生物質(zhì)能

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生物質(zhì)能范文第1篇

【關(guān)鍵詞】　生物質(zhì)能發(fā)電　前景廣闊　起步　高成本　衍生產(chǎn)業(yè)

0　引言

生物質(zhì)發(fā)電主要是利用農(nóng)業(yè)、林業(yè)和工業(yè)廢棄物為原料,也可以將城市垃圾作為原料,采取直接燃燒或氣化的發(fā)電方式。近年來(lái),中國(guó)的能源特別是電力供求趨緊,再加上人們對(duì)環(huán)境污染問(wèn)題的重視以及對(duì)礦產(chǎn)等不可再生資源的擔(dān)憂,國(guó)內(nèi)外發(fā)電行業(yè)對(duì)資源豐富、可再生強(qiáng)、有利于改善環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的生物質(zhì)資源的開(kāi)發(fā)利用給予了極大地關(guān)注。于是,在這樣的大的背景下,具有無(wú)污染、可持續(xù)特點(diǎn)的生物質(zhì)能發(fā)電應(yīng)運(yùn)而生。

1　生物質(zhì)能發(fā)電前景

生物質(zhì)能發(fā)電開(kāi)始于20世紀(jì)70年代,當(dāng)時(shí),世界性的石油危機(jī)的爆發(fā)引起了人們對(duì)于石油、煤礦等不可再生資源的擔(dān)憂。因此,在歐洲、丹麥等國(guó)家開(kāi)始積極研發(fā)利用可再生能源來(lái)發(fā)電以滿足國(guó)內(nèi)對(duì)于電力的需求。特別是1990年以后,生物質(zhì)能作為世界第四大能源在歐美等國(guó)家迅速發(fā)展。據(jù)美國(guó)能源部預(yù)測(cè),到2050年之前,可再生能源中生物質(zhì)能將繼續(xù)占據(jù)主導(dǎo)地位。

中國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),生物質(zhì)資源非常豐富,據(jù)統(tǒng)計(jì),在我國(guó),各種農(nóng)作物每年產(chǎn)生秸稈6億多t,其中可以作為能源使用的約4億t,全國(guó)林木生物總量約為190億t,可獲得的約為9億t,可作為能源利用的約為4億t。按照每?jī)蓆秸稈的發(fā)電量相當(dāng)于1t煤來(lái)算,如果我國(guó)的秸稈可以得到充分利用,我國(guó)每年可以節(jié)省超過(guò)4億t的煤,并且也可以減少生物質(zhì)能燃燒所產(chǎn)生的二氧化碳的排放,并且每年可以使農(nóng)民增收數(shù)十億元人民幣。在產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的同時(shí)還可以緩解我國(guó)電力緊張的局面,從而維持社會(huì)的穩(wěn)定與發(fā)展。

當(dāng)今世界,生物質(zhì)能技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)已成為世界重大熱門課題之一,受到各國(guó)政府的支持。許多國(guó)家都制定了相應(yīng)的研究開(kāi)發(fā)計(jì)劃,如日本的陽(yáng)關(guān)計(jì)劃、美國(guó)的能源農(nóng)場(chǎng)等。目前,西方等發(fā)達(dá)國(guó)家的生物質(zhì)能技術(shù)和裝置基本上已經(jīng)達(dá)到了商業(yè)化應(yīng)用的程度,基本上可以實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)能發(fā)電的規(guī)模化。比如,在美國(guó)、奧地利等國(guó)家,生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為高品位能源利用已經(jīng)具有相當(dāng)大的規(guī)模,在美國(guó),生物質(zhì)能發(fā)電的裝機(jī)容量已超過(guò)1000MW。并且生物質(zhì)能發(fā)電基本上已經(jīng)形成一條產(chǎn)業(yè)鏈,發(fā)電廠的副產(chǎn)品也產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。例如,美國(guó)開(kāi)發(fā)出利用纖維素肥料生產(chǎn)酒精的技術(shù),在建立了IMW的稻殼發(fā)電工程的同時(shí),作為副產(chǎn)品的酒精年產(chǎn)量也達(dá)到2500t。

據(jù)《技術(shù)預(yù)見(jiàn)2005》報(bào)道,生物質(zhì)能利用的途徑主要有兩類,一是通過(guò)化學(xué)方法對(duì)生物質(zhì)能進(jìn)行轉(zhuǎn)換;二是利用生物化學(xué)方法轉(zhuǎn)化生物質(zhì)能。把生物質(zhì)能作為燃料直接燃燒發(fā)電的技術(shù)基本上已經(jīng)成熟,這種技術(shù)單位投資較高,對(duì)于原料的依賴性比較強(qiáng),要求原材料的高度集中,并且產(chǎn)生的污染比較大。另一種更清潔的發(fā)電技術(shù)是生物質(zhì)氣化發(fā)電,此種發(fā)電方式適用于生物質(zhì)的分散利用,運(yùn)行成本較低,并且在發(fā)電的同時(shí),經(jīng)過(guò)凈化及組分調(diào)整后的合成氣,經(jīng)催化合成后我們還可以得到甲醇、汽油等液體燃料。生物質(zhì)能的利用比較充分,是將來(lái)生物質(zhì)能發(fā)電的主要方向。

在我國(guó),在強(qiáng)大的政府政策的推動(dòng)下,生物質(zhì)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。我國(guó)已經(jīng)連續(xù)在四個(gè)國(guó)家五年計(jì)劃中將生物質(zhì)能的開(kāi)發(fā)利用作為重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目,可見(jiàn),在我國(guó),人們對(duì)于新型能源發(fā)電尤其是生物質(zhì)能發(fā)電非常重視。我國(guó)雖然擁有豐富的生物質(zhì)資源,但是,我國(guó)的生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)起步卻比較晚,因此,生物質(zhì)能發(fā)電現(xiàn)在我國(guó)正處于起步階段。根據(jù)國(guó)家“十一五”規(guī)劃綱要提出的發(fā)展目標(biāo),未來(lái)將建設(shè)生物質(zhì)能發(fā)電550萬(wàn)kW裝機(jī)容量,已經(jīng)公布的《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》也確定了到2020年生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)3000萬(wàn)kW的發(fā)展目標(biāo)。與此同時(shí),國(guó)家也正在大力安排資金進(jìn)行相關(guān)人才的培養(yǎng)和技術(shù)的研究。因此,總的來(lái)說(shuō),生物質(zhì)能發(fā)電在我國(guó)擁有極其寬闊的發(fā)展前景。

2　生物質(zhì)能發(fā)電存在的問(wèn)題及解決辦法

生物質(zhì)能發(fā)電在發(fā)展的過(guò)程中也遇到很多問(wèn)題。首先,高成本成為制約生物質(zhì)能發(fā)電的發(fā)展的瓶頸。目前,中國(guó)的生物質(zhì)能發(fā)電正處于起步階段,主要是消費(fèi)一些多余的農(nóng)作物的秸稈,為促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展、增加農(nóng)民收入摸索出一條路子。從我國(guó)已經(jīng)建成的生物質(zhì)能發(fā)電廠來(lái)看,大多數(shù)都面臨著稻草的收集和管理方面的問(wèn)題。比如,江蘇省淮安市秸稈發(fā)電廠正是由于遇到了資源收集和管理方面的矛盾和問(wèn)題,致使該電廠出現(xiàn)原料緊缺、發(fā)電成本高等困難,最終導(dǎo)致發(fā)電廠效益低下。因此,生物質(zhì)能發(fā)電要解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的季節(jié)性和工業(yè)生產(chǎn)的連續(xù)性結(jié)合的問(wèn)題。

因此,生物質(zhì)能發(fā)電在發(fā)展的過(guò)程中,我們要對(duì)生物質(zhì)的總量進(jìn)行客觀評(píng)價(jià),以減少生物質(zhì)能發(fā)電項(xiàng)目規(guī)劃和建設(shè)的風(fēng)向,促進(jìn)生物質(zhì)能的科學(xué)發(fā)展。堅(jiān)持“以人為本,依原料而建”的原則,對(duì)于那些生物質(zhì)較分散、數(shù)量較少的地方,我們不應(yīng)盲目的建設(shè)發(fā)電廠,而應(yīng)該根據(jù)具體情況客觀評(píng)價(jià),可以考慮用適合的方式(如沼氣池)來(lái)利用。同時(shí),在發(fā)展過(guò)程中要加強(qiáng)管理,嚴(yán)格生物質(zhì)能發(fā)電項(xiàng)目的核準(zhǔn),防止生物質(zhì)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)投資過(guò)熱,保證生物質(zhì)能發(fā)電的健康發(fā)展。

其次,生物質(zhì)能發(fā)展亟需政府支持。由于我國(guó)生物質(zhì)能發(fā)電現(xiàn)在正處于起步階段,生物質(zhì)能發(fā)電還沒(méi)有形成較大的規(guī)模,再加上我國(guó)大規(guī)模的農(nóng)場(chǎng)很少,生物質(zhì)來(lái)源比較分散,因此,我國(guó)生物質(zhì)能發(fā)電的成本比較高,從已經(jīng)建成生物質(zhì)能發(fā)電廠來(lái)看,效益都不是很好。因此,生物質(zhì)能的發(fā)展還需要政府的大力支持,建議國(guó)家將生物質(zhì)能發(fā)電列入可再生發(fā)展專項(xiàng)資金重點(diǎn)扶持范圍,并且盡量為生物質(zhì)能發(fā)電廠申請(qǐng)國(guó)家環(huán)保專項(xiàng)資金支持。

最后,生物質(zhì)利用率較低,衍生產(chǎn)業(yè)發(fā)展乏力。生物質(zhì)能發(fā)電相對(duì)常規(guī)火力發(fā)電,燃料不僅可再生,而且二氧化碳的排放量“相對(duì)為零”,基本沒(méi)有二氧化硫等其它廢氣的排放。并且生物質(zhì)能發(fā)電的燃料就是植物本身,燃燒后灰渣是營(yíng)養(yǎng)豐富的有機(jī)肥料,因此,與電廠配套的是化肥廠,我們應(yīng)該利用原料,優(yōu)化產(chǎn)品,加大宣傳,擴(kuò)大衍生產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品的知名度,利用衍生產(chǎn)業(yè)來(lái)提高電廠效益。

3　結(jié)束語(yǔ)

作為生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域,生物質(zhì)發(fā)電其實(shí)是一項(xiàng)為國(guó)家增加能源供給、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、服務(wù)“三農(nóng)”的重要措施,具有極好的發(fā)展前景。但是,生物質(zhì)能發(fā)電在實(shí)際的發(fā)展中遇到成本高、效益低等一系列的難題。因此生物質(zhì)能發(fā)電的發(fā)展還需要我們?cè)诩夹g(shù)、政策等方面給予足夠的重視。

4　參考文獻(xiàn)

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生物質(zhì)能范文第2篇

關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能供熱系統(tǒng) 太陽(yáng)能保證率 生物質(zhì)能

中圖分類號(hào)：TU833 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

引言

目前，我國(guó)北方的許多村鎮(zhèn)多采用傳統(tǒng)的供熱采暖方式，這種供暖形式不僅會(huì)造成環(huán)境污染，而且能源利用效率低。基于我國(guó)北方地區(qū)具有豐富的太陽(yáng)能資源以及生物質(zhì)能源源于村鎮(zhèn)，無(wú)需運(yùn)輸?shù)忍攸c(diǎn)，清潔高效的生物質(zhì)鍋爐輔助太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和利用，對(duì)形成具有我國(guó)特色的清潔、高效、低成本、可持續(xù)的村鎮(zhèn)供熱采暖模式，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[1]。

本文設(shè)計(jì)了太陽(yáng)能采暖和輔助熱源的耦合系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了冬季供熱的穩(wěn)定運(yùn)行；夏季所需生活熱水的提供,滿足了用戶的需求。本文以西安地區(qū)某村鎮(zhèn)的單體住宅樓為研究對(duì)象，對(duì)四種不同輔助熱源的太陽(yáng)能供熱采暖系統(tǒng)從經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益及社會(huì)效益幾個(gè)方面進(jìn)行了研究。

1．建立TRNSYS仿真模型

根據(jù)TRNSYS軟件進(jìn)行仿真的基本過(guò)程，建立的生物質(zhì)鍋爐輔助太陽(yáng)能供熱采暖系統(tǒng)的仿真模型。由于本文的仿真對(duì)象為太陽(yáng)能供熱采暖系統(tǒng)，即采暖的同時(shí)也給系統(tǒng)供應(yīng)全天的生活熱水（如圖1所示），為簡(jiǎn)化系統(tǒng)，在進(jìn)行非采暖季仿真時(shí)，本文去掉了采暖的相關(guān)部件。

圖1太陽(yáng)能供熱采暖系統(tǒng)仿真模型示意圖（采暖季）

2．模擬結(jié)果分析及系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化

2.1Vt/Ac變化對(duì)太陽(yáng)能保證率的影響

本文模擬了采暖季、非采暖季及全年太陽(yáng)能保證率隨水箱容積與集熱器面積配比(Vt/Ac)的變化情況，Vt/Ac的變化范圍為從20～100L/m2，集熱器面積設(shè)置為設(shè)計(jì)值521 m2,模擬結(jié)果列如圖2-4。

圖3采暖季Vt/Ac變化對(duì)太陽(yáng)能保證率的影響

圖4 非采暖季Vt/Ac變化對(duì)太陽(yáng)能保證率的影響

圖5全年Vt/Ac變化對(duì)太陽(yáng)能保證率的影響

從圖3~5可以看出：隨著Vt/Ac的增加，太陽(yáng)能保證率不斷增加。以非采暖季為例，從圖4可以看出：當(dāng)Vt/Ac增加到50L/m2時(shí)，曲線斜率明顯減小，如果繼續(xù)增加Vt/Ac的值，太陽(yáng)能保證率增加的幅度也會(huì)越來(lái)越小，從經(jīng)濟(jì)角度考慮，在增加相同投資的情況下，收益會(huì)越來(lái)越小。考慮到蓄熱水箱對(duì)系統(tǒng)熱性能的影響及經(jīng)濟(jì)性兩個(gè)因素，必定存在一個(gè)最優(yōu)的Vt/Ac值。

4.4.2Vt/Ac最佳配比值的確定

上文指出，太陽(yáng)能系統(tǒng)的熱性能和初投資會(huì)受到蓄熱水箱容積與集熱面積配比（Vt/Ac）取值的影響。在相同的條件下, Vt/Ac越小,水箱的初投資越低,系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性越好，但熱性能較差；相反，系統(tǒng)太陽(yáng)能保證率會(huì)隨Vt/Ac的增大而增大，但是增加到一定時(shí)，太陽(yáng)能保證率的增長(zhǎng)率就會(huì)越來(lái)越小。不同Vt/Ac和不同氣象條件對(duì)系統(tǒng)的太陽(yáng)能保證率都會(huì)造成影響，不同的太陽(yáng)能保證率將產(chǎn)生不同的收益。因此，我們應(yīng)根據(jù)太陽(yáng)能系統(tǒng)所在地區(qū)的氣象條件和水箱價(jià)位，確定最優(yōu)的Vt/Ac值。

綜合圖6和圖7可以看出：

（1）不同水箱價(jià)位對(duì)應(yīng)不同的最優(yōu)M（Vt/Ac）值，水箱價(jià)位越低，系統(tǒng)年收益越大，最優(yōu)的M（Vt/Ac）值也越大，說(shuō)明蓄熱水箱容積與集熱器面積的配比對(duì)太陽(yáng)能系統(tǒng)的初投資和收益都有較大影響。M（Vt/Ac）的值越大，如果循環(huán)水量一定，則集熱器進(jìn)水溫度降低，從而提高了集熱器效率，但由于成本限制，M（Vt/Ac）的值不能持續(xù)增大；

（2）從圖6可以看出，水箱價(jià)格高于1700元/m2時(shí)，年收益不能補(bǔ)償設(shè)備的投資，如果選用價(jià)格高于1700元/ m2的水箱，則M（Vt/Ac）的值越小越好；水箱容積和集熱器面的配比值應(yīng)根據(jù)該地區(qū)最優(yōu)的M（Vt/Ac）值來(lái)確定；

(3) 文獻(xiàn)[8]指出，經(jīng)濟(jì)研究的結(jié)論是太陽(yáng)能供熱采暖系統(tǒng)的M（Vt/Ac）的合理值應(yīng)為50～100 L/m2。從圖6可以看出，落在這個(gè)區(qū)間內(nèi)的值有兩組：當(dāng)水箱價(jià)格為1500元/m2時(shí)，M（Vt/Ac）的最優(yōu)值為90 L/m2；當(dāng)水箱價(jià)格為1700元/m2時(shí)，M（Vt/Ac）的最優(yōu)值為60 L/m2，本文擬選擇M（Vt/Ac）為60 L/m2。

圖6西安地區(qū)不同價(jià)位水箱年收益與M（Vt/Ac）的關(guān)系（電價(jià)0.5元/kWh）

圖7 西安地區(qū)不同價(jià)位水箱的最優(yōu)M（Vt/Ac）值

2.3集熱器面積變化對(duì)太陽(yáng)能保證率的影響

太陽(yáng)能供熱采暖系統(tǒng)熱負(fù)荷一定時(shí)，太陽(yáng)能保證率隨集熱器面積的變化而變化。本文利用TRNSYS軟件模擬集熱器面積變化對(duì)系統(tǒng)太陽(yáng)能保證率的影響時(shí)，對(duì)應(yīng)的蓄熱水箱容積與集熱器面積的配比（Vt/Ac）取60L/m2。圖8反應(yīng)了TRNSYS模擬的不同集熱器面積下，集熱器的有效得熱量、輔助加熱量及太陽(yáng)能保證率的變化情況。

本文模擬了采暖季、非采暖季及全年太陽(yáng)能保證率隨集熱器面積的變化情況，集熱器面積從100～700m2。從圖8可以看出，隨著集熱面積的增加，太陽(yáng)能保證率不斷增加，但是集熱器面積增加到一定大小時(shí)，曲線斜率明顯減小，如果繼續(xù)增加集熱器面積，太陽(yáng)能保證率的增加幅度也會(huì)趨于緩慢。例如，以非采暖季太陽(yáng)能保證率為例，當(dāng)集熱器面積從400m2增加到500m2時(shí)，太陽(yáng)能保證率增加了9.0%，而當(dāng)集熱器面積從500m2增加到600m2的，太陽(yáng)能保證率僅增加了0. 7%。經(jīng)分析可知，集熱器面積增大到一定程度，太陽(yáng)能保證率增長(zhǎng)趨勢(shì)趨于緩和，運(yùn)行費(fèi)用的增長(zhǎng)幅度將變大。

圖8 太陽(yáng)能保證率隨集熱器面積變化圖

2.4集熱器面積變化對(duì)太陽(yáng)能保證率的影響

（1）結(jié)合經(jīng)濟(jì)性及西安地區(qū)的氣象條件，得到西安地區(qū)不同水箱價(jià)位時(shí)，蓄熱水箱容積與集熱器面積配比（Vt/Ac）關(guān)系圖；

（2）經(jīng)過(guò)優(yōu)化，系統(tǒng)最佳集熱面積為200m2，蓄熱水箱容積與集熱器面積的最佳配比（Vt/Ac）值取60L/m2，則最佳蓄熱水箱容積為12m3。

參考文獻(xiàn)：

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生物質(zhì)能范文第3篇

生物質(zhì)能是人類用火以來(lái)，最早直接應(yīng)用的能源。隨著人類文明的發(fā)展，生物質(zhì)能的應(yīng)用研究開(kāi)發(fā)幾經(jīng)波折，最終人們深刻認(rèn)識(shí)到，石油、煤、天然氣等化石能源的有限性，同時(shí)無(wú)節(jié)制地使用化石能源，大量增加CO2、粉塵、SO2等廢棄物的排放，污染了環(huán)境，給人類賴以生存的星球，造成十分嚴(yán)重的后果。而使用大自然饋贈(zèng)的生物質(zhì)能源，幾乎不產(chǎn)生污染，資源可再生而不會(huì)枯竭，同時(shí)起著保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境的重要作用，是理想的可再生能源之一。生物質(zhì)能的應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)，旨在把森林砍伐和木材加工剩余物以及農(nóng)林剩余物如秸桿、麥草等原料通過(guò)物理或化學(xué)化工的加工方法，使之成為高品位的能源，提高使用熱效率，減少化石能源使用量，保護(hù)環(huán)境，走可持續(xù)發(fā)展的道路。

七十年代，由于中東戰(zhàn)爭(zhēng)引發(fā)的能源危機(jī)以來(lái)，生物質(zhì)的開(kāi)發(fā)利用研究，進(jìn)一步引起了人們的重視。美國(guó)、瑞典、奧地利、加拿大、日本、英國(guó)、新西蘭等發(fā)達(dá)國(guó)家，以及印度、菲律賓巴西等發(fā)展國(guó)家都分別修定了各自的能源，投入大量的人力和資金從事生物質(zhì)能的研究開(kāi)發(fā)。

我國(guó)生物質(zhì)能研究開(kāi)發(fā)工作，起步較晚。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，開(kāi)始重視生物質(zhì)能利用研究工作，從八十年代起，將生物質(zhì)能研究開(kāi)發(fā)列入國(guó)家攻關(guān)計(jì)劃，并投入大量的財(cái)力和人力。已經(jīng)建立起一支專業(yè)研究開(kāi)發(fā)隊(duì)伍，并取得了一批高水平的研究成果，初步形成了我國(guó)的生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)。

2、生物質(zhì)能應(yīng)用技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀

2.1國(guó)外研究開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)介

在發(fā)達(dá)國(guó)家中，生物質(zhì)能研究開(kāi)發(fā)工作主要集中于氣化、液化、熱解、固化和直接燃燒等方面。

生物質(zhì)能氣化是在高溫條件下，利用部份氧化法，使有機(jī)物轉(zhuǎn)化成可燃?xì)怏w的過(guò)程。產(chǎn)生的氣體可直接作為燃料，用于發(fā)動(dòng)機(jī)、鍋爐、民用爐灶等場(chǎng)合。氣化技術(shù)應(yīng)用在二戰(zhàn)期間達(dá)到高峰。隨著人們對(duì)生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)利用的關(guān)注，對(duì)氣化技術(shù)應(yīng)用研究重又引起人們的重視。目前研究主要用途是利用氣化發(fā)電和合成甲醇以及產(chǎn)生蒸汽。奧地利成功地推行建立燃燒木材剩余物的區(qū)域供電計(jì)劃，目前已有容量為1000~2000kw的80~90個(gè)區(qū)域供熱站，年供應(yīng)10×109MJ能量。加拿大有12個(gè)實(shí)驗(yàn)室和大學(xué)開(kāi)展了生物質(zhì)的氣化技術(shù)研究。1998年8月了由Freel，BarryA.申請(qǐng)的生物質(zhì)循環(huán)流化床快速熱解技術(shù)和設(shè)備。瑞典和丹麥正在實(shí)行利用生物質(zhì)進(jìn)行熱電聯(lián)產(chǎn)的計(jì)劃，使生物質(zhì)能在提供高品位電能的同時(shí)滿足供熱的要求。1999年，瑞典地區(qū)供熱和熱電聯(lián)產(chǎn)所消耗的能源中，26是生物質(zhì)。

美國(guó)在利用生物質(zhì)能方面，處于世界領(lǐng)先地位，據(jù)報(bào)道，目前美國(guó)有350多座生物質(zhì)發(fā)電站，主要分布在紙漿、紙產(chǎn)品加工廠和其它林產(chǎn)品加工廠，這些工廠大都位于郊區(qū)。裝機(jī)容量達(dá)7000MW，提供了大約66000個(gè)工作崗位，根據(jù)有關(guān)科學(xué)家預(yù)測(cè)，到2010年，生物質(zhì)發(fā)電將達(dá)到13000MW裝機(jī)容量，屆時(shí)有4000000英畝的能源農(nóng)作物和生物質(zhì)剩余物用作氣化發(fā)電的原料，同時(shí)，可按排170000個(gè)以上的就業(yè)人員，對(duì)繁榮鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)起到積極的推動(dòng)作用。

流化床氣化技術(shù)由于具有床內(nèi)氣固接觸均勻、反應(yīng)面積大、反應(yīng)溫度均勻、單位截面積氣化強(qiáng)度大。反應(yīng)溫度較固定床低等優(yōu)點(diǎn)，從1975年以來(lái)一直是科學(xué)家們關(guān)注的熱點(diǎn)。包括循環(huán)流化床、加壓流化床和常規(guī)流化床。印度Anna大學(xué)新能源和可再生能源中心最近開(kāi)發(fā)研究用流化床氣化農(nóng)業(yè)剩余物如稻殼、甘蔗渣等，建立了一個(gè)中試規(guī)模的流化床系統(tǒng)，氣體用于柴油發(fā)電機(jī)發(fā)電。1995年美國(guó)Hawaii大學(xué)和Vermont大學(xué)在國(guó)家能源部的資助下開(kāi)展了流化床氣化發(fā)電的工作。Hawaii大學(xué)建立了處理生物質(zhì)量為100T/d的工化壓力氣化系統(tǒng)，1997年已經(jīng)完成了設(shè)計(jì)，建造和試運(yùn)行達(dá)到預(yù)定生產(chǎn)能力。Vermont大學(xué)建立了氣化工業(yè)裝置，其生產(chǎn)能力達(dá)200T/d，發(fā)電能力為50MW。目前已進(jìn)入正常運(yùn)行階段。

生物質(zhì)的直接燃燒和固化成型技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)，主要著重于專用燃燒設(shè)備的設(shè)計(jì)和生物質(zhì)成型物的應(yīng)用。目前，已開(kāi)發(fā)的技術(shù)有：林產(chǎn)品加工廠的廢料（如造紙廠的樹(shù)皮、家具廠的邊角料等）的專用燃燒蒸汽鍋爐，國(guó)外造紙廠幾乎都有專門的設(shè)備，用來(lái)處理廢棄物。由于生物質(zhì)形狀各異，堆積密度小較松散，給運(yùn)輸和貯存以及使用帶來(lái)了較大困難，影響生物質(zhì)的使用。因此，從四十年代開(kāi)始了生物質(zhì)的成型技術(shù)研究開(kāi)發(fā)。現(xiàn)已成功開(kāi)發(fā)的成型技術(shù)按成型物形狀分主要有三大類：以日本為代表開(kāi)發(fā)的螺旋擠壓生產(chǎn)棒狀成型物技術(shù)，歐洲各國(guó)開(kāi)發(fā)的活塞式擠壓制得園柱塊狀成型技術(shù)，以及美國(guó)開(kāi)發(fā)研究的內(nèi)壓滾筒顆粒狀成型技術(shù)和設(shè)備。美國(guó)顆粒成型燃料年產(chǎn)量達(dá)80萬(wàn)噸。

成型燃料應(yīng)用于二個(gè)方面：其一：進(jìn)一步炭化加工制成木炭棒或木炭塊，作為民用燒栲木炭或工業(yè)用木炭原料；其次是作為燃料直接燃燒，用于家庭或曖房取曖用燃料。日本、美國(guó)、加拿大等國(guó)家，開(kāi)發(fā)了專用爐灶。在北美有50萬(wàn)戶以上家庭使用這種專用爐灶作為取曖爐。

將生物質(zhì)能進(jìn)行正常化學(xué)加工，制取液體燃料如乙醇、甲醇、液化油等；是一個(gè)熱門的研究領(lǐng)域。利用生物發(fā)酵或酸水解技術(shù)，在一定條件下，將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化加工成乙醇，供汽車和其它工業(yè)使用。加拿大用木質(zhì)原料生產(chǎn)的乙醇上產(chǎn)量為17萬(wàn)噸。比利時(shí)每年用甘蔗為原料，制取乙醇量達(dá)3.2萬(wàn)噸以上，美國(guó)每年用農(nóng)林生物質(zhì)和玉米為原料大約生產(chǎn)450萬(wàn)噸乙醇，計(jì)劃到2010年，可再生的生物質(zhì)可提供約5300萬(wàn)噸乙醇。

生物質(zhì)能的另一種液化轉(zhuǎn)換技術(shù)，是將生物質(zhì)經(jīng)粉碎預(yù)處理后在反應(yīng)設(shè)備中，添加催化劑或無(wú)催化劑，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化成液化油。美國(guó)、新西蘭、日本、德國(guó)、加拿大國(guó)家都先后開(kāi)展了研究開(kāi)發(fā)工作，液化油的發(fā)熱量達(dá)3.5×104KJ/kg左右，用木質(zhì)原料液化的得率為絕干原料的50以上。歐盟組織資助了三個(gè)項(xiàng)目，以生物質(zhì)為原料，利用快速熱解技術(shù)制取液化油，已經(jīng)完成100kg/hr的試驗(yàn)規(guī)模，并擬進(jìn)一步擴(kuò)大至生產(chǎn)應(yīng)用。該技術(shù)制得的液化油得率達(dá)70，液化油低熱值為1.7×104KJ/kg。

生物質(zhì)能催化氣化研究，旨在降低氣化反應(yīng)活化能，改變生物質(zhì)熱處理過(guò)程，分解氣化副產(chǎn)物焦油成為小分子的可燃?xì)怏w，增加煤氣產(chǎn)量，提高氣體熱解；同時(shí)降低氣化溫度，提高氣化速度和調(diào)整生物質(zhì)氣體組成，以便進(jìn)一步加工制取甲醇或合成氨。歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家科研人員在催化氣化方面已經(jīng)作了大量的研究開(kāi)發(fā)，研究范圍涉及到催化劑的選擇，氣化條件的優(yōu)化和氣化反應(yīng)裝置的適應(yīng)性等方面，并且已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)裝置中得到了應(yīng)用。

2.2國(guó)內(nèi)研究開(kāi)發(fā)

我國(guó)生物質(zhì)能的應(yīng)用技術(shù)研究，從八十年代以來(lái)一直受到政府和科技人員的重視。主要在氣化、固化、熱解和液化開(kāi)展研究開(kāi)發(fā)工作。

生物質(zhì)氣化技術(shù)的研究在我國(guó)發(fā)展較快，應(yīng)用于集中供氣、供熱、發(fā)電方面。中國(guó)林科院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所，從八十年代開(kāi)始研究開(kāi)發(fā)了集中供熱、供氣的上吸式氣化爐，并且先后在黑龍江、福建得到工業(yè)化應(yīng)用，氣化爐的最大生產(chǎn)能力達(dá)6.3×106kJ/hr。建成了用枝椏材削片處理，氣化制取民用煤氣，供居民使用的氣化系統(tǒng)。最近在江蘇省又研究開(kāi)發(fā)以稻草、麥草為原料，應(yīng)用內(nèi)循環(huán)流化床氣化系統(tǒng)，產(chǎn)生接近中熱值的煤氣，供鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民使用的集中供氣系統(tǒng)，氣體熱值約8000KJ/NM3。氣化熱效率達(dá)70/以上。山東省能源研究所研究開(kāi)發(fā)了下吸式氣化爐。主要用于秸桿等農(nóng)業(yè)廢棄物的氣化。在農(nóng)村居民集中居住地區(qū)得到較好的推廣應(yīng)用，并已形成產(chǎn)業(yè)化規(guī)模。廣州能源所開(kāi)發(fā)的以木屑和木粉為原料，應(yīng)用外循環(huán)流化床氣化技術(shù)，制取木煤氣作為干燥熱源和發(fā)電，并已完成發(fā)電能力為180KW的氣化發(fā)電系統(tǒng)。另外北京農(nóng)機(jī)院、浙江大學(xué)等單位也先后開(kāi)展了生物質(zhì)氣化技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)工作。

我國(guó)生物質(zhì)的固化技術(shù)在八十年代中期開(kāi)始，現(xiàn)已達(dá)到工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。目前國(guó)內(nèi)有數(shù)十家工廠，用木屑為原料生產(chǎn)棒狀成型物木炭。螺旋擠壓成型機(jī)有單頭和雙頭二種，單頭機(jī)生產(chǎn)能力為120Kg/hr，雙頭機(jī)生產(chǎn)能力達(dá)200Kg/hr。1990年中國(guó)林科院林化所與江蘇省東海糧機(jī)廠合作，研究開(kāi)發(fā)生產(chǎn)了單頭和雙頭二種型號(hào)的棒狀成型機(jī)，1998年又與江蘇正昌集團(tuán)合作，共同開(kāi)發(fā)了內(nèi)壓滾筒式顆粒成型機(jī)，機(jī)器生產(chǎn)能力為250~300kg/hr，生產(chǎn)的顆粒成型燃料尤其適用于家庭或暖房取暖使用。南京市平亞取暖器材有限公司，從美國(guó)引進(jìn)適用于家庭使用的取暖爐，通過(guò)國(guó)內(nèi)消化吸收，現(xiàn)已形成生產(chǎn)規(guī)模。

生物發(fā)酵制氣技術(shù)，在我國(guó)已經(jīng)形成工業(yè)化，技術(shù)亦趨成熟，利用的原料主要是動(dòng)物糞便和高濃度的有機(jī)廢水。在上海亦已建成沼氣集中供氣系統(tǒng)。

沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)從國(guó)外引進(jìn)一套流化床快速熱解試驗(yàn)裝置，研究開(kāi)發(fā)液化油的技術(shù)，和利用發(fā)酵技術(shù)制取乙醇試驗(yàn)。另外，中國(guó)林科院林化所進(jìn)行了生物質(zhì)催化氣化技術(shù)研究。華東理工大學(xué)還開(kāi)展了生物質(zhì)酸水解制取乙醇的試驗(yàn)研究，但尚未達(dá)到工業(yè)化生產(chǎn)。

3、我國(guó)生物質(zhì)能應(yīng)用技術(shù)的展望

生物質(zhì)能是一個(gè)重要的能源，預(yù)計(jì)到下世紀(jì)，世界能源消費(fèi)的40來(lái)自生物質(zhì)能，我國(guó)農(nóng)村能源的70是生物質(zhì)，我國(guó)有豐富的生物質(zhì)能資源，僅農(nóng)村秸桿每年總量達(dá)6億多噸。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，環(huán)境保護(hù)意識(shí)的加強(qiáng)，對(duì)生物質(zhì)能的合理、高效開(kāi)發(fā)利用，必然愈來(lái)愈受到人們的重視。因此，科學(xué)地利用生物質(zhì)能，加強(qiáng)其應(yīng)用技術(shù)的研究，具有十分重要的意義。

目前，我國(guó)已有一批長(zhǎng)期從事生物質(zhì)轉(zhuǎn)換技術(shù)研究開(kāi)發(fā)的科技人員，已經(jīng)初步形成具有中國(guó)特色的生物質(zhì)能研究開(kāi)發(fā)體系，對(duì)生物質(zhì)轉(zhuǎn)化利用技術(shù)從理論上和實(shí)踐上進(jìn)行了廣泛的研究，完成一批具有較高水平的研究成果，部分技術(shù)已形成產(chǎn)業(yè)化，為今后進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)，打下了良好的基礎(chǔ)。

從國(guó)外生物質(zhì)能利用技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀結(jié)合我國(guó)現(xiàn)有技術(shù)水平和實(shí)際情況來(lái)看，本人認(rèn)為我國(guó)生物質(zhì)能應(yīng)用技術(shù)將主要在以下幾方面發(fā)展。

3.1高效直接燃燒技術(shù)和設(shè)備

我國(guó)有12億多人口，絕大多數(shù)居住在廣大的鄉(xiāng)村和小城鎮(zhèn)。其生活用能的主要方式仍然是直接燃燒。剩余物秸桿、稻草松散型物料，是農(nóng)村居民的主要能源，開(kāi)發(fā)研究高效的燃燒爐，提高使用熱效率，仍將是應(yīng)予解決的重要問(wèn)題。鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的快速興起，不僅帶動(dòng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而且加速化石能源，尤其是煤的消費(fèi)，因此開(kāi)發(fā)改造鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)用煤設(shè)備（如鍋爐等），用生物質(zhì)替代燃煤在今后的研究開(kāi)發(fā)中應(yīng)占有一席之地。把松散的農(nóng)林剩余物進(jìn)行粉碎分級(jí)處理后，加工成型為定型的燃料，結(jié)合專用技術(shù)和設(shè)備的開(kāi)發(fā)，在我國(guó)將會(huì)有較大的市場(chǎng)前景，家庭和曖房取曖用的顆粒成型燃料，推廣應(yīng)用工作，將會(huì)是生物質(zhì)成型燃料的研究開(kāi)發(fā)之熱點(diǎn)。

生物質(zhì)能范文第4篇

農(nóng)村生物質(zhì)能資源種類多、分布范圍廣，開(kāi)發(fā)利用農(nóng)村生物質(zhì)能源替代常規(guī)能源，具有十分廣闊的發(fā)展前景。

1、發(fā)展農(nóng)村生物質(zhì)能源，有利于緩解能源供應(yīng)壓力，減少對(duì)化石能源的依賴。

我國(guó)既是化石能源非常短缺的國(guó)家，還是能源消費(fèi)大國(guó)，我國(guó)年能源消費(fèi)總量已達(dá)到20億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，居世界第二位，今后，隨著經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展，能源需求還將不斷增加，據(jù)初步預(yù)測(cè)，到2020年，全國(guó)能源需求總量將達(dá)到30～36億噸標(biāo)煤，能源安全形勢(shì)將更加嚴(yán)峻。

2、發(fā)展農(nóng)村生物質(zhì)能，有利于減輕環(huán)境污染。

由于我國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)以煤為主，煤炭使用過(guò)程中產(chǎn)生的污染成為我國(guó)主要的環(huán)境問(wèn)題之一，目前，我國(guó)廢氣排放中約90%的二氧化硫、85%的二氧化碳和80%的煙塵都是由燃煤造成的。生物質(zhì)能源替代化石能源可以減少污染物排放，保護(hù)環(huán)境。同時(shí)農(nóng)村生物質(zhì)能主要原料是農(nóng)村秸稈、畜禽糞便等農(nóng)業(yè)廢棄物質(zhì)，對(duì)農(nóng)業(yè)廢棄物的充分利用可以變廢為寶、變害為利，減輕農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自身造成的農(nóng)業(yè)面源污染，有利于保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全和人民身體健康。

目前，農(nóng)村能源消費(fèi)總量從4.15億噸標(biāo)準(zhǔn)煤發(fā)展到4.91億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，增加了18.3%，年均增長(zhǎng)2.4%。而同期農(nóng)村使用液化石油氣和電炊的農(nóng)戶由1578萬(wàn)戶發(fā)展到4937萬(wàn)戶，增加了2倍多，年增長(zhǎng)達(dá)17.7%，增長(zhǎng)率是總量增長(zhǎng)率的6倍多。可見(jiàn)隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)民生活水平的提高，農(nóng)村對(duì)于優(yōu)質(zhì)燃料的需求日益迫切。傳統(tǒng)能源利用方式已經(jīng)難以滿足農(nóng)村現(xiàn)代化需求，生物質(zhì)能優(yōu)質(zhì)化轉(zhuǎn)換利用勢(shì)在必行。

一種能夠“廢物利用、變廢為寶”的爐具就是農(nóng)村生物質(zhì)能的一種。它很廉價(jià)，但能夠帶來(lái)可觀的社會(huì)效益；它構(gòu)造簡(jiǎn)單，但卻能夠有效解決農(nóng)村資源浪費(fèi)和環(huán)境污染這樣復(fù)雜的問(wèn)題；它不受氣候影響，符合農(nóng)村生活的實(shí)際，深受農(nóng)民群眾歡迎，它就是高效低排生物質(zhì)爐。

二、我市農(nóng)作物秸稈現(xiàn)狀

晉中市地處山西中部，西北部緊鄰太原，東部與壽陽(yáng)接壤，南部與太谷交界，屬典型的溫帶大陸性氣候，2009年全市耕地面積545.8413萬(wàn)畝，以糧食、蔬菜、果樹(shù)等農(nóng)作物為主，全市種植玉米305.78萬(wàn)畝，梨29萬(wàn)畝，蘋果49萬(wàn)畝，全市農(nóng)作物秸稈總產(chǎn)量為305.78萬(wàn)噸，秸稈資源豐富。果樹(shù)枝盛果期果樹(shù)每年每畝約修剪300～500公斤果樹(shù)枝計(jì)算，蘋果、梨種植78萬(wàn)畝果樹(shù)產(chǎn)果樹(shù)枝23.400～39萬(wàn)噸，目前我市秸稈利用率低，技術(shù)手段落后，造成了資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。因此，推廣高效低排放生物質(zhì)爐非常必要。

三、推廣高效低排放生物質(zhì)爐的示范效果顯著

我市榆次區(qū)西祁村是使用高效低排放生物質(zhì)爐的示范村。西祁村共有耕地面積1832畝，戶均4畝果樹(shù)。在新農(nóng)村建設(shè)中，省農(nóng)村可再生能源辦公室從沼氣建設(shè)入手，采取整村推進(jìn)的形式，為全村建成戶用沼氣池108戶，占到全村總戶數(shù)的90%。但是沼氣未能徹底解決農(nóng)戶冬季取暖的問(wèn)題，因此，2008年我們?cè)圏c(diǎn)安裝了100多個(gè)高效低排放戶用生物質(zhì)炊暖兩用爐，并結(jié)合本村果園多的實(shí)際配套3臺(tái)樹(shù)枝切割機(jī)，很好地解決了村民們的冬季做飯、取暖、洗澡等生活用能。

當(dāng)我們走進(jìn)村民王成平家，院子里的3個(gè)黑黝黝的大鐵爐吸引了記者的目光，戶主王成平笑著說(shuō)：“以前我們?cè)诙炀褪强窟@三個(gè)爐子取暖的，現(xiàn)在裝上生物質(zhì)爐就用不著了。”據(jù)王成平介紹，以前每到冬天，3住人的屋子必須裝上這樣的3個(gè)大鐵爐才能保證取暖，按每個(gè)爐子一冬燒1000塊蜂窩煤計(jì)算，一年全家僅取暖就要花掉1500多元錢。“現(xiàn)在好了，用上生物質(zhì)爐，又省錢、又干凈，也不怕煤氣中毒，安全實(shí)用兩全其美。以前當(dāng)?shù)卮迕翊蠖喽及压麡?shù)枝仍在田間就地焚燒，不僅浪費(fèi)資源，還污染環(huán)境，影響村民們的生活質(zhì)量和身體健康。現(xiàn)在用上生物質(zhì)爐具，不僅使大量的農(nóng)田廢棄物、果樹(shù)枝變廢為寶，而且還有效地杜絕了村里村外、田間地頭果樹(shù)枝的亂丟亂棄，整潔了村容村貌，凈化了生活環(huán)境，深受我們農(nóng)民們的歡迎。”

村民王二保家正在準(zhǔn)備午飯，“院內(nèi)潔凈堂內(nèi)明，不見(jiàn)炊煙聞飯香”的情景，一下子顛覆了記憶中農(nóng)村燒火做飯煙熏火燎的印象。王二保說(shuō)：“自打用上生物質(zhì)爐，家里就再也沒(méi)冒過(guò)黑煙，做飯還快，趕上農(nóng)忙，回來(lái)加一把柴禾，20分鐘飯就全好了。”

截至目前為止，晉中市示范高效低排放生物質(zhì)能爐試點(diǎn)推廣3600戶，按每個(gè)農(nóng)戶減少或節(jié)約1500元買煤買炭的錢，那么3600農(nóng)戶，增收節(jié)支540萬(wàn)元，高效低排放生物質(zhì)爐不但經(jīng)濟(jì)效益顯著，生態(tài)效益與社會(huì)效益也非常可觀。

四、高效低排放生物質(zhì)爐具有三個(gè)優(yōu)點(diǎn)

1、變廢為寶 清潔環(huán)保。

高效低排放生物質(zhì)爐是指以秸稈、薪柴等生物質(zhì)為燃料，在爐內(nèi)既有明火燃燒又有氣化成分，沒(méi)有焦油，不冒黑煙，燃燒充分，熱效率高，煙氣排放低的爐具。這種爐具可用于炊事、取暖、淋浴等，構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于安置，非常適合農(nóng)村家庭使用。

2、生物質(zhì)爐燃燒原理。

生物質(zhì)爐之所以能夠?qū)崿F(xiàn)清潔、節(jié)能、高效的特點(diǎn)，是因?yàn)樗哂歇?dú)特的燃燒原理：燃料經(jīng)過(guò)干餾氧化還原等過(guò)程，可以轉(zhuǎn)化成高溫可燃燒氣體，氣體經(jīng)過(guò)劇烈旋轉(zhuǎn)和混合，燃燒更加徹底。

3、生物質(zhì)爐使用燃料。

生物質(zhì)爐以固化成型燃料為主要發(fā)熱燃料，固化成型燃料是將農(nóng)作物秸稈、稻殼、木屑等農(nóng)林廢棄物粉碎后，加入成型機(jī)器中，在外力作用下壓縮成所需的形狀。它具有密度大、安全性好；體積小，儲(chǔ)存方便；燃燒充分，殘留灰渣少等特點(diǎn)，它的熱值相當(dāng)于普通原煤的0.7倍左右，燃燒排放有害氣體成分低，可實(shí)現(xiàn)二氧化碳零排放，二氧化硫含量較低。此外，果樹(shù)修剪枝、玉米芯、薪柴等都可以直接作為燃料使用。農(nóng)戶使用情況證明，使用這種售價(jià)1000多元的爐具，一個(gè)五口之家一天炊事需要4.5～6公斤燃料，每年大約需要2000公斤燃料。也就是說(shuō)，農(nóng)戶只要有5畝耕地或者6畝果樹(shù)，即可滿足燃料需求。

生物質(zhì)能范文第5篇

關(guān)鍵詞：生物質(zhì)；生物質(zhì)能；產(chǎn)業(yè)；沼氣；生物質(zhì)發(fā)電；生物質(zhì)燃料；能源作物

1　 概　述

近年來(lái)，在能源危機(jī)、保護(hù)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的呼聲中，可再生的清潔能源以及能源的多元化倍受關(guān)注，生物質(zhì)能成為其中的一個(gè)新亮點(diǎn)。

為了促進(jìn)可再生能源的開(kāi)發(fā)利用，增加能源供應(yīng)，改善能源結(jié)構(gòu)，保障能源安全，保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，中國(guó)已經(jīng)制定并實(shí)施了《可再生能源法》。可再生能源是清潔能源，是指在自然界中可以不斷再生、永續(xù)利用、取之不盡、用之不竭的資源，它對(duì)環(huán)境無(wú)害或危害極小，而且資源分布廣泛，適宜就地開(kāi)發(fā)利用。根據(jù)《可再生能源法》的定義，目前主要包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮芎秃Ｑ竽艿确腔茉碵1]。中國(guó)可再生能源資源非常豐富，開(kāi)發(fā)利用的潛力很大，其中生物質(zhì)能的開(kāi)發(fā)潛力更大。

生物質(zhì)能一直是人類賴以生存的重要能源，它目前是僅次于煤炭、石油和天然氣而居于世界能源消費(fèi)總量第四位的能源，在整個(gè)能源系統(tǒng)中占有重要地位[2]。據(jù)有關(guān)專家估計(jì)，生物質(zhì)能極有可能成為未來(lái)可持續(xù)能源系統(tǒng)的重要組成部分，到下世紀(jì)中葉，采用新技術(shù)生產(chǎn)的各種生物質(zhì)替代燃料將占全球總能耗的40%以上。

生物質(zhì)能是蘊(yùn)藏在生物質(zhì)中的能量，是綠色植物通過(guò)葉綠素將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能而貯存在生物質(zhì)內(nèi)部的能量。煤、石油和天然氣等化石能源也是由生物質(zhì)能轉(zhuǎn)變而來(lái)的。生物質(zhì)能是可再生能源，通常包括以下幾個(gè)方面：一是木材及森林工業(yè)廢棄物；二是農(nóng)業(yè)廢棄物；三是水生植物；四是油料植物；五是城市和工業(yè)有機(jī)廢棄物；六是動(dòng)物糞便。在世界能耗中，生物質(zhì)能約占14%，在不發(fā)達(dá)地區(qū)占60%以上。全世界約25億人的生活能源的90%以上是生物質(zhì)能，直接燃燒生物質(zhì)的熱效率僅為10%~30%[3]。生物質(zhì)能的優(yōu)點(diǎn)是燃燒容易，污染少，灰分較低；缺點(diǎn)是熱值及熱效率低，體積大而不易運(yùn)輸。

目前世界各國(guó)正逐步采用如下方法利用生物質(zhì)能：1）熱化學(xué)轉(zhuǎn)換法，獲得木炭、焦油和可燃?xì)怏w等高品位的能源產(chǎn)品，該方法又按其熱加工的工藝不同，分為高溫干餾、熱解、生物質(zhì)液化等方法；2）生物化學(xué)轉(zhuǎn)換法，主要指生物質(zhì)在微生物的發(fā)酵作用下，生成沼氣、酒精等能源產(chǎn)品；3）利用油料植物所產(chǎn)生的生物油；4）把生物質(zhì)壓制成成型狀燃料(如塊型、棒型燃料)，以便集中利用和提高熱效率。

“為了緩解中國(guó)能源短缺問(wèn)題，保證能源安全，治理有機(jī)廢棄污染物，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，建議國(guó)家應(yīng)大力開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能，實(shí)施能源農(nóng)業(yè)的重大工程。”中國(guó)作物學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)路明研究員在接受記者采訪時(shí)說(shuō)[4]，“生物能源開(kāi)發(fā)工程應(yīng)主要包括：沼氣計(jì)劃、酒精計(jì)劃、秸稈能源利用計(jì)劃和能源作物培育計(jì)劃等。”

在2006年8月召開(kāi)的全國(guó)生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)利用工作會(huì)議上，國(guó)家發(fā)展與改革委員會(huì)副主任陳德銘提出，今后15年，中國(guó)在生物質(zhì)能源方面將重點(diǎn)發(fā)展農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電、生物液體燃料、沼氣及沼氣發(fā)電、生物固體成型燃料技術(shù)四大領(lǐng)域，開(kāi)拓農(nóng)村發(fā)展新型產(chǎn)業(yè)，為農(nóng)村提供高效清潔的生活燃料，并為替代石油開(kāi)辟新的渠道。

綜上所述，目前，中國(guó)生物質(zhì)能源的產(chǎn)業(yè)化利用途徑主要包括以下方面：沼氣利用工程、農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電、生物固體成型燃料、生物質(zhì)液體燃料、能源作物培育利用等。

2　中國(guó)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)

中國(guó)農(nóng)村生物質(zhì)能是一座待開(kāi)發(fā)的寶藏。根據(jù)《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》確定的主要發(fā)展目標(biāo)，到2010年，生物質(zhì)發(fā)電達(dá)到550萬(wàn)千瓦（5.5GW），生物液體燃料達(dá)到200萬(wàn)噸，沼氣年利用量達(dá)到190億立方米，生物固體成型燃料達(dá)到100萬(wàn)噸，生物質(zhì)能源年利用量占到一次能源消費(fèi)量的1%；到2020年，生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)達(dá)到3000萬(wàn)千瓦，生物液體燃料達(dá)到1000萬(wàn)噸，沼氣年利用量達(dá)到400億立方米，生物固體成型燃料達(dá)到5000萬(wàn)噸，生物質(zhì)年利用量占到一次能源消費(fèi)量的4%[5]。

開(kāi)發(fā)利用生物質(zhì)能是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外廣泛關(guān)注的重大課題，既涉及農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展，又關(guān)系到國(guó)家的能源安全。今后5～10年，中國(guó)農(nóng)村生物質(zhì)能發(fā)展的重點(diǎn)是沼氣、固體成型燃料和能源作物。《農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》確定的主要發(fā)展目標(biāo)是[6，7]：到2010年，全國(guó)農(nóng)村戶用沼氣總數(shù)達(dá)到4000萬(wàn)戶，新建大中型養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程4000處，生物質(zhì)能固體成型燃料年利用量達(dá)到

100萬(wàn)噸，能源作物的種植面積達(dá)到2400萬(wàn)畝左右。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界每年通過(guò)光合作用生成的生物質(zhì)能約50億噸，相當(dāng)于世界主要燃料消耗的10倍，而作為能源的利用量還不到其總量的1%，中國(guó)的利用量更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界平均水平[8]。2005年，中國(guó)可再生能源開(kāi)發(fā)利用總量約1.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤（tce），為當(dāng)年全國(guó)一次能源消費(fèi)總量的7%(其中非水電可再生能源利用占1%)，根據(jù)政府的規(guī)劃目標(biāo)，到2010和2020年可再生能源利用總量將達(dá)到2.7億tce和5億tce，分別占屆時(shí)能源消費(fèi)總量的11%和16%(其中非水電可再生能源利用占2%和5%)[9]。因此，中國(guó)生物質(zhì)能的發(fā)展利用空間很大。

3　中國(guó)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展前景

3.1沼氣利用工程的發(fā)展空間

沼氣的利用主要包括沼氣燃?xì)夂驼託獍l(fā)電。目前，中國(guó)農(nóng)村生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)利用已經(jīng)進(jìn)入了加快發(fā)展的重要時(shí)期。統(tǒng)計(jì)顯示，截至2005年底，中國(guó)農(nóng)村中使用沼氣的農(nóng)戶達(dá)到1807萬(wàn)多戶，建成養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程3556處，產(chǎn)沼氣約70億立方米，折合524萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，5000多萬(wàn)能源短缺的農(nóng)村居民通過(guò)使用了清潔的氣體燃料，生活條件得到根本改善[5]。中國(guó)已經(jīng)建成大中型沼氣池3萬(wàn)多個(gè)，總?cè)莘e超過(guò)137萬(wàn)立方米，年產(chǎn)沼氣5500萬(wàn)立方米，僅100立方米以上規(guī)模的沼氣工程就達(dá)到630多處[10]。距離2010年預(yù)定目標(biāo)的發(fā)展空間還很大。

中國(guó)經(jīng)過(guò)二十多年的研發(fā)應(yīng)用，在全國(guó)興建了大中型沼氣工程和戶用農(nóng)村沼氣池的數(shù)量已位居世界第一。不論是厭氧消化工藝技術(shù)，還是建造、運(yùn)行管理等都積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，整體技術(shù)水平已進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)行列。

沼氣發(fā)電發(fā)展前景廣闊，但目前還存在一些障礙，如技術(shù)障礙、市場(chǎng)障礙、政策障礙等，通過(guò)制定發(fā)展規(guī)劃、加強(qiáng)技術(shù)保障體系建設(shè)、引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，創(chuàng)新投資體系，研究制定促進(jìn)沼氣發(fā)展利用的國(guó)家級(jí)配套政策，等等。當(dāng)技術(shù)、市場(chǎng)、政策等壁壘被克服后，沼氣發(fā)展前景廣闊，產(chǎn)業(yè)空間巨大。

3.2生物質(zhì)能發(fā)電的發(fā)展前景

目前，生物質(zhì)發(fā)電主要包括沼氣發(fā)電、生物質(zhì)直燃發(fā)電、生物質(zhì)混燃發(fā)電、農(nóng)林秸稈生物質(zhì)氣化發(fā)電、生物質(zhì)炭化發(fā)電、林木生物質(zhì)發(fā)電等。

生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化為電能，正面臨著前所未有的發(fā)展良機(jī)：一方面，石油、煤炭等不可再生的化石能源價(jià)格飛漲；另一方面，各地政府頂著“節(jié)能降耗20%”的軍令狀，對(duì)落實(shí)和扶持生物質(zhì)能源發(fā)電有了相當(dāng)大的默契和熱情。國(guó)家電網(wǎng)公司擔(dān)任大股東的國(guó)能生物質(zhì)發(fā)電公司目前已有19個(gè)秸稈發(fā)電項(xiàng)目得到了主管部門批準(zhǔn)，大唐、華電、國(guó)電、中電等集團(tuán)也紛紛加入，河北、山東、江蘇、安徽、河南、黑龍江等省的100多個(gè)縣、市開(kāi)始投建或是簽訂秸稈發(fā)電項(xiàng)目[8]。

煤炭作為一次性能源，用一噸少一噸。而中國(guó)小麥、玉米、棉花等農(nóng)作物種植面積很大，產(chǎn)量很高，而且農(nóng)作物是可再生資源，相對(duì)于現(xiàn)在電廠頻頻“斷煤”、不堪煤價(jià)攀升的尷尬局面，推廣秸稈發(fā)電具有取之不盡的資源優(yōu)勢(shì)和低廉的成本優(yōu)勢(shì)。

生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電（簡(jiǎn)稱生物質(zhì)發(fā)電）是目前世界上僅次于風(fēng)力發(fā)電的可再生能源發(fā)電技術(shù)。據(jù)初步估算，在中國(guó)，僅農(nóng)作物秸稈技術(shù)可開(kāi)發(fā)量就有6億噸，其中除部分用于農(nóng)村炊事取暖等生活用能、滿足養(yǎng)殖業(yè)、秸稈還田和造紙需要之外，中國(guó)每年廢棄的農(nóng)作物秸稈約有1億噸，折合標(biāo)準(zhǔn)煤5000萬(wàn)噸。照此計(jì)算，預(yù)計(jì)到2020年，全國(guó)每年秸稈廢棄量將達(dá)2億噸以上，折合標(biāo)準(zhǔn)煤1億噸，相當(dāng)于煤炭大省河南一年的產(chǎn)煤量。

為保障生物質(zhì)發(fā)電原料供應(yīng)，在強(qiáng)化傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，應(yīng)大力開(kāi)發(fā)森林、草地、山地、丘陵、荒地和沙漠等國(guó)土資源，充分挖掘生態(tài)系統(tǒng)的生物質(zhì)生產(chǎn)潛力。重點(diǎn)加強(qiáng)高效光合轉(zhuǎn)化作物、速生林木與特種能源植物的培育推廣，大幅度擴(kuò)大生物質(zhì)資源的生產(chǎn)規(guī)模，逐步建立多樣化的生物質(zhì)資源生產(chǎn)基地。

大力發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電正當(dāng)其時(shí)。中國(guó)“十一五”規(guī)劃要求：建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)，大力發(fā)展可再生能源，加快開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能源，支持發(fā)展秸稈發(fā)電，建設(shè)一批秸稈和林木質(zhì)電站，生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)達(dá)550萬(wàn)千瓦。中國(guó)可再生能源發(fā)電價(jià)格實(shí)行政府定價(jià)和政府指導(dǎo)價(jià)兩種形式。其中生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目上網(wǎng)電價(jià)實(shí)行政府定價(jià)，電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)由各省（自治區(qū)、直轄市）2005年脫硫燃煤機(jī)組標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)加每千瓦時(shí)0.25元補(bǔ)貼電價(jià)組成[11]。 作為《中華人民共和國(guó)可再生能源法》配套法規(guī)之一的《可再生能源發(fā)電價(jià)格和費(fèi)用分?jǐn)偣芾碓囆修k法》規(guī)定，生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目補(bǔ)貼電價(jià)，在項(xiàng)目運(yùn)行滿15年后取消。自2010年起，每年新批準(zhǔn)和核準(zhǔn)建設(shè)的發(fā)電項(xiàng)目補(bǔ)貼電價(jià)比上年批準(zhǔn)項(xiàng)目遞減2%。發(fā)電消耗熱量中常規(guī)能源超過(guò)20%的混燃發(fā)電項(xiàng)目，不享受補(bǔ)貼電價(jià)[11]。通過(guò)招標(biāo)確定投資人的生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目，上網(wǎng)電價(jià)按中標(biāo)確定的價(jià)格執(zhí)行，但不得高于所在地區(qū)的標(biāo)桿電價(jià)。

2010年，中國(guó)生物質(zhì)能產(chǎn)量將達(dá)到22TWh，生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量5.5GW，占全國(guó)總發(fā)電量的0.78%；2020年，中國(guó)生物質(zhì)能產(chǎn)量達(dá)到120TWh，生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量30GW，占全國(guó)總發(fā)電量的2.6%；2010年和2020年可再生能源發(fā)電占發(fā)電總量的比例仍然較小，分別為8.63%和11.86%[12]。國(guó)家發(fā)展與改革委員會(huì)計(jì)劃到2020年底將可再生能源發(fā)電的比例提升到15%~16%。

據(jù)農(nóng)業(yè)部提供的數(shù)據(jù)[13]，中國(guó)擁有充足的可發(fā)展能源作物，如農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)6億噸、畜禽糞便年產(chǎn)21.5億噸、農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)如稻殼、玉米芯、花生殼、甘蔗渣等副產(chǎn)品的年產(chǎn)量超過(guò)1億噸、邊際土地4.2億公頃，同時(shí)還包括各種荒地、荒草地、鹽堿地、沼澤地等。據(jù)中國(guó)科學(xué)院石元春院士估計(jì)，如果能利用現(xiàn)有農(nóng)作物秸稈資源的一半，生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值就可達(dá)近萬(wàn)億元人民幣。截止到2005年底，中國(guó)生物質(zhì)發(fā)電量2GW，距離2010年的5.5GW和2020年的30GW還有很大的發(fā)展空間。作為唯一可運(yùn)輸并儲(chǔ)存的可再生能源，憑其優(yōu)越的先天條件，中國(guó)生物質(zhì)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)具備廣闊的發(fā)展空間，擁有巨大的投資價(jià)值。

3.3 生物質(zhì)固體燃料的發(fā)展模式

生物質(zhì)固體成型燃料也是農(nóng)業(yè)部今后的重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域之一。農(nóng)業(yè)部將重點(diǎn)示范推廣農(nóng)作物秸稈固體成型燃料，重點(diǎn)在東北、黃淮海和長(zhǎng)江中下游糧食主產(chǎn)區(qū)進(jìn)行試點(diǎn)示范建設(shè)和推廣，發(fā)展顆粒、棒狀和塊狀固體成型燃料，并同步開(kāi)發(fā)推廣配套爐具，為農(nóng)戶提供炊事燃料和取暖用能。

豐富、清潔、環(huán)保又可再生的生物質(zhì)能源過(guò)去卻沒(méi)有得到重視，而被白白浪費(fèi)掉。河南農(nóng)業(yè)大學(xué)張百良教授分析指出，除去飼養(yǎng)牲畜、工業(yè)用和秸稈還田，中國(guó)每年還具有4億噸制作成型燃料的資源可以生產(chǎn)1.5億噸成型燃料，可替代1億噸原煤，相當(dāng)于4個(gè)平頂山煤礦的年產(chǎn)量[8]。以農(nóng)作物秸稈為原料的生物質(zhì)固體燃料產(chǎn)業(yè)規(guī)模雖然不是很大，但因目前開(kāi)發(fā)程度低，發(fā)展空間仍巨大。

3.4生物質(zhì)液體燃料的發(fā)展模式

3.4.1 生物液體燃料生產(chǎn)大國(guó)的典型模式

生物液體燃料具有替代石油產(chǎn)品的巨大潛力，得到了各國(guó)的重視，主要包括燃料乙醇和生物柴油。國(guó)際油價(jià)的持續(xù)攀升，提高了生物液體燃料的經(jīng)濟(jì)性，在一些國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)具有了商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。目前，巴西燃料乙醇折合成油價(jià)約25美元／桶，低于原油價(jià)格。2005年，巴西和美國(guó)仍然是燃料乙醇的生產(chǎn)大國(guó)，分別以甘蔗和玉米為原料，摻混汽油，占其國(guó)內(nèi)車用交通燃料的50%和3%，比2004年分別提高6%和1%。美國(guó)在2001~2005年，燃料乙醇產(chǎn)量已經(jīng)翻了一番，2005年最新的能源法案中又提出，到2010年燃料乙醇產(chǎn)量再增加一倍的目標(biāo)。歐盟確定了到2010年生物液體燃料在總?cè)剂舷牡谋壤_(dá)到6%的目標(biāo)[14]。

目前，生產(chǎn)生物液體燃料比較成功的典型模式有巴西模式和美國(guó)模式。

1）巴西甘蔗－乙醇模式

巴西是推動(dòng)世界生物燃料業(yè)發(fā)展的先鋒。它利用從甘蔗中提煉出的蔗糖生產(chǎn)乙醇，代替汽油作為機(jī)動(dòng)車行駛的燃料。如今巴西乙醇和其他競(jìng)爭(zhēng)燃料相比，價(jià)格上已具有競(jìng)爭(zhēng)性。這也是當(dāng)前生物燃料業(yè)發(fā)展最為成功的典范。巴西熱帶地區(qū)的光照使得那里非常適合種植甘蔗。現(xiàn)在，巴西已經(jīng)是世界上最大的甘蔗種植國(guó)，每年甘蔗產(chǎn)量的一半用來(lái)生產(chǎn)白糖，另一半用來(lái)生產(chǎn)乙醇。

最近幾年，由于過(guò)高的汽油價(jià)格和混合燃料轎車的推廣，巴西燃料乙醇工業(yè)更是得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。混合燃料轎車能夠以汽油和乙醇的混合物為燃料，自從2003年在巴西大眾市場(chǎng)銷售后，銷量節(jié)節(jié)攀升，目前已經(jīng)占據(jù)了巴西轎車市場(chǎng)的半壁江山。在混合燃料轎車需求的拉動(dòng)下，巴西燃料乙醇的日產(chǎn)量從2001年的3000萬(wàn)升增加到2005年的4500萬(wàn)升，已能滿足國(guó)內(nèi)約40%的汽車能源需求[14]。

用蔗糖生產(chǎn)乙醇是目前世界上制造乙醇最便宜的方法。在未來(lái)4年中，巴西計(jì)劃將新建40～50家大型乙醇加工廠。為了保證原料供應(yīng)，甘蔗的種植面積也將不斷擴(kuò)大。

當(dāng)前巴西生物燃料發(fā)展戰(zhàn)略的成功，并不意味著巴西的蔗糖乙醇會(huì)成為世界生物燃料業(yè)未來(lái)的選擇。因?yàn)榧词怪惶娲壳叭蚱彤a(chǎn)量的10%，也需要將巴西現(xiàn)有的甘蔗種植面積擴(kuò)大40倍。巴西不可能“騰”出這么多土地用于種植甘蔗。另外，由于甘蔗的品種有強(qiáng)烈的地域性，巴西的技術(shù)路線在別的國(guó)家很難走得通。就連非洲、印度、印度尼西亞都無(wú)法照搬，更別說(shuō)主要地處溫帶的中國(guó)了。

因此，巴西模式盡管取得了迄今最大的成功，但卻不是未來(lái)世界生物燃料業(yè)發(fā)展的方向，更不適合地處溫帶、缺少耕地的中國(guó)。探索適合中國(guó)國(guó)情的生物液體燃料發(fā)展模式成為當(dāng)務(wù)之急。

2）美國(guó)玉米－乙醇模式

美國(guó)是主要的燃料乙醇生產(chǎn)國(guó)之一，但與巴西不同，它用的不是甘蔗而是玉米。盡管有不少反對(duì)的聲音，但美國(guó)燃料乙醇的日產(chǎn)量仍從1980年的100萬(wàn)升增加到現(xiàn)在的4000萬(wàn)升。目前，美國(guó)已投入生產(chǎn)的乙醇生產(chǎn)廠有97家，另外還有35家正在建設(shè)當(dāng)中。這些工廠幾乎都集中在玉米種植帶。

玉米中用于生產(chǎn)乙醇的主要成分是淀粉，通過(guò)發(fā)酵它可以很容易地分解為乙醇。這正是用玉米生產(chǎn)乙醇的優(yōu)勢(shì)，但這也是人們反對(duì)的原因，因?yàn)榈矸凼且环N重要的糧食。2007年美國(guó)計(jì)劃投入4200萬(wàn)噸玉米用于乙醇生產(chǎn)，按照全球平均食品消費(fèi)水平，同等數(shù)量的玉米可以滿足1.35億人口一年的食品消耗[14]。

中國(guó)現(xiàn)在80%的乙醇的原料是谷類，由于原本過(guò)剩的谷物在2000年后產(chǎn)量快速減少，使得燃料乙醇的發(fā)展再次面臨挑戰(zhàn)[15]。玉米加工燃料乙醇業(yè)過(guò)快發(fā)展，一些地區(qū)甚至玉米主產(chǎn)區(qū)已在考慮進(jìn)口玉米了。國(guó)家已經(jīng)制定相關(guān)政策，對(duì)玉米加工燃料乙醇項(xiàng)目加以限制，強(qiáng)調(diào)發(fā)展燃料乙醇要以非糧原料為主，因?yàn)楣阮惞┙o安全問(wèn)題對(duì)于擁有巨大人口的中國(guó)來(lái)說(shuō)，始終應(yīng)該放在首位。糧食安全始終是國(guó)家重大戰(zhàn)略問(wèn)題。中國(guó)糧食不能承受“能源化”之重。中國(guó)國(guó)情和美國(guó)、巴西不一樣，其成功經(jīng)驗(yàn)雖有可資借鑒之處，但不能照搬他們的模式。

生物液體燃料方面新技術(shù)的研發(fā)，在很大程度上取決于解決生物燃料生產(chǎn)的原料供應(yīng)問(wèn)題。目前生產(chǎn)液體燃料大多使用的是糧食類作物，如玉米、大豆、油菜籽、甘蔗等。但是從能源的投入、產(chǎn)出分析，利用糧食類作物生產(chǎn)液體燃料是不經(jīng)濟(jì)的。因此，利用木質(zhì)纖維素制取燃料乙醇將是解決生物液體燃料的原料來(lái)源和降低成本的主要途徑之一。

3.4.2中國(guó)生物質(zhì)液體燃料的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展途徑

中國(guó)生物液體燃料的發(fā)展已初具規(guī)模。當(dāng)前，中國(guó)以陳化糧為原料生產(chǎn)燃料乙醇的示范工程，年生產(chǎn)能力已達(dá)102萬(wàn)噸，生產(chǎn)成本也達(dá)到了消費(fèi)群體初步接受的水平。在非糧食能源作物種植方面，中國(guó)已培育出“醇甜系列”雜交甜高粱品種，并建成了產(chǎn)業(yè)化示范基地，培育并引進(jìn)多個(gè)畝產(chǎn)超過(guò)3噸的優(yōu)良木薯品種，育成了一批能源甘蔗新品系和能糖兼用甘蔗品種。具備了利用菜籽油、棉籽油、木油、茶油和地溝油等原料年產(chǎn)10萬(wàn)噸生物柴油的生產(chǎn)能力[16]。

1）油菜籽－生物柴油模式

中國(guó)農(nóng)科院油料作物研究所所長(zhǎng)王漢中研究員呼吁：國(guó)家應(yīng)大力推廣“油菜生物柴油”。生物柴油相對(duì)于礦物柴油而言，是通過(guò)植物油脂脫甘油后再經(jīng)過(guò)甲脂化而獲得。發(fā)展油菜生物柴油具備三大優(yōu)點(diǎn)：一是可再生；二是優(yōu)良的環(huán)保特性：生物柴油中不含硫和芳香族烷烴，使得二氧化硫、硫化物等廢氣的排放量顯著降低，可降解性還明顯高于礦物柴油；三是可被現(xiàn)有的柴油機(jī)和柴油配送系統(tǒng)直接利用。因此，生物柴油在石油能源的替代戰(zhàn)略中具有核心地位。

目前，發(fā)展生物柴油的瓶頸是原料。木本油料的規(guī)模有限，大豆、花生等草本油料作物與水稻、玉米等主要糧食作物爭(zhēng)地，擴(kuò)大面積的潛力不大。而作為生物柴油的理想原料，油菜具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。首先適應(yīng)范圍廣，發(fā)展?jié)摿Υ?長(zhǎng)江、黃淮流域、西北、東北等廣大地區(qū)都適宜于油菜生長(zhǎng)；其次油菜的化學(xué)組成與柴油很相近:低芥酸菜油的脂肪酸碳鏈組成與柴油很相近，是生物柴油的理想原料；第三，可較好地協(xié)調(diào)中國(guó)糧食安全與能源安全的矛盾：長(zhǎng)江流域和黃淮地區(qū)的油菜為冬油菜，充分利用了耕地的冬閑季節(jié)，不與主要糧食作物爭(zhēng)地。

根據(jù)歐洲油菜發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)和油料科技進(jìn)步的情況，王漢中預(yù)計(jì)，只要政策、科技、投入均能到位，經(jīng)過(guò)15年的努力，到2020年，中國(guó)油菜種植面積可達(dá)到4億畝，平均畝產(chǎn)達(dá)到200千克，含油量達(dá)到50%左右。屆時(shí)，中國(guó)每年可依靠“能源油菜”生產(chǎn)6000萬(wàn)噸的生物柴油(其中4000萬(wàn)噸來(lái)源于菜油，2000萬(wàn)噸來(lái)源于油菜秸稈的加工轉(zhuǎn)化)，相當(dāng)于建造3個(gè)永不枯竭的“綠色大慶油田”[17]。

2）纖維素－乙醇模式

在整個(gè)生物燃料領(lǐng)域，當(dāng)前最吸引投資者的并不是用蔗糖、玉米生產(chǎn)乙醇，或是從油菜籽中提煉生物柴油，而是用纖維素制造乙醇。所有植物的木質(zhì)部分--通俗地說(shuō)，就是“骨架”--都是由纖維素構(gòu)成的，它們不像淀粉那樣容易被分解，但大部分植物“捕獲”的太陽(yáng)能大多儲(chǔ)存在纖維素中。如果能把自然界豐富且不能食用的“廢物”纖維素轉(zhuǎn)化為乙醇，那么將為世界生物燃料業(yè)的發(fā)展找到一條可行的道路。

雖然因技術(shù)上的限制，目前還沒(méi)有一家纖維素乙醇制造廠的產(chǎn)量達(dá)到商業(yè)規(guī)模，但很多大的能源公司都在競(jìng)相改進(jìn)將纖維素轉(zhuǎn)化為乙醇的技術(shù)。最大的技術(shù)障礙是預(yù)處理環(huán)節(jié)(將纖維素轉(zhuǎn)化為通過(guò)發(fā)酵能夠分解的成分)的費(fèi)用過(guò)于昂貴。但是，要想用纖維素生產(chǎn)乙醇，預(yù)處理環(huán)節(jié)無(wú)法回避。技術(shù)上的不確定性，迫使制造乙醇的大部分投資仍集中在傳統(tǒng)的工藝--通過(guò)玉米、蔗糖生產(chǎn)乙醇，但這些辦法無(wú)法從根本上解決當(dāng)前的能源危機(jī)。為了保證能源安全，美國(guó)總統(tǒng)布什說(shuō)，美國(guó)政府計(jì)劃在6年內(nèi)把纖維素乙醇發(fā)展成一種有競(jìng)爭(zhēng)力的生物燃料。

因?yàn)榘l(fā)展能源不可能走犧牲糧食的道路。盡管現(xiàn)在技術(shù)上還存在障礙，但大部分人仍相信，利用纖維素生產(chǎn)燃料乙醇代表了未來(lái)生物燃料發(fā)展的方向。中國(guó)生物質(zhì)液體燃料的未來(lái)也同樣寄希望于用纖維素生產(chǎn)燃料乙醇。一旦技術(shù)取得突破，纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)化發(fā)展空間巨大，產(chǎn)值難以估量。但是，各國(guó)的國(guó)情與能源結(jié)構(gòu)不同，不能寄希望于某個(gè)方面來(lái)解決，因?yàn)槿魏螄?guó)家都不可能單靠技術(shù)引進(jìn)發(fā)展本國(guó)的生物燃料產(chǎn)業(yè)。因此，需要因地制宜，多能互補(bǔ)。

3）能源作物－生物液體燃料模式

石元春院士表示，在能源結(jié)構(gòu)的歷史轉(zhuǎn)型中，中國(guó)發(fā)展生物質(zhì)能源有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)性和可行性。目前，中國(guó)對(duì)石油的進(jìn)口依存度為近40%；SO2和CO2的排放量也分居世界第一和第二位。中國(guó)發(fā)展生物質(zhì)能源不僅原料豐富，而且還有自行培養(yǎng)的甜高粱、麻瘋樹(shù)等優(yōu)良能源植物；燃料乙醇、生物柴油等主產(chǎn)品工業(yè)轉(zhuǎn)化技術(shù)基本成熟且有較大的改進(jìn)空間，成本降幅一般在25%~45%，且目前在新疆、山東、四川等地已取得進(jìn)展[4]。

發(fā)展能源作物不會(huì)威脅糧食安全與環(huán)保。曾有專家提出能源安全和糧食安全存在矛盾。解決這個(gè)問(wèn)題需要充分認(rèn)識(shí)到糧食安全和能源安全有統(tǒng)一性，發(fā)展能源農(nóng)業(yè)將是促進(jìn)農(nóng)民增收、調(diào)動(dòng)農(nóng)民種糧積極性的有效措施。糧食作物和能源作物有很好的互補(bǔ)性。首先，能源作物大都是高產(chǎn)作物，既能滿足糧食安全的需求，又是很好的能源作物。其次，能源農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)的領(lǐng)域很廣，可以做到不與或少與糧食爭(zhēng)地。能源農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)的領(lǐng)域，大多是利用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廢棄物，如利用畜禽場(chǎng)糞便、農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)的廢水與廢物開(kāi)發(fā)能源，既能增加農(nóng)民收入，又能為糧食生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)肥料，是生產(chǎn)清潔能源、促進(jìn)糧食生產(chǎn)、保證糧食安全和能源安全的雙贏舉措。

除糧食外，中國(guó)其他可用于生物質(zhì)能生產(chǎn)的植物和原料還有很多，如甘蔗、甜菜、薯類等。廣西科學(xué)院院長(zhǎng)黃日波說(shuō)，僅廣西的甘蔗資源和木薯資源分別具備年產(chǎn)830萬(wàn)噸和1300萬(wàn)噸生物乙醇的生產(chǎn)潛力，加起來(lái)超過(guò)2000萬(wàn)噸[15]。

科技部中國(guó)生物技術(shù)發(fā)展中心有關(guān)專家指出，根據(jù)能源作物生產(chǎn)條件以及不同作物的用途和社會(huì)需求，估計(jì)中國(guó)未來(lái)可以種植甜高粱的宜農(nóng)荒地資源約有1300萬(wàn)公頃，種植木薯的土地資源約有500萬(wàn)公頃，種植甘蔗的土地資源約有1500萬(wàn)公頃[15]。如果其中20%~30%的宜農(nóng)荒地可以用來(lái)種植上述能源作物，充分利用中國(guó)現(xiàn)有土地與技術(shù)，生產(chǎn)的生物質(zhì)可轉(zhuǎn)化5000萬(wàn)噸乙醇，前景十分可觀。

據(jù)農(nóng)業(yè)部科教司透露，為穩(wěn)步推動(dòng)中國(guó)生物質(zhì)能源的發(fā)展，并為決策和進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用土地資源提供可靠的數(shù)據(jù)，該司決定按照“不與人爭(zhēng)糧，不與糧爭(zhēng)地”的原則，開(kāi)展對(duì)適宜種植生物質(zhì)液體燃料專用能源作物的邊際土地資源進(jìn)行調(diào)查與評(píng)價(jià)工作，以摸清適宜種植能源作物邊際土地資源總量及分布情況[18]。

以能源作物為原料的生物液體燃料模式發(fā)展?jié)摿薮螅瑢⑹俏磥?lái)生物質(zhì)能源發(fā)展的方向之一。

4) 林木生物質(zhì)－生物柴油發(fā)展模式

利用中國(guó)豐富的林木生物質(zhì)資源生產(chǎn)生物柴油，將薪炭林轉(zhuǎn)變?yōu)槟茉戳郑瑢?shí)現(xiàn)以林木生物質(zhì)能源對(duì)油汽的替代或部分替代，探索兼顧能源建設(shè)和生態(tài)環(huán)境建設(shè)的新模式，實(shí)現(xiàn)可再生能源與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。開(kāi)發(fā)林業(yè)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)是林業(yè)的一個(gè)很有潛力的新產(chǎn)業(yè)鏈，既是機(jī)會(huì)，也是創(chuàng)新，不僅具有巨大潛力和發(fā)展空間，更是林業(yè)發(fā)展新的戰(zhàn)略增長(zhǎng)點(diǎn)。

“森林具有可再生資源的屬性。林業(yè)是天然的循環(huán)經(jīng)濟(jì)。生物質(zhì)能技術(shù)是林業(yè)發(fā)展的新契機(jī)。”專家研究指出，中國(guó)生物質(zhì)資源比較豐富，據(jù)初步估計(jì)，中國(guó)僅現(xiàn)有的農(nóng)林廢棄物實(shí)物量為15億噸，約合7.4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，可開(kāi)發(fā)量約為4.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤[19]。專家預(yù)測(cè)2020年實(shí)物量和可開(kāi)發(fā)量將分別達(dá)到11.65億噸和8.3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。中國(guó)現(xiàn)有木本油料林總面積超過(guò)600多萬(wàn)公頃，主要油料樹(shù)種果實(shí)年產(chǎn)量在200多萬(wàn)噸以上，其中，不少是轉(zhuǎn)化生物柴油的原料，像麻瘋樹(shù)、黃連木等樹(shù)種果實(shí)是開(kāi)發(fā)生物柴油的上等原料。

中國(guó)現(xiàn)有300多萬(wàn)公頃薪炭林，每年約可獲得近1億噸高燃燒值的生物量；中國(guó)北方有大面積的灌木林亟待利用，估計(jì)每年可采集木質(zhì)燃料資源1億噸左右；全國(guó)用材林已形成大約5700多萬(wàn)公頃的中幼齡林，如正常撫育間伐，可提供1億多噸的生物質(zhì)能源原料；同時(shí)，林區(qū)木材采伐、加工剩余物、城市街道綠化修枝還能提供可觀的生物質(zhì)能源原料[19]。

中國(guó)發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源前景十分廣闊。中國(guó)林業(yè)可用來(lái)發(fā)展生物質(zhì)能源的樹(shù)種多樣，可作為能源利用的現(xiàn)有資源數(shù)量可觀。在已查明的油料植物中，種子含油量40%以上的植物有150多種，能夠規(guī)模化培育利用的喬灌木樹(shù)種有10多種。目前，作為生物柴油開(kāi)發(fā)利用較為成熟的有小桐子、黃連木、光皮樹(shù)、文冠果、油桐和烏桕等樹(shù)種。初步統(tǒng)計(jì)，這些油料樹(shù)種現(xiàn)有相對(duì)成片分布面積超過(guò)135萬(wàn)公頃，年果實(shí)產(chǎn)量在100萬(wàn)噸以上，如能全部加工利用，可獲得40余萬(wàn)噸生物柴油[19]。

目前全國(guó)尚有5400多萬(wàn)公頃宜林荒山荒地，如果利用其中的20%的土地來(lái)種植能源植物，每年產(chǎn)生的生物質(zhì)量可達(dá)2億噸，相當(dāng)于1億噸標(biāo)準(zhǔn)煤；中國(guó)還有近1億公頃的鹽堿地、沙地、礦山、油田復(fù)墾地，這些不適宜農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的土地，經(jīng)過(guò)開(kāi)發(fā)和改良，大都可以變成發(fā)展林木生物質(zhì)能源的綠色“大油田”、“大煤礦”，補(bǔ)充中國(guó)未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)能源的需要[18]。國(guó)家林業(yè)局副局長(zhǎng)祝列克介紹，“十一五”期間，中國(guó)主要開(kāi)展林業(yè)生物質(zhì)能源示范建設(shè)，到2010年，實(shí)現(xiàn)提供年產(chǎn)20萬(wàn)噸~30萬(wàn)噸生物柴油原料和裝機(jī)容量為100萬(wàn)千瓦發(fā)電的年耗木質(zhì)原料。到2020年，可發(fā)展專用能源林1300多萬(wàn)公頃，專用能源林可提供年產(chǎn)近600萬(wàn)噸生物柴油原料和裝機(jī)容量為1200萬(wàn)千瓦發(fā)電年耗木質(zhì)原料，兩項(xiàng)產(chǎn)能量可占國(guó)家生物質(zhì)能源發(fā)展目標(biāo)30%以上，加上利用林業(yè)生產(chǎn)剩余物，林業(yè)生物質(zhì)能源占到國(guó)家生物質(zhì)能源發(fā)展目標(biāo)的50%以上[19]。

可見(jiàn)，林木生物質(zhì)能源的發(fā)展將逐步成為中國(guó)生物質(zhì)能源的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，發(fā)展空間巨大，前景廣闊。

4　結(jié)　語(yǔ)

國(guó)家已出臺(tái)的《生物燃料乙醇及車用乙醇汽油“十一五”發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃》及相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策，明確提出“因地制宜，非糧為主”的發(fā)展原則，發(fā)展替代能源堅(jiān)持“不與人爭(zhēng)糧，不與糧爭(zhēng)地”，要更加依靠非糧食原料。從大方向來(lái)看，用非糧原料能源替代化石能源是長(zhǎng)遠(yuǎn)方向，例如薯類和纖維質(zhì)以及一些植物果實(shí)來(lái)替代。為避免糧食“能源化”問(wèn)題[20]，必須開(kāi)發(fā)替代糧食的能源原料資源。開(kāi)發(fā)替代糧食資源，如以農(nóng)作物秸稈和林木為代表的各類木質(zhì)纖維類生物質(zhì)，及其相應(yīng)的生物柴油和燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)，被專家們認(rèn)為是未來(lái)解決生物質(zhì)液體燃料原料成本高、原料有限的根本出路。

生物質(zhì)能源將成為未來(lái)能源重要組成部分，到2015年，全球總能耗將有40%來(lái)自生物質(zhì)能源，主要通過(guò)生物質(zhì)能發(fā)電和生物質(zhì)液體燃料的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展實(shí)現(xiàn)。

有關(guān)專家也對(duì)生物質(zhì)能源的發(fā)展寄予了厚望，認(rèn)為中國(guó)完全有條件進(jìn)行生物能源和生物材料規(guī)模工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化，可以在2020年形成產(chǎn)值規(guī)模達(dá)萬(wàn)億元。

雖然生物質(zhì)能源發(fā)展?jié)摿薮蟆⑶熬皬V闊，并正在逐步打破中國(guó)傳統(tǒng)的能源格局，但是生物質(zhì)能的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展過(guò)程也并非一帆風(fēng)順，因?yàn)樯镔|(zhì)原料極其分散，采集成本、運(yùn)輸成本和生產(chǎn)成本很高，成為生物質(zhì)燃料乙醇業(yè)的致命傷，若不能妥善解決將可能成為生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。

生物質(zhì)能的資源量豐富并且是環(huán)境友好型能源，從資源潛力、生產(chǎn)成本以及可能發(fā)揮的作用分析，包括生物燃油產(chǎn)業(yè)化在內(nèi)的生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)技術(shù)將成為中國(guó)能源可持續(xù)發(fā)展的新動(dòng)力，成為維護(hù)中國(guó)能源安全的重要發(fā)展方向。在集約化養(yǎng)殖場(chǎng)和養(yǎng)殖小區(qū)建設(shè)大中型沼氣工程也將成為中國(guó)利用生物能源發(fā)電的新趨勢(shì)。從環(huán)保、能源安全和資源潛力綜合考慮，在中國(guó)推進(jìn)包括以沼氣、秸稈、林產(chǎn)業(yè)剩余物、海洋生物、工業(yè)廢棄物為原料的生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)化的前景將十分廣闊。

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