生物質能源工程：能源草概論

《生物質能源工程：能源草概論》是2014年8月1日化學工業出版社出版的圖書，作者是張蘊薇、楊富裕。

基本介紹

• 外文名：Biomass Bnergy Project Grass Bolenergy Studies
• 書名：生物質能源工程：能源草概論
• 作者：張蘊薇、楊富裕
• 出版日期：2014年8月1日
• 語種：簡體中文
• 品牌：化學工業出版社
• 出版社：化學工業出版社
• 頁數：330頁
• 開本：16

內容簡介

本書是一部關於能源草研究的專著。本書在全面綜合整理國內外相關領域研究進展和成果基礎上，吸收國內外先進技術和最新的科研成果，從基本概念、主要能源草、利用技術、政策法規等方面對能源草及主要能源植物進行較為詳盡的介紹。本書具有科學性、準確性、指導性和普及性，力求將能源草最新研究進展及前沿動態呈現給讀者。本書可作為大專院校選修課參考教材，也可供草業、生物質能等相關專業學者閱讀參考，同時可作為相關企業進行培訓的指導用書。

圖書目錄

第一章緒論/1

第一節生物能源相關概念1

第二節能源草概念及基本特徵1

一、生物質資源和能源植物分類1

二、能源草基本概念2

三、能源草基本特徵2

第三節發展生物能源的意義2

一、緩解能源危機2

二、促進能源結構最佳化3

三、保護生態環境3

四、推進社會主義新農村建設3

五、提高土地利用率4

第四節國內外生物能源的發展及現狀4

一、國內外沼氣產業發展及現狀4

二、國內外燃料乙醇產業發展及現狀12

三、生物質成型燃料技術產業發展現狀16

第五節能源草的發展現狀及發展前景18

一、國際上能源草發展現狀18

二、中國能源草發展現狀19

三、能源草產業發展存在的問題20

四、未來能源草發展重點與發展前景21

五、加快我國能源草科學研究和產業、發展的建議22

參考文獻22

第二章主要能源草/24

第一節柳枝稷24

一、形態學和生物學特性24

二、遺傳育種研究30

三、生理生化特徵37

四、栽培及管理技術43

五、開發利用現狀與前景47

第二節狼尾草屬能源草57

一、雜交狼尾草57

二、象草62

三、生理生化特徵66

四、遺傳育種研究67

五、開發利用現狀與前景67

第三節芒屬能源草70

一、種類及生態分布71

二、形態學和生物學特徵72

三、生理生化特徵84

四、栽培及管理技術86

五、開發利用現狀與前景89

第四節荻屬能源草96

一、種類及生態分布97

二、形態學及生物學特徵98

三、生理生化特徵102

四、栽培及管理技術104

五、開發利用現狀與前景107

第五節草屬能源草109

一、種類及生態分布109

二、形態學和生物學特徵109

三、生理生化特徵111

四、遺傳育種研究113

五、栽培及管理技術114

六、開發利用現狀與前景115

第六節甘蔗屬能源草117

一、割手密117

二、斑茅120

三、種質資源收集和新品種培育122

四、栽培與管理技術126

五、開發利用現狀與前景126

第七節蘆竹屬能源草128

一、形態學和生物學特徵128

二、生理生化特徵131

三、栽培及管理技術133

四、開發利用現狀與前景136

第八節芨芨草屬能源草139

一、種類及生態分布139

二、形態學和生物學特徵139

三、遺傳多樣性研究140

四、栽培及管理技術140

五、開發利用現狀與前景141

參考文獻142

第三章其他主要非糧能源植物/179

第一節富糖能源植物179

一、甜高粱179

二、甘蔗197

三、甜菜201

第二節富澱粉能源植物204

一、葛根204

二、木薯211

三、甘薯214

四、菊芋218

第三節富烴能源植物221

一、文冠果221

二、光皮樹225

三、黃連木228

四、山蒼子231

五、山桐子233

六、無患子236

七、小桐子239

八、鹽膚木242

九、油棕243

第四節富木質纖維能源植物246

一、楊樹246

二、速生柳248

三、桉樹251

四、櫟樹254

五、檉柳257

六、錦雞兒260

七、沙柳263

八、羊柴264

九、胡枝子266

十、梭梭268

參考文獻271

第四章能源草開發利用技術/284

第一節生物燃氣製備284

一、發酵產沼氣的基本原理284

二、木質纖維素類原料發酵產沼氣的工藝流程285

三、製備生物燃氣的影響因素289

第二節液體燃料製備293

一、發酵乙醇轉化過程的基本原理293

二、木質纖維素類原料乙醇的工藝流程293

三、能源草製備燃料乙醇的影響因素297

第三節成型燃料製備302

一、木質纖維素原料製備成型燃料的基本原理302

二、木質纖維素類原料製備成型燃料的工藝流程303

三、能源草製備成型燃料的影響因素305

第四節能源草本植物在能源領域的前沿技術306

一、燃燒技術306

二、熱裂解制生物油技術307

三、生產生物航空燃料308

參考文獻308

第五章生物能源政策法規及規劃/311

第一節生物能源法律法規311

一、可再生能源法311

二、節約能源法312

三、循環經濟促進法312

四、其他相關法律312

第二節生物能源戰略規劃312

一、國民經濟與社會發展規劃312

二、可再生能源產業發展規劃313

三、生物質能產業發展規劃315

四、專項與地方規劃315

第三節生物能源行政監管316

一、燃料乙醇316

二、生物柴油317

三、生物質發電317

四、沼氣318

五、固體成型燃料318

第四節生物能源財稅扶持318

一、綜合政策318

二、生物液體燃料320

三、生物質發電321

四、沼氣322

五、固體燃料322

第五節國際生物液體燃料政策323

一、美國323

二、歐盟325

三、巴西326

四、加拿大327

五、日本327

參考文獻330

序言

能源問題已成為當今世界面臨的主要問題之一。隨著現代社會對於化石能源高度依賴和大量消耗，能源短缺成為經濟發展的重大潛在風險，也使人類社會面臨戰爭和饑荒等重大威脅。生物質能源與核能、風能、太陽能共同構成新能源的初步格局，其總量已成為世界第四大能源，排位僅次於煤炭、石油和天然氣，在整個能源系統中占有重要地位，是替代化石能源的主力軍之一。
在眾多的生物質原料中，草本能源作物以其獨特優勢占據重要地位。能源草不僅具有高光效、高生物產量，相對於其他生物質原料，能源草更易於在種植、收穫、運輸、儲藏等生產過程中實現全程機械化操作，達到常年連續生產。此外，能源草品種多具有較強的抗逆性，可在邊際和荒棄土地種植，在土地利用上同樣擁有較大優勢。現階段，我國仍屬於開發中國家，能源發展需完全建立在糧食安全的基礎上，能源草作為非糧能源作物保證了“不與人爭糧、不與糧爭地”的發展前提。種植能源草還可減少土壤侵蝕，增加貧瘠土壤有機成分，提高天然有機碳儲量，吸收空氣中的CO2，直接影響氣候變化。
能源草作為第二代新型能源作物，已在世界各國能源發展計畫中占據重要部分。目前，能源草的利用形式主要包括生物液體燃料、生物燃氣、成型燃料以及直接燃燒利用。現階段，我國對能源草的研究開發利用，包括品種選育、邊際土地適應性、穩定性、種植示範、田間管理與收集運輸、燃料開發示範等方面，仍處於初始或空白階段，企業及社會對能源草的了解也非常有限。
本書編寫是在“十二五”國家863計畫課題“邊際土地能源草分子育種與新種質創製(2012AA101801)”及“能源草高效製備生物天然氣關鍵技術研究(2012AA101802)”，“十二五”國家973計畫項目“草本能源植物培育及化學催化製備先進液體燃料的基礎研究(2012CB215300)”，國家自然科學基金“割手蜜蔗糖磷酸合成酶基因(SPS)的克隆與表達調控研究(31272493)”、“斑茅關鍵木質素合成酶基因克隆、RNA干擾及抗逆性表達研究(31302026)”及“十一五”國家科技支撐計畫課題“耐鹽鹼能源草篩選與新品種培育(2009BADA7B04)”等項目課題的研究基礎上，不斷吸收國內外先進技術和最新的科研成果，從基本概念、主要草種、利用技術、政策法規等方面對能源草及主要能源植物進行較為詳盡的介紹，確保全書各章節的相關性，知識點清晰，重點內容論述全面。
本書共分五章，即緒論、主要能源草、其他主要非糧能源植物、能源草開發利用技術、生物能源政策法規及規劃。本書由中國農業大學、中國科學院廣州能源研究所、四川省草原科學研究院等單位的專家學者共同完成。第一章由馬隆龍、楊富裕、孫永明、王亞梅和田雪編寫，第二章由張蘊薇、白史且、鄢家俊、楊富裕、劉斯佳、李洪超、徐然、龐帝瓊、吳春會、黃艷華、汪輝、張妍娜、高鳳芹編寫，第三章由高鳳芹、張妍娜、杜娟、林炎麗編寫，第四章由袁振宏、孫永明、李連華、孔曉英、施晨璐編寫，第五章由康利平編寫。本書可作為大專院校選修課參考教材，也可供草業、生物質能等相關專業學者閱讀參考，同時可作為相關企業進行培訓的指導用書。
本書力求立論準確，語言流暢，但編者水平有限，書中難免有疏漏之處，懇請讀者見諒並不吝賜教，使得本書日臻完善，造福行業。

編著者
2014年2月