1.速生植物种植与综合利用替代化石能源的装置和方法，该方法包括: (1)在选定的陆地区域或水体区域中种植和/或培育速生草本、木本、藻类、地衣或苔藓植物； (2)在速生植物经过一段时间生长到合适的高度或尺寸后进行收割或采收； (3)对于收割或采收、砍伐的植物进行干燥，优选自然干燥； (4)将干燥后的速生植物加工成储碳型材，优选压缩成型； (5)将成型后的植物储碳型材进行封存； (6)将速生植物及速生植物储碳型材进行综合利用，加工成各种固体燃料、液体燃料、气体燃料或直接燃烧供能、发电等，替代化石能源。
2.根据权利要求1项的方法，其中在步骤(I)选定的陆地区域或水体区域中种植和/或培育速生草本、木本、藻类、地衣或苔藓植物或在步骤(2)的进行收割或采收、砍伐后的速生植物，进行肥水管理，通过灌溉和施肥来保持陆生区域土壤中水分和养分的平衡，和通过施肥来保持水生区域中氮磷钾的合理含量，可在这些区域中定期或周期性地(多次)施用肥料(如腐熟的有机肥)。
3.根据权利要求1-2项中任何一项所述的方法，其中在步骤(2)中收割或采收、砍伐在陆地区域中生长的速生草本植物时，所保留的“茎的下部分”至少具有I个节理，优选5cm以上，以促进植物迅速发芽或长出新叶；砍伐木本植物时，能再次生长出树干、树枝和树叶的木本植物，所保留的树干切口要整齐 ，并对切口进行适当处理，加快伤口愈合，促进树干上休眠芽萌发；收割或采收藻类、地衣或苔藓时，所保留的植株数量优选20%以上，大型藻类保留根茎IOcm以上。
4.根据权利要求1-3项中任何一项所述的方法，其中步骤(1)-(6)或步骤(2)-(6)能够重复进行；优选的是根据所述植物的生长高度或尺寸或植株大小(如陆地区域生长的速生木本、草本植物或水体区域生长的速生草本植物的生长高度或尺寸或植株大小)或生长密度(如藻类、地衣或苔藓的生长密度)，重复步骤(2)-(6)。
5.根据权利要求1-4项中任何一项所述的方法，其中作为种植和/或培育区域(或生长区域)的陆地区域或水体区域是指位于低纬度气候、中纬度气候、高纬度气候的陆地区域(如宜耕种的平地、盆地、丘陵、不宜耕种的沙漠、戈壁滩、湿地或沼泽)，淡水型的水体区域(如淡水湖泊、河流、水库、池塘、沟渠)，或海洋区域如海岸附近的近海水域或海湾水域。
6.根据权利要求1-5项中任何一项所述的方法，其中在步骤(I)中，使用狼尾草、豚草、大绳草、海王神草、喜盐草、龙须草、欧洲菊苣、沙打旺、山苦荬、松香草、青蒿、水藻、海菖蒲、狐米草、荻、芦苇、空心莲子草、杂交狼尾草、甜象草、皇竹草、象草、细叶芹、阿拉伯婆婆纳、睫毛婆婆纳、直立婆婆纳、野甘菊、田野毛茛、长叶车前、北美车前，水盾草、绛车轴草、红车轴草、白车轴草、南苜蓿、互花米草、假高粱、加拿大早熟禾、皱稃草、扁穗雀麦、巴拉草、臭芥、多花百日菊、羽芒菊、异叶肿柄菊、孔雀草、金腰箭、硫黄菊、秋英、田春黄菊、胜红蓟、天芥菜、北美觅、刺觅、银花觅、白觅、水竹叶、水车前、串叶松香草、菊芋、小蓬草、千叶蓍、甘露子、聚合草、月见草、田皂角、狗筋麦瓶草、大花马齿觅、满江红、苹、美洲商陆、西番莲、假连翘、刺茄、藿香蓟、紫茎泽兰、薇甘菊、加拿大一枝黄花、大波斯菊、大米草、凤眼莲、五爪金龙、红瓜、五叶地锦、猫爪藤、三裂蟛蜞菊、银胶菊、心叶落葵薯、棒叶景天、蔓马樱丹、大花老鸭嘴、赛葵、梯牧草、地毯草、节节草、毛花雀稗、铺地狼尾草、紫花苜蓿、蛇目菊、矢车菊、万寿菊、铜锤草或土人参作为速生草本植物，用它们的根或茎杆进行无性繁殖；或使用加拿大一枝黄花、聚合草、紫花苜蓿、沙打旺、稗、草高粱、土荆芥、刺花莲子草、假连翘、刺茄、美洲车前、异檐花、藿香蓟、豚草、一年蓬、薇甘菊、大波斯菊、大米草、毒麦、凤眼莲、五爪金龙、红瓜、马樱丹、五叶地锦、猫爪藤、蓖麻、银胶菊、黄花草木樨、白香草木樨、棒叶景天、蔓马樱丹、假韭、苇状羊茅、飞机草、赛葵、梯牧草、地毯草、毛花雀稗、铺地狼尾草、莠狗尾草、苏丹草、多花黑麦草、球茎大麦、熊耳草、蛇目菊、矢车菊、万寿菊、圆叶牵牛、紫茉莉、含羞草、铜锤草、大麻、含羞草决明、土人参、望江南、美洲商陆、野茼蒿、何首乌、荞麦、大花马齿苋、月巴皂草、麦蓝菜、狗筋麦瓶草、尾穗苋、后枝苋、皱果苋、地耳草、地丁草、北美独行菜、田皂角、紫穗愧、刺愧、紫苜蓿、白花车轴草、红花车轴草、复叶槭、丁香寥、月见草、葛缕子、风轮菜、洋金花、天仙子、蚊母草、欧车前、千叶蓍、三裂叶豚草、大狼把草、小蓬草、牛漆菊、串叶松香草、欧洲千里光、苦苣菜、水竹叶、芒颖大麦草、牛筋草、糠穗、白苋、北美苋、刺苋、银花苋、天芥菜、麦仙翁、小繁缕、王不留行、刺苞果、胜红蓟、田春黄菊、花环菊、茼蒿、野烫蒿、小白酒草、大花金鸡菊、线叶金鸡菊、蛇目菊、秋英、硫黄菊、春飞蓬、辣子草、堆心菊、滨菊、水飞蓟、裸柱菊、续断菊、金腰箭、孔雀草、异叶肿柄菊、羽芒菊、刺苍耳、多花百日菊、裂叶牵牛、野油菜、臭芥、绿独行菜、密花独行菜、小马泡、马泡瓜、节节麦、臂形草、扁穗雀麦、野牛草、皱稃草、黑麦草、欧毒麦、田毒麦、长芒毒麦、裂颖雀稗、牧地狼尾草、小薦草、奇异薦草、加拿大早熟禾、棕叶狗尾草、假高粱、互花米草、南苜蓿、多花含羞草、绛车轴草、红车轴草、白车轴草、野西瓜苗、长叶车前、北美车前、黄木犀草、野甘菊、直立婆婆纳、睫毛婆婆纳、阿拉伯婆婆纳、细叶芹、芫荽、杂交狼尾草、芦苇、荻、互花米草、龙须草、香根草、墨西哥玉米草、青蒿、松香草、山苦荬、籽粒苋或欧洲菊苣作为速生草本植物，用它们的种子进行繁殖；或用速生桉、黄葛树、重阳木、小叶榕、柳树、法桐、梧桐、榔榆、合欢、杞柳或沙柳作为木本植物，用它们的根或茎杆进行无性繁殖；或使用香樟、黄葛树、刺槐、梧桐、苦楝、合欢、枫杨、喜树、女贞、银桦、柳杉或蒲葵作为木本植物，用它们的种子进行繁殖；或使用蓝藻、绿藻或硅藻作为淡水藻类，以分裂生殖来繁殖后代；或使用褐藻、铜藻、巨藻或大叶藻作为海水藻类，以孢子生殖来繁衍后代。
7.根据权利要求1一6项任何一项所述的方法，还包括: (7)所述黑麦草冬季高产栽培的方法，该方法包括下列子步骤: (al)选择土层深厚、肥沃、排水良好的冬闲水田或旱土，在前茬植物收获后，及时进行深翻、晒土 ； (a2)播种前结合翻耕，每亩施有机肥5〜10t，按2〜3m宽起垅作畦，垅沟宽20〜30cm，深10〜20cm，平整垅面； (a3)南方11月中旬，北方10月中旬进行穴播或条播，播种宜早不宜迟，选择晴天，每亩播种量为2〜3kg，留种田地用种量减半，以秋季早播为佳； (a4)条播行距按15〜30cm开挖播种沟，沟深10〜15cm ;穴播株行距按15〜30cmX15〜30cm开挖种植穴，穴深10〜15cm ;在播种沟或种植穴内施有肥5〜10cm，盖细土 2〜5cm后即可播种；播种后覆盖I〜2cm厚的细土 ； (a5)播种3〜5d后，天晴土壤干旱时，对播种沟或种植穴撒泼一次稀薄粪水或生物质浸出液，也可用水撒泼湿润土壤； (a6)出苗后每隔10〜15d，当土壤干旱时浇一次稀薄粪水或生物质浸出液；(a7)当苗高30〜50cm时进行刈割，留茬5cm以上以利再生，可刈割2〜5次；留种田地不割或只割I〜2次，当穗子变黄，种子进入蜡熟期时进行收获。
8.根据权利要求1一7项任何一项所述的方法，还包括: (8)铜藻丰产栽培的方法，该方法包括以下子步骤: (bl)铜藻雌雄异株，在自然条件下3月底至5月上旬，水温13〜18°C时孢子体生长旺盛；4月底至5月中旬，水温18〜20°C时生殖托逐渐成熟，在大潮前2〜3d (农历十二至十四和二十八至三十)，精卵排放达到高峰期；卵子排放出生殖窝，粘附在雌托上完成受精后，合子在生殖托上分裂发育成幼孢子体； (b2)人工采集具假根芽的呈“手雷”状的幼孢子体，将其附着在石头、水泥片上，在水温20〜25°C，盐度30〜33，光照1000〜45000 Ix下，静置于室内水池中24h ;以后采用自然太阳光，3〜IOd换水一次，水温控制在20〜25°C，也可向水中充气，形成长流水；培养25〜35d后，幼苗高可达IOmm以上，具4〜5片羽状裂叶； (b3)当幼苗IOmm以上时，将附有铜藻的石头、水泥片放到钢筋水泥浇灌的人工岩礁内，再把人工岩礁投入海中，水深不超过5m，最佳深度是干潮线以下，3m深以上的区域；(b4)铜藻枝叶繁茂,长0.5〜Im,最高可达7〜8m ;当铜藻达到Im以上时，留20〜30cm进行收割。
9.根据权利要求1一8项任何一项所述的方法，还包括: (9)速生植物或速生植物储碳型材堆肥的方法，该方法包括以下子步骤: (c I)选择水源、交通方便，背风、向阳、地势力平坦地段； (c2)速生草本、藻类、地衣或苔藓等植物都可直接发酵生产堆肥，但将速生植物或速生植物储碳型材用粉碎机粉碎或铡草机切断，长度I〜5cm后发酵，效果更好； (c3)为缩短堆肥时间和实现肥力平衡，在粉碎的原料中按质量比1000:200〜300:10〜100:1〜2，加入人畜粪便(或污泥)、石灰、发酵菌种，均匀混合后用水浇湿原料，使其含水率达60〜70% ； (c4)原料全部均勻湿润后，堆成宽2〜3m,高1.5〜2m,长度依地形、原料多少而定，堆体四周压紧后用塑料布盖严，防止雨水渗透或阳光直射影响发酵； (c5)起堆发酵25〜30d进行一次翻堆，翻堆时根据堆料含水率适当浇水，保持含水率达到60〜70%，并让堆料自然通风2〜24h后，起堆、压紧、覆盖塑料布； (c6)原料翻堆后，夏季再发酵25〜30d，冬季则需100〜150d才能完全腐熟，腐熟后的有机堆肥变成褐色或黑褐色，湿润的情况下，用手握之柔软有弹性，干燥时质脆易破碎，腐熟后的堆体比刚堆时塌陷1/3〜1/2 ； (c7)发酵过程中，当堆体出现塌陷时，要及时休整堆体外形，整理塑料布，防止雨水渗入堆内，冲走肥力； (c8)发酵好的堆肥将其摊开，使含水率自然干燥至30〜40%，再将板结成块的有机堆肥粉碎，粉碎后的有机肥料直接撒施、穴施在速生植物根部，或深耕时作为基肥施入。
10.根据权利要求1一9项任何一项所述的方法，还包括: (10)速生植物储碳型材成型的方法，该方法包括以下子步骤: (dl)将自然干燥后的速生植物粉碎成2〜5mm的颗粒物； (d2)将粉碎后的速生植物颗粒进行干燥，含水率控制在8〜15% ；(d3)压力控制在10〜30Mpa，压缩前后的体积比可达5〜10倍；当植物颗粒纤维含量高时，压力控制在10〜15Mpa可节省能源，压制的成型块也很坚实；当植物颗粒纤维含量低时，将压力增加到20〜30Mpa，才能将成型块压紧；成型时植物颗粒中纤维含量高，含水率控制在12〜15%，可节约干燥成本；成型时植物颗粒中纤维含量低，含水率控制在8〜12%，成品更致密； (d4)储碳型材刚从压型机生产出来时，温度高于室温，等冷却至室温后进行防潮湿、防氧化包装。
11.根据权利要求1一 10项任何一项所述的方法，还包括: (11)速生植物生产木炭的方法，该方法包括下列子步骤: (el)将经自然风干或日晒的速生植物，粉碎成0.5〜5cm的植物颗粒； (e2)植物颗粒在150〜250°C，干燥2〜3h，使植物含水量降低到10〜15%，优选温度200°C，干燥2h后，植物颗粒含水量控制在11〜12% ； (e3)干燥后的植物颗粒在温度200〜300°C，压力50〜150Mpa下挤压成型； (e4)型材在温度350〜450°C下炭化4〜6h，优选在温度400°C下炭化5h，形成木炭； (e5)炭化产生的可燃气体经冷凝、回收、加工得到醋液、焦油。
12.根据权利要求1一 11项任何一项所述的方法，还包括: (12)速生植物或速生植物储碳型材发电的方法，该方法包括下列子步骤: (fl)将储存区的速生植物或速生植物储碳型材通过输送装置送至锅炉区，经燃料口进入锅炉内燃烧； (f2)燃烧产生的热量被水吸收，水经过加热变成水蒸汽； (f3)水蒸汽进入汽轮机，推动叶轮旋转；冷凝后的水汽回到锅炉内重新加热变成汽体，提高热量利用效率； (f4)叶轮旋转带动发电机工作，产生电能； (f5)冷空气经送风机吸入到空气预热器，成为热空气后进入锅炉内，促进速生植物或速生植物储碳型材充分燃烧，提高型材燃烧率； (f6)速生植物或速生植物储碳型材燃烧后产生的灰分从锅炉下方的清灰口排出； (f7)燃烧时产生的烟汽经除尘器过滤，沉积形成烟灰； (f8)过滤后的气体经引风机送入烟®，排向大气中； (f9)燃烧后的灰分，过滤出来的烟灰经浇水降温后，由灰渣泵输送到灰场集中堆放；燃烧后产生的灰分加工成钾肥，是促进植物生长的肥料。
13.根据权利要求1一 12项任何一项所述的方法，还包括: (13)速生植物或速生植物储碳型材生产乙醇的方法，该方法包括下列子步骤: (gl)通过粉碎，将速生植物或大块的速生植物储碳型材粉碎成直径2〜10_的颗粒物原料； (g2)浓磷酸与水按质量百分比I〜5:100配成溶液，原料在150〜200°C下浸泡10〜30min ;优选浓磷酸与水按质量百分比2.5:100配成溶液，在175°C的条件下浸泡20min ;也可用浓硫酸与水按质量百分比I〜3:100配成溶液，原料在80〜200°C下浸泡20〜30min，优选浓硫酸与水按质量百分比2:100配成溶液，在80°C的条件下浸泡30min ； (g3)将酵母菌种在液体培养基中活化，并稀释至IO8个/ml ;优选热带假丝酵母和酿酒酵母，将菌种分别加入YEro液体培养基中，保持搅拌转速150〜180r/min，温度28〜32°C，持续16〜20h ； (g4)经稀硫酸预处理后的原料,经转速3000〜4000r/min的离心机,离心5〜IOmin过滤后在滤渣中接入酵母菌种，热带假丝酵母与酿酒酵母的接种比为2:1，酵母菌种与原料按质量比1:9〜11接种，在转速100〜150r/min，温度30〜32°C下发酵65〜75h ;优选转速120r/min，温度31°C，发酵72h ； (g5)发酵结束后在原料中按质量比加入2〜2.5倍的清水，采用我国传统的蒸酒方法；通过酒醅蒸馏得到乙醇，再经过精馏就得到可替代液体化石能源的乙醇，进行工业化应用。
14.根据权利要求1一 13项任何一项所述的方法，还包括: (14)速生植物或速生植物储碳型材生产生物油的装置和方法，该方法包括下列子步骤: (hi)所述速生植物或速生植物储碳型材生产生物油的装置和方法，其特征是，所述速生植物或速生植物储碳型材生产生物油的装置包括微波反应器(2)，所述微波反应器(2)上有进料口( I)、出料口( 3 )、所述微波反应器(2 )通过A管道(4 )与生物油一级收集器(6 )连通，所述生物油一级收集器(6)通过C管道(9)与冷凝器(12)连通，所述一级收集器(6)上设有B管道(7)，所述冷凝器(12)上设有冷却进水管道(11)、冷却出水管道(13)，所述冷凝器(12)通过D管道(14)与生物油二级收集器(19)连通，所述生物油二级收集器(19)上设有E管道(15)、F管道(17)，所述A、C、D、E和F管道上设有控制阀(5、8、10、16、18)； (h2)所述速生植物或速生植物储碳型材生产生物油的方法是:先将植物储碳型材粉碎成2〜IOmm的颗粒物，在原料中按质量比100:3〜5，加入质量浓度比为10%的硫酸或磷酸溶液，充分混匀后自然风干后，按质量比100:8〜10混入的K2CO3 ;或按质量比100:8〜.10与MgCl2混合；通过进料口(I)将原料投入微波反应器(2)内反应30min，经生物油一级收集器(6)、生物油二级收集器(19)收集生物油，提纯后可替代液体化石能源，进行工业化应用。
15.根据权利要求1一14项任何一项所述的方法,还包括: (15)速生植物或速生植物储碳型材生产丁醇的装置和方法，该方法包括下列子步骤: (i I)所述速生植物或速生植物储碳型材生产丁醇的装置包括蒸汽反应器(21)，所述蒸汽反应器(21)上有进料口(20)、出料口(22)，所述蒸汽反应器(21)通过G管道(23)与换热器(25 )连通，所述换热器(25 )通过H管道(26 )与醪塔(28 )连通，所述醪塔(28 )通过I管道(29)与一级丁醇塔(31)连通，所述一级丁醇塔(31)通过J管道(32)与二级丁醇塔(34)连通，所述二级丁醇塔(34)上设有O管道(45)，所述醪塔(28)通过K管道(35)与液体泵(37 )连通，所述液体泵(37 )通过L管道(38 )与倾析器(42 )连通，所述倾析器(42 )通过M管道(40)、N管道(43)与一级丁醇塔(31)连通，所述G、H、1、J、K、L、M、M和O管道上设有控制阀(24、27、30、36、37、41、44、46)； (i2)所述速生植物或速生植物储碳型材生产丁醇的方法是:先将速生植物或植物储碳型材粉碎成2〜IOmm的颗粒物,原料与水按质量比100:6〜8充分混合后投入蒸汽反应器.21 ;在0.1〜0.3kg的蒸汽压力下蒸煮I〜2h，进行灭菌，蒸煮后得到的醪液经换热器(25)冷却后，稀释到糖含量为5〜7%再进入醪塔(28);在进入醪塔(28)后的醪液中接种丙酮丁醇梭菌、糖丁酸梭菌或糖醋丁酸梭菌，菌种重量为原料重量的3〜5% ;温度控制在37〜38V，发酵48〜60h ;精馏提取丁醇可替代液体化石能源，进行工业化应用。
16.根据权利要求1一15项任何一项所述的方法,还包括: (16)速生植物或速生植物储碳型材生产沼气的方法，该方法包括下列子步骤: (jl)将速生植物或速生植物储碳型材粉碎成2〜5mm的颗粒物原料； (j2)颗粒物原料质量与发酵池底物质量按1:1混合，总固体质量与发酵料液总质量的比例为10〜30:100 ;第一次使用的发酵池，发酵池底物可选择各种工农业污水、污泥、废弃物，也可在原料中接种梭状芽孢杆菌、大肠埃希式杆菌、产气肠杆菌、褐球固氮菌等菌种； (j3)温度控制10〜50°C，pH值6〜8，优选发酵温度30°C，pH值7.5，通过Ca (OH) 2和H2SO4对发酵料液pH值进行调节； (J4)当产气量放缓时，可适当增加总固体中的含氮量，缩短产气时间，提高产气量；增加总固体中的含氮量，可在发酵池中直接加入人畜粪便或氮肥。
17.根据权利要求1一16项任何一项所述的方法,还包括: (17)速生植物或速生植物储碳型材生产氢气的方法，该方法包括下列子步骤: (kl)将速生植物或速生植物储碳型材,粉碎成I〜2mm的颗粒物原料； (k2)粉碎后的颗粒物原料利用燃烧锅炉时，产生的烟气余热进行干燥，将含水量控制在10〜20% ； (k3) CaO与MgO按质量比1.5:1混合成催化剂；· (k4)原料与催化剂按质量比1:3混合后投入气化反应器中，在压力0.1Mpa下，通入600〜900°C的蒸汽； (k5)从气化反应器出来的气体经过保温器，使气体温度保持在650°C以上，通过水蒸汽一氧气催化重整焦油催化裂解； (k6)裂解出来的气体经冷却、水洗，去除气体中的焦油、碱金属和氨，获得富氢燃气；(k7)输出的富氢燃气经除油、除水、去尘后，再压缩得到高纯度氢气，可替代气体化石能源，进行工业化应用。