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生物质能:能源新秀“靓”起来

2010-03-17 11:19:35 中国建设报   作者: 王庆  

 “落红不是无情物,化作春泥更护花”。清代著名诗人龚自珍或许并没有想到,他这句比喻自己虽前途不畅也不忘报国情怀的诗句更富有了本来的意思。现在,随着生物质能的发展,“落红”这一类曾被当作“废物”的物质不仅可以化作春泥,还可以用来作燃料,用来发电等,这就是现在国家大力倡导的生物质能。

生物质能:新能源的“绩优股”

随着低碳经济持续升温,作为一种可再生的新能源,生物质能日益为大家高度关注。“21世纪生物能源产业将迅猛发展”曾一度成为舆论关注的焦点。

所谓生物质能,是蕴藏在生物质中的能量,是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能贮存在生物质内部的能量。生物质作为一种可再生能源,其来源非常丰富,如木材及森林工业废弃物、农业废弃物、水生植物、油料植物、城市和工业有机废弃物甚至是动物粪便等。在世界能耗中,生物质能约占14%,在不发达地区占60%以上。全世界约25亿人的生活能源的90%以上是生物质能。

毫无疑问,生物质的资源量非常丰富,而且是物质型能量源,具有重大的开发价值。有关专家估计,生物质能极有可能成为未来可持续能源系统的组成部分,到下世纪中叶,采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40%以上。欧盟曾明确提出:生物燃料是惟一可以大规模替代汽油和柴油的可再生能源,也是替代石油化工产品的惟一渠道,在美国、巴西、日本等国也积极倡导生物质能源。

我国作为一个经济迅速发展的发展中国家以及人口大国,目前面临着经济增长和环境保护的双重压力。因此,改变能源生产和消费方式、开发利用生物质能等可再生的清洁能源资源,对建立可持续的能源系统、促进国民经济发展和环境保护具有重大意义。事实上,中国近年来也陆续出台了一些政策和规划,扶持生物质产业。

生物质能源就像新能源里的“绩优股”,越来越受到人们的青睐。

新农村:生物质能的广阔天地

“沼气带动种养业,循环经济来发展;改变农村脏乱差,清洁文明新农家;生活质量大提高,生态农村景观美。”这是流传在河南省鹿邑县关于沼气改变农村面貌的几句顺口溜,这也正是我国广大农村进行沼气综合利用的写照。而沼气,正是生物质能源的一种形式。

而对生物质能的进一步开发利用对于农村,尤其是对于现在正在进行的新农村建设,更具重要意义。

在我国南方,由于光照时间长,沼气利用技术得到了快速发展,近几年,随着沼气利用技术的发展,在山东、甚至在东北地区许多农村都开始了沼气利用。而作为生物质能源利用的一种普遍形态,“四位一体”模式的沼气综合利用让广大农村得了实惠。

中国80%人口生活在农村,秸秆和薪柴等生物质能是农村的主要生活燃料。尽管煤炭等商品能源在农村的使用迅速增加,但生物质能仍占有重要地位。1998年农村生活用能总量3.65亿吨标煤,其中秸秆和薪柴为2.07亿吨标煤,占56.7%。

资料显示,1991年至1998年,农村能源消费总量从5.68亿吨标准煤发展到6.72亿吨标准煤,增加了18.3%,年均增长2.4%%。而同期农村使用液化石油气和电炊的农户由1578万户发展到4937万户,增加了2倍多,年增长达17.7%,增长率是总量增长率的6倍多。可见随着农村经济发展和农民生活水平的提高,农村对于优质燃料的需求日益迫切。传统能源利用方式已经难以满足农村现代化需求,生物质能优质化转换利用势在必行。

有关专家指出,生物质能高新转换技术不仅能够大大加快村镇居民实现能源现代化进程,满足农民富裕后对优质能源的迫切需求,同时也可在乡镇企业等生产领域中得到应用。由于我国地广人多,常规能源不可能完全满足广大农村日益增长的需求,而且由于国际上正在制定各种有关环境问题的公约,限制CO2等温室气体排放,这对以煤炭为主的我国是很不利的。因此,立足于农村现有的生物质资源,研究新型转换技术、开发新型装备,既是农村发展的迫切需要,又是减少排放、保护环境、实施可持续发展战略的需要。

成本需降低技术待突破

资源丰富、前景广阔。生物质能的美好未来吸引了许多的投资者。经过不断尝试,许多问题也同时显露出来了。如原料涨价、销售不畅、融资困难、产业环境恶劣等等,这些都在制约着生物质能的开发利用。

有业内专家指出,表面上看生物质取之不尽,但目前的状况是,能量转化效率低,中间成本高,原料稀缺。据了解,生物质能与风能、光伏的最大差别在于其原料更加“稀缺”。尽管生物质资源量巨大,但原料获取和转化过程中需要额外投入,导致原料总成本居高不下。与其他非水能的可再生能源相类似,生物质的能量密度低,需要大量的土地。此外,生物质物流也需要耗费大量的人力、物力进行收集、储存、运输,以秸秆发电为例,考虑到收购过程中车损、燃油及人力消耗,即使宽松估计,经济收购半径不宜超过50公里,生物柴油所需的地沟油收购半径也只有300公里左右。而木本植物制油的成本则更昂贵,它涉及到育苗、栽培、基建、维护、采集、运输等诸多环节,是一个庞大的系统工程。

解决这一系列问题的关键是加大生物能源技术研发力度,用科技推动这一新兴产业的发展。

目前,生物质能技术的研究与开发已成为世界重大热门课题之一,许多国家都制定了相应的开发研究计划,如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划等等。目前,国外的生物质能技术和装置多已达到商业化应用程度,实现了规模化产业经营。

多年来,我国的生物能源技术的发展也取得了很多成就。例如,我国已经能够独自设计、建设大型生物发电厂,而且主要设备都已经实现国产化。我国在生物燃料电池、优选生物燃料的研究方面也取得了很多技术突破。在沼气技术方面,我国研究、筛选了300多株厌氧微生物菌种,也取得了很多技术成就。

在产业发展方面,我国生物能源技术的应用规模居全球第一位,但是总体技术含量较低。例如,我国已经在农村地区兴建沼气池上千万座,数量居全球首位。在科尔沁、黑山、菏泽等地建成或者在建生物发电厂多座,一般项目投资都超过2亿元,有些投资额更大。但总体上看,我国生物能源技术的应用规模很大,发展速度很快,但是技术水平较低。在主导未来生物能源产业的转基因技术、生物电池技术等领域,我国基本没有发布开创性的技术成果。

令人欣慰的是,为了解决能效低的问题,我国学术界开始了诸如细菌光合制氢等新的尝试。目前“第二代生物质能技术”进展也比较乐观,比如依靠基因技术培育更具效率的物种;或者寻求工艺突破以提高转换效率。很多专家对培育微细藻类和纤维素发酵寄予厚望。同时,“第二代技术”也吸引了欧美风险投资和大企业的关注。

我们相信,假以时日,生物质能———这个能源里的新秀,定能带给我们更为洁净和美好的生活空间。

 




责任编辑: 中国能源网

标签: 生物质能

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