物质在厌氧环境中，经过微生物发酵产生一个以甲烷为主要成份可燃性混合气体即沼气、乙醇转换是利用糖质、淀粉和纤维素等原料经发酵制成乙醇。
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生物质能利用现实状况
我国生物质能资源即使总量巨大，不过能量密度低、分布广泛、不易搜集利用。我国每年社会生产活动都要产生大量工农业废弃物，尤其是在我国广大农村，大多数农民仍以薪柴和秸秆为主要生活燃料，在春耕秋收时候，各地田边地头频繁出现露天焚烧秸秆现象，不但影响生活条件改进，而且造成植被严重破坏，使农村生态环境日趋恶化。　　当代生物质能技术为我国工业、农业提供了极大发展空间，利用当代技术能够将生物质能转化成固态、液态和气态生物质燃料，显著改进能源利用方式与工作环境，大大提升利用效率，有利于人们生活水平提升。
瑞典、德国等欧洲国家为了降低能源对外依赖、提升能源供给安全，生物质能开发利用非常重视。瑞典、德国以及意大利等国都有明确生物质能发展目标、政策和保障办法。对生物质能是主要可再生能源，既能够转化为液体燃料或沼气等气体燃料代替汽油和柴油，也能够经过锅炉直接燃烧发电和供热，尤其是生物质能资源分布广泛，品种多样，所以，瑞典、德国和意大利等国家都把生物质能作为优先发展可再生能源给予高度重视。各国扶持政策到位，生物质能利用技术先进，经验成熟，生物质能开发利用已成为主要新型产业，对保障能源安全、增加就业机会、促进农业发展，以及确保能源与环境协调发展等发挥着主要作用。
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生物质能研究
当前，生物质能技术研究与开发已成为世界重大热门课题之一，受到世界各国政府与科学家关注。许多国家都制订了对应开发研究计划，如日本阳光计划、印度绿色能源工程、美国能源农场和巴西酒精能源计划等，其中生物质能源开发利用占有相当比重。当前，国外生物质能技术和装置多已到达商业化应用程度，实现了规模化产业经营，以美国、瑞典和奥地利三国为例，生物质转化为高端能源利用已含有相当可观规模，分别占该国一次能源消耗量4％、16％和10％。在美国，生物质能发电总装机容量已超出10000兆瓦，单机容量达10～25兆瓦；美国纽约斯塔藤垃圾处理站投资万美元，采取湿法处理垃圾，回收沼气，用于发电，同时生产肥料。巴西是乙醇燃料开发应用最有特色国家，实施了世界上规模最大乙醇开发计划，当前乙醇燃料已占该国汽车燃料消费量50％以上。美国开发出利用纤维素废料生产酒精技术，建立了1兆瓦稻壳发电示范工程，年产酒精2500吨。
生物质能应用
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