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国内外新能源技术发展现状
生物质能发电
1前言
能源是国民经济重要的基础产业，是人类生产和生活必需的基本物质保障。
目前，能源供应主要依靠煤炭、石油和天然气等化石能源，化石能源资源的有限性和化石能源开发利用过程中引起的环境问题，对经济和社会的可持续发展产生了严重的制约。我国已成为能源生产和消费大国，在全国建设小康社会的进程中，如何改善能源结构，保障能源安全，减少环境污染，促进经济和社会的可持续发展，是我国面临的一个重大战略问题。
生物质是由植物的光合作用固定于地球上的太阳能，每年净光合作用产生的生物质约1700亿吨，其能量约相当于世界主要燃料消耗的10倍，而作为能源的利用量还不到其总量的1%。这些未加以利用的生物质，为完成自然界的碳循环，其绝大部分由自然腐节将能量和碳素释放，放回自然界中。另一方面，由于过度消费化石燃料，过快、过早地消耗了这些有限的资源，释放出大量的多余能量和碳素，打破了自然界的能量和碳平衡，更加剧了环境和全球气候恶化。 通过生物质能转换技术可以高效地利用生物质能源，生产各种清洁燃料，替代煤炭、石油和天然气等燃料生产电力，从而减少对矿物能源的依赖，保护国家能源资源，减轻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、无污染的生物智能利用技术，以达到保护矿产资源，保障国家能源安全，实现CO2减排，保持国家经济可持续发展的目的。
2中国生物质能资源状况
中国拥有丰富的生物质能资源，据测算，中国理论生物质能资源有50亿吨左右。目前可供利用开发的资源主要为生物质废弃物，包括农作物秸秆、薪柴、禽畜粪便、工业有机废弃物、城市固体有机垃圾等。然而，由于农业、林业、工业及生活方面的生物质资源状况非常复杂，缺乏相关的统计资料和数据，加上各类生物智能资源间以各种复杂的方式相互影响，因此，生物质的消耗量是最难确定和估计的。鉴于它目前对全球能源需求所作的贡献超过其他任何形式的可再生资源，对其进行简单定量分析和描述是非常必要的。
近年来，高产的能源作物如甜高粱、甘薯、木薯、芭蕉芋、绿玉树、巨藻等，作为现代生物质能资源已引起广泛关注，众多科研机构和科研企业不断参与研究与利用，将会大幅度发展中国的生物质能资源，为生物质能源产业化提供可靠的资源保障。
2.1传统生物质能资源
2.1.1农作物秸秆
中国作为一个世界上的农业大国，农作物的种类很多，而且数量也较大。水
稻、玉米和小麦是3种主要的农作物，其产生的废弃物---秸秆是中国主要的生物质能资源之一。1995年，中国农作物秸秆总产量为6.04亿吨，可获得系数为85%，约5.13亿吨，相当于3.1亿吨标准煤，其中水稻、玉米和小麦秸秆约相当于2.5亿吨标准煤，占秸秆总产量的84.3%左右。近年来，随着农村经济的发展，中国的农作物秸秆产量也在逐年递增，平均年增长率为2.33%。
在中国，农作物秸秆主要作为生活燃料、饲料、肥料和工业原料。据不完全统计，在1995年农作物秸秆6.04亿吨总产量中，越有15%被用来直接还田造肥，有25%被作为饲料，9%被用作工业原料。除此之外，约51%的农作物秸秆可以作为能源用途，其中只有1.9亿吨被中国农民在民用炉灶内直接用来炊事和取暖，其余约1.2亿吨则被废弃在田间地头或在田间直接焚烧掉，不仅浪费了资源，也严重污染了环境。
2.1.2薪材
薪材是几个世纪以来人类所用的主要能源，它不仅可用于家庭，还可广泛应
用于工业。中国有1.286亿公顷森林面积，森林覆盖率为13.4%。根据统计数据，中国的薪炭林总面积达1000万公顷，年平均薪柴产量为1.7亿吨，约折0.98亿吨标准煤。 2.1.3禽畜粪便
禽畜粪便是另一类生物质能资源，资源量于畜牧业生产有关。从畜禽粪便的可获得性来分析，中国主要的畜禽是牛、猪和鸡。仅1995年全国禽畜粪便可获得资源的实物量就达到8.5亿吨，约合0.78亿吨标准煤。但中国的禽畜粪便主要用于农业肥料，很少用于能源消费。
2.2现代生物质能资源
现在，所谓现代生物质能资源，主要指专门为能源生产工业提供生物质原料而发展的生物质能资源，如能源植物等。 2.2.1炭薪林
以能源为目的的植树造林在中国的发展历史已有二十几年。在20世纪70年代，为制止农村资源短缺局面的延续，恢复和改善农村生态环境，中国政府启动了薪炭计划，开始大规模植树造林活动。到1995年，森林覆盖率已从50年代初期的8%提高到了13.9%，其中薪炭林保有量已达到540万公顷，每年可生产薪材约1亿吨标准煤。 2.2.2草本植物
甜高粱、木薯和芭蕉由于其强大的环境适应能力正受到人们越来越多的关注。他们具有很强的土壤适用能力，对营养的要求较低，可作为生产乙醇的原料。
3中国生物质能发电技术的发展状况
中国政府及有关部门对生物质能源利用极为重视，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利用列为重点科技攻关项目，开展了生物质能利用技术的研究与开发。
中国在生物质能发电方面，已经基本掌握了农林生物质发电、城市垃圾发电、生物质致密成型燃料等技术，但目前的开发利用规模还有待扩大。到2006年，全国生物质发电装机容量超过220万千瓦，其中蔗渣发电170万千瓦，碾米厂稻壳发电5万千瓦，城市垃圾焚烧发电40万千瓦，此外还有一些规模不大的生物质气化发电的示范项目。目前，全国已有10多个生物质直燃发电项目在建，装机规模超过400万千瓦。但是要达到2020年生物质发电装机3000万千瓦的发展目标，仍需要解决资源分散、原料手机成本高、原料供应的连续性和保证度等问题。
3.1生物质发电技术的种类
生物质发电技术主要有直接燃烧发电、混合燃烧发电、热解气化发电和沼气发电四个种类。
（1）直接燃烧发电。直接燃烧发电是指把生物质原料送入适合生物质燃烧的特定蒸汽锅炉中，生产蒸汽驱动蒸汽轮机，带动发电机发电。直接燃烧发电的关键技术包括原料预处理技术、蒸汽锅炉的多种原料适用性、蒸汽锅炉的高效燃烧、蒸汽轮机的效率。
（2）混合燃烧发电。混合燃烧发电是指将生物质原料应用于燃煤电厂中，使用生物质和煤两种原料进行发电。混合燃烧发电主要有两种方式：一种是将生物质原料直接送入燃煤锅炉，与煤共同燃烧，产生蒸汽带动蒸汽轮机发电；另一种是先将生物质原料在气化炉中气化生成可燃气体，再通入燃煤锅炉，可燃气体与煤共同燃烧产生蒸汽，带动蒸汽轮机发电。无论哪种方式，生物质原料预处理技术都是非常关键的，要将生物质原料处理成符合燃煤锅炉或汽化炉的要求。混合燃烧的关键技术还包括煤与生物质混燃技术、煤与生物质可燃气体混燃技术、蒸