生物质能发展现状与前景

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。

进入21世纪以来，我国面临的能源安全和环境生态保护问题日趋严峻，可再生能源已经成为能源发展战略的重要组成部分以及能源转型的重要发展方向。根据可再生能源应用的不同领域，电力系统建设正在发生结构性转变，可再生能源发电已开始成为电源建设的主流。生物质发电技术是目前生物质能应用方式中最普遍、最有效的方法之一。

装机容量世界第一

生物质能是重要的可再生能源，开发利用生物质能，是能源生产和消费革命的重要内容，是改善环境质量、发展循环经济的重要任务。为推进生物质能分布式开发利用，扩大市场规模，完善产业体系，加快生物质能专业化多元化产业化发展步伐。截至2020年底，全国已经投产生物质发电项目有1353个。

在国家大力鼓励和支持发展可再生能源，以及生物质能发电投资热情高涨，各类生物质发电项目纷纷建设投产等推动下，我国生物质能发电技术产业呈现出全面加速的发展态势。2020年，生物质发电新增装机543万千瓦，累计装机达2952万千瓦。我国生物质发电装机容量已经是连续三年列世界第一。

生物质发电主要包括农林生物质发电、垃圾焚烧发电和沼气发电。2020在，在我国生物质发电结构中，垃圾焚烧发电累计装机容量占比最大，达到51.9%其次是农林生物质发电，累计装机容量占比为45.1%沼气发展累计装机容量占比仅为3.0%。

生物质能发电量稳定增长

近年来，我国生物质能发电量保持稳步增长态势。2020年，中国生物质年发电量达到1326亿千瓦时，同比增长19.35%。

从发电量结构来看，垃圾焚烧发电量最大，2020年中国垃圾焚烧发电量为778亿千瓦时，占比为58.6%农林生物质发电量为510亿千瓦时，占比为38.5%2020年沼气发电量为37.8亿千瓦时，占比为2.9%。

随着生物质发电快速发展，生物质发电在我国可再生能源发电中的比重呈逐年稳步上升态势。截至2020年底，我国生物质发电累计装机容量占可再生能源发电装机容量的3.2%总发电量占比上升至6.0%。生物质能发电的地位不断上升，反映生物质能发电正逐渐成为我国可再生能源利用中的新生力量。

垃圾焚烧发电量将持续增长

在我国生物质发电结构中，垃圾焚烧发电累计装机容量占比最大。国内生活垃圾清运量和无害化处理率保持持续增长，对于垃圾焚烧的需求也在日益增加。为满足垃圾焚烧消纳生活垃圾的需求，随着垃圾焚烧发电市场从东部地区向中西部地区和乡镇转移，垃圾焚烧发电量将持续增长。

农林生物质发电项目利用小时数从2018年开始逐年走低，主要原因是可再生能源补贴拖欠对农林生物质发电项目影响较大。根据统计，2019年农林生物质发电利用小时数超过5000h的项目未188个，总装机为526万千瓦。据此判断约50%的项目在承受电价补贴拖欠的压力下，仍坚持项目运营。2020年农林生物质发电新增装机容量也有所下降，为217万千瓦。

山东生物质发电全国领先

总体上来看，生物质发电整体呈现东强西弱的局面。东部和南部沿海地区发展较好。

2020年，全国生物质发电量排名前五位的省份是山东、广东、江苏、浙江和安徽，发电量分别为365.5万千瓦、282.4万千瓦、242.0万千瓦、240.1万千瓦和213.8万千瓦。

2020年，全国生物质发电新增装机容量排名前五位的省份是广东、山东、江苏、浙江和安徽，分别为67.7万千瓦、64.6万千瓦、41.7万千瓦、38.9万千瓦和36.0万千瓦。

—— 更多数据请参考前瞻产业研究院《中国生物质能发电产业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

中国已成为新能源和可再生能源第几大国

新能源指的是刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，新能源普遍具备可再生特性。

新能源包括太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能、核聚变能、潮汐能、氢能、沼气等。

可再生能源包括太阳能、水能、风能、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能、地热能等。

截止2017年我国能源结构中太阳能风能生物能地热能海洋能等大约只占百分之五，在中国可以形成产业的新能源主要包括水能(主要指小型水电站)、风能、生物质能、太阳能、地热能等，是可循环利用的清洁能源。

新能源产业的发展既是整个能源供应系统的有效补充手段，也是环境治理和生态保护的重要措施，是满足人类社会可持续发展需要的最终能源选择。

我国清洁能源持续扩容，清洁低碳、安全高效的能源体系正加快构建。党的十八大以来，我国煤炭消费比重下降8.1个百分点，清洁能源消费比重提高6.3个百分点。日前召开的中央财经委员会第一次会议指出，要调整能源结构，减少煤炭消费，增加清洁能源使用。

扩展资料：

我国能源结构正由煤炭为主向多元化转变，能源发展动力正由传统能源增长向新能源增长转变。

看规模——据统计，截至2017年底，全国发电装机总量累计达17.8亿千瓦，可再生能源发电装机容量达到约6.5亿千瓦。2017年，全国光伏年发电量首超1000亿千瓦时，天然气产量约1500亿立方米，从世界第十八位上升至第六位。

看质量——供给侧，清洁能源开发正从资源集中地区向负荷集中地区推进，集中与分散发展并举的格局正逐步形成；消费侧，党的十八大以来，煤炭消费比重累计下降8.5个百分点。

清洁能源消费比重大幅提升。2017年，非化石能源和天然气消费比重分别达到13.8%和7%，累计上升4.1和2.2个百分点；电能替代量达1000亿千瓦时以上，天然气替代量达300亿立方米。

看效率——利用效率快速提升。“以光伏为例，目前我国常规单晶硅电池和多晶硅电池转换效率分别达到19.8%和18.6%，先进技术单晶电池和多晶电池转换效率分别达到21%和19.5%以上，技术水平和经济性全球领先。

参考资料来源：百度百科-能源结构

中国已经成为利用新能源和可再生能源的第一大国。

我国可再生能源装机容量占全球总量的24%，新增装机占全球增量的42%，已经成为世界节能和利用新能源、可再生能源第一大国。

我国清洁能源取得快速发展，能源结构进一步优化。到2015年底，预计水电、风电、光伏发电装机分别达到3.2亿千瓦、1.2亿千瓦、4300万千瓦左右。可再生能源发电总装机达到4.8亿千瓦左右。

相关简介：

1980年（庚申年）联合国召开的“联合国新能源和可再生能源会议”对新能源的定义为：以新技术和新材料为基础，使传统的可再生能源得到现代化的开发和利用，用取之不尽、周而复始的可再生能源取代资源有限、对环境有污染的化石能源，重点开发太阳能、风能、生物质能、潮汐能、地热能、氢能和核能。

在中国可以形成产业的新能源主要包括水能（主要指小型水电站）、风能、生物质能、太阳能、地热能等，是可循环利用的清洁能源。新能源产业的发展既是整个能源供应系统的有效补充手段，也是环境治理和生态保护的重要措施，是满足人类社会可持续发展需要的最终能源选择。

全国森林资源的现状是：森林面积15894．1万公顷，森林覆盖率为16．55％；森林蓄积量112．7亿立方米；全国人工林面积（不含台湾省）4666．7万公顷，蓄积量10．1亿立方米，人工林面积居世界首位。回答者：lyl_1016 - 助理 二级 10-14 20:08

中国国家媒体周五（2月11日）报道说，中国两家最大石油公司在2004年又发现了八亿五千万吨石油储量，中国石油储藏量增加了25%。

至去年年底，中国已发现石油储藏量达到40亿吨。中国石油天然气集团公司是中国最大的石油公司。该公司去年据报发现了五亿二千万吨石油储藏量。

另一大石油公司中国石油化工股份有限公司在2004年发现了三亿二千八百万吨石油储藏量。

官方媒体新华社报道说，这两家公司去年还探明4220亿立方米天然气储藏量。

中国去年的经济增长率达9.5%, 为1996年来增幅最大一次。由于经济发展，中国三分之二省份缺电，能源短缺已成为中国经济发展的一个瓶颈。

中国原油消耗量去年为二亿八千八百万吨，今年将达到三亿二千万吨，为仅次于美国的全球第二大能源消费国。

由于对原油需求猛涨，中国石油公司从塔里木盆地，东至渤海湾，到处勘探石油储藏。

中国一直在争取从俄罗斯进口更多的石油,目前为止，中国石油天然气集团还已经与20个国家签署了48项投资合作协议。去年该公司在海外获得了一千六百万吨石油的权益。

该公司最大的一个海外举动就是铺建一条1000公里的哈萨克-中国石油管道，耗资七亿美元。这条管道建成后年输送量为一千万吨。

中国石油天然气集团还在委内瑞拉建设一个石油提炼厂，每年可提炼650万吨石油。

我国煤的储藏量达6000亿吨,居世界第三位,石油储藏量约39亿桶(1997年探明，石油的储藏量居世界第八位。

我国煤的储藏量达6000亿吨,居世我国煤的储藏量居世界第三位,但人均储藏量约462吨,远远小于世界平均水平,界第三位,石油的储藏量居世界第八位.

美国能源部情报局甚至估计，伊拉克的原油储量可能高达300亿吨。由于受联合国制裁，伊拉克近年的原油日产量只有150万到200万桶（国际市场上原油一般以“桶”为计量单位，每桶合0．138吨），专家估计，如果伊拉克政权更迭后恢复原油生产，世界的石油供应可以每天增加300万至500万桶。

我国煤炭的资源量为1点5亿万吨。石油储藏量是16000万吨。我国石油储藏量仅占世界总量的2.3%,可开采年限只有20.6年,大大低于世界平均年限42.8年

我国北方水资源状况

今春以来，我国北方广大地区持续干旱少雨，截至5月底，全国受旱面积已超过3.4亿亩，出现了新中国成立50年来最严重旱灾之后的跨年连旱，虽然北方大部分地区近日都连续出现降雨，但仍未能缓解今春以来的旱情。因此，水资源的短缺就显得尤为明显，广大农村地区更是面临着水危机的严重问题。就此我们专门走访了清华大学社会学系李强教授，请他就我国北方农村水资源的现状进行了分析。

由于用水行为的不合理和无节制、生态环境的破坏等原因，我国北方农村地区可供使用的地表水资源日趋减少。地表水的衰减使越来越多的农村开始依赖地下水资源。从目前的情况看，地下水已经成为农业灌溉的最主要水源。

从动态上看，农业灌溉对地下水的依赖性越来越强。按照这一趋势发展下去，在农业用水来源中，河流与水库将进一步退出，地下水将是农业灌溉的几乎惟一的用水途径。地下水位的加速下降是农村用水中的一个普遍存在且十分严重的问题。

我国水资源总量占世界水资源总量的7%，居第6位。但人均占有量仅有2400m3，为世界人均水量的25%，居世界第119位，是全球13个贫水国之一。我国水资源的时空分布与人口、耕地分布状况不协调。时间上，全年降水的70%-90%集中在6～9月份，冬季很少，年际间变化也很大。空间上，水资源分布是东南多西北少。长江流域及其以南地区耕地仅占全国耕地38%，水资源却占全国80%以上；而占全国耕地62%的淮河流域及其以北地区，水资源量不足全国的20%。时空分布不均匀和年际变化大，造成水旱灾害加重。90年代以来，年受旱灾面积达4亿亩左右，成灾面积3倍于50年代。

我国石油资源还有较大潜力

我国石油资源总量较丰富。据2003年BP的统计，在世界103个产油国中我国石油可采资源总量和剩余可采储量分别居第11位和第10位。截至2003年底，我国石油可采资源探明率为43％，总体属于石油勘探中等成熟阶段。综合分析资源情况和勘探潜力，预计未来15－20年内，我国石油储量仍处于高稳定增长期，年均新增石油可采储量在1．4亿－1．8亿吨左右，大体保持目前的储量增长水平。

在日前召开的2005（北京）石油石化经济论坛上，中石油集团公司发展研究部主任严绪朝说，未来我国石油储量增长的主要领域在西部和海上。从近期勘探和资源潜力分析来看，石油勘探应主要在前陆盆地、大型隆起带、地层岩性油藏、渤海湾盆地浅层、海相碳酸岩盐及海域（包括滩海）。这些将是我国今后进一步加强勘探的主要目标区，也是今后发现大中型油田，增加石油储量的主战场。

另外，南沙海域石油资源丰富，根据初步估算石油可采量约为100亿吨，其中70％在我国断续国界以内。据悉，周边国家在南海我国断续国界附近已经探明石油储量8．6亿吨，建立起的原油产能也超过了5000万吨。严绪朝指出，我国应采取“主权属我、搁置争议、共同开发”的策略，三大公司联手，在外交和军事力量支持下，逐步开发利用这一区域的油气资源。这对我国石油资源可持续发展具有重要的战略意义