周建斌-為什么說：生物質平凡而不簡單.pdf

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1、 2023年5月9日 北京為什么說：生物質平凡而不簡單？生物質氣化多聯產國家創新聯盟 理事長國家林草局生物質多聯產工程技術研究中心 主任江蘇省生物質氣化多聯產工程技術研究中心 主任生物質熱解氣化多聯產全國林草創新團隊 負責人 周建斌 教授/博導/院士（俄羅斯工程院、自然科學院）熱烈祝賀第四屆清潔供熱產業峰會（CHIC）召開！主 要 內 容一、當前的能源與雙碳背景二、正確認識農林生物質三、農林生物質在能源與碳中和的地位四、生物質固碳氣化多聯產技術創新與產業化五、生物質固碳氣化多聯產技術前景六、生物質固碳氣化多聯產團隊 一、當前的能源與雙碳背景1.能源發展歷史 生物質能源在人類能源發展歷程中一直沒

2、有缺位！50-6050-60萬年前萬年前1818世紀后半葉世紀后半葉1919世紀世紀7070年代年代今天今天鉆木取火鉆木取火生物能轉化生物能轉化為熱能為熱能蒸汽機蒸汽機熱能轉化熱能轉化為機械能為機械能發電機發電機機械能向機械能向電能轉化電能轉化能源能源多能互補多能互補多能并存多能并存第一次能源革命第一次能源革命“煤炭時期煤炭時期”第二次能源革命第二次能源革命 “石油時期石油時期”第三次能源革命第三次能源革命“多元能源期多元能源期”人類發展重要的前兩次工業革命的實質，不僅是能源與技術革命，更是人類社會發展的標志。我們錯過了第一次、第二次的能源革命，再不能錯過第三次。當前中國提出“雙碳”目標，實質

3、是工業發展由化石能源徹底向清潔可能源轉換的又一次能源革命，這次，我們不僅不容錯過，而且還要引領潮流。所以“雙碳”戰略從來不僅僅是環境問題，已經上升到國際政治、經濟、科學和發展問題，是中國在國際搶占制高點、爭奪話語權、構建競爭力關鍵時期，成為我國彎道超車新賽道。雙碳戰略既是我國大國擔當，也是我國構建全球競爭力的“國運之戰”。2、生物質能源化利用勢在必行我國能源問題：一是我國化石能源嚴重依賴進口，卡脖子問題！石油進口（對外依存度）超73%，天然氣近50%，煤炭超3億噸；二是我國能源需求總量大（53億噸標準煤），全球最大，約占30%！三是我國能源結構不合理（煤炭占60%），煤炭的開采和用量全球第一（

4、約一半）排放CO2也是最多的國家，約占30%。生物質生生不息：賴以生存的農業、林業等廢棄物逐年增加。生物質如不利用后果嚴重：腐爛發酵產生甲烷，其溫室效應是CO2 20多倍。并引發森林大火，造成人員傷亡、環境污染、財產損失。2021年9月自然發表文章：枯木每年釋放400億噸CO2，相當于化石燃料1.15倍。美國加州森林大火每年肆虐數月 澳州森林大火造成5億動物死亡2020年中國森林火災1153起四川涼山西昌突發山火致19名撲火人員犧牲共傷亡41人，損失1億元！森林火災的原因很多。我認為最重要的是以美國及西方國家為主的生態、環保理論出了問題，即把所有的生物質（枯枝落葉、林下植物、甚至木材）都原封不

5、動的留在山上就是生態和環保?。ㄖ袊瞻岢煞馍接郑?。為什么？因為生物質長年累月都留在山上腐爛、發酵后形成了大量的腐殖層，實際上就是形成了非常易燃、易爆的甲烷氣體（每噸腐爛形成300m3），在森林中無法收集。一旦溫度達到或者一個閃電或石頭滾落砸擊就會引起森林大火。其原理是：農林生物質在一定溫度（230以上）條件下產生熱解氣化反應，放出大量熱量并產生大量可燃氣（包括H2、CH4、CO）（每噸生物質產生達的可燃氣2000m3），所以一旦有森林著火，我們可以看到火的熱浪一浪高過一浪，所以森林滅火困難。導致像美國加州或者澳大利亞，當然包括中國，每年森林大火造成財產損失和環境污染，甚至造成消防隊員傷亡！3

6、、環境問題 2015年06月07經濟半小時生態文明建設前沿報告-水污染治理進行時（三）-來自農業部的最新統計，農業已經超越工業成為我國最大面積的污染產業，農業面源污染已經成為我國農業生產和農業可持續發展的嚴峻挑戰！2015年3月6日，在十二屆全國人大三次會議上,農業部表示將在全國迅速啟動實施化肥、農藥使用的零增長行動,力爭到2020年農藥、化肥利用率均達到40%以上，實現常規化肥、農藥使用量零增長。加上我國相繼發布了水十條（2015年4月2日）和土十條（2016年5月28日）。4、農業環境問題林業碳匯（多種樹）能源轉型（新能源）固碳封存（CCSCCUS）-國際（生物質炭）-中國周建斌5、實現雙

7、碳目標的路徑 農林生物質主要是指農林業生產過程中的秸稈、稻殼、農林加工下腳料、林業三剩物等，名稱多樣：生物質，剩余物、廢棄物、垃圾。農林生物質資源可再生、來源廣、儲量大、取之不盡、用之不竭，可轉換成固體、液體、氣體燃料，是國際公認的零碳能源。是唯一能夠替代化石能源的可再生含碳、穩定能源，是最具有產業化前景。1、關于農林生物質 二、正確認識農林生物質2、農林生物質數量巨大 地球上生物能總量達16001800億噸/年，相當于世界總能耗的5倍。中國有18億畝耕地（10億噸秸稈），35億畝林地（不包括城市、道路、小區綠化），40億畝草地（林草百億噸）。還有被遺忘的農林生物質（城市木廢料）主要包括：建筑

8、廢木材、廢家具、園林綠化枝椏材等，南京市3000噸/天。n 中國農林生物質數量農林草生物質億噸/年城市木廢料2木質人造板及家具10枝丫材、樹根等廢棄物30森林撫育材、雜材20竹林5造紙行業4.2果木枝條5蘆葦2秸稈（稻殼）道路（2022年全國公路總達528萬km，每公里有10噸產量）10（0.5）0.5合計89.2農林生物質種類多，總量巨大 農林生物質的化學組成主要有纖維素(Cellulose)、半纖維素(Hemicellulose)、木質素(Lignin)以及其他灰分物質，不是能源領域所謂的“揮發分”為主的組分。3、農林生物質成分與性質生物質原料的元素分析：CHOSN熱值（熱值（kcal/k

9、g）生物質生物質48.57.843.00.040.074000煤煤60.0-98.03.58.05.141.55500 其中，煤的其中，煤的S S含量是生物質的含量是生物質的128128倍，倍，N N含量是其含量是其21 21倍，燃燒釋放相同倍，燃燒釋放相同熱量時，煤排放的熱量時，煤排放的SOSO2 2是生物質的是生物質的181181倍，倍，NONOx x是其是其4040倍。倍。碳 Carbon50-98%1、農林生物質是可再生清潔能源中唯一的化學態能、唯一可作為燃料態能、唯一可全面取代化石能源天然氣石油煤碳 Carbon83-87%碳 Carbon75%碳 35-50%生物質作為最年輕的煤，

10、與化石能源具有很好的兼容性。太陽能海洋能風能生物基產品固、液、氣態燃料三、農林生物質在能源與碳中和的地位2、國際“碳中和”時間表3、芬蘭生物質能產業發展情況芬蘭芬蘭2016年可再生能源總一次能源供應，綠色為生物質能，年可再生能源總一次能源供應，綠色為生物質能，數據來源：國際能源署數據來源：國際能源署2018年統計報告年統計報告 生物質能在可再生能源中占比高達85%，在全國的能源消耗中占比達到37%。生物質供熱占比達到57%?；剂险魇仗级悾?2歐元/噸）。約約80%的生物質用于供熱的生物質用于供熱4、瑞典生物質能產業發展情況 生物質能在在全國的能源消耗中占比達到38.9%（世界第一），生物質

11、供熱占比接近40%。森林資源豐富（覆蓋率64%），碳稅（120 歐元/噸），生物質電力售價可以補貼或提價50%100%。5、全球規模最大燃煤電廠改生物質成功運行大型燃煤電廠生物質耦合燃燒一種高效率、低成本的生物質發電模式英國及全球最大的生物質燃料電廠連續5年生物質供電量超過100億度 2020年3月：零煤電廠 碳排放：2019年為124g/kwh 2030 BECCS：有望實現負碳排放電廠英國最大燃煤電廠Drax電廠 6*660MW改成生物質燃料6、生物質能是歐盟實現碳減排的主要途徑 7、我國農林生物質能存在的問題 我國生物質能有一定發展，但發電量僅占全國電量不足2%。主要原因：（1）對生物質

12、的認識不足，許多專家、學者認為生物質數量不足，難以擔當能源的重任；一些部門、地方甚至把生物質當作污染性甚至高污染性燃料；沒有正確認識到生物質能源的穩定性并兼具三農性、環保性?。?）前些年煤炭價格低，生物質能的經濟性未能體現，加上對煤炭限制性政策沒有落實到位；（3）傳統生物質能技術投入產出低，但現有利用技術（直燃、氣化、沼氣、生物柴油等）單一轉化，經濟效益差，許多部門及投資人失去信心；（4）風、光電發展迅速，多數是大型國企、央企和上市公司投資，而生物質能源行業以小型個體企業為主；（5）政府與社會各界沒有形成合理促進生物質能源大規模發展的協同機制。開發利用好生物質能是降低化石能源占比、推進能源轉型

13、的重要且不可替代的保障，應該說生物質能遠未達到應有的效果！說明機會巨大！8、生物質能將是中國乃至世界實現碳中和的主要途徑u 2022年3月30日習近平總書記在植樹活動中強調：森林是水庫、錢庫、糧庫、碳庫。這是對“綠水青山就是金山銀山”的進一步詮釋，形象概括了森林的多元功能與多重價值，為重構林業價值體系、實現林業高質量發展開闊了思路，指明了方向。u林業作物的面積、生長時間和生物量是農業的數倍，每年可再生的林業生物質數量可達百億噸之多。如果國家把林業當做農業來重視（包括管理、施肥、澆水等及基礎設施建設如道路，便于機械化操作及運輸），林業生物質數量會數倍增加。9 9、科學養林對科學養林對林業、能源、

14、生態、環境具有重要意義，國家若將部分煤礦工具有重要意義，國家若將部分煤礦工人轉變成林業能源工人，將山上的林業三剩物收集下來，有以下人轉變成林業能源工人，將山上的林業三剩物收集下來，有以下五五方面顯著效果：方面顯著效果：（1 1）、）、可以有效起到森林防火作用；可以有效起到森林防火作用；大量大量減少減少CHCH4 4、COCO2 2的排放的排放。（2 2）、可以促進農林生物質生長，大量吸收、可以促進農林生物質生長，大量吸收COCO2 2，并，并提供提供足夠的生物質原料。足夠的生物質原料。（3 3）、采用生物質采用生物質能源能源技術，解決了森林病蟲害（在技術，解決了森林病蟲害（在高溫高溫條件下條件

15、下燃燒燃燒，病蟲害，病蟲害都會滅亡）都會滅亡）。(4)(4)、增加就業與收入，增加就業與收入，100100億噸農林生物質可以大量增加就業與收入（平均每億噸農林生物質可以大量增加就業與收入（平均每人人10001000噸，每噸噸，每噸350350元），增加就業人員元），增加就業人員10001000萬人，增加就業人員收入萬人，增加就業人員收入3.53.5萬億，萬億，平均每人增加收入平均每人增加收入3535萬元。萬元。(5)(5)、改善城市、鄉村和道路環境，變成美麗鄉村、美麗城市和景觀道路等，改善城市、鄉村和道路環境，變成美麗鄉村、美麗城市和景觀道路等，助力國家鄉村振興！助力國家鄉村振興！國內外生物質

16、氣化方面的教科書、專著、文章及專利都是灰分和廢水污染1、傳統的生物質氣化技術四、生物質固碳氣化多聯產技術創新與產業化干燥區：20-200，原料中自由水和結合水的蒸發。原料中自由水和結合水的蒸發。熱解區：200-600 ，原料原料在缺氧的條件下裂解產生大量可燃氣在缺氧的條件下裂解產生大量可燃氣(CO，H2，CH4等等)、炭、生物質提取液、炭、生物質提取液。氧化區：600-800 ，生物質炭與氣化劑反應生物質炭與氣化劑反應。C+O2CO2 2C+O22CO還原區：800-600，還原反應，還原反應。C+H2O=CO+H2 CO+H2O=CO2+H2C+CO2=2COC+2H2=CH4CO2+H2=

17、CO+H2O空氣氣化劑生物質炭爐排空氣氣化劑熱燃氣原料層熱解層氧化層還原層冷卻層農林生物質原料生物質固碳氣化多聯產技術原理2、生物質固碳氣化多聯產技術（熱、電、氣、炭、肥）創新綠色化學主要研究的問題是由P.T.Anastas和J.C.Waner提出的12條原則（1）、生物質固碳氣化多聯產技術原理（2）、農林生物質三廢變五寶主 要 技 術效 益市 場 競 爭 力本 項 目技術實現了農林生物質氣化發電聯產炭、熱、肥技術并產業化生產。以3MW項目為例，年利用原料3.5萬噸，發電 2100萬度，生產活性炭 6000噸，熱水20萬噸，肥料7440噸，總產值約9979萬元。經濟和環境效益很好。1MW建設費

18、用700萬人民幣。具有極強的市場競爭力。國 內同 類技 術產品單一（僅有生物質可燃氣），產生廢水、廢渣。以政府補貼為主，經濟效益不佳?；跉饣夹g單一產出的模式，效益不佳，市場競爭力弱。國 外同 類技 術2015年美國加州大學聯合加尼福尼亞能源委員會和美國農業部開始研究1MW生物質氣化發電聯產炭基肥、活性炭技術。中試階段，尚未產生經濟效益。1MW建設費用高達4000萬人民幣。實驗階段。（3)、生物質固碳氣化多聯產技術創新-國內外技術對比 題目：生物質氣化項目有利于環境、經濟發展 工程學院教授Gerardo Diaz，通過兩補助獲得近90萬美元：一個來自于加利福尼亞能源委員會的，分析與優化北?？?/p>

19、（North Fork）1兆瓦的生物質氣化廠，另一個來自美國農業部的，研究氣化產品在農業、空氣和水過濾中的應用。Diaz和一批行業專家正在研究在北?？耍∟orth Fork）新的氣化裝置，這是一個500萬美元的項目。從左到右：YangQuan Chen教授、Gerardo Diaz教授、鳳凰能源CEO Gregory Stangl、鳳凰能源廠經理 Todd Machado，美國加州大學默塞德分校教授兩個重疊的研究項目可能對本區域的經濟和可再生能源、水和森林火災產生重大影響的效果。2015-11-27 先進生物能源資新能源網報道：美國科學家2015年開始研究南京林業大學生物質氣化多聯產項目技術（

20、1）顛覆創新了世界傳統生物質氣化技術(近200年)，存在廢渣和廢水污染。本技術不僅有生物質能源，還同時生產生物質炭、肥料?。?）顛覆創新了世界傳統活性炭生產的技術(100多年，傳統活性炭生產需要燒煤2t/t活性炭)本技術不僅不需外加能源，在生產活性炭過程中還同時發電、供熱、產肥料?。?）顛覆創新了世界3000年的世界燒炭技術(傳統燒炭，冒煙污染環境、效率低、勞動強度大)本技術在生產炭的同時還可以發電、生產肥料?。?）創新了肥料的技術(使用炭基肥料和提取液肥料,可以直接減少肥料用量10%-30%),并且具有一定的藥效，同時修復退化、板結、酸化、污染的土壤）?。?）、生物質固碳氣化多聯產技術的產業

21、創新點：(1)生物質可燃氣生物質可燃氣的成分：甲烷、一氧化碳、氫氣；不可燃成分：氮氣、二氧化碳及少量氧氣等。熱值：8001300kcal/m33、生物質氣化多聯產技術產品及應用內燃機發電鍋爐供熱集中供氣汽輪機發電實現對天然氣、煤炭的清潔穩定替代 生物質炭性能：生物質炭根據原料來源不同，可以分為木炭、竹炭、椰殼炭、杏殼炭、稻殼炭、秸稈炭等。（低成本永久固碳封存）生物質炭工業分析元素分析/%揮發分/%固定碳/%灰分/%熱值/(kJkg-1)C/%H/%O/%N/%S/%松木炭9.7686.803.443029687.632.129.700.420.13桑樹枝炭12.2680.826.9230214

22、82.171.6915.130.940.07竹炭7.5689.642.803025490.521.586.900.880.12杏殼炭6.9689.872.172944590.491.317.900.240.06油茶殼炭10.6179.699.703016181.581.2916.360.630.14橄欖果渣炭12.3573.3214.332634872.061.4225.031.400.09麥秸稈炭12.5465.7621.702215468.611.5429.310.470.07玉米秸稈炭8.0358.2033.772104660.491.3037.020.920.27煙草秸稈炭11.466

23、2.2326.312201363.351.2122.800.970.67棉秸稈炭12.1570.5517.302841171.571.2524.611.211.36稻殼炭5.2149.4445.351849750.941.8546.290.810.11(2)生物質炭的性能與作用生物質炭制備活性炭（空氣凈化、環境保護等）活性炭用途廣泛（航空航天水下潛艇、化工環保、食品藥品、工業農業)，凡是脫色、凈化、去味都需要使用活性炭，在環境保護和工農業生產中起著重要且不可替代的作用。應用歷史第一件大事（氣相）:在20世紀第一次世界大戰中活性炭在防毒面具中的應用。應用歷史第二件大事（液相）:1927年美國芝加

24、哥自來水廠苯酚和氯生成異臭，活性炭解決 2005年11月，吉林石化硝基苯裝置爆炸，引發了重大水污染事件；2007年5月，太湖藍藻爆發，造成太湖區域大面積停水，都是用活性炭解決。1kg活性炭可以固定CO2約3kg，而且是永久固碳！生物質炭制備工業用炭（替代煤炭）稻草炭 玉米稈炭 棉稈炭 復合肥 秸稈炭復合肥 生物質炭制備炭基復合肥（土壤改良、肥藥減施、固碳封存）生物質炭基肥在湖南、黑龍江等地應用生物質炭基肥在河北等地應用促進微生物活動加快有機肥分解江蘇句容有機草莓應用現場秸稈炭與羊糞堆肥混施10以上增產效果生物質炭基肥在江蘇等地應用秸稈炭生產秸稈炭用于栽培基質 生物質炭（孔徑發達、比表面積大、吸

25、附力強）對肥料和農藥有很好緩釋作用，是良好的緩釋肥和控釋肥，大幅度的提高肥料利用率，減少肥料的用量；生物質炭還田，增加土壤孔隙度，降低土壤容重、改善土壤通氣、透水狀況，提高土壤最大持水量，可以緩解土壤板結的難題；生物質炭還田，抑制土壤對磷的吸附，有利于磷的解吸，改善作物對磷的吸收；生物質炭還田，具有修復土壤重金屬污染的作用；生物質炭還田，具有提高土壤的保水作用；生物質炭還田，具有穩定土壤的pH值作用；生物質炭還田，實現低成本永久固碳封存！生物質炭在農業上的應用效果生物質炭對人類和環境是有百利而無一害國際權威刊物Nature刊發系列文章指出生物質炭的重要作用lMarris E.Putting t

26、he carbon back:black is the new green.Nature,2006,442(7103):624-6.（環境）lHayes MH.Biochar and biofuels for a brighter future.Nature,2006,443(7108):144.（能源應用）lWoods W I,Falco N P S,.Biochar trials aim to enrich soil for smallholders.Nature,2006,443(7108):144.（土壤）lLehmann J.A handful of carbon.Nature,20

27、07,447(7141):143-144.(環境)lOtterpohl R.Boosting compost with biochar and bacteria.Nature,2012(7402):187-188.（肥料）lCernansky,Rachel.Agriculture:State-of-the-art soil.Nature,2015,517(7534):258-60.（土壤）lBreulmann M,Van A M,Fhner C.Biochar:Bring on the sewage.Nature,2015,518(7540):483.（水處理）lYang H,Huang X,

28、Thompson J R.Biochar:Pros must outweigh cons.Nature,2015,518(7540):483-483.（農業、環境）lCameron H,The technological and economic prospects for CO2 utilization and removal.Nature,2019,575:8797.（碳封存）lNewnham,R.M.Black carbon attribution.Nature,2022,612:1819.（生態環境）l發表關于“生物質炭（biochar)”的文章超10萬篇！v 生物質提取液是生物質熱解

29、氣化時產生的液體成分，經冷凝、分離、回收及提純得到，其中含有酸類、醇類、酯類、醛類、酮類、酚類等多種化學成分的。v生物質提取液可用于家畜飼養的消毒、殺菌液、除臭劑或用于農藥、助劑、促進作物生長的葉面肥和液體肥，試驗表明生物質提取液在有機作物中效果明顯。粗秸稈提取液 精餾秸稈提取液 提取液裝車(3)生物質提取液的基本性能與應用分裝流量泵智能自助售肥機生物質活性液體肥-智能售肥技術2009年寧夏林科所李子對比效果 在李子結果后，先后共噴灑2次活性有機液體肥。果實成熟可提前35天，果實增大、外形發亮、無斑點、口味好。經測定，產量可增加約15%，維生素、糖份含量可增加35%；不同濃度提取液處理對李子產

30、量的影響 提取液在果樹上的噴灑效果（寧夏）各濃度提取液濃度處理對蘋果果實著色均有作用，其中以100-200倍提取液著色最好，而且口感好、產量高。不同濃度提取液處理蘋果著色對比 多年來趙亞夫先生在江蘇句容有機農業合作社,6000多畝有機水稻育秧全部采用生物質提取液(稀釋50倍)浸種，秧田基本未見惡苗病、苗稻瘟及干尖線蟲病發生，秧苗長勢好。大田也沒有發生過惡苗病、稻瘟及干尖線蟲病危害。生物質提取液浸水稻種子生物質提取液在有機水稻育秧上的應用生物質有機液體肥對其他多種作物均有良好的應用效果張齊生院士、周建斌教授在黑龍江推廣生物活性有機液體肥張齊生院士、周建斌教授在山東推廣生物活性有機液體肥生物質提取

31、液在全國推廣應用 20多年來課題組分別在江蘇、山東、寧夏、江西、河北、遼寧等省市的推廣和應用，廣泛應用于各種大田作作物、經濟作物、蔬菜、水果等農林作物。生物質提取液肥的使用效果可歸納為：促進農林作物的生長，促根壯苗、健壯植株，增加作物的抗逆、抗旱、抗寒；抑菌、殺菌、忌避害蟲，提高抗病、防病能力，顯著減少病蟲害的發生；促進有益微生物和有益菌群的繁殖；改善農林產品的內在質量和外觀品質，顯著提高農產品產量和質量安全性。生物質提取液是一種成分復雜而作用特殊的天然有機物產品，應該用中醫的觀念去理解、研究和應用它。由于植物源液來自于作物、吸收迅速、抗病增產，因此生物質提取液既有肥效又有藥效，達到了天然的藥

32、肥一體化效果，是西醫理論無法達到的效果。生物質提取液在農業上的應用效果u河北平泉3MW杏殼氣化發電聯產活性炭、熱、肥項目（擴大）u安徽潁上3MW生物質氣化發電聯產炭項目u湖南寧鄉2.5MW稻殼氣化發電聯產炭基復合肥項目（擴大）u河北承德生物質氣化清潔供暖600萬m2聯產活性炭項目（擴大）u江西奉新5MW生物質氣化發電聯產生物質炭項目（在建）u江西上高2MW生物質氣化發電聯產炭項目（擴大）u安徽合肥生物質氣化供熱聯產炭項目u云南西雙版納木片氣化供4噸鍋爐聯產炭項目（擴大）u江西吉安生物質氣化供熱聯產化學法活性炭項目（到目前還是世界唯一的）目前已有100多個項目在運行或在建中，具有代表意義有：4、

33、生物質固碳氣化多聯產技術產業化典型案例江西2MW（稻殼）氣化發電聯產炭項目 采用鍋爐-汽輪機發電工藝，通過稻殼等生物質氣化，可燃氣直接送入燃氣鍋爐燃燒產生蒸汽驅動汽輪發電機組發電，同時產生稻殼炭等產品，單機3MW。安徽3MW生物質氣化發電聯產炭項目原料預處理進料裝置氣化多聯產爐燃氣鍋爐回轉窯活化爐河北50萬m2生物質氣化供暖聯產活性炭項目活性炭倉庫為學校供暖云南西雙版納4t/h木塊固定床氣化供熱聯產炭削片篩選燃氣鍋爐熱解氣化PLC控制在線監控聯產木炭“生物質燃氣供4t蒸汽鍋爐”聯產炭工程現場 該項目集成中心研發“內濾式木廢料氣化供熱成套設備”，2015年5月通過國家林業局科技司成果鑒定，氣化供

34、熱成套設備的研究思路新穎、有原創性，鑒定專家組一致認為該項目整體技術處于國際先進水平。浙江4t/h生物質氣化發電聯產炭項目浙江10t/h竹屑氣化供熱聯產炭項目木竹屑木竹屑炭 1、2016年10月28日時任中共中央常委、國務院副總理張高麗對南京林業大學的生物質氣化多聯產技術作出批示，同時國家林業局張建龍局長和總工封加平同志作出批示。5、生物質固碳氣化多聯產技術政策鼓勵 2、2016年10月，入選國家林業和草原局出版的“十二五”中國林業產業精品展示。3、2017年5月23日國家發改委、農業部、江蘇省發改委、中國循環經濟學會等到南京林業大學調研生物質氣化多聯產技術與產業化情況。4、2017年開始十多

35、個國家相關部委相繼采納并發文推廣南京林業大學生物質能源多聯產技術。5、2017年開始幾乎每年發文推廣南京林業大學生物質炭基肥技術。2020年7月23日農業農村部2020年十大引領性技術發布6、專家領導認可研發思路新穎，有原創性，處于國際領先水平得到中國工程院張齊生、宋湛謙、沈國舫、康紹忠、杜祥琬5位院士高度評價尹偉倫院士、陳溫福院士在項目驗收時給予高度評價建議逐步構建規?；镔|氣化多聯產產業鏈教育部副部長翁鐵慧考察時對技術和炭產品高度肯定生物質氣化多聯產技術是當今唯一真正具有經濟可行性的實用碳封存技術！生物質氣化多聯產技術系統的減排潛力巨大。生 物 質 熱 解 發 電 得650kWh替代煤電

36、，相當于減排了650kgCO2；于此同時，300g生物質 炭 相 當 于 封 存900gCO2，這后一部分占60%的CO2實質上是碳的負排放。2021年中國農業大學程序教授（石元春院士團隊）在生物質能源會議上給予評價 利用農林生物質氣化多聯產，從三方面減排CO2：1、生物質生長（光合作用）吸收CO2的1.72t；2、可燃氣替代0.5噸煤炭，減排CO21.3t！3、得到0.2-0.3噸生物質炭，固定CO2的0.6-1t。因此，每利用1噸生物質，總減排固碳CO2達3.5-3.7t。本技術減排效果顯著，實現CO2負排放。1、生物質固碳氣化多聯產技術減排固碳效果氣化聯產炭五、生物質固碳氣化多聯產技術前

37、景 通過本技術，每利用1噸生物質，其產生的生物質炭價值等于或高于原料的價格，因此發電或供熱實現 零成本！生物質氣化多聯產系統中生物質炭的經濟效益原料價格炭得率炭價格炭價值稻殼500元/噸30%2000元/噸600元杏殼800元/噸30%3200元/噸960元椰殼1000元/噸30%3600元/噸1080元廢木塊600元/噸25%2800元/噸700元廢竹塊600元/噸25%2800元/噸700元秸稈300元/噸20%1500元/噸300元2、生物質固碳氣化多聯產技術創新(零成本)如果將100億t農林生物質用于氣化多聯產技術與產業，可發電約8萬億度（我國目前年用電約8萬億度），減排CO2約60億

38、t，同時生產生物質炭20億t，固定CO2約60億t，總減排CO2約120億t，相當于我國全年CO2排放總量，這對我國甚至世界清潔能源、節能減排、綠色發展具有重要意義。生物質炭具有發達的孔隙結構，較大的比表面積，特異的表面官能團，同時將土壤中緊缺的氮、磷、鉀、銅、鐵、鉬等元素返回到土壤中。炭基肥有利于提高農作物的產量和品質，減少化肥用量30%以上，生物質炭基肥和液體肥的使用實現了傳統化肥和農藥的減量，如將10-30%的生物質炭和生物液添加到肥料中，按照我國每年肥料用量7000萬t計，每年可減少肥料用量1400萬t，將大力促進農業的綠色、循環及可持續發展。南京林業大學生物質熱解氣化多聯產創新團隊

39、團隊簡介：現有研究人員13人，其中教授5人、副教授2人，講師/博士4人，培養碩博士生50人，團隊成員入選國務院特殊津貼、江蘇省特聘教授、江蘇省333工程、江西省雙千計劃人才、山東省泰山領軍人才、國家林草青年拔尖人才等，2019年獲批全國林草科技創新團隊。六、生物質固碳氣化多聯產團隊1、發明專利：1、一種適應多種原料的農林生物質氣化爐（ZL 201210078963.4）2、農林生物質二次過程反應氣化爐及其應用（ZL201110259407.2）3、用于農林生物質氣化氣體的干式凈化系統（ZL201210078964.9）4、一種利用生物質氣化固、液產物制備有機肥料及制備方法（ZL20111015

40、5814.9）5、一種利用生物質氣化固、液產物制備有機基質及制備方法（ZL201110154612.2）6、一種含生物質活性提取成分的研究液體肥及其制備方法（ZL201010106874.7）7、用于農林生物質材料熱解氣體的氣液分離凈化系統（ZL200910032957.3）8、用農作物秸稈制取秸稈炭和秸稈醋液的方法（ZL200410014451.7）9、一種生物質可燃氣焦油冷凝分離裝置（ZL201410662263.9）10、一種高含水率生物氣化聯產炭的裝置（ZL201620963854.4）11、一種生物質循環流化床氣化爐（ZL201620854679.5）12、一種復合活化劑生產高比表面

41、活性炭的生產方法（ZL201310729572.9）13、一種自干燥、噴動式生物質多聯產氣化裝置（ZL201510851127.9）14、一種秸稈類流化床氣化發電聯產電、炭、熱的工藝（ZL 201510851128.3）15、塊狀生物質上吸式固定床氣化發電聯產電、炭、熱的工藝（ZL 201510850886.3）16、一種果殼類下吸式固定床氣化發電聯產活性炭、熱的工藝（ZL 201510852072.3）17、生物質氣化可燃氣的穩定環保燃燒方法及環保型燃燒腔（ZL 201710576972.9）18、生物質氣化提取液冷卻裝置（ZL 201710439146.X）2、鑒定成果：1、農林生物質能源

42、多聯產綜合利用技術及工程研究（林科鑒字2009第07號）2、內濾式木廢料氣化供熱成套設備（國家林業局林科鑒字2015第09號）3、生物質活性有機液體肥料的研究（國家林業局林科鑒字2010第09號）4、農林剩余物氣化關鍵技術創新及產業化應用（中國林學會（評價）字2018第14號）5、生物質城鎮清潔供暖關鍵技術創新與應用（中國林學會（評價）字2020第96號）代表性知識產權情況授權美國發明專利2項1 Jianbin Zhou,Liangcai Wang,Pengyuan Zhang,et al.Features and Commercial Performance of a System of B

43、iomass Gasification for Simultaneous Clean Heating and Activated Carbon ProductionJ.ACS Omega 2020.2 Dengyu Chen,Kehui Cen,Jianbin Zhou*,et al.Are the typical organic components in biomass pyrolyzed bio-oil available for leaching of alkali and alkaline earth metallic species(AAEMs)from biomass.J.Fue

44、l.20203 Dengyu Chen,Fan Chen,Jianbin Zhou*,et al.Upgrading rice husk via oxidative torrefaction:Characterization of solid,liquid,gaseous products and a comparison with non-oxidative torrefactionJ.Fuel.2020 4 Kehui Cen,Xiaobing Cao,Dengyu Chen*,et al.Leaching of alkali and alkaline earth metallic spe

45、cies(AAEMs)with phenolic substances in bio-oil and its effect on pyrolysis characteristics of moso bambooJ.Fuel Processing Technology.20205 Dengyu Chen*,Kehui Cen,Xiaobing Cao,et al.Upgrading of bio-oil via solar pyrolysis of the biomass pretreated with aqueous phase bio-oil washing,solar drying,and

46、 solar torrefactionJ.Bioresource Technology.20206 Yong Huang,Shasha Liu,Muhammad Asif Akhtar,et al.Volatilechar interactions during biomass pyrolysis:Understanding the potential origin of char activityJ.Bioresource Technology.2020,316,123938.發表學術論文團隊近年發表論文350篇，入選“ESI高被引論文”5篇，入選“ESI熱點論文”2篇，獲獎論文7篇。國家及

47、省部級平臺生物質氣化多聯產國家創新聯盟、江蘇省生物質氣化多聯產工程研究中心、國家林業和草原局生物質多聯產工程技術研究中心、江蘇省企業研究生工作站、河北省生物質氣化產業研究院掛靠單位，是生物質氣化發電裝備與產業技術創新聯盟、中國林產工業協會活性炭分會、中國林產工業協會生物質能源與材料專業委員會、林業生物質能源國家創新聯盟副理事長單位。p 國家及省部級獎勵：11項（國家科技進步一等獎1項，二等獎1項，浙江省和江蘇省科學技術一等獎各1項，國家林草局科學技術一等獎1項，中國林業產業創新獎1項，科技部全國顛覆性技術創新大賽優勝獎1項等）2、主要業績成果2021年10月15日，時任國務院副總理孫春蘭出席的中國國際互聯網+創新創業大賽，“生生不息-生物質碳封存新能源裝備技術領跑者”獲全國金獎2022年團隊再獲中國國際互聯網+青年紅色筑夢之旅賽道，“厚土金田-雙炭新模式助力土壤提質增效”獲江蘇省一等獎，全國金獎。2021-2022年，獲科學技術部“首屆全國顛覆性技術創新大賽總決賽獎 周建斌 南京林業大學 手 機：13705178820 郵 箱： 地 址：江蘇省南京市玄武區龍蟠路159號 謝謝大家！敬請批評指正！