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生物质能的利用精选(九篇)

生物质能的利用

第1篇:生物质能的利用范文

关键词 生物质能;秸秆发电;工艺技术

中图分类号TK6 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2010)33-0198-02

0 引言

生物质能作为唯一可运输并储存的可再生能源,凭其优越的先天条件,在强大的政策助推下,越来越彰显华彩。而生物质能用以发电的物质,以秸秆为主。秸秆是农作物的主要副产品,秸秆资源是新能源中最具开发利用规模的一种绿色可再生能源,是一种低碳量、含硫量极低的清洁燃料。在我国生物质能资源非常丰富;秸秆被当成仅次于煤碳、石油、天然气的第四大能源。目前在欧美国家已把秸秆资源作为21世纪发展可再生能源的战略重点,欧洲多个国家已建成多个秸秆直燃发电厂,如:丹麦、西班牙、英国等。按照我国创建节约型社会的发展纲要,我国计划到2010年发展生物质能发电量要超过300万kW,目前秸秆直燃发电厂已列入部级示范项目。本文就生物质能秸秆发电、可再生能源的开发与利用进行探讨。

1 秸秆发电很清洁――以某电力有限公司秸秆发电示范项目为例

农作物秸秆指玉米、水稻、小麦等一年生农作物的枝干。研究表明,秸秆是一种很好的清洁可再生能源,平均含硫量只有3.8‰,而煤的平均含硫量约达1%。目前,我国每年用于发电的煤炭高达8.5亿t。而另一方面,我国可供直燃发电的秸秆资源量每年至少达到2亿t,折合标准煤1亿t,但是目前绝大部分秸秆被白白焚烧、低值利用。此外,每年产生的稻壳、蔗渣、林木枝条等农林业废弃物,折合标准煤高达几亿吨。这些生物质材料经加工后燃用发电,成本比常规燃煤发电或直燃发电投资大大减少。

以某电力有限公司秸秆发电示范项目为例,一期工程从2006年正式开工建设到正式点火,仅用了7个月的时间。据介绍,与国外同类产品相比,国产锅炉的耐用性有较大程度提高,150天才需停产清理一次锅炉,而国外的100天就要停产清理一次。秸秆不仅具有燃烧发电的价值,其燃烧后产生的余热、废气可就近提供给当地的工业园区使用,降低了园区的运作成本。每年发电产生的2 000t废弃底渣,还可以提供给当地的水泥厂生产水泥。秸秆燃烧后产生的粉尘含钾量达到10%,达到钾肥生产标准,每年可以收集到1万多吨。当地一家生态化肥厂从电厂就近获取原料,不仅解决了电厂处理废料的难题,每年还可节约资金200多万元。生产出来的绿色有机钾肥,以较低的价格卖给农民,又可返回农田,真正实现了各个环节的绿色闭合。

该电力有限公司秸秆直燃发电示范项目共投资2.48亿元人民币,每年发电量1.32亿度,可节约标准煤10万t,减排二氧化碳22万t。据粗略统计,电厂的上网电价为0.63元/度,而当地电价为0.39元/度,每年发电的纯收益为600万~800万元,加上余热、废气、废弃粉尘的销售收入,估计10年内能收回投资成本。秸秆发电项目覆盖半径50km,不仅使当地农民年人均增收500元~1 500元,也能为当地政府提供一定的财政收入。

2 生物质能秸秆发电工艺技术

生物质能是一种清洁、易获取、可再生性强的能源。燃秸秆发电锅炉为构建生物质能循环利用系统奠定了基础。通过生物质废弃物的收集―运输―加工―储存―锅炉燃烧―并网发电―余热利用―灰渣综合利用,形成循环经济产业链,充分发挥秸秆的多功能作用,产生良好的经济、社会、生态和环境效益。

2.1 秸秆的处理、输送和燃烧

发电厂内建设两个独立的秸秆仓库。每个仓库都有大门,运输货车可从大门驶入,然后停在地磅上称重,秸秆同时要测试含水量。任何一包秸秆的含水量超过25%,则为不合格。货车卸货时,叉车将秸秆包放入预先确定的位置;在仓库的另一端,叉车将秸秆包放在进料输送机上;进料输送机有一个缓冲台,可保留秸秆5min;秸秆从进料台通过带密封闸门(防火)的进料输送机传送至进料系统;秸秆包被推压到两个立式螺杆上,通过螺杆的旋转扯碎秸秆,然后将秸秆传送给螺旋自动给料机,通过给料机将秸秆压入密封的进料通道,然后输送到炉床。炉床为水冷式振动炉,是专门为秸秆燃烧发电厂而开发的设备。

2.2 锅炉系统

锅炉采用自然循环的汽包锅炉,过热器分两级布置在烟道中,烟道尾部布置省煤器和空气预热器。由于秸秆灰中碱金属的含量相对较高,因此烟气在高温时(450℃以上)具有较高的腐蚀性。此外,飞灰的熔点较低,易产生结渣的问题。如果灰分变成固体和半流体,运行中就很难清除,就会阻碍管道中从烟气至蒸汽的热量传输。严重时甚至会完全堵塞烟气通道,将烟气堵在锅炉中。由于存在这些问题,因此,专门设计了过热器系统,已经用在最新的发电厂中。由国电山东龙源环保有限公司自主研发、具有自主知识产权的国内首台75t/h带外置高温过热器的秸秆发电循环流化床锅炉在山东京能2×12mW生物质发电项目中并网发电,锅炉负荷、蒸汽温度和压力、锅炉效率等参数全部达到设计值。自投产至今两年来,一直高效稳定商业运行,其经济效益、环保效益、社会效益显著。

该秸秆发电循环流化床锅炉采用单锅筒、自然循环、膜式水冷壁、外置高温过热器等技术和结构,解决了高温腐蚀、碱金属低温辐射、床层结焦、受热面积灰等一系列技术关键难题,其整体技术已经获得5项专利,其中1项发明专利,4项实用新型专利。主要技术突破和创新如下:开发了国内首台高流速、高循环量、采用外置式高温换热器的75t/h秸秆发电循环流化床锅炉,实现了生物质秸秆的减量化、无害化和资源化利用;研制出外置式高温换热装置。该装置将高温过热器置于含Cl浓度很低的旋风料腿下小型流化床换热室内,有效防止生物质燃烧含Cl气体对受热面的高温腐蚀,同时可通过调节小型流化床料层高度来控制过热蒸汽温度;研制出防碱金属腐蚀阻塞的宽节距、顺排对流管束,作为蒸发受热面,降低受热面金属壁面温度,使得高温燃烧形成的碱金属蒸汽和碱金属低共熔点化合物易于在对流管束区域冷凝沉积下来,这些冷凝沉积的固体颗粒比较疏松、容易清除,可以有效防止碱金属腐蚀和后续受热面的积灰堵塞;开发了差速双螺旋变螺距秸秆加料系统,实现了秸秆的连续、稳定和安全加料。

2.3 汽轮机系统

2.3.1 汽轮机系统

涡轮机和锅炉必须在启动、部分负荷和停止操作等方面保持一致,汽轮机和锅炉,协调锅炉、汽轮机和空冷凝汽器的工作非常重要。

2.3.2 空冷凝汽器

丹麦的所有发电厂都是海水冷却的,西班牙的Sanguesa发电厂是河水冷却,英国的Ely发电厂装有空气冷凝器。在中国,空气冷凝器是一种很成熟的产品,可以在秸秆发电厂中采用。

2.3.3 环境保护系统

在湿法烟气净化系统之后,安装一个布袋除尘器,以便收集烟气中的飞灰。布袋除尘器的排放低于25mg/Nm3,大大低于中国烧煤发电厂的烟灰排放水平。布袋除尘器为脉动喷射式,容器由压缩空气脉冲清洁。

2.3.4 副产物

秸秆通常含有3%~5%的灰分。这种灰以锅炉飞灰和灰渣/炉底灰的形式被收集,这种灰分含有丰富的营养成分如钾、镁、磷和钙,可用作高效农业肥料。

3 结论

农作物是可再生资源,推广秸秆发电具有取之不尽、用之不竭的资源优势和低廉的成本优势。农作物秸秆是一种很好的清洁可再生资源,秸秆发电项目将具有十分广阔的发展前景,对创建节约型社会,发展循环经济起到十分重要的作用。因此我们可以预计,生物质能秸秆发电在可再生能源的开发与利用中大有作为。

参考文献

[1]倪维斗.生物质能利用的现状、前景及应用指标[J].电力技术经济,2009(2).

第2篇:生物质能的利用范文

0 引 言

随着中国经济与社会发展的持续加速,能源资源短缺和环境污染问题日益突出。加快生物质能开发利用,开辟新型能源供应, 对于缓解国家能源供需矛盾,减少化石能源消耗,有效保护生态环境,促进农村经济和社会可持续发展具有积极的推动作用。提高资源利用效率,发展可再生能源资源,加快发展循环经济,保障国家能源安全,将成为我国经济发展的一项重要战略任务。

1 生物质能利用现状及发展目标

1.1 生物质能利用现状

截至2006年10月,黑龙江垦区应用新型专利技术,建设了7处秸秆气化集中供气工程、3处大中型沼气工程、3700户户用沼气池、6套秸秆固化成型燃料机组、15套稻壳发电机组,建设总投资28400万元。秸秆气化工程年利用作物秸秆5800t,可节约常规能源折合标准煤900t,直接受益农户2196户。大中型及户用沼气工程年可处理畜禽粪便6万t,节约常规能源折合标准煤2200t,直接受益农户5100户。利用秸秆固化成型技术生产秸秆固化燃料年可替代原煤4200t。稻壳发电机组总装机容量达24800kW,年可利用稻壳21万t,年发电量4590万kW。应用生物质气化、固化及稻壳发电技术,提供新型清洁能源,改善了传统用能方式,提高了生活质量和用能品位,降低了生产和生活成本,防止了畜禽粪便污染,既取得了较好的经济效益,也带来了减少二氧化碳、二氧化硫、废弃物等污染物排放的环境效益,为垦区节约能源、保护生态环境走出了一条新路。

目前存在的主要问题,一是受传统观念影响,农村能源开发利用与垦区经济社会总体发展水平差距较大,资源潜力没有得到有效开发,现代农业循环经济产业链还没有形成。二是生物质能源技术及装备处于较低水平,其可靠性和稳定性有待进一步提高。三是生物质能源项目初始投资较大,比较效益低下,难以实现市场化、商业化运作。

1.2 发展目标

“十一五”期间,黑龙江垦区大力推进以生物质为原料的气化、固化、液化及发电工程建设,计划建设40个生物质气化站,生物质固化燃料年生产能力达到20万t、液化燃料5万t,装备20台套稻壳发电机组,装机容量4万kWh,建设2座生物质直燃发电、热电联产装置,装机容量5万kWh。生物质年利用量占一次能源消费总量的8%,发电装机容量占全国的2%。

2 开发利用生物质能的优势与潜力

黑龙江垦区地处东北三江平原,总面积5.62万km2。其中,耕地面积220万km2,农业机械总动力433.6万kW,总人口158.6万人,年粮食生产能力达1000万t,已成为国家重点商品粮基地和现代农业示范基地,因此,发展生物质能源具有独特优势与潜力。

一是资源优势。黑龙江垦区年可利用作物秸秆量达800多万t。2005年末,大牲畜存栏80.5万头,生猪存栏174万头,年畜禽粪便量达622万t。集约化、规模化生产为生物质能利用提供了基础保证。有效利用作物秸秆及畜禽粪便等生物质能,可进一步调整生产用能结构、提高生活用能质量、改善当地生态环境、促进农民增收、实现农业和畜牧业可持续发展。

二是机械化优势。现代农机装备作业区已达到160个,大马力作业覆盖面积约900万亩,农业综合机械化率达到93%,农机化总水平居国内领先,机械化作业为生物质收集利用提供了先决条件。

三是农垦小城镇建设优势。按照垦区“十一五”规划,计划将原有2000多个生产队合并建成660个管理区,农业职工全部集中居住,住宅全部实现砖瓦化。利用小城镇基础设施完善、服务功能齐全、信息便捷的优势,使更多的农业富余劳动力向小城镇转移,壮大城镇经济规模和人口规模,为生物质利用提供了发展空间。转贴于

四是典型示范优势。在国家和省有关部门积极支持下,已建成多处大中型沼气、秸秆气化、秸秆固化、稻壳发电等生物质能源示范工程项目, 积累了丰富的建设经验,为生物质利用提供了技术支撑。

3 生物质能工程技术方案及可行性

3.1大中型沼气工程

3.1.1工艺方案

综合考虑大中型养殖场物料特点及北方地区气候寒冷等因素,适宜采用底物浓度高、加热量小、运行费用低和沼液量少的“能源生态型”卧式池中温发酵工艺。工艺流程示意图如下(见图1)。

3.1.2可行性

发展大型沼气工程及沼气综合利用,是解决垦区规模化养殖粪便处理、发展生态有机农业的最有效途径。充分利用畜牧业废弃物生产清洁能源,可进一步改善农场职工生活条件,减少环境污染,探索和形成垦区“粮-畜-沼-肥-粮”的资源良性循环生态农业新模式。

实践证明该工艺在北方地区运行稳定,产气效率平均高达0.6m3/(m3.d),沼气、沼渣、沼液应用前景广阔,具有较好的经济和社会效益,适宜在6000头猪以上的规模化养殖场及集中居民区附近建设。

3.2 秸秆气化集中供气工程

3.2.1工艺方案

推广使用下吸式固定床气化炉技术。下吸式固定床气化炉具有以下优点:(1)操作简便,运行可靠;(2)原料适应性强;(3)气化效率高;(4)热裂解充分,焦油含量低。工艺流程示意图如下(见图2)。

3.2.2可行性

以往农作物收获以后,除少量的秸秆粉碎后还田用于饲料及烧柴外,其余全部在田间烧掉,造成资源极大浪费,也给环境带来了污染。同时,随着煤炭、液化石油燃气价格不断上涨,居民生活用能成本不断增加。充分利用秸秆燃气,则可以更好地满足人们的生活需要,提高生活用能品位,带来良好的经济效益和社会效益。

3.3生物质液化燃料工程

3.3.1工艺方案

根据黑龙江垦区地域及气候特点,重点发展甜高粱秸秆制取燃料乙醇。工艺流程示意图如下(见图3)。

发展燃料乙醇有利于中国能源多元化、减少环境污染、发展畜牧养殖、增加农民收入。黑龙江垦区土地资源丰富,种植甜高粱产量高,成本低。生产甜高粱乙醇,可替代石油资源,减少车辆尾气污染,废渣废液可作优质饲料和液体肥料综合利用,是一项从种植到加工、从农业到能源的新型能源农业工程。

目前,黑龙江垦区在已建成甜高粱良种繁育基地的基础上,又扩大试种面积3000km2,为生产燃料乙醇提供了原料保证。

3.4生物质发电工程

秸秆发电是一项新兴能源产业。据调查,黑龙江垦区粮食作物区25km半径内,大豆、玉米、水稻等秸秆剩余量达58万t。随着农业生产科学技术不断发展, 粮食单产进一步提高,秸秆剩余量将进一步增加。发展秸秆发电, 一是可以加快秸秆转化步伐,增加农民收入,实现经济协调发展; 二是可以增加电力供应,拉动工业经济增长;三是可以提高资源利用效率,改善生态环境;四是可以拉动农区运输服务等相关产业发展。

项目采用具有国际先进水平的生物质直燃发电技术,工艺系统主要包括机组、电气、热力、燃烧、燃料输送、水处理、除灰、采暖、通风、除尘、消防等装置。 黑龙江农垦所属宝泉岭、红兴隆、建三江、牡丹江、九三等地区地质条件良好,水源充足,交通方便,电力接口便捷,可充分利用发电余热等优势,适宜建设25~50MW秸秆热电联产发电项目。

4 发展生物质能源的对策措施

(1)进一步加大《可再生能源法》的宣传力度。通过典型示范,提高开发生物质能源的认识,加快农村能源项目的推进和落实,形成全社会支持生物质能发展的良好氛围。

(2)全面开展生物质能资源评价。制定农业生物质资源评价技术规范,调查生物质资源量、能源作物适宜土地资源量,选育能源作物优良品种。

(3)推动生物质能技术进步。鼓励科研和教学单位加强生物质能工程技术研发能力建设,对生物质能关键和共性技术进行自主研发和引进吸收,优先支持采用自主知识产权的生物质能技术示范和转化项目。

(4)培育完善生物质能技术服务体系。整合市场资源,拓宽服务范围,加强生物质能技术服务队伍建设,提高技术服务能力,积极推广应用生物质能新技术和新产品,实现生物质能由公益性建设逐步向市场化运作、物业化管理方向发展。

第3篇:生物质能的利用范文

关键词:作物种种质资源 保护 利用 合作

一、我国作物种种质资源概述

作物种种质资源对我们的农业健康持续发展起着举足轻重的作用。它是一种宝贵的地球公共资源。合理有效的保护、开发、利用作物种种质资源有利于更好的维护生物多样性,对提供安全的优良作物做出重要贡献。合作在保护和利用作物种种质资源上显得尤为重要。作物种质资源与人类的生活息息相关,关系到我们的衣、食等各个方面。优质的作物种质能够为人类提供食品和药物的原材料,同时还为当今社会日益发展的生物科学源源不断的基因。保护、研究、利用作物种种质资源是国家农业发展的必要保证,也是提高国际地位有力竞争的筹码。作物种种质资源有着丰富的遗传多样性,值得我们开发利用,更好的造福人类。当前作物种种质资源已经成为国际上热门的关注点,成为体现一个国家实力的象征。随着信息时代的来临,作物种种质资源数据库的建立已经成为一种必要选择。它是国家发展的重要战略性资源。它对国家农业持续性健康发展,加强农业基础、提高r业、增强农业科技的发展具有全局性持久性的重要意义。作物种种质资源实际上就是物种基因资源,私营部门、公共部门和非盈利部门以及整个社会共同合作都有利于作物育种事业的发展。当前我国作物种质资源丰富,通过建立作物种质资源保护体系,为作物种种质资源可持续发展奠定了良好的基础。通过建立保护库、保护点,以及完善相关立法,构建了良好的物种种质资源系统和相应的法律保护体系,是我国管理利用作物种种质资源的基础。

二、我国当前在作物种种质资源保护利用上存在的问题

(一)作物种种质资源缺乏一定的分享体系,使得作物种种质资源信息得不到有效的共享,科研进展缓慢。保护者不能够及时的分享信息,使用者用于科研发展也进展缓慢,严重的阻碍了作物种种质资源的充分开发和利用。

(二)作物种种质资源的商业价值难以快速实现。由于公益性的研究落实不到位,无法使作物种种质资源的价值得以体现,这使作物种种质资源利用存在缺陷。

(三)对作物种种质资源缺乏深入细致的研究,使得我国在作物种种质资源上一些成果进展缓慢。研究不系统不全面,导致能够用于科研项目的信息也尤为有限,难以提供针对性的实质有效的信息资源。

(四)我国作物种种质资源十分丰富,但是因为作物种种质资源研究起步较晚,在作物种种质资源的开发利用、研究保护、创新发展上采用的模式都较为陈旧,缺乏新思维,导致我国与世界上有关方面的发达国家还有一定的差距。很多物种在没有充分保护,用于研究的时候就已经绝种了,这也成为作物种种质资源研究上的一大遗憾。

三、合作对于作物种种质资源保护利用的重要性

合作就是“多方共同从事一项事业,来达到共赢的目的。保护作物种种质资源需要多方的合作,这样才能达到高效利用、合理开发、创新发展的目的。我国在合作保护利用作物种种质资源方面可以借鉴的新思路:

(一)凭借合作关系促进作物种种质资源在世界范围内共享利用。通过建立完善的作物种质资源信息平台。各方共同利用信息、交换信息。前期考察,收集保存作物种种质资源的相关信息,由专业的人员进行评估,后期的录入,共享以及保护信息。都能够在一定程度上使作物种种质资源得到多方充分利用。建立一个有效的平台机制,在明确权益关系的前提下进行作物种种质资源的共享交流,录入者和使用者都能够共享信息用于研究。共享平台的日益完善和权益分享的明确,能够在公平利用的大框架下各方公平使用平台上的信息。合法有效的共享信息,避免资源浪费。比如世界范围内建立的一些特定作物的协作机构及其信息网络。各国之间能够对特定作物的信息交互使用,用于各自的开发和保护。这些科学信息的有效利用,在提高农作物产量、改良农作物品种、新兴农作物推广上都有很大的帮助。比如小麦、玉米。通过全球范围内作物种遗传资源的共享,人类已经在提高物种抗性,培育良株方面取得了重要进展。共同的遗传资源,共同的作物种成果,更高的产量,有效的解决饥饿问题、贫困问题,更好的造福人类。

(二)跨组织跨部门的协作也利于作物种种质资源的利用和保护。作物的培育、开发、保护并不是单一部门的职能,而是需要全社会不同职能部门的通力协作。私营企业的主要目的是盈利,可以研究能够带来更多经济效益的物种。而专业的公共部门则善于研究特定作物的生长环境、生长条件,以此来开发出良株,最终用于更大范围内的生产,最终产生效益。种子公司开创多样化的作物产品市场,非盈利的育种部门则来进行作物育种。这中间国家出台相关政策来保障育种工作的顺利进行。这是一个不同部门不同职能通力合作的过程。这样各自都能在擅长的领域发挥最大的作用。

(三)设置专利,保护信息资源,使物种种质资源信息流通更加广泛。增加知识产权保护,加强私人投资,有利于作物种种质资源在世界范围内的流通运用。人们可以利用有专利的作物种种质资源进行杂交,培育出更加优质的作物用于生产生活。这样没有降低门槛的运用受专利保护的作物种种质资源有助于推广物种,保护生物多样性、遗传多样性。

四、结束语

通过对作物种种质资源的保护利用进行了浅要的分析,我们能够明确作物种种质资源保护、利用的必要性,认识到当前作物种种质资源利用保护存在的不足与问题,而合作能够有效解决作物种种质资源的保护利用所遇到的难题。正所谓一加一大于二,通力合作不仅可以满足各方的需求,最终还能达到对作物种种质资源的高效利用,造福人类。因此,我们要意识到合作的重要性、必要性。这样才能实现对作物种种质资源的保护及高效利用,为生物多样性、遗传多样性做出贡献。

参考文献:

第4篇:生物质能的利用范文

关键词:生物质;废弃物资源化;利用技术

中图分类号:X705 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)06-0005-01

如今,社会的发展不仅面临着能源紧张的局面,同时还要考虑保护环境,在双重压力之下,合理开发利用生物质废弃物资源成为了摆脱困境的有效途径,因此日益受到人们的重视,加大生物质废弃物资源化技术的研究,具有重要的的现实意义和历史意义。

1 生物质废弃物资源化的重要性

因为人口的不断增长和生活水平的日益提高,人们对能源的需求也越来越多,使得传统能源的消耗越来越大,能源呈现紧缺现状,同时因能源利用带来的环境问题不容忽视。随着经济的快速发展,每年我国都会产生大量的生物质废弃物,而人们将这些生物质废弃物不是排放就是焚烧,带来的后果就是环境污染越来越严重,已威胁到人类的生命安全。因此,对生物质废弃物采取适当、合理的处理,然后将其后广泛应用在各个领域,如农业、环保、医药等诸等,不仅使环境污染的程度大幅度降低,还产生了较好的经济和社会效益,符合当代经济发展的理念[1]。所以,实现生物质废弃物的资源化利用,获得相应有价值的产物,对我们国家来说意义重大。

2 生物质废弃物的来源

首先是农业废弃物,包括玉米秸秆、果壳、大豆渣等等,在这里值得一提的是农作物秸秆,大量秸秆被燃烧或弃于田间地头,既造成资源浪费,又危害了环境,因此必须加快秸秆转换利用,如造肥还田、饲料、工业原料等等。其次是林业废弃物,来自于树林的落叶、树根和林业加工行业产生的废弃物等,如果能将他们合理利用,那么不管是森林资源紧缺还是木材供需矛盾都会得到极大地缓解。

3 生物质废弃物资源化利用技术研究现状

目前,利用生物质废弃物制取生物能源是世界上生物质能研究开发的前沿技术。各国对可再生资源转化技术研究十分活跃,很多国家早已展开生物质废弃物资源化利用技术开发和研究工作,并且取得了不错的效果我们国家对生物质废弃物资源化技术研究虽然起步较晚,和发达国家还有一定的差距,但也达成了共识,研究力度越来越大。浙江大学、中国农科院等诸多高校、研究机构在生物质利用装置上取得了较好的成果,另外,还有很多工厂、公司、研究单位对生物质能高品位的利用和开发进行研制,并批量生产。如生物质气化集中供气技术和中小型生物质气化发电技术投资小,社会效益高。

4 生物质废弃物资源化利用技术的研究

4.1 农业废弃物资源化利用技术的研究

目前,人们根据农业废弃物的特性,应用先进的工程技术,使农业废弃物的饲料化、肥料化、能源化、工业原料化的水平不断提升,使相应产品更具商品化、廉价化、多功能化,以便于达到变废为宝、高效利用,同时在此基A上消除污染,使农村的生态环境得到改善,进一步促进农业健康、可持续的发展。如微生物强化堆肥技术,使用适当的微生物接种剂可以加速农业废弃物的堆肥进程。其次通过添加一些功能性菌株,使微生物能够在堆肥中繁殖生长,增加堆肥的肥效,调节作物生长,增强作物的抗病能力。另外利用微生物除臭,有效地减轻了堆肥过程中恶臭物质的产生。

4.2 林业废弃物资源化利用技术的研究

对于林业废弃物,我国一般采取填埋和焚烧传统的处理方式,只有极少部分资源化利用。填埋和焚烧这两种简单的处理方式不仅会造成资源浪费,而且都会对周围环境造成污染,破坏生态环境,进而对人类健康造成影响。实际上,林业的废弃物中含有大量的木质素、纤维素、半纤维素以及一些其他的有机物质,可以将其进行资源再利用,这已成为社会发展的必然趋势。比如,生物堆肥、食用菌培育、木塑工艺以等。林业废弃物没有农药残留,利用价值很高,所以可以作为食用菌的培养原料。既环保又经济,它能将能源循环利用,增加直接经济效益,是可持续发展之路,是实现生态良性循环之路[2]。

4.3 城市废弃物

城市废弃物主要来自于生活废弃物,他们分布范围广,所占比例大,处理和再利用城市生活垃圾的有效方法应该是:源头分类,分门别类地放入相应的公共垃圾桶,最后由环卫部门将各类垃圾送到相应的部门进行资源化再利用。将生活废弃物分类收集,分别进行资源化利用,一方面可以减少环卫部门分拣垃圾的工作量;另一方面能最大限度地利用资源,变废为宝,其经济效益尤为可观。

5 前景展望

生物质能是一种重要的可再生能源,利用生物质废弃物生产生的物质能源不仅能够缓解能源危机,减少环境污染,还会产生巨大的经济效益和社会效益。如废弃皮胶原绿色环保、廉价易得,若将废弃的皮胶原应用到混凝土中,会成为地暖的重要原材料,更具保温、隔热作用,真正实现“变废为宝”。在可持续发展的今天,生物质废弃物资源化利用技术是发展的必然趋势,生物质废弃物不会再成为环境污染的困扰,它的应用前景将更加广阔的。

参考文献

第5篇:生物质能的利用范文

1.1植物化感作用的概念

化感是植物生长过程或植物腐烂过程中产生的化学物质对邻近植物生长的干扰〔1〕。在植物界中,几乎所有的植物都或多或少地含有化感作用的物质成分,会产生不同程度的化感作用,这是物种进化过程中竞争生存的必然。植物化感作用的概念是由H.Molish在1937年首先提出,并定义为:所有类型植物(含微生物)之间生物化学物质的相互作用,同时指出这种相互作用包括有害和有益两方面〔2〕,除此之外,H.Molish对植物化感作用研究的具体内容未能作进一步的阐明。70年代中期E.L.Rice根据H.Molish的原始定义和植物化感作用近40年的研究成果,将植物化感作用定义为:植物(含微生物)通过释放化学物质到环境中而产生对其它植物直接或间接的有害作用〔3〕,这一定义首次阐明植物化感作用的本质是植物通过向体外释放化学物质而影响邻近植物的。80年代中期,E.L.Rice将有益的作用和自毒作用补充到植物化感作用的定义中。植物的化感作用广泛存在于自然界中,与植物间的光、水分、养分和空间的竞争一起构成了植物之间的相互作用。植物化感作用的媒体是化学物质,被称为“化感物质”,必须指出,化感物质包含着更丰富的内容,它是指植物所产生的影响其它生物生长、行为和种群生物学的化学物质,不仅包括植物间的化学作用物质,也包括植物和动物间的化学作用物质。现已发现,许多化感物质不仅对植物,对微生物、动物特别是昆虫都有作用,因此,化感物质的使用范围愈来愈广〔4〕。

1.2植物化感物质的种类

植物化感物质是植物体分泌到环境中的代谢物或次生代谢物,它们分布于植物的根、茎、叶、花、果实或种子中。根据它们性质大体上分四大类:(1)脂肪族化合物,指水溶性的醇和酸,如草酸、乳酸、甲醇、乙醇、丁醇等;(2)脂肪酸,类酯物以及不饱和内酯,如苹果酸、柠檬酸、花楸酸、棒曲霉素;(3)萜类化合物,如单萜烯、哌烯、樟脑、桉树脑以及倍半萜烯等;(4)芳香族化合物:简单的酚、酚酸、醌、单宁、香豆素、黄酮类、生物碱、肉桂酸衍生物及经莽草酸途径合成的芳香族氨基酸。

1.3化感物质的释放途径

大致归纳为以下四类:(1)从植物表面溢出的,被雨水冲洗到下层植物的植株上或进一步渗入到土壤后表现出克生效应〔5〕,如芒萁在天然群落中主要通过雨水、雾或露的淋洗将叶部的液态分泌物通过淋溶过程释放到土壤中,抑制周围植物生长〔6〕。(2)从植物根部溢出的直接产生克生效应。如菊科植物洋艾根游离出来的物质能严重抑制和迫害其他植物的生长;野燕麦分泌的莨菪葶、苜蓿根分泌的7-羟基-4甲氧异黄酮,都能抑制其它植物种子萌发和根系生长〔7〕。(3)一些挥发性化感物质通过植物体表进入环境而发生作用。如无剌槐树皮产生的挥发性物质能抑制附近杂草的生长。(4)植物残株或凋落物分解,如高梁、小麦残株能释放化感物质,强烈抑制某些杂草生长。

1.4化感作用的作用机理

化感作用的作用机制一般是化感物质通过存在部位释放出来后,利用自身高度的选择性和专一性,作用于受体,从而抑制受体的吸收、合成、光合等各种功能,对受体产生抑制效应。化感物质抑制植物生长和发育的主要生理表现为〔1,8〕:(1)抑制植物对养分的吸收、植物光合作用和呼吸代谢,抑制细胞分裂和伸长。(2)对植物激素、种子萌发所需要的关键酶类的抑制,影响蛋白质的合成,改变细胞膜透性。

2植物之间及植物与昆虫间的化感作用

2.1植物之间的化感作用

自然界许多植物能产生化感物质,有些能抑制其它植物生长,有些能促进其它一些植物生长,起到了抑制或促进种间组合的作用。

2.1.1产生克生物质一种植物通过分泌某些克生物质抑制或杀死另一种植物,削弱后者对光、热、水、肥、空间、领地的竞争,从而促进自身的生长进程。如小麦的残体能分泌β-苯基乳酸、β-羟基丁酸等化感物质,可有效地杀死某些阔叶杂草;向日葵产生强烈的抑制豆科植物生长的克生物质,它主要抑制根瘤菌和固氮作用;高梁残体可释放一些化感物质,抑制周围杂草生长。

2.1.2产生自体毒性物质某些植物能产生一些化学物质抑制自身的发展和种群的扩大,从而使群体保持平衡,有利于自身的生长繁殖。如水稻残体能产生某些毒性物质p-香豆酸、p-羟基苯甲酸、丁香酸等能抑制下茬水稻生长。据统计,后茬水稻减产率达25%。大豆根系分泌香草酸、香草醛、对羟基甲酸等酚酸类化合物质,可导致下茬豆苗生长激素代谢紊乱,从而造成大幅度减产。苹果树根系分泌物黄酮根苷,能强烈抑制幼小苹果树苗生长,使苹果园补植及更新困难。

2.1.3产生剌激促进又有抑制效应的物质某些植物分泌的物质会随浓度的变化产生不同的作用效果,如小麦残体腐烂产生异丁酸、戊酸、异戊酸,浓度低于1.5mol/L时,可促使燕麦生根;在浓度高于1.5mol/L时,对燕麦种子萌发又起了强烈的抑制作用。

2.2植物与昆虫间的化感作用

2.2.1植物与昆虫间的克生作用

某些植物体内可分泌羟化物质、单宁等抑制昆虫和小动物的取食,限制昆虫生长甚至使其死亡,从而达到保护自身不受伤害的目的。单宁是木本植物产生的一种次生代谢物,很难被消化酶分解,植株体分泌的单宁具有特殊的苦味、涩味、酸味,能降低害虫的适口性,成为抵制害虫取食的天然武器。

2.2.2植物与昆虫间的互惠关系

如虫媒花植物与为之授粉的昆虫之间的互惠关系是植物与生物互惠关系的典范。此种植物能生成一定的化学物质,使其具有特殊的颜色、香味,从而对昆虫产生吸引力,使昆虫前来采食,达到传粉、授粉目的〔9〕,有利于植物结实、繁衍后代和扩大分布及为昆虫提供食源,使种延续。

3植物化感作用在农业生产中的应用

3.1合理利用植物化感作用的相生效应进行

有益的植物组合,提高农田生产力从事农业生产,首先应充分认识栽培作物、绿肥牧草、经济林木,它们当中哪些具有化感作用,各种栽培植物之间的化感作用是相生还是相克及植物自体毒性问题,有助于合理安排农业生产布局,轮作倒茬,间、套、混作,复种,避免不必要的损失。目前生产上着眼于提高单位面积产量,提高光能利用率,增加作物复种指数,如果在植物之间合理搭配组合,可在某些场合下收到相生效应的好处,大大增加作物产量,提高作物品质,对促进作物的高产、稳产起到重要作用。如玉米与大豆、洋葱与食用甜菜、马铃薯与菜豆、小麦与豌豆种在一起,可提高产量,相反番茄与黄瓜、葱与菜豆、苹果与玉米、核桃与番茄、马铃薯则相克,应把它们分植,避免相互抑制。另外,豆科植物中增加野生天芥菜不仅可减少杂草30%~70%,同时还减少病虫害,这种野生植物本身不以收获为目的,而是经过特殊挑选的具有某种相生或相克性状的植物,称“伴生植物”〔10〕,田间增值这种伴生植物是一种增产措施。

3.2减少植物化感作用造成的损失,为制定合理栽培方式和耕作制度提供理论依据

农业生产中人们栽培的很多作物、经济林木是具有化感作用的植物,这些植物为使自身获得更多的阳光、营养、水分和空间,在种间竞争中释放化感物质(克生物质)抑制邻近植物生长发育。如核桃的叶子和根分泌一种毒素—胡桃醌,对距离其16m以内周围土地上的苹果、茶叶等木本植物和番茄、马铃薯、紫花苜蓿等草本植物产生毒害作用,甚至使之无法生长。苹果树之间种植马铃薯,马铃薯能分泌一种毒素降低苹果树(包括根部和树枝)的含N量及其成分,抑制苹果树生长。芝麻根系分泌物能抑制棉花生长;在免耕作业方式下利用小麦秸秆覆盖对许多杂草有抑制作用〔11〕。因此生产中合理布局,选择合理栽培方式、轮作制度、耕作系统等尽量避免具有相克效应植物间、混、套作,那么可化损失为收益。还有一些植物自体毒性物质的产生符合适应机制。生物生长在不良环境条件下,可抑制自身群体增大,使营养物质供给一些个体,保持种群不致过大,影响生长。但在农业生态系统中,作物、蔬菜、果树、及苗木长期连作后,皆出现生长衰退和产量降低,作物连作障碍已是农业生产中的重要问题。因此,针对连作带来的种种不良效应,诸如杂草滋生、病害蔓延、有毒物质积累等对一年生作物的影响,最好解决办法就是轮作。既可以最大限度地利用轮作中有明显克制性状的作用的相克效应,又可使土壤中的毒物不致过多积累,保证了下茬作物健康、安全生长。如大豆连作障碍〔12〕,人工林衰退,茶园老化〔13〕都是作物释放化感物质对自身产生毒害作用。因此两季连作或多年连作时应尽量将秸秆(凋落物)收割清除干净,以减轻自身毒害效应;或配合耕作措施,倒茬换种别的作物。间作和轮作种植制度是清除自中毒现象的有效措施。这里需注意的是在植物种内的化感现象,尤其是自毒作用,在农业生产上较为普遍。但必须树立这样一种观点,并不是发现了作物的自毒作用,就一定要改变作物的耕作和栽培方式,作物耕作和栽培方式的建立涉及到众多因素,而作物自毒作用仅仅是影响耕作和栽培方式的一个不利因子,而且大多数情况下并不是主导因素。

3.3利用植物化感作用的克制效应,进行田间杂草的生物控制和防治

随农业生产的发展,除草剂成为人们依赖的对象,也是主要控制杂草手段。由于人们大量使用各种化学除草剂,对农业生态系统和人类赖以生存的环境造成很大危害,因此利用化感作用进行杂草防除是一项潜力巨大,前景广阔的新途径和有效措施。植物化感物质最重要的作用是抑制种子发芽,减缓或破坏植物的正常生长,无论死、活植物所释放的化感物质都具有类似除草剂的特征和作用方式,有很强的选择性,且这些化合物在小剂量下很有效力。据报道,在世界上已阐明100多种植物具有化感潜势〔14〕。研究杂草相互间及杂草与作物间化感作用和竞争,可对杂草进行控制。因此,生产中积极利用克生效应防除杂草,不但可减少农业投入,节约成本,同时不会产生由于人工合成化合物的使用而带来污染环境问题,可有效利用资源,保护生态环境。如冬小麦释放的化感物质能抑制白茅草生长;大麦释放的化感物质可抑制繁缕生长〔12〕,刺槐分泌鞣酸物质能抑制多种草本植物生长。核桃、蔷薇、高梁、向日葵、茄子、菊、番茄等能分泌克生物质。生产中广泛开展利用植物化感作用的克生效应,直接利用化感植物地面覆盖,化感物质的人工提取直接作为除草剂等措施是有效防除杂草的途径。值得说明一点:从化感植物中提取的有效克生物质直接进行生产实际应用不是太现实的,因为化感物质含量少,提取困难,获得的量也非常少,直接施用成本太高且药源缺乏。因此,人工模拟天然化感物质合成有效的化感化学物质是一条可行之路,同时可对一些化感物质进行人工结构修饰,结构修饰最好采用Si,这样Si可改善有机物的物理性质,降低活性物质毒性,且最终分解的无机物SiO2不会对环境造成危害。

3.4深入研究生物之间的化感效应,为防治有害农业生物服务

人们通过对植物之间、植物与昆虫之间关系的深入研究,利用它们之间的化感效应去解决有害生物防治问题,是行之有效的措施。某些栽培植物含有一种或多种对动物和昆虫有威慑作用的化感物质,使草食动物、昆虫对其厌食、拒食,植物正是利用拒食、毒杀和激素干扰等化学手段来抵抗生物的攻击。有些植物分泌的次生代谢物有异味,可驱走昆虫,以免受害;有些则有毒,可杀死昆虫和线虫;有些植物能通过抑制真菌作用和抗生作用而表现抗病性。如水稻体内的苯甲酸、水杨酸能抑制二化螟幼虫的生长与发育;混交林中各种树释放各种化学物质,形成一个特殊生化环境场,对有害昆虫、微生物及病毒等产生毒害或抑制作用,不利于它们生存和繁殖,可有效降低病虫害的危害。桉树、蓖麻、七里香、柠檬、蒜、葱等植物产生的分泌物具防治病虫害的功效。一般植物产生的克生物质对有害生物的作用常常是缓慢的和温和的,需通过一定时间达到控制有害生物的效果。目前许多杀虫剂是以植物为药源或是模拟植物中的天然成分合成的,又称“无公害农药”。它的使用不但可及时大面积防治病虫害,且高效、低毒、低残留,有利于保护生态环境,减少果实残留,保护人类身体健康。无公害农药(除草剂、植物生长调节剂)将是未来现代化农业发展方向,也是可持续农业发展的要求。

3.5利用植物化感作用基因培育抗有害生物的作物品种

随人类社会不断发展,各种现代科学技术应用于农业生产中,在未来的年代,我们将有可能象培育抗病作物一样,将植物化感作用基因引入到有希望的栽培品种中,培育抗有害生物的作物品种。利用作物本身的化感潜势来进行有害生物的防除和提高作物产量。如利用向日葵、核桃、小麦、大麦等栽培植物的化感潜势来控制杂草的生长或用来减少除草剂用量。如果有希望的类型不能与理想栽培品种杂交时,可采用基因工程技术,例如,细胞质融合将抑制基因引到栽培品种上。

3.6广泛开展植物化感物质的研究利用,有利于保护生态环境,形成良性生态系统

当前,农业生态环境受到人类不合理的开发和利用导致生态条件恶化,污染逐年加重,严重威胁农业的持续发展及人类生存,因此广泛开展植物化感作用的研究利用,可有效减少环境污染,改善生态环境和资源永续利用。生产中人们利用大自然提供的天然植物化感物质作为植物生长调节剂、杀虫剂、除草剂或模拟天然物人工合成化学品,一般这些物质都是无毒或具有较小的环境毒性物质,使用这些物质去杀虫除草,能减少对环境的污染和维护生态平衡,使生态环境能得到明显改善。

第6篇:生物质能的利用范文

一、当前我国能源状况对经济社会发展的影响

我国经济目前正处在快速增长期,经济发展对能源的依赖度较高。从现在起到2020年,是我国经济社会发展的重要战略机遇期,根据国际经验,这一时期是实现工业化的关键时期,也是经济结构、城市化水平、居民消费结构发生明显变化的阶段。

从能源供应与经济发展来看,我国的能源发展面临着十分严峻的形势和挑战,为保证2020年实现经济翻两番的目标,能源的供应将非常紧张。

随着人民生活水平的提高和消费结构的升级,能源的需求结构将发生重要变化。我国的能源结构仍是以煤为主,而且这种结构在今后一个时期不可能有太大变化,这将对能源供应、能源安全、环境保护等诸多方面产生重大影响。

目前,我国的能源状况也存在几个严重的问题:

一,能源需求持续增长对能源供给形成很大压力。

二,资源相对短缺制约了能源产业发展。

三,以煤为主的能源结构不利于环境保护。

四,能源技术相对落后影响了能源供给能力的提高。

五,国际能源市场变化对我国能源供应的影响较大。

专家们希望通过实行可持续发展的能源战略,保证我国到2020年实现经济发展目标,能源消费实现如下理想目标:一次能源需求少于25亿吨标准煤,节能达到8亿吨标准煤;煤炭消费比例控制在60%左右,可再生能源利用达到5.25亿吨标准煤(其中可再生能源发电达到1亿千瓦);石油进口依存度控制在60%左右;主要污染物的削减率为45%-60%。

二、林木生物质能源在国家能源战略中的地位

人类目前使用的主要能源有石油、天然气和煤炭3种。根据国际能源机构统计,地球上这3种能源供人类开采的年限分别为40年、60年和220年。因此,尽快改善能源消耗结构,加大能源保障安全迫在眉睫。正如胡锦涛总书记在给北京可再生能源国际大会致辞中所指出的,加快发展可再生能源是应对日益严重的能源资源和环境问题的根本措施。

目前,世界上技术较为成熟,可规模化工业开发利用的可再生能源主要有水能、生物质能、风能、太阳能、地热能和海洋能,可再生能源在世界能源消费中已占22%左右。

在各种可再生能源中,生物质能是独特的,它是贮存的太阳能,更是一种惟一可再生的碳源,资源丰富且可以再生,其含硫量和灰分都比煤低,而含氢量较高,一直是人类赖以生存的重要能源之一,就其能源当量而言,是仅次于煤、油、天然气而列第四位的能源;在世界能源消耗中,生物质能占总能耗的14%,但在发展中国家占40%以上。

在生物质能中,我国960万平方公里的广阔土地林木生物质能源占有十分重要的地位。加快发展林木生物质能源是有效补充我国能源,改善和保护生态环境的战略举措,对维护我国能源安全,改善能源结构将发挥重要的作用。

目前,我国林木生物质能主要有三种利用方式,即生物质固体燃料利用,生物质液态燃料利用和生物质气体燃料利用。其终端产品主要有五类,一是利用含油脂转化为生物柴油,二是木质纤维素转化燃料乙醇,三是木质加工成固体燃料,四是木质转化成燃料气体,五是木质燃料发电。我国发展林木生物质能源有以下几个主要优势:

一是我国适于发展林木生物质能源的树种丰富。我国适合规模化发展林木生物质能的树种资源比较丰富,仅乡土树种就多达几十种。这些树种有的适合作为燃料用于发电,如刺槐、黑荆树、柠条、沙棘、柽柳等;有的适合开发生物柴油,如麻风树、黄连木、乌桕、文冠果、油桐、石栗树、光皮树等。以麻风树为例,栽培2年-3年即可结果,结果期长达30年-50年,其果实平均含油率40%左右,5年生每亩果实产量达200公斤,可生产生物柴油60公斤左右。再如黄连木,其果实平均含油率25%(种子达40%)以上,2.5吨黄连木种子可生产1吨燃油。

二是我国林木生物质能的资源比较丰富,可以作为重要的能源补充。根据目前的科学技术水平和经济条件,可获得的林木生物质资源种类为薪炭林、森林抚育间伐、灌木林平茬复壮、苗木截杆、经济林和城市绿化修枝、油料树种果实和林业“三剩”物(采伐剩余物、造材剩余物和加工剩余物)等。按相关的技术标准测算,每年的生物质总量约8亿吨-10亿吨,其中,可作为能源利用的生物量为3亿吨以上。按照相应的热当量换算,加工后的5吨林木生物质可替代1.5吨原油,1.5吨林木生物质可替代1吨标准煤,如3亿吨全部开发利用后可替代2亿吨标准煤,能够减少目前十分之一的化石能源消耗。可以说,林木生物质能源是我国未来能源的一个重要补充。

在油料资源利用方面,我国现有木本油料林总面积超过600多万公顷,主要油料树种果实年产量在200多万吨以上,其中不少是开发生物柴油的原料。同时,还有不少可开发生物柴油的其他油料树种。如麻风树,分布我国四川、云南、贵州、广西等地,在我国西南地区适宜种植麻风树的面积约200万公顷,其中,已人工栽培2万多公顷。再如黄连木,野生分布范围很广,面积约30万公顷。

三是我国林木生物质能资源培育潜力巨大。和其他生物质能源相比,林木生物质能资源发展不占用耕地,发展空间广阔。目前,我国尚有5400多万公顷宜林荒山荒地,可拿出一部分发展能源林。此外,还有大量的盐碱地、沙地以及矿山、油田等复垦地,初步估计有近1亿公顷。这些不适宜农业生产的边际土地大都适宜种植特定能源树种。如在盐碱地上可种植柽柳,在沙地上可栽植能多次平茬利用的柠条、沙柳等灌木。这些边际土地资源,经过开发和改良,可以变成发展林木生物质能源的“绿色油田”、“绿色煤矿”,用以补充我国未来经济发展对能源的需求。

四是我国林木生物质能源开发技术条件已初步具备。目前,国内林木生物质能源开发利用大都处于试验和示范的过程,尚未步入实质性的产业化发展阶段,但开发利用技术已初步具备。

三、发展我国林木生物质能源的初步设想

首先,要提高对开发利用林木生物质能重要性的认识,制定明确的开发利用目标。新的生物质能利用技术与传统的生物质能利用技术相比具有质的区别,因此,必须从战略的高度,用长远的眼光看待生物质能源,切实提高对开发利用生物质能重要性的认识,研究制定明确的林木生物质能开发利用目标和具体要求。

其次,要加快林木生物质资源调查评价与发展规划工作。虽然我国林木生物质能资源丰富,但资源量到底有多少,分布在什么地方,资源采集的成本如何?到底哪里可以种植能源树种,潜力有多大?等等。这些问题都亟待回答。因此,应当加快开展林木生物质能资源调查评价与发展规划工作,摸清相关的资源本底,以及哪些地方具有建设生物质发电厂的资源条件,哪些地方具有种植能源树种的条件,并在此基础上研究制定相关的发展规划,推进林木生物质能开发利用。

第三,要加强林木生物质能源基地培育和利用技术的试点和示范工作。林木生物质能利用技术种类很多,技术的成熟程度也不一样。当前,需要结合我国实际,区分不同情况推进。先期就技术相对成熟、开发潜力较大的项目和树种开展试点和示范,通过试点和示范辐射带动林木生物质能的发展。

第四,要加强人才和技术能力建设。任何能源产业的发展必须有人才和技术基础。目前,经济发达国家都建立了比较完善的可再生能源技术研究开发机构,形成了比较完善的产业服务体系。如美国的可再生能源实验室,欧盟的联合研究中心,都是政府专门负责可再生能源研究和开发的机构。而我国在可再生能源方面的人才和技术力量以及设计、咨询等产业服务体系极为薄弱。因此,要高度重视我国可再生能源的人才培养,成立部级的可再生能源研究开发机构,逐步建立我国可再生能源的人才培养和产业服务体系。

第五,国家要加大对林木生物质能资源培育的资金和政策扶持,实施财政贴息和税收减免政策。原料价格(包括采集)对林木生物质能源的经济性起着第一位的作用。要实现林木生物质能源的产业化,关键是降低能源制取成本。建议有关部门从国家能源发展战略和解决“三农”问题的高度出发,制定明确的促进林木生物质能开发利用的政策和措施。一是国家应给予必要的专项资金和优惠政策,扶持引导能源林的定向培育;二是为鼓励企业和民营资本进入林木生物质能源领域,同时对开发林木生物质能源实行长周期贷款财政贴息和税收减免政策。

四、发展林木生物质能源符合林业生态和产业两大体系建设的要求,大有可为

林业是公益事业,也是基础产业,积极推进生物质能源的开发和利用,既是应对我国经济发展中面临的能源危机和环境问题的重要举措,同时也符合林业生态建设和产业建设的目标,对实现林业可持续发展具有十分重要的战略意义。

1、开发利用林木生物质资源可以减少污染和温室气体排放,提高森林碳汇功能。我国1997年co2总排放量为8.17亿吨,仅低于美国位于世界第二,我国未来的co2减排压力还将不断增大。生物质能源排放的气体以co2为主,比化石基能源清洁,可减少大气污染。尤其是林木生物质能源在消耗过程中排放的co2量是树木生长过程中从大气中吸收的co2量,因此,可基本实现co2吸收排放平衡。同时,大面积营造能源林,可以有效增加森林面积和提高森林生态系统吸收co2的功能及碳汇作用。

2、可有效促进造林绿化和防治土地退化。开发林木质资源可有效促进造林绿化和防治土地退化,有利于提高那些不适宜发展农业的边际土地资源和广袤的荒沙、荒山,以及矿山、油田废弃地的利用率。若将这些土地资源中的50%营造种植高抗能源灌木林,可使森林覆盖率提高0.5个百分点。同时,每年可新增林木质原料5亿吨以上。若将这些生物量转化为生物质能源,其经济价值就会成倍提高,从而有效地提高造林绿化和生态治理的成效。

第7篇:生物质能的利用范文

生物质能是人类用火以来,最早直接应用的能源。随着人类文明的发展,生物质能的应用研究开发几经波折,最终人们深刻认识到,石油、煤、天然气等化石能源的有限性,同时无节制地使用化石能源,大量增加CO2、粉尘、SO2等废弃物的排放,污染了环境,给人类赖以生存的星球,造成十分严重的后果。而使用大自然馈赠的生物质能源,几乎不产生污染,资源可再生而不会枯竭,同时起着保护和改善生态环境的重要作用,是理想的可再生能源之一。生物质能的应用技术开发,旨在把森林砍伐和木材加工剩余物以及农林剩余物如秸杆、麦草等原料通过物理或化学化工的加工方法,使之成为高品位的能源,提高使用热效率,减少化石能源使用量,保护环境,走可持续发展的道路。

七十年代,由于中东战争引发的能源危机以来,生物质的开发利用研究,进一步引起了人们的重视。美国、瑞典、奥地利、加拿大、日本、英国、新西兰等发达国家,以及印度、菲律宾巴西等发展国家都分别修定了各自的能源,投入大量的人力和资金从事生物质能的研究开发。

我国生物质能研究开发工作,起步较晚。随着经济的发展,开始重视生物质能利用研究工作,从八十年代起,将生物质能研究开发列入国家攻关计划,并投入大量的财力和人力。已经建立起一支专业研究开发队伍,并取得了一批高水平的研究成果,初步形成了我国的生物质能产业。

2、生物质能应用技术的研究开发现状

2.1国外研究开发简介

在发达国家中,生物质能研究开发工作主要集中于气化、液化、热解、固化和直接燃烧等方面。

生物质能气化是在高温条件下,利用部份氧化法,使有机物转化成可燃气体的过程。产生的气体可直接作为燃料,用于发动机、锅炉、民用炉灶等场合。气化技术应用在二战期间达到高峰。随着人们对生物质能源开发利用的关注,对气化技术应用研究重又引起人们的重视。目前研究主要用途是利用气化发电和合成甲醇以及产生蒸汽。奥地利成功地推行建立燃烧木材剩余物的区域供电计划,目前已有容量为1000~2000kw的80~90个区域供热站,年供应10×109MJ能量。加拿大有12个实验室和大学开展了生物质的气化技术研究。1998年8月了由Freel,BarryA.申请的生物质循环流化床快速热解技术和设备。瑞典和丹麦正在实行利用生物质进行热电联产的计划,使生物质能在提供高品位电能的同时满足供热的要求。1999年,瑞典地区供热和热电联产所消耗的能源中,26是生物质。

美国在利用生物质能方面,处于世界领先地位,据报道,目前美国有350多座生物质发电站,主要分布在纸浆、纸产品加工厂和其它林产品加工厂,这些工厂大都位于郊区。装机容量达7000MW,提供了大约66000个工作岗位,根据有关科学家预测,到2010年,生物质发电将达到13000MW装机容量,届时有4000000英亩的能源农作物和生物质剩余物用作气化发电的原料,同时,可按排170000个以上的就业人员,对繁荣乡村经济起到积极的推动作用。

流化床气化技术由于具有床内气固接触均匀、反应面积大、反应温度均匀、单位截面积气化强度大。反应温度较固定床低等优点,从1975年以来一直是科学家们关注的热点。包括循环流化床、加压流化床和常规流化床。印度Anna大学新能源和可再生能源中心最近开发研究用流化床气化农业剩余物如稻壳、甘蔗渣等,建立了一个中试规模的流化床系统,气体用于柴油发电机发电。1995年美国Hawaii大学和Vermont大学在国家能源部的资助下开展了流化床气化发电的工作。Hawaii大学建立了处理生物质量为100T/d的工化压力气化系统,1997年已经完成了设计,建造和试运行达到预定生产能力。Vermont大学建立了气化工业装置,其生产能力达200T/d,发电能力为50MW。目前已进入正常运行阶段。

生物质的直接燃烧和固化成型技术的研究开发,主要着重于专用燃烧设备的设计和生物质成型物的应用。目前,已开发的技术有:林产品加工厂的废料(如造纸厂的树皮、家具厂的边角料等)的专用燃烧蒸汽锅炉,国外造纸厂几乎都有专门的设备,用来处理废弃物。由于生物质形状各异,堆积密度小较松散,给运输和贮存以及使用带来了较大困难,影响生物质的使用。因此,从四十年代开始了生物质的成型技术研究开发。现已成功开发的成型技术按成型物形状分主要有三大类:以日本为代表开发的螺旋挤压生产棒状成型物技术,欧洲各国开发的活塞式挤压制得园柱块状成型技术,以及美国开发研究的内压滚筒颗粒状成型技术和设备。美国颗粒成型燃料年产量达80万吨。

成型燃料应用于二个方面:其一:进一步炭化加工制成木炭棒或木炭块,作为民用烧栲木炭或工业用木炭原料;其次是作为燃料直接燃烧,用于家庭或暧房取暧用燃料。日本、美国、加拿大等国家,开发了专用炉灶。在北美有50万户以上家庭使用这种专用炉灶作为取暧炉。

将生物质能进行正常化学加工,制取液体燃料如乙醇、甲醇、液化油等;是一个热门的研究领域。利用生物发酵或酸水解技术,在一定条件下,将生物质转化加工成乙醇,供汽车和其它工业使用。加拿大用木质原料生产的乙醇上产量为17万吨。比利时每年用甘蔗为原料,制取乙醇量达3.2万吨以上,美国每年用农林生物质和玉米为原料大约生产450万吨乙醇,计划到2010年,可再生的生物质可提供约5300万吨乙醇。

生物质能的另一种液化转换技术,是将生物质经粉碎预处理后在反应设备中,添加催化剂或无催化剂,经化学反应转化成液化油。美国、新西兰、日本、德国、加拿大国家都先后开展了研究开发工作,液化油的发热量达3.5×104KJ/kg左右,用木质原料液化的得率为绝干原料的50以上。欧盟组织资助了三个项目,以生物质为原料,利用快速热解技术制取液化油,已经完成100kg/hr的试验规模,并拟进一步扩大至生产应用。该技术制得的液化油得率达70,液化油低热值为1.7×104KJ/kg。

生物质能催化气化研究,旨在降低气化反应活化能,改变生物质热处理过程,分解气化副产物焦油成为小分子的可燃气体,增加煤气产量,提高气体热解;同时降低气化温度,提高气化速度和调整生物质气体组成,以便进一步加工制取甲醇或合成氨。欧美等发达国家科研人员在催化气化方面已经作了大量的研究开发,研究范围涉及到催化剂的选择,气化条件的优化和气化反应装置的适应性等方面,并且已经在工业生产装置中得到了应用。

2.2国内研究开发

我国生物质能的应用技术研究,从八十年代以来一直受到政府和科技人员的重视。主要在气化、固化、热解和液化开展研究开发工作。

生物质气化技术的研究在我国发展较快,应用于集中供气、供热、发电方面。中国林科院林产化学工业研究所,从八十年代开始研究开发了集中供热、供气的上吸式气化炉,并且先后在黑龙江、福建得到工业化应用,气化炉的最大生产能力达6.3×106kJ/hr。建成了用枝桠材削片处理,气化制取民用煤气,供居民使用的气化系统。最近在江苏省又研究开发以稻草、麦草为原料,应用内循环流化床气化系统,产生接近中热值的煤气,供乡镇居民使用的集中供气系统,气体热值约8000KJ/NM3。气化热效率达70/以上。山东省能源研究所研究开发了下吸式气化炉。主要用于秸杆等农业废弃物的气化。在农村居民集中居住地区得到较好的推广应用,并已形成产业化规模。广州能源所开发的以木屑和木粉为原料,应用外循环流化床气化技术,制取木煤气作为干燥热源和发电,并已完成发电能力为180KW的气化发电系统。另外北京农机院、浙江大学等单位也先后开展了生物质气化技术的研究开发工作。

我国生物质的固化技术在八十年代中期开始,现已达到工业化规模生产。目前国内有数十家工厂,用木屑为原料生产棒状成型物木炭。螺旋挤压成型机有单头和双头二种,单头机生产能力为120Kg/hr,双头机生产能力达200Kg/hr。1990年中国林科院林化所与江苏省东海粮机厂合作,研究开发生产了单头和双头二种型号的棒状成型机,1998年又与江苏正昌集团合作,共同开发了内压滚筒式颗粒成型机,机器生产能力为250~300kg/hr,生产的颗粒成型燃料尤其适用于家庭或暖房取暖使用。南京市平亚取暖器材有限公司,从美国引进适用于家庭使用的取暖炉,通过国内消化吸收,现已形成生产规模。

生物发酵制气技术,在我国已经形成工业化,技术亦趋成熟,利用的原料主要是动物粪便和高浓度的有机废水。在上海亦已建成沼气集中供气系统。

沈阳农业大学从国外引进一套流化床快速热解试验装置,研究开发液化油的技术,和利用发酵技术制取乙醇试验。另外,中国林科院林化所进行了生物质催化气化技术研究。华东理工大学还开展了生物质酸水解制取乙醇的试验研究,但尚未达到工业化生产。

3、我国生物质能应用技术的展望

生物质能是一个重要的能源,预计到下世纪,世界能源消费的40来自生物质能,我国农村能源的70是生物质,我国有丰富的生物质能资源,仅农村秸杆每年总量达6亿多吨。随着经济的发展,人们生活水平的提高,环境保护意识的加强,对生物质能的合理、高效开发利用,必然愈来愈受到人们的重视。因此,科学地利用生物质能,加强其应用技术的研究,具有十分重要的意义。

目前,我国已有一批长期从事生物质转换技术研究开发的科技人员,已经初步形成具有中国特色的生物质能研究开发体系,对生物质转化利用技术从理论上和实践上进行了广泛的研究,完成一批具有较高水平的研究成果,部分技术已形成产业化,为今后进一步研究开发,打下了良好的基础。

从国外生物质能利用技术的研究开发现状结合我国现有技术水平和实际情况来看,本人认为我国生物质能应用技术将主要在以下几方面发展。

3.1高效直接燃烧技术和设备

我国有12亿多人口,绝大多数居住在广大的乡村和小城镇。其生活用能的主要方式仍然是直接燃烧。剩余物秸杆、稻草松散型物料,是农村居民的主要能源,开发研究高效的燃烧炉,提高使用热效率,仍将是应予解决的重要问题。乡镇企业的快速兴起,不仅带动农村经济的发展,而且加速化石能源,尤其是煤的消费,因此开发改造乡镇企业用煤设备(如锅炉等),用生物质替代燃煤在今后的研究开发中应占有一席之地。把松散的农林剩余物进行粉碎分级处理后,加工成型为定型的燃料,结合专用技术和设备的开发,在我国将会有较大的市场前景,家庭和暧房取暧用的颗粒成型燃料,推广应用工作,将会是生物质成型燃料的研究开发之热点。

第8篇:生物质能的利用范文

关键词:农村废弃物;资源化;处理利用技术;

中图分类号:D267.2 文献标识码:A

一、引言

社会的发展要求一切社会生产向着节能、环保的方向发展,农业生产也是如此,大量农村废弃物只要通过合理的处理和利用都会成为资源,为农业发展提供资源。目前我国农村废弃物呈现多量化、多样化、循环化低、利用率低的“两多两低”特点,这就造成农村废弃物堆积现象严重,不仅是对废弃物资源的浪费,更对人们的生活和生产环境造成了严重的污染,威胁着农业可持续发展和人类的健康。因此农村废弃物资源化处理和利用迫在眉睫,是事关生产、生活、环境的重要课题,为建设美丽新农村和谐新家园的建设做贡献。

加快推进“新农村、新农民、新社区、新生活”的美丽新农村建设,是贯彻落实科学发展观、统筹城乡发展、推进城乡一体化的重要战略举措,也是开展社会主义新农村建设、改善农村人居环境、完善农村公共服务、提高农民群众生活质量的有效途径,更是加快征地拆迁还建工作步伐、更好服务招商引进和项目建设、推进大集经济社会又好又快发展的基础保障。因此加快推进农村废弃物资源化处理和利用有利于推进美丽新农村建设,是贯彻落实科学发展观的具体实践。

二、农村废弃物现状分析

农村废弃物即农村日常生产生活所产生的垃圾,具有种类多、数量大、污染环境、不可避免、可储存再生利用等特点。按生产生活领域可分为种植业废弃物、养殖业废弃物、农业加工业废弃物、农村生活废弃物等。按农村废弃物主要构成成分,可分为植物性废弃物和动物性废弃物。农村废弃物基本类型和估算数量见表:

表一:农村废弃物基本类型和估算数量表

废物类型 农作物秸秆 蔬菜废弃物 畜禽粪便量 乡镇生活垃圾和人粪便 肉类加工厂和农作物加工场废弃物 其它类有机废弃物

数量 7亿t 1.0亿t 26亿t 25亿t 1.5亿t 0.5亿t。

农村废弃物具有“两多两低”的主要特点,就目前我国农村废弃物利用水平来说,远远达不到资源利用和循环化发展的效果。大量的废弃物其实也是大量的资源,是一种特殊形态的农业资源。以农作物秸秆为例,因缺乏相应的技术和设备来加以利用,7亿t秸秆其中的 2/3 只能废弃或焚烧,按1 kg秸秆产生电1千瓦时计算,就具有产生7亿千瓦时电能的潜力。

三、农村废弃物资源化处理和利用技术的发展方向

随着废物循环利用不断被重视,国内外农业废弃物的资源化利用技术也在不断发展,农业废弃物的资源化利用技术呈现多样性特点。就植物纤维废弃物的资源化利用方面来说,废物的主要处理技术有加工饲料、废物还田、制复合材料、固化、气化、炭化、制造化学品等;就动物类废弃物的资源化利用方面来说,畜禽粪便的处理技术有饲料化技术、肥料化技术、燃料化技术等。综合来说农村废弃物的资源化处理逐步向生态化、能源化、肥料化、饲料化、材料化和基质化等几个方面发展。使农村废弃物变废为宝、物尽其用、高效利用废弃物达到消除污染、改善农村生态环境、促进农业可持续发展的目标。

1、农村废弃物资源化生态化处理技术

生态化是指农村废弃物的高利用率发展形成的节能、环保的生态发展方向。农村废弃物的多重循环利用和多次转化利用,是提高资源利用率及物质资源整体效益的重要途径。就其利用率提高水平来说,科学化的废物资源处理技术能够带来较高的利用效果,达到节约资源、节能环保的目的,例如秸秆经过牲畜过腹还田,氮、磷、钾等营养元素的利用率仅为60%,其能量利用率仅为20%。通过以“秸秆一食用菌一猪一沼气一肥田”的处理利用模式,其有机质和营养元素的利用率可达95%,能量利用率可达50%以上,这就充分体现出废物资源处理技术的重要性。因此对如猪一沼一鱼、猪一沼一果利用模式的应用推广,是生态化农村废物资源化处理和利用技术的未来发展方向。具体的沼气生态模式流程示意图见图一:

2、农村废弃物资源化能源化处理技术

农业废弃物资源化处理利用技术能源化发展,主要包括厌氧发酵和直燃热解两个方向。目前关于农业废弃物资源化处理利用技术能源化发展研究,主要集中在高效沼气发酵装置与配套设备及其发电工程系统的研究;秸秆直接燃烧供热系统技术的研究;中热值秸秆气化装置和燃气净化技术的研究;纤维素原料生产燃料乙醇技术的研究;有机垃圾混合燃烧发电技术的研究,生物质热解液化制备燃料油、间接液化生产合成柴油和副产物综合利用技术的研究;以及“能源一环境工程”生态农业综合利用模式的研究。

其中厌氧发酵制沼气技术应用广泛,据报道,截至2007年底,全国沼气工程总数到达26871处,制沼气技术发展已经有不少成功案例。制沼气技术是指利用多种微生物厌氧降解农村废弃物,以此制成清洁燃料沼气(甲烷含量50%-70%)及副产品沼渣和沼液的过程。沼气除了可供生活照明、烧饭、取暖外,还可以为农村农业畜牧业的发展提供能源,用来进行大棚温室种菜、增温养蚕、孵化雏鸡、发电等,这就形成了废物资源的循环利用。另外,副产品沼液沼渣含有丰富的氮、磷、钾等有机营养物质,可作为优质的有机肥用于农业生产,实现废物零排放资源高效利用。农作物秸秆、蔬菜瓜果的废弃物和畜禽粪便都是制沼气的好原料,利用各种农业废弃物发酵生产沼气,可以显著提高热效率。例如农作物秸秆直接燃烧,只利用了其热能的10%左右,但是厌氧发酵制沼气作为燃料可以使能量得到充分利用,热效率提高94%。

3、农村废弃物资源化肥料化处理技术

农业废弃物肥料化利用分为直接利用和间接利用两种,是传统的废物利用方式。直接利用即将废物搁置在土壤上,经过较长时间释放出其中的矿物质养分,供作物吸收利用。通过土壤中微生物作用,缓慢分解,成有机质、腐殖质为土壤中微生物及其他生物提供养分,改善土壤结构、增进土壤肥力、培育地力、提高农作物产量。具有分解速度慢、成效低的特点。间接利用是指废弃物通过生产有机生物复合肥、堆肥、沼渣、烧灰、过腹等方式还田利用。科学技术的发展为农村废物资源化处理利用技术提供了技术保障,如利用机械翻抛加入速腐剂、催腐剂、酵素菌等,提高堆肥效果和利用率,周期短、产量高、零污染、肥效高。

4、农村废弃物资源化饲料化处理技术

秸秆类物质可以作为饲料喂养动物,但是直接利用不能达到良好的效果,要注意处理加工如利用机械加工、 辐射、氧化、发酵、 酶解等技术方法改造废物,提高利用率。例如孙清等采用黑曲霉、白地霉组合菌株对榨汁后的甜高粱茎秆渣及发酵残渣进行发酵,所得蛋白饲料的粗蛋白含量由2.01%提高到21.43%,粗纤维由12.37%降 为2.34% 。

畜禽粪便可以作为土壤肥料提高土壤肥力,而且其中含有的矿物质、未被消化的粗蛋白、消化蛋白、粗脂肪 、粗纤维等如干燥鸡粪含粗蛋白23%到31.3%,粗脂肪8%到10%,还有各种必需的氨基酸和大量维生素可以二次利用制成饲料,用于喂猪、养鱼,效果良好。要注意灭菌彻底消除饲料安全隐患。

5、农村废弃物资源化材料化处理技术

材料化是农业废弃物利用的一个重要途径,其关键是依靠科技开发利用,最大程度的利用农业废弃物中有益的物质循环利用,是未来农业废弃物利用的一个重要方向。 农村废弃物中的纤维性材料和高蛋白资源可以生产多种生产物质资料。例如利用秸秆生产纸质材料为生产生活提供保温材料、包装材料以及各类轻质板材的原料等。弥补木材的短缺,减少森林的砍伐,保护森林资源,降低空气污染,具有较高的生态效益。

6、农村废弃物资源化基质化处理技术

基质化是指利用经适当处理的农业废弃物作为栽培蔬菜、花卉及养殖高蛋白蚯蚓、蝇蛆等生产活动的基质原料。农作物秸秆例如油菜秸、稻草、麦秸等,农产品的副产物如花生壳、稻壳、麦壳、树皮等,以及动物粪便 鸡粪、牛粪、猪粪等都可以二次利用作为基质原料。

四、结语

生态化、能源化、肥料化、饲料化、材料化和基质化的农村废弃物资源化处理和利用技术的发展方向,是农村废物资源化的保障。对农村废弃物的有效循环利用,对合理利用农业生产和生活资源、改善农村生态环境、减少环境污染具有十分重要的影响,而且有利于缓解日益严重的能源危机。

第9篇:生物质能的利用范文

农作物能量包括果实能量和秸秆能量

农作物生长和成熟的过程。也是农作物能量形成和积累的过程。农作物多种多样,但无论哪种农作物,都是通过光合作用,为人类生存和发展提供能量。哪种农作物为人类提供的农作物能量更多,哪种农作物就更有种植和利用的价值。加快种植业特别是粮食发展,增加农产品产量,实质就是增加农产品能量,以满足消费者对农产品能量日益增长的需求。

如果把农作物能量的组成分解开来,除个别农作物外,大体可以分为果实能量和秸秆能量。以粮食作物为例,收获的各种粮食就是果实能量,收获的各种秸秆就是秸秆能量。无论是果实能量还是秸秆能量,都是农作物能量的重要组成部分。我国是粮食生产大国,又是秸秆生产大国。据专家预测,农作物的果实能量和秸秆能量在数量上大体相当。我国农业每年生产100DO多亿斤粮食,生产14000多亿斤秸秆。农作物秸秆能量是农作物能量的重要组成部分。

同农作物果实能量一样,农作物秸秆能量是可再生能量。只要保持农业的可持续发展,每年就可生产出数量可观的农作物秸秆能量。因此,农作物秸秆能量在农作物能量及农产品生产中占有重要地位,农作物秸秆能量的开发和利用大有可为。然而,千百年来,由于受传统观念的影响和农业科技水平的局限,我们只注重利用农作物的果实能量,而忽视利用农作物的秸秆能量。虽然有的地方把秸秆用于还田、做饲料和燃料,但这只是粗放利用一小部分秸秆能量。目前,仍有许多地方把农作物秸秆焚烧,或者堆放在村边地头任其腐烂。使宝贵的秸秆能量成为灰烬和垃圾。这表明,目前相当多的地方对农作物秸秆能量的认识仍然停留在传统农业阶段,对农业资源的利用仍处在高消耗、低产出阶段。面对农业资源制约的加剧和提高农业比较效益的需要。我们必须把充分认识和利用农作物秸秆能量作为转变农业发展方式的一项重要任务,从农作物能量半利用转变到农作物能量全利用上来。

全面认识和综合利用农作物能量,就是要向农作物能量利用的广度和深度进军,既充分利用农作物的果实能量,又综合利用农作物的秸秆能量。把每一棵成熟的农作物从头到身到脚都利用起来,将农业的潜在功能发掘出来,为人类社会创造更多的财富。当前,综合利用农作物能量,重要的是在继续利用好农作物果实能量的基础上,充分认识和深度利用农作物秸秆能量,大力推进农作物秸秆能量资源化利用、产品化加工、市场化流通,把以往农业本已生产出来却又废弃的那一半农作物能量捡回来,把以往因看轻农作物秸秆能量的价值而丢掉的农业效益找回来。

农作物秸秆是重要农产品

随着农业科技进步的加快和农产品深加工技术的提升,农作物秸秆能量的经济价值和使用价值日益凸显。特别是随着可再生能源技术的进步和应用,农作物秸秆能量被用来发展生物质能源,农作物秸秆已经成为一种名副其实的重要农产品。一是以农作物秸秆为原料开展深度加工已生产出具有重要经济价值和使用价值的产品,如秸秆发电得到的绿色电能、热能和草木灰肥料,以秸秆为原料加工获得的秸秆酒精和固体、气体燃料及沼气等。二是农作物秸秆已进入市场流通。农民把秸秆卖给加工企业。既为企业提供了生产原料,又为自己增加了收入。事实表明。农作物秸秆同农作物果实一样,能够从不同方面满足人类生存和发展对能量的需求。农作物秸秆正随着人们对其认识和利用的深化,实现由农业“剩余物”、“废弃物”向“重要农产品”的根本性转变。

农作物秸秆向重要农产品的转变表明,随着农业科技特别是农业加工技术的进步,农业生产出来的一切产品都是有经济价值和使用价值的。生物质能源的开发利用,改变了人们对农作物秸秆的传统认识。提升了农作物秸秆的地位和价值。可以预想,随着科技进步和农产品加工技术的进一步发展,对农产品种类、功能和价值的传统认识必将进一步改变。在现代科学技术条件下,农产品的种类在增多、范围在扩大、价值在增长、功能在拓展。我们必须树立大农产品观念,以新的视角深化对每种农作物及每种农产品的认识。深化对农作物果实以外的农产品属性和重要作用的认识,拓展更加广阔的农业发展空间。

综合利用秸秆能量可以带来多重效应

利用农作物秸秆能量,可以把发展绿色能源、增加农民收入和保护生态环境、提高农业资源利用率有机地统一在现代农业建设的进程中,具有多重经济效益和社会效益。应通过科学利用农作物秸秆能量,充分发挥我国另一半农产品、另一半农业的巨大作用。

综合利用农作物秸秆能量,优化能源结构。农作物秸秆是重要的生物质能源材料。利用农作物秸秆发电、气化等发展可再生能源,我国具有得天独厚的优势和条件。从我国目前的能源结构看。石油、煤炭等一次性能源消费占很大比重。资料显示,2009年我国石油消费的对外依存度达到52%。据有关部门预测,到2020年,我国汽车年消耗石油将达到2.56亿吨。从长期来看,改善我国能源结构必须积极发展可再生能源和新能源,而发展生物质能源是世界新能源发展的一个重要方面。充分利用农作物秸秆发展可再生能源,有利于提高绿色能源在我国能源中的比重。

综合利用农作物秸秆能量,保护生态环境。利用农作物秸秆发展生物质能源,有利于节能减排、保护生态环境。一是发展低碳绿色能源,大量减少二氧化碳和二氧化硫排放。比如,山东单县一个生物质装机容量为2.5万千瓦的电厂,年均可节约电煤折合标煤8万吨,年减排二氧化碳约15万吨,减排二氧化硫约3000吨。二是减轻秸秆焚烧和腐烂对环境的污染,提高环境卫生质量。三是防止秸秆长期堆放传播病虫害,有利于农作物病虫害防治。四是秸秆发电后的草木灰成为高品质钾肥,可以替代部分化肥,减少农业面源污染。