生物质在未来能源领域的发展前景

摘   要：随着我国科学技术水平的不断发展，促使能源的种类多种多样，在当前注重生态环境的大方针下，生物质能源在未来能源领域的发展态势良好。文章通过对生物質发电、生物质成型燃料、生物液燃料以及沼气能源4个方面的生物质利用方向进行论述，展望其在未来能源领域当中的不可替代作用。

关键词：生物质;能源发展;生物质发电

能源在一个国家、一个企业甚至一个家庭当中都有着重要的地位，它为国家的发展提供了动力支持，随着能源种类的不断增加，可再生能源越来越受到人们的重视，研究生物质在能源领域的利用方向对未来能源研究来讲具有重要意义。

1    生物质发电

生物质发电指的是通过利用其特质进行发电，同时也是可再生能源发电的一种，生物质发电的主要原料是农林废弃物。我国作为农业大国，生物质发电的原料，即农林废弃物的数量十分庞大，各类农作物每年产生秸秆6亿多吨，其中可以作为能源使用的约4亿t，全国林木总生物量约190亿t，可获得量为9亿t，可作为能源利用的总量约为3亿t，如加以有效利用，开发潜力将十分巨大。目前，我国秸秆发电技术日益成熟，如黑龙江省鸡西市恒安鑫鼎生物质能发电有限公司每年可发电2.1亿度，利用发电余热可以供暖150万m2。另外，秸秆燃烧后产生的底灰、炭灰又是绿色有机肥料，可以直接用来肥田养地。秸秆发电除了能减少焚烧秸秆提升空气质量外，每年还可节省标准煤10万t，减少二氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物的排放量。恒安鑫鼎生物质能发电项目入驻后，县里相关部门积极帮助协调解决建设中遇到的问题，加快其项目建设步伐。建成投产后，又帮助企业联系秸秆收储运服务主体，保证生产原料供应。目前鸡西生物质发电项目共有3个，秸秆年消化能力达到50万t，每年可发电7.1亿kWh。并建立了秸秆收储运社会化服务体系，形成较为完善的生物质发电产业链。由此可见，通过生物质发电既能“变废为宝”，又能保证生态环境，同时，还能促进相关产业发展，拉动当地经济发展。

2    生物质成型燃料

生物质成型燃料是煤炭、柴油、天然气等燃料的经济替代品，原料主要来自秸秆、木屑、花生壳、树皮，经过生物质制粒机炭化后，加工成直径6～8 cm、长度为其直径30～40 cm的块状燃料，经过炭化后燃烧，燃料热能利用率在90%以上，为新型燃料[1]。生物质成型燃料有着两方面的发展优势：一方面，生物质燃料，有着热值高、适用范围广、成本低等优势，可以在不需对设备进行改造的前提下直接在燃煤锅炉中使用，取代煤炭，是解决燃煤锅炉排放不达标的最佳方法。另一方面，国家对生物质成型燃料应用推广提供政策上的支持。《生物质能发展“十三五”规划》中提出在具备资源和市场条件的地区，特别是在大气污染形势严峻、淘汰燃煤锅炉任务较重的京津冀鲁、长三角、珠三角、东北等区域，以及散煤消费较多的农村地区，加快推广生物质成型燃料锅炉供热，为村镇、工业园区及公共和商业设施提供可再生清洁热力。

3    生物质液体燃料

生物质液体燃料简称生物质燃油，有着应用广泛和原料丰富的特点，在应用方面，生物质燃油可替代柴油、重油、天然气，直接用于工业锅炉燃烧和各类工业窑炉燃烧。经加工后也可替代汽油、柴油，用于汽车、轮船等交通领域。在原料方面生物质液体燃料的主要原料为禽畜粪便、工业有机废水、植物、城市生活垃圾等，这些原料资源相对丰富，同时，这些原料对环境的影响也非常大，使其成为能够利用的资源，对环境保护也有着十分重要的作用[2]。国家也提供了完善的技术扶持政策，如国家重点研发计划“可再生能源与氢能技术”重点专项“纤维素类生物质生物、化学、热化学转化液体燃料机理与调控”项目启动暨实施方案论证会在杭州顺利召开。项目牵头单位科技管理部门代表、项目及课题负责人和科研骨干、项目咨询专家、专项总体专家组成员以及专项办相关代表约70人参加了会议。针对制约纤维素类生物质转化液体燃料效率的共性问题，研究相关转化过程的机理与调控机制，构建并优化生物、化学、热化学转化集成耦合的验证系统，为提升生物质液体燃料的转化效率和经济性提供了科学支撑，为生物质液体燃料的发展提供了根本动力。

4    生物质气体燃料

生物质气体燃料是以生物质为原料生成的非常规天然气，一般来自于生物质沼气，或将固体生物质置于气化炉内加热，同时，通入空气、氧气或水蒸气来产生可燃气体，如生物天然气。它的特点是气化率在70%以上，热效率可达85%。生物质气化生成的可燃气经过处理可用于合成、取暖、发电等，这对于生物质原料丰富的偏远山区意义十分重大，不仅能改善生活质量，而且能够提高用能效率，节约能源。此外，生物质天然气提氢技术为国内外氢能源提供了新的原料途径。由于生物质天然气提氢成本低、氢气可大规模提取，可带动相关高端装备的研发制造，拉动相关产业发展，有效为生物质天然气提供新的利用途径，提升现有生物质天然气的附加值。

5    结语

生物质具有原料丰富，种类多的特点，应用方向也越来越广泛，同时由于其对环境无污染，还能提高环境的清洁率，受到国家政策与技术上的扶持，可见生物质生物质在未来能源领域的广阔发展前景。

[参考文献]

[1]李佩聪.生物质发电的未来展望[J].能源，2018（Z1）：159-161.

[2]陈晓红，王智勇，毛天宇.生物质成型燃料产业现状与发展前景[J].中国资源综合利用，2018（6）：83-85.

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