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生物质能技术要点策划与管理

一、生物质能及其特点

一切有生命的可以生长的有机物质被称为生物质。生物质能指的就是经过光合作用，以

化学态能量的形式存在于有机物中的能量。生物质能的特点如下：

（1）可再生性

生物质能属可再生资源，生物质能由于通过植物的光合作用可以再生，与风能、太阳能

等同属可再生能源，资源丰富，可保证能源的永续利用，可谓取之不尽用之不竭。

（2）低污染性

生物质的硫含量、氮含量低、燃烧过程中生成的SOX、NOX较少；生物质作为燃料时，

由于它在生长时需要的二氧化碳相当于它排放的二氧化碳的量，生物质能从生成到被利用，

碳元素始终在这个过程中循环使用，可真正实现对环境的“零排放”。

（3）分布广泛性及储量极其丰富

只要有光合作用的地方就有生物质能，因此生物质能发布及其广泛。此外，生物质能储

量及其丰富，生物质能是世界第四大能源,仅次于煤炭、石油和天然气。生物质能源的年生

产量远远超过全世界总能源需求量，相当于目前世界总能耗的10倍。

国际能源署研究显示，现代生物质能利用中，生物质供热约占可再生能源供热的70%。

全球生物质资源可利用量在100E～300EJ之间（相当于34亿～102亿tce）。到2050年，

全球可提供约160EJ（54.6亿tce）的生物质能。据统计，我国主要生物质资源年产量约34.9

亿t，能源化开发潜力约达5亿tce，而当前利用量仅为0.6亿tce，其巨大潜力仍待发掘。

从结构上看，我国生物质能发展仍然以发电为主，非电利用规模较小，但其潜力巨大，尤其

是在清洁供热、生物燃气和液体燃料方面。

（4）应用的广泛性

生物质能源可以以沼气、压缩成型固体燃料、气化生产燃气、气化发电、生产燃料酒精、

热裂解生产生物柴油等形式存在，应用在国民经济的各个领域。

（5）季节性影响

生物质能受季节性影响较大、发布较为分散，大规模集中利用规模难度大。

二、生物质能种类及其利用方式

目前我国较为适合于生物质能利用的主要生物质资源有4大类：农业生物质资源、林

业生物质资源、畜禽粪便、生活垃圾与工业有机废弃物。

1.农业生物质资源

农业生物质资源主要是农作物收获后的残留物，即秸秆，如玉米秸、麦秸、稻草等，以

及农产品加工过程中产生的废弃物，如麦壳、稻壳等。我国农作物秸秆每年产量约8亿t，农

产品加工废弃物1.42亿t。目前农业生物质资源中，30%被用作农用燃料，25%被用作饲料，

3%被用作工业生产原料，7%被直接还田，其余35%则被直接露天焚烧或者丢弃。

目前这些农业生物质资源能源化利用主要通过热化学及生化转化方式进行，热化学方式

主要包括生物质的热裂解、气化、液化等，产品包括生物燃气、生物油等；生化转化则主要

通过微生物发酵的方式进行，产品主要包括燃料乙醇、沼气、氢气等。但由于存在技术瓶颈，

除了沼气发酵进行了规模化生产外，其他生物质能产品仍很难真正被大规模生产。

2.林业生物质资源

我国每年林业资源产量约为9亿t，其中能被用来作为生产生物质能源原料用途的林业

生物质资源约3亿t，包括林业加工剩余物2000万t、薪炭林2270t、用材林约11790万t、

灌木丛约3390万t、疏林约720万t、以及其他林木废弃物等。这些林业生物质资源除了被

用作直接燃烧外，还可通过热解、气化、液化、发酵等方式转化成相应的生物质能源产品。

3.禽畜粪便

我国目前每年畜禽粪便产量超过30亿t，并且随着人们对畜禽类肉食的需求越来越多，

相应的畜禽粪便产量也会进一步增加，预计到2022年将达到40亿t。目前畜禽粪便大部分被

用作肥料及饲料，只有少部分被能源化利用。

畜禽粪便能源化利用主要有两条途径：1）热化学转化技术，包括直接燃烧、热解、气

化、液化等技术，但用热化学转换技术处理利用畜禽粪便，无论是国内还是国外，都还处于

实验室研究阶段，尚未进入大规模产业化阶段。2）沼气发酵：即畜禽粪便在甲烷产气菌厌

氧作用下，转化为甲烷和二氧化碳，这也是目前畜禽粪便能源化的主要方法。根据估算，目

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前我国畜禽粪便生产沼气的潜力约为2200亿m。

4.生活垃圾与工业有机废弃物

生活垃圾是指人们在日常生活中或为日常生活提供服务的活动中