生物质能产业链

第7例　生物质能产业链

一、生物质能发展现状

近年来，中国生物质能利用取得了一定的成绩：沼气产业基本形成，燃料乙醇年生产能力已达到102万t，开发了甜高粱茎秆等非粮作物生产燃料乙醇的技术；秸秆直燃发电示范工程正式并网运行。沼气产业：“十五”，期间，国家累计投资34亿元专项支持沼气建设，直接受益农户达374万户。截至2005年底，全国农村户用沼气池已发展到1807万户，年产沼气总量约70亿m³，折合标准煤约500万t，可以替代154万t原煤。

生物质发电产业：中国生物质发电技术可分为直接燃烧发电、混合燃烧发电、气化发电和沼气发电。到2005年底，中国生物质发电装机容量约为2000MW。其中，蔗渣发电约1700MW，垃圾发电约200MW，其余为稻壳等生物质气化发电和沼气发电。蔗渣发电主要集中在广东、广西和云南等地区，多为糖厂自备电厂，锅炉大多为中压或次中压层燃炉，亦有使用流化床燃烧炉。生物质固体成型燃料：中国生物质固体成型技术的研究开发已有二十多年的历史，20世纪90年代主要集中在螺旋挤压成型机上，但存在着成型筒及螺旋轴磨损严重、寿命较短、电耗大、成型工艺过于简单等缺点，导致综合生产成本较高，发展停滞不前。进人2000年以来，生物质固体成型技术取得明显的进展，成型设备的生产和应用已初步形成了一定的规模，大部分为饲料设备生产厂转型而来，生物质固体成型燃料目前处于试点示范阶段。

二、生物质能发展趋势

生物能源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存储在生物质内部的能量。现代生物质能的发展方向是高效清洁利用，将生物质能转化为优质能源，包括电力、燃气、液体燃料、和固体成型燃料等。但是这些工序目前成本较高，木本和草本植物发电约0.5美元/kWh。该产业链并不完善，主要还是靠国家财政政策的扶持，生物乙醇和生物柴油等项目目前规模较小或还没有正式投产，全产业尚处于起步阶段。根据目前生物质能市场以及产业链发展现状、趋势，生物质能生产加工项目主要有生物柴油、生物乙醇、沼气等。

三、生物质能产业链构建

（一）直接燃烧

生物质的直接燃烧和固化成型技术的研究开发主要着重于专用燃烧设备的设计和生物质成型物的应用。现已成功开发的成型技术按成型物形状主要分为大三类：以日本为代表开发的螺旋挤压生产棒状成型物技术，欧洲各国开发的活塞式挤压制的圆柱块状成型技术，以及美国开发研究的内压滚筒颗粒状成型技术和设备。

（二）生物质气化

生物质气化技术是将固体生物质置于气化炉内加热，同时通入空气、氧气或水蒸气，产生品位较高的可燃气体。其特点是气化率可达70%以上，热效率可达85%左右。生物质气化生成的可燃气经过处理可用于合成、取暖、发电等不同用途，这对于生物质原料丰富的偏远山区意义十分重大，不仅能提升当地居民生活质量，且能够提高用能效率，节约能源。

（三）液体生物燃料

由生物质制成的液体燃料叫做生物燃料。生物燃料主要包括生物乙醇、生物丁醇、生物柴油、生物甲醇等。虽然利用生物质制成液体燃料起步较早，但发展比较缓慢，由于受世界石油资源、价格、环保和全球气候变化的影响，20世纪70年代以来，许多国家日益重视生物燃料的发展，并取得了显著的成效。

（四）沼气

沼气是各种有机物质在隔绝空气（还原）并且在适宜的温度、湿度条件下，经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体。沼气的主要成分甲烷类似于天然气，是一种理想的气体燃料，无色无味，与适量空气混合后即可燃烧。

（五）生物制氢

氢气是一种清洁、高效的能源，有着广泛的工业用途，潜力巨大，今年来生物制氢的研究逐渐成为人们关注的热点，但将其他物质转化为氢并不容易。生物制氢过程可分为厌氧光合制氢和厌氧发酵制氢两大类。

（六）生物质发电技术

生物质发电技术是将生物质能源转化为电能的一种技术，主要包括农林废物发电、垃圾发电和沼气发电等。作为一种可再生能源，生物质能发电在国际上越来越受到重视，在我国也越来越受到关注。

生物质发电将废弃的农林剩余物收集、加工整理，形成商品，防止秸秆在田间焚烧造成环境污染，改变农村村容村貌，是我国建设生态文明、实现可持续发展的能源战略选择之一。如果我国生物质能利用量达到5亿吨标准煤，就可解决目前我国能源消费量的20%以上，每年可减少排放二氧化碳中的碳量近3.5亿吨，二氧化硫、氮氧化物、烟尘减排量近2500万吨，将产生巨大的环境效益。我国的生物质能资源主要集中在农村，大力开发并利用农村丰富的生物质能资源，可促进农村生产发展，显著改善农村的村貌和居民生活条件，将对建设社会主义新农村产生积极而深远的影响。

（七）原电池

通过化学反应时电子的转移制成原电池，产物和直接燃烧相同但是能量能充分利用。