生物能源的利用及其发展前景

生物能源的利用及其发展前景

生物能源作为一种环保的能源，它以生物为载体的能量。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。生物能源主要

包括森林能源、农作物秸秆、禽畜粪便、生活垃圾四类。目前，因为国际能源的日益枯竭，

很多国家已经加紧了研究、利用生物能源的步伐。在我国发展生物能源又有特殊的优势：1、我国林业生物质能源原料丰富；2、可利用边际性土地种植非粮能源作物；3、农林业的废弃物(包括城市工业的有机废弃物)都可作为生物能源原料。而且在我国发展生物能源可以改善

现有能源消费结构，降低石油进口依存度，同时减少二氧化碳排放，改善生态环境，也能充

分利用边际土地，增加农民收入。但是，生物能源的大规模开发所带来的负面影响也是不容

忽视的。因为当今生物能源的生产主要是以粮食为原料，这样可能会导致国际粮食贸易下滑，

影响我国粮食供给，同时也可能引起世界粮价较大波动及价格联动，影响我国粮食市场，并且还会使人类“与粮争地”可能性增大，对粮食生产造成一定压力。因此，可以说在发展生

物能源的旅途中，我们还有很长的路要走。

近年来，石油价格上涨和全球气候变化的影响，可再生能源开发利用日益受到国际社会

的重视。其中，生物能源作为目前可直接利用、能较大规模生产并替代运输燃料的能源产品

之一，已成为可再生能源发展的重点。但是，一些地方出现的一哄而上发展生物能源的倾向

令人担忧。因此，对发展生物能源进行全面、客观的评估，显得尤为重要。在这篇文章中，

我们将专门探讨关于生物能源方面的问题。

一、什么是生物能源

生物能源——又称生物质能，就是太阳能以化学能形式贮存在生物中的能量形式，即以

生物为载体的能量。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。

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。

二、生物能源的种类

1、森林能源

森林能源是森林生长和林业生产过程提供的生物质能源，主要是薪材，也包括森林工业的一些残留物等。森林能源在我国农村能源中占有重要地位，我国农村消费森林能源约合1亿吨标煤，占农村能源总消费量的30％以上，而在丘陵、山区、林区，农村生活用能的50％以上靠森林能源。薪材来源于树木生长过程中修剪的枝杈，木材加工的边角余料，以及专门提供薪材的薪炭林。

2、农作物秸秆

农作物秸秆是农业生产的副产品，也是我国农村的传统燃料。秸秆资源与农业主要是种

植业生产关系十分密切。根据1995年的统计数据计算，我国农作物秸秆年产出量为6．04亿吨，其中造肥还田及其收集损失约占15％，剩余5．134亿吨。可获得的农作物秸秆5．134

亿吨除了作为饲料、工业原料之外，其余大部分还可作为农户炊事、取暖燃料，目前全国农

村作为能源的秸秆消费量约 2.862亿吨，但大多处于低效利用方式即直接在柴灶上燃烧，其转换效率仅为10％一20％左右。在较为接近商品能源产区的农村地区或富裕的农村地区，

商品能源(如煤、液化石油气等)已成为其主要的炊事用能。以传统方式利用的秸秆首先成为

被替代的对象，致使被弃于地头田间直接燃烧的秸秆量逐年增大，许多地区废弃秸秆量已占

总秸秆量的60％以上，既危害环境，又浪费资源。

3、禽畜粪便

禽畜粪便也是一种重要的生物能源。除在牧区有少量的直接燃烧外，禽畜粪便主要是坐沼气的发酵原料。中国主要的禽畜是鸡、猪和牛，根据这些禽畜品种、体重、粪便排泄量等

因素，可以估算出粪便资源量。根据计算，目前我国禽畜粪便资源总量约8.5亿吨，折合7840多万吨标煤，其中牛粪 5.78亿吨，4890万吨标煤，猪粪 2.59亿吨，2230万吨标煤，鸡粪0.14亿吨，717万吨标煤。

4、生活垃圾

城镇生活垃圾主要是由居民生活垃圾，商业、服务业垃圾和少量建筑垃圾等废弃物所构

成的混合物，成分比较复杂，其构成主要受居民生活水平、能源结构、城市建设、绿化面积

以及季节变化的影响。中国大城市的垃圾构成已呈现向现代化城市过渡的趋势，有以下特点：一是垃圾中有机物含量接近1/3甚至更高；二是食品类废弃物是有机物的主要组成部分；三是易降解有机物含量高。

三、我国生物能源的应用

近年来，中国在生物质能利用领域取得了重大进展。

2006年底全国生物质能发电累计装机容量220万kW，其中蔗渣热电联产170万kW；农林废弃物、农业沼气、垃圾直燃和填埋气发电50万kW。此外，2006年完成生物质气化及垃圾填埋气发电3万kW，在建的还有9万kW。

2006年底全国已经建设农村户用沼气池1870万口，生活污水净化沼气池14万处，畜禽养殖场和工业废水沼气工程2,000多处，年产沼气约90亿立方米，为近8000万农村人口提供了优质生活燃料。

中国已经开发出多种固定床和流化床气化炉，以秸秆、木屑、稻壳、树枝为原料生产燃气。2006年用于木材和农副产品烘干的有800多台，村镇级秸秆气化集中供气系统近600处，年生产生物质燃气2,000万立方米。

四、我国生物能源的发展

由于形态、存贮、运输等与石油产品相近，我国生物质能源的产品首推燃料乙醇。作为

一种性能良好的生物燃料，燃料乙醇有严格的质量标准和比较成熟的生产技术。目前，乙醇汽油的消费量占全国汽油消费量的20%，我国已成为世界上第三大生物燃料乙醇生产国。国

家发改委、安徽、山东、河南、河北等已制定出相关产业政策和实施法规，并在财政上给予

补贴。

燃料乙醇生产之初，国内库存的近一亿吨陈化粮是主要原料，但是随着燃料乙醇产量的不断

增长，国家粮库的陈化粮渐不能满足需要。目前这些陈化粮已经用完。乙醇生产开始转向采用新粮作为原料。

我国总体上人多地少，农业后备资源不足，在较长的一个时期里，我国的粮食供应将处于平衡偏紧状态。2006年开始，国内粮食市场价格不断上扬，燃料乙醇的生产成本逐级提

高，生产企业利润下降。如果进一步发展生产，主要原料玉米等供给空间十分有限，客观上

无法支撑粮食乙醇的扩张。

另一方面，国家主管部门制定的《生物燃料乙醇及车用乙醇汽油“十一五”发展专项规划》，重点支持用木薯、甜高粱、秸秆等非粮原料生产燃料乙醇。从政策上明确我国在生物

质能源的发展方向上将坚持以非粮为主。

五、生物能源的发展现状

近年来，美、英、日、俄、巴西、瑞士等国纷纷投入大量人力、财力、物力，成立研究

机构，进行研究开发。目前，固化成型生物质燃料在日本、欧、美等地已商品化。生物柴油

在欧洲、美国等发达国家也已开始大规模工业化生产。巴西通过立法、制定标准及政策补贴等手段，推动以甘蔗为原料的生产。美国通过立法和政策支持燃料乙醇的推广使用。一些国际组织也在大力推动生物质能源发展。世界经合组织于2004年9月6日公布的研究报告中建议：“各国政府应大力支持和鼓励生物质能源领域的技术创新，减小它与传统原油及天然

气产品的价格差距，以最终达到替代的结果。”国际能源组织在一份报告中指出，工业化国家已有固定的石油供应渠道，发展中国家应注重通过开发可再生的生物质能源解决石油短缺

问题。

六、前景与方向

由于生物质能源所具有的环保、可再生等特点，同时又能推动农业产业链的发展，在目前国际原油市场回落无望的情况下，生物质能源再度加温，已被认为是解决全球能源危机

的最理想途径之一。

目前，欧美及世界多数地区都在寻求生物能源发展之道。我国2004年开始在部分地区试点使用乙醇汽油之后，生物质能源发展方面也取得了较大的进展。以玉米、小麦等生产乙醇，用豆油、棉油等生产生物柴油各地纷纷兴起。但“粮食能源化”是否会影响粮食安全？

最新技术进展和专家研究结论表明：鼓励发展非粮生物质能源是解决我国粮食安全和能源安

全的根本之道。

七、我国发展生物质能源潜在优势

其一，我国林业生物质能源原料丰富。