2010年第2期節(jié)能(總第331期)ENERGY CONSERVATION生物質(zhì)能開發(fā)利用對(duì)策劉清志,王愛春(中國(guó)石油大學(xué)(華東)經(jīng)濟(jì)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(yīng)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(jī)制不夠完善?？偨Y(jié)出需推進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,加強(qiáng)技術(shù)開發(fā),完善相關(guān)政策法規(guī)等利用對(duì)策。關(guān)鍵詞:生物質(zhì)能;可持續(xù);開發(fā)利用中圖分類號(hào):TK6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1004-7948(2010)02-0019-03引言高了對(duì)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(rèn)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(xù)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(guó)家開展大規(guī)模生產(chǎn),在增技術(shù),使低生物質(zhì)完成從固態(tài)到可燃?xì)怏w的轉(zhuǎn)化。加能源數(shù)量、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、保障能源安全等方面低生物質(zhì)是以農(nóng)作物秸稈為主,還可以使用玉米發(fā)揮著重要作用。但是生物質(zhì)能在開發(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(wěn)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(guī)化石燃料發(fā)電相比還具有一定的優(yōu)勢(shì)。我國(guó)電力供應(yīng)相對(duì)緊1.1生物質(zhì)燃料油張,常規(guī)化石能源相對(duì)緊缺且價(jià)格較高,而生物質(zhì)作為替代石油的重要戰(zhàn)略選擇,生物質(zhì)燃料油廢棄物來(lái)源廣,價(jià)格相對(duì)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(guī)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(zhuǎn)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(duì)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(jìng)爭(zhēng)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(guó)已具備建設(shè)MW級(jí)生物質(zhì)氣化發(fā)電項(xiàng)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(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),農(nóng)村的農(nóng)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(zhuǎn)換,裕,所以我國(guó)的沼氣技術(shù)在農(nóng)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(dǎo)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(nóng)村的衛(wèi)生條件,體現(xiàn)新農(nóng)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(wèi)生的有固體燃料燃燒是新推廣的技術(shù),它主要是把生機(jī)肥料,養(yǎng)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(tǒng)的燃爆設(shè)備燃用,其綠色有機(jī)農(nóng)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(guó)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(guī)CNMH〔支持,不斷加大扶持力度。各有關(guān)部門都在充分發(fā)揮部門優(yōu)勢(shì),加基金項(xiàng)目:山東省自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):￥20037)強(qiáng)協(xié)調(diào),密切配合,努力形成政府領(lǐng)導(dǎo)、部門協(xié)作、能010年第2期ENERGY CONSERVATION(總第331期)社會(huì)參與沼氣建設(shè)的工作機(jī)制。汽油混合使用的。這種方法大多用于有嚴(yán)重空氣1.5垃圾發(fā)電污染問(wèn)題的地區(qū),因?yàn)樵谄椭屑尤胍掖伎梢詼p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(xiàng)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(duì)環(huán)境(主要是天然氣)的成本。的污染。我國(guó)大中城市年產(chǎn)垃圾1億多噸堆積在2.3對(duì)生物質(zhì)能的重要性認(rèn)識(shí)不足城郊的垃圾量達(dá)到了幾億噸侵占5億多平方米土在目前的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)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(fèi)化石燃料為主。所入土壤河流,對(duì)環(huán)境危害巨大,還會(huì)影響生活質(zhì)量。以,人們還沒有意識(shí)到生物質(zhì)能的重要性。除了平焚燒是目前國(guó)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(duì)土地的占用問(wèn)到的就是沼氣的利用,把沿氣的利用當(dāng)作生物質(zhì)能題,并且對(duì)于處理垃圾中的細(xì)菌病毒而言比其他開發(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(duì)周邊環(huán)境造成二次污染·田為例,使用天然氣方便的農(nóng)村和小區(qū)多愿意使用的幾率很小,這在我國(guó)沿海和中部地區(qū)尤為適合。天然氣,百姓對(duì)沼氣利用認(rèn)同度低安裝應(yīng)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(lì)措施力度不夠雖然近年來(lái)我國(guó)對(duì)生物質(zhì)能的利用取得了不在現(xiàn)有技術(shù)水平和政策環(huán)境條件下,大多數(shù)生小的進(jìn)步,不過(guò)目前我國(guó)實(shí)際利用生物質(zhì)能不足近物質(zhì)能的開發(fā)利用成本高,再加上資源分散、規(guī)模期可利用資源的2%,在一些生物質(zhì)利用方面與國(guó)小、生產(chǎn)不連續(xù)等特點(diǎn),在現(xiàn)行市場(chǎng)規(guī)則下缺乏競(jìng)際先進(jìn)水平相比,如焦油氣的裂解處理技術(shù)、二曙爭(zhēng)力需要政策扶持和激勵(lì)。目前,國(guó)家支持生物英的處理技術(shù)等方面,還有不小的差距。質(zhì)能開發(fā)利用的政策體系還不夠完整,經(jīng)濟(jì)激勵(lì)力2.1生物質(zhì)資源分散不利于規(guī)模利用度弱,相關(guān)政策之間缺乏協(xié)調(diào),政策的穩(wěn)定性差,沒秸稈的熱值低,對(duì)于上規(guī)模的項(xiàng)目而言,例如有形成支持生物質(zhì)能持續(xù)發(fā)展的長(zhǎng)效機(jī)制。生物質(zhì)能發(fā)電廠,需要大量的燃料資源,而農(nóng)村的2.5市場(chǎng)保障機(jī)制不完善秸稈資源比較分散,如果利用集中運(yùn)輸則增加了成與此同時(shí),生物質(zhì)能開發(fā)利用缺乏明確的發(fā)展本從而限制了大中型項(xiàng)目的上馬。同時(shí),單位土地目標(biāo),沒有形成連續(xù)穩(wěn)定的市場(chǎng)需求。雖然國(guó)家逐的有機(jī)物能量偏低,從而造成了為生產(chǎn)能源作物而步加大了對(duì)生物質(zhì)能開發(fā)利用的支持力度但由于占用大量的耕地,與我國(guó)土地資源的現(xiàn)狀不符,違沒有建立起強(qiáng)制性的市場(chǎng)保障政策,無(wú)法形成穩(wěn)定背我國(guó)的耕地利用政策的市場(chǎng)需求,生物質(zhì)能開發(fā)利用缺少持續(xù)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(guó)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(duì)大氣的危3生物質(zhì)能利用對(duì)策害,保護(hù)人類的生活環(huán)境。目前在生物質(zhì)氣化中氣3.1清潔利用有機(jī)廢棄物,推進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展體凈化是中國(guó)生物質(zhì)氣化最薄弱的技術(shù)環(huán)節(jié)?，F(xiàn)在人們的日常生活中,例如農(nóng)作物生產(chǎn)及糧食大都采用水洗的辦法,既降低系統(tǒng)效率,又產(chǎn)生含加工、林業(yè)生產(chǎn)和木材加工、畜禽養(yǎng)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(xiàn)在的技術(shù)看來(lái),進(jìn)行焦油裂解減少焦油機(jī)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(duì)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(guó)煤化工(固體成型燃料所以,對(duì)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(dú)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(xiàn)實(shí)是,所消耗的乙醇大多是與經(jīng)濟(jì)的要求。2010年第2期能(總第331期)ENERGY CONSERVATION32加強(qiáng)技術(shù)開發(fā),有效解決二次污染問(wèn)題物質(zhì)能專門的管理機(jī)構(gòu),加強(qiáng)對(duì)生物質(zhì)能開發(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(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo),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(fù)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(guī)模,促進(jìn)生物質(zhì)能的開發(fā)利用的有效辦法。只有最大限度地減少焦油的數(shù)量,才3.5制定與生物質(zhì)能相關(guān)的法律法規(guī)能避免廢水的產(chǎn)生。當(dāng)然,采用任何工藝都很難保制定相關(guān)的法律制度,用強(qiáng)制性手段保障生物證完全沒有焦油,所以采用一定的水作為冷卻和清質(zhì)能開發(fā)利用的健康成長(zhǎng)。我國(guó)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(duì)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?guó)角度對(duì)生物質(zhì)能有害氣體和劇毒致癌物問(wèn)題上也要開發(fā)行之有效做了總體的規(guī)劃和要求,但是對(duì)于不同的地區(qū)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(qū)應(yīng)該根據(jù)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(tái)一些相應(yīng)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(jié)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(píng)價(jià)是人畜糞便投入沼生物質(zhì)能源開發(fā)利用涉及能源、農(nóng)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(xì)菌性多個(gè)行業(yè)和多種技術(shù),是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,必病源、病毒性病源、寄生性病源及蚊蠅蟲卵沉降殺須堅(jiān)持以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo),以建設(shè)資源節(jié)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(biāo),以增加能源供應(yīng)、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(jié)構(gòu)、保障能源安全、保護(hù)生態(tài)環(huán)境為重點(diǎn)發(fā)揮性物質(zhì)可在池內(nèi)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(shì),通過(guò)大規(guī)模開發(fā)生物質(zhì)能資源,實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)做肥料、養(yǎng)魚、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(yīng),促進(jìn)能二次污染。源可持續(xù)發(fā)展3.3改變能源消費(fèi)觀念,提高對(duì)生物質(zhì)能的認(rèn)識(shí)生物質(zhì)能是世界上能源消費(fèi)總量?jī)H次于煤炭我國(guó)常規(guī)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(guó)生物質(zhì)資源嚴(yán)重不足,已成為影響經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要因能資源非常豐富為我國(guó)的生物質(zhì)能的開發(fā)利用提素。同時(shí)由于CO2的過(guò)量排放造成的溫室效應(yīng)供了物質(zhì)基礎(chǔ)。同時(shí)隨著技術(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(qiáng)的市場(chǎng)竟?fàn)幜?相響警鐘。我國(guó)生物質(zhì)能資源豐富大力開發(fā)利用生信生物質(zhì)能的開發(fā)利用會(huì)更加的廣泛在國(guó)民經(jīng)濟(jì)物質(zhì)能源有利于減少煤炭資源過(guò)度開采,對(duì)于彌的發(fā)展中起到不可忽視的作用。補(bǔ)石油和天然氣資源短缺增加能源總量、調(diào)整能參考文獻(xiàn)源結(jié)構(gòu)、緩解能源供應(yīng)壓力保障能源安全具有極1張冰東營(yíng)市可再生能源開發(fā)利用研究[D]東營(yíng):中國(guó)石油大學(xué)(華東),2006其重要的作用。所以,應(yīng)該加大對(duì)生物質(zhì)能的宣傳[2]吳創(chuàng)之中國(guó)的生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)[D].中國(guó)科學(xué)院力度,深化人們對(duì)生物質(zhì)能的認(rèn)識(shí),改變?nèi)藗儗?duì)傳廣州能源研究所,2005統(tǒng)能源的消費(fèi)依賴。例如鼓勵(lì)農(nóng)村居民使用沼氣[3]中新能源網(wǎng)我國(guó)垃圾焚燒發(fā)電市場(chǎng)現(xiàn)狀及前景,從而減少對(duì)石油液化氣、天然氣的使用;倡導(dǎo)人們購(gòu)買使用可以燃燒生物柴油、乙醇的環(huán)保型汽車以[4]張宗蘭我國(guó)生物質(zhì)能利用現(xiàn)狀與展望[刀]中外能源減少柴油、汽油的消費(fèi),從而降低CO2的排放量起中國(guó)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)能專門管理機(jī)構(gòu)濟(jì)管理、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)及優(yōu)化等研究工作應(yīng)考慮生物質(zhì)能開發(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