我国生物质能源开发利用现状和发展对策- 敏于行的日志- 网易博客企业库|免费b2b网站

生物质能源指由植物的光合作用固定于地球上的太阳能，通过生物链转化为地球生物物质形态，经过加工为社会生活提供原料的能源。

有机污水指的是丰富有机物质的排放废水，其中包括工业污水、农业污水以及生活污水等。由于清洁、高效、可再生等突出特点，氢气作为能源日益受到人们的重视。目前制取氢气的的方法有：水电解法、热化学法、光电化学法、等离子化学法、生物制氢法。从生物制氢的的成本角度考虑，利用这些单一基质制取氢气的费用比较高，而利用工农业有机废水等廉价的复杂基质来制取氢气，能使废物质得到资源化处理，降低它的生产成本。利用混合菌种产氢技术逐步成熟，并取得了较大成果。

城镇生活垃圾主要是由居民生活垃圾，商业、服务业垃圾和少量建筑垃圾等废弃物所构成的混合物，成分比较复杂，其构成主要受居民生活水平、能源结构、城市建设、绿化面积以及季节变化的影响。中国大城市的垃圾构成已呈现向现代化城市过渡的趋势，有以下特点：一是垃圾中有机物含量接近1/3甚至更高；二是食品类废弃物是有机物的主要组成部分；三是易降解有机物含量高。目前中国城镇垃圾热值在4.18兆焦/千克（1000千卡/千克）左右。

自从1981年8月在内罗毕召开联合国新能源和可再生能源会议以来，许多国家对能源、环境和生态问题越来越重视，特别是利用现代新能源技术和新材料来开发包括生物质能在内的新能源，备受各国关注。目前，生物质能的技术研究和开发利用已成为世界重大热门课题之一，许多国家都制定了相应的开发研究计划，如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、巴西的酒精能源计划等：其中生物质能源的开发利用都占有相当大的比重。现在，国外有许多生物质能利用技术与设备已达到了商业化应用的程度，实现了规模化产业经营。

生物质能利用占一次能源消耗总量的4％左右。用生物质能发电总装机容量已超过10000MW，单机容量达10～25MW。纽约的斯塔藤垃圾处理站投资20000万美元，采用湿法处理垃圾，回收沼气，用于发电，同时生产肥料；开发出利用纤维素废料生产酒精技术，建立了1MW的稻壳发电示范工程，年产酒精2500t。STM公司是美国通用汽车公司发展斯特林发动机技术的专业公司，研制出的STM4—120发动机被美国能源部评价为世界上{zxj}的斯特林发动机，可与沼气技术或生物质气化技术相结合，构成50kW左右的村级生物质能发电系统。普林斯顿大学能源与环境中心，在研制以生物质燃气为燃料，发电功率为200kW的小型燃料电池／燃气轮机发电系统。

生物质能在巴西能源利用量中约占25％左右，其中薪柴和甘蔗占生物质能的50％～60％，其余是农业废弃物。巴西是乙醇燃料开发应用最有特色的国家，实施了世界上规模{zd0}的乙醇开发计划(原料主要是甘蔗、木薯等)，目前乙醇燃料已占该国汽车燃料消费量的50％以上。巴西是个盛产甘蔗的国冢，而在1965年制定了“国家森林法”，开始大量营造薪炭林，在巴西的东北部有1/3的土地(5000万公顷)适宜营造薪炭林，在该地区的巴伊亚州，已用桉树作原料兴建了一座25MW生物发电站，并投入商业运营，以薪炭林木材作燃料的发电潜力将超过甘蔗。到2005年，巴西的生物质发电量已达到600MW左右。1980年，巴西颁布了一项应用植物油燃料的国家计划，目的在于加快植物油代替柴油的进程，重点利用包括蓖麻油、椰子油、可可油在内的多种植物油，预计要替代6～20％的柴油用量。巴西是乙醇燃料开发应用最有特色的国家，实施了世界上规模{zd0}的乙醇开发计划，目前乙醇燃料已占该国汽车燃料消费量的50％以上。

欧洲是生物质能开发利用非常活跃的地区，新技术不断出现，并且在较多的国家得以应用。1991年，在瑞典瓦那茂兴建了世界上{dy}座完成的生物质气化燃气轮机／发电机-汽轮机／发电机联合发电厂，净发电量6MW，净供热量9MW，系统总效率达80％以上。该国用催化裂解法处理生物质燃气中的焦油水平处于{sjlx}地位。在芬兰，使用上流式气化炉生产生物质燃气，用于区域集中供热，已达到商业化水平。该国的生物质气化设备制造厂在1988年前生产的9套设备，分别安装在芬兰、瑞典各地运行。在芬兰有世界上{dy}个以泥炭为原料用气化合成氨的方法来生产化肥的厂家。近十多年来，欧共体开展了将木料气化合成甲醇的研制工作，先后已有数个示范厂，德国已广泛应用含1％～3％甲醇的混合汽油供汽车使用，在法国、捷克、瑞典、西班牙、前苏联等国，都在开发应用甲醇和乙醇的液体燃料。在荷兰、英国、比利时、希腊、葡萄牙等国，开展了用生物质热解法制取生物油的研究，生物油经改性后可作液体燃料。欧洲有的国家，还利用植物油作燃料的开发和研究。英国在研究应用基因技术改良油菜品种，以期提高产量，并使菜籽中的脂肪酸碳链由18个碳原子缩短到8个左右，获得优质菜籽燃油。瑞典在研究用适当配比菜籽油和甲醇的方法，获得生物柴油。

印度年产薪柴0.284亿吨左右，工业废弃物和农业副产物(秸秆等)年产2.46亿吨。在发展中国家，印度的生物质能开发利用搞得比较好，以前沼气应用比较多，近期生物质压缩成型、气化技术等进展显著。生物质气化炉与柴油机／发电机组成的3．7kW、25kW、70kW及100kW系统中，l00kW系统发电效率为35％。发电用于水泵、磨谷机和其他小型电气设备，其中3.7kW发电系统已推广应用数百台。生物质气化炉产出的燃气还用于烟草、茶叶、食品、木材加工等生产过程中。

从生物质能的资源总体构成来看，目前我国农村中生物质能约占全部生物质能的70％以上，其他主要是城镇生活垃圾、污水和林业废弃物，而从先进国家目前的生物质资源和利用来看，其主要构成均都是以林业废弃物和薪炭林为主。我国急需薪炭林技术的发展和工业艺水平的提高，面对上述情况，我国政府部门要求科研单位和有关组织，抓紧生物质能新技术的研究与应用，制定了许多相关政策与规划并付诸实施，在上下共同努力过程中，经过20年左右的时间，我国生物质能开发利用取得了长足的进步：

20世纪90年代以来，我国沼气建设一直处于稳定发展的势态。到06年底，全国农村户用沼气达到2260万户左右。到2010年，全国将有4000万农户用沼气，达到适宜农户的30％左右；全国规模化养殖场大中型沼气工程总数达到4700处左右，达到适宜畜禽养殖场总数的39％左右；以沼气及沼气发酵液、沼渣在农业生产中的直接利用为主的沼气综合利用技术得到迅速应用，已达到339万户，其中北方的“四位一体”能源生态模式21万户，南方的“猪一沼一果”能源生态模式81万户。

经过十几年的研究、试验、示范，生物质气化技术已基本成熟，气化设备已有系列产品，产气量由200～1000m3／h，气化效率达70％以上。到2010年，全国建成400个左右秸秆固化成型燃料应用示范点，秸秆固化成型燃料年利用量达到100万吨左右；建成1000处左右秸秆气化集中供气站，年产秸秆燃气3.65亿立方米。以前用固定床气化炉，以稻壳为原料进xx化发电，规模较小。现在国内已有数处用流化床气化炉，可以用稻壳、锯末乃至粉碎的秸秆为原料进xx化发电，“九五”期间气化发电站规模达1000kW，“十五”期间建造4000kW左右的气化发电站，全国生物质气化发电站数量有望增至30个左右。

随着人口和经济的持续增长，我国能源消费量也在不断增长，2001年，一次能源消费量达到13亿吨标准煤。而我国石油的储量仅占世界储量的2％，2000年探明储量为30亿～40亿吨，如果按2000年石油年开采量计算，到2020年我国石油资源已趋于枯竭。2000年原油产量1.62亿吨，实际加工原油达2.l亿吨，1/3的原油依靠进口来平衡市场需求矛盾，净进口量已达到7500万吨。预计到2020年，我国石油需求将达到3.6亿吨，净进口量将突破2亿吨，这势必将对我国能源供应安全造成一定的负面影响，成为长期制约我国经济发展和社会进步的主要障碍之一。

我国在电力供应方面也存在较大的缺口，要实现2020年国民经济翻两番的目标，保障可靠的电力供应是必备条件。2001年，电力生产总量为13556亿度，人均用电不到1000度/(人·年)，只有韩国的1/5左右，而人均生活用电更低，只有110度/(人·年)左右。联系几年来，全国又开始出现大范围停电限电，因地制宜地利用当地生物质能资源(秸秆、薪柴、谷壳和木屑等)，建立分散、独立的离网或并网电站，拥有广阔的市场前景。生物质可广泛地用来生产电力，保障国家电网电力供应安全。如果有当前农林废弃物产量的40％作为电站燃料，可发电3000亿度，占目前我国总耗电量的20％以上。

生物质能属于清洁能源，有助于国家的环境建设和二氧化碳减排。我国矿物能源消费的SO２排放量已居世界第l位，C02排放量仅次于美国居第2位。我国由矿物燃料消费所每年排放的二氧化碳总量可达22.7亿吨，相当于6.2亿吨碳排量，是全球GHG总排量的11.8％左右。1998年，二氧化硫排放量达0.209亿吨，其中约85％是燃煤排放的。酸雨面积已超过国土面积的1/3。S02和酸雨造成的经济损失约占GDP的2％。生物质的有害物质(硫和灰分等)含量仅为中质烟煤的1/10左右。同时，生物质生产和能源利用过程所排放的二氧化碳可纳入自然界碳循环，实现二氧化碳零排放，是减排C02的最重要的途径。

生物质一直是我国农村的主要能源之一，大多以直接燃烧为主，不仅热效率低下，而且大量的烟尘和余灰的排放使人们的居住和生活环境日益恶化，严重损害了身心健康。根据2001年的统计，我国2000年的秸秆总产量为7亿吨，其中水稻、玉米、小麦、油菜和棉花五大类作物的秸秆产量近6亿吨；我国木材伐区剩余物和木材加工业剩余物的总量也很大，约为3700×10４m３。以新技术转化生物质的能源利用方式，可大幅度提高农村能源利用效率。采用生物质能转化技术可使热效率提高到35%％～40%，节约资源，改善农民的居住环境，提高生活水平。

目前，薪柴消费量超过合理采伐量15％，导致大面积森林植被破坏，水土流失加剧和生态平衡失调。工业、城镇和农村的有机垃圾产生量和堆积量均在逐年增加，年增长率在10％左右，成为农村和城镇现代化建设的重要障碍之一。生物质能利用不仅可消纳各种有机废弃物，xx其对环境的负面影响，推动农村和城镇的现代化建设；而且，由于能源农业和能源林业的大规模发展，将有效地绿化荒山荒地，减轻土壤侵蚀和水土流失，治理沙漠，保护生物多样性，促进生态的良性循环。同时，现代生物质能一体化系统的建设将促进现代种植业的发展，成为农村新的经济增长点，增加农村就业机会，改善生活环境，提高农村居民收入，振兴农村经济。

要重视科研成果的转化，使技术上基本成熟的产品尽快定型，鼓励企业打破部门、地区界限，实行横向联合，组织专业化生产。要有计划、有步骤地支持一批骨干企业的发展，建立有规模生产能力的产业体系，使之不断提高产品质量，降低生产成本，扩大市场销路。目前，有些项目建设带有福利性、公益性色彩，要按市场经济规律逐步实行产业化、企业化、商业化运作；要保证产品质量，提高公司(或厂家)信誉，在公平竞争中开拓国内外市场，扩大产品销售量，实现社会效益、生态效益和经济效益的统一，增强自力发展的后劲。

包括生物质能在内的新能源和可再生能源开发利用，是当今国际上的一大热点，我国已经加入世界贸易组织，要抓住当前大好时机，继续坚持自主开发与引进消化吸收相结合的技术路线，积极开展对外交流与合作。克服一切自我从头做起的思想，要有目的、有选择地引进先进的技术工艺和主要设备，站在高起点上发展我国生物质能应用技术，加强与国际组织和机构的联系与合作，提倡双边的、多边的合作研究及合作生产，加强人员、技术和信息的交流。采取切实步骤，为吸收国际机构、社会团体、企业家和个人投资、独资或合资开办各种包括生物质能在内的新能源和可再生能源实体创造条件。