生物质能范文

时间:2023-03-07 09:12:46

生物质能

生物质能范文第1篇

1、实施小康家庭能源工程,推进沼气的集约化经营,促进生物良性循环,建立生态农业。

生态农业的基本特点:充分合理利用自然资源,依靠生物之间的多种物资循环,在良性循环中保持相对平衡,系统内部的物质可以多次重复利用;从时间上和空间上不断提高太阳能的利用率和生物能的转化率,求得投入少产出多,达到生产水平较高,土地利用率较高、经济效益和生态环境质量较好的目的。

生态农业本身就是一种多元能源的农业发展道路,开发农村能源是建设生态农业的战略措施。以多级循环为主的生态农业,有各种各样不同模式和类型,其中以沼气为纽带的生态模式堪称是一枝独秀。沼气生产过程不仅可以最大限度地利用太阳能,并在沼渣沼液中保持原有的N、P、K等元素和有机质成为生态系统第二循环过程中的优质有机肥料和饲料,大大提高生态系中能流和物流的质量,这就是沼气生产在生态农业中的起的突出作用。

现在全国已有60%以上的沼气户(约300万农户)发展以沼气为纽带的庭院经济,农民增加收入9亿元以上。湖北省开展沼气、沼液、沼渣的综合利用的农户已超过20万户,年增收4000多万元。“九五”期间,随着农村产业结构的调整,为农村沼气发展提供良好机遇,湖北省将新增20-25万户农村家用沼气池用户,开展“三沼”综合利用农户将达到35万户以上,种植业、养殖业与沼气三结合或种植业、养殖业、加工业、沼气四结合利用类型的模式将进一步推广普及。为使这种模式在湖北省农村大量发展实施,应该注重选择各种养殖、种植业专业户大力举办沼气,以期获取最好的能源、生态经济效益,同时提高农民用能质量和水平,充实小康内涵。

2、实施能源--环保工程,推进城乡有机废水的厌氧消化处理,获得环保能源双效益。

目前,我国工农业有机废物废水排放量相当大,据统计,1990年轻工系统仅制糖、食品发酵、皮革等行业排放的高浓度有机废水就达60亿吨,占全国工业废水排放总量的22%,废水中含有机物排放量的50%,若利用其中的50%,即125万吨来制取沼气,年产沼气可达12.5亿M3,相当于原煤125万吨,标准煤90万吨,可发电17.86亿KW·h。同时,全国“菜篮子工程”的全面建设,集约化畜禽场的粪便排放量迅猛增加,给环境造成越来越大的压力。解决这一问题的最优化方案是采用生物质能的厌氧消化技术。以有机废物废水和禽粪粪便为原料,兴建大中型的沼气工程,既可以有效地治理环境污染,又能为当地职工和居民提供优质气体燃料,还可以利用发酵后的沼渣,生产养鱼喂猪的颗粒饲料。

近十年来,湖北省的厌氧消化技术经多学科、多部门的科研攻关,取得了较大的进展。在禽畜粪便的处理方面,先后兴建了容积分别为200-800立方米的沼气工程,采用上流式厌氧污泥床处理工艺,中温发酵,平均产气率0.5-0.8m3/m3·d。特别是1994年由武汉市能源所负责设计建造的荆门出口猪场能源环保工程,采用上流式厌氧污泥床加固液分离器,后期为射流曝气好氧处理,使得最后出水达到国家二级排放标准,在工业有机废水处理方面,共兴建了九处工程,首先在淀粉废水的中试研究上取得成功。为全国淀粉废水处理首开先河。紧接其后,酒厂的废水处理进入高潮,先后在七个酒厂兴建了沼气工程,总容积3250立方米,采用中高温发酵,滞留期4-5天,产气率3-3.5m3/m3·d。湖北省这些大中型沼气工程实现了工厂化产气,商品化供气,使能源建设上了一个新的台阶。它们有效地处理了酒厂的有机废水和集约化禽畜场厂的粪便,改善了环境卫生,对保护生态,促进生产,都具有明显的效益。“九五”期间,湖北省将按照国家制定的计划,重点在大中城市郊区、“菜篮子”工程基地,实施采用厌氧消化技术,以保护环境,兼取能源回收的能源--环保工程10-20处。近期首先在松滋、天门等地,兴建一批发酵工程总容量在1000m3以上的大型工程,实现集中供气,同时治理环境污染。

大中型沼气工程,作为一项新兴能源--环保工程,具有与其他能源工程(如城市煤气)不同的优越性的特点;

a、在工程目标上,煤气工程单纯制气,而沼气工程除制气外,又治理污染,并可获取有机肥料,而且不同的工程有不同的侧重点。

b、在制气原料上,煤气工程使用煤炭,这些煤炭还需经长途转运,而沼气工程使用就地可取的可再生生物质如禽畜粪便、食品、酿造、制药等企业排放的有机废水,全部是污染环境的废弃物。

c、从规模讲,煤气工程一般规模较大,沼气工程则可因地制宜,大中小并举,国家计委、农业部曾组织城市生物资源调查,不少中小城市的日排放高浓度有机废水上万吨。如按每吨COD5万毫克/升浓度的废水计算可产沼气20立方计算,每天排放1500吨有机废水所产的沼气即可供近2万户居民使用。如将这些工厂和郊区畜牧场统一规划,联片供气,将对城镇煤气化不足起到补充作用。

d、从建设周期来说,新建一个煤气气源厂,至少3-5年,而沼气工程,从动工到产气不到一年。

e、从投资上看,“六五”期间,平均每户1500元,政府还要对用户每人补贴煤气费4元,现在每增加一个煤气用户至少投资2000元。如河北唐山市煤焦制气厂每增加一个用户需增加投资1250元,而河北华北制药厂的沼气工程,每户仅需投资563元,还可节约排污罚款每吨1.27元。上海浦东煤气厂平均每户基建投资1500元,每千卡煤气成本3.8×10-5元,而上海前进农场的沼气站平均每个沼气用户投资709元(为浦东煤气厂的47.3%),制气成本为每千卡3×10-5元(比浦东煤气厂低21%)。

目前湖北省的大中型沼气工程无论其规模,其范围,其投资额均是远远不够的。一方面大量的粪便,工业有机废水的排放污染了环境,另一方面,处处在呼吁能源短缺,广大城镇居民迫切要求使用优质气体炊事燃料。这两大矛盾的最优化解决的办法就是积极、慎重地兴建大中型沼气集中供气工程,实践已反复证明只有这种对生物质能集约化应用的方式可同时做到治理环境污染,回收优质能源的双重效益。

3、开展生物质固化和气化的研究与试验,为农村小康化提供商品性能源。

为适应农村小康发展对用有质量的需求,我们在开展对生物质能利用技术的研究中,应转变过去那种单纯以解决缺烧为目标的观点,而应以实现小康为目的,把农村的低级能源转化为高级能源。因此,我们应立即着手进行生物质能固化和气化的转化技术研究与试验,并开展气化配套设施及用途的研制。如在木材、秸秆较为富余的地区,以这些原料或其它农业废弃物生产出成型燃料,以供给严重缺柴区使用(比烧煤便宜);同时,湖北省也应对国内生物能利用中极有前途的炭、油、气综合转换技术尽早进行研究及应用试验,使常规生物质转化为高品位能源,供农村生产和生活用。湖北省可用作气化炉原料的生物质资源,除按通常方法所统计的2678万吨(薪柴799万吨,秸秆1879万吨)外,还有大量的农业废弃物,如木屑、木片、棉壳、稻壳等,据不完全统计,全省可收集的棉壳有26万吨,稻壳140万吨。若用这些废弃物作气化炉的原料,则所得产品的成本将大幅度下降,产品的市场竞争力也得到提高。从炭、油、气这三种产品的社会需求来看,潜力是很大的。仅原沙市市,一年的生活用炭和工业用炭量就在5000吨以上,武汉市仅工业用炭量一年就需4700吨;此外,农民也迫切需要以秸秆变为木炭解决冬季取暖,至于木焦油、木质气、其用途更广,既可作优质燃料,也可作化工原料(木焦油)。使用炭、油、气综合转换设备主要以产炭为主,在调节炉内热解温度后,也能成为以油、气为主要产品的生产过程。而在以产气为主的气化炉中,利用稻壳经气化后即可得到优质燃气,据国内外研究试验表明,用稻壳气化、发电具有很高的经济效益,整套设施(包括土建、设备和稻壳灰利用)的投资,在两年内即可收回。江苏昆山有我国最大的稻壳发电系统,7套机组共1560千瓦,其发电量已成为粮食工业的主要能源。综上所述可见湖北省尽早开展生物固化与气化研究有百利而无一害,有原料、有市场、更有技术,湖北省科技力量雄厚、门类齐全,科技攻关势在必行。按照全国21世纪议程的规划,对于生物质的高层次利用技术要在2000年取得突破性进展,湖北省若不立即着手进行必将落伍。因此,湖北省要充分利用自己技术、原料、市场三大优势对生物固体气化转换技术作高起点研究。

关于加快开展我省生物质能集约化应用的建议

综上所述,既然开发生物质能在湖北省具有重大的战略意义,是发展生态农业的根本有效措施,而湖北省又具有开发利用生物质能的良好自然资源条件,对生物质能的集约化应用也具有一定的基础,那么制定规划,采取措施,加速湖北省生物质能利用技术的发展则是当然之举。建议如下:

1、将生物质能的应用纳入湖北省国民经济和社会发展“九五”计划和2010年规划。

国家十分关心包括生物质能在内的新能源和可再生能源发展,1995年1月5日,国家计委、科委、经贸委办公厅联合印发《新能源和可再生能源发展纲要》,提出的今后15年发展总目标是:“提高转换效率,降低生产成本,增大在能源结构中所占的比例。新技术、新工艺有大的突破,国内外已成熟的技术要实现大规模、现代化生产,形成比较完善的生产体系和服务体系;实际使用数量要达到39000万吨标准以上(包括生物质能传统利用方式的利用量),为保护环境和国民经济持续发展做出贡献”。根据国家《纲要》精神,结合湖北省实际情况,相应地编制湖北省生物质能“九五”计划和2010年规划,并做为湖北省生态农业和能源发展的相关内容,纳入湖北省国民经济和社会发展“九五”计划和2010年规划,使这一关系广大农民切身利益和农村工作重要内容的生物质能发展列上党和国家重要议事日程,并纳入法制轨道。

2、制订切实可行的优惠政策和支持措施。

生物质能转换技术是着眼于未来替代能源的、正在研究、探索、发展中的一项高新技术,许多技术的社会效益显著而经济效益却一时难以体现。许多项目是为贫困落实地区广大人民造福的扶贫事业,是改善生态环境、保障生态平衡的公益事业。为了促进这项战略措施的发展,建议我国政府也和世界各国一样,对于新能源的研究开发和推广应用给予积极的鼓励和支持,实行免税、减税、补贴、无息或低息贷款等优惠政策。比如对于大中型沼气工程的投资除了政策的部分拨款外,可将所要使用的技术改造贷款等优惠政策。比如对于大中型沼气工程的投资除了政策的部分拨款外,可将所要使用的技术改造贷款纳入政策性银行,由于大中型沼气工程同时也是一项环保工程,应采取行政、法制和经济手段鼓励甚至强制推广应用,从环保罚款中还可提留一定的比例作为投资来源之一。还可考虑从各种渠道筹集资金建立湖北省的生物质能研究开发基金,作为有关部门和科研人员从事专题项目的研究经费。

3、抓好示范项目,推选产业建设。

由于生物质能集约化应用,目前主要是面向广大农村和中小城镇,因此应以点带面,抓好示范项目,然后推而广之,使之形成气候,推进产业建设,示范项目的选取须注意:技术先进而又成熟,工艺不甚复杂,成本不是很高,能源利用率较高,经济和社会效益明显等,近期可以考虑围绕省柴节煤灶、生物质炭化有条件的地方可将固化气体裂解等技术综合使用和沼气工程等示范项目推进产业建设。

1981年起,国家提倡农村使用省柴节煤灶,注重节约、实用、方便的统一,经过十年努力,便迅速控制了过量燃用生物质资源的严峻局面,新型高效炉灶成为农民欢迎的厨具,现在全国有1.2亿农户使用热效率超过20%的炉灶,较旧式炉灶节些30-50%,1994年我省普及省柴灶已达1000万户,目前是,省柴节煤灶正向多功能、商品化方向发展,是农村能源一宗主要产业。

近年来湖北、河北、江苏、山东、安徽等省将秸秆开发为“生物煤块”,直接替代煤炭,供乡镇企业锅炉使用,或者进一步炭化,供乡镇企业锅炉使用,或者进一步炭化,制成生物炭,出售给冶金行业或提供出口,这样每亩秸秆可增值40-50元,压块机和生物煤已成为新产业。

另外,大型的沼气工程集中供气站在抓沼渣沼液的综合利用中,也呆派生出饲料、肥料等加工企业,小型户用沼气工程也可带动发展预制模块,家庭沼气--养殖等产业。

4、加强技术科研工作并突出重点。

新能源技术是世界新技术革命的支柱技术之一,高效率的利用生物质属于高科技领域,正在迅速发展,有许多技术难关须要攻克,有许多新产品有待开发研制,有许多成功的新技术要很好地消化吸收和推广应用,因此,科研工作至关重要,应大力加强,增加投资。

由于小柴炉灶和沼气工程已基本定型,只是巩固推广应用的问题,湖北省在“九五”期间可将生物质的气化、固化技术列为近期重点科研攻关项目,随着农村小康目标实现,农民用能水平、质量和设备现代化将成为评价小康内涵的重要内容,可以预见,炊事和采暖用能及其设备最具市场活力,可再生能源产品从研制经中试到商业利润回收,不同阶段应形成自身的梯度构架,即①成熟技术向市场投入一批,商业利润回收一批;②向市场过渡中试示范投入一批;③重点科技攻关项目起动一批。

“九五”期间逐步开展以下工作;

①进一步研究完善生物质气化装置,并扩大功能,开拓市场,进入食品、中药材、养殖、种植业的烘干供热领域。

②对生物质固化成型技术,建议两个面向,即一是制炭,一是制“生物煤”,制炭市场效益高,但对压制成型技术要求高:比重1.35-1.45,机械弯曲强度38kg/cm2,抗压强度320kg/cm2,关键技术是磨损件的使用寿命和可靠性,低压成型产品“生物煤”压制强度低,比重0.5-0.6,做到易燃,可运储,取代煤和柴。

③生物质热解液化技术难度较高,但应安排少量科技人员跟踪国内外动向,做些技术储备,为下一世纪生物质高品位产品进入市场打下基础。

以下项目对湖北省农村的现实虽然是较长期的,投资是巨大的,但2010年可能是被接受的产品:

a、热值达到(9350-450)×4.1868J/m3的可管道输送的甲烷化煤气和热解水煤气;

b、生物质注氧/蒸汽气化甲烷化,生产液体燃料替代矿物燃料油;

c、生物质制氢技术。

④重视生物质能软课的研究,为制定正确研究开发方针,少走弯路,减少失误,做好工程技术项目的前期准备,提供依据的佐证。

5、积极开展国际合作。

生物质能范文第2篇

生物质能是蕴藏在生物质体内的能量,通过绿色植物的光合作用形成,是天然的可再生清洁能源。受政策利好推动,迪森股份(300335.SZ)、富春环保(002479.SZ)等相关行业股票表现活跃。

生物质能资源广泛,主要蕴藏在农林剩余物、畜禽养殖剩余物、有机废水中。一直以来,由于分布比较分散,季节性强,大规模收集造成原料运输和储存成本高。因而生物质能相关行业股票看起来很美,但仅停留在炒概念阶段。

主营生物质电厂的凯迪电力(000959.SZ)固然有先发优势,但公司毛利低下,债台高筑;因生物酒精而声名鹊起的丰原生化已经转投中粮集团,完全仰仗政府补贴过活。

生物质能领域不能仅仅止于概念炒作。行业方兴未艾,可拓展空间巨大,需要做实业绩,生成市场化的盈利模式。

由于商业模式清晰,迪森股份和富春环保分别在生物质工业燃料和造纸污泥循环利用领域取得成功,过去几年表现出了很高的业绩成长性。生物质能产业正逐渐走出懵懂,步入成熟。

迪森股份:生物燃料先行者

2012年7月,迪森股份在深圳创业板挂牌,募集资金4.87亿元。根据招股资料,迪森股份表现出了极高的成长性:2009~2011年,主营业务收入从3417万元增长到3.6亿元,扣除非经常性损益后,归属于母公司股东的净利润从50万元增长到4091万元,分别增长9.5倍和81倍。

迪森股份具有典型的初创期公司特征,虽然成立于1999年,但直到2008年才转型开展生物质燃料等新型清洁能源业务。其收入和利润呈几何级数增长,证明该行业尚处于蓝海。

迪森股份为客户提供热能服务,服务对象是工业锅炉、窑炉用户。迪森股份收购林业三剩物、农业废弃物,进行压缩和固化成型,生成生物质成型燃料?(BMF)。

此外,迪森股份在商业模式上进行了创新,化身为供热解决方案提供商,与客户签订热能供应长期协议,提供热能运营管理服务。公司在客户现场购建热能运行装置,为客户承担采用新型清洁燃料的转换成本,赢得了8~10年的长期合同。

从卖产品到卖供热解决方案,迪森股份收获了更高的附加值和客户黏性,客户基数的增加也为其产能扩张提供了出路,形成供应端和需求端互相促进的局面。

根据招股资料,截至2011年12月31日,公司已签约热能服务合同101个,合同约定年消耗BMF保底量约42万吨。由于公司年产能只有31万吨,还需要通过外购BMF来弥补自身产能不足。与其业绩的跨越式增长相匹配,2009~2011年,公司BMF销量从1.5万吨增长到28.3万吨。

由于是新上市公司,投资者可以合理怀疑上市前超高的业绩增长有冲业绩的成分。笔者也对其在客户现场购建热能运行装置心存疑窦,担忧公司资本开支过大。

根据招股资料,2009~2011年,在BMF销量从1.5万吨增长到28.3万吨的过程中,固定资产分录下的热能运行装置从近似为零增加到1.8亿元。考虑到公司合同量过百,单套装置的价格似乎并没有预想得那么高昂。

此外,热能运行装置2011年计提折旧2143万元;公司披露的会计政策是按照工作量法计提折旧,折算出的折旧年限也大体与8~10年的合同期限相符。公司其他会计政策也不存在明显的不审慎之处。

从投资学的角度来看,迪森股份具有一定的投资价值。首先,客户规模和合同量具有累积效应,同时具备跨区域发展的外延扩张能力。招股书披露,太仓生物质成型燃料产业化工程建设项目是募投项目。公司目前收入全部由“珠三角”地区贡献,借此将扩张至“长三角”。

迪森股份还具有一定的护城河效应。由于毛利不高,货物仓储工作量大,在原材料采购和热能装置运行所需BMF配送上都必须采用就近原则,经济运输半径形成护城河保护效应。无论在采购端和需求端,迪森股份还具有规模经济效应。

《生物质能发展“十二五”规划》的目标是,到2015年,BMF产量达到1000万吨。2011年年末,迪森股份31万吨产能只占3%的比例,有进一步拓展的空间。

富春环保:用污泥发电

2009年9月,富春环保在深交所中小板挂牌,融资13.9亿元。公司地处中国白纸板基地浙江富阳,主要承担富春江江南造纸工业区的供热和垃圾发电业务。

污泥焚烧资源综合利用工程是募集资金投资项目,已经完全达产。富春环保的商业模式是热点联产。这是一种循环经济生产方式,焚烧造纸工业园产生的富含有机质的污泥,推动汽轮机发电,低温低压蒸汽再利用。热电联产项目总热效率能提升到80%,在实现节能的同时提高了经济效益。

富春环保的核心竞争力是地域优势。依托富阳造纸工业区,具有燃烧热值较高的垃圾资源以及众多下游蒸汽用户。园区内几乎所有企业都是公司的蒸汽用户,占富阳造纸产能的1/3。公司现已成长为浙江最大的环保公用型污泥发电及热电联产企业。

公司所处的污泥发电为战略新兴行业,享有较多的政策支持。在享受0.575/千瓦时的上网电价的同时,享受增值税减免,焚烧处理的垃圾还按照55元/吨收取补助。

同时,富春环保也具有外延扩张的能力。2012年中报显示,公司业务已经拓展到江苏、安徽、山东和上海等省、市。2013年1月8日,公司披露拟以2.66亿元收购常州新港热电70%的股权。

2009~2011年,富春环保收入从7亿元增长到11.7亿元,增长67%;归属母公司所有者的净利润从9179万元增长到1.9亿元,增长107%,成长性突出。

公司存在的一大瑕疵是,公司使用超募资金中的2.45亿元收购了控股股东——浙江富春江通信集团有限公司冷轧薄板项目资产,并于2011年3月完成收购。这宗资产盈利能力低下,有上市公司向控股股东利益输送之嫌。

行业方兴未艾

《生物质能发展“十二五”规划》的目标是,到2015年,生物质能年利用量超过5000万吨标准煤。其中,生物质发电装机容量1300万千瓦、年发电量780亿千瓦时,生物质年供气220亿立方米,生物质成型燃料1000万吨,生物液体燃料500万吨。建成一批生物质能综合利用新技术产业化示范项目。

中国倚重煤炭的能源消费结构并不合理,随着国家节能减排政策的力度不断加强以及企业能源成本压力的增大,生物质能产业市场有望迎来快速发展。

生物质能范文第3篇

【关键词】 生物质能发电 前景广阔 起步 高成本 衍生产业

0 引言

生物质发电主要是利用农业、林业和工业废弃物为原料,也可以将城市垃圾作为原料,采取直接燃烧或气化的发电方式。近年来,中国的能源特别是电力供求趋紧,再加上人们对环境污染问题的重视以及对矿产等不可再生资源的担忧,国内外发电行业对资源丰富、可再生强、有利于改善环境和可持续发展的生物质资源的开发利用给予了极大地关注。于是,在这样的大的背景下,具有无污染、可持续特点的生物质能发电应运而生。

1 生物质能发电前景

生物质能发电开始于20世纪70年代,当时,世界性的石油危机的爆发引起了人们对于石油、煤矿等不可再生资源的担忧。因此,在欧洲、丹麦等国家开始积极研发利用可再生能源来发电以满足国内对于电力的需求。特别是1990年以后,生物质能作为世界第四大能源在欧美等国家迅速发展。据美国能源部预测,到2050年之前,可再生能源中生物质能将继续占据主导地位。

中国是一个农业大国,生物质资源非常丰富,据统计,在我国,各种农作物每年产生秸秆6亿多t,其中可以作为能源使用的约4亿t,全国林木生物总量约为190亿t,可获得的约为9亿t,可作为能源利用的约为4亿t。按照每两t秸秆的发电量相当于1t煤来算,如果我国的秸秆可以得到充分利用,我国每年可以节省超过4亿t的煤,并且也可以减少生物质能燃烧所产生的二氧化碳的排放,并且每年可以使农民增收数十亿元人民币。在产生巨大的经济和社会效益的同时还可以缓解我国电力紧张的局面,从而维持社会的稳定与发展。

当今世界,生物质能技术的研究与开发已成为世界重大热门课题之一,受到各国政府的支持。许多国家都制定了相应的研究开发计划,如日本的阳关计划、美国的能源农场等。目前,西方等发达国家的生物质能技术和装置基本上已经达到了商业化应用的程度,基本上可以实现生物质能发电的规模化。比如,在美国、奥地利等国家,生物质能转化为高品位能源利用已经具有相当大的规模,在美国,生物质能发电的装机容量已超过1000MW。并且生物质能发电基本上已经形成一条产业链,发电厂的副产品也产生了巨大的经济和社会效益。例如,美国开发出利用纤维素肥料生产酒精的技术,在建立了IMW的稻壳发电工程的同时,作为副产品的酒精年产量也达到2500t。

据《技术预见2005》报道,生物质能利用的途径主要有两类,一是通过化学方法对生物质能进行转换;二是利用生物化学方法转化生物质能。把生物质能作为燃料直接燃烧发电的技术基本上已经成熟,这种技术单位投资较高,对于原料的依赖性比较强,要求原材料的高度集中,并且产生的污染比较大。另一种更清洁的发电技术是生物质气化发电,此种发电方式适用于生物质的分散利用,运行成本较低,并且在发电的同时,经过净化及组分调整后的合成气,经催化合成后我们还可以得到甲醇、汽油等液体燃料。生物质能的利用比较充分,是将来生物质能发电的主要方向。

在我国,在强大的政府政策的推动下,生物质能发电产业发展迅速。我国已经连续在四个国家五年计划中将生物质能的开发利用作为重点科技攻关项目,可见,在我国,人们对于新型能源发电尤其是生物质能发电非常重视。我国虽然拥有丰富的生物质资源,但是,我国的生物质能发电技术起步却比较晚,因此,生物质能发电现在我国正处于起步阶段。根据国家“十一五”规划纲要提出的发展目标,未来将建设生物质能发电550万kW装机容量,已经公布的《可再生能源中长期发展规划》也确定了到2020年生物质发电装机3000万kW的发展目标。与此同时,国家也正在大力安排资金进行相关人才的培养和技术的研究。因此,总的来说,生物质能发电在我国拥有极其宽阔的发展前景。

2 生物质能发电存在的问题及解决办法

生物质能发电在发展的过程中也遇到很多问题。首先,高成本成为制约生物质能发电的发展的瓶颈。目前,中国的生物质能发电正处于起步阶段,主要是消费一些多余的农作物的秸秆,为促进农业发展、增加农民收入摸索出一条路子。从我国已经建成的生物质能发电厂来看,大多数都面临着稻草的收集和管理方面的问题。比如,江苏省淮安市秸秆发电厂正是由于遇到了资源收集和管理方面的矛盾和问题,致使该电厂出现原料紧缺、发电成本高等困难,最终导致发电厂效益低下。因此,生物质能发电要解决农业生产的季节性和工业生产的连续性结合的问题。

因此,生物质能发电在发展的过程中,我们要对生物质的总量进行客观评价,以减少生物质能发电项目规划和建设的风向,促进生物质能的科学发展。坚持“以人为本,依原料而建”的原则,对于那些生物质较分散、数量较少的地方,我们不应盲目的建设发电厂,而应该根据具体情况客观评价,可以考虑用适合的方式(如沼气池)来利用。同时,在发展过程中要加强管理,严格生物质能发电项目的核准,防止生物质能发电产业投资过热,保证生物质能发电的健康发展。

其次,生物质能发展亟需政府支持。由于我国生物质能发电现在正处于起步阶段,生物质能发电还没有形成较大的规模,再加上我国大规模的农场很少,生物质来源比较分散,因此,我国生物质能发电的成本比较高,从已经建成生物质能发电厂来看,效益都不是很好。因此,生物质能的发展还需要政府的大力支持,建议国家将生物质能发电列入可再生发展专项资金重点扶持范围,并且尽量为生物质能发电厂申请国家环保专项资金支持。

最后,生物质利用率较低,衍生产业发展乏力。生物质能发电相对常规火力发电,燃料不仅可再生,而且二氧化碳的排放量“相对为零”,基本没有二氧化硫等其它废气的排放。并且生物质能发电的燃料就是植物本身,燃烧后灰渣是营养丰富的有机肥料,因此,与电厂配套的是化肥厂,我们应该利用原料,优化产品,加大宣传,扩大衍生产业产品的知名度,利用衍生产业来提高电厂效益。

3 结束语

作为生物质能产业的重要领域,生物质发电其实是一项为国家增加能源供给、保护生态环境、服务“三农”的重要措施,具有极好的发展前景。但是,生物质能发电在实际的发展中遇到成本高、效益低等一系列的难题。因此生物质能发电的发展还需要我们在技术、政策等方面给予足够的重视。

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[7]程序,生物质能与节能减排及低碳经济[J],中国生态农业学报,2009(02).

[8]倪维斗,生物质能利用的现状、前景及应用指标[J],电力技术经济,2009(02).

[9]王香爱,生物质能的转化和利用研究[J],化工科技,2009(01).

生物质能范文第4篇

[关键词]生物质能政策措施配额制度固定电价

生物质能指利用具有能源价值的植物和有机废弃物等生物质作为原料生产出各种形式的能源。随着现代生物质能技术的不断发展,生物质能将在未来的可持续能源系统中占有重要地位。因此,世界不少国家都在大力发展生物质能。

一、国外发展生物质能的政策措施

为了促进生物质能的发展,各国结合自身实际采取了积极务实的鼓励政策,主要有配额制度、固定电价、减免税费、财政补贴、重视研发等。

1.配额制度

配额制度是随着电力市场化改革逐步发展起来的一项新的促进可再生能源发展的制度,主要是对电力生产商或电力供应商规定在其电力生产中或电力供应中必须有一定比例的电量来自可再生能源发电,并通过建立“绿色电力证书”和“绿色电力证书交易制度”来实现。绿色电力证书是政府为了促进发展清洁电力而颁发给生产清洁电力企业的证书,该证书还可以进入市场交易。电力生产商或电力供应商如果自己没有可再生能源发电量或达不到政府规定的配额要求,可以通过购买其他可再生能源企业的“绿色电力证书”来实现,同时,可再生能源发电企业通过卖出“绿色电力证书”可以得到额外的收益,激发出企业发展清洁电力的动力,从而促进了可再生能源发电(包括生物质能发电)的发展。目前,欧盟的许多国家都在推行可再生能源配额制度。

2.固定电价

固定电价就是根据各种可再生能源的技术特点,制定合理的可再生能源上网电价,通过立法的方式要求电网企业按确定的电价全额收购。按照不同的电价水平进行收购,从而保证了各种可再生能源技术都能获得比较合理的投资收益,为可再生能源的发展创造了更加优越的政策环境。对于处于成长初期的生物质能发电产业,固定电价制度无疑有利于促进其发展。欧盟通过立法方式,规定电网企业必须高价收购可再生能源发电,特别的是生物质能发电。

3.税收优惠

税收优惠也是各国促进生物质能发展的重要鼓励政策。从1982年至今,巴西对酒精汽车减征5%的工业产品税。2002年,美国参议院提出了包括生物柴油在内的能源减税计划,生物柴油享受与乙醇燃料同样的减税政策。德国对可再生能源实行低税率的优惠政策,如对乙醇、植物油燃料免税,对生物柴油每升仅征收9欧分的税费(而汽油则每升征收45欧分)。

4.财政补贴

由于生物质能产业市场尚未成熟,企业投入较大,所以需要政府强有力的扶持。对此,各国纷纷出台补贴政策以推动生物质能产业的发展。如瑞典从1975年开始,每年从政府预算中支出3600万欧元,用于生物质燃烧和转换技术研发及商业化前期技术的示范项目补贴。丹麦从1981年起,制定了每年给予生物质能生产企业400万欧元的补贴计划,这一计划使目前丹麦生物质能发电的上网电价相当于每千瓦时8欧分。意大利从1991到1995年,对生物质利用项目提供了30%~40%投资补贴。

5.重视研发

生物能源技术研发的巨大投入促进了各国生物质能的发展。英国环境食品和农村事务部在“生物能源作物研发项目”投资90万英镑,研究能源作物的基因改良和农村环境保护。生物能源研发的巨大投入促进了英国生物质发电和生物燃料生产的快速发展。巴西经过30多年对酒精燃料的研发和应用,培养了一大批专业高科技人才,掌握了成熟的酒精生产和提炼技术,以及酒精汽车制造技术,建立了强劲的酒精动力机械体系和完善的酒精运输、分销网络。

二、我国发展生物质能的政策措施及完善建议

我国生物质能资源非常丰富,大力发展生物质能对于建立可持续发展的能源系统,促进我国社会经济的发展和生态环境的改善具有重大意义。我国政府运用了相关政策措施推进生物质能产业发展。但由于我国生物质能开发利用还处于起步阶段,出台的相关政策措施还不健全,与国外生物质能发展较好的国家相比,存在不够完备、落实不到位等问题。不妨借鉴国外的成功经验与先进做法,在原有政策措施框架的基础上,完善不足之处并推行新制度,从而更好地保障我国生物质能的发展。

1.配额制度

在国外推行配额制度并取得良好效果的大环境下,我国也决定引进并实施这一新的政策模式。在我国探索和实践这一政策模式的过程中不妨借鉴发达国家绿色电力配额制度的成功经验和做法,结合我国电力市场的不断完善,加快建立我国的“绿色电力证书”和“绿色电力证书交易制度”,通过合理的配额制度,扩大生物质能发电的市场空间,提升生物质发电项目的盈利能力,增强生物质能生产厂商的生产信心,从而最终达到加快生物质能发展的政策目的。应注意的是,我国推行配额制度不能一蹴而就,而必须分步骤有序进行,可以分准备、建立、完善三阶段来实施。

2.固定电价

我国在《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》中规定,可再生能源发电价格实行政府定价和政府指导价两种形式,其中生物质发电项目上网电价实行政府定价,电价标准由各省(自治区、直辖市)2005年脱硫燃煤机组标杆上网电价加每千瓦时0.25元补贴电价组成。可见,我国已认识到固定电价制度的优势并加以运用。借鉴国外经验,我国在推行固定电价制度时,应该明确在产业发展初期要保持政策的持续性,减少电力生产商和供应商的市场风险,但绝不能完全脱离市场,应随着产业的逐渐成熟而适当调节价格额度直至最终融入市场,依靠市场机制来配置资源。

3.税收优惠

目前,我国制定了一些税收优惠政策,以促进生物质能产业的发展,如对生物质能技术的产品进口采用低税率;对人工沼气的增值税按13%计征等。这些政策倾斜在一定程度上推动了生物质能产业的发展,但仍有很大的提升空间,可以借鉴生物质能产业发展较好的国家的经验,在一些环节上加以改进并做出新的尝试。如可以对生物质能生产企业实行投资抵免企业所得税的鼓励政策及其他减免税支持和鼓励性税收补偿。对于科研单位和企业研制开发出来的新的技术成果及产品的转让销售所得收入,在一定时期可以给予减免营业税和所得税照顾。

4.财政补贴

我国对生物质能项目提供财政补贴。2006年6月和8月,国家财政部和环保总局分别下发了《中央环境保护专项资金项目申报指南》和《国家先进污染治理技术示范名录(第一批)》,将生物质直燃发电技术作为秸秆资源化综合利用的一种方式,纳入补贴范畴。除出台政策文件外,我国还开展了单位试点工作,较有影响的是对黑龙江华润酒精有限公司等四家试点单位生产的燃料乙醇给予财政补助。这些明文规定和试点实践让我们看到政府的努力,但基于财力有限这一现实,我国在推行财政补贴政策时应做出选择:将技术先进、意义重大的项目作为扶持主体,推进重点产业的发展。

5.重视研发

生物质能范文第5篇

千百年来,人类的需求不断膨胀,但刚性需求始终没有发生根本性的变化,温饱问题仍是世界上大多数人的生计追求。食物与能源一直困扰着穷国与富国,成为未来全球10大问题中的难解之题。在新能源产业兴起的浪潮中,能源专家们想到了“生物质能”这一古老能源,赋予其“替代”的特殊使命,希冀依靠生物质能来解决未来的能源危机与环境危机。我国在这一领域闻风而动,风风火火地建了一些乙醇加工厂、生物质直燃发电厂等,但相关的燃料、技术、财务等诸多问题接踵而至,使生物质能产业投资受挫,陷入困境,令人忧虑。

田园风光的怀想

生物质能是通过植物的光合作用固定于地球上的太阳能。其特点一是具有自我生成性。不论是木本植物还是牟本植物,只要有适度的雨水和充裕的阳光,每年都生生不息。据测算,植物每年贮存的能量约相当于世界主要燃料消耗的10倍。二是自我循环,不用即逝。人类未加以利用的生物质,要遵循自然规律完成其碳循环,绝大部分由自然腐解将能量和碳素释放回自然界中。三是生物质能是人类利用最早、最多、最直接的能源,它支撑着人类由远古走到现在,至今世界上还有15亿多的人口以生物质作为生活能源。回望过去,田园牧歌式的生物质能时代难免引人发怀古之情:作为太阳系蓝色星球上的万物之灵,人类以其智慧与勤劳在地球上源源不断地获取食物和能源维系了世世代代的生存与发展――通过作物种植和畜禽养殖,延长、拓宽、丰富了食物链,并占据了地球食物链的高端,现在我们每年从地球上获取的食物多达55亿吨。在煤炭、石油等化石能源发现和开发利用之前的漫长岁月里,祖先们持续有效地利用地表的“生物质能源”,如柴薪、木炭、植物油、动物脂等物质,以烧水煮饭、燃灯照明、御寒取暖,使光明温暖,薪火相传。当时的远足、浇灌、负荷、载重,不外乎是肩挑人背、车载船运,借靠的是人力、畜力、风力、水力。叶绿植物、人畜粪便等都作为宝贵的肥料而重归田原,加入下一轮的生物质循环,从而为后人保留了绿水青山、碧海蓝天的自然环境。

化石能源的功与过

人类进入工业时代,能源消费模式发生了巨大的变革,由依靠木炭转为依靠煤炭、石油与天然气等化石能源,火车、汽车、飞机等现代交通工具得以盛兴,这使得地球变小,生活变快,让人们的视野变宽,欲望变强。通过煤炭、原油、天然气的直燃发电,电能应用于生产生活的方方面面,我们每个人都在分享着化石能源和电能带来的便捷、舒适与安逸。与此同时,能耗巨大的环境代价产生的忧患意识也在全球弥散开来,现直接引用一段相关文献,以供我们思考,“人类正面临着发展与环境的双重压力。经济社会的发展以能源为重要动力,经济越发展,能源消耗越多,尤其是化石燃料消费的增加,就有两个突出问题摆在我们面前:一是造成环境污染日益严重,二是地球上现存的化石燃料总有一天要掘空。按消费量推算,世界石油资源在今后50年到80年间将最终消耗殆尽。到2059年,也就是世界上第一口油井开钻200周年之际,世界石油资源大概所剩无几。另一方面,由于过度消费化石燃料,过快、过早地消耗了这些有限的资源,释放大量的多余能量和碳素,打破了自然界的能量和碳平衡,是造成臭氧层破坏,全球气候变暖,酸雨等灾难性后果的直接因素。这就是说,如果不发展出新的能源来取代化石常规能源在能源结构中的主导地位,在21世纪必将发生严重的、灾难性的能源和环境危机,是人类在下一世纪所面临的三大最可能发生的灾难之一。”

化石能源对环境的影响就是负面的吗?这取决于人类活动的频繁程度。有了煤炭,使森林得以保护,多少个卖炭翁不再“伐薪烧炭南山中”;有了石油与钢铁,就有了新型建材,桥梁与房屋修建大量消耗的木材被新型建材替代,使森林的损失得以减缓,“蜀山兀、阿房出”的毁林悲剧不再重演。目前地球上的荒漠化,正是人类过去对生物质能过度依赖与消耗造成的!由此看,解决能源与环境问题,人类必须对其生产、生活行为加以反思与节制,否则任何能源都无法解除未来危机。

正视生物质能源产业

专家认为,地球上的生物质是十分丰富的。通过生物质能转换技术可以高效地利用生物质能源,产生各种清洁能源,以替代煤炭、石油和天然气等化石燃料,保护国家有限的能源资源,减轻能源消费给环境带来的污染。生物质能源将成为未来可持续能源的重要部分,预计到2020年,全球总能源将有40%来自生物质能源。在技术路线方面,通过一系列转换技术,可以生产出不同品种的替代能源,如固化和炭化,可以生产固体燃料,气化可以生产汽体燃料,液化和植物油提取技术可以获得液体燃料,还可以将桔杆和枝权材等直接燃烧产生蒸汽进行发电。总之生物质种植、收集、储运、转化等各个环节,可以形成一个庞大的生物质能源产业群体。

我国生物质能源目前尚未形成产业规模,只有分散的沼气生产、乙醇加工厂和生物质直燃发电厂。沼气生产分布在农村的种养殖户中,推广的并不理想,离工业规模化使用距离遥远。以消化陈化粮为目的兴建的乙醇厂,也因原料短缺、与人每粮,缺乏经济性而歇业。生物质直燃电厂,则因设备无专门化生产、燃料质次价高量不够而无法达到设计产能,全部陷入亏损状态,有的已经资不抵债。笔者调研了一家以棉杆为燃料的两台1.2万千瓦的生物质直燃发电厂,总投资2亿元,资本金0.5亿元。到去年底累积亏损已达0.42亿元。其主要原因既是燃料质次价高量不足,全年开机时间不到六个月。原设计燃料收集半径为30公里,10万吨,实际上收集半径已超过70公里,燃料采购量却达不到设计水平的65%。燃料来自千家万户,运费高、水份多、杂质多,造成多次停机。在国外,生物质直燃发电是建立在现代化大农场基础上的燃料集约,而不是分散地加以收购,这才会保证原料的质、价、量稳定。我国要求每个县都上一个生物质直燃电厂,实际上造成了燃料收集半径的交叉,电厂之间的燃料收购竞争惨烈,在高成本的负面拉动下,生物质电厂无一获利。以小农生产方式获取的分散燃料与集中的工业化发电之间,要解决的主要是燃料的集结成本问题。有人建议采用分散加工的方式,将桔杆毛料变为固体燃料,以达到规模化使用,但固体燃料高昂的加工、储运成本,在现有的电价约束之下,却使电厂难以达到财务平衡。 生物质能前景广阔,现况艰难。解决之道的着力点一是忌浮躁。不能轻易炒作与忽悠生物质能发展,理论上的生物质能转化为未来主要依靠的替代能源之一生物质能尚要突破制度、比价体系、技术进步、商业模式创新等诸多约束。二是着眼长远。现有的生物质能企业应着力构建自己的供应链系统,采购散料只是一种特别脆弱的渠道,应建立生物质速生燃料基地,拓宽燃料供应视野。三是慎投资。在能量转换效率低,中间成本高,有效商业模式未及建立,企业普遍亏损的情况下,作为一种幼稚产业,生物质直燃电厂新厂设立的审批一定要慎之又慎。四是拓思维。要变换一种思维模式去推动生物质能发展,探索将可燃生物质、城市厨余垃圾、居民粪便进行有效归集,采用现代技术,建立较大型的沼气生产基地,既生产沼气,又可生产有机肥料。五是强攻关。要科学规划、积极引导,促进生物质原料的规模化生产。在不宜种粮的地区大面积地种植含能高、生长快的生物质原料,待有了一定规模后,再建立工厂进行加工转换。

生物质能范文第6篇

[关键词] 贵州 生物柴油 麻风树

作为全国“西电东送”的重要能源基地,贵州目前的优势主要体现在煤炭和水能的开发利用上,考虑到煤炭最终会耗竭,水能利用也有限制,对石油补充与替代能源的研究和发展因此具备现实和长远意义。生物柴油来源于动植物油脂等可再生资源,作为矿物柴油的替代燃料,生物柴油具有空气污染物排放少、性好、生物降解完全等优点,大力发展生物柴油对推进能源替代,减轻环境压力,控制大气污染,实现经济可持续发展具有重要的战略意义。贵州应抓住机遇,积极发展生物柴油,在新能源开发中抢占先机,最终把贵州打造成西部能源强省、中国南方重要的创新型清洁能源基地。

一、贵州的油料资源

贵州有其独特的气候和地貌,适合油菜和麻风树的生长。

1.贵州省的油菜资源

贵州油菜资源丰富,栽培总面积和总产量均占油料作物70%以上,是主要的油料作物。全省80余个县、市、区均有栽培,近三年的油菜籽产量分别为74万吨、76万吨和80万吨,其产量位居全国第7位。贵州气候温和湿润,相对湿度大,云雾和阴雨日多,冬季无严寒,利于冬油菜生长。加之温、光、水、热条件优越,油菜生长水平较高,耕作制度以两熟制为主。冬油菜的种植,仅利用冬闲季节耕种不影响其他粮食作物的生产,不与其他粮食作物争地。相反,种植油菜后的土壤不仅不消耗地力,秸秆还田后还可增加肥力。

2.贵州的特色资源――麻风树

麻疯树是极具开发前景的生物柴油植物树种,其籽粒含油率高,是制造生物柴油的良好材料,被生物质能源研究专家称之为“黄金树”、“柴油树”。果实的含油率为60%~70%,每公斤干果可榨取约0.3公斤柴油。同石化柴油相比,麻风树油是一种可再生、环保型燃料,是典型的绿色柴油。

贵州有发展麻疯树的自然条件。在贵州干热河谷地区因海拔高低不同而形成明显的“立体气候”,适合于麻风树的生长。贵州是典型的喀斯特地貌山区,由于地质原因,农作物的生长受到制约,但适宜种植麻风树。所种植的麻风树其果实的品质和产量都优于其他地区。贵州天然(野生)麻风树植物资源主要分布在沿红水河两岸、西南、东南地区。贵州适宜种植麻风树的区域主要分布在南、北盘江和红水河流域海拔高度1000m以下的区域。主要发展的县(市)是罗甸县、望谟县、册亨县、贞丰县、兴义市、安龙县、晴隆县、关岭县,其发展的面积可达20万hm2。此外,兴仁县、普安县、荔波县、从江县、黎平县、榕江县等的部分乡镇亦可适度种植,其发展面积亦可达20万hm2。种植此面积的麻风树可用以生产30万t生物柴油,并能形成麻风树产业链,年综合产值在20亿元以上,可在贵州干热河谷地区形成新的支柱产业。

贵州发展和改革委员会于2005年度已立项资助有关企业发展麻风树,其中首批发展种苗基地100hm2,原料林基地2万hm2。 在《黔西南自治州“十一五”科技扶贫发展规划》中,将麻风树基地建设列为“十一五”重点产业项目优先进行开发,已完成了麻风树基地建设总体规划,从2004年以来,贞丰、望谟、册亨、兴义、罗甸等地以林业部门主,积极培植麻风树资源,已建立种苗基地20hm2,营建麻风树原料林2000hm2。麻风树生长迅速,生命力强,是目前已知最速生的高效树种之一。麻风树人工栽培条件下3年可以结果,5年进入盛果期,可以采收至第30年,收获期长达26年以上,且产量逐年上升。野生麻风树的干果产量为300~800kg/亩,平均产量约660kg/亩,可提取加工生物柴油180~270kg。

二、贵州生物柴油研究情况

麻疯树果生产生物柴油是贵州能源战略的重要组成部分。2004年8月,贵州大学第一批生物柴油样品从实验室中制备得到;2005年12月底,贵州大学麻风树生物柴油小规模中试装置建设完成;2006年11月14日,金元集团控股的贵州中水能源发展有限公司与贵州大学举行合作签字仪式,双方就1万吨麻风树生产生物柴油固相催化技术项目达成长期合作协议。贵州江南航天生物能源科技有限公司将利用贵州的可再生资源-麻风树(也称小油桐)、蓖麻籽、油菜籽及尾籽油等油料林木果实和油料农作物,在已建成的年产500吨实验装置和已取得的“高酸质废弃动植物油生产生物柴油工艺”的发明专利(专利号:2005100208284)基础上,开展生物柴油技术及产业化技术的研发,形成具有自主知识产权的生物柴油产业化技术以及相关的技术标准,计划投资3000万元(人民币),形成年产1万吨的中试生产规模,为实现产业化奠定基础。黔西南康达公司“快速制备生物柴油工业化生产工艺”及产品通过省级专家科技鉴定,其年产1万吨生物柴油项目已经投产运行。2006年底,第一个年产一万吨的生物柴油中试厂将建成投产,为2008北京奥运赞助一桶油,为贵州增添一桶油,为国家贡献一桶油的目标将逐一实现。

三、结论

根据贵州省《中长期科学和技术发展规划纲要》和国家“十一五”能源战略发展规划,开展生物柴油方面的研究,不仅有助于减少贵州省能量品位较高的煤的消耗, 而且可以缓解国家化石资源短缺的压力,同时对贵州省的“碧水蓝田”和“节能减排”也具有极其重要的意义。

参考文献:

[1]忻耀年:生物柴油的发展现状和应用前景[J].中国油脂,2005(03)

生物质能范文第7篇

2010年9月8日,国务院总理主持召开国务院常务会议,会议上审议并原则通过了《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》(以下简称《决定》)。值得注意的是,《决定》中明确指出“要因地制宜开发利用生物质能”。这被业界视为中央政府给生物质能的“十二五”发展定下的基调。

相比于传统能源,生物质能有可再生性、低污染性、广泛分布性、总量丰富等四大优点,也正是基于这些优点,生物质能成为了继煤炭、石油、天然气之后的第四大能源,在整个能源体系中占据重要地位。国务院的高度重视,为生物质能产业发展注入了“催化剂”。

政策迟来与否?

“要因地制宜开发利用生物质能。”《决定》里关于生物质能虽然只有短短一句话,但是对中国生物质能产业的发展却有着积极意义。

在中国科学院院士、中国植物学会理事长匡廷云看来,生物质的发展本就该获得大力支持。作为惟一可以直接规模化生产气体、液体、固体等清洁能源的可再生资源,开发利用生物质能源,将有助于中国能源结构多元化和实现低碳发展。

2010年10月15日至18日,在北京举行的十七届五中全会审议并了《国家“十二五”发展规划纲要》(以下简称《纲要》),《纲要》中明确提出了对第十二个五年计划中能源战略发展进行调整,整合资源,优先推动和发展新能源,作为应用范围最广的生物质能在国家的第十二个五年发展中占据举足轻重的地位。

《纲要》指出,长期以来的“富煤、缺油、少气”的资源条件,决定了中国的能源结构以煤炭为主,新型能源资源的选择有限。如何实现新的五年发展规划中中国能源结构的转变,目前国家新兴能源产业发展规划(2011~2020年)和“十二五”能源规划(2011~2015年)对其实现路径进行了分解。不过,有关生物质能的表述并不明显。

匡廷云是生物质能领域的资深理论专家,从上世纪六十年代以来,她就一直专注于从事光合作用的研究,也是中国重点基础研究发展规划项目(973)“光合作用高效光能转化的机理及其在农业中的应用”的首席科学家。

此前不久,匡廷云就这个问题向高层提交了书面报告。她表示,面临能源短缺的严峻形势,能源可持续发展是中国能源战略安全的重要组成部分;随着中国经济的发展和人口增加,中国将面临温室气体减排的巨大压力与生态安全危机,生物质能源的开发将成为解决“三农”问题的有效途径之一。因此,当前发展生物质能源在中国显得更为重要和迫切,生物质能源的开发利用在中国不仅具有重要的战略意义,而且有非常广阔的前景。

匡廷云说,中国耕地有限,发展生物质能源首先要保证粮食安全,要立足于“不与粮争地、不与人争粮”,必须选择在边际土地上发展能源植物资源产业。而在多为干旱、盐碱、瘠薄的边际土地上发展生物质能源,更需要选择高光效、高生物量的能源植物,通过提高单位土地面积上生物质的积累来实现。

2010年6月23日,全国政协常委、致公党中央副主席曹小红在政协十一届常委会第十次会议上作大会发言时建议,将“大力推进生物质能源产业发展”列入国家“十二五”规划,作为战略性新兴产业予以重点培育和扶持,加快推进生物质能源产业发展。

而此番“十二五”《决定》的意义显然也不可小觑。作为新能源产业不可或缺的一环,生物质能的广泛应用会为中国新的能源探索突破提供更加强大的有力的支持。而国家在新能源资金和政策上的扶持,无疑将为为生物质能的发展提供了强大的动力。

曲折发展之路

事实上,生物质能在中国早有发展,但一直以来,企业经营并不理想。

2006年,中粮集团投资引进生物质能利用技术,兴建厂房进行生物质能能源开发利用,但是前期发展不如人意,加之国内的能源现状以及相关的制约因素的影响,中粮集团的生物质能产业并未达到预期的目标。山东省投资2.6亿元兴建的生物质发电项目,每年的亏损都在两千万左右,完全靠国家的资金扶持在运行。可以说,之前中国的生物质能产业领域状况相当混乱。

“造成中国生物质能产业发展混乱局面主要有两个因素:第一,是生物资源量不足;第二是产业发展的上、中、下游高新技术缺乏。而在国内,支持生物质能的人士呼吁政府应该加大对生物质能产业的投入力度,另一方面,关于生物质能的争论也从未停止过。”匡廷云说。

匡廷云同时指出,中国生物质能源发展存在两个瓶颈,一个是如何大幅度增加生物质能源资源量,这是发展生物质能源的基础,根据中国能源科技发展路线图,可再生能源在能源结构中的份额需要逐步增加,而目前中国的资源亏缺量是很大的。另一个瓶颈则是提升技术水平,即利用先进的科学技术将生物资源转化成高品位的能源产品的关键。

一位业内人士表示,目前中国的很多生物质企业亏损,主要原因就是建厂时原料便宜,但随着供需关系的变化,原料很快涨价,造成很多企业难以承受,只能苦苦等待国家补贴经费的提高。

中国科学院植物研究所能源植物中心研究员刘公社也说:“如果现在的政策让企业自己发展,短期内很难有突破性进展。美国虽然也处在产业化的起步阶段,但政策稳定、机制完善,有明确的路线图和时间表,而中国生物质能的发展很难展望。”

第十二个五年规划即将开启,生物质能源在“十一五”期间所走过的发展道路,不论是对于政府,还是生物质能企业都有着现实的意义,并提供了宝贵的参考经验。即在产业发展的过程中,发现了制约产业发展的因素,摸索出有效的助力产业发展的新方法和新道路,推动生物质能源的成长和成熟。目前,中国生物质能源产业已经形成一定规模,以生物质乙醇和生物质柴油为代表的新一代生物质能产业设备已经投入运行使用。可以预见,中国生物质能产业会在成长的过程中慢慢走向成熟。

而针对中国目前的生物质能产业发展所面对的种种问题,匡廷云认为,中国发展生物质能的当务之急是加大研发力度。只有加大技术研发力度,才能解决中国生物质能开发的成本高的问题,只有提升技术,在生物质能原料充足的基础上加大对原料利用,降低生产成本,企业才能够生存,才能够找到盈利的空间。

“中国发展生物质能必须走不同于国外的一条独特的道路,就是在不适合种粮食的边际土壤上发展能源植物。”她说,“建立能源植物繁育和生产基地、规模种植及加工生产体系,是解决制约生物质能源发展的第一个瓶颈的基础,也是目前重要的任务。”

“十二五”展望

以中粮集团为代表的生物质能投资企业,这么多年来并没有气馁,相反已经开始了新一轮的生物质能发展征程。

在6月份举办的“中美先进生物燃料论坛”上,在中美政府的共同见证下,中粮集团与美国普度大学、丹麦诺维信公司签署了纤维素乙醇发酵的技术转让合作协议。中粮内部人士说,这标志着中国生物质能利用企业已经走上国际化舞台,寻求更大的发展机遇。

2010年8月,世界500强企业中粮集团投资2.3亿元启动建设广西中粮生物质能源有限公司二期项目,加之一期投资的7.5亿元20万吨燃料乙醇生产项目,广西北海已经建成中国南方最大的生物质能源基地。

与此同时,中粮正在加大投入,进行纤维素燃料乙醇的关键技术研究,而且,凭借其技术沉淀和雄厚财力,中粮将最有可能率先攻克该项技术。一旦技术取得进一步突破,中粮将巩固其在生物乙醇能源上的龙头地位,也必将给投资者带来丰厚的收益。

目前,地方生物质能产业也出现上扬之势。江西省投资近3亿建设生物质能生产示范区。江西省成长和更始委员会介绍,江西省生物质能源林示范项目培植区域分布在赣州、抚州、九江、吉安、上饶、新余、萍乡和景德镇8个设区市的19个县,种植能源林树种光皮树等面积约43万亩建材项目加盟,项目总投资为37857.16万元人民币。

中国工程院院士石元春认为,当今形势下生物质能新技术犹如雨后春笋,产业化突飞猛进,相关计划与政策陆续出台,生物质能源产业正处在一个即将蓬勃发展的时期。同时,中粮、中石油、中石化、中海油等大型国营企业及大量中小型企业已积极投入生物质能源的开发,生物质能源的开发利用将在“十二五”期间显见成效。

在他看来,“十一五”期间,中国生物质能产业快速发展,生物质能发电等已经卓有成效,而《决定》的将推动中国生物质能产业的高速发展,加快生物质能开发与利用相关产业的发展与成熟,届时,生物质能产业将迎来新的高速的发展契机。

有专家乐观地预计,中国生物质能技术革新之路已经开始,以中粮集团为代表的生物质能投资企业已经不断地加大技术创业投资力度,相信不久的将来,中国的生物质能技术将会有一个质的飞跃,将达到国际先进水平,中国的生物质能生产企业也将在世界的新能源领域占据重要地位。

生物质能范文第8篇

关键词 生物质;能源;环境

中图分类号 TK6 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)101-0225-01

社会的经济发展进步离不开能源,能源就像是一台发动机,推动着社会的经济发展,提高着广大人民群众的生活水平。伴随全球经济的迅速发展,人类对能源的需要也在迅速增长,能源危机问题也会越来越严重,甚至会影响到人类的正常生活。此外,化石燃料的燃烧还会生成大量的温室气体从而造成温室效应,其他燃烧产物也会漂浮在空气中发生各种物理化学变化,不仅会对大气造成污染,还会影响人体健康。所以,不管是从能源的可持续发展还是从保护环境的角度来看,找到合适的能源来代替化石燃料,已经成为全人类需要解决的重大问题。

1 生物质能利用概述

生物质能是人类最早使用的能源,一直以来都被人类用作生活燃料。最早利用生物质能的方式是直接燃烧,这种生物质能利用方式到现在仍被广泛采用。但是,随着工业的发展,化石燃料大量投入使用,由于其能量集中,生物能现在已经基本被化石燃料取代。就整个现代化国家来说,生物质能在所有正在利用的能源中所占的比例小于3%。由于社会、经济原因,许多发展中国家在能源利用方面存在着对生物质资源的严重矛盾:使用过度和供应不足同时存在。

1987年,全世界消耗的的一次能源约有12.5%为生物质能源。以生物质为能量来源,经济性是很重要的一个原因,另外还有环境保护的原因。生物质能源转化装置有的组装起来很简单,而且费用低廉,小规模使用效果很好。生物质能源是生长在土壤中的,不需进口,若能对生物质能源规模化利用,那么为规模化利用提供原料的农、林相关产业还会得到很好的发展,也不失为经济发展的好机遇。从环境保护的角度来讲,燃烧生物质能源所产生的污染物较少,更有利于经济和社会的可持续发展。此外,对生物质资源的商业性开发利用还可以解决固体废物的处置问题。

2 世界各国(地区)生物质能应用现状与前景

2.1 国外生物质能应用现状及前景分析

2.1.1 美国

总体而言,在生物质能的开发利用方面,美国的科技水平处于世界领先的位置。美国比发展中国家更早提出绿色电力的概念,自1979年就应用生物质直燃技术发电,那时候总装机容量就超过了10000 MW,单机容量达10 MW~25 MW。据有关媒体报道,美国目前有380多家生物质发电厂,主要建设在造纸厂和木材厂周边,这些工厂大部分地处偏僻,但是能提供近十万个工作

岗位。

2.1.2 欧洲

欧洲森林资源丰富,大部分欧洲国家的生物质资源开发都是从利用木材为主的,其起步较我国早,而且政府重视程度高,市场化较强,并且有大企业带动整个产业的发展。生物质能的主要利用使用方式有燃烧供暖、发电和转化为生物柴油等三种,在这三种中,以供暖最为主要。

芬兰的生物质资源利用方法主要是建立燃烧站,小规模的燃烧站供热,大规模的燃烧站则热电联产,生物质能源占全国年能源总消耗量的百分之二十。

瑞典主要利用木材开发热电联产产业,其工艺技术水平世界领先。最为典型的是瑞典的热电联产产业市场化运作能力很强,燃料市场非常活跃。

丹麦在生物质能源的利用上主要采用生物质直燃发电技术,在这方面取得了很大的成绩。丹麦的BWE公司在秸秆燃烧发电技术方面率先研究开发出了可行性方案,如今在仍处于世界上秸秆燃烧发电技术的最高水平。

德国在生物质柴油方面不仅技术成熟,而且得到政府扶持,是生物柴油的最大生产国。目前,德国拥有1兆瓦以上的生物质电厂350家,有数十万家庭使用的供暖器、发电机是以生物质直燃技术为基础的。到2030年,德国的能量消耗有17.4%来自生物质能。

2.1.3 巴西

巴西是世界上最大的燃料乙醇的生产和消费大国。巴西主要用甘蔗来制造乙醇,巴西每年生产的甘蔗中,有约50%用于燃料乙醇的生产。生产出来的燃料乙醇,有约50%掺入汽油中使用,另外50%则作用于直接替代汽油燃料。巴西不仅是世界上最大的乙醇生产和消费大国,也是世界上最大的乙醇出口国,巴西生产的乙醇有百分之十五用于出口,主要出口市场为美国。

2.1.4 印度

印度很早就开始使用沼气,早在1897年就有使用沼气照明的技术存在。印度在l975年开始就启动了国家沼气开发计划,截止到2008年在农村地区建成了沼气池450多万座,许多农村家庭没有通电,此举为数十万家庭提供了炊事燃料,同时还解决了照明问题。

2.2 我国生物质能应用现状及前景分析

生物质能利用技术在我国很早时候就有了,比如利用造纸厂、制糖厂的废料发电,还有最近几年开展的垃圾发电技术。但是生物质发电的商业化和规模化应用水平,比起欧美等发达国家还有明显不足。

中国科学院广州能源研究所在生物质能源的利用上做过很多研究,他们承担了“1 MW生物质气化发电系统”项目的研究开发,是国家“九五”重点科技攻关项目,此项研究的成套装置己经正式投入商业化运营,产品一度出口到泰国、缅甸等国家。这标志着我国的生物质能气化发电技术已经成熟,我国具有自主知识产权,其技术水平已达到国际先进水平。世界银行对我国的生物质能气化发电技术在中国的推广速度之快很是惊讶,表现出了极大的兴趣。

生物质直接燃烧发电技术是生物质能利用的又一有效技术,通过国家政策扶持,这项技术在我国也得到了较为快速的发展。随着2006年12月山东投产了第一个秸秆直接燃烧燃发电技术项目,作为秸秆规模化发电示范项目,带动很很多相关产业。比如秸秆直接燃烧锅炉、辅机、等相关发电设备的厂家也已经具备了一定的生产能力,并有数家骨干企业带动整个行业的发展。

总的来说,我国开发生物质资源具有很大的潜力。随着国际上化石能源的使用面临很大的危机,我国发电用煤供应紧张,我国也加大了对研究生物质能发电技术的支持力度,比如加大研究投资、加大建设力度等。我国在生物质能源的利用上要借鉴欧美发达国家的经验,加大对生物质发电技术的研究力度,制定出符合现阶段国情的扶持政策,加快我国生物质能源发电技术的规模化、产业化、商业化的发展进程。

参考文献

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[2]张铁柱.我国生物质发电行业现状及前景分析[J].农村电气化,2011,08.

[3]高立,梅应丹.我国生物质发电产业的现状及存在问题[J].生态经济,2011,08.

作者简介

生物质能范文第9篇

生物质能是人类用火以来,最早直接应用的能源。随着人类文明的发展,生物质能的应用研究开发几经波折,最终人们深刻认识到,石油、煤、天然气等化石能源的有限性,同时无节制地使用化石能源,大量增加co2、粉尘、so2等废弃物的排放,污染了环境,给人类赖以生存的星球,造成十分严重的后果。而使用大自然馈赠的生物质能源,几乎不产生污染,资源可再生而不会枯竭,同时起着保护和改善生态环境的重要作用,是理想的可再生能源之一。生物质能的应用技术开发,旨在把森林砍伐和木材加工剩余物以及农林剩余物如秸杆、麦草等原料通过物理或化学化工的加工方法,使之成为高品位的能源,提高使用热效率,减少化石能源使用量,保护环境,走可持续发展的道路。

七十年代,由于中东战争引发的能源危机以来,生物质的开发利用研究,进一步引起了人们的重视。美国、瑞典、奥地利、加拿大、日本、英国、新西兰等发达国家,以及印度、菲律宾巴西等发展国家都分别修定了各自的能源,投入大量的人力和资金从事生物质能的研究开发。

我国生物质能研究开发工作,起步较晚。随着经济的发展,开始重视生物质能利用研究工作,从八十年代起,将生物质能研究开发列入国家攻关计划,并投入大量的财力和人力。已经建立起一支专业研究开发队伍,并取得了一批高水平的研究成果,初步形成了我国的生物质能产业。

2、生物质能应用技术的研究开发现状

2.1国外研究开发简介

在发达国家中,生物质能研究开发工作主要集中于气化、液化、热解、固化和直接燃烧等方面。

生物质能气化是在高温条件下,利用部份氧化法,使有机物转化成可燃气体的过程。产生的气体可直接作为燃料,用于发动机、锅炉、民用炉灶等场合。气化技术应用在二战期间达到高峰。随着人们对生物质能源开发利用的关注,对气化技术应用研究重又引起人们的重视。目前研究主要用途是利用气化发电和合成甲醇以及产生蒸汽。奥地利成功地推行建立燃烧木材剩余物的区域供电计划,目前已有容量为1000~2000kw的80~90个区域供热站,年供应10×109mj能量。加拿大有12个实验室和大学开展了生物质的气化技术研究。1998年8月了由freel,barrya.申请的生物质循环流化床快速热解技术和设备。瑞典和丹麦正在实行利用生物质进行热电联产的计划,使生物质能在提供高品位电能的同时满足供热的要求。1999年,瑞典地区供热和热电联产所消耗的能源中,26是生物质。

美国在利用生物质能方面,处于世界领先地位,据报道,目前美国有350多座生物质发电站,主要分布在纸浆、纸产品加工厂和其它林产品加工厂,这些工厂大都位于郊区。装机容量达7000mw,提供了大约66000个工作岗位,根据有关科学家预测,到2010年,生物质发电将达到13000mw装机容量,届时有4000000英亩的能源农作物和生物质剩余物用作气化发电的原料,同时,可按排170000个以上的就业人员,对繁荣乡村经济起到积极的推动作用。

流化床气化技术由于具有床内气固接触均匀、反应面积大、反应温度均匀、单位截面积气化强度大。反应温度较固定床低等优点,从1975年以来一直是科学家们关注的热点。包括循环流化床、加压流化床和常规流化床。印度anna大学新能源和可再生能源中心最近开发研究用流化床气化农业剩余物如稻壳、甘蔗渣等,建立了一个中试规模的流化床系统,气体用于柴油发电机发电。1995年美国hawaii大学和vermont大学在国家能源部的资助下开展了流化床气化发电的工作。hawaii大学建立了处理生物质量为100t/d的工化压力气化系统,1997年已经完成了设计,建造和试运行达到预定生产能力。vermont大学建立了气化工业装置,其生产能力达200t/d,发电能力为50mw。目前已进入正常运行阶段。

生物质的直接燃烧和固化成型技术的研究开发,主要着重于专用燃烧设备的设计和生物质成型物的应用。目前,已开发的技术有:林产品加工厂的废料(如造纸厂的树皮、家具厂的边角料等)的专用燃烧蒸汽锅炉,国外造纸厂几乎都有专门的设备,用来处理废弃物。由于生物质形状各异,堆积密度小较松散,给运输和贮存以及使用带来了较大困难,影响生物质的使用。因此,从四十年代开始了生物质的成型技术研究开发。现已成功开发的成型技术按成型物形状分主要有三大类:以日本为代表开发的螺旋挤压生产棒状成型物技术,欧洲各国开发的活塞式挤压制得园柱块状成型技术,以及美国开发研究的内压滚筒颗粒状成型技术和设备。美国颗粒成型燃料年产量达80万吨。

成型燃料应用于二个方面:其一:进一步炭化加工制成木炭棒或木炭块,作为民用烧栲木炭或工业用木炭原料;其次是作为燃料直接燃烧,用于家庭或暧房取暧用燃料。日本、美国、加拿大等国家,开发了专用炉灶。在北美有50万户以上家庭使用这种专用炉灶作为取暧炉。

将生物质能进行正常化学加工,制取液体燃料如乙醇、甲醇、液化油等;是一个热门的研究领域。利用生物发酵或酸水解技术,在一定条件下,将生物质转化加工成乙醇,供汽车和其它工业使用。加拿大用木质原料生产的乙醇上产量为17万吨。比利时每年用甘蔗为原料,制取乙醇量达3.2万吨以上,美国每年用农林生物质和玉米为原料大约生产450万吨乙醇,计划到2010年,可再生的生物质可提供约5300万吨乙醇。

生物质能的另一种液化转换技术,是将生物质经粉碎预处理后在反应设备中,添加催化剂或无催化剂,经化学反应转化成液化油。美国、新西兰、日本、德国、加拿大国家都先后开展了研究开发工作,液化油的发热量达3.5×104kj/kg左右,用木质原料液化的得率为绝干原料的50以上。欧盟组织资助了三个项目,以生物质为原料,利用快速热解技术制取液化油,已经完成100kg/hr的试验规模,并拟进一步扩大至生产应用。该技术制得的液化油得率达70,液化油低热值为1.7×104kj/kg。

生物质能催化气化研究,旨在降低气化反应活化能,改变生物质热处理过程,分解气化副产物焦油成为小分子的可燃气体,增加煤气产量,提高气体热解;同时降低气化温度,提高气化速度和调整生物质气体组成,以便进一步加工制取甲醇或合成氨。欧美等发达国家科研人员在催化气化方面已经作了大量的研究开发,研究范围涉及到催化剂的选择,气化条件的优化和气化反应装置的适应性等方面,并且已经在工业生产装置中得到了应用。

2.2国内研究开发

我国生物质能的应用技术研究,从八十年代以来一直受到政府和科技人员的重视。主要在气化、固化、热解和液化开展研究开发工作。

生物质气化技术的研究在我国发展较快,应用于集中供气、供热、发电方面。中国林科院林产化学工业研究所,从八十年代开始研究开发了集中供热、供气的上吸式气化炉,并且先后在黑龙江、福建得到工业化应用,气化炉的最大生产能力达6.3×106kj/hr。建成了用枝桠材削片处理,气化制取民用煤气,供居民使用的气化系统。最近在江苏省又研究开发以稻草、麦草为原料,应用内循环流化床气化系统,产生接近中热值的煤气,供乡镇居民使用的集中供气系统,气体热值约8000kj/nm3。气化热效率达70/以上。山东省能源研究所研究开发了下吸式气化炉。主要用于秸杆等农业废弃物的气化。在农村居民集中居住地区得到较好的推广应用,并已形成产业化规模。广州能源所开发的以木屑和木粉为原料,应用外循环流化床气化技术,制取木煤气作为干燥热源和发电,并已完成发电能力为180kw的气化发电系统。另外北京农机院、浙江大学等单位也先后开展了生物质气化技术的研究开发工作。

我国生物质的固化技术在八十年代中期开始,现已达到工业化规模生产。目前国内有数十家工厂,用木屑为原料生产棒状成型物木炭。螺旋挤压成型机有单头和双头二种,单头机生产能力为120kg/hr,双头机生产能力达200kg/hr。1990年中国林科院林化所与江苏省东海粮机厂合作,研究开发生产了单头和双头二种型号的棒状成型机,1998年又与江苏正昌集团合作,共同开发了内压滚筒式颗粒成型机,机器生产能力为250~300kg/hr,生产的颗粒成型燃料尤其适用于家庭或暖房取暖使用。南京市平亚取暖器材有限公司,从美国引进适用于家庭使用的取暖炉,通过国内消化吸收,现已形成生产规模。

生物发酵制气技术,在我国已经形成工业化,技术亦趋成熟,利用的原料主要是动物粪便和高浓度的有机废水。在上海亦已建成沼气集中供气系统。

沈阳农业大学从国外引进一套流化床快速热解试验装置,研究开发液化油的技术,和利用发酵技术制取乙醇试验。另外,中国林科院林化所进行了生物质催化气化技术研究。华东理工大学还开展了生物质酸水解制取乙醇的试验研究,但尚未达到工业化生产。

3、我国生物质能应用技术的展望

生物质能是一个重要的能源,预计到下世纪,世界能源消费的40来自生物质能,我国农村能源的70是生物质,我国有丰富的生物质能资源,仅农村秸杆每年总量达6亿多吨。随着经济的发展,人们生活水平的提高,环境保护意识的加强,对生物质能的合理、高效开发利用,必然愈来愈受到人们的重视。因此,科学地利用生物质能,加强其应用技术的研究,具有十分重要的意义。

目前,我国已有一批长期从事生物质转换技术研究开发的科技人员,已经初步形成具有中国特色的生物质能研究开发体系,对生物质转化利用技术从理论上和实践上进行了广泛的研究,完成一批具有较高水平的研究成果,部分技术已形成产业化,为今后进一步研究开发,打下了良好的基础。

从国外生物质能利用技术的研究开发现状结合我国现有技术水平和实际情况来看,本人认为我国生物质能应用技术将主要在以下几方面发展。

3.1高效直接燃烧技术和设备

我国有12亿多人口,绝大多数居住在广大的乡村和小城镇。其生活用能的主要方式仍然是直接燃烧。剩余物秸杆、稻草松散型物料,是农村居民的主要能源,开发研究高效的燃烧炉,提高使用热效率,仍将是应予解决的重要问题。乡镇企业的快速兴起,不仅带动农村经济的发展,而且加速化石能源,尤其是煤的消费,因此开发改造乡镇企业用煤设备(如锅炉等),用生物质替代燃煤在今后的研究开发中应占有一席之地。把松散的农林剩余物进行粉碎分级处理后,加工成型为定型的燃料,结合专用技术和设备的开发,在我国将会有较大的市场前景,家庭和暧房取暧用的颗粒成型燃料,推广应用工作,将会是生物质成型燃料的研究开发之热点。

3.2集约化综合开发利用

生物质能范文第10篇

一、多能互补的必要性

数据显示,我国60%左右农村人口仍然靠传统的秸杆和薪材等解决能源问题。全国农村每年直接消耗的各种能源相当于5.6亿吨标准煤,占全国总能耗的一半左右。发展新能源已成为改变农村能源使用结构,减少环境污染以及促进农村社会和谐发展的重要手段。然而,农村新能源到底该向何发展,发展中要解决哪些问题?

农村新能源主要包括沼气、太阳能、风力发电、微小水电、生物质能这几个方面。现阶段农村能源应该多种形式并存,不同的地区应根据自身的特点,确定适合当地经济发展水平的发展方向和发展重点。

在谈到农村新能源利用时,国务院发展研究中心研究员周宏春教授提出了“四位一体”和“五配套”的概念。“四位一体”,就是以太阳能为动力,以沼气为纽带,将种植业和养殖业结合起来,在全封闭条件下将沼气池、猪禽舍、厕所和日光温室等一体化。

“这样既解决农村的能源供应,改善农民卫生和生活环境,又可以减少农作物和蔬菜生长中农药化肥的使用量,提高食品品质和食品安全。”“五配套”模式,是建一个沼气池、一个果园、一个暖圈、一个蓄水窖和一个看营房,实行人厕、沼气、猪圈三结合的立体养殖和多种经营系统。

农村新能源代表着未来能源利用的方向,发展前景是很好的。但是,一些地区受技术水平制约,影响了农村新能源技术的推广使用。此外,随着农村养殖户的减少,沼气的替代能源问题也是需要考虑的。拿沼气发展来说,要跳出为沼气而建沼气池的单纯观念,将推广沼气与养殖、种植相结合,打造“养殖一沼气一种植”的模式,促进经济增长方式的转变,达到“三沼(气、渣、液)”综合利用,增加农民收入的目标。

总之,农村能源的发展应坚持“因地制宜,多能互补,综合利用,讲求效益”。“特别是要重视发展生物质能技术及其产业。”农村能源行业协会会长朱明强调说。具体来说,就是大力发展以秸秆、稻草等这些原料丰富、取材容易的生物质能,以及清洁的太阳能、风能、微水电等可再生能源,同时通过改革炉具等措施提高能源利用效率,以实现农村地区社会经济的可持续发展。

国家发展改革委副主任解振华表示,未来我国将有序推进以秸秆为主要原料的生物质能源。为缓解资源能源约束,发展循环经济,保护环境,应对气候变化,我国将大力推动农作物秸秆在农业领域的循环利用,积极发展以秸秆为原料的加工业,有序发展以秸秆为原料的生物质能源。

二、生物质产业和技术在各国的发展概况

生物质产业已受到了国际社会的广泛关注,许多国家制定了促进生物质产业发展的相关政策,并投入了大量的资金用于研究开发和推广应用。由于生物质能作为可再生能源仅次于煤炭、石油、天然气之后第四大能源,因此它在整个能源系统中占有重要的地位。近些年来,开发利用生物质能成为当前国内外广泛关注的重大课题,既涉及农业和农村经济发展,又关系到国家的能源安全。作为经济快速发展的中国,大力开发新型可再生能源已经是国家发展的重要战略,因此开发利用生物质能这一课题,有利于中国开拓新能源,并且能够缓解能源供需矛盾,也是解决“三农”问题,保证社会经济持续性发展的重要任务。

生物质能的利用分为两种:直接用作燃料的有农作物的秸秆、薪柴等;间接作为燃料的有农林废弃物及藻类等,它们通过微生物作用生成沼气,或采用热解法制造液体和气体燃料,也可制造生物炭。生物质能是世界上最为广泛的可再生能源。据估计,每年地球上仅通过光合作用生成的生物质总量就达1440~1800亿吨(干重),其能量约相当于20世纪90年代初全世界总能耗的3~8倍。但是尚未被人们合理利用,多半直接当薪柴使用,效率低。影响生态环境。

现代生物质产业是利用农作物及其残体、畜禽粪便、有机废弃物等可再生或循环的有机物质为原料,通过TA性加工转化生产化工产品、生物质燃料和生物能源以及生物质产品的一个格外引人关注的新兴产业。生物质既是可再生能源,也能生产出上千种的化工产品,且因其主要成分为碳水化合物,在生产及使用过程中与环境友好、又胜石油能源一筹。

目前我国的秸秆产出量已超过7亿吨,折合成标煤约为3.5亿吨,相当于7个神东煤田,全部利用可以减排8.5亿吨二氧化碳,相当于2007年全国二氧化碳排放量的1/8。随着国家明确提出到2015年秸秆综合利用率在80%的行动目标,我国秸秆资源化驶入快车道。以“秸秆能源”为代表的生物质能利用,在大力发展低碳经济的背景下,进入人们的视野。

目前。世界上较为成熟、可规模化开发利用的生物质技术主要集中在发电、固化成型燃料、沼气和液体燃料等方面。其中,生物质发电在发达国家已受到广泛重视,2005年全世界生物质发电的装机容量约达5000万千瓦,主要集中在北欧和美国。

生物质固化成型燃料在发达国家通常用来替代煤、燃气等作为民用燃料进行炊事、取暖,或用于区域供热和发电等。美国和欧洲一些国家的生物质成型燃料产品已进入商业化阶段,并相应开发了专用炉具;泰国、印度、越南、菲律宾等国也建成了一些生物质成型燃料生产厂,逐渐进入了规模化生产阶段。

沼气技术已经在有些国家普遍应用,欧洲和印度等地已建设了大量的户用沼气和大中型沼气工程。截至到2003年底,德国的大中型沼气工程总数已超过3000个,大多采用以畜禽粪便和秸秆为主要原料的厌氧消化工艺,机械化和自动化程度很高,生产出来的沼气主要用于发电。

生物液体燃料已实现规模化生产和应用。2005年,全世界生物燃料乙醇的总产量约为3000万吨,主要集中在巴西和美国;生物柴油总产量约220万吨,主要集中在德国。巴西以甘蔗为原料生产燃料乙醇,2005年的消费量为1200万吨,替代了当年汽油消费量的45%;美国主要利用耕地多、产量大的玉米为原料,同时积极发展纤维素制取燃料乙醇技术。欧盟对生物燃料也很重视。主要以大豆、油菜籽和回收的动植物废油等为原料生产柴油,2005年原欧盟15个成员国年产量约200万吨,占世界总产量的90%,其中德国年产量约为150万吨。

三、中国生物质产业的发展情况

中国农业生物质资源主要有农作物秸秆、畜禽粪便、农产品加工业副产品和能源作物等,资源丰富,产业发展潜力巨大。农业生物质具有资源种类多,分布范围广的特点,可转化为电力、燃气和液体燃料等多种商品位能源。

一直致力于生物质能研究的中国农业大学石元春院士认为,以秸秆为原料的现代能源是一个新兴产业。在当今发展清洁能源应对全球气候变暖的大形势下,秸秆迎来了 一个发展现代能源产业的重大机遇。

根据最新资料和有关专家预测,我国秸秆目前的用途是:还田15%,饲料16%,工业原料3%,薪柴50%和露地焚烧16%。也就是说,目前秸秆中的66%,约6_7亿吨是用于能源的,具有替代2.4亿吨标煤和减排5.8亿吨二氧化碳的能力。

秸秆还田、秸秆饲料、工业原料和薪柴的利用属于传统产业提升,而以秸秆为原料的现代能源是一个新兴产业。据了解,秸秆能源在欧洲发展已经有30多年,特别是北欧的丹麦和瑞典,秸秆发电和颗粒燃料的技术成熟度和商业化程度最高。

1、农作物秸秆

2004年我国小麦、玉米、稻谷、棉花、大豆、薯类、油料等主要农作物产量达4.69亿吨,秸秆产量约为5.96亿吨。预计到2020年我国主要作物的秸秆总量将达到8亿吨左右。其中,约有50%左右农作物秸秆用作农村居民生活用能,由于采用传统的燃烧方式,效率低下;我国以甘蔗渣及稻壳发电为应用方式的生物质燃烧发电已得到初步应用,总装机容量达800兆瓦;固化成型燃料技术已初步形成了研究、开发和应用同步推进的良好势头;以秸秆过腹还田、粉碎还田和生产有机肥还田的技术已形成一定应用规模;以秸秆为主要原料生产生物质材料的技术研究已经起步。

目前我国秸秆能源化主要有直接作为农村生活燃料、秸秆气化、压块替代煤炭燃料以及秸秆发电这几个途径。其中秸秆气化、压块替代煤炭燃料和秸秆发电已经在不少地方进行了探索和推广。

发展秸秆颗料燃料产业前景广阔。中国现年消费煤炭26亿吨,其中中小锅炉用约10亿吨,是温室气体排放大户,如果采用秸秆颗粒燃料替代,减排效益不可低估。

在中国,截至2007年底,核准的生物质直燃发电项目约百个,装机容量2500兆瓦,建成投交并网发电的项目总装机容量400兆瓦以上。截至2008年底,中国国能生物质发电集团已有10个30兆瓦和7个12兆瓦的生物质电站正在运营,其中单县电站装机容量30兆瓦,年发电2.2亿千瓦时,可替代8.7万吨标煤的燃煤,减排18万吨二氧化碳,农民年新增收入6000万元和获得1000多个工作岗位。秸秆直燃发电的技术和设备已经可以全部自主与国产。

秸秆能源产业还将为农民带来增收的机会。以每吨秸秆农民可获250至300元算,全国4亿吨能源用秸秆就能获得1000亿至1200亿元。计划2012年达40亿元。此外,农村的能源中,由烟熏火燎烧薪柴到烧颗粒燃料,能效可以提高2~3倍,能源消费质量也将显著提高。

2、能源作物

能源作物指经专门种植,用以作为能源原料的草本和木本植物,如甜高粱、甘蔗、木薯以及油菜等。全国未利用土地总面积为24508.79万公顷,其中有6020.56万公顷土地资源可供能源作物的开发种植。另外,每年还有约900万公顷不同类型的季节性农闲地,可以种植能源作物。

3、生物液体燃料

我国已建设了以陈化粮为原料生产燃料乙醇的示范工程,分别在6省市进行示范,燃料乙醇年生产能力已达102万吨。在非粮食作物生产燃料乙醇方面也取得了一定进展,已培育出适应盐碱地种植的“醇甜系列”杂交甜高粱品种,并建成了产业化示范基地;培育并引进了多个优良木薯品种,平均亩产超过3吨;育成了一批能源甘蔗新品系和能、糖兼用型甘蔗品种,并筛选出了适合甘蔗清汁发酵的菌株和活性干酵母菌株。

此外,我国已对利用菜籽油、棉籽油、乌桕油、木油、茶油和地沟油等原料生产生物柴油的技术开展了研究,目前已有年产10万吨生物柴油的生产能力。我国在双低油菜与杂种优势利用的结合上已达到国际先进水平:在油菜、油葵等主要作物上已开发出高含油量品种,含油量高达51.6%;为了不与食用油和工业用油争原料,还开发了利用麻疯树果实、黄连木籽等能源作物生产生物柴油的技术,初步具备了商业化发展的条件;在利用季节性农闲地种植油菜生产生物柴油方面具有很大潜力。

四、生物质产业在中国未来的前景

以生物质为原料生产绿色能源和环境友好产品是人类实现可持续发展的必由之路,已成为世界科技领域的前沿。随着经济的发展和社会的进步,世界各国将会更加重视环境保护和全球气候变化问题,通过制定新的能源发展战略、法规和政策,进一步加快生物质产业的发展。

从目前生物质的资源状况和技术发展水平看,今后发展的主要趋势是发电、供热、生产液体燃料和生物质材料等。最近20多年来,生物质技术发展很快,产业规模、经济性和市场化程度逐年提高,预计在2010~2020年间,大多数生物质技术可形成较强的市场竞争力,在2020年以后将会有更快的发展,并逐步成为主导产业。

生物质产业正成为朝阳产业。在中国发展生物质产业具有深远的意义,不仅有利于解决资源、能源短缺和环境污染问题,更是解决好“三农问题”、加快社会主义新农村建设的战略举措。中国政府高度重视生物质产业的发展。已经研究制定了一系列促进生物质产业发展的相关政策。

加强生物质技术研究与工程集成,在固化成型、燃烧、沼气、燃料乙醇、生物质材料等方面的关键技术研究和装备开发方面取得突破性进展,创新一批具有自主知识产权的技术和产品;推广一批先进的生物质工程技术;建成一批生物质产业化示范工程;开展我国农业生物质资源现状调查,初步查清我国生物质资源的拥有量和分布情况,建立生物质资源数据库,促进我国农业生物质产业的形成与发展。

全面推进生物质工程科技创新,在生物质能源转化和材料利用等方面达到国际先进水平,部分技术达到国际领先水平,增强我国农业生物质产业的国际竞争力。提高生物质能和产品在能源消费中的比重,通过生物质利用解决农村生活燃料短缺问题;基本实现农业废弃物的资源化利用,促进我国生态环境保护和社会经济的可持续发展。

以科学发展观为统领,以国家目标和市场需求为导向,针对我国生物质产业发展的关键环节,选择秸秆综合利用、农业有机废弃物资源化和能源作物开发为切入点,通过技术研究、集成和重点突破,创新生物质工程技术,加快生物质科研成果转化,促进生物质产业化进程,为建设社会主义新农村、为提高国家能源保障能力、为全面实现资源节约型和环境友好型社会建设目标提供重要的科技和产业支撑。

我国政府及有关部门已连续在四个国家五年计划将生物质能利用技术的研究与应用列为重点科技攻关项目,开展了生物质能利用技术的研究与开发,如户用沼气池、节柴炕灶、薪炭林、大中型沼气工程、生物质压块成型、气化与气化发电、生物质液体燃料等,取得了多项优秀成果。《可再生能源法》的和实施表明中国政府已在法律上明确了可再生能源包括生物质能在现代能源中的地位,并在政策上给予了巨大优惠支持,“农林生物质工程”也已经成为“十一五”国家科技支撑计划重大项目。

对国际上生物质产业发展趋势和中国生物质产业发展现状,以及需要解决的紧迫问题与薄弱环节,选择秸秆综合利用、农业有机废弃物资源化和能源作物开发,增强我国农业生物质产业的竞争力,提高生物质能和在能源消费中的比重,通过生物质利用解决农村生活燃料短缺问题,基本实现农业废弃物的资源化利用,促进我国生态环境保护和社会经济的可持续发展。虽说生物质产业是世界发展和新兴的朝阳产业。但其当前成本与价格尚难与石油基产品竞争。

利用取之不尽,用之不竭的农林生物质生产材料和石油化工产品是绿色化学的重要研究方向。

生物质产业的工艺、设备和产业化方面,我国与发达国家有较大差距,但在资源和某些技术研究方面是有优势的抓住机遇,努力发展、在此项各国几乎在同一起跑线上的国际竞赛中,我国有可能跑在最前列。

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