西藏生物质能源利用及展望

资源开发《西藏科技》2011年11期(总第224期西藏生物质能源利用及展望文雪梅土艳丽(西藏自治区高原生物研究所,西藏拉萨850001)摘要:西藏地处青藏高原,其生态战略地位十分重要。生物质能源一直是当地最重要的生活用燃料等能源来源。本文概述了生物质能源在西藏的利用历史、开发利用政策及应用研究现状、资源现状,并就生物质能源在西藏的发展做了展望。关键词:西藏生物质能源利用前言技术。西藏是青藏高原的主体,有“世界屋脊”和“地球第1.2国内外利用简述三极”之称,是国家的安全屏障和生态屏障,生态环境从上个世纪80年代开始,西方国家(如美国、巴西十分脆弱,生态战略地位十分重要。近年来,在全球气以及欧盟的瑞典、芬兰、德国、法国、英国等国)加强了候变暖作用下,西藏生态环境整体上已呈现出中轻度包括生物质能源在内的可再生能源的研究、开发和利退化状态,加之,我区那曲、阿里等中西部高寒、高海拔用;进入20世纪90年代,开发利用生物质能已经成为地区城乡居民特别是农牧民长期以来大量捡拾牛羊世界发展之大势。目前,国外部分生物质能技术和装粪、采掘树木、草皮、荆棘、树根等作为生活能源,更加置已达到商业化程度,实现了规模化产业经营。据研剧了该区域内生态环境的退化趋势。在西藏实施薪柴究,到2050年,生物质将提供全世界1/5的电力和2/替代战略已势在必行。5的直接燃烧燃料。2007年,西藏自治区编制了《西藏自治区薪柴替我国的生物质能源十分丰富。改革开放以来,经代能源发展规划》(以下简称《规划》)。生物质能利用过20多年的不断努力,我国的生物质能利用技术已经方式的改变成为《规划》中重要组成部分。得到了很大的进展。部分技术已实现商业化或接近商1生物质能源简介业化程度,技术市场初具规模,但各类生物质能技术在1.1概念国内的发展程度不同。生物质直接燃烧技术和户用沼生物质能就是以生物质为载体的能量,即把太阳气池技术已处于商业化阶段;生物质发电技术、禽畜粪能以化学能形式固定在生物质中的一种能量方式,它便和有机废水厌氧处理技术及生物质压缩成型技术等在人类历史中曾经起到巨大的作用,是人类利用最早已进入初步商业化阶段;生物质气化集中供气技术、淀的能源之一;目前在世界能源消费中也仅次于煤炭、石粉质原料生产乙醇燃料技术等已处于试点示范阶段;油和天然气,位居第4位生物质直接液化技术、高产能源植物选育和纤维素酶生物质能的主要资源为四大类,即林业生物质能水解生产乙醇燃料等还处于研究开发阶段。资源、农业生物质能资源、工业有机废水资源、城市固2西藏生物质能源利用现状体废弃物资源等。生物质能分布极广、产量巨大,具有西藏是矿物质能源缺乏的地区,广大农牧区一直可再生性强、清洁性好、成本低等优点。其燃用时产生以来通过直接燃烧方式利用生物质能作为其主要生活的CO2可被等量生长的植物的光合作用所吸收,可实能源。据调查,农村能源消费中畜粪占52.93%,柴草现CO2“零”排放,有助于缓解“温室效应”。占36.78%秸秆占10.17%,其他(油、电、太阳能)仅长期以来,生物质能多是通过直接燃烧方式利用占0.中国煤化工以牛(羊粪为主要生的,不仅热效率低下而且污染严重。随着科学技术的活能源CNMHO4044万吨,其中用发展与进步,生物质能可以通过各种转化技术高效加作燃料的高达60%。以利用,如生产乙醇、沼气、生物柴油、压缩成型燃料等由于气候条件和炉具的原因,西藏中西部地区生《西藏科技》2011年11期(总第224期)资源开发物质能利用效率只有15%左右(由西藏自治区高原生径;由于生物技术的进步、全国支援西藏等条件为西藏物研究所承担的“固态生物质煤炭与户用气化炉技术发展现代生物质产业提供了可能及保障。当然,也有在西藏的试验示范”项目2007年至2008年期间多次学者对西藏生物质能开发的资源及环境基础进行了分实验所测定),对资源造成了极大的浪费。并且西藏的析,认为西藏生物质能源相对优势不明显,且由于西藏生物质能源分布不均,农区的农业剩余物很少,秸秆大自然环境脆弱,生物质能利用与环境关系趋紧。因此部分都作为牲畜饲料;在藏东南林区,森林资源丰富,在西藏开发生物质能虽具有可行性,但是其开发规模居民根本不担心生活能源问题,林业生产剩余物也大要科学论证、因地制宜、适度开发,并且要根据自身资量被抛弃;而在海拔较高的中西部和北部地区,多为灌源优势,通过科学论证和评估,走政府主导型的产业发丛草原区,缺乏薪柴来源,生活能源只能依靠樵采灌展道路,有序开发生物质产业木、捡拾牛粪和采挖草皮树根,致使灌木林逐渐消失,3.2应用研究草场越来越贫瘠退化,当地生态环境质量明显下降,其3.2.1生物质压缩成型燃料技术在西藏的适应性结果必然是造成水土流失、土地荒漠化研究同时,广大农牧区随处堆集薪柴、畜粪的现象较为自2007年起,西藏高原生物研究所开始了在西藏普遍,造成居住环境“脏、乱、差”,容易诱发火灾、疾病进行生物质能源利用的基础研究。研究在于开展生物等不安全隐患;大量燃烧薪柴、畜粪,容易引起小区内质能源的资源状况调查及不同环境气候区的各种实的大气污染,加之大多数房屋修建时没有专门的通风验,测试环保指标,采集试验数据,并进行西藏固态生系统,室内空气污染严重,大量吸入会对人体健康造成物质燃料生产技术研究,重点解决成本高、热效率低两损害;畜粪内还含有大肠杆菌和寄生虫卵等有害微生大难题,为在西藏生产、推广应用和建设固态生物质燃物,农牧民使用畜粪作燃料,卫生状况极差,长期接触料加工厂提供科学依据。工作筛选出了适合西藏发展畜粪,容易感染有害病菌,影响人体健康。的生物质能利用技术一生物质压缩成型燃料技术,其由此可见,在西藏传统的生物质能源利用方式引产品也已通过试验证明可以在西藏高寒地区使用;为起生态环境的退化,并对人居环境、人体健康造成消极配合、适应该燃料,经过多次试验,项目组改进了传统影响,严重制约农牧民生活质量的提高和社会主义新藏式炉;改良藏式炉的燃烧效率比传统藏式炉提高了农村建设工作。14%~40%。之后,项目组还在当雄县龙仁乡、纳木湖3西藏生物质能源利用研究乡各选择了30户示范户并成功进行了燃料与炉具的3.1政策研究示范;示范得到了农牧民的高度肯定,效果很好。近年来,随着国内其他省市在生物质能源利用开该研究工作为生物质压缩成型燃料在西藏的适应发方面的研究越来越多,政府及学者也开始在西藏探性提供了可靠的数据依据,为其进一步推广利用提供索生物质能利用方式的改变。了坚实的科学基础。项目的成果,将在为西藏农林牧2008年以来,西藏大力实施薪柴能源替代战略,废弃生物质资源提供一条转废为宝的有效途径的同加大沼气、以电代薪、太阳能、石油液化气和生物质压时,也将为西藏高寒缺乏燃料地区开辟新的能源来源。缩成型燃料等绿色新型能源、可再生能源的开发力度,3.2.2沼气引进国内外成熟的能源开发利用新技术、新工艺,以期作为西藏实施薪柴替代能源战略重要内容之一的逐渐减少城乡群众对木柴、牛粪、草根等传统生物质能农村沼气,如今也广泛应用于西藏农牧民家庭,良好的源的依赖,从而形成利用可再生能源和新能源为主的热量和光照条件等为沼气发展提供了十分有利的条能源消耗结构,这也对西藏能源可持续发展、调整能源件。根据规划,截止到2010年,西藏在全区适合建设结构、改善农牧民生产生活条件和保障国家生态安全沼气的59个县建设农村沼气池20万座,使20万户约将产生积极而深远的影响。100万名农牧民用上了清洁的沼气,并初步建立起了与此同时,有学者对西藏发展现代生物质产业(生各级农村沼气熙夂I物质能源生产是其重要组成部分)提出了若干积极的根据西藏中国煤化工测算,建造思考,认为在西藏发展现代生物质产业不仅是国内外座10立方米至旧1,为3口人至5宏观形势的要求,也是落实科学发展观的内在要求,同口人的家庭每年节约燃料约2吨标准煤。这样不仅在时也是缩小城乡差距和拓展新的经济增长点的重要途解决西藏常规能源短缺的现状方面起到一定的作用,资源开发《西藏科技》2011年11期(总第224期)也可加强生态环境建设和新农村建设五”时期国民经济和社会发展规划中对在西藏研究、开3.2.3其他利用方式方面发、推广生物质能源的有力时机,抓紧引进及转化、利由于现代生物技术的进步为生物质能的利用提供用国内外现代新兴技术,解决好西藏不同区域不同地了多种方式的可能,西藏又处在生物质能现代利用方理环境中生物质能如何发展、以及生物质能发展与环式的摸索阶段,故而近年来,西藏除了生物质压缩成型境保护之间的冲突,与其他能源的发展相结合,在改善燃料技术、沼气技术的研究与推广之外,部分企业也逐区域生态环境质量,促进农村经济社会进步等方面起步进军西藏。如林芝地区某些林场考虑到林业废弃物到积极作用的处理问题而开始利用其进行生物质炭的生产,最后参考文献因生产过程能耗大、产品不能完全满足生产生活需要〔1〕西藏自治区能源研究示范中心.西藏能源可持续」而停止生产;近两年,有部分内地企业想将生物质气化发展战略研究炉推销给西藏的农牧民群众,但具体使用的有关数据〔2〕西藏自治区人民政府.西藏高原国家生态安全屏暂时还没有详细的报道。西藏高原生物研究所在障保护与建设规划2007年~2009年间,对内地生产的大部分气化炉进行〔3〕杨跃晶,次仁罗布,李金祥,仓啦.浅谈西藏牛羊了考察与西藏的适应性试验,也均未取得满意结果粪、薪柴等传统生活能源替代.西藏科技,2008,7.4西藏生物质能源利用展望〔4〕王鹏,西藏生物质能源利用方式及应用基础研4.1资源现状究.河南农业大学,2006年硕士学位论文西藏主要生物质能为林木、牧草、农作物等,西藏[5〕张明兰,李顺凯,林长彬,徐志坤,藏东南林木废的森林、草地等自然植被总生物量为12.82×108t,按弃物资源与出路——西藏生物质能源发展的实践与思照1.5t林木替代lt标准煤换算,西藏的自然植被总考之一,西藏科技,2010,10生物量为8.5×108tce,平均为Ttce/hm2。同时,西藏6〕曹佛宝.对西藏发展生物质产业的若干思考.柴的生物质能资源分布呈现空间分布规律,由林芝地区达木开发研究,2008,2沿雅鲁藏布江、怒江、澜沧江、金沙江向西北溯流而上(7〕王玉群,巴桑罗布,杨跃晶.关于西藏能源结构调呈下降趋势,那曲、日喀则、阿里等地生物质能资源及整的几点思考,中南林业调查规划,2007,26(1)其匮乏。〔8〕徐增让,成升魁,闵庆文,邹秀萍.西藏生物质能4.2展望开发的资源、环境基础分析.自然资源学报,20007,22为了西藏能源的可持续发展、调整能源结构、改善3)农牧民生产生活条件、提髙农牧民生活质量,从而保障9〕吴振双,西藏的能源开发利用中的技术问题和对西藏的生态环境安全、保障国家生态环境安全、维护国策.环境科学,2009,15家稳定繁荣,实施薪柴替代战略势在必行。而西藏地〔10〕蔡国田,张雷.西藏能源利用现状及发展探讨区生物质能源在西藏能源消费结构中占主导地位,且中国能源,2006,28(1)资源相对较为丰富,利用技术简单,规模可大可小,可(11〕吴珊珊,姚治君,沈镭.西藏农村生物质能利用就地开发就地利用,故西藏替代能源要优先发展生物与可持续发展对策,安徽农业科学,2011,39(17)质能源。可以将东部地区的林业剩余生物质资源通过12〕金世洵.西藏要坚持社会、生态和经济效益相协新型利用技术(例如生物质燃料压缩成型技术)加工成调的能源发展战略.宏观经济研究,2007,9.燃料商品转运到中西部和北部的地区,解决燃料缺乏〔13〕晋美多吉.以中央第五次西藏工作座谈会精神问题、减轻环境压力。但由于生物质能持续利用只能为指导全面落实全区科技工作会议的各项目标任是在其资源的自然承载力范围之内才可以实现,所以务——在全区科技工作会议上的总结讲话.西藏科技,有专家把生物质能定性为是一种弱性可再生能源。因2009,3此在西藏高原生态环境十分脆弱的环境下,对生物质14苏能既要合理的开发利用,又要坚持科学、适度的原则。展的基YH中国煤化工会关于西成发内涵.西藏发展论CNMHG同时,由于目前对于西藏地区生物质能开发利用坛,2010的研究还都停滞在理论和初步的实践研究上,所以充(15〕程备久,生物质能学.化学工业出版社,2008分利用西藏第五次工作座谈会以及西藏自治区“十二编校白玛普赤万分数据