生物质能源的利用及发展前景

２０１６年第１１期（下半月）

农民致富之友ＮｏｎｇＭｉｎＺｈｉＦｕＺｈｉＹｏｕ科研◎林业科学生物质能源开发利用前景及对策施占涛１陈晓波２（１．桦甸市林业局，吉林桦甸１３２４００；２．吉林市林业科学研究院，吉林吉林１３２０１３）［摘要］本文对发展生物质能源的重要性、生物质量能源发展现状及趋势、我国生物质能源的潜力、生物质能源开发等方面进行概述，提出了发展生物质能源的对策。［关键词］生物质能源开发利用对策［中图分类号］Ｓ２１６［文献标识码］Ａ［文章编号］１００３－１６５０（２０１６）１１－０１３２－０１生物质能源是以植物为原料生产的可再生能源，是可再生能源中惟一可运输并储存的能源。当今世界能源和环境问题是制约经济发展的突出问题。人类目前使用的主要化石能源有石油、天然气和煤炭３种。开发新能源已成关系经济社会可持续发展的重大课题。发展生物质能源，对保障我国未来能源安全具有重要作用。１发展生物质能源的重要性生物质能源是倍受世界各国重视的可再生能源。国内许多专家提出了“发挥灌木优势推动我国能源林业的发展，集约经营短轮伐期乔灌木能源林是发展生物质能源的基础。”我国林木生物质能源原料资源比较丰富，发展的潜力和空间巨大，为我国林业的发展提供了新契机。灌木具有抗逆性强，用途多等优势，我国广大的干旱、盐碱地、荒山秃岭皆可发展灌木林，发挥生态效益，收割后还能自然萌生更新，是能源建设和生态建设的最佳结合模式。开发灌木能源既可以推动我国生物质能源工业的发展，又能促进生态脆弱地区植被的恢复和重建，改善生态环境。把握生物质能源发展的战略机遇，以林木生物质能源对油汽的替代或部分替代，使我国林业全面介入能源领域，形成林业新的战略增长点，缓解我国能源紧缺的局面具有重要作用。２生物质量能源发展现状世界上，生物质能源开发最早且成功的是生物柴油和乙醇。德国、美国、巴西在生物柴油和乙醇替代汽油方面处于世界领先地位。作为世界上最大的乙醇出口国的巴西，其６０％的汽车燃料是甘蔗提炼出来的乙醇。美国提出到２０２５年要用生物燃油替代２５％的化石运输燃料口号。我国的乙醇燃料开发启动较早，从２００１年４月开始，就已在全国推广使用燃料乙醇，河南、黑龙江、吉林作为试点省份，建立了四大酒精厂以利用陈化粮生产酒精。２００６年，国家提出中国将大力支持生物质能源、太阳能、风能等可再生能源的研究开发和推广应用，并将生物质能源放在了首位。来自国家发改委的数据显示：目前我国燃料乙醇年生产能力达１０２万吨，乙醇消费量占全国汽油消费市场的２０％，成为仅次于巴西、美国的第三大燃料乙醇生产和使用国。３中国生物质能源储备概况我国生物质资源比较丰富。据初步估计，我国仅现有的农林废弃物实物量为１５亿吨，约合７．４亿吨标准煤，可开发量约为４．６亿吨标准煤。我国现有木本油料林总面积超过６００多万公顷，主要油料树种果实年产量在２００多万吨以上，其中，麻疯树、黄连木等树种果实是开发生物柴油的上等原料。有１５０多种植物含油量超过４０％。作为生物柴油开发利用较为成熟的有小桐子、黄连木、光皮树、文冠果、油桐和乌桕等树种。初步统计，这些油料树种面积超过１３５万公顷，年果实产量在１００万吨以上，如能全部加工利用，可获得４０余万吨生物柴油。我国北方有大面积的灌木林，估计每年可采集木质燃料资源有１亿吨左右；全国有５７００多万公顷为中幼龄林，如正常抚育间伐，可提供１亿多吨的生物质能源原料，同时，木材采伐、加工剩余物还能提供可观的生物质能源原料。云贵川等省区大力培育发展生物柴油小桐子资源，小桐子种植面积已达５０万亩。河北、河南、安徽、陕西等地人工种植黄连木近５万亩。我国现有３００多万公顷薪炭林，每年约可获得近１亿吨高燃烧值的生物量。适宜发展能源林的有宜林荒山荒地５４００多万公顷。有近１亿公顷的盐碱地、沙地以及矿山、油田复垦地等不适宜农耕的土地大都适宜培育特定的能源林。４国家对生物质能源开发规划木本生物质能源属于我国科技发展的能源及环保两大重点，是我国“十一五”规划重要研究对象，也是世界林业发展的新亮点。国家林业局和中国石油天然气股份有限公司在云南、四川启动第一批林业生物质能源林基地建设，基地面积６０多万亩，可实现约六万吨生物柴油原料供应能力。“十一．五”期间，我国将培育林业生物质能源林１２００多万亩，以满足６００万吨生物柴油和装机容量１５００万千瓦年发电原料供应的林业生物质能源发展目标；未来１５年，国家林业局将进一步推进林业生物质能源发展，全面规划全国能源林培育工作，并计划在２０２０年完成额定规模的能源林培育基地建设任务。财政部、发展改革委、农业部、税务总局、国家林业局联合印发的《关于发展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施意见》，国家将在“建立风险基金制度，实施弹性亏损补贴、对原料基地补助、进行项目示范补助、减免税收“等四项财税政策上扶持生物质能源的发展。５发展生物质能源对策我国发展生物质能源应采取的主要对策为：５．１制定生物质能源发展纲要和实施方案，开展可利用土地资源和植物资源的调查评估，制定能源植物种植规划，发展和建立能源树种、能源作物良种基地，启动生物质能源产业化项目，促进新农村建设。５．２与建立节约型农村结合发展成型燃料。要鼓励和扶持发展农林废弃物致密固化成型燃料生产企业，引导农民将农林废弃物加工成成型燃料，作为煤炭替代品。５．３与生态环境治理结合发展能源林业。山地和高原应以发展薪炭林和木本油料林为主，平原建立生物柴油木本油料原料基地，沿海滩涂种植以柽柳为主的耐盐碱树种和可以提炼生物柴油的滨海锦葵。５．４与调整农业产业结构结合发展能源农业。以不与粮食争地、确保粮食安全为前提，调整农业种植结构，发展油料作物和高糖作物。５．５与养殖场结合推行沼气规模化生产。发展农业生物质能源，不仅能改善能源结构、实现能源多元化、缓解能源紧张局面，而且能够治理和保护生态环境、调整农业产业结构、促进农民增收。５．６制定有利于生物质能源发展的财政政策和科技政策，鼓励和支持企业、职工、个体户进行能源林的定向培育和能源作物的规模种植，引导和扶持企业投资生物质能源开发项目，支持一批生物质能源骨干企业。作者简介：施占涛（１９６４－），男，吉林省桦甸市人，工程师，主要从事森林经营工作。132

生物质能源的利用现状与发展趋势

随着环保意识的不断提高, 生物质能源成为了新的热门话题。它是指从活性生物质中提取能量的技术或方式，包括来自农作物、林木、稻壳、废纸和废弃物等的能源。相较于传统的化石燃料，生物质能源具有更为环保的优势，被认为是一种重要的可再生能源。本文将会讨论目前生物质能源的利用现状以及未来的发展趋势。

一、生物质能源的利用现状

目前，生物质能源主要有两种形式，一种是通过生物质发电和热能利用的方式，另一种是通过制氢等技术来生产生物质燃料。这些技术都已经在实际应用中得到很好的运用。

1.生物质发电

生物质发电是目前生物质利用的主要方式。通过生物质发电可以转换生物质的化学能为电能，同时还可以产生热能。这项技术广泛应用于农业、林业、能源和环境等领域。

生物质燃烧发电的原理主要是利用生物质中的碳、氢、氧等元素以及其他的一些元素质和能量状态的变化而产生的热能来驱动机组发电。目前，我国的生物质燃烧发电主要使用的是垃圾焚烧、污泥焚烧和农作物秸秆焚烧等方式。

2.生物质燃料

生物质燃料通过生物质的生化反应来生产氢气、甲烷、醇类等燃料。利用这些燃料可以替代传统的石油和天然气等有限资源，从而实现环保和可持续发展的目标。

二、生物质能源的未来发展趋势

随着生物质能源技术的不断发展和完善，它有望成为未来能源开发的主要方向之一。 1.技术创新

生物质能源技术的发展方向主要集中在改进发电和燃料生产技术，提高燃烧效率和经济效益，并且减少对环境的影响。

2.政策支持

政府的政策支持也是未来发展生物质能源的关键。未来的发展会需要广泛的政策支持，包括资金、税收和能源政策等。政府的支持将会鼓励更多的企业和科研机构投入到生物质能源的研发和应用中。

3.市场需求

未来市场需求也是生物质能源发展的重要驱动力。人们对环保和可持续发展的关注将会逐渐提高，这将推动生物质能源的市场需求，同时也鼓励企业投资生物质能源的开发和生产。

4.产业升级

生物能源的发展现状及未来前景

随着全球能源需求的增长和对碳排放的限制，生物能源在未来的能源结构中将扮演越来越重要的角色。生物能源是指从可再生的有机原料中提取能量，主要包括生物质能、生物燃料和生物气等。本文将就生物能源的发展现状及未来前景进行探讨。

一、生物质能

生物质能是指从植物、动物和微生物等生物体中提取的能源。包括以下三种形式：生物质发电、生物质热能和生物质燃料。生物质能具有可再生、低碳排放、可持续和安全等优势，被视为一种重要的替代能源。

1. 生物质发电

生物质发电是指利用生物质资源进行发电。生物质作为可再生的资源，其能量密度较低，但开发利用比较容易。目前，生物质发电已成为国内外许多地区的主要电力生产方式之一。例如，欧洲国家已成为生物质发电的主要市场，占总发电量需求的5-10%。

2. 生物质热能

生物质热能是指利用生物质资源进行供热。生物质热能在全球范围内得到了广泛应用。在某些国家，如斯堪的纳维亚半岛国家和中国，生物质热能已成为主要的热源。生物质热能是一种清洁型能源，可以替代传统的燃煤、燃油和天然气等传统能源，从而有利于降低碳排放。

3. 生物质燃料

生物质燃料是指利用生物质作为原料制造出来的可再生燃料。生物质燃料通常分为液态、气态和固态三种。生物质液体燃料包括乙醇和生物柴油，生物质气体燃料包括沼气和生物气体，生物质固体燃料包括木材和木屑等。生物质燃料是一种可再生燃料，与传统燃料相比，它们具有无毒、无污染、低碳排放等优点。

二、生物燃料

生物燃料是指从生物质中提取的能源，主要由植物、纤维素和淀粉等构成。生物燃料根据原料和生产工艺的不同，可分为生物乙醇、生物柴油和生物天然气等三种类型。

1. 生物乙醇

生物乙醇是一种利用淀粉和糖类等生物质原料生产的液体燃料。当前主要用于汽车燃料，以替代传统的石油燃料。生物乙醇具有可再生、环保、清洁的特点，可以有效减少温室气体的排放。

2. 生物柴油

生物柴油是利用油菜籽油、大豆油等反应生成酯类化合物的燃料。它可以用于汽车、农机等柴油发动机，可直接替代传统柴油燃料。生物柴油的产生过程没有二氧化碳的排放，具有低污染、低碳排放等特点。

生物质能源的发展现状与前景如何

在当今全球能源需求不断增长，同时对环境保护的要求日益严格的背景下，生物质能源作为一种可再生、清洁的能源形式，正逐渐引起人们的广泛关注。那么，生物质能源的发展现状究竟如何？未来又有着怎样的前景呢？

生物质能源，简单来说，就是来源于生物质的能源。生物质包括各种植物、动物和微生物，以及由这些生命体排泄和代谢产生的有机物质。常见的生物质能源有生物质发电、生物柴油、生物乙醇、生物质成型燃料等等。

目前，生物质能源的发展取得了一定的成果。在生物质发电领域，许多国家和地区都建立了基于生物质燃烧的发电厂。这些发电厂通常利用农业废弃物、林业剩余物、生活垃圾等作为燃料，既实现了废弃物的资源化利用，又产生了清洁的电力。例如，在北欧一些国家，生物质发电已经成为电力供应的重要组成部分。

生物柴油和生物乙醇的生产也在逐步扩大。生物柴油通常由植物油或动物脂肪经过化学处理制成，可以直接用于柴油发动机。生物乙醇则主要由粮食作物（如玉米、小麦）或非粮食作物（如甜高粱、木薯）发酵而来，可与汽油混合使用。然而，这两种能源的发展也面临一些挑战。例如，大规模使用粮食作物生产生物燃料可能会对粮食安全产生一定影响，因此，开发非粮食来源的原料成为了当前的研究重点。 生物质成型燃料在供暖和工业用能方面发挥了一定作用。通过将生物质压缩成颗粒或块状，提高了其能量密度和燃烧效率，方便了储存和运输。

在技术方面，生物质能源的转化技术不断进步。例如，生物质气化技术可以将生物质转化为可燃气体，用于发电或供热；生物质热解技术能够生产生物油和生物炭，具有较高的能源利用价值。

不过，生物质能源的发展也存在一些问题和限制。首先，生物质资源的收集和运输成本较高。由于生物质通常分布较为分散，收集和运输需要耗费大量的人力和物力。其次，生物质能源的转化效率还有待提高。虽然技术在不断进步，但与传统的化石能源相比，在能量转换效率方面仍有差距。再者，生物质能源的生产可能会带来一定的环境影响。例如，在生物质种植过程中可能会使用化肥和农药，对土壤和水体造成污染。