生物质能源
生物质能源基本概念
生物质能源是太阳能以化学能形式储存在生物质中的能量形式,它以生物质为载体,直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,替代煤炭、石油和天然气等化石燃料,可永续利用,具有环境友好和可再生的优点,发展潜力巨大。
生物质能源产业概况
生物质能源产业广义上是指利用生物质资源为原料,生产生物质能源的一门新兴产业,具有跨学科、跨部门、跨行业的特点。狭义上是指生物液体燃料生产和生物质发电(发达国家生物质气化、生物质成型都是为发电服务的)。
1.国内情况
中国的生物质能源产业起步虽晚,但发展很快,沼气应用规模和技术均走在世界前列。秸秆能源化及生物质发电、燃料乙醇、生物柴油研发等取得了重要进展。
从发展前景来看,中国每年产生农作物秸秆近7亿吨,畜禽粪便近30亿吨,农村生活垃圾约3.6亿吨,开发可再生能源资源大有潜力,大有作为。
中国有成熟的酒精(乙醇)生产技术和大规模的酒精(乙醇)生产能力,具备发展燃料乙醇的技术基础。从技术路线来说,主要有三条:一是粮食乙醇。以陈化粮为原料,进行乙醇生产,按国家标准10%的添加比例,开展车用乙醇汽油的销售。二是非粮乙醇。以木薯、甜高粱为原料生产乙醇。三是纤维乙醇。又称第二代生物质燃料。虽然利用的是甜高粱、甘蔗等的茎秸秆,但是主体为糖转化,仍然为第一代生物乙醇。我国在863、973等国家高新技术研究发展计划项目中,支持纤维素制取燃料乙醇的技术研发。
2.国际情况
开发生物质能源,已成为不少国家能源战略的重要组成部分。
欧盟以油菜籽为原料生产生物柴油。
美国和巴西正在寻求建立燃料乙醇的全球生产标准,以期今后燃料乙醇成为像石油一样的商品,在全球广泛销售。日本、加拿大、印度等竞相加入这场比赛。
生物质能源的发展,与世界金融形势、原油价格关联紧密。在国际金融危机的影响下,全球原油价格暴跌,使燃料乙醇加工业面临较大的危机和挑战。
△在FAO出席第40届大会并致辞
发展生物质能源的主要观点
从国内来说,中国坚持统筹粮食安全和能源安全,不以牺牲粮食安全为代价换取能源安全,走有中国特色的生物质能源发展道路。
1.把握正确原则。不与人争粮,不与粮争地,不与农业发展争夺自然资源。不给农业生态环境带来负面压力和影响。严格控制用玉米、油料产品生产生物燃料,鼓励利用秸秆和适度发展非粮能源作物生产生物燃料。
2.明确发展重点。始终坚持充分利用秸秆、畜禽粪便等农业废弃物生产生物燃料;大力发展农村沼气,促进秸秆气化、固化技术的开发应用,大力推广节约型技术、节煤省柴灶、风能、水电、太阳能。
3.制定相关政策。应该出台政策,适当限制发展粮油生物燃料,适度发展能源作物,大力发展第二代生物燃料。
就国际而言,近年来生物质能源问题受到国际社会的广泛关注。发展生物质能源有许多潜在利益,包括增强能源安全、减少温室气体排放、增加农民的收入和就业机会。
生物质能源产业的兴起,也使人们产生了种种疑虑和关切,担心其在粮食安全、生态环境等方面可能产生不利影响。焦点主要集中在三个方面:
一是可能影响粮食安全。联合国粮农组织认为,发展生物质能源将大量消耗谷物,造成食品价格上涨10%-15%。在世界粮食安全高级别会议上,不少与会者甚至呼吁停止生物燃料生产。但也有人认为,粮价上涨受许多因素影响,如投入品、包装、运输、销售成本的上涨;生产大国遇到干旱等自然灾害减产,使粮食库存下降;肉、蛋、奶需求增加导致饲料粮需求增加等。
二是对生物环境的影响。支持者将粮食乙醇标榜为绿色能源。反对者却认为,生产乙醇将减少生物多样性,加剧土地侵蚀;对水资源消耗大,如处理1吨甘蔗需要3.9吨水,并释放二氧化碳。
三是关于净能比的问题。净能比=输出总能量/输入总能量。能量投入包括种植作物所需的花费,以及加工转化所需的蒸汽、电力、天然气和石油等。生物燃料是否具有能量投入产出的合理性,一直是争论的焦点。
持反对意见的学者认为,在一般生产工艺中,燃料乙醇的净能比小于1或勉强持平,也就是说,乙醇燃烧所释放的能量,甚至不足以用来补充生产乙醇所消耗的化石能量。
支持者则认为,乙醇产品的确能在较为合理的能源结构中得到一个净收益。用国内丰富的煤炭和天然气资源能够有效地把粮食转化为一类可替代石油的液体燃料。
各国高度重视第二代生物燃料(纤维素基)的开发。但是,第二代生物燃料还处于研发阶段,至今还没有一家工业化规模的纤维素乙醇生产企业。美国、加拿大、瑞典等国家位于前列,秸秆乙醇技术水平已接近产业化。
汽油价格上涨对生物乙醇发展有利;而原油价格下跌,生物能源发展则会受挫。
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