“零碳”能源生物质能,能成为人类未来发展的重要能源吗?

可再生能源汇 2023-10-12
3009 字丨阅读本文需 8 分钟

前段时间,由中国产业发展促进会生物质能产业分会编制的国内首份《中国生物质能产业发展年鉴》正式发布。标志着我国生物质能产业进入了一个新的发展阶段。虽然前几年因为产业政策的调整,生物质能的发展并不顺利,但是我国生物质能产业仍然具有巨大的发展潜力。

生物质能拥有零碳排基因,符合未来新型能源体系建设要求,未来发展极具有想象空间。因此,在“双碳”目标下,生物质能发电成为一个非常重要的领域,可以实现发电领域的零排放。生物质能发电的碳排放是负值,这对于实现“双碳”目标具有重要的意义。

什么是生物质能?

相信很多人都会觉得陌生,简单来说,就是太阳能以化学能形式,贮存在生物质中的能量形式。生物质能是以“生物质”为载体的能量。生物质又大多源于绿色植物的光合作用。

可转化为常规的固态、液态及气态燃料。所以生物质能就成了取之不尽、用之不竭的一种可再生能源,也是唯一一种可再生的碳源。我们可以总结为,绿色环保、无污染的可再生资源。

生物质包括植物通过光合作用,生成的有机物,例如“植物动物的排泄物”,垃圾以及有机废水等。生物质的能源就来源于太阳。所以生物质能,也是太阳能的一种。

生物质能是太阳能主要的吸收器和储存器。生物能源通过光合作用,把太阳能聚集在一起,而这些能量就是人类发展不可获缺的新能源。

生物质能的主要来源有哪些呢?它为什么被称作“零碳”能源?

生物质是一个巨大的能源,它的来源主要有“薪柴、木质废弃物、农业秸秆、牲畜的粪便、制糖作物废料以及城市垃圾和污水、水生植物等”。

由此可见,相比于煤、石油、天然气等不可再生能源的形成时间和来源。生物质的来源要更广泛一些。而正是因为这一特性,生物质能,也被人类称之为“零碳”能源。

所谓“零碳”,不是没有二氧化碳排放,而是利用植树等自然方式,补充等量的氧气,与人们排放的二氧化碳相抵,达到平衡。零碳排放,是指无限地减少污染物排放,直到为零的活动。

而生物质能,主要利用农业剩余物、生活污水垃圾,高鸿业有机废渣废料,以及畜禽类的粪便,这些物质在自然分解的情况下,将释放出甲烷等温室效应更强的气体,可以实现一个循环再利用的过程。

在生物质能作为零碳能源的利用过程中,如果增加碳的收集和存储过程,收集产生的CO2,能够创造负碳排放,这样就可以成为环境修复的方式之一。

因此质能只能也被广泛认为是限制,全球变暖、达到碳中和不可或缺的组成部分。生物质能不仅具备了零碳能源的属性,更将为负碳能源积极发挥作用。

生物质能源具备的优势与面临的挑战

可再生性:生物质能源是来自植物和动物的有机物质,其可再生性较高。通过可持续种植和管理植物,可以持续地获取生物质资源,使其成为可持续发展的能源选择。

环保性:生物质能源的使用过程中,主要释放的是二氧化碳等与植物生长过程中吸收的气体相等的量。相比化石燃料的燃烧释放大量的二氧化碳,生物质能源的使用对全球气候变化的影响较小。

多样性和灵活性:生物质能源可以通过不同的技术转化为多种形式的能源,如发电、热能、燃料等。这使得生物质能源具有多样性和灵活性,能够满足不同领域和用途的能源需求。

农村发展和农民收入增加:生物质能源的生产和利用可以促进农村地区的发展,提供就业机会,增加农民的收入。农村地区的农作废弃物、农畜禽粪便等可以作为生物质资源,转化为能源,实现资源循环利用。

增加能源安全:生物质能源的利用可以减少对传统化石燃料的依赖,提高能源供应的多样性和安全性。生物质能源可以在本地生产和利用,减少对进口能源的依赖,增加能源供应的稳定性。

尽管生物质能源具有许多优势,但也面临一些挑战,如生物质资源的可持续供应、技术成本和生产效率等。解决这些挑战需要加强科研创新、政策支持和合作交流,在可持续发展的基础上推进生物质能源的发展。

在可持续供应方面:确保生物质资源的可持续供应是生物质能源发展的关键。这可以通过合理管理和保护森林、农作物废弃物和农畜禽粪便等生物质资源来实现。同时,推动农业和林业可持续发展,提高农作物和能源作物的产量和效益,以满足能源需求。

在技术创新方面:加强科研和技术创新是提高生物质能源生产效率和降低成本的关键。通过研发和采用先进的生物质能源转化技术,如生物质发电技术、生物质液化技术等,可以提高能源利用效率并减少资源浪费。

政策支持:政策支持是推动生物质能源发展的重要手段。政府可以制定有利于生物质能源发展的政策和法规,如补贴政策、税收优惠、能源市场准入等,以吸引投资和促进生物质能源产业的发展。

合作交流:加强国际合作和交流对于推进生物质能源的发展至关重要。各国可以分享经验和技术,开展技术合作和产业合作,共同解决生物质能源发展中的共性问题。

通过加强科研创新、政策支持和合作交流,将生物质能源发展与可持续发展目标相结合,可以克服生物质能源发展中的挑战,推动其实现更大的潜力,为可持续能源转型和环境保护做出贡献。同时,还需要注意在生物质能源开发利用过程中确保环境保护和生态平衡,避免对生态系统产生负面影响。

开发利用生物质能,促进国民经济发展和环境保护

我国是一个人口大国,又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3.65亿吨标准煤,其中秸秆和薪柴为2.07亿吨标准煤,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。

1991-1998年,农村能源消费总量从5.68亿吨标准煤发展到6.72亿吨标准煤,增加了18.3%,年均增长2.4%。而同期农村使用液化石油气和电炊的农户由1578万户发展到4937万户,增加了2倍多,年增长达17.7%,增长率是总量增长率的6倍多。可见,随着农村经济发展和农民生活水平的提高,农村对于优质燃料的需求日益迫切。传统能源利用方式已经难以满足农村的现代化需求,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。由于我国地广人多,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,限制CO2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”,能成为人类未来发展的重要能源吗?

生物质能源,是一种非常理想的可再生资源,你想想,人类每天生产生活,每年都有大量的工业、农业废水、废料产出,及时不被利用,废气处理也是非常头疼的事情。

世界上87%的能源需求,目前都来源于石化燃料,而这些燃料在燃烧时,会向空气中排放大量的CO2。而生物质能作为燃料的时候,生物质,在生长时需要的CO2的量,相当于它燃烧的CO2的量。

因此大气中的CO2净排量,近似为零。并且生物质中,硫的含量极低,所以利用生物质,作为代替能源,对于改善环境,减少大气中的CO2含量,以及减少温室效应,都有极大的好处。

因此,在未来,生物质,也将作为石化燃料的“替代能源”,向社会提供各方面的可再生资源,生物质能也将成为人类未来发展的重要能源。

目前生物质能,作为国际公认的零碳可再生资源,已经通过发电、供热、供气等方式,应用于工业、农业、交通生活等多个领域了,并且是其他可再生能源无法替代的。

未来生物质能将结合生物能源与碳捕获和存储技术,创造负碳排放。目前我国生物质资源能,量源化利量约有4.61亿吨,实现碳减排放约为2.18亿吨,未来,生物质能将在各个领域为我国2030年碳达峰和2060年的碳中和做出巨大贡献。

文章来源: ​兰多生物,石油知识,惊梦破晓时

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