1、4.4 生物质能产业化发展的路径 . 50 第五章 生物质能及生物产业循环经济体系发展建设 . 51 5.1 生物质能产业链的构建 . 51 5.2 基于生物质能产业的种养资源利用与结构规模匹配 . 53 5.3 生物质能产业循环体系对深入巩固建设新农村的影响 . 57 第六章 生物质能及生物产业发展的收益分析 . 60 6.1 对增加农民收入的分析预测 . 60 6.2 对生态环保效益的分析预测 . 61 第七章 鄂尔多斯市发展生物质能及生物产业的保障措施 . 62 7.1 鄂尔多斯市发展生物质能及生物产业的政策保障措施 . 62 1 西北农林科技大学经济管理学院第一章 可再生能源产业发展现
2、状 1.1 可再生能源产业的概念与界定 1.1.1 可再生能源的含义 2005年2月28日第十届全国人民代表大会常务委员会第十四次会议通过了中华人民共和国可再生能源法，这为中国可再生能源产业健康发展提供了法律保障。可再生能源法明确指出，可再生能源指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源。也就是说，可再生能源是人类历史时期不会耗尽的能源。世界能源议会的可再生能源项目手册指出，“可再生能源”是指可以在短时间内通过天然过程得到补充或再造，从而提供源源不绝的供应的一种能源。1.1.2 可再生能源的种类 一、风能 风能是指风吹动带来的动能。我国幅员辽阔，风能资源丰富，主要分布在内蒙古、
3、新疆、甘肃河西走廊和东南沿海及附近岛屿，东北、西北、华北和青藏高原的部分地区。风能资源总量约为32亿千瓦，初步计算可开发利用的风能资源为10亿千瓦，从上个世纪80年代开始发展，并网风电总装机容量从2000年的354万千瓦增加到2008年的1220万千瓦，年平均增长率约为31%。二、太阳能 太阳能是指太阳光的辐射能量。我国太阳能丰富的区域占国土面积的2/3以上，年辐射量超过60亿焦耳/平方米，每年地表吸收的太阳能大约相当于1.7万亿吨标准煤的能量，具有良好的太阳能利用条件，特别是西北、西藏和云南等地区，太阳能资源尤为丰富。2 三、水能 水能或称为水力发电，是运用水的势能和动能转换成电能来发电的方
4、式。水能主要用于水力发电，其优点是成本低、可连续再生、无污染。缺点是分布受水文、气候、地貌等自然条件的限制大。水能资源是我国最重要的可再生能源资源之一。根据2003年全国水能资源复查结果，全国水能资源技术可开发装机容量为5.42亿千瓦，每年发电量2.47万亿千瓦时；经济可开发装机容量为4亿千瓦，年发电量1.75亿千瓦时，按经济可开发年发电量重复使用100年计算，水能资源占我国常规能源剩余可采储量的40%左右，仅次于煤炭。水能资源分布广泛，从地域上看主要分布在西部地区，约70%在西南地区，并主要集中于长江、金沙江、雅砻江、大渡河、乌江、红水河、澜沧江、黄河和怒江等大江大河的干流上，总装机容量约占
5、全国经济可开发量的60%，具有集中开发和规模外送的良好条件。四、生物质能 生物质能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。生物质能是一种可再生能源，同时也是唯一的一种可再生的碳源。生物质能蕴藏在植物、动物和微生物等可以生长的有机物中，它是由太阳能转化而来的。有机物中除矿物燃料以外的所有来源于动植物的能源物质均属于生物质能，通常包括木材、森林废弃物、农业废弃物、水生植物、油料植物、城市和工业有机废弃物、动物粪便等。地球上的生物质能资源较为丰富，而且是一种无害的能源。地球每年经光合作用产生
6、物质有1730亿吨，其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10-20倍，但目前的利用率不到3%。目前，我国每年可作为能源使用的农作物秸秆资源量约为1.5亿吨标准煤，林业剩余资源量约2亿吨标准煤，小桐子、油菜籽、蓖麻、漆树、黄连木和甜高3 梁等油料植物和能源作物潜在种植面积可满足年产5000万吨生物液体燃料的原料需求，约为7205万吨标准煤。工业有机废水和禽畜养殖场废水资源量，理论上可以生产沼气近800亿立方米，相当于5700万吨标准煤。根据目前我国生物技能利用技术状况，生物质能利用重点将是生物质发电、沼气和生物质液体燃料等。五、地热能 地热能是由地壳抽取的天然热能，这种能量来自地球内部的熔岩
7、，并以热力形式存在，是引致火山爆发及地震的能量。地球内部的温度高达7000，而在80至100公英里的深度处，温度会降至650至1200。透过地下水的流动和熔岩涌至离地面1到5公里的地壳，热力得以被转送到较接近地面的地方。地热能利用可分为发电利用和直接利用两个方面。发电的地热流体要求温度较高，一般要求150甚至200以上才比较经济。我国高温地热资源地区分布有限，主要集中在西藏、云南的横断山脉一线，已经进行了资源勘探和构台地区，主要集中在西藏的羊八井和云南的腾冲。目前全国地热装机总量为32.08兆瓦，其中88%都集中在西藏，羊八井是我国目前唯一的具有一定规模的地热电站，2004年装机48.8兆瓦的
8、滇西腾冲地区地热电站一期开始建设，建成后，将成为我国大陆建造的第二座具有一定生产规模的地热电站。地热直接利用要求的热水温度相对较低，中低温地热资源都可以加以利用，如采暖、温室种植、洗浴、治疗等。我国的地热资源以中低温为主，遍布全国各处。六、海洋能 海洋能主要包括潮汐能、波浪能、海流能等。我国已经建设了8座潮汐电站，近期正在探讨新的潮汐发电方式，进行技术研究和示范。此外，近些年来我国波浪能开发利用技术发展较快。自“七五”形开始，我国在波浪能转换效率、波浪能稳定输出和波浪能装置建造技术上都有了显著的提高。2004年，我国研制的4 波浪能独立发电系统，在实验室成功地将平均功率8千瓦、波动值为8千瓦的
9、不稳定的液压能转换为稳定的电能。到2005年年底，我国已拥有100千瓦、20千瓦岸式振荡水柱波能装置各一座，700余个1千瓦以下装置。1.1.3 可再生能源的特点 一、丰富性 与传统能源相比，可再生能源的供应量非常丰富，在一定程度上属于自循环能源流，可以保证充分供给。二、清洁性 可再生能源在生产制造及使用过程中，不会产生如常规能源的各种污染物。三、地方性 可再生能源是地方能源，既可就地利用，又受制于地区的自然环境特点。因此，可再生能源的开发与利用，必须与地域的自然环境相结合。四、经济性 可再生能源应用尽管其早期在建设、运行成本方面高于常规能源，但在环境控制、环境保护成本等方面低于常规能源。而且
10、从中长期看，和常规能源相比，可再生能源在经济上具备竞争力。五、独立性 可再生能源不依赖任何基础设施的网络，也不需要一个中心化的供应系统。可以发现，可再生能源在丰富、经济与环保性等方面均具有优良的特性。1.2 世界可再生能源产业发展总体状况 进入21世纪，随着化石能源的日益枯竭以及人们对气候问题的关注，可再生能源在全世界范围内得到迅速发展，一些可再生能源技术在市场上得到广泛应用并形成一定规模，如光伏发电、风电等年增长率都在20%左右。5 可再生能源已成为实现能源多样化、应付气候变化和实现可持续发展的重要替代能源，尤其是近些年，随着国际油价的大幅度振荡以及京都议定书的生效，可再生能源发展更是得到了
11、世界各国的关注，已然成为国际领域的大事。截至2006年底，世界风电装机总容量达到了7500万千瓦，年装机容量在1500千瓦左右，成为火电、水电和核电后的第四大主要发电电源；光伏发电年均增长率超过了60%，生产能力接近200万千瓦，总使用量接近700万千瓦；生物流体燃料主要是燃料乙醇，年生产量已经超过3000万吨，对化石燃料的替代作用开始显现。从当前可再生能源的资源状况和技术发展水平方面来看，今后发展较快的可再生能源除水能外，主要是生物质能、风能和太阳能。生物质能仍是最重要的可再生能源之一，主要利用方式为发电、供热和生产液体燃料。总体来看，最近20年，可再生能源技术发展迅速，产业规模、经济性和市
12、场化程度逐年提高，预计20102020年间，大多数可再生能源技术可具有市场竞争力，在2020年以后将会有更快的发展，并逐渐成为主导能源。国际能源署的研究资料表明，在大力鼓励可再生能源进入能源市场的条件下，到2020年新的可再生能源（不包括传统生物质能和大水电）将占全球能源消费的20%，可再生能源在能源消费中总的比例将达30%，无论从能源安全还是环境要求来看，可再生能源将成为新能源的战略选择，大规模的开发利用可再生能源，已成为未来各国能源战略的重要组成部分。目前世界上美国、德国、英国、法国和巴西等50个国家分别出台了不同的政策，扶持可再生能源发展，2004年美国、德国、英国和法国可再生能源发电占
13、总发电量的比重分别为1%、8%、4.3%和6.8%；到2010年将分别达到7.5%、20.5%、10%和22%；到2020年将都提高到20%以上；到2050年，德国和法国可再生能源发电将达到50%，可再生能源市场的繁荣必须依靠政府的支持，从政6 策、基础设施建设、技术研发和资金等方面给予相应的支持。1.3 中国可再生能源产业行业发展分析 1.3.1 取得的成就 可再生能源是我国重要的能源资源，在满足能源需求、改善能源结构、减少环境污染、促进经济发展等方面发挥了很大作用。我国政府一直重视可再生能源的开发利用，除水电自上世纪50年代开始蓬勃发展外，自上世纪80年代，风电、太阳能、现代生物质能等技术
14、应用和产业也在政府的支持下稳步发展，小水电、太阳能热水器、小风电等一些可再生能源技术和产业的发展已经走在世界的前列。我国资源丰富、近期利用技术较为成熟、开发潜力较大的主要还是风能、生物质能和太阳能，地热、海洋能利用等在中远期也有很好的发展前景。7 表1-1 我国可再生能源总体发展情况 发展状况 项目名称 说明和技术指标 风能离网型风力发电 基本商业化用于为电网不能覆盖的居民供电，包括独立户用系统和集中村落电站 供电形式。两种发/ 并网型风力发电 陆地并网风力发电：商业化初期 近海并网风力发电：技术研发用于为电网供电，包括陆地和近海并网风力发电，既可以单机并网发 电，也可以由多台机组建成风电场并
15、网发电。 水能 并网水电站 商业化 符合流域开发规划要求，满足环保要求的各种类型水电站。 离网小型水电站 用于就地开发、就近供电，解决边远地区用电和用能问题。 太阳能 离网型太阳能光伏发电用于为电网不能覆盖地区的居民供电，包括独立户用系统和集中村落 电站两种形式。 并网型太阳能光伏发电 技术研发、项目示范 用于为电网供电，包括建筑集成太阳能光伏发电。太阳能光热发电 技术开发用于为电网供电或为电网不能覆盖地区的居民供电。包括塔式太阳能光热发电系统、槽式太阳能光热发电系统、盘式太阳能光热发电系统 和点聚焦太阳能光热直接发电系统。 工业用光伏电源用于为分散的气象台站、地震台站、公路道班、广播电视、卫
16、星地面站、水文观测、太阳能航标、公路铁路信号及太阳能阴极保护系统等 提供电力。8 太阳能照明系统 城市LED包括：太阳能路灯，庭院灯，草坪灯，太阳能广告牌，太阳能 景观灯等。太阳能交通工具 包括：太阳能汽车、太阳能电动自行车、太阳能游艇、太阳能飞船、 太阳能充电站等。太阳能光伏海水淡化系统 用于为缺乏淡水的偏远海岛居民提供淡水。光伏水泵 用于为我国西部严重干旱和偏僻地区分散人口提供饮用水、为建设和 改良草场以及沙漠植树造林提供用水。 太阳户用热水器用于为居民提供生活热水，包括平板式太阳热水器、真空管式太阳热 水器等。 太阳能集中供热系统 技术研发、推广应用用于为居民或工商业提供热水或供暖，包括
17、太阳能集中供热水系统和 太阳能集中采暖系统。 太阳能空调系统用于（通过太阳能集热器和吸收式制冷机）实现热冷转换从而提供制 冷和空调服务。零能耗太阳能综合建筑 技术研发通过在建筑结构（屋顶和外墙）中集成太阳能集热器（实现太阳能采 暖系统 生物质能 大中型沼气工程供气和发电 商业化、推广应用 包括大型畜禽场、养殖小区、工业有机废水和城市污水工程生物质直接燃烧发电 技术改进、项目示范 利用农作物秸秆、林木质直接燃烧发电生物质气化或供电 利用农作物秸秆、林木质气化供气和发电9 城市固体垃圾发电 用于清洁处理和能源化利用城市固体垃圾，包括燃烧发电和填埋场沼 气发电。生物液态燃料 利用非粮食作物和林木质生
18、物质为原料生产液体燃料 生物质固化成型燃料 项目示范 将农作物秸秆，林木质制成固体成型燃料代替煤炭 地热能地热发电 包括：地热蒸汽发电系统、双循环地热发电系统和闪蒸地热发电系统地热供暖 项目示范、推广应用 包括单循环直接供暖和双循环间接供暖。地源热泵供暖 包括地下水源、河湖水源、海水源、污水源（包括城市污水、工业污 水、医院污水）和土壤热泵系统。 地下热能储存系统 储存包括太阳能、建筑物空调释冷量或释热量等在内的能量。 海洋能 海洋能发电 包括潮汐发电、波浪能发电、海洋温差发电和海流能发电。10 我国可再生能源近年来发展的形势可以归纳为以下几点：一、风力发电规模化 我国的并网风电发展从上世纪8
19、0年代起步，“十五”期间，风电发展提速，2006年加速发展，总装机容量从2005年的126万千瓦增长到2008年的1200万千瓦，年增长率超过100%。风电装机容量在2004年位居世界第10，到2008年底上升为世界第4位。二、太阳能超常规发展 自2004年，在国际光伏市场尤其是德国、日本市场的强大需求的拉动下，我国的光伏产品生产能力迅速扩张，包括晶体硅片和太阳能电池的生产能力、以及太阳能电池组件的封装能力都大为增加，形成了一批具有国际竞争力和国际知名度的光伏电池生产企业。2000年，我国光伏组件的生产能力不到10兆瓦，但截止到2008年底，我国光伏电池产量达到了2500多兆瓦，居世界第1位，
20、出现了跳跃式发展。三、生物质能发展前景光明 我国发展生物质能拥有明显的优势，我国是一个农业大国，农业废弃物资源分布广泛，其中农作物秸秆每年产量为7亿吨，可作为能源用途的秸秆约3亿吨，可折合1.5亿吨标准煤；工业有机废水和禽畜养殖场废水资源，理论上可以生产沼气近800亿立方米，相当于5700万吨标准煤；薪炭林和林业及木材加工废物的资源量相当3亿吨标准煤；目前，我国城市生活垃圾年产生量约1.4亿吨，预计2020年将达到2.1亿吨，如果将垃圾填埋回收气体或焚烧垃圾发电用于能源使用，每年可替代1300万吨标准煤；此外，一些油料和含糖或淀粉类作物还可用于制取液体燃料，主要有小桐子、油菜籽、蓖麻、漆树、黄
21、连木、甘薯、木薯和甜高粱等。目前在生物质能方面，我国沼气利用技术基本成熟且发展迅速，尤其是户用11 沼气，已有十几年发展历史。其它生物质能技术的应用虽然仍处于产业化发展的初期，但是发展前景一片光明。在生物质能电方面：基本掌握了农林生物质发电、城市垃圾发电、生物质致密成型燃料等技术，但目前的开发利用规模还有待扩大；生物液体燃料方面：近期我国生物液体燃料的重点技术研发方向是利用非粮食原料生产燃料乙醇，以及以小桐子等油料作物为原料制取生物柴油技术。并建设规模化原料供应基地，建立生物质液体燃料加工企业。目前，以甜高梁、木薯为原料的燃料乙醇和小桐子为原料抽取生物柴油技术仅限于实验室阶段，为大规模开发利用
22、生物液体燃料积累经验。从生物质能发展的总体情况来看，想要达到国家可再生能源中长期发展规划还有很长的一段路要走，但是随着技术的进步、生产成本的降低，以及化石能源价格的不断上升，生物质能将会充分得以发挥作用。1.3.2 存在的问题 虽然我国可再生能源技术产业取得了一定发展，但是同国外发达国家相比，无论在技术、规模、水平还是在发展速度上仍然存在较大的差距，进一步发展还存在着很多的障碍。一、成本障碍 当前可再生能源的高成本、高价格是制约其技术商业化和推广应用的最大障碍。与同类技术相比，可再生能源生产成本比化石燃料高得多。从而大大削弱它的经济竞争力。二、市场障碍 我国可再生能源产业市场障碍主要表现在：生
23、产规模小，不确定，而且缺乏相应的发展机制。当下，中国可再生能源产业公有一个弱小且不确定的市场。所以要进一步降低可再生能源成本，提高技术的可靠性。现在可再生能源无法与常规能源进行竞争，这就需要相关部门根据我国国情采取适当的市场发展机制。三、制造业基础薄弱 12 我国制造业薄弱使可再生能源设备制造的国产化和商业化进程严惩受阻。国外经验表明，强大的制造业是可再生能源产业发展的重要前提。在欧洲，其可再生能源能够得到迅速发展，除了有相关政策支持和法律保护外，一个重要的原因就是欧洲拥有雄厚的技术实力和强大的装备制造来作支撑。而我国大部分可再生能源产品的生产厂家由于而长期投入不足，结果是无专业化的制造厂，生
24、产规模小、相对分散、集约化程度低、工艺落后、产品质量不稳定、经济效益低和本地化制造比例较低，从而难以降低工程造价和及时提供备件。最终导致可再生能源产业发展产业链的断裂。如果我国不迅速建立强大的装备制造业作为整个可再生能源产业发展的支撑，可再生能源产业将无法发展壮大。从总体上看，我国具备发展可再生能源的丰富的资源条件和一定的产业基础，近年来可再生能源处于快速发展阶段，其中一些技术已经达到或接近商业化发展水平，从资源、技术和产业的角度，在近期都有大规模发展的潜力。政府对可再生能源的发展给予了充分的重视，根据我国制订的发展目标，2020年可再生能源的发电比例可以达到15%以上，2040年之后可以达到30%或更高的水平，成为重要的替代能源。经过近年来的培育，可再生能源已经开始在我国的能源供应中发挥作用，今后几年将是我国生物质能、光伏发电和风电大规模利用的发展阶段，能否抓住机遇，打牢基础，迅速形成可再生能源市场和产业，是推动可再生能源规模化应用的关键所在。总之，我国可再生能源发展潜力巨大、前景广阔，但是技术和产业的发展方面还存在诸多障碍，任重而道远，需要政府的积极的产业扶持政策，需要产业、研究机构等社会各界持之以恒的努
