林木生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)和利用

第28卷第1期四川林業(yè)科技Vo1.28,No.1007年2月Journal of Sichuan Forestry Science and TechnologyFeb.,2007林木生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)和利用徐學(xué)勤,齊濤(四川省林業(yè)廳林木種苗站四川成都610081)摘要:林木生物質(zhì)能源作為生物質(zhì)能源的一個(gè)重要分攴,清潔性和可循環(huán)再生利用等特點(diǎn)使其在新世紀具有廣閫發(fā)展前景。本文結合國外做法介紹了我國木質(zhì)能源開(kāi)發(fā)和利用現狀,闡述了林木質(zhì)能源開(kāi)發(fā)和利用方式,并對發(fā)展前景和對策作了初步探討。關(guān)鍵詞:林木質(zhì)生物能源;生物柴油:開(kāi)發(fā)和利用中圖分類(lèi)號:S7850文獻標識碼:A文章編號:1003-5508(2007)01-0106-03Development and Utilization of Forest BioenergyXU Xue-qin QI TaoForest Tree Seed and Seedling Station of Sichuan Forestry Deparment, Chengdu 610081, China)Abstract: As an important branch of bioenergy, forest bioenergy characterized by cleanness, circulationand regeneration will have a bright future in the new century. In combination with the foreign experiencesthis paper makes a descrption of the present status of forest bioenergy in China, expounds methods of itsdevelopment and utilization, and briefly treats of its developmental prospects and strategiesKey words: Forest bioenergy, Biodiesel, Development and utilization林木生物質(zhì)能源主要是利用樹(shù)木的木材、果實(shí)國際通行慣例,當這個(gè)數字超過(guò)50%時(shí),就必須和枝葉等直接生產(chǎn)或間接加工成的能源,其最終能考慮能源安全問(wèn)題。量來(lái)源于太陽(yáng)能。這種清潔能源不僅可以循環(huán)可持與之相比,林木質(zhì)能源的清潔性、可持續利用性續利用,也給環(huán)境保護意識日益增強的我們提供了和易得性等特點(diǎn)日益凸顯出來(lái)3。開(kāi)發(fā)林木質(zhì)能一個(gè)全新理念。作為生物質(zhì)能源的一個(gè)重要分支,源并非是從根本上徹底解決能源耗盡危機,因為不林木質(zhì)能源在生物能源中占有十分重要的地位。林可再生能源逐漸耗盡,供給減少所帶來(lái)的價(jià)格攀升木作為綠色植物中一個(gè)高級群體,不僅蓄積量和可會(huì )催生替代品的產(chǎn)生從而延緩其耗竭的過(guò)程,開(kāi)發(fā)利用量大,能量密度高而且我國能源樹(shù)種生物多樣的初衷和立足點(diǎn)應是從社會(huì )能源的可持續發(fā)展和對性也十分豐富如石油樹(shù)麻瘋樹(shù)和黃連木等2)。環(huán)境的友好性來(lái)平衡和調節能源的供給體系促進(jìn)我國能源結構現代化,減少對環(huán)境的破壞和對單1我國林木質(zhì)能源開(kāi)發(fā)的意義及其現狀能源的過(guò)度依賴(lài)。隨著(zhù)能源需求壓力加大和林木質(zhì)能源顯著(zhù)優(yōu)勢能源是社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎能源的供給的逐漸突出,國際和國內加快了對林木再生能源研狀況很大程度上影響和制約著(zhù)經(jīng)濟發(fā)展。目前我們發(fā)的步伐。林木作為一種清潔能源,比秸稈能量密使用的能源還是以石油、天然氣和煤炭3種不可再度更高,品種更豐富,一次栽植,長(cháng)期受益。20世紀生石化能源為主,但是按人口比例計算我國的3種70年代,諾貝爾獎獲得者美國的卡爾文提出,通過(guò)能源都處于短缺狀態(tài)。以石油為例,2005年我國共建產(chǎn)細缸卻。1976年美國進(jìn)口石油1.27億t,約占石油總消耗的42%,而按成中國煤化工源樹(shù)",每公頃可CNMHG日期:20070109簡(jiǎn)介:徐學(xué)勤(1961-),男,高級工程師,四川種苗站站長(cháng),從事林木種苗管理工作。1期徐學(xué)勤,等:林木生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)和利用以提供的能源最高相當于125桶原油。瑞典提出生林木等為原料,加工原料供給豐富且可再生利用,了"能源林業(yè)"的新概念,1/6的現有林分作為能源加工的能源可以有效緩解石油供給壓力;環(huán)境友好林,并利用優(yōu)良樹(shù)種無(wú)性系營(yíng)造短周期能源林。不性,其燃燒產(chǎn)物中有毒有機物、顆粒物和CO2、CO含僅如此,發(fā)展林木質(zhì)能源本身就是改善生態(tài)的有力量分別為普通柴油的10%、20%和10%,也不含措施培植能源林增加森林植被;在生產(chǎn)能源的同SO2和鉛等有毒物1,而且其它有害氣體排放也時(shí),防風(fēng)固沙,保持水土,涵養水源,綠化荒山,真正比化石能源更少。實(shí)現生態(tài)建設產(chǎn)業(yè)化,產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)化。在我國某些地區也分布有可以加工生物柴油的國外林木生物質(zhì)能源發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)時(shí)能源樹(shù)種。1981年,我國林業(yè)工作者在海南發(fā)現了代。就我國而言,起步相對較晚,但是作為我國工程種叫油楠的喬木,一棵油楠可生產(chǎn)10~25kg“油技術(shù)最前沿研究項目之一,在各方不懈努力下最近狀液體,可燃性能與柴油相似,為此,國家還制幾年也取得了長(cháng)足進(jìn)步,相關(guān)生物技術(shù)已基本成熟,定了保護和發(fā)展油楠的計劃。黃連木在生物柴油加目前在木質(zhì)纖維素水解、代謝產(chǎn)物分離與純化等3工方面也具有巨大潛力,在我國分布也很廣泛。果項國際公認的關(guān)鍵技術(shù)上已取得重要進(jìn)展?！犊蓺ず土?3%,種子含油量35%,種仁含油量再生能源法》的正式實(shí)施,也必將極大地推動(dòng)我國56%。生長(cháng)較快,4a后即可開(kāi)花結實(shí)。胸徑15cm林木生物質(zhì)能源的開(kāi)發(fā)利用。時(shí),株年產(chǎn)果50~75kg;麻瘋樹(shù),在我國西南、東南地區都有廣泛分布,其種子可以生產(chǎn)生物柴油,種子2林木質(zhì)能源利用和開(kāi)發(fā)方式含油率高達30~40%,每公頃可生產(chǎn)種子45007500kg,可生產(chǎn)生物柴油1500~2250kg,而且生2.1燃料加工產(chǎn)柴油的各個(gè)指標均優(yōu)于國內0號柴油。木材作燃料在我國有著(zhù)悠久的歷史,即使至今,加工生物柴油的一些關(guān)鍵技術(shù)在我國的自主研我國很多地區木材仍是最主要燃料。據統計世界木發(fā)已趨于成熟,有些技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始在實(shí)際生產(chǎn)中應材產(chǎn)量的一半以上是當作燃料燒掉,但是這種直接用。四川省長(cháng)江造林局與四川大學(xué)生命科學(xué)院合作燃燒的利用效率較低,因此開(kāi)發(fā)木材燃料的主要問(wèn)聯(lián)合開(kāi)發(fā)了麻瘋樹(shù)轉化生物柴油及其綜合利用技術(shù)題就是如何挖掘木質(zhì)燃料的燃燒潛力,如何提高燃和設備,并有一些成果申報了國家專(zhuān)利。湖南林科料裝置的熱燃燒效率,使薪炭林發(fā)揮最大效用,提高院研制完成了將光皮樹(shù)果實(shí)和綠玉樹(shù)汁轉化生物燃其利用價(jià)值。油設備。中國林科院建立了年產(chǎn)500t生物柴油與一些工業(yè)化國家對如何改進(jìn)燃燒裝置提高薪柴化工產(chǎn)品綜合生產(chǎn)線(xiàn)。這些都標志著(zhù)我過(guò)林木生物燃燒效率做了大量工作,木材直接燃燒設備裝置趨燃油產(chǎn)業(yè)作為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)正在展示出其巨大魅于成熟。木柴爐、燃木鍋爐、熱風(fēng)爐等燃燒裝置開(kāi)始力。被人們廣泛使用,大型鍋爐的燃燒效率可達80%~2.3林木質(zhì)燃料發(fā)電90%,接近燃油水平,遠遠高于普通燃柴裝置5%林木質(zhì)能發(fā)電是生物質(zhì)能發(fā)電的一種,主要是10%的熱效率用林木質(zhì)發(fā)電。這些用于發(fā)電的生物質(zhì)包括廢木我國目前在這一領(lǐng)域也取得了突破清華大學(xué)鋸渣、林木伐余物、堅果殼、果核等,還可發(fā)展人工速清潔能源研究教育中心和北京惠眾科技公司合作,生高燃燒值的“能源林場(chǎng)”,為林木發(fā)電提供充分簡(jiǎn)化和改進(jìn)了原有的熱壓縮顆粒成型系統,發(fā)明原料。了"冷壓縮成型技術(shù)",從根本上解決了生物質(zhì)收集林木燃燒發(fā)電裝置主要有燃料處理系統和燃燒運輸難消耗高的技術(shù)難題,為林木質(zhì)固體燃料在工發(fā)電系統組成(。燃料處理系統主要是對超過(guò)預業(yè)鍋爐中替代煤炭提供了美好前景。定規格尺寸的木塊進(jìn)行切割和粉碎,然后將其傳輸2.2生物柴油到燃燒倉,燃燒發(fā)電系統將木材燃燒的熱能轉化為生物柴油即脂肪酸甲酯,是以大豆、油菜籽等油能如何改講檔由系結桃檔和發(fā)電轉化裝置料作物,油棕、黃連木等油料林木果實(shí),工程微藻等以最中國煤化工是制約林木發(fā)電水生植物,以及動(dòng)物油脂、廢餐飲油等為原料與甲醇的重CNMHG模推廣的重要因(或乙醇)經(jīng)過(guò)酯化反應制成的液體燃料,是優(yōu)質(zhì)石素。油柴油的替代品。生物柴油具有以下優(yōu)點(diǎn):以可再在國外,林木質(zhì)發(fā)電技術(shù)正在不斷走向完善和四川林業(yè)科技28卷成熟。美國1986年在加州修建了25MW林木質(zhì)發(fā)步推進(jìn)的方式帶動(dòng)林木生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。電廠(chǎng),以樹(shù)木采伐、加工和使用的廢料等作為燃料此后又不斷有此類(lèi)電站相繼建成,僅加利福尼亞州4結束語(yǔ)家公司就利用核桃殼、樹(shù)枝等木質(zhì)原料生產(chǎn)電力4.5兆瓦,每年節約石油11000t。在我國,中國國林木生物質(zhì)能源的開(kāi)發(fā)和利用給當今的能源短能生物發(fā)電有限公司擬在黑龍江省慶安縣建設一座缺帶來(lái)了新的曙光,其環(huán)境友好性、可持續利用和循裝機容量2.5萬(wàn)kw的林木質(zhì)能生物發(fā)電廠(chǎng),這意環(huán)綜合利用等特點(diǎn)都昭示著(zhù)林木質(zhì)能源的巨大潛力味著(zhù)我國林木發(fā)電技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟,可以小規模和廣闊前景。隨著(zhù)技術(shù)不斷完善,政策的有力支撐,地示范建設,有針對性地推廣。人們生物能源意識不斷加強,林木質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)必會(huì )在新世紀更為蓮勃發(fā)展。3林木生物質(zhì)能源發(fā)展前景和對策參考文獻林木生物質(zhì)能源作為生物能源的一支新生主力[1]劉會(huì )麗,馬鵬等,車(chē)用生物能源的研究現狀及展望[].甘軍,其廣闊發(fā)展前景是不言而喻的,但作為新生事物肅科技,2006,22(1):117-119的林木質(zhì)能源在發(fā)展過(guò)程中也會(huì )面臨許多問(wèn)題和挑[2]劉音張升堂,蘇少林,二十一世紀的綠色生物能源[楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2002,1(2):36-39戰,關(guān)鍵制約因素就是技術(shù)。目前林木生物質(zhì)能源[3]丁鋒余欽范,我國初級能源利用結構及政策取向[刀].中在某些利用和加工形式上成本相對較高還是一個(gè)不國礦業(yè)2006,(02)爭的事實(shí),只有通過(guò)不斷革新技術(shù),改造生產(chǎn)工藝流[4]張無(wú)敵宋洪川,韋小巋熊志偉陶樸良.21世紀發(fā)展生物質(zhì)程,才可以有效降低開(kāi)發(fā)利用和生產(chǎn)能源的成本,不能前景廣闊[J].中國能源,2001,12(5)能打破核心技術(shù)的瓶頸,大規模開(kāi)發(fā)和推廣林木質(zhì)5艷,戶(hù)洪,李春,竹安,面向21世紀的生物能源能源只能是一個(gè)口號。因此這應該是今后進(jìn)一步[6]張正敏,朱俊生,中國可再生能源技術(shù)攻關(guān)成就顯著(zhù)口]中開(kāi)發(fā)林木質(zhì)能發(fā)電的工作重點(diǎn)。國能源,1999,(9)但是值得我們期待的是生物質(zhì)能源已經(jīng)進(jìn)入產(chǎn)[7]武全萍王桂娟李業(yè)發(fā).生物質(zhì)潔凈能源利用技術(shù)[刀能源業(yè)開(kāi)發(fā)時(shí)代,國外一些成熟的技術(shù)和方法可以為我與環(huán)境,2004,(2)們提供經(jīng)驗和借鑒,而且我國在很多方面已經(jīng)取得81劉新,李海,張世潤,木質(zhì)生物能源利用技術(shù)研究[,中了一些技術(shù)突破,并逐漸形成自已的技術(shù)優(yōu)勢。[9譚天作,王芳,鄧利生物能源的研究現狀及展望[現2005年2月,國家林業(yè)局成立了林木生物質(zhì)能源領(lǐng)代化工,2003,23(9):8-12導小組辦公室這應該是一個(gè)很強的信號,說(shuō)明國家[10] Kaieda M, Samukawa t, Kondo a,tal.[J. Journal of Biosci今后針對這個(gè)領(lǐng)域將會(huì )出臺一些相應的有利政策并nce and Bioengineering, 2001, 9(1): 12-15.加大對其的資金投入和扶持。[1]劉音,張升堂蘇少林,二十一世紀的綠色生物能源[打但是應該注意的是不能因為國家政策導向性而楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2002,1(2):36-38.[12]蔣建新,陳曉陽(yáng).能源林與林木生物轉化能源化研究進(jìn)展輕易大規模發(fā)展建設項目,必須在真正掌握了全套[冂].世界林業(yè)研究,2005,18(6):39~4技術(shù)后,因地制宜,統籌規劃,進(jìn)行嚴格科學(xué)論證,采[13]郭慧光,馬京,周如海.生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)及其在云南的應取靈活機動(dòng)融資方式,通過(guò)示范先行、以點(diǎn)帶面逐用前景[J].研究探討,1996:10-13.中國煤化工CNMHG