中国生物质能CDM省级能力建设项目 中国生物质能资源状况 国家发改委能源研究所 赵勇强 2007.12 内容 • • • • • • • • • 生物质资源类别 生物质资源分布特点 农作物秸秆 林木生物质 畜禽粪便 城市生活垃圾 工业有机垃圾 能源作物/植物 结论和建议 生物质资源类别 纤维素类 油脂类 淀粉和糖 其它有机物 (发电,成型 (生物柴油) 类(乙醇)(沼气,发电) 或液体燃料) 农业废弃物 林业废弃物 生活垃圾 工业垃圾 能源作物 能源林木 作物秸秆 砍伐/加工 剩余物 餐饮废油 - - 薪柴林, 灌木林等 油料植物 - 畜禽粪便 厨余、塑料等 甜高粱, 薯类 - 有机废水废渣 - 生物质能资源分布特点 三北地区 农林业剩余物,边际土地 的木质林、能源作物 东部农区: 作物秸秆,甜高 粱,畜禽粪便, 生活和工业 有机垃圾 西南山区农区 油料林,薯类作 物 农作物秸秆 • 包括各类农作物秸秆 –稻谷 –小麦 –玉米 –豆类 –薯类 –油料 –棉花 –甘蔗 农作物秸秆 • 根据我国农产品 产量测算,每年 的秸秆资源总量 约6.8亿吨,可获 得量约5亿吨。 • 据农业部《农业 生物质能发展规 划》,预计到 2015年我国农作 物秸秆产量将达 到9亿吨。 主要农作物秸秆生成量 棉花, 1502 油料, 5277.2 稻谷, 11639.8 薯类, 1500 豆类, 2797.8 小麦, 10437.6 玉米, 16611.5 农作物秸秆 • 值得指出的是,中国秸秆资源的最大特点是既分 散又集中,特别是一些粮食产区几乎都是秸秆资 源最富裕的地区。黑龙江和黄淮海地区的河北、 山东、河南,东南地区的江苏、安徽,西南地区 的四川、云南、广西、广东等省区,其秸秆资源 量几乎占全国总量的一半 。 • 考虑还田(15%,为2000年流向数据,后同)、饲 料(28%)和工业原料(3.29%)用途消耗等其他用途 消耗量,当前可用作能源用途的秸秆资源量估计 约为2.9亿吨,折合1.4亿吨标煤。 农作物秸秆 • 与畜争饲问题在局部地区或今后更为突出: – 黑龙江:据专家推算,全省秸秆利用情况如下: 燃料占40%,饲料占30%,还田10%,工业原 料及其它占20%左右。但近年来,畜牧业发展 迅速。 –新疆:小麦、玉米秸秆基本用于饲料,对这些 秸秆用途的预测结果是,今后这类秸秆将全部 用作饲料,无法进行能源的规模化利用。 林木生物质 • 按照能源利用方式可分为 木质生物质能资源和油料 生物质能资源两大类。 – 木质生物质能资源主要包括 薪炭林、林业剩余物、灌木 林平茬复壮以及经济林修剪、 造林苗木截干、城市绿化树 和绿篱修剪产生的枝条等。 – 油料生物质能资源主要包括 木本油料树种,其种实可以 用来生产生物柴油。 林业资源与可获得量分类 林木生物质 14000 12000 。 ①木质生物质能资源 • 可以得出我国目前木质林 业剩余物资源量约为1.61 亿吨,折合9200万吨标 煤。 • 但是,目前相当部分的林 木剩余物实际上已被利 用,主要是用作为农民炊 事燃料或复合木材制造业 等工业原料。未来需要统 筹考虑,实现其最大社会 经济效益。 (万吨) 10000 8000 6000 4000 2000 0 薪炭林 可采伐剩余物 加工剩余物 灌木林平茬 林业资源可获得量(万吨标煤) 其他, 857 灌木林平茬, 1429 薪炭林, 3771 加工剩余物, 1657 可采伐剩余物, 1486 其他 林业生物质 • 黑龙江调研显示,当地林业剩余物资源供 应比较分散,以人工为收集主,尤其是对 于林业剩余物的收集方面更为突出。对于 采伐过程中的剩余物,枝桠有一部分回 土,一部分被群众自己收集用于烧柴,树 根一般都留在山上。对于林产加工过程中 的剩余物,例如锯末和边角碎料,一般用 作烧柴或废弃了。 林业生物质 ②油料生物质能资源 • 木本油料林的主要树种包括麻风树、黄连木、油 桐、乌桕等方省区,在南方和北方地区都有分布。 • 据估算,全国主要油料树种果实产量为224.5万 吨,但目前加工利用量仅为54.7万吨。 • 今后,通过集约经营,还可以大幅度提高油料树 种果实产量,其中一部分适宜发展生物柴油的油 料林可以改造为油料能源林,还有大量荒山荒坡 土地可以考虑种植油料植物。 畜禽粪便 • 畜禽粪便主要来自牛、 猪和鸡,可按其存栏 数及不同月龄确定粪 便产量。 • 中国农业以家庭为基 础,户用沼气是对散 养畜禽粪便收集和利 用的最好方式。 • 畜禽粪便的规模化开 发主要在大中型养殖 场。 畜禽粪便 存栏数 排放系数(kg/d) (万头) 粪便(kg) 尿(kg) 猪 52352.24 2 3.3 10.13 3.82 家禽 611000.6 7 0.12 0 2.68 2.68 奶牛 1266.58 20 10 1.39 0.92 肉牛 13399.9 20 10 14.67 9.78 38280.01 0.4 0 0.56 0.56 29.42 17.76 品种 全 国 羊 合计 粪便总量(亿吨) 总粪便量 固体粪便量 畜禽粪便 • 猪、牛、鸡三大类畜禽规模化养殖场约391万处,畜禽粪便 资源的实物量为11.2亿吨,可年产672亿立方米沼气。截至 到2005年底,中国已建成规模化养殖场沼气工程3746处, 仅占规模化养殖场总量的0.11%。 • 农村地区还有大量生分散畜禽养殖户,全国约有1.48亿农 户适宜发展农村户用沼气。到2005年底,中国已建成农村 户用沼气1807万户,仅占当年适宜农户的11.6% • 主要分布在四川、河南、山东、河北等省,其中四川省的 资源量最高,达到4.5亿吨,可生产沼气270亿立方米,河 南省可生产沼气200亿立方米。另外,山东、河北、广东、 广西、湖南、湖北、云南等省区的畜禽粪便资源量都可生 产沼气100亿立方米以上。 城市生活垃圾 • 城市垃圾产生量随人口和城市化进程而快速增 加,2005年全国垃圾生成量已经超过1.5亿吨。 • 目前垃圾无害化处理的比例仍然很小,2005年全 国垃圾无害化处理量仅为8107.8万吨,约占垃圾 生成量的54%。处理方法主要是卫生填埋、堆肥 和焚烧发电三种方式 • 城市生活垃圾中含有大量有机物,可以作为一种 能源资源,我国城市生活垃圾的热值约为900- 1500kcal/kg。 • 全国每年垃圾生成量按15000万吨计,则垃圾资 源量可折合标准煤2357万吨。 工业有机垃圾 • 中国农副产品及食品加工业可产生大量有机废弃 物,如粮食、食品、制糖、造纸、酿酒、淀粉等 在生产中都会产生大量的有机废渣和废水。 • 工业废弃物的利用途径有堆肥、焚烧以及厌氧发 酵等处理方式,有机废水的处理方式主要为厌氧 发酵生产沼气。 • 据估计,中国农产品加工产生的有机废弃物可生 产500亿立方米沼气,相当于3500万吨标煤的能 量。 • 随着城市化进程和居民生活水平的提高,城市有 机垃圾资源量可望快速增加。 能源作物/植物 • 我国拥有宜林荒山 荒地5400多万公 顷,边际性土地近 1亿公顷。 • 有条件的边际土地 可用来发展能源作 物/植物, – 高淀粉或高糖份的 能源农作物, – 提供薪材的薪炭林 /灌木林树种, – 油料植物。 能源作物/植物 • 根据农业部《农业生物 质能发展规划(20062015)》,我国将根据 现有土地资源和农业生 产的特点,结合生态建 设和农业结构调整,合 理利用盐碱地、荒地和 冬闲田等未利用或利用 不充分的土地资源,适 度种植甜高粱、薯类、 甘蔗、油菜等能源作物。 能源作物/植物 • 根据国家林业局初步编制的《全国 能源林建设规划》,“十一五”我国要 建设能源林示范基地1200万亩;到 2020年,能源林达到2亿亩,可以 提供600多万吨生物柴油,满足 1100多万千瓦装机容量发电厂的燃 料需求。 • 重点在西南地区展麻风树、在中北 部地区发展黄连木、在中南部地区 发展光皮树、在北部地区发展文冠 果。 • 另外陕北、华东、中原等地区以及 南方集体林区营造沙柳、沙棘、紫 穗槐、刺槐、柽柳和栎类等灌木能 源树种。 能源作物/植物 • 但是,开发利用边际土地发展能源作物/植 物必须认真考虑水土和气候条件: –例如,新疆为典型的“绿洲经济”,现有的荒 山、荒地只要有水基本都可以成为良田,目前 新疆的农业即为典型的“灌溉农业”,水利设 施可以覆盖的地区均为良田,而尚未覆盖的地 区则基本无法生长植物,所以,在新疆发展能 源作物种植的空间很小。 结论和建议 • 作为农林业大国,中国具有丰富的生物质能资 源,主要是农作物秸秆、林业剩余物、畜禽粪便、 城市和工业有机垃圾等废弃物资源,还可以利用 边际土地发展能源作物/植物。 • 生物质能资源的分布和利用前景具有明显的地域 特点,其开发利用应充分结合当地自然和社会经 济特点及需求,取得综合效益,促进可持续发展。 • 中国的生物质能资源的开发利用仍处于初步阶 段,需要进一步在各级层面,尤其是省级以下的 详细资源评价、适用技术选择、各类项目示范、 相关能力建设。 谢 谢!
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