寒冷地区工业用太阳能-生物质能供暖系统研究

为实现工业建筑领域的节能减排,以唐山市某工业厂房为例,针对其建筑特点和采暖需求,提出了一种寒冷地区工业用太阳能-生物质能供暖系统,利用TRNSYS软件模拟了系统在供暖季的供热量及能耗表现等。结果表明,在满足本工程供暖需求的前提下,太阳能-生物质能供暖系统中太阳能集热器的集热效率最高可达58.68%,在供暖季代表月运行时,与生物质锅炉系统单独运行的平均能耗相比可降低26.6%;与燃煤锅炉供暖系统运行成本相比降低约56.23%,每年可节约常规化石能源37155.96 kg,设备寿命期满后可减少CO_(2)排放692130.27 kg。由此可见,该系统具有经济适用、降低能耗、减少碳排放等优势,将其应用于工业厂房建筑供暖中具有可行性。

考虑生物质能和农业柔性负荷的农业产业园区综合能源系统规划方法

农业产业园区规划是实现农业产业园区用能低碳灵活的基础,而生物质资源高值化利用和农业柔性负荷对于促进农业产业园区的合理规划十分重要。因此,该文提出了一种考虑生物质能和农业柔性负荷的农业产业园区综合能源系统(integrated energy system,IES)规划方法。首先,为实现秸秆高值化利用,引入热解气化炉生产生物质气和生物炭,并通过高厌氧发酵粪污制沼,实现生物质的充分利用。其次,引入农作物日积温作为确定种植业热负荷参与需求响应量的衡量指标,并结合农业负荷特性建立农业柔性负荷模型。然后,以园区投资运行总成本最小为优化目标,考虑设备投资约束和满足农业生长需求的农业用能约束及生物质能成本等运行约束,建立农业产业园区规划模型。随后,为减小天气概率分布不确定性对农业生产和园区供能的影响,基于历史天气数据生成盒式不确定性集合,构建农业产业园区IES分布鲁棒优化模型。最后,通过算例结果分析得出,该文所提的农业产业园区IES规划方法可以显著减少碳排放和系统总成本,并充分利用生物质资源。

新能源专业生物质能课程思政“SEE”教学体系探索

新能源科学与工程专业课程思政体系的建设和完善,对培养有斗志、有担当的新能源专业人才具有引导作用。文章以《生物质能利用原理与技术》课程思政设计为例,分析总结了新能源科学与工程专业课程思政教学过程中缺少体系化的思政元素库、课程内容与思政元素无法有效穿插、课程思政教学评价改进机制缺乏这三个现状。由此提出了生物质能课程思政“SEE”教学体系,建立以构建课程思政为出发点的元素库、创新课程思政教学及引导方式、完善课程思政考核及评价体系这三阶段的课程思政教学体系,从而推动课程思政元素与新能源科学与工程专业课程教学内容有机融合。

我国生物质能发展现状与发展前景

我国生物质能资源丰富,随着国家对可再生能源开发利用的重视,我国的生物质能发展取得了较大的进展,初步形成了我国的生物质能产业。本文着重对我国的生物质能资源、生物质能技术开发、生物质能发展利用、生物质能产业投资以及生物质能发展前景等方面进行了分析和研究。

IDR激励下考虑光热生物质能利用的源荷协调优化调度策略

为进一步提高生物质能(biomass energy,BIO)的利用效率,提出一种综合需求响应(integrated demand response,IDR)激励下考虑光热生物质能利用(solar thermal biomass utilization,STBU)的源荷协调优化调度策略。首先,在“源”侧构建含STBU的综合能源系统(integrated energy system,IES)耦合供能模型,并将STBU耦合电转气系统,从而实现STBU装置掺氢燃烧高效利用;其次,在“荷”侧同时引入价格型和替代型需求响应,通过“源荷”协调优化,提高IES低碳性能;然后,在IES中引入储液式碳捕集系统和阶梯型碳税机制提升系统低碳经济效益,以系统总收入最大建立目标函数,并建立考虑IES多重不确定性的模糊机会规划约束模型;最后,选取北方某地区实际数据验证模型的可行性与有效性,并分析多重不确定性对IES运行成本的影响。结果表明该模型具有良好的经济性与低碳性,不确定性的上升会提高系统与外部电网的交互成本。

云南生物质能产业发展现状研究与对策建议

在碳达峰和碳中和背景下,推广新能源使用,推进能源改革已成为国际能源发展转型重要趋势。生物质能作为新能源的重要组成部分,在应对气候变化、能源供需矛盾、保护生态环境等方面发挥着重要作用。本文在综合分析国内外和云南省生物质能产业发展现状基础上,从政策资金扶持、完善原料供应体系、推动跨国技术转移等角度提出促进云南省生物质能产业发展的对策建议,为政府或有关部门决策提供参考。

“双碳”背景下中国生物质能利用技术的发展现状及挑战

迫于能源短缺与环境恶化的双重压力,中国率先提出“双碳”目标,并大力发展绿色、清洁的可再生能源,尤其是具备零/负碳排放优势的生物质能。针对当前规模化利用面临的实际难题,通过汇总中国生物质资源的分布情况及其特征,提出以“地域”或“原料特性”为基础发展生物质能的核心理念,并全面综述了相关技术的发展现状,包括以能源化利用为目标的生物质发电技术、生物液体燃料技术、生物燃气技术和固体成型燃料技术等,以及基于生物炭/碳材料、生物基材料与化学品的高值化利用技术;最后,讨论了该领域在未来发展可采取的策略及重点方向。现阶段,生物质能产业正面临技术突破和市场拓展的关键节点,需立足国情,应对挑战,通过科学的顶层规划,聚焦基础与前瞻的技术方向,创新发展模式,为中国生物质能产业的快速发展提供强有力的科技支持。

需高度重视生物质能多元化高效开发利用——专访中国工程院院士、国家能源咨询专家委员会副主任杜祥琬

2020年9月,习近平总书记在联合国向世界承诺中国2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标。自此,“双碳”目标成为引领我国能源与经济社会转型的顶层战略。三年前,在我国刚刚提出“双碳”目标时,本刊记者曾对中国工程院院士、国家能源咨询专家委员会副主任杜祥琬进行专访,他表示,要树立新的能源安全观,重新认识中国的能源资源禀赋,突破过去对于我国“富煤、缺油、少气”这种认识的局限性,逐步建成以非化石能源为主的低碳能源体系。如今,我国在迈向“双碳”的道路上已行进三年有余,全社会、全行业降碳理念深入人心,实践探索可圈可点,其中有挑战、有成效、有偏差、有修正。

一种生物质能发电机功率预测模型

本研究尝试将人工神经网络模型与热力学平衡方法相结合,建立一种新颖的生物质能综合发电机组功率预测模型。该研究在不同的大气压和各种操作条件下,预测使用不同生物质原料的生物质能发电机的净输出功率。模型的输入参数包括元素分析成分(C、O、H、N和S)、近似分析成分(水分、灰分、挥发性物质和固定碳)以及操作参数(气化炉温度和空气燃料比)。通过试验证明了本文提出的基于人工神经网络和热力学平衡的综合模型可以优化和控制生物质能发电机组。

我国生物质能-碳捕集与封存技术应用潜力分析

生物质能-碳捕集与封存(BECCS)技术有望通过实现负排放,使全球温室气体稳定在较低甚至近零排放水平。为了评估BECCS在我国的应用及减排潜力,本文梳理了BECCS技术的发展现状,系统阐述了生物质资源量、技术成熟度、经济性和政府政策等因素对BECCS技术部署的影响,评估了基于农林废弃物燃烧发电、燃煤耦合生物质发电和生物天然气的BECCS技术减排潜力,对未来相关研究提供借鉴和参考。最后以黑龙江地区典型秸秆燃烧生物质燃料发电厂的BECCS技术应用为例,使用全生命周期的方法评估了该技术应用的减排潜力和环境影响,结果表明,BECCS技术可实现1.55~1.58 kg/(kW·h)的负碳排放,其减排潜力受生物质运输方式影响较大。综上,火力发电部门BECCS技术,尤其是生物质混燃发电可作为我国BECCS发展的早期机会。

中国生物质能产业发展现状及趋势分析

该文在综合评价中国生物质能资源、产业发展和政策环境的基础上,分析未来生物质能产业发展趋势。中国具有丰富的生物质资源,生物质能产业初具规模:沼气产业基本形成,燃料乙醇年生产能力已达到102万t,开发了甜高粱茎秆等非粮作物生产燃料乙醇的技术,秸秆直燃发电示范工程正式并网运行;促进生物质能产业发展的宏观政策环境逐渐形成。因此得出结论:未来中国生物质能产业发展的重点是沼气及沼气发电、液体燃料、生物质固体成型燃料以及生物质发电;促进生物质能产业发展的政策环境将进一步完善;技术水平进一步提高;将有更多的大型企业参与;生物质能产业必将成为中国国民经济新的增长点。

绿色低碳发展背景下“生物质能源与材料”课程的教学改革探索

在我国绿色低碳发展背景下,生物质能的开发和利用具有重要意义,由此对该领域专业技术人才的需求与能力要求也亟需提高。作者针对农林高校林业工程专业学生在“生物质能源与材料”课程教学中存在的问题进行了探讨,从改革课程教学内容、改进教学模式和教学手段、强化实践教学和知识应用能力、改革课程学习评价方式4个方面进行教学改革探索,为提升学生创新能力提供参考,也为达到该课程的教学目标提供改革借鉴,契合国家的“双碳”战略目标。

生物质能产业与林产化工

地球化石资源日趋枯竭,因此生物质能产业被推上新能源的历史舞台,各国正致力于研究开发生物质能源,并尽力替代石化能源。我国"十二五"期间,生物质成型燃料利用量将达1 000万t,生物质乙醇利用量将达到400万t,生物柴油利用量将达100万t,航空生物燃料利用量将达10万t,新的生物质能作为战略性新兴产业正迎来其发展的黄金期。林产化工行业要围绕生物质制能、液体燃料、燃油添加剂等,开展生物质气化技术、生物质生产乙醇技术、木本油料制取生物柴油技术、生物质快速热解关键技术等研究,抓住机遇,尽快形成具有自主知识产权、以林产化工为基石的生物质能产业。

生物质能发电技术应用现状及发展前景

阐述了生物质能和生物质能发电的内涵和特点,介绍了生物质能发电在国内外的开发现状,总结了当前生物质能发电的主要技术,探讨了我国在生物质能发电方面存在的主要问题及解决途径,并展望了生物质能发电在我国的应用前景。

我国生物质能资源及其利用技术现状

介绍了我国生物质能资源和其开发利用现状,在此基础上展望了我国生物质能产业的发展前景。

生物质能利用技术与政策研究综述

为了减少环境污染、降低碳排放,实现可持续与绿色的发展,各国已相继加快能源转型,推进经济转型发展。生物质能作为一种清洁可再生能源,对于促进能源系统的转型具有重要的现实意义。目前,世界上技术较为成熟、实现规模化开发利用的生物质能利用方式主要包括生物质发电、生物液体燃料、沼气和生物质成型燃料等。欧洲、美国等发达地区和国家已经基本具有发展成熟的技术体系,中国等发展中国家还有一些关键技术需要攻坚;在生物质能的政策方面,欧洲、美国、日本都具有系统化的政策体系,贯穿生物质能项目运行的不同阶段和生物质能产业链,中国等发展中国家的政策不成体系,只是在相关领域政策中被提及到。

寻访“新质力”走进华电科工生物质能分公司——点亮环境与能源的和谐共赢之路

在当今时代,随着人类生产活动疆域的日益拓展,相关产业所产生的废弃物正以惊人的速度激增。这些废弃物若得不到妥善处置,不仅会对自然环境造成难以估量的严重污染,更会成为生产者前行道路上的沉重伽锁,迫使他们陷入一种进退维谷的尴尬境地——既想扩大生产规模以追求更高的效益,又要担心难以承受扩产带来的环境污染问题。

课程思政融入高校“生物质能工程”教学的探索

加强课程思政建设既是贯彻落实立德树人根本任务的关键举措,也是新时代高等教育的重要任务。生物质能是一种可再生、清洁的能源形式,对于推动绿色能源发展和应对气候变化具有重要意义。在高校“生物质能工程”教学中融入课程思政,有助于引导学生认识到生物质能的重要性,树立绿色低碳的发展理念,为社会培养具备环保意识和绿色发展能力的专业人才。文章阐述课程思政融入高校“生物质能工程”教学的必要性,探讨课程思政融入高校“生物质能工程”教学的具体策略,旨在培养具有高度社会责任感、创新精神和实践能力的环境工程专业人才。

生物质能发电厂废弃物资源化利用技术研究

可再生能电厂以植被残片、农业残留、动植物废料及食物残渣等生物物质为原料,经生物化学过程产生电力。此类电厂在对抗全球暖化、节约化石燃料和处理废物资源方面起到积极作用,尤其在乡村和边远地带,那里的有机废料丰富,电网接入有限,生物质发电成为解决电力需求的实用策略。废弃物的再资源化利用对生物质电厂至关重要,它能降低污染,提升资源利用率,同时为可再生能源的生产贡献原料。农作物残余、木料碎料等未妥善管理的生物质废料可能引致土壤恶化和温室气体增加。通过废物能源化,电厂可减轻环境压力,供给可持续的低碳电力,助益社区并减少碳排放,以适应全球气候变化的挑战。

生物质能发电技术在乡村电力中的应用

随着国民经济的快速发展,能源消耗量持续增加。过度依赖传统能源不仅会破坏生态环境,还会提高能源枯竭的风险。为此,新能源技术理念为社会的发展提供了方向。该文以生物质能发电技术为例展开分析,探讨了生物质能发电技术在乡村电力中的应用,并提出了优化改进措施,以期为乡村电力工程的发展提供参考和借鉴。