第十一卷第三期安徽电气工程职业技术学院学报2006年9月Vo.l11,No.3J OURNAL OF ANHU I ELECTR I CAL ENGI NEER I NG PROFESS I ONAL TECHN I QUE COLLEGE Sep t e m ber2006北欧国家的生物质能开发及启示
汪业林*
(佛子岭水电站，安徽霍山237272)
[摘要]北欧四国在生物质能开发利用方面处于领先地位，本文介绍了北欧四国生物质能开发利用的经验和方法，分析了安徽省生物质资源结构和特点，提出加大安徽生物质能的开发利用，是应对日益严
重的能源和环境问题的必由之路，同时对促进安徽农村经济发展、有效增加农民收入、逐步解决/三
农0问题具有重要意义。
[关键词]能源；生物质；生物质能
[中图分类号]TK6[文献标识码]B[文章编号]1672-9706(2006)03-0072-04
一、北欧生物质能利用概况
2005年11月，作者随团考察了北欧的瑞典、丹麦、挪威、芬兰等国的生物质能利用情况。北欧国家对可再生能源非常重视，特别在生物质能技术、政策及利用方面超前于国内，很多经验值得我省借鉴。欧盟明确规定，到2010年，可再生能源要占到能源消费量的12%、可再生能源发电要占到全部电力消费的23%。生物质能是重要的可再生能源，既可以通过锅炉直接燃烧发电和供热，也可以转化为液体代替汽油和柴油，特别是生物质能资源分布广泛，品种多样，因此，北欧国家都把生物质能作为优先发展的可再生能源予以高度重视。从考察了解的情况来看，北欧国家生物质能利用技术成熟，政策支持，生物质能开发利用已成为重要的新型产业，对保障能源安全、增加就业机会、促进农业和农村发展、增加农民收入、以及确保能源与环境的协调发展等发挥着重要的作用。
生物质能源二、北欧生物质能利用技术及应用情况
生物质是植物光合作用直接或间接转化产生的所有产物。生物质能是指利用生物质生产的能源。目前，作为能源的生物质主要是指农业、林业及其它废弃物，如各种农作物秸秆、糖类作物、淀粉作物和油料作物，林业及木材加工废弃物、城市和工业有机废弃物以及动物粪便等。
(一)生物质能利用技术情况
生物质能利用技术可分为固体、液体和气体三种。
1.生物质固体燃料。
生物质固体燃料是利用固体成型技术，通过机械装置，对生物质原材料进行加工，制成生物质压块和颗粒燃料。经过压缩成型的生物质固体燃料，密度和热值大幅提高，基本接近于劣质煤炭，便于运输和储存，可用于家庭取暖、区域供热，也可以与煤混合进行发电。未经过加工的生物质(主要是农业、林业废弃物)也可以直接用于发电和供热。
2.生物质液体燃料。
生物质液体燃料主要有两种技术。一种是通过种植能源作物生产乙醇和柴油，如利用玉米、甘蔗、木薯、甜高粱等生产乙醇，利用油菜籽或食用油等生产柴油。目前，这种利用能源作物生产液体燃料的技术己相当成熟，并得到了较好的应用，如巴西利用甘蔗生产的乙醇代替燃料的比例已达到25%，我省丰原集团利用玉米生产乙醇代替汽油已达10%，今后逐步增加乙醇比例。另一种是利用农作物秸秆或林木质生产柴油或乙醇，目前，这种技术还处于工业化试验阶段。我省丰原集团在这一领域有领先技术的优势。总体来看，生物质液体燃料是一种优质的工业燃料，不含硫及灰份，既可以直接代替汽油、柴油等石油燃料，也可作为民用燃烧或内燃机燃料，展现了极好的发展前途。
3.生物质气体燃料。
生物质气体燃料主要有两种技术。一种是利用动物粪便、工业有机废水和城市生活垃圾通过厌氧消化技术生产沼气，用作居民生活燃料或工业发电燃料，这既是一种重要的保护环境的技术，也是一种重
要的能源供应技术。目前，沼气技术已非常成熟，并得到了广泛的应用；另一种是通过高温热解技术将秸秆或林木质转化为以一
*收稿日期:2006-06-10
作者简介：汪业林(1963-)，男，安徽庐江人，佛子岭水电站，经济师。
汪业林：北欧国家的生物质能开发及启示
氧化碳为主的可燃气体，用于居民生活燃料或发电燃料，由于生物质热解气体的焦油问题还难以处理，致使目前生物质热解气化技术的应用还不够广泛。
(二)生物质能技术利用状况
北欧生物质能利用技术是上世纪七十年代以来，为了应对石油危机逐步发展起来的。目前，生物质能利用技术已成为最受欧盟国家重视的可再生能源技术。在北欧各国支持可再生能源发展的政策推动下，生物质能利用技术发展很快，生物质能在能源中比例迅速提高，特别是生物质颗粒成型技术和直燃发电技术应用已非常广泛。目前，仅瑞典就有生物质颗粒加工厂10多家，单个企业的年生产能力达到了20多万吨。生物质固体颗粒的热值相当于劣质煤炭，除通过专门运输工具定点供应发电和供热企业外，还通过袋装的方式在市场上销售，成为许多家庭首选生活用燃料。此外，利用农作物秸秆和森
林废弃物进行直接燃烧发电也是目前生物质能利用最成熟的技术。目前，以生物质为燃料的小型热电联产(装机为l-2万千瓦)已成为瑞典和丹麦的重要发电和供热方式。如瑞典2002年的能源消费量为7300万吨标准煤，其中可再生能源为2100万吨标准煤，约占能源消费量的28%，而在可再生能源消费中，生物质能占了55%，主要作为区域供热燃料。
丹麦在生物质直燃发电方面成绩显著。丹麦的B W E公司率先研究开发了秸秆生物燃烧发电技术，迄今在这一领域仍是世界最高水平的保持者。在B W E公司技术的支持下,1988年丹麦建设了第一座秸秆生物质发电厂，从此生物质燃烧发电技术在丹麦得到了广泛应用。目前，丹麦已建立130家秸秆发电厂，使生物质成为了丹麦重要的能源。2002年，丹麦能源消费量约2800万吨标煤，其中可再生能源为350万吨标准煤，占能源消费的12%。在可再生能源中生物质所占比例为81%。近10年来，丹麦新建设的热电联产项目都是以生物质为燃料，同时，还将过去许多燃煤供热厂改为燃烧生物质的热电联产项目。
生物质利用的第二大领域是利用生物质制取液体或气体燃料代替汽油或柴油。目前，利用粮食产品或油料作物，如玉米、大麦或油菜籽生产燃料乙醇或生物柴油的技术已经成熟。瑞典P URAC公司还将利用动物加工副产品、动物粪便和食物废弃物等生产的沼气净化后，经压缩送到城市加油站和天然气混合供天然气汽车使用。目前，在瑞典的L i nkop i ng地区有64辆公交车和520辆轿车以这种沼气作为燃料。
三、北欧国家生物质能发展政策
2001年，欧盟发布了5促进可再生能源电力生产指导政策6，要求到2010年欧盟电力总消费的22%来自可再生能源，并规定出了各成员国要达到的目标，如德国为12.5%、丹麦为29%、瑞典为60%、意大利为25%。2003年，欧盟又发布了5欧盟交通部门替代汽醇燃料使用指导政策6，要求生物液体燃料，包括生物柴油和乙醇，在汽车燃料消费中的比例要达到:2005年为2%,2010年为5.57%,2015年为8%。
(一)北欧各国采取的具体鼓励政策
由于可再生能源(包括生物质能源)的成本比较高，没有强有力的政策支持是难以发展的。为了促进可再生能源的发展，除欧盟提出了明确的可再生能源发展目标外，各成员国也结合各国的实际提出了各自的目标和要求，并采取了积极和务实的政策和措施，包括高价收购、投资补贴、减免税费和配额制度等。
高价收购：高价收购是欧盟国家促进可再生能源发展的共同做法，也是最有效的措施，称为/购电法0。就是根据各种可再生能源的技术特点，制定合理的可再生能源上网电价，通过立法的方式要求电网企业按确定的电价全额收购。如瑞典,1997年开始实行固定电价制度，对生物质发电采取市场价格加每千瓦时0.9欧分的补贴；丹麦生物质发电的上网电价为每千瓦时4.1欧分，并给予10年保证期，另外，还在全国建立起绿电力交易市场之前，政府再给予每千瓦时1.3欧分的补贴，将来由绿证书来替代
这一部分，所以实际上的生物质能上网电价是每千瓦时5.4欧分。
投资补贴：投资补贴是欧盟国家促进生物质能开发和利用的重要措施。如瑞典从1975年开始，每年从政府预算中支出3600万欧元，支持生物质燃烧和转换技术，主要是技术研发和商业化前期技术的示范项目补贴。从1997年至2002年，对生物质能热电联产项目提供25%的投资补贴,5年总计补贴了4867万欧元。另外，从2004年至2006年，瑞典政府对户用生物质能采暖系统(使用生物质颗粒燃料)，每户提供1350欧元的补贴；丹麦从1981年起，制定了每年给予生物质能生产企业400万欧元的投资补贴计划，这一计划使目前丹麦生物质能发电的上网电价相当于每千瓦时8欧分。
减免税费：减免税费也是欧盟国家促进可再生能源发展的重要措施。石油产品消费的征税额非常高，占到汽油和柴油价格的三分之一。开发项目免征所有种类能源税。
对于使用生物燃料乙醇的免征燃料税。虽然目前在北欧乙醇燃料比汽油成本要高近一倍，但通过这种税收政策，较好地促进了生物液体燃料的发展。
配额制度：主要是对电力生产商或电力供应商规定在其电力生产中或电力供应中必须有一定比例的电量来自可再生能源发电，并通过建立/绿电力证书0和/绿电力证书交易制度0来实现。所谓/绿电力证书0,
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就是可再生能源发电商在向电力市场卖电的同时，还能得到一个销售绿电力的证明；所谓/绿电力证书交易制度0，就是要建立/绿电力证书0自由买卖的制度。电力生产商或电力供应商如果自己没有可再生能源发电量，可以通过购买其它可再生能源企业的/绿电力证书0来实现，同时，可再生能源发电企业通过卖出/绿电力证书0可以得到额外的收益，这样，就会促进可再生能源发电的发展。目前，瑞典、丹麦都在推行可再生能源配额制，规定发电企业或电力进口企业必须至少有2%的电力来自可再生能源发电，这种配额要求逐年增加，到2007年将达到3.1%。
(二)北欧国家高度重视生物质能技术研发
在生物质能源技术研发方面，北欧各国都非常重视。所考察的每个国家都设有国家级生物质技术研发机构，全面系统地对生物质原料生产、转化技术、产品市场进行研究和推广。在生物质能源产品市场方面，欧盟强化了对生物能源产品标准化的研究，从固体颗粒燃料到生物柴油和燃料乙醇都有严格的质量标准；同时对使用生物质能源产品的燃烧器(锅炉)、汽车等也进行研究、改造和示范，大众、奔驰、沃尔沃、甚至美国的通用、福特等汽车公司都推出了使用生物柴油和燃料乙醇的汽车；还建立起较完善的生物质能源产品市场服务体系，有力地促进了生物质能源的推广使用。
四、加快我省生物质能开发利用的建议
我省是农业大省，生物质能资源非常丰富。具有开发利用生物质能的良好条件。特别是在我省石油、
天然气等化石能源资源及水电资源都十分短缺的情况下，开发利用生物质能，对于维护我省能源安全、优化能源结构、促进农村和农业发展、实现可持续发展具有十分重要的意义。
(一)安徽省生物质资源情况
我省农作物主要有水稻、小麦、油菜、玉米、豆类等。根据测算，全省常年可以产各类农作物秸秆约4000多万吨，其中：小麦秸秆1200万吨，占总资源的30%；水稻秸秆1100万吨，占27.5%；玉米秸秆330万吨，占8.3%；油菜秸秆230万吨，占5.8%。除去加工饲料及工业原材料等用途外，可作为能源用途的秸秆约1200万吨(折合500万吨标准煤)。全省禽畜粪便约7400万吨，理论上可以生产沼气50亿立方米(相当于350万吨标准煤)。目前全省城市生活垃圾年产量约600万吨，预计2020年将达到1000万吨。如果大部分采取卫生填埋收集沼气或焚烧发电方式处理，每年可替代60万吨标准煤。
由此可见，我省生物质资源丰富，特别是在我省许多偏远农村地区，生物质能仍是主要的生活能源，但均是传统的低效利用方式，利用技术水平低，资源浪费严重。
(二)安徽省开发利用生物质能的意义
生物质能资源分布广泛，是重要的可再生能源，可以转化为高效的固体、液体和气体燃料，可用于替代煤炭、石油和天然气等燃料。特别是生物质资源主要分布在农村地区，充分利用生物质资源是解决
农村能源问题、促进农村经济发展、有效解决/三农0问题的重要措施之一。因此，加大生物质能资源的开发利用，对缓解我国能源资源紧张矛盾，有效解决/三农0问题，实现可持续发展战略等都具有十分重要意义。
1.加大生物质能的开发利用，是维护能源安全、调整能源结构、缓解能源资源矛盾的战略举措。
我国是一个以煤炭消费为主的国家，石油和天然气资源十分短缺，目前，石油消费的对外依存度已达40%，煤炭大量开采和消费所产生的环境问题越来越严重。我省是煤炭大省,2004年我省能源消费量为6209万吨标准煤，从外部调入的能源量占消费总量的21%左右。随着经济的发展和人民生活水平的提高，我省能源消费量将持续增长，能源资源问题和能源环境问题将是我省经济发展面临的重要问题。因此，开发利用可再生能源是解决我省能源问题的战略选择。如果生物质能源利用量能达到1000万吨标准煤，就可满足解决目前能源消费量的六分之一。虽然生物质在燃烧过程中也释放二氧化碳，但由于生物质在生长期间要吸收二氧化碳，生物质能利用对环境的影响是中性的，对环境保护有好处。因此，充分和有效利用生物质能资源是解决我省能源问题的重要措施。
2.加大生物质能的开发利用，是促进农村经济发展、有效增加农民收入、解决/三农0问题的有效途径。
生物质能，特别是农作物秸秆，主要集中在农村地区，无论是用于发电还是生产液体燃料，都是废物利用，可大幅度提高农业生产的附加值，有效增加农民收入。一般来讲，每亩地平均可以产生约1吨秸
秆，如果每吨秸秆按售价200元计算，相当于每亩地净增加收入200元。全省农民有耕地6100万亩，按此计划，可增加收入120亿元。此外，还可以将荒山、荒坡承包给农民种植能源林，通过出售能源植物增加收入。
3.加大生物质能的开发利用，是减少温室气体排放，保护环境，实现可持续发展的重要措施。
长期以来，我国以煤为主的能源结构和粗放型的增长方式已对环境造成了很大破坏。目前，我国的二氧化硫排放量居世界第一位，二氧化碳排放量仅次于美国居第二位。特别值得注意的是，目前我国的酸雨面积已超过国土面积的三分之一，据估算，酸雨所造成的经济损失占到GDP的2%。我省煤碳在能源消费总量的比重一
汪业林：北欧国家的生物质能开发及启示
直保持在85%左右，大量的煤炭消耗造成大气环境日趋恶化。随着能源消费总量的增加，我省的环保难度将越来越大，因此，我们在能源发展过程中，必须兼顾安全性、经济性和清洁性的要求。生物质能属于清洁能源，生物质中有害物质(硫和灰分等)的含量仅为煤炭的1/10左右。同时，生物质二氧化碳的排放和吸收构成自然界碳循环，其能源利用可实现二氧化碳零排放。生物质与煤混合燃烧，还可以显著降低二氧化硫排放。另外，垃圾发电、有机废弃物生产沼气发电，可以减少城乡有机废弃物的污染，改善城乡生产生活环境。所以，加大生物质能的开发利用，对于提高能源利用效率，减少温室气
体排放，保护环境，实现可持续发展等都具有重要的作用。
(三)对安徽省生物质能开发利用的几点建议
为了加快我省生物质能的开发利用，借鉴北欧国家生物质能开发利用的经验，结合我省经济和社会发展的实际，作者提出促进我省生物质能开发利用的几点建议:
.l提高对开发利用生物质能重要性的认识，制定明确的生物质能开发利用目标。
随着化石能源使用造成的环境问题日益严重和资源的逐渐枯竭，生物质能源的重要性再一次显现出来。因此，必须要从战略的高度、用长远的眼光看待生物质能源，切实提高对开发利用生物质能重要性的认识，将生物质能的开发利用列入全省国民经济发展规划中，明确生物质能开发利用目标和具体要求。
2.加强生物质能利用技术的试点和示范工作。
生物质能利用技术种类很多，各种利用技术的成熟程度也不一样。当前，需要结合我省实际，区分不同情况进行推进。
着手建立颗粒成型及颗粒燃烧试点和示范项目。从北欧了解的情况来看，生物质固体颗粒燃料技术、
生物质直接燃烧发电技术、利用能源作物制取乙醇和柴油技术是成熟的。生物质固体成型颗粒既可在城市分散供热方面代替煤炭，也可以在农村地区解决农民的基本生活燃料，还可以在大型发电燃煤锅炉中与煤混合燃烧。目前，生物质固体颗粒成型技术是成熟的，燃烧生物质颗粒的锅炉技术也是成熟的，我省烟草系统在烟叶烘烤方面也有一定应用。当前面临的主要问题是缺少市场需求，这需要通过政府来培育这个市场。因此，建议从皖南和皖北选择几个县进行生物质颗料加工试验，并同时进行居民生活燃料替代供热锅炉燃料应用试验。
积极支持生物质直燃发电发展。生物质直接燃烧发电技术成熟，在北欧使用的已很普遍，我们面临问题主要是生物质的收集和管理体系。可对我省目前开展的利用秸秆发电试点在项目核准条件上适当放宽，同时对生物质发电项目给予必要的资金支持和明确的政策支持，特别是上网电价政策。另外，建议在做好农作物秸秆直燃发电试点的同时，积极摸索我省现有小型热电机组利用生物质能替代煤炭改造路子，也要开展利用森林和木材加工废弃物发电和种植能源作物进行直接发电的试点工作，进一步拓宽生物质能利用的途径。
开展生物质液体燃料试点和示范工作。利用能源作物制取液体燃料的技术在世界上己有许多实践和成功的例子。目前，巴西利用甘蔗、泰国利用木薯、欧洲利用油菜籽等制取液体燃料代替车用燃料己相当成功，我国利用陈化粮制取燃料乙醇代替车用汽油的工作也在积极推进，我省丰原集团32万吨燃料酒精建成投产，并将试点扩大到江苏、山东等省，取得较好的效果。应大力支持丰原集团这样的企业，
以逐步解决我国的石油替代问题。
3.加快制定明确的政策措施，支持生物质能开发利用。
生物质能开发利用在增加能源供应、保护环境的同时，将直接带动农村经济的发展，是解决/三农0问题的有效措施。生物质能开发利用，涉及到国家能源产业政策的调整，建议从国家能源发展战略和解决/三农0问题的高度出发，在/十一五0规划中，制定明确的促进生物质能开发利用的目标、政策和措施。总体来看，生物质能利用技术和设备，如固体颗粒成型技术和设备、生物质燃烧锅炉技术和设备，都已基本成熟，需要在政府支持下推广使用，特别是生物质固体颗粒的推广应用，必须由政府在适当的资金支持的基础上，通过必要的行政手段进行推广，然后才能逐步走向市场。对于生物质发电的支持重点在上网电价方面，建议对于生物质发电上网电价的确定，既要考虑对环境的友好性。也要考虑对农村经济发展和农民增收的作用，不能简单与化石燃料发电成本进行比较。生物质发电的燃料主要由农民供给，给生物质发电一个合理的上网电价政策，给农民一个合理的生物质收购价格，相当于国家对农村经济和农民收入的支持，也体现了/工业反哺农业、城市支持农村0的要求。这样，既可以有效增加农民收入，调动农民的生产积极性，也可以促进生物质能的开发利用，较好地解决/三农0问题，是一举多得的好事情。
4.建立可再生能源开发利用专项基金。为了促进生物质能技术的发展，建议我省设立可再生能源开发利用专项资金，用于支持生物质能及其它可再生能源技术的研究和开发利用。
[责任编辑：朱子]