新能源之生物質能現狀

摘 要：我國生物質能資源豐富，隨著國家對可再生能源開發利用的重視，我國的生物質能發展取得了較大的進展，初步形成了我國的生物質能產業。本文著重對生物質能概念、生物質能特點、生物質能的利用、我國生物質能資源現狀以及生物質能等方面進行了分析和研究。

關鍵詞：資源豐富；生物質能；可再生能源；生物質能產業；

中圖分類號：TK6 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2014）-05-00141-01

一、概念

什么叫生物技能呢？就是太陽能通過綠色植物將化學能形式貯存在綠色植物中的能量，叫做生物質能。生物質也是指通過光合作用而形成的各種有機體，包括所有的動植物和微生物。這些有機體形成是直接或間接地來源于綠色植物的光合作用，在綠色植物中再轉化為常規的固態、液態和氣態的燃料。生物質能具有取之不盡、用之不竭的特點，是一種可再生能源。

二、特點

a.可再生性。生物質能屬可再生資源，屬可再生能源。植物通過光合作用可以再生資源豐富的生物質能，具有可保證能源的永續利用，與風能、太陽能等同。b.低污染性。生物質在燃燒過程中生成的SO、NO較少，原因是硫含量、氮含量低，；因而對大氣的二氧化碳凈排放量近似于零，可有效地減輕溫室效應，由于它在生長時需要的二氧化碳相當于它排放的二氧化碳的量。c.廣泛分布性。可充分利用生物質能，如缺乏煤炭的地域。d.生物質燃料總量十分豐富。僅次于煤炭、石油和天然氣，生物質能是世界第四大能源。生物質能源的年生產量相當于目前世界總能耗的10倍，遠遠超過全世界總能源需求量。生物學家估算，地球中海洋年生產生物質能約500億t生物質；陸地每年生產是海洋的2至3倍的生物質；同時隨著農林業的發展，特別是炭薪林的推廣，生物質資源還將越來越多。有望到2020年我國可開發成能源的生物質資源有望可達8億T。

三、現狀

農作物秸稈、生活產生的垃圾、森林自身的能源、禽畜產生的糞便、能源植物等這幾種是目前以屬于可開發的生物質能資源。

（一）森林能源：森林生長和林業生產過程提供的生物質能源是森林能源。樹木生長過程中修剪的枝杈，木材加工的邊角余料這些都是薪材主要來源，主要是薪材和森林工業殘留物等。以及專門提供薪材的薪炭林都是森林能源主要原料。

（二）農作物秸稈：在農村農作物秸稈是農副產品的主要能源，也是農村的傳統燃料。

（三）禽畜糞便：禽畜糞便在農村也是一種重要的生物質能源。在糞便資源中，大中型養殖場的糞便更便于集中開發、規模化利用。在牧區有少量的禽畜糞便直接燃燒外，而大多數地方的禽畜糞便主要是作為沼氣的發酵原料。

（四）生活垃圾：生活垃圾是一種混合物，生活垃圾成分比較復雜。主要由商業與服務業產生的垃圾、城鄉居民生活產生的垃圾、少量建筑工程產生的垃圾等廢棄物所構成的，其構成受當地居民生活水平、氣候季節變化、環境綠化面積以及城市市容市貌建設的影響。

（五）能源植物：油脂、石油類似物含量高的植物；氫氣的藻類、直接產烴；各種速生林等。能源植物種類較多，主要包括：糖類、淀粉含量高的植物。

四、利用方式

生物質能在整個能源系統中占有重要地位，它是世界能源消費總量第四位的能源，僅次于煤炭、天然氣和石油。生物質能一直是人類賴以生存的重要能源。有關專家估計，到下世紀中葉，采用新技術生產的各種生物質占全球總能耗的40%以上它將替代其它燃料，生物質能極有可能成為未來可持續能源系統的組成部分。

生物質能的利用主要有生物化學轉換、直接燃燒和熱化學轉換等3種途徑。1.當前，采用生物質能技術改造熱效率僅為10%左右的傳統燒柴灶可提高效率可達20%～30%的節柴灶，生物質的直接燃燒將是我國生物質能利用在今后相當長的時間內仍的主要方式。這種技術已被國家列為農村新能源建設的重點任務之一，它具有易于推廣、簡單、效益明顯的節能措施的特點。2.生物質的生物化學轉換包括一是生物質與沼氣轉換，二是生物質與乙醇轉換等。3.生物質的熱化學轉換是指要使生物質熱解、汽化、炭化和催化液化，應該在一定的溫度和條件下才能進行，以生產氣態燃料、液態燃料和化學物質的技術。在厭氧環境中可以將沼氣直接轉化成有機物質，然后通過微生物發酵，最終形成以甲烷為主要成分的可燃性混合氣體，即沼氣。我們也可以利用糖質、淀粉和纖維素等原料，經發酵制成乙醇，這過程叫做乙醇轉換。

五、利用

前八年，用于木材和農副產品烘干的有800多臺，這些機器主要以樹枝、木屑、稻殼、秸稈為原料生產燃氣。為此我國已經開發出多種固定床和流化床氣化爐，年生產生物質燃氣2000萬m3，村鎮級秸稈氣化集中供氣系統近600處。其應用主要在以下兩個方面：

（一）垃圾發電。垃圾發電將成為生物質能利用的重要領域。現在，全國城市每年因垃圾造成的損失約300億元（運輸費、處理費等），目前，上海等許多城市已經或正在建設垃圾發電廠。如果將其綜合利用卻能創造出高達2 500億元的效益！

（二）生物柴油。物柴油（Biodiesel）是生物質能的一種，它是一種長鏈脂肪酸的單烷基酯，主要是由生物質利用熱裂解等技術得到的。它是指以油料作物、工程微藻和野生油料植物等水生植物油脂以及餐飲垃圾油、動物油脂等為原料油，生物柴油主要是一些分子量大的有機物，通過酯交換工藝制成的可代替石化柴油的一種再生性柴油燃料。幾乎包括所有種類的含氧有機物，這些有機物它是含氧量極高的復雜有機成分的混合物。

六、生物質能問題與建議

我國生物質氣化技術的開發取得了一定成績.一些氣化技術簡單.燃氣熱值只能達到1000大卡每立方米左右的低熱值集中供氣工程。但由于存在燒氣熱值低和凈化技術不過關（燃氣灰份和焦油含量高）的瓶頸。園氣體質量不適合管道供氣.造成了巨大的經濟損失，所以太都以失敗而告終。由于科技工作者的努力，全國各地以秸稈熱解干餾開發的集中供氣技術在氣體熱值和氣體凈化質量上均有所突破，其熱值可達到 3000大卡每立方米左右.仍然沒有顯著的技術創新和突破。

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