生物原料的优势

类别:农话:2980来源:绿色世界第65438期+00

摘要:生物质能是储存在生物质中并作为载体使用的能量。生物质能是一种重要的可再生能源，世界各国都把发展生物质能等新能源作为能源发展的优先选择。我国生物质能发展已进入实质性阶段，到2010年可开发生物质资源可达3亿吨。发展生物质能源对于优化农村能源结构是非常可行和必要的。还讨论了发展生物质能的技术问题和能源效率。

关键词:新能源；生物量；生物质能；可再生能源

中国图书馆分类号:tk6文献识别码:A文号:1005-569 x(2009)10-0031-02。

1报价

现代社会，人类每天都要消耗大量的煤、石油、天然气，而这些能源都是不可再生的。因此，对能源的巨大需求和供给的严重不足形成了尖锐的矛盾，成为人类社会发展的巨大障碍。开发新能源已经成为人们普遍关心的重大问题。风能、太阳能、核能、生物质能等新能源的开发，以及节能环保技术的研发，已成为世界各国政府能源发展的主要方向。基于中国的基本国情，发展生物质能源前景广阔。

2关于生物质新能源

顾名思义，生物质是指所有的动物、植物和微生物，是通过光合作用形成的各种生命体。

可再生能源是一种重要的能源资源，开发利用可再生能源具有以下重要意义:

1.开发利用可再生能源是落实科学发展观、建设资源节约型社会、实现可持续发展的基本要求。充足、安全、清洁的能源供应是经济发展和社会进步的基本保障。中国人口多，人均能源消费水平低，能源需求增长压力大。能源供应与经济发展的矛盾十分突出。要从根本上解决中国的能源问题，不断满足经济社会发展的需要，保护环境，实现可持续发展，除了大力提高能源效率外，加快可再生能源的开发利用是一项重要的战略选择，也是落实科学发展观、建设资源节约型社会的基本要求。

2.开发利用可再生能源是保护环境、应对气候变化的重要措施。目前，中国环境污染问题突出，生态系统脆弱。化石能源的大量开采和使用对环境影响很大，特别是煤炭在我国能源消费结构中的比例很高，二氧化碳排放量的快速增长对气候变化影响很大。可再生能源清洁环保，开发利用过程不增加温室气体排放。可再生能源的开发和利用对于优化能源结构、保护环境、减少温室气体和应对气候变化具有十分重要的作用。

3、开发利用可再生能源是建设社会主义新农村的重要举措。目前，农村是我国经济社会发展最薄弱的地区，能源基础设施落后。全国仍有约1.1.5万人无电可用，许多农村生活能源仍主要由秸秆、木柴等生物质低效直接燃烧的传统方式提供。农村地区有丰富的可再生能源。加快可再生能源的开发利用，一方面可以因地制宜地解决偏远地区的电力供应和农村居民生活用能问题，另一方面可以将农村的生物质资源转化为商品能源，使可再生能源成为农村特色产业，有效延伸农业产业链，提高农业效益，增加农民收入，改善农村环境，促进农村经济社会可持续发展。

4.开发利用可再生能源是开辟新的经济增长点、促进经济转型和扩大就业的重要选择。可再生能源资源分布广泛，各地区都有一定的开发利用可再生能源的条件。可再生能源的开发利用主要利用当地的自然资源和人力资源，对促进区域经济发展具有重要意义。同时，可再生能源也是一项高科技和新兴产业。快速发展的可再生能源已成为新的经济增长点，能够有效带动装备制造等相关产业的发展，对调整产业结构、促进经济增长方式转变、扩大就业、促进经济社会可持续发展具有重要意义。

目前，国际油价一再飙升，能源消费大国深受其害，因此发展可再生能源成为许多国家关注的问题。

时至今日，世界范围内可再生能源的研究热潮方兴未艾。原因之一是能源危机正在逼近。按照2003年的煤炭开采速度，中国还可以开采煤炭80多年，而中国拥有世界上最大的煤炭储量。不出四十年，墨西哥湾的石油也将耗尽。我们设想一下，如果这一天到来，我们人类会怎么做？

所以无论哪个国家，都是瞄准这个方向，希望获得技术上的突破，从而在真正的危机到来之前，摆脱被动局面。获得世界的主导权。这是一个国家战略的问题。一位西方政治前辈说得好，“21世纪的能源科技将极大地改变世界政治格局和地缘政治。”

可再生能源的意义远不止于此，它还会改变人们的观念。可再生能源是大自然的慷慨馈赠，它可以极大地摆脱资源的限制，从而减少对资源的争夺，给世界带来和平。这里有取之不尽的雨和风。并且从此可以摆脱人类发展工业带来的环境问题。无论如何描述，它的重要性都不过分。它给人类带来的不仅仅是一种生活方式，更是一场新的思想革命。

目前可再生能源的突破口是风力发电。我们国家起步早，现在落后了。可以看我的《中国风力发电落后的原因》。目前我国风力发电机单机容量并不大，而国外正在研发的已经达到7500千瓦，德国风力发电机单机容量已经达到5000千瓦。落后不止一代。在过去的两年里，中国所有的风力涡轮机都是从国外进口的。目前发电成本高于火电，要靠国家财政补贴才能生存。即便如此，也需要十年才能完全收回成本。换句话说，在过去的十年里，我们一直在为洋鬼子工作。做一个外国奴隶。

除了风力发电，生物质发电也方兴未艾，主要是直接燃烧生物质，比如秸秆发电。目前国电集团有很多小型热电机组，效益很好。它的发电方式类似于传统的火力发电，采用链条炉。技术创新不多。另一种主要是沼气发电，利用细菌发酵产生沼气，燃烧后带动燃气轮机，发电效率高。但是成本高，光是一个发酵容器就需要大量的投资。而且发酵效率没有那么高，最好用半发酵的原料，比如牛粪。国内有一些农场建了小电厂，但技术主要靠进口，光细菌的使用专利也是一笔不小的费用。泰能发电近年来在国内也发展迅速。单晶硅和多晶硅的发电效率有望在短时间内提高到20%以上。但目前太阳能电池板价格虽然下降很快，但发电成本是火电的5倍以上，要投入商业运营还有很长的路要走。

上述发电方式最大的缺点是不能成为电力系统中的主力机组，不能满足大规模用电，稳定性差。比如风力发电，虽然我国风电资源丰富，但由于风力发电的不稳定性，经过潮流计算，其用电量只能占总发电量的10%左右。如果机组太多，会影响整个电网的稳定运行，因为风电是不可控的。而其他形式的发电机组发电量相对较小，难以满足需求。

另外还有潮汐发电，世界上最大的潮汐电站装机容量已经达到20多万千瓦，已经很可观了。考虑到中国的沿海条件，能量密度并不大。最高的潮汐在浙江和广东的沿海地区。最高区域的潮差约为8.5米。此外，还需要修建海堤，相当复杂和困难。大坝的维护和机器的海水防腐都需要大量的资金。不考虑成本，坝址的选择很难。目前，中国海洋局对海水能源做了调查报告，认为目前中国可开发的潮汐电站约有1000万千瓦。那么这么一点点电是远远不能满足需求的。

中国的能源政策，以前写在教科书上的是:“大力发展水电，适度发展核电，控制火电发展。”主要是关停小火电机组。热电是个例外。中国电网的实际情况是火力发电占80%，水电占20%。剩下的就是核电了，不是零头。其他发电方式基本可以忽略。虽然不了解最近的政策，但是大力发展核电肯定是提上日程了。因为我国小水电发展还不错，可利用开发的水电资源不会很多。火电日益向大机组、大容量发展。目前已投运的最大火电机组为654.38+0万千瓦。

虽然我们对核电了解不多，我个人也不太了解，但我想没有人愿意住在原子弹旁边。这是最后的手段。前苏联切尔诺贝利核电站的泄漏仍然困扰着世界。

既然这么多发电模式都有问题，能源问题就没有出路了吗？答案是否定的，一切最终都会解决的。能量的不足其实是相对的。一方面，燃油价格不断上涨；另一方面，随着科学的进步，可再生能源的价格不断下降。当两者相当时，投资必然向后者倾斜。一个新的时代即将到来。但是完全满足电力需求，除了核电，其他只能作为补充。但不是作为主要单位。这是我们面临的主要问题。换句话说，如果不发展核电，还有别的出路吗？这是一个问题。

目前露出曙光的是海水中的海浪发电和洋流发电。这是一种更好的发电方式。不仅是国家研究机构，民间研究机构和个人也一直在不断探索。这种探索甚至可以追溯到30年前，福建的一位农民用波浪动力船发电7千瓦。它的大规模实验是最近才开始的。英国在这一领域投入了大量资金。这个国家国土狭小，资源贫乏，但四面环海，海洋能丰富。另外，前方研究波浪能的是日本人。

全世界有成千上万种利用波浪的机械设计，其中数百种获得了专利证书。波浪能利用被称为“发明家的天堂”。

最早的波浪能机械发明专利是由法国父子吉拉德在1799年获得的。从1854-1973到119，英国注册了340项波浪能发明专利，美国注册了61。在法国，你可以找到600种关于波浪能利用技术的说明。

20世纪60年代，日本研制成功了用于航标灯浮体上的气动波浪发电装置。这款器件已经投入量产，产品额定功率从60瓦到500瓦不等。产品除日本自用外，还出口，成为为数不多的商业化波浪能设备。

这款产品的发电原理就像一个倒置的水泵，通过波浪的往复动力吸入并压入空气，推动涡轮发电。

日本“海明”号波浪发电试验船取得了年发电量654.38+0.9万千瓦时的好成绩，实现了海上浮动式波浪电站向陆地的小规模输电。日本已将“海明”号波浪发电船列为“离岛供电”的首选，并继续研究改进。

但是，我国政府的重视程度明显不够。30年来，仅科研经费就投入1000多万，够几个干部买几辆车了。英国在五年内投资了数十亿英镑。

波浪能发电的优点很明显，就是规律性强，能量周期性变化短。如果有大规模的储能装置，(比如水库)可以大规模发电，作为主要机组。如果取得突破，完全有可能取代火电。

要想让波浪能发电取代火力发电，储能必不可少，而最便宜的储能方式就是水库。所以我个人认为陆上蓄水加常规水轮发电机组的模式应该是研究方向。也就是利用海水的波浪能把水提起来，送到岸边建立的蓄水库。没有其他原因，主要是因为水库蓄能最经济，不需要像常规拦河坝水库那样建大坝。因为河流随季节变化很大，有丰水期和枯水期。而海面几乎没有变化。另一个原因是在岸边建水库非常方便，没有工程难度，维护费用也比拦河坝少很多。对海水腐蚀的影响也比较小。

生物能源的例子:藻类生物燃料。

美国的目标是一种基于藻类的新型生物能源。

生物能源在美国可再生能源中所占比例最大，从1998的43%上升到2008年的53%。2008年5月，国会通过了包括加速发展生物能源在内的法案，要求从石油中提取的燃料消耗量减少20%，10年后用生物燃料替代。这需要每年生产350亿加仑的生物燃料。从2004年开始，美国生物能源的研发朝着从玉米、大豆等农作物中提取乙醇的方向发展，专家称之为第一代生物能源。但现在很多专家认为，美国可能会跳过以玉米、大豆为代表的第一代生物能源，直奔以藻类为代表的新型生物能源。

美国全国藻类联合会研发部门主任威尔瑟蒙德在回答新华社记者提问时说，从藻类中提取生物原油的研究可以追溯到上世纪70年代的石油危机。危机解除后，美国政府数次暂停研究经费，相关项目未能实施。近年来，油价飙升加速了对藻类的研究，现在已经进入了研发的最后成熟阶段。按照计划，2010年启动多点示范工程，2010年与美国军方和政府签署首批政府采购合同，2012年签署首批商业合同，2013年进行批量商业生产，降低销售价格。美军对开发藻类资源最感兴趣，因为其飞机、舰船、坦克、装甲车等武器是世界上消耗柴油最多的“油老虎”。去年65438+2月和今年65438+10月，新西兰航空、大陆航空和日本航空先后用混合航空汽油混合藻类提取的生物燃料试飞成功。

瑟蒙德认为，与第一代生物能源相比，新型生物能源具有无可比拟的优势:首先，玉米和大豆只能在耕地上收获；可以在沟渠、池塘、沙滩以及任何贫瘠的土地上培养藻类，从而节省了大量宝贵的耕地。这对中国和印度这样人口多耕地少的国家意义重大。第二，在一亩耕地(中国约六亩)上种植大豆、欧洲油菜和棕榈，每年分别可提取50加仑、150加仑和650加仑燃料；另一方面，在一英亩水面上培养藻类，一年可提取10000加仑燃料，分别是前者的200、69和15倍。这是因为大豆等作物受季节影响，一年只种一次。藻类一般不受季节影响，繁殖速度非常快，一天就能翻倍。美国有20多家养殖藻类的小企业，那里的农民说:“不要让中国农民掌握养殖藻类的技术，否则十亿中国农民就赚了全世界的钱。”再次，藻类在光合作用中需要吸收空气中的大量碳，因此可以净化大气，起到环保的作用。现在美国专家提出在燃煤电厂等污染排放严重的企业周围建设藻类养殖场，以达到低排放甚至零排放的目标，既发展绿色循环经济，又增加新的增长点。

去年5月，美国国会批准布什政府拨款6543.8亿美元用于研究和开发生物燃料。奥巴马上台后，尽管美国出现次贷危机和严重的经济衰退，但新政府毅然在经济刺激计划中拨款约8亿美元，加速生物燃料的研发。在过去的三年中，美国能源部作为合作伙伴投入了约6543.8+0亿美元来支持生物能源研究项目，目标是在2065.438+02年前产生成果。这些研究资金中的一部分流入了与藻类相关的研发项目。美国政府还规定，任何在其成品油中掺入一定比例生物燃料的炼油厂，可以享受每加仑成品油一美元的奖励。此举导致欧盟委员会今年早些时候宣布，将在6个月内对销往欧洲市场的“美国生物燃料”征收29%的反倾销税和47%的反补贴税。美国民间对藻类研发项目的投资也很热情。微软的比尔·盖茨一次投资65438亿美元。许多私人投资者认为这是一个有利可图的项目。一个有趣的现象是，聚集在休斯敦的世界各大石油公司代表对美国加速发展新型生物能源——藻类并不反对也不反感，反而兴趣浓厚。他们从不放过参加下一代生物能源研讨会的机会。他们在会上问的问题比记者们多。他们所代表的世界知名石油公司大多支持甚至投资藻类能源的研发项目。

美国全国藻类联合会主席BarryCohen告诉记者，现有的研究结果表明，可以从藻类中提取生物柴油、汽油甚至航空汽油，藻类残渣还可以发电。在不久的将来，美国不可能生产足够的大豆和玉米来提取乙醇，欧洲也不可能种植足够的向日葵和油菜籽来提取生物原油。目前，美国和欧洲的生物炼油厂炼油能力过剩，大约一半的设备长期闲置，原因是生物原料严重不足。这为藻类，一种新型的生物能源，提供了一个天赐良机。从长远来看，从藻类中提取的柴油和汽油最终可能为美国所有的车辆提供燃料。如果说石油是黑金，海藻是绿钻，市场前景非常广阔。