生物质能产业发展调研报告

摘要:生物质能既有利于促进能源多样化，帮助我们摆脱对传统化石能源的严重依赖，还能减少温室气体排放，缓解对环境的压力。利用生物质能发电技术既可以生产电能同时也使农林和工业废弃物得到有效处理，因而不但有社会效益，也减少了处理这些废弃物时造成的环境污染。本文综合分析了生物质能产业发展现状、存在的问题、发展方向以及发展前景等。

关键词：生物质能，发展现状，存在问题，发展前景

一、引言

能源是人类赖以生存的物质基础，也是发展工农业生产、交通运输和提高人民生活水平的重要物质保证。随着世界各国经济的迅猛发展，常规能源消耗量不断攀升，能源短缺问题随之而来。同时，地球所面临的环境污染问题又直接或间接的与矿物燃料的开采、加工和使用有关。全球性环境问题严重威胁到人类的生存和发展。

能源危机与环境问题使人们逐步深刻地认识到化石燃料的资源有限性以及环境污染问题的严重性并将目光转向太阳能、风能、核能、生物质能等可再生能源。在众多可再生能源中，目前国内的太阳能和风能都已取得了一定的发展，但太阳能光伏板制造过程中产生的能耗及污染，风能利用时对于风场环境的影响等又使得人们对它们的发展产生了一定的争议。

生物质能源以其储量大、分布广、环保效果明显等优势，具有很大的开发潜力，在此背景之下，有必要对其产业的发展和前景进行调研分析。

二、生物质能概述

1、生物质及其来源

生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。它包括植物、动物和微生物。

依据来源的不同，可以将适合于能源利用的生物质分为农林作物、有机废弃物等几类。

（1）农林作物

农林作物生物质能资源包括农业资源和林业资源，农业生物质能资源是指农业作物、农业生产过程中的废弃物，如农作物秸秆、农业加工业的废弃物，如剩余的稻壳等。林业生物质能资源是指森林生长和林业生产过程提供生物质能源

（2）有机废弃物

有机废弃物包括污水废水、固体废物、畜禽粪便、沼气等。

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，其中都富含有机物。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。其组成成分比较复杂，受多种因素影响。畜禽粪便是畜禽排泄物的总称，它是其他形态生物质的转化形式，包括畜禽排出的粪便、尿及其与垫草的混合物。

沼气是由生物质能转换的一种可燃气体。沼气是一种混合物，主要成分是甲烷。它是有机物质在厌氧条件下，经过微生物的发酵作用而生成的一种混合气体。人畜粪便、秸秆、污水等各种有机物在密闭

的沼气池内，在厌氧（没有氧气）条件下发酵，类繁多的沼气发酵微生物分解转化，从而产生沼气。沼气是一种混合气体，可以燃烧。通常可以供农家用来烧饭、照明。

2、生物质能特点

生物质能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再生的碳源。它具有以下特点：

（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。

（2）低污染性：生物质的硫含量、氮含量低；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）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。

（5）广泛应用性：生物质能源可以以沼气、压缩成型固体燃料、气化生产燃气、气化发电、生产燃料酒精、热裂解生产生物柴油等形式存在，应用在国民经济的各个领域。

3、生物质能发电产业发展

（1）世界

生物质发电起源于1970s年代。1973年，第一次石油危机时丹麦开始在研究利用秸杆作为发电燃料。

1989年，世界第一座秸秆生物燃烧发电厂（Haslev，5Mwe）。

1992年，第一家利用动物粪便的电厂建成（英国）。

2000年，欧盟15国电力的1.5%来自生物质能。

2004年，世界生物质发电装机已达3900万千瓦，是风电、光电、地热等可再生能源发电量的总和。

（2）我国

2003年，国家先后核准若干秸秆发电示范项目。

2006年，山东单县一台2.5万千瓦生物质发电工程。

2007年，国家和各省发改委核准生物质发电项目87 个，总装机220万千瓦。

2020年，生物质发电装机目标3000万千瓦《可再生能源中长期发展规划》。

三、生物质能国内发展现状

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。我国生物质能的应用技术研究主要在气化、固化、热解和液化开展研究开发工作。

1、生物质气化技术

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。

2、生物质固化技术

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