生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体,包括所有的动植物和微生物;生物质能则是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。生物质能源作为一种洁净而又可再生的能源,是惟一可替代化石能源转化成气态、液态和固态燃料以及其它化工原料或者产品的碳资源。据估计,全世界每年由光合作用而固定的碳达2×1011吨,含能量达3×1018千焦,可开发的能源约相当于全世界每年耗能量的10倍;生成的可利用干生物质约为1700亿吨,而目前将其作为能源来利用的仅为13亿吨,约占其总产量的0.76%,资源开发利用潜力巨大。由于生物能源所具有的优势,世界各国已经将其作为发展新型能源的重要选择。近年来,燃料乙醇、生物柴油、生物质发电及沼气等生物质能产业在世界范围内得到了快速的发展,尤其进入21世纪后,随着国际石油价格的不断攀升及《京都议定书》的生效,生物质能更是成为国际可再生能源领域的焦点。许多国家纷纷制定了开发生物质能源、促进生物质产业发展的研究计划和相关政策,如美国的《生物质技术路线图》、《生物质计划》,欧盟委员会提出的到2020年运输燃料的20%将用生物柴油和燃料乙醇等生物燃料替代计划,日本的“阳光计划”,印度的“绿色能源工程计划”以及巴西实施的酒精能源计划等。中国政府对生物质能的开发利用也极为重视,自20世纪70年代以来,连续在4个“五年计划”中将生物质能利用技术的研究与应用列为重点科技攻关项目,开展和实施了一系列生物质能利用研究项目和示范工程,推动了我国生物质能产业的发展。本文对生物质能资源现状及发展潜力、产业发展现状和政策环境进行了综合评价,分析了未来生物质能产业发展前景,并对生物质能产业发展提出建议。
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1国内资源现状及潜力
生物质能资源,按原料的化学性质分,主要为糖类、淀粉和木质纤维素类。按原料来源分,则主要包括以下几类:①农业生产废弃物,主要为作物秸秆;②薪柴、枝桠柴和柴草;③农林加工废弃物,木屑、谷壳和果壳;④人畜粪便和生活有机垃圾等;⑤工业有机废弃物,有机废水和废渣等;⑥能源植物,包括所有可作为能源用途的农作物、林木和水生植物资源等。我国拥有丰富的生物质能资源,据测算,我国理论生物质能资源50亿吨左右,是我国目前总能耗的4倍左右。
目前可供利用开发的资源主要为生物质废弃物,包括农作物秸秆、禽畜粪便、工业有机废弃物和城市固体有机垃圾、林业生物质、能源作物等。全国农作物秸秆年产量约6亿吨,除部分作为造纸原料和畜牧饲料外,约3亿吨可作为燃料使用,折合约1.5亿吨标准煤。其它农业废弃物约1.3亿吨。