生物质能的开发与利用
摘  要
生物质能源生物能源——又称生物质能，就是太阳能以化学能形式贮存在生物中的能量形式，即以生物为载体的能量。它直接或间接地来源于绿植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源。生物质能的原始能量来源于太阳，所以从广义上讲，生物质能是太阳能的一种表现形式随着社会的发展和技术的进步，人类对能源的需求越来越高，但是地球化石资源的储存量却在逐渐降低，同时，生态环境也不断恶化。这些都迫使全球能源结构必须进行战略性调整，开发新的能源。生物能源由于其可再生性，它的发展不仅可以从根本上解决能源危机，而且还能改善日益恶化的环境，振兴低碳经济需要发展生物质燃料,我国拥有开发和发展生物燃料的雄厚潜力。站在保障国家能源安全和发展低碳经济的战略高度,为充分满足国民经济高速、持续发展对新型能源日益增长的需求,我国必须大力加快发展生物质能源,使之成为替代化石能源的重要新能源,开拓低碳经济的广阔路径。本文阐述了当前我国生物能源的主要种类，生物能源的生产技术研究现状及生物能源在我国的发展现状，并展望了生物能源的发展前景
关键字：生物能源;低碳经济;能源安全
前言
近年来，石油价格上涨和全球气候变化的影响，可再生能源开发利用日益受到国际社会的重视。其中，生物能源作为目前可直接利用、能较大规模生产并替代运输燃料的能源产品之一，已成为可再生能源发展的重点。但是，一些地方出现的一哄而上发展生物能源的倾向令人担忧。因此，对发展生物能源进行全面、客观的评估，显得尤为重要。
严峻的情势特别是上世纪70年代世界石油危机爆发的巨响,使人类猛然惊醒,不得不开始反思和纠正自身不科学地利用能源的行为。在深刻反思贪婪性消耗能源行为而觉醒的基础上,及时把发展新能源、节约能源、保障能源安全和可持续发展置于经济社会发展的战略地位,建立健全起符合本国实际需要的能源安全保障体系。就我国而言,确保为13亿人口提供安全的、低成本的、“环境友好型”新能源。时代发出了强烈的呼唤:能源生产和消费量巨大的我国,开拓清洁能源,合理利用能源,千方百计减少“碳排放”、乃至“零排放”,振兴“低碳经济”,已成为势在必行、刻不容缓的重大战略举措。
我国的终极目标是,要逐步实现碳排放低增长、零增长、乃至于负增长,完成由“高碳”向“低碳”的过渡。然而,由各种客观条件决定,我国只能逐步地探求“碳解锁”之道,不断降低单位能源消费量的碳排放量,即降低碳强度。与此相适应,选择适用本国的、包括碳捕捉、碳封存、碳蓄积等多种技术方式;特别是采取化石能源替代、利用“低碳能源”和“无碳能源”等技术途径,以达到控制和降低二氧化碳的排放量和排放速度,最终实现在经济持续增长的同时,碳排放显著下降的目标。与根本转变经济发展方式并行,人们的消费方式也必须革新和改变。经济学意义的消费,包括生产消费和生活消费。要双管齐下,扭转人们的高碳消费倾向和碳偏好,摒弃挥霍无度的高消费行为,提倡科学理智、健康文明的消费风尚,以有效减少化石能源消费量,告别奢华的“高碳生活”,迎接质朴的“低碳生存”。广义而言,低碳生存是一种理智、健康、持续的生存方式。它体现出先进文明的能源消费价值观,并依据“低碳程度”采取低碳消费方式,主要包括:“恒温消费”,即消费过程中温室气体排放量最低;“节约消费”,即消费主体对资源和能源的消耗量最经济;“安全消费”,即消费结果对消费主体和生存环境的损害最小;“可持续消费”,即有利于社会经济可持续发展;“新产品消费”,即更多选择低能耗、低排放、低污染的低碳产品。
总之全社会都要履行推动“高碳消费方式”向“低碳消费方式”转化的共同职责。二、振兴低碳
经济需要发展生物质燃料  发展低碳经济,逐步减少、直至摆脱已历经几百年对化石能源的依赖,积极开拓绿能源,即大力发展生物质能源———自然界的第四大能源。所谓生物质能源(biomass energy),是指以生物质为来源的各种形式的可再生能源。生物质是由生物体所产生的有机物质,包括植物、动物及其排泄物、垃圾与有机废水等。迄今,国内外采用不同技术手段、利用不同生物质材料、加工生产出不同形态的生物质能源,其战略性产品是生物燃料,主要包括生物燃料乙醇、生物柴油和沼气等。如今,生物燃料日益受到广泛的、高度的重视,几乎聚焦了世界的目光,成为发展低碳经济需要的新能源。这是由生物燃料多种优越性所决定的。

第1章 生物能源的优越性
目前世界上生物燃料主要包括三大类:第一类是液体生物燃料,包括利用淀粉类、糖类和纤维类生物材料生产的玉米燃料乙醇、木薯燃料乙醇和纤维素燃料乙醇,以及利用动物和植物油脂生产的生物柴油等。第二类是气体生物燃料,包括沼气、生物质汽化、生物质制氢等。像利用粪便和工业废水转化生成的沼气。第三类是固体生物燃料,主要包括成型燃料、“热电联
产”与直接燃烧等。像把生物质固化为成型燃料,利用生物质材料燃烧转化生成电能,或利用生物质汽化生成燃气燃烧发电等。
开发和发展生物质燃料具有多种优越性:
一是生物质燃料是一种“清洁能源”。
利用包括生物燃料乙醇、生物柴油和沼气等在内的生物燃料,都可明显减少碳排放,减轻污染,有利于保护生态环境。有关资料表明,使用生物燃料乙醇的车辆,对环境的污染程度仅为使用石油汽车的三分之一。科技人员曾对几种燃料乙醇的主要技术经济指标进行对比,结果表明:利用纤维素乙醇减少的温室气体排放量高达91%,同时在采用先进生产方法的条件下,最高能量输入产出比可达36。所以,生物燃料被称为低排放、低污染的“清洁能源”当之无愧。
二是生物质燃料是一种“再生能源”。
生物质能资源极为丰富。据世界能源组织统计,生物质能目前占世界能源消耗量的10~15%。地球上以各种形式存在的生物质能的年净生长量约为目前世界能源总产量的10
倍上下。各种生物燃料,不管是甘蔗燃料乙醇、纤维素燃料乙醇,还是生物柴油等,与一次性化石能源不同,都是可再生的生物燃料资源,可以再生再利用。
三是生物质燃料是一种“替代能源”。
利用燃料乙醇或生物柴油可以替代石油等化石能源,改善和优化能源消费结构。有专家预计,生物燃料将是最重要的替代石油能源的产品。开发利用生物燃料,既可以把目前仍大量弃之为垃圾的作物秸秆、农业副产品资源化,又可以大幅度减轻生态环境恶化的压力。尤其是,种植灌木树林生物产量大,产生的热值高。例如, 7年生沙棘林,每公顷干柴产量在13~21·67吨之间,可产生热值5693·9~41622·1千焦,相当于标准煤煤2·13~15·54吨。可寄厚望,以“低碳排放”的可再生生物燃料替代化石能源,将会大有作为。