学术报告生物质能源的应用研究与发展

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1、各位领导、专家、各位领导、专家、与会代表与会代表上午好！上午好！ 中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所中国林业生物质能源中国林业生物质能源转化技术产业化趋势转化技术产业化趋势报告的题目：报告的题目：作者：蒋剑春作者：蒋剑春报告人：刘军利报告人：刘军利中国林业科学研究院林产化学工业研究所中国林业科学研究院林产化学工业研究所中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所报告的内容：报告的内容：报告的内容：报告的内容：1 1 1 1、生物质能源的概念与资源潜力、生物质

2、能源的概念与资源潜力、生物质能源的概念与资源潜力、生物质能源的概念与资源潜力2 2 2 2、生物质能源的地位、生物质能源的地位、生物质能源的地位、生物质能源的地位3 3 3 3、生物质能源技术研究开发现状、生物质能源技术研究开发现状、生物质能源技术研究开发现状、生物质能源技术研究开发现状4 4 4 4、国外研究概况、国外研究概况、国外研究概况、国外研究概况5 5 5 5、国内、国内、国内、国内生物质能源转化利用技术研究现状生物质能源转化利用技术研究现状6 6、我国生物质能源的发展趋势、我国生物质能源的发展趋势一、生物质能源的概念一、生物质能源的概念与资源潜力与资源潜力中中国国林林业业科科学学研

3、研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而蕴藏在生物质内部的一种能量形式，是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而产生的各种有机体。生物质能是可再生而不会枯竭的能源，又是绿色能源，是理想的可再生能源之一。中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所生物质包括以下几个方面：生物质包括以下几个方面：各种速生的能源林、薪炭林、经济林、用材林、各种速生的能源林、薪炭林、经济林、用材林、灌木林，木材及森林工业废弃物；灌木林，木材及森林工业废弃物；农业废弃物农业废弃物, ,如农作物秸秆、稻壳、玉米芯、如农作物秸

4、秆、稻壳、玉米芯、蔗渣等；蔗渣等；水生植物；水生植物；油料植物；油料植物；城市和工业有机废弃物；城市和工业有机废弃物；动物粪便。煤、石油和天然气等化石能源也是动物粪便。煤、石油和天然气等化石能源也是由生物质能转变而来的。由生物质能转变而来的。 中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所中国生物质资源的特点中国生物质资源的特点 中国生物质资源的构成及其能源潜力中国生物质资源的构成及其能源潜力 每年的生物质能源总量达每年的生物质能源总量达4.87亿吨油当量，其中有约亿吨油当量，其中有约3.7亿吨可用于发电亿吨可用于发电和供热，占总量的和供热，占总量的76%，其余的，其

5、余的1.17亿吨在农村地区则用作饲料、粪肥亿吨在农村地区则用作饲料、粪肥等其他用途。等其他用途。l农业废弃物农业废弃物 （稻谷、麦子和玉米三大粮食作物的生物质比例占（稻谷、麦子和玉米三大粮食作物的生物质比例占70%）农业废弃物产量及能源潜力（百万吨油当量）农业废弃物产量及能源潜力（百万吨油当量）中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所l林业生物质资源潜力林业生物质资源潜力 林区主要分布在东北、西南、西北和南部丘陵地区。林区主要分布在东北、西南、西北和南部丘陵地区。据据2004年完成的第六次国家森林资源调查（年完成的第六次国家森林资源调查（19992003），），

6、林木生物林木生物质总资源量近质总资源量近200亿吨亿吨 。可获得的林木质资源种类为：薪炭林、林业三剩物（采伐剩余物、可获得的林木质资源种类为：薪炭林、林业三剩物（采伐剩余物、造材剩余物和加工剩余物）、森林抚育间伐、灌木林平茬复壮、造材剩余物和加工剩余物）、森林抚育间伐、灌木林平茬复壮、苗木截杆、经济林和城市绿化修枝，总量约苗木截杆、经济林和城市绿化修枝，总量约 8-10 亿吨亿吨 。木材的消耗主要为三部分：木材的消耗主要为三部分：44.2%用于制造木制品，用于制造木制品，32.1%由木材厂和由木材厂和农场自身消耗，其余用于生活燃料。农场自身消耗，其余用于生活燃料。薪柴及木材废弃物估计约薪柴及木

7、材废弃物估计约2亿多吨吨，合亿多吨吨，合1亿吨油当量。然而，由于过亿吨油当量。然而，由于过度采伐，实际消费量要大得多。度采伐，实际消费量要大得多。中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所中国森林资源类型以及生物量测算表中国森林资源类型以及生物量测算表林木生物质能类型林木生物质能类型蓄积蓄积/面积面积（亿（亿m3 / 万万hm2）总生物量总生物量（亿吨）（亿吨）可获得生物量（亿吨可获得生物量（亿吨/年）年）1 森林森林124.6/14,200 15316667（用材、防护、特有和能源林）（用材、防护、特有和能源林）成熟、过熟林成熟、过熟林27.4 / 147036

8、4033.5（采伐剩物和死木清理）（采伐剩物和死木清理）近成熟林近成熟林50 / 354062661.82（抚育修枝）（抚育修枝）中龄林中龄林34.3/ 4430404211.2（抚育间伐）（抚育间伐）幼龄幼龄12.9/ 476015180.20.3（抚育）（抚育）2 各种林地各种林地/33009120.40.8经济林经济林/2140670.10.2（修剪）（修剪）竹林竹林/500120.10.2（剩余物）（剩余物）四旁、散生、疏林四旁、散生、疏林/660230.20.4（抚育修枝等）（抚育修枝等）3 灌木林灌木林4529.68340.81（隔年轮平茬）（隔年轮平茬）4 其其 他他Others

9、15180.81.2 林下灌丛林下灌丛890.40.5苗圃苗木苗圃苗木340.20.3（截杆）（截杆）城市绿化、绿篱城市绿化、绿篱450.20.3（抚育修剪等）（抚育修剪等）总总 计计136.2 / 2,2030180200810 l禽畜排泄物禽畜排泄物 2000年，中国禽畜的组成为：年，中国禽畜的组成为：1.515亿头大型动物如马、牛、驴、骡和骆亿头大型动物如马、牛、驴、骡和骆驼等，驼等，4.47亿头猪，亿头猪，2.9亿头羊，亿头羊，52.8亿头家禽。由此产生的排泄物总量亿头家禽。由此产生的排泄物总量干重达干重达3.2亿吨，合亿吨，合1.1亿吨油当量。亿吨油当量。 禽畜排泄物生物质能量增长趋

10、势禽畜排泄物生物质能量增长趋势中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所l城市生活垃圾城市生活垃圾 年产出量约年产出量约1.5亿吨，约合亿吨，约合1500万吨油当量，并以万吨油当量，并以10%左右的增长率递左右的增长率递增增% 垃圾成分和产量受很多因素的影响：城市人口、居民收入、燃料结构、垃圾成分和产量受很多因素的影响：城市人口、居民收入、燃料结构、饮食习惯、城市建设以及季节变化等。饮食习惯、城市建设以及季节变化等。 有机成分的含量：发达城市的垃圾有机成分高，南方城市的垃圾有机成有机成分的含量：发达城市的垃圾有机成分高，南方城市的垃圾有机成分普遍高于北方城市。分普

11、遍高于北方城市。 城市生活垃圾热值：北京、广州、上海、深圳等发达城市为城市生活垃圾热值：北京、广州、上海、深圳等发达城市为4500 kJ/kg以上，其他多数地区为以上，其他多数地区为3400kJ/kg左右。左右。 中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所l工业废弃物工业废弃物 粮食加工厂、造纸厂、木材厂、酿酒厂、糖厂和食品厂等的工业生产过粮食加工厂、造纸厂、木材厂、酿酒厂、糖厂和食品厂等的工业生产过程中产生的固体废弃物。每年估计达程中产生的固体废弃物。每年估计达4800万吨油当量。万吨油当量。 农作物谷壳农作物谷壳 大大米米和和小小麦麦加加工工中中大大约约可可产

12、产生生8100万万吨吨谷谷壳壳。其其中中有有30%左左右右的的谷谷壳壳被被用用作作生生活活燃燃料料、乙乙醇醇发发酵酵和和动动物物饲饲料料，可可作作为为能能源源利利用用的的约约5500万万吨吨，相当于相当于1800万吨油当量。万吨油当量。 造纸废弃物造纸废弃物 造造纸纸厂厂约约10000家家，多多数数规规模模较较小小。产产生生的的生生物物质质估估计计为为320万万吨吨，合合110万万吨吨油油当当量量（其其中中有有103万万吨吨生生物物质质由由木木材材纸纸浆浆产产生生，合合30万万吨吨油油当当量）。量）。木材废弃物木材废弃物 1999年木材厂废弃物产量为年木材厂废弃物产量为0.37亿立方米，合亿立

13、方米，合600万吨油当量。据估算，万吨油当量。据估算，中国木材年需求量超过中国木材年需求量超过3亿立方米，国内供应量只能满足需求的亿立方米，国内供应量只能满足需求的50%，其余则需从国外进口，木材需求量不断增加。其余则需从国外进口，木材需求量不断增加。 中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所狭义生物质资源概念中国的生物质能结构（中国的生物质能结构（%）中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所中中国国能能源源消消耗耗结结构构二、生物质能源的地位二、生物质能源的地位二、生物质能源的地位二、生物质能源的地位中中国国林林业业科科学学研研

14、究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所是人类最早使用的能源是人类最早使用的能源可再生性、资源丰富可再生性、资源丰富世界上约有250000250000种生物，每秒钟获得太种生物，每秒钟获得太阳能量阳能量相当于万吨优质煤发出的能量万吨优质煤发出的能量每年经光合作用生成的生物质能总量约为亿亿吨，相当于亿亿吨，相当于31021kJ31021kJ的能量，的能量，大约等于现等于现 在世界能源在世界能源消耗总量的倍左右。地球上生物质的潜消耗总量的倍左右。地球上生物质的潜力可达到现实能源消费的力可达到现实能源消费的180180200200倍倍 使用无污染与环境可协调发展使用无污染与环境可协调发展中中国国

15、林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所能源消耗排列第四位（仅次能源消耗排列第四位（仅次能源消耗排列第四位（仅次能源消耗排列第四位（仅次 于石油、煤炭、天然气）占于石油、煤炭、天然气）占于石油、煤炭、天然气）占于石油、煤炭、天然气）占 世界总能耗的世界总能耗的世界总能耗的世界总能耗的14%14%14%14%，发展中国，发展中国，发展中国，发展中国 家占家占家占家占50%50%50%50%，我国农村生活用能，我国农村生活用能，我国农村生活用能，我国农村生活用能 中中中中60%60%60%60%靠生物质能。靠生物质能。靠生物质能。靠生物质能。生物质能可以进一步加工成化生物质

16、能可以进一步加工成化工产品，替代石油、煤化工产品。工产品，替代石油、煤化工产品。中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所国家对生物质能的开发利用十国家对生物质能的开发利用十分重视（分重视（“十五十五”开始开始“863”863”立项，能源技术领域）；中长期立项，能源技术领域）；中长期发展规划生物质能源是一个重要发展规划生物质能源是一个重要的内容。的内容。作为能源主要是：供气、发电、作为能源主要是：供气、发电、供热、液体燃料、固化成型等。供热、液体燃料、固化成型等。生物质是未来能源。生物质是未来能源。中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究

17、究所所世界各国在调整本国能源发展战略中，已世界各国在调整本国能源发展战略中，已把高效利用生物质能摆在技术开发的一个把高效利用生物质能摆在技术开发的一个重要地位；重要地位； 日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划；美国的能源农场和巴西的酒精能源计划； 本世纪中叶，采用新技术生产的各种生物本世纪中叶，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质替代燃料将占全球总能耗的4040以上。以上。欧盟制定计划要求到欧盟制定计划要求到20202020年生物质燃料代年生物质燃料代替替20%20%的化学燃料，的化学燃料，20102010年

18、可再生能源比年可再生能源比达达12%12%，每年可代，每年可代20002000万吨石油，万吨石油，80%80%为成本为成本低的生物质能。低的生物质能。 中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所发展生物质能源是我国能源和社会发展发展生物质能源是我国能源和社会发展的战略需求的战略需求 石油资源严重匮乏（石油资源严重匮乏（20032003年进口年进口90009000万吨；万吨；20042004年年进口达进口达1.21.2亿吨亿吨“40%”40%”；20202020年预计达年预计达2 2亿吨）；亿吨）；电力供应方面存在较大的缺口（韩国的电力供应方面存在较大的缺口（韩国的

19、1/51/5）；）；农林废弃物资源十分丰富（近农林废弃物资源十分丰富（近7 7亿吨农业、亿吨农业、20002000万万吨林业等加工剩余物、吨林业等加工剩余物、2 2亿吨。亿吨。农林林废弃物的弃物的50 %50 %作作为电站燃料，站燃料，可达可达我国我国总耗耗电量的量的30%30%左右左右； 可增加农村居民收入和就业机会可增加农村居民收入和就业机会 。中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所全球生物质能源消耗全球生物质能源消耗全球能源需求全球能源需求三、生物质能应用技术三、生物质能应用技术研究开发现状研究开发现状中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学

20、工工业业研研究究所所1.1.研究开发的技术概况研究开发的技术概况研究开发的技术概况研究开发的技术概况太太 阳阳生物质生物质直接利用直接利用碳碳二氧二氧化碳化碳氢气氢气能量能量供给供给可持续车用可持续车用燃料燃料可再生可再生能能 源源中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所生生 物物 质质物物理理转转换换化学转换化学转换生物转换生物转换直接燃烧直接燃烧液液 化化气化气化热解热解发发酵酵直接液化直接液化间接液化间接液化合成合成固固体体成成型型燃燃料料热热气气流流高高压压蒸蒸汽汽燃燃料料油油化化工工产产品品乙乙醇醇甲甲醇醇氢氢气气木木煤煤气气氢氢气气甲甲醇醇木木炭炭木

21、木煤煤气气木木焦焦油油、木木醋醋液液燃燃料料油油甲甲烷烷气气乙乙醇醇水水解解发发酵酵生物质能转换技术和产品图产品目标：气体（木煤气）用途：发电、民用煤气、合成甲醇、合成氨等原料气化剂：空气、氧气、水蒸汽气化发电工艺:生物质锅炉直接燃烧生物质锅炉直接燃烧发电、生物质煤混合燃烧发电和生发电、生物质煤混合燃烧发电和生物质气化发电。物质气化发电。流化床气化炉流化床气化炉 鼓泡流化床鼓泡流化床 外外循循环环流流化化床床上吸式气化炉上吸式气化炉 下吸式气化炉下吸式气化炉 中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所产品目标：乙醇、酚类化工产品、液化油用途：液体燃料、化工产品方法

22、：直接加压或添加催化剂、水解、发酵、生物酶法产品目标：液体产品、炭、液化油用途：化工产品、液体燃料方法：常压加热分解、快速热分解中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所产品目标：颗粒、棒状、块状成型物用途：燃料（工业或民用）方法：高压挤压成型，一般不添加粘接剂中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所目的：提高燃烧热效率用途：民用炉灶、锅炉方法：直接使用中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所四、国外研究概况四、国外研究概况1. 主要研究开发工作的目标发电发电集中供热集中供热液体燃料：燃料乙醇、生物柴

23、油液体燃料：燃料乙醇、生物柴油化工产品（如乙醇、甲醇、化工产品（如乙醇、甲醇、 合成氨等）合成氨等）2. 美国生物质利用 生物质和玉米生产乙醇生物质和玉米生产乙醇450450万吨万吨/ /年年 计划计划1010年内达到乙醇年内达到乙醇53005300万吨万吨/ /年年 颗粒成型燃料颗粒成型燃料8080万吨万吨/ /年年美国在生物质利用方面，处于世界领先地位，已美国在生物质利用方面，处于世界领先地位，已建立发电站多座，装机总容量建立发电站多座，装机总容量700MW700MW大约大约6600066000个个350350工作岗位，计划工作岗位，计划20102010年达到年达到13000MW13000

24、MW装机容量。主要装机容量。主要分布在纸浆、纸产品加工厂和其它林产品加工厂。分布在纸浆、纸产品加工厂和其它林产品加工厂。有有4040万英亩的能源农作物和生物质剩余物作为气化万英亩的能源农作物和生物质剩余物作为气化发电的原料，按排发电的原料，按排170000170000个以上的就业人员。能源个以上的就业人员。能源的的4%4%生物质提供；生物质提供；20202020年将达年将达17%17%以上。以上。 生产乙醇生产乙醇1717万吨万吨/ /年年 液化油、流化床快速热解等液化油、流化床快速热解等 气化发电、催化气化气化发电、催化气化3. 加拿大生物质研究开发中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产

25、产化化学学工工业业研研究究所所棒状成型燃料25万吨/年高压液化油和化学品（乙醇）催化气化、液化生物柴油4.日本生物质研究开发中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所 发电发电（瑞典16%，2010达26%) 液化油液化油 热、电联产热、电联产 催化气化催化气化5. 德国、瑞典、新西兰、芬 兰、奥地利、印度等国中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所欧洲2% 2.5%，2020年达15%;英国政府的计划，到2010年，英国的再生能源发电将占总发电量的10;一些世界能源组织(IEA)成员国,生物质能在总能耗中所占份额高达15。中中国国

26、林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所五、国内生物能源转化利用技术五、国内生物能源转化利用技术研究现状研究现状1、从事研究开发的生物质概况、从事研究开发的生物质概况单位有单位有40多家：多家：清华大学、中国科技大学、浙江大学、中国科学院、山东大学、山东理工大学、华东理工大学、上海理工大学、东北林业大学、哈尔滨工业大学、东南大学、沈阳农业大学、北京工业大学、南京工业大学、首都师范大学、山东、辽宁、河南等省的能源研究所、大连环科院、农业部农工院、农机院、成都沼科所、上海沼科所、杭州沼科所、长沙新技术研究所、湖南省林科院、林化所等单位。近近4年发表的论文年发表的论文1994

27、年目前有关生物质能源的文章有648篇，其中2000年以来近4年发表的有476篇。中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所2、我国生物质能源利用的研究现状我国生物质能源利用的研究现状 1)生物质气化技术研究生物质气化技术研究气化供气，农村小村镇（已经建立气化供气，农村小村镇（已经建立400余套余套装置）装置）气化发电，最大的达兆瓦（气化发电，最大的达兆瓦（500，200，160，30，80，60kw）生物质能发电装机容量约为生物质能发电装机容量约为200万万kW，其，其中蔗渣发电中蔗渣发电170万万kW，其余为稻壳等农业，其余为稻壳等农业废弃物、林业废弃物、沼气和

28、垃圾发电等。废弃物、林业废弃物、沼气和垃圾发电等。研究开发的气化设备主要是下吸式、上吸研究开发的气化设备主要是下吸式、上吸式、流态化。式、流态化。中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所2、我国生物质能源利用的研究现状我国生物质能源利用的研究现状 2)生物质生产燃料酒精技术生物质生产燃料酒精技术酒精（化学法、生物法）酒精（化学法、生物法） 先后开展了稀酸常压、稀酸加压、浓先后开展了稀酸常压、稀酸加压、浓酸大液比水解，纤维素酶水解法的研究酸大液比水解，纤维素酶水解法的研究 ；研究生物质原料的高压蒸汽爆破预处理技研究生物质原料的高压蒸汽爆破预处理技术、纤维素酶制备技

29、术、大规模酶降解技术、纤维素酶制备技术、大规模酶降解技术、戊糖己糖同步乙醇发酵技术、微生物术、戊糖己糖同步乙醇发酵技术、微生物细胞固定化技术、在线杂菌防治技术、以细胞固定化技术、在线杂菌防治技术、以及副产品木质素的深度加工利用技术等及副产品木质素的深度加工利用技术等中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所2、我国生物质能源利用的研究现状我国生物质能源利用的研究现状 3）生物柴油制备技术研究）生物柴油制备技术研究生物柴油（酯化、生物酶、醇解）生物柴油（酯化、生物酶、醇解） 国内正在开发的制备生物柴油的技术包括国内正在开发的制备生物柴油的技术包括超临界甲醇醇解工艺、

30、近临界有机碱催化工艺、超临界甲醇醇解工艺、近临界有机碱催化工艺、固体碱催化酯交换工艺、生物酶催化酯交换工固体碱催化酯交换工艺、生物酶催化酯交换工艺、超声波辐射强化工艺等艺、超声波辐射强化工艺等。福建卓越、河北正和、四川古杉、湖南福建卓越、河北正和、四川古杉、湖南天源天源四四家公司，生产能力均在家公司，生产能力均在1万吨万吨/年左右年左右 。所采用。所采用的工艺化学法间歇生产工艺。的工艺化学法间歇生产工艺。 中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所2、我国生物质能源利用的研究现状我国生物质能源利用的研究现状 4)生物质成型技术的研究与开发生物质成型技术的研究与开发

31、国内已经开发成功有棒状和颗粒状成型燃料生国内已经开发成功有棒状和颗粒状成型燃料生产技术。主要是利用木材加工剩余物木屑为原产技术。主要是利用木材加工剩余物木屑为原料，棒状成型燃料已经建立有数十家生产企业。料，棒状成型燃料已经建立有数十家生产企业。颗粒成型燃料的研究开发也取得较好的进展。颗粒成型燃料的研究开发也取得较好的进展。5）沼气技术）沼气技术基本分为小型能源生态组合技术和大中型沼基本分为小型能源生态组合技术和大中型沼气工程技术气工程技术。中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所2、我国生物质能源利用的研究现状我国生物质能源利用的研究现状 6)生物质快速热解技术

32、生物质快速热解技术目前研究的生物质液体转化率只有目前研究的生物质液体转化率只有50%左右。左右。快速热解温度快速热解温度600，液体油的热值为，液体油的热值为22000KJ/KG左右，产品拟作为柴油的替代品气左右，产品拟作为柴油的替代品气化（合成甲醇、二甲醚等）实验研究化（合成甲醇、二甲醚等）实验研究7)能源植物能源植物以制以制酒精酒精为目的作物，如玉米、甘蔗、甜高粱、为目的作物，如玉米、甘蔗、甜高粱、甘薯、以及纤维原料等；以甘薯、以及纤维原料等；以生产燃料油生产燃料油为目的为目的的作物，如麻风树、油桐、乌桕、绿玉树、油的作物，如麻风树、油桐、乌桕、绿玉树、油菜、棉籽等；用于直接燃烧或气化的作

33、物，如菜、棉籽等；用于直接燃烧或气化的作物，如桉树、柳树、速生杨树、芒属植物、秸秆、农桉树、柳树、速生杨树、芒属植物、秸秆、农林剩余物等；可供厌氧发酵的作物。林剩余物等；可供厌氧发酵的作物。中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所3.中国林业科学研究院中国林业科学研究院 林产化学工业研究所林产化学工业研究所 从八十年代初期开始先后承担了国家攻关、部省级重点、国际合作、863等近十项研究项目中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所主要已经完成和正在开展的研究工作主要已经完成和正在开展的研究工作 成型燃料技术的研究成型燃料技术的研究

34、颗粒成型燃料技术研究和开发颗粒成型燃料技术研究和开发 上吸式固定床气化技术的研究开发上吸式固定床气化技术的研究开发 流态化气化技术的研究流态化气化技术的研究 木材热解技术的研究木材热解技术的研究 气化发电技术研究开发气化发电技术研究开发 成型物炭化技术的开发成型物炭化技术的开发 生物质流态化快速热解技术的研究生物质流态化快速热解技术的研究 高压液化制取液化油技术的研究高压液化制取液化油技术的研究 木素制取活性炭和泡孔树脂的研究木素制取活性炭和泡孔树脂的研究中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所*成型 开发了棒状成型机、颗粒成型机开发了棒状成型机、颗粒成型机*热

35、解、水解发酵 产品：木炭、活性炭、木醋液、乙醇、酵母产品：木炭、活性炭、木醋液、乙醇、酵母*气化 先后进行了农林剩余物如木片、稻草、先后进行了农林剩余物如木片、稻草、 麦草、稻壳、木屑等气化试验，木煤气作麦草、稻壳、木屑等气化试验，木煤气作为民用煤气、锅炉、发电等为民用煤气、锅炉、发电等中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所1.气体处理装置；气体处理装置；2.分气缸；分气缸；3.气化炉；气化炉；4.贮灰槽（贮灰槽（11）；）；5.沉降槽；沉降槽；6.洗涤塔洗涤塔（1）；）；7.洗涤塔（洗涤塔（11）；）；8.过滤器；过滤器；9.罗茨风仪；罗茨风仪；10.水封；

36、水封；11.气柜；气柜；12.螺旋选料螺旋选料器；器；13.料合；料合；14.旋风分离器；旋风分离器；15.上吸式气化炉上吸式气化炉流化床气化发电系统流化床气化发电系统固定床气化供气系统固定床气化供气系统气化炉气化炉煤气柜煤气柜流化床气化发电系统流化床气化发电系统（稻糠和稻草）（稻糠和稻草）煤气柜2. 广州能源研究所 主要开展了生物质外循环流主要开展了生物质外循环流化等气化发电，已研究开发（化等气化发电，已研究开发（1-1-20002000）KWKW的气化发电系统。同时也开的气化发电系统。同时也开展了催化气化试验研究工作。展了催化气化试验研究工作。中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化

37、化学学工工业业研研究究所所3. 山东省能源研究所等山东省能源研究所等 主要进行了秸杆类生物质的下主要进行了秸杆类生物质的下主要进行了秸杆类生物质的下主要进行了秸杆类生物质的下吸式气化炉开发工作。气化产物木煤气吸式气化炉开发工作。气化产物木煤气吸式气化炉开发工作。气化产物木煤气吸式气化炉开发工作。气化产物木煤气供居民家庭使用，同时开展该研究开发供居民家庭使用，同时开展该研究开发供居民家庭使用，同时开展该研究开发供居民家庭使用，同时开展该研究开发的有山东大学、河南农大、北京农机院的有山东大学、河南农大、北京农机院的有山东大学、河南农大、北京农机院的有山东大学、河南农大、北京农机院及有关公司，已在国

38、内应用及有关公司，已在国内应用及有关公司，已在国内应用及有关公司，已在国内应用300300300300余套。余套。余套。余套。中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所4.4. 辽宁能源研究所辽宁能源研究所 主要从事生物质的固定床下吸主要从事生物质的固定床下吸主要从事生物质的固定床下吸主要从事生物质的固定床下吸式气化炉式气化炉式气化炉式气化炉 系统研究，已在大连建系统研究，已在大连建系统研究，已在大连建系统研究，已在大连建立了一套生产能力立了一套生产能力立了一套生产能力立了一套生产能力100kg/hr100kg/hr100kg/hr100kg/hr的气化的气化的气

39、化的气化系统，同时开展了棒状成型机的研系统，同时开展了棒状成型机的研系统，同时开展了棒状成型机的研系统，同时开展了棒状成型机的研发工作。发工作。发工作。发工作。中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所* *乙醇、燃料油乙醇、燃料油* *热解制民用煤气、木炭热解制民用煤气、木炭5. 华东理工大学、中科院过程所、山东理工大学等单位也开展了生物质的应用开发工作中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所六、我国生物质能源六、我国生物质能源发展趋势发展趋势1、指导思想： 以生物质为研究对象，重大关键技术以生物质为研究对象，重大关键技术创新研究

40、为突破口，综合利用为手段，技创新研究为突破口，综合利用为手段，技术集成为纽带，产业化为主攻方向，经济术集成为纽带，产业化为主攻方向，经济效益为核心，构建生物质能源生产一体化效益为核心，构建生物质能源生产一体化系统示范模式，系统示范模式，建立起具有我国生物质能建立起具有我国生物质能利用特色的体系。开发具有自主知识产权利用特色的体系。开发具有自主知识产权的生物质利用技术和产品。为经济发展和的生物质利用技术和产品。为经济发展和实现我国长期能源战略规划提供技术支撑。实现我国长期能源战略规划提供技术支撑。 中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所 开展生物柴油、乙醇、能源

41、植物、气化（发电、供热）方面的关键技术研究和开发，建设燃料乙醇/生物柴油/生物油的工业化示范生产线和能源植物的工业示范工程，完成运行考核。其技术经济指标达到同类的化石产品指标。形成现代生物质栽培、加工一体化系统，实现“林能林能”、“农能农能”体系。总体技术达到国外发达国家的先进水平，部分技术达到国际领先水平。 2 2、总体目标：、总体目标：中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所 2010年我国生物质气化发电、气化供热、生年我国生物质气化发电、气化供热、生物柴油、生物质酒精的产业化技术实现；物柴油、生物质酒精的产业化技术实现；2020年年预计生物质能源发电达到总

42、电量的预计生物质能源发电达到总电量的15%左右。左右。3 3、发展方向、发展方向 我国的生物质能源的产业化，在高效综合开发和我国的生物质能源的产业化，在高效综合开发和利用高技术发展方向，需要开展两方面的研究：利用高技术发展方向，需要开展两方面的研究：加强基础和应用研究，研究生物质热解、快速热解、加强基础和应用研究，研究生物质热解、快速热解、生物降解、高温裂解、催化气化、定向转化、气体合生物降解、高温裂解、催化气化、定向转化、气体合成等转化特性机理和反应动力学，探索其中热化学转成等转化特性机理和反应动力学，探索其中热化学转化过程的理论和科学问题；化过程的理论和科学问题；主要是生物质酒精、生物柴油

43、、气化（供热、发电、主要是生物质酒精、生物柴油、气化（供热、发电、供气）、生物质热解油、沼气和高产能源植物培育等供气）、生物质热解油、沼气和高产能源植物培育等方面。开发有我国自己知识产权的生物质能源应用技方面。开发有我国自己知识产权的生物质能源应用技术和产品。术和产品。中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所*生物降解*快速热解、定向气化*催化转换*植物基因*热能工程理论（1）、加强基础研究和应用研究（2）、工业化技术的开发、技术和产品方向、技术和产品方向研究开发的直接应用农林生物质气化，作为锅炉研究开发的直接应用农林生物质气化，作为锅炉的燃料替代煤炭的技术产业

44、化，提高燃烧热利用的燃料替代煤炭的技术产业化，提高燃烧热利用效率达到效率达到60%以上。同时，在木材加工、粮食加以上。同时，在木材加工、粮食加工和造纸等行业建立大规模的示范工程，工和造纸等行业建立大规模的示范工程，2010年年内达到推广水平。大规模系统发电效率达到内达到推广水平。大规模系统发电效率达到35%以上，小型气化发电达到以上，小型气化发电达到20%。到。到2020年产业化年产业化的规模，达到我国发电量的的规模，达到我国发电量的5%左右。左右。中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所1)1)1)1)、生物、生物、生物、生物质质气化气化气化气化发电发电工程化

45、技工程化技工程化技工程化技术术vv直接燃直接燃直接燃直接燃烧发电烧发电（大（大（大（大规规模模模模6MW6MW6MW6MW以上）以上）以上）以上）vv混混混混烧发电烧发电vv气化气化气化气化发电发电（分布式、小型（分布式、小型（分布式、小型（分布式、小型5MW5MW5MW5MW以下）以下）以下）以下）vv热电联热电联供系供系供系供系统统 、技术和产品方向、技术和产品方向2)2)生物酒精生物酒精 研究生物质制乙醇过程提高水解得率，研究糖酸研究生物质制乙醇过程提高水解得率，研究糖酸分离技术，选育适于高浓糖液的戊糖己糖同步乙分离技术，选育适于高浓糖液的戊糖己糖同步乙醇发酵的酵母菌种及其木素利用技术，

46、纤维素转醇发酵的酵母菌种及其木素利用技术，纤维素转化率化率65%65%以上，经济成本接近同类化石产品；以上，经济成本接近同类化石产品；重点重点 解决木质纤维原料制取酒精关键技术解决木质纤维原料制取酒精关键技术十一五期间产业化的重点在非食用基淀粉类或含糖十一五期间产业化的重点在非食用基淀粉类或含糖高的原料制取酒精。高的原料制取酒精。中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所、技术和产品方向、技术和产品方向3)生物柴油生物柴油研究以木本和草本油脂或者其它油脂为原料，同研究以木本和草本油脂或者其它油脂为原料，同时制取化工产品与生物柴油的技术，实现产业化，时制取化工产品与

47、生物柴油的技术，实现产业化，使生物柴油的技术和经济指标达到国际先进水平。使生物柴油的技术和经济指标达到国际先进水平。生物柴油生产工艺的发展方向是：生产装置的大生物柴油生产工艺的发展方向是：生产装置的大型化，生产工艺的连续化、自动化、数字化、规型化，生产工艺的连续化、自动化、数字化、规模化、产品及模化、产品及“三废三废”处理绿色化。国内正在研处理绿色化。国内正在研发的技术有酯化、酯交换法、生物酶法等工艺发的技术有酯化、酯交换法、生物酶法等工艺中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所4）生物质气化合成液体燃料）生物质气化合成液体燃料研究生物质制取氢气和作为合成气体的

48、研究生物质制取氢气和作为合成气体的转化技术（二甲醚、合成甲醇）转化技术（二甲醚、合成甲醇）；、技术和产品方向、技术和产品方向5)5)能源作物培育能源作物培育利用基因工程或杂交育种技术筛选培育出与地域相利用基因工程或杂交育种技术筛选培育出与地域相适应的环境友好、高产、速生、耐候性好、适应性适应的环境友好、高产、速生、耐候性好、适应性强的木本类作物、油料作物、糖类和淀粉类作物；强的木本类作物、油料作物、糖类和淀粉类作物； 6)6)系统集成技术系统集成技术研究研究不同生物不同生物质转化化过程程对设备的适的适应性、性、转化效化效率以及率以及转化化产品与品与设备的相关性、以及高效的相关性、以及高效转化技

49、化技术集成工集成工艺和和设备的耦合、匹配、放大和研究开的耦合、匹配、放大和研究开发等等问题，以，以满足足传统能源能源设备的要求；的要求；中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所、技术和产品方向、技术和产品方向7) 7) 沼气技术沼气技术利用现有大型沼气工程，进行沼气热电工利用现有大型沼气工程，进行沼气热电工程集成技术开发；程集成技术开发；8) 8) 生物质成型固化技术生物质成型固化技术在已研究开发成功棒状、颗粒状成型燃料生产在已研究开发成功棒状、颗粒状成型燃料生产技术的基础上，重点开发低能耗成型技术和技术的基础上，重点开发低能耗成型技术和设备。设备。中中国国林林

50、业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所结束语结束语 生物质能源在社会、经济发展的战略生物质能源在社会、经济发展的战略地位中，将发挥越显重要的作用。生物质地位中，将发挥越显重要的作用。生物质能源的高效转化技术的研究和产业化是能源的高效转化技术的研究和产业化是21世纪能源研究的十分重要的部分；是资源、世纪能源研究的十分重要的部分；是资源、能源、环境、可持续协调发展的必然；对能源、环境、可持续协调发展的必然；对解决解决“三农三农”问题具有重要作用；是具有问题具有重要作用；是具有十分广阔应用前景和战略价值的研究领域十分广阔应用前景和战略价值的研究领域和工业化发展方向。和工业化发展方向。中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所请各位领导、专家和与会代请各位领导、专家和与会代表批评指正！表批评指正！ 谢谢大家！谢谢大家！中中国国林林业业科科学学研研究究院院林林产产化化学学工工业业研研究究所所