生物质能 - IEA Bioenergy Task 32
生物质能 - IEA Bioenergy Task 32
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<strong>Bioenergy</strong> - Options for Chinese<br />
farmers?<br />
生 物 质 能 — 中 国 农 民 的 机 遇 ?<br />
Chinese Academy of Agricultural Engineering, MOA<br />
农 业 部 规 划 设 计 研 究 院<br />
Tian Yishui<br />
田 宜 水 高 级 工 程 师<br />
27 April, 2007
目 录<br />
一 . 背 景<br />
二 . 开 发 利 用 生 物 质 能 源 的 战 略 意 义<br />
三 . 中 国 生 物 质 能 产 业 初 具 规 模<br />
四 . 中 国 具 有 丰 富 的 生 物 质 能 资 源<br />
五 . 中 国 生 物 质 能 发 展 前 景 广 阔<br />
2
一 、 背 景<br />
Background
生 物 质<br />
Biomass<br />
• 是 指 通 过 光 合 作 用 而 形 成<br />
的 各 种 有 机 体 , 包 括 所 有<br />
的 动 植 物 和 微 生 物 。<br />
• 主 要 分 为 农 业 生 物 质 资 源 、<br />
畜 禽 粪 便 、 林 业 生 物 质 资<br />
源 、 工 业 废 水 、 城 市 固 体<br />
废 物 等 。<br />
4
生 物 质 能<br />
<strong>Bioenergy</strong><br />
• 是 太 阳 能 以 化 学 能 形 式 贮 存 在 生 物 质 中 的 能 量 形 式 , 以 生<br />
物 质 为 载 体 的 能 量 。 它 直 接 或 间 接 地 来 源 于 绿 色 植 物 的 光<br />
合 作 用 , 可 转 化 为 常 规 的 固 态 、 液 态 和 气 态 燃 料 , 取 之 不<br />
尽 、 用 之 不 竭 , 是 一 种 可 再 生 能 源 。<br />
• 按 照 《 中 华 人 民 共 和 国 可 再 生 能 源 法 》, 生 物 质 能 则 是 指<br />
自 然 界 的 植 物 、 粪 便 以 及 农 产 品 加 工 业 的 有 机 废 弃 物 等 ,<br />
是 可 循 环 和 再 生 利 用 的 有 机 物 质 。<br />
5
生 物 质 能 转 换 技 术 路 径<br />
Conversion technology route of biomass<br />
Thermochemical conversion<br />
Biochemical conversion<br />
Combustion<br />
Gasification<br />
Pyrolysis<br />
liquifaction<br />
Pelletization<br />
Extraction<br />
(oil seeds)<br />
Digestion<br />
Fermentation<br />
steam gas gas oil charcoal pellets briquettes<br />
biogas<br />
Distilation<br />
esterification<br />
Steam<br />
turbine<br />
Gas turbine,<br />
engine,<br />
combined<br />
Cycle<br />
Methanol/<br />
Hydrocarbons<br />
Hydrogen<br />
synthesis<br />
upgrading<br />
diesel<br />
Biodiesel<br />
Gas<br />
engine<br />
Ethanol<br />
Fuel cell<br />
Heat Electricity Fuels<br />
7
二 、 开 发 利 用 生 物 质 能 的 战 略 意 义<br />
Strategic significance of developing<br />
bioenergy
1、 、 缓 解 能 源 供 应 紧 张 局 面 , 促 进 经 济 社<br />
会 可 持 续 发 展<br />
‣ 我 国 是 世 界 第 二 大 能 源 生 产 国 和 消 费 国 ,2006<br />
年 能 源 消 费<br />
总 量 达 到 24.6 亿 吨 标 准 煤 ;<br />
‣ 2006 年 我 国 进 口 石 油 18 1.8 亿 吨 , 进 口 依 存 度 达 47%;<br />
• 人 均 能 源 资 源 拥 有 量 较 低 , 煤 炭 人 均 探 明 储 量 仅 占 世 界 平<br />
均 水 平 的 50% 左 右 , 石 油 、 天 然 气 人 均 资 源 量 仅 为 世 界 平<br />
均 水 平 的 7.7% 和 7.1%;<br />
‣ 能 源 短 缺 正 成 为 制 约 我 国 经 济 社 会 发 展 的 瓶 颈 问 题 之 一 。<br />
开 发 利 用 生 物 质 能 , 对 于 调 整 能 源 结 构 , 缓 解 化 石 能<br />
源 供 应 的 紧 张 局 面 , 保 障 国 家 能 源 安 全 , 建 立 可 持 续 发 展<br />
的 能 源 供 应 体 系 , 促 进 经 济 社 会 可 持 续 发 展 具 有 重 大 意 义 。<br />
9
在 本 世 纪 生 物 可 再 生 能 源 将 是 能 源<br />
利 用 的 主 体 之 一 。<br />
10
2、 、 改 善 农 民 生 产 生 活 条 件 , 推 进 社 会 主<br />
‣ 尚 有 1000 多 万 无 电 人 口 ;<br />
‣50% 以 上 农 村 居 民 生 活 用 能 采 用<br />
秸 秆 、 薪 柴 等 低 效 燃 烧 的 方 式 ,<br />
利 用 效 率 低 , 室 内 外 环 境 污 染 严<br />
重 , 危 害 人 体 健 康 ;<br />
‣ 大 量 的 人 畜 粪 便 得 不 到 及 时 有 效<br />
处 理 , 造 成 了 严 重 的 面 源 污 染 ,<br />
导 致 了 疾 病 和 疫 病 的 传 播 。<br />
‣ 有 效 处 理 农 业 生 产 和 农 村 生 活 产<br />
生 的 废 弃 物 , 有 助 于 减 轻 环 境 污<br />
染 , 改 善 农 村 卫 生 状 况 和 农 民 生<br />
产 生 活 条 件 , 促 进 农 村 和 谐 社 会<br />
发 展 。<br />
义 新 农 村 建 设<br />
11
3、 、 拓 展 农 业 功 能 , 转 变 农 业 增 长 方 式<br />
• 当 前 , 中 国 农 村 面 临 一 些 亟 须 解 决 的 矛 盾 和 问 题 , 农 业 和 农 村 发 展 仍 处 在 艰<br />
难 的 爬 坡 阶 段 , 促 进 农 民 持 续 稳 定 增 收 的 长 效 机 制 尚 未 形 成 , 农 民 收 入 水 平<br />
低 , 农 村 经 济 社 会 发 展 滞 后 的 局 面 还 没 有 得 到 根 本 改 变 。<br />
• 极 大 拓 宽 农 业 生 产 领 域 和 农 业 的 内 涵 , 延 长 了 农 业 产 业 链 ;<br />
• 农 业 不 仅 能 提 供 食 品 和 纤 维 , 而 且 还 提 供 能 源 , 促 进 了 农 业 和 工 业 的 协 调 发<br />
展 ;<br />
• 创 造 大 量 的 就 业 机 会 和 岗 位 , 培 育 新 型 的 能 源 农 民 , 促 进 农 村 剩 余 劳 动 力 转<br />
移 和 农 民 增 收 。<br />
15000<br />
10000<br />
5000<br />
农 民 人 均 纯 收 入<br />
城 镇 居 民 人 均 可 支 配 收 入<br />
0<br />
2000 2001 2002 2003 2004 2005<br />
12
4、 、 保 护 生 态 环 境 , 减 少 温 室 气 体 排 放<br />
• 化 石 能 源 的 生 产 和 消 费 造 成 了 严 重 的 环 境 污 染 和 生 态 破 坏 。<br />
• 农 村 地 区 大 量 使 用 薪 柴 等 作 为 生 活 燃 料 , 使 森 林 资 源 被 过 度 砍 伐 , 也<br />
会 造 成 严 重 的 生 态 破 坏 和 水 土 流 失 。<br />
• 生 物 质 能 在 种 植 — 收 获 — 转 化 利 用 的 生 命 循 环 周 期 中 , 可 以 实 现 二 氧<br />
化 碳 零 排 放 , 替 代 化 石 能 源 可 减 少 温 室 气 体 排 放 。<br />
• 随 着 生 物 质 能 源 产 业 的 发 展 , 将 有 利 于 保 护 生 态 和 环 境 , 缓 解 气 候 变<br />
化 。<br />
BROKEN CIRCLE CLOSED CIRCLE<br />
Fossils<br />
Biomas<br />
s<br />
13
三 、 我 国 生 物 能 源 产 业 初 具 规 模<br />
<strong>Bioenergy</strong> industry taking<br />
shape in china
我 国 生 物 质 能 源 开 发 利 用 现 状<br />
Biomass energy development and<br />
utilization in china<br />
• 近 几 年 来 , 中 国 政 府 非 常 重 视 生 物 质 能 开 发 利 用<br />
工 作 , 作 出 了 一 系 列 战 略 部 署 。 全 国 人 大 颁 布 了<br />
《 中 华 人 民 共 和 国 可 再 生 能 源 法 》。 国 家 有 关 部<br />
门 出 台 了 相 应 政 策 措 施 , 中 国 生 物 质 能 利 用 取 得<br />
了 一 定 的 成 绩 。<br />
– 沼 气 工 程 建 设 初 见 成 效 ,2005<br />
年 沼 气 利 用 量 达 到 80 亿 立<br />
方 米 ;<br />
– 生 物 质 能 发 电 迈 出 了 重 要 步 伐 ;<br />
– 生 物 液 体 燃 料 生 产 取 得 明 显 进 展 , 全 国 燃 料 乙 醇 生 产<br />
能 力 达 到 102 万 吨 , 已 在 河 南 等 9 个 省 的 车 用 燃 料 中 推 广<br />
使 用 乙 醇 汽 油 。<br />
15
农 村 户 用 沼 气<br />
Rural households Biogas<br />
• “ 十 五 ” 期 间 , 中 央 投 资 34 亿 元 专 项 支 持 沼 气 建 设 ,<br />
直 接 受 益 农 户 达 374 万 户 。<br />
• 截 至 到 2005 年 底 , 全 国 农 村 户 用 沼 气 池 已 发 展 到<br />
1807 万 户 , 年 产 沼 气 总 量 约 70 亿 立 方 米 , 折 合 标<br />
准 煤 约 500 万 吨 , 可 以 替 代 1540 万 吨 原 煤 。<br />
• 沼 气 产 业 规 模 发 展 不 断 扩 大 , 沼 气 灶 具 及 其 配 套<br />
产 品 年 生 产 能 力 已 达 到 500 万 套 , 沼 气 产 品 基 本 实<br />
现 了 标 准 化 生 产 , 工 程 实 现 了 规 范 化 设 计 和 专 业<br />
化 施 工 。<br />
• 农 村 沼 气 产 业 建 设 已 进 入 一 个 新 的 发 展 阶 段 。<br />
16
2005<br />
2003<br />
2001<br />
1999<br />
1983<br />
1985<br />
1987<br />
1989<br />
1991<br />
1993<br />
1995<br />
1997<br />
1981<br />
1979<br />
1977<br />
1975<br />
2000<br />
1800<br />
1600<br />
1400<br />
1200<br />
800<br />
1000<br />
600<br />
400<br />
200<br />
0<br />
户 用 沼 气 发 展 历 史<br />
17<br />
1973
改 厨<br />
沼 气 灯<br />
生 态 家 园<br />
改 厕 改 圈 猪 - 沼 - 果<br />
新 农 村<br />
沼 气 池<br />
18
养 殖 场 大 中 型 沼 气 工 程<br />
Mid-to-large Biogas Plants<br />
• 养 殖 场 沼 气 工 程 的 功 能 已 开 始 从 单 纯 获 取<br />
沼 气 能 源 和 简 单 的 污 染 物 治<br />
理 逐 步 转 向 以<br />
保 护 和 改 善 生 态 环 境 为 主 。<br />
• 截 至 到 2005 年 底 , 全 国 建 成 养 殖 场 沼 气 工 程<br />
3556 处 , 年 产 沼 气 总 量 约 2.3 亿 立 方 米 , 可<br />
替 代 标 准 煤 约 17 万 吨 。<br />
19
大 型 沼 气 工 程 工 艺 流 程 图<br />
Technics Flow Chart for Mid-to-large Biogas Plants<br />
Calefacient<br />
Device<br />
Acidification Pond<br />
Anaerobic Reactor<br />
Biogas Tank<br />
segregator<br />
Biogas<br />
Desulfurizing<br />
Tower<br />
Sedimentation pond<br />
厌 氧 发 酵 罐<br />
Anaerobic Fermentation Pot<br />
Environmental protection ti model<br />
环 保 型<br />
20
生 物 质 发 电 技 术<br />
Biomass Power Generation Technology<br />
• 到 2004 年 底 , 我 国 生 物 质 发 电 装 机 容 量 约 为<br />
2000MW。<br />
– 蔗 渣 发 电 约 1700MW, , 主 要 集 中 在 广 东 、 广 西 和 云 南 等<br />
地 区 , 多 为 糖 厂 自 备 电 厂 。<br />
– 垃 圾 发 电 约 200MW。<br />
– 其 余 为 稻 壳 等 生 物 质 气 化 发 电 和 沼 气 发 电 。<br />
• 截 至 2006 年 底 , 国 家 和 地 方 发 改 委 核 准 生 物 质 发<br />
电 项 目 近 50 处 , 其 中 2006 年 核 准 38 处 , 装 机<br />
1284MW。<br />
• 两 个 秸 秆 直 燃 示 范 项 目 竣 工 投 产 :<br />
– 国 能 单 县 生 物 质 直 燃 项 目<br />
– 中 节 能 ( 宿 迁 ) 秸 秆 直 燃 发 电 项 目<br />
21
部 分 在 建 生 物 质 燃 烧 发 电 厂 一<br />
览 表<br />
建 设 地 点<br />
装 机 容 量<br />
燃 料 类 型<br />
主 要 技 术 工 艺<br />
完 成 时 间<br />
山 东 单 县<br />
25MW 主 要 燃 料 为 棉 秆 ,<br />
辅 以 果 木 枝 条 。<br />
锅 炉 采 用 丹 麦 技 术 , 委 托 济<br />
南 锅 炉 厂 生 产 的 130t/h 高 温<br />
高 压 水 冷 振 动 炉 排 炉 。<br />
2006.9<br />
江 苏 宿 迁<br />
2×12MW<br />
稻 秆 和 麦 秆 。<br />
浙 江 大 学 研 制 的 循 环 流 化 床<br />
燃 烧 锅 炉 。<br />
2006.12<br />
河 北 晋 州<br />
江 苏 如 东<br />
2×12.5M<br />
W<br />
主 要 燃 料 为 玉 米<br />
锅 炉 为 无 锡 华 光 锅 炉 股 份 有<br />
秸 、 麦 秆 , 辅 以<br />
限 公 司 研 制 的 2×75t/h<br />
中 温<br />
果 木 枝 条 。 中 压 水 冷 振 动 炉 排 炉 。<br />
25MW 稻 草 和 麦 秸 。<br />
锅 炉 拟 采 用 110t/h 高 温 高 压<br />
锅 炉 。<br />
内 蒙 古 奈<br />
曼 旗<br />
2×12MW<br />
以 三 北 防 护 林 平<br />
茬 复 壮 的 灌 木 黄<br />
柳 、 锦 鸡 儿 为 主<br />
要 原 料 。<br />
拟 引 进 国 外 2×75t/h<br />
中 温 中<br />
压 锅 炉 。<br />
22
建 设 中 的 山 东 单 县 秸 秆 发 电 厂<br />
项 目 总 投 资 3 亿 多 元 。<br />
按 照 年 运 行 6000 小 时 计 算 , 项 目 设 计 年 发 电 量 约 156000kWh<br />
年 消 耗 秸 秆 15-20 万 吨 , 减 少 二 氧 化 碳 排 放 10 万 吨<br />
每 年 可 为 当 地 农 民 增 收 3000-4000 万 元 。<br />
23
生 物 质 混 和 燃 烧 发 电 技 术<br />
Co-firing generation technology<br />
• 国 内 相 关 机 构 也 正 在 开 展<br />
生 物 质 与 煤 混 合 燃 烧 项 目 。<br />
– 我 国 首 台 煤 粉 秸 秆 混 燃 发 电<br />
机 组 在 山 东 枣 庄 华 电 国 际 十<br />
里 泉 发 电 厂 成 功 投 产 。 该 厂<br />
从 丹 麦 BWE 公 司 引 进 秸 秆 发<br />
电 技 术 , 对 5 号 机 组 进 行 了<br />
技 术 改 造 , 改 造 后 的 机 组 按<br />
年 运 行 7236 小 时 计 算 , 每 年<br />
将 燃 用 10.5 万 多 吨 秸 秆 , 相<br />
当 于 减 少 7.56 万 吨 原 煤<br />
消 耗 。<br />
山 东 十 里 泉 生 物 质 与 煤 混 合 燃 烧 电 厂<br />
24
生 物 质 发 电 技 术<br />
Biomass Power Generation Technology<br />
• 中 国 正 在 运 行 的 生 物 质 气 化 发<br />
电 站 有 20 余 座 。 已 研 制 的 中 小<br />
型 生 物 质 气 化 发 电 设 备 功 率 从<br />
1kW 到 2000kW。<br />
• 中 科 院 广 州 能 源 所 承 担 了 国 家<br />
863 计 划 “3MW<br />
生 物 质 气 化 发 电<br />
工 程 技 术 ” 项 目 已 经 通 过 科 技<br />
部 的 验 收 , 在 江 苏 兴 化 建 设 的<br />
示 范 电 站 装 机 容 量 为 6MW, , 气<br />
化 效 率 最 高 达 78%, , 燃 气 机 组 发<br />
电 效 率 为 29.8%, , 系 统 发 电 效 率<br />
27.8%, , 电 站 总 投 资 约 <strong>32</strong>00 万 元 ,<br />
系 统 运 行 成 本 0.40 040 元 /kW。<br />
江 苏 兴 化 循 环 流 化 床 稻 壳 发 电 厂<br />
25
固 体 成 型 燃 料 技 术<br />
Pellet technology<br />
• 我 国 成 型 机 的 生 产 和 应 用<br />
已 初 步 形 成 了 一 定 的 规 模 ,<br />
生 物 质 成 型 燃 料 设 备 也 有<br />
不 少 厂 家 已 进 行 批 量 生 产<br />
和 市 场 化 , 并 形 成 研 究 、<br />
生 产 、 开 发 的 良 好 势 头 。<br />
• 生 物 质 固 体 成 型 设 备 主 要<br />
有 螺 旋 挤 压 式 成 型 机 、 活<br />
塞 式 成 型 机 和 压 模 辊 压 式<br />
颗 粒 成 型 机 等 几 种 形 式 。<br />
• 成 型 燃 料 主 要 有 颗 粒 、 棒<br />
状 等 。<br />
26
燃 料 乙 醇<br />
Fuel Ethanol<br />
• “ 十 五 ” 期 间 , 在 河 南 、<br />
公 司 名 称<br />
安 徽 、 吉 林 和 黑 龙 江<br />
分 别 建 设 了 以 陈 化 粮<br />
为 原 料 的 燃 料 乙 醇 生<br />
产 厂 , 总 产 能 达 到 每<br />
年 102 万 吨 , 按 国 家 标<br />
准 8%~12% 的 添 加 比 例 ,<br />
团 公 司<br />
在 9 个 省 (5 个 省 全 部 ,<br />
4 个 省 的 27 个 地 市 ) 开<br />
展 车 用 乙 醇 汽 油 销 售 。<br />
黑 龙 江 华 润 酒 精<br />
生 产 规 模<br />
吉 林 燃 料 乙 醇 公 60 万 吨 ( 一 期 30<br />
司 万 )<br />
河 南 天 冠 企 业 集<br />
30 万 吨<br />
安 徽 丰 原 集 团 <strong>32</strong> 万 吨<br />
总 计 1<strong>32</strong> 万 吨<br />
27
• 甜 高 粱 具 有 耐 干 旱 、 耐 水 涝 、<br />
抗 盐 碱 等 多 重 抗 逆 性 , 素 有<br />
“ 高 能 作 物 ” 之 称 。<br />
• 甜 高 粱 除 获 得 亩 产 300~400 公 斤<br />
粮 食 外 , 还 亩 产 茎 杆 4 吨 以 上 ,<br />
汁 液 含 糖 量 16~20% 左 右 , 每<br />
16~18 吨 茎 秆 可 生 产 1 吨 燃 料 乙<br />
醇 。<br />
• 目 前 在 我 国 种 植 规 模 不 大 , 且<br />
比 较 分 散 , 北 京 、 天 津 、 河 北 、<br />
内 蒙 古 、 河 南 、 山 东 、 辽 宁 、<br />
吉 林 、 黑 龙 江 、 陕 西 、 新 疆 等<br />
省 份 都 有 种 植 。<br />
• 我 国 已 培 育 出 适 于 盐 碱 地 种 植<br />
的 “ 醇 甜 系 列 ” 等 杂 交 甜 高 粱<br />
品 种 和 “ 甜 高 粱 茎 秆 制 取 乙 醇 ”<br />
技 术 。<br />
甜 高 粱<br />
Sweet Sorghum<br />
28
• 木 薯 具 有 易 栽 、 耐 旱 、 耐 涝 、<br />
高 产 等 特 点 , 适 合 在 热 带 、 亚<br />
热 带 地 区 种 植 , 主 要 分 布 在 广<br />
西 、 广 东 、 海 南 、 福 建 、 云 南 、<br />
湖 南 、 四 川 、 贵 州 、 江 西 等 九<br />
省 ( 区 )。<br />
• 采 用 优 质 木 薯 品 种 , 并 加 强 田<br />
间 管 理 和 水 肥 到 位 , 亩 产 可 达 3-<br />
5 吨 。<br />
• 鲜 木 薯 中 的 淀 粉 含 量 在<br />
30%~35% 35% 左 右 , 约 7 吨 鲜 薯 可 生<br />
产 1 吨 燃 料 乙 醇 。<br />
• 我 国 已 培 育 出 华 南 系 列 品 种 、<br />
南 植 系 列 品 种 , 以 及 从 泰 国 引<br />
种 成 功 的 KU50、 、 罗 勇 72 等 多 个<br />
优 良 木 薯 品 种 。<br />
木 薯<br />
Cassava<br />
29
甘 蔗<br />
Sugarcane<br />
• 甘 蔗 属 于 多 年 生 热 带 和 亚 热 带 草 本 作 物 ,<br />
以 南 、 北 回 归 线 之 间 为 最 适 宜 生 长 区 , 可<br />
用 于 制 糖 和 生 产 燃 料 乙 醇 。<br />
• 我 国 育 成 了 一 批 能 源 甘 蔗 新 品 系 和 能 、 糖<br />
兼 用 甘 蔗 品 种 , 通 过 国 家 或 省 品 种 审 ( 鉴 )<br />
定 ;<br />
• 筛 选 出 适 合 甘 蔗 清 汁 发 酵 的 1484、1603<br />
1603、<br />
1724 菌 株 和 活 性 干 酵 母 3# 菌 株 。<br />
30
利 用 转 基 因 技 术 , 育 成 一 批 甘 蔗 新 优 品 系<br />
对 照<br />
抗 旱 转 基 因 系<br />
对 照<br />
31
纤 维 素<br />
Cellulose<br />
• 我 国 也 在 开 展 纤 维 素 制 取 燃 料 乙 醇 的 技 术 研 究 开<br />
发 。<br />
• 安 徽 丰 原 集 团 在 引 进 浙 江 大 学 的 基 础 上 , 研 究 开<br />
发 了 “ 农 作 物 秸 秆 生 产 燃 料 乙 醇 技 术 ”, 并 建 成<br />
年 产 300 吨 的 中 试 装 置 。<br />
• 华 东 理 工 大 学 承 担 的 国 家 “863” 计 划 重 大 课 题<br />
“ 纤 维 素 废 弃 物 制 取 乙 醇 技 术 ”, 开 发 了 有 自 主<br />
知 识 产 权 的 生 物 质 废 弃 物 制 乙 醇 工 艺 , 并 进 行 工<br />
程 化 及 配 套 研 究 , 建 立 年 产 600 吨 规 模 的 示 范 装 置 。<br />
<strong>32</strong>
生 物 柴 油<br />
Biodiesel<br />
• 目 前 , 国 内 已 有<br />
一 些 公 司 收 集 餐 饮 业 废 油<br />
加 工 生 产 生 物 柴 油 ( 参 照 美 国 生 物 柴 油 标<br />
准 ), 年 产 量 约 5 万 吨 。 这 些 生 物 柴 油 直 接<br />
供 应 给 运 输 企 业 或 作 为 工 厂 和 施 工 机 械 的<br />
动 力 燃 料 。<br />
– 福 建 龙 岩 卓 越 新 能 源 公 司 现 有 2 万 吨 / 年 的 生 产<br />
能 力 。<br />
33
油 菜<br />
Rape<br />
• 我 国 油 菜 籽 种 植 面 积 1 亿 亩 ,<br />
年 产 量 约 1300 万 吨 , 主 要<br />
分 布 在 长 江 流 域 的 四 川 、<br />
湖 北 、 湖 南 、 江 西 、 安 徽<br />
以 及 江 浙 一 带 。<br />
• 油 菜 亩 产 菜 籽 150 公 斤 , 平<br />
均 产 油 率 30%。<br />
• 我 国 已 培 育 高 油 1 号 、2 号<br />
等 油 菜 品 种 , 油 菜 籽 产 量<br />
大 于 200 公 斤 / 亩 , 菜 籽 含<br />
油 量 高 于 50%。<br />
34
四 、 中 国 具 有 丰 富 的 生 物 质<br />
资 源<br />
Biomass resources in China
• 我 国 生 物 质 资 源 量 巨 大 , 可 作 为 能 源 利 用 约 7 亿 吨<br />
标 准 煤 。<br />
– 农 作 物 秸 秆 年 产 量 约 6 亿 吨 , 其 他 农 业 废 弃 物 超 过 1 亿 吨 。<br />
– 工 业 废 水 和 畜 禽 养 殖 场 废 弃 物 经 过 沼 气 化 处 理 后 , 理<br />
论 上 可 以 生 产 沼 气 约 800 亿 立 方 米 。<br />
– 林 业 资 源 每 年 可 用 于 能 源 用 途 约 3 亿 吨 。<br />
– 城 市 生 活 垃 圾 年 产 生 量 约 1.5 亿 吨 。<br />
– 约 9 亿 亩 后 备 土 地 可 供 能 源 作 物 利 用 。<br />
– 长 江 流 域 各 省 区 冬 闲 田 2.79 亿 亩 。<br />
36
农 作 物 秸 秆<br />
Straw<br />
65000<br />
60000<br />
万 吨<br />
55000<br />
50000<br />
45000<br />
秸 秆 产 量<br />
粮 食 产 量<br />
40000<br />
1996<br />
1998<br />
2000<br />
002<br />
2<br />
20 004<br />
秸 秆 产 量<br />
• 2005 年 我 国 农 作 物 秸 秆 总 量 约 为 6 亿 吨 。<br />
• 秸 秆 一 般 用 于 能 源 、 饲 料 、 肥 料 和 其 他 工 业 原 料 等 , 其 中 用 于 农 村<br />
居 民 生 活 用 能 约 3.40 亿<br />
吨 , 用 于 饲 料 和 肥 料 约 2 亿<br />
吨 。<br />
37
1978—2006<br />
年 全 国 主 要 农 作 物 秸<br />
秆 理 论 资 源 量 变 化 趋 势<br />
60000.00<br />
50000.0<br />
40000.00<br />
30000.0<br />
20000.0<br />
10000.0<br />
粮 食 产 量<br />
秸 秆 产 量<br />
0.0<br />
1978<br />
1985<br />
1991<br />
1993<br />
1995<br />
1997<br />
1999<br />
2001<br />
2003<br />
2005<br />
粮 食 产 量
我 国 5 种 主 要 农 作 物 秸 秆 资 源 量 中<br />
长 期 预 测<br />
50000<br />
45000<br />
40000<br />
35000 可 获 得 资 源 量<br />
30000<br />
工 业 用 途<br />
25000<br />
饲 料<br />
20000<br />
15000<br />
10000<br />
直 接 还 田<br />
未 收 集 及 损 耗 ( 还 田 )<br />
5000<br />
0<br />
2005 2010 2015 2020<br />
通 过 分 项 分 析 预 测 , 在 保 障 土 壤 肥 力 的 前 提 下 , 预 测 到 2010 年 至 2020 年 我 国 主 要 农 作 物 秸 秆 可<br />
能 源 化 利 用 的 资 源 量 为 1.65 亿 吨 。 从 中 可 以 看 出 , 虽 然 未 来 我 国 秸 秆 理 论 资 源 量 将 有 所 上 升 , 但<br />
随 着 畜 牧 业 等 竞 争 性 行 业 的 发 展 , 可 用 于 能 化 利 用 的 将 长 期 保 持 在 1.65 亿 吨 左 右 。
结 论<br />
• 秸 秆 资 源 总 量 比 较 丰 富 , 能 源 化 利 用 潜 力<br />
大<br />
– 2006 年 , 全 国 5 种 主 要 农 作 物 秸 秆 的 理 论 资<br />
源 量 为 433 4.33 亿 吨 ; 可 能 源 化 利 用 的 秸 秆 资 源 量<br />
约 1.76 亿 吨 , 占 秸 秆 资 源 总 量 的 40.6%。 。 若 完<br />
全 能 源 化 利 用 , 相 当 于 节 约 8800 万 吨 标 准 煤<br />
, 占 当 年 全 国 可 再 生 能 源 开 发 利 用 总 量 的<br />
53%。
农 产 品 加 工 废 弃 物<br />
Agricultural l processing waste<br />
14000<br />
12000<br />
10000<br />
8000<br />
6000<br />
4000<br />
甘 蔗 渣<br />
玉 米 芯<br />
稻 壳<br />
2000<br />
0<br />
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005<br />
• 主 要 是 农 产 品 在 初 加 工 过 程 产 生 的 剩 余 物 , 包 括 稻 壳 、 玉 米 芯 、 花<br />
生 壳 、 甘 蔗 渣 等 , 总 量 超 过 1 亿 吨 。<br />
41
畜 禽 粪 便<br />
Manure<br />
• 中 国 畜 禽 喂 养 方 式 一 般 分 为 两 种 :<br />
– 传 统 的 自 然 式 放 养 , 主 要 适 用 于 小 型 养 殖 场 和 家 庭 户<br />
养 。 截 至 到 2005 年 底 , 中 国 约 有 146 1.46 亿 农 户 适 宜 发 展 沼<br />
气 。<br />
– 集 中 式 喂 养 , 主 要 在 大 中 型 养 殖 场 , 对 牛 、 猪 和 鸡 采<br />
用 圈 养 方 式 , 粪 便 集 中 , 易 于 收 集 。2005<br />
年 全 国 猪 、 牛 、<br />
鸡 三 大 类 畜 禽 规 模 化 养 殖 场 约 391 万 处 , 畜 禽 粪 便 资 源<br />
的 实 物 量 为 10.9 亿 吨 , 理 论 上 可 生 产 650 亿 m 3 的 沼 气 。<br />
– 其 中 , 大 中 型 ( 养 殖 出 栏 3000 头 猪 单 位 以 上 ) 约 11952<br />
处 , 畜 禽 粪 便 资 源 的 实 物 量 为<br />
1.38 亿 吨<br />
。<br />
42
林 业 生 物 质 资 源<br />
Forestry biomass resources<br />
• 林 业 生 物 质 是 森 林 生 长 和 林 业 生 产 过 程 中<br />
所 提 供 的 生 物 质 , 包 括 薪 炭 林 、 零 散 木 材 、<br />
残 留 枝 杈 、 木 材 采 运 和 加 工 剩 余 物 等 。<br />
• 根 据 我 国 目 前 的 林 业 资 源 分 析 , 年 可 提 供<br />
林 业 生 物 质 约 8~10 亿 吨 , 其 中 可 作 能 源 用<br />
途 的 资 源 约 3 亿<br />
吨 。<br />
43
工 业 有 机 废 水<br />
Industrial organic wastewater<br />
• 工 业 有 机 废 水 是 酒 精 、 酿 酒 、 制 糖 、 食 品 、<br />
制 药 、 造 纸 和 屠 宰 等 行 业 生 产 过 程 中 排 出<br />
的 废 水 , 它 也 是 可 再 生 的 生 物 质 资 源 。<br />
• 近 年 来 , 我 国 工 业 有 机 废 水 逐 年 增 加 ,<br />
COD 含 量 呈 下 降 趋 势 , 利 用 有 机 废 水 年 产<br />
沼 气 的 潜 力 可 达 350~400 万 吨 标 准 煤 。<br />
44
城 市 固 体 废 物<br />
Municipal solid waste<br />
• 固 体 废 物 通 常 是 指 人 类 在 生 产 、 加 工 、 流<br />
通 、 消 费 及 生 活 等 过 程 中 提 取 有 用 的 成 分<br />
后 , 废 弃 的 固 体 状 和 泥 浆 状 物 质 。<br />
• 到 2003 年 , 我 国 城 市 垃 圾 清 运 量 达 1.486 亿<br />
吨 。<br />
• 目 前 我 国 垃 圾 收 集 率 约 40%, , 平 均 低 位 发 热<br />
量 4.20MJ/kg 左 右 。 预 计 到 2020 年 垃 圾 量 可<br />
达 2.4 亿 吨 。<br />
45
后 备 土 地 资 源<br />
Reserve land resources<br />
• 全 国 未 利 用 土 地 总 面 积 约 为 36.8 亿 亩 , 占 全 国 土 地 总 面 积<br />
的 26%。<br />
– 荒 草 地 约 为 7.4 亿 亩 , 主 要 分 布 在 新 疆 、 黑 龙 江 、 内 蒙 古 、 甘 肃 、<br />
云 南 5 省 区 ;<br />
– 盐 碱 地 约 为 1.5 亿 亩 , 主 要 分 布 在 西 北 和 华 北 的 干 旱 和 半 干 旱 地 区 ,<br />
包 括 新 疆 、 青 海 、 甘 肃 、 内 蒙 古 、 河 北 等 省 区 , 经 改 良 后 约 40%<br />
(0.6<br />
亿 亩 ) 可 供 开 发 利 用 ;<br />
– 沼 泽 地 约 为 0.6 亿 亩 , 主 要 分 布 在 东 北 、 西 北 , 包 括 大 小 兴 安 岭 山<br />
区 洼 地 、 三 江 平 原 低 湿 地 、 长 白 山 山 间 盆 地 、 青 藏 高 原 、 新 疆 高<br />
山 谷 地 , 经 改 良 后 约 40%(0.30.3 亿 亩 ) 可 供 开 发 利 用 ;<br />
– 裸 土 地 约 为 0.6 亿 亩 , 主 要 分 布 在 西 北 干 旱 地 区 , 经 改 良 后 约 80%<br />
(05 (0.5 亿 亩 ) 可 供 开 发 利 用 ;<br />
– 沙 地 约 为 7.6 亿 亩 , 约 4%(0.3<br />
亿 亩 ) 可 供 开 发 利 用 。<br />
• 综 上 所 述 , 约 9 亿 亩 可 供 能 源 作 物 利 用 。<br />
46
• 根 据 我 国 种 植 制 度 区 划 , 全 国<br />
一 年 三 熟 制 区 耕 地 面 积 占 全 国<br />
耕 地 总 面 积 21.5%, , 一 年 二 熟 制<br />
区 耕 地 面 积 占 全 国 耕 地 总 面 积<br />
51.7%, , 全 国 平 均 复 种 指 数 理 论<br />
上 可 达 到 195%。<br />
• 但 随 着 粮 食 生 产 的 相 对 过 剩 ,<br />
农 民 从 小 麦 、 油 菜 等 冬 季 作 物<br />
获 得 的 收 入 日 益 减 少 , 逐 渐 出<br />
现 冬 季 撂 荒 等 现 象 , 即 “ 冬 闲<br />
田 ”。<br />
• 由 于 长 期 耕 作 , 土 壤 肥 沃 , 结<br />
构 合 理 , 冬 闲 田 是 非 常 宝 贵 的<br />
土 地 资 源<br />
冬 闲 田<br />
Winter-free land<br />
47
长 江 流 域 各 省 区 冬 闲 田 面 积<br />
地 区<br />
耕 地 面 积 ( 总 资 源 )<br />
( 千 公 顷 )<br />
播 种 面 积<br />
( 千 公 顷 )<br />
冬 闲 田<br />
( 千 公 顷 )<br />
上 海 315.11 403.6 210.8<br />
江 苏 5061.7 7641.2 2229.1<br />
浙 江 2125.3 2837.9 1306.4<br />
安 徽 5971.7 9172.5 2472.4<br />
江 西 2993.4 5251.4 585.7<br />
湖 北<br />
4949.5 7279.4 2372.1<br />
湖 南 3953.0 7977.6 (269.3)<br />
四 川 9169.1 12924.9 4954.8<br />
贵 州 4903.5 4804.1 4757.77<br />
总 计 39442.3 58292.7 18619.8<br />
数 据 来 源 于 国 土 资 源 部 、 国 家 统 计 局 、 全 国 农 业 普 查 办 公 室 “ 关 于 土 地 利 用 现 状 调 查 数 据 成 果 的 公 报 ”, 耕 地 面 积 ( 总 资 源 ) 数 据 为 1996 年 10 月 31 日 时 点 数 。<br />
48
五 、 中 国 生 物 质 能 发 展 前 景<br />
广 阔<br />
Prospects of china bioenergy
国 民 经 济 和 社 会 发 展 第 十 一 个 五<br />
年 规 划 纲 要<br />
• 实 行 优 惠 的 财 税 、 投 资 政 策 和 强 制 性 市<br />
场 份 额 政 策 , 鼓 励 生 产 与 消 费 可 再 生 能<br />
源 , 提 高 在 一 次 能 源 消 费 中 的 比 重 。<br />
• 加 快 开 发 生 物 质 能 , 支 持 发 展 秸 秆 、 垃<br />
圾 焚 烧 和 垃 圾 填 埋 气 发 电 , 建 设 一 批 秸<br />
秆 和 林 木 质 电 站 , 扩 大 生 物 质 固 体 成 型<br />
燃 料 、 燃 料 乙 醇 和 生 物 柴 油 生 产 能 力 。<br />
50
可 再 生 能 源 中 长 期 发 展 规 划<br />
• 到 2010 年 , 我 国 可 再 生 能 源 消 费 占 能 源<br />
消 费 总 量 的 10%,2020<br />
年 达 到 16% 左 右 ;<br />
争 取 用 10 年 左 右 时 间 解 决 全 部 无 电 人 口<br />
用 电 问 题 , 并 基 本 解 决 农 村 生 活 燃 料 短<br />
缺 问 题 。<br />
• 生 物 质 能 的 重 点 发 展 领 域 是 生 物 质 发 电 、<br />
沼 气 、 固 体 成 型 燃 料 和 生 物 液 体 燃 料 。<br />
51
中 国 生 物 质 能 发 展 目 标<br />
项 目<br />
发 电 装 机 容 量<br />
沼 气 年 利 用 量<br />
燃 料 乙 醇<br />
生 物 柴 油<br />
固 体 成 型 燃 料<br />
单 位 2010 年 2020 年<br />
万 千 瓦 550 3000<br />
亿 立 方 米 190 400<br />
万 吨 200 1000<br />
万 吨 20 200<br />
万 吨 100 5000<br />
52
“ 十 一 五 ” 燃 料 乙 醇 专 项 发 展 规 划<br />
• 到 2010 年 实 现 燃 料 乙 醇 产 量 达 到 522 万 吨<br />
/ 年 的 目 标 , 届 时 全 国 75% 汽 油 中 含 10% 乙<br />
醇 。<br />
– 其 中 , 非 粮 能 源 作 物 达 到 420 万 吨 。<br />
53
《 可 再 生 能 源 法 》<br />
• 总 量 目 标 制 度<br />
• 可 再 生 能 源 强 制 上 网 制 度<br />
• 可 再 生 能 源 上 网 电 价 制 度<br />
• 费 用 分 摊 制 度<br />
• 专 项 资 金 制 度<br />
54
《 可 再 生 能 源 法 》 相 关 文 件<br />
• 《 可 再 生 能 源 发 电 有 关 管 理 规 定 》<br />
• 《 可 再 生 能 源 发 电 价 格 和 费 用 分 摊 管 理 试 行 办 法 》<br />
– 生 物 质 发 电 项 目 上 网 电 价 电 价 标 准 由 各 省 区 市 2005 年 脱 硫 燃 煤 机<br />
组 标 杆 上 网 电 价 加 补 贴 电 价 ( 标 准 为 每 千 瓦 时 0.25 元 ) 组 成 , 发<br />
电 项 目 自 投 产 之 日 起 ,15<br />
年 内 享 受 补 贴 电 价<br />
• 《 可 再 生 能 源 发 展 专 项 资 金 管 理 暂 行 办 法 》<br />
55
关 于 发 展 生 物 能 源 和 生 物 化 工 财 税 扶<br />
持 政 策 的 实 施 意 见<br />
• 实 施 弹 性 亏 损 补 贴 。<br />
– 当 石 油 价 格 高 于 企 业 正 常 生 产 经 营 保 底 价 时 , 国 家 不 予 亏 损 补 贴 ,<br />
企 业 应 当 建 立 风 险 基 金 ; 当 石 油 价 格 低 于 保 底 价 时 , 先 由 企 业 用<br />
风 险 基 金 以 盈 补 亏 。 如 果 油 价 长 期 低 位 运 行 , 将 启 动 弹 性 亏 损 补<br />
贴 机 制 , 具 体 补 贴 办 法 财 政 部 将 会 同 国 家 发 改 委 另 行 制 定 。<br />
• 原 料 基 地 补 助 。<br />
– 国 家 鼓 励 开 发 冬 闲 田 、 盐 碱 地 、 荒 山 、 荒 地 等 未 利 用 土 地 建 设 生<br />
物 能 源 与 生 物 化 工 原 料 基 地 。 开 发 生 物 能 源 与 生 物 化 工 原 料 基 地<br />
要 与 土 地 开 发 整 理 、 农 业 综 合 开 发 、 林 业 生 态 项 目 相 结 合 , 享 受<br />
有 关 优 惠 政 策 。<br />
• 示 范 补 助 。<br />
– 国 家 鼓 励 具 有 重 大 意 义 的 生 物 能 源 及 生 物 化 工 生 产 技 术 的 产 业 化<br />
示 范 , 以 增 加 技 术 储 备 。<br />
• 税 收 优 惠 。<br />
– 对 国 家 确 实 需 要 扶 持 的 生 物 能 源 和 生 物 化 工 生 产 企 业 , 国 家 给 予<br />
税 收 优 惠 政 策 , 以 增 强 相 关 企 业 竞 争 力 。<br />
56
可 再 生 能 源 中 长 期 发 展 规 划<br />
• 到 2010 年 , 我 国 可 再 生 能 源 消 费 占 能 源 消 费<br />
总 量 的 10%,2020<br />
年 达 到 16% 左 右 ; 争 取 用<br />
10 年 左 右 时 间 解 决 全 部 无 电 人 口 用 电 问 题 ,<br />
并 基 本 解 决 农 村 生 活 燃 料 短 缺 问 题 。<br />
57
生 物 质 能<br />
项 目<br />
发 电 装 机 容 量<br />
沼 气 年 利 用 量<br />
燃 料 乙 醇<br />
生 物 柴 油<br />
固 体 成 型 燃 料<br />
单 位 2010 年 2020 年<br />
万 千 瓦 550 3000<br />
亿 立 方 米 190 400<br />
万 吨 522 1000<br />
万 吨 20 200<br />
万 吨 100 5000<br />
58
农 业 生 物 质 能 产 业 发 展 规 划<br />
• 到 2010 年 , 结 合 解 决 农 村 基 本 能 源 需 要 和 改<br />
变 农 村 用 能 方 式<br />
– 全 国 建 成 400 个 左 右 秸 秆 固 体 成 型 燃 料 应 用 示 范<br />
点 , 秸 秆 固 体 成 型 燃 料 年 利 用 量 达 到 100 万 吨 左<br />
右 ;<br />
– 建 成 1000 处 左 右 秸 秆 气 化 集 中 供 气 站 , 年 产 秸<br />
秆 气 化 3.65 亿 立 方 米 。<br />
• 近 期 重 点 在 东 北 粮 食 主 产 区 、 黄 淮 海 粮 食<br />
主 产 区 和 长 江 中 下 游 粮 食 主 产 区 开 展 试 点<br />
示 范 。<br />
59
谢 谢 !<br />
姓 名 : 田 宜 水 高 级 工 程 师<br />
单 位 : 农 业 部 规 划 设 计 研 究 院<br />
地 址 : 北 京 市 朝 阳 区 麦 子 店 街 41 号 ,100026<br />
电 话 :010<br />
010-65929410<br />
Email:<br />
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