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世界生物质颗粒燃料产业发展现状与趋势分析

 摘要:由于石油资源的萎缩和全球气候变暖等问题的日趋严重,开发和利用可再生清洁能源、减少石化能源消耗、降低温室气体排放已成为世界各国缓解能源危机和气候变化问题的共识。生物质颗粒燃料是可再生的清洁能源,近十几年在国际社会和各国政府的关注下世界生物质颗粒燃料产业得到迅速发展。为此,首先介绍了世界生物质颗粒燃料产业的起源,全面描述了目前世界生物质颗粒燃料产业的发展现状和特点,对世界生物质颗粒燃料产业的发展趋势进行了分析和预测,并对现阶段发展中出现的困难和问题提出相应的对策,为了解世界生物质颗粒燃料产业发展状况和发展趋势、促进我国生物质颗粒燃料产业的国际化发展提供参考。

  0引言

  自20世纪50年代以来,随着世界经济的发展和交通工具数量的增加,世界能源的消耗量也急剧增加。根据美国能源信息局(Energy Information Adminis-tration)报告(EIA2012),预计到2035年,全球能源消耗将比现在增加50%。其中,石油、煤和天然气的消耗将占世界能源消耗总量的86%,而水力发电、地热能风能太阳能生物质能等可再生能源的消耗比例只占到14%。积极开发和利用可再生清洁能源、减少石化能源消耗、降低温室气体排放已成为世界各国缓解能源危机和气候变化问题的共识。

  生物质能是继煤和石油之后的世界第三大能源,是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的可再生能源,长期以来为人们的生活用能提供能源。近50年以来,随着石化能源消耗的增加,生物质能在全世界的应用急剧减少。尽管如此,目前在全世界范围内生物质能的年消耗量是1.25t油当量,占世界一次能源消耗的14%。在发展中国家,生物质能是人们取暖和煮饭等生活用能的主要来源;而在发达国家,生物质能成为煤的替代能源被广泛运用于发电厂和工厂。与风力发电和水力发电相比,生物质能发电具有不受外界自然条件的影响及生产过程可控性高等优点。人们可以根据发电生产的要求,控制生物质种植面积及产量,从而保证发电生产的稳定性和持续性。生物质颗粒燃料是生物质固体形态的能源化利用方式,也是生物质能源化利用最简单、最直接的途径之一。

  利用机械力将生物质压缩或挤压成为容积密度较大、热效率较高、便于运输和储藏的固体成型燃料,其容积密度可以提高到原来的10倍以上(大于600kg/m3),形状和尺寸统一,使用方便,易于燃烧,是煤和薪柴优秀的替代燃料。本文首先介绍了世界生物质颗粒燃料产业的起源,然后全面描述了目前世界生物质颗粒燃料产业的发展现状和特点,对世界生物质颗粒燃料产业的发展趋势进行了分析和预测,并对现阶段发展中出现的困难和问题提出相应的对策,为了解世界生物质颗粒燃料产业发展状况和发展趋势、促进我国生物质颗粒燃料产业的国际化发展提供参考。

  1世界生物质产业发展现状

  生物质颗粒燃料的生产始于20世纪30年代,但是作为产业是在70年代的石油危机期间发展起来的。由于当时石油价格的飙升,迫使部分欧、美洲国家大力开发和利用替代能源;而此时生物质颗粒燃料经过几十年的发展,生产技术逐渐成熟起来,产品质量有了很大的提高。由于其生产原料主要来源于当地林业废弃物,运输成本低、价格便宜,所以物美价廉的生物质颗粒燃料成为煤和天然气的替代能源,深受欧、美国家的青睐。但石油危机过后,随着世界石油价格的稳定,生物质颗粒燃料的生产和使用逐渐走向萧条,生物质颗粒燃料产业的发展缓慢。

  直到20世纪90年代,人们认识到由于长期大量使用煤、石油、天然气等石化能源而导致石油资源萎缩和全球气候变暖等问题,积极开发和使用可再生的清洁能源、减少石化能源的消耗、降低温室气体的排放已成为世界各国缓解能源危机和气候变化问题的共识。在国际社会和各国政府的共同努力下,一些限制全球温室气体排放的协议书纷纷出台。例如,1997年制定并于2005年生效的《京都协议书》是人类历史上首次以法规的形式限制温室气体排放,要求世界142个协议签署国在2008-2012年期间温室气体排放比1990年平均下降5%。2009年制定的《哥本哈根协议书》是继《京都议定书》后又一具有划时代意义的全球气候协议书,其进一步确定在2015-2020年期间全球平均气温上升要控制在2℃范围以内,到2050年全球的温室气体减排量需达到1990年水平的80%。除了国际协议书以外,一些地区和国家还制定了适用于本地区或国家的法律和法规,严格限制温室气体的排放。例如,美国的《美国清洁能源和安全法案》 (American Clean Energyand SecurityAct)和《美国电力法案》(American Power Act),欧盟的《欧盟生物质能行动计划》

  (European Biomass Action Plan)和《可再生能源方案》(Directive for Renewable Energy Sources)等。所有这些国际协议书和地区或国家的法律和法规成为世界可再生清洁能源发展的驱动力,大大刺激了可再生能源的需求量,生物质颗粒燃料产业也因此再次进入人们的视野,并在21世纪后得到了飞速发展,产量以每年18%~25%的速度增长。图1为2000-2010年世界生物质颗粒燃料产量及分布图。由图1可见,2000年世界生物质颗粒燃料的产量只是165万t,而到了2010年已经增长到1570万t,增长了9.5倍。从图1中还可以看出,世界生物质颗粒燃料产业在全球的发展并不平衡,目前主产区集中在欧盟和北美洲国家。以2010年为例,欧盟和北美洲生物质颗粒燃料产量分别是928.6、432万t,分别占世界总产量的59.3%和27.6%;而东欧俄罗斯地区和亚、非、澳洲地区的产量只分别占9.2%和3.9%。

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