节能、环保与新能源
2008世界生物质能发展现状及前景分析
2008/6/17
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来源：中国石油石化工程信息网
一、世界生物质能发展现状
生物质能是世界第四大能源。生物质能资源主要有农作物秸秆、树木枝桠、畜禽粪便、能源作物(植物)、工业有机废水、城市生活污水和垃圾等。具有以下特点：1、储量大；2、种类、利用形式多样；3、节能、环保。
全世界每年通过光合作用生成的生物质能约为50亿吨，其中仅1%用作能源，但它已为全球提供了14%的能源。生物质能利用主要包括生物质能发电和生物燃料。生物质能发电方面，主要是直接燃烧发电和利用先进的小型燃气轮机联合循环发电。生物燃料是指通过生物资源生产的石油替代能源，包括生物乙醇、生物柴油、ETBE(乙基叔丁基醚)、生物气体、生物甲醇与生物二甲醚。
目前，国外的生物质能技术和装置多已实现了规模化产业经营。美国、瑞典和奥地利生物质转化为高品位能源利用方面已具有相当可观的规模，分别占该国一次能源消耗量的4%、16%和10%。
1、美国利用生物质发电处于世界领先地位
自1990年以来，生物质发电在欧美许多国家开始大发展。2002年，约翰内斯堡可持续发展世界峰会以后，全球加快推进了生物质能的开发利用。截至2004年，世界生物质发电装机已达3900万千瓦，年发电量约2000亿千瓦时，可替代7000万吨标准煤，是风电、光电、地热等可再生能源发电量的总和。
美国利用生物质发电处于世界领先地位，已经成为大量工业生产用电的选择。据美国能源信息署(EI)的统计数字，生物质能发电的总装机容量已超过10000兆瓦，单机容量达10～25兆瓦，占美国可再生能源发电装机的40%以上。预计到2010年，美国将新增约1100万千瓦的生物质发电装机。根据美国政府制定的生物质能发展规划，生物质发电将达到13000MW装机容量，届时有400万英亩的能源农作物和生物质剩余物用作气化发电的原料。
丹麦在1988年就建设了第一座秸秆生物质发电厂。目前，丹麦已建立了15家大型生物质直燃发电厂，年消耗农林废弃物约150万吨，提供丹麦全国5%电力供应。同时，丹麦还有100多台用于供热的生物质锅炉。近十几年来，丹麦新建的热电联产项目都是以生物质为燃料，还将过去许多燃煤供热厂改成了燃烧生物质的热电联产项目。
其他国家也大力发展生物质发电。如，芬兰生物质发电量占本国发电量的11%；德国拥有140多个区域热电联产的生物质电厂，同时有近80个此类电厂在规划设计或建设阶段。奥地利成功地推行了建立燃烧木材剩余物的区域供电站的计划，生物质能在总能耗中的比例由原来大约2～3%激增到约25%。印度研究用流化床气化农业剩余物如稻壳、甘蔗渣等，建立流化床系统，气体用于柴油发电机发电，可产生5000兆瓦的电力。
目前，能源效率更高的BIGCC技术正处于工业示范阶段。预计2010年前，生物质发电技术将趋于成熟和完善。2010年以后，逐步具备市场竞争力，进入商业应用。
有关资料显示，到2020年，西方工业国家15%的电力将来自生物质发电，而目前生物质发电只占整个电力生产的1%。届时，西方将有1亿个家庭使用的电力来自生物质发电，生物质发电产业还将为社会提供40万个就业机会。
2、生物燃料可望成为重要的燃料来源
油气价格的不断走高促进了全球各国对生物燃料的研究开发。处于世界领先地位的美国开发出利用纤维素废料生产乙醇的技术，建立了1兆瓦的稻壳发电示范工程，年产乙醇2500吨。
到2012年纤维乙醇至少要占到美国乙醇总产量的3%，到2022年增至44%。到2022年美国汽油燃料的替代性燃料(比如乙醇)掺混量达到360亿加仑，是目前水平的五倍。
欧盟各国化石能源较为紧缺，生物质能利用比例较高。欧洲各国对生物柴油都实行了零税率，生物柴油的大型生产厂主要集中在欧洲。法国和意大利是生物柴油使用最广的欧洲国家。
德国利用原料化方法生成完全无焦油的燃气，经FT(费托)催化合成生产生物柴油。芬兰和瑞士通过并联直接燃烧和气化发电来生产热能(CHP)，以提供区域性电力和采暖。
欧盟委员会在其发布的“欧盟能源发展战略绿皮书”中指出，2015年生物质能将由目前占总能源消费量的2%左右提高到15%，其中大部分来自生物制沼气、农林废气物及能源作物的利用；到2020年生物质燃料将替代20%的化石燃料。
其它许多国家也制定了相应的生物质能利用开发计划。比如，巴西的乙醇能源计划。自1975年以来，巴西开展了世界上最大规模的燃料乙醇开发计划。巴西还研究开发了乙醇和汽油混用的汽车发动机，目前巴西销售的新车一半以上是这种“灵活燃料”汽车。巴西政府计划在未来7年内，甘蔗产量将从目前的4.27亿吨增加到6.27亿吨，新建89家乙醇燃料生产厂。
到2013年，乙醇燃料的年产量将扩大到350亿升，其中约100亿升将用于出口。印尼与马来西亚用丰富的棕榈油生产生物柴油。
预计2020年将达30000MW生物质燃料技术在2020年也将成熟，部分技术可以向商业化推广。2020-2050年，生物质将逐渐成为主要能源之一。
二、我国生物质能发展现状和发展前景
1、我国在生物质发电领域取得了重大进展
我国拥有丰富的生物质能资源，每年我国理论有生物质能资源50亿吨左右，其中农作物残留物占一半多。据初步估算，在我国，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，我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2020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。
近年来，我国在生物质发电领域取得了重大进展。国家电网公司、五大发电集团等大型国有、民营以及外资企业纷纷投资参与我国生物质发电产业的建设运营。截至2007年底，国家和各省发改委已核准项目87个，总装机规模220万千瓦。全国已建成投产的生物质直燃发电项目超过15个，在建项目30多个。
其中，山东单县生物质发电工程1×2.5千瓦机组于2006年底式投产，开创了国内生物质直燃发电的先河。该项目设计年发电能力1.6亿千瓦时，2007年发电量达到了2.29亿千瓦时，按2.5万千瓦装机容量计算，全年利用小时数高达9160小时，达到了世界先进水平。江苏、广东、河南、浙江、甘肃等多个省市的生物质发电项目也都有不同程度的发展。
预计2010年，我国的沼气发电容量为80万千瓦，2020年达到150万千瓦；2010年垃圾焚烧发电装机将达到50万千瓦，2020年焚烧发电的垃圾处理量达到总量的30%，垃圾焚烧发电总装机将达到200万千瓦以上。
2、我国生物燃料产业还处于起步阶段
我国以燃料乙醇为代表的生物质液体燃料产业于上世纪90年代开始起步。
十多年来，我国利用成熟的乙醇生产技术和大规模的乙醇生产能力，以定点生产、定向流通、封闭运行的原则，分别在河南、安徽、吉林和黑龙江建设了以陈化粮为原料的四家燃料乙醇生产厂，年产能达102万吨，目前全国已有9个省开展车用乙醇汽油销售。截至2006年12月底，全国4个生产企业共生产销售燃料乙醇243万吨，2006年全国共销售乙醇汽油1300万吨，占全国汽油消费量的23.3%，我国已经成为全球第三大燃料乙醇生产国，仅次于巴西和美国。
随着陈化粮食逐步消耗殆尽和玉米价格节节攀升，考虑到玉米乙醇的发展对国家的粮食安全的威胁，国家2006年起停止新批玉米燃料乙醇企业，并大力鼓励发展非粮食作物为原料开发燃料乙醇。
2006年10月，中粮集团投资的国内第一个用木薯生产、年产20万吨燃料乙醇项目在广西开工。广东以木薯作原料的燃料乙醇生产线也于2007年开工。新疆三台酒业(集团)公司开工建设的利用农作物秸秆制取燃料乙醇的工程，年产乙醇10万吨，总投资2.8亿元，计划2009年完工。新疆南部莎车县与浙江浩淇生物质可再生能源科技有限公司共同投资12.6亿元，开发甜高粱秸秆制取燃料乙醇项目，计划年产乙醇30万吨。
为了能在更大规模、更大范围内替代石油资源，在发展传统乙醇产业的同时，我国目前正在积极支持纤维乙醇的开
