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生物质能:能源新秀“靓”起来

2010-03-17 00:00 未知 未知 阅读 0
核心摘要: 生物质能作为可再生能源,来源丰富,包括农业废弃物、木材等,在全球能耗中占重要地位。我国面临经济增长和环境保护双重压力,开发利用生物质能意义重大。农村地区通过沼气综合利用改善生活,但生物质能发展面临成本高、技术待突破等问题。我国在生物发电、沼气技术等方面取得成就,但总体技术水平较低。第二代生物质能技术如基因工程和纤维素发酵前景乐观,有望推动产业升级。

“落红不是无情物,化作春泥更护花”。清代诗人龚自珍或许未曾想到,这句诗如今被赋予了新的含义:随着生物质能的发展,曾被视作“废物”的有机物质不仅可以化作春泥,还能作为燃料用于发电等,这就是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,生物质能作为一种可再生能源日益受到关注。生物质能是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能并贮存在生物质内部的能量。其来源丰富,包括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动物粪便等。在全球能耗中,生物质能约占14%,在不发达地区占60%以上,约25亿人的生活能源90%以上依赖生物质能。

生物质资源量丰富,具有重大开发价值。专家估计,生物质能可能成为未来可持续能源系统的组成部分,到21世纪中叶,采用新技术生产的生物质替代燃料将占全球总能耗的40%以上。欧盟明确提出,生物燃料是唯一可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唯一渠道。美国、巴西、日本等国也积极倡导生物质能源。

我国作为经济快速发展的发展中国家和人口大国,面临经济增长和环境保护的双重压力。改变能源生产和消费方式、开发利用生物质能等清洁可再生能源,对建立可持续能源系统、促进国民经济发展和环境保护具有重大意义。近年来,我国陆续出台政策和规划扶持生物质产业。

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。”这是河南省鹿邑县关于沼气改变农村面貌的顺口溜,也是我国农村沼气综合利用的写照。沼气正是生物质能源的一种形式。生物质能的开发利用对农村尤其是新农村建设具有重要意义。

在我国南方,因光照时间长,沼气利用技术快速发展,近年来在山东、东北等地区也得到推广。“四位一体”模式的沼气综合利用让广大农村受益。中国80%人口生活在农村,秸秆和薪柴等生物质能是主要生活燃料。1998年农村生活用能总量3.65亿吨标煤,其中秸秆和薪柴占56.7%。1991年至1998年,农村能源消费总量从5.68亿吨标准煤增至6.72亿吨标准煤,年均增长2.4%;而使用液化石油气和电炊的农户从1578万户增至4937万户,年增长17.7%。随着农村经济发展和农民生活水平提高,对优质燃料的需求日益迫切,传统能源利用方式已难以满足需求,生物质能优质化转换利用势在必行。

专家指出,生物质能高新转换技术不仅能加快村镇能源现代化进程,满足农民对优质能源的需求,还可在乡镇企业等领域应用。我国地广人多,常规能源难以完全满足农村需求,且国际环境公约限制CO2排放,对以煤炭为主的我国不利。因此,立足农村现有生物质资源,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,也是减少排放、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

生物质能资源丰富、前景广阔,吸引了众多投资者,但也暴露出原料涨价、销售不畅、融资困难、产业环境恶劣等问题。专家指出,生物质能能量转化效率低,中间成本高,原料稀缺。尽管资源量巨大,但原料获取和转化过程中额外投入导致成本居高不下。生物质能能量密度低,需要大量土地,物流需耗费大量人力物力。以秸秆发电为例,经济收购半径不宜超过50公里;生物柴油所需地沟油收购半径约300公里。木本植物制油成本更昂贵,涉及育苗、栽培、基建、维护、采集、运输等环节。

解决这些问题的关键是加大生物能源技术研发力度。目前,生物质能技术研究与开发已成为世界重大热门课题,许多国家制定了相应计划,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。国外生物质能技术和装置多已商业化,实现规模化产业经营。

多年来,我国生物能源技术取得诸多成就,如独立设计建设大型生物发电厂,主要设备实现国产化;在生物燃料电池、优选生物燃料研究方面取得技术突破;在沼气技术方面,研究筛选了300多株厌氧微生物菌种。在产业发展方面,我国生物能源技术应用规模居全球第一,但总体技术含量较低。例如,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、菏泽等地建成或在建生物发电厂多座,项目投资超2亿元。但总体技术水平较低,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成果。

为解决能效低问题,我国学术界开始了细菌光合制氢等新尝试。“第二代生物质能技术”进展乐观,如依靠基因技术培育更高效物种,或寻求工艺突破提高转换效率。专家对培育微细藻类和纤维素发酵寄予厚望。“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,生物质能这个能源新秀,定能带给我们更为洁净和美好的生活空间。

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