生态环保图书馆


【题  名】 发展颗粒燃料 便捷和高效利用生物质资源

【出  处】 中国新能源网

【日  期】 2018.04.23

【作  者】 /

【关键词】 新能源 可再生能源 生物质能 能源消费 能源消费 生物质资源

【正  文】

 
    一、能源问题是我国社会经济发展面临的大问题
  我国是能源消费大国,目前的消费总量差不多为欧盟15国的总和,且一次消费能源基本上都是煤炭、石油、天然气等化石能源,其中煤炭占67.7%,石油占22.7%,天然气占2.6%,水电等占7.0%;而一次能源生产总量中,煤炭占75.6%,石油占13.5%,天然气占3.0%,水电等占7.9%。国内除煤炭资源较为丰富外,石油等能源资源匮乏,储量仅占世界总量的2%,消费量却是世界第二,约一半的消费量需要进口。随着经济社会的发展,煤炭、石油、天然气等消费需求正持续高速增长,能源供应紧张状况日益严重,价格不断攀升,现已成为经济社会发展的严重制约因数。同时,我国这种能源生产和消费结构产生大量CO2、SO2、粉尘、灰渣等污染物,加重大气温室效应和环境不可持续性。更为令人担忧是,煤炭、石油、天然气等均为不可再生能源,从国内、外已探明的资源量和目前的消费量看,枯竭之时指日可见,其使用年限分别仅剩220年、40年和60年,如不及时开辟新能源来补充和替代,将直接威胁到人类社会的生存和发展。而开辟新能源一要开发利用可再生能源,二要开发利用清洁环保能源。
  二、我国农林生物质资源丰富,可用于部分替代化石能源
  生物质是指有机物中除化石燃料外的所有来源于动、植物可再生的物质。生物质资源主要包括农作物秸杆、薪柴、禽畜粪便、工业有机废水废渣、城市垃圾、蔗渣、水生生物和油料作物等,而其中农作物秸杆、薪柴和农林加工剩余物等分布较广、资源量大、便于加工利用。据有关统计数据,我国水稻、玉米、小麦和棉花等农作物秸秆年产总量6.04亿吨,其中约有15%即0.91亿吨被用来直接还田造肥,25%即1.51亿吨被作为饲料,9%即0.54亿吨被用做工业原料,除此之外,约51%即3.08亿吨可以作为能源用途,其中已有1.9亿吨被农民在炉灶内直接燃烧用来炊事和采暖,其余约1.18亿吨则被废弃在田间地头或在田间直接焚烧,不仅浪费资源,也污染环境。另外,每年全国薪柴1.6亿吨,林产工业木材剩余物4,000万立方米,造纸业产生的木材剩余物约1万立方米,甘蔗渣4,000万吨,粮谷加工厂谷壳4,000万吨,这些剩余物绝大部分沦为废弃物,成为各行业的环境负担,增加处理成本。另外,我国尚有不宜种植粮食作物、但可以种植能源植物的土地约l亿公顷,可人工造林土地有311万公顷,按这些土地20%的利用率计算,每年约可生产10亿吨生物质。可见,我国生物质资源量是何等巨大。
  以生物质为载体,由生物质产生的能量,便是生物质能,将生物质用于能源即为生物质能源。从补充和替代现能源角度讲,据专家测算,我国生物质能源每年可用总量折合标煤约5亿吨(其中农作物秸秆约有3亿吨,折合标煤约1.5亿吨),若能利用其一半,就相当于找到一个年产5000万吨石油的大油田。从环境保护角度讲,合理利用农林生物质能源,不仅可减少农业秸秆、林业加工废弃物等自然腐烂所产生的CH4,也可避免就地焚烧而直接造成的环境污染;而且生物质本身含S量极低,不到煤的1/10,燃烧过程中排放出的CO2与其生长过程光合作用中所吸收的一样多,对空气CO2的净排放几乎为零,另外可间接减少因燃煤产生的废气、废渣等污染,因此,生物质能源是国际公认的清洁能源。从经济角度讲,农林业秸秆及其加工剩余物等均为废弃资源,对其加以再利用,变废为宝,增加农民收入,符合循环经济理念。
  从社会角度看,有关数据表明,我国每100亿元人民币产值的生物质能源工业可提供100多万个就业岗位,同时,我国劳动力成本低,发展生物质能源比发达国家更具竞争力,有利于生物质颗粒燃料产业的出口创汇,可有力促进农村经济和社会发展,有利于建设资源节约、环境友好型社会。
  总之,生物质除具有分布广泛、资源丰富、成本低廉等特点外,还兼有可再生和清洁环保双重优势,合理利用可实现资源综合利用和节能减排双重目标。为此,国家制订了《可再生能源法》、《可再生能源中长期发展规划》等相关法律、法规,以及相关政策措施,鼓励开发利用生物质能源;中国科学院制定的2050年我国生物质资源科技发展路线图指出,中国要由生物质资源大国向生物质资源及生物经济强国转变,要实现大规模商业化应用生物质能源,以替代30%左右的石油进口,以生物质能源替代部分化石能源。
  三、生物质颗粒燃料是农林生物质能源利用的最佳方式
  目前利用生物质能源的主要方式有厌氧发酵、气化、液化、制作柴油、蔗渣发电、乙醇代油、直接燃烧、致密成型等。其中厌氧发酵、液化、气化、制作柴油、蔗渣发电、乙醇代油等属热化学或生物化学过程,其热效率要大于直接燃烧、致密成型利用方式,但技术含量较高,不利于大范围、大规模普及应用;直接燃烧则属于最原始的利用方式,其热效率很低,不宜提倡;致密成型方式是将农林生物质资源通过一定设备压制成特定形态,再燃烧生热,获得能量,这种方式既可提高热效率,可适于大范围、大规模利用,值得推广,而生物质颗粒燃料则是致密成型利用的最佳方式。

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