第2期总第188期
2010年2月
农业科技与装备
Agricultural Science＆Technologyand Equipment
No．2Total No．188
Feb ．2010
生物质能产业化前景分析
冯丽敏
（辽宁职业学院, 辽宁铁岭112001）
摘要：发展农业生物质能产业，对缓解化石能源供应紧张局面、优化能源结构、保障国家能源安全、建立稳定的能源供应体系具有重大意义。介绍生物质能的特点，阐述我国生物质能的利用现状，分析生物质能发展前景及其产业化制约因素，提出生物质资源开发要结合农业产业结构调整来布置产应业区域，尽快完善产业链条，集中力量解决产业化过程中的关键问题，加快我国生物质能产业化进程。
关键词：能源；生物质能；产业化；制约因素中图分类号：Q819
文献标识码：A
文章编号：1674-1161(2010)02-0008-04
能源是人类社会发展的支柱。随着世界经济的快速发展，对能源的需求量飞速增加。根据BP 公司的预测，按照目前的开采量计算，全世界石油储量只能开采40a ，天然气为65a ，煤炭165a [1]。能源短缺已经成为制约世界经济发展的重要因素。为此，寻求可再生能源倍受世界各国关注。生物质能源作为可再生能源，是目前世界能源消耗总量仅次于煤炭、石油和天然气的第四大能源，在整个能源系统中占有重要的地位。
我国能源资源总量较为丰富，但人均占有量低，人均煤炭、石油和天然气储量分别仅为世界平均水平的56.3%、7.7%和7.1%。近年来，随着我国经济社会的快速发展，能源需求持续增长，供求矛盾日益突出。
友好和可再生双重属性，发展潜力巨大。生物质能具有以下特点：一是可再生性。生物质能是在光和水作用下可以再生的唯一有机资源。但是，如果超过其再生量（生长量、固定量），就会造成资源枯竭，所以可再生的前提是通过种植林木等措施填补利用掉的部分；二是可储存与替代性。因为生物质是有机资源，所以对于原料本身或其液体、气体燃料产品进行储存是有可能的，而液体或气体燃料运用于已有的石油、煤炭动力系统中也是可能的；三是储量巨大。森林树木的年生长量十分巨大，相当于全世界一次能源的7～8倍。如果实际可利用的量按该数据的10%推算，就可以满足能源供给的要求。因此，生物质除了储备能源，还有流通能源的意义；四是维持碳平衡。生物质燃烧释放出来的CO 2可在再生时重新固定和吸收，因此不会破坏地球的CO 2平衡。
生物质按照其来源可分为生产型和未利用资源型两大类，生产型生物质包括糖质类、淀粉类、纤维素类、烃类、油脂类和淡水类、海洋类、微生物类；未利用资源型包括农、林、牧、水产类等废弃物和企事业、生活类的污泥、垃圾、粪便等。
2005年我国一次能源生产总量为20.6亿t 标准煤，
能源消费总量达到22.3亿t 标准煤；石油净进口量
1.4亿t ，对外依存度超过40%。有关专家测算，如果
充分利用我国目前的农业生物质能资源，可新增5亿
t 左右标准煤，约占全国一次能源生产总量的24%。
积极发展农业生物质能产业，对缓解化石能源供应紧张局面、优化能源结构、保障国家能源安全、建立稳定的能源供应体系具有重大意义。因此，我国生物质能的开发已被列入国家能源发展战略规划中。
2
2.1
生物质能源利用现状及前景
我国生物质能源的利用现状
我国农业生物质能资源主要包括农作物秸秆、畜
1生物质能源的特点
生物质能源是通过光合作用而形成的各种有机
禽粪便、农产品加工副产品和能源作物等，发展潜力巨大，空间广阔。2008年我国主要农作物秸秆产量6亿t ，可作能源利用量约为3亿t ，预计到2010年我国主要农作物秸秆产量将达7.8亿t ；畜禽粪便年产量约30亿t ；农产品加工副产品（稻壳、玉米芯、甘蔗渣等）总量超过1亿t ；能源作物甘蔗年产量8600万
体，是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式。它可转化为常规的固态、液态和气态燃料，替代煤炭、石油和天然气等化工燃料，可永续利用，具有环境
收稿日期：2010-01-09
作者简介：冯丽敏(1965—) ，女，副教授，高级工程师，从事机械工程方面的教学与研究工作。
t ，甜高粱茎秆年产量6000万t ，木薯年产量730万t ，甘薯年产量超过1亿t ，油菜年产量1300万t 。
2010年第2期冯丽敏：生物质能产业化前景分析9
近年来，国家高度重视生物质能的开发和利用，颁布了《可再生能源法》、《可再生能源产业发展指导目录》、《可再生能源发电有关管理规定》、《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》、《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》和《关于发展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施意见》等法规及配套规章，制定了20多项农村沼气、秸秆综合利用、燃料乙醇等国家及行业标准。在国家政策扶持和引导下，中央和各地不断加大资金投入力度，加强科研开发与技术攻关，开展不同形式的试点示范，有力地促进了农业生物质能产业的发展。
油替代产业书写了良好开篇。在非粮食能源作物方面，我国已培育出“醇甜系列”杂交甜高粱品种，建成了产业化示范基地；培育并引进多个公顷产量超过
45t 的优良木薯品种；育成一批能源甘蔗新品系和糖
能兼用甘蔗品种，建成了高新技术产业化示范基地，筛选出适合甘蔗清汁发酵的菌株和活性干酵母菌株。我国已具备利用菜籽油、棉籽油、乌桕油、木油、茶油、地沟油等原料年产10万t 生物柴油的生产能力。近年来，我国在双低油菜与杂种优势利用结合技术方面达到国际领先水平，在油菜、油葵等主要作物上已开发出高含油量种质，含油量高达51.6%。此外，为了不与食用油和工业用油争原料，还开发了麻疯树果实、黄连木籽以及利用季节性闲地种植油菜等生产生物柴油技术，初步具备了产业化发展的条件。
2.1.1沼气产业快速发展经过多年的研究开发，我
国户用沼气技术居国际领先水平，发展规模居世界前列。沼气产业已从单纯的能源利用发展成为废弃物处理和生物质多层次综合利用，并与养殖业、种植业广泛结合，在农村生产和生活中发挥了重要作用。北方“四位一体”、南方“猪沼果”、西北“五配套”等能源生态模式逐步优化完善。大中型沼气工程技术日趋成熟，初步具备产业化条件。“十五”期间，中央投资34亿元专项支持沼气建设，直接受益农户达374万户。目前，全国农村户用沼气已累计发展到2200万户，年产沼气约90亿m 3；建成养殖场沼气3800处，年产沼气约2.5亿m 3。同时，通过沼气建设，初步形成了一支农业生物质能产业发展队伍。到2008年，我国农村能源的管理机构近4000个，从业人员近1.5万人，农业生物质能产业发展的研究、生产、营销队伍等不断扩大。
2.2我国生物质能源产业规划
我国从扩展农业功能、促进区域经济发展、缓解
能源紧张、改善生态环境、促进可持续发展的角度出发，坚持构建循环农业、推动农业废弃物资源化利用的原则，提出了《可再生能源中长期规划》，有关数据见表1。
表1
可再生能源中长期规划[2]
Table 1Medium and long-term plans for renewable
energy source
生物质能源生物质发电生物液体燃料沼气年利用量
2010年550万kW 200万t 190亿m 3100万t 1%
2020年3000万kW 1000万t 400亿m 3500万t 4%
2.1.2农作物秸秆能源化利用初见成效秸秆的主
生物质固体燃料占一次能源的比例
要能源化利用方式为直接燃烧、气化和固化成型等。到2008年底，我国农村地区已累计推广省柴节煤炉灶1.89亿户，普及率达70%以上；全国已建设秸秆集中供气站539处；生物质燃烧发电具有一定规模，全国生物质发电装机容量约为200万kW ，其中甘蔗渣发电约170万kW 。目前，由国家核准的生物质规模化发电项目近50处，总装机1500MW ，其中单县和宿迁两处秸秆直燃发电示范项目已经竣工投产；我国生物质固化成型燃料技术的研究、生产和开发呈现良好的发展势头，并已开始小规模试点。
3
3.1
生物质能源产业化的制约因素
技术因素
除沼气技术较为成熟外，其余技术仍处于产业化
发展初期，特别是缺乏具有自主知识产权的核心技术。
我国秸秆固化成型燃料技术存在成型机模具磨损严重、运行稳定性差、使用寿命短、能耗较高、配套炉具亟待完善、秸秆收集储运和预处理技术不完善、机械化水平低以及相关标准缺乏等问题。
生物质气化是将组成生物质的有机部分氧化，进而转化为CO 、H 2、CO 2等气态产品的过程。生物质自身通常含氧量超过40%，能量密度偏低。所有在气化过程中引入氧的气化方式，包括空气气化、富氧气化和氧气—水蒸汽气化，均向体系添加氧，导致未经分
2.1.3生物液体燃料初具规模当前，我国以陈化粮
为原料生产燃料乙醇的示范工程年生产能力达102万t ，利用玉米生产燃料乙醇的加工能力不断扩大。通过试点，消费群体初步接受，生产成本不断降低。据测算，我国现行的燃料乙醇生产成本约为3500元/t，技术水平较高的企业可降到3000元/t以下，为我国石
10
离的燃气低热值低。
农业科技与装备
水蒸汽气化和超临界水催化气化以水为介质，在
2010年2月
含有一定量的果胶质、色素和酚类化合物等，水解产物除糖外，还会产生其他副产物，如有机酸、糠醛和羟甲基糠醛、芳香醇等[3]。这些副产物对后续生物转化过程中细胞生长和目标产物生物合成会产生强烈的抑制作用，降低发酵效率。酶解法是目前降解木质纤维研究的热点。目前最关键的问题是纤维素酶的成本太高。技术攻关的方向是以基因工程手段选育高产纤维素酶、木素酶菌种，同时通过研究纤维素原料的预处理技术和固体发酵技术解决目前存在的成本高和污染大的问题。
向气化产品中引入氧的同时能得到氢气，从而不会显著降低燃气的热值，具有极高的生物质气化与能量转化效率，同时，这类制氢技术具有较强的有机物无害化处理能力、反应条件比较温和、产品能量品位高等优点。开发经济可行的催化剂、探索典型的反应条件和反应过程机制是目前的技术关键。
气化过程中焦炭和焦油是不可避免的副产物，其中焦油的存在给整个气化工艺带来很大的麻烦。一是影响气化效率；二是液态焦油容易与水、焦炭、灰尘粘结在一起堵塞管道，影响气化系统运行；三是焦油中的有机物对金属材质和PE 塑料材质的管道均具有较强的腐蚀作用。工艺上要求气化中焦油含量控制在
3.2经济因素
在不考虑化石能源对生态、环境造成的负面影响
的情况下，目前大多数生物质能产品的成本仍高于化石能源产品的成本。例如，除巴西以甘蔗为原料生产的燃料乙醇成本可以与汽油相竞争外，其他国家生物燃料的成本都比较高。我国以甜高粱、木薯等为原料生产的燃料乙醇每吨成本约为4000元，而目前等效热值的汽油成本仅为3300元左右。
10mg/m3以下。目前焦油的处理已成为生物质气化转
化法的技术关键。如果能把气化过程产生的焦油在冷凝前转化为可燃气，既可提高气化效率又可降低燃气中的焦油含量，对发展和利用生物质气化技术具有重要意义。
生物气化技术中脱去焦油的办法分为两类, 即次级处理法和初级处理法。次级处理法泛指燃气在气化器外的脱焦净化装置，包括焦油热裂解或催化裂解以及其他物理分离手段（湿法或干法）。焦油热裂解无催化剂（1000～1200℃）且易产生烟灰；催化裂解在催化剂存在的条件（750～900℃）下产物和燃气成分相似。催化裂解法是除去可燃气中的焦油最有效、最先进的方法，成为国内外研究的热点。但是次级处理法需要额外增加设备，运行费用高。初级处理法指在气化器内采取措施减少焦油形成或对焦油进行现场裂解处理。由于初级处理法工艺简单，设备成本低，受到越来越广泛的重视。焦油处级处理的关键是优化气化器的设计及各种操作参数（温度、气化介质、当量比、停留时间等）。另外，探索在气化器内添加催化剂以改善气化效率和促进焦油进一步裂解的研究也成为人们的研究热点。但是初级处理法催化剂难以回收，应选用非常廉价的催化剂。因此人们除利用石油工业的催化剂外，主要使用一些天然产物。目前常用的有白云石（CaCO 3、MgCO 3）、碱金属催化剂和镍基催化剂等。
以粮食和植物油脂为原料制取乙醇和生物柴油的生物质液化技术已经成熟，但受我国的粮油资源、成本等因素的限制不可能大规模生产。利用木质纤维素水解转化为糖类是生物质液化技术的产业化方向。
稀酸水解工艺是目前将纤维素和半纤维素转化为糖类物质的常规方法。由于木质纤维素结构复杂，
3.3其他因素
3.3.1扶持政策尚不完善
国家虽已颁布了《可再生
能源法》，但法律体系还不完善，在财政、金融、市场开放等方面缺乏合理有效的激励政策。例如，以非粮食作物为原料的生物液体燃料还无法进入市场和享受政府补贴；生物质能的定价机制还没有体现出环境效益的因素；相关政策之间也存在着协调性差，政策难以落实等问题。目前还没有形成支持农业生物质能产业持续发展的长效机制。
3.3.2投入严重不足生物质能属于高新技术和新
兴产业，其技术研发和市场培育需要大量资金投入。但目前投融资渠道较为单一，除农村户用沼气等部分领域外，国家及地方政府财政投入严重不足。部分领域研发能力弱，技术水平较低，制约了技术创新和产业化发展。
3.3.3生产运行机制仍需探索农业生产的季节性
和分散性与农业生物质能生产的连续性和集中性之间存在矛盾。目前，部分企业按照工业化方式考虑生产规模，而对探索原料收集形式、收集半径考虑不足，造成原料供应困难，影响了生产合理运行。
4结语
随着经济的发展，生物质能作为最具发展潜力的
清洁能源，其产业化将在未来社会经济发展中发挥重要作用。通过研究配套政策、突破技术关键和明确市场需求，结合我国原料分布特点，确定合理的生产规模，积极探索生物质能开发途径，构建原料供应、生产
2010年第2期
能产业化进程。
冯丽敏：生物质能产业化前景分析11
加工、产品利用的完整产业链，必将加快我国生物质
生物质资源开发要结合农业产业结构调整来布置产业区域，充分利用企业的技术平台，发挥企业和科研院所的积极性，集中力量解决产业化过程中的关
键问题。在重点推进生物质能源产业化的同时，尽快完善产业链条，形成生物质能产业优势。加大生物质能源开发的投入，建立健全生产运行的管理机制，完善生物质能源产业化示范补贴政策，提高利用生物质能源的积极性。
参考文献
[1]刘飞翔, 刘伟平. 基于能源安全与环境思考的生物质能产业发展［J ］. 科技与产业,2009(10):26-28.[2]李德林, 李雪辉, 滕俊江, 等. 生物质能高效利用研究进民［J ］. 广州化工,2009(8):9-11.
[3]呼涛. 生物质能产业化应成为我国能源可持续发展新动力［J ］. 农村实用技术与信息,2006(12):37.
Prospects of Biomass Energy Industrialization
FENG Limin
(LiaoningVocational College, Tieling Liaoning 112001, China)
Abstract:The development of agriculture biomass energy industry carries a great significance to alleviating the shortage of fossil energy supply, to optimizing energy structure, safeguarding national energy security, and establishing stable energy supply system. In this paper, the writer produces the characteristics of biomass and biomass energy utilization in our nation, and analyzes the prospects for the devel -opment and industrialization of bio -energy constraints; meanwhile, it proposes measures to accelerate the industrialization of China's biomass energy.
Key words:Biomass energy; Industrialization; Constraint factor
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
（上接第7页）
个，百粒质量增加2.6～3.3g ，产量增加13.3～17.8kg/
3结语
在对花生合理施用氮、磷、钾肥的基础上，施用硫
667m 2, 增产率为4.0%～5.3%，增产效果明显，差异达到显著水平；增加经济效益49.2～63.2元/667m 2, 效
果明显。
肥可以改善花生生育性状，增加叶绿素含量，单株结果枝比对照增加0.8～1.8个，单株饱果数增加2.3～3.2参考文献
[1]杨杰, 章明清. 花生硫肥效应与施用量研究[J].福建农业科技,1999(3):3-4.
[2]谭宏伟, 谢如林, 周柳强, 等. 广西水稻、玉米施用不同硫肥效应研究[J].安徽农业大学学报,2000(21):144-146.[3]朱兆明, 马友华, 高寿峰, 等. 中国农业硫信息系统探讨[J].中国农学通报,2004,20(2):218-221.
Effects of Sulfur Fertilizer on Peanut Output and Economic Benefits
LI Yanfang
(HaichengAgriculture Broadcast School of Liaoning Province, Anshan Liaoning 114200, China)
Abstract:Through regular fertilizer tests, the effect of applying sulfur fertilizer to brown soil area peanut is researched. The result indi -cates that applying sulfur fertilizer on peanut can improve the peanut growth characteristics, the single bearing branch increases 0.8~1.8comparatively, the full fruit number increases 2.3~3.2for a single tree, hundred grain weight increases 2.6~3.3g, and production output increases 13.3~17.8kg/667㎡. The processing difference achieves a remarkable level. Key words:peanut; sulfur fertilizer; growth character; output; economic efficiency
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生物质能产业化前景分析
冯丽敏
（辽宁职业学院, 辽宁铁岭112001）
摘要：发展农业生物质能产业，对缓解化石能源供应紧张局面、优化能源结构、保障国家能源安全、建立稳定的能源供应体系具有重大意义。介绍生物质能的特点，阐述我国生物质能的利用现状，分析生物质能发展前景及其产业化制约因素，提出生物质资源开发要结合农业产业结构调整来布置产应业区域，尽快完善产业链条，集中力量解决产业化过程中的关键问题，加快我国生物质能产业化进程。
关键词：能源；生物质能；产业化；制约因素中图分类号：Q819
文献标识码：A
文章编号：1674-1161(2010)02-0008-04
能源是人类社会发展的支柱。随着世界经济的快速发展，对能源的需求量飞速增加。根据BP 公司的预测，按照目前的开采量计算，全世界石油储量只能开采40a ，天然气为65a ，煤炭165a [1]。能源短缺已经成为制约世界经济发展的重要因素。为此，寻求可再生能源倍受世界各国关注。生物质能源作为可再生能源，是目前世界能源消耗总量仅次于煤炭、石油和天然气的第四大能源，在整个能源系统中占有重要的地位。
我国能源资源总量较为丰富，但人均占有量低，人均煤炭、石油和天然气储量分别仅为世界平均水平的56.3%、7.7%和7.1%。近年来，随着我国经济社会的快速发展，能源需求持续增长，供求矛盾日益突出。
友好和可再生双重属性，发展潜力巨大。生物质能具有以下特点：一是可再生性。生物质能是在光和水作用下可以再生的唯一有机资源。但是，如果超过其再生量（生长量、固定量），就会造成资源枯竭，所以可再生的前提是通过种植林木等措施填补利用掉的部分；二是可储存与替代性。因为生物质是有机资源，所以对于原料本身或其液体、气体燃料产品进行储存是有可能的，而液体或气体燃料运用于已有的石油、煤炭动力系统中也是可能的；三是储量巨大。森林树木的年生长量十分巨大，相当于全世界一次能源的7～8倍。如果实际可利用的量按该数据的10%推算，就可以满足能源供给的要求。因此，生物质除了储备能源，还有流通能源的意义；四是维持碳平衡。生物质燃烧释放出来的CO 2可在再生时重新固定和吸收，因此不会破坏地球的CO 2平衡。
生物质按照其来源可分为生产型和未利用资源型两大类，生产型生物质包括糖质类、淀粉类、纤维素类、烃类、油脂类和淡水类、海洋类、微生物类；未利用资源型包括农、林、牧、水产类等废弃物和企事业、生活类的污泥、垃圾、粪便等。
2005年我国一次能源生产总量为20.6亿t 标准煤，
能源消费总量达到22.3亿t 标准煤；石油净进口量
1.4亿t ，对外依存度超过40%。有关专家测算，如果
充分利用我国目前的农业生物质能资源，可新增5亿
t 左右标准煤，约占全国一次能源生产总量的24%。
积极发展农业生物质能产业，对缓解化石能源供应紧张局面、优化能源结构、保障国家能源安全、建立稳定的能源供应体系具有重大意义。因此，我国生物质能的开发已被列入国家能源发展战略规划中。
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生物质能源利用现状及前景
我国生物质能源的利用现状
我国农业生物质能资源主要包括农作物秸秆、畜
1生物质能源的特点
生物质能源是通过光合作用而形成的各种有机
禽粪便、农产品加工副产品和能源作物等，发展潜力巨大，空间广阔。2008年我国主要农作物秸秆产量6亿t ，可作能源利用量约为3亿t ，预计到2010年我国主要农作物秸秆产量将达7.8亿t ；畜禽粪便年产量约30亿t ；农产品加工副产品（稻壳、玉米芯、甘蔗渣等）总量超过1亿t ；能源作物甘蔗年产量8600万
体，是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式。它可转化为常规的固态、液态和气态燃料，替代煤炭、石油和天然气等化工燃料，可永续利用，具有环境
收稿日期：2010-01-09
作者简介：冯丽敏(1965—) ，女，副教授，高级工程师，从事机械工程方面的教学与研究工作。
t ，甜高粱茎秆年产量6000万t ，木薯年产量730万t ，甘薯年产量超过1亿t ，油菜年产量1300万t 。
2010年第2期冯丽敏：生物质能产业化前景分析9
近年来，国家高度重视生物质能的开发和利用，颁布了《可再生能源法》、《可再生能源产业发展指导目录》、《可再生能源发电有关管理规定》、《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》、《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》和《关于发展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施意见》等法规及配套规章，制定了20多项农村沼气、秸秆综合利用、燃料乙醇等国家及行业标准。在国家政策扶持和引导下，中央和各地不断加大资金投入力度，加强科研开发与技术攻关，开展不同形式的试点示范，有力地促进了农业生物质能产业的发展。
油替代产业书写了良好开篇。在非粮食能源作物方面，我国已培育出“醇甜系列”杂交甜高粱品种，建成了产业化示范基地；培育并引进多个公顷产量超过
45t 的优良木薯品种；育成一批能源甘蔗新品系和糖
能兼用甘蔗品种，建成了高新技术产业化示范基地，筛选出适合甘蔗清汁发酵的菌株和活性干酵母菌株。我国已具备利用菜籽油、棉籽油、乌桕油、木油、茶油、地沟油等原料年产10万t 生物柴油的生产能力。近年来，我国在双低油菜与杂种优势利用结合技术方面达到国际领先水平，在油菜、油葵等主要作物上已开发出高含油量种质，含油量高达51.6%。此外，为了不与食用油和工业用油争原料，还开发了麻疯树果实、黄连木籽以及利用季节性闲地种植油菜等生产生物柴油技术，初步具备了产业化发展的条件。
2.1.1沼气产业快速发展经过多年的研究开发，我
国户用沼气技术居国际领先水平，发展规模居世界前列。沼气产业已从单纯的能源利用发展成为废弃物处理和生物质多层次综合利用，并与养殖业、种植业广泛结合，在农村生产和生活中发挥了重要作用。北方“四位一体”、南方“猪沼果”、西北“五配套”等能源生态模式逐步优化完善。大中型沼气工程技术日趋成熟，初步具备产业化条件。“十五”期间，中央投资34亿元专项支持沼气建设，直接受益农户达374万户。目前，全国农村户用沼气已累计发展到2200万户，年产沼气约90亿m 3；建成养殖场沼气3800处，年产沼气约2.5亿m 3。同时，通过沼气建设，初步形成了一支农业生物质能产业发展队伍。到2008年，我国农村能源的管理机构近4000个，从业人员近1.5万人，农业生物质能产业发展的研究、生产、营销队伍等不断扩大。
2.2我国生物质能源产业规划
我国从扩展农业功能、促进区域经济发展、缓解
能源紧张、改善生态环境、促进可持续发展的角度出发，坚持构建循环农业、推动农业废弃物资源化利用的原则，提出了《可再生能源中长期规划》，有关数据见表1。
表1
可再生能源中长期规划[2]
Table 1Medium and long-term plans for renewable
energy source
生物质能源生物质发电生物液体燃料沼气年利用量
2010年550万kW 200万t 190亿m 3100万t 1%
2020年3000万kW 1000万t 400亿m 3500万t 4%
2.1.2农作物秸秆能源化利用初见成效秸秆的主
生物质固体燃料占一次能源的比例
要能源化利用方式为直接燃烧、气化和固化成型等。到2008年底，我国农村地区已累计推广省柴节煤炉灶1.89亿户，普及率达70%以上；全国已建设秸秆集中供气站539处；生物质燃烧发电具有一定规模，全国生物质发电装机容量约为200万kW ，其中甘蔗渣发电约170万kW 。目前，由国家核准的生物质规模化发电项目近50处，总装机1500MW ，其中单县和宿迁两处秸秆直燃发电示范项目已经竣工投产；我国生物质固化成型燃料技术的研究、生产和开发呈现良好的发展势头，并已开始小规模试点。
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生物质能源产业化的制约因素
技术因素
除沼气技术较为成熟外，其余技术仍处于产业化
发展初期，特别是缺乏具有自主知识产权的核心技术。
我国秸秆固化成型燃料技术存在成型机模具磨损严重、运行稳定性差、使用寿命短、能耗较高、配套炉具亟待完善、秸秆收集储运和预处理技术不完善、机械化水平低以及相关标准缺乏等问题。
生物质气化是将组成生物质的有机部分氧化，进而转化为CO 、H 2、CO 2等气态产品的过程。生物质自身通常含氧量超过40%，能量密度偏低。所有在气化过程中引入氧的气化方式，包括空气气化、富氧气化和氧气—水蒸汽气化，均向体系添加氧，导致未经分
2.1.3生物液体燃料初具规模当前，我国以陈化粮
为原料生产燃料乙醇的示范工程年生产能力达102万t ，利用玉米生产燃料乙醇的加工能力不断扩大。通过试点，消费群体初步接受，生产成本不断降低。据测算，我国现行的燃料乙醇生产成本约为3500元/t，技术水平较高的企业可降到3000元/t以下，为我国石
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离的燃气低热值低。
农业科技与装备
水蒸汽气化和超临界水催化气化以水为介质，在
2010年2月
含有一定量的果胶质、色素和酚类化合物等，水解产物除糖外，还会产生其他副产物，如有机酸、糠醛和羟甲基糠醛、芳香醇等[3]。这些副产物对后续生物转化过程中细胞生长和目标产物生物合成会产生强烈的抑制作用，降低发酵效率。酶解法是目前降解木质纤维研究的热点。目前最关键的问题是纤维素酶的成本太高。技术攻关的方向是以基因工程手段选育高产纤维素酶、木素酶菌种，同时通过研究纤维素原料的预处理技术和固体发酵技术解决目前存在的成本高和污染大的问题。
向气化产品中引入氧的同时能得到氢气，从而不会显著降低燃气的热值，具有极高的生物质气化与能量转化效率，同时，这类制氢技术具有较强的有机物无害化处理能力、反应条件比较温和、产品能量品位高等优点。开发经济可行的催化剂、探索典型的反应条件和反应过程机制是目前的技术关键。
气化过程中焦炭和焦油是不可避免的副产物，其中焦油的存在给整个气化工艺带来很大的麻烦。一是影响气化效率；二是液态焦油容易与水、焦炭、灰尘粘结在一起堵塞管道，影响气化系统运行；三是焦油中的有机物对金属材质和PE 塑料材质的管道均具有较强的腐蚀作用。工艺上要求气化中焦油含量控制在
3.2经济因素
在不考虑化石能源对生态、环境造成的负面影响
的情况下，目前大多数生物质能产品的成本仍高于化石能源产品的成本。例如，除巴西以甘蔗为原料生产的燃料乙醇成本可以与汽油相竞争外，其他国家生物燃料的成本都比较高。我国以甜高粱、木薯等为原料生产的燃料乙醇每吨成本约为4000元，而目前等效热值的汽油成本仅为3300元左右。
10mg/m3以下。目前焦油的处理已成为生物质气化转
化法的技术关键。如果能把气化过程产生的焦油在冷凝前转化为可燃气，既可提高气化效率又可降低燃气中的焦油含量，对发展和利用生物质气化技术具有重要意义。
生物气化技术中脱去焦油的办法分为两类, 即次级处理法和初级处理法。次级处理法泛指燃气在气化器外的脱焦净化装置，包括焦油热裂解或催化裂解以及其他物理分离手段（湿法或干法）。焦油热裂解无催化剂（1000～1200℃）且易产生烟灰；催化裂解在催化剂存在的条件（750～900℃）下产物和燃气成分相似。催化裂解法是除去可燃气中的焦油最有效、最先进的方法，成为国内外研究的热点。但是次级处理法需要额外增加设备，运行费用高。初级处理法指在气化器内采取措施减少焦油形成或对焦油进行现场裂解处理。由于初级处理法工艺简单，设备成本低，受到越来越广泛的重视。焦油处级处理的关键是优化气化器的设计及各种操作参数（温度、气化介质、当量比、停留时间等）。另外，探索在气化器内添加催化剂以改善气化效率和促进焦油进一步裂解的研究也成为人们的研究热点。但是初级处理法催化剂难以回收，应选用非常廉价的催化剂。因此人们除利用石油工业的催化剂外，主要使用一些天然产物。目前常用的有白云石（CaCO 3、MgCO 3）、碱金属催化剂和镍基催化剂等。
以粮食和植物油脂为原料制取乙醇和生物柴油的生物质液化技术已经成熟，但受我国的粮油资源、成本等因素的限制不可能大规模生产。利用木质纤维素水解转化为糖类是生物质液化技术的产业化方向。
稀酸水解工艺是目前将纤维素和半纤维素转化为糖类物质的常规方法。由于木质纤维素结构复杂，
3.3其他因素
3.3.1扶持政策尚不完善
国家虽已颁布了《可再生
能源法》，但法律体系还不完善，在财政、金融、市场开放等方面缺乏合理有效的激励政策。例如，以非粮食作物为原料的生物液体燃料还无法进入市场和享受政府补贴；生物质能的定价机制还没有体现出环境效益的因素；相关政策之间也存在着协调性差，政策难以落实等问题。目前还没有形成支持农业生物质能产业持续发展的长效机制。
3.3.2投入严重不足生物质能属于高新技术和新
兴产业，其技术研发和市场培育需要大量资金投入。但目前投融资渠道较为单一，除农村户用沼气等部分领域外，国家及地方政府财政投入严重不足。部分领域研发能力弱，技术水平较低，制约了技术创新和产业化发展。
3.3.3生产运行机制仍需探索农业生产的季节性
和分散性与农业生物质能生产的连续性和集中性之间存在矛盾。目前，部分企业按照工业化方式考虑生产规模，而对探索原料收集形式、收集半径考虑不足，造成原料供应困难，影响了生产合理运行。
4结语
随着经济的发展，生物质能作为最具发展潜力的
清洁能源，其产业化将在未来社会经济发展中发挥重要作用。通过研究配套政策、突破技术关键和明确市场需求，结合我国原料分布特点，确定合理的生产规模，积极探索生物质能开发途径，构建原料供应、生产
2010年第2期
能产业化进程。
冯丽敏：生物质能产业化前景分析11
加工、产品利用的完整产业链，必将加快我国生物质
生物质资源开发要结合农业产业结构调整来布置产业区域，充分利用企业的技术平台，发挥企业和科研院所的积极性，集中力量解决产业化过程中的关
键问题。在重点推进生物质能源产业化的同时，尽快完善产业链条，形成生物质能产业优势。加大生物质能源开发的投入，建立健全生产运行的管理机制，完善生物质能源产业化示范补贴政策，提高利用生物质能源的积极性。
参考文献
[1]刘飞翔, 刘伟平. 基于能源安全与环境思考的生物质能产业发展［J ］. 科技与产业,2009(10):26-28.[2]李德林, 李雪辉, 滕俊江, 等. 生物质能高效利用研究进民［J ］. 广州化工,2009(8):9-11.
[3]呼涛. 生物质能产业化应成为我国能源可持续发展新动力［J ］. 农村实用技术与信息,2006(12):37.
Prospects of Biomass Energy Industrialization
FENG Limin
(LiaoningVocational College, Tieling Liaoning 112001, China)
Abstract:The development of agriculture biomass energy industry carries a great significance to alleviating the shortage of fossil energy supply, to optimizing energy structure, safeguarding national energy security, and establishing stable energy supply system. In this paper, the writer produces the characteristics of biomass and biomass energy utilization in our nation, and analyzes the prospects for the devel -opment and industrialization of bio -energy constraints; meanwhile, it proposes measures to accelerate the industrialization of China's biomass energy.
Key words:Biomass energy; Industrialization; Constraint factor
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
（上接第7页）
个，百粒质量增加2.6～3.3g ，产量增加13.3～17.8kg/
3结语
在对花生合理施用氮、磷、钾肥的基础上，施用硫
667m 2, 增产率为4.0%～5.3%，增产效果明显，差异达到显著水平；增加经济效益49.2～63.2元/667m 2, 效
果明显。
肥可以改善花生生育性状，增加叶绿素含量，单株结果枝比对照增加0.8～1.8个，单株饱果数增加2.3～3.2参考文献
[1]杨杰, 章明清. 花生硫肥效应与施用量研究[J].福建农业科技,1999(3):3-4.
[2]谭宏伟, 谢如林, 周柳强, 等. 广西水稻、玉米施用不同硫肥效应研究[J].安徽农业大学学报,2000(21):144-146.[3]朱兆明, 马友华, 高寿峰, 等. 中国农业硫信息系统探讨[J].中国农学通报,2004,20(2):218-221.
Effects of Sulfur Fertilizer on Peanut Output and Economic Benefits
LI Yanfang
(HaichengAgriculture Broadcast School of Liaoning Province, Anshan Liaoning 114200, China)
Abstract:Through regular fertilizer tests, the effect of applying sulfur fertilizer to brown soil area peanut is researched. The result indi -cates that applying sulfur fertilizer on peanut can improve the peanut growth characteristics, the single bearing branch increases 0.8~1.8comparatively, the full fruit number increases 2.3~3.2for a single tree, hundred grain weight increases 2.6~3.3g, and production output increases 13.3~17.8kg/667㎡. The processing difference achieves a remarkable level. Key words:peanut; sulfur fertilizer; growth character; output; economic efficiency