
低碳“名片”
生物质能是重要的可再生能源,其形成是植物同化和固定阳光能和大气中二氧化碳的结果,它是释放二氧化碳的化石能使用的逆向过程。
生物质能是典型的低碳能源。就能源利用对大气环境造成的影响而言,生物质能燃烧时获单位能量所产生的温室气体量只有化石能源的1/8左右,如果从全生命过程(Life cycle,指的是从植物的种植到最终被焚烧)来讲,生物质能的温室气体“投”“产”平衡,是所谓“碳中性”的,即生物质能以全生命周期计算的二氧化碳净排量为0。
中国“家底”
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为50亿吨左右标准煤,是目前中国总能耗的4倍左右。在可收集的条件下,我国目前可利用的生物质能资源主要是传统生物质,包括农作物秸秆、薪柴、禽畜粪便、生活垃圾、工业有机废渣与废水等。
农业产出物的51%转化为秸秆,年产约6亿吨,约3亿吨可作为燃料使用,折合1.5亿吨标准煤;林业废弃物年可获得量约9亿吨,约3亿吨可能源化利用,折合2亿吨标准煤。甜高粱、小桐子、黄连木、油桐等能源作物可种植面积达2000多万公顷,可满足年产量约5000万吨生物液体燃料的原料需求。畜禽养殖和工业有机废水理论上可年产沼气约800亿立方米。
利用“家族”
据山东大学生物质能技术开发中心主任董玉平教授介绍,生物质能在我国的利用主要有生物质热解气化、沼气、固化成型、生物质发电、生物质液体燃料5个方面。
热解气化是在控制氧含量条件下,通过高温热解气化将固体生物质转化成主要含CO、H2、CH4等可燃气体,适用于农作物秸秆、木屑、稻壳等绝大多数农林废弃物。目前,生物质热解气化技术已日趋成熟,国内建成以村为单位的集中供气项目近1000余处,年产生物质燃气3.6亿立方米,主要用于集中供气与发电。
沼气是有机物在隔绝空气条件下,经过多种微生物(统称沼气细菌)的分解而产生的。2008年底,全国农村户用沼气达到3050万户,各类农业废弃物处理沼气工程3.95万处(大中型养殖场沼气工程2700处),3050万户用沼气和养殖场沼气工程年生产沼气约122亿立方米,生产沼肥(沼渣、沼液)约3.85亿吨,相当于替代1850万吨标准煤,减少排放二氧化碳4500万吨。
生物质固体成型技术是在一定温度与压力作用下,将原来分散的、没有一定形状的生物质经干燥和粉碎压制成具有一定形状的、密度较大的各种成型燃料的技术,体积可缩小6~8倍,能量密度相当于中质烟煤。截至2008年底,我国农村地区已累计推广生物质成型燃料示范点102处,成型燃料年产量约20万吨。预计到2020年,秸秆固化成型燃料年利用量将达到5000万吨左右。
生物质发电是以农业、林业、工业废弃物或城市垃圾为原料,采取直接燃烧或气化的方式发电,目前,我国共批准了100个左右生物质发电项目,建成30多个,总发电量40万千瓦/年。预计到2020年,发电总装机容量将超过2000万千瓦。
生物质液体燃料包括生物柴油和燃料乙醇。我国的生物质液体燃料技术已有广泛的应用,目前,燃料乙醇年生产能力达到172万吨,以餐饮业废油、榨油厂油渣、油料作物为原料的生物柴油年生产能力达5万吨。(刘欢)
《科学时报》 (2010-3-22 B2 技术 产业)