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生物质能发展“十二五”规划(一)

日期:2012年7月24日 13:41

  国家能源局

  前   言

  生物质能是重要的可再生能源,具有资源来源广泛、利用方式多样化、能源产品多元化、综合效益显著的特点。开发利用生物质能,是发展循环经济的重要内容,是促进农村发展和农民增收的重要措施,是培育和发展战略性新兴产业的重要任务。

  “十一五”时期,我国生物质能产业快速发展,开发利用规模不断扩大,部分领域已初步产业化,在替代化石能源、促进环境保护、带动农民增收等方面发挥了积极作用。“十二五”时期是转变能源发展方式、加快能源结构调整的重要阶段,是完成2020年非化石能源发展目标、促进节能减排的关键时期,生物质能面临重要的发展机遇。根据《国家能源发展“十二五”规划》和《可再生能源发展“十二五”规划》,制定《生物质能发展“十二五”规划》。

  《规划》分析了国内外生物质能发展现状和趋势,阐述了“十二五”时期我国生物质能发展的指导思想、基本原则、发展目标、规划布局和建设重点,提出了保障措施和实施机制,是“十二五”时期我国生物质能产业发展的基本依据。
 

  目  录

  一、规划基础和背景

  (一)发展基础

  (二)发展形势

  二、指导方针和目标

  (一)指导思想

  (二)基本原则

  (三)发展目标

  三、重点任务

  (一)加快生物质能规模化开发利用

  (二)推进先进生物质能综合利用产业化示范

  (三)组织生物质能推广利用重点工程

  (四)加强生物质能技术装备和产业体系建设

  四、规划实施

  (一)保障措施

  (二)实施机制

  五、投资估算和环境社会影响分析

  (一)投资估算

  (二)环境和社会影响分析

  专栏1  我国生物质能源利用潜力

  专栏2  我国各类生物质能利用规模

  专栏3 “十二五”时期生物质能发展主要指标

  专栏4  先进生物质能综合利用产业化示范
 

  一、规划基础和背景

  (一)发展基础

  1、国外生物质能发展状况

  近年来,为应对国际能源供需矛盾、全球气候变化等挑战,越来越多的国家将发展生物质能作为替代化石能源、保障能源安全的重要战略措施,积极推进生物质能开发利用,生物质能在许多国家能源供应中的作用正在不断增强。

  (1)发展现状

  目前,世界上技术较为成熟、实现规模化开发利用的生物质能利用方式主要包括生物质发电、生物液体燃料、沼气和生物质成型燃料等。

  生物质发电。欧美国家主要利用农林剩余物、养殖场剩余物生产沼气,以及利用城市生活垃圾发电。到2010年底,全球生物质发电装机容量超过6000万千瓦。欧洲的生物质热电联产已很普遍,能源利用效率高,生物质与煤混燃发电较多,秸秆直接燃烧发电技术、生物质流化床锅炉发电技术已十分成熟。

  生物液体燃料。随着国际石油市场供应紧张和价格上涨,发展生物燃料乙醇和生物柴油等生物液体燃料已成为替代石油燃料的重要方向。目前,以甘蔗、玉米和薯类作物为原料的燃料乙醇和以植物油脂为原料的生物柴油已实现较大规模应用。2010年全球生物液体燃料使用量约8000万吨,其中,燃料乙醇6800多万吨,乙醇汽油在巴西、美国已大规模使用,生物柴油在欧洲实现了较大规模的利用。

  生物质燃气和成型燃料。生物质燃气主要包括沼气和采用热解技术以生物质为原料生产的燃气。近年来,欧洲沼气产业发展迅速,沼气经提纯压缩后可进入天然气管道,也可作为车用燃料。到2010年底,德国已建成大型沼气工程6000多处,在瑞典沼气作为车用燃料已形成一定规模。2010年,全世界生物质成型燃料产量超过1500万吨,规模化利用主要集中在欧洲和北美地区,主要用途是作为供热燃料。在瑞典的供热能源中,生物质成型燃料占70%左右。

  (2)发展趋势

  从目前生物质能资源状况和技术发展水平看,生物质成型燃料的技术已基本成熟,作为供热燃料将继续保持较快发展势头。大型沼气发电技术成熟,替代天然气和车用燃料也成为新的使用方式。生物质热电联产,以及生物质与煤混燃发电仍是今后一段时期生物质能规模化利用的主要方式。低成本纤维素乙醇、生物柴油等先进非粮生物液体燃料的技术进步,为生物液体燃料更大规模发展创造了条件,以替代石油为目标的生物质能梯级综合利用将是主要发展方向。生物质能及相关资源化利用的资源将继续增多,油脂类、淀粉类、糖类、纤维素类和微藻,以及能源作物(植物)种植等各种生物质都是生物质能利用的潜在资源。

  (3)发展经验

  目标引导。欧美发达国家提出生物质能发展阶段性目标,一些国家提出了中长期发展目标,美国提出到2020年生物燃料占交通燃料的20%,欧盟提出到2020年生物燃料占交通燃料的10%。瑞典的目标是到2020年交通实现基本不再使用石油燃料。

  财政支持。欧美国家主要采取财政补贴、税收优惠等措施支持生物质能发展。德国对沼气发电给予电价补贴。瑞典对使用生物质成型燃料采暖的用户提供资金补贴,美国等国家对燃料乙醇和生物柴油实行减税政策。一些国家制定车用燃料中生物燃料含量的强制性标准,推动生物液体燃料在交通领域的使用。

  研发支持。欧美国家将现代生物质能技术作为重要的新能源技术,支持科研机构和企业开展生物质能基础研究、技术开发和产业服务体系建设,特别是在新技术试验、示范和推广方面的支持力度很大。

  2、我国生物质能发展现状

  我国生物质资源丰富,能源利用潜力很大。在“十一五”时期,我国生物质能产业得到了较快发展,出现了一些专业化的技术装备企业和开发利用企业,部分领域已初步产业化。生物质能开发利用形成了一定规模,在替代化石能源、促进环境保护、带动农民增收等方面发挥了积极作用。

  (1)资源潜力

  我国生物质能资源广泛,主要有农作物秸秆及农产品加工剩余物、林木采伐及森林抚育剩余物、木材加工剩余物、畜禽养殖剩余物、城市生活垃圾和生活污水、工业有机废弃物和高浓度有机废水等。

  农作物秸秆及农产品加工剩余物。包括玉米、水稻、小麦、棉花、油料作物秸秆在内的农作物秸秆理论资源量每年8.2亿吨,可收集资源量每年约6.9亿吨,主要分布在华北平原、长江中下游平原、东北平原等13个粮食主产省(区)。目前,作为肥料、饲料、食用菌基料以及造纸等用途共计每年约3.5亿吨,可供能源化利用的秸秆资源量每年约3.4亿吨。另外,稻谷壳、甘蔗渣等农产品加工剩余物每年约1.2亿吨,可供能源化利用的每年约6000万吨。

  林业剩余物和能源植物。全国现有林地面积3.04亿公顷,可供能源化利用的主要是薪炭林、林业“三剩物”、木材加工剩余物等,每年约3.5亿吨。适合人工种植的能源作物(植物)有30多种,包括油棕、小桐子、光皮树、文冠果、黄连木、乌桕、甜高粱等,资源潜力可满足年产5000万吨生物液体燃料的原料需求。

  生活垃圾与有机废弃物。目前每年城市生活有机垃圾清运量约1.5亿吨,其中50%可作为焚烧发电的燃料或垃圾填埋气发电的原料,可替代1200万吨标准煤。厨余垃圾还可作为生物柴油的原料,每年可获得量约300万吨。城镇污水处理厂污泥年产生量约3000万吨,其中约50%可能源化利用。酒精、制糖、酿酒等20多个行业每年排放有机废水43.5亿吨、废渣9.5亿吨,可转化为沼气约300亿立方米。规模化畜禽养殖场粪便资源每年约8.4亿吨,生产沼气的潜力约400亿立方米。

  我国可作为能源利用的生物质资源总量每年约4.6亿吨标准煤,目前已利用量约2200万吨标准煤,还有约4.4亿吨可作为能源利用。随着我国经济社会发展、生态文明建设和农林业的进一步发展,生物质能源利用潜力将进一步增大。

 

 

专栏1  我国生物质能源利用潜力

资源来源

可利用资源量

已利用资源量

剩余可利用资源量

 

实物量(万吨)

折合标煤量(万吨)

实物量(万吨)

折合标煤量(万吨)

实物量(万吨)

折合标煤量(万吨)

农作物秸秆

34000

17000

800

400

33200

16600

农产品加工剩余物

6000

3000

200

100

5800

2900

林业木质剩余物

35000

20000

300

170

34700

19830

畜禽粪便

84000

2800

30000

1000

54000

1800

城市生活垃圾

7500

1200

2800

500

4700

700

有机废水

435000

1600

2700

10

432300

1590

有机废渣

95000

400

4800

20

90200

380

合   计

 

46000

 

2200

 

43800

 

  注:加上生产燃料乙醇的陈化粮等,已利用资源量为2400万吨标准煤。

  (2)发展现状

  在“十一五”时期,我国生物质能多元化利用取得较大进展,生物质发电、液体燃料、燃气、成型燃料等多种利用方式并举,技术不断进步,已呈现出规模化发展的良好势头。2010年,生物质能利用量(不含直接燃烧薪柴等传统利用方式)约2400万吨标准煤。

  生物质发电。到2010年底,我国生物质发电装机容量550万千瓦,其中农林生物质发电190万千瓦,垃圾发电170万千瓦,蔗渣发电170万千瓦,沼气等其他生物质发电20万千瓦。生物质发电已形成一定规模,年发电量超过200亿千瓦时,相应年消耗农林剩余物约1000万吨,总计增加农民年收入约30亿元。生物质发电技术和设备制造发展较快,已掌握了高温高压生物质发电技术。

  生物液体燃料。到2010年底,以陈化粮和木薯为原料的燃料乙醇年产量超过180万吨,以废弃动植物油脂为原料的生物柴油年产量约50万吨。培育了一批抗逆性强、高产的能源作物新品种,木薯乙醇生产技术基本成熟,甜高粱乙醇技术取得初步突破,纤维素乙醇技术研发取得较大进展,建成了若干小规模试验装置。

  生物质燃气。到2010年底,农村户用沼气保有量超过4000万户,年产沼气约130亿立方米。建成畜禽养殖场沼气工程5万多处,年产沼气约10亿立方米。农村沼气技术不断成熟,产业体系逐步健全,许多地方建立了物业化管理沼气服务体系。生物质气化集中供气技术和工艺不断改进,目前已建成使用的生物质集中供气项目约1000个。

  生物质成型燃料。2010年,生物质成型燃料产量约300万吨,主要用于农村居民和城镇供热锅炉燃料及生物质木炭原料。成型燃料设备能耗显著降低,易损件寿命和可维护性明显提高,成型燃料已初步具备较大规模产业化发展条件。

 

专栏2  我国各类生物质能利用规模

利用方式

利用规模

年产能量

折标煤

 

数量

单位

数量

单位

万吨/年

生物质发电

550

万千瓦

330

亿千瓦时

1020

户用沼气

4000

万户

130

亿立方米

930

大型沼气工程

50000

10

亿立方米

70

生物质成型燃料

300

万吨

 

 

150

生物燃料乙醇

180

万吨

 

 

160

生物柴油

50

万吨

 

 

70

总 计

 

 

 

 

2400

 

  (二)发展形势

  虽然在“十一五”时期生物质能有了长足发展,但由于生物质资源分散、加工转换技术难度大、市场化发展环境尚未建立,生物质能发展还存在以下主要问题:

  一是缺乏准确的资源调查评价。生物质能资源的可持续供给是生物质能规模化发展的基础。我国生物质能源利用潜力较大,但在资源种类、数量、可利用量、潜在资源量及分布等方面,还需系统的调查和评价。

  二是原料收集难度大。农林生物质原料具有分散性和季节性特点,目前原料收集主要依靠人工和小型机械,运输主要依靠通用运输工具,缺乏完整的专业化原料收集、运输、储存及供应体系,收储运效率低,难以满足生物质能规模化利用的需要。

  三是技术水平有待提高。我国生物质能利用技术和装备处于起步阶段,仍未掌握循环流化床气化及配套内燃发电机组等关键设备技术,非粮燃料乙醇生产技术需要升级,生物降解催化酶等核心技术亟待突破,生物柴油生产技术应用水平还不高,航空生物燃油、生物质气化合成油等技术尚未产业化。生物质能综合利用水平低,转换效率有待提高。生物质热解技术需完善工程设计、设备制造等方面的技术水平。

  四是产业化程度低。生物质能项目的专业化市场化建设管理经验不足,产品、设备、工程建设和项目运行等方面的标准不健全,检测认证体系建设滞后,缺乏市场监管和技术监督。成型燃料市场尚未完全开发,农村生物质能项目产业化程度较低,可持续发展能力不足。

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