必威电竞|足球世界杯竞猜平台

生物質(zhì)能
來源:互聯(lián)網(wǎng)

生物質(zhì)能是太陽能以化學(xué)能形式儲(chǔ)存于生物質(zhì)中的能量,是繼石油、煤炭、天然氣之后的全球第四大能源,具有綠色、低碳、清潔、可再生等特點(diǎn)。生物質(zhì)能是人類已經(jīng)應(yīng)用很久的一種古老的能源,而在如今的能源分類中,把生物質(zhì)能置于新能源范疇。

從能源的角度來看,生物質(zhì)能是太陽能的有機(jī)貯存。生物質(zhì)能是一種碳中性能源,在生長過程中吸收二氧化碳,在燃燒過程中釋放二氧化碳,從而達(dá)到碳平衡。生物質(zhì)能資源主要指以下幾類物質(zhì):農(nóng)作物秸稈和水生植物可作燃料使用的部分,農(nóng)產(chǎn)品加工剩余物;合理采伐的薪柴、原木采伐和木材加工的剩余物;能源植物;畜禽養(yǎng)殖剩余物,人畜糞便;農(nóng)副產(chǎn)品加工后的有機(jī)廢棄物,有機(jī)廢水、廢渣;城鎮(zhèn)有機(jī)垃圾等。

生物質(zhì)能利用形式多樣,主要包括發(fā)電、供熱、制備氣體、固體和液體燃料等。近幾年,我國生物質(zhì)能年利用量約4.6億噸,可實(shí)現(xiàn)碳減排量達(dá)到2.1億噸以上。中國農(nóng)作物秸稈、農(nóng)產(chǎn)品初加工剩余物、林業(yè)剩余物產(chǎn)生量大,是未來生物質(zhì)能開發(fā)利用的重點(diǎn)。

簡介

生物質(zhì)能可轉(zhuǎn)化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料,取之不盡、用之不竭,是一種可再生能源,同時(shí)也是唯一一種可再生的碳源。

生物質(zhì)特點(diǎn)

生物質(zhì)是指利用大氣、水、土地等通過光合作用而產(chǎn)生的各種有機(jī)體,即一切有生命的可以生長的有機(jī)物質(zhì)通稱為生物質(zhì)。它包括植物、動(dòng)物和微生物。廣義概念:生物質(zhì)包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物為食物的動(dòng)物及其生產(chǎn)的廢棄物。有代表性的生物質(zhì)如農(nóng)作物、農(nóng)作物廢棄物、木材、木材廢棄物和動(dòng)物糞便。狹義概念:生物質(zhì)主要是指農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)過程中除糧食、果實(shí)以外的秸稈、樹木等木質(zhì)纖維素(簡稱木質(zhì)素)、農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)下腳料、農(nóng)林廢棄物及畜牧業(yè)生產(chǎn)過程中的禽畜糞便和廢棄物等物質(zhì)。特點(diǎn):可再生、低污染、分布廣泛。

2013年中國生物質(zhì)能源的特點(diǎn)分析,①可再生性,生物質(zhì)能源是從太陽能轉(zhuǎn)化而來,通過植物的光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,儲(chǔ)存在生物質(zhì)內(nèi)部的能量,與風(fēng)能、太陽能等同屬可再生能源,可實(shí)現(xiàn)能源的永續(xù)利用。

②清潔、低碳。生物質(zhì)能源中的有害物質(zhì)含量很低,屬于清潔能源。同時(shí),生物質(zhì)能源的轉(zhuǎn)化過程是通過綠色植物的光合作用將二氧化碳和水合成生物質(zhì),生物質(zhì)能源的使用過程又生成二氧化碳和水,形成二氧化碳的循環(huán)排放過程,能夠有效減少人類二氧化碳的凈排放量,降低溫室效應(yīng)

③替代優(yōu)勢。利用現(xiàn)代技術(shù)可以將生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化成可替代化石燃料的生物質(zhì)成型燃料、生物質(zhì)可燃?xì)狻⑸镔|(zhì)液體燃料等。在熱轉(zhuǎn)化方面,生物質(zhì)能源可以直接燃燒或經(jīng)過轉(zhuǎn)換,形成便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)墓腆w、氣體和液體燃料,可運(yùn)用于大部分使用石油、煤炭及天然氣的工業(yè)鍋爐和窯爐中。國際自然基金會(huì)2011年2月發(fā)布的《能源報(bào)告》認(rèn)為,到2050年,將有60%的工業(yè)燃料和工業(yè)供熱都采用生物質(zhì)能源。

④原料豐富。生物質(zhì)能源資源豐富,分布廣泛。根據(jù)WWF的預(yù)計(jì),全球生物質(zhì)能源潛在可利用量達(dá)350EJ/年(約合82.12億噸標(biāo)準(zhǔn)油,相當(dāng)于2009年全球能源消耗量的73%)。根據(jù)我國《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》統(tǒng)計(jì),我國生物質(zhì)資源可轉(zhuǎn)換為能源的潛力約5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,隨著造林面積的擴(kuò)大和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,我國生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)換為能源的潛力可達(dá)10億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。在傳統(tǒng)能源日漸枯竭的背景下,生物質(zhì)能源是理想的替代能源,被譽(yù)為繼煤炭、石油、天然氣之外的“第四大”能源。

生物質(zhì)

生物質(zhì)是指通過光合作用而形成的各種有機(jī)體,包括所有的動(dòng)植物和微生物。而所謂生物質(zhì)能(biomassenergy),就是太陽能以化學(xué)能形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式,即以生物質(zhì)為載體的能量。它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用,可轉(zhuǎn)化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料,取之不盡、用之不竭,是一種可再生能源,同時(shí)也是唯一一種可再生的碳源。生物質(zhì)能的原始能量來源于太陽,所以從廣義上講,生物質(zhì)能是太陽能的一種表現(xiàn)形式。很多國家都在積極研究和開發(fā)利用生物質(zhì)能。生物質(zhì)能蘊(yùn)藏在植物、動(dòng)物和微生物等可以生長的有機(jī)化合物中,它是由太陽能轉(zhuǎn)化而來的。有機(jī)物中除礦物燃料以外的所有來源于動(dòng)植物的能源物質(zhì)均屬于生物質(zhì)能,通常包括木材、及森林廢棄物、農(nóng)業(yè)廢棄物、水生植物、油料植物、城市和工業(yè)有機(jī)廢棄物、動(dòng)物糞便等。地球上的生物質(zhì)能資源較為豐富,而且是一種無害的能源。地球每年經(jīng)光合作用產(chǎn)生的物質(zhì)有1730億噸,其中蘊(yùn)含的能量相當(dāng)于全世界能源消耗總量的10-20倍,利用率不到3%。

分類

依據(jù)來源的不同,可以將適合于能源利用的生物質(zhì)分為林業(yè)資源、農(nóng)業(yè)資源、生活污水和工業(yè)有機(jī)廢水、城市固體廢物和畜禽糞便等五大類。

林業(yè)資源

林業(yè)生物質(zhì)資源是指森林生長和林業(yè)生產(chǎn)過程提供的生物質(zhì)能源,包括薪炭林、在森林撫育和間伐作業(yè)中的零散木材、殘留的樹枝、樹葉和木屑等;木材采運(yùn)和加工過程中的枝丫、鋸末、木屑、梢頭、板皮和截頭等;林業(yè)副產(chǎn)品的廢棄物,如果殼和果核等。

農(nóng)業(yè)資源

農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能資源是指農(nóng)業(yè)作物(包括能源作物);農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的廢棄物,如農(nóng)作物收獲時(shí)殘留在農(nóng)田內(nèi)的農(nóng)作物秸稈(玉米秸、高粱秸、麥秸、稻草、豆秸和棉稈等);農(nóng)業(yè)加工業(yè)的廢棄物,如農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中剩余的稻殼等。能源植物泛指各種用以提供能源的植物,通常包括草本能源作物、油料作物、制取碳?xì)浠衔镏参锖退参锏葞最悺?/p>

污水廢水

生活污水主要由城鎮(zhèn)居民生活、商業(yè)和服務(wù)業(yè)的各種排水組成,如冷卻水、洗浴排水、盥洗排水、洗衣排水、廚房排水、糞便污水等。工業(yè)有機(jī)廢水主要是乙醇、釀酒、制糖、食品、制藥、造紙及屠宰等行業(yè)生產(chǎn)過程中排出的廢水等,其中都富含有機(jī)化合物

固體廢物

城市固體廢物主要是由城鎮(zhèn)居民生活垃圾,商業(yè)、服務(wù)業(yè)垃圾和少量建筑業(yè)垃圾等固體廢物構(gòu)成。其組成成分比較復(fù)雜,受當(dāng)?shù)鼐用竦钠骄钏健⒛茉聪M(fèi)結(jié)構(gòu)、城鎮(zhèn)建設(shè)、自然條件、傳統(tǒng)習(xí)慣以及季節(jié)變化等因素影響。

畜禽糞便

畜禽糞便是畜禽排泄物的總稱,它是其他形態(tài)生物質(zhì)(主要是糧食、農(nóng)作物秸稈和牧草等)的轉(zhuǎn)化形式,包括畜禽排出的糞便、尿及其與墊草的混合物

沼氣

沼氣是由生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換的一種可燃?xì)怏w。沼氣是一種混合物,主要成分是甲烷(CH4)。沼氣是有機(jī)物質(zhì)在厭氧條件下,經(jīng)過微生物的發(fā)酵作用而生成的一種混合氣體。由于這種氣體最先是在沼澤中發(fā)現(xiàn)的,所以稱為沼氣。人畜糞便、秸稈、污水等各種有機(jī)化合物在密閉的沼氣池內(nèi),在厭氧(沒有氧氣)條件下發(fā)酵,類繁多的沼氣發(fā)酵微生物分解轉(zhuǎn)化,從而產(chǎn)生沼氣。沼氣是一種混合氣體,可以燃燒。通常可以供農(nóng)家用來燒飯、照明。

特點(diǎn)

可再生性

生物質(zhì)能屬可再生資源,生物質(zhì)能由于通過植物的光合作用可以再生,與風(fēng)能太陽能等同屬可再生能源,資源豐富,可保證能源的永續(xù)利用;

低污染性

生物質(zhì)的硫含量、氮含量低、燃燒過程中生成的SOX、NOX較少;生物質(zhì)作為燃料時(shí),由于它在生長時(shí)需要的二氧化碳相當(dāng)于它排放的二氧化碳的量,因而對(duì)大氣的二氧化碳凈排放量近似于零,可有效地減輕溫室效應(yīng)

廣泛分布性

缺乏煤炭的地域,可充分利用生物質(zhì)能;

總量十分豐富

生物質(zhì)能是世界第四大能源,僅次于煤炭、石油和天然氣。根據(jù)生物學(xué)家估算,地球陸地每年生產(chǎn)1000~1250億噸生物質(zhì);海洋年生產(chǎn)500億噸生物質(zhì)。生物質(zhì)能源的年生產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過全世界總能源需求量,相當(dāng)于世界總能耗的10倍。我國可開發(fā)為能源的生物質(zhì)資源到2010年可達(dá)3億噸。隨著農(nóng)林業(yè)的發(fā)展,特別是炭薪林的推廣,生物質(zhì)資源還將越來越多。

廣泛應(yīng)用性

生物質(zhì)能源可以以甲烷、壓縮成型固體酒精、氣化生產(chǎn)燃?xì)狻饣l(fā)電、生產(chǎn)燃料乙醇、熱裂解生產(chǎn)生物柴油等形式存在,應(yīng)用在國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。

利用

生物質(zhì)能一直是人類賴以生存的重要能源,它是僅次于煤炭、石油和天然氣而居于世界能源消費(fèi)總量第四位的能源,在整個(gè)能源系統(tǒng)中占有重要地位。有關(guān)專家估計(jì),生物質(zhì)能極有可能成為未來可持續(xù)能源系統(tǒng)的組成部分,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。

人類對(duì)生物質(zhì)能的利用,包括直接用作燃料的有農(nóng)作物的秸稈、薪柴等;間接作為燃料的有農(nóng)林廢棄物、動(dòng)物糞便、垃圾及藻類等,它們通過微生物作用生成甲烷,或采用熱解法制造液體和氣體燃料,也可制造生物炭。生物質(zhì)能是世界上最為廣泛的可再生能源。據(jù)估計(jì),每年地球上僅通過光合作用生成的生物質(zhì)總量就達(dá)1440~1800億噸(干重),其能量約相當(dāng)于20世紀(jì)90年代初全世界總能耗的3~8倍。但是尚未被人們合理利用,多半直接當(dāng)薪柴使用,效率低,影響生態(tài)環(huán)境。現(xiàn)代生物質(zhì)能的利用是通過生物質(zhì)的厭氧發(fā)酵制取甲烷,用熱解法生成燃料氣、生物油和生物炭,用生物質(zhì)制造乙醇甲醇燃料,以及利用生物工程技術(shù)培育能源植物,發(fā)展能源農(nóng)場。

利用途徑

生物質(zhì)能的利用主要有直接燃燒、熱化學(xué)轉(zhuǎn)換和生物化學(xué)轉(zhuǎn)換等3種途徑。生物質(zhì)的直接燃燒在今后相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)仍將是我國生物質(zhì)能利用的主要方式。當(dāng)前改造熱效率僅為10%左右的傳統(tǒng)燒柴灶,推廣效率可達(dá)20%-30%的節(jié)柴灶這種技術(shù)簡單、易于推廣、效益明顯的節(jié)能措施,被國家列為農(nóng)村新能源建設(shè)的重點(diǎn)任務(wù)之一。生物質(zhì)的熱化學(xué)轉(zhuǎn)換是指在一定的溫度和條件下,使生物質(zhì)汽化、炭化、熱解和催化液化,以生產(chǎn)氣態(tài)燃料、液態(tài)燃料和化學(xué)物質(zhì)的技術(shù)。生物質(zhì)的生物化學(xué)轉(zhuǎn)換包括有生物質(zhì)-甲烷轉(zhuǎn)換和生物質(zhì)-乙醇轉(zhuǎn)換等。沼氣轉(zhuǎn)化是有機(jī)物質(zhì)在厭氧環(huán)境中,通過微生物發(fā)酵產(chǎn)生一種以甲烷為主要成分的可燃性混合氣體即沼氣。乙醇轉(zhuǎn)換是利用糖質(zhì)、淀粉和纖維素等原料經(jīng)發(fā)酵制成乙醇。

利用現(xiàn)狀

2006年(丙戌年)底全國已經(jīng)建設(shè)農(nóng)村戶用沼氣池1870萬口,生活污水凈化沼氣池14萬處,畜禽養(yǎng)殖場和工業(yè)廢水沼氣工程2,000多處,年產(chǎn)沼氣約90億立方米,為近8000萬農(nóng)村人口提供了優(yōu)質(zhì)生活燃料。

中國已經(jīng)開發(fā)出多種固定床和流化床氣化爐,以秸稈、木屑、稻殼、樹枝為原料生產(chǎn)燃?xì)狻?006年用于木材和農(nóng)副產(chǎn)品烘干的有800多臺(tái),村鎮(zhèn)級(jí)秸稈氣化集中供氣系統(tǒng)近600處,年生產(chǎn)生物質(zhì)燃?xì)?,000萬立方米。

發(fā)展生物質(zhì)能源重在解決“五難”

面對(duì)全球性的減少化石能源消耗,控制溫室氣體排放的形勢,利用生物質(zhì)能資源生產(chǎn)可替代化石能源的可再生能源產(chǎn)品,已成為我國應(yīng)對(duì)全球氣候變暖和控制溫室氣體排放問題的重要途徑之一,國家出臺(tái)了具體的補(bǔ)貼措施,并且規(guī)劃到2015年,生物質(zhì)能發(fā)電將達(dá)1300萬千瓦的目標(biāo)。然而受原料收集難、政策補(bǔ)貼不到位等難題,生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)模和水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于風(fēng)能太陽能的利用。如何發(fā)揮生物質(zhì)能企業(yè)的生產(chǎn)積極性,盡快解決這些難題,為此,記者采訪了中國農(nóng)村能源行業(yè)協(xié)會(huì)生物質(zhì)專委會(huì)秘書長肖明松,國家發(fā)展和改革委員會(huì)能源研究所研究員秦世平教授,以及可再生能源學(xué)會(huì)生物質(zhì)能專業(yè)委員會(huì)秘書長袁振宏

一難:認(rèn)識(shí)不夠

生物質(zhì)能源正處在一個(gè)很尷尬的境地。國家發(fā)展和改革委員會(huì)能源研究所秦世平研究員開門見山地告訴本刊記者:“要說重要,在可再生能源中生物質(zhì)能源是最重要的,但相比而言,它的產(chǎn)業(yè)化程度,發(fā)展規(guī)模都是最差的。這其中有一些客觀原因,也有一些屬于認(rèn)識(shí)問題。”

生物質(zhì)能源的重要性體現(xiàn)在以下四點(diǎn),秦世平介紹:第一,我國是地少人多的國家,農(nóng)林剩余物、城市垃圾等廢棄物是生物質(zhì)資源的主要來源,以往農(nóng)民處理秸稈大多是一把火點(diǎn)著,城市垃圾多是填埋,但廢棄物的處理是個(gè)剛性需求,隨著國家對(duì)CO2的排放限制的提高,生物質(zhì)的能源化利用成為更為先進(jìn)和有效的方法;第二,我國化石能源短缺,其中液體燃料是最缺少的,而液體燃料只有利用生物質(zhì)可以轉(zhuǎn)化;第三,生物質(zhì)能的各個(gè)生產(chǎn)階段都是可以人為干預(yù)的,而風(fēng)能太陽能只能靠天吃飯,發(fā)電必須配合調(diào)峰,而生物質(zhì)能源則不需要,甚至可以為其他能源提供調(diào)峰;第四,生物質(zhì)原料需要收集,這樣能夠增加農(nóng)民收入,刺激當(dāng)?shù)叵M(fèi),可以有效促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。一個(gè)2500萬~3000萬千瓦的電廠,在原料收集階段農(nóng)民獲得的實(shí)惠約有五六千萬元。“三農(nóng)”問題解決好了,對(duì)于整個(gè)社會(huì)發(fā)展將起到非常重要的作用。

除了客觀上發(fā)展規(guī)模受限以外,秦世平認(rèn)為:對(duì)生物質(zhì)能的認(rèn)識(shí)各不相同,對(duì)其投資的額度,與地方的GDP增長是不相符的,資源的分散性導(dǎo)致生物質(zhì)能源在一地的投資,最多也就2億多;這在某些政府官員那來看,生物質(zhì)能源有點(diǎn)像“雞肋”,有呢吃不飽,丟了又有點(diǎn)可惜,并且地方政府還要幫助協(xié)調(diào)農(nóng)民利益、禁燒等“麻煩事”。由此導(dǎo)致生物質(zhì)能源整體項(xiàng)目規(guī)模較小,技術(shù)投入不足,盡管它是利國利農(nóng)的好事,卻處于發(fā)展欠佳的尷尬地位。

可再生能源學(xué)會(huì)生物質(zhì)能專業(yè)委員會(huì)秘書長袁振宏也在電話里向記者表示,相比于煤炭、石油、天然氣這些傳統(tǒng)能源,生物質(zhì)能源在技術(shù)上的投入顯然要低得多。對(duì)于生物質(zhì)能源發(fā)展,首先要從上層統(tǒng)一思想,提高對(duì)生物質(zhì)能源重要性的認(rèn)識(shí),并要在技術(shù)上加大投入。

二難:補(bǔ)貼門檻過高

對(duì)生物質(zhì)能源的支持,國家采取了多種補(bǔ)貼手段。但補(bǔ)貼門檻過高,手續(xù)繁瑣、先墊付后補(bǔ)貼也困擾著不少企業(yè)。財(cái)政部財(cái)建[2008]735號(hào)文件規(guī)定,企業(yè)注冊(cè)資本金要在1000萬元以上,年消耗秸稈量要在1萬噸以上,才有條件獲得140元/噸的補(bǔ)助。對(duì)此,中國農(nóng)村能源行業(yè)協(xié)會(huì)生物質(zhì)專委會(huì)秘書長肖明松認(rèn)為:1000萬元的注冊(cè)資金,是國家考慮防范企業(yè)經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)時(shí)的必要手段,這對(duì)大企業(yè)無所謂,但對(duì)一些中小公司則很難達(dá)到。而1萬噸秸稈的年消耗量,需要相當(dāng)規(guī)模的貯存場地,由此帶來的火災(zāi)隱患,成本增加問題也是企業(yè)不得不考慮的事情。事實(shí)上,如果擴(kuò)大鼓勵(lì)面的話,三五千噸也是適用的。受制于這些現(xiàn)實(shí)難題,財(cái)政部的萬噸補(bǔ)貼政策遭遇落地難。

而參與國家補(bǔ)貼政策制定的秦世平對(duì)此解釋說,國家制訂政策的初衷并不鼓勵(lì)生物質(zhì)能源企業(yè)因陋就簡,遍地開花,而是鼓勵(lì)企業(yè)專門從事生物質(zhì)能源,培養(yǎng)骨干型企業(yè),這就需要一定的物質(zhì)基礎(chǔ)。一萬噸的廠子,固定資產(chǎn)就大概需要400萬元,加上流動(dòng)資金,1000萬元并不算多。而萬噸規(guī)模在能源化利用上,剛稱得上有點(diǎn)規(guī)模,只要是同一個(gè)業(yè)主,生產(chǎn)點(diǎn)可以分散,如果規(guī)模太小,補(bǔ)貼監(jiān)管成本也太高。對(duì)于補(bǔ)貼方式上,秦世平承認(rèn)存在一定缺陷,整個(gè)機(jī)制缺乏能源主管部門、技術(shù)部門的參與。制度怎樣更有利于監(jiān)管,公平公開還有待于進(jìn)一步完善。而該行業(yè)的快速發(fā)展,補(bǔ)貼政策功不可沒,但不能因?yàn)槌霈F(xiàn)一些問題,因噎廢食,取消這個(gè)補(bǔ)貼政策,那將會(huì)對(duì)剛剛起步的生物質(zhì)能源化利用產(chǎn)業(yè)造成重大的打擊。因?yàn)閲已a(bǔ)貼不僅僅是提供資金,還表明國家對(duì)該行業(yè)的支持態(tài)度,對(duì)企業(yè)和投資具有強(qiáng)力的引導(dǎo)作用。

除此之外,固定電價(jià)也是補(bǔ)貼的重要一塊。生物質(zhì)發(fā)電是0.75元/度,垃圾和甲烷發(fā)電是0.65元/度。增值稅實(shí)行即征即退,所得稅按銷售收入的90%來計(jì)算。袁振宏則指出政府鼓勵(lì)生產(chǎn),生產(chǎn)完了沒有銷路,這個(gè)產(chǎn)業(yè)還是發(fā)展不起來。所以生產(chǎn)者和用戶兩頭都要鼓勵(lì),為企業(yè)開拓市場。產(chǎn)業(yè)發(fā)展了國家才有政策,反過來不給政策,企業(yè)也難有市場。

三難:布局不好要吃虧

到底企業(yè)要建多大產(chǎn)能的好?秦世平經(jīng)常碰到有企業(yè)負(fù)責(zé)人向他請(qǐng)教。

“沒有最好,只有最適合的,適合的就是最好的。比如蘇南地區(qū)每人只有幾分地,那就沒法收,這些地方就沒法建大廠,但東北地區(qū)墾區(qū)就比較適合建大型電廠,有條件上規(guī)模,成本才越低,效益才越高。一定要因地制宜。密集地區(qū)可以建氣化發(fā)電,做成型燃料,不一定去建發(fā)電廠。”

肖明松也建議企業(yè)要多方考慮,合理布局,否則很容易陷入發(fā)展困局。建生物質(zhì)能電廠首先要考慮可持續(xù)發(fā)展,原料分散,就需要分散性利用,要考慮水資源、電力、人文環(huán)境是不是可以支撐這個(gè)項(xiàng)目。

四難:成本價(jià)格難控

受耕作制度的限制,我國農(nóng)村土地高度分散,從資源的收集儲(chǔ)存運(yùn)輸帶來很大不利因素,在后續(xù)的環(huán)節(jié)上會(huì)放大很多倍。“有些人認(rèn)為收集半徑的擴(kuò)大就是多一個(gè)油錢,實(shí)際上運(yùn)輸工具、人力成本都不一樣。”秦世平解釋說,“裝機(jī)容量3萬千瓦的生物質(zhì)電廠,一年大概需要25萬-30萬噸秸稈,按我國戶均10畝耕地計(jì)算,需要大約20萬農(nóng)戶來完成,那么收購時(shí)你要帶秤,光開票都需要20萬張。還要一個(gè)個(gè)裝車,不能實(shí)現(xiàn)高效的機(jī)械化。”

肖明松也非常理解企業(yè)的苦楚。“生物質(zhì)能源要依賴農(nóng)業(yè),資源掌握在老百姓手里,農(nóng)民的市場意識(shí)很好,完全隨行就市。如果收集半徑過大,需要農(nóng)民花費(fèi)大量時(shí)間收集、運(yùn)輸,那農(nóng)民就會(huì)要求按外出打工時(shí)計(jì)算人力成本,如此一來,企業(yè)為原料支出的成本就會(huì)大大提高。如果企業(yè)堅(jiān)持不抬價(jià),就可能造成企業(yè)吃不飽,縮量生產(chǎn),影響經(jīng)濟(jì)效益。每度電原料成本如果超出一定范圍,無論怎么發(fā)電都是賠錢。加上人工費(fèi)用近年來的快速增加,成本成了扼住企業(yè)脖子的一道枷鎖。”

“所以準(zhǔn)備入行的企業(yè)首先要考慮的是原料資源的可獲得性,如果不成熟千萬不要貿(mào)然進(jìn)入。”肖明松認(rèn)為地方政府可以進(jìn)行協(xié)調(diào),比如利用示范效應(yīng),鼓勵(lì)農(nóng)民種植秸稈作物,做好企業(yè)加農(nóng)戶的結(jié)合,平衡好企業(yè)和農(nóng)戶之間的利益。

五難:技術(shù)投入小

“我國的生物質(zhì)能源技術(shù)與國外有一定的差距,但目前的技術(shù)加上國家的補(bǔ)貼可以維持產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營。技術(shù)進(jìn)步永無止境,國外的技術(shù)、設(shè)備成本太高并不一定適合我們,轎車科技水平高,但要是去農(nóng)田就不如拖拉機(jī)。”秦世平笑著向記者打了個(gè)比方。科研部門每年都在做前端的研究,力度并不大。從實(shí)驗(yàn)室到田間再到工業(yè)企業(yè)的規(guī)模化生產(chǎn),技術(shù)的創(chuàng)新需要一個(gè)較長的時(shí)間。企業(yè)可以一邊生產(chǎn)一邊進(jìn)行探索。

“目前存在的問題是,有些研究成果與生產(chǎn)有些脫節(jié),并沒有轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,推向社會(huì)。”肖明松說,一方面技術(shù)部門因缺少資金,無法進(jìn)行規(guī)模化生產(chǎn),另一方面為了盡可能多地收回技術(shù)成本,企業(yè)有意拉長新技術(shù)向市場投放的周期。“但是,我們現(xiàn)在面臨的是國際化的市場,如果抱著老的技術(shù)不放,一旦有新技術(shù)投放市場,企業(yè)始終面臨著效率低下,最終難以維持。”

生物質(zhì)能源的技術(shù)投入還很小,從宏觀方面來說,現(xiàn)有能源還沒有用盡。壟斷企業(yè)控制著部分能源的終端,也限制了中小企業(yè)的技術(shù)投入。中國石油天然氣集團(tuán)有限公司若投入生物質(zhì)能源,生產(chǎn)乙醇汽油很容易,因?yàn)?a href="/hebeideji/421081846786898192.html">燃料乙醇按標(biāo)準(zhǔn)要求添加到汽油里形成乙醇汽油,整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈他們可以控制,別人加不進(jìn)去。當(dāng)大能源還能夠持續(xù)的時(shí)候,就不會(huì)在生物質(zhì)能源上下太大的力氣。”此外,國際石油、煤炭,天然氣價(jià)格有一個(gè)聯(lián)動(dòng)關(guān)系,當(dāng)他們的價(jià)格逼近生物質(zhì)能源的產(chǎn)品價(jià)格時(shí),企業(yè)就會(huì)有更多的利潤,當(dāng)化石能源資源枯竭到一定程度的時(shí)候,生物質(zhì)能源的優(yōu)勢就體現(xiàn)出來了。

利用技術(shù)

1.直接燃燒

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(jì)和生物質(zhì)成型物的應(yīng)用。現(xiàn)已成功開發(fā)的成型技術(shù)按成型物形狀主要分為大三類: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)的活塞式擠壓制的圓柱塊狀成型技術(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。

2.生物質(zhì)氣化

生物質(zhì)氣化技術(shù)是將固體生物質(zhì)置于氣化爐內(nèi)加熱,同時(shí)通入空氣、氧氣或水蒸氣,來產(chǎn)生品位較高的可燃?xì)怏w。它的特點(diǎn)是氣化率可達(dá)70%以上,熱效率也可達(dá)85%。生物質(zhì)氣化生成的可燃?xì)饨?jīng)過處理可用于合成、取暖、發(fā)電等不同用途,這對(duì)于生物質(zhì)原料豐富的偏遠(yuǎn)山區(qū)意義十分重大,不僅能改變他們的生活質(zhì)量,而且也能夠提高用能效率,節(jié)約能源。

3.液體生物燃料

由生物質(zhì)制成的液體燃料叫做生物燃料。生物燃料主要包括生物乙醇、生物丁醇、生物柴油、生物甲醇等。雖然利用生物質(zhì)制成液體燃料起步較早,但發(fā)展比較緩慢,由于受世界石油資源、價(jià)格、環(huán)保和全球氣候變化的影響,20世紀(jì)70年代以來,許多國家日益重視生物燃料的發(fā)展,并取得了顯著的成效。

4.甲烷

沼氣是各種有機(jī)化合物質(zhì)在隔絕空氣(還原)并且在適宜的溫度、濕度條件下,經(jīng)過微生物的發(fā)酵作用產(chǎn)生的一種可燃燒氣體。沼氣的主要成分甲烷類似于天然氣,是一種理想的氣體燃料,它無色無味,與適量空氣混合后即可燃燒。

1)沼氣的傳統(tǒng)利用和綜合利用技術(shù)

我國是世界上開發(fā)沼氣較多的國家,最初主要是農(nóng)村的戶用沼氣池,以解決秸稈焚燒和燃料供應(yīng)不足的問題,后來的大中型沼氣工程始于1936年,此后,大中型廢水、養(yǎng)殖業(yè)污水、村鎮(zhèn)生物質(zhì)廢棄物、城市垃圾沼氣的建立擴(kuò)寬了沼氣的生產(chǎn)和使用范圍。

自20世紀(jì)80年代以來,建立起的甲烷發(fā)酵綜合利用技術(shù),以沼氣為紐帶,將物質(zhì)多層次利用、能量合理流動(dòng)的高效農(nóng)業(yè)模式,已逐漸成為我國農(nóng)村地區(qū)利用沼氣技術(shù)促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的有效方法。通過沼氣發(fā)酵綜合利用技術(shù),沼氣用于農(nóng)戶生活用能和農(nóng)副產(chǎn)品生產(chǎn)加工,沼液用于飼料、生物農(nóng)藥、培養(yǎng)料液的生產(chǎn),沼渣用于肥料的生產(chǎn),我國北方推廣的塑料大棚、沼氣池、氣禽畜舍和廁所相結(jié)合的“四位一體”沼氣生態(tài)農(nóng)業(yè)模式,中部地區(qū)以沼氣為紐帶的生態(tài)果園模式,南方建立的“豬-果”模式,以及其他地區(qū)因地制宜建立的“養(yǎng)殖-甲烷”、“豬-沼-魚”和“草-牛-沼”等模式,都是以農(nóng)業(yè)為龍頭,以沼氣為紐帶,對(duì)沼氣、沼液、沼渣的多層次利用的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式。沼氣發(fā)酵綜合利用生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的建立使農(nóng)村沼氣和農(nóng)業(yè)生態(tài)緊密結(jié)合,是改善農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生的有效措施,也是發(fā)展綠色種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)的有效途徑,已成為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)新的增長點(diǎn)。

2)沼氣發(fā)電技術(shù)

沼氣燃燒發(fā)電時(shí)隨著大型沼氣池建設(shè)和沼氣綜合利用的不斷發(fā)展而出現(xiàn)的一項(xiàng)沼氣利用技術(shù),它將厭氧發(fā)酵處理產(chǎn)生的沼氣用于發(fā)動(dòng)機(jī)上,并裝有綜合發(fā)電裝置,以產(chǎn)生電能和熱能甲烷發(fā)電具有高效、節(jié)能、安全和環(huán)保等特點(diǎn),是一種分布廣泛且價(jià)廉的分布式能源。沼氣發(fā)電在發(fā)達(dá)國家已收到廣泛重視和積極推廣。生物質(zhì)能發(fā)電并網(wǎng)電量在西歐一些國家占能源總量的10%左右。

3)沼氣燃料電池技術(shù)

燃料電池是一種將儲(chǔ)存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。當(dāng)源源不斷地從外部向燃料電池供給燃料和氧化劑時(shí),它可以連續(xù)發(fā)電。依據(jù)電解質(zhì)的不同,燃料電池分為堿性燃料電池(AFC)、質(zhì)子交換膜(PEMFC)、磷酸(PAFC)、溶融碳酸根(MCFC)及固態(tài)氧化物(SOFC)等。

燃料電池能量轉(zhuǎn)換效率高、潔凈、無污染、噪聲低,既可以集中供電,也適合分散供電,是21世紀(jì)最有競爭力的高效、清潔的發(fā)電方式之一,它在潔凈煤炭燃料電站、電動(dòng)汽車、移動(dòng)電源、UPS電池、潛艇及空間電源等方面,有著廣泛的應(yīng)用前景和巨大的潛在市場。

5.生物制氫

氫氣是一種清潔、高效的能源,有著廣泛的工業(yè)用途,潛力巨大,來生物制氫究逐漸成為人們關(guān)注的熱點(diǎn),但將其他物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氫并不容易。生物制氫過程可分為厭氧光合制氫和厭氧發(fā)酵制氫兩大類。

6.生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)

生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)是將生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化為電能的一種技術(shù),主要包括農(nóng)林廢物發(fā)電、垃圾發(fā)電和甲烷發(fā)電等。作為一種可再生能源,生物質(zhì)能發(fā)電在國際上越來越受到重視,在我國也越來越受到政府的關(guān)注和民間的擁護(hù)。

生物質(zhì)發(fā)電將廢棄的農(nóng)林剩余物收集、加工整理,形成商品,及防止秸稈在田間焚燒造成的環(huán)境污染,又改變了農(nóng)村的村容村貌,是我國建設(shè)生態(tài)文明、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn)略選擇之一。如果我國生物質(zhì)能利用量達(dá)到5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,就可解決目前我國能源消費(fèi)量的20%以上,每年可減少排放二氧化碳中的碳量近3.5億噸,二氧化硫、氮氧化物、煙塵減排量近2500萬噸,將產(chǎn)生巨大的環(huán)境效益。尤為重要的是,我國的生物質(zhì)能資源主要集中在農(nóng)村,大力開發(fā)并利用農(nóng)村豐富的生物質(zhì)能資源,可促進(jìn)農(nóng)村生產(chǎn)發(fā)展,顯著改善農(nóng)村的村貌和居民生活條件,將對(duì)建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村產(chǎn)生積極而深遠(yuǎn)的影響。

7.原電池

通過化學(xué)反應(yīng)時(shí)電子的轉(zhuǎn)移制成原電池,產(chǎn)物和直接燃燒相同但是能量能充分利用。

新利用

脂肪燃料快艇(說明:本詞條頂部圖片即為脂肪燃料快艇)

新西蘭業(yè)余航海家和環(huán)境保護(hù)家皮特·貝修恩宣布,他將駕駛以脂肪為動(dòng)力的快艇地球競賽”號(hào),進(jìn)行一次環(huán)球航行。據(jù)悉,貝休恩將于2008年3月1日從西班牙的瓦倫西亞出發(fā),開始全長約4.5萬公里的環(huán)球航行。貝休恩表示,他打算挑戰(zhàn)英國船只“有線和無線冒險(xiǎn)”號(hào)于1998年創(chuàng)造的75天環(huán)球航行的世界紀(jì)錄。

脂肪當(dāng)燃料“地球競賽”號(hào)被稱為世界上最快的生態(tài)船,造價(jià)240萬美元,融合多項(xiàng)高科技。“地球競賽”號(hào)長約23.8米,形似一只展翅欲飛的天鵝。船身有三層外殼保護(hù),內(nèi)有兩個(gè)功能先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī),最高時(shí)速可達(dá)每小時(shí)40節(jié)(約74公里),即使航行在巨浪中,速度也不會(huì)減慢。

雖然動(dòng)物脂肪種類豐富,但貝修恩計(jì)劃只利用人類脂肪轉(zhuǎn)化成的生物燃料作為“地球競賽號(hào)”的動(dòng)力來源,百分之百采用生物燃料完成一次環(huán)游世界的環(huán)保之旅。

為了能募集到足夠的脂肪生物燃料,貝修恩身先士卒,主動(dòng)躺到了手術(shù)臺(tái)上。然而整形醫(yī)生盡管做了很大努力,從他體內(nèi)抽出的脂肪也只夠制造100毫升的生物燃料。他的兩名助手抽出的10升脂肪能夠制成7升生物燃料,可供“地球競賽”號(hào)航行15公里。

而皮特進(jìn)行“綠色”環(huán)游世界之旅,以打破英國“有線和無線冒險(xiǎn)者”號(hào)于1998年創(chuàng)造的75天環(huán)游世界的紀(jì)錄,總共需要7萬升的生物燃料,也就是說,皮特需要胖子志愿者們捐贈(zèng)出大約7萬公斤的脂肪。

資源

森林能源

森林能源是森林生長和林業(yè)生產(chǎn)過程提供的生物質(zhì)能源,主要是薪材,也包括森林工業(yè)的一些殘留物等。森林能源在我國農(nóng)村能源中占有重要地位,1980年前后全國農(nóng)村消費(fèi)森林能源約1億噸標(biāo)煤,占農(nóng)村能源總消費(fèi)量的30%以上,而在丘陵、山區(qū)、林區(qū),農(nóng)村生活用能的50%以上靠森林能源。

薪材來源于樹木生長過程中修剪的枝杈,木材加工的邊角余料,以及專門提供薪材的薪炭林。1979年全國合理提供薪材量8885萬噸,實(shí)際消耗量18100萬噸,薪材過樵1倍以上;1995年合理可提供森林能源14322.9萬噸,其中薪炭林可供薪材2000萬噸以上,全國農(nóng)村消耗21339萬噸,供需缺口約7000萬噸。

農(nóng)作物秸稈

農(nóng)作物秸稈是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)品,也是我國農(nóng)村的傳統(tǒng)燃料。秸稈資源與農(nóng)業(yè)主要是種植業(yè)生產(chǎn)關(guān)系十分密切。根據(jù)1995年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算,我國農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)出量為6.04億噸,其中造肥還田及其收集損失約占15%,剩余5.134億噸。可獲得的農(nóng)作物秸稈5.134億噸除了作為飼料、工業(yè)原料之外,其余大部分還可作為農(nóng)戶炊事、取暖燃料,全國農(nóng)村作為能源的秸稈消費(fèi)量約2.862億噸,但大多處于低效利用方式即直接在柴灶上燃燒,其轉(zhuǎn)換效率僅為10%一20%左右。隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,農(nóng)民收入的增加,地區(qū)差異正在逐步擴(kuò)大,農(nóng)村生活用能中商品能源的比例正以較快的速度增加。事實(shí)上,農(nóng)民收入的增加與商品能源獲得的難易程度都能成為他們轉(zhuǎn)向使用商品能源的契機(jī)與動(dòng)力。在較為接近商品能源產(chǎn)區(qū)的農(nóng)村地區(qū)或富裕的農(nóng)村地區(qū),商品能源(如煤、液化石油氣等)已成為其主要的炊事用能。以傳統(tǒng)方式利用的秸稈首先成為被替代的對(duì)象,致使被棄于地頭田間直接燃燒的秸稈量逐年增大,許多地區(qū)廢棄秸稈量已占總秸稈量的60%以上,既危害環(huán)境,又浪費(fèi)資源。因此,加快秸稈的優(yōu)質(zhì)化轉(zhuǎn)換利用勢在必行。

禽畜糞便

禽畜糞便也是一種重要的生物質(zhì)能源。除在牧區(qū)有少量的直接燃燒外,禽畜糞便主要是作為甲烷的發(fā)酵原料。中國主要的禽畜是雞、豬和牛,根據(jù)這些禽畜品種、體重、糞便排泄量等因素,可以估算出糞便資源量。根據(jù)計(jì)算,目前我國禽畜糞便資源總量約8.5億噸,折合7840多萬噸標(biāo)煤,其中牛糞5.78億噸,4890萬噸標(biāo)煤,豬糞2.59億噸,2230萬噸標(biāo)煤,雞糞0.14億噸,717萬噸標(biāo)煤。

在糞便資源中,大中型養(yǎng)殖場的糞便是更便于集中開發(fā)、規(guī)模化利用的。我國大中型牛、豬、雞場約6000多家,每天排出糞尿及沖洗污水80多萬噸,全國每年糞便污水資源量1.6億噸,折合1157.5萬噸標(biāo)煤。

生活垃圾

隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大和城市化進(jìn)程的加速,中國城鎮(zhèn)垃圾的產(chǎn)生量和堆積量逐年增加。1991和1995年,全國工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量分別為5.88億噸和6.45億噸,同期城鎮(zhèn)生活垃圾量以每年10%左右的速度遞增。1995年中國城市總數(shù)達(dá)640座,垃圾清運(yùn)量10750萬噸。

城鎮(zhèn)生活垃圾主要是由居民生活垃圾,商業(yè)、服務(wù)業(yè)垃圾和少量建筑垃圾等廢棄物所構(gòu)成的混合物,成分比較復(fù)雜,其構(gòu)成主要受居民生活水平、能源結(jié)構(gòu)、城市建設(shè)、綠化面積以及季節(jié)變化的影響。中國大城市的垃圾構(gòu)成已呈現(xiàn)向現(xiàn)代化城市過渡的趨勢,有以下特點(diǎn):一是垃圾中有機(jī)化合物含量接近1/3甚至更高;二是食品類廢棄物是有機(jī)物的主要組成部分;三是易降解有機(jī)物含量高。中國城鎮(zhèn)垃圾熱值在4.18兆焦/克(1000千卡/千克)左右。

效益分析

生物質(zhì)發(fā)電能源林效益簡單分析

瑞典柳樹無性系能源林的種植面積不斷增大,主要與瑞典農(nóng)民貿(mào)易協(xié)會(huì)及其他各種機(jī)構(gòu)把柳樹作為一種農(nóng)作物來推廣有關(guān)。同時(shí)政府的補(bǔ)助金制度也為柳樹能源林的大面積推廣提供了必要條件。瑞典南部及中部柳樹能源林約有11000hm,其中2000hm是1994年種植的,1995年計(jì)劃種植5000hm。這些能源林每年每公頃平均的生物量生產(chǎn)為10~12t,相當(dāng)于25~30m木材或4~5m燃油,約合25-30桶原油。如將所產(chǎn)的生物量用來發(fā)電,按照我國國產(chǎn)直燃發(fā)電機(jī)組發(fā)電效率單位電量原料消耗量1.37kg/kwh計(jì)算,這些能源林每年每公頃可供發(fā)電7300-8760kwh;若按照進(jìn)口直燃發(fā)電機(jī)組發(fā)電效率單位電量原料消耗量1.05kg/kwh計(jì)算,則每年每公頃可供發(fā)電9500-11430kwh。如果以竹柳作為分析對(duì)象,超短期輪伐(輪伐期1~2年)的情況下,其每年每公頃平均的生物量生產(chǎn)可達(dá)37.8t以上,相當(dāng)于94.5m木材或15.12m燃油,約合94桶原油。受全球金融風(fēng)暴影響,國際原油價(jià)格暴跌,按照當(dāng)前跌后價(jià)格平均43美元/桶計(jì)算,每年每公頃產(chǎn)值4042美元,折合人民幣約27500元(匯率6.8)。這些能源林每年每公頃可供發(fā)電27560kwh;則每年每公頃可供發(fā)電36000kwh。

意義

中國是一個(gè)人口大國,又是一個(gè)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的國家,21世紀(jì)將面臨著經(jīng)濟(jì)增長和環(huán)境保護(hù)的雙重壓力。因此改變能源生產(chǎn)和消費(fèi)方式,開發(fā)利用生物質(zhì)能等可再生的清潔能源資源對(duì)建立可持續(xù)的能源系統(tǒng),促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)具有重大意義。

開發(fā)利用生物質(zhì)能對(duì)中國農(nóng)村更具特殊意義。中國80%人口生活在農(nóng)村,秸稈和薪柴等生物質(zhì)能是農(nóng)村的主要生活燃料。盡管煤炭等商品能源在農(nóng)村的使用迅速增加,但生物質(zhì)能仍占有重要地位。1998年農(nóng)村生活用能總量3.65億噸標(biāo)煤,其中秸稈和薪柴為2.07億噸標(biāo)煤,占56.7%。因此發(fā)展生物質(zhì)能技術(shù),為農(nóng)村地區(qū)提供生活和生產(chǎn)用能,是幫助這些地區(qū)脫貧致富,實(shí)現(xiàn)小康目標(biāo)的一項(xiàng)重要任務(wù)。

1991年至1998年,農(nóng)村能源消費(fèi)總量從5.68億噸標(biāo)準(zhǔn)煤發(fā)展到6.72億噸標(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。可見隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)民生活水平的提高,農(nóng)村對(duì)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。

生物質(zhì)能高新轉(zhuǎn)換技術(shù)不僅能夠大大加快村鎮(zhèn)居民實(shí)現(xiàn)能源現(xiàn)代化進(jìn)程,滿足農(nóng)民富裕后對(duì)優(yōu)質(zhì)能源的迫切需求,同時(shí)也可在鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)等生產(chǎn)領(lǐng)域中得到應(yīng)用。由于中國地廣人多,常規(guī)能源不可能完全滿足廣大農(nóng)村日益增長的需求,而且由于國際上正在制定各種有關(guān)環(huán)境問題的公約,限制二氧化碳等溫室氣體排放,這對(duì)以煤炭為主的我國是很不利的。因此,立足于農(nóng)村現(xiàn)有的生物質(zhì)資源,研究新型轉(zhuǎn)換技術(shù),開發(fā)新型裝備既是農(nóng)村發(fā)展的迫切需要,又是減少排放、保護(hù)環(huán)境、實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要。

我國生物質(zhì)能現(xiàn)狀

我國擁有豐富的生物質(zhì)能資源,據(jù)測算,我國理論生物質(zhì)能資源為50億噸左右標(biāo)準(zhǔn)煤,是中國總能耗的4倍左右。在可收集的條件下,我國可利用的生物質(zhì)能資源主要是傳統(tǒng)生物質(zhì),包括農(nóng)作物秸稈、薪柴、禽畜糞便、生活垃圾、工業(yè)有機(jī)廢渣與廢水等。

農(nóng)業(yè)產(chǎn)出物的51%轉(zhuǎn)化為秸稈,年產(chǎn)約6億噸,約3億噸可作為燃料使用,折合1.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤;林業(yè)廢棄物年可獲得量約9億噸,約3億噸可能源化利用,折合2億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。甜高粱小桐樹黃連木油桐等能源作物可種植面積達(dá)2000多萬公頃,可滿足年產(chǎn)量約5000萬噸生物液體燃料的原料需求。畜禽養(yǎng)殖和工業(yè)有機(jī)廢水理論上可年產(chǎn)甲烷約800億立方米。

能源多樣化發(fā)展

生物燃料既有助于促進(jìn)能源多樣化,幫助我們擺脫對(duì)傳統(tǒng)化石能源的嚴(yán)重依賴,還能減少溫室氣體排放,緩解對(duì)環(huán)境的壓力。所以,它被視為替代燃料之一,對(duì)于加強(qiáng)能源安全有著積極的意義。

生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展

國家能源局局長劉鐵男在河南省考察時(shí)表示,將組織重點(diǎn)企業(yè)和重點(diǎn)資源省份加大創(chuàng)新力度,推進(jìn)先進(jìn)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展。

劉鐵男指出,將盡快編制出臺(tái)《先進(jìn)生物質(zhì)能源化工示范項(xiàng)目專項(xiàng)規(guī)劃》,明確生物質(zhì)能化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)、主要任務(wù)和準(zhǔn)入條件。依托重點(diǎn)資源地區(qū)和有實(shí)力的骨干企業(yè),圍繞纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)化示范和醇、電、氣、化多聯(lián)產(chǎn)等生物能化重點(diǎn)創(chuàng)新領(lǐng)域,選擇落實(shí)好示范項(xiàng)目。國家能源局將會(huì)同有關(guān)部門結(jié)合生物能化發(fā)展重點(diǎn)與方向,配套出臺(tái)相關(guān)支持政策。

質(zhì)能研究

生物質(zhì)能研究與開發(fā)已經(jīng)成為世界重大熱門課題之一,受到世界各國政府與科學(xué)家的關(guān)注。許多國家都制定了相應(yīng)的開發(fā)研究計(jì)劃,如日本的陽光計(jì)劃、印度的綠色能源工程、美國的能源農(nóng)場和巴西的酒精能源計(jì)劃等,其中生物質(zhì)能源的開發(fā)利用占有相當(dāng)?shù)谋壤獾纳镔|(zhì)能技術(shù)和裝置多已達(dá)到商業(yè)化應(yīng)用程度,實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化產(chǎn)業(yè)經(jīng)營,以美國、瑞典奧地利三國為例.生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高品位能源利用已經(jīng)具有相當(dāng)可觀的規(guī)模,分別占該國一次能源消耗旦的4%,t6%和10%。在美國,生物質(zhì)能發(fā)電的總裝機(jī)容量已經(jīng)超過10吉兆瓦,單機(jī)容量達(dá)到10一25兆瓦;紐約的斯塔藤垃圾處理站投資2000萬美元,采用濕法處理垃圾,回收甲烷.用于發(fā)電,同時(shí)生產(chǎn)肥料。巴西是乙醇燃料開發(fā)應(yīng)用最有特色的國家,實(shí)施了世界上規(guī)模最大的乙醇開發(fā)計(jì)劃,乙醇燃料已經(jīng)占該國汽車燃料消費(fèi)量的50%以上。美國開發(fā)出利用纖維素廢料生產(chǎn)酒精的技術(shù),建立丁1兆瓦的稻殼發(fā)電示范工程,年產(chǎn)酒精2500噸。2013年,全球生物質(zhì)能發(fā)電量為413,778.1百萬千瓦時(shí),全球生物質(zhì)能發(fā)電市場年收益為286.818億美元。

問題分析

高能源價(jià)格刺激和能源安全的考慮使生物質(zhì)能真正為各國政府高度重視。各國對(duì)發(fā)展生物質(zhì)能源的主要考慮有不同的側(cè)重,但兩個(gè)主要原因相同,即能源替代和環(huán)境保護(hù)。

根據(jù)2007世界可再生能源報(bào)告,全球生物乙醇產(chǎn)量從2005年的330億公升增長到2006年的390億公升;其中,美國的產(chǎn)量為183億公升,增幅達(dá)22%,超過巴西。巴西的燃料乙醇消費(fèi)量從2005年的150億公升增長到2006年的175億公升,燃料乙醇供應(yīng)了非柴油機(jī)動(dòng)車燃料的41%,巴西機(jī)動(dòng)車中有70%左右采用“混合燃料”。歐盟的燃料乙醇產(chǎn)量增長迅速,2006年增長了77.8%,但絕對(duì)數(shù)相對(duì)于巴西和美國仍然較少。

在我國現(xiàn)實(shí)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境中,還存在一些消極因素制約著生物質(zhì)能的發(fā)展和應(yīng)用:

市場環(huán)境和保障機(jī)制不夠完善

我國生物燃料乙醇發(fā)展缺乏明確的發(fā)展目標(biāo),沒有形成連續(xù)穩(wěn)定的市場需求,還處在“以產(chǎn)定銷、計(jì)劃供應(yīng)”階段。國內(nèi)生物燃料乙醇從生產(chǎn)到銷售的各個(gè)環(huán)節(jié)都受到了政府部門的嚴(yán)格控制,是政策性的封閉運(yùn)行,尚未形成真正意義的市場化。

體系不完善

我國于2001午頒布了變性生物燃料乙醇(GB183502—2001)和車用乙醇汽油(GB183512—2001)兩項(xiàng)強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn),在技術(shù)內(nèi)容上等效采用了美國試驗(yàn)與材料協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)(ASTM),在現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上及時(shí)制訂不同生物質(zhì)原料來源的生物燃料乙醇相關(guān)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)和工藝控制等標(biāo)準(zhǔn)就顯得極為迫切。

商業(yè)化利用難

資源分散,收集手段落后,產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程緩慢,制約著生物質(zhì)能源高新技術(shù)的規(guī)模化和商業(yè)化利用。集中發(fā)電和供熱是國際上通行的高效清潔地利用生物質(zhì)能源的主要技術(shù)方式。但是,這些技術(shù)需要具有一定的規(guī)模,才能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)落后

利用裝備技術(shù)含量低,研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入過少,一些關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)進(jìn)展不大。例如厭氧消化產(chǎn)氣率低,設(shè)備與管理自動(dòng)化程度較差;氣化利用中焦油問題未能解決,影響長期應(yīng)用;甲烷發(fā)電與氣化發(fā)電效率較低,二次污染問題沒有徹底解決。

缺乏相關(guān)政策

缺乏專門扶持生物質(zhì)能源發(fā)展,鼓勵(lì)生產(chǎn)和消費(fèi)生物質(zhì)能源的政策。在當(dāng)前缺乏一定的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)助手段的條件下,難以實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)規(guī)模化,競爭能力弱。

土地矛盾

生物質(zhì)能源與農(nóng)業(yè)、林業(yè)在資源使用上不協(xié)調(diào)。能源作物已經(jīng)開始成為不少國家生物質(zhì)能源的主體。但是,我國土地資源短缺,存在能源作物和農(nóng)業(yè)、林業(yè)爭奪土地的矛盾。

利用制約

一些制約生物質(zhì)能發(fā)電的問題逐漸顯現(xiàn)出來。電價(jià)補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)低,使生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目一旦投入運(yùn)營就面臨虧損境地。《可再生能源法》明確指出,要制定激勵(lì)可再生能源發(fā)展的稅收及貸款優(yōu)惠政策,然而關(guān)于生物質(zhì)發(fā)電的相關(guān)退稅政策至今尚未落實(shí)。

發(fā)展前景

未來中國生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)是甲烷及沼氣發(fā)電、液體燃料、生物質(zhì)固體成型燃料以及生物質(zhì)發(fā)電;促進(jìn)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策環(huán)境將進(jìn)一步完善;技術(shù)水平進(jìn)一步提高;將有更多的大型企業(yè)參與;生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)必將成為中國國民經(jīng)濟(jì)新的增長點(diǎn)。

(1)良好的宏觀政策環(huán)境逐漸形成,為生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)提供了良好的發(fā)展機(jī)會(huì)

(2)技術(shù)水平不斷提高,產(chǎn)品領(lǐng)域深入拓展

(3)大型企業(yè)積極參與,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展階段

參考資料 >

生活家百科家居網(wǎng)