我国生物质能利用现状与发展前景

2018-02-14赵晓辉王博

西部皮革 2018年8期

赵晓辉，王博

(西华大学能源与动力工程学院，四川成都 610039)

引言

目前地球上的石化资源逐渐枯竭，国际原油价格也持续攀升，在这样的大背景下，生物质能、风能、潮汐能、地热能等可再生能源引发了人们的关注。本文主要从我国生物质能的利用现状和发展前景两大方面做了详细介绍。生物质能是一种可再生能源，它的实质是以生物质作为储存载体，将太阳能转化为化学能，从而得到生物质能。地球上每年因进行光合作用而产生的生物质就有近两千亿吨，但是如此巨量的生物质作为能源的利用量却还不足百分之一，因此生物质能仍具有很大的发展潜力。在我国，生物质能源含量相当丰富，但由于相关技术还没有发展成熟，因此不能将其充分利用。对此，国家发改委制定了“生物燃料产业发展计划”，目前我国已在“十一五”实现了技术的产业化，紧接着又在“十二五”实现了产业的规模化，当下最重要的是要在2015年及以后实现大发展。

1 我国生物质能产业发展历程

1.1 萌芽阶段

二十世纪七、八十年代，我国农村经济发展十分缓慢，边远地区能源供应不足，相关环境问题得不到有效解决。对此，国务院和有关部委相继颁布了《关于当前农村建设中几个问题的报告》、《关于进一步发展沼气的报告》等，通过立法对我国生物质能的发展加以扶持，并明确提出“要解决农村能源问题，就要充分利用农业资源，发展沼气，还要减轻环境污染”。

1.2 缓慢发展阶段

自二十世纪九十年代，随着社会主义市场经济体制的形成与发展，我国新能源发展规划与各项激励措施同步实施，然而由于当时政策实施难度极大，力度欠缺，导致我国的生物质能产业仍发展缓慢。

1.3 快速增长阶段

“十五”后期，我国颁布了《中华人民共和国可再生能源法》(2005年)，通过能源立法为我国生物质能的开发利用保驾护航，在此基础上，我国生物质能产业进入了快速增长阶段。

1.4 优化发展阶段

我国生物质能产业在快速增长阶段已经得到了全面发展，然而不协调、不平衡的发展状态以及经济结构与环境承载能力之间的矛盾仍将制约生物质能产业的健康发展。因此，只要解决了生物质能的科学发展和可持续发展问题，建设资源节约型和环境友好型社会将指日可待。

对此，我国相继发布了《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》、《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》、《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》，标志着我国新能源产业成为了国家未来战略性新兴产业重点培育和发展的对象，从而为我国生物质能产业的优良发展创造了条件。

2 国内外生物质能实践发展概况

2.1 国内生物质能实践发展

(1)沼气在我国发展得最好，生物质沼气技术以及用于污水处理的大型沼气工程技术都已发展成熟。随着国家的快速发展，2100座沼气工程相继建成，沼气年产量约为22亿m3，同时也逐渐完善了沼气产业服务体系。

(2)从1981年到1995年，我国薪炭林逐步建设起来，每年增加薪材产量(2000～2500)×104t，农村能源短缺问题也因此在一定程度上得到了缓解。我国木本油料树种值总面积高达804.2 hm2，但目前只有不到1/4的油料树果实能被完全加工利用。

(3)近年来，我国一些科研单位已经研制出了生物柴油的生产工艺，其原料大多为菜籽油、大豆油、废煎炸油等。同时，我国拥有生物柴油自主知识产权技术的相关企业正致力于实现生物柴油的产业化发展。

2.2 国外生物质能实践发展

(1)目前，巴西成功地发展了替代能源，并且将乙醇作为汽车燃料。早在1976年，巴西成功实施了普洛阿尔库尔(Proalcool)乙醇利用计划，为世界乙醇利用和发展开辟了先河。在巴西乙醇生产作为系统工程，从甘蔗的育种到乙醇的生产，整个流程紧密相连，又层层递进。在生产过程中所产生的工业废水则采取资源化的处理方式，这样既不会破坏环境，又可以减少乙醇生产的成本。

(2)乙醇燃料的使用在美国也极为盛行，含有乙醇的汽油被广泛应用于机动车领域，目前美国大多以玉米为原料提取生物乙醇，年产量约为63亿L，占燃料油总量的10%。美国计划以生物质能为未来能源的主要输出点，至2020年，使其占到总能耗的25%，2050年占到50%。

(3)近年来，生物质柴油成为德国的主要输出品，生物质柴油生产企业享受全额免税政策；并且自2004年国家允许将石化柴油与不超过5%的生物柴油混合；德国的生物柴油产业不断发展，其生产能力持续增强，已占到全欧盟总生产能力的一半。

3 中国生物质能发展策略及发展前景

3.1 发展策略

(1)加强对生物质能的宣传力度，又特别要在农村群众中普及生物质能源的相关知识。同时，生物质能的研究和推广又受到高成本的限制，因此，中央和各级地方政府应制定相应财政法规，尽可能满足我国生物质能的发展需求。

(2)生物质能市场竞争力的提升关键在于技术的进步。因此，要从长远的角度出发，致力于提高生物质能的生产效率，同时明确各阶段目标，做好相关研究工作。

(3)生物质利用基础设施和集中处理中心能将分散的生物质有效地利用起来。因此，应建立起各类生物质能利用设施，才能使生物质资源得到充分利用。

(4)为了了解生物质能的开发利用对生态环境，社会效益及能源结构带来的影响，就有必要对生物质能利用过程进行细致研究和综合评价。这就要求我们建立起一个相应的评价机制。

3.2 中国生物质能行业发展前景

(1)目前中国农村约有6亿人，他们也是生物质能的主要消费群体，自20世纪80年代，中国经济逐渐成长起来，农村经济也随之发展。从1980年到2008年，农村能源消费水平不断上升，其总耗由3.28亿t标准煤増长至9.24亿t，其中生物质能占到农村用能的40%左右，表明生物质能将是农村用能结构中的重要组成部分。

(2)预计到2020年，中国的GDP将达到8万亿美元，随着国民经济的快速发展，中国的能源需求量也将大幅提高，预计达到30多亿t标准煤。因此，为了提高能源自给率同时减少环境污染，我国将大力发展替代能源，生物质能将逐步替代化石能源，以不断满足我国的能源需求。

(3)随着生物质能源的普及利用，生物质发电也将成为重点的发展对象，它存在两种发电形式：直接燃烧发电和气化发电。直接燃烧发电技术现已基本发展成熟，并广泛应用于商业领域。而生物质气化发电技术相对发展缓慢，但其发电效率极高。另外，生物质与煤混合燃烧发电是一种新兴的发电技术，其发电过程简易且对环境污染小，具有很大的发展潜力。

(4)能源植物将是生物质能的一大重要来源，能源植物用于制取燃料原料或提供燃料油，经过加工利用进而得到生物燃料。能源作物无疑是一种最为绿色的能源，具有低硫，环保，安全，可降解等优点，现在能源植物己经成为国际开发的热点。