基于Aspen plus的典型林业生物质气化制氢过程模拟研究

林业生物质作为一种独特的碳基可再生能源资源,其气化制氢技术的开发对于我国减少对化石能源的依赖、强化能源安全以及推进碳达峰与碳中和目标的实现非常重要。鉴于生物质气化制氢技术路径的多样性,基于热力学原理的深入评估与工艺优化显得尤为重要,旨在实现林业生物质资源的高效转化与低成本绿色氢能的制备。本研究以典型林业生物质———松木屑作为原料,运用Aspen plus软件平台,构建了变压吸附生物质气化制氢系统模型。在气化工艺中,采用控制变量法,系统地探讨了氧当量比、气化温度及水气比等关键参数对氢气产量、热蒸汽生成量及系统电耗的综合影响。文章通过数据分析与比较,确定了气化温度850℃、氧当量比0.30、水气比0.1为本研究最优工况。燃气组分中氢气含量高达27.21%,伴随生成一氧化碳(33.15%)、二氧化碳(20.97%)、水蒸气(18.60%)、氮气(0.06%)及微量甲烷。变压吸附工艺产生的氢气体积数较大,为94.36 m3/h,且氢气较为纯净,但整个系统消耗电量相对较高,为42.57 kW·h。综上所述,本研究可以为林业生物质气化制氢技术的工艺优化提供数据支持与理论依据。

林业生物质能源“林油一体化”产业高效可持续发展路径研究

【目的】林业生物质能源"林油一体化"产业(以下简称"林油一体化"产业)是指以生物质能源企业为主,将原料林培育、生物柴油等系列产品生产相结合的产业;本文旨在提出我国"林油一体化"产业可持续发展路径,推动产业发展。【方法】通过相关企业调研、原料林林地调查、生物柴油全生命周期CO2eq排放量测算、原料林培育及产品生产经济效益测算等,研究产业发展现状、原料林不同培育模式及不同产业链的经济效益。【结果】(1)产业已形成一定规模的原料林培育基地,企业创新了一系列具有自主知识产权的生物柴油及其他生物燃油的生产工艺;(2)生产1 t无患子生物柴油,原料林固定CO2量25.38 t,全生命周期CO2eq排放量为-19.41 t,与石化柴油相比,减排量达621.77%;(3)多数原料林为实生栽培模式,未实现良种化,缺乏集约经营,结果晚、产量低、成本高;以20年为项目周期,果实价格4元/kg计,实生栽培模式原料林约亏损1 687.68元/(hm2·a),高接换头模式年均利润为419.57元/(hm2·a);但若形成无性系栽培模式,在第10年可收回成本,年均利润为2 675.55元/(hm2·a);若再按2019年的市场平均价格9元/kg计算,则在第5年即可收回成本,年均利润达20 675元/(hm2·a),经济效益将大幅度提升;(4)1 t无患子干果生产生物柴油平均盈利18.65元,生产皂苷类产品平均盈利6 573.3元,若形成完整的油-皂-碳-林多联产产品生产线,年处理5 000 t干果的净收益为5 566.4万元。【结论】"优良无性系种植园模式+多联产产业链模式"是未来产业高效可持续发展的理想模式;为进一步促进产业的可持续发展,建议政府出台相关政策保障产业优先享受营造林普惠财政补贴政策、国家种业和良种优惠政策、财税优惠政策,并强制石化柴油中配比生物柴油,拓宽生物柴油的推广应用渠道。

林业生物质能及其研发进展

本文概述了生物质能源的相关概念及其分类,提出了林业生物质能源的概念及其类别,详细综述了国内外林业生物质能源研发进展,对推动目前林业生物质能源开发利用具有重要意义。

关于加速发展我国林业生物质能源的思考

发展生物质能源已成为解决全球能源危机的理想途径之一。林业生物质能源作为生物质能源的重要组成部分,正面临着历史的发展机遇。本文根据我国国情和资源禀赋的现实条件,阐述了开发和利用林业生物质能源的战略意义,分析了林业生物质能源的发展潜力和存在的制约因素,并对我国林业生物质能源的加速发展提出了思考对策。

林业生物质能源及其开发利用对策

介绍了林业生物质能的含义和特点,分析了林业生物质能源开发利用的必要性、可行性和主要影响因素,提出了林业生物质能源开发利用的对策和措施,目的在于促进林业生物质能源产业的发展。

中国林业生物质材料标准化现状及发展对策

在总结我国林业生物质材料产业发展现状的基础上,分析我国林业生物质材料标准化工作现状和存在的主要问题,对我国林业生物质材料标准化工作提出发展对策及建议。

我国林业生物质能源产业扶持政策分析

近年来,随着生物能源和生物化工财税扶持政策、原料基地补助政策的出台,政府各部门聚合力、出重拳,制定了较为完善的产业扶持政策,极大地促进了产业的快速发展,一度呈现出"井喷式发展"的态势。但是由于存在政策导向偏差、配套政策尚缺等问题,导致林业生物质能源产业发展举步维艰。文章以我国林业生物质能源产业扶持政策为研究对象,分类梳理了我国现行的产业扶持政策,并对有关政策存在的问题进行了深度剖析,最后提出完善我国林业生物质能源产业扶持政策体系的对策和建议。

基于灰色系统理论对黑龙江省林业生物质产量的预测

利用灰色系统理论,结合黑龙江省15个林业局过去10 a的具体数据,对2008—2009年黑龙江省林业生物质的产量进行了研究。预测结果表明,黑龙江省生物质资源连年下降,该结论对于合理利用林业生物质资源、合理开发化石资源、合理安排林业系统的生产和管理具有重要的作用。

我国沙区发展林业生物质能源的优势和问题探讨

发展沙区林业生物质能源,利用不能生产林果、木材的荒地,大面积营造木本油料林、薪炭林,变荒沙劣势为资源优势,解决社会、环境、经济三者之间的矛盾,有利于沙区生态与经济的可持续发展。沙区木质燃料植物资源丰富,但木本油料植物资源极度贫乏,需要通过引种、改良、培育等措施增加种类,以适应广大沙地发展生物质能源的需求。

我国林业生物质能源资源现状与潜力

介绍我国林业生物质能源资源现状与潜力,提出了林业生物质能源发展目标,指出林业生物质能源品种丰富,替代化石能源发展潜力巨大,提出了发展林业生物质能源主要对策建议。

我国林业生物质成型燃料产业化实证研究

分析了发达国家林业生物质成型燃料产业发展的经验,指出国内目前阶段该产业的发展依赖于完整的产业链构建。我国可能源化利用的林业生物质资源丰富,具有充分的比较优势。分析我国供热市场现状和问题后指出,林业生物质成型燃料的市场应该锁定在分布式供热上,并提出促进该产业发展的具体建议。

中国林业生物质能源开发利用的调查思考

分析了我国木本油料能源资源、木质能源资源和木本淀粉能源资源现状和发展潜力,介绍了生物柴油、燃料乙醇、生物质发电和固体颗粒燃料四种生物质能产品的发展情况,根据国家生物质能发展目标,提出了进一步推动林业生物质能源发展的基本思路。

基于粮食安全的林业生物质能发展

以粮食为基础的生物能源已有危及粮食安全的倾向。发展林业生物质能有重要意义,中国有发展林业生物质能的巨大潜力,但当前也存在一些影响因素。为了实现能源安全和粮食安全的双赢,今后生物能源的发展应以非粮作物为主。应认识到发展林业生物质能重要性,加强技术研究,强化科技自主创新,加大产业扶持力度。

10种林业生物质资源化学成分及液化应用分析

林业生物质资源的化学成分是其作为液化利用原料的主要指标之一。本研究以可液化利用的小径竹为对照,对比分析了山核桃、油茶和板栗的果壳和果蓬,香榧和银杏的果壳和果皮等10种林业生物质资源的主要化学成分。结果表明:与小径竹相比,油茶、银杏果壳和香榧果壳的化学成分含量与之较为相似,可以直接进行液化利用;山核桃和板栗果壳的综纤维素和酸不溶木质素含量较高,但是它们的抽提物含量也较高,在液化利用时需要适当提高液化环境;其他几种不适宜直接作为液化利用的原料。

中国林业生物质材料标准化现状分析与发展建议

本文总结了中国林业生物质材料产业发展现状,分析了我国林业生物质材料标准化工作现状和存在的主要问题,提出了中国林业生物质材料标准化工作发展建议。

中国林业生物质能源研究综述——基于文献计量工具的可视化分析

以中国知网数据库2005~2018年有关林业生物质能源领域研究的276篇文章为研究对象,运用CiteSpace软件对林业生物质源领域当前的研究热点与前沿进行探讨,以数学计量的方式更加客观地展示国内有关林业生物质能源的研究现状及未来发展趋势,以期推动林业生物质能源研究的深入与发展。研究结果显示,2005~2018年,我国林业生物质能源领域研究的发文量和文章被引量呈下降趋势;研究机构主要是国家林业和草原局,其次是北京林业大学等林农类院校,机构间无合作;集中研究的学者及学者之间的合作较少,但老龄化不严重,但仍需更多的学者关注;林业生物质能源的研究热点逐渐从宏观层面转移到微观层面的实证分析上,发展趋势表现为将林业生物质能源的研究对象具体化、逐渐关注林业生物质能源的使用层面及其认可程度。并针对以上问题进行讨论。

吉林省林业生物质能源建设和开发利用的总体构想

吉林省发展林业生物质能源产业潜力巨大。有三个开发途径:①生物质固体燃料加工;②林木质燃料发电;③生物柴油生产。在推进措施上,重点强化六个环节:①制定发展规划;②实施科技攻关;③开展试验示范;④建设原料基地;⑤出台鼓励政策;⑥明确政府责任。

东北地区发展林业生物质能优势研究

进入21世纪以后,世界性的能源危机已经对各国经济发展造成威胁。中国作为发展中国家,如果不能解决能源问题,将会阻碍经济的发展。东北地区林业资源丰富,充分利用林业资源发展生物质能具有很大的优势。从分析再生能源利用情况入手,利用翔实的数据分析东北地区的资本资源情况,指出东北地区具有发展林业生物质能的基础优势,对比农业生物质和林业生物质原料的成本,以证明发展林业生物质的产业优势和利润优势所在,指出林业生物质的再造过程,能创造更好的生态环境,因此林业生物质更具有生态优势,充分利用林业生物质和林业生物质能对于东北地区经济的发展有着重大意义。

关于我国林业生物质能源发展的政策思考

本文重点介绍了国内外生物质能源发展趋势，概括和分析了当前我国林业生物质能源发展的潜力及存在的问题，提出了中国林业生物质能源发展的思路及推进其产业化发展的相关政策需求和建议。

我国林业生物质能源发展的背景、思路及对策

当今世界对能源需求不断增加,而石油供给在很大程度受限于储量和生产能力。增加能源供给,提高可再生资源的使用比例,将极大地解决目前我国的能源供给不足的问题。生物质能源由于供应周期短、可再生性好的特点成为一个替代能源的选择。而对粮食无害、提供碳平衡的林业生物质能源则成为生物质能源发展中的更好选择。文章就如何发展我国的林业生物质能源,提出了思路和及相应的对策。