03-中国生物质能资源状况

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
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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!