
新能源亦称为可再生能源。
最近十年来可再生能源利用技术已经取得了长足的发展,并在世界各地形成了一定的规模。目前,生物质能、太阳能、风能以及水力发电、地热能等的利用技术已经得到了应用。
国际能源署(IEA)对2000~2030年国际电力的需求进行了研究,研究表明,来自可再生能源的发电总量年平均增长速度将最快。IEA的研究认为,在未来30年内非水利的可再生能源发电将比其他任何燃料的发电都要增长得快,年增长速度近6%,在2000~2030年间其总发电量将增加5倍,到2030年,它将提供世界总电力的4.4%,其中生物质能将占其中的80%。
目前,可再生能源在一次性能源中的比例总体上偏低,一方面是与不同国家的重视程度与有关,另一方面与可再生能源技术的成本偏高有关,尤其是技术含量较高的太阳能、生物质能、风能等。据IEA的预测研究,在未来30年可再生能源发电的成本将大幅度下降,从而增加它的竞争力。可再生能源利用的成本与多种因素有关,因而成本预测的结果具有一定的不确定性。但这些预测结果表明了可再生能源利用技术成本将呈不断下降的趋势。
中国高度重视可再生能源的研究与开发。国家经贸委制定了新能源和可再生能源产业发展的“十五”规划,并制定颁布了《中华人民共和国可再生能源法》,重点发展太阳能光热利用、风力发电、生物质能高效利用和地热能的利用。近年来在国家的大力扶持下,中国在风力发电、海洋能潮汐发电以及生物质发电等领域已经取得了很大的进展。
新能源(或称可再生能源更贴切)主要有:太阳能、风能、地热能、生物质能等。生物质能在经过了几十年的探索后,国内外许多专家都表示这种能源方式不能大力发展,它不但会抢夺人类赖以生存的土地资源,更将会导致社会不健康发展;地热能的开发和空调的使用具有同样特性,如大规模开发必将导致区域地面表层土壤环境遭到破坏,必将引起再一次生态环境变化;而风能和太阳能对于地球来讲是取之不尽、用之不竭的健康能源,他们必将成为今后替代能源主流。
《中华人民共和国可再生能源法》指出:国家鼓励和支持可再生能源并网发电,全额收购其电网覆盖范围内可再生能源并网发电项目的上网电量,并为可再生能源发电提供上网服务;国家鼓励清洁、高效地开发利用生物质燃料,鼓励发展能源作物。国家发展改革委发布《关于完善农林生物质发电价格的通知》(发改价格【2010】1579号),出台了全国统一的农林生物质发电标杆上网电价标准(0.75元/千瓦时)。新提高了上网电价,为生物质电厂发展清除了障碍。
生物质发电是利用现代科学技术,把生物质原料转化成现实可以利用的能源形式,然后将这些能源形式转化为电力。常见的生物质发电主要包括秸秆发电、垃圾发电、沼气发电、玉米、蔗渣、木糠发电等。据相关资料显示,截至2007年底,已核准项目87个,总装机规模220万千瓦;全国已建成投产的生物质直燃发电项目超过25个,在建项目40多个;目前国内最大的机组为1.5万千瓦。
目前生物质发电成本较高,单位建设成本一般在9000元/千瓦左右,而火电建设成本在4500元/千瓦左右,小型水电、光伏发电、风电建设成本均为8000元/千瓦左右,只有核电建设成本在1万至1.2万元之间。
同时生物质发电原料具有运输半径,一般不超过80-120公里,否则运输成本的上升会导致生物质发电经济性下降;生物质发电原材料短缺,燃料成本大幅上升,降低了生物质电厂的经济效应和社会效应。
生物质发电的四项收入来源——发电收入、补贴、CDM收入、卖钾肥收入,即使加上CDM(清洁发展机制)项目、临时电价补贴等收入,国内一些生物质电厂的供电热效率还不到20%,在此情况下,生物质电站每千瓦的基本建设费用是目前先进大电站的2倍,建设能耗和基本建设资金分摊到单位发电量上就比较高。全国0.75元的定价统一后,大部分生物质能电厂均可实现盈利,此举可大幅缓解行业内普遍亏损的状态。
我国拥有丰富的生物质能资源,据测算,我国理论生物质能资源为50亿吨左右标准煤,是目前中国总能耗的4倍左右。在可收集的条件下,我国目前可利用的生物质能资源主要是传统生物质,包括农作物秸秆、薪柴、禽畜粪便、生活垃圾、工业有机废渣与废水等。
农业产出物的51%转化为秸秆,年产约6亿吨,约3亿吨可作为燃料使用,折合1.5亿吨标准煤;林业废弃物年可获得量约9亿吨,约3亿吨可能源化利用,折合2亿吨标准煤。甜高粱、小桐子、黄连木、油桐等能源作物可种植面积达2000多万公顷,可满足年产量约5000万吨生物液体燃料的原料需求。畜禽养殖和工业有机废水理论上可年产沼气约800亿立方米。
生物燃料既有助于促进能源多样化,帮助我们摆脱对传统化石能源的严重依赖,还能减少温室气体排放,缓解对环境的压力。所以,它被视为替代燃料之一,对于加强能源安全有着积极的意义。开发利用可再生能源,对于保障能源安全、保护生态环境、实现可持续发展具有重要意义。
特别值得一提的是,国家已经决定,将安排资金支持可再生能源的技术研发、设备制造及检测认证等产业服务体系建设。总的说来,生物质能发电行业有着广阔的发展前景。
第一部分 概 念
生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体,即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。它包括植物、动物和微生物。广义概念:生物质包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物。有代表性的生物质如农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物和动物粪便。狭义概念:生物质主要是指农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆、树木等木质纤维素(简称木质素)、农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的禽畜粪便和废弃物等物质。特点:可再生性、低污染性、广泛分布性。
生物质能(biomass energy ),就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源。
生物质能是世界第四大能源,仅次于煤炭、石油和天然气。根据生物学家估算,地球陆地每年生产1000~1250亿吨生物质;海洋年生产500亿吨生物质。生物质能源的年生产量远远超过全世界总能源需求量,相当于目前世界总能耗的10倍。我国可开发为能源的生物质资源到2010年可达3亿吨。随着农林业的发展,特别是炭薪林的推广,生物质资源还将越来越多。
现在,世界各国高度重视发展生物质能,许多国家都制定了相应的发展计划,产业规模可再生能源持续扩大,技术水平逐步提高,生物质能的开发利用正在全球加快推进。
秸秆发电就是以农作物秸秆为主要燃料的一种发电方式,又分为秸秆气化发电和秸秆燃烧发电。秸秆气化发电是将秸秆在缺氧状态下燃烧,发生化学反应,生成高品位、易输送、利用效率高的气体,利用这些产生的气体再进行发电。但秸秆气化发电工艺过程复杂,难以适应大规模应用,主要用于较小规模的发电项目。秸秆直接燃烧发电是21世纪初期实现规模化应用唯一现实的途径。
秸秆发电是秸秆优化利用的最主要形式之一。随着《可再生能源法》和《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》等的出台,秸秆发电备受关注,目前秸秆发电呈快速增长趋势。秸秆是一种很好的清洁可再生能源,每两吨秸秆的热值就相当于一吨标准煤,而且其平均含硫量只有3.8‰,而煤的平均含硫量约达1%。在生物质的再生利用过程中,排放的CO2 与生物质再生时吸收的CO2 达到碳平衡,具有CO2零排放的作用,对缓解和最终解决温室效应问题将具有重要贡献。
第二部分 现 状 与 趋 势
生物质发电主要是利用农业、林业和工业废弃物为原料,也可以将城市垃圾为原料,采取直接燃烧或气化的发电方式。
近年来中国能源、电力供求趋紧,国内外发电行业对资源丰富、可再生性强、有利于改善环境和可持续发展的生物质资源的开发利用给予了极大的关注。于是生物质能发电行业应运而生。
世界生物质发电起源于20世纪70年代,当时,世界性的石油危机爆发后,丹麦开始积极开发清洁的可再生能源,大力推行秸秆等生物质发电。自1990年以来,生物质发电在欧美许多国家开始大发展。
中国是一个农业大国,生物质资源十分丰富。中国拥有充足的可发展能源作物,同时还包括各种荒地、荒草地、盐碱地、沼泽地等。如加以有效利用,开发潜力将十分巨大。
众人皆知,如今中国是世界发展最快的经济体,同时也是能源消耗大国。如何实现科学发展、实现环境增值是中国面临的重大问题。面对目前紧张的能源供应形势和日益增大的节能减排压力的“双层攻击”,生物质能进入了各国的发展规划,同时亦被认为是破解能源困局的关键,而探索发展生物质能的“中国特色道路”,也成为我国部门、企业关注的焦点。
随着《新兴能源产业发展规划》以及一系列利好的即将出台,生物质能的黄金期也在悄然而至,在与风能和光伏等可再生能源的发展比拼中,生物质能一马当先的地位日渐突显。
中国是一个经济迅速发展的国家,21世纪将面临着经济增长和环境保护的双重压力。因此改变能源生产和消费方式,开发利用生物质能等可再生的清洁能源资源对建立可持续的能源系统,促进国民经济发展和环境保护具有重大意义。
开发利用生物质能对中国农村更具特殊意义。中国80%人口生活在农村,秸秆和薪柴等生物质能是农村的主要生活燃料。尽管煤炭等商品能源在农村的使用迅速增加,但生物质能仍占有重要地位。1998年农村生活用能总量3.65亿吨标煤,其中秸秆和薪柴为2.07亿吨标煤,占56.7%。因此发展生物质能技术,为农村地区提供生活和生产用能,是帮助这些地区脱贫致富,实现小康目标的一项重要任务。
1998年至2008年,农村能源消费总量从7.68亿吨标准煤发展到11.42亿吨标准煤,增加了48.7%,年均增长4.9%。可见随着农村经济发展和农民生活水平的提高,农村对于优质燃料及用电的需求日益迫切。传统能源利用方式已经难以满足农村现代化需求,生物质能优质化转换利用势在必行。
生物质能高新转换技术不仅能够大大加快村镇居民实现能源现代化进程,满足农民富裕后对优质能源的迫切需求,同时也可在乡镇企业等生产领域中得到应用。由于中国地广人多,常规能源不可能完全满足广大农村日益增长的需求,而且由于国际上正在制定各种有关环境问题的公约,二氧化碳等温室气体排放,这对以煤炭为主的我国是很不利的。因此,立足于农村现有的生物质资源,研究新型转换技术,开发新型装备既是农村发展的迫切需要,又是减少排放、保护环境、实施可持续发展战略的需要。
生物质能一直是人类赖以生存的重要能源,它是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源,在整个能源系统中占有重要地位。生物质能极有可能成为未来可持续能源系统的组成部分,到下世纪中叶,采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40%以上。
目前人类对生物质能的利用,包括直接用作燃料的有农作物的秸秆、薪柴等;间接作为燃料的有农林废弃物、动物粪便、垃圾及藻类等,它们通过微生物作用生成沼气,或采用热解法制造液体和气体燃料,也可制造用于生物发电的生物炭。
生物质能是世界上最为广泛的可再生能源。据估计,每年地球上仅通过光合作用生成的生物质总量就达1440~1800亿吨( 干重 ),其能量约相当于20世纪90年代初全世界总能耗的3~8倍。但是尚未被人们合理利用,多半直接当薪柴使用,效率低,影响生态环境。现代生物质能的利用是通过生物质的厌氧发酵制取甲烷,用热解法生成燃料气、生物油和生物炭 ,用生物质制造乙醇和甲醇燃料,以及利用生物工程技术培育能源植物,发展能源农场将是未来最具发展潜力的行业之一。
最近几年来,国家电网公司、五大发电集团等大型国有、民营以及外资企业纷纷投资参与中国生物质发电产业的建设运营。截至2009年底,全国投产、在建和开展前期工作的生物质发电项目有170多个,装机容量460多万千瓦,其中已投产50多个,装机容量100多万千瓦。
2010年国家上调农林生物质发电上网价格及规范生物质发电项目建设管理的通知,不仅有效缓解了生物质发电的成本压力,还解决了燃料争夺的问题,为生物质发电产业在“十二五”期间大规模发展扫清了部分障碍。
开发利用可再生能源,对于保障能源安全、保护生态环境、实现可持续发展具有重要意义。国家已经决定,将安排资金支持可再生能源的技术研发、设备制造及检测认证等产业服务体系建设。总的说来,生物质能发电行业有着广阔的发展前景。
我国目前主要发展的是秸杆直燃发电,国家电网以及五大发电集团纷纷在全国范围内抢占优质秸秆发电资源。从我国已建成的生物质发电厂来看,暴露出了一些问题,秸秆的连续稳定供应是一大瓶颈,也是高成本的一大因素。桔杆季节性强,可收集的时间短,需要的仓储面积大,储藏时间长,由于秸秆含水量高,易霉坏腐烂。农户分散,单户生产规模小,收集运输环节多,管理难。收集经济半径不宜超过50公里,现有的生物质发电厂多数超过90公里。燃料质量不稳定,燃烧稳定性差。
面对生物发电秸秆等原料不足的情况,大力开发能源草种植与推广,用以弥补原料不足、季节性强、利用周期短等问题,其中巨菌草、四倍体刺槐等的种植就是一条既经济又实效的发展方向之一。种植巨茎草可在非农用土地上种植,对生态环境产生积极的影响,并且效率更高。巨茎草作为生物燃料发电,在大规模专业化的生产经营情况下,其成本并不比收购储存加工秸秆高。假设以种植一次可收割二十年来计算,用巨茎草发电是目前生物燃料中最经济、最简洁的方法。
用巨茎草发电的生态效益还远远大于用煤。 巨茎草发电CO2近零排放;巨茎草的推广可补充或替代煤、重油、秸秆和林木作为新的燃料来源。巨茎草可一年收割多次,根据电厂的生产计划进行分批收割、破碎、干燥,从加工地点直接运送到电厂。所需仓储面积较小,储藏时间短,巨茎草质量和供应稳定。专业化集中种植,草源稳定,以每日提供200吨草粉(可发电343000度电) 计算,约需5000亩的种植面积。大大减少运输距离。燃料质量稳定,燃烧稳定性好。巨茎草抗病虫害性能强,对各种重金属具有富集作用,有助于土壤及水体污染治理,能在矿区附近及其它环境受到污染地区种植。
第三部分 资 源 利 用
能源是人类社会赖以生存的重要物质基础。目前,全球每年能源消费总量已经超过150亿吨标准煤,其中90%左右是化石能源。但化石能源储量有限,不可再生。按照目前的能源消耗水平,到下世纪中叶,全球主要化石能源资源将所剩不多。而生物质能具有资源分布广、环境影响小、可以永续利用等特点,是目前应用最为广泛的可再生能源,消费总量仅次于煤炭、石油、天然气,位居第四位。生物质能在未来可持续能源系统中占有重要地位。
现在,世界各国高度重视发展生物质能,许多国家都制定了相应的发展计划,产业规模可再生能源持续扩大,技术水平逐步提高,生物质能的开发利用正在全球加快推进。
据国家有关部门预计,到2020年我国能源需求总量将超过30亿吨标准煤。而中国人均能源资源贫乏,仅为世界平均水平的40%。我国明确提出:坚持以人为本,把发展切实转入全面协调可持续的轨道。要求努力提高能源资源的利用效率,到2010年使单位国内生产总值能源消耗比2005年降低20%左右。为保持可持续发展,加快和谐社会建设,开发利用可再生能源成为中国的能源战略选择。
我国生物质能资源极其丰富,每年仅农作物秸秆产量大约就有7亿吨,其中除部分用于农村炊事取暖、饲料加工、秸秆还田和造纸等外,相当多的农作物秸秆被废弃,而这些秸秆可为生物质发电提供大量的燃料。
据从有关部门了解,中国可开发的生物质能资源总量近期约为5亿吨标准煤,远期可达到10亿吨标准煤。若综合考虑在荒山、荒坡种植各种能源林,远期的生物质能资源可达15亿吨标准煤以上。我国提出,要把节约资源和保护环境作为基本国策。对生物质能的开发和利用,变废为宝,有利于加快建设资源节约型、环境友好型社会。
一、林业资源
林业生物质资源是指森林生长和林业生产过程提供的生物质能源,包括薪炭林、在森林抚育和间伐作业中的零散木材、残留的树枝、树叶和木屑等;木材采运和加工过程中的枝丫、锯末、木屑、梢头、板皮和截头等;林业副产品的废弃物,如果壳和果核等生物质能。
森林能源在我国农村能源中占有重要地位,1980年前后全国农村消费森林能源约1亿吨标煤,占农村能源总消费量的30%以上,而在丘陵、山区、林区,农村生活用能的50%以上靠森林能源。
薪材来源于树木生长过程中修剪的枝杈,木材加工的边角余料,以及专门提供薪材的薪炭林。1979年全国合理提供薪材量8885万吨,实际消耗量18100万吨,薪材过樵1倍以上;1995年合理可提供森林能源14322.9万吨,其中薪炭林可供薪材2000万吨以上,全国农村消耗21339万吨,供需缺口约7000万吨。
二、农业资源
农业生物质能资源是指农业作物(包括能源作物);农业生产过程中的废弃物,如农作物收获时残留在农田内的农作物秸秆(玉米秸、高粱秸、麦秸、稻草、豆秸和棉秆等);农业加工业的废弃物,如农业生产过程中剩余的稻壳等。能源植物泛指各种用以提供能源的植物,通常包括草本能源作物、油料作物、制取碳氢化合物植物和水生植物等几类。
秸秆资源与农业主要是种植业生产关系十分密切。根据1995年的统计数据计算,我国农作物秸秆年产出量为6.04亿吨,其中造肥还田及其收集损失约占15%,剩余5.134亿吨。可获得的农作物秸秆5.134亿吨除了作为饲料、工业原料之外,其余大部分还可作为农户炊事、取暖燃料,目前全国农村作为能源的秸秆消费量约2.862亿吨,但大多处于低效利用方式即直接在柴灶上燃烧,其转换效率仅为10%一20%左右。
随着农村经济的发展,农民收入的增加,地区差异正在逐步扩大,农村生活用能中商品能源的比例正以较快的速度增加。事实上,农民收入的增加与商品能源获得的难易程度都能成为他们转向使用商品能源的契机与动力。在较为接近商品能源产区的农村地区或富裕的农村地区,商品能源(如煤、液化石油气等)已成为其主要的炊事用能。以传统方式利用的秸秆首先成为被替代的对象,致使被弃于地头田间直接燃烧的秸秆量逐年增大,许多地区废弃秸秆量已占总秸秆量的60%以上,既危害环境,又浪费资源。因此,加快秸秆的优质化转换利用势在必行。
1) 可再生性
生物质能属可再生资源,生物质能由于通过植物的光合作用可以再生,与风能、太阳能等同属可再生能源,资源丰富,可保证能源的永续利用;
2) 低污染性
生物质的硫含量、氮含量低、燃烧过程中生成的SOX、NOX较少;生物质作为燃料时,由于它在生长时需要的二氧化碳相当于它排放的二氧化碳的量,因而对大气的二氧化碳净排放量近似于零,可有效地减轻温室效应;
3) 广泛分布性
缺乏煤炭的地域,可充分利用生物质能;
生物质能的利用主要有直接燃烧、热化学转换和生物化学转换等3种途径。生物质的直接燃烧在今后相当长的时间内仍将是我国生物质能利用的主要方式。当前改造热效率仅为10%左右的传统烧柴灶,推广效率可达20%-30%的节柴灶这种技术简单、易于推广、效益明显的节能措施,被国家列为农村新能源建设的重点任务之一。生物质的热化学转换是指在一定的温度和条件下,使生物质汽化、炭化、热解和催化液化,以生产气态燃料、液态燃料和化学物质的技术。
综合兰山区北部整体农作物种植情况分析,土地利用率高,种植密度大,土质肥沃,由此也产生了大量秸秆,收购秸秆生产能源煤也是我们的方向之一。
第四部分 种 植
一、能源草种植
菌草工程协会经过筛选、培育出适合我国大部分地区种植的能源草,并已经应用。
能源草要具备以下特点,才有推广价值:
1、环保安全,不造成物种侵害;
2、经济效益高,相同热值成本不能高于煤炭、石油等;
3、适用性好,低硫低灰分,适用于锅炉燃烧,不能破坏锅炉;
4、不占用农田。用荒地、盐碱地、旱沙地等非农田种植。
能源草多为耐旱、耐盐碱、耐瘠薄、适应性强的草种,种植和管理简单,在干旱、半干旱 地区、低洼易涝和盐碱地区、土壤贫瘠的山区和半山区均可种植。它们对土质和气候要求不 高,耐寒、抗冻、适应性强,生长快,产量高,以“能源草”作为生物质能源的原材料成本 低、效率高,不占用耕地,可利用山坡地,兼具水土保持的功效,燃烧后产生的污染物也很少,可有效减轻温室效应、降低环境污染。生长过程吸收CO2。
巨菌草是高产优质的菌草之一,用巨菌草作为培养料,目前已知可栽培香菇、灵芝等49种食用菌、药用菌。除了作为菌料外,还可做饲料,同时还是水土保持的优良草种。08年开始应用于生物质发电、纤维板、制造燃料乙醇等能源用途。
二、巨菌草
巨菌草,是由福建省农林大学菌草研究所所长、菌草技术发明人林占熺研究员于1983年引进,经过20多年培育出适合我国气候土壤环境的草种,并由林占熺研究员以“巨菌草”命名。
分类地位:隶属被子植物门,单子叶植物纲,禾本科,狼尾草属。原产地在北非,由福建省农林大学菌草研究所所长林占熺研究员引进改良培育,在中国大面积获得成功。这是一种适宜在热带、亚热带、温带生长和人工栽培的高产优质菌草。
1、特性
巨菌草在温度适宜地区为多年生植物。植株高大,抗逆性强,产量高,粗蛋白和糖分含量高,直立、丛生,根系发达。在福建省生长半年,茎粗可达3.5厘米,节间长9~15厘米,15个有效的分蘖,每节着生一个腋芽,并由叶片包裹,叶片互生,长60~132厘米,叶片宽3.5~6厘米,8个月共生长35片叶。2001年3月在巴布亚新几内亚鲁法区种植,2002年9月19日测产,株高最高的达7.08米,50个节,株重达3.25公斤,每公顷产鲜草达521.6吨。
巨菌草的光合作用的最初产物为4-碳酸-羟基丁=酸和天门冬氨酸等四碳双羧酸产物,即光合作用生化途径为C-4途径。属典型的四碳植物,具有较高的光合速率。
据测定光合速率为50~70毫克CO2/分米2/小时,(cooper 1970)。在热带、亚热带、温带地区种植,一般每公顷年产鲜草可达300吨以上,在水、湿、肥等条件优越的情况下可达450吨/公顷以上。
巨菌草光合与蒸腾之比较低,因此,巨菌草的生长除需高温外,还需湿润的土壤条件。巨菌草能耐受短期的干旱,但不耐涝。
2、应用范围
能源草生物质发电:每亩能源草相当于3.5—5.5吨煤。
巨菌草纸浆:替代芦苇做高档纸浆 原料,制造纸浆,“菌浆”替代“苇浆”。
巨菌草纤维板:性能好于桔干纤维板。
巨菌草煤块:压制颗粒和煤块,热值比桔干高,水分更低。灰分、含硫低。
巨菌草饲料:巨菌草生长1.5—3月,适合做牛羊猪饲料,适口性好,蛋白质含量高。
3、环境生态、经济效益
自然条件:全国未被利用的荒地、坡地等5700多万公顷,1.7亿公顷的沙漠化土地面积,如 利用其中10%的面积种植能源草,按平均每公顷年产干草60-100吨(等于产’煤’30-55吨) ,每年产“煤”约7-12亿吨。
环保效益:改善土质,CO2零排放,减少SO2排放。
经济效益 :种植能源草的经济收入大大高于经济作物和普通农作物,电价补贴,和碳交易收益。
技术简单:一次耕种收割10-20年,每年收割1-2次。分批收割保证供应,适量肥料,不用杀 虫剂。
生态效应:不需要翻种,减少土壤干扰,大量腐殖质增加土地养分。适合各种鸟类和 小动物繁殖。
4、栽培方法介绍
土壤的选择:宜选择土层深厚,水源较充足的土壤。整畦,坡度25度以上山地种植,采取等高线菌草活篱笆的种植方法,畦宽80厘米,深20厘米,沟宽50厘米。在平整的河滩、沙地或坡度小于25的坡地种植,将地整平即可。
栽培季节:适宜在候平均气温大于12℃的季节种植或雨季开始时种植。
栽培方法:短杆扦插:采用腋芽进行无性繁殖。方法是用修剪刀剪带有两个节的茎,扦插杆的周围用土压实。栽后浇水至土壤湿透,全株条栽法:把整株巨菌草埋入土中,覆土2~4厘米。
施肥:一次氮肥以促壮苗和分蘖,收割后施有机肥和氮肥,促其再生。
收割:栽培平菇、猴头菇、滑菇、草菇、双孢蘑菇、棕色蘑菇等食用菌,一年收割3~4次。栽培香菇、毛木耳、灵芝等,宜一年收割2次。用于生物能源,一年收割1-3次。
巨茎草是丛生草种,产量高,种植一次可连续收割二十年。用于火力发电,燃烧热值高达3500-4100大卡/公斤,是理想的可再生能源,发展巨茎草产业的生态和经济效益十分显著。
(1)生态效益好:种巨茎草有助于改善生态多样性,草丛中生长各种昆虫,并且吸引鸟类筑巢和小型哺乳动物栖息;与农作物相比,少施肥,不用除草剂、杀虫剂;多年生的草不干扰土壤系统,能修复生态,在坡地、盐碱地、沙地、荒地、受到重金属污染等地方种草,能保持水土,增加土壤有机质含量,减轻土壤板结,吸附重金属,净化水体。种一年可连续收割二十年,在长达二十年的生产栽培期间,对土壤的耕作仅限于种植当年,可降低土壤侵蚀,增加土壤有机质含量; 营养物质可通过根茎系统进行循环利用,因此对化肥的输入要求较低; 天然害虫较少, 需要杀虫剂少; 可有效利用和改良农业废弃地、农田边际土地、荒地、盐碱地、干旱地、山坡地、重金属污染农田、沙地等土地资源; 也能函养和保护水源用于治理水土流失。由于不需要翻种,生长茂密。适合各种鸟类和小动物繁殖,有助于保持甚至改善生态多样性。可增加草丛中不同物种,特别是鸟类、哺乳动物和昆虫的数量。
(2)经济效益高:利用巨茎草发电,可实现CO2零排放,可获国家专项资金资助和电价补贴等。种植巨茎草,栽种技术简单,一次种植,每年可收割多次,20年不需再种植。每年亩产干草达15-20吨,相当于4-7吨原煤(原煤600-1000元/吨),按目前秸秆收购价350元/吨,每亩年收入可达5000元以上,经济价值远远高于一般农作物。
第五部分 生 产
根据生产原料的集中性和运输的便利性设立生产厂。一般生产厂的位置距离种植基地不超过50公里,同时可以辐射周边50公里以内的农作物秸秆收购。
一、种植及能源厂建设投资预算:总计143万元
1.土地: 10-20亩。以租赁为主,约10万元。
2.基础建设:生产间1500平方,成品仓库500平方,原料平台300平方,办公住房150平方,合计约55万元。
3.设备:中型生产设备25万元/套,计划先设2套,其他辅助性设备8万元/套,合计58万元。
4.流动资金: 20万元。
二、生产成本(每吨):
原料:以种植的能源草为主要原料,根据实际情况收购的秸秆、树枝、杂草等有机物做补充,根据各地情况不同,大多地方为废弃物,按每吨350元计算;
煤化剂:按不同配方,每吨成本在100元之间;
人工:二条流水线一般10人可操作,人均日工资100元,以中型设备为例,一天生产60吨,人工费为:10人×100元/人=1000元,则平均每吨人工费为:1000元÷60吨=17元;
管理费:不仅限于管理人员工资、日常费用、办公费用、税费等,按每吨分摊35元计算;
电费:能源煤每天每生产60吨,用电约1200度(主机功率为37KW,按生产8小时计),每度电费1元,每天电费约为1200元;每吨约20元;
损耗:原料损耗1吨×30%×350元=105元
每吨生产成本合计:350+80+17+20+35+105=607元
三、生产利润(每吨):
与煤炭发电比较:每两吨秸秆块(颗粒)煤相当于一吨天然煤,热值可达3700~6300大卡,天然煤市场价格在2200元左右,而秸秆煤两吨成本价格1034元,同比节约1166元。
自身利润:能源煤近年来市场走俏供不应求,60%的能源发电厂都遭遇原料荒,因此能源煤价格始终居高不下,目前每吨能源煤价格680元左右。(680元-成本607元)×日60吨×30日=131400元,
由此可以看出,利用秸秆生产块(颗粒)煤,具有广阔的市场前景,巨大的利润空间。
四、能源煤销售方向:
自给自足:供给自建发电厂,保障原料供应,降低发电成本,也可生产原料销售获利和自用。
自产自销:压块能源煤可直接出售给其他发电厂。
来料加工:来料加工,赚取加工后的秸秆煤块加工费。
企业用户:生物质压块产品市场十分紧俏,各电厂、生物质用能单位收购价格已达800元/吨,部分企业产品出口利润更高。
第六部分 发 电
2007年1月一号文件明确强调要推进生物质产业发展,指出以生物能源、生物质产品和生物质原料为主要内容的生物质产业,是拓展农业功能、促进资源高效利用的朝阳产业。作为重点发展的可再生能源,生物发电有四大显著的优越性。
一、 为国家的可持续发展提供新能源。
能源是人类社会赖以生存的重要物质基础。目前,全球每年能源消费总量已经超过150亿吨标准煤,其中90%左右是化石能源。但化石能源储量有限,不可再生。按照目前的能源消耗水平,到下世纪中叶,全球主要化石能源资源将所剩不多。而生物质能具有资源分布广、环境影响小、可以永续利用等特点,是目前应用最为广泛的可再生能源,消费总量仅次于煤炭、石油、天然气,位居第四位。生物质能在未来可持续能源系统中占有重要地位。
现在,世界各国高度重视发展生物质能,许多国家都制定了相应的发展计划,产业规模可再生能源持续扩大,技术水平逐步提高,生物质能的开发利用正在全球加快推进。
据国家有关部门预计,到2020年我国能源需求总量将超过30亿吨标准煤。而中国人均能源资源贫乏,仅为世界平均水平的40%。我国明确提出:坚持以人为本,把发展切实转入全面协调可持续的轨道。要求努力提高能源资源的利用效率,到2010年使单位国内生产总值能源消耗比2005年降低20%左右。为保持可持续发展,加快和谐社会建设,开发利用可再生能源成为中国的能源战略选择。
据测算,如果我国生物质能利用量达到5亿吨标准煤,就可解决目前我国能源消费量的20%左右。
二、作为一种清洁能源,可以保护环境,为正在发烧的地球降温。
大规模开发和利用化石能源带来了气候变化、生态破坏等严重的环境问题,直接威胁着人类的可持续发展。联合国2007年2月2日发表的全球变暖报告指出,过去50年的全球气候变暖“很可能”是人类活动导致的,90%的可能性是人类使用石油、煤、天然气等矿物燃料造成的。报告预测,到2100年全球气温将升高1.8至4摄氏度。此外,本世纪海平面将至少上升19至37厘米。
生物质发电以其二氧化碳的零排放备受世界关注。基于生物质燃料本身所具有的低灰、低硫特性,以及生物质生长、燃烧过程中的零排放机理,再加上我们锅炉所独有的燃烧配风技术、受热面清灰措施,使我们的锅炉在氮氧化物、二氧化硫、二氧化碳以及烟尘颗粒的排放上都达到了与国内外清洁燃料锅炉相媲美的环保先进指标,遥遥领先于以矿物化石为主要燃料的火电机组。开发生物质能,利用清洁能源,就是使地球降温的有效措施。
三、变废为宝,有利于建立资源节约型社会。
我国生物质能资源极其丰富,每年仅农作物秸秆产量大约就有7亿吨,其中除部分用于农村炊事取暖、饲料加工、秸秆还田和造纸等外,相当多的农作物秸秆被废弃,而这些秸秆可为生物质发电提供大量的燃料。
据从有关部门了解,中国可开发的生物质能资源总量近期约为5亿吨标准煤,远期可达到10亿吨标准煤。若综合考虑在荒山、荒坡种植各种能源林,远期的生物质能资源可达15亿吨标准煤以上。我国提出,要把节约资源和保护环境作为基本国策。对生物质能的开发和利用,变废为宝,有利于加快建设资源节约型、环境友好型社会。
四、有利于推动社会主义新农村建设。
建设社会主义新农村包括许多方面,其中一项重要措施就是加快发展循环农业。大力开发节约资源和保护环境的农业技术,重点之一就是可再生能源开发利用技术,开发生物质能源和生物质材料,培育生物质产业。随着我国农民经济收入的增长,农作物秸秆用作日常生活能源比例在逐步降低,农村废弃的秸秆已经成为严重影响村容村貌、污染环境的一大污染源。生物发电在发展循环农业、为农民增加收入、给农村提供就业机会等方面发挥着积极作用。
随着《 中华人民共和国可再生能源法》、《可再生能源发电有关管理规定》、《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》、《电网企业全额收购可再生能源电量监管办法 》等法律法规的出台和实施,能源发电会越来越前景广阔,利润空间会越来越大。
第七部分 五年计划
生物质能源项目功利千秋,意义久远。所以在实际推广中要坚持巩固和发展秸秆能源产品的研发与深加工、绿色环保植物种养植、低碳环保发电等支柱产业。全面实施“绿色科技”、“绿色环保”、“绿色农业”的发展战略;坚持合理调整和优化产业结构,走“管理规范化” 、“发展科技化”、“营销多向化”的创新型企业道路;坚持“以人力资源为根本、以能源科学为动力、以创新营销为龙头、以稳定长久为目的”的发展思路;坚持“诚信为本,合作双赢”的经营思想,坚定“稳定发展、持续发展、长久发展”的战略思想。
项目推广遵循“立足山东、辐射周边、走向全国”的发展原则,遵循“以种植为龙头、以生产为中心、以发电为根基”的发展思路,坚持稳定、长久、健康发展。
五年计划:
2011年—2013年
以临沂为发展核心,完成种植面积5万亩,能源生产厂156座,保障2-5座电厂能源煤供应。
2014年—2016年
以山东、江苏、安徽、河南、河北为种植生产发展点,完成5万亩能源草种植,建设能源厂15座,保障2-3座电厂能源煤供应。
其中,种植基地由推广中心全面负责,实行“集中和分散”相结合的原则。种苗推广由项目中心实施控管,原料种植按地区、种植面积不同实行集中种植收割、散户种植回收、秸秆收购补充的方式保障生产的原料供应。
能源生产厂的建设遵循“近种植、利运输”的原则设置,以项目中心投建为主、个体投建为辅的方式实施,在保障原料充足的前提下,满负荷进行生产,按生产计划指标执行。
能源发电厂的建设遵循“提供原料、合作分红、筹建”的原则,先周边后延伸,逐步增加供求范围。
第八部分 法律一览
《 中华人民共和国可再生能源法》
《电网企业全额收购可再生能源电量监管办法 》
《关于发展生物能源和生物化工财税扶持的实施意见》
《关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见》
《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》
《可再生能源产业发展指导目录》
《可再生能源中长期发展规划》
《可再生能源发电有关管理规定》
《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》
《国家发展改革委关于完善农林生物质发电价格的通知》
《秸秆能源化利用补助资金管理暂行办法》
第九部分 结 论
综上所述,我们相信生物质能源项目推广中心的建立将会更好地管理和促进生物质新能源的健康、稳定发展;更大范围的推广秸秆能源发电项目,进一步提高投资的效率,从而推动生物质能源的发展,并为当地劳动力市场提供更多的就业机会,为就业难贡献微薄之力。同时,由于项目推广中心在种植、生产、发电的同时,借助山东新能源产业联盟这个平台还将会给相关行业带来崭新的经营理念、先进的管理经验和先进的科学技术,促进多种行业的共同发展。总而言之,我们相信建设能源生产厂在条件上是可行的和成熟的。我们真诚地希望此项目能够得到各位领导的认可、采纳和批准。
年 月
