一、世界生物质能发展现状
生物质能是世界第四大能源。生物质能资源主要有农作物秸秆、树木枝桠、畜禽粪便、能源作物(植物)、工业有机废水、城市生活污水和垃圾等。具有以下特点:1、储量大;2、种类、利用形式多样;3、节能、环保。
全世界每年通过光合作用生成的生物质能约为50亿吨,其中仅1%用作能源,但它已为全球提供了14%的能源。生物质能利用主要包括生物质能发电和生物燃料。生物质能发电方面,主要是直接燃烧发电和利用先进的小型燃气轮机联合循环发电。生物燃料是指通过生物资源生产的石油替代能源,包括生物乙醇、生物柴油、ETBE(乙基叔丁基醚)、生物气体、生物甲醇与生物二甲醚。
目前,国外的生物质能技术和装置多已实现了规模化产业经营。美国、瑞典和奥地利生物质转化为高品位能源利用方面已具有相当可观的规模,分别占该国一次能源消耗量的4%、16%和10%。
1、美国利用生物质发电处于世界领先地位
自1990年以来,生物质发电在欧美许多国家开始大发展。2002年,约翰内斯堡可持续发展世界峰会以后,全球加快推进了生物质能的开发利用。截至2004年,世界生物质发电装机已达3900万千瓦,年发电量约2000亿千瓦时,可替代7000万吨标准煤,是风电、光电、地热等可再生能源发电量的总和。
美国利用生物质发电处于世界领先地位,已经成为大量工业生产用电的选择。据美国能源信息署(EI)的统计数字,生物质能发电的总装机容量已超过10000兆瓦,单机容量达10~25兆瓦,占美国可再生能源发电装机的40%以上。预计到2010年,美国将新增约1100万千瓦的生物质发电装机。根据美国政府制定的生物质能发展规划,生物质发电将达到13000MW装机容量,届时有400万英亩的能源农作物和生物质剩余物用作气化发电的原料。
丹麦在1988年就建设了第一座秸秆生物质发电厂。目前,丹麦已建立了15家大型生物质直燃发电厂,年消耗农林废弃物约150万吨,提供丹麦全国5%电力供应。同时,丹麦还有100多台用于供热的生物质锅炉。近十几年来,丹麦新建的热电联产项目都是以生物质为燃料,还将过去许多燃煤供热厂改成了燃烧生物质的热电联产项目。
其他国家也大力发展生物质发电。如,芬兰生物质发电量占本国发电量的11%;德国拥有140多个区域热电联产的生物质电厂,同时有近80个此类电厂在规划设计或建设阶段。奥地利成功地推行了建立燃烧木材剩余物的区域供电站的计划,生物质能在总能耗中的比例由原来大约2~3%激增到约25%。印度研究用流化床气化农业剩余物如稻壳、甘蔗渣等,建立流化床系统,气体用于柴油发电机发电,可产生5000兆瓦的电力。
目前,能源效率更高的BIGCC技术正处于工业示范阶段。预计2010年前,生物质发电技术将趋于成熟和完善。2010年以后,逐步具备市场竞争力,进入商业应用。
有关资料显示,到2020年,西方工业国家15%的电力将来自生物质发电,而目前生物质发电只占整个电力生产的1%。届时,西方将有1亿个家庭使用的电力来自生物质发电,生物质发电产业还将为社会提供40万个就业机会。
2、生物燃料可望成为重要的燃料来源
油气价格的不断走高促进了全球各国对生物燃料的研究开发。处于世界领先地位的美国开发出利用纤维素废料生产乙醇的技术,建立了1兆瓦的稻壳发电示范工程,年产乙醇2500吨。
到2012年纤维乙醇至少要占到美国乙醇总产量的3%,到2022年增至44%。到2022年美国汽油燃料的替代性燃料(比如乙醇)掺混量达到360亿加仑,是目前水平的五倍。
欧盟各国化石能源较为紧缺,生物质能利用比例较高。欧洲各国对生物柴油都实行了零税率,生物柴油的大型生产厂主要集中在欧洲。法国和意大利是生物柴油使