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我國生物質(zhì)能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
：世界能源危機和全球環(huán)境日益惡化迫使人們開發(fā)可再生的能源。生物質(zhì)能源作為一種可再生的新能源已經(jīng)受到世界各國的高度重視。針對國內(nèi)外生物質(zhì)能的發(fā)展現(xiàn)狀，本文概述了生物質(zhì)能源的概念，并分析了我國對生物質(zhì)能的利用，主要包括：沼氣及沼氣發(fā)電、農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電、生物固體成型燃料等。 關(guān)鍵詞：生物質(zhì)；生物質(zhì)能；產(chǎn)業(yè)；沼氣；生物質(zhì)發(fā)電；生物質(zhì)燃料；能源作物
一． 概 述
近年來，在能源危機、保護(hù)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的呼聲中，可再生的清潔能源以及能源的多元化倍受關(guān)注，生物質(zhì)能成為其中的一個新亮點。
為了促進(jìn)可再生能源的開發(fā)利用，增加能源供應(yīng)，改善能源結(jié)構(gòu)，保障能源安全，保護(hù)環(huán)境，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展，中國已經(jīng)制定并實施了《可再生能源法》。可再生能源是清潔能源，是指在自然界中可以不斷再生、永續(xù)利用、取之不盡、用之不竭的資源，它對環(huán)境無害或危害極小，而且資源分布廣泛，適宜就地開發(fā)利用。根據(jù)《可再生能源法》的定義，目前主要包括太陽能、風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮芎秃Ｑ竽艿确腔茉�。中國可再生能源資源非常豐富，開發(fā)利用的潛力很大，其中生物質(zhì)能的開發(fā)潛力更大。
生物質(zhì)能一直是人類賴以生存的重要能源，它目前是僅次于煤炭、石油和天然氣而居于世界能源消費總量第四位的能源，在整個能源系統(tǒng)中占有重要地位。據(jù)有關(guān)專家估計，生物質(zhì)能極有可能成為未來可持續(xù)能源系統(tǒng)的重要組成部分，到下世紀(jì)中葉，采用新技術(shù)生產(chǎn)的各種生物質(zhì)替代燃料將占全球總能耗的40%以上。
生物質(zhì)能是蘊藏在生物質(zhì)中的能量，是綠色植物通過葉綠素將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能而貯存在生物質(zhì)內(nèi)部的能量。煤、石油和天然氣等化石能源也是由生物質(zhì)能轉(zhuǎn)變而來的。生物質(zhì)能是可再生能源，通常包括以下幾個方面：一是木材及森林工業(yè)廢棄物；二是農(nóng)業(yè)廢棄物；三是水生植物；四是油料植物；五是城市和工
業(yè)有機廢棄物；六是動物糞便。在世界能耗中，生物質(zhì)能約占14%，在不發(fā)達(dá)地區(qū)占60%以上。全世界約25億人的生活能源的90%以上是生物質(zhì)能，直接燃燒生物質(zhì)的熱效率僅為10%~30%。生物質(zhì)能的優(yōu)點是燃燒容易，污染少，灰分較低；缺點是熱值及熱效率低，體積大而不易運輸。
目前世界各國正逐步采用如下方法利用生物質(zhì)能：1）熱化學(xué)轉(zhuǎn)換法，獲得木炭、焦油和可燃?xì)怏w等高品位的能源產(chǎn)品，該方法又按其熱加工的工藝不同，分為高溫干餾、熱解、生物質(zhì)液化等方法；2）生物化學(xué)轉(zhuǎn)換法，主要指生物質(zhì)在微生物的發(fā)酵作用下，生成沼氣、酒精等能源產(chǎn)品；3）利用油料植物所產(chǎn)生的生物油；4）把生物質(zhì)壓制成成型狀燃料(如塊型、棒型燃料)，以便集中利用和提高熱效率。
“為了緩解中國能源短缺問題，保證能源安全，治理有機廢棄污染物，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，建議國家應(yīng)大力開發(fā)生物質(zhì)能，實施能源農(nóng)業(yè)的重大工程。”中國作物學(xué)會理事長路明研究員在接受記者采訪時說，“生物能源開發(fā)工程應(yīng)主要包括：沼氣計劃、酒精計劃、秸稈能源利用計劃和能源作物培育計劃等�！�
在2017年8月召開的全國生物質(zhì)能源開發(fā)利用工作會議上，國家發(fā)展與改革委員會副主任陳德銘提出，今后15年，中國在生物質(zhì)能源方面將重點發(fā)展農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電、生物液體燃料、沼氣及沼氣發(fā)電、生物固體成型燃料技術(shù)四大領(lǐng)域，開拓農(nóng)村發(fā)展新型產(chǎn)業(yè)，為農(nóng)村提供高效清潔的生活燃料，并為替代石油開辟新的渠道。
綜上所述，目前，中國生物質(zhì)能源的產(chǎn)業(yè)化利用途徑主要包括以下方面：沼氣利用工程、農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電、生物固體成型燃料、生物質(zhì)液體燃料、能源作物培育利用等。
二． 中國生物質(zhì)能的發(fā)展前景
1 . 沼氣利用工程的發(fā)展空間
沼氣的利用主要包括沼氣燃?xì)夂驼託獍l(fā)電。目前，中國農(nóng)村生物質(zhì)能開發(fā)利用已經(jīng)進(jìn)入了加快發(fā)展的重要時期。統(tǒng)計顯示，截至2017年底，中國農(nóng)村中使用沼氣的農(nóng)戶達(dá)到1807萬多戶，建成養(yǎng)殖場沼氣工程3556處，產(chǎn)沼氣約70億立方米，折合524萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，5000多萬能源短缺的農(nóng)村居民通過使用了清潔的氣體燃料，生活條件得到根本改善。中國已經(jīng)建成大中型沼氣池3萬多個，總?cè)莘e超過137萬立方米，年產(chǎn)沼氣5500萬立方米，僅100立方米以上規(guī)模的沼氣工程就達(dá)到630多處。距離2017年預(yù)定目標(biāo)的發(fā)展空間還很大。
中國經(jīng)過二十多年的研發(fā)應(yīng)用，在全國興建了大中型沼氣工程和戶用農(nóng)村沼氣池的數(shù)量已位居世界第一。不論是厭氧消化工藝技術(shù)，還是建造、運行管理等都積累了豐富的實踐經(jīng)驗，整體技術(shù)水平已進(jìn)入國際先進(jìn)行列。
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沼氣發(fā)電發(fā)展前景廣闊，但目前還存在一些障礙，如技術(shù)障礙、市場障礙、政策障礙等，通過制定發(fā)展規(guī)劃、加強技術(shù)保障體系建設(shè)、引入競爭機制，創(chuàng)新投資體系，研究制定促進(jìn)沼氣發(fā)展利用的國家級配套政策，等等。當(dāng)技術(shù)、市場、政策等壁壘被克服后，沼氣發(fā)展前景廣闊，產(chǎn)業(yè)空間巨大。
2 . 生物質(zhì)能發(fā)電的發(fā)展前景
目前，生物質(zhì)發(fā)電主要包括沼氣發(fā)電、生物質(zhì)直燃發(fā)電、生物質(zhì)混燃發(fā)電、農(nóng)林秸稈生物質(zhì)氣化發(fā)電、生物質(zhì)炭化發(fā)電、林木生物質(zhì)發(fā)電等。
生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化為電能，正面臨著前所未有的發(fā)展良機：一方面，石油、煤炭等不可再生的化石能源價格飛漲；另一方面，各地政府頂著“節(jié)能降耗20%”的軍令狀，對落實和扶持生物質(zhì)能源發(fā)電有了相當(dāng)大的默契和熱情。國家電網(wǎng)公司擔(dān)任大股東的國能生物質(zhì)發(fā)電公司目前已有19個秸稈發(fā)電項目得到了主管部門批準(zhǔn)，大唐、華電、國電、中電等集團(tuán)也紛紛加入，河北、山東、江蘇、安徽、河南、黑龍江等省的100多個縣、市開始投建或是簽訂秸稈發(fā)電項目。
煤炭作為一次性能源，用一噸少一噸。而中國小麥、玉米、棉花等農(nóng)作物種植面積很大，產(chǎn)量很高，而且農(nóng)作物是可再生資源，相對于現(xiàn)在電廠頻頻“斷煤”、
不堪煤價攀升的尷尬局面，推廣秸稈發(fā)電具有取之不盡的資源優(yōu)勢和低廉的成本優(yōu)勢。
生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電（簡稱生物質(zhì)發(fā)電）是目前世界上僅次于風(fēng)力發(fā)電的可再生能源發(fā)電技術(shù)。據(jù)初步估算，在中國，僅農(nóng)作物秸稈技術(shù)可開發(fā)量就有6億噸，其中除部分用于農(nóng)村炊事取暖等生活用能、滿足養(yǎng)殖業(yè)、秸稈還田和造紙需要之外，中國每年廢棄的農(nóng)作物秸稈約有1億噸，折合標(biāo)準(zhǔn)煤5000萬噸。照此計算，預(yù)計到2020年，全國每年秸稈廢棄量將達(dá)2億噸以上，折合標(biāo)準(zhǔn)煤1億噸，相當(dāng)于煤炭大省河南一年的產(chǎn)煤量。
為保障生物質(zhì)發(fā)電原料供應(yīng)，在強化傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，應(yīng)大力開發(fā)森林、草地、山地、丘陵、荒地和沙漠等國土資源，充分挖掘生態(tài)系統(tǒng)的生物質(zhì)生產(chǎn)潛力。重點加強高效光合轉(zhuǎn)化作物、速生林木與特種能源植物的培育推廣，大幅度擴(kuò)大生物質(zhì)資源的生產(chǎn)規(guī)模，逐步建立多樣化的生物質(zhì)資源生產(chǎn)基地。 3 . 生物質(zhì)固體燃料的發(fā)展模式
生物質(zhì)固體成型燃料也是農(nóng)業(yè)部今后的重點發(fā)展領(lǐng)域之一。農(nóng)業(yè)部將重點示范推廣農(nóng)作物秸稈固體成型燃料，重點在東北、黃淮海和長江中下游糧食主產(chǎn)區(qū)進(jìn)行試點示范建設(shè)和推廣，發(fā)展顆粒、棒狀和塊狀固體成型燃料，并同步開發(fā)推廣配套爐具，為農(nóng)戶提供炊事燃料和取暖用能。
豐富、清潔、環(huán)保又可再生的生物質(zhì)能源過去卻沒有得到重視，而被白白浪費掉。河南農(nóng)業(yè)大學(xué)張百良教授分析指出，除去飼養(yǎng)牲畜、工業(yè)用和秸稈還田，中國每年還具有4億噸制作成型燃料的資源可以生產(chǎn)1.5億噸成型燃料，可替代1億噸原煤，相當(dāng)于4個平頂山煤礦的年產(chǎn)量。以農(nóng)作物秸稈為原料的生物質(zhì)固體燃料產(chǎn)業(yè)規(guī)模雖然不是很大，但因目前開發(fā)程度低，發(fā)展空間仍巨大。
三． 結(jié) 語
國家已出臺的《生物燃料乙醇及車用乙醇汽油“十一五”發(fā)展專項規(guī)劃》及相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策，明確提出“因地制宜，非糧為主”的發(fā)展原則，發(fā)展替代能源堅持“不
與人爭糧，不與糧爭地”，要更加依靠非糧食原料。從大方向來看，用非糧原料能源替代化石能源是長遠(yuǎn)方向，例如薯類和纖維質(zhì)以及一些植物果實來替代。為避免糧食“能源化”問題，必須開發(fā)替代糧食的能源原料資源。開發(fā)替代糧食資源，如以農(nóng)作物秸稈和林木為代表的各類木質(zhì)纖維類生物質(zhì)，及其相應(yīng)的生物柴油和燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)，被專家們認(rèn)為是未來解決生物質(zhì)液體燃料原料成本高、原料有限的根本出路。
生物質(zhì)能源將成為未來能源重要組成部分，到2017年，全球總能耗將有40%來自生物質(zhì)能源，主要通過生物質(zhì)能發(fā)電和生物質(zhì)液體燃料的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展實現(xiàn)。 有關(guān)專家也對生物質(zhì)能源的發(fā)展寄予了厚望，認(rèn)為中國完全有條件進(jìn)行生物能源和生物材料規(guī)模工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化，可以在2020年形成產(chǎn)值規(guī)模達(dá)萬億元。 雖然生物質(zhì)能源發(fā)展?jié)摿薮�、前景廣闊，并正在逐步打破中國傳統(tǒng)的能源格局，但是生物質(zhì)能的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展過程也并非一帆風(fēng)順，因為生物質(zhì)原料極其分散，采集成本、運輸成本和生產(chǎn)成本很高，成為生物質(zhì)燃料乙醇業(yè)的致命傷，若不能妥善解決將可能成為生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。
生物質(zhì)能的資源量豐富并且是環(huán)境友好型能源，從資源潛力、生產(chǎn)成本以及可能發(fā)揮的作用分析，包括生物燃油產(chǎn)業(yè)化在內(nèi)的生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)化開發(fā)技術(shù)將成為中國能源可持續(xù)發(fā)展的新動力，成為維護(hù)中國能源安全的重要發(fā)展方向。在集約化養(yǎng)殖場和養(yǎng)殖小區(qū)建設(shè)大中型沼氣工程也將成為中國利用生物能源發(fā)電的新趨勢。從環(huán)保、能源安全和資源潛力綜合考慮，在中國推進(jìn)包括以沼氣、秸稈、林產(chǎn)業(yè)剩余物、海洋生物、工業(yè)廢棄物為原料的生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)化的前景將十分廣闊。
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我國生物質(zhì)能源的發(fā)展現(xiàn)狀及利用2017-05-16 14:25 | #2樓
1 生物質(zhì)能利用現(xiàn)狀
生物質(zhì)能源一直是人類賴以生存的重要能源，它是僅次于煤炭、石油和天然氣而居于世界能源消費總量第四位的能源，在整個能源系統(tǒng)中占有重要地位。我國政府及有關(guān)部門對生物質(zhì)能源的利用也極為重視，目前已有一大批優(yōu)秀的科研成果問世，如戶用沼氣技術(shù)、禽畜糞便沼氣技術(shù)、生物質(zhì)氣化供氣和發(fā)電技術(shù)、生物質(zhì)壓塊技術(shù)等，并取得了較好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
以生物質(zhì)為載體,由生物質(zhì)產(chǎn)生的能量,便是生物質(zhì)能。生物能是太陽能以或間接地來源于植物的光合作用,在各種可再生能源中,生物質(zhì)是獨特的,它是貯存的太陽能,更是一種唯一可再生的碳源,可轉(zhuǎn)化成常規(guī)的固態(tài)，液態(tài)和氣態(tài)燃料。生物質(zhì)遍布世界各地,其蘊藏量極大,僅地球上的植物,每年生產(chǎn)量就像當(dāng)于目前人類消耗礦物能的20倍，或相當(dāng)于世界現(xiàn)有人口食物能量的160倍。雖然不同國家單位面積生物質(zhì)的產(chǎn)量差異很大,但地球上每個國家都有某種形式的生物質(zhì)，生物質(zhì)能是熱能的來源，為人類提供了基本燃料。開發(fā)綠色能源已成為當(dāng)今世界上工業(yè)化國家開源節(jié)流，化害為利和保護(hù)環(huán)境的重要手段。至少有14個工業(yè)化國家在開發(fā)綠色能源方面取得了良好成績,其中有些國家通過實施綠色能源政策,在相當(dāng)大程度上緩解了本國能源不足的矛盾,改善了環(huán)境。
我國擁有豐富的生物質(zhì)能資源,我國理論生物質(zhì)能資源50億噸左右。目前可供利用開發(fā)的資源主要為生物質(zhì)廢棄物,包括農(nóng)作物秸稈，薪柴，禽畜糞便，工業(yè)有機廢棄物和城市固體有機垃圾等。然而,由于農(nóng)業(yè)，林業(yè)，工業(yè)及生活方面的生物質(zhì)資源狀況非常復(fù)雜,缺乏相關(guān)的統(tǒng)計資料和數(shù)據(jù),以及各類生物質(zhì)能資源間以各種復(fù)雜的方式相互影響。因此,生物質(zhì)的消耗量是最難確定或估計的。我國政府及有關(guān)部門對生物質(zhì)能源利用極為重視,己連續(xù)在四個國家五年計劃將生物質(zhì)能利用技術(shù)的研究與應(yīng)用列為重點科技攻關(guān)項目,開展了生物質(zhì)能利用技術(shù)的研究與開發(fā)。如戶用沼氣池，節(jié)柴炕灶，薪炭林，大中型沼氣工程，生物質(zhì)壓塊成型，氣化與氣化發(fā)電，生物質(zhì)液體燃料等,取得了多項優(yōu)秀成果。 人類的文明進(jìn)步和社會生產(chǎn)力的發(fā)展使得人類對能源的需求越來越大,而嚴(yán)峻的能源形勢日益成為全世界關(guān)注的焦點。地球上億萬年積累的化石能源(石油、天然氣、煤等),僅能支撐300年的大規(guī)模開采就將面臨枯竭。人們終于認(rèn)識到,化石能源的使用不是無限的。農(nóng)作物秸稈作為一種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)品,產(chǎn)量大，分布廣,同時也是一項重要的生物資源)其含氮、磷、鉀、碳的平均含量分別為0.6%、0.3%、10%、45%。據(jù)統(tǒng)計,我國年產(chǎn)農(nóng)作物秸桿6.2億噸,其數(shù)量相當(dāng)于北方草原打草量的50多倍,資源擁有量居世界首位。
歷史上,我國有著利用秸稈的優(yōu)良傳統(tǒng)，農(nóng)民用秸稈建房蔽日遮雨,用秸稈燒火做飯取暖,用秸稈養(yǎng)畜積肥還田。合理利用秸稈是我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的精華之一。隨著科技進(jìn)步和社會發(fā)展,一方面,秸稈利用開辟了新路子,其綜合利用成為一篇必須做好的很有價值的大文章；另一方面,焚燒秸稈在一些地區(qū)愈演愈烈,成為必須認(rèn)真對待，下決心解決的緊迫問題。作物秸稈利用中的問題出現(xiàn)的原因歸納為如下幾方面:第一是農(nóng)業(yè)普遍增收之后,農(nóng)作物秸稈越來越多,但綜合利用滯后,秸稈出現(xiàn)過剩；第二是隨著農(nóng)民收入增加，生活水平不斷提高,農(nóng)民寧愿增用化
肥和燃煤,而少用秸稈作肥料和燃料；第三是由于農(nóng)作物復(fù)種指數(shù)提高,特別是近幾年小麥機收面積擴(kuò)大,麥秸留茬過高,滅茬機械和免耕播種技術(shù)推廣沒有跟上,造成農(nóng)民為趕農(nóng)時放火焚燒秸桿和留茬。合理利用資源,保護(hù)環(huán)境,直接關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。黨中央、國務(wù)院對此歷來十分重視。黨的十四屆五中全會在《關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展“九五”計劃和2017年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》中,做出了關(guān)于實現(xiàn)兩個根本性轉(zhuǎn)變和實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重大決策;并在2000一2017年新能源和可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃要點中明確指出:推廣秸桿氣化集中供氣、發(fā)電技術(shù),不僅能有效緩解農(nóng)村高品位商品能源短缺問題,而且有利于實現(xiàn)秸桿全面禁燒及其綜合利用。因此,秸稈禁燒及其綜合利用工作作為資源與環(huán)境保護(hù)的大事、作為實施農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和實現(xiàn)兩個根本性轉(zhuǎn)變的重要措施,被納入議事日程。多種多樣的新技術(shù)如雨后春筍,令秸桿綜合利用工作別開生面。但是,單一的技術(shù)很難充分利用其潛在價值。于是,我們嘗試對其進(jìn)行組合,期望能更有效的利用秸稈。
2 生物質(zhì)能源利用技術(shù)
2．1 沼氣技術(shù)
沼氣技術(shù)是我國在20 世紀(jì)70 年代就已開發(fā)并全面推廣的生物質(zhì)能源利用技術(shù)，“九五”期間，應(yīng)用于處理高濃度有機廢水和城市垃圾的高效厭氧技術(shù)被列為科技攻關(guān)重點項目，已取得預(yù)期的進(jìn)展�！笆濉笨萍脊リP(guān)課題《大型高效厭氧沼氣發(fā)電技術(shù)及示范電站》以污水處理達(dá)標(biāo)和大功率沼氣發(fā)電機組為主攻方向，利用污水處理所得沼氣建造沼氣發(fā)電示范工程。目前，我國已建成大中型沼氣池3萬多個，總?cè)莘e超過137萬m3，年產(chǎn)沼氣5500 萬m3。
2．2 生物質(zhì)氣化技術(shù)
“八五”期間，“生物質(zhì)熱解氣化及熱利用技術(shù)”的科技攻關(guān)課題取得了重大突破， 相繼研發(fā)了生物質(zhì)中熱值氣化裝置、100戶生物質(zhì)氣化集中供氣系統(tǒng)與裝置、食品與經(jīng)濟(jì)作物生物質(zhì)氣化烘干系統(tǒng)與裝置；“九五”期間，“生物質(zhì)熱解氣化及相關(guān)技術(shù)” 的科技攻關(guān)專題重點研究開發(fā)了1MW 大型生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)和農(nóng)村秸稈氣化集中供氣技術(shù)；“十五”期間，中國科學(xué)院廣州能源研究所研發(fā)了“4MW 生物質(zhì)氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)”，以谷殼、木屑、稻草等多種生物質(zhì)廢棄物為原料， 發(fā)電效率可達(dá)20％～28％，運行每度成本約0．35～0．45 元，為農(nóng)村農(nóng)業(yè)廢棄物的處理找到了新的有效途徑。目前全國已建成農(nóng)村氣化站200 多個，谷殼氣化發(fā)電機組100 多臺套，生物質(zhì)氣化技術(shù)有了長足的發(fā)展。
2．3 固體和液體燃料技術(shù)
“八五”期間，我國開始了利用纖維素廢棄物制取乙醇燃料技術(shù)的探索與研究， 重點對生物質(zhì)壓縮成型技術(shù)進(jìn)行了科技攻關(guān)，引進(jìn)國外先進(jìn)機型，經(jīng)消化、吸收，研制出各種類型的適合國情的生物質(zhì)壓縮成型機，用以生產(chǎn)棒狀、塊狀或顆粒狀生物質(zhì)成型燃料，目前該項技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展順利。中國的生物質(zhì)螺旋成型機螺桿使用壽命達(dá)500 h 以上，達(dá)到國際先進(jìn)水平。“九五”期間，開展了野生油料植物分類調(diào)查及育種基地的建設(shè)。“十五”期間，我國對植物油和生物質(zhì)裂
解油等代用燃料進(jìn)行了初步試驗研究，包括植物油理化特性、酯化改性工藝和柴油機燃燒性能等。
2．4 生物質(zhì)工程技術(shù)
在生物質(zhì)工程領(lǐng)域，對于國際公認(rèn)的克服木質(zhì)纖維素分子對生物轉(zhuǎn)化的抗性由多糖降解為可發(fā)酵糖、通過微生物代謝工程和基因工程研究利用可發(fā)酵糖生物轉(zhuǎn)化、產(chǎn)物分離三大技術(shù)難題，我國均有著獨到的技術(shù)優(yōu)勢。例如：我國開發(fā)的一體式膜生物反應(yīng)器連續(xù)發(fā)酵技術(shù)，不僅解決了產(chǎn)物對菌種生長的抑制問題，還可以使微生物在高濃度發(fā)酵，而且不含細(xì)胞和生物高分子雜質(zhì)的澄清發(fā)酵液有利于目標(biāo)產(chǎn)物的分離純化，簡化了下游提取過程。
3 生物質(zhì)能利用存在的問題
3．1 資源分布分散,收集和運輸困難
一方面,生物質(zhì)能的特點是資源豐富穩(wěn)定,但是分布比較分散,收集和運輸困難,比較適合于分散利用，另一方面,生物質(zhì)能目前有效利用的比例很少,要充分體現(xiàn)它的潔凈性并在能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化中充分發(fā)揮作用,必須有大范圍的高效利用作前提。生物質(zhì)資源分散，收集手段落后，工程規(guī)模較小，大部分工程采用簡單工藝和簡陋設(shè)備，設(shè)備利用率與轉(zhuǎn)換效率低下，造成投資回報率低，很難形成規(guī)模效益。這就必然要求全社會對生物質(zhì)能技術(shù)有全面的了解和認(rèn)同,在生物質(zhì)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化和商品化的過程培育成熟的市場,形成大量的用戶,使生物質(zhì)能作為商品能源的比例有顯著的提高,最終體現(xiàn)出其環(huán)境及社會效益。由于資源分散,收集手段落后,我國的生物質(zhì)能利用工程的規(guī)模很�。粸榻档屯顿Y,大多數(shù)工程采用簡單工藝和簡陋設(shè)備,設(shè)備利用率低,轉(zhuǎn)換效率低下。所以,生物質(zhì)能項目的投資回報率低,運行成本高,難以形成規(guī)模效益,不能發(fā)揮其應(yīng)有的，重大的能源作用。
3．2 當(dāng)前缺少有效的政策與資金扶持
目前國家和地方政府再可再生能源發(fā)展方面只有一般性的鼓勵政策,對生物質(zhì)能沒有操作性較強的具體辦法,所以政策力度不夠,落實困難。這主要體現(xiàn)在實際應(yīng)用中生物質(zhì)電力上網(wǎng)困難,目前政府的定價沒有體現(xiàn)生物質(zhì)能對環(huán)保的貢獻(xiàn),電力價格不合理,很難吸引投資資金,同時國家和地方對生物質(zhì)能發(fā)電項目沒有明確的指引,扶持政策不到位,補貼渠道不暢通,經(jīng)濟(jì)優(yōu)惠政策很難落實。雖然國家己出臺生物質(zhì)發(fā)電補貼0.25元/千瓦時的政策,但仍缺乏具體的實施細(xì)則和協(xié)調(diào)機制；對于農(nóng)林廢棄物混燃量小于總熱值80%的情況,國家規(guī)定不給予補貼,限制了混燃技術(shù)的推廣應(yīng)用。中國生物質(zhì)發(fā)電尚處于示范項目階段,示范項從立項、建設(shè)、發(fā)電上網(wǎng)到驗收,尚無專門的管理辦法,大大影響示范項目的進(jìn)度,也影響投資者的積極性。
3.3 技術(shù)開發(fā)進(jìn)展緩慢，成熟技術(shù)少
我國早期的生物質(zhì)利用主要集中在沼氣技術(shù)的開發(fā)上，近幾年才逐漸重視熱解氣化技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用并有一定進(jìn)展，但酒精生產(chǎn)、熱解液化、直接燃燒等技術(shù)開發(fā)進(jìn)展緩慢。科研投入過少，研究的技術(shù)含量低，低水平重復(fù)研究較多，未能有效解決一些關(guān)鍵技術(shù)，如：厭氧消化產(chǎn)氣率低，輔助設(shè)備配套性差，設(shè)備與管
理自動化程度較差；氣化利用中焦油問題沒有徹底解決，給長期應(yīng)用帶來嚴(yán)重問題；沼氣發(fā)電與氣化發(fā)電效率較低，相應(yīng)的二次污染問題沒有解決，導(dǎo)致許多工程系統(tǒng)常處于維修或故障狀態(tài)，降低了系統(tǒng)運行強度和效率；生物質(zhì)液化方面雖然有一定研究，但技術(shù)仍比較落后。在秸稈氣化供氣與沼氣工程開發(fā)上，沒有明確的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)監(jiān)督，很多不具備相關(guān)資質(zhì)的單位參與了沼氣工程承包和秸稈氣化供氣設(shè)備的生產(chǎn)，造成項目技術(shù)不過關(guān)，甚至有安全隱患，非常不利于生物質(zhì)能源利用后續(xù)工作的開展。
3.4 循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論
發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會,既是國際社會為實現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展的共同努力方向,也是我國構(gòu)建和-諧社會的重大戰(zhàn)略抉擇。生物質(zhì)能源作為可再生能源的主要組成部分,正面臨巨大的發(fā)展機遇。隨著近年來國際社會對可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的普遍認(rèn)同,發(fā)達(dá)國家正在把發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、建設(shè)循環(huán)型社會,作為實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的一種有效途徑。循環(huán)經(jīng)濟(jì)是一種建立在物質(zhì)不斷循環(huán)利用基礎(chǔ)上的生態(tài)經(jīng)濟(jì)。循環(huán)經(jīng)濟(jì)要求按照自然生態(tài)系統(tǒng)的模式,將經(jīng)濟(jì)活動由過去的、資源、產(chǎn)品、廢物的物質(zhì)單向流動導(dǎo)向，資源一產(chǎn)品一再生資源0的物質(zhì)反復(fù)循環(huán)流動過程,使整個經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)以及生產(chǎn)和消費過程基本上不產(chǎn)生或者只產(chǎn)生很少的廢物。循環(huán)經(jīng)濟(jì)的特征是自然資源的低投入、高利用和廢物的低排放。其核心內(nèi)涵是廢物減量化、資源的再使用和再循環(huán)利用。使經(jīng)濟(jì)活動與自然生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)規(guī)律相吻合,從而實現(xiàn)人類活動的生態(tài)化。它可以保障國家的環(huán)境安全,從根本上消解長期以來環(huán)境與發(fā)展之間的矛盾,給人類社會提供新的可持續(xù)發(fā)展機遇,實現(xiàn)社會效益和經(jīng)濟(jì)效益的高度統(tǒng)一。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、建設(shè)循環(huán)型經(jīng)濟(jì)社會是實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,實現(xiàn)資源、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的重要途徑,對推動21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義和深遠(yuǎn)的歷史意義。
如果繼續(xù)按照傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式和發(fā)展模式來帶動經(jīng)濟(jì)增長,必然會對我國現(xiàn)有的資源和生態(tài)環(huán)境造成更大的浪費和破壞,削弱我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的可持續(xù)性。而循環(huán)型經(jīng)濟(jì)社會可以最大限度地減少對資源過度消耗的依賴,保障環(huán)境安全,使我市的經(jīng)濟(jì)社會走向持續(xù)、健康的發(fā)展軌道,實現(xiàn)全面建設(shè)小康社會的宏偉目標(biāo)。因此,必須更新觀念,實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,走發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),建設(shè)循環(huán)型社會之路。在工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)方面,用綠色技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),建立資源使用最小化、廢物產(chǎn)生減量化和生產(chǎn)過程無害化的循環(huán)型生態(tài)企業(yè)。
在工業(yè)生產(chǎn)的組織過程中主要考慮以下四個方面的內(nèi)容:l)在產(chǎn)品設(shè)計中要建立物質(zhì)閉路循環(huán)體系,使資源得到最大限度的利用。不使用對人體和環(huán)境有害的原料,積極采用無害工藝和技術(shù)。在生產(chǎn)過程中消除對環(huán)境的污染,避免污染轉(zhuǎn)移,為實現(xiàn)污染零排放的目標(biāo)奠定基礎(chǔ)。 2)按照商業(yè)貿(mào)易規(guī)律,將工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢物為放錯地方的資源,進(jìn)行資源重組,交易給其他企業(yè)作為生產(chǎn)原料加以重新利用,而不是簡單地將其當(dāng)作無用的垃圾處理。3)生產(chǎn)出的產(chǎn)品完成其使用功能后,再循環(huán)利用重新變成可以利用的資源,而不是傳統(tǒng)意義上的垃圾。4)依靠科技進(jìn)步和采用高新技術(shù),通過對資源的再使用和再循環(huán)利用的提高來促進(jìn)生產(chǎn)過程中的污染物減少和最終處理廢物減量化的實現(xiàn)。在農(nóng)業(yè)方面,循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論對生態(tài)環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略作了進(jìn)一步補充和完善。循環(huán)型生態(tài)農(nóng)業(yè)是根據(jù)生態(tài)學(xué)和生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理,運用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),因地制宜建立的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系。在循環(huán)型生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中,要充分開發(fā)和利用自然資源及生物質(zhì)能源。
推動農(nóng)村生活污染零排放運動，在農(nóng)業(yè)園區(qū)建設(shè)方面推行自然(生態(tài))農(nóng)業(yè)和有機農(nóng)業(yè)。
4 生物質(zhì)能源的發(fā)展措施
針對生物質(zhì)發(fā)電存在的主要問題,應(yīng)該因地制宜,統(tǒng)籌規(guī)劃,研究制定相關(guān)推廣政策,逐步建立比較完善的配套服務(wù)體系。選擇多種實用技術(shù)和設(shè)備,形成良性競爭,以推進(jìn)生物質(zhì)發(fā)電的應(yīng)用。政府盡快制定和頒布本市可再生能源法的實施細(xì)則。立法和制定相應(yīng)配套政策的實施是世界各國發(fā)展可再生能源的成功經(jīng)驗。因此對總量目標(biāo)制度、并網(wǎng)發(fā)電和全額收購制度、上網(wǎng)電價與費用分?jǐn)傊贫取⒇斦�、稅收鼓勵政策和措施等都要盡快研究和制定合理而又可操作的實施細(xì)則,做好實施的準(zhǔn)備。
制定明確的發(fā)展目標(biāo)和推廣計劃,增加財政對可再生能源的投入是發(fā)展可再生能源的保證。應(yīng)把可再生能源建設(shè)項目規(guī)范地納入各級政府財政預(yù)算和計劃。要使生物質(zhì)能源作為一個產(chǎn)業(yè)發(fā)展,引導(dǎo)行業(yè)發(fā)展示范推廣可以在應(yīng)用中解決這些問題,使技術(shù)逐漸成熟,為技術(shù)的全面推廣奠定基礎(chǔ),同時示范推廣可以在應(yīng)用中提高技術(shù)的可靠性,減少技術(shù)風(fēng)險,增加用戶的信心,提高本技術(shù)在社會上的影響,帶動社會資金進(jìn)入生物質(zhì)能利用行業(yè),在短期內(nèi)解決高新技術(shù)試用期一般投資人和銀行不愿意介入高風(fēng)險行業(yè)而碰到的資金困難,培育出成熟的市場,為生物質(zhì)的大范圍利用創(chuàng)造條件"要使生物質(zhì)能源作為一個產(chǎn)業(yè)發(fā)展,納入到自治區(qū)總體循環(huán)經(jīng)濟(jì)中去,我們就必須作到,行政部門支持,經(jīng)濟(jì)手段刺激,法律標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
4．1 加快技術(shù)研究
要分層次、按類別逐步推進(jìn)生物質(zhì)能的科研工作堅，持點面結(jié)合、整體推進(jìn)的原則，將近、中、遠(yuǎn)期目標(biāo)相結(jié)合。既要支持前景廣闊的基礎(chǔ)性研究，如秸稈能源利用，有機垃圾處理及能源化，工業(yè)有機廢渣與廢水處理及能源化等，又要推動技術(shù)相對成熟的項目進(jìn)入中試階段或產(chǎn)業(yè)化， 如高效生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)、高效厭氧處理及沼氣回收技術(shù)、纖維素制取酒精技術(shù)、生物質(zhì)裂解液化技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)。由于生物質(zhì)能源目前在成本上很難與石油基產(chǎn)品競爭，國家應(yīng)有計劃、有步驟地支持一批新能源骨干企業(yè)的發(fā)展，在投資、價格和稅收等方面給予相關(guān)政策性補貼。建立專門的生物質(zhì)能源資源展示區(qū)，增強公眾認(rèn)知度；廣泛開展國際合作，引進(jìn)國際先進(jìn)技術(shù)、資金。
4．2 加快產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程
制定整體科技研發(fā)計劃，確定產(chǎn)業(yè)化項目，建立完善的質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，搞好產(chǎn)品生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化與通用化。促進(jìn)生物質(zhì)能源利用技術(shù)的商品化，制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，加強技術(shù)監(jiān)督與市場管理，規(guī)范市場，為生物質(zhì)技術(shù)的推廣創(chuàng)造適宜的市場環(huán)境。另外，生物質(zhì)能源企業(yè)要依靠科技進(jìn)步和科學(xué)的經(jīng)營管理來加強生物質(zhì)能源的綜合利用，促進(jìn)產(chǎn)品多元化，統(tǒng)一布局并進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，實現(xiàn)產(chǎn)出和效益的最大化。
4．3 擴(kuò)大工業(yè)化生產(chǎn)
加強生物質(zhì)技術(shù)與工業(yè)生產(chǎn)的融合，在示范工程應(yīng)用中及時發(fā)現(xiàn)問題，重點
突破應(yīng)用中出現(xiàn)的技術(shù)難題，在生產(chǎn)實踐中檢驗并提高生物質(zhì)技術(shù)的可靠性與經(jīng)濟(jì)性，為生物質(zhì)能源的大規(guī)模推廣應(yīng)用創(chuàng)造條件。
發(fā)展生物質(zhì)能源對于緩解能源危機、保護(hù)環(huán)境以及國家能源安全等方面都有著極其重要的意義。我國生物質(zhì)資源豐富，且具備一定的技術(shù)基礎(chǔ)與發(fā)展條件， 但在相關(guān)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面存在一定問題，我們應(yīng)當(dāng)加強認(rèn)識，找出不足，發(fā)揮優(yōu)勢，建立穩(wěn)固的生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)，為建設(shè)社會主義新農(nóng)村、構(gòu)建社會主義和-諧社會貢獻(xiàn)力量。
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