我国生物质能技术发展现状

1、我国生物质能技术发展现状 :世界能源危机和全球坏境日益恶化迫使人们开发可再生的能源。生物质能源作为一种可 再生的新能源已经受到世界各国的高度重视，针对国内外生物质能的发展现状，本文概述 了生物质能源的概念，并分析了我国对生物质能的利用，主要包括：沼气及沼气发电、农 林生物质发电、生物固体成型燃料筈关键词:生物质；生物质能；产业；沼气；生物质 发电；生物质燃料；能源作物 概述 近年来，在能源危机、保护坏境和可持续发展的呼声中，可再生的清洁能源以及能源的多 元化倍受关注，生物质能成为其中的一个新亮点。 为了促进可再生能源的开发利用，增加能源供应，改善能源结构，保障能源安全，保护坏 境，实现经济社会

2、的可持续发展，中国已经制定并实施了可再生能源法。可再生能源 是清洁能源，是指在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不蝎的资源，它 对环境无害或危害极小，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用。根据可再生能源法 的定义，目前主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等非化石能源。 中国可再生能源资源非常丰富，开发利用的潜力很大，其中生物质能的开发潜力更大。 生物质能一直是人类赖以生存的重要能源，它目前是仅次于煤炭、石油和天然气而居干世 界能源消费总量第四位的能源，在整个能源系统中占有重要地位。据有关专家估计，生物 质能极有可能成为未来可持续能源系统的重要组成部分，到下世纪中叶，采

3、用新技术生产 的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40%以上。 生物质能是蕴藏在生物质中的能量，是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存 在生物质內部的能量，煤、石油和天然气等化石能源也是由生物质能转变而来的。生物质 能是可再生能源，通常包括以下几个方面：一是木材及森林工业废弃物；二是农业废弃物； 三是水生植物；四是油料植物；五是城市和工 业有机废弃物；六是动物粪便，:，在世界能耗中，生物质能约占14%,在不发达地区占60% 以上。全世界约25亿人的生活能源的90%以上是生物质能，直接燃烧生物质的热效率仅 为10%30%。生物质能的优点是燃烧容易，污谨少，灰分较低；缺点是热值及热效率低，

4、 体积大而不易运输. 目前世界各国正逐步采用如下方法利用生物质能：1）热化学转换法，获得木炭、焦油和 可燃气体等高品位的能源产品，该方法又按其热加工的工艺不同，分为高温干他、热解、 生物质液化等方法；2）生物化学转换法，主要指生物质在微生物的发酵作用下，生成沼 气、酒精等能源产品；3）利用油料植物所产生的生物油；4）把生物质压制成成型状燃料 （如块型、棒型燃料），以便隼中利用和提高热效率。 “为了缓解中国能源短缺问题，保证能源安全，治理有机废弃污染物，保护生态环境，建 议国家应大力开发生物质能，实施能源农业的重大工程。”中国作物学会理事长路明研究 员在接受记者采访时说，“生物能源开发工程应主要

5、包括： 沼气计划、 酒精计划、 秸秆能 源利用计划和能源作物培育计划等。” 在2017年8月召开的全国生物质能源开发利用工作会议上，国家发展与改革委员会副主 任陈德铭提出，今后15年，中国在生物质能源方面将重点发展农林生物质发电、生物液 体燃料、沼气及沼气发电、生物固体成型燃料技术四大领域，开拓农村发展新型产业，为 农村提供高效清洁的生活燃料，并为替代石油开辟新的渠道。 综上所述，目前，中国生物质能源的产业化利用途径主要包括以下方面：沼气利用工程、 农林生物质发电、生物固体成型燃料、生物质液体燃料、能源作物培育利用等 二.中国生物质能的发展前景 1. 沼气利用工程的发展空间 沼气的利用主要包括

6、沼气燃气和沼气发电，目前，中国农村生物质能开发利用已经进入了 加快发展的重要时期。统计显示，截至2017年底，中国农村中使用沼气的农户达到1807 万多户，建成养殖场沼气工程3556处，产沼气约70亿立方米，折合524万吨标准憔， 5000多万能源短缺的农村居民通过使用了清洁的气体燃料，生活条件得到根本改善中 国已经建成大中型沼气池3万多个，总容积超过137万立方米，年产沼气5500万立方米, 仅100立方米以上规模的沼气工程就达到630多处。距离2017年预定目标的发展空间还 很大。 中国经过二十多年的研发应用，在全国兴建了大中型沼气工程和户用农村沼气池的数量已 位居世界第一。不论是厌氧消化

7、工艺技术，还是建造、运行管理等都积累了丰富的实践经 验，整体技术水平已进入国际先进行列。 我国生物质能技术发展现状全文內容当前网页未完全显示，剩余內容请访问下一页查 看 沼气发电发展前景广阔，但目前还存在一些障碍，如技术障碍、市场障碍、政策障碍等， 通过制定发展规划、加强技术保障体系建设、引入竞争机制，创新投资体系，研究制定促 进沼气发展利用的国家级配克政策，等第。当技术、市场、政策等壁垒被克服后，沼气发 展前景广阔，产业空间巨大。 2. 生物质能发电的发展前景 目前，生物质发电主要包括沼气发电、生物质直燃发电、生物质混燃发电、农林秸秆生物 质气化发电、生物质炭化发电、林木生物质发电等。生物质

8、能源转化为电能，正面临着前所未有的发展良机：一方面，石油、煤炭等不可再生 的化石能源价格飞涨；另一方面，各地政府顶着“节能降耗20%”的军令状，对落实和扶持 生物质能源发电有了相当大的默契和热惰.国家电网公司担任大股东的国能生物质发电公 司目前已有19个秸秆发电项目得到了主管部门批准，大唐、华电、国电、中电等隼团也 纷纷加入，河北、山东、江苏、安徽、河南、黑龙江第省的100多个县、市开始投建或是 签订秸秆发颐目。 煤炭作为一次性能源，用一吨少一吨。而中国小麦、玉米、棉花等农作物种植面积很大， 产量很高，而且农作物是可再生资源，相对于现在电厂频频“断煤”、 不堪煤价攀升的尴尬局面，推广秸秆发电具

9、有取之不尽的资源优势和低廉的成本优势。 生物质直接燃烧发电（简称生物质发电）是目前世界上仅次于风力发电的可再生能源发电 技术据初步估算，在中国，仅农作物秸秆技术可开发量就有6亿吨，其中除部分用于农 村炊事取暖等生活用能、满足养殖业、秸秆还田和造纸需要之外，中国每年废弃的农作物 秸秆约有1亿吨，折合标准煤5000万吨。照此计算，预计到2020年，全国每年秸秆废 弃量将达2亿吨以上，折合标准煤1亿吨，相当于憔炭大省河南一年的产煤量 为保障生物质发电原料供应，在强化传统农业生产的基础上，应大力开发森林、草地、山 地、丘陵、荒地和沙漠等国土资源，充分挖掘生态系统的生物质生产潜力。重点加强高效 光合转化

10、作物、速生林木与特种能源植物的培育推广，大幅度扩大生物质资源的生产规模, 逐步建立多样化的生物质资源生产基地。3 .生物质固体燃料的发展模式 生物质固体成型燃料也是农业部今后的重点发展领域之一。农业部将重点示范推广农作物 秸秆固体成型燃料，重点在东北、黄淮海和长江中下游粮食主产区进行试点示范建设和推 广，发展颗粒、棒状和块状固体成型燃料，并同步开发推广配龚炉具，为农户提供炊事燃 料和取暖用能。 丰富、清洁、环保又可再生的生物质能源过去却没有得到重视，而被白白浪费掉。河南农 业大学张百良教授分析指出，除去饲养牲畜、工业用和秸秆还田，中国每年还具有4亿吨 制作成型燃料的资源可以生产1.5亿吨成型燃

11、料，可替代1亿吨原煤，相当于4个平顶山 煤矿的年产量 以农作物秸秆为原料的生物质固体燃料产业规模虽然不是很大，但因目前 开发程度低，发展空间仍巨大。 三.结语 国家已出台的生物燃料乙醇及车用乙醇汽油“十一五”发展专项规划及相关产业政策， 明确提出“因地制宜，非粮为主”的发展原则，发展替代能源坚持“不 与人争粮，不与粮争地”，要更加依靠非粮食原料。从大方向来看，用非粮原料能源替代 化石能源是长远方向，例如薯类和纤维质以及一些植物果实来替代。为避免粮食“能源化 问题，必须开发替代粮食的能源原料资源。开发替代粮食资源，如以农作物秸秆和林木为 代表的各类木质纤维类生物质，及其相应的生物柴油和燃料乙醇生

12、产技术，被专家们认为 是未来解决生物质液体燃料原料成本离、原料有限的根本出路。 生物质能源将成为未来能源重要组成部分，到2017年，全球总能耗将有40%来自生物质 能源，主要通过生物质能发电和生物质液体燃料的产业化发展实现。有关专家也对生物质 能源的发展寄予了厚望，认为中国完全有条件进行生物能源和生物材料规模工业化、产业 化，可以在2020年形成产值规模达万亿元。虽然生物质能源发展潜力巨大、前景广阔， 并正在逐步打破中国传统的能源格局，但是生物质能的产业化发展过程也并非一帆风顺， 因为生物质原料极其分散，采隼成本、运输成本和生产成本很高，成为生物质燃料乙醇业 的致命伤，若不能妥善解决将可能成为

13、生物质能产业发展的瓶颈。 生物质能的资源量丰富并且是环境友好型能源，从资源潜力、生产成本以及可能发挥的作 用分析，包括生物燃油产业化在內的生物质能产业化开发技术将成为中国能源可持续发展 的新动力，成为维护中国能源安全的重要发展方向。在隼约化养殖场和养殖小区建设大中 型沼气工程也将成为中国利用生物能源发电的新趋势。从环保、能源安全和资源潜力综合 考虑，在中国推进包括以沼气、秸秆、林产业剩余物、海洋生物、工业废弃物为原料的生 物质能产业化的前景将十分广阔。 我国生物质能技术发展现状全文内容当前网页未完全显示，剩余內容请访问下一页查 看 我国生物质能源的发展现状及利用 2017-05-1614:25

14、 | #2 楼 1生物质能利用现状 生物质能源一直是人类赖以生存的重要能源，它是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界 能源消费总量第四位的能源，在整个能源系统中占有重要地位。我国政府及有关部门对生 物质能源的利用也极为重视，目前已有一大批优秀的科研成果问世，如户用沼气技术、禽 畜粪便沼气技术、生物质气化供气和发电技术、生物质压块技术等，并取得了较好的经济 和社会效益。 以生物质为载体,由生物质产生的能量，便是生物质能。生物能是太阳能以或间接地来源于 植物的光合作用,在各种可再生能源中，生物质是独特的，它是贮存的太阳能，更是一种唯一可 再生的碳源,可转化成常规的固态，液态和气态燃料。生物质遍布世界

15、各地，其蕴藏量极大， 仅地球上的植物，每年生产量就像当于目前人类消耗矿物能的20倍，或相当于世界现有人 口食物能量的160倍。虽然不同国家单位面积生物质的产量差异很大，但地球上每个国家 都有某种形式的生物质，生物质能是热能的来源，为人类提供了基本燃料。开发绿色能源 已成为当今世界上工业化国家开源节流，化害为利和保护环境的重要手段。至少有14个 工业化国家在开发绿色能源方面取得了良好成绩其中有些国家通过实施绿色能源政策，在 相当大程度上缓解了本国能源不足的矛盾，改善了环境。 我国拥有丰富的生物质能资源，我国理论生物质能资源50亿吨左右。目前可供利用开发的 资源主要为生物质废弃物，包括农作物秸秆，

16、薪柴，禽畜粪便，工业有机废弃物和城市固体 有机垃圾等。然而，由于农业，林业，工业及生活方面的生物质资源状况非常复杂,缺乏相 关的统计资料和数据，以及各类生物质能资源间以各种复杂的方式相互影响。因此,生物质 的消耗量是最难确定或估计的。我国政府及有关部门对生物质能源利用极为重视己连续在 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。人类的文明进步 和社会生产力的发展使得人类对能源的需求越来越大，而严峻的能源形势日益成为

17、全世界关 注的焦点。地球上亿万年积累的化石能源（石油、天然气、憔等），仅能支撑300年的大规模 开采就将面临枯竭。人们终于认识到，化石能源的使用不是无限的。农作物秸秆作为一种农 业生产的副产品，产量大，分布广，同时也是一项重要的生物资源）其含氮、磷、钾、碳的平 均含量分别为0.6%、0.3%、10%、45%。据统计，我国年产农作物秸杆6.2亿吨，其数量相 当于北方草原打草量的50多倍，资源拥有量居世界首位。 历史上我国有着利用秸秆的优良传统，农民用桔秆建房蔽日遮雨,用秸秆烧火做饭取暖，用 秸秆养畜积肥还田。合理利用秸秆是我国传统农业的精华之一。随着科技进步和社会发展， 一方面，秸秆利用开辟了新

18、路子，其综合利用成为一篇必须做好的很有价值的大文章；另一 方面，焚烧秸秆在一些地区愈演愈烈,成为必须认真对待，下决心解决的紧迫问题作物秸 秆利用中的问题出现的原因归纳为如下几方面:第一是农业普遍增收之后，农作物秸秆越来 越多，但综合利用滞后，秸秆出现过剩；第二是随着农民收入增加，生活水平不断提高，农民 宁愿增用化 肥和燃煤，而少用秸秆作肥料和燃料；第三是由于农作物复种指数提高，特别是近几年小麦 机收面积扩大，麦秸留茬过高，灭茬机械和免耕播种技术推广没有跟上，造成农民为赶农时放 火焚烧秸杆和留茬。合理利用资源，保护坏境，直接关系到国民经济的可持续发展。党中央、 国务院对此历来十分重视党的十四届五

19、中全会在关于制定国民经济和社会发展“九五 计划和2017年远景目标的建议中，做出了关于实现两个根本性转变和实施可持续发展战 略的重大决策;并在2000 -2017年新能源和可再生能源产业发展规划要点中明确指出:推 广秸杆气化隼中供气、发电技术,不仅能有效缓解农村高品位商品能源短缺问题而且有利 于实现桔杆全面禁烧及其综合利用。因此,秸秆荼烧及其综合利用工作作为资源与坏境保护 的大事、作为实施农业可持续发展战略和实现两个根本性转变的重要措施，被纳入议事日程。 多种多样的新技术如雨后春笋，令秸杆综合利用工作别开生面。但是,单一的技术很难充分 利用其潜在价值于是，我们尝试对其进行组合,期望能更有效的利

20、用秸秆。 2生物质能源利用技术 2. 1沼气技术 沼气技术是我国在20世纪70年代就已开发并全面推广的生物质能源利用技术，“九五”期 间，应用于处理高浓度有机废水和城市垃圾的高效厌氧技术被列为科技攻关重点项目，已 取得预期的进展。“十五”科技攻关课题大型高效厌氧沼气发电技术及示范电站以污水 处理达标和大功率沼气发电机组为主攻方向，利用污水处理所得沼气建造沼气发电示范工 程。目前，我国已建成大中型沼气池3万多个，总容积超过137万m3,年产沼气5500 万m3。 2. 2生物质气化技术 “八五”期间，“生物质热解气化及热利用技术”的科技攻关课题取得了重大突破，相继研发 了生物质中热值气化裝置、1

21、00户生物质气化隼中供气系统与装置、食品与经济作物生物 质气化烘干系统与装置；“九五”期间，“生物质热解气化及相关技术”的科技攻关专题重点 研究开发了 1MW大型生物质气化发电技术和农村秸秆气化隼中供气技术；“十五”期间， 中国科学院广州能源研究所研发了“4MW生物质气化联合循坏发电系统”，以谷壳、木屑、 稻草等多种生物质废弃物为原料，发电效率可达20%28%,运行每度成本约0. 35 0. 45元，为农村农业废弃物的处理找到了新的有效途径。目前全国已建成农村气化站 200多个，谷壳气化发电机组100多台蛮，生物质气化技术有了长足的发展。 2. 3固体和液体燃料技术 “八五”期间，我国开始了利

22、用纤维素废弃物制取乙醇燃料技术的探索与研究，重点对生物 质压缩成型技术进行了科技攻关，引进国外先进机型，经消化、吸收，研制出各种类型的 适合国情的生物质压缩成型机，用以生产棒状、块状或颗粒状生物质成型燃料，目前该项 技术产业化进展顺利。中国的生物质螺旋成型机螺杆使用寿命达500 h以上，达到国际先 进水平。“九五期间，开展了野生油料植物分类调查及育种基地的建设。“+五期间，我 国对植物油和生物质裂 解油等代用燃料进行了初步试验研究，包括植物油理化特性、酯化改性工艺和柴油机燃烧 性能等。 2. 4生物质工程技术 在生物质工程领域，对于国际公认的克服木质纤维素分子对生物转化的抗性由多糖隆解为 可发

23、酵糖、通过微生物代谢工程和基因工程研究利用可发酵糖生物转化、产物分离三大技 术难题，我国均有善独到的技术优势.例如：我国开发的一体式膜生物反应器连续发酵技 术，不仅解决了产物对菌种生长的抑制问题，还可以使微生物在高浓度发酵，而且不含细 胞和生物高分子杂质的澄清发酵液有利于目标产物的分离纯化，简化了下游提取过程。 3生物质能利用存在的问题 3. 1资源分布分散，收集和运输困难 一方面，生物质能的特点是资源丰富稳定，但是分布比较分散，收隼和运输困难比较适合于分 散利用，另一方面，生物质能目前有效利用的比例很少,要充分体现它的洁净性并在能源结 构优化中充分发挥作用,必须有大范围的高效利用作前提。生物

24、质资源分散，收集手段落后, 工程规模较小，大部分工程采用简单工艺和简陋设备，设备利用率与转换效率低下，造成 投资回报率低，很难形成规模效益。这就必然要求全社会对生物质能技术有全面的了解和 认同，在生物质技术产业化和商品化的过程培育成熟的市场，形成大量的用户,使生物质能作 为商品能源的比例有显著的提高，最终体现出其环境及社会效益。由于资源分散，收隼手段 落后，我国的生物质能利用工程的规模很小；为降低投资，大多数工程采用简单工艺和简陋 设备，设备利用率低，转换效率低下。所以，生物质能项目的投资回报率低，运行成本高，难以形 成规模效益不能发挥其应有的，重大的能源作用。 3. 2当前缺少有效的政策与资

25、金扶持 目前国家和地方政府再可再生能源发展方面只有一般性的鼓励政策，对生物质能没有操作性 较强的具体办法，所以政策力度不够，落实困难,这主要体现在实际应用中生物质电力上网 困难,目前政府的定价没有体现生物质能对环保的贡献，电力价格不合理很难吸引投资资金， 同时国家和地方对生物质能发电项目没有明确的指引，扶持政策不到位，补贴渠道不畅通，经 济优恵政策很难落实。虽然国家己出台生物质发电补贴0.25元/千瓦时的政策，但仍缺乏具 体的实施细则和协调机制；对于农林废弃物混燃量小于总热值80%的情况，国家规定不给 予补贴限制了混燃技术的推广应用。中国生物质发电尚处于示范项目阶段，示范项从立项、 建设、发电

26、上网到验收,尚无专门的管理办法，大大影响示范项目的进度，也影响投资者的积 极性。 3.3技术开发进展缓慢，成熟技术少 我国早期的生物质利用主要隼中在沼气技术的开发上，近几年才逐渐重视热解气化技术的 开发应用并有一定进展，但酒精生产、热解液化、直接燃烧等技术开发进展缓慢科研投 入过少，研究的技术含量低，低水平重复研究较多，未能有效解决一些关键技术，如：厌 氧消化产气率低，辅助设备配套性差，设备与管 理自动化程度较差；气化利用中焦油问题没有彻底解决，给长期应用带来严重问题；沼气 发电与气化发电效率较低，相应的二次污染问题没有解决，导致许多工程系统常处于维修 或故障状态，隆低了系统运行强度和效率；生

27、物质液化方面虽然有一定研究，但技术仍比 较落后。在桔秆气化供气与沼气工程开发上，没有明确的技术标准与技术监督，很多不具 备相关资质的单位参与了沼气工程承包和秸秆气化供气设备的生产，造成项目技术不过关, 甚至有安全隐患，非常不利于生物质能源利用后续工作的开展。 3.4循坏经济理论 发展循坏经济，建设资源节约型和环境友好型社会，既是国际社会为实现人类可持续发展的 共同努力方向，也是我国构建和-谐社会的重大战略抉择生物质能源作为可再生能源的主 要组成部分，正面临巨大的发展机遇，随着近年来国际社会对可持续发展战路的普遍认同， 发达国家正在把发展循坏经济、建设循坏型社会,作为实现经济社会可持续发展的一种

28、有效 途径。循坏经济是一种建立在物质不断循环利用基础上的生态经济。循环经济要求按照自 然生态系统的模式，将经济活动由过去的、资源、产品、废物的物质单向流动导向，资源一 产品一再生资源0的物质反复循环流动过程，使整个经济系统以及生产和消费过程基本上 不产生或者只产生很少的废物。循环经济的特征是自然资源的低投入、高利用和废物的低 排放。其核心內涵是废物减量化、资源的再使用和再循环利用。使经济活动与自然生态系 统的物质循坏规律相吻合，从而实现人类活动的生态化。它可以保障国家的坏境安全从根 本上消解长期以来坏境与发展之间的矛盾，给人类社会提供新的可持续发展机遇，实现社会 效益和经济效益的高度统一。发展

29、循坏经济、建设循环型经济社会是实施可持续发展战略, 实现资源、环境与经济协调发展的重要途径，对推动21世纪经济社会的可持续发展具有重 要的现实意义和深远的历史意义。 如果继续按照传统的生产方式和发展模式来带动经济增氏必然会对我国现有的资源和生态 坏境造成更大的浪费和破坏，削弱我国经济发展的可持续性。而循坏型经济社会可以最大限 度地减少对资源过度消耗的依赖,保障环境安全使我市的经济社会走向持续、健康的发展 轨道，实现全面建设小康社会的宏伟目标。因此,必须更新观念，实施可持续发展战略,走发展 循环经济健设循环型社会之路。在工业企业生产方面，用绿色技术改造传统产业，建立资源 使用最小化、废物产生减量

30、化和生产过程无害化的循环型生态企业。 在工业生产的组织过程中主要考虑以下四个方面的内容：1）在产品设计中要建立物质闭路循 坏体系，使资源得到最大限度的利用。不使用对人体和环境有害的原料，积极采用无害工艺 和技术。在生产过程中消除对环境的污卷避免污诽转移,为实现污染零排放的目标霾定基 础。2）按照商业贸易规律,将工业生产过程中产生的废物为放错地方的资源，进行资源重组， 交易给其他企业作为生产原料加以重新利用,而不是简单地将其当作无用的垃圾处理。3）生 产出的产品完成其使用功能后，再循环利用重新变成可以利用的资源,而不是传统意义上的 垃圾。4）依翥科技进步和采用高新技术，通过对资源的再使用和再循环

31、利用的提高来促进生 产过程中的污诽物减少和最终处理废物减量化的实现在农业方面，循环经济理论对生态环 境保护和可持续发展战略作了进一步补充和完善。循环型生态农业是根据生态学和生态经 济学原理，运用现代科学技术，因地制宜建立的农业生产体系。在循坏型生态农业发展过程 中，要充分开发和利用自然资源及生物质能源。 推动农村生活污漆雾排放运动，在农业园区建设方面推行自然（生态）农业和有机农业， 4生物质能源的发展措施 针对生物质发电存在的主要问题应该因地制宜统筹规划，研究制定相关推广政策，逐步建立 比较完善的配真服务体系。选择多种实用技术和设备，形成良性竞争,以推进生物质发电的 应用。政府尽快制定和颁布本市可再生能源法的实施细则。立法和制定相应配克政策的实 施是世界各国发展可再生能源的成功经验因此对总量目标制度、并网发电和全额收购制 度、上网电价与费用分摊制度、财政、税收鼓励政策和措施等都要尽快研究和制定合理而 又可撮作的实施细则，做好实施的准备“ 制定明确的发展目标和推广计划，增加财政对可再生能源的投入是发展可再生能源的