林木生物质能源开发和利用

第28卷第1期四川林业科技Vo1.28,No.1007年2月Journal of Sichuan Forestry Science and TechnologyFeb.,2007林木生物质能源开发和利用徐学勤,齐涛(四川省林业厅林木种苗站四川成都610081)摘要:林木生物质能源作为生物质能源的一个重要分攴,清洁性和可循环再生利用等特点使其在新世纪具有广阃发展前景。本文结合国外做法介绍了我国木质能源开发和利用现状,阐述了林木质能源开发和利用方式,并对发展前景和对策作了初步探讨。关键词:林木质生物能源;生物柴油:开发和利用中图分类号:S7850文献标识码:A文章编号:1003-5508(2007)01-0106-03Development and Utilization of Forest BioenergyXU Xue-qin QI TaoForest Tree Seed and Seedling Station of Sichuan Forestry Deparment, Chengdu 610081, China)Abstract: As an important branch of bioenergy, forest bioenergy characterized by cleanness, circulationand regeneration will have a bright future in the new century. In combination with the foreign experiencesthis paper makes a descrption of the present status of forest bioenergy in China, expounds methods of itsdevelopment and utilization, and briefly treats of its developmental prospects and strategiesKey words: Forest bioenergy, Biodiesel, Development and utilization林木生物质能源主要是利用树木的木材、果实国际通行惯例,当这个数字超过50%时,就必须和枝叶等直接生产或间接加工成的能源,其最终能考虑能源安全问题。量来源于太阳能。这种清洁能源不仅可以循环可持与之相比,林木质能源的清洁性、可持续利用性续利用,也给环境保护意识日益增强的我们提供了和易得性等特点日益凸显出来3。开发林木质能一个全新理念。作为生物质能源的一个重要分支,源并非是从根本上彻底解决能源耗尽危机,因为不林木质能源在生物能源中占有十分重要的地位。林可再生能源逐渐耗尽,供给减少所带来的价格攀升木作为绿色植物中一个高级群体,不仅蓄积量和可会催生替代品的产生从而延缓其耗竭的过程,开发利用量大,能量密度高而且我国能源树种生物多样的初衷和立足点应是从社会能源的可持续发展和对性也十分丰富如石油树麻疯树和黄连木等2)。环境的友好性来平衡和调节能源的供给体系促进我国能源结构现代化,减少对环境的破坏和对单1我国林木质能源开发的意义及其现状能源的过度依赖。随着能源需求压力加大和林木质能源显著优势能源是社会经济发展的重要基础能源的供给的逐渐突出,国际和国内加快了对林木再生能源研状况很大程度上影响和制约着经济发展。目前我们发的步伐。林木作为一种清洁能源,比秸秆能量密使用的能源还是以石油、天然气和煤炭3种不可再度更高,品种更丰富,一次栽植,长期受益。20世纪生石化能源为主,但是按人口比例计算我国的3种70年代,诺贝尔奖获得者美国的卡尔文提出,通过能源都处于短缺状态。以石油为例,2005年我国共建产细缸却。1976年美国进口石油1.27亿t,约占石油总消耗的42%,而按成中国煤化工源树",每公顷可CNMHG日期:20070109简介:徐学勤(1961-),男,高级工程师,四川种苗站站长,从事林木种苗管理工作。1期徐学勤,等:林木生物质能源开发和利用以提供的能源最高相当于125桶原油。瑞典提出生林木等为原料,加工原料供给丰富且可再生利用,了"能源林业"的新概念,1/6的现有林分作为能源加工的能源可以有效缓解石油供给压力;环境友好林,并利用优良树种无性系营造短周期能源林。不性,其燃烧产物中有毒有机物、颗粒物和CO2、CO含仅如此,发展林木质能源本身就是改善生态的有力量分别为普通柴油的10%、20%和10%,也不含措施培植能源林增加森林植被;在生产能源的同SO2和铅等有毒物1,而且其它有害气体排放也时,防风固沙,保持水土,涵养水源,绿化荒山,真正比化石能源更少。实现生态建设产业化,产业发展生态化。在我国某些地区也分布有可以加工生物柴油的国外林木生物质能源发展已经进入产业开发时能源树种。1981年,我国林业工作者在海南发现了代。就我国而言,起步相对较晚,但是作为我国工程种叫油楠的乔木,一棵油楠可生产10~25kg“油技术最前沿研究项目之一,在各方不懈努力下最近状液体,可燃性能与柴油相似,为此,国家还制几年也取得了长足进步,相关生物技术已基本成熟,定了保护和发展油楠的计划。黄连木在生物柴油加目前在木质纤维素水解、代谢产物分离与纯化等3工方面也具有巨大潜力,在我国分布也很广泛。果项国际公认的关键技术上已取得重要进展。《可壳含油量33%,种子含油量35%,种仁含油量再生能源法》的正式实施,也必将极大地推动我国56%。生长较快,4a后即可开花结实。胸径15cm林木生物质能源的开发利用。时,株年产果50~75kg;麻疯树,在我国西南、东南地区都有广泛分布,其种子可以生产生物柴油,种子2林木质能源利用和开发方式含油率高达30~40%,每公顷可生产种子45007500kg,可生产生物柴油1500~2250kg,而且生2.1燃料加工产柴油的各个指标均优于国内0号柴油。木材作燃料在我国有着悠久的历史,即使至今,加工生物柴油的一些关键技术在我国的自主研我国很多地区木材仍是最主要燃料。据统计世界木发已趋于成熟,有些技术已经开始在实际生产中应材产量的一半以上是当作燃料烧掉,但是这种直接用。四川省长江造林局与四川大学生命科学院合作燃烧的利用效率较低,因此开发木材燃料的主要问联合开发了麻疯树转化生物柴油及其综合利用技术题就是如何挖掘木质燃料的燃烧潜力,如何提高燃和设备,并有一些成果申报了国家专利。湖南林科料装置的热燃烧效率,使薪炭林发挥最大效用,提高院研制完成了将光皮树果实和绿玉树汁转化生物燃其利用价值。油设备。中国林科院建立了年产500t生物柴油与一些工业化国家对如何改进燃烧装置提高薪柴化工产品综合生产线。这些都标志着我过林木生物燃烧效率做了大量工作,木材直接燃烧设备装置趋燃油产业作为一个新兴产业正在展示出其巨大魅于成熟。木柴炉、燃木锅炉、热风炉等燃烧装置开始力。被人们广泛使用,大型锅炉的燃烧效率可达80%~2.3林木质燃料发电90%,接近燃油水平,远远高于普通燃柴装置5%林木质能发电是生物质能发电的一种,主要是10%的热效率用林木质发电。这些用于发电的生物质包括废木我国目前在这一领域也取得了突破清华大学锯渣、林木伐余物、坚果壳、果核等,还可发展人工速清洁能源研究教育中心和北京惠众科技公司合作,生高燃烧值的“能源林场”,为林木发电提供充分简化和改进了原有的热压缩颗粒成型系统,发明原料。了"冷压缩成型技术",从根本上解决了生物质收集林木燃烧发电装置主要有燃料处理系统和燃烧运输难消耗高的技术难题,为林木质固体燃料在工发电系统组成(。燃料处理系统主要是对超过预业锅炉中替代煤炭提供了美好前景。定规格尺寸的木块进行切割和粉碎,然后将其传输2.2生物柴油到燃烧仓,燃烧发电系统将木材燃烧的热能转化为生物柴油即脂肪酸甲酯,是以大豆、油菜籽等油能如何改讲档由系结桃档和发电转化装置料作物,油棕、黄连木等油料林木果实,工程微藻等以最中国煤化工是制约林木发电水生植物,以及动物油脂、废餐饮油等为原料与甲醇的重CNMHG模推广的重要因(或乙醇)经过酯化反应制成的液体燃料,是优质石素。油柴油的替代品。生物柴油具有以下优点:以可再在国外,林木质发电技术正在不断走向完善和四川林业科技28卷成熟。美国1986年在加州修建了25MW林木质发步推进的方式带动林木生物质能源产业的发展。电厂,以树木采伐、加工和使用的废料等作为燃料此后又不断有此类电站相继建成,仅加利福尼亚州4结束语家公司就利用核桃壳、树枝等木质原料生产电力4.5兆瓦,每年节约石油11000t。在我国,中国国林木生物质能源的开发和利用给当今的能源短能生物发电有限公司拟在黑龙江省庆安县建设一座缺带来了新的曙光,其环境友好性、可持续利用和循装机容量2.5万kw的林木质能生物发电厂,这意环综合利用等特点都昭示着林木质能源的巨大潜力味着我国林木发电技术已经逐渐成熟,可以小规模和广阔前景。随着技术不断完善,政策的有力支撑,地示范建设,有针对性地推广。人们生物能源意识不断加强,林木质能源产业必会在新世纪更为莲勃发展。3林木生物质能源发展前景和对策参考文献林木生物质能源作为生物能源的一支新生主力[1]刘会丽,马鹏等,车用生物能源的研究现状及展望[].甘军,其广阔发展前景是不言而喻的,但作为新生事物肃科技,2006,22(1):117-119的林木质能源在发展过程中也会面临许多问题和挑[2]刘音张升堂,苏少林,二十一世纪的绿色生物能源[杨凌职业技术学院学报,2002,1(2):36-39战,关键制约因素就是技术。目前林木生物质能源[3]丁锋余钦范,我国初级能源利用结构及政策取向[刀].中在某些利用和加工形式上成本相对较高还是一个不国矿业2006,(02)争的事实,只有通过不断革新技术,改造生产工艺流[4]张无敌宋洪川,韦小岿熊志伟陶朴良.21世纪发展生物质程,才可以有效降低开发利用和生产能源的成本,不能前景广阔[J].中国能源,2001,12(5)能打破核心技术的瓶颈,大规模开发和推广林木质5艳,户洪,李春,竹安,面向21世纪的生物能源能源只能是一个口号。因此这应该是今后进一步[6]张正敏,朱俊生,中国可再生能源技术攻关成就显著口]中开发林木质能发电的工作重点。国能源,1999,(9)但是值得我们期待的是生物质能源已经进入产[7]武全萍王桂娟李业发.生物质洁净能源利用技术[刀能源业开发时代,国外一些成熟的技术和方法可以为我与环境,2004,(2)们提供经验和借鉴,而且我国在很多方面已经取得81刘新,李海,张世润,木质生物能源利用技术研究[,中了一些技术突破,并逐渐形成自已的技术优势。[9谭天作,王芳,邓利生物能源的研究现状及展望[现2005年2月,国家林业局成立了林木生物质能源领代化工,2003,23(9):8-12导小组办公室这应该是一个很强的信号,说明国家[10] Kaieda M, Samukawa t, Kondo a,tal.[J. Journal of Biosci今后针对这个领域将会出台一些相应的有利政策并nce and Bioengineering, 2001, 9(1): 12-15.加大对其的资金投入和扶持。[1]刘音,张升堂苏少林,二十一世纪的绿色生物能源[打但是应该注意的是不能因为国家政策导向性而杨凌职业技术学院学报,2002,1(2):36-38.[12]蒋建新,陈晓阳.能源林与林木生物转化能源化研究进展轻易大规模发展建设项目,必须在真正掌握了全套[冂].世界林业研究,2005,18(6):39~4技术后,因地制宜,统筹规划,进行严格科学论证,采[13]郭慧光,马京,周如海.生物质发电技术及其在云南的应取灵活机动融资方式,通过示范先行、以点带面逐用前景[J].研究探讨,1996:10-13.中国煤化工CNMHG