国外生物质能的开发利用有哪些

1．我国的生物质能资源情况

我国拥有丰富的生物质能资源，据测算，我国理论生物质能资源50×108t左右，是我国目前总能耗的4倍。生物质能资源按原料的化学性质分，主要为糖类、淀粉和木质纤维素类。按原料来源分，则主要包括以下几类：（1）农业生产废弃物，主要为作物秸秆。（2）薪柴、枝丫柴和柴草。（3）农林加工废弃物，木屑、谷壳和果壳。（4）人畜粪便和生活有机垃圾等。（5）工业有机废弃物、有机废水和废渣等。（6）能源植物，包括所有可作为能源用途的农作物、林木和水生植物资源等。其中来源最广、储量最大、利用前景最可观的是农业生物质和林业生物质这两大类。

1）农业生物质

农业生物质资源包括农产品加工废弃物和农作物秸秆，如图7.13所示。农产品加工废弃物有花生壳、玉米芯、稻壳和甘蔗渣等；农作物秸秆包括水稻秸秆、小麦秸秆和玉米秸秆等。据统计，我国各地区主要农业生物质的可利用总量约为5.6×108t，排名前三的地区分别是山东、河南、河北，而秸秆类农业生物质资源利用的主要方向为24%用于饲用，15%用于还田，2.3%用于工业，剩余的约60%用于露地燃烧或薪柴。因此，我国的农业生物质资源的应用潜力非常大。

图7.13　农业生物质

2）林业生物质

我国现有森林面积约1.95×108hm2，林业生物质总量超过180×108t，其中可利用的林业生物质资源有以下三类：一类是木本淀粉类资源，如栎类、果实、橡子等；二类是木本油料资源，如油桐、油茶、黄连木、文冠果、麻疯树等；三类是木质燃料资源，如灌木林、薪炭林、林业“三剩物”等。而且，我国还有近4000×104hm2的宜林荒山、荒地可用于种植能源林，还有近600×104hm2疏林地和5000×104hm2郁闭度（指森林中乔木树冠遮蔽地面的程度）低于0.4的低产林地可用于改造。

目前世界上已有20多个国家在种植“柴油树”。我国河北省武安市马家庄乡连绵起伏的青山上，满山遍野生长着枝繁叶茂的黄连木树，这种树木的果实可以提炼柴油，当地群众将它称为“柴油树”。现在武安市共有这样的“柴油树”10万亩，年提炼柴油产量可达1000×104kg。据介绍，到2012年，武安市计划将“柴油树”发展到20万亩，年产柴油量达到2000×104kg。

2．生物质能资源的利用

主要应用在生物乙醇、生物柴油、生物质固体成型燃料和生物质能发电行业。

1）生物乙醇的应用

生物乙醇是指通过微生物的发酵将各种生物质转化为燃料酒精。它可以单独或与汽油混配制成乙醇汽油作为汽车燃料。我国生产生物乙醇的原料有甘蔗、甜高粱、木薯等高能品种，并建立了年产能力达5000t的甜高粱茎秆生产乙醇的工业示范装置。因传统粮食生产乙醇价格昂贵，为降低生产成本，我国已转向对微生物混合发酵法的研发。国家发展和改革委员会称，到2020年，我国15%生物质燃料将应用在汽车、轮船等行业。

2）生物柴油的应用

可从动植物油，如大豆、油菜、动物油脂以及餐饮垃圾中提炼生物柴油，因其环保性、润滑性、安全性能良好，可与石化柴油混合作为燃料。2005年6月，我国使用自主研发的生物酶法生产生物柴油，技术指标达到欧美生物柴油标准，标志着我国生物柴油研究取得了突破性进展。2010年生物柴油产能达300×104t/年，主要用于交通运输行业。我国提出了在2020年，生物柴油产能达200×104t的目标，已在海南建立了6×104t/年装置，产量居我国首位。

3）生物质固体成型燃料的应用

生物质固体成型燃料是将城市垃圾或农林废弃物，通过外力作用，压缩成型来增加其密度的可燃物质，具有高效、清洁、无污染等优点。图7.14为生物质捆装压缩示意图。我国的生物质成型燃料生产设备有螺旋挤压式、活塞冲压式、模辊碾压式，燃料形状主要有块状、棒状、颗粒状三种。北京奥科瑞丰公司生物质固体成型燃料年产量为60×104t，居全国首位，主要应用在直接燃烧取暖与工业锅炉等方面。

图7.14　生物质捆装压缩

4）生物质能发电的应用

生物质能发电是利用生物质所具有的生物质能进行的发电，是可再生能源发电的一种，包括农林废弃物直接燃烧发电、农林废弃物气化发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋气发电、沼气发电。为推动生物质能发电技术的发展，2003年以来，国家先后核准批复了河北晋州、山东单县和江苏如东三个秸秆发电示范项目，颁布了《中华人民共和国可再生能源法》，并实施了生物质能发电优惠上网电价等有关配套政策，从而使生物质能发电，特别是秸秆发电迅速发展。

2008年，蒙牛建成全球最大的生物质能沼气发电厂，得到联合国开发计划署环保基金的大力支持。图7.15为蒙牛生物质能沼气发电厂。

图7.15　蒙牛的全球最大生物质能沼气发电厂

3．生物质能开发利用的主要技术

生物质能开发利用在目前阶段的主要技术有三大类：物理转化、化学转化和生物转化。涉及压缩成型、气化、液化、热解、发酵、水解等具体技术，具体情况如图7.16所示。

1）物理转化

生物质的物理转化是将农林废弃物，如秸秆、锯屑、稻壳、蔗渣等，干燥后在一定压力的作用下，压制成棒状、粒状、块状的成型燃料或饲料。农林废弃物主要由纤维素、半纤维素和木质素构成，生物质压缩成型主要是靠木质素的胶结作用。木质素为光合作用形成的天然聚合体，具有复杂的三维结构，是高分子物质，在植物中含量约为15%～30%。当温度达到70～100℃时，木质素开始软化并具有一定的黏度，当温度达到200～300℃时，木质素呈熔融状态，黏度变高，此时施加一定压力就能使木质素与纤维素黏结，使植物体积大量减少，密度显著增加，取消外力后，由于非弹性的纤维分子间的相互缠绕，其仍能保持给定形状，冷却后强度进一步增加，大大降低农林废弃物的体积，便于运输和储存。

图7.16　生物质能开发利用的主要技术

2）化学转化

生物质的化学转化涉及气化、液化和热解等三个方面。

（1）气化：

生物质气化是指在一定的温度条件下，借助氧气或水蒸气的作用，使高聚合的生物质发生热解、氧化、还原等反应，最终转化为CO，H2和低分子烃类等可燃气体的过程。在我国，应用生物质气化技术最广的领域是生物质气化发电（BGPG）。生物质气化发电的成本约为0.2～0.3元/（kW·h），已经接近或优于常规发电，其单位投资约为3500～4000元/kW，仅为煤电的60%～70%，具备进入市场竞争的条件，发展前景非常广阔。

（2）液化：

生物质液化技术是指在高温高压的条件下，进行生物质热化学转化的过程。通过液化，可将生物质转化成高热值的液体产物，即将固态的大分子有机聚合物转化成液态的小分子有机物，生物柴油就是利用生物质液化技术生产出的可再生燃料。油料作物如大豆、油菜、棕榈等在酸性或碱性催化剂和高温的作用下发生酯交换反应，生产相应脂肪酸甲酯或乙酯，再经过洗涤干燥后得到生物柴油。与传统的石化能源相比，其硫和芳烃含量低，十六烷值高，闪点高，具有良好的润滑性，可添加到化石柴油中。

（3）热解：

生物质热解是指利用热能将生物质的大分子打断，从而转化为含碳原子数目较少的低分子化合物的过程，即生物质在完全缺氧条件下，经加热或不完全燃烧后，最终转化成高能量密度的气体、液体和固体产物的过程，而木炭就是利用生物质热解技术生产出的重要产物。木炭产品包括白炭、黑炭、活性炭、机制炭四大类，其中应用范围最广的是活性炭。活性炭是具有发达孔隙结构、强吸附力、比表面积巨大等一系列优点的木炭。在我国，活性炭广泛应用于葡萄糖、味精和医药等产业的生产。

3）生物转化

生物转化技术是指依靠微生物发酵或者酶法水解作用，对生物质进行生物转化，生产出乙醇、氢、甲烷等液体或气体燃料的技术。生物转化的生物质原料包括淀粉和木质纤维素两大类。玉米、木薯、小麦等淀粉类粮食作物是生物转化的主体，但是以农作物为原料转化的产品成本较高，且易受土地和人口的因素限制，产量无法大幅度增加。因此以廉价的农作物废料等木质纤维素为原料的生物转化技术才是解决能源危机的有效途径。然而，木质纤维素的结构和组分与淀粉类原料有很大的不同，解决高效、低成本降解木质纤维素原料的问题是木质纤维素转化产物取代化石燃料的根本途径。

生物质能的主要利用形式包括直接燃烧和发电、生物质裂解与干馏、生物质致密成型、生物质气化及发电、生物质热解液化、燃料乙醇、生物柴油 、能源作物。

1、直接燃烧和发电：直接燃烧大致可分炉灶燃烧、锅炉燃烧、垃圾焚烧和致密成型燃料燃烧四种情况。我国小型生物质燃烧发电也已商业化，南方地区的许多糖厂利用甘蔗渣发电。广东、广西两地共有小型发电机组380台，总装机容量达800兆瓦，云南省也有一些此类电厂。

2、生物柴油：目前我国生物柴油研究开发尚处于起步阶段。先后有上海内燃机研究所和贵州山地农机所、中国农业工程研究设计院、辽宁省能源研究所、中国科技大学、河南科学院化学所、华东理工大学、云南师范大学农村能源工程重点实验室等单位都对生物柴油作了不同程度的研究，并取得可喜的成绩。

3、生物质致密成型：致密成型燃料燃烧是把生物质固化成型后再采用传统的燃煤设备燃用，主要优点是将分散和疏松的生物燃料进行集中和加密，以便于储存和运输，使之成为便捷和清洁高效的能源。主要缺点是生产成本偏高。

4、生物质气化及发电：我国已开发出多种固定床和流化床小型气化炉，以秸秆、木屑、稻壳、树枝等为原料生产燃气，热值为4～10兆焦／立方米。

目前用于木材和农副产品烘干的有800多台，村镇级秸秆气化集中供气系统近600处。兆瓦级生物质气化发电系统已推广应用20多套。“十五”期间，按照国家高科技发展计划（863计划）已建成4兆瓦规模生物质气化发电的示范工程。

5、能源作物：能源作物种植是近期发展起来的新型产业，是随着生物质能开发与利用的不断深入和扩大逐步形成的。能源作物是指各种用以提供能源的植物，通常包括速生薪炭林、能榨油或产油的植物、可供厌氧发酵用的藻类和其它植物等。

许多能源作物是自然生长的，收集比较困难。现在人们有意识地培育一些能源作物，经过嫁接、驯化、繁殖，不断提高产量，以满足对能源不断增长的需要。甜高粱就是一种很好的能源作物。

生物质能一直是人类赖以生存的重要能源，它是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源，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，到下世纪中叶，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有农作物的秸秆、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1440～1800亿吨( 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。 2006年(丙戌年)底全国已经建设农村户用沼气池1870万口，生活污水净化沼气池14万处，畜禽养殖场和工业废水沼气工程2,000多处，年产沼气约90亿立方米，为近8000万农村人口提供了优质生活燃料。

中国已经开发出多种固定床和流化床气化炉，以秸秆、木屑、稻壳、树枝为原料生产燃气。2006年用于木材和农副产品烘干的有800多台，村镇级秸秆气化集中供气系统近600处，年生产生物质燃气2,000万立方米。

发展生物质能源重在解决“五难”

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，国家出台了具体的补贴措施，并且规划到2015年，生物质能发电将达1300万千瓦的目标。然而受原料收集难、政策补贴不到位等难题，生物质能源产业的发展规模和水平远远低于风能、太阳能的利用。如何发挥生物质能企业的生产积极性，尽快解决这些难题，为此，记者采访了中国农村能源行业协会生物质专委会秘书长肖明松，国家发展和改革委员会能源研究所研究员秦世平教授，以及可再生能源学会生物质能专业委员会秘书长袁振宏。

一难：认识不够

生物质能源正处在一个很尴尬的境地。国家发展和改革委员会能源研究所秦世平研究员开门见山地告诉本刊记者：“要说重要，在可再生能源中生物质能源是最重要的，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。”

生物质能源的重要性体现在以下四点，秦世平介绍：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一把火点着，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的排放限制的提高，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，而生物质能源则不需要，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2500万～3000万千瓦的电厂，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，秦世平认为：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源在一地的投资，最多也就2亿多；这在某些政府官员那来看，生物质能源有点像“鸡肋”，有呢吃不饱，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”。由此导致生物质能源整体项目规模较小，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。

可再生能源学会生物质能专业委员会秘书长袁振宏也在电话里向记者表示，相比于煤炭、石油、天然气这些传统能源，生物质能源在技术上的投入显然要低得多。对于生物质能源发展，首先要从上层统一思想，提高对生物质能源重要性的认识，并要在技术上加大投入。

二难：补贴门槛过高

对生物质能源的支持，国家采取了多种补贴手段。但补贴门槛过高，手续繁琐、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1万吨以上，才有条件获得140元/吨的补助。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1万吨秸秆的年消耗量，需要相当规模的贮存场地，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，三五千吨也是适用的。受制于这些现实难题，财政部的万吨补贴政策遭遇落地难。

而参与国家补贴政策制定的秦世平对此解释说，国家制订政策的初衷并不鼓励生物质能源企业因陋就简，遍地开花，而是鼓励企业专门从事生物质能源，培养骨干型企业，这就需要一定的物质基础。一万吨的厂子，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，秦世平承认存在一定缺陷，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，因噎废食，取消这个补贴政策，那将会对刚刚起步的生物质能源化利用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。

除此之外，固定电价也是补贴的重要一块。生物质发电是0.75元/度，垃圾和沼气发电是0.65元/度。增值税实行即征即退，所得税按销售收入的90%来计算。袁振宏则指出政府鼓励生产，生产完了没有销路，这个产业还是发展不起来。所以生产者和用户两头都要鼓励，为企业开拓市场。产业发展了国家才有政策，反过来不给政策，企业也难有市场。

三难：布局不好要吃亏

到底企业要建多大产能的好？秦世平经常碰到有企业负责人向他请教。

“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。”

肖明松也建议企业要多方考虑，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，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。

四难：成本价格难控

受耕作制度的限制，我国农村土地高度分散，从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。“有些人认为收集半径的扩大就是多一个油钱，实际上运输工具、人力成本都不一样。”秦世平解释说，“装机容量3万千瓦的生物质电厂，一年大概需要25万-30万吨秸秆，按我国户均10亩耕地计算，需要大约20万农户来完成，那么收购时你要带秤，光开票都需要20万张。还要一个个装车，不能实现高效的机械化。”

肖明松也非常理解企业的苦楚。“生物质能源要依赖农业，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。”肖明松认为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。

五难：技术投入小

“我国的生物质能源技术与国外有一定的差距，但目前的技术加上国家的补贴可以维持产业化经营。技术进步永无止境，国外的技术、设备成本太高并不一定适合我们，轿车科技水平高，但要是去农田就不如拖拉机。”秦世平笑着向记者打了个比方。科研部门每年都在做前端的研究，力度并不大。从实验室到田间再到工业企业的规模化生产，技术的创新需要一个较长的时间。企业可以一边生产一边进行探索。

“目前存在的问题是，有些研究成果与生产有些脱节，并没有转化为生产力，推向社会。”肖明松说，一方面技术部门因缺少资金，无法进行规模化生产，另一方面为了尽可能多地收回技术成本，企业有意拉长新技术向市场投放的周期。“但是，我们现在面临的是国际化的市场，如果抱着老的技术不放，一旦有新技术投放市场，企业始终面临着效率低下，最终难以维持。”

“生物质能源的技术投入还很小，从宏观方面来说，现有能源还没有用尽。垄断企业控制着部分能源的终端，也限制了中小企业的技术投入。中石油若投入生物质能源，生产乙醇汽油很容易，因为燃料乙醇按标准要求添加到汽油里形成乙醇汽油，整个产业链他们可以控制，别人加不进去。当大能源还能够持续的时候，就不会在生物质能源上下太大的力气。”此外，国际石油、煤炭，天然气价格有一个联动关系，当他们的价格逼近生物质能源的产品价格时，企业就会有更多的利润，当化石能源资源枯竭到一定程度的时候，生物质能源的优势就体现出来了。 1. 直接燃烧

生物质的直接燃烧和固化成型技术的研究开发主要着重于专用燃烧设备的设计和生物质成型物的应用。现已成功开发的成型技术按成型物形状主要分为大三类：以日本为代表开发的螺旋挤压生产棒状成型物技术，欧洲各国开发的活塞式挤压制的圆柱块状成型技术，以及美国开发研究的内压滚筒颗粒状成型技术和设备。

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，节约能源。

3. 液体生物燃料

由生物质制成的液体燃料叫做生物燃料。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，由于受世界石油资源、价格、环保和全球气候变化的影响，20世纪70年代以来，许多国家日益重视生物燃料的发展，并取得了显著的成效。

4.沼气

沼气是各种有机物质在隔绝空气（还原）并且在适宜的温度、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，后来的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，将物质多层次利用、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。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。

2）沼气发电技术

沼气燃烧发电时随着大型沼气池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收到广泛重视和积极推广。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）、溶融碳酸盐（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。

5.生物制氢

氢气是一种清洁、高效的能源，有着广泛的工业用途，潜力巨大，来生物制氢究逐渐成为人们关注的热点，但将其他物质转化为氢并不容易。生物制氢过程可分为厌氧光合制氢和厌氧发酵制氢两大类。

6. 生物质发电技术

生物质发电技术是将生物质能源转化为电能的一种技术，主要包括农林废物发电、垃圾发电和沼气发电等。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。

生物质发电将废弃的农林剩余物收集、加工整理，形成商品，及防止秸秆在田间焚烧造成的环境污染，又改变了农村的村容村貌，是我国建设生态文明、实现可持续发展的能源战略选择之一。如果我国生物质能利用量达到5亿吨标准煤，就可解决目前我国能源消费量的20%以上，每年可减少排放二氧化碳中的碳量近3.5亿吨，二氧化硫、氮氧化物、烟尘减排量近2500万吨，将产生巨大的环境效益。尤为重要的是，我国的生物质能资源主要集中在农村，大力开发并利用农村丰富的生物质能资源，可促进农村生产发展，显著改善农村的村貌和居民生活条件，将对建设社会主义新农村产生积极而深远的影响。

7.原电池

通过化学反应时电子的转移制成原电池，产物和直接燃烧相同但是能量能充分利用。 脂肪燃料快艇（说明：本词条顶部图片即为脂肪燃料快艇）

新西兰业余航海家和环境保护家皮特·贝修恩宣布，他将驾驶以脂肪为动力的快艇“地球竞赛”号，进行一次环球航行。据悉，贝休恩将于2008年3月1日从西班牙的瓦伦西亚出发，开始全长约4.5万公里的环球航行。贝休恩表示，他打算挑战英国船只“有线和无线冒险”号于1998年创造的75天环球航行的世界纪录。

脂肪当燃料“地球竞赛”号被称为世界上最快的生态船，造价240万美元，融合多项高科技。“地球竞赛”号长约23.8米，形似一只展翅欲飞的天鹅。船身有三层外壳保护，内有两个功能先进的发动机，最高时速可达每小时40节（约74公里），即使航行在巨浪中，速度也不会减慢。

虽然动物脂肪种类丰富，但贝修恩计划只利用人类脂肪转化成的生物燃料作为“地球竞赛号”的动力来源，百分之百采用生物燃料完成一次环游世界的环保之旅。

为了能募集到足够的脂肪生物燃料，贝修恩身先士卒，主动躺到了手术台上。然而整形医生尽管做了很大努力，从他体内抽出的脂肪也只够制造100毫升的生物燃料。他的两名助手抽出的10升脂肪能够制成7升生物燃料，可供“地球竞赛”号航行15公里。

而皮特进行“绿色”环游世界之旅，以打破英国“有线和无线冒险者”号于1998年创造的75天环游世界的纪录，总共需要7万升的生物燃料，也就是说，皮特需要胖子志愿者们捐赠出大约7万公斤的脂肪。

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。

我国高度重视生物质能的开发利用，已连续在四个国家五年计划中将生物质能利用技术的研究与应用列为重点科技攻关项目。国家先后制定了《可再生能源法》、《可再生能源中长期发展规划》、《可再生能源发展“十一五”规划》和《可再生能源产业发展指导目录》、《生物产业发展“十一五”规划》，提出了生物质能发展的目标任务，明确了相关扶持政策。科技部将生物柴油技术列入“十一五”国家863计划和国际科技合作计划。根据国家生物产业发展规划，到2010年生物产业增加值达到5000亿元以上，2020年突破2万亿元，成为高技术领域的支柱产业和国民经济的主导产业。到2010年，全国生物发电总装机容量将达到550万千瓦，生物液体燃料达到200万吨，生物质年利用量占到一次能源消费量的1%。到2020年，生物质能发电装机达到3000万千瓦，生物液体燃料生产规模达到2000万吨，其中燃料乙醇年生产能力达到1500万吨，生物柴油年生产能力达到500万吨，生物质年利用量占到一次能源消费量的4%。

近年来，我国生物质能产业发展取得了可喜的成绩。

（一）生物液体燃料产业开始起步

1．生物燃料乙醇

“十五”期间，我国建设了以陈化粮为原料的四家燃料乙醇生产厂，年产能达102万吨。其中黑龙江华润酒精有限公司10万吨/年、吉林燃料乙醇有限公司30万吨/年、河南天冠燃料乙醇有限公司30万吨/年、安徽丰原生化股份有限公司32万吨/年。2007年，产量约18.7亿升，位居世界第三，仅次于美国和巴西。已有9个省27个地市开展车用乙醇汽油销售。随着陈化粮食逐步消耗殆尽和玉米价格节节攀升，考虑到玉米乙醇的发展对国家粮食安全的影响，国家2006年起停止新批玉米燃料乙醇企业，并大力鼓励发展非粮食作物为原料开发燃料乙醇。中粮集团投资的国内第一个非粮燃料乙醇项目用木薯生产、年产20万吨燃料乙醇项目2006年10月在广西开工，今年正式投产，成为我国迄今为止唯一投入生产的非粮燃料乙醇项目。

在发展传统乙醇产业的同时，我国目前正在积极支持纤维乙醇的开发和产业化工作。“十五”期间，通过国家863计划的支持，已开发出利用甜高粱茎秆汁液、玉米秸秆类纤维素废弃物等制取乙醇的技术。目前国内第一条年产3000吨的纤维乙醇产业化中试线将在河南天冠集团建成。中粮集团黑龙江年产500吨纤维素乙醇试验装置也投料试车成功，这是世界上首次将连续汽爆技术用于纤维素制乙醇的装置。吉林燃料乙醇有限公司正在建设年产3000吨纤维素乙醇生产装置。新疆三台酒业(集团)公司开工建设的利用农作物秸秆制取燃料乙醇的工程，年产乙醇10万吨，总投资2.8亿元，计划2009年完工。新疆南部莎车县与浙江浩淇生物质可再生能源科技有限公司共同投资12.6亿元，开发甜高粱秸秆制取燃料乙醇项目，计划年产乙醇30万吨。

2．生物柴油

2001年9月海南正和生物能源有限公司在河北邯郸建成年产1万吨生物柴油试验工厂，标志着我国生物柴油产业的诞生。到去年底，年生产能力约为300万吨，年产量仅为30万吨。全国现有生物柴油产能万吨以上生产企业26家，其中产能小于5万吨的有13家，5—10万吨的有7家，产能达到和超过10万吨的有6家。以每吨生物柴油7000元计算，产值10亿元以上的仅一家。

表7：2007年中国产能万吨以上生物柴油企业产值分布

产值

企业数量（个）

10亿元以上

1

5亿元以上10亿元以下

5

3亿元以上5亿元以下

7

3亿元以下

13

在市场主体方面。我国的生物柴油行业现已形成民营企业、大型国企、外资企业共同参与的格局。其中，民营企业是我国生物柴油行业的主力军，而大型国企和外资企业则起步较晚，目前多处于原料林基地或者工厂的建设期，真正运营投产的项目较少。

原料危机促使民营生物柴油企业开始两极分化。其中，一部分技术实力较强的企业通过应用更先进的生产技术来降低成本，如湖南海纳百川生物工程有限公司等；一部分产能较大的企业通过规模经济来降低成本，2006年福建卓越新能源公司在英国伦敦上市，成为世界上首家利用废弃油脂商业化生产生物柴油的上市企业，2007年四川古杉油脂化工公司在纽交所上市。还有一部分资金实力较强的企业转向以麻疯树果实等为原料进行生产，并斥巨资培育生物柴油原料林基地，如柳州明惠生物燃料有限公司等。而其他大部分资金和技术实力有限的民营企业则因原料问题而陷入停产或亏损的境地。

进入生物柴油行业大型国企主要是中石油、中石化和中海油。由于进入行业的时间较晚，目前尚无大规模的生物柴油产能。而鉴于民营生物柴油企业生产经营过程中暴露出来的原料供给瓶颈问题，目前，这三大能源巨头正全力推进生物柴油原料林基地的建设工作。2006年，中石油在四川南充炼油化工总厂规划设计了6万吨/年的生物柴油项目，首期1万吨生物柴油项目正在建设中；为保障原材料的充足供应，中石油还在云南元阳县和四川攀枝花市分别筹建40万亩和180万亩的麻疯树原料林基地。2006年7月，中石化在四川攀枝花市建设一座年产10万吨的生物柴油炼油厂，配套的麻疯林基地为40万—50万亩；2007年10月，中石化又与贵州省发改委合作开发5万吨/年的麻疯树生物柴油项目。2006年9月，中海油也与攀枝花市签订攀西地区麻疯树生物柴油产业发展项目，拟投资23.47亿元，到2010年建成50万亩小桐子树种植基地和一个年产10万吨的生物柴油炼油基地；此外，中海油还计划在海南东方市兴建一座首期规模为年产6万吨生物柴油的炼油装置，并在海南种植面积达数十万亩的麻疯树。可以预测，这些资金实力雄厚，且拥有大规模原料林基地和加油站渠道优势的“巨无霸”，未来将是我国生物柴油行业中不容忽视的重要组成部分。

值得关注的是，美国、英国、奥地利等国的能源巨头都在积极开拓中国生物柴油市场。这些外资企业资金实力雄厚、生产技术和管理水平先进，未来将是本土生物柴油企业的有力竞争对手。其中，美国企业是我国生物柴油行业中外资企业的主力军。美国易力集团、美国博龙集团、美国蓝海控股集团、美国联美实业集团等都正在我国建设较大规模的生物柴油项目。美国贝克（BECOO）公司更是打算在未来10年内，陆续投入16亿到20亿美元在攀枝花建设生物柴油原料林基地。英国能源巨头—英国阳光科技集团、英国中天明生物能源有限公司等也已进军我国生物柴油行业。其中，英国阳光科技集团正在云南、重庆等地建设规模庞大的生物柴油原料林基地。而英国中天明生物能源有限公司投资的河北中天明生物燃油有限公司首期3万吨生物柴油项目已经投产，后期7万吨生物柴油项目正在筹建中。奥地利碧路集团是最早进入中国生物柴油行业的外资企业。碧路集团曾在山东威海筹建以油菜籽为原料的25万吨/年的生物柴油厂，后因原料不符合我国规定而搁浅。随后，奥地利碧路集团和中海油在南通合资建立了海油碧路（南通）生物能源蛋白饲料有限公司，该公司以棉籽为原料、年产26.9万吨的生物柴油项目正在建设中。

在产业链方面。生物柴油产业链主要由上游的原料和技术、设备供应商，中游的生物柴油生产企业，下游的加油站、发电厂、炼油厂、运输公司、化工企业等客户组成。其中，油脂厂、地沟油回收企业、油品经销商等是生物柴油行业的主要原材料供应商。设备供应商则既包括德国Westfalia食品技术公司、意大利梅洛尼集团、美国鲁齐公司、奥地利Energea生物柴油技术公司等国际知名技术设备供应商，也包括国内一些专业油脂设备生产商，如河南修武永乐粮机集团、武汉理科鑫谷科技有限公司、无锡市瑞之源生物燃料设备制造有限公司、上海中器环保科技有限公司等。一般而言，进口设备质量较好，但价格昂贵，对原料要求也比较苛刻，适用生产规模较大的企业；而国产设备质量相对逊色，但价格低，对原料的适应性也强，适合于中小型企业。

表8：

3．发展生物液体燃料面临的主要问题

一是原料的多元化亟待取得突破。随着今年粮价上涨，全球对生物燃料的争论此起彼伏。特别是世界银行、联合国粮农组织等认为，生物燃料的发展在农产品价格上涨中起到了40%的作用，加剧了粮食危机，呼吁降低生物燃料的发展速度，缓解人车争油的矛盾。我国生物燃料原料结构存在很大局限性，燃料乙醇以玉米等陈化粮为主，占总原料的70%，木薯、甜高梁为原料的非粮乙醇产业规模化有待时日，特别是纤维素乙醇才刚刚起步；生物柴油主要来自于废弃油脂，油料植物的大面积推广种植进展不快。据统计，我国每年约有500万吨的废弃油脂分散各地，搜集和运输成本高昂，厂家一般只能就地取材，导致很多企业出现了严重的原料短缺现象。此外，由于我国对地沟油的回收管理不善，每年可供生物柴油企业利用的废弃油脂不足50万吨。按照1.2吨废弃油脂生产1吨生物柴油计算，40多万吨废弃油脂能满足的产能只有30多万吨，供不应求导致近年来废弃油脂的价格也在快速上涨。据统计，地沟油价格已经由2006年的2000元/吨上涨至目前的5400元/吨；植物油脚价格也从2006年的800元/吨上涨到现在的3500元/吨。原料短缺及价格暴涨导致很多生物柴油企业亏损和停产。

二是市场不规范，销售渠道匮乏。目前生物柴油市场混乱，标准不一，质量参差不齐。特别是民营企业的生物柴油无法进入国有加油站。虽然《可再生能源法》确定了生物柴油的合法地位，生物柴油国家标准的出台也扫清了生物柴油进入国有加油站的障碍，但由于各种原因，民营企业的生物柴油始终无法通过合法渠道顺利进入中石油、中石化的销售网络中，使得大部分生物柴油只能以土炼油的价格出售，由此导致每吨生物柴油售价比普通柴油低600元左右，严重侵蚀了生物柴油企业的利润空间。

三是自主研发能力弱。生物燃料技术仍处于产业化发展初期，特别是缺乏具有自主知识产权的核心技术。以甜高粱、木薯、甘蔗等原料生产燃料乙醇技术还需在优良品种选育、适应性种植、发酵菌种培育、关键工艺和配套设备优化、节能减排和废渣废水回收利用、生物燃料车试验等方面作进一步研究。

四是投入严重不足。生物燃料的大规模推广使用受原料半径和市场半径的限制。据测算，燃料乙醇的原料半径和市场半径分别在300公里和600公里。这对生物燃料的生产销售是很大挑战。因此产业布局和产业政策有待进一步完善。国家及地方政府财政投入严重不足，部分领域研发能力弱，技术水平较低，制约了技术创新和产业化发展。在成品油价格管制的前提下，缺乏对生物柴油生产企业的扶持政策。一方面，成品油价格管制使得生物柴油生产企业无法通过提价转移成本压力；另一方面，相对于欧盟、美国等国家和地区对生物柴油企业的高额补贴和减免税收等措施而言，我国目前尚无具体、可操作的产业扶持政策和措施出台。

（二）生物质发电产业取得重大进展

1．生物质发电总体情况

我国生物质发电快速发展。国家电网公司、五大发电集团等大型国有、民营以及外资企业纷纷投资参与我国生物质发电产业的建设运营。

在直燃发电方面，截至2007年底，国家和地方发改委已核准生物质直燃发电项目87个，总装机容量220万千瓦。全国已建成投产的生物质直燃发电项目超过15个，在建项目30多个。预期到2010年，生物质直燃发电装机容量550万千瓦，到2020年可达2200万千瓦。山东单县生物质发电工程1×2.5千瓦机组于2006年12月1日正式投产，开创了国内生物质直燃发电的先河。该项目设计年发电能力1.6亿千瓦时，2007年发电量达到了2.29亿千瓦时，按2.5万千瓦装机容量计算，全年利用小时数高达9160小时，达到了世界先进水平。江苏、广东、河南、浙江、甘肃等多个省市的生物质发电项目也都有不同程度的发展。

在共燃发电方面，我国目前建设垃圾焚烧发电厂75座，其中建成50座，在建25座，总装机50万千瓦。综合考虑投运、在建和正在进行前期工作3种不同阶段的焚烧发电项目，72%的焚烧厂集中在东部地区。而在投运和在建项目方面，广东、浙江和江苏位居前三名，三地合计占全国总量的51%。预计到2010年，我国的垃圾焚烧发电装机将达80万千瓦，2020年将新增垃圾焚烧发电装机容量330万千瓦左右。如按每千瓦4500元的设备造价计算，2020年我国垃圾发电市场容量将达149亿元。

浙江省和广东省的垃圾发电厂发展较快，装机容量占全国三分之二左右。浙江省投入商业运营的垃圾发电厂12家，总装机容量11.6万千瓦，其中，垃圾焚烧发电厂11座，总装机容量11.4万千瓦，垃圾填埋气发电厂1家，装机容量0.194万千瓦，垃圾发电占垃圾处理量的27%。广东省建成的垃圾发电厂16座，总装机容量约17.2万千瓦，其中，垃圾焚烧发电厂15座，总装机容量11.6万千瓦，垃圾填埋气发电厂1座，装机容量0.2596万千瓦。

表9：我国垃圾焚烧厂炉型分类统计

类 型

数 量

比 例

炉排炉

引进设备焚烧厂

30

45%

引进技术焚烧厂

7

9%

国产炉排焚烧厂

10

10%

流化床

流化床焚烧厂

28

36%

合 计

75

100%

重庆同兴垃圾发电厂是国内第一座引进世界先进技术，然后消化吸收创新并完全实现关键设备国产化的垃圾焚烧发电厂。其业主为重钢集团旗下的重庆三峰环境产业有限公司，是国内唯一有能力生产大型垃圾焚烧发电核心设备的企业。总投资3.15亿元，每年平均发电1亿多度，其中9000万度进入国家电网销售，可满足3万多户居民一年的用电量。目前，重庆市正准备投资5亿元，再建一座日处理垃圾能力2000吨的垃圾发电厂。

宁波市镇海生活垃圾焚烧发电项目是中科院专门针对国内垃圾处理现状开发的一项高新技术。年处理生活垃圾21.9万吨、发电1.5亿度,可满足宁波10万户居民一年生活用电。该项目引用中科院循环流化床垃圾焚烧发电技术和设备,开创性地采用垃圾、燃煤混烧技术和先进的烟气净化设备；还采用了独特的“外置式过热器”技术,成功解决了垃圾焚烧中烟气对过热器腐蚀的世界性难题,先进的垃圾渗滤液回喷技术使得渗滤液对外零排放。

从我国垃圾焚烧技术发展趋势来看，垃圾焚烧处理比例将稳步提高，国产化焚烧设备在部分城市扩大市场，炉排炉和流化床焚烧厂国内细分市场；二次污染特别是尾气净化技术将取得进展，焚烧余热综合利用技术得到提高，焚烧厂向大型化方向发展；采用BOT等方式建设焚烧厂将占据主导，主要在大城市和沿海城市得到应用。

四、我省生物质能产业发展情况

近年来，生物质能产业化正在我省各地蓬勃开展。全省已建在建生物燃料项目近10家，年产能将超过100万吨。已核准秸秆发电项目近10万千瓦，10多个项目正开展前期工作，发电装机共计20多万千瓦。预计到“十一五”末，生物质能产业产值将达到600亿元。

在生物柴油技术不断突破的基础上，无锡华宏生物燃料有限公司、江苏高科石化股份有限公司、江苏永林油脂化工有限公司、南通碧路生物能源蛋白饲料有限公司、南京清江生物能源科技有限公司等，都正在建设年产10万吨级以上的生物柴油及副产品环保燃料油项目。2006年10月，全省规模最大的生物柴油生产基地—奥地利碧路生物柴油能源公司在南通开工兴建，该项目总投资达1.2亿欧元。无锡华宏生物燃料有限公司，今年“消费”掉地沟油近3万吨，约占无锡市全年产生的地沟油一半左右；该公司生产的生物柴油因为符合欧Ⅵ排放标准，不仅在国内十分抢手，还出口到了德国、日本等国家。

江苏国信新能源开发有限公司生物质发电项目2004年9月获得国家发改委核准，是国家第一个生物质发电示范项目，并被确定为江苏省可再生能源规模化发展示范项目，列入江苏省“十一五”科技攻关项目。总投资额2.99亿元，首期规模为2.5万千瓦，年消耗秸秆16万吨，年发电量1.8亿千瓦时，产值可达1.18亿元。由中节能生物质能投资有限公司和中国环境保护公司投资2.48亿元建设的采用循环流化锅炉秸杆直燃发电项目2007年4月在宿迁投入试生产，每年可消化秸秆近20万吨，节约标准煤9.8万吨，外供电力1亿多千瓦时，可使本地农民每年增收5000多万元。扬州市第一个秸秆燃烧发电项目2007年8月在宝应正式投入试运行。该项目3台锅炉每台每年可发电2000亿千瓦时。项目投产后每天可利用秸秆类农田废弃物800吨，每年消耗量30万吨左右，年节约标准煤10—15万吨。

江苏第一座焚烧垃圾的发电厂—无锡益多环保热电有限公司于2005年10月正式并网发电。每天可焚烧生活垃圾1000吨，每小时可以发电2.4万千瓦时。苏州七子山垃圾焚烧发电项目二期扩建工程预计明年6月份建成投运。该项目采用炉排炉技术，配置2台每小时可生产42.3吨的余热锅炉和1台2万千瓦汽轮发电机组，每年可新增上网电量1亿千瓦时。预计日处理城区生活垃圾1000吨以上，加上已投入使用的垃圾发电厂一期日焚烧垃圾1600吨，每天将焚烧城区生活垃圾2600吨左右，占城区每天生活垃圾总量的80%左右。昆山鹿城垃圾发电有限公司日处理生活垃圾1000吨，年焚烧垃圾33.47万吨，年发电8551.61万千瓦时，使昆山市市区生活垃圾全部实现无害化处理。

此外，已建在建的还有如皋垃圾焚烧发电厂、南京溧水秸杆发电厂、徐州沛县坑口热电厂、新沂东区热电厂、江阴垃圾焚烧发电厂、东海秸杆发电厂等项目。

五、加快我市生物质能产业发展的对策建议

随着国家和省鼓励生物质能产业发展政策的相继实施，我市发展生物质能产业具备了一定的基础。最近，市委、市政府提出，要在三到五年时间内打造工业经济千百亿企业，使我市经济再上一个新台阶。我市要抓住机遇，乘势而上，推动我市生物质能产业的快速发展。

一是要注意跟踪产业发展走势，制定产业发展规划。生物质能产业是新兴产业，我市生物质能的发展才刚刚起步。各地和市各有关部门要研究国内外生物质能产业发展动态，根据我市生物质能资源状况、技术特点、市场需求等，研究制定生物质能开发利用规划，提出切实可行的发展目标和要求。比如我市农村秸杆量大，如有效加以利用，不仅能减少环境污染，还能解决农民生活问题。可积极推广使用江苏大学研制开发的家用式秸杆气化炉；或兴建气化机组，经过输配管网，向农户集中供气。充分发挥丘陵山区的优势，加强经济作物和经济林木的研究开发，强化项目招商，大力引进以新型能源作物为原料的生物燃料乙醇和生物柴油项目。

二是要加强产学研结合，促进生物质能技术研究成果应用。我市在生物质能技术研究方面有一定优势。去年，中国国电科环集团与镇江市金正造纸机械有限公司联合研制的全国各类秸秆发电设备配套产品——PSJP秸秆破碎机，在润州区七里甸街道通过了专家组的验收。该产品符合国家产业政策，以及发展清洁生产和循环经济的要求，填补了国内长期以来与秸秆发电设备配套“断档”的空白，具有良好的社会效益和市场价值。PSJP秸秆破碎机，可大批量破碎处理各种农业秸秆、枝丫材、废弃轮胎、废弃包装木材等，并可为发电机组提供从上料、破碎、进料等全过程的全自动服务，减少人工成本，还能满足发电设备的技术要求。镇江海特新能源科技有限公司依靠江苏大学生物与环境学院、能源与动力学院雄厚的科研力量，拥有一系列生物质能利用技术，其研发的具有自主知识产权的生物质气化技术处于国内领先水平，主要包括家用生物质气化炉、工业用生物质气化装置、生物质气化站的建设、秸杆粉碎机、秸杆制煤、秸杆成型设备。丹阳市与加拿大凯瑟琳生物技术有限公司、北京科技大学成功签约，共同谋划筹建生物技术和气体分离这两大高科技技术平台，着力围绕工业废气处理、沼气提取、秸秆气化与液化等诸多研发领域予以拓展。各有关部门要积极搭建产学研合作的平台，推动我市企业与国内相关知名企业、科研院所的联系、合作，加快科研成果转化，积极为国内相关大型生物质能企业提供生产设备，或为国内生物质能生产设备制造企业提供产品配套。

三是要精心培育现有骨干企业。近几年，我市建设了一些生物质能项目。今年6月，由美国易力公司独立投资1.5亿美元、位于镇江市大港国际化学工业园区的江苏恒顺达生物能源基地一期工程投产。主要是以废弃油脂为原料，采用欧美先进的生物技术，研发、生产环保再生型生物柴油及相关绿色再生能源产品，在未来3年内该基地将建成以年产100万吨绿色环保再生型生物柴油为主的综合性再生能源的生产研发基地。位于丹阳的江苏洁美生物能源有限公司采用华东理工大学的关键技术，利用“地沟油”、废弃食用油生产生物柴油。2006年10月投产以来，年产量已达2.3万吨。全面扩建后今年年产将达10万吨，销售5亿元以上，利税可达1亿元。这些企业是生物质能产业的骨干企业，是我市经济发展中新的增长点。市有关部门和当地政府要为现有企业搞好服务，主动解决企业在生产和发展中存在的问题，并引导现有骨干企业，延伸产业、产品链，扩大规模，带动更多的企业涉足生物质能产业。

四是要落实好相关扶持政策。生物质能行业涉及到市各相关职能部门，需要各方面的扶持。各地、各有关部门要认真落实上级相关政策，研究制定本部门为生物质能产业发展的政策措施，为企业发展提供保障。市科技局在今年5月出台的镇江市绿色能源重大科技专项方案中，把生物质能转化等作为绿色能源专项重点支持的方向，提出了今后我市生物质能技术领域的重点，计划到2012年，我市生物质能产业要达到5亿元。其它相关部门也要根据我市生物质能产业发展需要，制定有关政策，在土地、资金等方面给予扶持，通过多种方式，引导企业发展壮大生物质能产业。

追问：

内容比较广泛，不知道是那个市的总结报告，还是希望针对些简洁些

回答：

不好意思啊，我也是在网上找的，最贴近的就是这个了，具体简洁的没看到哦。

生物质能概念股 生物质能概念上市公司有哪些

1. 万向德农(加入自选股,参加模拟炒股)（600371），

2. 华冠科技（600371），在国内率先拥有了玉米深加工多项最新技术的所有权或使用权。

赖氨酸上市公司：

1. 荣华实业(加入自选股,参加模拟炒股)（600311），赖氨酸（豆粕的替代品）新增产能最大的企业之一。

乙醇汽油上市公司：如果没有补贴，每生产1吨燃料乙醇，企业将亏损1400元左右。

1. 丰原生化（000930），公司已经形成乙醇汽油产业化的龙头企业，是安徽省唯一一家燃料乙醇供应单位。

2. 北海国发（600538），公司全资控股子公司广西国发生物质能源有限公司已具备燃料乙醇生产能力。

甲醇汽油上市公司：与乙醇汽油相比，甲醇汽油并不逊色，且成本更有优势；生产1吨车用乙醇燃料约需3.5吨粮食和2.5吨煤，成本比成品油高得多，相当于车用甲醇燃料价格的两倍多。乙醇市场售价4000多元/吨，而甲醇一般不超过2000元/吨，乙醇比甲醇贵一倍多。

1. 北大荒(加入自选股,参加模拟炒股)（600598），公司具有年产10万吨甲醇项目。

糖料燃油精上市公司：

1. 广东甘化（000576），利用甘蔗、玉米等可再生性糖料资源生产燃油精，成为汽油代替品。

2. 华资实业(加入自选股,参加模拟炒股)（600191），利用可再生性糖料资源生产燃油精，成为纯车用汽油代替品。

木薯乙醇上市公司：木薯是替代玉米的最佳选择，原料优势（生物特性好、种植面积广阔、单产增长潜力大）；酒精生产率高于其它作物；木薯乙醇生产的成本较低。只要国际油价保持在60美元/桶以上，木薯燃料乙醇就能有较大盈利空间。

1. 海南椰岛(加入自选股,参加模拟炒股)（600238），公司拥有20万吨木薯乙醇项目。

生物质能设备上市公司

1. 华光股份(加入自选股,参加模拟炒股)（600475），国内垃圾焚烧炉制造龙头企业，在200t/d以上级别垃圾焚烧锅炉市场占有率第一。公司未来将加大对垃圾焚烧锅炉、余热锅炉、生物质燃料锅炉的技术开发力度。

生物质能运营上市公司

1. 华电国际(加入自选股,参加模拟炒股)（600027），公司涉足清洁能源，实现以火电为主，水电、风电、生物质能发电、核电等互补的多元化发电结构。

生物质发电概念上市公司

1. 凯迪电力(加入自选股,参加模拟炒股)（000939），拥有生物质发电在建项目9个，并拟收购控股股东凯迪控股拥有的11个生物质发电项目公司；凯迪电力生物质电厂的建设成本为7,000元/千瓦，低于目前市场价格；旗下祁东电厂预计八月底进行性能测试，通过性能测试后可并网发电，将更快受益于此次政策的出台。 2. 韶能股份(加入自选股,参加模拟炒股)（000601），拟非公开发行股票，募集资金主要用于投资广东省韶关市2×30mw生物质发电项目。

参考自：财富赢家 网

生物质能概念股主要包括生物质能上游资源（原材料）上市公司、生物质能设备上市公司和生物质能运营上市公司。

生物质能上游资源（原材料）上市公司

玉米深加工上市公司：“汽车与人争吃玉米”，国家近几年内连续发布关于燃料乙醇项目调整或限制盲目扩张的有关规定和要求。美国燃料乙醇生产主要依靠玉米，通过转基因技术和扩大种植面积，美国玉米产量近年增长迅速，目前有30%的玉米是用于燃料乙醇的生产。

1. 万向德农（600371），

2. 华冠科技（600371），在国内率先拥有了玉米深加工多项最新技术的所有权或使用权。

赖氨酸上市公司：

1. 荣华实业（600311），赖氨酸（豆粕的替代品）新增产能最大的企业之一。

乙醇汽油上市公司：如果没有补贴，每生产1吨燃料乙醇，企业将亏损1400元左右。

1. 丰原生化（000930），公司已经形成乙醇汽油产业化的龙头企业，是安徽省唯一一家燃料乙醇供应单位。

2. 北海国发（600538），公司全资控股子公司广西国发生物质能源有限公司已具备燃料乙醇生产能力。

甲醇汽油上市公司：与乙醇汽油相比，甲醇汽油并不逊色，且成本更有优势；生产1吨车用乙醇燃料约需3.5吨粮食和2.5吨煤，成本比成品油高得多，相当于车用甲醇燃料价格的两倍多。乙醇市场售价4000多元/吨，而甲醇一般不超过2000元/吨，乙醇比甲醇贵一倍多。

1. 北大荒（600598），公司具有年产10万吨甲醇项目。

糖料燃油精上市公司：

1. 广东甘化（000576），利用甘蔗、玉米等可再生性糖料资源生产燃油精，成为汽油代替品。

2. 华资实业（600191），利用可再生性糖料资源生产燃油精，成为纯车用汽油代替品。

木薯乙醇上市公司：木薯是替代玉米的最佳选择，原料优势（生物特性好、种植面积广阔、单产增长潜力大）；酒精生产率高于其它作物；木薯乙醇生产的成本较低。只要国际油价保持在60美元/桶以上，木薯燃料乙醇就能有较大盈利空间。

1. 海南椰岛（600238），公司拥有20万吨木薯乙醇项目。

生物质能设备上市公司

1. 华光股份（600475），国内垃圾焚烧炉制造龙头企业，在200t/d以上级别垃圾焚烧锅炉市场占有率第一。公司未来将加大对垃圾焚烧锅炉、余热锅炉、生物质燃料锅炉的技术开发力度。

生物质能运营上市公司

1. 华电国际（600027），公司涉足清洁能源，实现以火电为主，水电、风电、生物质能发电、核电等互补的多元化发电结构。

生物质发电概念上市公司

1. 凯迪电力（000939），拥有生物质发电在建项目9个，并拟收购控股股东凯迪控股拥有的11个生物质发电项目公司；凯迪电力生物质电厂的建设成本为7,000元/千瓦，低于目前市场价格；旗下祁东电厂预计八月底进行性能测试，通过性能测试后可并网发电，将更快受益于此次政策的出台。

2. 韶能股份（000601），拟非公开发行股票，募集资金主要用于投资广东省韶关市2×30mw生物质发电项目。

行业主要上市公司：目前国内新能源行业的上市公司主要有隆基绿能(601012)、晶澳科技(002459)、金风科技(002202)、三峡能源(600905)、晶科科技(601778)、长江电力(600900)和中国中车(601766)等。

本文核心内容：新能源行业市场规模、新能源行业发展现状、新能源行业竞争格局、新能源行业发展前景及趋势。

行业概况

1、定义

新能源又称非常规能源，一般指在新技术基础上，可系统地开发利用的可再生能源，包含了传统能源之外的各种能源形式。一般地说，常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源，而新能源则通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。新能源主要包括水能、太阳能、风能、生物质能、地热能等。

根据国家统计局制定的《国民经济行业分类(GB/T

4754-2017)》，新能源行业被归入电力、热力生产和供应业(国统局代码D44)中的电力生产(D441)，包含的统计4级代码有D4413(水力发电)、D4415(风力发电)、D4416(太阳能发电)、D4417(生物质能发电)、D4418(其他电力生产)。

2、产业链剖析

新能源行业上游产业主要包括太阳能、光伏、水能和风能等新能源及可再生能源发电设备制造商，以及太阳能、光伏、水能和风能等新能源及可再生能源的组件及零部件制造商。其中：新能源发电设备制造主要包括太阳能发电设备和风力发电机组、可再生能源发电设备等，目前这一领域领先的上市企业有特变电工(600089)、迈为股份(300751)和中国中车(601766)等组件及零部件制造主要包括电力和光伏组件、太阳电池芯片、太阳电池组件、太阳能供电电源、光伏设备及元器件制造等。目前这一领域领先的上市企业有晶澳科技(002459)、天合光能(688599)和通威股份(600438)等。

新能源行业中游作为整条产业链的重要环节，主要包含氢能、光伏发电、风电和水电等能源供应商该领域目前的代表上市企业有隆基绿能(601012)、金风科技(002202)、三峡能源(600905)和长江电力(600900)等

新能源行业的下游产业主要包括新能源汽车、加氢站、充电桩和输变电等公共及个人应用领域。目前在新能源汽车行业，主要上市公司有比亚迪(002594)、上汽集团(600104)、广汽集团(601238)、东风汽车(600006)和北汽蓝谷(600773)等加氢站行业上市公司主要有蓝科高新(601798)、上海电气(601727)和美锦能源(000723)等电动汽车充电桩行业主要上市公司有特锐德(300001)、国电南瑞(600406)和万马股份(002276)等输变电行业上市公司主要有长缆科技(002897)、金杯电工(002553)和平高电气(600312)等。

行业发展历程：行业处在突飞猛进阶段

新能源行业在促进社会经济可持续发展方面发挥了重要作用，根据我国“十五”规划至“十四五”规划期间，国家对新能源行业的支持政策经历了从“加快技术进步和机制创新”到“因地制宜，多元发展”再到“加快壮大新能源产业成为新的发展方向”的变化。

“十五”计划(2001-2005年)时期，国家层面提出加快技术进步和机制创新，推动新能源和可再生能源产业迅速发展从“十一五”规划(2006-2010年)开始，规划提出按照“因地制宜，多元发展”的原则，在继续加快小型水电和农网建设的同时，大力发展适宜村镇、农户使用的风电、生物质能、太阳能等可再生能源“十二五”(2011-2015年)时期，国家层面提出以风能、太阳能、生物质能利用为重点，大力发展可再生能源至“十三五”期间(2016-2020年)，合理把握新能源发展节奏，着力消化存量，优化发展增量，新建大型基地或项目应提前落实市场空间到“十四五”时期，根据《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》，国家在新能源的开发利用模式、加快构建适应新能源占比逐渐提高的新型电力系统、完善新能源项目建设管理、保障新能源发展用地用海需求和财政金融手段支持新能源发展等方面，对我国新能源行业的发展做出了全面指引。

行业政策背景：政策加持，行业发展迅速

近年来，国务院、国家发改委、国家能源局等多部门都陆续印发了支持、规范新能源行业的发展政策，内容涉及新能源行业的发展技术路线、产地建设规范、安全运行规范、能源发展机制和标杆上网电价等内容，2014-2022年6月，我国新能源行业重点政策及政策解读汇总如下：

注：查询时间截至2022年6月20日，下同。

行业发展现状

1、新能源发电装机容量逐年上升

2017-2021年新能源发电装机容量呈逐年上升趋势。2021年，我国新能源发电装机容量达到11.2亿千瓦，占总发电装机容量的47.10%。其中，水电装机3.91亿千瓦(其中抽水蓄能0.36亿千瓦)、风电装机3.28亿千瓦、光伏发电装机3.06亿千瓦、核能发电装机0.55亿千瓦、生物质发电装机0.38亿千瓦。

2、新能源发电量稳步增长

2017-2021年新能源发电量稳步增长，2021年，全国新能源发电量达2.89万亿千瓦时，较2020年增长11.63%，其中，水电13401亿千瓦时，同比下降1.1%风电6526亿千瓦时，同比增长40.5%光伏发电3259亿千瓦时，同比增长25.1%生物质发电1637亿千瓦时，同比增长23.6%。

3、新能源消费量分析

根据《bp世界能源统计年鉴》(2021)数据显示，2016-2020年，中国新能源消费量呈逐年上升的趋势，从2016年的16.2艾焦增长到2020年的23.18艾焦，复合年增长率达到9.37%。前瞻根据中国新能源行业发展态势初步核算得到，2021年中国新能源行业消费量约为25艾焦。

4、新能源行业消纳情况分析

2022年1月，全国新能源消纳监测预警中心发布2021年12月全国新能源并网消纳情况，其中风电利用率达到100%的省市有北京、天津、上海、江苏、浙江、安徽、福建、湖北、重庆、四川、西藏、广东、广西和海南光伏利用率达到100%的省市有北京、上海、江苏、浙江、安徽、福建、湖北、重庆、四川、广东、广西、海南、江西和湖南。

5、新能源发电占总发电比重逐年递增

根据中国电力企业联合会公布的数据显示，2017-2020年中国新能源发电占总发电比重呈逐年上升的趋势。2020年，中国新能源发电占总发电比重为34.9%，比2017年增长了5.3个百分点2021年，中国新能源发电占总发电比重达到35.6%，同比提高0.7个百分点。

行业竞争格局

因目前新能源行业可量化指标较多，故行业竞争格局中的区域竞争部分仅以：各省份可再生能源电力消纳占全社会用电量的比重进行比较企业竞争格局以：2021年各光伏企业光伏组件出货量2021年各风力发电企业新增装机容量和累计装机容量进行对比2020年各水力发电企业水电装机总量及水电发电量进行对比。

1、区域竞争：青海、四川和云南位列新能源行业第一竞争梯队

根据2021年6月国家能源局发布的《2020年度全国可再生能源电力发展监测评价报告》，30个省(区、市)中，可再生能源电力消纳占全社会用电量的比重超过80%以上的3个，分别为青海、四川和云南40-80%的6个，分别为甘肃、重庆、湖南、广西、湖北和贵州20-40%的10个，分别为上海、广东、吉林、宁夏、江西、陕西、黑龙江、新疆、河南和内蒙古小于20%的11个，分别为浙江、福建、山西、安徽、辽宁、江苏、北京、海南、天津、河北和山东。

注：截至2022年6月22日，国家能源局尚未发布2021年全国可再生能源电力发展监测评价报告。

2、企业竞争格局分析

(1)光伏行业竞争格局

根据PV-Tech发布的《2021年全球组件供应商top10》，以光伏组件出货量来看，2021年光伏组件出货量前十名厂商中，中国企业包揽八席，隆基绿能、天合光能、晶澳科技依次位居2021年组件出货量全球排名前三，光伏组件出货量分别为38.52GW、24.80GW和24.069GW。据PV-Tech介绍，2021年全球光伏行业实现跨越式发展，光伏行业整体产能和出货量均超过190GW前十大组件供应商出货量超过160吉瓦，市场份额超过90%。

(2)风力发电行业竞争格局

中国可再生能源学会风能专业委员会发布的《2021年中国风电吊装容量统计简报》数据显示，新增装机容量方面，2021年中国风电市场有新增装机的整机制造企业共17家，新增装机容量5592万千瓦，排名前5家市场份额合计为69.3%，排名前10家市场份额合计为95.1%累计装机容量方面，2021年前5家整机制造企业累计装机市场份额合计达为57.3%，前10家整机制造企业累计装机市场份额合计达到81.8%其中，金风科技累计装机容量超过8000万千瓦，占国内市场的23.4%远景能源和明阳智能累计装机容量均超过3000万千瓦，占比分别为11.1%和9.6%。

(3)水力发电行业竞争格局

因存在严格的行政准入门槛、资金门槛和技术门槛等，目前，我国水电行业运营企业的数量不多，主要大型集团包括：长江电力、华能集团、华电集团、大唐集团、国家电投和国家能源等。根据企业的公开数据以及国家统计局数据计算，2020年按在水电装机总容量分析，长江电力的市场份额达12.32%，其余五大集团的市占率均在5-7.5%之间。按照水电发电量分析，长江电力的市场份额达16.75%，其余五大集团的市占率均在5.5-8.5%之间。

注：截至2022年6月22日，除大唐集团外的其他五大能源集团均为公布2021年社会责任报告，故此处仅以2020年数据为例，对我国水电行业市场竞争格局进行分析。

行业发展前景及趋势预测

1、“十四五”时期保障新能源发展用地用海需求，财政金融手段支持新能源发展

近年来，我国以风电、光伏发电为代表的新能源发展成效显著，装机规模稳居全球首位，发电量占比稳步提升，成本快速下降，已基本进入平价无补贴发展的新阶段。同时，新能源开发利用仍存在电力系统对大规模高比例新能源接网和消纳的适应性不足、土地资源约束明显等制约因素。2022年5月14日，国家发展改革委、国家能源局发布《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》(以下简称“《实施方案》”)《实施方案》在新能源的开发利用模式、加快构建适应新能源占比逐渐提高的新型电力系统、完善新能源项目建设管理、保障新能源发展用地用海需求和财政金融手段支持新能源发展等方面做出了全面指引：

《实施方案》坚持统筹新能源开发和利用，坚持分布式和集中式并举，突出模式和制度创新，在四个方面提出了新能源开发利用的举措，推动全民参与和共享发展：

传统电力系统是以化石能源为主来打造规划设计理念和调度运行规则等。实现碳达峰碳中和，必须加快构建新型电力系统，适应新能源比例持续提高的要求，在规划理念革新、硬件设施配置、运行方式变革、体制机制创新上做系统性安排：

鉴于新能源项目点多面广、单体规模小、建设周期短等，《实施方案》立足新能源项目建设的规模化、市场化发展需求，继续深化“放管服”改革，重点在简化管理程序、提升服务水平上：

经过多年发展，我国已经形成了较为完善并具有一定优势的新能源产业链体系。新形势下，我国新能源产业必须强化创新驱动，统筹发展与安全，促进形成以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局。为此，《实施方案》从提升技术创新能力、保障产业链供应链安全、提高国际化水平等方面支持引导新能源产业健康有序发展：

与传统能源相比，新能源能量密度较低，占地面积大。随着新能源规模快速扩大，土地资源已经成为影响新能源发展的重要因素。《实施方案》进一步强化新能源发展用地用海保障，通过明确用地管理政策、规范税费征收、提高空间资源利用率、推广生态修复类新能源项目等措施，推动解决制约新能源行业发展的用地困境：

“十四五”风光等主要新能源已实现平价无补贴上网，财政政策支持的方向和模式需要与时俱进，金融支持政策力度需要加大，进一步发挥财政、金融政策的作用。《实施方案》提出三方面政策举措：

2、“十四五”新能源行业发展趋势：基础设施建设能力显著提高，向国际一流水平迈进

作为绿色低碳能源，新能源是我国多轮驱动能源供应体系的重要组成部分，对于改善能源结构、保护生态环境、应对气候变化、实现经济社会可持续发展具有重要意义。

“十四五”期间，新能源发电新增装机容量将成为我国发电新增装机容量增量的主体新能源为主体的新型电力系统加快形成并且新型储能进入规模化发展阶段：

国家能源局新能源和可再生能源司司长李创军表示，在“十三五”的基础上，“十四五”期间可再生能源年均装机规模还将有大幅度的提升，到“十四五”末可再生能源的发电装机占我国电力总装机的比例将超过50%，据此，前瞻初步预测至2025年末，我国新能源装机容量可达到17亿千瓦，至2027年末，我国新能源装机容量或将达到21亿千瓦。

随着新能源装机量的稳步增长，预计至2027年我国光伏、风能、水能、火电等新能源发电量也将随之进一步高增，前瞻根据近年来我国新能源发电量以及新能源行业发展趋势初步预测至2025年末，我国新能源发电量可达到4.28万亿千瓦时，至2027年末，新能源发电量或将突破5.20万亿千瓦时。

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国新能源行业发展前景与投资战略规划分析报告》。