生物能PPT课件

.,1,生物能成员：赵红燕王蕾阮海斌张帆,.,2,生物能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式，一种以生物质为载体的能量，它直接或间接地来源于植物的光合作用，在各种可再生能源中，生物质是独特的，它是贮存的太阳能，更是一种唯一可再生的碳源，可转化成常规的固态、液态和气态燃料。,生物能Bio-energy,.,3,生物能大致可以分为两类传统的和现代的。现代生物能是指那些可以大规模用于代替常规能源亦即矿物类固体、液体和气体燃料的各种生物能。巴西、瑞典、美国的生物能计划便是这类生物能的例子。现代生物质包括：1、木质废弃物（工业性的）；2、甘蔗渣（工业性的）；3、城市废物；4、生物燃料（包括沼气和能源型作物）。传统生物能主要限于发展中国家、广义来说它包括所有小规模使用的生物能，但它们也并不总是置于市场之外。第三世界农村烧饭用的薪柴便是其中的典型例子。传统生物质包括：1、家庭使用的薪柴和木炭；2、稻草，也包括稻壳；3、其他的植物性废弃物；4、动物的粪便。,生物能分类,.,4,世界上：生物质资源数量庞大，形式繁多，其中包括薪柴，农林作物，尤其是为了生产能源而种植的能源作物，农业和林业残剩物，食品加工和林产品加工的下脚料，城市固体废弃物，生活污水和水生植物等等中国：生物质资源主要是农业废弃物及农林产品加工业废弃物、薪柴、人畜粪便、城镇生活垃圾等四个方面,生物能种类,.,5,生物能的潜力:估计地球上每年植物光合作用固定的碳达2x1011t，含能量达3x1021J，因此每年通过光合作用贮存在植物的枝、茎、叶中的太阳能，相当于全世界每年耗能量的10倍。生物质遍布世界各地，其蕴藏量极大，仅地球上的植物，每年生产量就像当于目前人类消耗矿物能的20倍，或相当于世界现有人口食物能量的160倍。虽然不同国家单位面积生物质的产量差异很大，但地球上每个国家都有某种形式的生物质，生物质能是热能的来源，为人类提供了基本燃料。,生物能的潜力,.,6,目前国际上主要从三个方面研究开发：一是建立以沼气为中心的农村新的能量，物质循环系统，使秸秆中的生物能以沼气的形式缓慢地释放出来，解决燃料问题。二是建立“能量林场”，“能量农场”，“海洋能量农场”。建立以植物为能源的发电厂。变“能源植物”为“能源作物”，如“石油树”，绿玉树，续随子。三是种植柑蔗，木薯，海草，玉米，甜菜，甜高粱等，既有利于食品工业的发展，植物残渣又可以制造酒精以代替石油。,生物能的开发和利用具有巨大的潜力,.,7,薪柴:至今仍为许多发展中国家的重要能源，仍需依赖柴薪来满足大部分能量需求.不过由于日益增加薪柴的需求，将导致林地日减，需适当规划与植林方可解决这一问题。农作物残渣:农作物残渣遗留於耕地上也有水土保持与土壤肥力固化的功能，因此，农作物残渣不可毫无限制地供作能源转换。牲畜粪便:牲畜的粪便，经干燥可直接燃烧供应热能。若将粪便经过厌氧处理，会产生甲烷和可供肥料使用之淤渣。若用小型厌氧消化糟，仅需三至四头牲畜之的粪便即能满足发展中国家中小家庭每天能量的需要。制糖作物:对具有广大未利用土地的国家而言，如将制糖作物转化成乙醇将可成为一种极富潜力的生物能。制糖作物最大的优点，在於可直接发酵变成乙醇。水生植物:如一些水生藻类，主要包括海洋生的马尾藻、巨藻、海带等，淡水生的布袋草、浮萍、小球藻等。利用水生植物化成燃料也为增加能源供应方法之一。光合成微生物：如硫细菌、非硫细菌等等。城市垃圾:将城市垃圾直接燃烧可产生热能,或是经过热解体处理而制成燃料使用。城市污水:一般城市污水约含有0.020.03%固体与99%以上的水分。下水道污泥有望成为厌氧消化槽的主要原料。,生物能就目前利用现状举例：,.,8,下面的技术手段目前看来是最有前途：一：直接燃烧生物质来产生热能、蒸汽或电能。利用能源作物生产液体燃料。目前具有发展潜力的能源作物，包括：快速成长作物树木、糖与淀粉作物（供制造乙醇）、含有碳氧化的合作物、草本作物、水生植物。二：生产木炭和炭生物质（热解）气化后用于电力生产，如集成式生物质气化器和喷气式蒸汽燃气轮机（BIG/STIG）联合发电装置。三：对农业废弃物、粪便、污水或城市固体废物等进行厌氧消化，以生产沼气和避免用错误的方法处置这些物质，以免引起环境危害。,生物能的开发和利用具有巨大的潜力,位于芬兰境内OyAlholmensKraft生物能电厂,.,9,我国根据生物质能的作用及我国国情的现状，目前重点发展的项目如下：（1）近期优先发展项目：生物质气化供气生物质气化发电大型沼气工程生物质直接燃烧供热,（2）中长期化发展项目：生物质高度气化发电（BIG/CC）生物质制氢等优质燃气生物质热解液化制油,我国生物能发展项目,.,10,其优点有：(1)提供低硫燃料，(2)提供廉价能源(于某些条下)，(3)将有机物转化成燃料可减少环境公害(例如，垃圾燃料)，(4)与其他非传统性能源相比较，技术上的难题较少。,生物能的优缺点,生物能是一种经济而又清洁得能源，任何事物都有好与不好两个方面，生物能自然也具有它自己的优缺点。,.,11,至于其缺点有:,(1)植物仅能将极少量的太阳能转化成有机物，(2)单位土地面的有机物能量偏低，(3)缺乏适合栽种植物的土地，(4)有机物的水分偏多(50%95%),.,12,生物质能是碳循环的一个环节。光合作用将大气中的碳转化成有机物质，而碳在死亡或被氧化后会再以二氧化碳(CO2)的形式回归大气。这循环相对的所需的时间较短，而用作燃料的植物可以很快地不断地重复种植替代。因此使用生物质能作为燃料依然可以维持大气中碳含量的水平。,虽然生物质能是一种可再生能源，有时也被称为碳中性的能源，但还是可能会助长全球暖化。这情况会发生在碳中性平衡被破坏时，例如森林开伐或都市化。使用生质燃料替代化石燃料仍会排放一样多的CO2至大气中。但用作燃料的生物质能还是被视为是碳中性的，或者是温室气体的净消耗者，因为可以抵销甲烷进入大气。干燥的生物质能中含量约50%的碳早已经进入碳循环中。在生物质能的生命中会从大气吸收CO2，结束后再以CO2和甲烷(CH4)的形式回归大气，而这取决于它最后的结果。CH4最后会再转化成CO2并完成碳循环的周期。而化石燃料会将碳带离循环并储存起来，直到再回归大气中，增加大气碳循环的碳含量。,生物能-环境问题,.,13,生物剩余物的产生的能源会取代化石燃料而让化石燃料的碳继续被留着，也交换循环中包括生物残留的CO2和CH4的混和气体还有大部分的碳的组成。但因为缺乏借由生物剩余物产生能量的应用，大部分剩余物的碳还是以腐烂或燃烧的方式回归大气。腐烂过程中大约会产生50%的CH4，而燃烧会产生5-10%的CH4。发电厂会控制燃烧将大部分的生物质能转换成CO2，因为CH4是比CO2更强大的温室气体。借由利用生物质能产生能量的处理过程中将CH4转换成CO2能够大幅的减缓温室效应。,目前再美国现有的生物质能发电厂供应1700百万瓦，占全部约0.5%的电力。减少了约1100万吨的CO2和200万吨的CH4排放量。而减少排放的CH4量所产生的温室效应威力是减少排放的CO2的20倍。生物质能生产能量所减少的排放温室气体的效率是其他碳中性能源生产技术的5倍。,生物能-环境问题,.,14,虽然生物能源是解决燃料需求问题的一个希望，但也有不同甚至反对发展生物能源的声音：一种观点认为作为目前应用最广的生物柴油和乙醇燃料尽管比化石燃料更加优越，但不可能满足社会的能源需求，生物燃料的能量转换效率和经济性还存在疑问，因而称现有生物燃料无法代替化石燃料。,另一种观点认为用玉米、大豆等粮食作物制造生物