环境中的CO2源、H2O源 油脂或糖资源供应 分 液体燃料制液体燃料利用 技术集成 光能源植物培育及废物原料收集及处理 生物质气热电联供系统 转化技术化 制取氢燃料 氢气利用 热能、电力、动力三、发展生物质能的几点思考 能源是经济资源，更是战略资源、政治资源； 应正确理解“不与民争粮、不与农争地”； 应充分研究生物质资源、发展定位与战略； 应结合中国农业国情发展生物质能利用技术； 应结合新农村建设发展生物质能； 生物质是唯一可以转化为气、液、固三种形态的可再生能源； 应打破传统，深入研究、开发生物质利用技术。 结论： 中国可再生能源发展是客观和迫切需求； 中国可再生能源技术与产业将大大超出人们预想迅猛发展； 生物质能将在建设社会主义新农村事业中发挥重要作用； 生物质能将成为我国新的支柱产业。 第三节 中国生物质能源发展路线图 一、发展条件 1、资源条件 生物质资源现状：目前生物质可用资源量约4.0亿吨标煤 农业秸秆总量6.5亿吨，其中50%可作开发利用，约2.1亿吨标准煤 林业及木材加工废弃物约2.7亿吨，30%可开发利用，约0.5亿吨标准煤 畜禽粪便及污水资源可转化沼气约1.0亿吨标准煤 城市生活垃圾清运量约1.55亿吨，可用量约0.25亿吨标准煤 资源的种类： （1）废弃农作物秸秆 保守估计，农作物秸秆作为现代化能源的利用率年平均增长率1-2%，按最终总量的60%可用作现代能源估算，2030年以后，可实现现代高效能 大气中的O2源
源化利用的农作物秸秆资源量约4-5亿吨实物量，折2-3亿吨标煤。 可获得量 各类用途消耗量 还田 饲料 造纸 可燃用量 实际燃用量 剩余可燃用量 5.46 0.82 1.53 0.21 2.9 1.52 1.38 （2）林木剩余物 林木剩余物12514万吨，折7166万吨标煤 森林采伐及木材加工剩余物7760万吨，折4423万吨标煤 薪柴实物量4813万吨，折2743万吨标煤 （3）禽畜粪便 根据畜牧业发展规划，预计全国畜禽粪便量到2010年和2020年将分别可达到25亿吨和40亿吨，届时可收集利用畜禽资源量分别相当于1.8和2.9亿吨标煤。 畜禽粪便成分复杂，含水高，能源利用率比秸秆等固体生物质低很多，故其作为能源利用的潜力不能简单按总量计算，更多的应该关注其环保需求。 （4）工业有机废弃物 据估计，中国农产品加工产生的有机废弃物可生产500亿立方米沼气，相当于3500万吨标煤的能量。 （5）城市固体有机垃圾 ? 中国城市生活垃圾的产生量年增长率约8%，垃圾无害化的主要处理方式是卫生填埋、堆肥和焚烧，80%以上的城市生活垃圾是采用卫生填埋的手段处理。 ? 单位热值大约4.18MJ/kg左右 ? 以2004年垃圾清运量计算，总计可折合约为2500万吨标煤/年。 ? 以10%利用率计，目前我国城市固体有机垃圾的可利用能源资源量约250万吨标煤/年，预计2020年达250万吨标煤。 （6）废弃动植物油脂 全国可利用废弃油脂资源量约200万吨，近期即可用于支持规模化发展生物柴油 废油：建立收集体系可满足年产100万吨，生物柴油的原料需求 棉籽油：全国可收集利用100万吨用作生物柴油原料－，我国年产棉花约486万吨，收获的900万吨棉籽可年产160万吨棉籽油；新疆和黄淮海地区等棉花集中种植区，棉籽油产量即可达到140万吨 边际土地及能源农作物和能源林 边际土地：根据不同数据及测算方式，初步估计我国现有可利用边际性土地 －－ 3200－7500 万公顷 后备耕地734~937万公顷，可用于发展能源农作物 冬闲田：-866万公顷，后备林地- 1600~5704万公顷，可用于发展各类能源林 现存油料林：343万公顷可改造用于发展生物柴油 2.资源预测： （1）能源农作物资源预测
后备耕地734~937万公顷，可用于发展能源农作物 冬闲田-866万公顷 能源农作物面积比例甜高梁40%甘薯20%木薯20%甘蔗10%原料产出（吨/公顷）60-80（茎杆）3—5（籽粒）15-20（一般）20-30（一般）60-70相当于产出总产能潜力(吨/公顷)（万吨标煤/年）4-6(乙醇)18352-3(乙醇)3674-6(乙醇)7344-6(乙醇)3673303 （2）能源林资源预测 2010年建成麻疯树等木本油料林约80万公顷 至2020年，全国能源林培育总规模可发展到1300万公顷，年可提供5400万吨干物质：木质能源林890万公顷；油料能源林约410多万公顷 相当于3500万吨标煤和年产出670万吨生物柴油； 生物质资源潜力综合评价 项目现有生物质能源资源已利用量可利用量新增生物质能资源农林等有机废弃物增加能源林业和能源农业种植边际土地开发利用种植合计实际可利用量20065.02.22.80.05.02.820105.02.03.00.30.20.10.05.33.320205.01.83.22.31.40.40.57.35.520305.01.53.54.73.00.71.09.78.220505.01.04.05.84.00.81.010.89.8 我国生物质能源资源远期的可开发量约为10亿吨标准煤 生物质资源类别 a各类废弃生物质资源：比较丰富,清洁高效能源化利用前景广阔 最大限度优先利用，促进资源综合利用和环境保护 b能源作物/林木：具有一定基础和具有规模化发展潜力 积极稳妥发展能源农业和能源林业，扩大生物质能资源基础 c非粮粮食类： 粮食安全和土地利用形势严峻，应坚持合理开发利用边际土地资源生产非粮食类生物质。 合理开发边际土地资源，不占用耕地，不破坏森林、草地和自然生态环境。 二、 发展现状 产业特点： 生物质能源约占世界一次能源消耗的14%，但先进利用的比例很小，国内外产业特点差别较大：
? 国外主要生物质能源产业构成： 生物质发电>燃料乙醇>生物柴油>工业沼气 ? 国内主要生物质能源产业构成： 农村沼气>燃料乙醇>极少的其他形式 (如生物质发电等） ? 各国发展生物质能产业的动机差异明显： 技术特点： 目前生物质能源技术分为三个层次，主要包括： （1） 已经初步产业化技术： ? 高补贴技术：植物油生物柴油、燃料乙醇 ? 低补贴技术：沼气技术、致密成型、直接燃烧发电 ? 进入工业示范的技术： ? 纤维素乙醇、气化发电及合成、直接液化、热电联产； ? 正进行研发的前沿技术： ? 微藻利用、生物合成、生物质制氢等 生物质能源化利用技术（按能源利用形式） 生物质发电 生物液体燃料 生物质气体燃料 固体致密成型燃料 生物质能源利用技术发展趋势预测 燃料乙醇发展方向 现状：产业刚刚起步，以富余粮食为过渡性要原料 近中期较为可行的发展方向：近期我国应主要利用劣质土地发展以木薯、甘薯和甜高粱为原料的非粮燃料乙醇。 中长期发展方向：加大纤维素燃料乙醇研发力度，力争纤维素燃料乙醇在中远期实现商业化应用。 生物质发电技术发展方向 ? 多种技术同时发展 ? 热电联供及综合利用
? 中小规模及分布式利用 发电是近期利用生物质废弃物的主要方式 ? 各种因素对发电规模的要求 规模影响因素发电效率原料成本投资与管理成本 直接燃烧发电>25MW<10MW>6MW气化发电备注部分直燃12MW也可以高温高压>6MW<10MW<6万吨/年>3MW? 在6MW到10MW范围内，电站尽可能采用大容量； ? 对生物制直接燃烧发电，即使在高温高压参数的条件下，电站的规模最好不要大于12MW，也不要小于6MW；； ? 对生物质气化发电，即使采用余热利用系统，电站的规模最好不要大于12MW，也不要小于4MW； 三、发展目标 生物质能源利用原则 资源培育和资源开发：1）灵活发展生物质气体燃料和固体燃料为农村地区普遍提供清洁高效民用燃料 2）积极稳妥发展生物质发电促进各类废弃物资源综合利用和农村经济发展 3）大力发展生物液体燃料在中长期实现规模化石油替代 发展任务：近期主要任务— 探索符合国情的生物质能源利用模式，逐步实现各类农林废弃物的有效利用，切实促进资源综合利用，到2010年生物质发电规模达到600万千瓦，生物质液体燃料年产量达到200万吨，农林废弃物利用率达到3-5%，农林废弃物利用率达到3-5%； 中期主要任务— 显著增加生物质能在清洁能源和交通燃料供应中的比例，有效解决农村生活燃料短缺问题，发挥生物质在农村现代化建设中的作用，体现生物质能源在CO2减排及提供清洁液体燃料方面的作用。到2020年生物质发电规模3000万千瓦，生物质液体燃料1500万吨，农林废弃物利用率达到15-20%，； 中长期的主要任务— 提高生物质液体燃料的贡献度，有效实现生物质能对石油的规模化替代，实现国家降低液体燃料对外依存度的战略目标。到2030年生物质发电规模5000万千瓦，生物质液体燃料5000万吨，农林废弃物利用率30-40%，； 生物质能开发利用目标： 2010 2020 2030 规模 折标煤 规模 折标煤 规模 折标煤 生物质发600万kW 0.18亿吨 3000万kW 0.9亿吨 5000万kW 1.5亿吨 电 360亿度 1800亿度 3000亿度 液体燃料 220万吨 0.022亿1500万吨 0.158亿5000万吨 0.520亿吨 吨 吨
生物质能工程讲稿
