日本生物质能源政策与秸秆利用情况

日本生物质能源政策与秸秆利用情况日中环境协力支援中心有限会社大野木升司今天的内容1．日本生物质能源综合战略2．日本生物质资源情况2-1．废弃物类生物质2-2．未利用生物质资源2-3．资源性农作物3．日本生物质资源利用的展望和问题4．日本秸秆利用情况4-1．水稻秸秆4-2．稻壳4-3．甘蔗渣5．小结1．日本生物质能源综合战略2002年12月，日本政府公布了以扩大废弃物的能源利用和实现循环型社会为目标的“日本生物质能源综合战略”，并确定了到2010年的具体各项指标。还有，开始申报“生物质城市项目”，这是用最佳过程把生物质材料的产生、运输、有效利用等各个环节结合起来的生物质资源综合利用体系建设项目，该城市项目的2010年目标为300个城市地区。1．日本生物质能源综合战略中央政府主要支持措施2003年生物质利用先进项目2005年生物质体系建设补贴2006年跨地区合作等生物质利用推广项目2007年地区生物质利用补贴，生物质城市建设前期调研支持项目，生物质燃料利用示范试点项目2008年软纤维素利用技术转化项目，在“地区生物质利用补贴”上设立“未利用生物质资源的有效利用优先项目”到目前为止，77个项目受各种中央政府支持措施。2．日本生物质资源情况在日本，生物质资源的种类较多，大致分为三大类：废弃物类、未利用类以及资源性农作物。2-1．废弃物类生物质在生活生产活动中产生的副产品和废弃物（生活垃圾、工业废物等）。如图所示，这几年扩大利用的是建筑废木材。2005年产生量有460万吨，其中60％被利用于纸浆原材料、热能等，特别是这两年，和燃烧用材料结合在一起用于大规模生物质发电的情况日益增多了。以前，这种能源利用以造纸行业和水泥行业为主，但这几年以木屑为燃料的发电项目也越来越多。2．日本生物质资源情况2-2．未利用生物质资源林业废物、秸秆麦秆等农业废物等。日本森林覆盖率为66％左右，因此木材生物质资源较多。有一些废木材、间伐木材的资源化项目。2-3．资源性农作物以能源和产品原材料为目的进行种植的植物，如玉米、大豆、甘蔗、小麦等。在全球范围内，生物燃料的生产量在猛增，但在日本大量生产这些生物燃料比较困难。这方面日本典型的例子有利用玉米的生物质塑料等。3．日本生物质资源利用的展望和问题目前，在废弃物类生物质资源中，比较集中存在的是食品废弃物和建筑废木材，这些材料被看好，已经利用于能源方面等。在日本，造纸生产过程排放的黑液早就开始被利用于能源。养殖粪便、麦秆、秸秆等农牧业废物、山林的间伐木材等资源，少量普遍分布，因此如何高效率收集这些资源是个很重要的问题。植物（种植）类生物质资源，和传统燃料比较起来还是昂贵，因此研发提高利用效率的技术是非常必要的。日本政府预测了到2010年的新能源利用情况，其中生物质发电方面的目标，从1999年发电量5.4万千升标准油增加到34万千升标准油，热能方面，从1999年零增加到67万千升标准油。4．日本秸秆利用情况在日本，大米是最多的农作物，日本的大米生产规模为1091万吨（2004年），居世界第十位。因此，日本最多的农业废弃物是水稻秸秆（年产生量1000万吨）和稻壳（年产生量220万吨），其次是小麦秸秆（年产生量90万吨）。其他比较集中存在的农作物为甘蔗渣。4．日本秸秆利用情况4-1．水稻秸秆水稻秸秆是日本最多的农业副产品，按照大米产量推算，其年产生量为1000万吨。但水稻秸秆的能源利用基本上是空白的，主要的问题；因空隙率较大而收获收集运输储存比较困难：可燃性和可发电性：和其他用途的重复和竞争。

可燃性和可发电性发电燃烧利用不太合适。在热水燃烧炉和民用小型燃烧方面，有些成功商业化的项目。要是项目规模较大，或者可持续利用的话，就会面临灰渣处理问题和燃料仓库问题。水稻秸秆的灰分大约15％。从资源循环的角度来说，把灰渣还原给田地是应该做的，也没有什么问题。但是从商业行为的角度来说，要把买卖水稻秸秆和还原灰渣结合起来，那么生产地和需求地或者市场和需求地的距离只能几公里。为了避免二次运输，中转中心也需要利用此资源。但是这种中心的能源需求只能是电，因此要考虑此规模发电的可行性。中转仓库的规模越大，负担也越大，如建设日接受量4.7吨的仓库规模需要1万1500立方米。

和其他用途的重复和竞争水稻秸秆是古老传统的副产品，有虽价值不高但比较广泛的用途。如下图说，各种用途中，稻草工艺品是最有价值的用法，但最近该产业衰退了。最近在扩大的是比较粗放的用途，如还田等。4．日本秸秆利用情况用途比重（％）目的和需求还田堆肥多用途材料饲料畜舍垫材秸秆手工艺品焚烧处理61．510．14．011．66．51．34．6农业利用。作为肥料还原，低成本。有污染的可能性。农业利用。肥料农业利用。其他农业材料养殖利用。养殖利用。工艺。处理。灰渣还原给农田表

现在日本水稻秸秆用途比重4．日本秸秆利用情况

其他农业利用也有水稻秸秆的直接堆肥利用，但是首先养殖利用完了以后，其废渣堆肥利用是更有效的利用方法。

燃料利用的可能性从技术经济的角度来说，还田61.5％，直接堆肥10.1％，焚烧处理4.6％的低价值利用部分的710万吨水稻秸秆也有可能转化为燃料资源。其能源相当于270万吨标准油。水稻秸秆的工艺品4．日本秸秆利用情况4-2．稻壳日本稻壳产出量大约220万吨，相当于60万到70万吨标准油。但是燃烧热能利用的很少，大约总产出量的0.8％。因为稻壳的灰分很多而且硅酸成分也很高，一开始燃烧就形成很硬的灰壳而妨碍其他部分燃烧。另一个原因就是空隙率很大，这个壳很硬，不容易压缩。但也有稻壳焚烧热能商业化成功的案例。利用稻壳特点的其他用途有硅酸材料生产、隔热充填材料、土壤通气性改善等，都是少量的。东洋电机公司制造的稻壳蒸汽轮发电设备4．日本秸秆利用情况4-3．甘蔗渣在日本南部冲绳县和鹿儿岛县有一定规模的甘蔗基地。有些科研单位预测，通过扩大甘蔗生产，到2010年甘蔗渣年产生量将达到44万吨。仅冲绳县的年产出量有20万吨。虽然压缩后还留着水分，有些不利于燃料利用，但是收获期为旱季，干燥化了以后，把它大量用于糖厂自用燃料。其他用途还有发电燃料、特殊食物纤维的原材料、造纸制浆等。甘蔗渣利用的例子利用甘蔗渣的衣服甘蔗渣发电厂利用甘蔗渣食物纤维的减肥食