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1、1,新能源发电及综合利用,一、我国能源现状,四、新能源发电及综合利用,三、研究的意义,二、我国生物质能源现状,2,一、我国能源现状,2012年全国煤炭总产量35亿吨 2012年1-4月中国重点发电企业耗煤量达4.6亿吨，全年约15亿吨，占比42.8%。 根据中国能源发展报告提供的数据，到2020年我国发电用煤需求将可能上升到煤炭总产量的80，需要大约19.625.87亿吨原煤用于发电。,煤炭生产消费,3,1980年，能耗总量为6.03亿吨标准煤，1990年为9.87亿吨，2000年为15.55亿吨，2010年为32.49亿吨。 1980年，中国每耗用千克石油当量能源对应的GDP(PPP)是0.
2、41美元，当年的世界平均水平是1.97美元，中国的能耗产出效率仅为世界平均水平的21%；2010年，中国每耗用千克石油当量能源对应的GDP(PPP)是4.05美元，而世界平均水平是6.16美元，中国的能耗产出效率已达到世界平均水平的66%，差距大大缩小。,中国人均能耗,4,我国的石油、天然气越来越依赖进口 2010年中国的石油、天然气耗用量上升到7.60亿吨标准煤，而生产量为4.19亿吨标准煤，这里3.41亿吨标准煤的缺口须通过进口解决。 目前能源进口已经占到年能耗的10%以上，其中石油进口占石油耗用总量的近67%以上。,石油天然气生产消费,5,国家统计局2011年2月22日发布数据，初步核算
3、，2011年中国能源消费总量34.8亿吨标准煤，比上年增长7.0%。 煤炭消费量增长9.7%； 原油消费量增长2.7%； 天然气消费量增长12.0%； 电力消费量增长11.7%。,能源消费总量,6,二、我国生物质能源现状,农业桔秆年产量超过6亿吨，可作为能源用途的秸秆约3.5亿吨，约折合1.5亿吨标准煤;工业废水和禽畜养殖场废弃物理论上可以生产沼气近800亿立方米，相当于5700万吨标准煤,7,薪炭林和林业及木材加工废弃物的资源量相当于2亿吨标准煤。目前，我国城市生活垃圾年产生量约1.2亿吨，预计2020年将达到2.1亿吨。如果通过卫生填埋、制气和焚烧发电用于能源使用，每年可替代1500万吨标
4、准煤。,8,全国每年可利用生物质能源总量约合5亿吨标准煤。,9,9,9,三、研究的意义,1、缓解化石能源日趋枯竭的危机 2、保护环境，减少污染物排放 3、保护生态平衡 4、解决三农问题,10,10,10,可再生能源,1、太阳能 2、生物质能 3、风能 4、水能 5、地热能 6、海洋能 7、潮汐能,新能源,核能 可再生能源,11,11,11,生物质能源,1、农业废弃物 各类农作物秸秆 2、林业废弃物 树枝、树皮、树杈、刨花、锯屑、薪炭林 3、垃圾 1）生活垃圾、办公垃圾 2）工业有机垃圾（工业废弃物、废气、废水、废渣、废液） 3）大型养殖场（禽畜粪便、清洗水）,12,四、新能源发电及综合利用,
5、核能发电； 可再生能源发电： 【生物质能发电及综合利用技术】,13,1.气化发电 2.直燃发电 3.燃气蒸汽联合循环发电（B/IGCC） 4.垃圾发电（焚烧、填埋发酵沼气） 5.大型养殖场沼气发电及综合利用,生物质能发电形式,14,生物质气化综合利用,生物质气化燃气基本组成： CH4、CO、H2、CnHm 1、气化发电 2、气化燃气城市供气工程 3、气化供热站工业、居民供热工程 4、垃圾、废弃物发酵沼气综合利用,15,生物质、及混煤压缩成型燃料,应用领域 1、燃烧发电 2、气化发电 3、气化燃气城市供气工程 4、气化工业供热站、居民供热,16,生物质液化,1、提炼生物柴油、煤油 2、提炼生物乙
6、醇、甲醇,17,四、可再生能源中长期发展规划,18,1、生物质发电 生物质发电包括农林生物质发电、垃圾发电和沼气发电，建设重点为： (1)在粮食主产区建设以秸秆为燃料的生物质发电厂，或将已有燃煤小火电机组改造为燃用秸秆的生物质发电机组。在大中型农产品加工企业、部分林区和灌木集中分布区、木材加工厂，建设以稻壳、灌木林和木材加工剩余物为原料的生物质发电厂。,19,在“十一五”前3年，建设农业生物质发电(主要以秸秆为燃料)和林业生物质发电示范项目各20万千瓦。到2010年，农林生物质发电(包括蔗渣发电)总装机容量达到400万千瓦，到2020年达到2400万千瓦。在宜林荒山、荒地、沙地开展能源林建设，
7、为农林生物质发电提供燃料。,20,(2)在规模化畜禽养殖场、工业有机废水处理和城市污水处理厂建设沼气工程，合理配套安装沼气发电设施。在“十一五”前3年，建设100个沼气工程及发电示范项目，总装机容量5万千瓦。到2010年，建成规模化畜禽养殖场沼气工程4700座、工业有机废水沼气工程1600座，大中型沼气工程年产沼气约40亿立方米，沼气发电达到100万千瓦。到2020年，建成大型畜禽养殖场沼气工程10000座、工业有机废水沼气工程6000座，年产沼气约140亿立方米，沼气发电达到300万千瓦。,21,(3)在经济较发达、土地资源稀缺地区建设垃圾焚烧发电厂，重点地区为直辖市、省级城市、沿海城市、旅
8、游风景名胜城市、主要江河和湖泊附近城市。积极推广垃圾卫生填埋技术，在大中型垃圾填埋场建设沼气回收和发电装置。到2020年达到300万千瓦。,22,2、生物质固体成型燃料 3、生物质气化燃气 4、生物液体燃料,23,投资估算与效益分析 (一)投资估算,从2006年到2020年，新增1.9亿千瓦水电装机，按平均每千瓦7000元测算，需要总投资约1.3万亿元；新增2800万千瓦生物质发电装机，按平均每千瓦7000元测算，需要总投资约2000亿元；新增约2900万千瓦风电装机，按平均每千瓦6500元测算，需要总投资约1900亿元；新增6200万户农村户用沼气，按户均投资3000元测算，需要总投资约19
9、00亿元；新增太阳能发电约173万千瓦，按每千瓦75000元测算，需要总投资约1300亿元。加上大中型沼气工程、太阳能热水器、地热、生物液体燃料生产和生物质固体成型燃料等，预计实现2020年规划任务将需总投资约2万亿元。,24,(二)环境和社会影响,总体来看，可再生能源开发利用对环境和社会的影响利大于弊，坚持趋利避害的开发利用方针，有利于实现可持续发展，符合建设资源节约型、环境友好型社会及构建和谐社会的要求。,可再生能源开发利用，特别是生物质能开发利用可以促进农村经济发展、增加农民收入，对解决“三农”问题十分有利。,25,1、能源效益 到2010年和2020年，全国可再生能源开发利用量分别相当
10、于3亿吨标准煤和6亿吨标准煤，可显著减少煤炭消耗，弥补天然气和石油资源的不足。初步估算，可再生能源达到2020年的利用量时，年发电量相当于替代煤炭约6亿吨，沼气年利用量相当于240亿立方米天然气，燃料乙醇和生物柴油年用量相当于替代石油约1000万吨，太阳能和地热能的热利用相当于降低能源年需求量约7000万吨标准煤。可再生能源的开发利用对改善能源结构和节约能源资源将起到重大作用。,(三)效益分析,26,可再生能源的开发利用将带来显著的环境效益。达到2010年发展目标时，可再生能源年利用量相当于减少二氧化硫年排放量约400万吨，减少氮氧化物年排放量约150万吨，减少烟尘年排放量约200万吨，减少二
11、氧化碳年排放量约6亿吨，年节约用水约15亿立方米，可以使约1.5亿亩林地免遭破坏。达到2020年发展目标时，可再生能源年利用量相当于减少二氧化硫年排放量约800万吨，减少氮氧化物年排放量约300万吨，减少烟尘年排放量约400万吨，减少二氧化碳年排放量约12亿吨，年节约用水约20亿立方米，可使约3亿亩林地免遭破坏。,2、环境效益,27,到2020年，将利用可再生能源累计解决无电地区约1000万人口的基本用电问题，改善约1亿户农村居民的生活用能条件。农作物秸秆和农业废弃生物质的能源利用可提高农业生产效益，预计达到2020年开发利用规模时，可增加农民年收入约1000亿元。能源利用可促进植树造林和生态
12、环境保护，预计林业领域生物质能利用达到2020年目标时，可增加林业年产值约500亿元。城市生活污水处理和工业生产废水处理沼气利用可促进循环经济发展。,3、社会效益,28,可再生能源开发利用、设备制造和相关配套产业可增加大量就业岗位，到2020年，预计可再生能源领域的从业人数将达到200万人。 可再生能源的开发利用将节约和替代大量化石能源，显著减少污染物和温室气体排放。,29,五、可再生能源发展“十一五”规划,30,（1）到2010年，可再生能源在能源消费中的比重达到10，全国可再生能源年利用量达到3亿吨标准煤。其中，水电总装机容量达到1.9亿千瓦，风电总装机容量达到1000万千瓦，生物质发电总
13、装机容量达到550万千瓦，太阳能发电总容量达到30万千瓦。沼气年利用量达到190亿立方米，太阳能热水器总集热面积达到1.5亿平方米，增加非粮原料燃料乙醇年利用量200万吨，生物柴油年利用量达到20万吨。,主要发展目标是：,31,（2）充分利用可再生能源，解决偏远地区无电人口的供电问题，增加农村清洁生活燃料供应，促进农村能源建设。到2010年，可再生能源开发利用与电网建设和改造相结合，解决约1150万无电人口的基本用电问题，农村户用沼气池达到4000万户，生物质固体成型燃料年利用量达到100万吨以上，畜禽养殖场大中型沼气工程达到4700处，农村太阳能热水器总集热面积达到5000万平方米。在可再生
14、能源资源丰富和相对集中的地区开展绿色能源示范县建设，全国建成50个绿色能源示范县。,32,33,生物质能,发展目标 到2010年，全国生物质发电装机容量达到550万千瓦；增加非粮原料燃料乙醇年利用量200万吨，生物柴油年利用量达到20万吨；农村户用沼气池达到4000万户，建成大型沼气工程6300处，沼气年利用量达到190亿立方米；农林生物质固体成型燃料年利用量达到100万吨。初步实现生物质能商业化和规模化利用，培养一批生物质能利用和设备制造的骨干企业。,34,规划布局和建设重点,（1）生物质发电 生物质发电的重点是农业生物质发电、林业生物质发电、沼气工程发电和垃圾发电。 农业生物质发电：“十一
15、五”时期，农业生物质发电装机容量新增120万千瓦。到2010年，加上已有180万千瓦蔗渣等农业生物质发电，农业生物质发电累计装机容量达到300万千瓦。重点在粮棉主产区因地制宜建设以秸秆、粮食加工剩余物和蔗渣为燃料的集中发电项目，在村镇建设小型生物质气化发电装置。首先集中力量抓好试点示范工作，在总结经验的基础上，逐步实施规模化发展。,35,沼气发电：到2010年，建成沼气发电装机容量100万千瓦。重点在东部沿海发达地区、大中城市郊区、重点水系保护地区，结合大中型畜禽场废弃物排放治理和城市生活污水处理，以及造纸、酿酒、印染、皮革等工业有机废水治理，安排大中型沼气发电项目。,36,垃圾发电：到201
16、0年，建成垃圾发电装机容量50万千瓦。重点在经济较发达、土地资源稀缺地区，特别是南方地区的大城市（主要是直辖市、省会城市和沿海及旅游城市）建设垃圾焚烧发电厂。在具备资源回收条件的大中型垃圾填埋场，建立填埋气收集和发电装置。,37,受粮食产量和耕地资源制约，今后主要鼓励以甜高粱茎秆、薯类作物等非粮生物质为原料的燃料乙醇生产，以及以小桐子、黄连木、棉籽等油料作物为原料的生物柴油生产。 燃料乙醇。在东北、山东等劣质土地资源丰富的地区，集中种植甜高粱，发展以甜高粱茎秆为主要原料的燃料乙醇；在广西、重庆、四川等地重点种植薯类作物，发展以薯类作物为原料的燃料乙醇；开展以农作物秸秆等纤维素生物质为原料的生物燃料乙醇生产试验。到2010年，以非粮生物质为原料的燃料乙醇年生产能力达到200万吨。,（2）生物液体燃料,38,生物柴油。开发以小桐子、油桐、黄连木、棉籽等油料植物（作物）为原料的生物柴油生产技术，建成若干个试点项目，到2010年，以油料植物（作物）为原料的生物柴油年生产能力达到20万吨。,39,充分利用沼气和农林废弃物气化技术，提高农村地区生活用能中的燃
