我国生物质资源及利用现状
我国生物质资源及利用现状
随着人口的增长和经济的发展, 我国的能源问题已经变得越来越突出。21 世纪初到2020年, 我国能源可持续发展的目标为力争达到利用能源消费翻一番实现国民经济翻两番, 具体为到2020年一次能源消费总量30亿吨标准(2010 年约为21亿吨标准煤)。然而，根据国家统计局数据, 2008 年全国一次能源消费总量为29.1亿吨标准煤, 2009年将超过30亿吨标准煤, 比预期时间提前了11年。 纵观我国的经济发展势头, 其能源需求依然会保持强劲的增长。更为严峻的是化石能源并不是可再生资源, 中国已探明的石油、天然气、煤炭储量分别只够使用14年、32年和100年, 全世界石油也只够用40年。另外, 我国主要的一次性能源消费主要来自于煤炭, 2007年煤炭占一次能源消费比例达69.5%。烟尘和CO2 排放量的70%、SO2的90%、NOx的67%来自于燃煤, 此外机动车快速增长所带来的污染不断加剧。中国已经是能源消费第1大国和CO2 排放第2大国, 要求中国限排温室气体的国际压力将越来越大, 2020 年以后中国将难以回避温室气体排放限制的承诺。
作为一种洁净而又可再生的能源, 生物质是惟一可替代化石能源转化成气态、液态和固态燃料以及其它化工原料或者产品的碳资源。
1.1生物质定义
生物质是利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，一切有生命的可以生长的有机物质统称为生物质，它包括植物、动物和微生物。
广义上，生物质包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物。有代表性的生物质如农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物和动物粪便，例如粮食、秸杆、木材、动物粪便和食品加工下脚料等。
狭义上，生物质只要是指农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸杆、树木等木质纤维素（简称木质素和木素）、农产品加工业下脚料、农林废气物及畜牧业生产过程中的畜禽粪和废气物等物质。
各种生物质之间存在着相互依赖和相互作用的关系，生物质对人类有着广泛
而重要的用途：（1）用作食物；（2）用作工业原料；（3）用作能源；（4）改善环境、调节气候、保持生态平衡。
生物质的主要组成元素为C、H和O，而化石资源的主要组成元素为C和H。通过光合作用，植物每年转化为约2000亿吨的CO2中的碳为碳水化合物，并储存了3.1×10J的太阳能。其储存的能量是目前世界能源消耗的10倍左右。 13
1.2 生物质资源分类
生物质能作为一种重要的可再生能源, 其发展前景非常广阔。它能够优化能源结构、缓解能源压力、改善环境、促进经济社会可持续发展。我国的生物质能资源丰富, 以2007 年为例, 农作物秸秆资源总量为7.5 亿吨, 薪柴资源为1 亿吨, 禽畜粪便资源为9 亿吨( 见表1.1) 。生物质能资源分布各省差异较大, 主要分布在河南、山东、四川、安徽、黑龙江、辽宁等省。
表1.1 2007年我国主要生物质能资源量汇总
3折标煤系数( 当量值):农业沼气7.14 tce/万m；秸秆0.48tce/t ；薪柴0.57 tce/t
依据来源的不同，适合于能源利用的生物质能可分为林业废弃物、农业废弃物、工业有机废弃物、动物粪便及生活污水等五大类。
图1.1生物质能资源的种类
图1.2 我国生物质资源的分布结构
下文将对上述五种类型生物质资源的分布、数量、特征进行阐述。
数据来源
源数据主要来自于: 《中国统计年鉴2008》（中国国家统计局. 中国统计年鉴2008 [ M] . 北京: 中国统计出版社, 2008.）, 《中国畜牧业统计年鉴2008》（中国畜牧年鉴编辑委员会. 中国畜牧业年鉴2008[ M] . 北京:中国农业出版社, 2008: 149-155.）, 以及《全国第6 次一类清查森林资源统计数据》,《中国林业统计2007》（国家林业局. 中国林业统计年鉴2007[ M ] . 北京: 中国林业出版社, 2008.）。在源数据的基础上, 通过生物质资源量的估算方法获得的生物质资源量数据, 根据目前的利用情况、权威的转化系数, 将各种生物质资源量换算成可以替代的标准煤的资源量进行分析。