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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,中國的能源特別是電力供求趨緊,再加上人們對環(huán)境污染問題的重視以及對礦產(chǎn)等不可再生資源的擔(dān)憂,國內(nèi)外發(fā)電行業(yè)對資源豐富、可再生強、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,具有無污染、可持續(xù)特點的生物質(zhì)能發(fā)電應(yīng)運而生。

1　生物質(zhì)能發(fā)電前景

生物質(zhì)能發(fā)電開始于20世紀(jì)70年代,當(dāng)時,世界性的石油危機的爆發(fā)引起了人們對于石油、煤礦等不可再生資源的擔(dān)憂。因此,在歐洲、丹麥等國家開始積極研發(fā)利用可再生能源來發(fā)電以滿足國內(nèi)對于電力的需求。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家迅速發(fā)展。據(jù)美國能源部預(yù)測,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。

中國是一個農(nóng)業(yè)大國,生物質(zhì)資源非常豐富,據(jù)統(tǒng)計,在我國,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。按照每兩t秸稈的發(fā)電量相當(dāng)于1t煤來算,如果我國的秸稈可以得到充分利用,我國每年可以節(jié)省超過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)濟和社會效益的同時還可以緩解我國電力緊張的局面,從而維持社會的穩(wěn)定與發(fā)展。

當(dāng)今世界,生物質(zhì)能技術(shù)的研究與開發(fā)已成為世界重大熱門課題之一,受到各國政府的支持。許多國家都制定了相應(yīng)的研究開發(fā)計劃,如日本的陽關(guān)計劃、美國的能源農(nóng)場等。目前,西方等發(fā)達(dá)國家的生物質(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,基本上可以實現(xiàn)生物質(zhì)能發(fā)電的規(guī)?；?。比如,在美國、奧地利等國家,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,生物質(zhì)能發(fā)電的裝機容量已超過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)濟和社會效益。例如,美國開發(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,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2005》報道,生物質(zhì)能利用的途徑主要有兩類,一是通過化學(xué)方法對生物質(zhì)能進行轉(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,對于原料的依賴性比較強,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,運行成本較低,并且在發(fā)電的同時,經(jīng)過凈化及組分調(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,是將來生物質(zhì)能發(fā)電的主要方向。

在我國,在強大的政府政策的推動下,生物質(zhì)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。我國已經(jīng)連續(xù)在四個國家五年計劃中將生物質(zhì)能的開發(fā)利用作為重點科技攻關(guān)項目,可見,在我國,人們對于新型能源發(fā)電尤其是生物質(zhì)能發(fā)電非常重視。我國雖然擁有豐富的生物質(zhì)資源,但是,我國的生物質(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)在我國正處于起步階段。根據(jù)國家“十一五”規(guī)劃綱要提出的發(fā)展目標(biāo),未來將建設(shè)生物質(zhì)能發(fā)電550萬kW裝機容量,已經(jīng)公布的《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》也確定了到2020年生物質(zhì)發(fā)電裝機3000萬kW的發(fā)展目標(biāo)。與此同時,國家也正在大力安排資金進行相關(guān)人才的培養(yǎng)和技術(shù)的研究。因此,總的來說,生物質(zhì)能發(fā)電在我國擁有極其寬闊的發(fā)展前景。

2　生物質(zhì)能發(fā)電存在的問題及解決辦法

生物質(zhì)能發(fā)電在發(fā)展的過程中也遇到很多問題。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,中國的生物質(zhì)能發(fā)電正處于起步階段,主要是消費一些多余的農(nóng)作物的秸稈,為促進農(nóng)業(yè)發(fā)展、增加農(nóng)民收入摸索出一條路子。從我國已經(jīng)建成的生物質(zhì)能發(fā)電廠來看,大多數(shù)都面臨著稻草的收集和管理方面的問題。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)合的問題。

因此,生物質(zhì)能發(fā)電在發(fā)展的過程中,我們要對生物質(zhì)的總量進行客觀評價,以減少生物質(zhì)能發(fā)電項目規(guī)劃和建設(shè)的風(fēng)向,促進生物質(zhì)能的科學(xué)發(fā)展。堅持“以人為本,依原料而建”的原則,對于那些生物質(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)具體情況客觀評價,可以考慮用適合的方式(如沼氣池)來利用。同時,在發(fā)展過程中要加強管理,嚴(yán)格生物質(zhì)能發(fā)電項目的核準(zhǔn),防止生物質(zhì)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)投資過熱,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)電還沒有形成較大的規(guī)模,再加上我國大規(guī)模的農(nóng)場很少,生物質(zhì)來源比較分散,因此,我國生物質(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,建議國家將生物質(zhì)能發(fā)電列入可再生發(fā)展專項資金重點扶持范圍,并且盡量為生物質(zhì)能發(fā)電廠申請國家環(huán)保專項資金支持。

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“相對為零”,基本沒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,燃燒后灰渣是營養(yǎng)豐富的有機肥料,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,擴大衍生產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品的知名度,利用衍生產(chǎn)業(yè)來提高電廠效益。

3　結(jié)束語

作為生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域,生物質(zhì)發(fā)電其實是一項為國家增加能源供給、保護生態(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)展還需要我們在技術(shù)、政策等方面給予足夠的重視。

4　參考文獻

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生物質(zhì)能范文第2篇

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

中圖分類號：TU833 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：

引言

目前，我國北方的許多村鎮(zhèn)多采用傳統(tǒng)的供熱采暖方式，這種供暖形式不僅會造成環(huán)境污染，而且能源利用效率低?；谖覈狈降貐^(qū)具有豐富的太陽能資源以及生物質(zhì)能源源于村鎮(zhèn)，無需運輸?shù)忍攸c，清潔高效的生物質(zhì)鍋爐輔助太陽能采暖系統(tǒng)的開發(fā)和利用，對形成具有我國特色的清潔、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)實意義[1]。

本文設(shè)計了太陽能采暖和輔助熱源的耦合系統(tǒng),實現(xiàn)了冬季供熱的穩(wěn)定運行；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象，對四種不同輔助熱源的太陽能供熱采暖系統(tǒng)從經(jīng)濟效益、環(huán)境效益及社會效益幾個方面進行了研究。

1．建立TRNSYS仿真模型

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

圖1太陽能供熱采暖系統(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變化對太陽能保證率的影響

本文模擬了采暖季、非采暖季及全年太陽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)計值521 m2,模擬結(jié)果列如圖2-4。

圖3采暖季Vt/Ac變化對太陽能保證率的影響

圖4 非采暖季Vt/Ac變化對太陽能保證率的影響

圖5全年Vt/Ac變化對太陽能保證率的影響

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

4.4.2Vt/Ac最佳配比值的確定

上文指出，太陽能系統(tǒng)的熱性能和初投資會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)濟性越好，但熱性能較差；相反，系統(tǒng)太陽能保證率會隨Vt/Ac的增大而增大，但是增加到一定時，太陽能保證率的增長率就會越來越小。不同Vt/Ac和不同氣象條件對系統(tǒng)的太陽能保證率都會造成影響，不同的太陽能保證率將產(chǎn)生不同的收益。因此，我們應(yīng)根據(jù)太陽能系統(tǒng)所在地區(qū)的氣象條件和水箱價位，確定最優(yōu)的Vt/Ac值。

綜合圖6和圖7可以看出：

（1）不同水箱價位對應(yīng)不同的最優(yōu)M（Vt/Ac）值，水箱價位越低，系統(tǒng)年收益越大，最優(yōu)的M（Vt/Ac）值也越大，說明蓄熱水箱容積與集熱器面積的配比對太陽能系統(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，水箱價格高于1700元/m2時，年收益不能補償設(shè)備的投資，如果選用價格高于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）值來確定；

(3) 文獻[8]指出，經(jīng)濟研究的結(jié)論是太陽能供熱采暖系統(tǒng)的M（Vt/Ac）的合理值應(yīng)為50～100 L/m2。從圖6可以看出，落在這個區(qū)間內(nèi)的值有兩組：當(dāng)水箱價格為1500元/m2時，M（Vt/Ac）的最優(yōu)值為90 L/m2；當(dāng)水箱價格為1700元/m2時，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)不同價位水箱年收益與M（Vt/Ac）的關(guān)系（電價0.5元/kWh）

圖7 西安地區(qū)不同價位水箱的最優(yōu)M（Vt/Ac）值

2.3集熱器面積變化對太陽能保證率的影響

太陽能供熱采暖系統(tǒng)熱負(fù)荷一定時，太陽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系統(tǒng)太陽能保證率的影響時，對應(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，太陽能保證率不斷增加，但是集熱器面積增加到一定大小時，曲線斜率明顯減小，如果繼續(xù)增加集熱器面積，太陽能保證率的增加幅度也會趨于緩慢。例如，以非采暖季太陽能保證率為例，當(dāng)集熱器面積從400m2增加到500m2時，太陽能保證率增加了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，太陽能保證率增長趨勢趨于緩和，運行費用的增長幅度將變大。

圖8 太陽能保證率隨集熱器面積變化圖

2.4集熱器面積變化對太陽能保證率的影響

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

（2）經(jīng)過優(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：

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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，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)用研究開發(fā)幾經(jīng)波折，最終人們深刻認(rèn)識到，石油、煤、天然氣等化石能源的有限性，同時無節(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。而使用大自然饋贈的生物質(zhì)能源，幾乎不產(chǎn)生污染，資源可再生而不會枯竭，同時起著保護和改善生態(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)爭引發(fā)的能源危機以來，生物質(zhì)的開發(fā)利用研究，進一步引起了人們的重視。美國、瑞典、奧地利、加拿大、日本、英國、新西蘭等發(fā)達(dá)國家，以及印度、菲律賓巴西等發(fā)展國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)能的研究開發(fā)。

我國生物質(zhì)能研究開發(fā)工作，起步較晚。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，開始重視生物質(zhì)能利用研究工作，從八十年代起，將生物質(zhì)能研究開發(fā)列入國家攻關(guān)計劃，并投入大量的財力和人力。已經(jīng)建立起一支專業(yè)研究開發(fā)隊伍，并取得了一批高水平的研究成果，初步形成了我國的生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)。

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

2.1國外研究開發(fā)簡介

在發(fā)達(dá)國家中，生物質(zhì)能研究開發(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，使有機物轉(zhuǎn)化成可燃?xì)怏w的過程。產(chǎn)生的氣體可直接作為燃料，用于發(fā)動機、鍋爐、民用爐灶等場合。氣化技術(shù)應(yīng)用在二戰(zhàn)期間達(dá)到高峰。隨著人們對生物質(zhì)能源開發(fā)利用的關(guān)注，對氣化技術(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)域供電計劃，目前已有容量為1000~2000kw的80~90個區(qū)域供熱站，年供應(yīng)10×109MJ能量。加拿大有12個實驗室和大學(xué)開展了生物質(zhì)的氣化技術(shù)研究。1998年8月了由Freel，BarryA.申請的生物質(zhì)循環(huán)流化床快速熱解技術(shù)和設(shè)備。瑞典和丹麥正在實行利用生物質(zhì)進行熱電聯(lián)產(chǎn)的計劃，使生物質(zhì)能在提供高品位電能的同時滿足供熱的要求。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)。

美國在利用生物質(zhì)能方面，處于世界領(lǐng)先地位，據(jù)報道，目前美國有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)。裝機容量達(dá)7000MW，提供了大約66000個工作崗位，根據(jù)有關(guān)科學(xué)家預(yù)測，到2010年，生物質(zhì)發(fā)電將達(dá)到13000MW裝機容量，屆時有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，可按排170000個以上的就業(yè)人員，對繁榮鄉(xiāng)村經(jīng)濟起到積極的推動作用。

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、單位截面積氣化強度大。反應(yīng)溫度較固定床低等優(yōu)點，從1975年以來一直是科學(xué)家們關(guān)注的熱點。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，建立了一個中試規(guī)模的流化床系統(tǒng)，氣體用于柴油發(fā)電機發(fā)電。1995年美國Hawaii大學(xué)和Vermont大學(xué)在國家能源部的資助下開展了流化床氣化發(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，建造和試運行達(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。目前已進入正常運行階段。

生物質(zhì)的直接燃燒和固化成型技術(shù)的研究開發(fā)，主要著重于專用燃燒設(shè)備的設(shè)計和生物質(zhì)成型物的應(yīng)用。目前，已開發(fā)的技術(shù)有：林產(chǎn)品加工廠的廢料（如造紙廠的樹皮、家具廠的邊角料等）的專用燃燒蒸汽鍋爐，國外造紙廠幾乎都有專門的設(shè)備，用來處理廢棄物。由于生物質(zhì)形狀各異，堆積密度小較松散，給運輸和貯存以及使用帶來了較大困難，影響生物質(zhì)的使用。因此，從四十年代開始了生物質(zhì)的成型技術(shù)研究開發(fā)?，F(xiàn)已成功開發(fā)的成型技術(shù)按成型物形狀分主要有三大類：以日本為代表開發(fā)的螺旋擠壓生產(chǎn)棒狀成型物技術(shù)，歐洲各國開發(fā)的活塞式擠壓制得園柱塊狀成型技術(shù)，以及美國開發(fā)研究的內(nèi)壓滾筒顆粒狀成型技術(shù)和設(shè)備。美國顆粒成型燃料年產(chǎn)量達(dá)80萬噸。

成型燃料應(yīng)用于二個方面：其一：進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、加拿大等國家，開發(fā)了專用爐灶。在北美有50萬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17萬噸。比利時每年用甘蔗為原料，制取乙醇量達(dá)3.2萬噸以上，美國每年用農(nóng)林生物質(zhì)和玉米為原料大約生產(chǎn)450萬噸乙醇，計劃到2010年，可再生的生物質(zhì)可提供約5300萬噸乙醇。

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，添加催化劑或無催化劑，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化成液化油。美國、新西蘭、日本、德國、加拿大國家都先后開展了研究開發(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項目，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的試驗規(guī)模，并擬進一步擴大至生產(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，以便進一步加工制取甲醇或合成氨。歐美等發(fā)達(dá)國家科研人員在催化氣化方面已經(jīng)作了大量的研究開發(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國內(nèi)研究開發(fā)

我國生物質(zhì)能的應(yīng)用技術(shù)研究，從八十年代以來一直受到政府和科技人員的重視。主要在氣化、固化、熱解和液化開展研究開發(fā)工作。

生物質(zhì)氣化技術(shù)的研究在我國發(fā)展較快，應(yīng)用于集中供氣、供熱、發(fā)電方面。中國林科院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所，從八十年代開始研究開發(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)機院、浙江大學(xué)等單位也先后開展了生物質(zhì)氣化技術(shù)的研究開發(fā)工作。

我國生物質(zhì)的固化技術(shù)在八十年代中期開始，現(xiàn)已達(dá)到工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。目前國內(nèi)有數(shù)十家工廠，用木屑為原料生產(chǎn)棒狀成型物木炭。螺旋擠壓成型機有單頭和雙頭二種，單頭機生產(chǎn)能力為120Kg/hr，雙頭機生產(chǎn)能力達(dá)200Kg/hr。1990年中國林科院林化所與江蘇省東海糧機廠合作，研究開發(fā)生產(chǎn)了單頭和雙頭二種型號的棒狀成型機，1998年又與江蘇正昌集團合作，共同開發(fā)了內(nèi)壓滾筒式顆粒成型機，機器生產(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，從美國引進適用于家庭使用的取暖爐，通過國內(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物糞便和高濃度的有機廢水。在上海亦已建成沼氣集中供氣系統(tǒng)。

沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)從國外引進一套流化床快速熱解試驗裝置，研究開發(fā)液化油的技術(shù)，和利用發(fā)酵技術(shù)制取乙醇試驗。另外，中國林科院林化所進行了生物質(zhì)催化氣化技術(shù)研究。華東理工大學(xué)還開展了生物質(zhì)酸水解制取乙醇的試驗研究，但尚未達(dá)到工業(yè)化生產(chǎn)。

3、我國生物質(zhì)能應(yīng)用技術(shù)的展望

生物質(zhì)能是一個重要的能源，預(yù)計到下世紀(jì)，世界能源消費的40來自生物質(zhì)能，我國農(nóng)村能源的70是生物質(zhì)，我國有豐富的生物質(zhì)能資源，僅農(nóng)村秸桿每年總量達(dá)6億多噸。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們生活水平的提高，環(huán)境保護意識的加強，對生物質(zhì)能的合理、高效開發(fā)利用，必然愈來愈受到人們的重視。因此，科學(xué)地利用生物質(zhì)能，加強其應(yīng)用技術(shù)的研究，具有十分重要的意義。

目前，我國已有一批長期從事生物質(zhì)轉(zhuǎn)換技術(shù)研究開發(fā)的科技人員，已經(jīng)初步形成具有中國特色的生物質(zhì)能研究開發(fā)體系，對生物質(zhì)轉(zhuǎn)化利用技術(shù)從理論上和實踐上進行了廣泛的研究，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，為今后進一步研究開發(fā)，打下了良好的基礎(chǔ)。

從國外生物質(zhì)能利用技術(shù)的研究開發(fā)現(xiàn)狀結(jié)合我國現(xiàn)有技術(shù)水平和實際情況來看，本人認(rèn)為我國生物質(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)予解決的重要問題。鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的快速興起，不僅帶動農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展，而且加速化石能源，尤其是煤的消費，因此開發(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發(fā)中應(yīng)占有一席之地。把松散的農(nóng)林剩余物進行粉碎分級處理后，加工成型為定型的燃料，結(jié)合專用技術(shù)和設(shè)備的開發(fā)，在我國將會有較大的市場前景，家庭和曖房取曖用的顆粒成型燃料，推廣應(yīng)用工作，將會是生物質(zhì)成型燃料的研究開發(fā)之熱點。

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，減少對化石能源的依賴。

我國既是化石能源非常短缺的國家，還是能源消費大國，我國年能源消費總量已達(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，到2020年，全國能源需求總量將達(dá)到30～36億噸標(biāo)煤，能源安全形勢將更加嚴(yán)峻。

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

由于我國能源消費結(jié)構(gòu)以煤為主，煤炭使用過程中產(chǎn)生的污染成為我國主要的環(huán)境問題之一，目前，我國廢氣排放中約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，保護環(huán)境。同時農(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1578萬戶發(fā)展到4937萬戶，增加了2倍多，年增長達(dá)17.7%，增長率是總量增長率的6倍多?？梢婋S著農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展和農(nóng)民生活水平的提高，農(nóng)村對于優(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，但能夠帶來可觀的社會效益；它構(gòu)造簡單，但卻能夠有效解決農(nóng)村資源浪費和環(huán)境污染這樣復(fù)雜的問題；它不受氣候影響，符合農(nóng)村生活的實際，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545.8413萬畝，以糧食、蔬菜、果樹等農(nóng)作物為主，全市種植玉米305.78萬畝，梨29萬畝，蘋果49萬畝，全市農(nóng)作物秸稈總產(chǎn)量為305.78萬噸，秸稈資源豐富。果樹枝盛果期果樹每年每畝約修剪300～500公斤果樹枝計算，蘋果、梨種植78萬畝果樹產(chǎn)果樹枝23.400～39萬噸，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。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。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)戶冬季取暖的問題，因此，2008年我們試點安裝了100多個高效低排放戶用生物質(zhì)炊暖兩用爐，并結(jié)合本村果園多的實際配套3臺樹枝切割機，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)我們走進村民王成平家，院子里的3個黑黝黝的大鐵爐吸引了記者的目光，戶主王成平笑著說：“以前我們在冬天就是靠這三個爐子取暖的，現(xiàn)在裝上生物質(zhì)爐就用不著了?！睋?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個大鐵爐才能保證取暖，按每個爐子一冬燒1000塊蜂窩煤計算，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，安全實用兩全其美。以前當(dāng)?shù)卮迕翊蠖喽及压麡渲θ栽谔镩g就地焚燒，不僅浪費資源，還污染環(huán)境，影響村民們的生活質(zhì)量和身體健康?，F(xiàn)在用上生物質(zhì)爐具，不僅使大量的農(nóng)田廢棄物、果樹枝變廢為寶，而且還有效地杜絕了村里村外、田間地頭果樹枝的亂丟亂棄，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?！?/p>

村民王二保家正在準(zhǔn)備午飯，“院內(nèi)潔凈堂內(nèi)明，不見炊煙聞飯香”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：“自打用上生物質(zhì)爐，家里就再也沒冒過黑煙，做飯還快，趕上農(nóng)忙，回來加一把柴禾，20分鐘飯就全好了?！?/p>

截至目前為止，晉中市示范高效低排放生物質(zhì)能爐試點推廣3600戶，按每個農(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540萬元，高效低排放生物質(zhì)爐不但經(jīng)濟效益顯著，生態(tài)效益與社會效益也非?？捎^。

四、高效低排放生物質(zhì)爐具有三個優(yōu)點

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，是因為它具有獨特的燃燒原理：燃料經(jīng)過干餾氧化還原等過程，可以轉(zhuǎn)化成高溫可燃燒氣體，氣體經(jīng)過劇烈旋轉(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，儲存方便；燃燒充分，殘留灰渣少等特點，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，可實現(xiàn)二氧化碳零排放，二氧化硫含量較低。此外，果樹修剪枝、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1000多元的爐具，一個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，農(nóng)戶只要有5畝耕地或者6畝果樹，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，在能源危機、保護環(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)能成為其中的一個新亮點。

為了促進可再生能源的開發(fā)利用，增加能源供應(yīng)，改善能源結(jié)構(gòu)，保障能源安全，保護環(huán)境，實現(xiàn)經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展，中國已經(jīng)制定并實施了《可再生能源法》?？稍偕茉词乔鍧嵞茉?，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，它對環(huán)境無害或危害極小，而且資源分布廣泛，適宜就地開發(fā)利用。根據(jù)《可再生能源法》的定義，目前主要包括太陽能、風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮芎秃Ｑ竽艿确腔茉碵1]。中國可再生能源資源非常豐富，開發(fā)利用的潛力很大，其中生物質(zhì)能的開發(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總量第四位的能源，在整個能源系統(tǒng)中占有重要地位[2]。據(jù)有關(guān)專家估計，生物質(zhì)能極有可能成為未來可持續(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)能是蘊藏在生物質(zhì)中的能量，是綠色植物通過葉綠素將太陽能轉(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)變而來的。生物質(zhì)能是可再生能源，通常包括以下幾個方面：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)有機廢棄物；六是動物糞便。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)點是燃燒容易，污染少，灰分較低；缺點是熱值及熱效率低，體積大而不易運輸。

目前世界各國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。

“為了緩解中國能源短缺問題，保證能源安全，治理有機廢棄污染物，保護生態(tài)環(huán)境，建議國家應(yīng)大力開發(fā)生物質(zhì)能，實施能源農(nóng)業(yè)的重大工程?！敝袊魑飳W(xué)會理事長路明研究員在接受記者采訪時說[4]，“生物能源開發(fā)工程應(yīng)主要包括：沼氣計劃、酒精計劃、秸稈能源利用計劃和能源作物培育計劃等?！?/p>

在2006年8月召開的全國生物質(zhì)能源開發(fā)利用工作會議上，國家發(fā)展與改革委員會副主任陳德銘提出，今后15年，中國在生物質(zhì)能源方面將重點發(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，并為替代石油開辟新的渠道。

綜上所述，目前，中國生物質(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　中國生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)

中國農(nóng)村生物質(zhì)能是一座待開發(fā)的寶藏。根據(jù)《可再生能源中長期發(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550萬千瓦（5.5GW），生物液體燃料達(dá)到200萬噸，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100萬噸，生物質(zhì)能源年利用量占到一次能源消費量的1%；到2020年，生物質(zhì)發(fā)電裝機達(dá)到3000萬千瓦，生物液體燃料達(dá)到1000萬噸，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5000萬噸，生物質(zhì)年利用量占到一次能源消費量的4%[5]。

開發(fā)利用生物質(zhì)能是當(dāng)前國內(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)濟發(fā)展，又關(guān)系到國家的能源安全。今后5～10年，中國農(nóng)村生物質(zhì)能發(fā)展的重點是沼氣、固體成型燃料和能源作物?！掇r(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，全國農(nóng)村戶用沼氣總數(shù)達(dá)到4000萬戶，新建大中型養(yǎng)殖場沼氣工程4000處，生物質(zhì)能固體成型燃料年利用量達(dá)到

100萬噸，能源作物的種植面積達(dá)到2400萬畝左右。

據(jù)統(tǒng)計，全世界每年通過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%，中國的利用量更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界平均水平[8]。2005年，中國可再生能源開發(fā)利用總量約1.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤（tce），為當(dāng)年全國一次能源消費總量的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，分別占屆時能源消費總量的11%和16%(其中非水電可再生能源利用占2%和5%)[9]。因此，中國生物質(zhì)能的發(fā)展利用空間很大。

3　中國生物質(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，中國農(nóng)村生物質(zhì)能開發(fā)利用已經(jīng)進入了加快發(fā)展的重要時期。統(tǒng)計顯示，截至2005年底，中國農(nóng)村中使用沼氣的農(nóng)戶達(dá)到1807萬多戶，建成養(yǎng)殖場沼氣工程3556處，產(chǎn)沼氣約70億立方米，折合524萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，5000多萬能源短缺的農(nóng)村居民通過使用了清潔的氣體燃料，生活條件得到根本改善[5]。中國已經(jīng)建成大中型沼氣池3萬多個，總?cè)莘e超過137萬立方米，年產(chǎn)沼氣5500萬立方米，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。

中國經(jīng)過二十多年的研發(fā)應(yīng)用，在全國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、運行管理等都積累了豐富的實踐經(jīng)驗，整體技術(shù)水平已進入國際先進行列。

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、市場障礙、政策障礙等，通過制定發(fā)展規(guī)劃、加強技術(shù)保障體系建設(shè)、引入競爭機制，創(chuàng)新投資體系，研究制定促進沼氣發(fā)展利用的國家級配套政策，等等。當(dāng)技術(shù)、市場、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：一方面，石油、煤炭等不可再生的化石能源價格飛漲；另一方面，各地政府頂著“節(jié)能降耗20%”的軍令狀，對落實和扶持生物質(zhì)能源發(fā)電有了相當(dāng)大的默契和熱情。國家電網(wǎng)公司擔(dān)任大股東的國能生物質(zhì)發(fā)電公司目前已有19個秸稈發(fā)電項目得到了主管部門批準(zhǔn)，大唐、華電、國電、中電等集團也紛紛加入，河北、山東、江蘇、安徽、河南、黑龍江等省的100多個縣、市開始投建或是簽訂秸稈發(fā)電項目[8]。

煤炭作為一次性能源，用一噸少一噸。而中國小麥、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，相對于現(xiàn)在電廠頻頻“斷煤”、不堪煤價攀升的尷尬局面，推廣秸稈發(fā)電具有取之不盡的資源優(yōu)勢和低廉的成本優(yōu)勢。

生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電（簡稱生物質(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，僅農(nóng)作物秸稈技術(shù)可開發(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5000萬噸。照此計算，預(yù)計到2020年，全國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)，在強化傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，應(yīng)大力開發(fā)森林、草地、山地、丘陵、荒地和沙漠等國土資源，充分挖掘生態(tài)系統(tǒng)的生物質(zhì)生產(chǎn)潛力。重點加強高效光合轉(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。中國“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，大力發(fā)展可再生能源，加快開發(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)電裝機達(dá)550萬千瓦。中國可再生能源發(fā)電價格實行政府定價和政府指導(dǎo)價兩種形式。其中生物質(zhì)發(fā)電項目上網(wǎng)電價實行政府定價，電價標(biāo)準(zhǔn)由各?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）2005年脫硫燃煤機組標(biāo)桿上網(wǎng)電價加每千瓦時0.25元補貼電價組成[11]。 作為《中華人民共和國可再生能源法》配套法規(guī)之一的《可再生能源發(fā)電價格和費用分?jǐn)偣芾碓囆修k法》規(guī)定，生物質(zhì)發(fā)電項目補貼電價，在項目運行滿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)電項目補貼電價比上年批準(zhǔn)項目遞減2%。發(fā)電消耗熱量中常規(guī)能源超過20%的混燃發(fā)電項目，不享受補貼電價[11]。通過招標(biāo)確定投資人的生物質(zhì)發(fā)電項目，上網(wǎng)電價按中標(biāo)確定的價格執(zhí)行，但不得高于所在地區(qū)的標(biāo)桿電價。

2010年，中國生物質(zhì)能產(chǎn)量將達(dá)到22TWh，生物質(zhì)發(fā)電裝機容量5.5GW，占全國總發(fā)電量的0.78%；2020年，中國生物質(zhì)能產(chǎn)量達(dá)到120TWh，生物質(zhì)發(fā)電裝機容量30GW，占全國總發(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]。國家發(fā)展與改革委員會計劃到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1億噸、邊際土地4.2億公頃，同時還包括各種荒地、荒草地、鹽堿地、沼澤地等。據(jù)中國科學(xué)院石元春院士估計，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)近萬億元人民幣。截止到2005年底，中國生物質(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。作為唯一可運輸并儲存的可再生能源，憑其優(yōu)越的先天條件，中國生物質(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)部今后的重點發(fā)展領(lǐng)域之一。農(nóng)業(yè)部將重點示范推廣農(nóng)作物秸稈固體成型燃料，重點在東北、黃淮海和長江中下游糧食主產(chǎn)區(qū)進行試點示范建設(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)能源過去卻沒有得到重視，而被白白浪費掉。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，得到了各國的重視，主要包括燃料乙醇和生物柴油。國際油價的持續(xù)攀升，提高了生物液體燃料的經(jīng)濟性，在一些國家和地區(qū)已經(jīng)具有了商業(yè)競爭力。目前，巴西燃料乙醇折合成油價約25美元／桶，低于原油價格。2005年，巴西和美國仍然是燃料乙醇的生產(chǎn)大國，分別以甘蔗和玉米為原料，摻混汽油，占其國內(nèi)車用交通燃料的50%和3%，比2004年分別提高6%和1%。美國在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模式。

1）巴西甘蔗－乙醇模式

巴西是推動世界生物燃料業(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，代替汽油作為機動車行駛的燃料。如今巴西乙醇和其他競爭燃料相比，價格上已具有競爭性。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?，F(xiàn)在，巴西已經(jīng)是世界上最大的甘蔗種植國，每年甘蔗產(chǎn)量的一半用來生產(chǎn)白糖，另一半用來生產(chǎn)乙醇。

最近幾年，由于過高的汽油價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)了巴西轎車市場的半壁江山。在混合燃料轎車需求的拉動下，巴西燃料乙醇的日產(chǎn)量從2001年的3000萬升增加到2005年的4500萬升，已能滿足國內(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4年中，巴西計劃將新建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成為世界生物燃料業(yè)未來的選擇。因為即使只替代目前全球汽油產(chǎn)量的10%，也需要將巴西現(xiàn)有的甘蔗種植面積擴大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烈的地域性，巴西的技術(shù)路線在別的國家很難走得通。就連非洲、印度、印度尼西亞都無法照搬，更別說主要地處溫帶的中國了。

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。探索適合中國國情的生物液體燃料發(fā)展模式成為當(dāng)務(wù)之急。

2）美國玉米－乙醇模式

美國是主要的燃料乙醇生產(chǎn)國之一，但與巴西不同，它用的不是甘蔗而是玉米。盡管有不少反對的聲音，但美國燃料乙醇的日產(chǎn)量仍從1980年的100萬升增加到現(xiàn)在的4000萬升。目前，美國已投入生產(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，但這也是人們反對的原因，因為淀粉是一種重要的糧食。2007年美國計劃投入4200萬噸玉米用于乙醇生產(chǎn)，按照全球平均食品消費水平，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]。

中國現(xiàn)在80%的乙醇的原料是谷類，由于原本過剩的谷物在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)過快發(fā)展，一些地區(qū)甚至玉米主產(chǎn)區(qū)已在考慮進口玉米了。國家已經(jīng)制定相關(guān)政策，對玉米加工燃料乙醇項目加以限制，強調(diào)發(fā)展燃料乙醇要以非糧原料為主，因為谷類供給安全問題對于擁有巨大人口的中國來說，始終應(yīng)該放在首位。糧食安全始終是國家重大戰(zhàn)略問題。中國糧食不能承受“能源化”之重。中國國情和美國、巴西不一樣，其成功經(jīng)驗雖有可資借鑒之處，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源和降低成本的主要途徑之一。

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

中國生物液體燃料的發(fā)展已初具規(guī)模。當(dāng)前，中國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)102萬噸，生產(chǎn)成本也達(dá)到了消費群體初步接受的水平。在非糧食能源作物種植方面，中國已培育出“醇甜系列”雜交甜高粱品種，并建成了產(chǎn)業(yè)化示范基地，培育并引進多個畝產(chǎn)超過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)10萬噸生物柴油的生產(chǎn)能力[16]。

1）油菜籽－生物柴油模式

中國農(nóng)科院油料作物研究所所長王漢中研究員呼吁：國家應(yīng)大力推廣“油菜生物柴油”。生物柴油相對于礦物柴油而言，是通過植物油脂脫甘油后再經(jīng)過甲脂化而獲得。發(fā)展油菜生物柴油具備三大優(yōu)點：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地，擴大面積的潛力不大。而作為生物柴油的理想原料，油菜具有其獨特的優(yōu)勢。首先適應(yīng)范圍廣，發(fā)展?jié)摿Υ?長江、黃淮流域、西北、東北等廣大地區(qū)都適宜于油菜生長；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)中國糧食安全與能源安全的矛盾：長江流域和黃淮地區(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地。

根據(jù)歐洲油菜發(fā)展的經(jīng)驗和油料科技進步的情況，王漢中預(yù)計，只要政策、科技、投入均能到位，經(jīng)過15年的努力，到2020年，中國油菜種植面積可達(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，中國每年可依靠“能源油菜”生產(chǎn)6000萬噸的生物柴油(其中4000萬噸來源于菜油，2000萬噸來源于油菜秸稈的加工轉(zhuǎn)化)，相當(dāng)于建造3個永不枯竭的“綠色大慶油田”[17]。

2）纖維素－乙醇模式

在整個生物燃料領(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，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”的太陽能大多儲存在纖維素中。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相改進將纖維素轉(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)化為通過發(fā)酵能夠分解的成分)的費用過于昂貴。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--通過玉米、蔗糖生產(chǎn)乙醇，但這些辦法無法從根本上解決當(dāng)前的能源危機。為了保證能源安全，美國總統(tǒng)布什說，美國政府計劃在6年內(nèi)把纖維素乙醇發(fā)展成一種有競爭力的生物燃料。

因為發(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生物燃料發(fā)展的方向。中國生物質(zhì)液體燃料的未來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，各國的國情與能源結(jié)構(gòu)不同，不能寄希望于某個方面來解決，因為任何國家都不可能單靠技術(shù)引進發(fā)展本國的生物燃料產(chǎn)業(yè)。因此，需要因地制宜，多能互補。

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，中國發(fā)展生物質(zhì)能源有很強的現(xiàn)實性和可行性。目前，中國對石油的進口依存度為近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、四川等地已取得進展[4]。

發(fā)展能源作物不會威脅糧食安全與環(huán)保。曾有專家提出能源安全和糧食安全存在矛盾。解決這個問題需要充分認(rèn)識到糧食安全和能源安全有統(tǒng)一性，發(fā)展能源農(nóng)業(yè)將是促進農(nóng)民增收、調(diào)動農(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)開發(fā)的領(lǐng)域很廣，可以做到不與或少與糧食爭地。能源農(nóng)業(yè)開發(fā)的領(lǐng)域，大多是利用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廢棄物，如利用畜禽場糞便、農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)的廢水與廢物開發(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)院院長黃日波說，僅廣西的甘蔗資源和木薯資源分別具備年產(chǎn)830萬噸和1300萬噸生物乙醇的生產(chǎn)潛力，加起來超過2000萬噸[15]。

科技部中國生物技術(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需求，估計中國未來可以種植甜高粱的宜農(nóng)荒地資源約有1300萬公頃，種植木薯的土地資源約有500萬公頃，種植甘蔗的土地資源約有1500萬公頃[15]。如果其中20%~30%的宜農(nóng)荒地可以用來種植上述能源作物，充分利用中國現(xiàn)有土地與技術(shù)，生產(chǎn)的生物質(zhì)可轉(zhuǎn)化5000萬噸乙醇，前景十分可觀。

據(jù)農(nóng)業(yè)部科教司透露，為穩(wěn)步推動中國生物質(zhì)能源的發(fā)展，并為決策和進一步開發(fā)利用土地資源提供可靠的數(shù)據(jù)，該司決定按照“不與人爭糧，不與糧爭地”的原則，開展對適宜種植生物質(zhì)液體燃料專用能源作物的邊際土地資源進行調(diào)查與評價工作，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?，將是未來生物質(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?，實現(xiàn)以林木生物質(zhì)能源對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，實現(xiàn)可再生能源與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。開發(fā)林業(yè)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)是林業(yè)的一個很有潛力的新產(chǎn)業(yè)鏈，既是機會，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)略增長點。

“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。生物質(zhì)能技術(shù)是林業(yè)發(fā)展的新契機?！睂＜已芯恐赋?，中國生物質(zhì)資源比較豐富，據(jù)初步估計，中國僅現(xiàn)有的農(nóng)林廢棄物實物量為15億噸，約合7.4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，可開發(fā)量約為4.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤[19]。專家預(yù)測2020年實物量和可開發(fā)量將分別達(dá)到11.65億噸和8.3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。中國現(xiàn)有木本油料林總面積超過600多萬公頃，主要油料樹種果實年產(chǎn)量在200多萬噸以上，其中，不少是轉(zhuǎn)化生物柴油的原料，像麻瘋樹、黃連木等樹種果實是開發(fā)生物柴油的上等原料。

中國現(xiàn)有300多萬公頃薪炭林，每年約可獲得近1億噸高燃燒值的生物量；中國北方有大面積的灌木林亟待利用，估計每年可采集木質(zhì)燃料資源1億噸左右；全國用材林已形成大約5700多萬公頃的中幼齡林，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，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]。

中國發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源前景十分廣闊。中國林業(yè)可用來發(fā)展生物質(zhì)能源的樹種多樣，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)?；嘤玫膯坦嗄緲浞N有10多種。目前，作為生物柴油開發(fā)利用較為成熟的有小桐子、黃連木、光皮樹、文冠果、油桐和烏桕等樹種。初步統(tǒng)計，這些油料樹種現(xiàn)有相對成片分布面積超過135萬公頃，年果實產(chǎn)量在100萬噸以上，如能全部加工利用，可獲得40余萬噸生物柴油[19]。

目前全國尚有5400多萬公頃宜林荒山荒地，如果利用其中的20%的土地來種植能源植物，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)過開發(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”，補充中國未來經(jīng)濟發(fā)展對能源的需要[18]。國家林業(yè)局副局長祝列克介紹，“十一五”期間，中國主要開展林業(yè)生物質(zhì)能源示范建設(shè)，到2010年，實現(xiàn)提供年產(chǎn)20萬噸~30萬噸生物柴油原料和裝機容量為100萬千瓦發(fā)電的年耗木質(zhì)原料。到2020年，可發(fā)展專用能源林1300多萬公頃，專用能源林可提供年產(chǎn)近600萬噸生物柴油原料和裝機容量為1200萬千瓦發(fā)電年耗木質(zhì)原料，兩項產(chǎn)能量可占國家生物質(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)能源占到國家生物質(zhì)能源發(fā)展目標(biāo)的50%以上[19]。

可見，林木生物質(zhì)能源的發(fā)展將逐步成為中國生物質(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

國家已出臺的《生物燃料乙醇及車用乙醇汽油“十一五”發(fā)展專項規(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)展替代能源堅持“不與人爭糧，不與糧爭地”，要更加依靠非糧食原料。從大方向來看，用非糧原料能源替代化石能源是長遠(yuǎn)方向，例如薯類和纖維質(zhì)以及一些植物果實來替代。為避免糧食“能源化”問題[20]，必須開發(fā)替代糧食的能源原料資源。開發(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)能源將成為未來能源重要組成部分，到2015年，全球總能耗將有40%來自生物質(zhì)能源，主要通過生物質(zhì)能發(fā)電和生物質(zhì)液體燃料的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展實現(xiàn)。

有關(guān)專家也對生物質(zhì)能源的發(fā)展寄予了厚望，認(rèn)為中國完全有條件進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)萬億元。

雖然生物質(zhì)能源發(fā)展?jié)摿薮?、前景廣闊，并正在逐步打破中國傳統(tǒng)的能源格局，但是生物質(zhì)能的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展過程也并非一帆風(fēng)順，因為生物質(zhì)原料極其分散，采集成本、運輸成本和生產(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)化開發(fā)技術(shù)將成為中國能源可持續(xù)發(fā)展的新動力，成為維護中國能源安全的重要發(fā)展方向。在集約化養(yǎng)殖場和養(yǎng)殖小區(qū)建設(shè)大中型沼氣工程也將成為中國利用生物能源發(fā)電的新趨勢。從環(huán)保、能源安全和資源潛力綜合考慮，在中國推進包括以沼氣、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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