一、生物質(zhì)能結(jié)構(gòu)與利用方式

(1)中國(guó)生物質(zhì)能資源分布情況

智研咨詢發(fā)布的《2017-2022年中國(guó)生物質(zhì)能發(fā)電市場(chǎng)研究及發(fā)展趨勢(shì)研究報(bào)告》顯示，生物質(zhì)能技術(shù)主要包括生物質(zhì)發(fā)電、生物液體燃料、生物質(zhì)成型燃料、生物質(zhì)燃?xì)?、生物制氫技術(shù)等。目前，世界上技術(shù)較為成熟、實(shí)現(xiàn)規(guī)模化開(kāi)發(fā)利用的生物質(zhì)能利用方式主要包括生物質(zhì)發(fā)電、生物液體燃料、沼氣和生物質(zhì)成型燃料等。我國(guó)生物質(zhì)能資源豐富，具有巨大的發(fā)展?jié)摿Γ殉尸F(xiàn)出規(guī)?；l(fā)展的良好勢(shì)頭。目前我國(guó)可利用生物資源量可轉(zhuǎn)換為能源的潛力約5億噸標(biāo)煤，隨著造林面積的擴(kuò)大和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)換為能源的潛力可達(dá)到10億噸標(biāo)煤，占我國(guó)能源消耗總量的28%。目前我國(guó)生物質(zhì)能技術(shù)研發(fā)水平總體上與國(guó)際處于同一水平，在生物質(zhì)氣化及燃燒利用技術(shù)、生物質(zhì)發(fā)電、垃圾發(fā)電等方面居領(lǐng)先水平，但是存在生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不均衡、生物質(zhì)成型燃料缺乏核心技術(shù)、燃料乙醇關(guān)鍵技術(shù)有待突破等問(wèn)題。


我國(guó)生物質(zhì)能原料分布明顯不均，主要集中在東南西北中間帶，最大的是廣西地區(qū)。生物質(zhì)資源包括農(nóng)業(yè)、林業(yè)生產(chǎn)和生活過(guò)程中產(chǎn)生的所有生物質(zhì)，生物質(zhì)能原料主要指的是畜禽糞便、餐廚垃圾、能源作物、農(nóng)產(chǎn)品廢棄物四種可獲取的原料，這就是圖1和2存在不一致的原因。

(2)中國(guó)生物質(zhì)能資源的利用方式

1、生物質(zhì)發(fā)電領(lǐng)域

在生物質(zhì)發(fā)電方面，國(guó)能生物發(fā)電集團(tuán)和凱迪電力股份有限公司是我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電的領(lǐng)軍企業(yè)。國(guó)能生物發(fā)電集團(tuán)是目前全球最大的生物質(zhì)發(fā)電專業(yè)公司。

2、生物質(zhì)成型燃料領(lǐng)域

在生物質(zhì)成型燃料方面，我國(guó)生物質(zhì)成型燃料比較著名的研究機(jī)構(gòu)主要包括中國(guó)林業(yè)科學(xué)院林產(chǎn)化工所、西北農(nóng)林科技大學(xué)、南京林業(yè)化工研究所等。生物質(zhì)成型設(shè)備廠家，如清華大學(xué)國(guó)能惠遠(yuǎn)生物質(zhì)發(fā)展有限公司，北京盛昌綠能科技有限公司，廣州迪森熱能公司、遼寧華光生態(tài)工程技術(shù)研究所，江蘇正昌糧機(jī)股份有限公司，河南省能源研究所，洛陽(yáng)恒生能源設(shè)備有限公司，鄭州九洲通用液壓設(shè)備有限公司等。

3、生物質(zhì)燃?xì)忸I(lǐng)域

國(guó)內(nèi)沼氣行業(yè)比較知名的研究機(jī)構(gòu)主要有中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所、農(nóng)業(yè)部沼氣研究所、農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院、成都生物研究所和東北農(nóng)業(yè)大學(xué)等。知名領(lǐng)軍企業(yè)主要包括杭州能源環(huán)境工程有限公司、青島天人環(huán)境股份有限公司和北京盈和瑞環(huán)保工程有限公司等。

4、生物液體燃料

我國(guó)燃料乙醇知名企業(yè)主要有吉林燃料乙醇有限公司、河南天冠企業(yè)集團(tuán)有限公司等。以纖維素類生物質(zhì)為原料生產(chǎn)燃料乙醇的國(guó)內(nèi)企業(yè)主要有山東龍力生物科技有限公司、安徽豐源集團(tuán)、河南天冠集團(tuán)等。在生物柴油方面，我國(guó)主要是以小企業(yè)居多。截至目前，全國(guó)生物柴油生產(chǎn)廠家超過(guò)200家，主要代表企業(yè)有海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司和福建能源發(fā)展公司等。


2014年全球生物柴油產(chǎn)量近3000萬(wàn)噸，已建和在建生物柴油裝置年產(chǎn)能接近5000萬(wàn)噸，生物柴油迅猛發(fā)展，成為21世紀(jì)正在崛起的新興產(chǎn)業(yè)。我國(guó)目前生物柴油產(chǎn)量只有100多萬(wàn)噸，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)需求。每年需求從國(guó)外進(jìn)口大量生物柴油。

當(dāng)前，我國(guó)生物柴油原料的供應(yīng)問(wèn)題十分突出，資源沒(méi)有得到合理的引導(dǎo)和配置。以地溝油為代表的廢棄油脂原本是生物柴油的主要原料，卻在高額利潤(rùn)的誘惑下，大量流向食用油市場(chǎng)。雖然國(guó)內(nèi)餐飲廢油每年潛在的供應(yīng)量已達(dá)到1000萬(wàn)噸，生產(chǎn)生物柴油的企業(yè)已超過(guò)50家，但裝置的開(kāi)工率不到30%。中石化正在積極地推廣生物柴油新技術(shù)，加快工業(yè)裝置的建設(shè)速度，2013年在江蘇建設(shè)一套10萬(wàn)噸/年生物柴油示范裝置，同時(shí)還籌劃在秦皇島建設(shè)一套10萬(wàn)噸/年生物柴油示范裝置。為了長(zhǎng)遠(yuǎn)解決生物柴油的原料來(lái)源問(wèn)題，中石化與中國(guó)科學(xué)院2010年啟動(dòng)了“微藻生物柴油成套技術(shù)的研發(fā)”項(xiàng)目。

2014年我國(guó)生物柴油行業(yè)銷(xiāo)售市場(chǎng)規(guī)模約112.9億元，同比2013年的68.37億元增長(zhǎng)了65.1%，近幾年我國(guó)生物柴油行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模情況如下圖所示：


二、生物質(zhì)能發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀

(1)秸稈發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀

2014年，我國(guó)秸稈資源量約為9億噸。秸稈還田、飼料利用、工業(yè)原料約占60%，約40%可以能源化利用(含農(nóng)村生活用能)。

一、秸稈是生物能源的重要組成部分之一

生物能源是僅次于煤炭、石油和天然氣的第四大能源，在世界能源系統(tǒng)中占有重要地位。生物能源是太陽(yáng)能以化學(xué)能形式貯存在生物質(zhì)中的可再生能源，是唯一可替代化石能源轉(zhuǎn)化成氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)燃料以及其他化工原料或者產(chǎn)品的資源。

生物能源主要來(lái)自三個(gè)方面：一是農(nóng)業(yè)資源，包括農(nóng)業(yè)作物、農(nóng)作物收獲時(shí)殘留秸稈、農(nóng)業(yè)加工業(yè)的廢棄物等;二是林業(yè)資源，包括森林生長(zhǎng)和林業(yè)生產(chǎn)過(guò)程提供的能源資源、木材采運(yùn)和加工過(guò)程中的廢棄物、林業(yè)副產(chǎn)品廢棄物;三是城市生活餐廚垃圾和工業(yè)有機(jī)廢棄物。

我國(guó)每年有0.8億噸林業(yè)剩余物、30億噸畜禽養(yǎng)殖糞便、1.5億噸生活和有機(jī)垃圾、逾10億噸農(nóng)產(chǎn)品加工廢棄物。

二、秸稈能源化利用方式

除作為農(nóng)村生活能源外，秸稈能源化利用方式主要有秸稈固化、秸稈炭化、秸稈氣化、秸稈發(fā)電、秸稈液化、秸稈沼氣等。而適合產(chǎn)業(yè)化的方式主要是秸稈發(fā)電、秸稈液化、秸稈沼氣。

第一，秸稈發(fā)電

秸稈發(fā)電是以農(nóng)作物秸稈為原料的一種發(fā)電方式，根據(jù)秸稈利用方式的不同，主要有以下2種技術(shù)路線:秸稈直接燃燒發(fā)電和秸稈氣化發(fā)電。

其一，秸稈直接燃燒發(fā)電是指把秸稈原料送入鍋爐中直接燃燒產(chǎn)出高壓水蒸汽，通過(guò)汽輪機(jī)的渦輪膨脹做功，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。目前，秸稈直接燃燒發(fā)電技術(shù)主要有2類：水冷式振動(dòng)爐排燃燒發(fā)電技術(shù)和流化床燃燒發(fā)電技術(shù)。

其二，秸稈氣化發(fā)電，首先使生物質(zhì)原料在缺氧狀態(tài)下發(fā)生熱化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氣體燃料(一氧化碳、氫氣、甲烷)，然后將轉(zhuǎn)化后的可燃?xì)怏w由風(fēng)機(jī)抽出，經(jīng)冷卻除塵去焦油和雜質(zhì)后，供給內(nèi)燃機(jī)或者小型燃?xì)廨啓C(jī)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。

第二，秸稈液化

秸稈液化是指通過(guò)物理化學(xué)或生物學(xué)方法，使秸稈中的木質(zhì)素、纖維素等轉(zhuǎn)化為醇類可燃性油或其他化工原料;主要分為直接液化、高溫高壓液化、微波液化3種形式。

其一，直接液化是指在中低溫、高壓并有催化劑參與情況下，將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為液體的熱化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，通常有還原性氣體(例如氫氣、一氧化碳等)參與反應(yīng)。

其二，高溫高壓液化是指在高壓下發(fā)生熱化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程，典型的液化工藝是在較高的壓力和溫度(33-500攝氏度)以及在催化劑存在下進(jìn)行。

其三，微波液化是指利用微波輻射使小分子極性物質(zhì)產(chǎn)生物理效應(yīng)，從而加速反應(yīng)改變反應(yīng)機(jī)理或啟通新的反應(yīng)通道。

第三，秸稈沼氣

秸稈沼氣是指以秸稈為發(fā)酵原料，在隔絕空氣并維持一定溫度、濕度、酸堿度等條件下，經(jīng)過(guò)特定細(xì)菌的發(fā)酵作用產(chǎn)生的氣體。沼氣是一種混合氣體，主要成分是甲烷，其次為二氧化碳、氧氣、氮?dú)夂土蚧瘹涞?，其中甲烷含量?5-70%，沼氣熱值為20-25兆焦/立方米。

三、秸稈能源化利用現(xiàn)狀

第一，秸稈發(fā)電

2004年以來(lái)，我國(guó)先后核準(zhǔn)批復(fù)了200多個(gè)秸稈直燃發(fā)電示范項(xiàng)目。截至2012年底，我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電累計(jì)并網(wǎng)容量為5819兆瓦，其中，直燃發(fā)電技術(shù)類型項(xiàng)目累計(jì)并網(wǎng)容量為3264兆瓦，占全國(guó)累計(jì)并網(wǎng)容量的55%;垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)類型項(xiàng)目累計(jì)并網(wǎng)容量為2427兆瓦，占全國(guó)累計(jì)并網(wǎng)容量的41.71%;沼氣發(fā)電技術(shù)類型項(xiàng)目并網(wǎng)容量為206兆瓦，占全國(guó)累計(jì)并網(wǎng)容量的3.54%?！犊稍偕茉础笆濉币?guī)劃》明確規(guī)定，2015年我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)達(dá)到1.3萬(wàn)兆瓦，其中農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電8千兆瓦、沼氣發(fā)電2千兆瓦、垃圾焚燒發(fā)電3千兆瓦。

我國(guó)目前建設(shè)、運(yùn)行的生物質(zhì)發(fā)電廠普遍采用二代技術(shù)。一代生物質(zhì)發(fā)電廠機(jī)組規(guī)模一般為2×12兆瓦，采用中溫中壓技術(shù)，存在能耗較高、發(fā)電熱效率偏低等問(wèn)題;二代電廠機(jī)組規(guī)模一般為1×30兆瓦，采用高壓和超高壓技術(shù)，與一代技術(shù)相比，能耗顯著下降，發(fā)電熱效率顯著提高，其鍋爐熱效率一般在85%-90%，發(fā)電熱效率可達(dá)30.4%，年平均發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗約404g/千瓦時(shí)。從當(dāng)前生物質(zhì)電廠的運(yùn)行來(lái)看，主要是原料供應(yīng)缺乏保障，100公里范圍內(nèi)布局了多家生物質(zhì)電廠，大多電廠的原料收購(gòu)經(jīng)濟(jì)半徑超過(guò)30公里以上，收購(gòu)成本較高。第二，秸稈液化(纖維素乙醇)

纖維素乙醇在我國(guó)仍處于產(chǎn)業(yè)化起步階段，其關(guān)鍵技術(shù)主要是高效預(yù)處理技術(shù)與裝備、低成本纖維素酶制劑的生產(chǎn)和戊糖發(fā)酵菌種技術(shù)。

2014年，我國(guó)燃料乙醇產(chǎn)量達(dá)到233.2萬(wàn)噸，混配E10乙醇汽油約2140萬(wàn)噸，接近當(dāng)年汽油總消費(fèi)量的四分之一，目前已在黑龍江、吉林、遼寧、河南、安徽、廣西6省區(qū)及湖北、山東、河北、江蘇、內(nèi)蒙古5省區(qū)的30個(gè)市試點(diǎn)車(chē)用乙醇汽油，實(shí)現(xiàn)了乙醇汽油的封閉運(yùn)行。纖維素非糧乙醇產(chǎn)量?jī)H3.2萬(wàn)噸。國(guó)內(nèi)已建成山東龍力5.15萬(wàn)噸/年裝置(以玉米芯廢渣為原料)與河南天冠3萬(wàn)噸/年的乙醇-沼氣聯(lián)產(chǎn)示范裝置，以上兩套裝置均未采用戊糖/己糖共發(fā)酵生產(chǎn)乙醇技術(shù)。在建及規(guī)劃的項(xiàng)目包括中糧集團(tuán)采用自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)預(yù)處理工藝及戊糖/己糖共發(fā)酵技術(shù)的5萬(wàn)噸/年醇電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目、安徽國(guó)禎和意大利M&G公司的合資項(xiàng)目以及河南天冠的3萬(wàn)噸/年纖維素乙醇規(guī)劃項(xiàng)目。

第三，秸稈沼氣

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2010年我國(guó)大型沼氣工程有5萬(wàn)處，沼氣產(chǎn)量為10億立方米。我國(guó)沼氣建設(shè)逐步由小型、分散化、經(jīng)濟(jì)效益差的農(nóng)村戶用沼氣向規(guī)模化的沼氣工程發(fā)展。近幾年，通過(guò)引進(jìn)并結(jié)合自主開(kāi)發(fā)的技術(shù)，已建成以畜禽糞便為主要原料的蒙牛澳亞牧場(chǎng)(裝機(jī)容量1.26兆瓦)、北京德清源(裝機(jī)容量2兆瓦)、山東民和牧業(yè)(裝機(jī)容量3兆瓦)等大型沼氣并網(wǎng)發(fā)電項(xiàng)目。

我國(guó)沼氣凈化提純制取生物天然氣正處于起步階段，部分凈化提純關(guān)鍵技術(shù)還需從國(guó)外引進(jìn)，目前在廣西南寧、山東博興、內(nèi)蒙古通遼等地已建成沼氣凈化提純制取生物天然氣示范項(xiàng)目。

四、秸稈能源化利用應(yīng)注意的問(wèn)題

秸稈能源化利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展是一項(xiàng)橫跨不同行業(yè)、不同學(xué)科的系統(tǒng)工程，要加強(qiáng)科研投入，在考慮能源安全、減排等社會(huì)、環(huán)境因素下，也要兼顧經(jīng)濟(jì)效益，因地制宜，分階段選擇技術(shù)上成熟的秸稈能源化利用模式。

第一，燃料的充足供應(yīng)是生物質(zhì)電廠正常運(yùn)行的關(guān)鍵因素

當(dāng)前秸稈發(fā)電普遍經(jīng)濟(jì)效益較差的原因：一是電廠布局不合理。在同一生物質(zhì)經(jīng)濟(jì)供給半徑內(nèi)，存在多家生物質(zhì)電廠，或其他生物質(zhì)能源加工企業(yè)，導(dǎo)致這些企業(yè)之間惡性競(jìng)爭(zhēng)生物質(zhì)原料，增大了運(yùn)行成本。二是燃料運(yùn)輸半徑過(guò)大，收購(gòu)生物質(zhì)原料的半徑超過(guò)30公里以上。三是燃料收購(gòu)組織措施不合理，導(dǎo)致收購(gòu)成本過(guò)高。實(shí)踐證明，生物質(zhì)電廠發(fā)電技術(shù)可靠，生物質(zhì)原料供應(yīng)保障，以及收購(gòu)儲(chǔ)運(yùn)價(jià)格是確保生物質(zhì)電廠獲得經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵。

第二，沼氣利用應(yīng)注重裝備開(kāi)發(fā)，強(qiáng)調(diào)高值化利用解決經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題

我國(guó)沼氣產(chǎn)業(yè)以往因受“環(huán)保主導(dǎo)”模式以及工藝技術(shù)的約束，多數(shù)大中型沼氣工程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)普遍低下，不具備經(jīng)濟(jì)上的可持續(xù)性，在秸稈規(guī)?；D(zhuǎn)化沼氣工程技術(shù)上與國(guó)外差距較大。未來(lái)國(guó)內(nèi)沼氣應(yīng)重視開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化和成套化裝備，重點(diǎn)解決高干物濃度發(fā)酵、多元原料共發(fā)酵、中/高溫發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的問(wèn)題。沼氣應(yīng)向高值化利用途徑方向發(fā)展，如凈化后沼氣發(fā)電，尤其是凈化提純后用作車(chē)用燃?xì)猓鉀Q自身經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題。

第三，纖維素乙醇應(yīng)繼續(xù)降低成本，發(fā)展“醇-電-沼氣聯(lián)產(chǎn)”工藝

纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題是協(xié)同預(yù)處理技術(shù)開(kāi)發(fā)，降低酶制劑成本，提高戊糖轉(zhuǎn)化乙醇效率。雖然該產(chǎn)品仍舊處于產(chǎn)業(yè)化實(shí)踐階段，但從國(guó)內(nèi)外示范裝置現(xiàn)有情況來(lái)看，運(yùn)行測(cè)試基本達(dá)到預(yù)期，具備產(chǎn)業(yè)化推廣條件。上述技術(shù)經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)也表明，從能量轉(zhuǎn)化效率、產(chǎn)品價(jià)值及效益等角度分析，纖維素乙醇競(jìng)爭(zhēng)力更強(qiáng)。隨著生物技術(shù)的進(jìn)步，產(chǎn)酶菌株的效率、酶的活性以及共發(fā)酵菌株的糖醇轉(zhuǎn)化效率會(huì)不斷提高，酶制劑成本與能耗會(huì)不斷下降，纖維素乙醇成本更有競(jìng)爭(zhēng)力，成為最具發(fā)展?jié)摿Φ慕斩捘茉崔D(zhuǎn)化產(chǎn)品。從能源轉(zhuǎn)化角度來(lái)看，對(duì)秸稈最好的利用方式應(yīng)該是以生產(chǎn)液體燃料纖維素乙醇為主，醇-電-沼氣聯(lián)產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)原料的梯級(jí)利用，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。


(2)垃圾發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)垃圾焚燒發(fā)電起步于20世紀(jì)90年代末，發(fā)展至今僅二十年時(shí)間，但隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程和城市人口的增加，我國(guó)城市生活垃圾對(duì)環(huán)境造成的壓力不斷加大，垃圾無(wú)害化處理技術(shù)已越來(lái)越引起我國(guó)重視并快速發(fā)展起來(lái)。由于垃圾焚燒較之傳統(tǒng)的垃圾填埋或堆肥法具有處理速度快、節(jié)省大量用地、實(shí)現(xiàn)資源綜合利用等優(yōu)點(diǎn)，隨著垃圾焚燒技術(shù)的不斷提高，垃圾焚燒處理已逐漸成為我國(guó)東南沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的主要處理方式。

特別是2002年以來(lái)，國(guó)家和有關(guān)部門(mén)陸續(xù)出臺(tái)和實(shí)施了市政公用事業(yè)的開(kāi)放政策、特許經(jīng)營(yíng)政策、投資體制改革政策、鼓勵(lì)非公經(jīng)濟(jì)政策等一系列相關(guān)的改革政策措施，加快了市政公用行業(yè)的改革開(kāi)放和市場(chǎng)化經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。作為最為傳統(tǒng)的市政公用事業(yè)，垃圾處理領(lǐng)域也改變了政府單一的投融資渠道，而走向了投資主體多元化和融資渠道多樣化的發(fā)展道路。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)：截至2013年底我國(guó)垃圾發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到340.03萬(wàn)千瓦時(shí)，較2012年增長(zhǎng)35%。2014年我國(guó)垃圾發(fā)電裝機(jī)容量430.8萬(wàn)千瓦時(shí)。


(3)沼氣發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀

沼氣發(fā)電技術(shù)是一項(xiàng)利用工業(yè)、農(nóng)業(yè)或城鎮(zhèn)生活中的大量有機(jī)廢棄物(例如酒糟液、禽畜糞、城市垃圾和污水等)，經(jīng)厭氧發(fā)酵處理產(chǎn)生的沼氣，驅(qū)動(dòng)沼氣發(fā)電機(jī)組發(fā)電，并可充分將發(fā)電機(jī)組的余熱用于沼氣生產(chǎn)的綜合技術(shù)。該技術(shù)不僅提供電能這一清潔能源，同時(shí)解決了沼氣工程中的環(huán)境問(wèn)題，消耗了大量廢棄物，減少了溫室氣體排放，屬于典型的資源循環(huán)利用項(xiàng)目，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，在農(nóng)村地區(qū)推廣潛力巨大。

雖然我國(guó)沼氣發(fā)電已經(jīng)初具規(guī)模，但沼氣發(fā)電利用比例極低，提升空間巨大。歐美國(guó)家沼氣工程產(chǎn)生的沼氣基本用于發(fā)電或提純代替天然氣;而在我國(guó)，工業(yè)企業(yè)將沼氣用于鍋爐燃料，農(nóng)場(chǎng)沼氣則用于養(yǎng)殖食堂炊事燃料，超過(guò)90%的沼氣沒(méi)有得到高效利用，垃圾填埋場(chǎng)亦存在沼氣大規(guī)模放空的處理方式，填埋氣回用率低于20%。

三、生物質(zhì)能發(fā)電發(fā)展?jié)摿εc前景

(1)秸稈發(fā)電發(fā)展?jié)摿εc前景

目前，我國(guó)生物質(zhì)能源發(fā)展呈現(xiàn)出蓬勃的發(fā)展態(tài)勢(shì)，其中，農(nóng)作物秸稈發(fā)電最具代表性、戰(zhàn)略性和可持續(xù)性，秸稈的利用改造是開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能源的一種有效途徑。秸稈是清潔無(wú)污染的可再生能源，是最具有開(kāi)發(fā)利用潛力的新能源之一，具有良好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益。秸稈發(fā)電是秸稈優(yōu)化利用的最主要形式之一，呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。目前秸稈發(fā)電大體上可以分為以下幾種方式。

1、建造利用秸稈燃燒來(lái)發(fā)電的中小型電廠

目前生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)主要有兩大類：一是利用鍋爐直接燃燒生物質(zhì)燃料，例如秸稈產(chǎn)生的熱量加熱鍋爐中的水，使水汽化，推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組來(lái)發(fā)電。這類技術(shù)與常規(guī)的煤燃燒發(fā)電相類似，只是用秸稈來(lái)代替煤。

另一類是氣化發(fā)電技術(shù)，由氣化爐和煤氣內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組來(lái)發(fā)電。利用生物質(zhì)氣化爐將秸稈轉(zhuǎn)化為可燃?xì)怏w，燃?xì)饨?jīng)過(guò)分離凈化，然后在鍋爐等設(shè)備中進(jìn)行燃燒，推動(dòng)發(fā)電機(jī)輸出電能。

2、分散式的小型發(fā)電機(jī)組

由于建造中小型電廠存在的問(wèn)題，分散式的小型發(fā)電機(jī)組逐漸受到人們的重視，尤其是在我國(guó)廣大農(nóng)村更有推廣的條件。這里將著重介紹與秸稈發(fā)電關(guān)聯(lián)密切的斯特林發(fā)電機(jī)和新型的熱聲發(fā)電機(jī)，它們?yōu)樯镔|(zhì)發(fā)電機(jī)器的小型化提供了可能。

斯特林機(jī)又名熱氣機(jī)，是一種閉式回?zé)嵫h(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)，它具有高效率、低噪聲、低污染以及多能源適應(yīng)性等特點(diǎn)。由于世界石油資源日趨短缺，對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求日益強(qiáng)烈，目前各國(guó)都很重視對(duì)斯特林機(jī)的研究。日本制定了開(kāi)發(fā)節(jié)能新技術(shù)的“月光計(jì)劃”，6年內(nèi)投入100億日元開(kāi)發(fā)通用熱氣機(jī)。

斯特林機(jī)可以適用于多種燃料。從高品質(zhì)的石油、天然氣等，到低品質(zhì)余熱廢熱，甚至可燃垃圾等，都可以作為斯特林機(jī)的驅(qū)動(dòng)熱源。

熱聲發(fā)電機(jī)基于熱聲效應(yīng)而工作，是一種新型的能源轉(zhuǎn)換機(jī)械。熱聲發(fā)電機(jī)的突出優(yōu)點(diǎn)是其高可靠性和對(duì)自然環(huán)境的卓越環(huán)保特性。它的高可靠性來(lái)源于系統(tǒng)中完全沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件或者運(yùn)動(dòng)部件極少;它的環(huán)保特性來(lái)源于它的工作介質(zhì)是常見(jiàn)的惰性氣體，對(duì)大氣臭氧層無(wú)破壞，沒(méi)有溫室效應(yīng)，也沒(méi)有可燃性。與斯特林機(jī)類似，熱聲發(fā)電機(jī)也采用外燃加熱的方式。熱聲驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)裝置，通過(guò)設(shè)計(jì)合理的燃燒裝置，將秸稈燃燒驅(qū)動(dòng)熱聲發(fā)電機(jī)發(fā)電。

在新能源的開(kāi)發(fā)利用中，秸稈發(fā)電具有重要的意義，對(duì)于建設(shè)小康社會(huì)，節(jié)能減排具有深遠(yuǎn)的影響。伴隨著煤炭、石油和天然氣等化石能源的逐漸枯竭，尋找新能源已成為一個(gè)緊迫的任務(wù)。秸稈作為一種綠色和可再生的能源，其作用將會(huì)越來(lái)越突出，這不僅關(guān)系到環(huán)境保護(hù)的問(wèn)題，還關(guān)系到國(guó)家的能源戰(zhàn)略問(wèn)題。

(2)垃圾發(fā)電發(fā)展?jié)摿εc前景

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，隨著環(huán)境問(wèn)題的日益加劇，節(jié)能、環(huán)保成為各國(guó)的發(fā)展主題，垃圾處理也迎來(lái)了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的機(jī)會(huì)。全世界垃圾年均增長(zhǎng)速度為8.42%，而中國(guó)垃圾增長(zhǎng)率達(dá)到10%以上。全世界每年產(chǎn)生4.9億噸垃圾，僅中國(guó)每年就產(chǎn)生近1.5億噸城市垃圾。中國(guó)城市生活垃圾累積堆存量已達(dá)70億噸，城市有三分之二被垃圾包圍。預(yù)計(jì)2015和2020年中國(guó)城市垃圾年產(chǎn)量將達(dá)2.60億噸和3.23億噸。在中國(guó)人多地少、能源緊缺，城市化進(jìn)程快速發(fā)展的現(xiàn)實(shí)情況下，選擇垃圾發(fā)電無(wú)疑是符合國(guó)情最明智的選擇。


(3)沼氣發(fā)電發(fā)展?jié)摿εc前景

假設(shè)沼氣60%用于發(fā)電，則2014年144億立方米的沼氣產(chǎn)生量估算，可產(chǎn)生150億千瓦時(shí)電量，對(duì)應(yīng)裝機(jī)200萬(wàn)千瓦，達(dá)到現(xiàn)有規(guī)模的4倍;以2020年915億立方米沼氣資源量估算，扣除自用沼氣300億立方米資源外，可用于沼氣發(fā)電的氣量達(dá)到615億立方米，產(chǎn)生922.5-1230億千瓦時(shí)電力(每立方米沼氣產(chǎn)生1.5-2千瓦時(shí)電力)，裝機(jī)容量能達(dá)到1537.5-2050萬(wàn)千瓦，達(dá)到現(xiàn)有沼氣裝機(jī)規(guī)模的15倍以上。

目前在我國(guó)，如果要實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，沼氣的生產(chǎn)原料主要來(lái)自于4個(gè)方面：畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)糞污、工業(yè)有機(jī)廢水、市政污水的污泥和生活垃圾填埋場(chǎng)的垃圾填埋。上述4類沼氣發(fā)電市場(chǎng)開(kāi)發(fā)在我國(guó)均處于起步初期，市場(chǎng)空間仍較大。具體來(lái)看，畜禽養(yǎng)殖和工業(yè)廢水類項(xiàng)目由于規(guī)模小或運(yùn)營(yíng)主體多為原有業(yè)主等原因，專業(yè)運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)空間較小，未來(lái)的市場(chǎng)主要集中于設(shè)備領(lǐng)域;市政污水沼氣多用于污水處理廠自用電補(bǔ)給或動(dòng)力補(bǔ)給，多以原有業(yè)主投資運(yùn)營(yíng)，大規(guī)模第三方運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)空間不大，未來(lái)市場(chǎng)也多集中于設(shè)備領(lǐng)域。垃圾填埋氣領(lǐng)域則相對(duì)項(xiàng)目規(guī)模較大、且國(guó)內(nèi)已有一定規(guī)模的第三方運(yùn)營(yíng)商出現(xiàn)，運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)值得期待。