开发利用生物质能源-新能源论文.doc

新能源论文 摘 要能源是经济和社会发展的重要物质基础，在社会可持续发展中起着举足轻重的作用。由于世界能源消费剧增，煤炭、石油、天然气等化石能源（资源）消耗迅速，生态环境不断恶化，特别是温室气体排放导致日益严峻的全球气候变化，人类社会的可持续发展受到严重威胁。这一现状使得可再生清洁能源的开发利用越来越得到各国的重视。生物质能是地球上丰富的可再生能源，其蕴藏量和产量巨大，具有广阔的开发利用前景。我国是一个农业大国，有着丰富的生物质资源，因此，开发利用生物质能源，对缓解我国能源、环境及生态问题具有重要的意义。关键词：新能源、生物质能、利用、展望 外 文 摘 要Title: The development of new energy and biomass energy situation and analysisAbstractEnergy is the economic and social development of important material basis, in social sustainable development plays a vital role. As the worlds energy consumption is soaring, coal, petroleum, natural gas, fossil energy consumption (resource), the deterioration of the ecological environment, especially for greenhouse gas emissions causing growing global climate change, sustainable development of human society is seriously threatened. This situation makes renewable clean energy development and utilization of more and more get the attention of countries. Bioenergy is rich in renewable energy, its Endowment and yield enormous, with vast potential. China is a big country, agriculture has abundant biomass resources, therefore, utilization of biomass energy, to reduce our energy, environmental and ecological issues are of great significance.Key words: new energy, biomass energy, use and Outlook第一部分 概述能源亦称能量资源或能源资源。是指可产生各种能量（如热量、电能、光能和机械能等）或可做功的物质的统称。是指能够直接取得或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源，包括煤炭、原油、天然气、煤层气、水能、核能、风能、太阳能、地热能、生物质能等一次能源和电力、热力、成品油等二次能源，以及其他新能源和可再生能源。新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部伸出所产生的热能。包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。也可以说，新能源包括各种可再能源和核能。相对于传统能源，新能源普遍具有污染少、储量大的特点，对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源（特别是化石能源）枯竭问题具有重要意义。同时，由于很多新能源分布均匀，对于解决由能源引发的战争也有着重要意义。据世界断言，石油，煤矿等资源将加速减少。核能、太阳能即将成为主要能源。 联合国开发计划署（UNDP）把新能源分为以下三大类：大中型水电；新可再生能源，包括小水电、太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能；穿透生物质能。一般地说，常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源，而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。因此，煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源，而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及核能、氢能等作为新能源。随着技术的进步和可持续发展观念的树立，过去一直被是做垃圾的工业与生活有机废弃物被重新认识，作为一种能源资源化利用的物质而受到深入的研究和开发利用，因此，废弃物的资源化利用也可看作是新能源技术的一种形式。新近才被人类开发利用、有待于进一步研究发展的能量资源称为新能源，相对于常规能源而言，在不同的历史时期和科技水平情况下，新能源有不同的内容。当今社会，新能源通常指核能、太阳能、风能、地热能、氢气等。按类别可分为：太阳能 风力发电 生物质能 生物柴油 燃料乙醇 新能源汽车 燃料电池 氢能 垃圾发电 建筑节能 地热能 二甲醚 可燃冰等 。随着全球各国经济发展对新能源需求的日益增加，现在许多国家都更加重视对可再生能源、环保能源以及新型能源的开发与研究；同时我们也相信随着人类科学技术的不断进步，专家们会不断开发研究出更多新能源来替代现有能源，以满足全球经济发展与人类生存对能源的高度需求，而且我们能够预计地球上还有很多尚未被人类发现的新能源正等待我们去探寻与研究。据估算，每年辐射到地球上的太阳能为17.8亿千瓦，其中可开发利用5001000亿度。但因其分布很分散，目前能利用的甚微。地热能资源指陆地下5000米深度内的岩石和水体的总含热量。其中全球陆地部分3公里深度内、150以上的高温地热能资源为140万吨标准煤，目前一些国家已着手商业开发利用。世界风能的潜力约3500亿千瓦，因风力断续分散，难以经济地利用，今后输能储能技术如有重大改进，风力利用将会增加。海洋能包括潮汐能、波浪能、海水温差能等，理论储量十分可观。限于技术水平，现尚处于小规模研究阶段。当前由于新能源的利用技术尚不成熟，故只占世界所需总能量的很小部分，今后有很大发展前途。随着能源危机日益临近，新能源已经成为今后世界上的主要能源之一。中国新能源产业发展具有资源优势，最近快速增长。据统计，到2008年底，中国水电装机达到1.75亿千瓦，居世界第一，中国风电装机总量达1215.3万千瓦，居世界第五，太阳能光伏电池生产国已连续两年成为世界第一。但中国的新能源产业仍存在技术和市场瓶颈，面临缺乏人才以及成本高的困境。中国新能源发展目标规划明晰，重点发展水能、风能、生物质能和太阳能，未来10年新能源发展将迈上新台阶。发展新能源有助于解决能源不足的问题，有利于培育新的经济增长点，推动区域经济发展，有利于缓解环境保护的压力。第二部分 新能源的常见形式概述太阳能 太阳能一般指太阳光的辐射能量。太阳能的主要利用形式有太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换三种主要方式 广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能，化学能，水的势能等由太阳能导致或转化成的能量形式。 利用太阳能的方法主要有：太阳电能池，通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能；太阳能热水器，利用太阳光的热量加热水，并利用热水发电等。现在很多公司已经开始着手利用太阳能，例如青岛凌鼎新能源有限公司就利用太阳能研发了太阳灶、太阳能烤箱、太阳灶反光膜、太阳能开水器等系列产品。太阳能清洁环保，无任何污染，利用价值高，太阳能更没有能源短缺这一说，其种种优点决定了其在能源更替中的不可取代的地位。 太阳能可分为3种： 1.太阳能光伏光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。由于没有活动的部分，故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源，较复杂的光伏系统可为房屋照明，并为电网供电。 光伏板组件可以制成不同形状，而组件又可连接，以产生更多电力。近年，天台及建筑物表面均会使用光伏板组件，甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分，这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。 2.太阳热能现代的太阳热能科技将阳光聚合，并运用其能量产生热水、蒸气和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外，建筑物亦可利用太阳的光和热能，方法是在设计时加入合适的装备，例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。 3.太阳光合能：植物利用太阳光进行光合作用，合成有机物。因此，可以人为模拟植物光合作用，大量合成人类需要的有机物，提高太阳能利用效率。 核能 核能是通过转化其质量从原子核释放的能量，符合阿尔伯特爱因斯坦的方程E=mc2;，其中E=能量，m=质量，c=光速常量。核能的释放主要有三种形式： A.核裂变能 所谓核裂变能是通过一些重原子核（如铀-235、铀-238、钚-239等）的裂变释放出的能量 B.核聚变能 由两个或两个以上氢原子核（如氢的同位素氘和氚）结合成一个较重的原子核，同时发生质量亏损释放出巨大能量的反应叫做核聚变反应，其释放出的能量称为核聚变能。 C.核衰变 核衰变是一种自然的慢得多的裂变形式，因其能量释放缓慢而难以加以利用 核能的利用存在的主要问题： （1）资源利用率低 （2）反应后产生的核废料成为危害生物圈的潜在因素，其最终处理技术尚未完全解决 （3）反应堆的安全问题尚需不断监控及改进 （4）核不扩散要求的约束，即核电站反应堆中生成的钚-239受控制 （5）核电建设投资费用仍然比常规能源发电高，投资风险较大 海洋能 海洋能指蕴藏于海水中的各种可再生能源，包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等。这些能源都具有可再生性和不污染环境等优点，是一项亟待开发利用的具有战略意义的新能源。 波浪发电，据科学家推算，地球上波浪蕴藏的电能高达90万亿度。目前，海上导航浮标和灯塔已经用上了波浪发电机发出的电来照明。大型波浪发电机组也已问世。我国在也对波浪发电进行研究和试验，并制成了供航标灯使用的发电装置。将来的世界，每一个海洋里都会有属于我们中国的波能发电厂。波能将会为我国的电业作出很大贡献。 潮汐发电，据世界动力会议估计，到2020年，全世界潮汐发电量将达到1000-3000亿千瓦。世界上最大的潮汐发电站是法国北部英吉利海峡上的朗斯河口电站，发电能力24万千瓦，已经工作了30多年。中国在浙江省建造了江厦潮汐电站，总容量达到3000千瓦。 风能 风能是太阳辐射下流动所形成的。风能与其他能源相比，具有明显的优势，它蕴藏量大，是水能的10倍，分布广泛，永不枯竭，对交通不便、远离主干电网的岛屿及边远地区尤为重要。 风力发电，是当代人利用风能最常见的形式，自19世纪末，丹麦研制成风力发电机以来，人们认识到石油等能源会枯竭，才重视风能的发展，利用风来做其它的事情。 1977年，联邦德国在著名的风谷-石勒苏益格-荷尔斯泰因州的布隆坡特尔建造了一个世界上最大的发电风车。该风车高150米，每个浆叶长40米，重18吨，用玻璃钢制成。到1994年，全世界的风力发电机装机容量已达到300万千瓦左右，每年发电约50亿千瓦时。 生物质能 生物质能来源于生物质，也是太阳能以化学能形式贮存于生物中的一种能量形式，它直接或间接地来源于植物的光合作用。生物质能是贮存的太阳能，更是一种唯一可再生的碳源，可转化成常规的固态、液态或气态的燃料。地球上的生物质能资源较为丰富，而且是一种无害的能源。地球每年经光合作用产生的物质有1730亿吨，其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10-20倍，但目前的利用率不到3%。 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。 地热能 地球内部热源可来自重力分异、潮汐摩擦、化学反应和放射性元素衰变释放的能量等。放射性热能是地球主要热源。我国地热资源丰富，分布广泛，已有5500处地热点，地热田45个，地热资源总量约320万兆瓦。 氢能 在众多新能源中，氢能以其重量轻、无污染、热值高、应用面广等独特优点脱颖而出，将成为21世纪最理想的新能源。氢能可应用于航天航空、汽车的燃料,等高热行业。 海洋渗透能 如果有两种盐溶液，一种溶液中盐的浓度高，一种溶液的浓度低，那么把两种溶液放在一起并用一种渗透膜隔离后，会产生渗透压，水会从浓度低的溶液流向浓度高的溶液。江河里流动的是淡水，而海洋中存在的是咸水，两者也存在一定的浓度差。在江河的入海口，淡水的水压比海水的水压高，如果在入海口放置一个涡轮发电机，淡水和海水之间的渗透压就可以推动涡轮机来发电。 海洋渗透能是一种十分环保的绿色能源，它既不产生垃圾，也没有二氧化碳的排放，更不依赖天气的状况，可以说是取之不尽，用之不竭。而在盐分浓度更大的水域里，渗透发电厂的发电效能会更好，比如地中海、死海、我国盐城市的大盐湖、美国的大盐湖。当然发电厂附近必须有淡水的供给。据挪威能源集团的负责人巴德米克尔森估计，利用海洋渗透能发电，全球范围内年度发电量可以达到16000亿度。 水能 水能是一种可再生能源，是清洁能源，是指水体的动能、势能和压力能等能量资源。广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源；狭义的水能资源指河流的水能资源。是常规能源,一次能源。水不仅可以直接被人类利用，它还是能量的载体。太阳能驱动地球上水循环，使之持续进行。地表水的流动是重要的一环，在落差大、流量大的地区，水能资源丰富。随着矿物燃料的日渐减少，水能是非常重要且前景广阔的替代资源。目前世界上水力发电还处于起步阶段。河流、潮汐、波浪以及涌浪等水运动均可以用来发电。波能即海洋波浪能。这是一种取之不尽，用之不竭的无污染可再生能源。据推测，地球上海洋波浪蕴藏的电能高达9104TW。近年来，在各国的新能源开发计划中，波能的利用已占有一席之地。尽管波能发电成本较高，需要进一步完善，但目前的进展已表明了这种新能源潜在的商业价值。日本的一座海洋波能发电厂已运行8年，电厂的发电成本虽高于其它发电方式，但对于边远岛屿来说，可节省电力传输等投资费用。目前，美、英、印度等国家已建成几十座波能发电站，且均运行良好。 可燃冰这是一种甲烷与水结合在一起的固体化合物，它的外型与冰相似，故称“可燃冰”。可燃冰在低温高压下呈稳定状态，冰融化所释放的可燃气体相当于原来固体化合物体积的100倍。据测算，可燃冰的蕴藏量比地球上的煤、石油和天然气的总和还多。 煤层气煤在形成过程中由于温度及压力增加，在产生变质作用的同时也释放出可燃性气体。从泥炭到褐煤，每吨煤产生68m3气；从泥炭到肥煤，每吨煤产生130m3气；从泥炭到无烟煤每吨煤产生400m3气。科学家估计，地球上煤层气可达2000Tm3。 微生物世界上有不少国家盛产甘蔗、甜菜、木薯等，利用微生物发酵，可制成酒精，酒精具有燃烧完全、效率高、无污染等特点，用其稀释汽油可得到“乙醇汽油”，而且制作酒精的原料丰富，成本低廉。据报道，巴西已改装“乙醇汽油”或酒精为燃料的汽车达几十万辆，减轻了大气污染。此外，利用微生物可制取氢气，以开辟能源的新途径。 第三部分 中国新能源产业发展现状和展望中国在发展新能源领域已经取得非常大的进展，在多个领域世界排名第一。目前，我国太阳能制造能力和太阳能利用面积已经达到世界第一，风电连续几年成倍增长，2009年新增风力装机1000多万千瓦，居世界第一，其次是美国和德国。从累计装机来看，位于美国、德国之后，排名第三。 新能源产业发展现状 新能源可以分为新能源开发和传统能源的技术创新 一方面是指太阳能、风能、生物质能、地热能、水能和海洋能等新型能源。 另一方面是指对传统的能源进行技术变革所形成的新的能源。 在各种新能源产业中，风力发电增长最快 中国风能资源丰富，小型风电机组技术发展成熟，陆上风能储量约2.53亿千瓦，海上储量7.5亿千瓦 设备国产化程度较低，发电成本高是中国风电产业的发展瓶颈 尚不具备生产大型风力发电机的能力，80的设备需要进口，与煤电相比，风电的成本要高3360。中国风能资源普遍分布在西部地区，而电力主要用户则是分布在东部沿海，风电传输成本较高。 水电发展成熟，装机总容量居世界第一 水能资源丰富，水电生产技术成熟，并形成了完备的产业体系 水能资源理论蕴藏量6.94亿千瓦，中国水电技术开始向发展中国家大规模输出水电技术。 投资不足以及环境和移民问题是中国水电产业的发展瓶颈。一直以来，投资不足是制约水电建设的主要因素，而今后，环境和移民问题特别是水库移民问题将成为制约水电建设新的瓶颈。 太阳能产业进入快速发展阶段，生产规模世界第一 中国是重要的太阳能光伏电池生产国，已连续两年成为世界第一。 太阳能资源丰富，技术不断提高，初步形成产业化 。年太阳辐射总量高于5000MJ/m ，年日照时数大于2000h，绝大多数地区年平均日辐射量在4kwh/m 以上，太阳能理论储量达每年17000亿吨标准煤。 设备依赖进口，产业缺乏统筹，市场规模偏小是太阳能产业的发展瓶颈。光伏产业两头在外，90%以上的原料和市场均依赖国外，关键设备全靠进口，产业利润有限。光伏产业主要应用于边远地区，发展缺少统筹安排，市场狭小且竞争无序 。 核电增速放缓，总装机容量落后于发达国家 到2009年底，国内核电总装机容量为985万千瓦，占中国总装机容量1.1%左右。 核电产业缺乏长远发展规划，基础研究和技术开发资金匮乏，设施装备落后，造成人才流失严重，核电技术与设备国产化进展缓慢。 生物质能应用广泛，但目前处于初期发展阶段 截至2008年底，国能15家生物发电厂共发出“绿色电力”26亿度，生物质能资源的消费总量仅次于煤炭、石油、天然气，位居第四位。 生物质能资源丰富，发展潜力巨大，但受地域资源等限制。生物能源发电目前受地域资源限制，分布不均导致成本较高，农林废弃物的收、储、运工作相当复杂和艰巨，相关科研、技术和人才支撑不够，研发滞后于企业发展要求。 中国新能源产业发展政策 国家重点鼓励发展的新能源产业是水能、生物质能、风能和太阳能 新增投资促进水电建设，实现2020年水电装机容量达到3亿千瓦的目标 从2006年到2020年，新增1.9亿千瓦，投资1.3万亿，鼓励民资投资小水电，解决农村和偏远山区用电困难。 鼓励风电发展，实现2020年风电1亿千瓦的目标 即将出台的新能源产业振兴规划将大大提升中国风电的装机容量，根据国家能源局的数据，到 2010 年，风电规模将达到 2000万千瓦，投资 9000 亿元，到 2020 年，力争在甘肃、内蒙古、河北、东北，以及江苏沿海等地建立若干个千万千瓦风电基地。 下达补助资金，实现2020年太阳能发电180万千瓦的目标 2009年3月23日，财政部、住房和城乡建设部出台关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见，并出台了太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法。 2009年7月21日财政部、科技部、国家能源局联合宣布启动金太阳示范工程，采取财政补助、科技支持和市场拉动方式，加快国内光伏发电的产业化和规模化发展，投资2000亿，实现2020年生物发电达3000万千瓦的目标。 从2006年到2020年，生物质发电新增装机容量2800万千瓦，约需投资2000亿。 到2020年生物质发电装机3000万千瓦，在总发电装机中的比重达到2%左右的发展目标。 国家制定政策以解决新能源发展中存在的问题 中国水电机组建设费用高，发电效能不高 就2008年数据来看，水电装机容量占整个发电机组装机容量的21.69%，但是只发出了占总电量16.4%的水电，尤其是水能资源最为丰富的西部地区更是没有得到充分的利用 国家制定风电发展规划，控制风电盲目投资，提高风电技术水平 风电产能过剩、重复建设问题十分突出，产业技术水平落后，中国风电机组整机制造企业超过80家，还有许多企业准备进入风电装备制造业。 加强风电发展规划工作，严格风电项目核准条件，2009年2月1日，国家发改委下发关于落实风电发展政策有关要求的通知, 提出对风能资源进行详细测量评价的基础上，对风电的建设布局、开发时序进行统筹规划。 积极提高风电产业的科技水平，2009年9月26日，国务院下发关于抑制部分行业产能过剩和重复建设引导产业健康发展若干意见 建立和完善风电装备标准、产品检测和认证体系，禁止落后技术产品和非准入企业产品进入市场。 将国内风电上网价格由项目招标价改为固定区域标杆价，2009年7月25日，国家发改委下发关于完善风力发电上网电价政策的通知, 将国内风电上网价格由项目招标价改为固定区域标杆价，树立标杆电价将控制风电设备厂商低价恶性竞争的势头，标杆电价将加大优势风电整机厂的市场集中度，弱势风电整机企业则可能被整合。 太阳能产业投资过热、亟需解决产能过剩的问题 2008年中国多晶硅产能2万吨，产量4000吨左右，产能已明显过剩。 2009年9月26日，国务院下发关于抑制部分行业产能过剩和重复建设引导产业健康发展若干意见对环保不达标的多晶硅项目不予核准或备案。 工信部正在与国家发改委联合开展全国太阳能光伏企业调查，将出台产业指导文件，加快生物质能开发步伐，加大投资、提高技术水平，促进产业化。 多方位政策支持生物能科技进步，降低生物质能产业化成本，根据中国各地不同的自然资源条件和地理气候特征，积极开展技术创新，实行秸秆气化固化，大力推广秸秆和粪便的资源化综合利用技术。新能源产业政策的中外比较 各国政府加大对新能源技术研发的投资 美国政府投入1500亿美元资助新能源研究，欧盟投资约10亿欧元用于燃料电池和氢能源的研究和发展。 中国对新能源技术开发的支持的幅度比美国、欧盟小 通过立法规范和促进新能源的发展 美国新能源法2007可再生燃料、消费者保护和能源效率法案提高汽车耗油标准，鼓励大幅增加生物燃料乙醇使用量促进新能源的使用。 法国通过立法提高汽车油耗标准，形成了以保证能源供应安全、保证能源价格具有竞争力、促进可再生能源发展为三大基本目标的能源政策。 中国能源法2008年着手制定，还有很多有待改进之处。 通过政府采购为新能源发展提供必要的市场 美国法律要求政府必须购买国产高能效产品和“绿色”产品，带动本国新能源的发展。 中国从2003年就发布文件要求采购环境标志产品和节能产品，但一直没有强制实施，“雷声大，雨点小”。 鼓励民间投资，运用民间资金弥补政府投资促进新能源发展 菲律宾地热项目的快速成功离不开民间投资的贡献 。 中国的新能源投资主要依赖于政府投资，一方面造成企业竞争性不足，难以实现核心技术的发展，另一方面政府资金有限，可能会忽视某些新能源产业的发展。中国新能源产业综合效益 发展新能源有助于解决能源不足的问题 预计到2015年新能源提供的电力、热水和燃气等终端能源产品的总量将达到4300万吨标准煤（等价值），平均年增长率为17.32%，届时新能源将在中国商品能源消费中约占3.6%。 开发利用新能源有利于培育新的经济增长点、推动区域经济发展 预计到2015年，能源供应及其设备生产制造产业所形成的年产值将近670亿元，年均增长率超过15%。 风电产业增长速度居各种新能源发展之首，前景看好 开发效率高，能够有效缓解供电紧张的局面，可逐步形成有竞争力的新能源产业。 风电是新型绿色能源，据统计，风力发电每生产100万千瓦时的电量，便能减少排放600吨的二氧化碳。 水电的应用地域广泛，能够有效推进西部地区建设和环境保护 水电辐射面积广，小水电代燃料工程担负了中国近二分之一国土面积、四分之一人口的供电任务，水电产业的发展将有效促进西部及农村地区相关产业的兴旺。 水电能够有效地促进西部地区的生态建设。实施小水电代燃料工程，推进了中小流域综合治理和梯级开发，提高了防洪抗旱和水资源综合利用能力。 太阳能的开发有利于解决电力消耗和环境问题 到2020年，中国太阳能热水器总集热面积达到约3亿平方米，光伏发电约10万千瓦时，将解决约100万户偏远地区农牧民生活用电问题。 太阳能发展能够促进系统安装和生产配套设备以及大中型晶体硅、薄膜电池的芯片和组件等产业的发展。 太阳能热可显著减少煤炭消耗，也相应减少煤炭开采的生态破坏和燃煤发电的水资源消耗。 核电产业的发展将提高中国制造业整体水平 到2020年，中国核电装机容量要从原计划的4000万千瓦发展到7000万千瓦， 3000万千瓦扩容将带动约5230亿元的总投资，商机巨大。 核电站的建设运行为核电设备生产企业、设备维修企业以及核燃料生产和后处理的专业化公司带来千亿商机。 生物质能产业的发展将促关联产业的发展 生物质能将推动工业和农、林等产业部门的发展。 生物质能的环保效应明显，生物质从生长到燃烧总体上对环境不增加二氧化碳排放量。第四部分 中国生物质能产业现状生物质能，是一种取之不尽、用之不竭的可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源。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。国外及中国生物质能发展现状上世纪七十年代石油危机以来，生物质能的开发利用受到了各国的关注，生物质能发电技术得到了较大的发展并广泛应用。丹麦率先研发的农林生物质能高效直燃发电技术被联合国列为重点推广项目。农林生物质能发电产业保持持续稳定增长，主要集中在发达国家，但印度、巴西和东南亚等发展国家也积极研发或者引进技术建设农林生物质能发电项目。在美国利用生物质能发电已经成为大量工业生产用电的选择。2004年美国生物质能发电装机720万千瓦，占可再生能源发电装机的41。美国能源部提出了逐步提高绿色电力的发展计划，到2010年美国新增约1100万千瓦的生物质能发电装机。在国土面积只有我国山东省面积1/4的丹麦已建立了15家大型生物质能发电厂，年消耗农林废弃物约150万吨，提供丹麦全国5的电力供应。同时丹麦还有100多台用汉语供热的生物质能锅炉。近十几年来，丹麦兴建的热电联产项目都是以生物质为燃料，还将过去许多燃煤供热厂高位燃烧生物质的热电联产项目。芬兰本国没有化石燃料资源，因此大力发展可再生能源，目前生物质发电量占本国发电量的11，居世界第一位。德国对生物质直燃发电业非常重视，在生物质热电联产用用方面也很普遍。截止2005年德国拥有140多个区域热电联产的生物质电厂，同时有近80个此类电厂在建设。据报道，到2020年，西方工业国家15的店里将来自生物质发电。届时西方将有1亿个家庭的电力来自生物质发电，生物质发电还为社会提供40万个就业机会。在中国沼气技术是发展最早、曾晋遍推厂的生物质能源利用技术。70年代，中国为解决农村能源短缺的问题，曾大力开发和推广户用沼气地技术，全国已建成525 万户用沼气池。在最近的连续三个五年计划中，国家都将发展新的沼气技术列为重点科技攻关项目，计划实施了一大批沼气及其利用的研究项目和示范工程。至今，中国已建设了大中型沼气池3万多个，总容积超过137万m3，年产沼气5500万m3，仅100m3以上规模的沼气工程就达630多处，其中集中供气站 583处，用户8.3万户，年均用气量431m3，主要用于处理禽畜粪便和有机废水。这些工程都取得了一定程度的环境效益和社会效益，对发展当地经济和中国厌氧技术起到了积极作用。在“九五”计划中，应用于处理高浓度有机废水和城市垃圾的高效厌氧技术被列为科技攻关重点项目，分别由中科院成都生物研究所和杭州能源环境研究所承担实施，现已取得预期的进展。中国厌氧技术及工程中存在的主要问题：相关技术研究少、辅助设备配套性差、自动化程度低、非标设备加工粗糙、工程造价高、开放式前后处理的二次污染严重等。b.中国的生物质气化技术近年有了长足的发展，气化炉的形式从传统上吸式、下吸式到最先进的流化床、快速流化床和双床系统等，在应用上除了传统的供热之外，最主要突破是农村家庭供气和气化发电上。“八五”期间，国家科委安排了“生物质热解气化及热利用技术”的科技攻关专题，取得了相当成果：采用氧气气化工艺，研制成功生物质中热值气化装置；以下吸式流化床工艺，研制成功l00户生物质气化集中供气系统与装置：以下吸式固定床工艺，研制成功食品与经济作物生物质气化烘干系统与装置；以流化床干馏工艺，研制成功1000户生物质气化集中供气系统与装置。“九五”期间，国家科委安排了“生物质热解气化及相关技术”的科技攻关专题，重点研究开发1MW大型生物质气化发电技术和农村秸秆气化集中供气技术。目前全国已建成农村气化站近200多个，谷壳气化发电100多台套，气化利用技术的影响正在逐渐扩大。c.“八五”期间，中国开始了利用纤维素废弃物制取乙醇燃料技术的探索与研究，主要研究纤维素废弃物的稀酸水解及其发酵技术，并在“九五”期间进入中间试验阶段。中国已对植物油和生物质裂解油等代用燃料进行了初步研究：如植物油理化特性、酯化改性工艺和柴油机燃烧性能等方面进行了初步试验研究。“九五”期间，开展了野生油料植物分类调查及育种基地的建设。中国的生物质液化也有一定研究，但技术比较落后，主要开展高压液化和热解液化方面的研究。d.此外，在“八五”期间，中国还重点对生物质压缩成型技术进行了科技攻关，引进国外先进机型，经消化、吸收，研制出各种类型的适合中国国情的生物质压缩成型机，用以生产棒状、块状或颗粒生物质成型燃料。中国的生物质螺旋成型机螺杆使用寿命达500小时以上，属国际先进水平。 我国农业废弃物主要是：农作物秸秆，每年产量约7亿吨，可做为能源用途的约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。初步估算，近期每年可以利用的生物质能源总量约为5亿吨标准煤。近年来，我国生物质发电产业发展迅速，中国节能投资公司、国家电网公司、五大发电集团等大型国有企业，民营以及外资企业纷纷投资参与建设运营。截至目前，通过审批的生物质发电项目有70多个，在建的有30多个，投产电厂超过30座，发电总装机已超过300万千瓦。2011中国生物质能市场趋势观察研究预测报告数据显示：目前我国的秸秆产出量已超过7亿吨，折合成标煤约为35亿吨，相当于7个神东煤田，全部利用可以减排85亿吨二氧化碳，相当于2007 年全国二氧化碳排放量的1/8。随着国家明确提出到2015年秸秆综合利用率在80%的行动目标，我国秸秆资源化驶入快车道。以“秸秆能源”为代表的生物质能利用，在大力发展低碳经济的背景下，进入人们的视野。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。2006年，国家和地方发改委共核准39个生物质能直燃发电项目，合计装机容量128.4万kW，投资预计100.3亿元，2006年当年完成5.4万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。2009年，全国600多个设市城市的垃圾总量高达15亿吨。国内城市垃圾存量约为70多亿吨，全国600多座城市，除县城外，已有三分之二的大中城市陷入垃圾的包围之中，且有四分之一的城市已没有合适场所堆放垃圾。垃圾处理率低下以及未来面临的无处填埋等问题都会变得更加突出。因此，在中国发展垃圾填埋沼气发电技术，是垃圾无害化、能源化、减量化处理的一条重要途径。除此之外，还有垃圾堆肥、焚烧发电等处理方式，但是相对而言，垃圾填埋沼气发电技术具有简单易行和费用较低的特点，同时还可回收能源，因而受到世界各国的重视。2011中国生物质能市场趋势观察研究预测报告中数据表明：除此之外，我国工业发展还为沼气提供了丰富的原料工业废水。在发酵企业排出的废物中，以发酵产生的有机废水危害最大。经过厌氧处理、随着废水化学需氧量COD的降低，废水