生物质能源林生物质发电能源林概述

随着社会的发展，煤炭、石油等一次能源不断减少，世界面临能源危机，生物质、生物质能越来越广泛地被所重视，目前的生物质包括从城市有机垃圾(Drs.OkkoVanAardenne，2001)，扩展到任何可再生的或可循环的有机物质(不包括多年生长的用材林)，包括专用的能源作物与能源林木，粮食作物和饲料作物残留物，树木和木材废弃物及残留物，各种水生植物、花、草、残留物、纤维和动物废弃物、城市垃圾和其它废弃材料(孙振钧，2004)。生物质能是蕴藏在生物中的太阳能，是绿色植物通过光合作用将太阳能为化学能而贮存在生物质内部的能量(蒋剑春，2002)。

三、国内外生物质发电发展现状

在国土面积只有我国面积1/4强的丹麦已建立了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%的电力供应。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

3.固体生物质燃料

在诸多的生物质利用技术中，生物质发电技术是最具发展潜力的利用技术之一。因为该技术的终端产品电的利用范围较广，而且可以充分利用现存电网设施，部分地区还可以实现分布式发电，从而满足社会巨大的电力需求。同时国外经过十几年的探索研究认为，以高效直燃发电是最简便可行的高效利用生物质资源的方式之一。

固体生物质燃料分生物质直接燃烧或压缩成型燃料及生物质与煤混合燃烧为原料的燃料。生物质燃烧技术是传统的能源形式，但传统燃烧对其热效率利用率较低，现代技术一方面采用新型燃烧技术使用新型炉灶、锅炉提高热效率利用率，另一方面把生物质固化成型后采用略加改进后的传统设备燃用，这种燃料可提高能源密度，但由于压缩技术环节的问题，成型燃料的压缩成本较高。此外，介于生物质燃料直燃加工利用过程相对简单，生物质能投入率利用较高，因此在此基础上的生物质燃料发电也成为当前生物质能开发利用的重要方向。

引言

(2)污染性低。生物质能燃烧过程中产生的硫氧化物、氮氧化物含量都较低;所产生的CO2可被植物吸收利用，CO2的净排放量为零，可有效地降低温室效应。

人类自古通过燃烧薪柴来利用生物质能，但这种传统的燃烧方式能量利用率过低，且不适合进行大规模能源生产供应。直到近代，随着人们对生物质能源的进一步认识、重视以及研究，逐渐发现发明了多种生物质能源的利用方法。大致可以分为以下几种：

2.液体生物质燃料

二、生物质能源利用方式

美国、英国、等国家均有生物质能源发电站建设投产，我国在这方面也具有了一定的规模，主要集中在南方地区的许多糖厂利用甘蔗渣发电。广东和广西两省(区)共有小型发电机组300余台，总装机容量800兆瓦，云南也有一些甘蔗渣电厂。中国第一批农作物秸秆燃烧发电厂在晋州市和山东菏泽市单县建设，装机容量分别为2×12兆瓦和25兆瓦，发电量分别为1.2亿千瓦时和1.56亿千瓦时，年消耗秸秆20万吨。

液体生物质燃料是指通过生物质资源生产的燃料乙醇和生物柴油，可以替代由石油制取的汽油和柴油，是可再生能源开发利用的重要方向。近年来，生物质燃料发展取得了很大的成绩。

(1)原料来源广泛，可利用各种动植物油作原料。根据科技部中国生物技术发展中心、农业大学国家粮食安全研究中心等机构和有关专家调查显示，如果把全国现有的陈化粮、富余的农作物产品用于加工石油替代品，相当于再造一个。

(3)可再生性强。1年生的能源作物可连年种植收获，多年生的木本植物可1年种维持数十年的经济利用期，效益高。

石油作为世界主要能源其储量日益减少，能源危机是当今社会急需解决的问题之一。而生物柴油有望成为传统石油的替代品。生物柴油的原料来源既可以是各种废弃或回收的动植物油，也可以是含油量高的油料植物，例如麻风树(学名小桐子)、黄连木等。若从根本上解决能源短缺问题，仅仅靠回收废弃的动植物油远远不够。必须建立以如文冠果、续随子等含油量高的植物构建的大规模生物柴油能源林。目前国内外相关产业均有相当的发展，但离完全替代石油，满足世界能源需求还有很大差距。

1.气体生物质燃料

气体生物质燃料包括沼气、生物质气化制气等。通常利用有机垃圾，生物质废料、残留物、废弃物等进行发酵等工艺生产出沼气等类似可燃性气体。这种利用方式开发历史相对悠久，技术较完善。但往往受生产原材料供应，大中型沼气工程发展较慢，大多数还停留在小厌氧消化池的水平，少有集中大型能源生产工程。另一方面，可燃气通常仅用于部分家庭，以及部分地区专用燃气交通工具，能源使用范围较窄。另有将产生的可燃气体作为燃料燃烧进而进行发电，但同样由于原料供应环节存在问题，若仅依靠这种方式进行大规模能源供应仍显乏力。

此外以生物质为原料提取的燃料乙醇也是生物质能源发展的重要方面之一。目前部分国家推广在燃油中添加乙醇的措施更是进一步促进了燃料乙醇的发展。一直以来以来，以粮食为原料生产乙醇以及以秸秆等为原料的非粮乙醇均是研究开发的重点，相关生产也已初步形成规模。但是，受粮食产量和生产成本制约，以粮食作物为原料生产生物质燃料大规模替代石油燃料时，也会产生如同当今面临的石油问题一样的原料短缺，因此，开发以木质纤维素为生产原料的非粮食原料乙醇生产技术逐渐成为关注的重点。目前已有若干实验试点企业运行投产。

上世纪七十年代石油危机以来，生物质能的开发利用受到了的关注，生物质发电技术得到了较大的发展并广泛应用。丹麦率先研发的农林生物质高效直燃发电技术被联合国列为重点推广项目。农林生物质发电产业保持持续稳定增长，主要集中在发达国家，但印度、巴西和东南亚等发展中国家也积极研发或者引进技术建设农林生物质发电项目。

(4)生物质燃料的闪点约为150℃，而普通石化柴油的闪点为50-65℃，因此其运输和储藏都更加方便安全。

一、以生物质为原料制取燃料能源的优点

以生物质为原料所制取的燃料能源是化石燃料的良好替代品，生物质燃料能源较普通化石能源具有许多特点:

[生物质发电能源林概述]:引言地球上每年植物光合作用固定的碳达2×1011t，含能量达3×1021J，因此每年通过光合作用贮存在植物的枝、茎、叶中的太阳能，相当于全世界每年耗能量的10倍。生物质遍布...

地球上每年植物光合作用固定的碳达2×1011t，含能量达3×1021J，因此每年通过光合作用贮存在植物的枝、茎、叶中的太阳能，相当于全世界每年耗能量的10倍。生物质遍布世界各地，其蕴藏量极大，仅地球上的植物，每年生产量就相当于现阶段人类消耗矿物能的20倍，或相当于世界现有人口食物能量的160倍。虽然不同国家单位面积生物质的产量差异很大，但地球上每个国家都有某种形式的生物质，生物质能是热能的来源，为人类提供了基本燃料。

在美国利用生物质发电已经成为大量工业生产用电的选择。2004年美国生物质发电装机720万千瓦，占可再生能源发电装机的41%。美国能源部提出了逐步提高绿色电力的发展计划，预计到2010年，美国将新增约1100万千瓦的生物质发电装机。