類別:農話:2980來源:綠色世界第65438期+00
摘要:生物質能是儲存在生物質中並作為載體使用的能量。生物質能是壹種重要的可再生能源，世界各國都把發展生物質能等新能源作為能源發展的優先選擇。我國生物質能發展已進入實質性階段，到2010年可開發生物質資源可達3億噸。發展生物質能源對於優化農村能源結構是非常可行和必要的。還討論了發展生物質能的技術問題和能源效率。
關鍵詞:新能源；生物量；生物質能；可再生能源
中國圖書館分類號:tk6文獻識別碼:A文號:1005-569 x(2009)10-0031-02。
1報價
現代社會，人類每天都要消耗大量的煤、石油、天然氣，而這些能源都是不可再生的。因此，對能源的巨大需求和供給的嚴重不足形成了尖銳的矛盾，成為人類社會發展的巨大障礙。開發新能源已經成為人們普遍關心的重大問題。風能、太陽能、核能、生物質能等新能源的開發，以及節能環保技術的研發，已成為世界各國政府能源發展的主要方向。基於中國的基本國情，發展生物質能源前景廣闊。
2關於生物質新能源
顧名思義，生物質是指所有的動物、植物和微生物，是通過光合作用形成的各種生命體。
可再生能源是壹種重要的能源資源，開發利用可再生能源具有以下重要意義:
1.開發利用可再生能源是落實科學發展觀、建設資源節約型社會、實現可持續發展的基本要求。充足、安全、清潔的能源供應是經濟發展和社會進步的基本保障。中國人口多，人均能源消費水平低，能源需求增長壓力大。能源供應與經濟發展的矛盾十分突出。要從根本上解決中國的能源問題，不斷滿足經濟社會發展的需要，保護環境，實現可持續發展，除了大力提高能源效率外，加快可再生能源的開發利用是壹項重要的戰略選擇，也是落實科學發展觀、建設資源節約型社會的基本要求。
2.開發利用可再生能源是保護環境、應對氣候變化的重要措施。目前，中國環境汙染問題突出，生態系統脆弱。化石能源的大量開采和使用對環境影響很大，特別是煤炭在我國能源消費結構中的比例很高，二氧化碳排放量的快速增長對氣候變化影響很大。可再生能源清潔環保，開發利用過程不增加溫室氣體排放。可再生能源的開發和利用對於優化能源結構、保護環境、減少溫室氣體和應對氣候變化具有十分重要的作用。
3、開發利用可再生能源是建設社會主義新農村的重要舉措。目前，農村是我國經濟社會發展最薄弱的地區，能源基礎設施落後。全國仍有約1.1.5萬人無電可用，許多農村生活能源仍主要由稭稈、木柴等生物質低效直接燃燒的傳統方式提供。農村地區有豐富的可再生能源。加快可再生能源的開發利用，壹方面可以因地制宜地解決偏遠地區的電力供應和農村居民生活用能問題，另壹方面可以將農村的生物質資源轉化為商品能源，使可再生能源成為農村特色產業，有效延伸農業產業鏈，提高農業效益，增加農民收入，改善農村環境，促進農村經濟社會可持續發展。
4.開發利用可再生能源是開辟新的經濟增長點、促進經濟轉型和擴大就業的重要選擇。可再生能源資源分布廣泛，各地區都有壹定的開發利用可再生能源的條件。可再生能源的開發利用主要利用當地的自然資源和人力資源，對促進區域經濟發展具有重要意義。同時，可再生能源也是壹項高科技和新興產業。快速發展的可再生能源已成為新的經濟增長點，能夠有效帶動裝備制造等相關產業的發展，對調整產業結構、促進經濟增長方式轉變、擴大就業、促進經濟社會可持續發展具有重要意義。
目前，國際油價壹再飆升，能源消費大國深受其害，因此發展可再生能源成為許多國家關註的問題。
時至今日，世界範圍內可再生能源的研究熱潮方興未艾。原因之壹是能源危機正在逼近。按照2003年的煤炭開采速度，中國還可以開采煤炭80多年，而中國擁有世界上最大的煤炭儲量。不出四十年，墨西哥灣的石油也將耗盡。我們設想壹下，如果這壹天到來，我們人類會怎麽做？
所以無論哪個國家，都是瞄準這個方向，希望獲得技術上的突破，從而在真正的危機到來之前，擺脫被動局面。獲得世界的主導權。這是壹個國家戰略的問題。壹位西方政治前輩說得好，“21世紀的能源科技將極大地改變世界政治格局和地緣政治。”
可再生能源的意義遠不止於此，它還會改變人們的觀念。可再生能源是大自然的慷慨饋贈，它可以極大地擺脫資源的限制，從而減少對資源的爭奪，給世界帶來和平。這裏有取之不盡的雨和風。並且從此可以擺脫人類發展工業帶來的環境問題。無論如何描述，它的重要性都不過分。它給人類帶來的不僅僅是壹種生活方式，更是壹場新的思想革命。
目前可再生能源的突破口是風力發電。我們國家起步早，現在落後了。可以看我的《中國風力發電落後的原因》。目前我國風力發電機單機容量並不大，而國外正在研發的已經達到7500千瓦，德國風力發電機單機容量已經達到5000千瓦。落後不止壹代。在過去的兩年裏，中國所有的風力渦輪機都是從國外進口的。目前發電成本高於火電，要靠國家財政補貼才能生存。即便如此，也需要十年才能完全收回成本。換句話說，在過去的十年裏，我們壹直在為洋鬼子工作。做壹個外國奴隸。
除了風力發電，生物質發電也方興未艾，主要是直接燃燒生物質，比如稭稈發電。目前國電集團有很多小型熱電機組，效益很好。它的發電方式類似於傳統的火力發電，采用鏈條爐。技術創新不多。另壹種主要是沼氣發電，利用細菌發酵產生沼氣，燃燒後帶動燃氣輪機，發電效率高。但是成本高，光是壹個發酵容器就需要大量的投資。而且發酵效率沒有那麽高，最好用半發酵的原料，比如牛糞。國內有壹些農場建了小電廠，但技術主要靠進口，光細菌的使用專利也是壹筆不小的費用。泰能發電近年來在國內也發展迅速。單晶矽和多晶矽的發電效率有望在短時間內提高到20%以上。但目前太陽能電池板價格雖然下降很快，但發電成本是火電的5倍以上，要投入商業運營還有很長的路要走。
上述發電方式最大的缺點是不能成為電力系統中的主力機組，不能滿足大規模用電，穩定性差。比如風力發電，雖然我國風電資源豐富，但由於風力發電的不穩定性，經過潮流計算，其用電量只能占總發電量的10%左右。如果機組太多，會影響整個電網的穩定運行，因為風電是不可控的。而其他形式的發電機組發電量相對較小，難以滿足需求。
另外還有潮汐發電，世界上最大的潮汐電站裝機容量已經達到20多萬千瓦，已經很可觀了。考慮到中國的沿海條件，能量密度並不大。最高的潮汐在浙江和廣東的沿海地區。最高區域的潮差約為8.5米。此外，還需要修建海堤，相當復雜和困難。大壩的維護和機器的海水防腐都需要大量的資金。不考慮成本，壩址的選擇很難。目前，中國海洋局對海水能源做了調查報告，認為目前中國可開發的潮汐電站約有1000萬千瓦。那麽這麽壹點點電是遠遠不能滿足需求的。
中國的能源政策，以前寫在教科書上的是:“大力發展水電，適度發展核電，控制火電發展。”主要是關停小火電機組。熱電是個例外。中國電網的實際情況是火力發電占80%，水電占20%。剩下的就是核電了，不是零頭。其他發電方式基本可以忽略。雖然不了解最近的政策，但是大力發展核電肯定是提上日程了。因為我國小水電發展還不錯，可利用開發的水電資源不會很多。火電日益向大機組、大容量發展。目前已投運的最大火電機組為654.38+0萬千瓦。
雖然我們對核電了解不多，我個人也不太了解，但我想沒有人願意住在原子彈旁邊。這是最後的手段。前蘇聯切爾諾貝利核電站的泄漏仍然困擾著世界。
既然這麽多發電模式都有問題，能源問題就沒有出路了嗎？答案是否定的，壹切最終都會解決的。能量的不足其實是相對的。壹方面，燃油價格不斷上漲；另壹方面，隨著科學的進步，可再生能源的價格不斷下降。當兩者相當時，投資必然向後者傾斜。壹個新的時代即將到來。但是完全滿足電力需求，除了核電，其他只能作為補充。但不是作為主要單位。這是我們面臨的主要問題。換句話說，如果不發展核電，還有別的出路嗎？這是壹個問題。
目前露出曙光的是海水中的海浪發電和洋流發電。這是壹種更好的發電方式。不僅是國家研究機構，民間研究機構和個人也壹直在不斷探索。這種探索甚至可以追溯到30年前，福建的壹位農民用波浪動力船發電7千瓦。它的大規模實驗是最近才開始的。英國在這壹領域投入了大量資金。這個國家國土狹小，資源貧乏，但四面環海，海洋能豐富。另外，前方研究波浪能的是日本人。
全世界有成千上萬種利用波浪的機械設計，其中數百種獲得了專利證書。波浪能利用被稱為“發明家的天堂”。
最早的波浪能機械發明專利是由法國父子吉拉德在1799年獲得的。從1854-1973到119，英國註冊了340項波浪能發明專利，美國註冊了61。在法國，妳可以找到600種關於波浪能利用技術的說明。
20世紀60年代，日本研制成功了用於航標燈浮體上的氣動波浪發電裝置。這款器件已經投入量產，產品額定功率從60瓦到500瓦不等。產品除日本自用外，還出口，成為為數不多的商業化波浪能設備。
這款產品的發電原理就像壹個倒置的水泵，通過波浪的往復動力吸入並壓入空氣，推動渦輪發電。
日本“海明”號波浪發電試驗船取得了年發電量654.38+0.9萬千瓦時的好成績，實現了海上浮動式波浪電站向陸地的小規模輸電。日本已將“海明”號波浪發電船列為“離島供電”的首選，並繼續研究改進。
但是，我國政府的重視程度明顯不夠。30年來，僅科研經費就投入1000多萬，夠幾個幹部買幾輛車了。英國在五年內投資了數十億英鎊。
波浪能發電的優點很明顯，就是規律性強，能量周期性變化短。如果有大規模的儲能裝置，(比如水庫)可以大規模發電，作為主要機組。如果取得突破，完全有可能取代火電。
要想讓波浪能發電取代火力發電，儲能必不可少，而最便宜的儲能方式就是水庫。所以我個人認為陸上蓄水加常規水輪發電機組的模式應該是研究方向。也就是利用海水的波浪能把水提起來，送到岸邊建立的蓄水庫。沒有其他原因，主要是因為水庫蓄能最經濟，不需要像常規攔河壩水庫那樣建大壩。因為河流隨季節變化很大，有豐水期和枯水期。而海面幾乎沒有變化。另壹個原因是在岸邊建水庫非常方便，沒有工程難度，維護費用也比攔河壩少很多。對海水腐蝕的影響也比較小。
生物能源的例子:藻類生物燃料。
美國的目標是壹種基於藻類的新型生物能源。
生物能源在美國可再生能源中所占比例最大，從1998的43%上升到2008年的53%。2008年5月，國會通過了包括加速發展生物能源在內的法案，要求從石油中提取的燃料消耗量減少20%，10年後用生物燃料替代。這需要每年生產350億加侖的生物燃料。從2004年開始，美國生物能源的研發朝著從玉米、大豆等農作物中提取乙醇的方向發展，專家稱之為第壹代生物能源。但現在很多專家認為，美國可能會跳過以玉米、大豆為代表的第壹代生物能源，直奔以藻類為代表的新型生物能源。
美國全國藻類聯合會研發部門主任威爾瑟蒙德在回答新華社記者提問時說，從藻類中提取生物原油的研究可以追溯到上世紀70年代的石油危機。危機解除後，美國政府數次暫停研究經費，相關項目未能實施。近年來，油價飆升加速了對藻類的研究，現在已經進入了研發的最後成熟階段。按照計劃，2010年啟動多點示範工程，2010年與美國軍方和政府簽署首批政府采購合同，2012年簽署首批商業合同，2013年進行批量商業生產，降低銷售價格。美軍對開發藻類資源最感興趣，因為其飛機、艦船、坦克、裝甲車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，新西蘭航空、大陸航空和日本航空先後用混合航空汽油混合藻類提取的生物燃料試飛成功。
瑟蒙德認為，與第壹代生物能源相比，新型生物能源具有無可比擬的優勢:首先，玉米和大豆只能在耕地上收獲；可以在溝渠、池塘、沙灘以及任何貧瘠的土地上培養藻類，從而節省了大量寶貴的耕地。這對中國和印度這樣人口多耕地少的國家意義重大。第二，在壹畝耕地(中國約六畝)上種植大豆、歐洲油菜和棕櫚，每年分別可提取50加侖、150加侖和650加侖燃料；另壹方面，在壹英畝水面上培養藻類，壹年可提取10000加侖燃料，分別是前者的200、69和15倍。這是因為大豆等作物受季節影響，壹年只種壹次。藻類壹般不受季節影響，繁殖速度非常快，壹天就能翻倍。美國有20多家養殖藻類的小企業，那裏的農民說:“不要讓中國農民掌握養殖藻類的技術，否則十億中國農民就賺了全世界的錢。”再次，藻類在光合作用中需要吸收空氣中的大量碳，因此可以凈化大氣，起到環保的作用。現在美國專家提出在燃煤電廠等汙染排放嚴重的企業周圍建設藻類養殖場，以達到低排放甚至零排放的目標，既發展綠色循環經濟，又增加新的增長點。
去年5月，美國國會批準布什政府撥款6543.8億美元用於研究和開發生物燃料。奧巴馬上臺後，盡管美國出現次貸危機和嚴重的經濟衰退，但新政府毅然在經濟刺激計劃中撥款約8億美元，加速生物燃料的研發。在過去的三年中，美國能源部作為合作夥伴投入了約6543.8+0億美元來支持生物能源研究項目，目標是在2065.438+02年前產生成果。這些研究資金中的壹部分流入了與藻類相關的研發項目。美國政府還規定，任何在其成品油中摻入壹定比例生物燃料的煉油廠，可以享受每加侖成品油壹美元的獎勵。此舉導致歐盟委員會今年早些時候宣布，將在6個月內對銷往歐洲市場的“美國生物燃料”征收29%的反傾銷稅和47%的反補貼稅。美國民間對藻類研發項目的投資也很熱情。微軟的比爾·蓋茨壹次投資65438億美元。許多私人投資者認為這是壹個有利可圖的項目。壹個有趣的現象是，聚集在休斯敦的世界各大石油公司代表對美國加速發展新型生物能源——藻類並不反對也不反感，反而興趣濃厚。他們從不放過參加下壹代生物能源研討會的機會。他們在會上問的問題比記者們多。他們所代表的世界知名石油公司大多支持甚至投資藻類能源的研發項目。
美國全國藻類聯合會主席BarryCohen告訴記者，現有的研究結果表明，可以從藻類中提取生物柴油、汽油甚至航空汽油，藻類殘渣還可以發電。在不久的將來，美國不可能生產足夠的大豆和玉米來提取乙醇，歐洲也不可能種植足夠的向日葵和油菜籽來提取生物原油。目前，美國和歐洲的生物煉油廠煉油能力過剩，大約壹半的設備長期閑置，原因是生物原料嚴重不足。這為藻類，壹種新型的生物能源，提供了壹個天賜良機。從長遠來看，從藻類中提取的柴油和汽油最終可能為美國所有的車輛提供燃料。如果說石油是黑金，海藻是綠鉆，市場前景非常廣闊。