国内外生物能源发展现状

国内外生物能源发展现状中科院上海高等研究院

目录

1、生物能源概念、可利用类型及特点 (3)

2、国外生物能源发展概况 (4)

2.1几种主要类型生物质能发展情况 (4)

2.1.1 生物质发电 (4)

2.1.2 生物质液体燃料 (5)

2.1.3 生物沼气 (6)

2.1.4 生物质固体成型燃料 (7)

2.2主要国家生物质能发展情况 (7)

2.2.1美国 (7)

2.2.2巴西 (8)

2.2.3欧洲 (9)

2.2.4印度 (11)

2.2.5日本 (11)

2.3相关政策、法规 (12)

2.3.1欧盟国家 (13)

2.3.2美国 (16)

2.3.3日本 (17)

2.3.4巴西 (18)

3、国内生物能源发展概况(资源分布、利用现状) (19)

3.1发展现状 (19)

3.2几种主要类型生物质能发展情况 (20)

3.2.1 生物质发电 (20)

3.2.2 生物质液体燃料 (21)

3.2.3 沼气 (22)

3.2.4 生物质固体成型燃料 (22)

3.3相关政策、法规 (24)

4、上海地区生物能源发展现状 (26)

4.1资源潜力 (26)

4.2发展现状 (27)

4.2.1生物质发电 (27)

4.2.2生物质液体燃料 (27)

4.2.3生物质能装备 (28)

4.3能力建设 (28)

4.4政策现状 (28)

4.5制约因素 (28)

5、生物能源发展趋势分析及应用评价 (29)

5.1直接燃烧和发电 (31)

5.2气化发电技术 (31)

5.3沼气工程 (31)

5.4生物液体燃料 (32)

5.4.1燃料乙醇 (32)

5.4.2生物柴油 (32)

5.5生物质裂解 (33)

6、上海市生物能源发展目标与发展战略 (34)

6.1 发展目标 (34)

6.2 发展战略 (34)

7、对上海市发展生物能源的建议 (35)

7.1上海市生物能源发展重点 (35)

7.2对上海市发展生物能源建议 (35)

1、生物能源概念、可利用类型及特点

生物能源是指利用自然界的植物以及城乡有机废物转化、生产的能源，主要包括生物质发电（包括作物秸秆、生活垃圾、禽畜粪便等）、生物质制燃料乙醇（包括粮食作物、经济作物、农林废弃物等）、生物质制生物柴油（包括油料作物、油料林木、微藻等）、生物质裂解制油、生物制氢、生物质制沼气、生物质固体成型燃料等，纵观国内外生物质能发展技术与前景展望，目前最有前景、最容易实现产业化的技术应该是生物质发电、生物质制燃料乙醇与生物质制生物柴油技术，但从长远来看，生物制氢技术也是非常有前景的生物质能产业化技术。

生物质燃烧发电是以农林废弃物、生活垃圾为原料，通过特殊的燃烧设备（锅炉）燃烧发电。生物质发电工艺有三种类型：生物质在锅炉的直接燃烧发电、生物质-煤混合直接燃烧发电、生物质气化发电。

燃料乙醇是利用粮食作物、经济作物、农林废弃物等淀粉质、纤维类物质为原料，利用微生物发酵技术生产乙醇，最后经脱水、加变性剂后的燃料乙醇。

生物柴油是利用油料作物、油料林木果实、废餐饮油、油脂加工下脚料等油脂为原料，利用化学、生物催化剂与甲醇或乙醇，通过酯交换反应生产的脂肪酸甲酯或乙酯即生物柴油。

生物制氢是利用有机废弃物或有机废水为原料，在光合微生物和厌氧微生物的作用下产生氢气。

生物质裂解制油是以农林废弃物、有机生活垃圾、畜禽粪便等为原料，在高温、高压的作用下生产的液体燃料。

微藻制油是利用光合作用，将二氧化碳转化为微藻自身的生物质从而固定了碳元素，再通过诱导反应使微藻自身的碳物质转化为油脂，然后利用物理或化学方法把微藻细胞内的油脂转化到细胞外，进行提炼加工从而生产出生物柴油。

生物沼气是指利用城市生活垃圾、农作物废料甚至污泥等分解产生的气体，主要成分为甲烷和二氧化碳，可用于发电和供热。根据产气来源不同，“生物沼气”的品质也不同。甲烷含量越高，品质越好。一般而言，农作物废料产生的气体品质要远高于市政垃圾产生的气体，后者往往含有有害金属，需要通过过滤才

能用于发电或输入天然气管道，增加了生产成本。

生物质固体成型燃料是指通过专门设备将生物质压缩成型的燃料，储存、运输、使用方便，清洁环保，燃烧效率高，既可作为农村居民的炊事和取暖燃料，也可作为城市分散供热的燃料。随着加工生物质固体成型燃料技术不断发展，大量的生物质固体成型燃料又是一种很好的生物质发电厂的生物燃料。

2、国外生物能源发展概况

生物质是目前世界上最广泛、大量利用的可再生能源，据估计占世界一次能源供应量的11%，但绝大部分都是在发展中国家通过传统低效的火炉为农村家庭的炊事提供热能，只有一小部分是在发达国家和部分发展中国家通过现代技术和设备进行集中或分散发电、供热、供气和制取液体燃料。后者代表了生物质能利用的发展方向，并展现了巨大的发展潜力。

到2010年底，全世界生物质发电总装机容量超过了6000万千瓦，主要集中在北欧和美国；生物燃料乙醇年产量约7000万吨，主要集中在巴西、美国；生物柴油年产量约1750万吨，主要集中在德国、美国、法国。沼气已是成熟的生物质能利用技术，在欧洲和印度等地已建设了大量沼气工程和分散的户用沼气池。

美国计划2012年将生物能源在交通运输中使用的石油制品中添加比例增加到7％以上。欧盟计划10年内在交通运输中添加5.75％的生物能源。日本计划在未来10年内将生物能源添加比例增加到10％。巴西在未来10年内将生物能源比例增加到20％-25％。

2.1 几种主要类型生物质能发展情况

2.1.1 生物质发电

生物质发电工艺有三种类型：生物质在锅炉的直接燃烧发电、生物质-煤混合直接燃烧发电、生物质气化发电。其中，生物质直燃发电技术在欧洲应用普遍，技术基本成熟并得到规模化商业应用，其技术路线为“锅炉+汽轮机/斯特林发