生物質(zhì)能來自植物、動(dòng)物排泄物、垃圾及有機(jī)廢水等。從廣義上講,生物質(zhì)能是通過光合作用生成的有機(jī)物,它的最初來源是太陽能,所以是一種廣義的太陽能,也是可再生的。由于生物質(zhì)能的載體是有機(jī)物,所以這種能源是以實(shí)物的形式存在的,是唯一一種可儲(chǔ)存和可運(yùn)輸?shù)目稍偕茉础?br />
從理化特性上看,利用生物質(zhì)能難度最小,用途最廣。生物質(zhì)的組成是C-H化合物,它與常規(guī)的礦物能源如石油、煤等是同源(煤和石油都是生物質(zhì)經(jīng)過長(zhǎng)期轉(zhuǎn)換而來的),所以它的特性和利用方式與礦物燃料有很大的相似性,可以充分利用已經(jīng)發(fā)展起來的常規(guī)能源技術(shù)開發(fā)利用生物質(zhì)能,利用技術(shù)的開發(fā)與推廣難度比較低。另外,生物質(zhì)可以通過一定的先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,除了轉(zhuǎn)化為電力外,還可生成液體燃料、氣體燃料或固體燃料,直接應(yīng)用于汽車等運(yùn)輸機(jī)械或用于柴油機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、鍋爐等常規(guī)熱力設(shè)備,幾乎可以應(yīng)用于目前人類工業(yè)生產(chǎn)或社會(huì)生活的各個(gè)方面。所以在所有新能源中,生物質(zhì)能與現(xiàn)代的工業(yè)化技術(shù)和目前的現(xiàn)代化生活有最大的兼容性,它在不必對(duì)已有的工業(yè)技術(shù)做根本性改進(jìn)的前提下即可以替代常規(guī)能源,對(duì)常規(guī)能源有很大的替代能力。這也是開發(fā)利用生物質(zhì)能的優(yōu)勢(shì)之一,
秸稈顆粒機(jī)、
秸稈壓塊機(jī)專業(yè)壓制生物質(zhì)成型燃料。
從環(huán)境效益上看,利用生物質(zhì)可以實(shí)現(xiàn)CO2為零的排放,從根本上解決能源消耗帶來的溫室效應(yīng)問題。2004年人類因用能向大氣排放264億噸C02(或以碳元素重量計(jì)算約72億噸)。大氣中的C02濃度含量逐年增加,引起全球變暖趨勢(shì)。對(duì)C02濃度增加的預(yù)測(cè)有許多數(shù)學(xué)模型,基本基于化石燃料的消耗和碳循環(huán)模型。據(jù)預(yù)測(cè)到2030年全球化石燃料的消耗為178億噸標(biāo)煤,屆時(shí)全球的燃料構(gòu)成將從石油為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐悦簽橹鳎珻02的排放又有較大的增加,向大氣排放的碳可能增加到136億噸。C02濃度的增加必然會(huì)引起地球溫度的上升,到2030年地球可能升溫1.0~3.O℃。這一變化引起的后果是弊大于利,除去引起氣候變化、海平面上升、土壤沙化等之外,許多用能裝置的耗能也會(huì)增加。例如因環(huán)境溫度上升3℃,制冷空調(diào)的能耗將增加10%,而這一能耗的增加又牽動(dòng)更多的C02排放。因此,國際社會(huì)十分重視地球變暖問題,有一系列為減緩全球變暖而召開的會(huì)議,最著名的是1997年在日本京都召開的氣候變化公約締約國第二次大會(huì),通過的《京都議定書》規(guī)定附件一列出的國家(15個(gè)發(fā)達(dá)國家)的溫室氣體限排減排的任務(wù)時(shí)間表,以1990年排放溫室氣體為基礎(chǔ),在2008~2012年間實(shí)現(xiàn)平均減排5%,其中歐盟減8%,美國減7%,日本、加拿大減6%,東歐減5~8%,新西蘭、俄國可維持在1990年水平,允許愛爾蘭、澳大利亞和挪威比1990年分別增加1096、8%和1%。為此發(fā)達(dá)國家主要關(guān)心的是生物質(zhì)能對(duì)C02減排的作用,加上發(fā)展速生能源作物有利于改善生態(tài)環(huán)境,不會(huì)遺留有害物質(zhì)或改變自然界的生態(tài)平衡,對(duì)今后人類的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展和生存環(huán)境有重要意義,所以國際上發(fā)達(dá)國家大都把生物質(zhì)能利用技術(shù)作為一種重要的能源技術(shù)來發(fā)展,對(duì)生物質(zhì)能的研究越來越重視。有的國家像瑞典、奧地利等歐洲國家把生物質(zhì)能作為代替核能的首要選擇,計(jì)劃在未來20年要求生物質(zhì)能占總能耗的2096以上。
從能源結(jié)構(gòu)上看,利用生物質(zhì)能對(duì)改善我國能源結(jié)構(gòu)意義重大。我國是能源消耗大國,目前能源主要以煤炭、石油等化石燃料為主,能源結(jié)構(gòu)不合理,引起大量的污染和其他問題。2004年我國能源消費(fèi)為19.7億噸標(biāo)煤,其中煤占很大比例(67%以上),其次是石油和天然氣,核能、水能等清潔能源較少,可再生能源則更少。我國已取代俄羅斯成為世界上第二大能源生產(chǎn)和消費(fèi)國,也是世界上C02第二大排放國,2004年排放量占世界總量的15.1%,僅居美國的22.9%之后。到2015年我國碳排放量可能達(dá)到17.8億噸(DOE/IEA數(shù)據(jù)),可能是屆時(shí)世界上最大的排放國。尤其是我國八億農(nóng)民都趨向使用化石燃料,不僅我國的能源供應(yīng)會(huì)越來越緊張,環(huán)境的壓力也不可承受。中央提出建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì),要實(shí)現(xiàn)這一宏偉而艱巨的目標(biāo),人均能源消耗量要達(dá)到相應(yīng)的指標(biāo),單位GDP能源消耗控制在較低的水平,同時(shí)還要兼顧co2排放帶來的環(huán)境壓力,因此,今后我國必須以調(diào)整能源結(jié)構(gòu)為目標(biāo),大力發(fā)展可再生能源和其他非常規(guī)能源,減少能源消耗給環(huán)境造成的壓力,同時(shí)提高能源的穩(wěn)定性和安全性,實(shí)現(xiàn)我國能源與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。生物質(zhì)能作為最穩(wěn)定和易于利用的可再生能源,其用途和功能與化石燃料相似,經(jīng)濟(jì)性較好,比較適合于發(fā)展中國家應(yīng)用。我國這方面資源豐富,原有利用水平很低,有很大的發(fā)展?jié)摿Γ镔|(zhì)能將是我國今后部分替代能源的主要能源之一。