重慶潼南農村生物質能源發展現狀及展望

唐曉英

摘 要：生物質能是可再生能源的重要組成部分。生物質能的高效開發利用，對解決能源、生態環境問題將起到十分積極的作用。進入20世紀70年代以來，世界各國尤其是經濟發達國家都對此高度重視，積極開展生物質能應用技術的研究，并取得許多研究成果，達到工業化應用規模。本文概述了國內外研究和開發進展，涉及到生物質能固化、液化、氣化和直接燃燒等研究技術。從我區實際情況進行了分析研究，并介紹了研究現狀，提出發展展望。

關鍵詞：生物質能源；農村發展

生物質能就是太陽能以化學能形式貯存在生物質中的能量形式，即以生物質為載體的能量。生物質能蘊藏在植物、動物和微生物等可以生長的有機物中，它是由太陽能轉化而來的。生物質能源是新能源的重要種類之一，生物質能源以其原料來源豐富、清潔環保和可再生性成為重要的能源開發利用項目。我國廣袤的西部農村地區，由于生物質能源來源廣泛、分散性強等特點正好符與總量不大的農業生產能源需求相符，我國自20 世紀90 年代以來抑制致力于推動農村生物質能源的開發利用，并逐步確定了生物質能源的發展戰略。本文結合重慶市潼南區的基本情況對生物質能源、發展趨勢、問題及建議幾方面進行了介紹和探討。

一、生物質能源的特點

總體來說，生物質能源存在以下特點：

1.可再生性。生物質通過植物的光合作用可以再生，與風能、太陽能同屬可再生能源。生物質資源豐富，可保證能源的永續利用。

2.生物質利用過程中具有二氧化碳零排放特性。生物質在生長時需要的CO2相當于它燃燒時排放的CO2的量，CO2凈排放量近似于零，可有效降低溫室效應。

3.生物質含硫、含氮都較低，灰分含量也很少，燃燒后SO2、NOx和灰塵排放量比化石燃料小得多，是一種清潔的燃料。

4.生物質資源分布廣、產量大，轉化方式多種多樣。生物質單位質量熱值較低，而且一般生物質中水份含量大，影響了生物質的燃燒和熱裂解特性。

5.生物質的分布比較分散，收集、運輸和預處理的成本較高。

二、生物質能源在潼南農村的發展

生物質能具有數量多、可再生、無污染等諸多優點。總體上，農村的生物質能源技術可分為以下幾部分：

1.沼氣技術。沼氣是有機物質如秸稈、人畜糞便、雜草、垃圾、污泥和工業有機廢水等在厭氧條件下，通過各類厭氧微生物的分解代謝而產生的氣體。沼氣是一種清潔可燃燒的多組分混合氣體，由甲烷、二氧化碳和少量的一氧化碳、氫氣、氧氣、硫化氫、氮氣等組成，主要成份是甲烷，約占所產生的各種氣體的60%～80%。沼氣開發及綜合利用技術，是一種循環生產模式，集能源、養殖和種植為一體，可以充分利用農戶庭院養豬、種菜、凈化環境。沼氣可用于做飯、點燈、儲糧；沼液、沼渣可用于作物的葉面噴施，培肥地力、生產綠色食品，滿足人民生活需要是非常好的生態能源。

2.秸稈技術。秸稈是一種農村價廉、量大、面廣的生物質資源，農作物光合作用的產物有一半左右存在其中，總能量基本和玉米、淀粉的總能量相當。稿稈燃燒值約為標準煤的59%，秸稈蛋白質含量約5%，纖維素含量在30%左右，還含有一定量的鈣、磷等礦物質。1000kg 普通秸稈的營養價值平均與250kg 糧食的營養價值相當。農村秸稈生物質能源綜合利用途徑主要有：秸稈還田、秸稈氣化、秸稈做基質、秸稈生產生物肥等。

3.生物質氣化技術。生物質氣化是利用空氣中的氧氣或含氧物做氣化劑，在高溫條件下將生物質燃料中的可燃部分轉化為可燃氣（主要是氫氣、一氧化碳和甲烷）的熱化學反應。生物質的揮發分含量一般在76%～86%，生物質受熱后在相對較低的溫度下就能使大量的揮發分物質析出。為了提供反應的熱力學條件，氣化過程需要供給空氣或氧氣，使原料發生部分燃燒。盡可能將能量保留在反應后得到的可燃氣中，氣化后的產物含有H2、CO等可燃性氣體。整個過程可分為：干燥、熱解、氧化和還原。生物質氣化技術的應用主要包括：生物質氣化供氣技術、生物質氣化發電技術兩大方面。

三、農村生物質能源存在的問題

影響我國生物質能源產業發展的障礙很多，包括原料障礙、市場障礙、工業障礙等等，尤其是技術障礙。以下問題比較突出：

1.我國生物質利用效率低，生物質能源發展規模還很小，水平不高。

2.研究開發能力弱，技術創新不足，開發利用水平受到限制。

3.在沼氣發展過程中，仍有部分干部、群眾對沼氣建設的意義、作用認識不夠。

4.沼氣建設投工、投勞、投資較大，不少農村家庭經濟承受力有限，致使很難集中成片。

5.農村勞動力外出務工多，對沼氣建設影響較大。

四、解決農村生物質能源存在的問題的對策

針對目前存在問題，為加快我國生物質能源技術和產業的發展步伐的幾點建議：

1.提升農業廢棄物資源化利用水平。

2.重視生物質能源技術多學科交叉的特點，注重集成和引進。

3.加強宣傳引導，全面宣貫生物質能源產業發展的激勵政策、生物質能源產品價格補貼政策、強制性生物質液體燃料收購政策、鼓勵生物質液體燃料消費的政策等。

4.研究建立專項資金為中小型生物質能企業提供政策性擔保，支持生物質能源的產業化進程，推動分散式生物質能源產業體系的形成。

5.充分利用邊際土地，積極發展非糧生物質能源隨著世界生物質能源產業的快速發展，糧食類原料作物的用量以及價格與日俱增，原料的功能與產量成為制約生物質能源產業進一步發展的“瓶頸”。因此，要積極利用邊際土地，發展非糧生物質能源。

參考文獻：

[1] 田宜水， 趙立欣， 孟海波，等. 中國農村生物質能利用技術和經濟評價[J]. 農業工程學報， 2011， 27（s1）：1-5.

[2] 翁伯琦， 王義祥， 應朝陽，等. 試論農業生物質能開發利用的發展戰略與技術對策[C]// 中國農村能源行業協會全國會員代表大會新農村、新能源、新產業論壇生物質開發與利用青年學術研討會. 2006.

[3] 高文永. 中國農業生物質能源評價與產業發展模式研究[D]. 中國農業科學院， 2010.