生物质燃料规范范文篇1

[关键词]生物质能资源沼气生物质燃料垃圾发电展望

1概述

生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体。生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量，它以生物质为载体，直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，替代煤炭、石油和天然气等化石燃料，可永续利用，具有环境友好和可再生双重属性，发展潜力巨大。

福建省是少煤、无油、无天然气、常规能源短缺的省份。随着经济的发展，福建省能源的自给率下降，2010年自给率为35%，预测2022年之后将降至20%，这是经济发展中一个严峻的问题。在各种可再生能源中，生物质能是一个独特、重要的能源，它是贮存的太阳能，更是一种唯一可再生的碳源，而且资源丰富，在世界能源消耗中，生物质能占总能耗的14%，预计到下世纪，世界能源消费的40%来自生物质能。因此，大力开发利用生物质能源，是优化能源结构，确保能源安全、改善环境，促进经济社会可持续发展的重要战略措施之一。

我省生物质能资源丰富，目前可作为能源利用的生物质有林业木质油料植物、农作物秸秆、畜禽粪便、农产品加工副产品以及能源作物、稻壳、玉米芯、花生壳和甘蔗渣等农产品加工副产品，甚至垃圾等都可用于生产新型能源。虽然福建省具有丰富的生物质能源开发利用的潜在市场，但是生物质能开发利用水平还较低，如何加快生物质能源产业的发展，是摆在我们面前的重要课题。

2福建省生物质能学科发展简况

2.1福建省生物质能产业发展历程

2.1.1生物质形成的自然条件得天独厚

福建省地处东南沿海，与台湾隔海相望，全省地跨中亚热带和南亚热带两个自然气候带，西北有武夷山脉、中部有戴云山脉阻挡寒风，东南有海风调节，属海洋性季风气候区，多雨、温暖、湿润，独特的地理条件有利于各种生物质的生长，生物质能资源丰富。全省土地面积12.14万平方公里，其中山地、丘陵占80%以上，有“八山―水―分田”之称，土壤肥沃，森林资源丰富，森林面积770.5万公顷，森林覆盖率达63.10%，居全国第一，是我国南方的重要林区之一，有“绿色宝库”之称。

我省生物质能资源主要包括林木枝桠和林业废弃物、木本油料林油脂、废动植物油脂、畜禽粪便、工业有机废水、生活垃圾、农作物秸秆、农业能源作物及农产品加工副产品等。据初步调查分析，2008年我省生物质能资源理论存有量约1600万吨标准煤，约占全国资源总量的3.5%。

2.1.2福建省生物质能产业发展历程

近些年来，我省生物质能源产业的发展，已经建立一定的产业基础。生物柴油和户用沼气领域发展处于全国领先水平，生物质发电发展较快，但总体水平仍处于起步阶段。

2.1.2.1沼气

福建省沼气技术从上世纪80年代初开始系统的研究，相继成立省微生物所沼气研究室、省农科院农业工程与环境保护研究中心等专业研究机构，在福建省能源研究会下设农村能源专业委员会，在福建省农业工程学会下设农村能源及环保组，还有福建省农业厅农村能源环保总站等管理机构。

2001年以来，福建省利用中央财政农村小型公益设施建设补助资金以及农业基本建设项目资金，逐步开展农村户用沼气建设。先后有长汀、永安、龙海、福清、邵武、寿宁等县、市列入农村小型公益设施沼气建设项目，仙游、武夷山、松溪等县、市实施“一池三改”农村沼气建设项目。

2004年～2008年，中央共投入国债项目资金5356万元。2005年至今，省级投资9880万元，地方财政投资2822万元。全省累计建池从2000年的13.3万户增加到2008年的41.8万户，分布于全省70多个县（市、区），750多个乡（镇）。

到2008年，全省累计建成养殖场沼气工程1056处，容积349万m3，年产沼气4400多万m3，年处理1100多万吨畜禽养殖业粪水。全省共有规模养殖场7724个，建池比例为12.8%。其中，生态型沼气工程占90%，环保型沼气工程占10%。

2.1.2.2生物柴油能源化利用初见成效

自2002年以来，福建省在国内率先发展生物柴油工业化生产。目前福建已建立起有一定规模、设备装置技术比较高的生物柴油生产企业12家，形成35万吨，年左右的生产能力，约占全省柴油消费量的10%左右。

我省生物柴油发展路径从第一代技术起步，同时积极开发第二代、第三代技术，以争取更多原料来源。第一代技术是以动植物废油脂为主，进口棕榈加工残渣油为辅的原料路线，但原料来源受限。第二代技术主要是提炼能源林果仁榨油。第三代技术，由承担教育部示范工程的福建师范大学以海洋藻类为原料提取生物柴油的研究试验，取得了阶段性研究试验成果。

2.1.2.3生物质发电有一定进展

生物质能是我省各类可再生能源最丰富的一种，但技术成熟度低。多年来，农林业生物质并未得到充分合理的利用，大部分任其枯萎、腐败，目前利用率不到30%，而且其能源利用方式极为原始，大多数生物质以直接燃烧为主，有效利用率很低。以农林剩余物为主的生物质能密度低，大量收购必然带来长途搬运，运输成本高，原料采集范围大，发电成本高，发展受限制。

应用中科院广州能源研究所重点攻关项目《生物质大型上吸式气化炉》和《1000kW生物质气化发电系统》研究技术，2000年福建省莆田市建成了1000kW生物质（谷壳）气化发电厂，并投入运行。2003年，建宁县饶山热能有限公司利用稻壳替代燃煤发电、供热，解决稻壳资源浪费的问题。通过引进“热电联产垃圾焚烧节能技术”将稻壳“变废为宝”，该项目利用谷壳作为燃料替代燃煤生产蒸汽，同时用于发电，大大减少了s02等有毒废气的排放。项目运行过程中产生的废渣还可再用于生产白炭黑和炭黑。目前，饶山热能有限公司年消耗稻壳约5万吨。

福建省生物质能发电的主要途径是垃圾发电，从2003年开始，我省进行城市生活垃圾的发展研究和实践，出台了《福建省“十一五”城市生活垃圾无害化处理设施建设规划》和相应的配套政策，使垃圾发电产业得到快速发展。至2010年底，我省已建、在建和规划建设的垃圾发电厂已有10座。全部投产后，日处理垃圾7400吨，年发电量7.33亿kW・h，光发电一项就可节约25.7万吨标准煤。

2.2福建省生物质能发展前景

福建省是一个一次能源十分缺乏的省份。生物质能由于通过植物的光合作用可以再生，与风能、太阳能等同属可再生能源，资源丰富，可保证能源的永续利用。生物质的硫含量、氮含量低、燃烧过程中生成的SOx、NOx较少；生物质作为燃料时，由于它在生长时需要的C02相当于它排放的C02的量，因而对大气的CO2净排放量近似于零，可有效地减轻温室效应。生物质能作为世界第四大能源，仅次于煤炭、石油和天然气。根据生物学家估算，地球陆地每年生产1000亿-1250亿吨生物质；海洋年生产500亿吨生物质。生物质能源的年生产量远远超过全世界总能源需求量，相当于目前世界总能耗的10倍。我国可开发为能源的生物质资源到2010年可达3亿吨。随着农林业的发展，特别是炭薪林的推广，生物质资源还将越来越多。

福建省丰富的生物质资源预示着良好的发展前景，根据福建省相关部门制定的生物质能开发利用规划，要从以沼气、生物柴油、压缩成型固体燃料、垃圾发电为品种的生物质能中筛选出作为示范工程，重点加以扶持，提高技术成熟度，加以推广，以推动生物质能产业化的发展。

3福建省生物质能发展现状

近年来，国家高度重视生物质能的开发和利用，颁布了《可再生能源法》、《可再生能源产业发展指导目录》、《可再生能源发电有关管理规定》、《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》、《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》和《关于发展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施意见》等法规和配套办法及规章，制定了20多项农村沼气、秸秆综合利用、燃料乙醇等国家和行业标准。在国家的政策扶持和引导下，中央和各地不断加大资金投入力度，通过加强科研开发与技术攻关，开展不同形式的试点示范与建设，有力促进了我省生物质能产业的发展。

3.1生物质能资源状况

3.1.1沼气

我省生物质资源丰富，遍布全省各地，是全国发展沼气重点省。据测算，如将全省人畜禽粪便用作燃料、肥料的作物秸杆1/3，经厌氧发酵制取沼气，年资源总量可达26.3亿m3，折标煤187万吨。若全部开发利用，农业人均100.5m3.按人均日用气0.3m3计，可解决90%左右的生活燃料。

3.1.2垃圾

我省城市垃圾产量在迅速增加，据2005年统计，全省城市生活垃圾量将达940多万吨。据调查，目前福、厦、泉等沿海城市每人每年平均垃圾量达450公斤左右。福州市一天的垃圾就达1200～1400吨。根据对福州、厦门等市垃圾质地测试结果，可燃物占55%以上，热值为5000kJ/kg左右，具备了建设垃圾发电厂的要求。

3.1.3生物质制油

福建省是全国重点林区之一。适宜种植的能源高产作物主要是能源甘蔗、甘蔗、甘薯、木薯、油莎豆等；有开发潜力和价值的油料能源植物种类的科目有大戟科、樟科、桃金娘科、菊科、豆科、山茶萸科、大风子科和萝摩科等，可以适合规模化种植的有麻疯树、山苍子、油茶、黄连木、乌桕、油桐等。

福建省还有丰富的农作物秸秆稻草、麦草、芦苇、竹子等非林质纤维，有香蕉、菠萝等果业茎秆和森林抚育间伐、树林修枝、林业加工剩余物，以及随处可见的野生芒属植物等生物质资源，每年的资源总量可能超过数千万吨。但大多未被充分利用，造成生物质资源的很大浪费。

福建省海洋资源十分丰富，有浅海41.5万公顷，滩涂20多万公顷，有海洋生物3000多种。其中可作为生物质能源开发的原料不乏其中。

3.1.4生物质资源总量

福建生物质能资源主要包括农业废弃物、林业废弃物、城市垃圾、废弃动植物油脂、工业有机废水、木本油料林以及木薯、甜高梁等农业能源作物七大类。据初步调查分析（2010年），目前全省生物质能年资源总量约为1620万标准煤，占全国资源总量的3.5%。目前，全省生物质能源年资源潜力分布如下：

（1）农业废弃物

农村沼气资源：以农村畜禽粪便为主要原料的沼气潜力为26.3亿m3，折合187.8万吨标准煤；

秸杆：总量1035万吨，其中1/3可作能源利用，约345万吨，折合172万吨标准煤；

农产品加工剩作物：以稻壳与甘蔗渣为主。总量约285万吨，折合184万吨标准煤。

（2）林业废弃物

福建森林覆盖率居全国之首，林业废弃物资源丰富，包括林木枝桠和林产废弃物等，约1200万吨，折合685.2万吨标准煤。

（3）城市垃圾发电资源

垃圾年产出约940万吨，其中720万吨可用于发电，发电量折合30万吨标准煤。

（4）废弃动植物油脂

可产生物柴油36万吨，折合51.5万吨标准煤。

（5）工业有机废水产沼气资源：17亿m2，折合121.4万吨标准煤。

（6）水本油料林：可用于栽种木本油料林的用地约60万公顷，可产生物柴油120万吨，折合157.9万吨标准煤。

（7）木薯、甜高梁等：可产燃料乙醇30万吨，折合30万吨标准煤。

3.2生物质能开发利用现状

3.2.1沼气开发与利用技术

3.2.1.1户用沼气

我省沼气技术逐步成熟，通过不断加强技术革新，注重新技术、新成果的应用，在池型方面，研究出了适应不同气候、原料和使用条件的标准化池型。主要应用有：①ZWD型沼气池：由福建省农科院上世纪90年代研发，2002年获得省科技进步三等奖。其优点是占地面积小，结构简单；解决了进出料难题；扩大沼气发酵原料来源；且料液分布更均匀，提高沼气产气率18.9%。②SQC新型高效户用沼气池：1991年南福建省农业生态环境与能源技术总站与顺昌县联合研究开发，2004年获中华农科教基金农技推广奖。SQC～，JI户用高效沼气池在福建省北部寒冷山区实现了全年不间断产气，可满足5―6口之家常年生活用气；目前泉州、漳州、三明、龙岩、莆田等地均有引进该池型。③户用玻璃钢组装式沼气池：2002年，由福建省农科院农业工程技术研究所研制，是一种安全、新型、廉价的沼气池。它产业化程度高；适应性强；密封性好，保证了最佳产气条件。2003-～9月，获得国家知识产权局实用新型专利。

3.2.1.2大中型沼气工程

①以沼气工程为纽带，建立生态牧场：项目于1983年在省农科院畜牧兽医研究所试验牧场实施，建立沼气池271：：1，总容积1205m3，年产沼气7.3万m3，除作生活燃料使用外，还进行沼气发电，作汽车燃料，用沼渣养蚯蚓种蘑菇，沼液放养胡子鲶等试验；1982年，“沼气长距离输送研究”获省科技成果四等奖，向省内外推广；1989年获农业部农村能源及环保优秀成果三等奖。②泉头畜牧场沼气生态系统工程研究：在泉头万头猪场建成我省第一个生态能源村的基础上，1991年第二期建成两座350m3上流式厌氧发酵塔（UASB）和300m3贮气罐，用于发电（装备45kW和75kW各1台沼气发电机）；沼渣用于种果和培植食用菌，沼液用于养萍、养鱼，达到物质、能量良性循环；1994年被国家环保局评为一等农业生态技术。⑧隧道式沼气池：2003年，南平市延平区农村能源站曾宪芳等通过改造和吸收ABR和AF工艺技术，形成隧道式沼气池，该工艺提高了厌氧消化效率。④推流式厌氧滤床工艺（PAFR）：从上世纪90年代开始推广该工艺。沼气池在常温下池容产气率可达0.5～1.0m3・-m-3・-d-1左右，能承受较大负荷冲击，施工简便、管理方便、运行稳定，设置地下，占地小；降解率高，易产生微生物膜，采用防堵、自动排渣工艺，基本实现不耗动力运行。⑤红泥塑料厌氧发酵装置及其后处理设施标准化设计技术：2003年，福州北环环保技术有限公司开始引进台湾红泥塑料厌氧发酵技术，并着手红泥塑料厌氧发酵装置关键技术研究，并形成标准化应用技术，在省内外十几家养殖场推广。⑥高效厌氧净化塔：2010年，福州科真自动化工程技术有限公司研制出了高效厌氧净化塔，并用沼气发电余热对厌氧净化塔进行加温，解决了低温季节不能正常产生沼气的难题。⑦智能化大型沼气池：福建省农科院农业工程技术研究所研发成功“智能化大型沼气池远程控制系统及高效产气调控技术的应用”，率先应用玻璃钢材料作为大型沼气池保温材料，建立玻璃钢夹套水泥沼气池，保温效果好，2012年5月通过专家鉴定，比传统沼气池增加产气量25.7%，解决了冬季沼气池产气难的问题；采用厌氧发酵后固液分离，提高了发酵液浓度，达到高效产气，实现远程监测调控，远程诊断，大大节省了人力成本。项目已获得发明专利1项、实用新型专利6项，达到国际先进水平。为国内首创。

沼气的工业化应用，包括沼气集中供气、沼气发电等还处在示范阶段。

3.2.2生物柴油的开发技术

目前我省已形成生物柴油35万吨/年左右的生产能力，其中5万吨以上的企业有3家，2万吨级的企业有2家，1万吨级企业有6家。但2008年以来，受国际油价激烈震荡和金融危机的影响，企业生产受到严重打击，特别是生产工艺还不完善，产品价格较高，原料收集困难，原料成本占生物柴油总成本的3N左右。目前原料成本高，转化率低。经济效益差是制约产业发展的主要障碍。因此产量从2007年的18万吨，跌到2008年的3.5万吨左右，许多企业处于停产、半停产或转产的困境。

3.2.3燃料乙醇的开发技术

南平闽沪置业生物工程有限公司致力于推广生物质资源的转换，公开征求工艺，采用生物质资源替代石油资源，制造生产术质石油。福建闽江学者、特聘教授张木清在省政协九届四次会议上提交了题为《关于加快发展我省生物能源产业的建议》，把我省的甘薯、甘蔗列为生物质资源，要求作为燃料乙醇原料加以重点发展。

1996年，福建农林大学甘蔗综合研究所在国内首倡能源-甘蔗研究。在主持国家“九五”甘蔗育种科技攻关期间，首次将“高光效、高生物量育种”列入攻关内容。以总生物量、总可发酵糖量为育种目标，创制能源甘蔗新材料，并通过一系列中间试验和技术指标的评价，选育能源甘蔗新品种的技术路线。通过自育和引进获得一批能源甘蔗新品种（系），接近或超过了美国第二代能源甘蔗品种的水平。2001年12月。《甘蔗光合性能的遗传分析及高光效、高生物量能源甘蔗新品系选育》通过农业部科技成果鉴定、能源甘蔗品种选育与鉴定这一核心技术已臻成熟。这期间，“十五”国家“863”计划、福建省重大科技项目《能源专用甘蔗新品种选育》、福建省跨越计划《能源甘蔗新品种（系）的中试与产业化》等都对能源甘蔗的研发给予立项资助。

厦大能源研究院研制和利用农林纤维素生物质联产燃料酒精与术糖项目以农林纤维素生物质（秸秆、蔗渣、林草）等为原料，分离提取纤维素、半纤维素、木质素等组份；利用纤维素酶对纤维素组份进行降解，制取燃料酒精；利用木聚糖酶对半纤维素组份进行降解，制取功能性木糖。针对我国术质纤维素原料预处理技术和多元化生物质资源规模化培育与利用等核心技术亟须突破的现状，研制木质纤维素原料的高效预处理技术和低成本降解技术等关键技术，建设万吨级纤维素水解制备液体燃料及其醇电联产综合利用示范工程，实现纤维素乙醇、丁醇的清洁生产和能量自给项目仍需作大量工作。到2015年，预计示范工程规模将达到3万吨/年以上，并建立相应的技术经济评价体系。

3.2.4固体成型燃料技术（主要是农林废弃物）

生物质成型颗粒燃料主要由农林废弃物作为原材料经过加工组成的。它是利用农林废弃物，如秸秆、水稻杆，薪材、术屑、花生壳、瓜子壳、甜菜粕、竹丝、稻糠、苜蓿菜、刨花、树皮边角料、杂草等所有废弃的农林作物，经粉碎一烘干一陈化一混合―挤压一冷却一筛分―包装等工艺处理过程，使原来松散、无定形的原料压缩，最后制成颗粒状燃料。其密度一般为1.1～1.3t/m3，热值约为4080―4800kcal/kg。1吨生物质成型燃料相当于0.8吨标准煤或0.51吨柴油/燃料油。

福建省南安市宝林能源公司与著名大学联合开发再能源燃料――生物质颗粒燃料，同时突破传统高能耗小产量的造粒设备，目前公司第五代造粒机已经面市，保证今后福建本省在新能源燃料供需上，无须再从外省引进。宝林公司生产的生物质颗粒燃料（直径6mm～11mm）已经出口多个国家，如日本、罗马、芬兰及东南亚。宝林在未来3年，计划引进外资，共同合作，力争建设20个生产基地，达到年产50万吨的规模，做强做大福建、广东、江西一带的生物质市场。福建南安海特机械公司、福建省南安市欧科新能源科技有限公司、福建省莆田市绿之道新能源有限公司都是生产生物质颗粒燃料设备的厂家。

3.2.5生物质发电技术

3.2.5.1生物质发电

沼气发电作为一种清洁、环保、高效的发电方式，符合国家节能减排、循环经济发展的产业政策。我省沼气发电项目共有21家，装机规模小，大部分项目都处于建设或试运行阶段。很多养殖场仅是利用少部分的沼气资源用来发电，发电主要为自用，都没有接入电网。其中装机容量较大的为大拇指环保科技（南平）有限公司正在建设的沼气发电项目，其建设规模为250―350kW。福州科真自动化工程技术有限公司研发KZ30GF-K、KZ50GF-K、KZ75GF-K型纯沼气发电机组，先后经过福建省经济贸易委员会“产品投产鉴定”和福建省农业机械鉴定推广总站“技术鉴定”。2008年11月，在福清市星源农牧开发有限公司安装2台75kW・h发电机，经过几年的运行，状态良好，每天可发电600―1000kW・h。

集美大学能源与动力工程研究所研发沼气发动机驱动的热泵（BHP）是一种节能环保型装置，与电动压缩式热泵相比，其主要动力源不同。该装置能充分回收利用沼气发动机余热。

我省生物质能发电已开始起步，光泽凯圣生物质热电厂利用鸡粪和谷壳混合物发电，一期装机容量为2.4万kW，每年消耗鸡粪和谷壳混合物约25万吨以上，相当于节约8.8万标准煤，于2010年投入运行。建宁热电联产扩建项目工程在原有供热汽轮发电机组1×K20t/h锅炉+1×C1315―24/5型背压式汽轮机组基础上，扩建1×20t/h锅炉+1×1.5MW背压式汽轮机组，采用稻壳进行燃烧发电。另外，规划中的仙游生物质发电厂位于仙游盖尾镇石马村，装机容量为2×12MW，项目已完成选址和初步规划。

3.2.5.2垃圾发电

福建省垃圾焚烧发电以城市工业和生活垃圾为燃烧介质，采用机械炉排炉或循环流化床焚烧炉对垃圾进行焚烧处理，利用其产生的热量进行发电。每处理1吨垃圾，约可发电250kW・h。垃圾发电的重要一环是重视城镇的生活垃圾卫生转运站的配套建设，构建城乡一体化的垃圾运输转运体系，保证垃圾原料的供应。

2007年，福建省建设厅、发改委、环保局印发实施《城市生活垃圾焚烧发电设施建设规划》。规划到2015年，我省建成23座垃圾焚烧发电厂，处理规模1.33万吨/天，装机容量达到26.15万kW，年发电量达11.17亿LkW・h。

至2011年底，已投入运营的有福州、晋江、石狮、厦门垃圾焚烧发电厂、福州市红庙岭填埋气发电厂、厦门东部、南安、晋江二期、莆田、惠安、南安扩建、福清、宁德等垃圾焚烧发电厂，垃圾处理规模8900吨/天，装机容量17.565万kW，发电约12.01亿kW・h。正在施工的有安溪、南平、建阳、龙岩、三明、邵武、浦城、漳州等8个垃圾焚烧发电厂；另有厦门海沧、闽候、平潭、福州第二等9个垃圾焚烧发电厂正在进行可研、环评等前期工作。

2007年11月，福州红庙岭垃圾填埋场填埋气体发电工程投入运行。该工程采用目前国际上最先进的马丁技术建设，利用填埋气进行发电，装机总容量0.25MW，年均发电约1000万kW・h。

4福建省生物质能技术发展展望

4.1发展思路

以科学发展观为指导，以服务海峡西岸经济区发展战略为动力，以能源、经济、环境协调、可持续发展为目标，充分发挥生物质资源和技术优势。

充分利用农业废弃物，大力加强沼气建设，积极推广固化成型燃料，大力发展生物质发电产业，大力发展具有规模效益、环境友好，经济社会发展急需的产业。

加强科技创新、加大政策扶持、强化体系建设，引导、整合和利用社会力量广泛参与，推进生物质能产业健康有序.发展。

4.2基本原则

（1）因地制宜，重点发展。在充分调查研究的基础上，贴近省情实际，立足当地资源特点，因地制宜，培育特色。重点发展包括以农村沼气为主的沼气利用和发电，以生物柴油为主的生物液体燃料，以城市垃圾为主的生物质能发电等三类。

（2）坚持协调发展的原则。坚持循环农业理念，推动农业废弃物能源化利用，把农业废弃物的能源化利用作为今后农业生物质能产业发展的主攻方向，大力发展农村沼气，加快发展农作物秸秆固化成型和气化燃料。

（3）生物质能发展要与我省经济发展水平相适应，发展规模和开发力度要与我省财力相适应，量力而行，立足未来发展。坚持政府引导和市场配置相结合。

（4）优先发展既有资源优势，又有一定经济竞争力的技术和项目，把生物质能发展与服务三农、改善农村、农业、农民的用能状况结合起来。

（5）以技术可行为基础，努力掌握拥有自主知识产权的核心技术和关键技术，着力提高技术转化应用能力，积极探索发展生物质能的多种有效途径，引领我省生物质能产业的持续健康发展。

（6）以原料的可获得性为出发点，以经济合理性为前提，以产业为纽带，合理确定生产规模和发展模式，充分发挥各参与主体的积极性，积极构建原料供应、生产加工、产品利用以及维修服务等完整的产业链条，促进生物质能产业和相关产业协调发展。

4.3发展目标

（1）沼气：至2015年，全省农村沼气新增户用沼气24.80万户，普及率达到82.85%；新建大中型沼气工程815处；全省利用沼气总量5.2亿m3，其中户用沼气3.85亿m3，大中型沼气工程1.35亿m3。

（2）生物液体燃料：积极建立木本油料林基地，建设科研示范基地和加工示范项目。力争2015年生物柴油生产量达到15万t，开发生物柴油林种植基地，采用第二代和第三代技术，加工生物柴油。

（3）生物质发电：①沼气发电：叫“十二五”期间，建成1座示范性并网型沼气发电工程；把具备装机能力240kW及以上的60%养殖企业、具备装机能力60～240kW的10%养殖企业建成沼气发电项目。②到2015年，我省建成23座垃圾焚烧发电厂和生物质发电厂，生物质发电总装机容量43.61万kW.年发电量19.36亿kW・h。

4.4技术应用与发展

4.4.1农村和大中型沼气

在提高户用沼气普及率的同时，加强后续维护，逐步完善服务体系，实现服务专业化，管理物业化，提高产业化水平，逐步推广新建养殖小区和联户沼气工程。今后新扩建大中型沼气工程，实行集中供气、供热和发电三结合，提高资源利用率。大中型沼气工程，要采取集中供气与发电相结合的发展方式，充分利用沼气资源，最大限度地减少沼气对空排放，避免大气污染和能源浪费；农村沼气的沼渣、沼液要合理利用，充分用作农田有机肥，禁止乱堆乱放，防止二次污染。

4.4.2生物柴油

生物质液体燃料应加紧企业重组，在发挥已形成生物柴油生产能力的同时，着力加强第二代（木本油料）、第三代（海藻、纤维素）技术开发创新。加强小桐子、油桐及无患子等木本油料林高产优良树种选育栽培和生产基地建设以及果仁深加工，油化结合；开展生物质和农业生产剩余物（如甜高梁、秸秆等）液体燃料重点试验研发工作，争取早日转化为生产力。

针对我省原有的生物柴油生产原料主要为餐饮废油或榨油脚料，严重影响产品质量，也不能保证原料的稳定供应，以及生产过程中存在液体酸碱催化工艺的环境友好性差等问题，研制木本油料、能源微藻培养技术，实现生物柴油清洁、高效生产十分重要。

4.4.3生物质燃料

生物质的直接燃烧和固化成型技术的研究开发，特别适用于福建省林区。由于生物质形状各异，堆积密度小、较松散，给运输和贮存以及使用带来了较大困难，影响生物质的使用。因此，可以按成型技术将木质材料螺旋挤压生产棒状成型物；或用活塞式挤压制得圆柱块状成型物，以及用内压滚筒颗粒状成型技术和设备生产颗粒状成型物。成型燃料应用于两个方面：其一，进一步炭化加工制成木炭棒或木炭块，作为民用烧栲术炭或工业用木炭原料；其次是作为燃料直接燃烧，用于家庭或暖房取暖用燃料。

秸秆致密固化成型就是采用热成型技术或常温冷成型技术，通过成型机将秸秆、杂草、灌木枝条乃至把菠萝茎杆、香蕉茎杆加工成颗粒燃料，果壳果皮等农林废弃物压缩成高热值、高密度的燃料棒或颗粒，提高其单位容积的重量和热值，这种固化成型燃料可用于替代燃煤发电，值得研究。

针对我国目前生物质气化热解技术的不成熟，导致初级产物以及后续的液体燃料产品品质低下等问题，要研制先进高效净化与组分调变一体化技术，建设拥有自主知识产权的万吨级生物质热化学转化制备液体燃料及热、电、化学品等多联产系统示范工程，降低液体燃料的生产成本，提高生物质资源化利用率和附加值。

针对我国生物质能产业存在设备故障率较高、维修频繁，影响连续生产，长时间连续运行的稳定性不好，设备关键部件耐高温和耐腐蚀性能不够等问题，要研制非粮生物质原料收集装备等，到2015年实现生物质原料专用机械的规模化生产。

4.4.4生物质发电

4.4.4.1沼气发电

要继续在农村大力推广以“一池三改”为内容的户用沼气工程和大中型沼气利用工程；重点开发适用于农村和小城镇的热（气）电联供示范系统。对于将污水处理中的淤泥进行发酵，生产沼气发电；将发电后的余热用于发酵系统保温升温的项目也应当进行考察、调研，提高城市使用沼气的份额。

4.4.4.2垃圾发电

福建省“十二五”生物质能发电发展目标及2022年发展规划见表1。

以城市垃圾为主的生物质发电应结合城市环境卫生设施建设和农业生态环境污染治理，重视二次污染治理，稳步推进大中型城市垃圾焚烧发电项目建设，充分利用城市生活垃圾与工农业生产废弃的生物质焚烧发电，提高资源综合利用率。“十二五”期间，要开展生物质混烧和直接燃烧发电试验。在有条件的市（县）逐步发展生产、生活垃圾与其它生物质废弃物混烧发电、林业生产“三剩物”以及其它生物质直接燃烧发电的示范。

垃圾发电要严格审查建设厂址选择方案，合理选择技术工艺设备，建立垃圾分拣制度，确保人炉垃圾质量和燃烧物的成分要求，有效防止有害物质入炉；要认真做好有害气体、污染废液安全防治工作；要探索新型二段往复式垃圾焚烧炉及新飞灰固化工艺技术，并在渗沥液处理工艺上有所突破；要建立健全安全规范运行操作规章和监管制度，加强检查监督，确保有害液体、气体达标排放。

5结语

福建省生物质能源资源丰富，有着广阔的生物质能源开发利用的潜在市场，对于能源资源缺乏的福建省来说，利用得天独厚的自然和物种优势，发展生物质能源，具有重要的战略意义。

生物质燃料规范范文

目前，我国秸秆固体成型燃料的关键技术已取得突破，特别是模辊挤压式颗粒成型技术，已经达到国际同类产品先进水平，有效地解决了功率大、生产效率低、成型部件磨损严重、寿命短等问题，农业部已在北京市大兴区建成年1万吨秸秆固体成型燃料示范点，替代煤炭为周边农户、温室大棚等提供清洁能源，实行了商业化。全国秸秆固体成型设备的生产和应用已初步形成了一定的规模，固体成型燃料的年产量约20万吨，主要以锯末和秸秆为原料，用于农村居民生活用能、锅炉燃料和发电等。生物质炉具的开发也取得一定的进展，开放了秸秆固体成型燃料炊事炉、炊事取暖两用炉、工业锅炉等专用炉具。经过探索和尝试，各地因地制宜，形成了“农户+秸秆经纪人+企业”、“农户+企业+政府”等各具特色的秸秆收储运模式。

依据《可再生能源中长期发展规划》和《农业生物质能产业发展规划》规定的目标，到2010年秸秆固体成型燃料年利用量达到100万吨以上。目前我国秸秆固体成型燃料年产量约20万吨。因此，2009、2010两年应推广应用80万吨秸秆固体成型燃料，才能实现规划目标。

根据我国秸秆固体成型燃料技术和产业发展状况，提出如下建议：

（1）完善财政补贴政策

财政部已经出台了《秸秆能源化利用补助资金管理暂行办法》，支持秸秆能源化利用的企业。但是，要求申请补助资金的企业满足注册资本金在1000万元以上、年消耗秸秆量在1万吨以上两项条件。这就使绝大数农村小型能源企业无法享受到国家的补贴政策。建议财政部降低门槛，扶植更多的能源企业享受补贴政策。

（2）加强技术研发和技术保障

虽然我国秸秆固体成型燃料技术已经趋于成熟，但还存在着成型机组可靠性差、原料适应范围窄、设备持续运行能力低等问题，需要在实践中完善和解决。此外，由于秸秆固体成型燃料技术是一项新技术，各地缺乏建设、运行和管理方面的经验，急需技术支持。建议成立“秸秆固体成型燃料技术指导组”，负责指导试点项目的工艺路线选择、技术方案制定、设备选型、工程实施，以及项目检查和验收等。

（3）示范先行，多种模式探索

我国幅员辽阔，各地区气候特点、资源禀赋和经济发展水平差异很大。秸秆固体成型燃料技术及运行模式需要在不同地区进行技术适用性、工程应用模式以及综合配套技术的完善。建议国家能源局在全国的典型地区对不同原料、不同用途、不同运行模式的秸秆固体成型燃料技术进行示范点建设，实践生产工艺和设备的可靠性、可行性及适用性，为下一步在全国范围内大面积推广提供技术支持和管理经验。

生物质燃料规范范文

关键词：生物质；生物质能；产业；沼气；生物质发电；生物质燃料；能源作物

1概述

近年来，在能源危机、保护环境和可持续发展的呼声中，可再生的清洁能源以及能源的多元化倍受关注，生物质能成为其中的一个新亮点。

为了促进可再生能源的开发利用，增加能源供应，改善能源结构，保障能源安全，保护环境，实现经济社会的可持续发展，中国已经制定并实施了《可再生能源法》。可再生能源是清洁能源，是指在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资源，它对环境无害或危害极小，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用。根据《可再生能源法》的定义，目前主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等非化石能源[1]。中国可再生能源资源非常丰富，开发利用的潜力很大，其中生物质能的开发潜力更大。

生物质能一直是人类赖以生存的重要能源，它目前是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源，在整个能源系统中占有重要地位[2]。据有关专家估计，生物质能极有可能成为未来可持续能源系统的重要组成部分，到下世纪中叶，采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40%以上。

生物质能是蕴藏在生物质中的能量，是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。煤、石油和天然气等化石能源也是由生物质能转变而来的。生物质能是可再生能源，通常包括以下几个方面：一是木材及森林工业废弃物；二是农业废弃物；三是水生植物；四是油料植物；五是城市和工业有机废弃物；六是动物粪便。在世界能耗中，生物质能约占14%，在不发达地区占60%以上。全世界约25亿人的生活能源的90%以上是生物质能，直接燃烧生物质的热效率仅为10%~30%[3]。生物质能的优点是燃烧容易，污染少，灰分较低；缺点是热值及热效率低，体积大而不易运输。

目前世界各国正逐步采用如下方法利用生物质能：1）热化学转换法，获得木炭、焦油和可燃气体等高品位的能源产品，该方法又按其热加工的工艺不同，分为高温干馏、热解、生物质液化等方法；2）生物化学转换法，主要指生物质在微生物的发酵作用下，生成沼气、酒精等能源产品；3）利用油料植物所产生的生物油；4）把生物质压制成成型状燃料(如块型、棒型燃料)，以便集中利用和提高热效率。

“为了缓解中国能源短缺问题，保证能源安全，治理有机废弃污染物，保护生态环境，建议国家应大力开发生物质能，实施能源农业的重大工程。”中国作物学会理事长路明研究员在接受记者采访时说[4]，“生物能源开发工程应主要包括：沼气计划、酒精计划、秸秆能源利用计划和能源作物培育计划等。”

在2006年8月召开的全国生物质能源开发利用工作会议上，国家发展与改革委员会副主任陈德铭提出，今后15年，中国在生物质能源方面将重点发展农林生物质发电、生物液体燃料、沼气及沼气发电、生物固体成型燃料技术四大领域，开拓农村发展新型产业，为农村提供高效清洁的生活燃料，并为替代石油开辟新的渠道。

综上所述，目前，中国生物质能源的产业化利用途径主要包括以下方面：沼气利用工程、农林生物质发电、生物固体成型燃料、生物质液体燃料、能源作物培育利用等。

2中国生物质能产业发展目标

中国农村生物质能是一座待开发的宝藏。根据《可再生能源中长期发展规划》确定的主要发展目标，到2010年，生物质发电达到550万千瓦（5.5GW），生物液体燃料达到200万吨，沼气年利用量达到190亿立方米，生物固体成型燃料达到100万吨，生物质能源年利用量占到一次能源消费量的1%；到2022年，生物质发电装机达到3000万千瓦，生物液体燃料达到1000万吨，沼气年利用量达到400亿立方米，生物固体成型燃料达到5000万吨，生物质年利用量占到一次能源消费量的4%[5]。

开发利用生物质能是当前国内外广泛关注的重大课题，既涉及农业和农村经济发展，又关系到国家的能源安全。今后5～10年，中国农村生物质能发展的重点是沼气、固体成型燃料和能源作物。《农业生物质能产业发展规划》确定的主要发展目标是[6，7]：到2010年，全国农村户用沼气总数达到4000万户，新建大中型养殖场沼气工程4000处，生物质能固体成型燃料年利用量达到

100万吨，能源作物的种植面积达到2400万亩左右。

据统计，全世界每年通过光合作用生成的生物质能约50亿吨，相当于世界主要燃料消耗的10倍，而作为能源的利用量还不到其总量的1%，中国的利用量更是远远低于世界平均水平[8]。2005年，中国可再生能源开发利用总量约1.5亿吨标准煤（tce），为当年全国一次能源消费总量的7%(其中非水电可再生能源利用占1%)，根据政府的规划目标，到2010和2022年可再生能源利用总量将达到2.7亿tce和5亿tce，分别占届时能源消费总量的11%和16%(其中非水电可再生能源利用占2%和5%)[9]。因此，中国生物质能的发展利用空间很大。

3中国生物质能产业化的发展前景

3.1沼气利用工程的发展空间

沼气的利用主要包括沼气燃气和沼气发电。目前，中国农村生物质能开发利用已经进入了加快发展的重要时期。统计显示，截至2005年底，中国农村中使用沼气的农户达到1807万多户，建成养殖场沼气工程3556处，产沼气约70亿立方米，折合524万吨标准煤，5000多万能源短缺的农村居民通过使用了清洁的气体燃料，生活条件得到根本改善[5]。中国已经建成大中型沼气池3万多个，总容积超过137万立方米，年产沼气5500万立方米，仅100立方米以上规模的沼气工程就达到630多处[10]。距离2010年预定目标的发展空间还很大。

中国经过二十多年的研发应用，在全国兴建了大中型沼气工程和户用农村沼气池的数量已位居世界第一。不论是厌氧消化工艺技术，还是建造、运行管理等都积累了丰富的实践经验，整体技术水平已进入国际先进行列。

沼气发电发展前景广阔，但目前还存在一些障碍，如技术障碍、市场障碍、政策障碍等，通过制定发展规划、加强技术保障体系建设、引入竞争机制，创新投资体系，研究制定促进沼气发展利用的部级配套政策，等等。当技术、市场、政策等壁垒被克服后，沼气发展前景广阔，产业空间巨大。

3.2生物质能发电的发展前景

目前，生物质发电主要包括沼气发电、生物质直燃发电、生物质混燃发电、农林秸秆生物质气化发电、生物质炭化发电、林木生物质发电等。

生物质能源转化为电能，正面临着前所未有的发展良机：一方面，石油、煤炭等不可再生的化石能源价格飞涨；另一方面，各地政府顶着“节能降耗20%”的军令状，对落实和扶持生物质能源发电有了相当大的默契和热情。国家电网公司担任大股东的国能生物质发电公司目前已有19个秸秆发电项目得到了主管部门批准，大唐、华电、国电、中电等集团也纷纷加入，河北、山东、江苏、安徽、河南、黑龙江等省的100多个县、市开始投建或是签订秸秆发电项目[8]。

煤炭作为一次性能源，用一吨少一吨。而中国小麦、玉米、棉花等农作物种植面积很大，产量很高，而且农作物是可再生资源，相对于现在电厂频频“断煤”、不堪煤价攀升的尴尬局面，推广秸秆发电具有取之不尽的资源优势和低廉的成本优势。

生物质直接燃烧发电（简称生物质发电）是目前世界上仅次于风力发电的可再生能源发电技术。据初步估算，在中国，仅农作物秸秆技术可开发量就有6亿吨，其中除部分用于农村炊事取暖等生活用能、满足养殖业、秸秆还田和造纸需要之外，中国每年废弃的农作物秸秆约有1亿吨，折合标准煤5000万吨。照此计算，预计到2022年，全国每年秸秆废弃量将达2亿吨以上，折合标准煤1亿吨，相当于煤炭大省河南一年的产煤量。

为保障生物质发电原料供应，在强化传统农业生产的基础上，应大力开发森林、草地、山地、丘陵、荒地和沙漠等国土资源，充分挖掘生态系统的生物质生产潜力。重点加强高效光合转化作物、速生林木与特种能源植物的培育推广，大幅度扩大生物质资源的生产规模，逐步建立多样化的生物质资源生产基地。

大力发展生物质发电正当其时。中国“十一五”规划要求：建设资源节约型、环境友好型社会，大力发展可再生能源，加快开发生物质能源，支持发展秸秆发电，建设一批秸秆和林木质电站，生物质发电装机达550万千瓦。中国可再生能源发电价格实行政府定价和政府指导价两种形式。其中生物质发电项目上网电价实行政府定价，电价标准由各省（自治区、直辖市）2005年脱硫燃煤机组标杆上网电价加每千瓦时0.25元补贴电价组成[11]。作为《中华人民共和国可再生能源法》配套法规之一的《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》规定，生物质发电项目补贴电价，在项目运行满15年后取消。自2010年起，每年新批准和核准建设的发电项目补贴电价比上年批准项目递减2%。发电消耗热量中常规能源超过20%的混燃发电项目，不享受补贴电价[11]。通过招标确定投资人的生物质发电项目，上网电价按中标确定的价格执行，但不得高于所在地区的标杆电价。

2010年，中国生物质能产量将达到22TWh，生物质发电装机容量5.5GW，占全国总发电量的0.78%；2022年，中国生物质能产量达到120TWh，生物质发电装机容量30GW，占全国总发电量的2.6%；2010年和2022年可再生能源发电占发电总量的比例仍然较小，分别为8.63%和11.86%[12]。国家发展与改革委员会计划到2022年底将可再生能源发电的比例提升到15%~16%。

据农业部提供的数据[13]，中国拥有充足的可发展能源作物，如农作物秸秆年产6亿吨、畜禽粪便年产21.5亿吨、农产品加工业如稻壳、玉米芯、花生壳、甘蔗渣等副产品的年产量超过1亿吨、边际土地4.2亿公顷，同时还包括各种荒地、荒草地、盐碱地、沼泽地等。据中国科学院石元春院士估计，如果能利用现有农作物秸秆资源的一半，生物质产业的产值就可达近万亿元人民币。截止到2005年底，中国生物质发电量2GW，距离2010年的5.5GW和2022年的30GW还有很大的发展空间。作为唯一可运输并储存的可再生能源，凭其优越的先天条件，中国生物质能发电产业具备广阔的发展空间，拥有巨大的投资价值。

3.3生物质固体燃料的发展模式

生物质固体成型燃料也是农业部今后的重点发展领域之一。农业部将重点示范推广农作物秸秆固体成型燃料，重点在东北、黄淮海和长江中下游粮食主产区进行试点示范建设和推广，发展颗粒、棒状和块状固体成型燃料，并同步开发推广配套炉具，为农户提供炊事燃料和取暖用能。

丰富、清洁、环保又可再生的生物质能源过去却没有得到重视，而被白白浪费掉。河南农业大学张百良教授分析指出，除去饲养牲畜、工业用和秸秆还田，中国每年还具有4亿吨制作成型燃料的资源可以生产1.5亿吨成型燃料，可替代1亿吨原煤，相当于4个平顶山煤矿的年产量[8]。以农作物秸秆为原料的生物质固体燃料产业规模虽然不是很大，但因目前开发程度低，发展空间仍巨大。

3.4生物质液体燃料的发展模式

3.4.1生物液体燃料生产大国的典型模式

生物液体燃料具有替代石油产品的巨大潜力，得到了各国的重视，主要包括燃料乙醇和生物柴油。国际油价的持续攀升，提高了生物液体燃料的经济性，在一些国家和地区已经具有了商业竞争力。目前，巴西燃料乙醇折合成油价约25美元／桶，低于原油价格。2005年，巴西和美国仍然是燃料乙醇的生产大国，分别以甘蔗和玉米为原料，掺混汽油，占其国内车用交通燃料的50%和3%，比2004年分别提高6%和1%。美国在2001~2005年，燃料乙醇产量已经翻了一番，2005年最新的能源法案中又提出，到2010年燃料乙醇产量再增加一倍的目标。欧盟确定了到2010年生物液体燃料在总燃料消耗的比例达到6%的目标[14]。

目前，生产生物液体燃料比较成功的典型模式有巴西模式和美国模式。

1）巴西甘蔗－乙醇模式

巴西是推动世界生物燃料业发展的先锋。它利用从甘蔗中提炼出的蔗糖生产乙醇，代替汽油作为机动车行驶的燃料。如今巴西乙醇和其他竞争燃料相比，价格上已具有竞争性。这也是当前生物燃料业发展最为成功的典范。巴西热带地区的光照使得那里非常适合种植甘蔗。现在，巴西已经是世界上最大的甘蔗种植国，每年甘蔗产量的一半用来生产白糖，另一半用来生产乙醇。

最近几年，由于过高的汽油价格和混合燃料轿车的推广，巴西燃料乙醇工业更是得到了长足的发展。混合燃料轿车能够以汽油和乙醇的混合物为燃料，自从2003年在巴西大众市场销售后，销量节节攀升，目前已经占据了巴西轿车市场的半壁江山。在混合燃料轿车需求的拉动下，巴西燃料乙醇的日产量从2001年的3000万升增加到2005年的4500万升，已能满足国内约40%的汽车能源需求[14]。

用蔗糖生产乙醇是目前世界上制造乙醇最便宜的方法。在未来4年中，巴西计划将新建40～50家大型乙醇加工厂。为了保证原料供应，甘蔗的种植面积也将不断扩大。

当前巴西生物燃料发展战略的成功，并不意味着巴西的蔗糖乙醇会成为世界生物燃料业未来的选择。因为即使只替代目前全球汽油产量的10%，也需要将巴西现有的甘蔗种植面积扩大40倍。巴西不可能“腾”出这么多土地用于种植甘蔗。另外，由于甘蔗的品种有强烈的地域性，巴西的技术路线在别的国家很难走得通。就连非洲、印度、印度尼西亚都无法照搬，更别说主要地处温带的中国了。

因此，巴西模式尽管取得了迄今最大的成功，但却不是未来世界生物燃料业发展的方向，更不适合地处温带、缺少耕地的中国。探索适合中国国情的生物液体燃料发展模式成为当务之急。

2）美国玉米－乙醇模式

美国是主要的燃料乙醇生产国之一，但与巴西不同，它用的不是甘蔗而是玉米。尽管有不少反对的声音，但美国燃料乙醇的日产量仍从1980年的100万升增加到现在的4000万升。目前，美国已投入生产的乙醇生产厂有97家，另外还有35家正在建设当中。这些工厂几乎都集中在玉米种植带。

玉米中用于生产乙醇的主要成分是淀粉，通过发酵它可以很容易地分解为乙醇。这正是用玉米生产乙醇的优势，但这也是人们反对的原因，因为淀粉是一种重要的粮食。2007年美国计划投入4200万吨玉米用于乙醇生产，按照全球平均食品消费水平，同等数量的玉米可以满足1.35亿人口一年的食品消耗[14]。

中国现在80%的乙醇的原料是谷类，由于原本过剩的谷物在2000年后产量快速减少，使得燃料乙醇的发展再次面临挑战[15]。玉米加工燃料乙醇业过快发展，一些地区甚至玉米主产区已在考虑进口玉米了。国家已经制定相关政策，对玉米加工燃料乙醇项目加以限制，强调发展燃料乙醇要以非粮原料为主，因为谷类供给安全问题对于拥有巨大人口的中国来说，始终应该放在首位。粮食安全始终是国家重大战略问题。中国粮食不能承受“能源化”之重。中国国情和美国、巴西不一样，其成功经验虽有可资借鉴之处，但不能照搬他们的模式。

生物液体燃料方面新技术的研发，在很大程度上取决于解决生物燃料生产的原料供应问题。目前生产液体燃料大多使用的是粮食类作物，如玉米、大豆、油菜籽、甘蔗等。但是从能源的投入、产出分析，利用粮食类作物生产液体燃料是不经济的。因此，利用木质纤维素制取燃料乙醇将是解决生物液体燃料的原料来源和降低成本的主要途径之一。

3.4.2中国生物质液体燃料的产业化发展途径

中国生物液体燃料的发展已初具规模。当前，中国以陈化粮为原料生产燃料乙醇的示范工程，年生产能力已达102万吨，生产成本也达到了消费群体初步接受的水平。在非粮食能源作物种植方面，中国已培育出“醇甜系列”杂交甜高粱品种，并建成了产业化示范基地，培育并引进多个亩产超过3吨的优良木薯品种，育成了一批能源甘蔗新品系和能糖兼用甘蔗品种。具备了利用菜籽油、棉籽油、木油、茶油和地沟油等原料年产10万吨生物柴油的生产能力[16]。

1）油菜籽－生物柴油模式

中国农科院油料作物研究所所长王汉中研究员呼吁：国家应大力推广“油菜生物柴油”。生物柴油相对于矿物柴油而言，是通过植物油脂脱甘油后再经过甲脂化而获得。发展油菜生物柴油具备三大优点：一是可再生；二是优良的环保特性：生物柴油中不含硫和芳香族烷烃，使得二氧化硫、硫化物等废气的排放量显著降低，可降解性还明显高于矿物柴油；三是可被现有的柴油机和柴油配送系统直接利用。因此，生物柴油在石油能源的替代战略中具有核心地位。

目前，发展生物柴油的瓶颈是原料。木本油料的规模有限，大豆、花生等草本油料作物与水稻、玉米等主要粮食作物争地，扩大面积的潜力不大。而作为生物柴油的理想原料，油菜具有其独特的优势。首先适应范围广，发展潜力大:长江、黄淮流域、西北、东北等广大地区都适宜于油菜生长；其次油菜的化学组成与柴油很相近:低芥酸菜油的脂肪酸碳链组成与柴油很相近，是生物柴油的理想原料；第三，可较好地协调中国粮食安全与能源安全的矛盾：长江流域和黄淮地区的油菜为冬油菜，充分利用了耕地的冬闲季节，不与主要粮食作物争地。

根据欧洲油菜发展的经验和油料科技进步的情况，王汉中预计，只要政策、科技、投入均能到位，经过15年的努力，到2022年，中国油菜种植面积可达到4亿亩，平均亩产达到200千克，含油量达到50%左右。届时，中国每年可依靠“能源油菜”生产6000万吨的生物柴油(其中4000万吨来源于菜油，2000万吨来源于油菜秸秆的加工转化)，相当于建造3个永不枯竭的“绿色大庆油田”[17]。

2）纤维素－乙醇模式

在整个生物燃料领域，当前最吸引投资者的并不是用蔗糖、玉米生产乙醇，或是从油菜籽中提炼生物柴油，而是用纤维素制造乙醇。所有植物的木质部分--通俗地说，就是“骨架”--都是由纤维素构成的，它们不像淀粉那样容易被分解，但大部分植物“捕获”的太阳能大多储存在纤维素中。如果能把自然界丰富且不能食用的“废物”纤维素转化为乙醇，那么将为世界生物燃料业的发展找到一条可行的道路。

虽然因技术上的限制，目前还没有一家纤维素乙醇制造厂的产量达到商业规模，但很多大的能源公司都在竞相改进将纤维素转化为乙醇的技术。最大的技术障碍是预处理环节(将纤维素转化为通过发酵能够分解的成分)的费用过于昂贵。但是，要想用纤维素生产乙醇，预处理环节无法回避。技术上的不确定性，迫使制造乙醇的大部分投资仍集中在传统的工艺--通过玉米、蔗糖生产乙醇，但这些办法无法从根本上解决当前的能源危机。为了保证能源安全，美国总统布什说，美国政府计划在6年内把纤维素乙醇发展成一种有竞争力的生物燃料。

因为发展能源不可能走牺牲粮食的道路。尽管现在技术上还存在障碍，但大部分人仍相信，利用纤维素生产燃料乙醇代表了未来生物燃料发展的方向。中国生物质液体燃料的未来也同样寄希望于用纤维素生产燃料乙醇。一旦技术取得突破，纤维素乙醇产业化发展空间巨大，产值难以估量。但是，各国的国情与能源结构不同，不能寄希望于某个方面来解决，因为任何国家都不可能单靠技术引进发展本国的生物燃料产业。因此，需要因地制宜，多能互补。

3）能源作物－生物液体燃料模式

石元春院士表示，在能源结构的历史转型中，中国发展生物质能源有很强的现实性和可行性。目前，中国对石油的进口依存度为近40%；SO2和CO2的排放量也分居世界第一和第二位。中国发展生物质能源不仅原料丰富，而且还有自行培养的甜高粱、麻疯树等优良能源植物；燃料乙醇、生物柴油等主产品工业转化技术基本成熟且有较大的改进空间，成本降幅一般在25%~45%，且目前在新疆、山东、四川等地已取得进展[4]。

发展能源作物不会威胁粮食安全与环保。曾有专家提出能源安全和粮食安全存在矛盾。解决这个问题需要充分认识到粮食安全和能源安全有统一性，发展能源农业将是促进农民增收、调动农民种粮积极性的有效措施。粮食作物和能源作物有很好的互补性。首先，能源作物大都是高产作物，既能满足粮食安全的需求，又是很好的能源作物。其次，能源农业开发的领域很广，可以做到不与或少与粮食争地。能源农业开发的领域，大多是利用农业生产中的废弃物，如利用畜禽场粪便、农产品加工企业的废水与废物开发能源，既能增加农民收入，又能为粮食生产提供优质肥料，是生产清洁能源、促进粮食生产、保证粮食安全和能源安全的双赢举措。

除粮食外，中国其他可用于生物质能生产的植物和原料还有很多，如甘蔗、甜菜、薯类等。广西科学院院长黄日波说，仅广西的甘蔗资源和木薯资源分别具备年产830万吨和1300万吨生物乙醇的生产潜力，加起来超过2000万吨[15]。

科技部中国生物技术发展中心有关专家指出，根据能源作物生产条件以及不同作物的用途和社会需求，估计中国未来可以种植甜高粱的宜农荒地资源约有1300万公顷，种植木薯的土地资源约有500万公顷，种植甘蔗的土地资源约有1500万公顷[15]。如果其中20%~30%的宜农荒地可以用来种植上述能源作物，充分利用中国现有土地与技术，生产的生物质可转化5000万吨乙醇，前景十分可观。

据农业部科教司透露，为稳步推动中国生物质能源的发展，并为决策和进一步开发利用土地资源提供可靠的数据，该司决定按照“不与人争粮，不与粮争地”的原则，开展对适宜种植生物质液体燃料专用能源作物的边际土地资源进行调查与评价工作，以摸清适宜种植能源作物边际土地资源总量及分布情况[18]。

以能源作物为原料的生物液体燃料模式发展潜力巨大，将是未来生物质能源发展的方向之一。

4)林木生物质－生物柴油发展模式

利用中国丰富的林木生物质资源生产生物柴油，将薪炭林转变为能源林，实现以林木生物质能源对油汽的替代或部分替代，探索兼顾能源建设和生态环境建设的新模式，实现可再生能源与环境的可持续发展。开发林业生物质能产业是林业的一个很有潜力的新产业链，既是机会，也是创新，不仅具有巨大潜力和发展空间，更是林业发展新的战略增长点。

“森林具有可再生资源的属性。林业是天然的循环经济。生物质能技术是林业发展的新契机。”专家研究指出，中国生物质资源比较丰富，据初步估计，中国仅现有的农林废弃物实物量为15亿吨，约合7.4亿吨标准煤，可开发量约为4.6亿吨标准煤[19]。专家预测2022年实物量和可开发量将分别达到11.65亿吨和8.3亿吨标准煤。中国现有木本油料林总面积超过600多万公顷，主要油料树种果实年产量在200多万吨以上，其中，不少是转化生物柴油的原料，像麻疯树、黄连木等树种果实是开发生物柴油的上等原料。

中国现有300多万公顷薪炭林，每年约可获得近1亿吨高燃烧值的生物量；中国北方有大面积的灌木林亟待利用，估计每年可采集木质燃料资源1亿吨左右；全国用材林已形成大约5700多万公顷的中幼龄林，如正常抚育间伐，可提供1亿多吨的生物质能源原料；同时，林区木材采伐、加工剩余物、城市街道绿化修枝还能提供可观的生物质能源原料[19]。

中国发展林业生物质能源前景十分广阔。中国林业可用来发展生物质能源的树种多样，可作为能源利用的现有资源数量可观。在已查明的油料植物中，种子含油量40%以上的植物有150多种，能够规模化培育利用的乔灌木树种有10多种。目前，作为生物柴油开发利用较为成熟的有小桐子、黄连木、光皮树、文冠果、油桐和乌桕等树种。初步统计，这些油料树种现有相对成片分布面积超过135万公顷，年果实产量在100万吨以上，如能全部加工利用，可获得40余万吨生物柴油[19]。

目前全国尚有5400多万公顷宜林荒山荒地，如果利用其中的20%的土地来种植能源植物，每年产生的生物质量可达2亿吨，相当于1亿吨标准煤；中国还有近1亿公顷的盐碱地、沙地、矿山、油田复垦地，这些不适宜农业生产的土地，经过开发和改良，大都可以变成发展林木生物质能源的绿色“大油田”、“大煤矿”，补充中国未来经济发展对能源的需要[18]。国家林业局副局长祝列克介绍，“十一五”期间，中国主要开展林业生物质能源示范建设，到2010年，实现提供年产20万吨~30万吨生物柴油原料和装机容量为100万千瓦发电的年耗木质原料。到2022年，可发展专用能源林1300多万公顷，专用能源林可提供年产近600万吨生物柴油原料和装机容量为1200万千瓦发电年耗木质原料，两项产能量可占国家生物质能源发展目标30%以上，加上利用林业生产剩余物，林业生物质能源占到国家生物质能源发展目标的50%以上[19]。

可见，林木生物质能源的发展将逐步成为中国生物质能源的主导产业，发展空间巨大，前景广阔。

4结语

国家已出台的《生物燃料乙醇及车用乙醇汽油“十一五”发展专项规划》及相关产业政策，明确提出“因地制宜，非粮为主”的发展原则，发展替代能源坚持“不与人争粮，不与粮争地”，要更加依靠非粮食原料。从大方向来看，用非粮原料能源替代化石能源是长远方向，例如薯类和纤维质以及一些植物果实来替代。为避免粮食“能源化”问题[20]，必须开发替代粮食的能源原料资源。开发替代粮食资源，如以农作物秸秆和林木为代表的各类木质纤维类生物质，及其相应的生物柴油和燃料乙醇生产技术，被专家们认为是未来解决生物质液体燃料原料成本高、原料有限的根本出路。

生物质能源将成为未来能源重要组成部分，到2015年，全球总能耗将有40%来自生物质能源，主要通过生物质能发电和生物质液体燃料的产业化发展实现。

有关专家也对生物质能源的发展寄予了厚望，认为中国完全有条件进行生物能源和生物材料规模工业化、产业化，可以在2022年形成产值规模达万亿元。

虽然生物质能源发展潜力巨大、前景广阔，并正在逐步打破中国传统的能源格局，但是生物质能的产业化发展过程也并非一帆风顺，因为生物质原料极其分散，采集成本、运输成本和生产成本很高，成为生物质燃料乙醇业的致命伤，若不能妥善解决将可能成为生物质能产业发展的瓶颈。

生物质能的资源量丰富并且是环境友好型能源，从资源潜力、生产成本以及可能发挥的作用分析，包括生物燃油产业化在内的生物质能产业化开发技术将成为中国能源可持续发展的新动力，成为维护中国能源安全的重要发展方向。在集约化养殖场和养殖小区建设大中型沼气工程也将成为中国利用生物能源发电的新趋势。从环保、能源安全和资源潜力综合考虑，在中国推进包括以沼气、秸秆、林产业剩余物、海洋生物、工业废弃物为原料的生物质能产业化的前景将十分广阔。

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