生物质能源的发展

生物质能源及其现状与发展

张立波林化09-2 090524207

摘要综合的论述了什么是生物质能源及国内外的现状及发展趋势，为我们更好的了解生物质能源提供了一个视角与参考。

关键词生物质发展现状

一、什么是生物质能源

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。广义概念：生物质包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物。有代表性的生物质如农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物和动物粪便。狭义概念：生物质主要是指农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆、树木等木质纤维素（简称木质素）、农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的禽畜粪便和废弃物等物质。其特点是：可再生性。低污染性。广泛分布性。

二、生物质能源的分类及特点

1、生物质能源的分类

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，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。

沼气

沼气就是由生物质能转换的一种可燃气体，通常可以供农家用来烧饭、照明。

2、生物质能源的特点

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1000～1250亿吨生物质;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。

应用：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。

三、中国生物质能源的发展现状

我国拥有丰富的生物质能资源，据测算，我国理论生物质能资源为50亿吨左右标准煤，是目前中国总能耗的4倍左右。在可收集的条件下，中国目前可利用的生物质能资源主要是传统生物质，包括农作物秸秆、薪柴、禽畜粪便、生活垃圾、工业有机废渣与废水等。据1998~2003年的统计数据估算(《中国统计摘要》、《中国农村能源年鉴(1998)-1999版)》，我国的可开发生物质资源总量为7亿吨左右(农作物秸秆约3.5亿吨，占50%上)，折合成标煤约为3.5亿吨，全部利用可以减排8.5亿吨二氧化碳，相当于2007年全国二氧化碳排放量的1/8。由此可见，生物质能作为唯一可存储的可再生能源，具有分布广、储量大的特点，且为碳中性，加强对生物质能源的开发利用，有助于节能减排，是实现低碳经济的重要途径。

国家林业局植树造林司表示，国家正在组织编制《全国林业生物质能源发展规划(2011～2020年)》，规划提出到2020年，我国能源林面积将达到2 000万公顷;每年转化的林业生物质能可替代 2 025万吨标煤的石化能源，占可再生能源的比例达到3%。我国现有森林面积1.95亿公顷，林业生物质总量超过180亿吨，其中可作为生物质能源资源的有三类：一是木质燃料资源，包括薪炭林、灌木林和林业“三剩物”等，总量约3亿吨/年;二是木本油料资源，我国种子含油率超过40%以上的植物有154种，麻疯树、

油桐、黄连木、文冠果、油茶等树种面积约420万公顷，果实产量约559万吨;三是木本淀粉类资源，我国栎类果实橡子产量约2 000万吨，可生产燃料乙醇近500万吨。

今后我国将积极促进出台优惠政策，鼓励群众和社会各界投资发展能源林。同时鼓励林业生物质能源企业，建立一定规模的原料基地。将企业的原料林基地作为原料供应的基本保障，原料林基地供应的原料应占到企业年生产需求的50%。

我国还将与法国开发署合作开展“中法生物柴油合作项目”建设。积极推广试点示范企业建设经验，树立典型样板，大力发展林业生物质能源。

我国发展林业生物质能源目前还处于起初阶段，发展规模还较小，建设进度慢，在资金投入、鼓励政策措施、生产技术上需要完善。目前，我国共批准生物质发电项目100个左右，建成30多个，年总发电量40万千瓦;而目前美国每年生产成型燃料60万吨左右，日本26万吨左右。我国还没有生产出以林业油料作物为原料的生物柴油;美国和欧盟国家生物柴油年产量超过100万吨和250万吨。

新型原料的培育、产品的综合利用、高效低成本的转化技术将成为我国“十二五”时期生物质能技术三大发展趋势。生物质能技术发展的总趋势，一是原料供应从以传统废弃物为主向新型资源选育和规模化培育发展，二是高效、低成本转化技术与生物燃料产品高值利用始终是未来技术发展核心，三是生物质全链条综合利用是实现绿色、高效利用的有效方式。“十二五”时期生物质能科技重点任务包括：微藻、油脂类、淀粉类、糖类、纤维类等能源植物等新型生物质资源的选育与种植，生物燃气高值化制备及综合利用，农业废弃物制备车用生物燃气示范，生物质液体燃料高效制备与生物炼制，规模化生物质热转化生产液体燃料及多联产技术，纤维素基液体燃料高效制备，生物柴油产业化关键技术研究，万吨级的成型燃料生产工艺及国产化装备，生物基材料及化学品的制备炼制技术等。

四、国际生物质能源的发展现状

美国国会于2008年5月通过一项包括加速开发生物质能源的法案，要求到2018年后，把从石油中提炼出来的燃油消费量减少20%，代之以生物燃油。据《2010年美国能源展望》，到2035年美国可用生物燃料满足液体燃料总体需求量增长，乙醇占石油消费量的17%，使美国对进口原油的依赖在未来25年内下降至45%。2009~2035年美国非水电可再生能源资源将占发电量增长的41%，其中生物质发电占比最大为49.3%。

据欧洲EurObserv公司于2010年12月发布的统计报告，2009年欧洲从固体生物质生产的一次能源又创新高，再次达到7 280万吨油当量，比2008年增长3.6%。统计表明，欧洲成员国2008年从固体生物质生产的一次能源比2007年增长2.3%，即增长达150万吨油当量。这一增长尤其来自生物质发电，比2007年提高10.8%，增长5.6 TWh。来自固体生物质发电的增长尤为稳定，自2001年以来年均增长率为14.7%，从20.8 TWh增长到2009年62.2 TWh。2009年这一生产的大多数即62.5%，来自于联产设施。欧盟生物质基电力生产自2001年以来翻了二番，从2001年20.3 TWh增长到2008年57.4TWh。

瑞典是世界上道路交通最不依赖于化石燃料的国家之一，据报道，