关于海南生物质能使用现状及未来展望

1、关于海南生物质能使用现状及未来展望摘 要：中国是一个人口大国，又是一个经济迅速发展的国家，21世纪将面临着经济增长和环境保护的双重压力。因此改变能源生产和消费方式，开发利用生物质能等可再生的清洁能源资源对建立可持续的能源系统，促进国民经济发展和环境保护具有重大意义。而海南是中国处于较南端的热带省份，生物种类繁多，生物资源丰富，将会成为中国生物质能开发的原材料来源及重要试点。所以笔者对海南生物质能使用现状进行了一些研究，及其对未来做出个人的展望。关 键 词：海南 生物质能前 言：21世纪，人类正悄悄地走向可再生能源时代。谁能最先占领可再生能源利用的先机，谁就将在未来全球经济发展中占据有利地位。可

2、再生能源的发展既解决能源替代问题，又为农业资源、自然资源提供了一个新的发展空间，使其产业化、现代化，变无用为有用，清洁、环保，增加其价值和使用价值。既可推动农业与工业的结合，又可促进环境与社会、和谐与可持续发展。而生物质能就是可再生能源中一个重头戏！正文：1. 生物质能的概念生物质能是指通过光合作用而形成的各种有机体，包括所有的动植物和微生物。而所谓生物质能（biomass energy ），就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可

3、再生的碳源。生物质能的原始能量来源于太阳，所以从广义上讲，生物质能是太阳能的一种表现形式。目前，很多国家都在积极研究和开发利用生物质能。2. 生物质能的分类依据来源的不同，可以将适合于能源利用的生物质分为林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物和畜禽粪便等五大类。 林业资源：林业生物质资源是指森林生长和林业生产过程提供的生物质能源，包括薪炭林、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。 农业资源：农业生物质能资源是指农业作物(包括能源作物)；农业生产过程中的废弃物，

4、如农作物收获时残留在农田内的农作物秸秆（玉米秸、高粱秸、麦秸、稻草、豆秸和棉秆等）；农业加工业的废弃物，如农业生产过程中剩余的稻壳等。能源植物泛指各种用以提供能源的植物，通常包括草本能源作物、油料作物、制取碳氢化合物植物和水生植物等几类。 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，如冷却水、洗浴排水、盥洗排水、洗衣排水、厨房排水、粪便污水等。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，其中都富含有机物。 城市固体废物：城市固体废物主要是由城镇居民生活垃圾，商业、服务业垃圾和少量建筑业垃圾等固体废物构成。其组成成分

5、比较复杂，受当地居民的平均生活水平、能源消费结构、城镇建设、自然条件、传统习惯以及季节变化等因素影响。 畜禽粪便：畜禽粪便是畜禽排泄物的总称，它是其他形态生物质（主要是粮食、农作物秸秆和牧草等）的转化形式，包括畜禽排出的粪便、尿及其与垫草的混合物。3. 生物质能的特点1) 可再生性生物质能属可再生资源,生物质能由于通过植物的光合作用可以再生,与风能、太阳能等同属可再生能源,资源丰富,可保证能源的永续利用；2) 低污染性生物质的硫含量、氮含量低、燃烧过程中生成的SOX、NOX较少；生物质作为燃料时，由于它在生长时需要的二氧化碳相当于它排放的二氧化碳的量，因而对大气的二氧化碳净排放量近似于零，可有

6、效地减轻温室效应；3) 广泛分布性 缺乏煤炭的地域，可充分利用生物质能；4) 生物质燃料总量十分丰富。生物质能是世界第四大能源,仅次于煤炭、石油和天然气。根据生物学家估算,地球陆地每年生产10001250亿吨生物质;海洋年生产500亿吨生物质。生物质能源的年生产量远远超过全世界总能源需求量,相当于目前世界总能耗的10倍。我国可开发为能源的生物质资源到2010年可达3亿吨。随着农林业的发展,特别是炭薪林的推广,生物质资源还将越来越多。4. 海南生物质能使用现状 海南农村沼气使用现状提及生物质能，大家可能印象中第一个出现的是沼气，沼气是目前生物质能使用的较好的范例。沼气，顾名思义就是沼泽里的气体。

7、人们经常看到，在沼泽地、污水沟或粪池里，有气泡冒出来，如果我们划着火柴，可把它点燃，这就是自然界天然发生的沼气。 沼气的实质，是各种有机物质，在隔绝空气（还原条件），并必适宜的温度、湿度下，经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体。 沼气其化学成分分析，主要成分是甲烷。沼气由5080甲烷(CH4)、2040二氧化碳(CO2)、05氮气(N2)、小于1的氢气(H2)、小于04的氧气(O2)与013硫化氢(H2S)等气体组成 。由于沼气含有少量硫化氢，所以略带臭味。其特性与天然气相似。空气中如含有8.620.8（按体积计）的沼气时,就会形成爆炸性的混合气体。沼气的主要成分甲烷是一种理想的气体燃料，

8、它无色无味，与适量空气混合后即对燃烧。每立方米纯甲烷的发热最为 34000焦耳，每立方米沼气的发热量约为2080023600焦耳。即1立方米沼气完全燃烧后，能产生相当于无烟煤提供的热量。与其它燃气相比，其抗爆性能较好，是一种很好的清洁燃料。沼气除直接燃烧用于炊事、烘干农副产品、供暖、照明和气焊等外，还可作内燃机的燃料以及生产甲醇、福尔马林、四氯化碳等化工原料。经沼气装置发酵后排出的料液和沉渣，含有较丰富的营养物质，可用作肥料和饲料。海南地处热带，农作物为一年三熟。这样的作物熟制，为海南的沼气生产，提供了充足的原料。而且，海南的气温较高，雨水较多，为微生物的活动，繁殖提供了良好的自然条件。200

9、8年来，海南沼气产业创新机制，在多个方面取得突破。其中，新建农村沼气用户万户，农村沼气用户达万户，占宜建沼气池用户的。沼气建成使用率达，居全国之首。据了解，除了农村户用沼气的快速发展外，自2007年以来，海南省沼气建设还在以下多个方面实现重大突破：建设资金突破亿元，创历年之最，其中，地方各级财政配套万元，企业、农民自筹.亿元；大中型沼气快速发展，一年来全省新增大中型沼气工程处，占总建成处的多。其中，建成沼气发电工程宗，总装机容量千瓦，海口罗牛山六万头猪场大型沼气工程，是全国第一个实现沼气发电上网的企业；全省农村沼气服务体系建设取得突破，投资万元建设全国首家省级沼气技术服务中心，集服务、展示、指

10、挥和研发为一体；投资万元全国率先建设市县农村沼气流动服务站，每个市县配置一台皮卡车和检测维修备设，创新服务机制，提高服务效能。自2008年以来，海南加快沼气规划编制，先后组织编制了海南大中型沼气工程及畜禽养殖小区建设项目规划（）全省农村沼气服务体系建设规划全省农业生态循环经济发展规划，为今后全省农村沼气建设提出了更加明确具体的发展方向。 海南省于2008初开始修建生物质能发电厂海南省首座生物质能发电厂于2008年年初在定安动工兴建，该厂农副产品加工产业园，投资2.87亿元，装机容量为3万千瓦时，可实现年发电量1.8亿度，预计明年年底就可以实现一台机组发电，最迟2009年2月可实现两台机组全部发

11、电。 这座电厂一年将需要农林作物废料18万吨，按照目前一吨30元的市场价格计算，可以让周边农民年获利5000万元，同时也解决了农副产品加工产业园内的废料废渣问题，实现了资源的循环利用。 据了解，焚烧产生的草木灰成份主要是一氧化碳，而且量少，工厂先进的回收系统可以将草木灰回收，给农民用作土壤有机肥料。而传统的火力发电厂排放物主要是硫化物，对环境和空气质量均有影响，生物质能发电厂对环境无污染，已经得到了环保部门的检验认证。 此外，海南省作为热带农产品基地，发展生物质能电厂优势得天独厚，以后还将在万宁、文昌、临高、白沙等地建立四个生物质能发电厂。 海南6万吨生物柴油项目动工,预计2009年投入商业运

12、行据了解，由中国海洋石油总公司投资兴建的海南6万吨/年国家级生物柴油项目今天开工，计划2009年5月投入商业化运行。这是海南首个开建的生物柴油项目，项目建成后将为海南每年提供6万吨优质生物柴油。 项目位于中海油东方化工城内。于2007年4月获中海油总公司批准立项，2008年1月完成项目可行性研究报告，6月获国家发改委批准为“首批国家级生物柴油产业化示范项目”。 该套生物柴油加工装置与中石化石油科学研究院合作，将其开发的高压酯交换生物柴油生产工艺进行首次工业放大，形成具有国内自主知识产权的专利技术和专有设备。同时，在海南推广BD5、BD10生物柴油销售，形成国内首个生物柴油销售示范市场。项目原料

13、选用以小桐子(麻风树)为主的能源林树种。海南可望成为国内第一个全省率先使用“绿色柴油”的省份。 该项目由能源林选种育苗、示范种植基地、油脂加工、生物柴油加工及产品销售等构成，目标是建设成为国内集能源林树种优选及种植研发、生物柴油工艺技术研发及工业应用放大、小桐子(麻风树)油籽制油及副产物综合利用等多功能于一体的“林油一体化”生物能源示范项目。 5. 海南生物质能利用的未来展望海南地处热带，位于东经108度37分 111度05分，北纬18度10分,-20度10分之间年平均气温23-25°C，最冷的2月平均1620°C，最热的8月为2529°C，年均降水量1500毫米

14、。长夏无冬。已发现的植物有4200种，占全国植物种类的15,有近600种为 海南特有。在4200种植物中，乔灌木1400多种，占全国乔灌木种类 的28.6，其中800多种是经济价值较高的用材树种；药用植物2500 多种，占全国药用植物的30左右，其中有抗癌作用的植物137种；果树142种;油料植物89种；其它经济植物近200种。所以，海南可以好好地利用其得天独厚的地理气候优势及生物种类优势，大力发展生物质能的利用产业。于是，笔者对海南今后生物质能的开发利用提出几点个人的未来展望：发展麻风树的种植及利用麻风树，又名臭油桐、小桐子、芙蓉树，为喜光阳性植物，根系粗壮发达，具有较强的耐干旱瘠薄能力，枝

15、、干、根近肉质，组织松软，含水分、浆汁多、有毒性而又不易燃烧，抗病虫害。原产美洲，现广泛分布于亚热带及干热河谷地区，我国引种有300多年的历史。野生麻风树分布于两广、琼、云、贵、川等省，以及非洲的莫桑比克、赞比亚等国，澳大利亚的昆士兰及北澳地区，美国佛罗里达的奥兰多地区、夏威夷群岛地区等均有分布。干热河谷野生状态下的种子，一般一年一熟，少有一年两熟，枝、干具再生能力，种子发芽率在90%以上。麻疯树生长迅速，生命力强，在部份地方可以形成连片的森林群落。由于该树种植可用杆插法繁殖，而且成活率高，生长速度快，头年就有收成，产量逐年增加，果实采摘可达50年。近年来，由于退耕还林的推动，各地大量种植。目

16、前仅四川一地的麻疯树资源量即在26万亩以上，可产种籽17万吨，可提炼麻疯树油6万吨。显示了一定的资源潜力。未来全国麻疯树种植面积至少可达3000万亩以上，预计可产柴油580多万吨（按每亩每年产干果650公斤，每公斤果可榨取柴油计），显示了良好的资源开发利用前景。它不但人工造林容易，天然更新能力强，还耐火烧，可以在干旱、贫瘠、退化的土壤上生长。适宜在热带、亚热带以及雨量稀少、条件恶劣的干热河谷地区种植，是保水固土、防沙化、改良土壤的主要选择树种。麻疯树具有极强的生育繁殖能力，枝叶浓密，林地郁闭快，落叶易腐不易燃，改良土壤能力强。生长在陡坡上的麻疯树林成为良好的生物防火隔离带。麻疯树为多年生耐旱型

17、木本植物，适于在贫瘠和边角地栽种，栽植简单、管理粗放、生长迅速，麻疯树林3年可挂果投产、5年进入盛果期。果实采摘期长达50年，果实的含油率为6070%，经改性后的麻疯树油可适用于各种柴油发动机，并在闪点、凝固点、硫含量、一氧化碳排放量、颗粒值等关键技术上均优于国内零号柴油，达到欧洲二号排放标准，被称为生物柴油树，是最有种植潜力的油料作物品种。目前，野生麻疯树的干果产量为300800kg/亩，平均产量约660kg/亩。纯麻疯树油可以用于烹调、照明或者发电。它的一系列副产品包括用于化妆品的甘油，以及再加工制成的麻疯树种子饼，可以作为有机肥料使用。其种子油渣、残油渣及树叶可作农药，去毒后也可作为动物

18、饲料。富含氮的种子油渣是极好的植物肥料。同化石柴油相比，麻疯树油是一种绿色柴油，它对环境友好（麻疯树油硫含量低，SO2和硫化物排放量比0#柴油低10倍），低温启动性能好（无添加剂冷凝点达-20），润滑功能强（喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率低，使用寿命长），安全性能高（闪点高，不属于危险品，运输、储存方便），燃料性能佳（十六烷值高，燃烧性能好于柴油，燃烧残留物呈微酸性，使催化剂和发动机机油的使用寿命加长），而且具有可再生性。因此，笔者提出在海南种植麻风树的想法，因为海南的地热、气候条件都符合麻风树的生长条件，对麻风树的种植有着较大的优势。发展秸秆发电产业秸秆是成熟农作物茎叶（穗）部分的总称。通

19、常指小麦、水稻、玉米、薯类、油料、棉花、甘蔗和其它农作物在收获籽实后的剩余部分，是一种具有多用途的可再生的生物资源。海南省作为热带农产品基地，发展生物质能电厂优势得天独厚，根据资料显示，每个县都有万万吨的秸秆资源。但在目前，农村的秸秆仍然有一部分被燃烧，或者被当作废物丢弃，实为生物质能的浪费。解决浪费性生物质能资源的唯一出路在于商品化。生物质能秸秆发电技术，不仅为农村提供更多电力，更有意义的是将使生物质能资源的商品化成为可能，一方面农民可通过出售秸秆获得更多的收入；另一方面过去农村使用直接燃烧秸秆的方式进行炊事，要为秸秆的收集、运输、储存以及在直接燃烧时花费大量的时间和劳力。如果能使用秸秆发电，农村使用更多的商品能源，农民将获得更多的时间从事生产性劳动，以尽早脱贫致富。因此，将秸秆发电进行能源方式转化，是一件利国利民的好事。据了解，海南省定安县塔岭工业园将建成海南首座生物质能发电厂秸秆发电厂。其具体过程为：将秸杆、椰子壳、甘蔗渣等农林作物废料回收，经过切碎、轧平、烘干等程序，再进行燃烧发电输入南方电网，产生的热能可提供工业热蒸汽，焚烧过后的草木灰又可作为钾肥使用。” 位于定安的这座秸秆发电厂将于明年年初动工兴建，投