生物質能源特點精選(九篇)
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第1篇：生物質能源特點范文
關鍵詞：林業(yè)生物質；能源；可持續(xù)發(fā)展
中圖分類號：F326.2 文獻標識碼：A 文章編號：1674－0432(2011)－05－0263－1
森林資源是地球上的可再生資源，是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，不可再生能源的不斷減少，能源的可持續(xù)發(fā)展問題受到全世界的普遍關注。我國是個能源消耗大國，能源與資源、環(huán)境和社會發(fā)展的矛盾日益突出。因此，林業(yè)生物質能源的開發(fā)利用，對我國能源的可持續(xù)發(fā)展有著十分重要的意義。
生物質能是蘊藏在生物質中的能量，是綠色植物通過葉綠素的光合作用，將太陽能轉化為化學能而貯存在生物質內(nèi)部的能量。煤、石油、天然氣等能源也是由生物質能轉變而來的。生物質能是可再生的能源，通常包括以下幾個方面：一是木材、森林工業(yè)廢棄物；二是農(nóng)業(yè)、果林生產(chǎn)過程中廢棄物；三是自然植被、水生植物；四是人類和動物糞便；五是城市和工業(yè)廢棄物。生物質能資源是僅次于煤炭、石油、天然氣之后第四大能源，它在整個能源系統(tǒng)中占有重要的地位，一直是人類賴以生存的重要能源之一。生物質能源的應用能夠部分替代煤等常規(guī)能源，緩解目前能源供應緊張的問題。同時能夠實現(xiàn)資源綜合利用，減少氮氧化物、二氧化硫和溫室氣體的排放。由于植物生長所需要的碳元素全部來自對空氣中二氧化碳的吸收，因此，可以認為生物質能源是二氧化碳氣體零排放的清潔能源。
林業(yè)在國家的經(jīng)濟建設、生態(tài)建設和國土保安中起著重要作用。我國地域遼闊，森林分布廣泛，蘊藏著大量生物質。在林業(yè)建設中大力開發(fā)利用林業(yè)生物質能源，具有明顯的特點和優(yōu)勢。
首先，森林中生物質能源豐富，大量樹種富含油脂、木質纖維及非食物類果實淀粉，能轉化為多種形式的能源產(chǎn)品和生物基產(chǎn)品。其次，我國人多地少，國情決定必須在確保糧食安全的前提下，積極發(fā)展生物質能源。林業(yè)生物質資源的種植，主要是利用宜林荒山荒地以及不適宜種植糧食作物的沙地、鹽堿地等邊際性土地，不需要占用農(nóng)地。所以說，開發(fā)利用林業(yè)生物質能源，林業(yè)有著得天獨厚的條件，發(fā)展前景廣闊。
同時，開發(fā)利用生物質能源，對林業(yè)的自身建設也有著十分重要的意義。
(1)發(fā)展林業(yè)生物質能源可以加快造林綠化步伐，提高森林質量，改善生態(tài)環(huán)境，壯大林業(yè)產(chǎn)業(yè)。在荒山荒地、沙區(qū)、鹽堿地等立地條件較差地區(qū)，廣泛培育可作為生物質能源的林木，能有效地促進植被恢復，加快荒山荒沙綠化，提高森林覆蓋率。
(2)發(fā)展林業(yè)生物質能源，還能充分利用林業(yè)的“三剩”物和森林撫育間伐物，可以有效促進中幼齡林的撫育，提高森林資源利用效率和森林質量。
(3)發(fā)展林業(yè)生物質能源有利于環(huán)保，能實現(xiàn)可持續(xù)利用，降低原料成本。林業(yè)生物質能源大多利用林木果實和平茬(采伐)林木生物量，一次種植后可持續(xù)利用幾十年，期間生長著的林木發(fā)揮著正常的生態(tài)功能，同樣保護著環(huán)境。還有林業(yè)生物質資源培育成林后，不用每年重新種植，可降低原料成本。
我們要注重開發(fā)林業(yè)生物質能源，在開發(fā)的進程中，還要堅持走林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的道路。林業(yè)可持續(xù)發(fā)展在國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展中起著不可替代的作用。可持續(xù)林業(yè)不僅從健康、完整的生態(tài)系統(tǒng)、生物多樣性、良好的環(huán)境及主要林產(chǎn)品持續(xù)生產(chǎn)等諸多方面，反映了現(xiàn)代森林的多重價值觀，而且對區(qū)域乃至整個國家、全球的社會經(jīng)濟發(fā)展和生存環(huán)境的改善，都有著不可替代的作用。因此，要保障林業(yè)生物質能源的健康發(fā)展，要走林業(yè)可持續(xù)發(fā)展道路，必須注重林業(yè)可持續(xù)發(fā)展原則。具體應注重以下幾方面：
(1)堅持生態(tài)、經(jīng)濟和社會效益并重的原則。從林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的長遠觀點出發(fā)，處理好森林資源的培育、保護與開發(fā)利用的關系，做好可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃。
(2)在堅持資源永續(xù)利用的原則下，來發(fā)展林業(yè)生物質能源。要在保護森林的同時，大力發(fā)展生長快、效益好的經(jīng)濟林和開發(fā)見效快的林副特產(chǎn)品，選育和引進適合本區(qū)生長的良種。
第2篇：生物質能源特點范文
關鍵詞：生物質能源；樹種；發(fā)展趨勢；開發(fā)利用；前景
我國現(xiàn)已查明的木本能源油料樹種有400余種，其中含油量在15%~60%的有200多種，集中分布在亞熱帶至熱帶區(qū)域，在山區(qū)往往與常綠闊葉林或落葉林相伴生，而且以野生為主（占總數(shù)的75.4%），多以成片式集中分布，因此可以建作原料基地；同時約有10種生物質燃料油植物能利用荒山、沙地等宜林地進行造林，并建立起規(guī)模化供應基地，如黃連木、文冠果、麻風樹、光皮樹等。因此，發(fā)展挖掘生態(tài)經(jīng)濟價值較高的重要能源替代樹種，已經(jīng)成為非木質森林資源開發(fā)的重要方向和研究熱點[1]。
1生物質能源樹種發(fā)展趨勢
1.1我國林業(yè)生物能源發(fā)電已進入產(chǎn)業(yè)化階段
國家林業(yè)局能源辦負責人錢能志在接受記者采訪時說，我國林業(yè)已較快發(fā)展，目前林業(yè)生物能源資源的培育和產(chǎn)業(yè)化開發(fā)，已進入實質性實施和推進階段。國家林業(yè)局科技司負責人說，近幾年內(nèi)要大力發(fā)展生物質能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)，加快生物質能源樹種培育和推廣工作。
1.2生物質能源開發(fā)是我國能源供給的重要補充
隨著我國經(jīng)濟迅速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，油脂的需要量也在不斷增加。據(jù)預測，到2030年我國木本食用油的市場需求量為3000萬t（按食油消費量接近世界平均水平計），缺口為2300萬t，供需矛盾突出。當前，能源供應安全正越來越引起世界各國的重視，生物質作為一種可再生和環(huán)境友好型資源，已經(jīng)成為各國開發(fā)新能源的重要方向，木本油料樹種可以制備生物質柴油，將成為生物質柴油生產(chǎn)的最主要原料。因此，要從根本上保障國家的糧油安全和能源安全，開發(fā)木本油料是解決供需矛盾的重要環(huán)節(jié)。
1.3生物質能源開發(fā)是我國糧油安全的重要保障
我國在人口、食物、能源、環(huán)境和資源等方面的問題日益嚴峻，向森林和樹木要食物，目前被一些國際組織和國家所重視，“從自然多樣性收取碩果”就特別強調(diào)了森林是糧食、能源和環(huán)境安全的保證[2]。因此，我國增加生物質能源的重要途徑就是因地制宜，充分利用邊際性土地種植油料植物，以期為我國發(fā)展人工燃油植物林提供豐富的物質基礎。我國在生物質能源方面提供充足的可再生原料，對于加強我國在能源方面的獨立性、減少對國際石油市場的依賴性、保證生態(tài)工程的可持續(xù)發(fā)展、保障能源供應、穩(wěn)定經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義，是中國特色的生物柴油發(fā)展的必由之路[3]。從長遠來看是利在當代，功在千秋的好事。
1.4生物質能源樹種適應性強、栽培成本低、效益高
生物質能源樹種一般為多年生，只需一次種植，便可實現(xiàn)多年受益。如省沽油、油茶等，栽種至結果時間為3~5年，而受益期可以超過40年，實行科學管理，合理經(jīng)營，其產(chǎn)量穩(wěn)定，將會長期有收獲。同時生物質能源樹種生長的自然環(huán)境大部分是空氣清新、光照充足的山林、荒野、路渠旁等地，環(huán)境潔凈，不受或很少受“三廢”的污染，而且其適應性強，栽培成本低，效益高，市場競爭力強[4]。
2景德鎮(zhèn)市生物質能源樹種發(fā)展現(xiàn)狀
為了進一步摸清生物質能源樹種資源現(xiàn)狀，特對景德鎮(zhèn)市生物質能源樹種資源進行調(diào)查，為編制全市能源林培育規(guī)劃提供基礎數(shù)據(jù)，為出臺相應政策措施提供依據(jù)，以切實加快景德鎮(zhèn)市林業(yè)生物質能源建設步伐。調(diào)查的范圍涉及全市18個重點林區(qū)鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）。調(diào)查內(nèi)容包括油料能源樹種（光皮樹、省沽油、三年桐、千年桐、烏桕、山蒼子）和木質能源樹種（檫樹、木荷、小葉櫟、麻櫟、白櫟、苦楮、濕地松、晚松、馬尾松等）兩大類。重點調(diào)查樹種資源分布區(qū)域、現(xiàn)有面積或株數(shù)、現(xiàn)有林木或林分生長情況以及可用于培育能源林的荒山荒地面積。景德鎮(zhèn)市鄉(xiāng)土樹種熱值量見表1。
對景德鎮(zhèn)市生物質能源資源樹種的調(diào)查結果表明，該市的森林生物多樣性豐富，大量木本油料樹種仍處于野生狀態(tài)。生物質能源樹種如省沽油、光皮樹等，具有生長快、繁殖力強、耐干旱、耐貧瘠、抗逆性強等特點，由于其根系發(fā)達，大量種植具有生產(chǎn)植物油脂、綠化荒山、提高森林覆蓋率、保持水土、調(diào)節(jié)氣候等作用，生態(tài)效益和社會效益顯著。加之該市氣候、土壤等立地條件較好，對生物質能源生長、發(fā)育比較有利，而且土地資源和農(nóng)村剩余勞動力資源充足，適合發(fā)展生物質能源生產(chǎn)和綜合加工，表明景德鎮(zhèn)市已具有綜合開發(fā)利用生物質能源的基礎條件。另外，景德鎮(zhèn)市領導對生物質能源生產(chǎn)及綜合開發(fā)比較重視，而且該市科技力量比較雄厚，為該市生物質能源生產(chǎn)和綜合開發(fā)利用提供了領導基礎和技術儲備力量[5]。通過調(diào)查，為群眾充分地利用山場提供了指導，而且提高了當?shù)厝罕姲l(fā)展生物質能源的積極性，為擴大全市生物質能源基地建設，更好地營建生物質能源基地和生物質能源的綜合開發(fā)與利用等提供服務。
第3篇：生物質能源特點范文
中圖分類號： TK223文獻標識碼： A
一、生物質能的特點與發(fā)展生物質能意義
（一）生物質能的特點
1、可再生性
生物質屬可再生資源,生物質能由于通過植物的光合作用可以再生,與風能、太陽能等同屬可再生能源,資源豐富,可保證能源的永續(xù)利用；
2、低污染性
生物質的硫含量、氮含量低、燃燒過程中生成的硫化物、氮氧化物較少；生物質作為燃料時，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，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；
3、廣泛分布性
缺乏煤炭的地域，可充分利用生物質能。
4、生物質燃料總量十分豐富
根據(jù)生物學家估算,地球陸地每年生產(chǎn)1000～1250億噸生物質;海洋每年生產(chǎn)500億噸生物質。生物質能源的年生產(chǎn)量遠遠超過全世界總能源需求量,相當于目前世界總能耗的10倍。
（二）發(fā)展生物質能意義
生物質能源的開發(fā)利用早已引起世界各國政府和科學家的關注。國外生物質能研究開發(fā)工作主要集中于氣化、液化、熱解、固化和直接燃燒等方面。許多國家都制定了相應的開發(fā)研究計劃，如日本的陽光計劃、印度的綠色能源工程、美國的能源農(nóng)場和巴西的酒精能源計劃等發(fā)展計劃。其它諸如加拿大、丹麥、荷蘭、德國、法國、芬蘭等國，多年來一直在進行各自的研究與開發(fā)，并形成了各具特色的生物質能源研究與開發(fā)體系，擁有各自的技術優(yōu)勢。
我國生物質能研究開發(fā)工作，起步較晚。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，開始重視生物質能利用研究工作，從八十年代起，將生物質能研究開發(fā)列入國家攻關計劃，并投入大量的財力和人力。已經(jīng)建立起一支專業(yè)研究開發(fā)隊伍，并取得了一批高水平的研究成果，初步形成了我國的生物質能產(chǎn)業(yè)。生物質能是一個重要的能源，預計到下世紀，世界能源消費的40%來自生物質能，我國農(nóng)村能源的70%是生物質，我國有豐富的生物質能資源，僅農(nóng)村秸桿每年總量達6億多噸。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們生活水平的提高，環(huán)境保護意識的加強，對生物質能的合理、高效開發(fā)利用，必然愈來愈受到人們的重視。因此，科學地利用生物質能，加強其應用技術的研究，具有十分重要的意義。
二、生物質能發(fā)電工藝
生物質鍋爐是將生物質直接作為燃料燃燒,將燃燒產(chǎn)生的能量用于發(fā)電。當今用于發(fā)電的生物質鍋爐主要包括流化床生物質鍋爐和層燃鍋爐。
（一）流化床燃燒技術
流化床燃燒與普通燃燒最大的區(qū)別在于燃料顆粒燃燒時的狀態(tài),流化床顆粒是處于流態(tài)化的燃燒反應和熱交換過程。生物質燃料水分比較高,采用流化床技術,有利于生物質的完全燃燒,提高鍋爐熱效率。生物質流化床可以采用砂子、燃煤爐渣等作為流化介質,形成蓄熱量大、溫度高的密相床層,為高水分、低熱值的生物質提供優(yōu)越的著火條件,依靠床層內(nèi)劇烈的傳熱傳質過程和燃料在床內(nèi)較長的停留時間,使難以燃盡的生物質充分燃盡。另外,流化床鍋爐能夠維持在 850℃穩(wěn)定燃燒，可以有效遏制生物質燃料燃燒中的沾污與腐蝕等問題，且該溫度范圍燃燒NOx排放較低,具有顯著的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益。但是,流化床對入爐燃料顆粒尺寸要求嚴格,因此需對生物質進行篩選、干燥、粉碎等一系列預處理,使其尺寸、狀況均一化,以保證生物質燃料的正常流化。對于類似稻殼、木屑等比重較小、結構松散、蓄熱能力比較差的生物質,就必須不斷地添加石英砂等以維持正常燃燒所需的蓄熱床料,燃燒后產(chǎn)生的生物質飛灰較硬,容易磨損鍋爐受熱面。此外,在燃用生物質的流化床鍋爐中發(fā)現(xiàn)嚴重的結塊現(xiàn)象，其形成的主要原因是生物質本身含有的鉀、鈉等堿金屬元素與床料(通常是石英砂)發(fā)生反應，形成K20·4Si02和Na20·2Si02的低溫共熔混合物，其熔點分別為870℃和760℃，這種粘性的共晶體附著在砂子表面相互粘結，形成結塊現(xiàn)象。為了維持一定的流化床床溫,鍋爐的耗電量較大,運行費用相對較高。
（二）層燃燃燒技術
層燃燃燒是常見的燃燒方式,通常在燃燒過程中,沿著爐排上床層的高度分成不同的燃燒階段。層燃鍋爐的爐排主要有往復爐排、水冷振動爐排及鏈條爐排等。采用層燃技術開發(fā)生物質能,鍋爐結構簡單、操作方便、投資與運行費用都相對較低。由于鍋爐的爐排面積較大,爐排速度可以調(diào)整,并且爐膛容積有足夠的懸浮空間,能延長生物質在爐內(nèi)燃燒的停留時間,有利于生物質燃料的充分完全燃燒。但層燃鍋爐的爐內(nèi)溫度很高,可以達到1000℃以上,灰熔點較低的生物質燃料很容易結渣。同時,在燃燒過程中需要補充大量的空氣,對鍋爐配風的要求比較高,難以保證生物質燃料的充分燃燒,從而影響鍋爐的燃燒效率。
三、國內(nèi)外生物質鍋爐的開發(fā)及應用
生物質發(fā)電在發(fā)達國家己受到廣泛重視，在奧地利、丹麥、芬蘭、法國、挪威、瑞典等歐洲國家和北美，生物質能在總能源消耗中所占的比例增加相當迅速。
（一）國外生物質鍋爐的開發(fā)及應用
生物質鍋爐的技術研究工作最早在北歐一些國家得到重視，隨焉在美國也開展了大量研究開發(fā)，近幾年由于環(huán)境保護要求日益嚴格和能源短缺，我國生物質燃燒鍋爐的研制工作也取得了進展。生物質
燃料鍋爐國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀示于表1。
美國在20世紀30年代就開始研究壓縮成型燃料技術及燃燒技術，并研制了螺旋壓縮機及相應的燃燒設備；日本在20世紀30年代開始研究機械活塞式成型技術處理木材廢棄物，1954年研制成棒狀燃料成型機及相關的燃燒設備；70年代后期，西歐許多國家如芬蘭、比利時、法國、德國、意大利等國家也開始重視壓縮成型技術及燃燒技術的研究，各國先后有了各類成型機及配套的燃燒設備。
丹麥BWE公司秸桿直接燃燒技術的鍋爐采用振動水冷爐排，自然循環(huán)的汽包鍋爐，過熱器分兩級布置在煙道中，煙道尾部布置省煤器和空氣預熱器。位于加拿大威廉斯湖的生物質電廠以當?shù)氐膹U木料為燃料，鍋爐采用設有BW“燃燒控制區(qū)”的雙拱形設計和底特律爐排廠生產(chǎn)的DSH水冷振動爐排，使燃料燃燒完全，也有效地降低了煙氣的顆粒物排放量。同時，還在爐膛頂部引入熱空氣，從而在燃燒物向上運動后被再次誘入渾濁狀態(tài)，使固體顆粒充分燃燒，提高熱效率，減少附帶物及煙氣排放量。流化床技術以德國KARLBAY公司的低倍率差速床循環(huán)流化床生物質燃燒鍋爐為代表。該鍋爐的特點主要體現(xiàn)在燃燒技術上。高低差速燃燒技術的要點是改變現(xiàn)有常規(guī)流化床單一流化床，而采用不同流化風速的多層床“差速流化床結構”。瑞典也有以樹枝、樹葉等作為大型流化床鍋爐的燃料加以利用的實例。國內(nèi)無錫鍋爐廠、杭州鍋爐廠、濟南鍋爐廠等都有燃用生物質的流化床鍋爐。
（二）我國生物質鍋爐的開發(fā)及應用
我國生物質成型燃料技術在20世紀80年代中期開始，目前生物質成型燃料的生產(chǎn)已達到了一定的工業(yè)化規(guī)模。成型燃料目前主要用于各種類型的家庭取暖爐(包括壁爐)、小型熱水鍋爐、熱風爐，燃燒方式主要為固定爐排層燃爐。河南農(nóng)業(yè)大學副研制出雙層爐排生物質成型燃料鍋爐，該燃燒設備采用雙層爐排結構，雙層爐排的上爐門常開，作為燃料與空氣進口；中爐門于調(diào)整下爐排上燃料的燃燒和清除灰渣，僅在點火及清渣時打開；下爐門用于排灰及供給少量空氣。上爐排以上的空間相當于風室，上下爐排之間的空間為爐膛，其后墻上設有煙氣出口。這種燃燒方式，實現(xiàn)了生物質成型燃料的分步燃燒，緩解生物質燃燒速度，達到燃燒需氧與供氧的匹配，使生物質成型燃料穩(wěn)定、持續(xù)、完全燃燒，起到了消煙除塵作用。20世紀80年代末，我國哈爾濱工業(yè)大學與長沙鍋爐廠等鍋爐制造企業(yè)合作，研制了多臺生物質流化床鍋爐，可燃燒甘蔗渣、稻殼、碎木屑等多種生物質燃料，鍋爐出力充分，低負荷運行穩(wěn)定，熱效率高達80％以上。浙江大學等也開展了相關研究工作。下面介紹兩種國產(chǎn)的代表性鍋爐。
1、無錫華光鍋爐股份有限公司
鍋爐為單鍋筒、集中下降管、自然循環(huán)、四回程布置燃秸稈爐。爐膛采用膜式水冷壁,爐底布置為水冷振動爐排。在冷卻室和過熱器室分別布置了高溫過熱器、中溫過熱器和低溫過熱器。尾部采用光管式省煤器及管式空氣預熱器。爐膛、冷卻室和過熱器室四周全為膜式水冷壁,為懸吊結構。鍋筒中心線標高為32100m。鍋爐按半露天。布置進行設計。
2、濟南鍋爐集團有限公司
濟南鍋爐集團有限公司在采用丹麥BWE技術生產(chǎn)生物質鍋爐的同時,也開發(fā)出循環(huán)流化床生物質鍋爐,其燃料主要為生物質顆粒。其燃料主要通過機械壓縮成型,一般不需添加劑,其顆粒密度可達到1～017t/m3,這樣就解決了生物質散料因密度低造成的燃料運輸量大的問題。但顆粒燃料的生產(chǎn)電耗高,一般每生產(chǎn)1t顆粒燃料需耗電30～
55kW,因而成本較高,大約在300元/t。循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)一般需添加粘土、石英沙等作為底料已輔助燃燒。由于燃料呈顆粒狀,因而上料系統(tǒng)同輸煤系統(tǒng)一致,很適于中小型燃煤熱電廠的生物質改造工程,在國家關停中小型燃煤(油)火力熱電政策和鼓勵生物質能開發(fā)政策下有廣闊的市場前景。
四、我國生物質直燃發(fā)電政策
我國具有豐富的新能源和可再生能源資源，近幾年在生物質能開發(fā)利用方面取得了一些成績。2005年2月28日通過了《可再生能源法》，其中明確指出“國家鼓勵和支持可再生能源并網(wǎng)發(fā)電”，它的頒布和實施為我國可再生能源的發(fā)展提供了法律保證和發(fā)展根基。隨后，與之配套的一系列法律、法規(guī)、政策等陸續(xù)出臺，如《可再生能源發(fā)電有關管理規(guī)定》(發(fā)改能源[2006]13號)、《可再生能源發(fā)電價
格和費用分攤管理試行辦法》(發(fā)改價格[2006]7號)、《可再生能源電價附加收入調(diào)配暫行辦法》(發(fā)改價格[2007]44號)、《關于2006年度可再生能源電價補貼和配額交易方案的通知》(發(fā)改價格[2007]
2446號)、《關于2007年1—9月可再生能源電價附加補貼和配額交易方案的通知》(發(fā)改價格[2008]640號)等的。與此同時，國務院有關部門也相繼了涉及生物質能的中長期發(fā)展規(guī)劃，生物質能的政策框架和目標體系基本形成。2012年科技部日前就《生物質能源科技發(fā)展"十二五 "重點專項規(guī)劃》、《生物基材料產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展"十二五"專項規(guī)劃》、《生物種業(yè)科技發(fā)展"十二五"重點專項規(guī)劃》、《農(nóng)業(yè)生物藥物產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展"十二五"重點專項規(guī)劃》等公開征求意見。表示將建立政府引導和大型生物質能源企業(yè)集團參與科技投入機制，推進后補助支持方式向生物質能源科技創(chuàng)新傾斜，形成政府引導下的多渠道投融資機制。這些政策的出臺為生物質發(fā)電技術在我國的推廣利用提供了有力的保障。
四、高效潔凈生物質鍋爐的開發(fā)應用建議
（一）重點開發(fā)適用于秸稈捆燒的燃燒設備
目前對生物質直接燃燒的研究，比較多地集中在生物質燃燒特性、燃燒方法和燃燒技術等方面，而對各種燃燒技術的經(jīng)濟性研究較少，更缺乏對不同燃燒方法、燃燒技術經(jīng)濟性的比較分析。實際上，由于生物質(尤其是農(nóng)作物秸稈)原料來源地分散，收集、運輸、貯存都需要一定的成本，有些燃燒技術需先對生物質燃料進行干燥、破碎等前期加工處理，真正適用的、值得推廣的是能源化利用總成本最低、從收集到燃燒前期加工處理過程耗能最少、對環(huán)境影響最小的技術。例如，對于秸稈類生物質，捆燒將會是最有市場競爭力的燃燒方法，所以，應針對我國農(nóng)村耕種集約化程度較低的現(xiàn)狀，開發(fā)各種秸稈的小型打捆機械，并重點開發(fā)適用于秸稈捆燒的燃燒設備。農(nóng)林加工剩余物(如甘蔗渣、稻殼、廢木料等)則宜就地或就近燃燒利用，如剩余物數(shù)量較大且能常年保證供應，則可作為熱能中心或熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐燃料，熱電聯(lián)產(chǎn)的鍋爐型式應優(yōu)先采用循環(huán)流化床鍋爐，數(shù)量較少或不能保證常年供應的，則可采用能與煤混燒的燃燒設備。
（二）加大科技支撐力度,加強產(chǎn)學研結合,突破關鍵技術和核心裝備的制約
加大科技支撐力度,盡快將生物質能源的研究開發(fā)納入重大專項,開發(fā)低成本非糧原料生產(chǎn)燃料乙醇和高效酶水解及高效發(fā)酵工藝,研究可適用不同原料、節(jié)能環(huán)保的具有自主知識產(chǎn)權的生物柴油綠色合成工藝,開發(fā)適宜中國不同區(qū)域特點的高效收集秸稈資源、發(fā)展成型燃料的關鍵生產(chǎn)技術與裝備。
（三）做好技術方面控制
生物質鍋爐的開發(fā)過程中應當克服以下技術問題：
1、粉塵控制與防火防爆
目前生物質電廠的燃料儲運是在常壓下進行的，由于生物質燃料自身的特點，在其粉碎過程中或者在運輸過程中出現(xiàn)落差的情況下，會產(chǎn)生大量的粉塵，導致了上料系統(tǒng)合鍋爐給料系統(tǒng)的粉塵含量高，粉塵濃度甚至進入爆炸極限范圍，存在極大的安全隱患。
針對這種情況，需要我們根據(jù)國內(nèi)燃料供應情況，在燃料粉碎、運輸及上料環(huán)節(jié)上對生產(chǎn)工藝做相應修改，如采用封閉式負壓儲運；在落差較大的位置設置除塵裝置；增設粉塵濃度傳感器對粉塵進行實時監(jiān)測；保持料倉的通風性良好，監(jiān)測并控制料倉的溫度、濕度。
2、燃料輸送系統(tǒng)的簡化
目前燃料輸送系統(tǒng)和鍋爐給料系統(tǒng)環(huán)節(jié)較多，工藝復雜，螺旋和斗式提升機經(jīng)常堵塞的現(xiàn)象。燃料輸送系統(tǒng)故障會導致爐前料倉斷料，不能滿足鍋爐負荷下的燃料供應。
為了避免這種現(xiàn)象發(fā)生，可以考慮改進現(xiàn)有的給料工藝，減少給料環(huán)節(jié)，不采用斗式提升機，改用棧橋、皮帶，直接將料倉的料輸送到爐前料倉。同時嚴格控制燃料濕度和粒度，防止燃料結團、纏繞，并改進自動化控制手段，保證輸料系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運行。
3、結焦和腐蝕
生物質燃料的成分和煤粉存在極大差異，尤其灰分中含有大量堿金屬鹽，這些成分導致其灰熔點較煤粉的灰熔點低，容易產(chǎn)生沾污結焦和腐蝕。因而生物質鍋爐產(chǎn)生結焦、腐蝕的工況參數(shù)與普通燃煤爐不同，應該根據(jù)燃料性質及燃燒特性的不同，對鍋爐及其輔助設備的工藝設計提出不同要求，并改進相關自動化控制使工藝運行環(huán)境符合現(xiàn)有設備要求。
隨著國家大氣污染排放標準的提高，因重視對廢氣排放的控制，爐內(nèi)脫硫技術是控制空氣污染的有效方法。循環(huán)流化床是我國燃煤發(fā)電重要的清潔煤技術。歷經(jīng)二十余年的發(fā)展，我國掌握了300MW亞臨界循環(huán)流化床鍋爐設計制造運行的系統(tǒng)技術，發(fā)展超臨界參數(shù)循環(huán)流化床鍋爐已經(jīng)勢在必行。國家發(fā)改委自主研發(fā)超臨界600MWCFB鍋爐是當前技術的典范。
參考文獻
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第4篇：生物質能源特點范文
一、中國生物質能法律制度
中國無專門生物質能法律，現(xiàn)行制度以《可再生能源法》為基本框架，其他相關法律法規(guī)為補充。
（一）生物質能源管理體制我國整體上處于“政府—市場”模式。法律沒有規(guī)定專門管理機關，國家能源委作為最高指導機關，科技部、農(nóng)業(yè)部、工信部和財政部為輔助部門。非糧生物質原料標準化技術委員會（NEA/TC24），負責制定和實施我國相關標準。
（二）經(jīng)濟激勵制度1.專項資金制度：對《可再生能源發(fā)展指導目錄》中符合條件的生物乙醇燃料、生物柴油等項目給予專項資金進行重點扶持。2.優(yōu)惠貸款制度：對符合《可再生能源發(fā)展指導目錄》的項目貸款，政府給以貼息。3.稅收優(yōu)惠制度：對小水電、風力發(fā)電和沼氣給予增值稅稅率優(yōu)惠。4.財政補貼制度：①補貼形式：“一貼兩助”（原料基地補助、示范補助和彈性虧損補貼）。②對生物質能發(fā)電項目予以電價補貼。
（三）總量目標制度1.國務院制定全國性生物質能源開發(fā)利用中長期目標。2.國家能源委、科技部、農(nóng)業(yè)部等有關部門和各省級政府制定具體開發(fā)利用規(guī)劃。
（四）技術標準制度1.制定與生物質能源發(fā)電項目相關國家標準、行業(yè)標準。2.建立燃料乙醇的技術標準。
二、中美生物質能政策法律制度對比
(一)美國生物質能法律制度特點分析1.法律規(guī)范上，呈現(xiàn)制度體系化、內(nèi)容量化、標準化和具備時代性、發(fā)展性特征。首先，生物質能源法律制度涵蓋從生產(chǎn)到銷售終端全部過程，構成對整個生物質能產(chǎn)業(yè)鏈全方位引導和管理。不僅有專門性法律如《生物質研發(fā)法》、《生物質技術路線圖》等，也有一般性法律如《能源安全法案》。其次，法律制度內(nèi)容上，涉及數(shù)字往往十分具體，甚至精確到小數(shù)點后幾位。最后，法律緊隨生物質能產(chǎn)業(yè)發(fā)展快速更新。從2000年到2010年十年內(nèi)，先后通過近十部法律規(guī)范（包括《生物質研發(fā)法》、《美國農(nóng)業(yè)法令》、《生物質技術路線圖》、《2004年聯(lián)邦公司稅負法案》、《2005年能源安全法案》、《2007年能源獨立與安全法案》、《2008年糧食、環(huán)境保護與能源法》、《2009年美國復蘇和再投資法案》等。）推動生物質能產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。2.管理體制上，美國以“政府—社會中間層—市場”為框架體系。政府干預適度有限，采取強制性規(guī)定與自愿性選擇相結合原則。首先，在宏觀把握和公共利益問題上，采取明確、強行規(guī)定，在具體實施上則給予企業(yè)靈活空間，發(fā)揮市場調(diào)節(jié)作用。其次，利用社會中間層力量和修正政府干預措施，順應市場變化，解決實際問題，給企業(yè)以引導。市場將法律政策適用后果和企業(yè)訴求通過社會中間層反饋給政府，推動法律政策修定。3.發(fā)展策略上，根據(jù)不同時期的發(fā)展狀況，制定具體而周詳?shù)纳镔|能技術發(fā)展路線圖。注重對中小企業(yè)經(jīng)濟激勵。不僅稅收優(yōu)惠種類全、范圍廣，財政補貼也涵蓋技術和生產(chǎn)兩個方面。多渠道融資，吸收社會資金，重投入、重管理、重監(jiān)督，保證投入資金使用效率。
（二）中國生物質能法律制度特點分析1.法律規(guī)范上，法律制度零散、雜亂，涉及領域較窄、不成系統(tǒng)，發(fā)展滯后。首先，我國尚無生物質能專門法律，多以概括性、指導性意見為主，具體規(guī)定往往以“另行規(guī)定”形式下放給國務院，散見于各實施條例、辦法、意見、通知及文件之中。其次，調(diào)節(jié)對象以生物質發(fā)電和沼氣為主，調(diào)整領域以生產(chǎn)和研發(fā)領域為主，對生物質能源產(chǎn)業(yè)鏈條中原料、流通和消費等領域涉及較少。最后，各規(guī)章條例多為因需而立、因時而設，缺乏穩(wěn)定性和持續(xù)性。現(xiàn)實中，重前期投入輕后期監(jiān)管、重生產(chǎn)投入輕銷售反饋、重研究開發(fā)輕成果轉化等問題普遍存在。2.管理機制上，我國屬于“政府—市場”模式，缺乏中間組織。政出多門，配套規(guī)章缺乏協(xié)調(diào)性無法充分發(fā)揮作用。新成立的非糧生物質原料標準化技術委員會雖帶有一定社會中介性，但因成立時間短、職能范圍僅局限于生物質能原料領域，影響不大。3.發(fā)展策略上，經(jīng)濟激勵上以政策性、原則性規(guī)定為主，具體法律規(guī)定不多。補貼形式少且多數(shù)局限于生產(chǎn)領域，稅收優(yōu)惠和項目撥款覆蓋范圍小，受惠企業(yè)少，且普遍存在重大企輕小企，重國企輕私企的情況，中小企業(yè)生存艱難。
三、借鑒和啟示
第5篇：生物質能源特點范文
【關鍵詞】 資源環(huán)境約束 生物質 電力企業(yè) 競爭力
一、基本內(nèi)涵
綜合各學者的研究，發(fā)現(xiàn)當前對于企業(yè)競爭力形成機理主要存在四種觀點，即資源觀、能力觀、知識觀、市場觀。資源觀把企業(yè)看成一組資源的集合體，側重于從企業(yè)資源及其異質性視角分析企業(yè)競爭力。企業(yè)的持久競爭力源自于企業(yè)所擁有和控制的有價值的、稀缺的、難以模仿和替代的戰(zhàn)略性資源。能力觀認為，在生產(chǎn)過程中投入的資源要素是基本的分析單位。資源本身是沒有生產(chǎn)能力的，是生產(chǎn)活動對資源進行協(xié)調(diào)與組合。企業(yè)知識理論認為，企業(yè)的核心是知識，知識是最具有戰(zhàn)略重要性的資源和企業(yè)長期競爭優(yōu)勢的重要源泉，企業(yè)的異質性決定于企業(yè)知識的差異。市場觀以邁克爾?波特為代表，側重于從企業(yè)外部產(chǎn)業(yè)市場結構進行分析，認為產(chǎn)業(yè)市場結構對企業(yè)競爭優(yōu)勢的建立起主要作用。
而當我們把資源控制能力和環(huán)境保護能力納入企業(yè)競爭力內(nèi)涵范疇時，生物質電力企業(yè)競爭力的內(nèi)涵可進一步理解為以下三個主要方面：第一，資源環(huán)境約束下的生物質電力企業(yè)競爭力是指在生物質電力企業(yè)在內(nèi)外部因素影響下，能夠穩(wěn)定掌握市場份額，持續(xù)獲取利潤，能夠在與商業(yè)對手的競爭力保持可持續(xù)競爭優(yōu)勢的能力；第二，資源環(huán)境約束下的生物質電力企業(yè)競爭力強調(diào)資源控制力和環(huán)境保護能力對鋼鐵企業(yè)的重要性，但是，并不否認企業(yè)經(jīng)營管理能力和技術能力的重要性；第三，生物質電力企業(yè)面臨的資源環(huán)境約束表現(xiàn)在土地資源的約束、政府環(huán)境規(guī)制等方面。
二、影響機理
1、外部影響因素分析
（1）法律法規(guī)因素。生物質能發(fā)電作為生物質能源領域發(fā)展的一個重要組成部分，其交易機制、補償機制、定價機制等各方面都有待進一步的發(fā)展與研究。而這一系列的發(fā)展，不僅需要生物質能發(fā)電企業(yè)、產(chǎn)業(yè)自身的不斷完善，更需要來自于國家、各級政府的法律、法規(guī)以及政策的扶持。因為國家以及各級政府是產(chǎn)業(yè)運轉的執(zhí)行主體，其相關的法律政策可以監(jiān)督、調(diào)控相關市場，保證產(chǎn)業(yè)穩(wěn)健地發(fā)展。法律法規(guī)政策體系的完善與否，直接關系著生物質發(fā)電企業(yè)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況。
（2）經(jīng)濟市場因素。首先，生物質能電力企業(yè)競爭力最直接的影響來源于產(chǎn)業(yè)鏈。因為一個企業(yè)在經(jīng)濟社會中并不是孤立的，企業(yè)從生產(chǎn)到銷售都與其產(chǎn)業(yè)鏈上的一系列不同的行業(yè)市場緊密相關。生物質能電力產(chǎn)業(yè)的上游原材料主要來自于農(nóng)林業(yè)，其下游銷售方為電網(wǎng)和大用戶。生物質能電力企業(yè)如何與上下游企業(yè)進行談判，從而保證企業(yè)的成本收益率，也就關乎著生物質電力企業(yè)的競爭力。產(chǎn)業(yè)鏈的一體化進程可以減弱產(chǎn)業(yè)鏈給企業(yè)帶來的沖擊，將部分成本內(nèi)部化，提升企業(yè)的競爭力。其次，生物質能電力企業(yè)作為新能源產(chǎn)業(yè)的新型電力企業(yè)，必然要面對火電電力企業(yè)的競爭。相比傳統(tǒng)發(fā)電企業(yè)，生物質能電力企業(yè)的競爭優(yōu)勢如污染小、燃料豐富等都是提升其競爭力的關鍵因素。相比其他清潔能源發(fā)電企業(yè)（如水電、核電、太陽能發(fā)電、風能發(fā)電等），生物質能不再有污染小、燃料豐富等競爭優(yōu)勢，在未來的發(fā)電行業(yè)中，清潔能源發(fā)電企業(yè)會成為生物質能電力企業(yè)最有利的競爭對手。
（3）社會環(huán)境因素。企業(yè)的競爭力不僅僅體現(xiàn)于企業(yè)自身的盈利狀況，更體現(xiàn)于企業(yè)的社會責任。企業(yè)的社會責任提高了整個社會對于本企業(yè)的好感，而這種好感不僅可以提升企業(yè)的社會形象，還會增加企業(yè)產(chǎn)品的競爭優(yōu)勢，從而提高企業(yè)的競爭力。企業(yè)的社會責任通常體現(xiàn)在企業(yè)向政府上繳的稅收情況（社會貢獻率）、企業(yè)吸收就業(yè)情況、企業(yè)參與慈善事業(yè)的程度、企業(yè)保護公共環(huán)境的力度等。其次，企業(yè)以及企業(yè)產(chǎn)品的知名度、顧客對產(chǎn)品的滿意程度也關系著企業(yè)的競爭力。
（4）資源條件因素。生物質電力企業(yè)發(fā)電需要的主要是農(nóng)林廢棄物、生活垃圾等，所需的原料豐富、易得是企業(yè)的競爭優(yōu)勢，有利于競爭力的提升。但是生物質能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展所需要的資源遠超于現(xiàn)有的資源。原材料供小于求意味著價格的升高，將增加生物質電力企業(yè)的成本，從而減弱生物質電力企業(yè)的競爭力。今年上半年，武漢凱迪電力公司就因燃料價格太高導致企業(yè)虧損甚至停產(chǎn)。可見生物質能的資源條件因素影響著生物質電力企業(yè)的競爭力。
（5）生態(tài)環(huán)境因素。生態(tài)環(huán)境是現(xiàn)階段全社會面臨的最主要的問題之一，也是制約各企業(yè)發(fā)展的重要因素之一。生態(tài)環(huán)境因素的制約不僅影響著企業(yè)的競爭力，甚至影響著一些企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。生物質能，就是在資源環(huán)境約束的大背景下產(chǎn)生和發(fā)展起來的，生物質電力企業(yè)的發(fā)展是符合可持續(xù)發(fā)展趨勢的。相比傳統(tǒng)的電力企業(yè)，生物質能電力擁有一定的生態(tài)環(huán)境方面的競爭優(yōu)勢。但是生物質能的發(fā)展不利于生態(tài)物種多樣性等新的環(huán)境問題依然制約著生物質電力企業(yè)競爭力的提升。
2、內(nèi)部影響因素分析
（1）經(jīng)營盈利能力。任何一個企業(yè)的目標都是追求利潤的最大化，沒有利潤的企業(yè)在市場上是沒有立足之地的，因此一個企業(yè)的生產(chǎn)效益水平?jīng)Q定著企業(yè)在市場上的競爭力水平。較低的生產(chǎn)成本，不僅可以為企業(yè)帶來較高的利潤，還可以提高產(chǎn)品的競爭力，提升企業(yè)的市場占有率。另外，企業(yè)資金的周轉能力、償債能力也關系著企業(yè)的競爭力。較強的資金周轉能力和償債能力，可以提升投資者以及民眾對企業(yè)的信心。生物質電力企業(yè)相比傳統(tǒng)的電力企業(yè)，其生產(chǎn)原材料豐富且便宜，較低水平的生產(chǎn)成本可以提高生物質電力企業(yè)的競爭力。
（2）內(nèi)部資源能力。新世紀中，企業(yè)競爭力的根本即為人力資源的競爭。企業(yè)所擁有人力資源綜合素質的總體水平?jīng)Q定著企業(yè)競爭力的水平，因為人力資源反映著一個企業(yè)所有員工的知識技術水平，是一個企業(yè)能力形成的重要條件。生物質電力企業(yè)作為新型能源開發(fā)利用的先行者，更需要高知識技術水平的員工，以提高企業(yè)的自主創(chuàng)新能力、科研轉化能力、經(jīng)營管理能力等，從而提升生物質電力企業(yè)的競爭力水平。除此，基礎資源也是任何一個企業(yè)不可缺少的資源。電力生產(chǎn)設備、電力的儲存與傳輸設備等等，都是保證電力企業(yè)成立以及正常運轉的最基本的資源。生物質能所需的基礎設備擁有較高的技術含量，因此生物質電力企業(yè)能否擁有先進、完善的基礎設備直接影響著其電力產(chǎn)品的生產(chǎn)，影響著企業(yè)的核心競爭力。
（3）技術創(chuàng)新能力。生物質電力企業(yè)是一個技術密集型的企業(yè)，技術水平、創(chuàng)新能力都影響著企業(yè)的核心競爭力。技術創(chuàng)新能力的提高，直接影響著生物質電力企業(yè)的生產(chǎn)成本，較高的技術可以將生物質能資源完全消耗，減少耗損，降低電力生產(chǎn)成本，提升企業(yè)的競爭力；自主創(chuàng)新能力的提高，可以使企業(yè)掌握更多的技術創(chuàng)新，吸收更多的國內(nèi)外先進技術，提升企業(yè)在生物質電力行業(yè)中的地位，從而確立企業(yè)的競爭優(yōu)勢；技術創(chuàng)新能力的提高，可以促進企業(yè)科技成果的轉化，使得資金―技術―資源良性循環(huán)，提升企業(yè)的競爭力。
三、特征分析
1、資源豐富是生物質電力企業(yè)競爭力的優(yōu)勢
電力企業(yè)的發(fā)展離不開自然資源的支持。例如火力發(fā)電離不開化石能源、水電離不開水能資源，而生物質發(fā)電離不開生物質資源。生物質能是一種以生物質為載體的能量，是植物通過光合作用將太陽能轉化為化學能，并將能量儲存。生物質能是近年發(fā)展起來的新型可再生能源之一，也是唯一一種可以再生的碳源。目前，可以作為生物質能資源的有五大類，即：農(nóng)林廢棄物、能源作物、禽畜糞便、工業(yè)有機廢物和城市生活垃圾。生物質能的利用途徑主要有三種：直接燃燒、熱化學轉換和生物化學轉換。直接燃燒生物質資源可以將生物質能轉化為熱量和電力；熱化學轉換可以將生物質能轉換成生物質燃氣、生物原油等；生物化學轉換可以將生物質能轉換為乙醇、沼氣等。綜上所述，由于生物質資源的來源非常廣泛，因此全球生物質資源儲存量非常豐富，且可再生；其次生物質資源可以轉換為電力、燃氣等多種能源，應用廣泛，可以在一定程度上滿足人類發(fā)展所需的能源，緩解化石能源減少所帶來的能源危機問題。但是生物質資源存在來源供給不穩(wěn)定、儲存難等問題。由于中國生物質資源具有生產(chǎn)季節(jié)性、資源獨占性、原料多樣性等特點，生物能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)模和布局首先要考慮資源的合理、有序利用，考慮多種綜合利用路線，統(tǒng)籌發(fā)展。目前我國生物質發(fā)電的生物質來源于收購的秸稈等廢棄物，隨著我國經(jīng)濟社會的發(fā)展，耕地面積不斷下降，以及惡劣天氣的增多，生物質資源的收購成本、收購數(shù)量將不確定、不穩(wěn)定，且生物質資源分散不集中。另外，大量生物質資源的存儲需要干燥適宜的安全空間，一定程度上會增加生產(chǎn)成本，降低企業(yè)競爭優(yōu)勢和競爭力。
2、低碳環(huán)保是生物質電力企業(yè)競爭力的動力
生物質能作為新型可再生能源，擁有污染小、可再生性強的特性。首先，生物質能是通過植物的光合作用將太陽能進行轉換的，而植物的光合作用會吸收二氧化碳釋放氧氣。因此，生物質資源大面積的開發(fā)利用不僅不會造成環(huán)境的污染，反而會減少空氣中的二氧化碳。另外，燃燒單位生物質能所產(chǎn)生的二氧化碳、二氧化硫以及氮氧化物分別是化石能源的1/35、1/73和1/1.7。可見，生物質能的污染非常小。其次，我國地大物博，近1.7億畝耕地、30590.41萬公頃林地和19545.22萬公頃的森林面積可提供豐富的生物質資源，且可再生性強，人類可以持續(xù)使用。
3、技術創(chuàng)新是生物質電力企業(yè)競爭力的核心
技術創(chuàng)新能力是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的力量源泉，是企業(yè)競爭力的核心。通過創(chuàng)新可以有效地提高企業(yè)的技術水平，改善生產(chǎn)手段，從而達到降低成本、縮短生產(chǎn)時間、提高產(chǎn)品質量的效果，增強盈利能力，并最終提高生物質電力企業(yè)競爭力。生物質電力企業(yè)是一個技術密集型的企業(yè)，技術水平、創(chuàng)新能力都影響著企業(yè)的核心競爭力。技術創(chuàng)新能力的提高，直接影響著生物質電力企業(yè)的生產(chǎn)成本，較高的技術可以將生物質能資源完全消耗，減少耗損，降低電力生產(chǎn)成本，提升企業(yè)的競爭力；自主創(chuàng)新能力的提高，可以使企業(yè)掌握更多的技術創(chuàng)新，吸收更多的國內(nèi)外先進技術，提升企業(yè)在生物質能電力行業(yè)中的地位，從而確立企業(yè)的競爭優(yōu)勢；技術創(chuàng)新能力的提高，可以促進企業(yè)科技成果的轉化，使得資金―技術―資源良性循環(huán)，提升企業(yè)的競爭力。
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第6篇：生物質能源特點范文
關鍵詞 生物質；生物質能；碳當量；計算模型；化石能源
中圖分類號S216，TK6 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）42-0094-02
Research and Application of Biomass Energy for the Carbon Equivalent-based Criterion
MA Dejin
Anhui BBCA Chemical Equipment Co.,Ltd., Bengbu 233010，China
Abstract The development and utilization of biomass energy by human being would be turned into the inevitable trends, it had many obstacles to use bio-mass energy instead of fossil energy, key problems to be resolved was analyzed in the conversion process of bio-mass energy, meanwhile, the essence and computational modeling and of bio-mass energy for the carbon equivalent-based criterion were put forward, the suggestions related with research and development of bio-mass energy were also illustrated.
Keywords bio-mass; bio-mass energy; carbon equivalent; computational modeling; fossil energy
關于生物質和生物質能的概念界定，筆者基于前期研究曾在資料[1]中簡要闡述，生物質是與生物有關的物質的總稱，它包括所有動物、植物和微生物以及由這些有生命物質派生、排泄和代謝的許多有機質；可以作為能源利用的生物質主要有木材殘余物、農(nóng)業(yè)廢棄物、動物糞便和城市固體垃圾等。生物質能是綠色植物借助于光合作用將太陽能予以轉化和儲存，將生物質資源的潛在價值轉化成生物質能，相對于化石能源和以石油為原料生產(chǎn)各類工業(yè)產(chǎn)品的綜合價值評估而言，對CO2、SO2、氮氧化物和二惡英類化學物質[2]造成的環(huán)境污染可以實現(xiàn)減量化，研究表明，二惡英類化學物質是一類由碳、氫、氧及鹵族元素組成的環(huán)狀分子，環(huán)境中過量的二惡英類化學物質會引起人類各種疾病，對此類污染物的控制已經(jīng)引起人們的高度重視，利用生物質能無疑屬于可持續(xù)發(fā)展的有效路徑之一。將生物質轉化成生物質能時，必須充分考慮其以下主要因素：使用的便捷性、成本的經(jīng)濟性、技術的可靠性和生態(tài)的安全性等。
1 生物質轉化成生物質能的運用現(xiàn)狀和障礙分析
可以利用的生物質中，按照來源可以分為廢棄物類生物質、未利用的生物質、資源作物和新作物四類[3]，按照資源種類可以劃分為林業(yè)生物質資源、農(nóng)業(yè)生物質資源、生活污水和工業(yè)有機廢水、城市固體廢棄物和禽畜糞便五大類[4]。生物質作為物質資源和能源，與人類的繁衍生息密不可分，以農(nóng)林廢棄物作為薪柴或生物質粗放式的加工制作技術，可以枚不勝舉。隨著全球人口的持續(xù)增長和生態(tài)環(huán)境被人為破壞，引發(fā)的環(huán)境惡化問題，已經(jīng)成為全球性高度關注的熱點之一，在大量的科技文獻中可以找到佐證，筆者不再贅述。僅從生物質和生物質能的轉化過程來分析，普遍存在以下問題：基于生物質資源的分布特點，對于生物質的收集、預處理、運輸、儲藏、深加工、轉化物再利用等各個環(huán)節(jié)中，由于缺乏技術數(shù)據(jù)、工業(yè)化手段、科研成果的支撐和對該區(qū)域生物質自然屬性的認識，工程項目建設完畢或運行不久后即被迫停產(chǎn)，諸如生物質直燃發(fā)電項目多處于此尷尬局面；對各類生物質的能源利用過程中，經(jīng)常出現(xiàn)生物質潛在價值被嚴重浪費、生物質能利用率低、二次能源消耗增加、生態(tài)環(huán)境持續(xù)污染、能源商業(yè)化裝置造價過高等現(xiàn)象；生物質轉化成生物質能的工藝路線雖然成型甚至通過中小試驗收，開展工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)后，產(chǎn)品沒有市場競爭力，多是依賴政府性補貼來推動生物質能利用；對關于生物質的物理特性、化學特性、生化特性和資源持續(xù)利用狀況，就局部目標區(qū)域缺乏系統(tǒng)的評估。
2 生物質能的價值評估預案
有效利用生物質能的基本出發(fā)點是研究和解決上述各項關鍵問題，讓人類在利用此類可再生能源逐步替代化石能源時，成為順理成章之行為，為此在物質和能量轉化的理論與實踐框架下，必須研究生物質能的形成機理、生物質能的最佳轉化方案、生物質能的有效利用形式和環(huán)境影響評價。
2.1 生物質及生物質能的本質
田宜水等在資料[4]中就生物質能的形成機理給予闡述，簡言之，自然環(huán)境中，借助綠色植物的葉綠體和太陽能之光合作用，把二氧化碳和水合成為C6H12O6并釋放出氧氣，而C6H12O6作為基本碳源的有機體，一方面可以作為動物、許多微生物和少數(shù)微生物的營養(yǎng)源，另一方面作為其它直接或間接依靠植物生存的生物提供有機物或能量。
基于此，生物質的本質是通過光合作用形成的各種有機體；生物質能的本質是把太陽能以化學能形式儲存于生物質中，將生物質中的這部分能量轉化出來被人類有效利用。
充分利用生物質中的能量而又減少對人類的危害是開發(fā)生物質能的根本目的。
2.2 生物質能的特性
生物質主要由C、H、O、N、S、Cl及部分金屬等元素構成，基于生物質中含有C、H、S等可燃元素，使得各種復雜的有機混合物作為可燃物質以潛在的能量被儲存，這些可燃成分和氧化劑發(fā)生強烈的化學反應，產(chǎn)生相應的熱量。換言之，生物質能主要以燃燒形式被釋放，C、H、S等與O發(fā)生氧化反應，表現(xiàn)為直接燃燒或間接燃燒兩種形式，如H直接完全燃燒時可釋放142.256MJ/Kg的熱量（相當于4.86千克標準煤的熱值），H也可能會與生物質中的C、S等在受熱過程化合成各種可燃化合物或可燃氣體，釋放出較上述熱值低的熱量，H與O化合成結晶水時，將不釋放熱量；C在完全燃燒時，可以釋放34.045MJ/kg的熱量，生物質能在轉化過程中是一個復雜的體系，除掉與生物質自身潛在熱值有關外，還與燃燒的裝置、燃燒的外在條件有關。
2.3 生物質能的計算模型
生物質自身含有的潛在熱值或理論熱值可以用熱值測定儀直接測量，也可以采用元素組成進行推論。根據(jù)生物質基質中各種可燃元素在燃燒過程中的作用和產(chǎn)生的熱量，將除C以外的H、S等元素折合成對應碳的熱值，筆者根據(jù)研究提出基于碳當量準則的生物質能計算模型。
按照101.325kPa、25℃標準態(tài)下的熱力學反應，生物質中各種可燃元素所產(chǎn)生的熱量值可以分別給出，如H2與O2完全燃燒時放出的熱量為285.830±0.042kJ/mol，故推出H的完全燃燒熱值為142.915±0.021MJ/Kg，通常取142.256MJ/kg；C與O2完全燃燒時放出的熱量為34.045MJ/kg，即使C與O2產(chǎn)生不完全燃燒生成CO，而CO再與O2產(chǎn)生燃燒時，其綜合放出的熱量幾乎等同于一次性完全燃燒形成的熱量；S與O2完全燃燒時放出的熱量為297.28kJ/mol，S的完全燃燒熱值可以表達為9.29MJ/kg；在燃燒過程中產(chǎn)生的水蒸氣變成液態(tài)水要吸收熱量，其抵消的熱值為44.01kJ/mol，意味著生成液態(tài)水吸收的熱量也可表達為2.445MJ/kg。
生物質熱能的產(chǎn)生過程很復雜，如氫在生物質中有可燃氫和化合氫之分，化合氫與氧結合成水，不能燃燒和放熱[6]；盡管有些資料中對于生物質各種元素在燃燒過程中生成的熱值給出不同的數(shù)據(jù)，本文仍以上述數(shù)據(jù)作為論證依據(jù)。
依照上述熱量生成原理以及放熱及吸熱數(shù)據(jù)，可以推斷出以碳元素為基準的生物質含有的固有熱值為如公式（1）：
Ceq=C+k1（H-O/8）+k2 S （1）
考慮到燃燒過程中水分從氣態(tài)到液態(tài)的變化吸熱過程，生物質在燃燒結束后，生物質中水分蒸發(fā)和氫燃燒的汽化潛熱沒有釋放出來，影響熱量的產(chǎn)生，故推出如下公式（2）（此公式符合學界提出的低位熱值的概念）：
Ceq=C+k1（H-O/8）+k2 S-k3（9H+W） （2）
式中，Ceq 代表生物質的碳當量，k1、 k2 、k3分別為H、S、H2O的熱量折算系數(shù)，C、H、O、S分別代表生物質中元素百分比組成，W代表生物質中水分的百分比。
其中，各系數(shù)分別為：
K1=142.256/34.045=4.18
k2=9.29/34.045=0.27
k3=2.445/34.045=0.07
將各系數(shù)代入上式，可以推出基于碳當量的表達式（3）：
Ceq=C+4.18（H-O/8）+0.27S-0.07（9H+W） （3）
依此可以計算出每千克生物質的固有熱值(低位熱值)為式（4）：
Qdw=34 045×Ceq% （4）
式中，Qdw每千克生物質的固有熱值（或低位熱值），kJ/kg。
2.4 生物質能計算與實際測量值對比分析
根據(jù)資料[6]中提供的數(shù)據(jù)，表1給出了典型生物質的元素測定值和對應的低位熱值，通過試驗數(shù)據(jù)和計算值對比分析，采取基于碳當量準則的計算與實測值有一定的吻合度，誤差較小。
表1 某些生物質的水分（%）、元素組成（%）及試驗熱值（kJ/kg）
生物質含氧量一般在30%~44%，含硫量大多低于0.20%，如上表中豆秸的氧含量通常為經(jīng)過實測為32.15%，將數(shù)據(jù)代入式3求得Ceq=48.29%，那么1kg豆秸中含有的碳當量等于0.4829kg，可以產(chǎn)生的低位熱值為34 045KJ/Kg×0.4829=16 440kJ/kg，與試驗熱值16 157kJ/kg的對比誤差為1.8%。
3 結論
經(jīng)過試驗研究和大量數(shù)據(jù)比對分析，認為基于碳當量準則計算生物質的低位熱值是可行的，某區(qū)域的某類生物質的C、H、O、S、N、P或K2O等組成一般是固定的，水分含量有相當大的變化，依此計算模型，在工業(yè)化生產(chǎn)過程中，面對不同種類的生物質，可以實現(xiàn)快速配料，也可以降低基礎試驗和分析成本；同時有利于規(guī)范生物質能的基礎研究。筆者曾對國外學者給出的熱能經(jīng)驗性計算公式進行比對性研究，認為本計算模型具備計算簡便和準確率較高的特點。
以農(nóng)林廢棄物質為主，利用秸稈類生物質開發(fā)氣化、炭化、液化和沼氣等燃料化工藝技術，與傳統(tǒng)的直接燃燒相比，雖然熱能利用率有所提升，但秸稈固化成型以及運輸、儲存和能源轉化裝置的成本控制、適宜的工業(yè)化或商業(yè)化規(guī)模等核心問題，仍是制約生物質能轉化技術大量使用的主要因素。生物質能轉化過程的社會效益、經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的綜合評價體系，以廢治廢的綜合能源利用技術和生物質能轉化裝置的不斷優(yōu)化等，都有待進一步研究和運用。
參考文獻
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第7篇：生物質能源特點范文
關鍵詞：生態(tài)規(guī)律；高端生態(tài)農(nóng)業(yè)；生物質能源：擴大再生產(chǎn)：三元機制
中圖分類號：F303 文獻標識碼：A 文章編號：1003-854X（2014）02-0056-05
一、發(fā)展高端生態(tài)農(nóng)業(yè)的必然性與基本途徑
幾十年來，我國堅持以農(nóng)業(yè)為基礎，加快實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，以世界9%的耕地養(yǎng)活了22%的人口，新世紀以來，又取得了“十連增”的奇跡，這是非常寶貴的成就和經(jīng)驗。但同時應該看到，由于受到西方新自由主義的影響和GDP政績觀的作祟，許多人腦子里輕視農(nóng)業(yè)，習慣于走西方的道路，加劇了石化農(nóng)業(yè)帶來的一系列嚴重的生態(tài)和經(jīng)濟問題。在新自由主義那里卻出現(xiàn)了二律背反的邏輯：一方面認為按市場規(guī)律衡量農(nóng)業(yè)效益低，對GDP貢獻率小，提出盡量壓縮農(nóng)業(yè)乃至消滅農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)民的主張；另一方面認為解決農(nóng)業(yè)問題又需要“市場化”，包括依賴進口糧食。這種觀點是根本站不住腳的，而且?guī)砹藝乐睾蠊Υ耍居幸欢尉僬撌觯骸稗r(nóng)業(yè)是社會效益大而比較效益低的產(chǎn)業(yè)，光靠市場調(diào)節(jié)不行。”“由于市場規(guī)律的作用，往往驅使生產(chǎn)要素從農(nóng)業(yè)向非農(nóng)業(yè)流動。工業(yè)的高速發(fā)展，不僅占用大量的經(jīng)濟資源，而且加劇原材料的供需矛盾，拉動農(nóng)用生產(chǎn)資料漲價，導致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本上升。因此，市場經(jīng)濟越發(fā)展，工業(yè)化程度越高，越需要加強對農(nóng)業(yè)的保護和扶持。這是歷史已經(jīng)證明的客觀規(guī)律。”所以，我們必須拋開市場原教旨主義觀點，按照生態(tài)規(guī)律深化認識農(nóng)業(yè)經(jīng)濟。列寧指出：“農(nóng)業(yè)有許多絕對不能消除的特點（如果把在實驗室制造蛋白質和食物這種過于遙遠和過于不可靠的可能性撇開不談的話）。由于這些特點，農(nóng)業(yè)中的大機器生產(chǎn)永遠也不會具備工業(yè)中的大機器生產(chǎn)的全部特點。”我們從實際出發(fā)應當剖析農(nóng)業(yè)的五個“兩重性”。從生產(chǎn)特殊性上說，農(nóng)業(yè)既是經(jīng)濟再生產(chǎn)，又是自然再生產(chǎn)。在這一兩重性中，自然再生產(chǎn)是根基，生產(chǎn)的對象是有生命的植物、動物、微生物，生產(chǎn)的資源主要是土地，還需要大量的水分，并且受大自然的直接影響。這就是說它本身具有特殊的生態(tài)環(huán)境規(guī)律。農(nóng)業(yè)作為一個“主角”至少參與三大生態(tài)循環(huán)：一是大自然特別是大氣的大循環(huán)，包括碳、氧、氮、水的循環(huán)。二是“大農(nóng)業(yè)”中各產(chǎn)業(yè)之間的循環(huán)，包括種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、培育業(yè)（微生物）和采集業(yè)（海洋及山地等的野生生物的捕撈或采集）等，具體諸如農(nóng)作物種植業(yè)、畜牧業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)、微生物培育業(yè)等，在其系統(tǒng)內(nèi)部就包含著由“生產(chǎn)者”（植物及部分微生物）—“消費者”（動物）—“分解者”（微生物）構成的較完整的開放性生態(tài)循環(huán)鏈，這是其它產(chǎn)業(yè)所不具備的。三是農(nóng)作物種植業(yè)自身就包含著“無機一有機一無機”和“CO2—O2”等循環(huán)過程。農(nóng)業(yè)是大自然的一部分，要遵循自然規(guī)律而存續(xù)和發(fā)展，同時又受它的制約。
從對人類的功能上說，農(nóng)業(yè)既是食物的最重要來源，又是生態(tài)環(huán)境的一大子系統(tǒng)。按照自然的規(guī)定性，糧食中所含的以光合作用直接產(chǎn)物葡萄糖為始源的有機物，是維持人類生命的不可替代的能源和基礎構建材料，是支持人和畜禽生命的主要物質基礎。同時，它本身的生態(tài)功能又很大，容易被忽視。農(nóng)業(yè)本身就是一個巨大的生態(tài)產(chǎn)業(yè)或“綠色產(chǎn)業(yè)”。例如，按中國年產(chǎn)出5億噸糧食同時還產(chǎn)出7.9億噸秸稈計算，可吸納（或少排出）CO218.384億噸（約等于目前中國每年排出CO2總量55億噸的1/3），放出氧氣12.804億噸。這種狀況主要發(fā)生在人居環(huán)境附近，對居民呼吸的空氣質量有著直接影響。今后隨著碳酸肥料技術的突破，農(nóng)業(yè)將成為吸納和轉化CO2的一個主角。至于林業(yè)、畜牧業(yè)、微生物培育業(yè)等，也是如此。所以，農(nóng)業(yè)是集經(jīng)濟、生態(tài)、民生于一體，份量最重的“綠色經(jīng)濟”，是整個生態(tài)系統(tǒng)的一個重要基礎。
從其存在的經(jīng)濟環(huán)境來說，既要逐步縮減農(nóng)業(yè)在GDP中的比例，又要使其使用的資源得以擴大。人類現(xiàn)代化生活消費趨勢是食物所占比重日趨下降（恩格爾系數(shù)），在GDP中的比重也相應減少。但它所賴以生長發(fā)育的自然資源卻需要擴大，特別是耕地的數(shù)量和質量要求更高。在我國目前形成了土地“三少一差”的情況：人均耕地少、優(yōu)質耕地少、后備資源少、基礎條件差。目前土地的質量下降非常嚴重，而城鎮(zhèn)化、工業(yè)化卻又大量占用土地：加上土壤污染嚴重，不能實現(xiàn)科學的輪休制。這就是農(nóng)業(yè)發(fā)展中的重點制約因素，也是生態(tài)的潛在危機。
從居民需求的趨勢上說，既要求增加農(nóng)產(chǎn)品數(shù)量，又要求不斷提高它的質量。就我國的糧食安全來看，首先要求基本自給，但隨著人口增加、耕地減少，國際資本勢力滲入，我國的糧食自給率已由95%降到88%，油料已不能自給。這種趨勢可能還會日趨嚴峻。同時，居民不僅要求糧食和其他農(nóng)產(chǎn)品數(shù)量的滿足，而且要求越來越高的質量保證最基本的食品安全。長期以來，我國耕地大量使用化肥、農(nóng)藥，加上工業(yè)污染、水體污染，很難保證農(nóng)產(chǎn)品的質量。而數(shù)量和質量本身又是一對矛盾，往往產(chǎn)量越高，產(chǎn)品的質量就比較差。
從農(nóng)業(yè)經(jīng)營的主要矛盾上說，既需要強化它的公益性，又需要克服它的弱質性。可以說，農(nóng)產(chǎn)品的公益性與農(nóng)業(yè)地位的弱質性之間的矛盾是農(nóng)業(yè)經(jīng)營的主要矛盾，人類既離不開農(nóng)業(yè)，又難以從中獲得高效益。現(xiàn)在，又有三條自然規(guī)律形成了倒逼機制：一條是生態(tài)運行的規(guī)律，要求農(nóng)業(yè)優(yōu)化生態(tài)環(huán)境；二是農(nóng)業(yè)自身的生態(tài)規(guī)律，要求農(nóng)業(yè)擺脫石化農(nóng)業(yè)的消極影響；三是人類生活質量需求不斷提升、擴展的規(guī)律，要求食物數(shù)量和質量統(tǒng)一。而農(nóng)業(yè)經(jīng)濟出現(xiàn)了“三高一低”的倒逼機制，即高污染、高風險、高成本、低效益，進一步加劇了農(nóng)業(yè)的脆弱性。可以這樣估計，目前農(nóng)業(yè)的弱質性是矛盾的主要方面，它形成了一種倒逼機制，如果我們滿足于現(xiàn)狀，不改變農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)方式，在今后10年、20年內(nèi)很可能發(fā)生農(nóng)業(yè)危機。對這種形勢我們應該有清醒的估計。
黨的十提出“努力走向社會主義生態(tài)文明新時代”，這一時代的到來很可能帶來農(nóng)業(yè)高端生態(tài)化為主旋律的產(chǎn)業(yè)革命。追溯歷史，展望未來，人類農(nóng)業(yè)經(jīng)濟大體經(jīng)歷了三個時代、兩次產(chǎn)業(yè)革命：第一個時代是原始農(nóng)業(yè)：第二個時代是石化農(nóng)業(yè)，對原始農(nóng)業(yè)進行一次產(chǎn)業(yè)革命；第三個時代是高端生態(tài)農(nóng)業(yè)時代，對石化農(nóng)業(yè)又要進行一次產(chǎn)業(yè)革命。中國未來的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化將是高科技支持的高端生態(tài)農(nóng)業(yè)。什么是高端生態(tài)農(nóng)業(yè)呢？除了具備農(nóng)業(yè)的一般特征外，它還能夠彌補農(nóng)業(yè)前兩個發(fā)展階段中的缺陷。高端生態(tài)農(nóng)業(yè)是在先進科技的引領和支撐下，以生態(tài)全面優(yōu)化為重要特征和前提條件，達到高產(chǎn)、優(yōu)質、高效、安全，從而取得生態(tài)、經(jīng)濟、社會、健康四重效益的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。它至少具有六大基本特征：生態(tài)全面高端優(yōu)化、科技全要素創(chuàng)新集成、循環(huán)全程多層交叉、資源全部科學配置、裝備全方位成龍配套、模式全盤統(tǒng)分協(xié)同。實現(xiàn)高端農(nóng)業(yè)最基本的途徑是依靠科學技術，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，重要的是通過農(nóng)業(yè)支持畜牧業(yè)大發(fā)展，既能產(chǎn)出有機肥，又制造大量的生物質能源。這就是按照生態(tài)系統(tǒng)規(guī)律形成生物質能源和生態(tài)農(nóng)業(yè)互相依賴、互相轉換的循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈。
二、生物質能源擴大再生產(chǎn)與生態(tài)農(nóng)業(yè)循環(huán)
恩格斯在《自然辯證法》中專門研究了物質運動形式認為：“整個自然界被證明是在永恒的流動和循環(huán)中運動的。”這種螺旋式上升的循環(huán)運動在自然中普遍存在，而現(xiàn)在的科技進步可以順應自然規(guī)律，人工開拓與聯(lián)結不同資源、能量、產(chǎn)業(yè)之間的循環(huán)過程，形成循環(huán)經(jīng)濟，使之成為符合優(yōu)化生態(tài)環(huán)境的一種生產(chǎn)方式。曾提出農(nóng)林牧互相依賴、互相轉化、發(fā)展有機農(nóng)業(yè)的觀點，可謂循環(huán)農(nóng)業(yè)的雛形。現(xiàn)在進一步將生物質能源擴大再生產(chǎn)與高端生態(tài)農(nóng)業(yè)聯(lián)結成循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈條，立足農(nóng)業(yè)，超越農(nóng)業(yè)，聯(lián)生工業(yè)，反哺農(nóng)業(yè)，乃是人類生產(chǎn)方式一項突破性的創(chuàng)新，既延伸了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，優(yōu)化生態(tài)環(huán)境，又反過來滋養(yǎng)生態(tài)農(nóng)業(yè)，可獲取生態(tài)、經(jīng)濟、社會、健康四大綜合效益。
所謂生物質能源，就是生態(tài)系統(tǒng)將太陽能轉化為生物有機質所蘊含的能量。它的原料主要來自農(nóng)作物的廢棄物（秸稈）、人畜糞便、海洋生物（海藻）、其他農(nóng)產(chǎn)品和生活廢物（生活垃圾及污水）。科學家估算，地球接受的太陽能大約1～2‰轉化為初級生物質的能量，地球每年經(jīng)光合作用產(chǎn)生的生物質有2200億噸，其中蘊含的能量相當于全世界能源消耗總量的10倍，但目前的利用率不到3%。盡管許多學者估量的數(shù)值有些差異，但是生物質能源的潛在開發(fā)價值非常巨大，這是不容置疑的。
生物質能源類型（用傳統(tǒng)方法直接燃燒的薪柴、秸稈等不視為生物質能源），按物理狀態(tài)可分為三大類：（1）固體：即壓型類燃料，經(jīng)壓制成型，高效燃燒，其優(yōu)點是工序相對簡單，缺點是只利用了C、H元素產(chǎn)生能量，卻把N、P、S等有用元素變成了有害氣體，這種方法不宜多提倡。（2）氣體：可燃部分主要是甲烷，按其純度又分為兩種，一是純度較低的生活、取暖用的“原態(tài)”沼氣，主要為戶用：二是經(jīng)加工制成的甲烷在95%以上的“燃氣”，還可進一步制成“液化燃氣”，作為發(fā)電和車輛的動力，所發(fā)電能可通過分布式電源系統(tǒng)輸送到電網(wǎng)。（3）液體：包括以陳化糧、油類植物、地溝油、微藻類等為原料制成的“生物柴油”，乃至航空用“生物煤油”、乙醇等，用于工農(nóng)業(yè)、運輸業(yè)的動力能源。截至2012年年底，我國的各類生物質能源年利用量為3000萬噸標準煤，其中一部分可加工為商業(yè)化燃氣供工業(yè)和交通運輸業(yè)使用，大大提高其經(jīng)濟價值。經(jīng)測算，如我國有效利用畜禽糞便、生活垃圾及農(nóng)林廢棄物等，年可產(chǎn)相當于天然氣的生物質燃氣1500億立方米，約合4500億元產(chǎn)值。國家能源局測算生物質能源潛力可達46000萬噸標準煤，占總能耗的1%以上。實際上這一估算顯然偏低了，進一步開發(fā)，還將有巨大潛力，甚至有可能超過水電。其優(yōu)點是：（1）原料極其豐富。生物質能源生產(chǎn)力原料主要是農(nóng)作物，美國是靠玉米，巴西是靠甘蔗，我國主要靠大量的農(nóng)業(yè)廢棄物和垃圾，如農(nóng)作物秸稈（約3.4億噸），農(nóng)產(chǎn)品加工剩余物（約6000萬噸），林業(yè)木質剩余物（約3.5億噸），人、禽糞便（8.4億噸）城市生活垃圾（7500萬噸），有機廢水（4.35億噸），有機廢渣（9.5億噸）等，折合標準煤可達到4.6億噸（見表1）。而現(xiàn)在所利用的僅5%，其余95%尚未利用。此外，還有海洋及陸地水面養(yǎng)殖微藻及其它水生植物作為另一原料來源，可以構建“一能（生物質能）三源（農(nóng)、污、海）”的生態(tài)/能源網(wǎng)絡，其資源相當豐富，可能大大超過了估算。（2）具有經(jīng)濟安全性、便利性。生物質能源完全立足于國內(nèi)，不受種種國際因素的制約，對能源安全有著保證作用；這種能源可以加工為各種形式，如固體、液體、氣體，以供發(fā)電、供熱、車船及航空動力、生活使用。據(jù)計算，生物燃氣（高純度沼氣）生產(chǎn)成本為進口LNG（液化天然氣）價格的60%左右。（3）優(yōu)化生態(tài)和能源結構。開發(fā)生物質能源就必然發(fā)展綠色植物、光合微生物，這正是優(yōu)化生態(tài)的主要內(nèi)容：生物質能源可利用農(nóng)業(yè)廢物、畜禽糞便、生活垃圾、城鄉(xiāng)廢水取得，這本身就是高效生物治污手段，而在其利用過程中，處理得當可以不排出氮、硫、磷和其它有害物質，并把它們轉化為優(yōu)質肥料或其它有用物質，只在生態(tài)碳平衡的限度內(nèi)排出CO2，這將改變以往以礦物能源為主體的能源結構（我國煤炭占70%以上）。（4）促進陸地大農(nóng)業(yè)、海洋農(nóng)業(yè)的發(fā)展。沼氣生產(chǎn)可以C、H化物轉化為能源，把N、P、S等元素轉化為優(yōu)質有機肥料，供農(nóng)業(yè)使用，減少乃至取代化肥，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)；在海洋、陸地水面中利用光合微生物制造生物質燃料，特別是生物燃油，同時改善生態(tài)環(huán)境，豐富了海洋農(nóng)業(yè)和“水體農(nóng)業(yè)”的內(nèi)涵。（5）具有巨大的社會效益。發(fā)展規(guī)模化生物質能源產(chǎn)業(yè)可以創(chuàng)造一定的就業(yè)崗位，增加從業(yè)人員收入；這項事業(yè)的發(fā)展，可以促進生態(tài)文明建設，提高國民的生態(tài)意識、素養(yǎng)和行為規(guī)范。這對我國格外重要，不僅能夠治理大氣污染而且能夠減少能源進口、擴大國內(nèi)就業(yè)。
正因為生物質能源如此重要，世界上許多國家已看到這一潛在價值和發(fā)展趨勢，紛紛致力于生物質能源的開發(fā)，并已取得可觀的效果。據(jù)石元春院士介紹，瑞典是一個杰出代表，2007年其能源消費結構中的石油份額由1970年的77%下降到2008年的32%：生物質能源的工業(yè)用途達1230億千瓦時，分別是天然氣（100億千瓦時）和煤炭（270億千瓦時）的12.3倍和4.5倍。其生物質供熱發(fā)電1030億千瓦時，占全國能源消費總量的16.8%，占供熱能源消費總量的71.6%。我國重視包括生物質能源在內(nèi)的可再生能源的開發(fā)，早在2005年就頒布了《中華人民共和國可再生能源法》，最近正在醞釀進一步修改；先后制訂了《能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》、《可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》、《生物質能發(fā)展“十二五”規(guī)劃》；國務院印發(fā)的《“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中也把發(fā)展生物質能產(chǎn)業(yè)作為重要任務，目前已取得顯著成效，如生物質燃氣產(chǎn)業(yè)初具基礎，規(guī)模化生物質燃氣工程已超過8萬處，年沼氣總產(chǎn)量約150億立方，折合3100萬噸標煤，二氧化碳減排6100萬噸，年產(chǎn)有機肥（沼渣沼液）4億多噸。
目前，我國生產(chǎn)生物質能源和發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)之間的循環(huán)鏈條主要有以下四種方式：（1）采取循環(huán)方式將農(nóng)林水來源的生物質材料直接粉碎，投入沼氣池轉化為沼氣，沼渣、沼液作為肥料，即“農(nóng)林—沼—農(nóng)”型。（2）以畜禽糞尿等廢物制取沼氣，沼渣、沼液作為肥料，即“農(nóng)—畜—沼—農(nóng)”型。這種方式的優(yōu)點是通過飼養(yǎng)業(yè)經(jīng)動物過腹還田，變成肥料和沼氣，就使得畜牧業(yè)直接將兩頭聯(lián)接起來，是滋養(yǎng)有機農(nóng)業(yè)最好的方式。（3）以人糞尿、生活污水污物制取沼氣，沼渣、沼液作為肥料，即“農(nóng)—生活—農(nóng)”型。（4）混合型，即以上三種類型的混合使用。可以說，通過發(fā)展生物質產(chǎn)業(yè)，既能構建多重生態(tài)循環(huán)鏈、經(jīng)濟循環(huán)網(wǎng)、工農(nóng)聯(lián)體、城鄉(xiāng)聯(lián)體的新型經(jīng)濟模式，又能促進社會和諧、文明素質提高，推進經(jīng)濟根本轉型，這對于發(fā)展高端生態(tài)農(nóng)業(yè)尤為重要，是一個新的經(jīng)濟增長點。
三、構建“二生”互動工程與“三元”配置機制
高端生態(tài)農(nóng)業(yè)與生物質能源擴大再生產(chǎn)可以構成循環(huán)大農(nóng)業(yè)和新能源產(chǎn)業(yè)，能夠優(yōu)化環(huán)境，改善我國能源結構，這是最新的生產(chǎn)方式之一。然而，在實踐中卻進展緩慢，有的地方經(jīng)常出現(xiàn)夭折，在全國推廣也比較困難。這里的關鍵問題在哪里呢？在于缺少中間環(huán)節(jié)。從科學理論創(chuàng)新到技術創(chuàng)新，再到推廣應用，特別是產(chǎn)業(yè)化，需要一個“轉化鏈”，其中最重要的環(huán)節(jié)是技術工程化與產(chǎn)品商業(yè)化。現(xiàn)在看來需要重點解決兩大難題。
1.構建“二生”循環(huán)經(jīng)濟規(guī)模化配套工程
生態(tài)農(nóng)業(yè)與生物質能源互相轉化，我們做了多年的實驗，但是仍未足夠重視，許多問題長期得不到解決。現(xiàn)在要使它大規(guī)模發(fā)展，必須實現(xiàn)三個轉變：（1）從小規(guī)模戶辦到大規(guī)模場辦轉變。比如生產(chǎn)沼氣，以前主要是戶辦為主，但不能持久，往往是“一年好，二年差，三年養(yǎng)青蛙”。由于現(xiàn)在農(nóng)民主要不指望農(nóng)業(yè)，而搞沼氣費工費時，種地很少用有機肥，所以沼氣不被重視。現(xiàn)在看來必須由戶辦為主轉化為規(guī)模經(jīng)濟，要適當集中。可以采取大中小三種類型，而以中型為主，并且要有專業(yè)隊伍，解決分散收集難的問題。從實際情況看，秸稈、農(nóng)業(yè)殘屑、畜禽糞尿確實有能量密度低、收集困難的問題，特別是農(nóng)作上的搶收搶種常常有時間急迫性：林業(yè)、海洋和陸地水面的生物質能源受著運輸和操作的限制，更難以收集；城鄉(xiāng)生活垃圾、污水缺乏轉換生物質能源的前端處理系統(tǒng)；群眾和相關業(yè)者也確實存在接受方面的某些認識障礙，這些客觀困難或問題對推廣和實施也有很大影響。這些問題靠分散的一家一戶是解決不了的，必須下決心實現(xiàn)規(guī)模化。（2）從單純搞沼氣或發(fā)展畜牧業(yè)向農(nóng)—牧—沼—肥產(chǎn)業(yè)鏈轉變。過去搞沼氣只是為了處理農(nóng)戶的糞便，搞養(yǎng)殖業(yè)包括大型牧場為出售肉蛋奶魚，不重視沼氣生產(chǎn)，這樣就不能形成產(chǎn)業(yè)鏈。經(jīng)驗證明，必須把養(yǎng)殖業(yè)、垃圾污水處理同發(fā)展沼氣乃至用沼氣發(fā)電連接起來，使之真正地循環(huán)利用。原料來自農(nóng)業(yè)，肥料返還農(nóng)業(yè)，生產(chǎn)的沼氣通向社會，并能廣泛使用。（3）從簡單規(guī)模化機械化向現(xiàn)代全面裝備配套轉變。“二生”的轉化必須有一個系統(tǒng)的連接工程，如果農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、沼氣發(fā)電各搞各的，那就形不成循環(huán)鏈條。要實現(xiàn)規(guī)模化必須實施工程化，需要三個配套：一是生物質生產(chǎn)能源基地與生態(tài)農(nóng)業(yè)之間的回路配套。一條路是農(nóng)業(yè)為畜牧業(yè)（如飼料）向生物質能源生產(chǎn)基地輸送原料；再一條路是由沼氣生產(chǎn)基地向農(nóng)田返回沼液、沼渣代替農(nóng)藥和化肥，可以考慮采取管道形式回歸農(nóng)田；二是多種能源生產(chǎn)和應用配套，可以設計生產(chǎn)沼氣的基地，同時配以太陽能、風能的生產(chǎn)器具，使之同步；要考慮輸電線路，將沼氣等生態(tài)能源的發(fā)電通過分布式電路輸送到大電網(wǎng)，開拓用戶。許多地方把沼氣進一步提升，變?yōu)檐囉脷猓梢灾苯幼鳛槠嚨娜剂希@需要一定的商業(yè)化模式；經(jīng)營體制配套，實現(xiàn)規(guī)模化經(jīng)營，不僅靠農(nóng)戶辦不到，就是靠中型規(guī)模的家庭農(nóng)場、牧場、林場也很難辦到。比較理想的形式是由一定規(guī)模的企業(yè)牽頭，形成統(tǒng)分結合的綜合體，通盤考慮農(nóng)牧沼電汽（車用）等統(tǒng)一經(jīng)營。經(jīng)營體下面可以分設若干“分體”，建立一定的專業(yè)隊伍。如果我們把這一個配套工程發(fā)展起來，形成分散到各地的能源生產(chǎn)基地，那就可以擴大就業(yè)空間（至少安排幾千萬人就業(yè)），大大改變農(nóng)村衛(wèi)生面目，而且使城鄉(xiāng)連接起來，形成城鄉(xiāng)生態(tài)連體結構。
2.改善宏觀調(diào)控。創(chuàng)新資源配置機制
第8篇：生物質能源特點范文
一、多能互補的必要性
數(shù)據(jù)顯示，我國60％左右農(nóng)村人口仍然靠傳統(tǒng)的秸桿和薪材等解決能源問題。全國農(nóng)村每年直接消耗的各種能源相當于5.6億噸標準煤，占全國總能耗的一半左右。發(fā)展新能源已成為改變農(nóng)村能源使用結構，減少環(huán)境污染以及促進農(nóng)村社會和諧發(fā)展的重要手段。然而，農(nóng)村新能源到底該向何發(fā)展，發(fā)展中要解決哪些問題?
農(nóng)村新能源主要包括沼氣、太陽能、風力發(fā)電、微小水電、生物質能這幾個方面。現(xiàn)階段農(nóng)村能源應該多種形式并存，不同的地區(qū)應根據(jù)自身的特點，確定適合當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展水平的發(fā)展方向和發(fā)展重點。
在談到農(nóng)村新能源利用時，國務院發(fā)展研究中心研究員周宏春教授提出了“四位一體”和“五配套”的概念。“四位一體”，就是以太陽能為動力，以沼氣為紐帶，將種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)結合起來，在全封閉條件下將沼氣池、豬禽舍、廁所和日光溫室等一體化。
“這樣既解決農(nóng)村的能源供應，改善農(nóng)民衛(wèi)生和生活環(huán)境，又可以減少農(nóng)作物和蔬菜生長中農(nóng)藥化肥的使用量，提高食品品質和食品安全。”“五配套”模式，是建一個沼氣池、一個果園、一個暖圈、一個蓄水窖和一個看營房，實行人廁、沼氣、豬圈三結合的立體養(yǎng)殖和多種經(jīng)營系統(tǒng)。
農(nóng)村新能源代表著未來能源利用的方向，發(fā)展前景是很好的。但是，一些地區(qū)受技術水平制約，影響了農(nóng)村新能源技術的推廣使用。此外，隨著農(nóng)村養(yǎng)殖戶的減少，沼氣的替代能源問題也是需要考慮的。拿沼氣發(fā)展來說，要跳出為沼氣而建沼氣池的單純觀念，將推廣沼氣與養(yǎng)殖、種植相結合，打造“養(yǎng)殖一沼氣一種植”的模式，促進經(jīng)濟增長方式的轉變，達到“三沼(氣、渣、液)”綜合利用，增加農(nóng)民收入的目標。
總之，農(nóng)村能源的發(fā)展應堅持“因地制宜，多能互補，綜合利用，講求效益”。“特別是要重視發(fā)展生物質能技術及其產(chǎn)業(yè)。”農(nóng)村能源行業(yè)協(xié)會會長朱明強調(diào)說。具體來說，就是大力發(fā)展以秸稈、稻草等這些原料豐富、取材容易的生物質能，以及清潔的太陽能、風能、微水電等可再生能源，同時通過改革爐具等措施提高能源利用效率，以實現(xiàn)農(nóng)村地區(qū)社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。
國家發(fā)展改革委副主任解振華表示，未來我國將有序推進以秸稈為主要原料的生物質能源。為緩解資源能源約束，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，保護環(huán)境，應對氣候變化，我國將大力推動農(nóng)作物秸稈在農(nóng)業(yè)領域的循環(huán)利用，積極發(fā)展以秸稈為原料的加工業(yè)，有序發(fā)展以秸稈為原料的生物質能源。
二、生物質產(chǎn)業(yè)和技術在各國的發(fā)展概況
生物質產(chǎn)業(yè)已受到了國際社會的廣泛關注，許多國家制定了促進生物質產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關政策，并投入了大量的資金用于研究開發(fā)和推廣應用。由于生物質能作為可再生能源僅次于煤炭、石油、天然氣之后第四大能源，因此它在整個能源系統(tǒng)中占有重要的地位。近些年來，開發(fā)利用生物質能成為當前國內(nèi)外廣泛關注的重大課題，既涉及農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展，又關系到國家的能源安全。作為經(jīng)濟快速發(fā)展的中國，大力開發(fā)新型可再生能源已經(jīng)是國家發(fā)展的重要戰(zhàn)略，因此開發(fā)利用生物質能這一課題，有利于中國開拓新能源，并且能夠緩解能源供需矛盾，也是解決“三農(nóng)”問題，保證社會經(jīng)濟持續(xù)性發(fā)展的重要任務。
生物質能的利用分為兩種：直接用作燃料的有農(nóng)作物的秸稈、薪柴等；間接作為燃料的有農(nóng)林廢棄物及藻類等，它們通過微生物作用生成沼氣，或采用熱解法制造液體和氣體燃料，也可制造生物炭。生物質能是世界上最為廣泛的可再生能源。據(jù)估計，每年地球上僅通過光合作用生成的生物質總量就達1440～1800億噸(干重)，其能量約相當于20世紀90年代初全世界總能耗的3～8倍。但是尚未被人們合理利用，多半直接當薪柴使用，效率低。影響生態(tài)環(huán)境。
現(xiàn)代生物質產(chǎn)業(yè)是利用農(nóng)作物及其殘體、畜禽糞便、有機廢棄物等可再生或循環(huán)的有機物質為原料，通過TA性加工轉化生產(chǎn)化工產(chǎn)品、生物質燃料和生物能源以及生物質產(chǎn)品的一個格外引人關注的新興產(chǎn)業(yè)。生物質既是可再生能源，也能生產(chǎn)出上千種的化工產(chǎn)品，且因其主要成分為碳水化合物，在生產(chǎn)及使用過程中與環(huán)境友好、又勝石油能源一籌。
目前我國的秸稈產(chǎn)出量已超過7億噸，折合成標煤約為3.5億噸，相當于7個神東煤田，全部利用可以減排8.5億噸二氧化碳，相當于2007年全國二氧化碳排放量的1／8。隨著國家明確提出到2015年秸稈綜合利用率在80％的行動目標，我國秸稈資源化駛入快車道。以“秸稈能源”為代表的生物質能利用，在大力發(fā)展低碳經(jīng)濟的背景下，進入人們的視野。
目前。世界上較為成熟、可規(guī)模化開發(fā)利用的生物質技術主要集中在發(fā)電、固化成型燃料、沼氣和液體燃料等方面。其中，生物質發(fā)電在發(fā)達國家已受到廣泛重視，2005年全世界生物質發(fā)電的裝機容量約達5000萬千瓦，主要集中在北歐和美國。
生物質固化成型燃料在發(fā)達國家通常用來替代煤、燃氣等作為民用燃料進行炊事、取暖，或用于區(qū)域供熱和發(fā)電等。美國和歐洲一些國家的生物質成型燃料產(chǎn)品已進入商業(yè)化階段，并相應開發(fā)了專用爐具；泰國、印度、越南、菲律賓等國也建成了一些生物質成型燃料生產(chǎn)廠，逐漸進入了規(guī)模化生產(chǎn)階段。
沼氣技術已經(jīng)在有些國家普遍應用，歐洲和印度等地已建設了大量的戶用沼氣和大中型沼氣工程。截至到2003年底，德國的大中型沼氣工程總數(shù)已超過3000個，大多采用以畜禽糞便和秸稈為主要原料的厭氧消化工藝，機械化和自動化程度很高，生產(chǎn)出來的沼氣主要用于發(fā)電。
生物液體燃料已實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)和應用。2005年，全世界生物燃料乙醇的總產(chǎn)量約為3000萬噸，主要集中在巴西和美國；生物柴油總產(chǎn)量約220萬噸，主要集中在德國。巴西以甘蔗為原料生產(chǎn)燃料乙醇，2005年的消費量為1200萬噸，替代了當年汽油消費量的45％；美國主要利用耕地多、產(chǎn)量大的玉米為原料，同時積極發(fā)展纖維素制取燃料乙醇技術。歐盟對生物燃料也很重視。主要以大豆、油菜籽和回收的動植物廢油等為原料生產(chǎn)柴油，2005年原歐盟15個成員國年產(chǎn)量約200萬噸，占世界總產(chǎn)量的90％，其中德國年產(chǎn)量約為150萬噸。
三、中國生物質產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況
中國農(nóng)業(yè)生物質資源主要有農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便、農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)副產(chǎn)品和能源作物等，資源豐富，產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿薮蟆＾r(nóng)業(yè)生物質具有資源種類多，分布范圍廣的特點，可轉化為電力、燃氣和液體燃料等多種商品位能源。
一直致力于生物質能研究的中國農(nóng)業(yè)大學石元春院士認為，以秸稈為原料的現(xiàn)代能源是一個新興產(chǎn)業(yè)。在當今發(fā)展清潔能源應對全球氣候變暖的大形勢下，秸稈迎來了 一個發(fā)展現(xiàn)代能源產(chǎn)業(yè)的重大機遇。
根據(jù)最新資料和有關專家預測，我國秸稈目前的用途是：還田15％，飼料16％，工業(yè)原料3％，薪柴50％和露地焚燒16％。也就是說，目前秸稈中的66％，約6_7億噸是用于能源的，具有替代2.4億噸標煤和減排5.8億噸二氧化碳的能力。
秸稈還田、秸稈飼料、工業(yè)原料和薪柴的利用屬于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)提升，而以秸稈為原料的現(xiàn)代能源是一個新興產(chǎn)業(yè)。據(jù)了解，秸稈能源在歐洲發(fā)展已經(jīng)有30多年，特別是北歐的丹麥和瑞典，秸稈發(fā)電和顆粒燃料的技術成熟度和商業(yè)化程度最高。
1、農(nóng)作物秸稈
2004年我國小麥、玉米、稻谷、棉花、大豆、薯類、油料等主要農(nóng)作物產(chǎn)量達4.69億噸，秸稈產(chǎn)量約為5.96億噸。預計到2020年我國主要作物的秸稈總量將達到8億噸左右。其中，約有50％左右農(nóng)作物秸稈用作農(nóng)村居民生活用能，由于采用傳統(tǒng)的燃燒方式，效率低下；我國以甘蔗渣及稻殼發(fā)電為應用方式的生物質燃燒發(fā)電已得到初步應用，總裝機容量達800兆瓦；固化成型燃料技術已初步形成了研究、開發(fā)和應用同步推進的良好勢頭；以秸稈過腹還田、粉碎還田和生產(chǎn)有機肥還田的技術已形成一定應用規(guī)模；以秸稈為主要原料生產(chǎn)生物質材料的技術研究已經(jīng)起步。
目前我國秸稈能源化主要有直接作為農(nóng)村生活燃料、秸稈氣化、壓塊替代煤炭燃料以及秸稈發(fā)電這幾個途徑。其中秸稈氣化、壓塊替代煤炭燃料和秸稈發(fā)電已經(jīng)在不少地方進行了探索和推廣。
發(fā)展秸稈顆料燃料產(chǎn)業(yè)前景廣闊。中國現(xiàn)年消費煤炭26億噸，其中中小鍋爐用約10億噸，是溫室氣體排放大戶，如果采用秸稈顆粒燃料替代，減排效益不可低估。
在中國，截至2007年底，核準的生物質直燃發(fā)電項目約百個，裝機容量2500兆瓦，建成投交并網(wǎng)發(fā)電的項目總裝機容量400兆瓦以上。截至2008年底，中國國能生物質發(fā)電集團已有10個30兆瓦和7個12兆瓦的生物質電站正在運營，其中單縣電站裝機容量30兆瓦，年發(fā)電2.2億千瓦時，可替代8.7萬噸標煤的燃煤，減排18萬噸二氧化碳，農(nóng)民年新增收入6000萬元和獲得1000多個工作崗位。秸稈直燃發(fā)電的技術和設備已經(jīng)可以全部自主與國產(chǎn)。
秸稈能源產(chǎn)業(yè)還將為農(nóng)民帶來增收的機會。以每噸秸稈農(nóng)民可獲250至300元算，全國4億噸能源用秸稈就能獲得1000億至1200億元。計劃2012年達40億元。此外，農(nóng)村的能源中，由煙熏火燎燒薪柴到燒顆粒燃料，能效可以提高2～3倍，能源消費質量也將顯著提高。
2、能源作物
能源作物指經(jīng)專門種植，用以作為能源原料的草本和木本植物，如甜高粱、甘蔗、木薯以及油菜等。全國未利用土地總面積為24508.79萬公頃，其中有6020.56萬公頃土地資源可供能源作物的開發(fā)種植。另外，每年還有約900萬公頃不同類型的季節(jié)性農(nóng)閑地，可以種植能源作物。
3、生物液體燃料
我國已建設了以陳化糧為原料生產(chǎn)燃料乙醇的示范工程，分別在6省市進行示范，燃料乙醇年生產(chǎn)能力已達102萬噸。在非糧食作物生產(chǎn)燃料乙醇方面也取得了一定進展，已培育出適應鹽堿地種植的“醇甜系列”雜交甜高粱品種，并建成了產(chǎn)業(yè)化示范基地；培育并引進了多個優(yōu)良木薯品種，平均畝產(chǎn)超過3噸；育成了一批能源甘蔗新品系和能、糖兼用型甘蔗品種，并篩選出了適合甘蔗清汁發(fā)酵的菌株和活性干酵母菌株。
此外，我國已對利用菜籽油、棉籽油、烏桕油、木油、茶油和地溝油等原料生產(chǎn)生物柴油的技術開展了研究，目前已有年產(chǎn)10萬噸生物柴油的生產(chǎn)能力。我國在雙低油菜與雜種優(yōu)勢利用的結合上已達到國際先進水平：在油菜、油葵等主要作物上已開發(fā)出高含油量品種，含油量高達51.6％；為了不與食用油和工業(yè)用油爭原料，還開發(fā)了利用麻瘋樹果實、黃連木籽等能源作物生產(chǎn)生物柴油的技術，初步具備了商業(yè)化發(fā)展的條件；在利用季節(jié)性農(nóng)閑地種植油菜生產(chǎn)生物柴油方面具有很大潛力。
四、生物質產(chǎn)業(yè)在中國未來的前景
以生物質為原料生產(chǎn)綠色能源和環(huán)境友好產(chǎn)品是人類實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必由之路，已成為世界科技領域的前沿。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步，世界各國將會更加重視環(huán)境保護和全球氣候變化問題，通過制定新的能源發(fā)展戰(zhàn)略、法規(guī)和政策，進一步加快生物質產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
從目前生物質的資源狀況和技術發(fā)展水平看，今后發(fā)展的主要趨勢是發(fā)電、供熱、生產(chǎn)液體燃料和生物質材料等。最近20多年來，生物質技術發(fā)展很快，產(chǎn)業(yè)規(guī)模、經(jīng)濟性和市場化程度逐年提高，預計在2010～2020年間，大多數(shù)生物質技術可形成較強的市場競爭力，在2020年以后將會有更快的發(fā)展，并逐步成為主導產(chǎn)業(yè)。
生物質產(chǎn)業(yè)正成為朝陽產(chǎn)業(yè)。在中國發(fā)展生物質產(chǎn)業(yè)具有深遠的意義，不僅有利于解決資源、能源短缺和環(huán)境污染問題，更是解決好“三農(nóng)問題”、加快社會主義新農(nóng)村建設的戰(zhàn)略舉措。中國政府高度重視生物質產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。已經(jīng)研究制定了一系列促進生物質產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關政策。
加強生物質技術研究與工程集成，在固化成型、燃燒、沼氣、燃料乙醇、生物質材料等方面的關鍵技術研究和裝備開發(fā)方面取得突破性進展，創(chuàng)新一批具有自主知識產(chǎn)權的技術和產(chǎn)品；推廣一批先進的生物質工程技術；建成一批生物質產(chǎn)業(yè)化示范工程；開展我國農(nóng)業(yè)生物質資源現(xiàn)狀調(diào)查，初步查清我國生物質資源的擁有量和分布情況，建立生物質資源數(shù)據(jù)庫，促進我國農(nóng)業(yè)生物質產(chǎn)業(yè)的形成與發(fā)展。
全面推進生物質工程科技創(chuàng)新，在生物質能源轉化和材料利用等方面達到國際先進水平，部分技術達到國際領先水平，增強我國農(nóng)業(yè)生物質產(chǎn)業(yè)的國際競爭力。提高生物質能和產(chǎn)品在能源消費中的比重，通過生物質利用解決農(nóng)村生活燃料短缺問題；基本實現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用，促進我國生態(tài)環(huán)境保護和社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。
以科學發(fā)展觀為統(tǒng)領，以國家目標和市場需求為導向，針對我國生物質產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵環(huán)節(jié)，選擇秸稈綜合利用、農(nóng)業(yè)有機廢棄物資源化和能源作物開發(fā)為切入點，通過技術研究、集成和重點突破，創(chuàng)新生物質工程技術，加快生物質科研成果轉化，促進生物質產(chǎn)業(yè)化進程，為建設社會主義新農(nóng)村、為提高國家能源保障能力、為全面實現(xiàn)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會建設目標提供重要的科技和產(chǎn)業(yè)支撐。
我國政府及有關部門已連續(xù)在四個國家五年計劃將生物質能利用技術的研究與應用列為重點科技攻關項目，開展了生物質能利用技術的研究與開發(fā)，如戶用沼氣池、節(jié)柴炕灶、薪炭林、大中型沼氣工程、生物質壓塊成型、氣化與氣化發(fā)電、生物質液體燃料等，取得了多項優(yōu)秀成果。《可再生能源法》的和實施表明中國政府已在法律上明確了可再生能源包括生物質能在現(xiàn)代能源中的地位，并在政策上給予了巨大優(yōu)惠支持，“農(nóng)林生物質工程”也已經(jīng)成為“十一五”國家科技支撐計劃重大項目。
對國際上生物質產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢和中國生物質產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，以及需要解決的緊迫問題與薄弱環(huán)節(jié)，選擇秸稈綜合利用、農(nóng)業(yè)有機廢棄物資源化和能源作物開發(fā)，增強我國農(nóng)業(yè)生物質產(chǎn)業(yè)的競爭力，提高生物質能和在能源消費中的比重，通過生物質利用解決農(nóng)村生活燃料短缺問題，基本實現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用，促進我國生態(tài)環(huán)境保護和社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。雖說生物質產(chǎn)業(yè)是世界發(fā)展和新興的朝陽產(chǎn)業(yè)。但其當前成本與價格尚難與石油基產(chǎn)品競爭。
利用取之不盡，用之不竭的農(nóng)林生物質生產(chǎn)材料和石油化工產(chǎn)品是綠色化學的重要研究方向。
第9篇：生物質能源特點范文
1994年3月25日國務院第16次常務會議通過的“中國21世紀議程”--中國21世紀人口、環(huán)境與發(fā)展白皮書中寫道：“開發(fā)利用新能源和可再生能源。把開發(fā)可再生能源放在優(yōu)先地位，加快水能、生物質能、太陽能、風能、地熱能、海洋能的開發(fā)，提高可再生能源在能源結構中的比例”。這是我國政府對聯(lián)合國作出的政治承諾，也是各級政府和經(jīng)濟管理部門一項重要工作。
1、實施小康家庭能源工程，推進沼氣的集約化經(jīng)營，促進生物良性循環(huán)，建立生態(tài)農(nóng)業(yè)。
生態(tài)農(nóng)業(yè)的基本特點：充分合理利用自然資源，依靠生物之間的多種物資循環(huán)，在良性循環(huán)中保持相對平衡，系統(tǒng)內(nèi)部的物質可以多次重復利用；從時間上和空間上不斷提高太陽能的利用率和生物能的轉化率，求得投入少產(chǎn)出多，達到生產(chǎn)水平較高，土地利用率較高、經(jīng)濟效益和生態(tài)環(huán)境質量較好的目的。
生態(tài)農(nóng)業(yè)本身就是一種多元能源的農(nóng)業(yè)發(fā)展道路，開發(fā)農(nóng)村能源是建設生態(tài)農(nóng)業(yè)的戰(zhàn)略措施。以多級循環(huán)為主的生態(tài)農(nóng)業(yè)，有各種各樣不同模式和類型，其中以沼氣為紐帶的生態(tài)模式堪稱是一枝獨秀。沼氣生產(chǎn)過程不僅可以最大限度地利用太陽能，并在沼渣沼液中保持原有的N、P、K等元素和有機質成為生態(tài)系統(tǒng)第二循環(huán)過程中的優(yōu)質有機肥料和飼料，大大提高生態(tài)系中能流和物流的質量，這就是沼氣生產(chǎn)在生態(tài)農(nóng)業(yè)中的起的突出作用。
現(xiàn)在全國已有60%以上的沼氣戶（約300萬農(nóng)戶）發(fā)展以沼氣為紐帶的庭院經(jīng)濟，農(nóng)民增加收入9億元以上。湖北省開展沼氣、沼液、沼渣的綜合利用的農(nóng)戶已超過20萬戶，年增收4000多萬元。“九五”期間，隨著農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結構的調(diào)整，為農(nóng)村沼氣發(fā)展提供良好機遇，湖北省將新增20-25萬戶農(nóng)村家用沼氣池用戶，開展“三沼”綜合利用農(nóng)戶將達到35萬戶以上，種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)與沼氣三結合或種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、加工業(yè)、沼氣四結合利用類型的模式將進一步推廣普及。為使這種模式在湖北省農(nóng)村大量發(fā)展實施，應該注重選擇各種養(yǎng)殖、種植業(yè)專業(yè)戶大力舉辦沼氣，以期獲取最好的能源、生態(tài)經(jīng)濟效益，同時提高農(nóng)民用能質量和水平，充實小康內(nèi)涵。
2、實施能源--環(huán)保工程，推進城鄉(xiāng)有機廢水的厭氧消化處理，獲得環(huán)保能源雙效益。
目前，我國工農(nóng)業(yè)有機廢物廢水排放量相當大，據(jù)統(tǒng)計，1990年輕工系統(tǒng)僅制糖、食品發(fā)酵、皮革等行業(yè)排放的高濃度有機廢水就達60億噸，占全國工業(yè)廢水排放總量的22%，廢水中含有機物排放量的50%，若利用其中的50%，即125萬噸來制取沼氣，年產(chǎn)沼氣可達12.5億M3，相當于原煤125萬噸，標準煤90萬噸，可發(fā)電17.86億KW·h。同時，全國“菜籃子工程”的全面建設，集約化畜禽場的糞便排放量迅猛增加，給環(huán)境造成越來越大的壓力。解決這一問題的最優(yōu)化方案是采用生物質能的厭氧消化技術。以有機廢物廢水和禽糞糞便為原料，興建大中型的沼氣工程，既可以有效地治理環(huán)境污染，又能為當?shù)芈毠ず途用裉峁﹥?yōu)質氣體燃料，還可以利用發(fā)酵后的沼渣，生產(chǎn)養(yǎng)魚喂豬的顆粒飼料。
近十年來，湖北省的厭氧消化技術經(jīng)多學科、多部門的科研攻關，取得了較大的進展。在禽畜糞便的處理方面，先后興建了容積分別為200-800立方米的沼氣工程，采用上流式厭氧污泥床處理工藝，中溫發(fā)酵，平均產(chǎn)氣率0.5-0.8m3/m3·d。特別是1994年由武漢市能源所負責設計建造的荊門出口豬場能源環(huán)保工程，采用上流式厭氧污泥床加固液分離器，后期為射流曝氣好氧處理，使得最后出水達到國家二級排放標準，在工業(yè)有機廢水處理方面，共興建了九處工程，首先在淀粉廢水的中試研究上取得成功。為全國淀粉廢水處理首開先河。緊接其后，酒廠的廢水處理進入，先后在七個酒廠興建了沼氣工程，總容積3250立方米，采用中高溫發(fā)酵，滯留期4-5天，產(chǎn)氣率3-3.5m3/m3·d。湖北省這些大中型沼氣工程實現(xiàn)了工廠化產(chǎn)氣，商品化供氣，使能源建設上了一個新的臺階。它們有效地處理了酒廠的有機廢水和集約化禽畜場廠的糞便，改善了環(huán)境衛(wèi)生，對保護生態(tài)，促進生產(chǎn)，都具有明顯的效益。“九五”期間，湖北省將按照國家制定的計劃，重點在大中城市郊區(qū)、“菜籃子”工程基地，實施采用厭氧消化技術，以保護環(huán)境，兼取能源回收的能源--環(huán)保工程10-20處。近期首先在松滋、天門等地，興建一批發(fā)酵工程總容量在1000m3以上的大型工程，實現(xiàn)集中供氣，同時治理環(huán)境污染。
大中型沼氣工程，作為一項新興能源--環(huán)保工程，具有與其他能源工程（如城市煤氣）不同的優(yōu)越性的特點；
a、在工程目標上，煤氣工程單純制氣，而沼氣工程除制氣外，又治理污染，并可獲取有機肥料，而且不同的工程有不同的側重點。
b、在制氣原料上，煤氣工程使用煤炭，這些煤炭還需經(jīng)長途轉運，而沼氣工程使用就地可取的可再生生物質如禽畜糞便、食品、釀造、制藥等企業(yè)排放的有機廢水，全部是污染環(huán)境的廢棄物。
c、從規(guī)模講，煤氣工程一般規(guī)模較大，沼氣工程則可因地制宜，大中小并舉，國家計委、農(nóng)業(yè)部曾組織城市生物資源調(diào)查，不少中小城市的日排放高濃度有機廢水上萬噸。如按每噸COD5萬毫克/升濃度的廢水計算可產(chǎn)沼氣20立方計算，每天排放1500噸有機廢水所產(chǎn)的沼氣即可供近2萬戶居民使用。如將這些工廠和郊區(qū)畜牧場統(tǒng)一規(guī)劃，聯(lián)片供氣，將對城鎮(zhèn)煤氣化不足起到補充作用。
d、從建設周期來說，新建一個煤氣氣源廠，至少3-5年，而沼氣工程，從動工到產(chǎn)氣不到一年。
e、從投資上看，“六五”期間，平均每戶1500元，政府還要對用戶每人補貼煤氣費4元，現(xiàn)在每增加一個煤氣用戶至少投資2000元。如河北唐山市煤焦制氣廠每增加一個用戶需增加投資1250元，而河北華北制藥廠的沼氣工程，每戶僅需投資563元，還可節(jié)約排污罰款每噸1.27元。上海浦東煤氣廠平均每戶基建投資1500元，每千卡煤氣成本3.8×10-5元，而上海前進農(nóng)場的沼氣站平均每個沼氣用戶投資709元（為浦東煤氣廠的47.3%），制氣成本為每千卡3×10-5元（比浦東煤氣廠低21%）。
目前湖北省的大中型沼氣工程無論其規(guī)模，其范圍，其投資額均是遠遠不夠的。一方面大量的糞便，工業(yè)有機廢水的排放污染了環(huán)境，另一方面，處處在呼吁能源短缺，廣大城鎮(zhèn)居民迫切要求使用優(yōu)質氣體炊事燃料。這兩大矛盾的最優(yōu)化解決的辦法就是積極、慎重地興建大中型沼氣集中供氣工程，實踐已反復證明只有這種對生物質能集約化應用的方式可同時做到治理環(huán)境污染，回收優(yōu)質能源的雙重效益。
3、開展生物質固化和氣化的研究與試驗，為農(nóng)村小康化提供商品性能源。
為適應農(nóng)村小康發(fā)展對用有質量的需求，我們在開展對生物質能利用技術的研究中，應轉變過去那種單純以解決缺燒為目標的觀點，而應以實現(xiàn)小康為目的，把農(nóng)村的低級能源轉化為高級能源。因此，我們應立即著手進行生物質能固化和氣化的轉化技術研究與試驗，并開展氣化配套設施及用途的研制。如在木材、秸稈較為富余的地區(qū)，以這些原料或其它農(nóng)業(yè)廢棄物生產(chǎn)出成型燃料，以供給嚴重缺柴區(qū)使用（比燒煤便宜）；同時，湖北省也應對國內(nèi)生物能利用中極有前途的炭、油、氣綜合轉換技術盡早進行研究及應用試驗，使常規(guī)生物質轉化為高品位能源，供農(nóng)村生產(chǎn)和生活用。湖北省可用作氣化爐原料的生物質資源，除按通常方法所統(tǒng)計的2678萬噸（薪柴799萬噸，秸稈1879萬噸）外，還有大量的農(nóng)業(yè)廢棄物，如木屑、木片、棉殼、稻殼等，據(jù)不完全統(tǒng)計，全省可收集的棉殼有26萬噸，稻殼140萬噸。若用這些廢棄物作氣化爐的原料，則所得產(chǎn)品的成本將大幅度下降，產(chǎn)品的市場競爭力也得到提高。從炭、油、氣這三種產(chǎn)品的社會需求來看，潛力是很大的。僅原沙市市，一年的生活用炭和工業(yè)用炭量就在5000噸以上，武漢市僅工業(yè)用炭量一年就需4700噸；此外，農(nóng)民也迫切需要以秸稈變?yōu)槟咎拷鉀Q冬季取暖，至于木焦油、木質氣、其用途更廣，既可作優(yōu)質燃料，也可作化工原料（木焦油）。使用炭、油、氣綜合轉換設備主要以產(chǎn)炭為主，在調(diào)節(jié)爐內(nèi)熱解溫度后，也能成為以油、氣為主要產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。而在以產(chǎn)氣為主的氣化爐中，利用稻殼經(jīng)氣化后即可得到優(yōu)質燃氣，據(jù)國內(nèi)外研究試驗表明，用稻殼氣化、發(fā)電具有很高的經(jīng)濟效益，整套設施（包括土建、設備和稻殼灰利用）的投資，在兩年內(nèi)即可收回。江蘇昆山有我國最大的稻殼發(fā)電系統(tǒng)，7套機組共1560千瓦，其發(fā)電量已成為糧食工業(yè)的主要能源。綜上所述可見湖北省盡早開展生物固化與氣化研究有百利而無一害，有原料、有市場、更有技術，湖北省科技力量雄厚、門類齊全，科技攻關勢在必行。按照全國21世紀議程的規(guī)劃，對于生物質的高層次利用技術要在2000年取得突破性進展，湖北省若不立即著手進行必將落伍。因此，湖北省要充分利用自己技術、原料、市場三大優(yōu)勢對生物固體氣化轉換技術作高起點研究。
關于加快開展我省生物質能集約化應用的建議
綜上所述，既然開發(fā)生物質能在湖北省具有重大的戰(zhàn)略意義，是發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的根本有效措施，而湖北省又具有開發(fā)利用生物質能的良好自然資源條件，對生物質能的集約化應用也具有一定的基礎，那么制定規(guī)劃，采取措施，加速湖北省生物質能利用技術的發(fā)展則是當然之舉。建議如下：
1、將生物質能的應用納入湖北省國民經(jīng)濟和社會發(fā)展“九五”計劃和2010年規(guī)劃。
國家十分關心包括生物質能在內(nèi)的新能源和可再生能源發(fā)展，1995年1月5日，國家計委、科委、經(jīng)貿(mào)委辦公廳聯(lián)合印發(fā)《新能源和可再生能源發(fā)展綱要》，提出的今后15年發(fā)展總目標是：“提高轉換效率，降低生產(chǎn)成本，增大在能源結構中所占的比例。新技術、新工藝有大的突破，國內(nèi)外已成熟的技術要實現(xiàn)大規(guī)模、現(xiàn)代化生產(chǎn)，形成比較完善的生產(chǎn)體系和服務體系；實際使用數(shù)量要達到39000萬噸標準以上（包括生物質能傳統(tǒng)利用方式的利用量），為保護環(huán)境和國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展做出貢獻”。根據(jù)國家《綱要》精神，結合湖北省實際情況，相應地編制湖北省生物質能“九五”計劃和2010年規(guī)劃，并做為湖北省生態(tài)農(nóng)業(yè)和能源發(fā)展的相關內(nèi)容，納入湖北省國民經(jīng)濟和社會發(fā)展“九五”計劃和2010年規(guī)劃，使這一關系廣大農(nóng)民切身利益和農(nóng)村工作重要內(nèi)容的生物質能發(fā)展列上黨和國家重要議事日程，并納入法制軌道。
2、制訂切實可行的優(yōu)惠政策和支持措施。
生物質能轉換技術是著眼于未來替代能源的、正在研究、探索、發(fā)展中的一項高新技術，許多技術的社會效益顯著而經(jīng)濟效益卻一時難以體現(xiàn)。許多項目是為貧困落實地區(qū)廣大人民造福的扶貧事業(yè)，是改善生態(tài)環(huán)境、保障生態(tài)平衡的公益事業(yè)。為了促進這項戰(zhàn)略措施的發(fā)展，建議我國政府也和世界各國一樣，對于新能源的研究開發(fā)和推廣應用給予積極的鼓勵和支持，實行免稅、減稅、補貼、無息或低息貸款等優(yōu)惠政策。比如對于大中型沼氣工程的投資除了政策的部分撥款外，可將所要使用的技術改造貸款等優(yōu)惠政策。比如對于大中型沼氣工程的投資除了政策的部分撥款外，可將所要使用的技術改造貸款納入政策性銀行，由于大中型沼氣工程同時也是一項環(huán)保工程，應采取行政、法制和經(jīng)濟手段鼓勵甚至強制推廣應用，從環(huán)保罰款中還可提留一定的比例作為投資來源之一。還可考慮從各種渠道籌集資金建立湖北省的生物質能研究開發(fā)基金，作為有關部門和科研人員從事專題項目的研究經(jīng)費。
3、抓好示范項目，推選產(chǎn)業(yè)建設。
由于生物質能集約化應用，目前主要是面向廣大農(nóng)村和中小城鎮(zhèn)，因此應以點帶面，抓好示范項目，然后推而廣之，使之形成氣候，推進產(chǎn)業(yè)建設，示范項目的選取須注意：技術先進而又成熟，工藝不甚復雜，成本不是很高，能源利用率較高，經(jīng)濟和社會效益明顯等，近期可以考慮圍繞省柴節(jié)煤灶、生物質炭化有條件的地方可將固化氣體裂解等技術綜合使用和沼氣工程等示范項目推進產(chǎn)業(yè)建設。
1981年起，國家提倡農(nóng)村使用省柴節(jié)煤灶，注重節(jié)約、實用、方便的統(tǒng)一，經(jīng)過十年努力，便迅速控制了過量燃用生物質資源的嚴峻局面，新型高效爐灶成為農(nóng)民歡迎的廚具，現(xiàn)在全國有1.2億農(nóng)戶使用熱效率超過20%的爐灶，較舊式爐灶節(jié)些30-50%，1994年我省普及省柴灶已達1000萬戶，目前是，省柴節(jié)煤灶正向多功能、商品化方向發(fā)展，是農(nóng)村能源一宗主要產(chǎn)業(yè)。
近年來湖北、河北、江蘇、山東、安徽等省將秸稈開發(fā)為“生物煤塊”，直接替代煤炭，供鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)鍋爐使用，或者進一步炭化，供鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)鍋爐使用，或者進一步炭化，制成生物炭，出售給冶金行業(yè)或提供出口，這樣每畝秸稈可增值40-50元，壓塊機和生物煤已成為新產(chǎn)業(yè)。
另外，大型的沼氣工程集中供氣站在抓沼渣沼液的綜合利用中，也呆派生出飼料、肥料等加工企業(yè)，小型戶用沼氣工程也可帶動發(fā)展預制模塊，家庭沼氣--養(yǎng)殖等產(chǎn)業(yè)。
4、加強技術科研工作并突出重點。
新能源技術是世界新技術革命的支柱技術之一，高效率的利用生物質屬于高科技領域，正在迅速發(fā)展，有許多技術難關須要攻克，有許多新產(chǎn)品有待開發(fā)研制，有許多成功的新技術要很好地消化吸收和推廣應用，因此，科研工作至關重要，應大力加強，增加投資。
由于小柴爐灶和沼氣工程已基本定型，只是鞏固推廣應用的問題，湖北省在“九五”期間可將生物質的氣化、固化技術列為近期重點科研攻關項目，隨著農(nóng)村小康目標實現(xiàn)，農(nóng)民用能水平、質量和設備現(xiàn)代化將成為評價小康內(nèi)涵的重要內(nèi)容，可以預見，炊事和采暖用能及其設備最具市場活力，可再生能源產(chǎn)品從研制經(jīng)中試到商業(yè)利潤回收，不同階段應形成自身的梯度構架，即①成熟技術向市場投入一批，商業(yè)利潤回收一批；②向市場過渡中試示范投入一批；③重點科技攻關項目起動一批。
“九五”期間逐步開展以下工作；
①進一步研究完善生物質氣化裝置，并擴大功能，開拓市場，進入食品、中藥材、養(yǎng)殖、種植業(yè)的烘干供熱領域。
②對生物質固化成型技術，建議兩個面向，即一是制炭，一是制“生物煤”，制炭市場效益高，但對壓制成型技術要求高：比重1.35-1.45，機械彎曲強度38kg/cm2，抗壓強度320kg/cm2，關鍵技術是磨損件的使用壽命和可靠性，低壓成型產(chǎn)品“生物煤”壓制強度低，比重0.5-0.6，做到易燃，可運儲，取代煤和柴。
③生物質熱解液化技術難度較高，但應安排少量科技人員跟蹤國內(nèi)外動向，做些技術儲備，為下一世紀生物質高品位產(chǎn)品進入市場打下基礎。
以下項目對湖北省農(nóng)村的現(xiàn)實雖然是較長期的，投資是巨大的，但2010年可能是被接受的產(chǎn)品：
a、熱值達到（9350-450）×4.1868J/m3的可管道輸送的甲烷化煤氣和熱解水煤氣；
b、生物質注氧/蒸汽氣化甲烷化，生產(chǎn)液體燃料替代礦物燃料油；
c、生物質制氫技術。
④重視生物質能軟課的研究，為制定正確研究開發(fā)方針，少走彎路，減少失誤，做好工程技術項目的前期準備，提供依據(jù)的佐證。
