2.2欧洲
欧洲主要国家的生物质能源开发利用均以丰富的森林资源为基础,具有政府重视、起步较早、以市场运作和龙头企业带动为主等特点,主要利用形式有供暖、发电和生物柴油等3种,其中以供暖为主[11]。
芬兰生物质能源提供方式以建立燃烧站为主,较小规模的燃烧站仅提供暖气,大型燃烧站则同时提供暖气和电力,全国年能源总消耗4000亿kW•h,其中810亿kW•h由生物质能源提供,占20%。瑞典利用无工业价值的木材采用热电联合装置产热和供电,其联合汽化(BIG-CC)工艺处于世界领先地位。生物质能源达1100亿kW•h。其中,330亿kW•h以区域供暖的形式提供,530亿kW•h供给工业,130亿kW•h供给居民及服务部门,110亿kW•h供应交通部门。瑞典的生物质能源利用主要实行市场化,其中颗粒燃料市场在近几年增长了100%,总需求量达150万吨,总价值达2.5亿欧元[11]。丹麦在生物质直燃发电方面成绩显著。丹麦的BWE公司率先研究开发了秸秆生物燃烧发电技术,迄今在这一领域仍是世界最高水平的保持者。目前,丹麦已建立了130家秸秆发电厂,使生物质成为丹麦重要的能源。德国是生物质柴油的最大生产国,德国对生物柴油的生产企业全额免除税收;自2004年起,无需标明即可在石化柴油中最多加入5%的生物柴油,2007年生物柴油产量达到了289万吨;然而由于德国政府取消生物柴油企业免税优惠,2008年产量出现下滑,生物柴油行业产能利用率仅为55%[12]。在发电方面,德国使用生物质能源发电占22%,其中58%以木材为燃料发电,41%为沼气发电,3%通过液体生物质(如生物柴油)发电等。目前,德国生物质能源发电站1兆瓦以上的有350家,有超过7万户家庭使用以木材颗粒燃料为原料的供暖机、发电机[13]。据预计,到2030年,德国生物质能源占年能源总消耗量的比例将达到17.4%。
2.3巴西
巴西目前已经成为世界上最大的乙醇生产和消费国。巴西生产乙醇的原料主要是甘蔗,2005/2006年度,甘蔗产量为4.23亿吨,其中49.77%用于生产乙醇;乙醇产量约为128.12亿公斤,其中50.5%是用于混入汽油的无水乙醇,其余则是独自作为替代汽油的含水乙醇。2008/2009年度,巴西乙醇产量达到210.9亿公斤。巴西法律规定,汽油中必须添加25%的乙醇燃料,巴西国内生产的82%的汽车都采用了混合燃料发动机,可以使用普通汽油也可以使用乙醇,或者两种燃料的混合物。
巴西是世界上最大的乙醇出口国,其乙醇生产总量的15%用于出口,主要销往美国、印度、韩国、日本、牙买加等国。2008年乙醇出口量为51.6亿公升,比2007年增长46%,主要出口市场为美国。
此外,巴西还大力利用可再生资源进行发电,其中80%以上的电力都是来自可持续技术,主要是水力发电(占77%)。来自生物质和水力发电厂的能源总量占巴西能源生产总量的45%[14]。
2.4印度
印度是沼气使用历史悠久的国家,在l975年启动国家沼气开发计划(NPBO),到2008年已建沼气池450万个,为农村无电区的数十万家庭提供了炊事和照明。近期生物质压缩成型、技术气化等进展显著。气化发电主要用于水泵、磨谷机和其它小型电气设备;气化产出燃气则主要用于烟草、茶叶、食品等加工生产过程中[15]。
3我国生物质能产业现状
目前中国的生物质能产业发展初具规模,积累了一些成熟的经验,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。
3.1沼气产业
我国沼气产业始于70年代,经历了两落三起,现在处于第三个高峰发展期。至2007,我国新增农村户用沼气用户482.35万户,全国已累计推广户用沼气池2650万口,年产沼气达102亿m3。比2000年增加了1802万口,年均增长速度为17.7%。建设养殖场沼气工程2.66万处,总池容285万m3,年产沼气达3.56亿m3[16]。已有大中型沼气工程3764处(见表1)[17],已累计建成秸秆集中供气站734处;沼气灶具及其配套产品年生产能力已达到500万套,沼气产品基本实现了标准化生产。同时,在综合利用方面,以沼气为纽带,建立了物质多层次利用、能量合理流动的高效农业生产模式。在北方推广的“四位一体”沼气生态农业模式,以及南方建立的以养殖业为龙头,以沼气为纽带,带动农作物和经济作物发展的现代农业技术——“猪-沼-果”模式,对沼气、沼液、沼渣的多层次综合利用的生态农业模式,己成为农村经济的新增长点,成为了我国生物质能利用的特色。
表1 2007年大型沼气工程状况