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摘要：随着全球能源的紧缺和化石燃料使用带来的环境污染的加剧，生物质能源作为可替代化石能源的可再生能源之一，其使用范围越来越广泛。本文从发电行业的角度论述了我国的基本能源结构，回顾了国内外可再生能源的发展历程，比较了各类可再生能源的特点，重点论述了生物质能源的开发和利用前景。
关键词：能源结构；可再生能源；开发途径；利用前景
中图分类号： P754.1 文献标识码： A 文章编号：
能源问题在国民经济中占主导地位，在经济高度发达的社会中能源问题又十分的复杂和敏感。20世纪70年代以来，面对常规矿物能源的日益枯竭和环境的逐渐恶化，世界许多国家将目光逐渐转移到了具备可再生、环保、可转化等优点的生物质能源上。提高对发展生物质能源重要性的认识，为顺利开展生物质能源的开发利用创造有利环境。
一、我国能源结构的特点
我国所探明的一次能源中煤炭占93.44%，石油占3.65%，天然气占2.91%，由此可见，我国一次能源的结构特点是“富煤、贫油、少气”，我国的能源结构具有以煤为主的显著特点。我国的煤炭产量从1895年的7.67亿吨增加到2009年的30亿吨，煤炭消费占一次能源的70%，远高于全球平均水平的30%，电煤消耗占煤炭产量的50%以上。预计到2010年底，全国发电装机容量将达到9.3亿千瓦，其中火电占73.7%,水电占22.5%，核電、风电等新能源占3.8%。
到2020年底，全国发电装机规划容量为15亿千瓦，其中火电约占66%,水电占22.7%，核电、风电等新能源约占11.3%,火电比重随着核电、可再生能源的比重增加而减少。到2020年前，我国以火电为主的电源结构不会发生根本改变，火电将在相当长的时期内占主导地位。我国火电发展存在着电源结构不合理，能耗水平高，环境污染物排放大的突出矛盾。火力发电厂二氧化硫的排放量达到1200万吨，占全国二氧化硫排放总量近一半，二氧化碳排放约30亿吨，占全社会总排放量的一半，占世界排放总量的十分之一以上。
火力发电的当务之急就是积极调整优化电源结构，关停高能耗小火电、推广各项节能技术、洁净煤燃烧技术和热电联产、推进煤电基地的建设、提高机组参数由亚临界参数向超临界和超超临界参数转变。
无论怎样提高燃煤机组的各种效率，但是仍然消耗的是不可再生能源，顶多在有限的时空内，缓解一下资源、环境和温室气体排放的巨大压力，从长远计，必须寻求更好的可持续发展的能源发展之路。
二、开发可再生能源的重大意义
能源危机是当今世界面临的巨大挑战。根据国际能源机构的统计，若按目前的水平开采世界已探明的能源，人类使用的主要能源—石油、天然气和煤炭供人类开采的年限分别只有40年、50年和240年[1]。
鉴于化石能源逐步开始耗竭，大量使用化石能源引起的环境污染和气候变化问题日趋严重，自21世纪开始，全世界向可持续能源系统过渡的进程已经起步。21世纪上半叶，我国能源战略必须走减小化石能源用量、增大核能与可再生能源份额的发展路径，积极构建能源可持续发展体系。而以太阳能、生物质能、风能为代表的可再生能源基础科学问题的研究，以及相应的技术问题探讨，使得这些可再生能源逐渐走向市场，正向人们展示美好的能源永续利用和可持续发展前景。
三、可再生能源的开发途径
目前，生物质能技术的研究与开发已成为世界重大热门课题之一，受到世界各国政府与科学家的关注。美国2000年通过了《生物质研发法案》，2002年制订了《生物质技术路线图》，计划2020年使生物质能源和生物质基产品较2000年增加10倍，达到全国能源总消费量的25%（2050年达到50%），每年减少碳排放量1亿吨。欧盟提出，到2020年，运输燃料的20%将用燃料乙醇等生物燃料替代[2]。世界经合组织（OCED）在2004年9月的研究报告中指出：“各国政府应大力支持和鼓励生物质能源领域的技术创新，减小它与传统原油及天然气产品的价格差距，以最终达到替代的结果。
根据中国中长期能源规划，2020年之前，中国基本上可以依赖常规能源满足国民经济发展和人民生活水平提高的能源需要，到2020年，可再生能源的战略地位将日益突出，届时需要可再生能源提供数亿吨乃至十多亿吨标准煤的能源。因此，中国发展可再生能源的战略目的将是：最大限度地提高能源供给能力，改善能源结构，实现能源多样化，切实保障能源供应的安全。
四、可再生能源的发展状况
在目前的能源消耗中，生物质能耗占世界总能耗的14%，仅次于石油、煤炭和天然气，位居第4位。而在发展中国家，生物质能耗占有较大比重达到50%以上[3]。
可再生能源目前在我国取得突破性进展的是风力发电。我国的风力资源主要集中在内蒙、新疆以及山东沿海，近两年投运的的风电机组存在着诸多的问题，首先是分布在内蒙、新疆风场中的机组，由于风沙大，气候条件恶劣，经常造成机组的故障，检修维护困难，位于沿海附近的风电机组由于空气中盐雾的腐蚀，也会经常处于不正常状态。风电机组最大的问题是对电网的冲击。
太阳能发电，在我国近年也有较快的发展，单晶硅、多晶硅的发电效率有望在较短的时间内，把发电效率提高到百分之二十以上。但目前来说，尽管太阳能电池板价格下降得比较快，它发电的成本竟然是火电的五倍多，投入商业运营还有漫长的路要走。
另外是沼气发电，这方面的技术研发在我国早已起步。利用细菌发酵产生沼气，燃烧后推动燃气轮机，发电效率较高。但是造价不菲，光一个发酵容器就需要很大的投资。并且发酵效率就不是那么高了，最好用半发酵的原料，比如用牛粪。国内有一些养殖场建有小型的发电厂，但是技术也主要是引进的，光菌种的使用专利，就是不小的费用。沼气发电最大的问题就是沼气转化效率十分低下，成本高昂。
生物质直燃发电方兴未艾，主要是直接燃烧生物质，例如秸秆发电，目前我国有很多小热电机组投产，效益不错。它的发电方式和常规火电差不多，使用的是链条炉排和振动炉排，燃烧技术日渐成熟。
五、生物质能源的利用前景
5.1 生物质资源丰富
中国生物质资源开发利用潜力大，现有森林、草原和耕地面积41.4亿公顷，理论上年产生物质资源可达650亿吨以上（在每平方公里土地上，植物经过光合作用而产生的有机碳量，每年约为158吨）。以平均热值为15000kJ/kg计算，折合理论资源量为33亿标准煤，相当于中国目前年总能耗的3倍以上。目前实际可以作为能源利用的生物质主要包括秸秆、薪柴、禽畜粪便、生活垃圾和有机废渣废水等。据调查，目前中国秸秆资源量已超过7.2亿吨，折合约3.6亿吨标准煤，除约1.2亿吨作为饲料、造纸、纺织和建材等用途外，其余6亿吨均可作为能源被利用。薪柴的来源主要为林业采伐、育林修剪和薪炭林，一项调查表明：中国年均薪柴产量约为1.27亿吨，折合标准煤约0.74亿吨；禽畜粪便资源约折合1.3亿吨标准煤；城市垃圾资源可折合标准煤1.2亿吨左右，并以每年8%～10%的速度增加。这些都是中国发展生物质产业的稳定资源。
5.2 解决“三农”问题的良好途径
“三农”问题是中国经济发展的根本性问题，对它解决的质量将直接影响着中国经济社会发展的全局，全国上下都给予了足够的重视。生物质产业利用中国丰富的农林废弃物和非农田为原料和基地，生产出市场前景广阔、环境友好和高附加值的能源及生物化工产品，既帮助解决中国部分农村剩余劳动力的就业问题，又能够实现农业和农民增收，是解决“三农”问题的一条有效途径。据推算，只要利用中国50%的低质地，生产能源作物，发展生物质能源，就可以实现年产值约1万亿元，加上秸秆、畜禽粪便等，生物质产业就可以催生1000个生物质能源企业，带动500万农户，促进5000万农业劳动力转移，实现农民增收400亿元[4]。同时，生物质能源如沼气等还能为农民提供价廉、清洁的燃料，使4000万农户生活用能效率提高2～3倍。除此之外，发展生物质产业还能有效降低秸秆露地燃烧、畜禽粪便污染、石油基地膜等对环境的污染。
六、结论
综上所述，可再生能源发电的最大缺点是在电力系统中无法做主力机组，不能满足电力的大量使用，并且稳定性差。比如风力发电，尽管我国的风力资源很丰富，但是由于风力发电的不稳定性，它的电量经过潮流计算，大约只能占到总发电量的百分之十，如果机组过多，就会影响整个电网的稳定运行，因为风力是不可控的。太阳能发电和沼气发电成本很高，入不敷出。目前，生物质发电最为成熟可靠，但要因地制宜。
【参考文献】
[1] 王道金，姚建林.安徽应积极发展林木生物质能源产业[J].安徽林业.2006，1.
[2] 吴创之,马隆龙.生物质能现代化利用技术[M].北京:化学工业出版社.2003，5.
[3] 将剑春.生物质能源应用研究现状与发展前景[J].林业化学与工业.2002，22（2）.
[4] 姚向君，田宜水.生物质能资源清洁转化利用技术[M].北京: 化学工业出版社，2004，11.
关键词：能源结构；可再生能源；开发途径；利用前景
中图分类号： P754.1 文献标识码： A 文章编号：
能源问题在国民经济中占主导地位，在经济高度发达的社会中能源问题又十分的复杂和敏感。20世纪70年代以来，面对常规矿物能源的日益枯竭和环境的逐渐恶化，世界许多国家将目光逐渐转移到了具备可再生、环保、可转化等优点的生物质能源上。提高对发展生物质能源重要性的认识，为顺利开展生物质能源的开发利用创造有利环境。
一、我国能源结构的特点
我国所探明的一次能源中煤炭占93.44%，石油占3.65%，天然气占2.91%，由此可见，我国一次能源的结构特点是“富煤、贫油、少气”，我国的能源结构具有以煤为主的显著特点。我国的煤炭产量从1895年的7.67亿吨增加到2009年的30亿吨，煤炭消费占一次能源的70%，远高于全球平均水平的30%，电煤消耗占煤炭产量的50%以上。预计到2010年底，全国发电装机容量将达到9.3亿千瓦，其中火电占73.7%,水电占22.5%，核電、风电等新能源占3.8%。
到2020年底，全国发电装机规划容量为15亿千瓦，其中火电约占66%,水电占22.7%，核电、风电等新能源约占11.3%,火电比重随着核电、可再生能源的比重增加而减少。到2020年前，我国以火电为主的电源结构不会发生根本改变，火电将在相当长的时期内占主导地位。我国火电发展存在着电源结构不合理，能耗水平高，环境污染物排放大的突出矛盾。火力发电厂二氧化硫的排放量达到1200万吨，占全国二氧化硫排放总量近一半，二氧化碳排放约30亿吨，占全社会总排放量的一半，占世界排放总量的十分之一以上。
火力发电的当务之急就是积极调整优化电源结构，关停高能耗小火电、推广各项节能技术、洁净煤燃烧技术和热电联产、推进煤电基地的建设、提高机组参数由亚临界参数向超临界和超超临界参数转变。
无论怎样提高燃煤机组的各种效率，但是仍然消耗的是不可再生能源，顶多在有限的时空内，缓解一下资源、环境和温室气体排放的巨大压力，从长远计，必须寻求更好的可持续发展的能源发展之路。
二、开发可再生能源的重大意义
能源危机是当今世界面临的巨大挑战。根据国际能源机构的统计，若按目前的水平开采世界已探明的能源，人类使用的主要能源—石油、天然气和煤炭供人类开采的年限分别只有40年、50年和240年[1]。
鉴于化石能源逐步开始耗竭，大量使用化石能源引起的环境污染和气候变化问题日趋严重，自21世纪开始，全世界向可持续能源系统过渡的进程已经起步。21世纪上半叶，我国能源战略必须走减小化石能源用量、增大核能与可再生能源份额的发展路径，积极构建能源可持续发展体系。而以太阳能、生物质能、风能为代表的可再生能源基础科学问题的研究，以及相应的技术问题探讨，使得这些可再生能源逐渐走向市场，正向人们展示美好的能源永续利用和可持续发展前景。
三、可再生能源的开发途径
目前，生物质能技术的研究与开发已成为世界重大热门课题之一，受到世界各国政府与科学家的关注。美国2000年通过了《生物质研发法案》，2002年制订了《生物质技术路线图》，计划2020年使生物质能源和生物质基产品较2000年增加10倍，达到全国能源总消费量的25%（2050年达到50%），每年减少碳排放量1亿吨。欧盟提出，到2020年，运输燃料的20%将用燃料乙醇等生物燃料替代[2]。世界经合组织（OCED）在2004年9月的研究报告中指出：“各国政府应大力支持和鼓励生物质能源领域的技术创新，减小它与传统原油及天然气产品的价格差距，以最终达到替代的结果。
根据中国中长期能源规划，2020年之前，中国基本上可以依赖常规能源满足国民经济发展和人民生活水平提高的能源需要，到2020年，可再生能源的战略地位将日益突出，届时需要可再生能源提供数亿吨乃至十多亿吨标准煤的能源。因此，中国发展可再生能源的战略目的将是：最大限度地提高能源供给能力，改善能源结构，实现能源多样化，切实保障能源供应的安全。
四、可再生能源的发展状况
在目前的能源消耗中，生物质能耗占世界总能耗的14%，仅次于石油、煤炭和天然气，位居第4位。而在发展中国家，生物质能耗占有较大比重达到50%以上[3]。
可再生能源目前在我国取得突破性进展的是风力发电。我国的风力资源主要集中在内蒙、新疆以及山东沿海，近两年投运的的风电机组存在着诸多的问题，首先是分布在内蒙、新疆风场中的机组，由于风沙大，气候条件恶劣，经常造成机组的故障，检修维护困难，位于沿海附近的风电机组由于空气中盐雾的腐蚀，也会经常处于不正常状态。风电机组最大的问题是对电网的冲击。
太阳能发电，在我国近年也有较快的发展，单晶硅、多晶硅的发电效率有望在较短的时间内，把发电效率提高到百分之二十以上。但目前来说，尽管太阳能电池板价格下降得比较快，它发电的成本竟然是火电的五倍多，投入商业运营还有漫长的路要走。
另外是沼气发电，这方面的技术研发在我国早已起步。利用细菌发酵产生沼气，燃烧后推动燃气轮机，发电效率较高。但是造价不菲，光一个发酵容器就需要很大的投资。并且发酵效率就不是那么高了，最好用半发酵的原料，比如用牛粪。国内有一些养殖场建有小型的发电厂，但是技术也主要是引进的，光菌种的使用专利，就是不小的费用。沼气发电最大的问题就是沼气转化效率十分低下，成本高昂。
生物质直燃发电方兴未艾，主要是直接燃烧生物质，例如秸秆发电，目前我国有很多小热电机组投产，效益不错。它的发电方式和常规火电差不多，使用的是链条炉排和振动炉排，燃烧技术日渐成熟。
五、生物质能源的利用前景
5.1 生物质资源丰富
中国生物质资源开发利用潜力大，现有森林、草原和耕地面积41.4亿公顷，理论上年产生物质资源可达650亿吨以上（在每平方公里土地上，植物经过光合作用而产生的有机碳量，每年约为158吨）。以平均热值为15000kJ/kg计算，折合理论资源量为33亿标准煤，相当于中国目前年总能耗的3倍以上。目前实际可以作为能源利用的生物质主要包括秸秆、薪柴、禽畜粪便、生活垃圾和有机废渣废水等。据调查，目前中国秸秆资源量已超过7.2亿吨，折合约3.6亿吨标准煤，除约1.2亿吨作为饲料、造纸、纺织和建材等用途外，其余6亿吨均可作为能源被利用。薪柴的来源主要为林业采伐、育林修剪和薪炭林，一项调查表明：中国年均薪柴产量约为1.27亿吨，折合标准煤约0.74亿吨；禽畜粪便资源约折合1.3亿吨标准煤；城市垃圾资源可折合标准煤1.2亿吨左右，并以每年8%～10%的速度增加。这些都是中国发展生物质产业的稳定资源。
5.2 解决“三农”问题的良好途径
“三农”问题是中国经济发展的根本性问题，对它解决的质量将直接影响着中国经济社会发展的全局，全国上下都给予了足够的重视。生物质产业利用中国丰富的农林废弃物和非农田为原料和基地，生产出市场前景广阔、环境友好和高附加值的能源及生物化工产品，既帮助解决中国部分农村剩余劳动力的就业问题，又能够实现农业和农民增收，是解决“三农”问题的一条有效途径。据推算，只要利用中国50%的低质地，生产能源作物，发展生物质能源，就可以实现年产值约1万亿元，加上秸秆、畜禽粪便等，生物质产业就可以催生1000个生物质能源企业，带动500万农户，促进5000万农业劳动力转移，实现农民增收400亿元[4]。同时，生物质能源如沼气等还能为农民提供价廉、清洁的燃料，使4000万农户生活用能效率提高2～3倍。除此之外，发展生物质产业还能有效降低秸秆露地燃烧、畜禽粪便污染、石油基地膜等对环境的污染。
六、结论
综上所述，可再生能源发电的最大缺点是在电力系统中无法做主力机组，不能满足电力的大量使用，并且稳定性差。比如风力发电，尽管我国的风力资源很丰富，但是由于风力发电的不稳定性，它的电量经过潮流计算，大约只能占到总发电量的百分之十，如果机组过多，就会影响整个电网的稳定运行，因为风力是不可控的。太阳能发电和沼气发电成本很高，入不敷出。目前，生物质发电最为成熟可靠，但要因地制宜。
【参考文献】
[1] 王道金，姚建林.安徽应积极发展林木生物质能源产业[J].安徽林业.2006，1.
[2] 吴创之,马隆龙.生物质能现代化利用技术[M].北京:化学工业出版社.2003，5.
[3] 将剑春.生物质能源应用研究现状与发展前景[J].林业化学与工业.2002，22（2）.
[4] 姚向君，田宜水.生物质能资源清洁转化利用技术[M].北京: 化学工业出版社，2004，11.