生物能源的开发与利用策略

摘要生物能源由于其可再生性,它的发展不仅可以从根本上解决能源危机,而且还能改善日益恶化的环境。阐述了生物能源的优点,分析了开发与利用生物能源的必要性,提出了生物能源的开发策略,展望了生物能源的发展前景。

关键词生物能源;优点;必要性;开发策略;发展前景

中图分类号TK6;F061.3文献标识码A文章编号 1007-5739(2010)09-0265-01

生物能源是通过种植含有大量能源的植物,并对这些植物进行加工转换而生产出的电力、气体或液体燃料等二次能源,它既是可再生能源,又是绿色能源(即无污染或低污染能源)。生物能源主要包括生物电能和生物燃料两大类。生物电能主要是通过种植快速生长的树和草类,并利用这些植物来燃烧发电。生物燃料主要是甲醇和乙醇(以酒精形式存在的运输燃料)[1]。此外,氢气也可能成为新型汽车燃料。

1生物能源的优点

生物能源,由于其可再生性,它的发展不仅可以从根本上解决能源危机,而且还能改善日益恶化的环境,主要表现:一是能源植物在生长过程中要吸收大量的二氧化碳,减少空气中二氧化碳的浓度;二是生物燃料可以彻底地燃烧,便于在环境中分解;三是能源植物的种植对野生动物、生态系统、农田、水土保持和水质有着积极的影响。因此,人类环境问题的解决,根本在于能源问题。能源问题解决好了,环境问题也可从根本上解决。而生物能源,由于能够促进生态环境的改善,必将成为一种可持续发展的新兴产业。

2开发与利用生物能源的必要性

目前人类所普遍使用的能源是化石能源,主要是石油、煤炭等,这些化石能源有其致命的缺点:一是化石能源是不可再生能源,地球储量有限,快速的经济增长使得地球上可供使用的不可再生能源日趋枯竭;二是化石能源在其使用过程中产生大量的污染,造成的环境危机已经非常严重。由于能源与人类的生产、生活密切相关,能源革命对人类经济与社会的影响,对人类生产方式、生活方式和思维方式的影响也是目前其他任何技术革命所无法比拟的[2]。因此,人类应及早寻求新的能源革命来摆脱以上两大危机。开发利用生物能源是调整能源结构、保障能源安全的重要措施;是保护环境、实现可持续发展的重要途径;是促进农村经济发展、建设社会主义新农村的重要举措。

3生物能源的开发策略

3.1制订生物能源的发展政策与规划

生物能源的发展不仅关系到国家的能源战略、科技战略、“三农”问题和生态环境,也关系到地方经济长远发展和竞争力水平。各级领导要高度重视,把生物能源产业作为新的重要的经济增长点来进行培育。政府应制订促进生物能源发展的法规政策,对生物能源给予必要的政策支持。注重调整能源结构,制订生物能源开发利用的中长期发展规划。每一个阶段都要从数量上予以界定,如明确规划出在未来几年内生物能源替代化石能源所必须达到的生产比例、使用比例等;要有科学的参考指标,如生物能源的市场占有率、推广范围等。同时,还应努力形成有利于生物能源产业发展的大环境。

3.2提高技术研究水平,为生物能源产业化奠定基础

生物能源的开发利用,前端是农业,中端是发酵等生物转化技术,后端是大化工产业。生物能源产业的兴起与发展必然会对农业产业化、农村工业化、城乡一体化具有明显的促进作用。有计划地开展能源植物物种选择、引种栽培、遗传改良等工作,变土壤劣势为能源优势,为进一步形成规模化工业资源做准备。在全面提升生物能源开发利用水平的过程中,应注重地区特色与科研优势的有机结合,尽快将科研优势转化为产业优势。生物能源开发利用涉及能源、农业、林业等多个行业和多种技术,是一项复杂的系统工程,必须坚持以科学发展观为指导,以建设资源节约型、环境友好型社会为目标,以增加能源供应、改善能源结构、保障能源安全、保护生态环境为重点,紧密结合社会主义新农村建设,因地制宜,统筹兼顾,突出重点,加快发展。

3.3搞好试点示范,推进生物能源产业化发展

生物能源利用是一个新兴产业,许多技术尚处于初级发展阶段。为了促进生物能源物质的产业化发展,要选择有发展潜力的生物能源技术进行试点和示范。我国南方的甘蔗、木薯,中东部地区的小麦、水稻,北部的土豆、玉米,西部地区的油桐、麻疯树,干旱地区的山芋等都是加工转化燃料酒精、生物柴油的良好原材料。其中麻疯树籽含油率达50%,是制造生物柴油的良好材料。

3.4治理有机废弃物污染,保护生态环境

我国现在因利用能源而导致严重的环境污染,例如烟尘和SO2年排放量为2 857万t,燃烧后的垃圾排放为年均57.3亿t,利用生物生产能源对其进行利用,不仅没有环境污染问题出现,而且还可使目前污染严重的环境状况得以缓解。生物能源物质是由植物通过光合作用而储存的太阳能,最有可能成为21世纪主要的新能源之一。据估计,植物每年贮存的能量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%。通过生物能源转化技术,可以高效地生产各种清洁燃料,替代煤炭、石油和天然气等燃料。由此可见,发展生物能源,对保障我国未来能源安全具有重要作用[3]。

3.5广泛应用生物技术,大力开发生物能源

能源生物技术就是用可再生的生物资源生产各种能源产品。农林生物技术提供能源作物,工业生物技术则将能源作物以最经济的方式加工成能源产品,这些能源产品包括以燃料乙醇、生物柴油为主的液体燃料,以甲烷为主要成分的沼气。另外,还有可再生的生物氢能。沼气是由作物秸秆、树木落叶、人畜粪便、工业有机废物和废水等有机物质在厌氧环境中,经微生物发酵作用生成的一种可燃气体,是一种清洁、高效的可再生能源。生物柴油也是近年来发展迅速并规模化使用的生物替代能源,它是以植物油如大豆油、菜籽油,其他丰富的非食用油和动物油脂如猪油、牛油、鱼油等,以及废弃的食用油为原料生产出的清洁可再生能源,是柴油优良的代用品。发展生物制氢技术,也是为发展新能源提供技术储备。目前,各国正在竟相开发氢燃料电池,尤其是氢燃料电池驱动的汽车。

4发展前景

我国生物能源原料十分丰富,已经到了大规模发展的起步阶段。目前,全国农村每年有7亿t秸秆,可转化成1亿t的酒精。我国南方地区有2 000万hm2沼泽地,可以种植油料作物,发展生物柴油产业;有1亿hm2盐碱地,可以种植抗盐碱植物,加上畜禽粪便、森林加工剩余物等,我国现有可供开发用于生物能源的生物资源至少达到4.5亿t标准煤[4]。此外,我国还有约1.33亿hm2宜农、宜林荒山荒地可用于发展能源农业和能源林业。

5参考文献

[1] 严陆光.中国可再生能源发电技术[J].中国能源,2005,19(5):15-20.

[2] 蒋剑青.生物能源应用研究现状与发展前景[J].林业化学与工业,2002,22(1):25-29.

[3] 吴创之,马隆龙.生物质能现代化利用技术[M].北京:化学工业出版社,2003.

[4] 周善元.21世纪的新能源—生物质能[J].江西能源,2001(4):34-37.

推荐访问:能源 策略 利用 生物 开发

---