在全世界能源中,生物质能占据 重要地位。根据国际能源机构的 估算水、陆生物质产量的热当量 为3 x IO21J左右,是全球目前总 能耗量的10倍。地球每年 地球上每年生物质能资源约为世 界能源消耗量的3~8倍 。
而生物质的自然分解产生甲烷, 与CO2相比,甲烷作为温室效 应气体的活性要高20倍。显然, 开发利用生物质能是解决能源 与环境问题的一条根本途径。
柴薪和林业废弃物数量也很大, 林业废弃物(不包括柴薪林),每 年约达3700立方米,相当于2000 万吨标煤。如果考虑日益增多的 城市垃圾和生活污水,禽畜粪便 等其他生物质资源,我国每年的 生物质资源达6亿吨标煤以上。
扣除了一部分做饲料和其他原料, 可开发为能源的生物质资源达3亿多 吨标煤,而随着农业和林业的发展, 特别是随着速生炭薪林的开发推广, 我国的生物质资源将越来越多,有 非常大的开发和利用潜力。
从环境效益上来看,利用生物质可 以实现CO2的零排放,从根本上解 决能源消耗带来的温室效应问题。 随着全球环境问题的日益严重,发 达国家主要关心的是生物质能对减 少CO2排放上的作用,加上发展速 生能源作物有利于改善生态环境,
不会遗留有害物质或改变自然界的 生态平衡,对今后人类长远发展和 生存环境有重要意义,所以先进国 家大都把上物质能利用技术作为一 种重要的能源技术来发展,对生物 质能的研究越来越重视。
生物质能源是人类利用最早,最 多,最直接的能源,在18世纪大 规模的利用煤燃料以前,人类主 要依靠木材作燃料。
1.生物质能的构成: 生物质能包括植物,动物排泄物,垃 圾及有机废水等。 从广义上说,生物质能是植物通过光 合作用生成的有机物,它的最初来源 是太阳能,所以它是太阳能的一种, 同时也是可再生的。
由于生物质能的载体是有机物,所 以这种能源是以实物的形式存在的, 是唯一一种可存储和可运输的可再 生能源。
生物质的组成是C-H化合物,它与 常规的矿物能源如石油,煤等是同 类(煤和石油都是生物质经过长期 转换而来的),所以它的特性和利 用方式与矿物燃料有很大的相似性, 可以充分利用已经发展起来的常规 能源技术来开发利用生物质能。
瑞典和丹麦正在实行利用生物质进行发电的 计划,使生物质能在转换为高品位电能的同时 满足供热的需求,以大大提高其转换效率。在 瑞典,生物质能源为其供热和发电提供了26% 的燃料。
美国在利用生物质能发电方面处于世界领 先地位。1992年,利用生物质发电的电站约有 1,000家,发电装机容量已达650万千瓦,年发 电42亿度,消耗4,500万吨生物质燃料。美国 还重视木质能源在林产品工业中的应用。1980 年,美国14家最大的林产品公司利用木质燃料 提 供 了 自 身 所 需 要 的 70% 的 能 量 ; 1980 - 1986年,绝大多数新建的林产品制造厂均从本 身的剩余物中获得了所需的几乎全部的能量。
生物质所蕴藏的能量是相当惊人的, 根据生物学家估算,地球上每年生 长的生物质能总量约为1400~1800 亿吨(干重),相当于目前世界总 能耗的10倍。我国的生物质能也极 为丰富,例如现在每年的秸秆量约 6.5亿吨,到2010年将达到7.26亿吨, 相当于5亿吨标煤
生物质燃烧是传统的利用方式,但 是热效率低下,而且劳动强度大, 污染严重。
通过生物质能转换技术可以高效的 利用生物质能源,生产各种清洁燃 料,替代煤炭,石油和天然气等燃 料;还可以生产电力,减少对矿物 能源的依赖,保护国家能源资源, 减轻能源消费给环境造成的污染。
生物质是指由光合作用而产生的各种有机体。 光合作用即利用空气中的二氧化碳和土壤中的水, 将吸收的太阳能转换为碳水化合物和氧气的过 程。
奥地利:建立燃烧木材剩余物的区域供电 站,生物质能在总能耗中的比例由原来大约 2%激增到2000年底的25%。到目前为止该国 已拥有装机容量为1-2兆瓦的区域供热站80 -90座。
我国基本上是一个农业国家,农村 人口占总人口的70%以上,生物质 一直是农村的主要能源之一,在国 家能源构成中也占有重要地位。我 国拥有丰富的生物质能资源,一般 说,实际可开发的生物质能资源主 要指各种能也废弃物(薪柴和林业 废弃物),有机废水(生活和工 业),有机垃圾(生活和工业)和 人畜粪便等。 可再生能源-生物质能
预计2015年生物质乙醇产量为44 亿加仑,2020年发电将达 3000MW。同时,其他许多国家 也制定了相应的生物质能开发研 究计划,如日本的新阳光计划, 巴西的乙醇能源计划等。
专家认为,生物质能源将成为未来 持续能源的重要组成部分,到 2015年,全球总能耗将有40%来 自生物质能源。目前,世界各国在 调整本国能源发展战略中,已把高 效利用生物质能摆在技术开发的一 个重要地位,作为能源利用中的重 要课题。
目前欧洲生物质能约占总能源消 费量的2%,预计15年后将达到 15%。现在制定的计划要求到 2020年,生物质燃料将代替20% 的化石燃料。美国在此方面发展 较快,目前已装机9000MW, 2002年可再生能源研究投入占其 能源领域R&D总投入的1/3,