生物质能源利用浅析

朱帆

【摘要】：生物质能源被称为绿色能源，本质上是植物通过光合作用将太阳能以另一种形式进行储存，是太阳能的一种表现形式。生物质能源具有清洁、可再生的特点，已经成为了世界第四大能源。文章按照生物质原材料来源分类，主要分为四大类，并浅析了每大类国内外的利用情况。

【关键词】：生物质能 来源分类 利用情况

1.生物质的定义和分类

广义上的生物质能本质上就是太阳能的一种表现形式，是指直接或者间接的通过植物的光合作用，将能量储存在生物载体中的一种能量形式【1】。由于太阳能资源取之不尽用之不竭，所以生物质资源是一种可再生能源，它具备分布广、储存量大、清洁性等特点，同时它也是唯一一种可储存和可运输的可再生能源。生物质能源生产量十分巨大，其生产总量远超全世界总能源的需求量，初步估算相当于目前世界总能耗的10倍，开发前景十分广阔。生物质能源按照不同的形式会有不同的分类方式，本文按照原材料来源分类主要包括农作物生物质、林业生物质、城市有机生活垃圾、海洋生物质等。

2.国内外四类生物质能源浅析

2.1农作物生物质

在农作物生物质中秸秆资源占比最大。我国近几年秸秆年产量约6亿吨，但由于政策及技术的原因，秸秆生物质资源并没有得到很好的利用，绝大多数秸秆直接在田间地头焚烧、掩埋，只有小部分用于家庭燃料或者饲料【2】。在国外，秸秆的利用途径丰富很多。丹麦是世界上最先使用秸秆发电的国家，每年燃烧15万吨秸秆，秸秆发电站已有130多座 在加拿大渥太华的农业地区秸秆的利用方式主要是切碎还田，该类技术要求较高，对秸秆切碎的程度有十分严格的规定，否则不但不会起到增肥的效果反而会对作物的生长造成危害 日本秸秆主要利用方式逐步由混入土中做肥料或用于喂养家畜发展到从秸秆中提取酒精燃烧技术，发展、利用渠道越来越宽 在美国，技术发展较为先进，秸秆利用高效很多，覆盖了秸秆还田、手工制品以及生物质发电。不仅是秸秆类资源，农作物生物质资源在其他方面利用途径潜力也很巨大，德国在菜籽这块的利用就有较大的突破，研究的菜籽油混合燃料已经开始半商业化，污染小，极有可能替代石油成为机动车燃料，研究思路新颖，具有很大的社会效益。

2.2林业生物质

我国国土幅员辽阔，林业资源分布广泛，森林面积约1.75亿平方千米，可利用的林业生物质资源约3亿吨，可替代2亿吨标准煤的或者9000万吨原油【3】。我国也出台过一些政策但只是从总体上进行了框架性的规定，并沒有一些具体可操作的规范、细则，再加上资源分散，导致林业生物质资源的利用情况并不乐观。“十二五”期间，国家提出着力发展固体成型燃料、生物柴油等林业生物质能源产业。海南发展油楠乔木加工成生物柴油，该项产业的关键技术发展趋于成熟。日本、美国林业资源利用的主要方式是发电 英国科学家发现一些芒属植物具有生长迅速的特点，能快速长到3米多高而且含水量只有25%左右，处于较低水平，适合用于工业锅炉和小型发电站的的燃料 中国目前已建成有小规模的的林木质发电厂，正在加紧推广中。

2.3城市有机生活垃圾

城市生有机生活垃圾主要的利用方式分两大类：一是直接转化成能量用于热量或者发电。二是转化成可燃能源，如沼气和生物油等【4】。德国大学TUBINGEN开发了低温裂解装置处理城市垃圾。新加坡和美国，对于垃圾分类处理意识比较强，垃圾发电比较普及。国内到2016 年，已经建好的垃圾发电厂有434座，而已经运行的有257座。在清华大学成立的"城市集中式生物质燃气产业技术创新战略联盟"也在积极寻求城市生物质燃气技术上的突破，并取得了一定的成绩。

2.4海洋生物质

海洋约占地球表面积71%，而藻类又是海洋中生物质储量最丰富的。全球每年通过光合作用生产1.46×1011吨生物质，其中有大约40%的来自海洋藻类【5】。藻类具有生物产量高、生长繁殖快、生长周期短等特点。但是由于技术方面的原因，海洋生物质资源一直没有大面积的开发。在一些发达国家，如美国，通过基因工程手段控制一些藻类脂质基因的表达，增加油脂含量，发展微藻产油产业，该项技术也逐步被一些临海国家引进和研究。我国对于微藻油脂的研究也一直在进行，现阶段主要运用于食品保健领域。

小结

我国生物质资源比较丰富，现阶段对其综合研究与利用也得到发展，但与发达国家还存在着一定的差距。国家应加快生物质资源具体规范、细则的制定，拓宽生态环境问题域生物质资源原料供给与利用关系的研究，加大对生物质资源分类收集的扶持力度，并积极寻求技术上的创新突破，加快生物质能源的产业的商业化进程，努力发展循环经济模式，为实现环境友好型的社会发展目标添砖加瓦。

【参考文献】：

【1】袁振宏、雷廷宙、庄新姝等. 我国生物质能研究现状及未来发展趋势分析[J].太阳能，.2007（2）： 12-19+28.

【2】于振波、刘玉萍、李广来等. 农业秸秆综合利用技术探析[J].再生资源与循环经济，2019（5）：1674-0912.

【3】 代兴荣. 发展林业生物质能源的战略思考[J].现代园艺，2015（6）：1006-4958.

【4】文科军、吴丽萍、尹建锋. 城市生物垃圾的生物质利用途径[J].中国园林，2009（4）：1000-6664.

【5】 赵中华、石磊、刘珊珊. 生物质能源发展及海洋生物质能源展望[J].科学与管理，2008（4）：1003-8526.