生物质能概论论文-我国生物质能发展现状.doc

生物质能概论 我国生物质能发展现状 我国作为一个世界上最大的农业大国，具有极为丰富的生物质资源。利用来源广泛、形式多样的生物质资源，转换成取之不尽、用之不竭的可再生能源，为我国国家能源安全提供保障，将是未来我国生物质能发展的重要内容。1 我国生物质能资源 1.1农业生物质资源 我国农作物秸秆产量每年近7亿吨，而农业加工业的废弃物则高达8000多万吨。近年来，包括草本能源作物、油料作物、制取碳氢化合物植物和水生植物等以提供能源为主的能源作物已逐渐成为农业生物质能的一大资源。考虑到农作物秸秆可获得性特点，预计我国农业生物质资源可转化为能源的农作物秸秆资源量约为3亿吨，折合标准煤为1.5亿吨。此外，我国开发利用能源作物的工作也已起步，我国有关部门和科研单位在“不与人争粮、不与粮争地”的原则下，正组织大批专家开展能源作物的选种、培育、试种以及能源转换技术及设备的开发和研制工作，并且已经取得了阶段性成果。 1.2畜禽粪便 根据2008年我国生猪、鸡和牛的存栏量计算，全国主要畜禽的粪便排放量为30多亿吨，其干物重为5亿多吨。而这些排泄物又是其它形态生物质（主要是粮食、农作物秸秆和牧草等）的转化形式，因此是一种很好的生物质资源。据有关专家预测，2008年我国畜禽粪便生产沼气的潜力约为2200亿立方米。1.3林业生物质资源 在森林生长和林业生产过程中，有一些剩余物，通过收集利用可提供生物质能源，比如，在森林抚育和间伐作业中的零散木材、残留的树枝、树叶和木屑等；木材采运和加工过程中的枝丫、锯末、木屑、梢头、板皮和截头等；林业副产品的废弃物，如果壳和果核等。据不完全统计，我国每年可以从林木采伐和木材加工过程中获得约4000万立方米的剩余物。1.4生活污水和工业有机废水 生活污水主要由城镇居民生活、商业和服务业的各种排水组成。工业有机废水主要是酒精、酿酒、制糖、食品、制药、造纸及屠宰等行业生产过程中排出的废水等。经过对国家统计年鉴和20多个主要工业行业公开发表的数据进行调查和统计，可知我国主要工业企业每年排放的有机废水约为8.5亿吨，废渣约为2500万吨。 1.5城市固体废物 城镇居民生活垃圾，商业、服务业垃圾和少量建筑业垃圾等构成城市固体废物，其组成成分比较复杂。据有关专家分析，2008年我国城市垃圾清运量近2亿吨，考虑到目前城市垃圾的收集率不到50%左右，其作为生物质能转化的资源可获得量则为1亿吨。综上所述，我国目前主要生物质资源可以转化能源的潜力合计约为每年8-10亿标准煤。2 我国生物质能政策框架 全国人大相继出台了许多与生物质能相关的法律、法规，国务院有关部门也发布了涉及生物质能的政策文件和中长期发展规划。可以说，我国生物质能政策框架已经基本形成。2.1有关法律明确提出支持生物质能发展 2007年10月28日，我国发布了修订后的（节约能源法。该法律强调“国家鼓励、支持在农村大力发展沼气，推广生物质能、太阳能和风能等可再生能源利用技术，按照科学规划、有序开发的原则发展小型水力发电，推广节能型的农村住宅和炉灶等，鼓励利用非耕地种植能源植物，大力发展薪炭林等能源林”。2009年12月26日，全国人大常委会通过了关于修改可再生能源法的决定，对保障性收购可再生能源发电、建立可再生能源发展基金等可再生能源发展中的热点问题作出了明确规定，这将有利于促进沼气和秸秆发电技术的大规模推广。2.2在有关产业发展规划中提出了具体目标 2007年，国家发展和改革委员会和农业部相继发布了可再生能源中长期发展规划、全国农村沼气建设规划(2007 - 2010)和全国生物质能产业发展规划(2007 - 2015)。在这些规划中，分别对我国生物质能提出了到2010年和2020年的发展目标，即“充分利用水电、沼气、太阳能热利用和地热能等技术成熟、经济性好的可再生能源，力争到2010年使可再生能源消费量达到能源消费总量的10%左右，到2020年达到15%左右”。同时，根据我国经济社会发展需要和生物质能利用技术状况，提出“重点发展生物质发电、沼气、生物质固体成型燃料和生物液体燃料。到2020年，生物质发电总装机容量达到3000万千瓦、生物质固体成型燃料年利用量达到5000万吨、沼气年利用量达到440亿立方米、生物燃料乙醇年利用量达到1000万吨、生物柴油年利用量达到200万吨”。2.3制定了一系列有利于生物质能发展的政策 在可再生能源法）的框架下，国家发展和改革委员会和财政部相继制定了可再生能源产业发展指导目录、可再生能源发电有关管理规定、（可再生能源发展专项资金管理暂行办法和秸秆能源化利用补助资金管理暂行办法等政策文件，明确对列入上述目录和符合发电条件的生物质能技术及产品给予研发、项目示范、财政税收、产品价格、市场销售和进出口等方面的优惠政策，用以引导相关研究机构和企业的技术研发、项目示范和投资建设等。3 我国生物质能利用现状 3.1沼气技术 近年来，我国政府对农村沼气建设给予了强有力的持续支持和投入，截止到2008年底，我国已有3049万农户使用了农村沼气，每年产沼气113.9亿立方米；在全国建有16.4万处生活污水净化沼气池，专门处理公厕、医院等公共场所等生活污水，总池容达785万立方米。同时，各地还因地制宜地整合太阳能、沼气技术以及种植业、养殖业产业结构，实践性地探索出一系列适合我国农村地区推广应用的北方“四位一体”、南方“猪沼果”和西北“无配套”能源生态模式。 近年来，以厌氧消化为核心技术、以废弃物资源化利用为目的大中型沼气工程已成为处理、利用禽畜粪便、农作物秸秆和工业有机废水最为有效的手段之一。到2008年底，全国共建成各种类型沼气工程3.98万处，总池容达到了502万立方米，形成了每年约7.11亿立方米沼气的生产能力。其中，用于处理工业有机废水沼气工程332项，处理畜禽粪便沼气工程3.95万项。大型沼气工程3093处，中型沼气工程1.29万处，小型沼气工程2.39万处。3.2直接燃烧技术 我国大部分农村地区的农民现在还仍然以传统的炉灶进行炊事和取暖，其生活燃料主要来源于农作物秸秆和薪柴。通过改进农村现有的炊事炉灶，不仅提高了传统炉灶的燃烧效率（大约在20%左右），而且也减少了室内空气污染，改善了农村生活环境。截止到2008年底，我国农村地区已累计推广省柴节煤炉灶1.46亿户，高效低排放节能炉3342万台，节能炕2050万铺，极大缓解了农村能源短缺的紧张局面和改善了农村居民日常生活的环境状况。3.3气化技术 农作物秸秆气化集中供气是我国在20世纪90年代发展起来的一项技术。到2008年底，我国农作物秸秆气化集中供气系统供气站保有量已达856处，年产生物质燃气3.12亿立方米。此外，以农作物秸秆为原料通过厌氧发酵方式进行沼气生产，近两年在我国部分农村地区也开始进行了实验性示范推广，目前有近20万农户正在使用此项技术。2009年，农业部又在组织有关科研单位和企业在12个省（区）进行16项秸秆沼气示范工程建设。 3.4固体成型技术 目前，我国研发出来的生物质固体成型燃料有颗粒、块状和棒状几种形式，主要用于民用炊事取暖、商用餐饮和洗浴、工业锅炉和发电等。生物质固体成型设备一般分为螺旋挤压式、活塞冲压式和环模滚压式。我国生物质固体成型燃料设备在加工生产实际使用中的一个突出问题，是挤压成型关键部件的使用寿命较短，成型燃料成本较高。这也是生物质固体成型技术发展的最大障碍。进入2000年以后，由于产学研的紧密合作，生物质固体成型技术得到明显的发展，成型设备的生产和应用已初步形成了一定的规模。截止到2008年底，全国已有102个示范项目正在运行中，北京、河南和江苏等地的生物质固体成型燃料已开始走向市场化和商业化，并获得了成功。3.5生物液体燃料 受粮食产量的制约，我国政府已强调“不与人争粮、不与粮争地”开发利用生物燃料的原则，明确提出要扩大非粮生物乙醇和生物柴油燃料的生产，有关部门正在组织科研单位和专家开展甜高粱茎秆、薯类（木薯、甘薯）、甘蔗和农作物秸秆等制取生物燃料乙醇的项目，以及利用菜籽油、棉籽油、乌柏油、木油、茶油和地沟油等原料小规模生产生物柴油的项目，并在部分省（区）建立了生物液体燃料生产和加工基地，初步具备了商业化发展的条件。4我国生物质能发展前景4.1一定时期内生物质能仍将是我国农村的主要能源之一 目前，我国约有6亿多人口生活在农村地区，自20世纪80年代以来，我国经济改革使农村经济得到了迅猛发展，农村地区能源消费的数量、品种和结构也随之发生了巨大的变化。农村能源消费总量由1980年的3.28亿吨标准煤增长至2008年的9.24亿吨标准煤，增加了1.8倍，并且生物质能在农村生活用能结构中仍占有约40%的比例。这说明，在今后相当长的一段时间内，生物质能还将扮演一个非常重要的角色。4.2生物质燃料将部分替代化石能源 目前，我国已经成为世界上能源消费的第二大国，而且是全球能源消耗增长最迅速的国家之一，已经成为主要的能源消费国和进口国。据有关专家预测，到2020年，我国的GDP可能达到5万亿美元，对能源的需求将达到30多亿吨标准煤，其中石油和天然气的进口量将超过3亿吨。因此，从能源安全和生态环境的角度出发，我国政府也将会把生物质作为原料进行高品位的能源形式转换，以减少对石油和天然气的依赖，提高能源的自给率，减缓温室气体的排放，保护我们赖以生存的地球。 4.3生物质发电将在未来电力结构中占有一定份额 生物质发电技术主要分为直接燃烧发电和气化发电两种。直接燃烧发电技术类似于传统的燃煤技术，现在已经基本上达到成熟阶段。由于其风险较小，该项技术在世界上很多国家已经进入商业化应用阶段。而生物质气化发电技术则能获得较高效率，目前正处于商业化的早期阶段，也有将气化装置应用于混合燃烧中进行发电的例子。生物质与煤混合燃烧发电技术并不十分复杂，具有很大的发展潜力，并且可以迅速减少C02等温室气体的