生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)利用對策

2010年第2期節能(總第331期)ENERGY CONSERVATION生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)利用對策劉清志,王愛(ài)春(中國石油大學(xué)(華東)經(jīng)濟管理學(xué)院,山東東營(yíng)257061)摘要:介紹生物質(zhì)能如生物質(zhì)燃料油、生物質(zhì)固體燃料、生物質(zhì)氣化、沼氣的利用、垃圾發(fā)電等的研究應用狀況,探討生物質(zhì)能在利用中存在的問(wèn)題,如技術(shù)不夠成熟,政策與市場(chǎng)機制不夠完善?？偨Y出需推進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展,加強技術(shù)開(kāi)發(fā),完善相關(guān)政策法規等利用對策。關(guān)鍵詞:生物質(zhì)能;可持續;開(kāi)發(fā)利用中圖分類(lèi)號:TK6文獻標識碼:A文章編號:1004-7948(2010)02-0019-03引言高了對煤炭等化石燃料的替代使用率以削減大氣生物質(zhì)能已被公認是最重要的一種替代化石中二氧化碳和二氧化硫的排放量。生物質(zhì)顆粒燃燃料的可再生能源之一,主要包括燃料酒精、生物料固化成型技術(shù)利用目前比較成熟。柴油、沼氣、生物發(fā)電等,具有清潔、高效、安全、可1.3生物質(zhì)氣化持續的特點(diǎn)。目前,生物質(zhì)能利用主要技術(shù)已經(jīng)趨生物質(zhì)氣化主要是以低生物質(zhì)為原料的氣化于成熟,并且正在許多國家開(kāi)展大規模生產(chǎn),在增技術(shù),使低生物質(zhì)完成從固態(tài)到可燃氣體的轉化。加能源數量、調整能源結構、保障能源安全等方面低生物質(zhì)是以農作物秸稈為主,還可以使用玉米發(fā)揮著(zhù)重要作用。但是生物質(zhì)能在開(kāi)發(fā)利用中仍芯、木屑、柴草等。生物質(zhì)氣化技術(shù)的用途與城市存在一些問(wèn)題與不足之處需要去解決與改進(jìn)。管道煤氣相同,燃燒穩定、熱效率高,適用于炊事、1生物質(zhì)能的利用取暖、鍋爐等。生物質(zhì)氣化發(fā)電與常規化石燃料發(fā)電相比還具有一定的優(yōu)勢。我國電力供應相對緊1.1生物質(zhì)燃料油張,常規化石能源相對緊缺且價(jià)格較高,而生物質(zhì)作為替代石油的重要戰略選擇,生物質(zhì)燃料油廢棄物來(lái)源廣,價(jià)格相對低廉,所以生物質(zhì)氣化發(fā)成為世界最新關(guān)注的熱點(diǎn)。與太陽(yáng)能、風(fēng)能、水電電的成本已接近或優(yōu)于常規發(fā)電。生物質(zhì)能發(fā)電等其他可再生能源不同部分生物質(zhì)能可轉化成液的單位投資約3500-4000元/kW,為煤電的60%體燃料提供動(dòng)力,這對于解決交通能源緊張十分重70%,所以已經(jīng)具備進(jìn)入市場(chǎng)競爭的條件。目前要。生物柴油是清潔的可再生能源,它以大豆和油中國已具備建設MW級生物質(zhì)氣化發(fā)電項目的能菜籽等油料作物油棕和黃連木等油料林木果實(shí)、力工程微藻等油料水生植物以及動(dòng)物油脂廢餐飲油1.4沼氣的利用等為原料制成的液體燃料,是優(yōu)質(zhì)的石油替代品。我國是農業(yè)大國,農村的農作物秸稈比較充生物質(zhì)酒精是由甘蔗、小麥等作物進(jìn)行生化轉換,裕,所以我國的沼氣技術(shù)在農村發(fā)展的比較成熟主要是通過(guò)厭氧消化制取沼氣和通過(guò)酶技術(shù)制取目前積極倡導的“一池三改"技術(shù)除了保證生活用乙醇液體燃料,可以與汽油混合使用氣以外還可以改善農村的衛生條件,體現新農村的1.2生物質(zhì)固體燃料和諧面貌。同時(shí),沼液、沼渣是一種優(yōu)質(zhì)衛生的有固體燃料燃燒是新推廣的技術(shù),它主要是把生機肥料,養分含量全速效成分高是發(fā)展無(wú)公害物質(zhì)固化成型后,再采取傳統的燃爆設備燃用,其綠色有機農產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)胛料優(yōu)點(diǎn)是充分利用生物質(zhì)能源替代煤炭。生物質(zhì)固中國煤化工和社會(huì )發(fā)展的總化成型以后用途更加廣泛,可以用來(lái)發(fā)電供熱,提體規CNMH〔支持,不斷加大扶持力度。各有關(guān)部門(mén)都在充分發(fā)揮部門(mén)優(yōu)勢,加基金項目:山東省自然科學(xué)基金重點(diǎn)項目(項目編號:￥20037)強協(xié)調,密切配合,努力形成政府領(lǐng)導、部門(mén)協(xié)作、能010年第2期ENERGY CONSERVATION(總第331期)社會(huì )參與沼氣建設的工作機制。汽油混合使用的。這種方法大多用于有嚴重空氣1.5垃圾發(fā)電污染問(wèn)題的地區,因為在汽油中加入乙醇可以減少垃圾發(fā)電是一種特殊的生物質(zhì)能發(fā)電方式,是汽車(chē)的煙霧排放量。乙醇的生產(chǎn)成本很大程度上近年來(lái)迅速發(fā)展的一項產(chǎn)業(yè),它是利用焚燒垃圾所取決于玉米原料同時(shí)還取決于生產(chǎn)過(guò)程所用能源產(chǎn)生的熱量進(jìn)行發(fā)電,可以有效地減少垃圾對環(huán)境(主要是天然氣)的成本。的污染。我國大中城市年產(chǎn)垃圾1億多噸堆積在2.3對生物質(zhì)能的重要性認識不足城郊的垃圾量達到了幾億噸侵占5億多平方米土在目前的能源消費結構中,生物質(zhì)能所占的比地。不僅如此,垃圾中有毒有害物質(zhì)揮發(fā)、滲透進(jìn)例很小,主要的能源還是以消費化石燃料為主。所入土壤河流,對環(huán)境危害巨大,還會(huì )影響生活質(zhì)量。以,人們還沒(méi)有意識到生物質(zhì)能的重要性。除了平焚燒是目前國際上常用的減量處理垃圾的方式,它時(shí)的秸稈的直接焚燒以外,一提及生物質(zhì)能立馬想可減少垃圾量的80%左右,解決對土地的占用問(wèn)到的就是沼氣的利用,把沿氣的利用當作生物質(zhì)能題,并且對于處理垃圾中的細菌病毒而言比其他開(kāi)發(fā)利用的代名詞。但在沼氣的利用上以勝利油處理方式消滅得更徹底,對周邊環(huán)境造成二次污染·田為例,使用天然氣方便的農村和小區多愿意使用的幾率很小,這在我國沿海和中部地區尤為適合。天然氣,百姓對沼氣利用認同度低安裝應用不夠積極。2生物質(zhì)能利用中存在的問(wèn)題2.4政策及激勵措施力度不夠雖然近年來(lái)我國對生物質(zhì)能的利用取得了不在現有技術(shù)水平和政策環(huán)境條件下,大多數生小的進(jìn)步,不過(guò)目前我國實(shí)際利用生物質(zhì)能不足近物質(zhì)能的開(kāi)發(fā)利用成本高,再加上資源分散、規模期可利用資源的2%,在一些生物質(zhì)利用方面與國小、生產(chǎn)不連續等特點(diǎn),在現行市場(chǎng)規則下缺乏競際先進(jìn)水平相比,如焦油氣的裂解處理技術(shù)、二曙爭力需要政策扶持和激勵。目前,國家支持生物英的處理技術(shù)等方面,還有不小的差距。質(zhì)能開(kāi)發(fā)利用的政策體系還不夠完整,經(jīng)濟激勵力2.1生物質(zhì)資源分散不利于規模利用度弱,相關(guān)政策之間缺乏協(xié)調,政策的穩定性差,沒(méi)秸稈的熱值低,對于上規模的項目而言,例如有形成支持生物質(zhì)能持續發(fā)展的長(cháng)效機制。生物質(zhì)能發(fā)電廠(chǎng),需要大量的燃料資源,而農村的2.5市場(chǎng)保障機制不完善秸稈資源比較分散,如果利用集中運輸則增加了成與此同時(shí),生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)利用缺乏明確的發(fā)展本從而限制了大中型項目的上馬。同時(shí),單位土地目標,沒(méi)有形成連續穩定的市場(chǎng)需求。雖然國家逐的有機物能量偏低,從而造成了為生產(chǎn)能源作物而步加大了對生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)利用的支持力度但由于占用大量的耕地,與我國土地資源的現狀不符,違沒(méi)有建立起強制性的市場(chǎng)保障政策,無(wú)法形成穩定背我國的耕地利用政策的市場(chǎng)需求,生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)利用缺少持續的市場(chǎng)拉2.2技術(shù)不夠成熟容易造成二次污染動(dòng)致使我國生物質(zhì)能新技術(shù)發(fā)展緩慢。利用生物質(zhì)能等可再生能源就是為了替代化石燃料以降低CO2、SO2等有害氣體對大氣的危3生物質(zhì)能利用對策害,保護人類(lèi)的生活環(huán)境。目前在生物質(zhì)氣化中氣3.1清潔利用有機廢棄物,推進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展體凈化是中國生物質(zhì)氣化最薄弱的技術(shù)環(huán)節?，F在人們的日常生活中,例如農作物生產(chǎn)及糧食大都采用水洗的辦法,既降低系統效率,又產(chǎn)生含加工、林業(yè)生產(chǎn)和木材加工、畜禽養殖、工業(yè)生產(chǎn)焦油的污水,所以氣體除焦問(wèn)題是今后研究的主要城市生活污水、垃圾處理等過(guò)程中,會(huì )產(chǎn)生大量有課題。按現在的技術(shù)看來(lái),進(jìn)行焦油裂解減少焦油機廢棄物。如果這些廢棄物不能得到合理利用和和水處理使廢水循環(huán)使用是氣體凈化的兩個(gè)關(guān)鍵妥善處理將會(huì )成為環(huán)境污染源,對自然生態(tài)大氣問(wèn)題。另外,在利用垃圾發(fā)電的過(guò)程中,垃圾的焚環(huán)境律康涉成倍寶利田生物質(zhì)能技術(shù)將燒會(huì )產(chǎn)生大量有害氣體及劇毒致癌物如二英。這些中國煤化工(固體成型燃料所以,對于焚燒效果后處理的問(wèn)題還有待解決。許等清CNMH(要措施,也是充分多討論是關(guān)于單獨用乙醇作燃料提供交通動(dòng)力的利用廢棄物、變廢為寶的重要手段,符合發(fā)展循環(huán)可能性,但目前的現實(shí)是,所消耗的乙醇大多是與經(jīng)濟的要求。2010年第2期能(總第331期)ENERGY CONSERVATION32加強技術(shù)開(kāi)發(fā),有效解決二次污染問(wèn)題物質(zhì)能專(zhuān)門(mén)的管理機構,加強對生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)利用在用水去除生物質(zhì)氣化、高溫高壓生產(chǎn)固體燃工作的統一領(lǐng)導,避免工作的盲H性、分散性及重料產(chǎn)生的焦油氣過(guò)程中除焦的污水是造成二次污復性簡(jiǎn)化程序,有效提高生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速染的直接原因,因此焦油裂解是徹底解決二次污染度和規模,促進(jìn)生物質(zhì)能的開(kāi)發(fā)利用的有效辦法。只有最大限度地減少焦油的數量,才3.5制定與生物質(zhì)能相關(guān)的法律法規能避免廢水的產(chǎn)生。當然,采用任何工藝都很難保制定相關(guān)的法律制度,用強制性手段保障生物證完全沒(méi)有焦油,所以采用一定的水作為冷卻和清質(zhì)能開(kāi)發(fā)利用的健康成長(cháng)。我國已于2005年通過(guò)洗還是必要的,因此廢水的處理與循環(huán)使用的研究了《可再生能源法》,并于206年初開(kāi)始實(shí)施。新也是必不可少的。修訂的《可再生能源法》也將于2010年4月1日起對于處理在利用垃圾發(fā)電過(guò)程中焚燒產(chǎn)生的施行?！犊稍偕茉捶ā分袕娜珖嵌葘ι镔|(zhì)能有害氣體和劇毒致癌物問(wèn)題上也要開(kāi)發(fā)行之有效做了總體的規劃和要求,但是對于不同的地區而言的措施。在處理二英的方法主要是捕集技術(shù)和要因地制宜,不同的地區應該根據各自不同的情況分解技術(shù)。捕集技術(shù)主要有電爐集塵器、袋式除塵出臺一些相應的政策制度,從而促進(jìn)生質(zhì)能和諧的器及活性炭吸附法。分解技術(shù)有焚燒法、熱分解開(kāi)發(fā)與利用。法光分解法化學(xué)分解法臭氧分解法超臨界水4結語(yǔ)分解法、生物分解法催化氧化分解法等。沼氣利用的環(huán)境效益評價(jià)是人畜糞便投入沼生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)利用涉及能源、農業(yè)、林業(yè)等氣池發(fā)酵后能有效地將寄生在人畜糞使的細菌性多個(gè)行業(yè)和多種技術(shù),是一項復雜的系統工程,必病源、病毒性病源、寄生性病源及蚊蠅蟲(chóng)卵沉降殺須堅持以科學(xué)發(fā)展觀(guān)為指導,以建設資源節約型滅。人畜糞使直接投入沼氣池發(fā)酵,在沼氣池密閉環(huán)境友好型社會(huì )為目標,以增加能源供應、改善能條件下,微生物分解物質(zhì)和能量代謝呼吸釋放岀惰源結構、保障能源安全、保護生態(tài)環(huán)境為重點(diǎn)發(fā)揮性物質(zhì)可在池內循環(huán)利用,不存在堆漚方法產(chǎn)生的生物質(zhì)能資源分布廣、替代功能多社會(huì )效益好的環(huán)境污染;人畜糞使經(jīng)過(guò)沼氣池發(fā)酵,可直接用于優(yōu)勢,通過(guò)大規模開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能資源,實(shí)現生物質(zhì)做肥料、養魚(yú)、喂豬浸種或直接排入河流,不產(chǎn)生能技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,有效增加能源供應,促進(jìn)能二次污染。源可持續發(fā)展3.3改變能源消費觀(guān)念,提高對生物質(zhì)能的認識生物質(zhì)能是世界上能源消費總量?jì)H次于煤炭我國常規能源資源短缺,尤其是石油、天然氣石油和天然氣而居于第四位的能源。我國生物質(zhì)資源嚴重不足,已成為影響經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展的重要因能資源非常豐富為我國的生物質(zhì)能的開(kāi)發(fā)利用提素。同時(shí)由于CO2的過(guò)量排放造成的溫室效應供了物質(zhì)基礎。同時(shí)隨著(zhù)技術(shù)的不斷提高、政策的sO2的排放造成的酸雨等環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)給我們敲不斷完善以及生物質(zhì)能自身較強的市場(chǎng)竟爭力,相響警鐘。我國生物質(zhì)能資源豐富大力開(kāi)發(fā)利用生信生物質(zhì)能的開(kāi)發(fā)利用會(huì )更加的廣泛在國民經(jīng)濟物質(zhì)能源有利于減少煤炭資源過(guò)度開(kāi)采,對于彌的發(fā)展中起到不可忽視的作用。補石油和天然氣資源短缺增加能源總量、調整能參考文獻源結構、緩解能源供應壓力保障能源安全具有極1張冰東營(yíng)市可再生能源開(kāi)發(fā)利用研究[D]東營(yíng):中國石油大學(xué)(華東),2006其重要的作用。所以,應該加大對生物質(zhì)能的宣傳[2]吳創(chuàng )之中國的生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)[D].中國科學(xué)院力度,深化人們對生物質(zhì)能的認識,改變人們對傳廣州能源研究所,2005統能源的消費依賴(lài)。例如鼓勵農村居民使用沼氣[3]中新能源網(wǎng)我國垃圾焚燒發(fā)電市場(chǎng)現狀及前景,從而減少對石油液化氣、天然氣的使用;倡導人們購買(mǎi)使用可以燃燒生物柴油、乙醇的環(huán)保型汽車(chē)以[4]張宗蘭我國生物質(zhì)能利用現狀與展望[刀]中外能源減少柴油、汽油的消費,從而降低CO2的排放量起中國煤化工到環(huán)保的作用。作者簡(jiǎn)CNMHG陽(yáng)人,教授從事經(jīng)3.4組建生物質(zhì)能專(zhuān)門(mén)管理機構濟管理、經(jīng)濟評價(jià)及優(yōu)化等研究工作應考慮生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)的迫切需要,加緊組建生收稿日期:209-09-23;修回日期:00-11-21