中国可再生能源学会的发展历史

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在国际太阳能光伏发电市场的带动下，在《可再生能源法》及配套政策的支持下，我国太阳能发电产业快速成长，已经建立了较好的太阳能光伏电池制造产业基础，在技术和成本上形成了国际竞争优势。已经启动了大型光伏电站、光热电站、分布式光伏发电及离网光伏系统等多元化的太阳能发电市场。初步建立了有利于成本下降的市场竞争机制，太阳能发电成本实现了快速下降，具备了在国内较大规模应用的条件。

中国作为目前世界上经济发展最迅速的经济体，在光伏发电领域的技术和应用只是处于世界的下游水平。其中的主要原因是国内还没有掌握太阳能光伏电池所需要的多晶硅提纯技术，该技术被国外的大企业所垄断，因而国内生产太阳能光伏电池的成本很高。光伏发电的成本是一般发电成本的数倍，也因此造成无法广泛普及。 由于国际上对于太阳能光伏电池的需求日益庞大，越来越多国内企业成为光伏电池的OEM工厂，并且借此机会不断发展壮大。美国的新能源政策为国内光伏企业提供了一个发展良机，一些国内的行业龙头已经开始在美国成立承包光伏发电项目的子公司，积极进军当地光伏发电市场。

长期来看，中国再不广泛应用太阳能光伏发电技术，中国经济发展所遇到的能源问题将会越来越严重，能源问题必定成为中国经济发展的巨大障碍。中国是太阳能资源丰富的国家之一。中国有荒漠面积108万平方公里，主要分布在光照资源丰富的西北地区。1平方公里面积可安装100兆瓦光伏阵列，每年可发电1.5亿度；如果开发利用1%的荒漠，就可以发出相当于中国2003年全年的耗电量。在中国的北方、沿海等很多地区，每年的日照量都在2000小时以上，海南更是达到了2400小时以上，是名副其实的太阳能资源大国。可见，中国具备了广泛应用光伏发电技术的地理条件。

中国政府在也出台了一些关于发展新能源的政策。其中以最近出台的《关于实施金太阳示范工程的通知》最为引人注目。该通知重点支持用户侧并网光伏发电、独立光伏发电、大型并网光伏发电等示范项目建设，以及硅材料提纯、并网运行等光伏发电关键技术产业化和相关基础能力建设，并根据技术先进程度、市场 发展状况等确定各类示范项目的单位投资补助上限。对并网光伏发电项目，原则上按光伏发电系统及其配套输配电工程总投资的50%给予补助；其中偏远无电地区的独立光伏发电系统按总投资的70%给予补助；对于光伏发电关键技术产业化和基础能力建设项目，主要通过贴息和补助的方式给予支持。

这一政策推动中国从光伏电池的代工工厂逐渐成为太阳能光伏发电强国。对于这一历史良机，国内光伏企业所面对同行的挑战其实更为严峻。只有不断地提升光伏产品质量，打通国内、国际销售渠道，才能更好地利用机会，将企业做大做强。

太阳能具有可再生和环保等方面的特点，这种优势让包括中国在内的许多国家将太阳能作为重点发展的新能源产业。 中国大陆光伏产品主要供应给欧美市场，国内市场份额很小。由于欧美各国市场需求的增大，我国光伏产业取得了快速的发展，最近5年的年均增长速度达到40%以上。在政策进一步加大扶持力度的背景下，未来光伏产业的增长前景将更为广阔。

光伏发电产业链从上游到下游，主要包括的产业链条包括多晶硅、硅片、电池片以及电池组件。在产业链中，从多晶硅到电池组件，生产的技术门槛越来越低，相应地，公司数量分布也越来越多。因此，整个光伏产业链的利润主要集中在上游的多晶硅生产环节，上游企业的盈利能力明显优于下游。

目前，中国大陆多晶硅生产获取的利润在最终电池组件产品利润总额中的比例最高，约达到52%；电池组件生产的利润占比约为18%；而电池片和硅片生产的利润占比分别约为17%和13%。

自2008年以来，多晶硅价格开始出现较大幅度的回落，到目前，国内多晶硅现货价格已由之前的500美元/千克回落至100-150美元/千克。2012年的数据是18~30美元/千克。

多晶硅产能扩张速度过快，而需求增长相对缓慢是导致价格下跌的主要因素。据iSuppi公司的预测，2009年，全球多晶硅供应量将翻一番，而需求的增长幅度仅为34%。因此，多晶硅的价格存在进一步下跌的可能性。iSuppi甚至表示，到2010年的时候，多晶硅现货价格将降至100美元/千克，这将大大降低多晶硅供应商的盈利能力。

多晶硅价格下跌将增厚电池片生产商的利润，不过，纯硅片业务也存在很大风险。不论是上游的多晶硅供应商，还是下游的电池片制造商，制造硅片都不存技术性难题。当上下游同时进军硅片业务的时候，硅片业务这一链条的利润受到大幅挤压。

我国光伏产业已经形成了比较完整的产业链，2009年中国内地多晶硅产量超过了两万吨，太阳能电池产量超过了4000兆瓦，连续3年成为全球太阳能电池的第一大国。

2010年5月，中国光伏产业联盟成立，吸引22家国内光伏骨干企业、行业协会及研究机构加入。中国光伏产业联盟以引导行业联合创新、推动应用、规范发展为核心，研究鼓励光伏产业发展的各项政策，加大对企业技术改造和产业升级的支持力度。中国光伏产业联盟将致力于整合产业资源、推进结构调整、转变发展方式，增强行业凝聚力，扩大国际影响力与竞争力。 全国31个省市自治区均把光伏产业列为优先扶持发展的新兴产业；600个城市中，有300个发展光伏太阳能产业，100多个建设了光伏产业基地；全球多晶硅产量20万吨，我国占近9万吨，却不掌握核心技术；产能巨大，国内市场总量却较低，严重依赖国际市场。这就是我国光伏产业的现状。

多晶硅利润巨大，众多地方政府、企业投资者一哄而上，产能扩张过快，一时间，“光伏基地”遍地开花。欧洲需求急剧降低，光伏组件价格跌幅超50%，风光一时的光伏产业迅速进入寒冬。 　据光伏联盟秘书长王勃华介绍，2010年国内多晶硅产量是4.5万吨，今年将翻一番，达到9万吨。而同期需求仅增长了25%。前几年，全球太阳能组件需求一直以近乎100%的速度猛增。专家预测，原来预计2014年才到来的光伏行业整合期，将提前到来，2012年将是行业整合的高峰期。

光伏产业大量上马，除了企业投资者的逐利心态外，更有一些地方政府政绩焦虑作祟。作为新兴产业，大量吸引光伏企业投资，不但可以增加GDP，更可以获取城市经济发展的政治资本。“有的城市根本就不具备基础，没有条件，没有产业配套，就从头做起，完全不顾实际情况。”可再生能源学会副理事长孟宪淦说。

2011年将是光伏产业的转折年。从2011年5月开始，多晶硅价格急剧下降，从每吨70万元迅速下降到21万—25万元，跌幅近70%。专家分析，光伏行业产能与需求比已经从2010年的41∶16.7下降到63∶21。企业仓促盲目跟风上马，导致供需进一步失衡，价格持续下降，利润下降，从而导致部分企业出现经营困难，一些企业甚至开始停产、半停产。产能严重过剩却有大量投资者疯狂进入。

其实早在2009年，多晶硅就被定位为十大产能过剩行业之一。但由于当时的暴利和行业的红火，大量投资者疯狂进入，最终导致产能进一步过剩。在2010年后全国仍有100多家中小企业上马，这些企业目前多数亏损严重。

由于市场竞争加剧，规模较小的中小企业将被淘汰，行业大整合似乎已经不可避免。我国光伏产业发展快速，产能已处于绝对的世界第一，产业链也比较完善。但与发达国家相比，我国光伏产业在技术上还相差太远。光伏行业盲目建设、低水平重复、同质化竞争现象仍十分严重。行业景气指数较低，迫使国内光伏生产企业面临加快产品结构调整，提高产品质量，向高端领域发展的局势。 在气候变化和能源短缺的背景下，太阳能发电越来越受到投资者的追捧。2006年，全球250万千瓦的太阳能电池产量中，我国占到37万千瓦，超过美国，成为继日本、德国之后世界第三大太阳能电池生产国。

在太阳能电池生产企业较为集中的江苏，近两年此类企业如雨后春笋，成为促进地区经济发展的重要力量。记者走进无锡尚德太阳能电池生产车间，看到现代化流水线上，产品检验后迅速合成，一块纸巾大小的太阳能电池板市场价格达到100元。

无锡二泉太阳能科技有限公司是2006年投入1.5亿元建成的企业，今年供国外产品订单不断，2007年将完成15兆瓦产量，产销额达到4.5亿元，明年将完成100兆瓦产量，产销额突破30亿元。

不过，光伏产业骄人业绩的背后存在隐忧，主要是国内有产业无市场。无锡二泉太阳能科技有限公司董事长张二建告诉记者，该企业产品98%以上出口海外，国内需求不到2%。

不久前，中国资源综合利用协会可再生能源专业委员会（CREIA）与绿色和平、欧洲光伏产业协会、世界自然基金会联合发布了《2007中国光伏发展报告》。这份由CREIA秘书长、国家发改委能源研究所副所长李俊峰等专家执笔的报告指出，近几年我国光伏产业迅速崛起，但产品绝大部分出口到国外市场。

为了实现能源和环境的可持续发展，德国、西班牙、日本等国家纷纷鼓励发展包括太阳能光伏在内的可再生能源。迅速增长的国际市场拉动了中国光伏产业的发展。由于生产成本较低，我国成为国外太阳能光伏产业生产基地。有人戏称，尚德等太阳能电力企业其实是在发洋财。 这个局面的出现，很大程度上是由于光伏产业的政策制约。在国内，光伏发电的应用主要集中于农村电气化和离网型光伏产品。由于电力部门尚未正式接受光伏发电上网，并网型的光伏市场没有真正启动。截至2006年，光伏发电累计装机仅为8万千瓦。

无锡尚德副总经理解晓南的看法在光伏产业界具有代表性：由于政策问题，国内市场不能很快启动，我们非常着急。

就现阶段而言，阻碍光伏推广的最直接因素是成本。过去30多年里，尽管光伏发电成本由每度5美元下降到0．5美元左右，但仍远高于常规电力。目前在一座别墅屋顶上装上一个每年可以发电3000度的太阳能发电厂，要花费15万－20万元。

由于光伏发电成本高昂，只能依靠政府支持。一些国家采取收购上网、财政补贴等政策来促进光伏产业发展。德国2000年颁布了可再生能源法，其主要特点之一是固定上网电价政策，电网公司必须全额收购光伏发电的上网电量；日本的政策倾斜体现为给用户补贴。

在我国，可再生能源法于2006年1月1日开始实施。这部法律对支持光伏发电等可再生能源列有专门条款，但很长一段时间内缺乏实施细则和配套政策。目前，业界正苦苦等待收购上网等扶持政策。

收购上网是指由电网公司按照光伏发电的成本加合理利润进行收购，多出的费用在全国消费者中均摊。专家透露，我国已开始征收每度电1厘钱的可再生能源附加费，并准备在上海等城市启动屋顶光伏发电计划。此外，国家将在一些公开招标的大型工程项目中要求电网公司收购光伏电力。

中国可再生能源学会理事长石定寰认为，国家的政策支持力度还应加大。从长远看，国内市场缺失会限制中国光伏产业的发展。要实现规模化生产，提高光伏产业的竞争力，必须建立和刺激国内消费市场。国内光伏产业已经做好准备，在技术研发等方面进行投资，但必须有稳定的政策保证这些投资可以获得相应回报。在各种可再生能源中，风能不稳定，生物质能资源有限，核能所需的铀矿今后也可能用完，而太阳能取之不尽。如果等到太阳能价格降到和化石能源差不多的时候再来发展，机会就错过了。

关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见

国家电网公司2012年10月26日召开服务分布式光伏发电并网新闻发布会正式发布《关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见》。分布式光伏发电分散接入低压配电网，允许富余电力上网，电网企业按国家政策全额收购富余电力由分布式光伏接入引起的公共电网改造，以及接入公共电网的接网工程全部由电网企业投资。

国家电网公司在京召开“服务分布式光伏发电并网电视电话会议暨新闻发布会”，向社会发布《关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见》，这是在我国光伏产品遭遇欧美双反调查，光伏产业发展面临巨大挑战的关键时刻，国家电网公司为促进国内光伏产业健康持续发展，向社会做出郑重承诺的标志性会议。

意见指出，按照“支持、欢迎、服务”分布式光伏发电发展的基本原则，国家电网公司从规划设计、技术检测、并网接入、计量收费、安全运行等全过程加强调查研究，积极采取措施，全力做好分布式光伏发电并网工作。在大量深入研究的基础上，组织编制了关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见（暂行）》、《关于促进分布式光伏发电并网管理工作的意见（暂行）》和《分布式光伏发电接入配电网相关技术规定（暂行）》等两个意见、一个规定。其中，《服务意见》对外发布，《管理意见》和《技术规定》作为公司内部规定，保证公司相关工作有效运转。 目前，大多数观点都认为中国的光伏产业面临的形势很严重，甚至有灭顶之灾。我们应该实事求地认识光伏产业。光伏产业并不像媒体所描述的是哀鸿遍野。因为，在2008年金融危机非常严重的情况下，全球光伏产业的装机容量增长了49%，而2009年、2010年光伏产业的装机容量的增长率都超过了70%。2012年上半年全球光伏装机容量增长了35%。这些都是在全球经济负增长的情况下取得的成就。这证明，第一，光伏市场是没有问题的。第二，光伏产业的发展方向没有错。实际上，光伏产品价格下降，是必然的趋势，光伏实现平价上网是光伏产业的梦想，也是光伏产业实现规模化发展的必要条件。只是，今天光伏产业的步子走得快了一点，光伏产品的价格降了下来，但光伏产业链还没有适应。

“用一年走完了五年的路”

综上，光伏产业的市场发展规模并未下降，发展方向也没有错误。那么，光伏产业究竟出了什么问题?

2003年制定《可再生能源中长期规划》时，我们申报的目标是到2020年光伏装机容量达到200万千瓦。我们希望到2020年，光伏电价会降到每千瓦时1.5元左右，到2030年，下降到每千瓦时1元左右。在2011年，光伏电价就降到了1.15元。光伏产业发展得太快了。我们把五年的目标用一年就实现了。我们走完了五年之后的路，之后将无路可走。借用网络上的一句话“走别人的路，让别人无路可走。”面对这样的现状，光伏产业必须要调整了，必须把握发展的速度和节奏。

光伏产业究竟应该如何面对目前的形势?

国际合作必须要进行

我们必须要正确看待光伏产业面临的国际贸易形势。现在反观欧美的光伏企业，在美国，除了第一太阳能公司(First Solar)，其余的光伏企业基本上都破产了或面临破产在欧洲，几大光伏企业相继破产，剩余的也在苟延残喘。这些企业已到了非常困难的境地，甚至在反倾销申诉中，签名的企业都是名不见经传的小企业。

大家都要生存，有国家利益在其中，但更多的是企业利益。如果中国企业有一天也如此，我们的政府不站出来，我们会高兴吗?所以，中国的光伏企业不要意图做到惟我独尊、惟我独大，这是不现实的。中国的光伏企业需要和欧美的企业进行联合合作，来共同分享市场和技术等等。

光纤建筑

在“分布式能源”概念的驱使下，建筑物屋顶一时间已成为太阳能光伏业热捧的稀缺资源。“抢屋顶之战”的背后，是绿色能源支持政策不足和全民意识的严重缺失。光伏建筑一体化仍“钱”景不明、进退两难。

新能源汽车技术专业主要学习课程有汽车构造、汽车电控技术、电动汽车、混合动力汽车原理、动力电池与电机驱动技术、汽车营销、汽车故障诊断技术等。

二、新能源汽车技术专业介绍

培养目标：培养德、智、体等方面全面发展,具备良好的综合素质,掌握新能源汽车技术应用必备的基础理论和专业知识,能利用新能源汽车检测设备和工具从事新能源汽车生产需要的生产装配与调试、性能检测与维护、故障诊断与排除及技术管理工作,具备一定创新能力和开拓精神的高端技术技能型人才。

培养规格：

1、知识要求 (1)掌握一定的基础知识。包括英语基本知识、数学基本知识、计算机基础知识、具备就业及创业方面的相关知识。 (2)了解和掌握相关的专业基础知识。包括电器结构基础知识、汽车构造等。 (3)掌握相关的专业技术知识。包括新能源汽车电机及电控标准、电动汽车检修等专业技能。

2、能力要求 (1)具有识读电气原理图和机械装配图的能力。 (2)具有熟练使用电工仪器仪表及电工工具的能力。 (3)具有熟练掌握新能源汽车动力系统安装、检测、调试的能力。 (4)具有从事汽车行业必须遵守的职业道德和相关法律的意识。

三、新能源汽车技术专业就业面向与主要职业岗位

就业面向： 1、初始岗位群 企业的基本员工,从事汽车定损、汽车保养与维护、汽车修理、汽车销售等相关工作。 2、发展岗位群 企业技术员、工程师、销售主管、部门经理。

主要岗位描述： 1、汽车修理技工 从事汽车故障、检测、修理、保养的技术管理人员。 2、汽车定损技工 培养掌握现代汽车事故评估与理赔、汽车整车鉴定与估损、汽车保险、汽车金融知识、具有汽车事故查勘与评估、定损与理赔能力的服务技术人才。 3、汽车销售技工 客户开发、客户跟踪、销售导购、销售洽谈、销售成交等基本过程,还可能涉及到汽车保险、上牌、装潢、交车、理赔、年检等业务的技术人才。

近日，国家能源局在国新办发布会，会上表示我国可再生能源开发利用规模稳居世界第一，可再生能源发电量达到2.2万亿千瓦时，较2012年增长14.6个百分点。据了解，可再生能源具体包括太阳能、风能、水能等。

由于世界人口在不断增多，像石油、煤这些不可再生能源终有一日会枯竭，不可再生资源不仅资源量有限，对大气的污染也不容忽视，现如今已经造成了全球能源紧张和环境恶化。要寻求可持续性发展不能只看眼下，更要着眼未来。随着环境问题和能源危机问题的日益突出，发展可再生新能源刻不容缓。近日，国家能源局在国新办发布会上表示我国可再生能源开发利用规模稳居世界第一，这和我国对可再生能源开发的重视分不开。

可再生能源指的是来自大自然的能源，例如太阳能、风力、潮汐能、地热能等，是取之不尽，用之不竭的能源，并且对环境无害或危害极小，同时资源分布广泛，适宜就地开发利用。一、太阳能。太阳辐射能的光热、光电和光化学可直接转换为能源。 二、地热能。地热能独立于太阳能，指来自地球内部的热能资源。三、水能。指的是运用水的势能和动能转换成机械能或电能。四、风能。风力能转化为机械能、电能、热能等各种形式的能量。五、生物质能。植物通过光合作用将太阳能转化为化学能贮存在生物质内部。六、潮汐能。海水在潮涨和潮落时形成的水能。

能源是我们现代社会赖以生存和发展的基础，能源的供给能力影响着国民经济的可持续性发展，也是国家战略安全保障的基础之一。因此，开发和利用好可再生能源已成为紧迫的课题。

不可再生能源主要有：煤炭、石油、天然气、化学能、核燃料等。泛指人类开发利用后，在现阶段不可能再生的能源资源，叫“非可再生能源”。

大阳能

世界上支持利用太阳能最多的国家是日本。2004年日本大阳电池的产量已达610兆瓦（原为2000年数，编者改为2004年统计数）。在美国，预测到2020年电力需求总量的15％可能将由现代太阳能光电转换生产的电力来保证。

风能

2002年，欧盟国家的风力发电装机容量增加了33％，已达到23056兆瓦，占全世界风力发电总量的70％。德国风力发电满足全国4.7％的电力需求。2002年，丹麦依靠风力发电得到了13％的电力。他们还计划2030年前将使这一指标达到50％。按美国能源学会计算，风能将保证国家20％的电力需求。2010年前，美国1000万套房屋将由风力发电提供电能。

地热能

1999年，美国使用地热电站节省了近6000万桶石油。同一年，地热发电已达2200兆瓦。

生物能

2007年1月10日，生物能保证着美国大约3％的能源需求。2010年前，美国将用生物质生产4％的发动机燃料，2020年前将达到10％，2030年前将达到20％。再过25年，来自生物质的能源，将会保证美国总能源需求的15％以上。现在美国生产的生物质酒精已保证着国家2％的汽车燃料需求。欧洲是世界生物柴油最大的生产者。2003年，他们生产的生物柴油与2001年相比，增加了43％。2010年前，欧洲大约7％的燃料将是“绿色的”，即来自生物质能源。

可再生能源

具有自我恢复原有特性，并可持续利用的一次能源。包括太阳能、水能、生物质能、氢能、风能、波浪能以及海洋表面与深层之间的热循环等，地热能也可算作可再生能源。

不可再生能源

泛指人类开发利用后，在现阶段不可能再生的能源资源，叫“非可再生能源”。如煤和石油都是古生物的遗体被掩压在地下深层中，经过漫长的演化而形成的(故也称为“化石燃料”)，一旦被燃烧耗用后，不可能在数百年乃至数万年内再生，因而属于“不可再生能源”。除此之外，不可再生能源还有煤、石油、天然气、核能、油页岩。

生物质能，就是太阳能以化学能形式储存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源（王德元，2008）。

一、生物质能的特点

（1）可再生性。生物质能是从太阳能转化而来，通过植物的光合作用将太阳能转化为化学能，储存在生物质内部的能量，与风能、太阳能等同属可再生能源，可实现能源的永续利用。

（2）清洁、低碳。生物质能中的有害物质含量很低，属于清洁能源。同时，生物质能的转化过程是通过绿色植物的光合作用将二氧化碳和水合成生物质，生物质能的使用过程又生成二氧化碳和水，形成二氧化碳的循环排放过程，能够有效减少人类二氧化碳的净排放量，降低温室效应。

（3）具有替代优势。利用现代技术可以将生物质能转化成可替代化石燃料的生物质成型燃料、生物质可燃气、生物质液体燃料等。在热转化方面，生物质能可以直接燃烧或经过转换，形成便于储存和运输的固体、气体和液体燃料，可运用于大部分使用石油、煤炭及天然气的工业锅炉和窑炉中。国际自然基金会2011年2月发布的《能源报告》认为，到2050年，将有60%的工业燃料和工业供热都采用生物质能。

（4）原料丰富。生物质能资源丰富，分布广泛。根据世界自然基金会的预计，全球生物质能潜在可利用量达350×1018J/a（约合82.12×108t标准油，相当于2009年全球能源消耗量的73%）。根据我国《可再生能源中长期发展规划》统计，我国生物质资源可转换为能源的潜力约5×108t标准煤，随着造林面积的扩大和经济社会的发展，我国生物质资源转换为能源的潜力可达10×108t标准煤。在传统能源日渐枯竭的背景下，生物质能是理想的替代能源，被誉为继煤炭、石油、天然气之外的第四大能源（据胡理乐等，2012）。

二、生物质能的利用

生物质能一直是人类赖以生存的重要能源，在整个能源系统中占有重要地位。有关专家估计，生物质能极有可能成为未来可持续能源系统的组成部分，到21世纪中叶，采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40%以上。人类对生物质能的利用，包括直接用作燃料的农作物秸秆、薪柴等；间接作为燃料的有农林废弃物、动物粪便、垃圾及藻类等，它们通过微生物作用生成沼气，或采用热解法制造液体和气体燃料，也可制造生物炭。生物质能是世界上最为广泛的可再生能源。据估计，每年地球上仅通过光合作用生成的生物质总量就达（1440～1800）×108t（干重），其能量约相当于20世纪90年代初全世界总能耗的3～8倍。但是尚未被人们合理利用，多半直接当薪柴使用，效率低，影响生态环境。现代生物质能的利用是通过生物质的厌氧发酵制取甲烷，用热解法生成燃料气、生物油和生物炭，用生物质制造乙醇和甲醇燃料，以及利用生物工程技术培育能源植物、发展能源农场（魏伟等，2013）。

生物质能的利用主要有直接燃烧、热化学转换、物理转换和生物化学转换等4种途径（王久臣等，2007）。生物质的直接燃烧在今后相当长的时间内仍将是我国生物质能利用的主要方式。当前使用较为广泛传统的烧柴灶热改造效率仅为10%左右，而气化燃烧锅炉作为一种效率可达20%～30%的新型节能措施，具有技术简单、易于推广、效益明显等特点，已被国家列为农村新能源建设的重点任务之一。生物质的热化学转换是指在一定的温度和条件下，使生物质气化、炭化、热解和催化液化，以生产气态燃料、液态燃料和化学物质的技术（图4-60）。生物质能物理转化的最简单的方法就是将生物质原料进行压缩。自然堆积的固体生物质原料通常都比较疏松，密度较小，形状不规则，不便运输、储存和使用。将松散的原料进行预加工、预处理后，在外部压力的作用下，成型设备里的原料的体积大幅度减小，密度显著增大，最后成为一定形状的产品，例如玉米秸秆颗粒成型燃料（图4-61）。生物质的生物化学转换包括生物质—沼气转换和生物质—乙醇转换等。沼气转化是有机物质在厌氧环境中，通过微生物发酵产生一种以甲烷为主要成分的可燃性混合气体即沼气。乙醇转换是利用糖质、淀粉和纤维素等原料经发酵制成乙醇（郭海霞等，2011）。生物质能利用技术主要有以下五种。

图4-60　立式气化燃烧换热一体化锅炉图

（据张洋，2009）

图4-61　玉米秸秆颗粒成型燃料

（据张洋，2009）

1．直接燃烧

直接燃烧方式可分为炉灶燃烧、锅炉燃烧、垃圾燃烧和固体成型燃烧等4种方式。其中，固体成型燃烧是新推广的技术，它将生物质固体化成型或将生物质、煤炭及固硫剂混合成型后使用。丹麦新建设的热电联产项目都是以生物质为燃料。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。其优点是充分利用生物质能替代煤炭，可以减少二氧化碳和二氧化硫排放量。生物质固体成型燃料制备工艺如图4-62、图4-63所示（雷学军等，2010）。

图4-62　生物质固体成型燃料制备工艺（据雷学军，2010）

2．生物质气化

生物质气化技术是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，来产生品位较高的可燃气体。它的特点是气化率可达70%以上，热效率也可达85%。生物质气化生成的可燃气经过处理可用于合成、取暖、发电等不同用途，这对于生物质原料丰富的偏远山区意义十分重大，不仅能改变他们的生活质量，而且也能够提高用能效率，达到节约能源的目的。生物质气化机理如图4-64所示。

图4-63　生物质型煤制备工艺（据雷学军，2010）

图4-64　生物质气化机理示意图（据雷学军，2010）

3．液体生物燃料

由生物质制成的液体燃料称为液体生物燃料。液体生物燃料主要包括生物乙醇、生物丁醇、生物柴油、生物甲醇等。虽然利用生物质制成液体燃料起步较早，但发展比较缓慢。受世界石油资源、价格、环保和全球气候变化的影响，20世纪70年代以来，许多国家日益重视液体生物燃料的发展，并取得了显著的成效。我国液体生物燃料发展也取得了很大的成绩，以粮食为原料的燃料乙醇生产已初步形成规模，并可以利用菜籽油、大豆油、米糠下脚料等为原料生产生物柴油（魏伟等，2013）。

“十五”期间，我国在河南、安徽、吉林和黑龙江分别建设了以陈化粮为原料的燃料乙醇生产厂，生产能力达到102×104t/a，并从2002年开始，先后在东北三省以及河南、安徽、山东、江苏、湖北、河北等九省区分两期进行了车用乙醇汽油试点和示范，取得了良好的效果。据不完全统计，在生物柴油方面，目前全国生物柴油生产厂家有50多家，产能超过105t的生物柴油企业有16家，最大规模为30×104t，山东省为生产企业数量最多的省份，其次为江苏、河北和广东，截至2014年底，国内生物柴油装置总产能在525.5×104t，同比增长64×104t，但长期闲置产能达239.3×104t，占总产能的45%左右。

4．沼气

沼气是各种有机物质在隔绝空气（还原）并处于适宜的温度、湿度条件下，经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体。沼气的主要成分甲烷类似于天然气，是一种理想的气体燃料，它无色无味，与适量空气混合后即可燃烧。

1）沼气的传统利用和综合利用技术

我国是世界上开发沼气较多的国家，最初主要是农村的户用沼气池，以解决秸秆焚烧和燃料供应不足的问题。大中型沼气工程始于1936年，此后，大中型废水、养殖业污水、村镇生物质废弃物、城市垃圾沼气的建立扩宽了沼气的生产和使用范围。

自20世纪80年代以来建立起的沼气发酵综合利用技术，以沼气为纽带，其物质多层次利用、能量合理流动的高效农业模式，已逐渐成为我国农村地区利用沼气技术促进可持续发展的有效方法（图4-65）。通过沼气发酵综合利用技术，沼气用于农户生活用能和农副产品生产加工，沼液用于饲料、生物农药、培养料液的生产，沼渣用于肥料的生产。我国北方推广的塑料大棚、沼气池、气禽畜舍和厕所相结合的“四位一体”沼气生态农业模式，中部地区以沼气为纽带的生态果园模式，南方建立的“猪—果”模式，以及其他地区因地制宜建立的“养殖—沼气”、“猪—沼—鱼”和“草—牛—沼”等模式，都是以农业为龙头，以沼气为纽带，对沼气、沼液、沼渣的多层次利用的生态农业模式。沼气发酵综合利用生态农业模式的建立使农村沼气和农业生态紧密结合，是改善农村环境卫生的有效措施，也是发展绿色种植业、养殖业的有效途径，已成为农村经济新的增长点。

图4-65　沼气发酵示意图（据魏伟，2013）

2）沼气发电技术

沼气燃烧发电是随着大型沼气池的建设和沼气综合利用的不断发展而出现的一项沼气利用技术，它将厌氧发酵处理产生的沼气用于发动机上，并装有综合发电装置，以产生电能和热能。沼气发电具有高效、节能、安全和环保等特点，是一种分布广泛且价廉的分布式能源。沼气发电在发达国家已受到广泛重视，并得到积极推广。生物质能发电并网电量在西欧一些国家占能源总量的10%左右。

3）沼气燃料电池技术

燃料电池是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能的装置。当源源不断地从外部向燃料电池供给燃料和氧化剂时，它可以连续发电。依据电解质的不同，燃料电池分为碱性燃料电池（AFC）、质子交换膜（PEMFC）、磷酸（PAFC）、熔融碳酸盐（MCFC）及固态氧化物（SOFC）等。

燃料电池能量转换效率高、洁净、无污染、噪声低，既可以集中供电，也适合分散供电，是21世纪最有竞争力的高效、清洁的发电方式之一，它在洁净煤炭燃料电站、电动汽车、移动电源、不间断电源、潜艇及空间电源等方面，有着广泛的应用前景和巨大的潜在市场（王久臣等，2007）。

5．生物质发电技术

生物质发电技术是将生物质能转化为电能的一种技术，主要包括直接燃烧发电、混合燃烧发电、气化发电和沼气发电。作为一种可再生能源，生物质能发电在国际上越来越受到重视，在我国也越来越受到政府的关注和民间的拥护。

生物质发电在我国已有所发展。2005年底，我国生物质发电装机容量约为2×106kW，其中，蔗渣发电约1.7×106kW，垃圾发电约0.2×106kW，其余为稻壳等农林废弃物气化发电和沼气发电等。2006年《可再生能源法》实施后，我国的生物质能发电产业迅速发展，至2008年底，农林生物质发电项目达170多个，装机容量为4600×103kW，50个项目并网发电。到2012年底，我国生物质发电累计并网容量为5819×103kW，其中直燃发电技术类型项目累计并网容量为3264×103kW，占全国累计并网容量的56%；垃圾焚烧发电技术类型项目累计并网容量为2427×103kW，占全国累计并网容量的41.71%；沼气发电技术类型项目并网容量为206×103kW，占全国累计并网容量的3.54%。同其他发电技术相比，我国拥有巨大的农林废弃物产量，可以为生物质发电产业提供有力的原料支持，保障电力的充足供应（蒋大华等，2014）。

生物质能的利用需要充分考虑利用方向、利用技术及适用场合等多种因素，进行综合评价，有的放矢并最大化地利用好生物质能资源（表4-9）。

表4-9　生物质利用技术评价一览表（据王久臣，2007）

三、需要解决的难题

面对全球性的减少化石能源消耗，控制温室气体排放的形势，利用生物质能资源生产可替代化石能源的可再生能源产品，已成为我国应对全球气候变暖和控制温室气体排放问题的重要途径之一。然而受原料收集难、政策补贴不到位等现实问题的制约，生物质能产业的发展规模和水平远远低于风能、太阳能的利用，主要存在以下四个难题（王芳，2013）。

（一）认识不够

生物质能正处在一个很尴尬的境地——在可再生能源中生物质能是最重要的，但相比而言，它的产业化程度、发展规模都是最差的。这其中有一些客观原因，也有一些属于认识问题。

生物质能的重要性体现在以下四点，第一，我国是地少人多的国家，农林剩余物、城市垃圾等废弃物是生物质资源的主要来源，以往农民处理秸秆大多是直接燃烧，城市垃圾多是填埋，但废弃物的处理是个刚性需求，随着国家对CO2排放限制的提高，生物质的能源化利用成为更为先进和有效的方法。第二，我国化石能源短缺，其中液体燃料是最缺少的，而液体燃料只有利用生物质可以转化。第三，生物质能的各个生产阶段都是可以人为干预的，而风能、太阳能只能靠天吃饭，发电必须配合调峰，而生物质能则不需要，甚至可以为其他能源提供调峰。第四，生物质原料需要收集，这样能够增加农民收入，刺激当地消费，可以有效促进农村经济的发展。一个（2500～3000）×104kW的电厂，在原料收集阶段农民获得的实惠约有五六千万元。“三农”问题解决好了，对于整个社会发展将起到非常重要的作用。

除了客观上发展规模受限以外，对生物质能的认识各不相同，对其投资的额度与地方的GDP增长是不相符的，资源的分散性导致生物质能在一地的投资占比较少。这在某些政府官员那来看，生物质能有点像“鸡肋”，有的话吃不饱，丢了又有点可惜，并且地方政府还要帮助协调农民利益、禁烧等“麻烦事”。由此导致生物质能整体项目规模较小，技术投入不足，尽管它是利国利农的好事，却处于发展欠佳的尴尬地位。

（二）补贴门槛过高

对生物质能的支持，国家采取了多种补贴手段。但补贴门槛过高，手续烦琐、先垫付后补贴也困扰着不少企业。财政部财建〔2008〕735号文件规定，企业注册资本金要在1000万元以上，年消耗秸秆量要在104t以上，才有条件获得140元/t的补助。对此，中国农村能源行业协会生物质专委会秘书长肖明松认为，1000万元的注册资金，是国家考虑防范企业经营风险时的必要手段，这对大企业无所谓，但对一些中小公司则很难达到。而104t秸秆的年消耗量，需要相当规模的储存场地，由此带来的火灾隐患、成本增加问题也是企业不得不考虑的事情。事实上，如果扩大鼓励面的话，3000～5000t也是适用的。受制于这些现实难题，财政部的万吨补贴政策遭遇落地难。

这种现象主要是由于国家制订政策的初衷并不鼓励生物质能企业因陋就简，遍地开花，而是鼓励企业专门从事生物质能，培养骨干型企业，这就需要一定的物质基础。104t的厂子，固定资产就大概需要400万元，加上流动资金，1000万元并不算多。而万吨规模在能源化利用上，刚称得上有点规模，只要是同一个业主，生产点可以分散，如果规模太小，补贴监管成本也太高。对于补贴方式上存在一定缺陷，整个机制缺乏能源主管部门、技术部门的参与。制度怎样更有利于监管，公平公开还有待于进一步完善。而该行业的快速发展，补贴政策功不可没，但不能因为出现一些问题而因噎废食，取消这个补贴政策将会对刚刚起步的生物质能产业造成重大的打击。因为国家补贴不仅仅是提供资金，还表明国家对该行业的支持态度，对企业和投资具有强力的引导作用。

（三）布局难以把控

到底企业要建多大产能方能最好？可再生能源学会生物质能专业委员会秘书长袁振宏认为，没有最好，只有最适合的，适合的就是最好的。比如苏南地区每人只有几分地，那就没法收，这些地方就没法建大厂，但东北垦区就比较适合建大型电厂，有条件上规模，成本才越低，效益才越高。一定要因地制宜。密集地区可以建气化发电，做成型燃料，不一定去建发电厂。

企业要多方考虑，合理布局，否则很容易陷入发展困局。建生物质能电厂首先要考虑可持续发展，原料分散的话就需要分散性利用，要考虑水资源、电力、人文环境是不是可以支撑这个项目。

（四）成本价格难控

受耕作制度的限制，我国农村土地高度分散，给资源的收集、储存、运输带来很大不利因素，在后续的环节上会放大很多倍。生物质能要依赖农业，资源掌握在老百姓手里，农民的市场意识很好，完全随行就市。如果收集半径过大，需要农民花费大量时间收集、运输，那农民就会要求按外出打工时计算人力成本，如此一来，企业为原料支出的成本就会大大提高。如果企业坚持不抬价，就可能造成企业吃不饱，缩量生产，影响经济效益。每度电的原料成本如果超出一定范围，无论怎么发电都是赔钱。加上人工费用近年来的快速增加，成本成了扼住企业脖子的一道枷锁。所以准备入行的企业首先要考虑的是原料资源的可获得性，如果不成熟千万不要贸然进入。地方政府可以进行协调，比如利用示范效应，鼓励农民种植秸秆作物，做好企业加农户的结合，平衡好企业和农户之间的利益。

此外，在我国现实的社会经济环境中，还存在一些消极因素制约着生物质能的发展和应用（李景明等，2010；刘旭等，2014）：

（1）市场环境和保障机制不够完善。我国生物燃料乙醇发展缺乏明确的发展目标，没有形成连续稳定的市场需求，还处在“以产定销、计划供应”阶段。国内生物燃料乙醇从生产到销售的各个环节都受到了政府部门的严格控制，是政策性的封闭运行，尚未形成真正意义的市场化。

（2）资源评价、技术标准、产品检测和认证等体系不完善。我国于2001年颁布了变性生物燃料乙醇（GB 18350-2013）和车用乙醇汽油（GB 18351-2015）两项强制性国家标准，在技术内容上等效采用了美国试验与材料协会标准（ASTM），在现有标准的基础上及时制订不同生物质原料来源的生物燃料乙醇相关基础标准和工艺控制等标准就显得极为迫切。

（3）资源分散，收集手段落后，产业化进程缓慢，制约着生物质能高新技术的规模化和商业化利用。集中发电和供热是国际上通行的高效清洁地利用生物质能的主要技术方式。但是，这些技术对应的生产设备需要具有一定的规模，才能产生经济效益。

（4）利用装备技术含量低，研发经费投入过少，一些关键技术研发进展不大。例如厌氧消化产气率低，设备与管理自动化程度较差；气化利用中焦油问题未能解决，影响长期应用；沼气发电与气化发电效率较低，二次污染问题没有彻底解决。

（5）缺乏专门扶持生物质能发展、鼓励生产和消费生物质能的政策。在当前缺乏一定的经济补助手段的条件下，难以实现生物质热电联产规模化，竞争能力弱。

（6）生物质能与农业、林业在资源使用上不协调。能源作物已经开始成为不少国家生物质能的主体。但是，我国土地资源短缺，存在能源作物和农业、林业争夺土地的矛盾。

四、生物质能利用的意义

我国能源面临着总量不足、石油紧缺、环境污染严重、人均占有量少和能效低等诸多问题，这些问题将长期制约我国经济的发展和社会进步。因此，改变能源生产和消费方式，大力开发利用生物质能已成为我国发展可再生能源的首要问题。同时，开发利用生物质能既是实行能源战略多元化、解决我国能短缺问题的有效途径，又是拓展农民就业领域、促进农民增收的重要渠道（表4-10）。

表4-10　我国生物质能应用规模与发展目标（据魏伟，2013）

在我国各种主要的能源当中，煤炭占据着主导地位，同时，煤炭的大量使用也给环境造成了严重的污染。目前，我国温室气体（GHG）的排放已经超过了世界排放量要求13%，仅次于美国，居世界第二位。根据世界银行公布的数据，预计到2020年我国的温室气体排放有可能占到世界排放总量的20%。在没有切实可行办法控制矿物燃料使用过程中产生的生态环境污染的情况下，减少使用量、开发利用洁净可替代能源是唯一的解决办法。截至2010年年底，我国可开发为能源的生物质资源已达3亿多吨。通过先进、成熟和高效的转换技术，将其生产成使用方便、无污染的气体燃料、固体燃料和液体燃料，替代化石能源，减少温室气体排放，从根本上解决农村普遍存在的畜牧公害和秸秆问题，是我国发展生物质能产业的长期目标。这不但能实现能源消费与环境保护的双赢，而且能实现能源的可持续发展，从而推进经济社会的可持续发展（蔺雪芹等，2013）。

生物质能高新转换技术不仅能够大大加快村镇居民实现能源现代化进程，满足农民富裕后对优质能源的迫切需求，同时也可在乡镇企业等生产领域中得到应用。由于我国地广人多，常规能源不可能完全满足广大农村日益增长的需求，而且由于国际上正在制定各种有关环境问题的公约，限制二氧化碳等温室气体排放，这对以煤炭为主的我国是很不利的。因此，立足于农村现有的生物质资源，研究新型转换技术，开发新型装备既是农村发展的迫切需要，又是减少排放、保护环境、实施可持续发展战略的需要。