新能源与可持续发展 第2章 新能源的特点及其类别.ppt

* ④用狗粪便点亮路灯：英国一个停车场利用狗粪点亮路灯，这个装置是一个甲烷消化器。 ⑤2009年美国俄亥俄大学的科学家通过电解尿液获得氢气用于燃料电池（如图2-26）。 新能源与可持续发展概论 ②日本开发海藻发电新技术：此系统利用海藻生产燃料。 ③太阳能大黄蜂——能收集太阳能并转换成电能：以色列科学家发现一种亚洲大黄蜂，可利用皮肤色素将吸收的太阳光转换成为电能。 * 四、生物燃料乙醇前景广阔 当前全球生物燃料乙醇的产量和消费量正在快速增长。生物燃料乙醇以其具有的可再生、环境友好、技术成熟、使用方便、易于推广等综合优势，成为替代化石燃料的理想汽油组分。为加快生物燃料乙醇等生物质能产业发展，世界各国大都成立专门管理机构，负责产业政策制定以及发展管理，很多国家还制定了中长期发展规划。据不完全统计，已有超过40个国家和地区推广生物燃料乙醇和车用乙醇汽油，年消费乙醇汽油约6亿吨，占世界汽油总消费的60%左右。 2001年中国启动了“十五”酒精能源计划，推广使用燃料乙醇。 新能源与可持续发展概论 * 五、生物质液化和液化生物质燃料的开发 生物质是可再生碳资源，是唯一可转化为可替代常规液态石油燃料的新能源。现阶段，热化学高效转化利用技术是生物质能源开发利用的主要途径。有关生物质制备液体燃料技术的研究，是人们关注和研究的热点，也是现阶段生物质利用最具产业化前景的技术之一。 生物质制备液体燃料的原料主要有两大类，分别为液体类和固体类生物质。其中固体类生物质主要包括半纤维素、纤维素等，液体生物质原料主要包括各种油脂和有机废水等。制得的液体能源有生物柴油、生物乙醇、生物甲醇、二甲醚和生物油等，它们均可以替代石油能源产品。 新能源与可持续发展概论 * 生物质热化学转化是指利用固体生物质原料，在一定温度和压力下，在反应装置中经过一定时间的复杂反应，使固体生物质转化成液体产品。根据国内外目前开展的工艺流程，固体生物质热化学转化液体燃料的途径，大致可以分成高压热解、常压热解、常压快速热解、气化合成、超临界液化等五种类型。图2-27是热解液化技术的具体流程示意图。 图2-27热解液化技术的流程图 新能源与可持续发展概论 * 常压热解液化技术：该技术是将生物质在常压下快速液化，即液化剂中的生物质在常压条件下转化为分子量分布宽泛的液态混合物。 气化合成技术：该技术属于生物质的间接液化，与直接液化相比间接液化具有产品纯度高，不含或很少含有S、N等杂质的优点，但工艺过程复杂。 超临界液化：超临界流体技术近年来得到广泛推广，其原理是利用水、二氧化碳、乙醇、丙酮等溶剂在超临界状态下作为溶剂或反应物进行化学反应。 新能源与可持续发展概论 * 由于生物质原料有组分复杂、资源分散、不易运输和贮存、热值低等特点，这使得生物质的开发必须要将其经济、高效地进行转化，转化产物要满足替代普通石油液体燃料（如醇类、汽油和柴油等）的性能要求，才能进行大规模的生产利用。 目前，世界各国都十分重视对可再生的生物质资源的开发和利用。我国生物质资源总量不低于30亿吨干物质/年，种类也非常丰富，资源总量相当于10亿多吨油当量，大约相当于我国目前石油年消耗量的3倍。但生物质能尚未实现广泛应用，商业化程度不高，在我国商业化的生物质能仅占一次能源消费的0.5%左右，相对于发达国家存在很大的差距。 现阶段生物质能及其应用技术的研究开发，要从生态保护、环境保护的角度出发。从长远来看，生物质能源不但能弥补石化资源有限性的限制，而且生物质能开发利用的社会效益要远远大于经济效益。 新能源与可持续发展概论 * 六、发展我国生物质能的产业链 2016年发布的《2016-2020年中国生物质能发电产业投资分析及前景预测报告》分析显示：生物质能发电行业的产业链比较短。 首先，对生物质能原料来说，它需要平衡变废为宝和需求杠杆。 其次，对生物质能运输来说，需要调节“十里不运草”和规模化生产利用的平衡。 再次，生物质能的生产与应用必须考虑技术问题和成本问题。 第四，生物质能在销售环节，需平衡价格和补贴问题。 第五，在生物质能的推广环节，需综合考虑经营模式与政策。 新能源与可持续发展概论 * 生物质能发电行业的产业链比较短，在产业链上游，供应商定价能力与生物质电厂所在地的资源禀赋关系密切，如在资源丰富且周边无大工业用户情况下，电厂具备定价权；而在资源紧张且存在其它大用量用户时，会出现供应商哄抬燃料价格扰乱市场的现象。因此，国家应优先调整政策以保证生物质能实现无忧发电和销售。生物质发电量在电网中的占比很小（约0.5%），国家《可再生能源法》规定生物质电不参与调峰，优先上网。 新能源与可持续发展概论 * 第六节 核能和氢能 一、核能是清洁、高效、安全的能源 核电站由核岛和常规岛两部分组成（见图2-28），其中核岛是利用核能生产蒸汽，