能源与生物质能

能源与生物质能

学院：生命科学学院 学号：201274010352 姓名：杨军 摘要：

本文阐述生物质能的概念及特点，以及国内外对生物质能的开发现状，提出生物质能在中国的发展潜力将是无可替代的，将是中国以及全世界新能源的一个主要亟待开发完善的能源。 关键词：

生物质能源、开发与利用、生物质能发电 英文摘要：

This paper explains the concept and characteristics of biomass energy, as well as the domestic and foreign development status of biomass energy,biomass energy development potential is proposed in Chinese will be irreplaceable will be China and the whole world of new energy is one of the main development needs of sound energy.

英文关键词：

Biomass energy, development and utilization, biomass power generation. 一．生物质能及其特点

生物质能是蕴藏在生物质中的能量，是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而

贮存在生物质内部的能量。煤、石油和天然气等化石能源也是由生物质能转变而来的。生物质能是可再生能源，通常包括以下几个方面：一是木材及森林工业废弃物；二是农业废弃物；三是水生植物；四是油料植物；五是城市和工业有机废弃物；六是动物粪便。在世界能耗中，生物质能约占14％，在不发达地区占60％以上。全世界约25亿人的生活能源的90％以上是生物质能。生物质能的优点是燃烧容易，污染少，灰分较低；缺点是热值及热效率低，体积大而不易运输。直接燃烧生物质的热效率仅为10％一30％。目前世界各国正逐步采用如下方法利用生物质能：1．热化学转换法，获得木炭、焦油和可燃气体等品位高的能源产品，该方法又按其热加工的方法不同，分为高温干馏、热解、生物质液化等方法；2．生物化学转换法，主要指生物质在微生物的发酵作用下，生成沼气、酒精等能源产品；3．利用油料植物所产生的生物油；4．把生物质压制成成型状燃料(如块型、棒型燃料)，以便集中利用和提高热效率。

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。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。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。

二.国外生物质能的开发现状

生物质能一直是人类赖以生存的重要能源，它是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源，在整个能源系统中占有重要地位。目前，生物质能技术的研究与开发已成为世界重大热门课题之一，受到世界各国政府与科学家的关注。许多国家都制定了相应的开发研究计划，如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划等，其中生物质能源的开发利用占有相当的比重。目前，国外的生物质能技术和装置多已达到商业化应用程度，实现了规模化产业经营，以美国、瑞典和奥地利三国为例，生物质转化为高品位能源利用已具有相当可观的规模，分别占该国一次能源消耗量的4％、16％和 l0％。在美国，生物质能发电的总装机容量已超过10000兆瓦，单机容量达10—25兆瓦；美国纽约的斯塔藤垃圾处理站投资2 OOO万美元，采用湿法处理垃圾，回收沼气，用于发电，同时生产肥料。巴西是乙醇燃料开发应用最有特色的国家，实施了世界上规模最大的乙醇开发计划，目前乙醇燃料已占该国汽车燃料消费量的50％以上。美国开发出利用纤维素废料生产酒精的技术，建立了 l兆瓦的稻壳发电示范工程，年产酒精2500吨。 三．中国的生物质能的资源概况及其开发与利用。

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。

中国是一个农业大国，可利用的生物质能源十分丰富，据初步普查，中国农业废弃物主要有：农作物秸秆，每年产量约7亿吨，可作为能源用途的3亿吨，约折合1.5.亿吨标准煤；工业有机废水和畜禽养殖场废水资源理论上可以生产沼气800亿立方米，相当于.5700万吨标准煤；薪炭林和林业及木材加工废物资源相当于3亿吨标准煤；城市垃圾发电每年可替代1300万吨标准煤；此外，一些油料、含糖或淀粉类作物也可用于制取液体燃料。总体估算，近期每年可以利用的生物质能源总量约为5亿吨标准煤。

目前，中国，生物质能利用技术主要有固化、气化、液化和沼气技术。

重点介绍生物质能发电：中国生物质能资源非常丰富，发展生物质发电产业大有可为。一方面，中国农作物播种面积有18亿亩，年产生物质约7亿吨。除部分用于造纸和畜牧饲料外，剩余部分都可做燃料使用。另一方面，中国现有森林面积约1.75亿公顷，森林覆盖率18.21%，每年通过正常的灌木平茬复壮、森林抚育间伐、果树绿篱修剪以及收集森林采伐、造材、加工剩余物等，可获得生物质资源量约8亿至10亿吨。此外，中国还有4600多万公顷宜林地，可以结合生态建设种植农植物，这些都是中国发展生物质发电产业的优势。还有，生物质能开发利用量达到5亿吨标煤，就相当于增加15%以上的供应。并且生物质能含硫量极低，仅为3%，不到煤炭含硫量的1/4。发展生物质发电，实施煤炭替代，可显著减少二氧化碳和二氧化硫排放，产生巨大的环境效益。 中国生物发电的困扰：我国利用农林废弃物规模化发电尚处于起步阶段，生物质发电技术不成熟、项目造价高，总投资大，运行成本高，尽管国家给予了电价优惠政策，但盈利水平还是不如常规火电。究其原因，一是单位造价高，二是燃料成本高，三是生物质发电企业实际税率太高。《可再生能源法》规定农林废弃物生物质发电应享受财政税收等优惠政策，但相

关政策和措施尚未出台。

解决办法：国家应该加大扶持力度。国家需要加大对生物质发电的政策支持力度，加强规划指导和项目管理，完善生物质能利用产业链和相关的产业标准体系建设，增加科研投入、支持人才培养以促进技术进步。此外，在生物质发电项目布局上也应避免一哄而上。 四．中国生物质能的发展前景

我国能源消费结构单一，石油的进口依存度高，形势十分严峻：我国人均占有可开采石油资源十分贫乏，大约只有世界平均水平的12%。然而，自1993年起，我国已由石油净出口国变成净进口国，2003年成为世界第二大能源消费国。我国石油年自给能力为1.3～1.5亿吨，2008年，石油进口量已占消耗量的52%，突破2亿吨，尤其是近阶段我国汽车工业大规模发展，矿物燃油的短缺几成定局。发展新能源和可再生能源是优化中国能源结构、减少环境污染和可持续发展的战略举措。而在众多的新能源和可再生能源中，生物质能源的规模化开发无疑是一项现实可行的选择。为此，国家相继出台的一系列促进生物质能产业发展的政策措施，为生物质能产业营造了良好的宏观政策环境，国有大型企业和跨国公司等大型企业也积极参与进来，极大地促进了产业的发展。生物质能的开发利用迎来了前所未有的历史机遇，这将全面促进中国生物质能产业的发展。我国可再生能源中长期发展目标为：到2010年，生物质发电总装机容量达到550万kW，生物质固体成型燃料年利用量达到100/万吨，沼气

年利用量达到190亿m3，增加非粮原料燃料乙醇年利用量200万吨，生物柴油年利用量达到20万吨。到2020年，生物质发电总装机容量达到3000万kW，生物质固体成型燃料年利用量达到5000万吨，沼气年利用量达到440亿m3，生物燃料乙醇年利用量达到1000万吨，生物柴油年利用量达到200万吨。前景可观。

生物质能将是中国以及全世界在未来能源开发的重点。大力开发生物质能源资源，对于改善我国以化石燃料为主的能源结构，特别是为农村地区因地制宜地提供清洁方便能源，具有十分重要的意义。

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