在人类能源利用中,作为新能源的生物质(包括垃圾)是居于第四位的能源,其中对生物能的传统利用方式占绝大部分。生物能的利用在逐步得到重视,自1980年以来,生物质能在世界一次能源消费中的比例始终在10%以上,但随着时间的发展,其在世界一次能源消费中的比例有所下降,具体情况见表下表。
1980年、2000年、2005年生物质与垃圾的消费量及在世界一次能源消费中的比例 Mtoc:
随着能源形势的日益紧张,生物质能的现代化利用方式越来越受到重视,以美国、瑞典和奥地利三国为例,生物质转化为高品位能源利用已具有相当可观的规模,分别占该国一次能源消费量的4%、16%和10%。在美国,生物质能发电的总装机容量已超过10 000兆瓦,单机容量达10~25兆瓦;美国纽约的斯塔藤垃圾处理站投资2000万美元,采用湿法处理垃圾,回收沼气,用于发电,同时生产肥料。巴西是乙醇燃料开发应用最有特色的国家,实施了世界上规模最大的乙醇开发计划,目前乙醇燃料已占该国汽车燃料消费量的50%以上。下面就生物质的现代化利用状况分别进行论述。
1.生物质能发电。生物质现代化利用最主要的方式是生物质发电,用来发电的生物质有固体生物质、沼气、液体生物质、城市固体垃圾等,生物质发电技术有直接燃烧、与煤实行共燃及气化发电等。一般发电厂通常规模很小(大约20Mw),发电效率在15%一30%范围内。如果电热共生的话,效率可以达到60%。最近几年,生物质发电增长较快,2006年世界生物质发电装机容量达45 GW,其分布情况如下表所示。
世界生物质发电装机容量
从发电量来看,2005年世界生物质发电量超过180TWh,以发电效率为20%计算,这需要消耗3EJ(艾焦,能量单位)的生物质,2005年生物质发电量比2004年增长约4%,但其增长幅度呈逐年下降趋势。近几年生物质发电情况见下表。
2002~2005年生物质发电量
2005年世界生物质发电量最大的8个国家分别为美国、德国、巴西、日本、芬兰、英国、加拿大、西班牙,除巴西外,其余均为0ECD国家。巴西生物质发电的原料主要是甘蔗渣,而()El:D国家的原料来源则要广泛得多,包括作物秸秆、城市固体垃圾、沼气、植物油等。这8个国家生物质发电量及占世界生物质发电量比例见下表。
世界生物质发电量最大的8个国家的发电量及世界总发电量及占世界发电量的比例
文章部分内容摘自《世界能源形势分析》,作者张永胜。