生物质能源

生物质能是太阳能以化学能形式储存在生物质中的能量形式。生物质能作为绿色、可持续的能源，它以燃料乙醇、成型固体燃料、沼气、氢能、生物柴油等形式应用在国民经济的各个领域，并逐步渗透到我们的日常生活中。 本书围绕我国生物质能产业及主要相关技术进行了阐述，全书共12 章，内容涵盖了生物质能产业相关的政策、生物质资源分布以及前沿的生产技术，较为全面地介绍了生物质能的相关知识。

作者刘灿，在北京农学院主要教授《基础生物化学》、《基础生物化学实验》、《微生物遗传育种》方面的课程，对生物燃料方面的研究较多

第1 章　再生能源与生物质能 / 1
1.1 再生能源的发展现状 / 2
1.1.1 再生能源的利用现状 / 3
1.1.2 生物质能的组成 / 5
1.2 生物质能发展状况 / 8
1.2.1 生物质能的发展目标 / 8
1.2.2 生物质能发展的基本原则 / 9
1.2.3 生物质能的发展方式 / 10
1.3 生物质能的示范工程和重点工程 / 11
1.3.1 生物质能的综合利用产业化示范 / 11
1.3.2 生物质能的发展重点工程 / 13
1.4 发展生物质能的效益和前景 / 14
参考文献 / 15
第2 章　生物质能产业与政策分析 / 17
2.1 国外生物能源发展现状 / 18
2.2 国外政策经验对我国的启示 / 23
2.3 我国能源政策的发展历程 / 25
2.4 我国生物能源政策探讨 / 28
参考文献 / 32
第3 章　生物质能与低碳经济 / 33
3.1 我国碳排放概况 / 34
3.2 我国能源消费结构 / 35
3.3 生物质能与节能减排 / 37
3.4 低碳经济 / 38
3.5 生物质能与能源结构调整 / 39
3.6 生物质能发展面临的挑战 / 40
参考文献 / 42
目 录
VI | 生物质 能源
第4 章　生物质资源 / 42
4.1 生物质资源的组成 / 44
4.2 生物质资源的分布 / 45
4.2.1 农业生物质资源 / 45
4.2.2 林木生物质能资源 / 47
4.2.3 畜禽粪便 / 52
4.2.4 生活污水和工业有机废水 / 52
4.2.5 固体废物 / 52
4.3 生物质资源开发前景 / 52
第5 章　生物质燃气 / 55
5.1 生物质燃气的发展与现状 / 56
5.2 生物质燃气的生产方法 / 57
5.2.1 热化学法制备生物燃气 / 57
5.2.2 生物法生产生物质燃气 / 61
5.3 生物质燃气的应用前景 / 67
参考文献 / 68
第6 章　生物柴油 / 69
6.1 国内外生物柴油发展状况 / 70
6.1.1 全球生物柴油产业状况 / 70
6.1.2 我国生物柴油发展概况 / 70
6.1.3 生物柴油标准 / 71
6.2 生物柴油的生产和性能 / 72
6.2.1 生物柴油的生产 / 73
6.2.2 生物柴油的性能 / 77
6.3 第二代生物柴油——绿色柴油的生产与性能 / 77
6.3.1 绿色柴油的生产 / 78
6.3.2 绿色柴油的性能 / 80
6.4 我国生物柴油产业的挑战和展望 / 81
参考文献 / 82
第7 章　生物燃料乙醇 / 83
7.1 国内外燃料乙醇的发展状况 / 85
7.1.1 国外燃料乙醇的概况 / 85
7.1.2 我国燃料乙醇的发展状况 / 86
生 目 录| VII
7.2 燃料乙醇的生产 / 87
7.2.1 乙醇生产的原料 / 87
7.2.2 燃料乙醇的生产 / 88
7.3 燃料乙醇的发展前景和挑战 / 96
参考文献 / 97
第8 章　生物质固体成型 / 99
8.1 成型燃料的特点和行业标准 / 100
8.1.1 成型燃料的特点 / 100
8.1.2 现行的行业标准 / 101
8.1.3 成型燃料的应用 / 101
8.2 成型燃料的研究现状 / 102
8.3 生物质固体成型原理 / 103
8.3.1 生物质各组分的作用 / 103
8.3.2 生物质固化成型过程 / 104
8.4 固化成型方法 / 107
8.4.1 工艺分类及特点 / 107
8.4.2 生物质固体成型流程 / 109
8.5 生物质成型设备 / 110
8.5.1 主要成型设备 / 110
8.5.2 配套设备 / 113
8.6 生物质成型燃料的发展前景与挑战 / 115
参考文献 / 116
第9 章　生物质氢能源 / 117
9.1 氢能的特点和发展现状 / 118
9.1.1 氢能的特点 / 118
9.1.2 国内外氢能源的发展状况 / 119
9.2 氢能的生产 / 120
9.2.1 石化燃料制氢 / 120
9.2.2 电解水制氢 / 121
9.2.3 生物质制氢 / 121
9.3 氢能的储备和利用 / 126
9.4 生物制氢存在的问题及展望 / 129
参考文献 / 130
VIII | 生物质 能源
第10 章　生物航空燃料 / 131
10.1 生物航空燃料的发展背景 / 132
10.1.1 生物航空燃料的试飞和商业运营 / 132
10.1.2 生物航空燃料的投产情况 / 133
10.1.3 生物航空燃料与减排 / 136
10.1.4 生物航空燃料标准 / 138
10.2 生物航空煤油的生产 / 139
10.2.1 生物航空煤油的生产原料 / 139
10.2.2 生物航空煤油的制备工艺 / 139
10.3 生物航空燃料面临的挑战 / 142
参考文献 / 143
第11 章　能源微藻 / 145
11.1 能源微藻的发展状况 / 146
11.2 微藻生物能源的生产 / 148
11.2.1 利用藻类直接合成生物燃料 / 148
11.2.2 微藻油脂的合成 / 151
11.2.3 微藻其他相关产品的开发 / 157
11.3 微藻生物能源的挑战和展望 / 158
参考文献 / 160
第12 章　生物质发电 / 161
12.1 生物质发电的发展现状 / 162
12.2 生物质发电技术 / 163
12.2.1 生物质直燃发电技术 / 163
12.2.2 生物质混合燃烧发电 / 165
12.2.3 生物质气化发电 / 166
12.3 生物质发电面临的挑战和机遇 / 174
参考文献 / 175
附录 ——生物质能相关政策 / 177

能源是经济发展的血液。然而，随着人类社会发展速度的不断提高，造成了石化能源的急剧消耗，使之渐趋枯竭。同时，石化能源的大量消费也带来了日益严峻的气候问题和巨大的环境压力，这使得石化能源的替代品——生物质能源受到了社会各界的广泛关注。生物质能源是重要的可再生能源，是太阳能以化学能形式储存在生物质中的能量形式——即以生物质为载体的能量。目前，世界上技术较为成熟、实现规模化开发的生物质能的利用方式主要包括生物质发电、沼气技术、生物液体燃料和生物质成型燃料等。生物质能的开发利用将节约和替代大量石化能源，显著减少污染物和温室气体排放，促进人与自然的协调发展。我国将发展生物质能作为替代石化能源、保障能源安全的重要战略措施，积极推动生物质能的开发利用，将使生物质能在我国能源安全、节能减排中发挥更加重要的作用，有力地推进经济和社会的可持续发展。
　　本书围绕我国生物质能源产业、主要相关技术的发展前景进行阐述，涵盖了与生物质能源产业相关的政策、经济、资源分布以及前沿的生产技术，较为全面地介绍了生物质能源的相关知识。本书理论与实际相结合，进行了大量实例分析，便于读者的阅读和理解。全书共12 章，第1 章阐述了我国生物质能源的发展目标和发展现状；第2 章阐述了我国生物质能源政策；第3 章探讨了生物质能与低碳经济；第4 章介绍了我国生物质资源；第5 章介绍了生物质燃气的发展现状和生产技术；第6 章介绍了我国生物柴油的生产情况；第7 章介绍了生物燃料乙醇的发展动向；第8 章介绍了固体成型燃料；第9 章介绍了生物质氢能源；第10 章介绍了生物航空燃料；第11 章介绍了微藻生物能源；第12 章介绍了生物质发电。
　　本书通俗易懂，面向的读者群广泛，涉及面广，可作为能源化工、生物化工、应用化学、生物工程等方面的读者、投资者的参考书，由于生物质能源技术涉及的学科多，每个学科研究发展迅速，加之编者水平和时间条件所限，遗漏许多文献和资料，存在不少缺点和错误，书中不足之处恳请读者批评、谅解。
　　本书的组织编写和修订工作得到了北京农学院农业部都市农业（北方）重点实验室、北京林业大学材料科学与技术学院、北京空间机电研究所的帮助，感谢电子工业出版社为本书出版给予的支持，感谢“北京市优秀人才培养资助项目”“大北农”基金给予经费支持。