瑞典、丹麦、德国和意大利生物质能开发和利用考察报告
瑞典、丹麦、德国和意大利
生物质能开发和利用考察报告
 
 
    生物质能开发和利用考察报告2004年6月3日，国务院副总理曾培炎在中共中央政策研究室简报201期《应大力发展我国的生物能源》上批示：“北欧地区利用生物能源有较成熟的经验，可考虑组团实地考察，提出我国发展生物能源的意见”。根据培炎副总理的指示精神，2005年6月30日—7月15日，国家发展改革委牵头组织国务院法制办、财政部、农业部、国家林业局，并邀请清华大学、中国农业大学和国家发展改革委能源研究所的专家，共同对瑞典、丹麦、德国、意大利等国的生物质能利用情况进行了考察。考察活动由中国－欧盟能源与环境项目办负责安排并提供支持。
    一、考察基本情况
    考察期间，结合我国生物质能源的实际情况，针对生物质能利用技术、政策及利用状况等内容，重点考察了生物质能源公司、生物质能研究机构及协会、政府和欧盟相关部门。考察的部门和单位有：瑞典的谢莱夫特奥热电公司(Shelliftea Company)、于默奥能源供应公司(Umea Energy)、瑞典农业大学生物质燃料技术中心(包括能源作物试验基地、生物质燃料技术试验中心)、艾泰克生物酒精公司(Etek Etanolteknik)、吕维克(Övik)生物酒精燃料基金会(BAFF)及其生物质酒精示范项目；丹麦E2能源公司的生物质(秸秆生物能源)颗粒成型工厂和热电联产电厂；德国的阿曼德斯—卡尔集团(Amandus Kahl Group，全球领先生物质颗粒成型设备生产企业)、MBE生物能源公司的生物酒精工厂、科林生物质技术公司(Choren Technologies)的生物质气化技术、卡姆帕生物柴油公司(Campa，欧洲生物质柴油之父)、斯特宾(Straubing)可再生原料开发利用技术推广中心、塔夫克勤(Taufkirchen)生物质能源公司的用于社区热电联供的生物质电厂、索尔拉赫(Sauerlach)未来能源公司的生物质电厂、慕尼黑可再生能源工程及技术服务公司(WIP)及其社区热电联产的生物质电厂、德国巴伐利亚州农业林业部；在意大利，专门拜访了意大利农业和林业部及其农业研究会、欧盟联合研究中心、意大利环境与国土部等政府部门、ETA可再生能源公司、比萨大学的农业生态研究中心等。
    通过考察，我们对欧洲国家生物质能技术、研究、政策及利用状况有了较为全面的了解。
总体来看，为了减少能源的对外依赖、提高能源供应安全，特别是为了应对全球气候变化，兑现“京都议定书”规定的减排温室气体的目标，欧洲国家对可再生能源非常重视。欧盟明确规定，到2010年，可再生能源要占到能源消费量的12%、可再生能源发电要占到全部电力消费的23%。生物质能是重要的可再生能源，既可以通过锅炉直接燃烧发电和供热，也可以转化为液体燃料代替汽油和柴油，特别是生物质能资源分布广泛，品种多样，因此，欧洲国家都把生物质能作为优先发展的可再生能源予以高度重视。从考察了解的情况来看，欧洲国家生物质能利用技术成熟，政策落实，生物质能开发利用已成为重要的新型产业，对保障能源安全、增加就业机会、促进农业发展，以及确保能源与环境的协调发展等发挥着重要的作用。
    二、生物质能利用技术及应用情况
    生物质是植物光合作用直接或间接转化产生的所有产物。生物质能是指利用生物质生产的能源。目前，作为能源的生物质主要是指农业、林业及其它废弃物，如各种农作物秸秆、糖类作物、淀粉作物和油料作物，林业及木材加工废弃物、城市和工业有机废弃物、以及动物粪便等。
    (一)生物质能技术情况
    生物质能利用技术可分为固体、液体和气体三种。生物质固体燃料是指将农作物秸秆或林业加工废弃物压缩成颗粒或块状燃料，不仅便于长距离运输，而且热值大幅提高，可代替煤炭在锅炉中直接燃烧进行发电或供热，也可用于解决农村地区的基本生活能源问题；生物质液体燃料是指将生物质通过有关技术转化为乙醇或柴油，代替石油产品用于驱动运输车辆；生物质气体燃料是指将生物质通过有关技术转化为沼气或其它合成气，可用于发电、供热或生活能源。
    1、生物质固体燃料
    大部分生物质原始状态密度小，热值低。虽然不经过处理，也可以作为能源使用，但无论是运输和储存，还是利用效率方面，都不能与化石能源相提并论。但如果对生物质进行一些处理，就可以有效弥补生物质能的不足。目前，国际上使用最广泛的生物质能利用技术是固体成型技术，就是通过机械装置，对生物质原材料进行加工，制成生物质压块和颗粒燃料。经过压缩成型的生物质固体燃料，密度和热值大幅提高，基本接近于劣质煤炭，便于运输和储存，可用于家庭取暖、区域供热，也可以与煤混合进行发电。未经过加工的生物质(主要是
农业、林业废弃物)也可以直接用于发电和供热。
    2、生物质液体燃料
    生物质液体燃料主要有两种技术。一种是通过种植能源作物生产乙醇和柴油，如利用甘蔗、木薯、甜高粱等生产乙醇，利用油菜籽或食用油等生产柴油。目前，这种利用能源作物生产液体燃料的技术已相当成熟，并得到了较好的应用，如巴西利用甘蔗生产的乙醇代替燃油的比例已达到25%；另一种是利用农作物秸秆或林木质生产柴油或乙醇，目前，这种技术还处工业化试验阶段。总体来看，生物质液体燃料是一种优质的工业燃料，不含硫及灰份，既可以直接代替汽油、柴油等石油燃料，也可作为民用燃烧或内燃机燃料，展现了极好的发展前途。
    3、生物质气体燃料
    生物质气体燃料主要有两种技术。一种是利用动物粪便、工业有机废水和城市生活垃圾通过厌氧消化技术生产沼气，用作居民生活燃料或工业发电燃料，这既是一种重要的保护环境的技术，也是一种重要的能源供应技术。目前，沼气技术已非常成熟，并得到了广泛的应用；
另一种是通过高温热解技术将秸秆或林木质转化为以一氧化碳为主的可燃气体，用于居民生活燃料或发电燃料，由于生物质热解气体的焦油问题还难以处理，致使目前生物质热解气化技术的应用还不够广泛。
    (二)生物质能技术利用状况
    欧洲生物质能利用技术是上世纪七十年代以来，为了应对石油危机逐步发展起来的。目前，生物质能利用技术已成为最受欧盟国家重视的可再生能源技术。在各国支持可再生能源发展的政策推动下，生物质能利用技术发展很快，生物质能在能源中比例迅速提高，特别是生物质颗粒成型技术和直燃发电技术应用已非常广泛。目前，仅瑞典就有生物质颗粒加工厂10多家，单个企业的年生产能力达到了20多万吨。生物质固体颗粒的热值相当于劣质煤炭，除通过专门运输工具定点供应发电和供热企业外，还通过袋装的方式在市场上销售，成为许多家庭首选生活用燃料。此外，利用农作物秸秆和森林废弃物进行直接燃发电也是目前生物质能利用最成熟的技术。目前，以生物质为燃料的小型热电联产(装机为1—2万千瓦)已成为瑞典和丹麦的重要发电和供热方式。如瑞典2002年的能源消费量为7300万吨标准煤，其中可再生能源为2100万吨标准煤，约占能源消费量的28%，而在可再生能源消费中，生物质能
占了55%，主要作为区域供热燃料。如1980年，瑞典区域供热的能源消费90%是油品，而现在主要是依靠生物质燃料。
    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。在BWE公司技术的支持下，1988年丹麦建设了第一座秸秆生物质发电厂，从此生物质燃烧发电技术在丹麦得到了广泛应用。目前，丹麦已建立了130家秸秆发电厂，使生物质成为了丹麦重要的能源。2002年，丹麦能源消费量约2800万吨标煤，其中可再生能源为350万吨标准煤，占能源消费的12%。在可再生能源中生物质所占比例为81%。近10年来，丹麦新建设的热电联产项目都是以生物质为燃料，同时，还将过去许多燃煤供热厂改为了燃烧生物质的热电联产项目。
    德国和意大利对生物质固体颗粒技术和直燃发电也非常重视，在生物质热电联产应用方面也很普遍。如德国2002年能源消费总量约5亿吨标准煤，其中可再生能源1500万吨标准煤，约占能源消费总量的3%。在可再生能源消费中生物质能占68.5%，主要为区域热电联产和生物液体燃料。意大利2002年能源消费总量约为2.5亿吨标准煤，其中可再生能源约1300万吨标准煤，占能源消费总量的5%。在可再生能源消费中生物质能占24%，主要是固体废弃物发电和生物液体燃料。
    生物质能利用的第二大领域是利用生物质制取液体或气体燃料代替汽油或柴油。目前，利用粮食产品或油料作物，如大麦或油菜籽生产燃料乙醇或生物柴油的技术已经成熟，在欧洲已比较广泛的代替汽油或柴油使用，面临的问题主要是原料的供应。欧洲地区森林覆盖率高，林木质资源十分丰富，因此，欧洲国家正在开发利用林木质制取燃料乙醇的技术。瑞典的MTBE公司已在10立方米的发酵罐中进行木屑生产乙醇的中间试验，生产的乙醇已以5%—10%的比例添加到当地的汽车用油中；德国的CHOREN公司开发的生物质加压气化合成柴油技术，已完成年产200吨的小型试验，正在建设年产15000吨的中型示范装置。此外，瑞典PURAC公司还将利用动物加工副产品、动物粪便和食物废弃物等生产的沼气净化后，经压缩送到城市加油站供天然气汽车使用。目前，在瑞典的Linköping地区有64辆公交车和520辆轿车以这种沼气作为燃料。德国还开发了小型沼气燃气发电技术，大大提高了沼气的应用水平，沼气发电站数量成倍增加。如1999年德国仅有850家沼气电站，到2000年就达到2000多家。

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