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)能源開發(fā)和利用徐學勤,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)能源的一個重要分攴,清潔性和可循環(huán)再生利用等特點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)能源開發(fā)和利用現(xiàn)狀,闡述了林木質(zhì)能源開發(fā)和利用方式,并對發(fā)展前景和對策作了初步探討。關鍵詞:林木質(zhì)生物能源;生物柴油:開發(fā)和利用中圖分類號: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)能源主要是利用樹木的木材、果實國際通行慣例,當這個數(shù)字超過50%時,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題。量來源于太陽能。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(xù)利用性續(xù)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日益凸顯出來3。開發(fā)林木質(zhì)能一個全新理念。作為生物質(zhì)能源的一個重要分支,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,供給減少所帶來的價格攀升木作為綠色植物中一個高級群體,不僅蓄積量和可會催生替代品的產(chǎn)生從而延緩其耗竭的過程,開發(fā)利用量大,能量密度高而且我國能源樹種生物多樣的初衷和立足點應是從社會能源的可持續(xù)發(fā)展和對性也十分豐富如石油樹麻瘋樹和黃連木等2)。環(huán)境的友好性來平衡和調(diào)節(jié)能源的供給體系促進我國能源結構現(xiàn)代化,減少對環(huán)境的破壞和對單1我國林木質(zhì)能源開發(fā)的意義及其現(xiàn)狀能源的過度依賴。隨著能源需求壓力加大和林木質(zhì)能源顯著優(yōu)勢能源是社會經(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(nèi)加快了對林木再生能源研狀況很大程度上影響和制約著經(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",每公頃可CNMHG日期:20070109簡介:徐學勤(1961-),男,高級工程師,四川種苗站站長,從事林木種苗管理工作。1期徐學勤,等:林木生物質(zhì)能源開發(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(xiàn)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)良樹種無性系營造短周期能源林。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,防風固沙,保持水土,涵養(yǎng)水源,綠化荒山,真正比化石能源更少。實現(xiàn)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(qū)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)進入產(chǎn)業(yè)開發(fā)時能源樹種。1981年,我國林業(yè)工作者在海南發(fā)現(xiàn)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足進步,相關生物技術已基本成熟,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。果項國際公認的關鍵技術上已取得重要進展?！犊蓺ず土?3%,種子含油量35%,種仁含油量再生能源法》的正式實施,也必將極大地推動我國56%。生長較快,4a后即可開花結實。胸徑15cm林木生物質(zhì)能源的開發(fā)利用。時,株年產(chǎn)果50~75kg;麻瘋樹,在我國西南、東南地區(qū)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)柴油的各個指標均優(yōu)于國內(nèi)0號柴油。木材作燃料在我國有著悠久的歷史,即使至今,加工生物柴油的一些關鍵技術在我國的自主研我國很多地區(qū)木材仍是最主要燃料。據(jù)統(tǒng)計世界木發(fā)已趨于成熟,有些技術已經(jīng)開始在實際生產(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。四川省長江造林局與四川大學生命科學院合作燃燒的利用效率較低,因此開發(fā)木材燃料的主要問聯(lián)合開發(fā)了麻瘋樹轉化生物柴油及其綜合利用技術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果實和綠玉樹汁轉化生物燃其利用價值。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)化國家對如何改進燃燒裝置提高薪柴化工產(chǎn)品綜合生產(chǎn)線。這些都標志著我過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、熱風爐等燃燒裝置開始力。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域也取得了突破清華大學鋸渣、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”,為林木發(fā)電提供充分簡化和改進了原有的熱壓縮顆粒成型系統(tǒng),發(fā)明原料。了"冷壓縮成型技術",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(tǒng)和燃燒運輸難消耗高的技術難題,為林木質(zhì)固體燃料在工發(fā)電系統(tǒng)組成(。燃料處理系統(tǒng)主要是對超過預業(yè)鍋爐中替代煤炭提供了美好前景。定規(guī)格尺寸的木塊進行切割和粉碎,然后將其傳輸2.2生物柴油到燃燒倉,燃燒發(fā)電系統(tǒng)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,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:以可再在國外,林木質(zhì)發(fā)電技術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)步推進的方式帶動林木生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。電廠,以樹木采伐、加工和使用的廢料等作為燃料此后又不斷有此類電站相繼建成,僅加利福尼亞州4結束語家公司就利用核桃殼、樹枝等木質(zhì)原料生產(chǎn)電力4.5兆瓦,每年節(jié)約石油11000t。在我國,中國國林木生物質(zhì)能源的開發(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了新的曙光,其環(huán)境友好性、可持續(xù)利用和循裝機容量2.5萬kw的林木質(zhì)能生物發(fā)電廠,這意環(huán)綜合利用等特點都昭示著林木質(zhì)能源的巨大潛力味著我國林木發(fā)電技術已經(jīng)逐漸成熟,可以小規(guī)模和廣闊前景。隨著技術不斷完善,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]劉會麗,馬鵬等,車用生物能源的研究現(xiàn)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)展過程中也會面臨許多問題和挑[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)技術學院學報,2002,1(2):36-39戰(zhàn),關鍵制約因素就是技術。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不國礦業(yè)2006,(02)爭的事實,只有通過不斷革新技術,改造生產(chǎn)工藝流[4]張無敵宋洪川,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)能打破核心技術的瓶頸,大規(guī)模開發(fā)和推廣林木質(zhì)5艷,戶洪,李春,竹安,面向21世紀的生物能源能源只能是一個口號。因此這應該是今后進一步[6]張正敏,朱俊生,中國可再生能源技術攻關成就顯著口]中開發(fā)林木質(zhì)能發(fā)電的工作重點。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[刀能源業(yè)開發(fā)時代,國外一些成熟的技術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)生物能源利用技術研究[,中了一些技術突破,并逐漸形成自已的技術優(yōu)勢。[9譚天作,王芳,鄧利生物能源的研究現(xiàn)狀及展望[現(xiàn)2005年2月,國家林業(yè)局成立了林木生物質(zhì)能源領代化工,2003,23(9):8-12導小組辦公室這應該是一個很強的信號,說明國家[10] Kaieda M, Samukawa t, Kondo a,tal.[J. Journal of Biosci今后針對這個領域將會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)技術學院學報,2002,1(2):36-38.[12]蔣建新,陳曉陽.能源林與林木生物轉化能源化研究進展輕易大規(guī)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技術后,因地制宜,統(tǒng)籌規(guī)劃,進行嚴格科學論證,采[13]郭慧光,馬京,周如海.生物質(zhì)發(fā)電技術及其在云南的應取靈活機動融資方式,通過示范先行、以點帶面逐用前景[J].研究探討,1996:10-13.中國煤化工CNMHG