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生物质能产业技术路线及发展态势研究
摘要
生物质能已经成为世界第四大能源,仅次于煤炭、石油和天然气。生物质能产业包括生物质能发电、生物柴油、燃料乙醇、生物质沼气等产业。国际上许多国家已经将开发利用生物质能源作为调整能源结构,实现能源替代和低碳绿色发展的重要措施,如美国、巴西、德国、瑞典、印度等,通过政府补贴新能源开发企业、发布新能源利用计划等积极措施,使得生物质能产业取得显著发展。根据我国制定的《可再生能源中长期发展规划》,到2020年可再生能源在能源结构中的比例争取达到16%,其中生物质发电达到3000万千瓦,沼气年利用量总计达到约443亿立方米,燃料乙醇的年生产能力达到1000万吨,生物柴油的年生产能力达到200万吨。 从产业路线图来看,生物质能产业具有产业链条长、附加值高、带动效果好等特点,目前中国的生物质能产业发展初具规模,但不同的应用领域技术的成熟程度不尽相同,少数生物质能转化利用技术初步实现了产业化应用,如农村户用沼气、养殖场沼气工程和秸秆发电技术;生物质发电、生物质致密成型燃料、生物质液体燃料等正进入商业化早期发展阶段;还有许多新兴生物质能技术尚处于研究阶段。未来5-10年生物质能源产业科技创新将重点聚焦生物燃气、生物质液体燃料、生物质固体燃料、生物质发电等方向,重点围绕重大基础问题、前沿技术与核心技术、共性关键技术、新产品研发等方面展开。 在生物质能发电领域,生物质直燃发电、生物质混燃发电、生物质气化发电是当前主要的能源利用方式,生物质能发电技术也主要分为直接燃烧发电技术、沼气发电技术、整体气化联合发电技术等。除此以外,生物质能的另一种有效利用方法是将生物质发酵产物作为燃料电池的燃料。 在生物柴油领域,受到国家对于利用地沟油等废弃油脂生产生物柴油的利好政策影响,近年来我国生物柴油产业发展较快,但从产能 与产量对比来看,我国的生物柴油企业产能利用率水平一直较为低下。根据生物柴油的制备和研究进展,生物柴油技术工艺也大致分为三代:第一代为酯交换法、第二代为催化加氢法、第三代为气体合成法。 在燃料乙醇领域,我国已成为世界上继巴西、美国之后的第三大生物燃料乙醇生产国,但目前真正实现规模化商业开发的只有以玉米、小麦、甘蔗为原料生产燃料乙醇。虽然目前甜高粱、木薯等非粮乙醇转化技术已较为成熟,但由于非粮燃料乙醇项目成本相对较高,多还处于“赔本赚吆喝”的阶段。 在沼气领域,随着厌氧发酵技术的不断开发与进步,产业链在纵向上不断延伸、横向上不断拓宽,但还需要通过成熟的商业运作模式将产业链上各环节有效地衔接。沼气产业虽然可利用原料丰富,但原料收集困难;虽然相对独立的技术较为成熟,但多种技术集成及配套设施仍需完善,目前还存在终端产品的市场竞争力弱、用户认知及接受力有待提升等问题。 报告还对产业政策、科技投入、研究项目以及相关产业发展中需要的设备和主要企业进行了初步调研。
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