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生物质(Biomass)是地球上最广泛存在的物质,包括所有的动物、植物和微生物,以及由这些有生命物质派生、排泄和代谢的许多物质。生物质发电(BiomassPower)是利用生物质所具有的生物质能进行发电,是可再生能源发电的一种。生物质发电分为直接燃烧发电、混合燃烧发电、生物质气化发电和沼气发电等不同类型。生物质发电技术是目前生物质能应用方式中最普遍、最有效的方法之一,在欧美等发达国家,生物质能发电已形成非常成熟的产业,成为一些国家重要的发电和供热方式。生物质能源燃料来源广泛,品类众多,包括农作物秸秆及农产品加工剩余物、林木采伐及森林抚育剩余物、木材加工剩余物、畜禽养殖剩余物、城市生活垃圾和工业有机废弃物等为原料,添加木炭粉、粘合油剂、助燃剂等添加剂复合而成。
作为可再生能源利用的一种形式,生物质发电是利用生物质所具有的生物质能进行的发电。主要的发电形式有以下几种:直接燃烧发电、气化发电、垃圾发电(包括垃圾焚烧发电和垃圾气化发电)、沼气发电以及与煤混合燃烧发电等技术。作为新型能源利用方式,在20世纪70年代爆发全球性的石油危机后,以生物质能源为代表的清洁能源在全球范围内受到重视。各国开始加快开发生物质能的发展计划,如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划等。生物质能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,取之不尽、用之不竭,其具有蕴藏量大、普遍性、易取性、挥发性高、炭活性高、易燃性的特点。生物质能源是目前世界上应用最广泛的可再生能源,消费总量仅次于煤炭、石油、天然气,位居第四位,它也是唯一可循环、可再生的炭源。现代生物质能源具备显著环保特性,实现碳零循环,排放少量的氮氧化物和硫化物。 我国生物质资源丰富,主要包括农业废弃物、林业废弃物、畜禽粪便、城市生活垃圾、有机废水和废渣等,每年可作为能源利用的生物质资源总量约相等于4.6亿标准煤。其中农业废弃物资源量约4亿吨,折算成标煤量约2亿吨;林业废弃物资源量约3.5亿吨,折算成标煤量约2亿吨;其余相关有机废弃物约为6000万吨标准煤。从地域角度分析,农林生物质发电项目主要集中在农作物丰富的华北、东北、华中和华东地区垃圾焚烧发电项目主要集中在华东、华南地区。经济相对发 达的华东地区发展规模较大,占全国垃圾发电总装机容量的 53.3%。近年来,我国经济持续快速发展,能源需求持续加速增加,2020年前要实现国内生产总值比2000年翻两番的目标,将持续面临着重化工业新一轮增长、国际制造业转移及城市化进程加速的新情况,经济发展对能源的依赖度将不断增加,能源问题已经成为制约经济社会发展、人民生活水平提高的“瓶颈”所在。据中金企信国际咨询公布的《2020-2026年中国生物质能发电市场专项调查分析及投资前景预测报告》统计数据显示:在全球各国积极支持和推动生物质能发电项目的情况下,全球生物质能发电得到了有所未有的发展,生物质能装机容量实现了持续稳定的上升,2008年全球生物质能装机容量为53.86GW,至2017年达到109.21 GW,十年间增长了一倍多,年复合增长率达8.23%。根据2018年全球生物质能装机情况,预计全年装机容量将进一步上升至117.25 GW,同比增长7.36%。从全球生物质能装机容量分布区域来看,2008-2017年全球生物质能装机规模持续增长的主要动力来自于亚洲地区尤其是中国生物质发电市场的快速发展。具体表现为:2008年全球生物质能装机容量为53.59GW,其中欧洲国家有20.68 GW,全球占比38.59%;美洲国家18.23 GW,全球占比34.02%;亚洲国家10.62 GW,全球占比19.82%。2017年全球生物质能装机容量为109.21GW,其中欧洲国家有36.44 GW,全球占比33.36%;美洲国家33.15 GW,全球占比30.35%;亚洲国家32.92GW,全球占比30.14%。随着全球大规模、大范围的发展生物质能发电,生物燃料生物燃料产量规模也实现的迅速的增长。数据显示,2007年全球生物燃料产量为3742.9万吨当油量,至2017年上升至8412.1万吨当油量,2008-2017年复合增长率达8.43%。预计在各个国家对生物质能发电补贴政策的持续激励下,生物质发电厂建设将保持持续快速的增长,预计至2027年新增数量达到1900个,每年新增超过200个,到2027年底,全球生物质发电厂达到5700个,市场规模空间巨大。
根据国家能源局发布指导意见,明确我国大力发展农林生物质热电联产,加强及规范生物质发电管理,将农林生物质发电作为县域重要清洁供热方式,直接替代县域内燃煤锅炉及散煤利用。对于生物质发电过程热量可作集中供热热源,输送千家万户,生物质电能可并入国家电网中,通过输送电能获得利益,创新发展生物质发电促进技术及成本降低,同其他发达方式对比,生物质发电优势十分明显。