生物质能发展现状与前景

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生物质能发展现状与前景范文第1篇

【关键词】：生物质发电；现状；问题；发展前景

[ Abstract ]: This article on biomass power generation in China development situation analysis research, and summarizes the main characteristics of biomass power generation, and then on the biomass power generation development prospect are summarized, on China's biomass power generation application prospect, in order to promote biomass power generation can be based on reality, toward the goal of further development.

[ Key words ]: biomass power generation; current situation; problem; development prospect

中图分类号：TM6文献标识码： A 文章编号：

一．生物质能概况

所谓的生物质能，是指把生物质作为载体的一种能量，是太阳能通过化学能的形式，把能量储存在生物质中的一种形式。生物质能由绿色的植物的光合作用所产生的，它属于一种无穷无尽的能源资源，能够取之不尽，同时，它也是属于太阳能的一种表现形式。在世界能源排名中，生物质能排在石油、煤炭、天然气之后，处在世界能源消费总量的前四位，它的存在与人类的生活息息相关。生物质能有一个很明显的特点，就是所产生的污染少、种类繁多、能够再生、分布全国各地，并且储藏量非常丰富等等。生物质能的再生能力很强，它的年产量达到消耗总量的十倍之多。随着我国农业林业的发展，生物质能将产生越来越多的能量。不仅如此，生物质能所包含的氮、硫等含量比石油、煤炭等的含量低，在进行燃烧的时候，对于温室气体的排量非常少，因此，能够对温室效应起到减缓的作用。

生物质能主要是以林业、农业、工业的废弃物，甚至是城市的垃圾作为原材料，通过气化或者直接燃烧的形式进行发电。主要体现在以下两点：第一，在国家对能源结构进行调整时，它顺应了调整要求。这些年来，随着社会的发展，国内外自然能源越来越紧张，电力供应方面出现不足，在以往的发电形式上，是以传统的石能源进行发电，随着能源的紧张，石能源发电已经出现了原材料的欠缺，因此，通过可再生能源进行发电，是社会发展的需求，同时为我国的能源结构的调整指明了正确的方向，生物质能的开发以及利用，引起了大家广泛的关注，因此，生物质能的发电行业由此诞生了。随着社会的发展，生物质能的发电越来越受到重视，并且有着重要的作用。在众多的再生能源中，利用生物质能进行发电，不仅可靠性高，而且质量可靠，并且对残存物还可以进行充分利用，可以当做农田的肥料来使用，因此，生物质能发电有着很高的经济效益。第二，以生物质能进行发电，顺应了建设社会主义新农村的需求。生物质能在发电过程中，也是把生物秸秆变废为宝的一个过程，不仅使农民的收入增加，并且给农民创造了就业的机会，对农村的生态环境、建立农村可持续能源系统提供了保障。因此，使用生物质能，不仅可以避免农作物焚烧或者丢弃所造成的水污染、环境污染，并且埋下交通以及火灾隐患，并且生物质能在发电过程中，所排放出来的二氧化碳经过植物的再生长，可以重新回归土壤，给土壤提供养分。

二．生物质发电发展现状

1.生物质能的行业分布

在区域分布上，生物质能的分布有着明显的特征，而这些特征的体现，主要受两方面的影响，第一，是由生物质能的生产特性造成的；第二，则是资源因素造成的。生物质能主要分布最广的属于我国的华东地区，到2009年，华东地区的装机容量占全国的50%；排在第二位的是中南地区，装机容量占我国的22%；接下来就是东北地区，装机容量占16%，而华北地区则占9%，西北以及西南地区的装机容量则占3%左右。而对生物质能的投资，我国则重点放在华东地区，可以说，华东地区的投资额占全国的50%以上，接下来才是中南地区，投资总额占全国的22%。根据已经投资生产的生物质能的发电情况来分析，生物质能的发电厂主要也是集中在华东地区，特别在山东和江苏两个省份，这两个省已经投产的生物质能电厂的数量占到了23%和20%。

2.生物质发电投资规模

我国从2005年开始，经过国家发改委的批准，就已经有了几个发电示范项目，这几个发电示范项目是国能单县、国信如东以及河北晋州。并且，在国家相关能源法等政策的支持下，生物质直燃发电开始走出了前进的一步，在装机容量上有逐年上升的趋势。有关资料表明，到2011年，我国生物质发电项目就达到了几百个之多，装机规模也由2010年的5500兆瓦增加到6700兆瓦，并且已经有了将近70个生物质发电项目能够实现并网发电，从2006年至2011年，生物质的发电投资总额也由原来的170亿元增加到692亿元。

三．生物质发电存在问题及解决措施

我国的生物质发电虽然有着很大的资源，各项产业、产品也都取得了一定的发展，不过由于对再生资源认识以及研究上的不足，导致资源利用率低下，生产规模缩小。这些问题主要体现在（1）缺乏先进的设备和技术；（2）发电运营成本较高；（3）由于生物质发电主要以秸秆燃料为主，但秸秆在采购、运输及储存方面存在困难。等等这些问题的出现，阻碍了生物质发电产业的发展。那么，要使这些问题得到解决，可以从以下几个方面采取措施：（1）对生物质发电等可再生资源进行广泛的宣传，使劳动人民对再生资源有进一步的了解，从行动上进行支持；（2）要出台相关的政策法规，对生物质发电进行政策上的扶持；（3）借鉴国外的先进水平，使我国生物质发电的各项技术水平得到提高；（4）对再生能源建立相关的管理体系，并且构建布局合理、规范的市场；（5）做好示范点，并把这些示范点进行布局，然后做好推广的工作。

四．生物质发电的发展前景

社会的发展，促使我国的林业、农业的发展受到了重视，并取得了很大的发展，我国对于各种各样的速生能源植物以及能源作物进行了研究开发，而由于生物质能的产量和种类繁多，等待开发的前景非常广阔，因此受到了人们的重视。

对于生物质发电的发展前景，我国在关于再生能源的长期规划书中已经提出，再过几年，我国的生物质发电的装机容量，将达到三万兆瓦左右。我国出台的有关政策表明，未来我国的能源发展方向将是往低碳方向发展，我国能源政策的主要方向则是低碳经济方向，我国对于能源政策的结构调整，则主要体现在电力结构的调整上，在未来的发展方向上，我国仍是以生物质能发电为主，如此，不仅可以使生物质发电企业有盈利的空间，从而也更加说明一点，就是我国的生物质发电的行业有着广阔的发展前景。

不过，有一点需要说明的是，虽然我国把生物质发电作为重点支持和鼓励的产业，不过由于生物质发电在我国发展时间不长，尚缺乏统一的管理、规划，于是，难免出现发电成本不好控制、燃料供应不够及时等问题，这些问题的出现，使得我国的生物质发电的发展受到了限制。因此，为了促使生物质发电能够顺利发展，有关部门颁布了关于生物质发电项目的建设管理，这个建设管理对生物质发电的选址、规划、核准管理以及建设规模等几个方面做出了具体要求。如此，既可避免对生物质燃料产生收购竞争，又能避免发生重复建设，使得生物质能发电有了政策上的保证。

那么，对于生物质发电，怎样才能使发电新模式得以改变，以实现更大的社会效益以及经济效益呢，这也正是这个行业所关注的重点问题。为了使这一问题得到解决，我国的生物质发电企业加大了科研的投资力度，努力研制出生物质发电设备，并且这发电设备能够符合我国国情。于是，有关科研研究所对稻壳、秸秆等一些生物质进行了试烧实验，并进行分析，并且取得了一定的进展，研制并掌握了循环流化床锅炉燃烧技术，且这项技术拥有自主知识产权。而在去年，我国建立了国家工程实验室，对生物质发电进行科学研究。在这些科研机构的认真研究下，使得生物质发电的产业发展与基础研究成果可以进行很好的衔接，科研机构的介入，为行业提供了科研技术，使得生物质发电行业有了技术保障，而这份技术保障，对于我国可再生能源工业降低能耗水平、进行可持续的发展奠定了基础。

五．结束语：

总而言之，根据以上对生物质发电进行的详细分析，可以看出我国的生物质发电产业有着很大的潜力，在未来的发展道路上，有我国政府的扶持，有先进的科研技术做后盾，必能促使我国的生物质行业迅猛发展，并以稳健的步伐朝着健康的道路前进。

【参考文献】：

[1]王仲颖,任乐明,高虎等.中国可再生能源产业发展报告[R],2009

[2]曲增杰.我国生物质直燃发电产业发展的几点思考[J].科技创新导报,2009,(33).

生物质能发展现状与前景范文第2篇

1　生物质固体成型燃料

农作物秸秆通常松散地分散在大面积范围内，且堆积密度较低，这给收集、运输、储藏和应用带来了一定的困难。在一定温度和压力作用下，将秸秆压缩成棒状、块状或颗粒状等成型燃料，提高其运输和贮存能力，改善秸秆燃烧性能，提高利用效率，不仅可以用于家庭炊事、取暖，也可以作为工业锅炉和电厂的燃料替代煤、天然气、燃料油等化石能源。

2　不同类型的生物质固体成型燃料

3　生物固体成型燃料的特点

生物质固体成型燃料是生物质能开发利用技术的发展方向之一，可为农村居民和城镇用户提供优质能源，近年来越来越受到人们的广泛关注。其体积缩小6～8倍，密度约为1.1～1.4吨／m3；能源密度相当于中质烟煤：使用时火力持久，炉膛温度高，燃烧特性明显得到了改善。

二　国外生物质固体成型燃料发展现状

1　国内外发展现状

目前，国外生物质能固体成型燃料技术及设备的研发已经趋于成熟，相关标准体系也比较完善，形成了从原料收集、预处理到生物质固体成型燃料生产、配送、应用整个产业链的成熟体系和模式。

2　生物质固体成型设备

3　热利用设备

4　发展现状

2005年，世界生物质固体成型燃料产量已经超过了420万吨，其中美洲地区110万吨，欧洲地区300万吨。预计2007年将总产量超过500万t。欧洲现有生物质固体燃料成型厂70余个。仅瑞典就有生物质颗粒加工厂10余

家，单个企业的年生产能力达到了20多万吨。国外生物质固体成型燃料技术及设备的研发已经趋于成熟，相关标准体系也比较完善，形成了从原料收集、预处理到生物质固体成型燃料生产、配送、应用的产业链成熟体系和模式。

5　欧盟标准－CEN／TC335固体生物质燃料

欧盟固体生物质燃料标准化工作始于2000年。按照欧盟的要求，由欧盟标准化委员会(cEN)组织生物质固体燃料研讨会，识别并挑选了一系列需要建立的固体生物质燃料技术规范。欧盟标准化委员会准备了30个技术规范，分为术语；规格、分类和质量保证；取样和样品准备，物理(或机械)试验；化学试验等5个方面。技术规范的初始有效期限制为3年，在2年以后CEN成员国需要提交对标准的意见，特别是可否转成欧盟标准。(表2)

三　我国发展生物质固体成型燃料的有力条件

1　国内发展现状

我国生物质固体成型技术的研究开发已有二十多年的历史，20世纪90年代主要集中在螺旋挤压成型机上，但存在着成型筒及螺旋轴磨损严重、寿命较短、电耗大、成型工艺过于简单等缺点，导致综合生产成本较高，发展停滞不前。进入2000年以来，生物质固体成型技术得到明显的进展，成型设备的生产和应用已初步形成了一定的规模。

2　形成了良好的政策法规环境

国务院办公厅《关于加快推进农作物秸秆综合利用意见的通知》中指出“结合乡村环境整治，积极利用

秸秆生物气化(沼气)、热解气化、固化成型及炭化等发展生物质能，逐步改善农村能源结构。”财政部出台了《秸秆能源化利用补助资金管理暂行办法》，采取综合性补助方式，支持从事秸秆成型燃料、秸秆气化、秸秆干馏等秸秆能源化生产的企业收集秸秆、生产秸秆能源产品并向市场推广。

3　核心技术趋于成熟

目前，我国秸秆固体成型的关键技术已取得突破，特别是模辊挤压式颗粒成型技术，已经达到国际同类产品先进水平，有效地解决了功率大、生产效率低、成型部件磨损严重、寿命短等问题，并已实行商业化。全国秸秆固体成型设备的生产和应用已初步形成了一定的规模，固体成型燃料的年产量约20万吨，主要以锯末和秸秆为原料，用于农村居民生活用能、锅炉燃料和发电等。生物质炉具的开发也取得一定的进展，开放了秸秆固体成型燃料炊事炉、炊事取暖两用炉、工业锅炉等专用炉具。

(1)不同的成型技术(图5、6、7)

(3)生物质固体成型燃料示范工程案例

示范地点：北京大兴区：建设规模：年产20000吨固体成型燃料，包括：颗粒燃料生产线1条，年产10000吨：压块燃料生产线1条，年产10000吨；原料类型：各种农作物秸秆、木屑、花生壳等。

工艺技术路线：(如8所示)

执行情况：已完成秸秆固体成型设备的研究设计，形成了具有自主知识产权的成型机，产品如图9、10、11、12所示。

2008年5月通过农业部科教司组织的鉴定，鉴定结论：技术为国内领先，主要技术经济指标居国际先进水平。

(4)生物质固体成型燃料炉

根据用途的不同，生物质固体成型燃料炉具可分为炊事炉、采暖炉和炊事采暖两用炉；根据使用燃料的规格不同，可分为颗粒炉(图13)和棒状炉；根据进料方式的不同，可分为自动进料炉和手动炉；根据燃烧方式的不同，可分为燃烧炉、半气化炉(图14)和气化炉。

(5)拟引进国外先进技术

引进了瑞典Gordic Environment AB公司的pellx生物质固体成型燃料高效燃烧器。(图15)

热输出：10～25kW；

燃烧效率：大约90％；

功率消耗：大约40W

(6)我国生物质固体成型燃料标准体系(图16)

(7)近期拟(已)制订计划(表4)

4　秸秆收储运模式初步建立

农作物秸秆通常松散地分散在大面积范围内。收购组织面广量大，涉及到千家万户，这给秸秆能源化利用带来了困难。经过探索和尝试，各地因地制宜，形成了“农户+秸秆经纪人+企业”、“农户+企业+政府”等各具特色的秸秆收储运模式。(图17)

需求分析：

生物质固体成型燃料适用于农村居民炊事和采暖用能，大中城市工业锅炉、发电和热电联产等。生物质固体成型燃料可为农村家庭提供室内取暖燃料，未来发展潜力巨大；随着国家节能减排政策的实施，大中城市取缔燃煤的工业锅炉将成为必然，将燃煤锅炉改造为燃生物质固体成型燃料锅炉则是一个可行的选择；木质颗粒燃料具有燃烧效率高、自动化程度高、清洁卫生等优点，适合于别墅壁炉等高端人群的冬季采暖，也是未来一个应用方向。

四　发展前景与展望

《可再生能源中长期发展规划》中明确提出“重点发展生物质固体成型燃料”到2010年，生物质固体成型燃料年利用量达到100万吨；到2020年，生物质固体成型燃料年利用量达到5000万吨。(图18)

效益分析：

拉动内需。建设1处年产3000吨秸秆固体成型燃料的示范点，需投资180万元，需要水泥100吨、砖30万块、沙子170吨、钢材70吨。

增加就业。建设秸秆固体成型燃料示范点可引导农村劳动力就地就近就业，每条生产线需要操作工30人，均来自当地农民，按照1000元／月计算，年人均收入可达1.2万元。同时，从秸秆的收集、储存和运输整个收购环节，可以间接带动当地的一部分劳动力参与到这个行业中来。按照每年收购12000吨原料计，可以吸收至少200人参与该行业。

生物质能发展现状与前景范文第3篇

[关键词]生物质能；产业化发展；可再生

[DOI]1013939/jcnkizgsc201716074

1前言

以化石燃料为主的能源结构不仅具有不可持续性，且对生态环境造成极大的压力，因此寻求能源多元化和发展可再生清洁能源已成为大势所趋。20世纪末以来，欧美等国纷纷采取财政补贴、税收优惠、农户补助等激励政策，引导生物质能产业化发展。已取得了一定的成效。（车长波、袁际华，2011）2000―2005年全球生物乙醇产量翻了一倍多，生物柴油翻了几乎两番，而同期全球石油生产只增加了7%。（Worldwatch Institute，2006）。经济合作与发展组织和联合国粮食与农业组织共同的《2013―2022年农业展望》曾预测：到2022年生物柴油的比例将占欧盟能源的45%，而燃料乙醇的比例也将占据美国能源的48%。

囿于技术等各方面的原因，中国生物质产业发展相对滞后。在第一代生物质能生产中，国际上成功案例主要以玉米、小麦、糖料和各种油籽等能源作物的规模种植作为生物质能产业化的基础，此种模式与中国“人多地少”的现状形成冲突，较难在中国复制。第二代生物质能技术，利用木质废料、作物秸秆及农产品废弃物等纤维素为原料生产乙醇，弱化了食品和燃料之间的竞争。这使中国在生物质能产业化进程中不再望“原料”兴叹，而是获得了变废为宝的机会。中国在“十二五”规划中都将生物质能产业作为战略新兴产业来培育和发展。生物质能产业化发展需要将国外的成功经验与中国的国情相结合，走一条因地制宜的新路。本文试图对生物质能产业发展的社会经济影响，制约生物质能产业发展的影响因素以及政策规制等方面进行综述。

2国外相关研究现状

21关于生物质能产业的利弊

Von Braun（2006）认为生物质能产业可能带来四个方面的影响：一是环境效应，比如二氧化碳排放量减少，防止破坏生物多样性、减少因化肥与农药的过度使用造成的土壤退化、减少大气污染等；二是生物质能产品逆向传导生物质原材料的供求，而对食品、饲料供求和粮食安全造成影响；三是生物质能作为传统能源的替代，δ茉词谐〉挠跋欤凰氖巧物质能产业化发展对不同区域及不同收入人群将造成直接或间接的影响。总之生物质能的发展有利有弊。

Danniel GDe La Torre Ugart、Burton English等（2006）认为生物能源可起到缓解能源压力和减少贫困人口，促进经济发展等作用。在发展中国家，农业多为劳动密集性产业，生物能源的发展将促进农产品供需，推动农村人口就业，增加收入。Danniel通过实证分析，当生物质能产业化发展，生物乙醇产量达到60亿加仑/年和生物柴油16亿加仑/年时，可以不用休耕地。预测2007―2030年生物能源产业化生产将累积创造收入210亿美元，创造240万个工作岗位。

另一些学者则认为生物质能的发展将对发展中国家的食物安全造成极大威胁。生物质能的发展使大量的粮食转化为燃料、将生产粮食的农地用于能源作物的生产，将大量减少粮食供给，从而推动粮食及饲料的价格上涨（Brown 1980）。能源与农业间的关系随着生物燃料发展而变得更为紧密（von braun 2008）。

De La Torre Ugarte利用POLYSYS系统，研究了在两种假设的价格方案下能源作物的生产对美国农业部门（包括农地的利用、传统作物的价格及农场主的收入）的影响。Babcock（2007）认为发展生物燃油，必须先考虑其对环境以及农业的影响，特别是对于农作物和畜产品的影响。

以上结论表明，发展生物质能产业须进行模式选择，充分考虑新兴产业发展对各方面的影响，包括环境、农业及农民收入、粮食价格等。

22生物质能产业发展影响因素研究

RJHooper和JLiEGKoukios（2003）站在投资者立场进行分析，认为决定生物质能产业投资的主要因素来自于市场和政策。生物质能的价格、技术是否能与现存能源供给结构相兼容是企业首先要考虑的。制约生物质能产业发展的因素包括：生产成本高但售价低、生物质能产品市场风险难以测算、企业应对市场风险及政策风险的能力不足、生物质能对环境的影响不确定。

Tomas Kaberger和Kes McCormick（2007）对欧盟的相关能源政策进行对比分析，肯定了政策是促进生物质能产业发展的关键因素。

Hillring（2002）提出对生物质能产业发展方向的调控，应从新能源产品提供、能源消费结构调整及相关产业配套等方面着手。其总结瑞典生物质能利用经验并提出：小生态公司将具有发展优势，公司实现一体化经营。

23生物质能产业政策研究

政策在生物质能产业发展中占据重要位置，国外学者多用模型模拟政策冲击，分析不同的生物质能激励政策对相关产业、产品以及对环境或社会福利的影响。

Kanes等（2007）利用CGE模型评价了波兰不同生物质能激励政策的成效：相较于直接对生物能源补贴，提高化石能源税显得更有效率；生物质能部门受益更多的是间接税的减免。

Ray（2000）通过运用POLYSYS模型模拟了相关农业政策对生物质能产业发展的可能影响。该模型测度了潜在的生物质能源和生物柴油供给量，并指出要充分将农业部门与环境、区域经济和相关产业联系起来，以促进生物质能产业的发展。

Johansson（2007）的研究表明，没有政策限制，农民将优先使用农用地种植能源作物，这样会进一步加剧粮食作物与能源作物在土地利用上的竞争。其运用LUCEA模型模拟了严格的二氧化碳减排政策对粮食、土地价格和温室气体减排的影响。结果表明：随着碳税提高，生物能源的供给量将会随之提高，且生物质能原料主要来源于林木剩余物，粮食价格比基准价格上涨两倍，二氧化碳排放量至2100年接近零。

Ignaciuk等（2006）在模型中选择六部门进行局部均衡分析：其中包括粮食作物马铃薯、谷物；能源作物大麻、柳树；传统电力部门及生物电力部门。探讨不同的能源税收和补贴政策对碳排放、相关农产品产量和价格、生物能源产量及价格的影响。结果表明：对传统电力征收10%的税，对生物电力实行25%的补贴，将使生物电力的份额增加到75%，生物质和农产品产量增加。增收的碳税补偿环境，此外碳税还将导致农产品产量降低1%～4%。

Gohin利用开放的CGE模型评估欧洲生物能源政策对农业部门影响。结果表明：在欧盟的能源政策下，可通过进口满足生物柴油的需求，在巨额的进口关税下，生物乙醇产量大增，能满足国内需求。同时生物能源的大规模生产将导致国内畜禽类产品价格下降，产量增加。政府需补贴105亿欧元，其中国外生产者获益48亿欧元，国内食品工业获益25亿欧元，农民收入增加32亿欧元，并可提供四万个农业就业机会。

3国内相关研究

31中国生物质能产业发展的制约因素

石元春（2011）提出降低生产成本是我国发展生物质能最需要解决的问题，其次是技术标准问题，对于生物质成型燃料，需要有相应的技术标准和规范，使之发展成为一种通用燃料。

王应宽（2007）分析了产业化发展空间，并总结了中国生物质能的产业化途径。从生物质资源潜力、产品成本、环保效应等方面分析了我国生物质能产业的发展前景。其认为生物质能产业化开发的核心动力还是技术创新。生物质能产业化发展需要克服生物质原料极其分散，运输成本、生产成本、采集成本高等制约因素。

通过研究生物质能商业化途径，提出了生物质能产业的四大支撑体系，即政策扶持体系、资金投入体系、市场保障支撑、技术支撑保障体系，对生物质能源产业的发展提出了相应的对策措施（王雅鹏等，2007）。

吴创之等（2007）提出生物质能循环系统研究平台的建设是生物质能产业发展的必要条件。

孙振钧（2004）综述了国内外生物质能产业发展的4个取向：生物质发电、生物质液体燃料、生物质有机高分子材料和能源农林业。认为生物质能产业发展方向应该与振兴农村经济和改善农民生活相结合，向小型、分散、统分结合的模式发展。能源农业应该与新兴能源工业有机结合，使之形成生物质能产业链。

赵振宇等（2012）提出生物质发电行业的主要威胁在于上下游相关配套产业不协调、缺乏配额制、发展风险难评估等因素。

32生物质能产业政策影响及规制

刘飞翔（2011）在其博士论文中构建了四个层次的生物质能源政策永续发展评价指标体系。包括1个一级指标（生物质能源政策永m性发展）、4个二级指标（生物质能决策系统科学性、生物质能供给系统稳定性、生物质能消费系统持续性、生物质能科技研发与教育）、8个三级指标、22个四级指标构成的评价体系。通过专家问卷法确定各指标权重值，选用综合评分法评价生物质能产业发展中政府规制与激励价福建生物质能政策整体绩效。此外从市场机制中生物质产业组织方式、市场准入制度、价格激励性管制、社会性管制四个领域展开政府规制与激励的主要工具选择研究，提出生物质产业激励的方向、手段和领域。

胡应得等（2011）利用CGE模型模拟征收能源税对生物质能产业及宏观经济的影响。结果表明，对能源产品征收150元/吨标煤的能源税，从量税转换为从价税后，煤炭、石油、天然气的税率分别为25%、85%和9%，生物质能占比上升了0082%，而GDP、投资和出口等指标都有不同幅度的下降。

吴永民通过构建CGE模型分析了财政政策对于燃料乙醇产业发展的影响。结果表明：在非粮种植业阶段和生产阶段给予财政补贴都会促进燃料乙醇产量和乙醇汽油产量增长，在生产阶段进行补贴会引起农村和城镇居民收入的小幅减少，而非粮种植业阶段的补贴能够提高农民的收入。

综上所述，生物质能产业作为新兴产业，政府的扶持和引导意义重大。但政策选择需依托于国情，完全照搬国外条条框框很可能出现“水土不服”。建立中国特色生物质能产业良性发展的政策激励和规制才是长久之策。

参考文献：

[1]胡应得，杨增旭，程志光能源税对我国生物质能产业发展的激励效用研究[J].经济论坛，2011（9）：111-115.

[2]王雅鹏，王宇波，丁文斌生物质能源开发利用及其支撑体系建设的思考[J].农业现代化研究，2007，28（6）：753-756.

[3]石元春决胜生物质[M].北京：中国农业大学出版社，2011：65-68.

生物质能发展现状与前景范文第4篇

【关键词】 生物质能发电 金融支持 建议

生物质能发电主要是利用农业、林业、工业废弃物、城市垃圾等生物质能为原料，采取直接燃烧或气化的发电方式，是可再生能源发电的一种，属于其他能源发电。生物质能发电作为新兴能源产业，被列入“十二五”规划中支持产业，国家陆续出台相关政策扶持行业发展，各银行也逐步开始提供相应金融支持。如何看待行业未来发展，全面准确地把握行业风险，提高金融支持的精准性和科学性，是我们亟待解决的课题。

一、行业发展现状

从2005年开始，国家发改委批复国信如东、国能单县、河北晋州3个秸秆发电示范项目，我国生物质能直燃发电开始迈出实质性步伐，装机容量和投资规模逐年增加。截至2011年底，生物质能发电装机容量达到436万千瓦。国内各级政府核准的生物质能发电项目累计超过了170个，已经有50多个项目实现了并网发电，投资总额超过600亿元。“十二五”规划明确提出，“到2015年国内生物质发电装机规模不低于1300万千瓦”，国家在相关行业政策上给予了一系列的优惠，随着产业政策的逐步完善，生物质能发电将进入快速发展期。

由于生物质能的资源因素和生产特性，生物质能发电行业的区域分布特征明显。全国的一半以上项目装机容量集中在华东地区，尤其是江苏和山东两省；约20％在中南地区。投资主体包括国有、民营及中外合资企业。目前，国家电网公司、五大发电集团、中国节能投资公司等企业均投资参与了建设运营。已核准的发电装机容量最大的生物质能发电企业分别是国能生物和武汉凯迪，这两大集团的总装机容量占全国装机容量的三分之一。

按照生产技术的不同，目前生物质能发电主要包括直接燃烧发电、气化发电、混燃发电和沼气发电等四种。目前我国应用较多的为生物质直燃技术，其核心技术和装备主要包括生物质燃烧控制技术、直燃锅炉技术、炉前给料技术及生物质锅炉和给料设备。我国生物质发电还处于初级阶段，核心技术领域缺少自有知识产权，发电装备如锅炉、燃料运输系统等重要装备大都依靠进口。即使部分主要设备国内也能生产，但国产设备转化率低，能源消耗量大，间接增加了生物质能发电的生产成本。经过近几年的发展，国产化生物质直燃锅炉及给料设备都有了长足发展，尤其是中温中压75吨/小时循环流化床生物质锅炉及130吨/小时高温高压循环流化床生物质锅炉都能够批量生产。循环流化床生物质锅炉因自身技术标准高，对秸秆燃料混烧适应性较高，适合多种类型的燃料同时掺烧或纯烧，符合我国生物质燃料的基本状况，是目前我国生物质发电所采取的主要技术和装备。

生物质发电企业的收入来源主要是售电收入、CDM收入和其他收入（如卖肥料收入、政府临时补贴）等；而成本主要有经营成本、建设成本、其他成本等几个方面。目前我国生物质发电厂执行统一的上网电价0.75元/度电，而平均成本在0.70元/度电左右，其中燃料成本0.40元以上，再加上管理费用0.25元左右，基本属于微利状态，经济效益十分有限。

决定电厂效益的主要因素是经营成本，而经营成本的高低是由燃料成本决定的。燃料成本占经营成本约70%，由燃料收购价格、运输费用、储藏费用组成。要想电厂盈利，必须降低燃料成本。如果燃料价格达到300元/吨以上或燃料成本达到0.50元以上，电厂必然亏损。整体来看，在目前情况下，生物质发电项目盈利能力较为有限，抗风险能力一般。

二、行业存在的问题

虽然生物质发电得到了国家的大力支持，在建项目也越来越多，但是从全国整个生物质发电行业来看，大多数企业还处于亏损状态，少数情况较好的企业利润也不大。究其原因，主要存在以下几个问题。

1、生物质发电燃料问题。燃料问题包括燃料收、储、运和燃料收购价两部分。我国秸秆等生物质总量丰富，但是分布分散，并且秸秆的收获具有季节性，可获得量有限，再加上部分地区直燃发电项目分布密集，秸秆收购竞争激烈，使得收集成本高，燃料收购困难。同时，由于秸秆体积蓬松，堆积密度小，不便运输，运输成本相当高。因此，直燃电厂必须在电厂周围设立秸秆收购站，以收集、打包、储存秸秆燃料，再集中、定量向电厂输送。但是收购站的建设以及运行管理的成本较高，以江苏国信如东25MW秸秆直燃发电项目为例，在电厂周围设立4个收购站，每个收购站的占地面积约26700m2，建设成本需要300万元。燃料成本的高低将直接影响生物质电厂的经济效益。

2、生物质发电设备问题。设备制造问题包括锅炉效率低和设备运行稳定性差两部分。

（1）锅炉效率低。据了解，从丹麦BWE公司进口的高温高压水冷振动炉排锅炉，其秸秆单耗可控制在1200g/kwh以下，有的甚至可低于1000g/kwh。在这种情况下，即使秸秆收购价上升到400元/吨，燃料成本也不会超过0.5元/千瓦时。而我国多数生物质发电厂的锅炉效率都比较低，有的还不到80%，中温中压锅炉的秸秆单耗为1600―2000g/kwh，其中有的单耗已愈2000g/kwh，势必导致燃料成本的增加。此外，各个生物质电厂的秸秆收购价普遍较高，燃料成本高达0.40―0.60元/kwh，再加上财务成本、设备折旧等相关费用，即使销售电价0.75元/kwh，生物质电厂也难以盈利。因此，我国迫切需要大力开发高参数生物质锅炉，以降低秸秆单耗，提高锅炉效率。目前国内的生物质发电项目盈利能力普遍欠佳，大多处于亏损或保本边缘。

（2）设备运行稳定性差。我国生物质直燃发电起步较晚，基于燃料特点的上料、给料系统和锅炉开发、优化还不到位，导致上给料系统和锅炉难以很快适应燃料特点，进而影响设备运行的稳定性，造成发电量降低和维护费用增高等问题。调研发现，许多生物质电厂都经历了2至3年的不稳定运行期，有的仍在技改之中，最长连续生产时间仅为3个月左右，最短者还不足1个月。目前介入生物质发电锅炉的制造商均为中小型锅炉制造厂家，在经济实力和利润空间较低的情况下，许多设备制造商不愿意开展相关科研攻关，致使设备改进与更新步伐极为缓慢。

3、CDM收入前景不明朗。生物质发电项目符合国际CDM履约项目，目前我国大部分生物质发电项目均实现了注册，但《京都议定书》第一个履约期到2012年到期，2012年后新建的生物质发电项目能否获得减排资金支持，前景不明朗。对于生物质发电企业而言，如果成本可控又拿不到CDM补贴，那么只能是保本微利甚至亏损。

三、行业风险特征

对生物质能发电行业来说，主要存在以下风险：第一，燃料供应风险。目前，燃料来源供应不足的矛盾十分突出，由于秸秆等燃料供应、收集、运输模式落后，直接影响电厂燃料供应总量和速度，进而影响生物质发电厂的正常运营；同时秸秆发电项目对成本的控制力不强，因此，燃料供应不论在数量上还是成本控制上均具有较大的不确定性。第二，建设和运营成本高的风险。生物质发电厂建设投资成本高，单位投资成本一般为8000元/kW―10000元/kW左右，相当于火电厂的2倍；在运营期，生物质电厂运营成本平均在0.70元左右，如果经营管理不善，经营成本高于上网电价将形成亏损。第三，技术风险。生物质发电复杂的燃料供应系统和锅炉燃烧技术，完全不同于常规火电机组，在技术层面上也是一道很高的门槛。如果采用的主要设备不能适应燃料种类，引进设备、关键部件不能顺利到位、安装，关键设备、部件的知识产权、专利存在纠纷；自主开发设备的成熟性及运行指标不能达标，都有一定的技术风险。第四，抵押担保风险。生物质发电项目可以采取几种担保方式：一是可以以建成后的有效资产作抵押，但专业设备的处置难度较大。二是采用收费权账户质押，但收费权质押对于银行债权作用有限，不能真正缓释信贷风险。三是如果采用第三方担保的方式，就要注意考查担保方的实力。第五，与项目建设运营有关的其他风险等。如资金风险、电厂经营管理风险、外部条件导致的工程延期完工风险、行业政策调整或环保标准提高的风险等。第六，对集团客户而言，还存在以下风险：一是关联交易及资金挪用风险。集团与子公司之间股权关系复杂，关联交易频繁，仅在生物质电厂建设和投资方面，股权转让就很频繁，不排除集团内部公司之间为利益输送而转让股权。而且，集团资金一般由总部统一调度，存在着挪用信贷资金的可能。二是多种经营风险。集团与子公司之间，经营范围广泛，投资项目较多，涉及面广，可能出现因摊子铺得过大、战线过长、主业不突出，多种经营效益差的风险。

四、金融支持行业发展的建议

生物质能发电属于国家支持行业，有明确的发展目标，因此未来发展前景十分广阔。但目前尚处于起步阶段，在燃料供应、发电效率、技术稳定等方面存在较多不确定因素，运行中有诸多问题，因此，在对生物质发电企业进行金融支持时，要充分考虑目前行业发展不成熟所带来的各种风险。第一，适度把握政策，确保项目建设合法合规。根据国家投融资体制改革的要求，电力项目的开工建设需要国家相关部门核准通过，其核准重点在于确保项目在环评、国土、用水、电网接入等方面合规。因此，选择金融支持的生物质发电项目要符合国家产业政策、国家行业规划，以取得国家发改委核准为前提，同时环评、用水、建设用地、入网等须经国家相关部门批复同意。对未经审批的项目、审批程序不合规或越权审批的项目，建议不予支持。第二，审慎选择项目。在具体项目选择上，要选择燃料供应充足有保障的地区建厂，如在粮食主产区秸秆丰富的地区，且每个县或100公里半径范围内不得重复布置；积极支持在粮食主产区建设以秸秆为燃料的生物质发电厂，或将已有燃煤小火电机组改造为燃用秸秆的生物质发电机组，在大中型农产品加工企业、部分林区和灌木集中分布区、木材加工厂，以稻壳、灌木林和木材加工剩余物为原料的生物质发电厂，审慎进入生物质原材料贫乏区、资源争夺激烈、产业布局不合理区域。第三，审慎选择客户。在客户选择上，要求自身具备较强的资本实力、现金流充沛、进入行业时间较早、具备投资运营生物质发电项目丰富经验的企业。优先选择中央企业、省级电力或能源集团投资的生物质发电企业。审慎进入股东实力弱、无电力运营经验的企业。第四，对不同的技术工艺采取不同的授信策略。不同工艺需要的成本和经济效益各不相同，建议有选择地支持拥有自主知识产权，掌握核心关键技术，设备性能稳定、技术已经国产化的直燃发电项目，审慎对待资源没保障、设备不稳定、发电成本难控制的项目和尚处于摸索阶段、技术还不成熟的生物质气化发电项目。第五，谨慎评估CDM机制对项目收入的影响。生物质发电作为可再生能源，可取得相应的CDM收入。但是，CDM项目申请减排额认证的时间长、费用高，而且这部分收入有一定的时限性。由于《京都议定书》中关于温室气体只规定了到2012 年的减排目标，那么项目的CDM 销售收入也只能计入到2012 年，2012年后这部分收入就不确定。因此，应充分了解企业是否可通过CDM规划获取此项收益、合约的时间。谨慎评价通过CDM规划获取收益的可能性和收益的大小，一般情况下不应作为项目确定性的收入来源。第六，全面分析项目融资方案，对项目资金实行有效管理，同时落实贷款担保措施，确保担保的合法、充足、有效。第七，关注国家行业政策。跟踪国家对生物质发电行业、上网电价和环保优惠政策的稳定性和持续性，关注企业的技术实力和设备运营情况以及项目实施情况，及时掌握企业的盈利及偿债能力变化，适时调整金融支持政策。

【参考文献】

生物质能发展现状与前景范文第5篇

关键词：生物质热解；研究进展；发展现状；展望

0　引　言

通过生物质能转换技术可高效地利用生物质能源， 生产各种清洁能源和化工产品，从而减少人类对于化石能源的依赖，减轻化石能源消费给环境造成的污染。 目前，世界各国尤其是发达国家，都在致力于开发高效、无污染的生物质能利用技术，以保护本国的矿物能源资源，为实现国家经济的可持续发展提供根本保障。

生物质热解是指生物质在没有氧化剂（空气、氧气、水蒸气等）存在或只提供有限氧的条件下，加热到逾500℃，通过热化学反应将生物质大分子物质（木质素、纤维素和半纤维素）分解成较小分子的燃料物质（固态炭、可燃气、生物油）的热化学转化技术方法。生物质热解的燃料能源转化率可达95.5%，最大限度的将生物质能量转化为能源产品，物尽其用，而热解也是燃烧和气化必不可少的初始阶段[1]。

1　热解技术原理

1.1　热解原理

从化学反应的角度对其进行分析， 生物质在热解过程中发生了复杂的热化学反应，包括分子键断裂、异构化和小分子聚合等反应。木材、林业废弃物和农作物废弃物等的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素。热重分析结果表明，纤维素在52℃时开始热解，随着温度的升高，热解反应速度加快，到350～370℃时，分解为低分子产物，其热解过程为：

(C6H10O5)nnC6H10O5

C6H10O5H2O+2CH3-CO-CHO

CH3-CO-CHO+H2CH3-CO-CH2OH

CH3-CO-CH2OH+H2CH3-CHOH-CH2+H2O

半纤维素结构上带有支链，是木材中最不稳定的组分，在225～325℃分解，比纤维素更易热分解，其热解机理与纤维素相似[2]。

从物质迁移、能量传递的角度对其进行分析，在生物质热解过程中，热量首先传递到颗粒表面，再由表面传到颗粒内部。热解过程由外至内逐层进行，生物质颗粒被加热的成分迅速裂解成木炭和挥发分。其中，挥发分由可冷凝气体和不可冷凝气体组成，可冷凝气体经过快速冷凝可以得到生物油。一次裂解反应生成生物质炭、一次生物油和不可冷凝气体。在多孔隙生物质颗粒内部的挥发分将进一步裂解，形成不可冷凝气体和热稳定的二次生物油。同时，当挥发分气体离开生物颗粒时，还将穿越周围的气相组分，在这里进一步裂化分解，称为二次裂解反应。生物质热解过程最终形成生物油、不可冷凝气体和生物质[3，4]。

1.2　热解反应基本过程

根据热解过程的温度变化和生成产物的情况等， 可以分为干燥阶段、预热解阶段、固体分解阶段和煅烧阶段。

1.2.1 干燥阶段（温度为120～150℃），生物质中的水分进行蒸发，物料的化学组成几乎不变。

1.2.2 预热解阶段（温度为150～275℃），物料的热反应比较明显，化学组成开始变化，生物质中的不稳定成分如半纤维素分解成二氧化碳、一氧化碳和少量醋酸等物质。上述两个阶段均为吸热反应阶段。

1.2.3 固体分解阶段（温度为275～475℃），热解的主要阶段，物料发生了各种复杂的物理、化学反应，产生大量的分解产物。生成的液体产物中含有醋酸、木焦油和甲醇（冷却时析出来）；气体产物中有CO2、CO、CH4、H2等，可燃成分含量增加。这个阶段要放出大量的热。

1.2.4 煅烧阶段（温度为450～500℃），生物质依靠外部供给的热量进行木炭的燃烧，使木炭中的挥发物质减少，固定碳含量增加，为放热阶段。实际上，上述四个阶段的界限难以明确划分，各阶段的反应过程会相互交叉进[5，6]。

2　热解工艺及影响因素

2.1　热解工艺类型

从对生物质的加热速率和完成反应所用时间的角度来看，生物质热解工艺基本上可以分为两种类型：一种是慢速热解，一种是快速热解。在快速热解中，当完成反应时间甚短（＜0.5s）时，又称为闪速热解。根据工艺操作条件，生物质热解工艺又可分为慢速、快速和反应性热解三种。在慢速热解工艺中又可以分为炭化和常规热解[5]。

慢速热解（又称干馏工艺、传统热解）工艺具有几千年的历史，是一种以生成木炭为目的的炭化过程，低温干馏的加热温度为500～580℃，中温干馏温度为660～750℃， 高温干馏的温度为900～1100℃。将木材放在窑内，在隔绝空气的情况下加热，可以得到占原料质量30%～35%的木炭产量。

快速热解是将磨细的生物质原料放在快速热解装置中，严格控制加热速率（一般大致为10～200℃/s）和反应温度（控制在500℃左右）， 生物质原料在缺氧的情况下，被快速加热到较高温度，从而引发大分子的分解，产生了小分子气体和可凝性挥发分以及少量焦炭产物。可凝性挥发分被快速冷却成可流动的液体，成为生物油或焦油，其比例一般可达原料质量的40%～60%。

与慢速热解相比，快速热解的传热反应过程发生在极短的时间内，强烈的热效应直接产生热解产物，再迅速淬冷，通常在0.5s内急冷至350℃以下，最大限度地增加了液态产物（油）。

常规热解是将生物质原料放在常规的热解装置中，在低于600℃的中等温度及中等反应速率（0.1～1℃/s）条件下，经过几个小时的热解，得到占原料质量的20%～25%的生物质炭及10%～20%的生物油[7～9]。

2.2 热解影响因素

总的来讲，影响热解的主要因素包括化学和物理两大方面。化学因素包括一系列复杂的一次反应和二次反应；物理因素主要是反应过程中的传热、传质以及原料的物理特性等。具体的操作条件表现为：温度、物料特性、催化剂、滞留时间、压力和升温速率[10]。

2.2.1 温度

在生物质热解过程中，温度是一个很重要的影响因素， 它对热解产物分布、组分、产率和热解气热值都有很大的影响。生物质热解最终产物中气、油、炭各占比例的多少，随反应温度的高低和加热速度的快慢有很大差异。一般地说，低温、长期滞留的慢速热解主要用于最大限度地增加炭的产量，其质量产率和能量产率分别达到30%和50%（质量分数）[11～13]。

温度小于600℃的常规热解时，采用中等反应速率，生物油、不可凝气体和炭的产率基本相等；闪速热解温度在500～650℃范围内，主要用来增加生物油的产量，生物油产率可达80%（质量分数）；同样的闪速热解，若温度高于700℃，在非常高的反应速率和极短的气相滞留期下，主要用于生产气体产物，其产率可达80%（质量分数）。当升温速率极快时，半纤维素和纤维素几乎不生成炭[5]。

2.2.2 生物质材料的影响

生物质种类、分子结构、粒径及形状等特性对生物质热解行为和产物组成等有着重要的影响[3]。这种影响相当复杂，与热解温度、压力、升温速率等外部特性共同作用，在不同水平和程度上影响着热解过程。 由于木质素较纤维素和半纤维素难分解，因而通常含木质素多者焦炭产量较大；而半纤维素多者，焦炭产量较小。在生物质构成中，以木质素热解所得到的液态产物热值为最大；气体产物中以木聚糖热解所得到的气体热值最大[5]。

生物质粒径的大小是影响热解速率的决定性因素。粒径在1mm以下时，热解过程受反应动力学速率控制，而当粒径大于1mm时，热解过程中还同时受到传热和传质现象的控制。大颗粒物料比小颗粒传热能力差，颗粒内部升温要迟缓，即大颗粒物料在低温区的停留时间要长，从而对热解产物的分布造成了影响。 随着颗粒的粒径的增大，热解产物中固相炭的产量增大。从获得更多生物油角度看，生物质颗粒的尺寸以小为宜，但这无疑会导致破碎和筛选有难度，实际上只要选用小于1mm的生物质颗粒就可以了。

2.2.3 催化剂的影响

有关研究人员用不同的催化剂掺入生物质热解试验中，不同的催化剂起到不同的效果。如：碱金属碳酸盐能提高气体、碳的产量，降低生物油的产量，而且能促进原料中氢释放，使空气产物中的H2/CO增大；K+能促进CO、CO2的生成，但几乎不影响H2O的生成；NaCl能促进纤维素反应中H2O、CO、CO2的生成；加氢裂化能增加生物油的产量，并使油的分子量变小。

另外，原料反应得到的产物在反应器内停留时间、反应产出气体的冷却速度、原料颗粒尺寸等，对产出的炭、可燃性气体、生物油（降温由气体析出）的产量比例也有一定影响[5]。

2.2.4 滞留时间

滞留时间在生物质热解反应中有固相滞留时间和气相滞留时间之分。固相滞留时间越短，热解的固态产物所占的比例就越小，总的产物量越大，热解越完全。在给定的温度和升温速率的条件下，固相滞留时间越短，反应的转化产物中的固相产物就越少，气相产物的量就越大。气相滞留期时间一般并不影响生物质的一次裂解反应过程，而只影响到液态产物中的生物油发生的二次裂解反应的进程。当生物质热解产物中的一次产物进入围绕生物质颗粒的气相中，生物油就会发生进一步的裂化反应，在炽热的反应器中，气相滞留时间越长，生物油的二次裂解发生的就越严重，二次裂解反应增多，放出H2、CH4、CO等，导致液态产物迅速减少，气体产物增加。所以，为获得最大生物油产量，应缩短气相滞留期，使挥发产物迅速离开反应器，减少焦油二次裂解的时间[3～5]。

2.2.5 压力

压力的大小将影响气相滞留期，从而影响二次裂解，最终影响热解产物产量的分布。随着压力的提高，生物质的活化能减小，且减小的趋势渐缓。在较高的压力下，生物质的热解速率有明显的提高，反应也更激烈，而且挥发产物的滞留期增加，二次裂解较大；而在低的压力下，挥发物可以迅速从颗粒表面离开，从而限制了二次裂解的发生，增加了生物油产量[14，15]。

2.2.6 升温速率

升温速率对热解的影响很大。一般对热解有正反两方面的影响。升温速率增加，物料颗粒达到热解所需温度的相应时间变短，有利于热解；但同时颗粒内外的温差变大，由于传热滞后效应会影响内部热解的进行。随着升温速率的增大，温度滞后就越严重，热重曲线和差热曲线的分辨力就会越低，物料失重和失重速率曲线均向高温区移动。热解速率和热解特征温度（热解起始温度、热解速率最快的温度、热解终止温度）均随升温速率的提高呈线形增长。在一定热解时间内，慢加热速率会延长热解物料在低温区的停留时间，促进纤维素和木质素的脱水和炭化反应，导致炭产率增加。气体和生物油的产率在很大程度上取决于挥发物生成的一次反应和生物油的二次裂解反应的竞争结果，较快的加热方式使得挥发分在高温环境下的滞留时间增加，促进了二次裂解的进行，使得生物油产率下降、燃气产率提高[16～18]。

3　热解技术研究现状

3.1 国内研究现状

与欧美一些国家相比，亚洲及我国对生物质热解的研究起步较晚。近十几年来，广州能源研究所生物质能研究中心、浙江大学、东北林业大学等单位做了一些这方面的工作。

广州能源研究所生物质能研究中心，目前研究方向重点为生物质热化学转化过程的机理及热化学利用技术。其研究内容为：（1）高能环境下的热解机理研究：等离子体热解气化、超临界热解等；（2）气化新工艺研究：高温气化、富氧气化、水蒸汽气化等；（3）气化技术系统集成及应用：新型气化装置、气化发电系统等；（4）生物质气化燃烧与直接燃烧：气化燃烧技术、热解燃烧技术、直接燃烧等。

浙江大学着眼于流化床技术在生物质清洁能源规模化利用上显示出的巨大潜在优势，在上世纪末成功开发了以流化床技术为基础的生物质热裂解液化反应器，并在先期成功试验的基础上，针对已有的生物质热裂解液化工艺中能源利用率不高以及液体产物不分级等缺点，采用独特的设计方案研发了生物质整合式热裂解分级制取液体燃料装置，得出了各运行参数对生物质热解产物的得率及组成的影响程度，适合规模化制取代用液体燃料。目前正在开展深层技术和扩展应用的研究。

东北林业大学生物质能研究中心研究方向： 转锥式生物质闪速热解液化装置。经过一系列的调试、实验和改进后，现已经探索出了一些基本的设计规则和经验。现阶段设备制造已完成，即将进入实验阶段，为今后设备改进及技术推广打好坚实的基础。

另外在快速热裂解研究上，沈阳农业大学在联合国粮农组织（FTO）的协助下，从荷兰的BTG集团引入一套50 kg/h旋转锥闪速热解装置并进行了相关实验研究；上海理工大学、华东理工大学、浙江大学、中国科学院广州能源研究所、清华大学、哈尔滨工业大学和山东理工大学等单位也开展了相关实验研究，目前正在开展深层技术和扩展应用的研究。在现在技术的支持下，用于商业运行的只有输运床和循环流化床系统[19，20]。

河南农业大学农业部可再生能源重点开放实验室也长期进行了生物质热解方面的研究。“YNO4型生物质燃气脱焦机”的诞生解决了现有生物质热解气化机组净化装置复杂、脱焦效率低且焦油难收集等问题，结构简单，操作方便，避免了二次污染，系统运行可靠，维护费用低，经济效益显著，适用于各类生物质热解气化机组的配套及其商业化应用，已于2001年11月通过省科技厅技术鉴定，并已在许昌机电厂投入批量生产。

同时，该实验室与河南商丘三利新能源有限公司对生物质热解产物进行了综合利用的研究，并形成了配套设备。根据农作物秸秆资源存在着季节性、分散性的特点和运输、储存难的矛盾，采取了分散和集中的模式，即在农作物秸秆易收集的范围内建造小型生物质热解装置，就地使用生物质燃气， 然后将便于运输的生物质炭、焦油、木醋液收集，建设若干集中加工厂，生产多种产品以供各种用途，较适合我国的国情。

3.2　国外研究现状

生物质热解技术最初的研究主要集中在欧洲和北美。20世纪90年开始蓬勃发展，随着试验规模大小的反应装置逐步完善，示范性和商业化运行的热解装置也被不断地开发和建造。欧洲一些著名的实验室和研究所开发出了许多重要的热解技术，20世纪90年代欧共体JOULE计划中生物质生产能源项目内很多课题的启动就显示了欧盟对于生物质热解技术的重视程度。

但较有影响力的成果多在北美涌现，如加拿大的Castle Capital有限公司将BBC公司开发的10Kg/h～25Kg/h的橡胶热烧蚀反应器放大后，建造了1500Kg/h～2000 kg/h规模的固体废物热烧蚀裂解反应器，之后，英国Aston大学、美国可再生能源实验室、法国的Nancy大学及荷兰的Twente大学也相继开发了这种装置。

荷兰Twente大学反应器工程组及生物质技术（BTG）集团研制开发了旋转锥热裂解反应器，由于工艺先进、设备体积小、结构紧凑，得到了广泛的研究和应用；Hamberg木材化学研究所对混合式反应器鼓泡床技术进行了改进和发展，成功地采用静电扑捉和冷凝器联用的方式，非常有效地分离了气体中的可凝性烟雾。ENSYN基于循环流化床的原理在意大利开发和建造了闪速热解装置（RTP），还有一些小型的实验装置也相继在各研究所安装调试。

传统的热解技术不适合湿生物质的热转化。针对这个问题，欧洲很多国家己开始研究新的热解技术，这就是Hydro Thermal Upgrading（HTU）。将湿木片或生物质溶于水中，在一个高压容器中，经过15min（200℃，300bar）软化，成为糊状，然后进入另一反应器（330℃，200bar）液化5～15min。经脱羧作用，移去氧，产生30%CO2、50%生物油，仅含10%～15%的氧。荷兰Shell公司证明：通过催化，可获得高质量的汽油和粗汽油。这项技术可产生优质油（氧含量比裂解油低），且生物质不需干燥，直接使用[21，22]。

4　前景与展望

面对化石能源的枯竭和环境污染的加剧，寻找一种洁净的新能源成了迫在眉睫的问题。现在全世界都把目光凝聚在生物质能的开发和利用上。生物质能利用前景十分广阔，但真正实际应用还取决于生物质的各种转化利用技术能否有所突破。

随着技术的不断完善，研究的方向和重点也在拓宽，以前侧重热解反应器类型及反应参数，以寻求产物最大化，而现在整体利用生物质资源的联合工艺以及优化系统整体效率被认为是最大化热解经济效益、具有相当大潜力的发展方向；除此之外，提高产物品质，开发新的应用领域，也是当前研究的迫切要求。

我国生物质热解技术方面的研究进展缓慢，主要是因为研究以单项技术为主，缺乏系统性，与欧美等国相比还有较大差距。 特别是在高效反应器研发、工艺参数优化、液化产物精制以及生物燃油对发动机性能的影响等方面存在明显差距。同时，热解技术还存在如下一些问题：生物油成本通常比矿物油高，生物油同传统液体燃料不相容，需要专用的燃料处理设备；生物油是高含氧量碳氢化合物，在物理、化学性质上存在不稳定因素，长时间贮存会发生相分离、沉淀等现象，并具有腐蚀性；由于物理、化学性质的不稳定，生物油不能直接用于现有的动力设备，必须经过改性和精制后才可使用；不同生物油品质相差很大，生物油的使用和销售缺少统一标准，影响其广泛应用。以上问题也是阻碍生物质高效、规模化利用的瓶颈所在[6]。

针对以上存在的差距和问题，今后的研究应主要集中在如何提高液化产物收率，寻求高效精制技术，提高生物油品质，降低运行成本，实现产物的综合利用和工业化生产等方面。同时加强生物质液化反应机理的研究，特别是原料种类及原料中各种成分对热化学反应过程及产物的影响。在理论研究的基础上，将现有设备放大，降低生物油生产成本，逐渐向大规模生产过渡，完善生物油成分和物理特性的测定方法，制定统一的规范和标准，开发生物油精制与品位提升新工艺，开发出用于热化学催化反应过程中的低污染高效催化剂，使其能够参与化石燃料市场的竞争[23]。?

参考文献

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