中國生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)及發(fā)展取向 中國生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)及發(fā)展取向

中國生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)及發(fā)展取向

  • 期刊名字:農業(yè)工程學(xué)報
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  • 論文作者:孫振鈞
  • 作者單位:中國農業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院
  • 更新時(shí)間:2020-06-12
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論文簡(jiǎn)介

第20卷第5期農業(yè)工程學(xué)報Vol 20 No 52004年9月Transactions of the CSae中國生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)及發(fā)展取向孫振鈞(中國農業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,北京100094)摘要:該文界定了生物質(zhì)、生物質(zhì)產(chǎn)品、生物質(zhì)資源和生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的概念和范圍,分析了中國生物質(zhì)資源的潛力。針對中國當前“三農”問(wèn)題和未來(lái)10~20年能源安全等重大需求,綜述了國內外生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的4個(gè)取向:生物質(zhì)發(fā)電、生物質(zhì)液體燃料、生物質(zhì)有機高分子材料和能源農林業(yè)。簡(jiǎn)述了現代農林工生物質(zhì)能一體化系統的生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式。發(fā)展生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)對于解決農民增收問(wèn)題加快農業(yè)工業(yè)化進(jìn)程和促進(jìn)農村小康社會(huì )建設等具有重要意義。關(guān)鍵詞:生物質(zhì);生物質(zhì)資源;生物質(zhì)產(chǎn)業(yè);生物質(zhì)能;生物質(zhì)材料;農業(yè)廢棄物;能源植物中圖分類(lèi)號:X17;X72文獻標識碼:A文章編號:1002-6819(2004)05-001-05資源主要是指能源農業(yè)能源林業(yè)種質(zhì)資源,包括現有種質(zhì)資源的挖掘、保護和開(kāi)發(fā)及專(zhuān)用品種的培育。同時(shí)以生物質(zhì)能源為主的生物質(zhì)資源開(kāi)發(fā)利用已引起也包括利用高效能源植物進(jìn)行的規?;?、商品化的生物世界各國政府和科學(xué)家的關(guān)注-4。有許多國家都制定質(zhì)原料生產(chǎn)。根據中國人口多、耕地少的國情,區別于美了相應的開(kāi)發(fā)研究計劃,例如,日本的新陽(yáng)光計劃、印度國等糧食過(guò)剩國家,中國規?;纳镔|(zhì)原料生產(chǎn)是在的綠色能源工程美國的能源農場(chǎng)和巴西的酒精能源計有限的耕地優(yōu)先滿(mǎn)足食物和飼料的基本需求的前提下劃等-81。一個(gè)新興的生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)正在全球范圍蓬勃興利用低質(zhì)地種植并和生態(tài)環(huán)境改善、防止水土流失有機起。在最近結束的國家中長(cháng)期科技發(fā)展規劃(2005-結合這里的農業(yè)廢棄物包括4大類(lèi):植物類(lèi)廢棄物(農2020)中,“農林生物質(zhì)工程”被列為重大專(zhuān)項之列,并作林生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的殘余物)動(dòng)物類(lèi)廢棄物(牧、漁業(yè)為國家能源戰略的重要組成部分通過(guò)走農業(yè)工業(yè)化之生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的殘余物)加工類(lèi)廢棄物(農林牧漁業(yè)路解決農民的增收和“三農”問(wèn)題。生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)可望在加工過(guò)程中產(chǎn)生的殘余物)和農村城鎮生活垃圾等。常未來(lái)15~20年內為解決21世紀中國面臨的能源短缺、規的農業(yè)廢棄物(主要是農作物秸稈和畜禽糞便)資源環(huán)境污染、食品安全等重大社會(huì )經(jīng)濟問(wèn)題,乃至全面建化(肥料化、飼料化)與農村能源利用(沼氣化)已經(jīng)提倡設“小康”社會(huì )目標的實(shí)現做出重大貢獻。和開(kāi)展多年,對遏制秸稈焚燒和集約化養殖帶來(lái)的畜禽1概念及范疇糞污對環(huán)境的污染起到了一定作用,取得了較好的環(huán)保效益。從生物質(zhì)資源的角度看,這些(農業(yè))有機廢棄物1.1生物質(zhì)與生物質(zhì)產(chǎn)品是重要的生物質(zhì)原料來(lái)源。生物質(zhì) biomass)指任何可再生的或可循環(huán)的有機1.3生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)物質(zhì)(不包括多年生長(cháng)的用材林),包括專(zhuān)用的能源作物生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)是通過(guò)工業(yè)化把能源植物和農業(yè)廢棄與能源林木,糧食作物和飼料作物殘留物,樹(shù)木和木材物等生物質(zhì)原料( biomass feedstock)利用化學(xué)或生物廢棄物及殘留物,各種水生植物、草、殘留物纖維和動(dòng)技術(shù)轉化為高附加值的生物質(zhì)能源、生物材料、石油產(chǎn)物廢棄物城市垃圾和其它廢棄材料。按美國能源部的品替代品及副產(chǎn)品等環(huán)境友好產(chǎn)品的全過(guò)程生物質(zhì)產(chǎn)定義,一般不包括為人類(lèi)提供食品的農作物、家養動(dòng)物業(yè)化既包括生物質(zhì)原料生產(chǎn)一加工與轉化一產(chǎn)品與應以及常規木材生產(chǎn)。生物能( bioenergy)指用于生產(chǎn)能用一體化的產(chǎn)業(yè)鏈和技術(shù)體系,也包括政策法規、市場(chǎng)量(電,液體、固體和氣體燃料;熱)的生物質(zhì)。生物質(zhì)產(chǎn)與流通等保障體系。品或生物基工業(yè)產(chǎn)品( biobased industrial product)指當前,生物質(zhì)開(kāi)發(fā)利用主要包括燃料乙醇、生物柴用生物質(zhì)生產(chǎn)的燃料、化學(xué)品、建筑材料、電力或熱能。油、生物質(zhì)發(fā)電和工業(yè)用能;將來(lái)則主要是通過(guò)高技術(shù)包括用生物產(chǎn)品或可再生的農業(yè)(動(dòng)植物與海洋生物)的木質(zhì)纖維素生物水解或熱化學(xué)轉化生產(chǎn)精細化工產(chǎn)和林產(chǎn)材料生產(chǎn)的各種能、商業(yè)或工業(yè)產(chǎn)品(不包括食品(如生物高聚體)和燃料(見(jiàn)圖1)。品或飼料)9。2中國生物質(zhì)資源潛力1.2生物質(zhì)資源生物質(zhì)資源在中國主要包括農業(yè)廢棄物和能源生生物質(zhì)是由植物的光合作用固定于地球上的太陽(yáng)物資源(能源/化工專(zhuān)用動(dòng)植物和藻類(lèi))。目前,能源生物能,每中國煤化工勺1700億t,其能量約相當CNMHG音;而作為能源的利收稿日期:2004-05-29修訂日期:2004-08-23用量還到共息里的1x國能源部1999年組基金項目:國家中長(cháng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規劃戰略研究“農業(yè)廢棄物織法國、荷蘭、德國、奧地利和馬來(lái)西亞等多國科學(xué)家對資源化與農村生物質(zhì)資源戰略研究”課題部分能源植物進(jìn)行的研究表明:到2050年,全球液體燃中國農業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院:00.Em1,mn@80d料油80%將來(lái)自木本植物、草本裁培油料和藻類(lèi)等生農業(yè)工程學(xué)報2004年能源農林業(yè)提供。中國國土面積廣闊,除現有的耕地、林多糖平臺地和草地作為傳統農業(yè)外,尚有近1億hm2宜農宜林酶水解糖與木質(zhì)素木質(zhì)素產(chǎn)品中間代謝物荒山荒地,可以用于發(fā)展能源農業(yè)和能源林業(yè),至少可發(fā)展20億t的生物質(zhì)資源,合10億t標準煤。在未來(lái)生物質(zhì)20年,如果建設2000萬(wàn)hm2能源林,每年可產(chǎn)生1殘留物收集燃料,化學(xué)品殖細化工產(chǎn)晶億t生物質(zhì),相當于5億t標準煤。此外,與西部大開(kāi)發(fā)、能源作物生物材料熱與電力沙漠治理、退耕還林、三北防護林建設結合起來(lái),至少可熱化學(xué)平臺再發(fā)展2000萬(wàn)hm2的能源林,每年可產(chǎn)生4億t生物高溫分解質(zhì),相當于2億t標準煤。圖1生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)化流程簡(jiǎn)圖(DOF,USA)3生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展取向Fig. 1 Flowchart of biomass industrilization products(DOF, USA)3.1生物質(zhì)發(fā)電物質(zhì)能源。據專(zhuān)家預測,到2050年,利用農、林、工業(yè)殘生物質(zhì)發(fā)電在發(fā)達國家已受到廣泛重視。其主要工余物以及種植和利用能源作物等生物質(zhì)能源有可能以藝分3類(lèi):生物質(zhì)鍋爐直接燃燒發(fā)電、生物質(zhì)一煤混合相當于或低于化石燃料的價(jià)格,提供世界60%的電力燃燒發(fā)電和生物質(zhì)氣化發(fā)電美國的生物質(zhì)直接燃燒發(fā)和40%的燃料,使全球CO2排放量減少54億t碳(目電占可再生能源發(fā)電量的70%。意大利發(fā)展了12MW前全球化石燃料每年排放約60億t碳)1生物質(zhì)整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)(IGCC)示范項中國擁有豐富的生物質(zhì)能資源121,據測算,中國目,發(fā)電效率達31.7%。瑞典正試驗加壓的整體煤氣化理論生物質(zhì)能資源為50億t左右標準煤,是目前中國聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)(BGCC)。目前,生物質(zhì)發(fā)電已占發(fā)總能耗的4倍左右。在可收集的條件下,中國目前可利達國家可再生能源發(fā)電量的70%。在美國,生物質(zhì)發(fā)電裝機容量已達10.5GW,70%為生物質(zhì)一煤混合燃用的生物質(zhì)能資源主要是傳統生物質(zhì),包括農作物秸燒工藝,單機容量10~30MW,發(fā)電成本3~6美分/稈、薪柴、禽畜糞便、生活垃圾、工業(yè)有機廢渣與廢水等。據1998~2003年的統計數據估算4-10,我國的可開(kāi)發(fā)(kW·h),預計到2015年裝機容量將達16.3GW。全球環(huán)境基金/世界銀行正在巴西示范一個(gè)30MW生物生物質(zhì)資源總量為7億t左右標準煤其中農作物秸稈質(zhì)氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項目,在英國和美國有3個(gè)示范項約3.5億t,占50%以上。目,裝機容量6~10MW。由于生物質(zhì)氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電效率可達40%有可能成為生物質(zhì)能轉化的主導技術(shù)之1999年,中國電力生產(chǎn)總量為12600億kW·h,年人均用電不到1000kW·h,只有韓國的1/5左右,而年人均生活用電更低,只有110kW·h左右。要實(shí)現2020年國民經(jīng)濟翻兩番的目標,保障可靠的電力供應是必備條件。因地制宜地利用當地生物質(zhì)能資源,秸稈、薪柴2000年中國生物質(zhì)能資源可開(kāi)發(fā)量(10°t標準煤)谷殼和木屑等,建立分散、獨立的離網(wǎng)或并網(wǎng)電站擁有圖2中國生物質(zhì)能資源(2000年)廣闊的市場(chǎng)前景。如果用當前農林廢棄物產(chǎn)量的50%Fig 2 Bioenergy resources in China in 2000作為電站燃料可發(fā)電4000億kW·h,占目前中國總耗電量的30%左右。中國已開(kāi)發(fā)和推廣MW級生物質(zhì)目前,生物質(zhì)資源的主要組成部分是作物秸桿(圖氣化發(fā)電系統應用20多套。國家高科技發(fā)展計劃(8632)。在這些可開(kāi)發(fā)的生物質(zhì)能資源中農作物秸稈有計劃)將建設4MW規模生物質(zhì)(秸稈)氣化發(fā)電的示范40%作為飼料、肥料和工業(yè)原料,尚有60%可用于能源工程,預計系統發(fā)電效率可達到30%左右用途,約2.1億t標準煤;薪柴主要作為燃料,但有40%近年來(lái)畜禽糞便生產(chǎn)沼氣的技術(shù)在歐、美等發(fā)達國的森林剩余物未加利用,約0.3億t標準煤;禽畜糞便家發(fā)展很快。在成套熱電沼氣工程技術(shù)、不同型號氣除少部分作為肥料外,大部分成為農村的主要污染源,油聯(lián)合發(fā)電機、大型實(shí)用型沼氣發(fā)酵罐體、儲料罐體、預約有0.6億t標準煤的資源量;工業(yè)有機廢渣至少有處理和輸配氣和輸配電系統等方面均已遠遠超過(guò)沼氣80%即0.7億t標準煤的資源可以利用;至于生活有技機垃圾特別在農村、小城鎮,至少可從中獲得0.8億t業(yè)中國煤化工廢棄物制氫技術(shù)和以農池技術(shù)研究有望在不標準煤的資源量。匹CNMHG農業(yè)有機廢水資源化利在未來(lái),生物質(zhì)資源主要來(lái)自能源農業(yè)和能源林用的一個(gè)重要新途徑[1。生物燃料電池是一種借助電業(yè)。中國潛在的資源量非常巨大,根據國家中長(cháng)期發(fā)展極反應直接利用厭氧發(fā)酵過(guò)程中的電子傳遞轉換成電規劃2目標,到2020年,可開(kāi)發(fā)生物質(zhì)資源量至少可能的裝置。這種裝置的最大特點(diǎn)是由于反應過(guò)程中不涉達到15億t標準煤,其中30%來(lái)自傳統生物質(zhì),70%由及到燃燒,能量轉換率高達60%~80%。近20年來(lái)生第5期孫振鉤:中國生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)及發(fā)展取向物技術(shù)的巨大發(fā)展,為生物燃料電池研究提供了物質(zhì)、產(chǎn)1,3-丙二醇(POD)的生產(chǎn)成本可以比化學(xué)法降低知識和技術(shù)儲備。25% Cargill-Dow公司正在建設一個(gè)140kt/a的由玉3.2生物質(zhì)液體燃料米糖發(fā)酵生產(chǎn)聚乳酸的工廠(chǎng),以開(kāi)發(fā)多種聚合物塑生物質(zhì)液體燃料產(chǎn)業(yè)已得到國際上的廣泛關(guān)注。20料20。甚至可以利用生物材料制成芯片?!坝棉D基因作世紀70年代末,巴西開(kāi)始實(shí)施大規模的乙醇燃料計劃,物和家畜改變了農業(yè),現在它正在改造工業(yè)”(華盛頓郵1996~1997年度生產(chǎn)燃料乙醇137億L,有400萬(wàn)輛汽報,2002-05-03)。新生物質(zhì)材料的應用將形成一場(chǎng)新的車(chē)采用純乙醇,大大減少了進(jìn)口石油的外匯支出,提供工業(yè)革命,引領(lǐng)出一批新的產(chǎn)業(yè)。了130萬(wàn)個(gè)工作崗位。在美國,主要采用玉米、馬鈴薯等3.4能源農林業(yè)生產(chǎn)乙醇,現有39個(gè)工廠(chǎng),年產(chǎn)乙醇40億L。乙醇以能源農林業(yè)包括能源農業(yè)和能源林業(yè),是專(zhuān)門(mén)用于10%的比例摻入汽油作汽車(chē)燃料。在發(fā)達國家,利用豆生物質(zhì)原料生產(chǎn)的農業(yè)/林業(yè)生產(chǎn)。能源農業(yè)是利用荒油、花生油棉籽油、葵花籽油、油菜籽油、棕櫚油和蓖麻山坡嶺等低質(zhì)地種植非食用的能源作物能源農林業(yè)是籽油生產(chǎn)生物柴油正在形成產(chǎn)業(yè)20。目前,美國總的生發(fā)展生物質(zhì)能源的基礎。以科學(xué)的方法培育高產(chǎn)、抗逆物柴油年生產(chǎn)能力為100萬(wàn)t以上;歐盟2001年已超性強的能源植物是發(fā)展生物質(zhì)能的根本保障歐盟學(xué)者過(guò)100萬(wàn)t;德國2000年已達25萬(wàn)t,擁有300多個(gè)生認為,種植能源型作物(其中包括輪伐期短的速生林木)物柴油加油站;意大利已擁有9家生物柴油的生產(chǎn)廠(chǎng)。是解決歐盟農業(yè)生產(chǎn)過(guò)剩問(wèn)題的唯一有效辦法。為了探美國能源署要求,到2010年,美國要將生物柴油產(chǎn)量提討這種辦法的有效性歐盟已制訂并實(shí)施了 LEBEN計高到1200萬(wàn)t0;歐盟委員會(huì )計劃,在2020年使生物劃。在巴西,桉樹(shù)已被廣泛用作能源,能源用林的覆柴油的市場(chǎng)占有率達12%2蓋面積總計約200萬(wàn)hm2。美國和歐盟國家則發(fā)展轉基中國已在黑龍江、吉林和河南三省建設陳化糧為燃因大豆和油菜,作為生產(chǎn)生物柴油的原料2。美國能源料乙醇生產(chǎn)工程,主要原料為陳化的玉米、甘薯等,并已部(DOE)自1996年開(kāi)始啟動(dòng)了生物燃料原料發(fā)展計在全國十余個(gè)城市開(kāi)展了摻和10%乙醇的汽油醇燃料劃(BFDP),由橡樹(shù)嶺(ORNL)國家實(shí)驗室領(lǐng)銜組織來(lái)應用示范工作自全美國的有關(guān)大學(xué)、國家實(shí)驗室和農業(yè)實(shí)驗站的科學(xué)根據國家中長(cháng)期發(fā)展規劃中的生物質(zhì)資源培育計家聯(lián)合攻關(guān),篩選和示范專(zhuān)用能源作物和能源樹(shù)木。在劃,到2020年,如果將15億t標準煤的生物質(zhì)資源量美國 Auburn大學(xué)的示范田里,篩選的能源植物柳枝稷中的50%用于生產(chǎn)液體燃料,即可為中國石油市場(chǎng)提 Panicus virgatum)干物質(zhì)產(chǎn)量約可達到37t/hm2,每供2億t液體燃料。年每hm2足以生產(chǎn)14023L的燃料乙醇。一批能源林木3.3石化產(chǎn)品替代品樹(shù)種也在奧爾良和華盛頓洲地區大面積示范種植,將逐生物質(zhì)資源不僅是一種可再生能源,而且可用于開(kāi)步形成另一類(lèi)的“能源財富儲備庫”( Stakeholders)。發(fā)出適應未來(lái)市場(chǎng)且環(huán)境友好的石油和天然氣的等價(jià)中國在能源農業(yè)方面,主要發(fā)展能源用途的甘蔗、物或替代品等生物基產(chǎn)品。例如,生物質(zhì)源有機高分子甜高粱、木薯、芒草等高能品種通過(guò)轉基因的方法可以材料。獲得光合效率很高的能源作物品種,如能源甘蔗,每高分子材料是材料工業(yè)的重要支柱,但現有的高分hm2產(chǎn)量可達到55t,甜高粱每hm2可產(chǎn)10t籽粒和子材料基本上均以石化資源為原料。如中國年產(chǎn)1500100t莖稈。如果發(fā)展2000hm2,生物質(zhì)資源量可達萬(wàn)t各類(lèi)塑料制品,為此要消耗數以千萬(wàn)噸的寶貴的輕到6億t,合3億t標準煤。中國已引進(jìn)了“麗歐”、“凱油資源和大量天然氣;而且每年還要形成約500萬(wàn)t的勒”、“雷伊”等若干個(gè)優(yōu)良甜高粱品種,建立了甜高粲示幾百年難以降解的塑料垃圾特別是對農業(yè)至關(guān)重要的范工程。國家十五、863計劃中,將建成利用甜高粱莖稈塑料薄膜,每年生產(chǎn)、使用150萬(wàn)t,基本上不能回收,大生產(chǎn)燃料乙醇的工業(yè)示范裝置,年生產(chǎn)能力達5000t。部分殘留于農田,破壞土壤結構,污染環(huán)境。目前,全世同時(shí),隨著(zhù)能源農業(yè)和能源林業(yè)的大規模發(fā)展,將界每年生產(chǎn)的可再生淀粉4000萬(wàn)t以上,纖維素、半纖有效地綠化荒山荒地;農村能源問(wèn)題的徹底解決,又可維素、木質(zhì)素每年可再生1500億t,但目前的利用率還大大減輕土壤侵蝕和水土流失,治理沙漠,保護生物多不到總量的5%。面對這一巨大的自然資源寶庫,全世樣性,促進(jìn)生態(tài)的良性循環(huán)和現代種植業(yè)的發(fā)展,增加界都在力求開(kāi)發(fā)和拓展生物質(zhì)材料的應用范圍。例農村就業(yè)機會(huì )成為農村新的經(jīng)濟增長(cháng)點(diǎn),改善生活環(huán)如,美國眾議院通過(guò)一項農業(yè)法案,批準在2002年撥款境,提高農民收入,增加農村新產(chǎn)業(yè),推動(dòng)農村城鎮化500萬(wàn)美元,2003~2007年每年撥款1400萬(wàn)美元,以資振興農村經(jīng)濟。助生物質(zhì)材料研究。日本森林綜合研究院及相關(guān)研究單中國煤化工代農林工生物質(zhì)生物質(zhì)材料的開(kāi)發(fā)利用非常重視,已開(kāi)展大量工作。例能CNMHG如:日本豐田公司開(kāi)發(fā)用白薯淀粉塑料制成了汽車(chē)配4.1總體思路件;富士通公司用玉米淀粉塑料(PLA,聚乳酸脂)制成現代農林工生物質(zhì)能一體化系統81是把能源農的電腦機殼和其它配件已經(jīng)商業(yè)應用。美國 DuPont公業(yè)、能源林業(yè)和能源工業(yè)相結合構成從原料到產(chǎn)品的生司和 Gen Corp International公司合作建成的用玉米生物質(zhì)能源生產(chǎn)一體化體系該系統在為中國長(cháng)期能源戰農業(yè)工程學(xué)報2004年略提供技術(shù)支撐的同時(shí),從根本上解決農業(yè)廢棄物的污集、運輸和預處理技術(shù)與設備;高效纖維素原料水解工染問(wèn)題,有效地改善農業(yè)環(huán)境和保護森林植被確保中藝與設備;先進(jìn)乙醇發(fā)酵與精制工藝和設備;纖維素水國的農業(yè)和自然生態(tài)環(huán)境安全(見(jiàn)圖3)。解廢渣的氣化過(guò)程和工藝;高效的氣化爐設計;與燃料太陽(yáng)能乙醇系統相匹配的氣化發(fā)電、供熱系統;以沼氣和廢渣氣化合成氣為原料生產(chǎn)合成柴油的過(guò)程和工藝與關(guān)鍵技術(shù);生物油生產(chǎn)工藝和設備等能源農業(yè)業(yè)2)技術(shù)集成:生物質(zhì)能源一體化系統的技術(shù)集成,農業(yè)生態(tài)包括集成生物質(zhì)生產(chǎn)燃料乙醇、廢渣氣化發(fā)電及供熱、環(huán)境安全自然生態(tài)環(huán)境安全廢渣裂解制生物質(zhì)油和沼氣一合成氣生產(chǎn)合成柴油等關(guān)鍵技術(shù)集成,開(kāi)展優(yōu)化系統的中試研究;開(kāi)展生物質(zhì)能源工業(yè)能源一體化系統工業(yè)化和商業(yè)示范研究。4.2系統構成能源安全本發(fā)展模式的技術(shù)路線(xiàn)與系統構成(圖4):以傳統3農林工一體化生物質(zhì)能源體系農業(yè)有機廢棄物、能源農業(yè)和能源林業(yè)為產(chǎn)業(yè)基礎,構Fig 3 Bioenergy industry system integrated with成的生物質(zhì)原料生產(chǎn)系統;從工業(yè)用生物質(zhì)能源和清潔agriculture and forestry的農村能源兩個(gè)層面上構成兩個(gè)不同的應用系統;工業(yè)用生物質(zhì)能源以生物質(zhì)液體燃料生產(chǎn)為主體,包括燃料4.2技術(shù)構成乙醇和生物柴油生產(chǎn)技術(shù)構成生物質(zhì)能轉換系統的核1)關(guān)鍵技術(shù):包括高纖維素含量、高光合、抗逆性心;農村用生物質(zhì)能源以生物質(zhì)氣化和農村生態(tài)環(huán)境建強的能源植物,也包括各類(lèi)纖維素類(lèi)、糖類(lèi)和淀粉類(lèi)植設為主體,包括農業(yè)廢棄物生物質(zhì)的氣化技術(shù)、熱解技物育種與栽培;適用于能源農業(yè)和能源林業(yè)的生物質(zhì)收術(shù)、高濃度有機廢水沼氣技術(shù)和綜合利用技術(shù)。耕地使統農林業(yè)農林度棄裂解液化維逮生林合成過(guò)程還林繼源林業(yè)」乙醇生產(chǎn)上水解殘渣油料林木裂解油生物油油料作物生物柴迪燃料乙醉荒山[能源農業(yè)糖類(lèi)作物生態(tài)農業(yè)水生植物常規乙醇淀粉作物規?;B殖業(yè)好氧發(fā)酵有機廢水小城鎮建設生活垃圾熱解圖4現代農林工生物質(zhì)能一體化系統總體技術(shù)路線(xiàn)Fig 4 Overall technical route from biomass feedstock to products in a modernbioenergy system integrated with agriculture and forestry5結語(yǔ)農林業(yè)將引導新一輪農業(yè)革命。今后的農民不單純是生產(chǎn)糧食和飼料,更是生產(chǎn)能源、材料、化學(xué)制品等的“工生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)是在資源替代、保護環(huán)境、發(fā)展經(jīng)濟和人”??沙掷m發(fā)展的現代理念引領(lǐng)下,在化石能源漸趨枯竭、生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向是與振興農村經(jīng)濟和改善農全球變暖、環(huán)境惡化的形勢下產(chǎn)生的一個(gè)新型產(chǎn)業(yè)。生民中國煤化工分結合的模式發(fā)展,能物質(zhì)的主要來(lái)源是農林廢棄有機物質(zhì)和利用低質(zhì)土地源才1結合,使之形成生物質(zhì)及水面種殖能源/材料等專(zhuān)用植物,既不與為人類(lèi)提供產(chǎn)CNMHG、環(huán)境和戰略?xún)r(jià)值遠大食物的農田爭土地,又保護與改善自然及農業(yè)生態(tài)環(huán)于經(jīng)濟價(jià)值,它將引導一條具有中國特色的農業(yè)工業(yè)化境,并為解決農民增收和農村小康社會(huì )的建設提供一條之路。以生物質(zhì)生產(chǎn)為基礎的新型農業(yè)是農業(yè)與工業(yè)協(xié)新的途徑。隨著(zhù)生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的形成與發(fā)展,傳統農業(yè)將調發(fā)展的必然和新階段,它必將為石油進(jìn)口和溫室氣體成為雋數靄生產(chǎn)為基礎的多元化的新興農業(yè),生物質(zhì)滅排做出貢獻,并將促進(jìn)初見(jiàn)端的生物質(zhì)經(jīng)濟的使速第5期孫振鉤:中國生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)及發(fā)展取向發(fā)展。中國農業(yè)出版社,2000[17] Hatje W, Ruhl M, HuttI R F, et al. 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It is significant for development of biomass industry to settle the problem of farms and accelerate the agriculturalindustrilization and rural developmentKey words: biomass, biomass resources; biomass industry; bioenergy; biobased materials; agricultural residues; energy plants

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