2005-2006年中国生物质能行业分析及投资咨询报告(上、中、下卷)
完成日期:2005年11月
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第一章 生物质能的概念与地位1.1 生物质能概述
1.1.1 生物质能的含义
1.1.2 生物质能的种类与形态
1.1.3 生物质能的优缺点
1.1.4 与常规能源相比的特性
1.1.5 生物质能的利用途径
1.1.6 生物质能资源的储量
1.2 生物能源的开发范围掠影
1.2.1 植物酒精成为绿色石油
1.2.2 利用甲醇的植物发电
1.2.3 生产石油的草木
1.2.4 藻类生物能源的利用
1.2.5 海中藻菌能源开发
1.2.6 薪柴与“能源林”推广
1.2.7 变垃圾为宝的沼气池
1.2.8 人体生物发电的开发利用
1.2.9 细菌采矿技术的研究
1.3 生物质能的地位与重要性
1.3.1 是重要的绿色可再生能源
1.3.2 在能源结构中有重要地位
1.3.3 在我国能源体系中的重要性
1.3.4 是中国最廉价高效率的能源
1.3.5 是清洁能源发展的重要方向
第二章 全球生物质能的开发和利用
2.1 国际生物质能开发利用综述
2.1.1 生物质能开发受到世界各国重视
2.1.2 经合组织建议大力开发生物质能
2.1.3 欧盟掀起开发生物能源热潮
2.1.4 欧洲生物质能开发利用现状
2.2 美国
2.2.1 美国将生物质能列为最重要的新能源
2.2.2 美国要依靠生物能走上能源独立之路
2.2.3 美国将大力开发燃料乙醇和生物燃油
2.2.4 美国的生物燃油政策介绍
2.3 德国
2.3.1 德国生物质能的研发和应用情况
2.3.2 德国积极发展生物质能替代石油
2.3.3 德国加大汽车生物柴油的使用
2.3.4 德国加快开发生物燃油的步伐
2.4 法国
2.4.1 法国制定生物能源发展计划
2.4.2 农业为法国发展生物燃料奠定基础
2.4.3 法国生物甲醇技术开发取得重大进展
2.5 日本
2.5.1 日本生物发电生命力强
2.5.2 日本生物发电应用状况
2.5.3 日本政府的生物能源战略
2.6 其它国家
2.6.1 英国政府加大生物能源投资力度
2.6.2 瑞典的生物质资源与市场
2.6.3 巴西大力开发生物质能
2.6.4 泰国积极拓展生物能源领域
第三章 中国生物质能开发和利用状况
3.1 中国生物质能概述
3.1.1 我国传统的生物质能资源
3.1.2 我国现代的生物质能资源
3.1.3 中国生物质能利用技术与产业化
3.1.4 我国开发生物质能的有利政策
3.1.5 中国优先发展的生物能源项目介绍
3.1.6 中国生物质能替代石油战略起步
3.1.7 利用生物质能应考虑的几个因素
3.2 生物质能利用技术发展概况
3.2.1 生物质能利用技术的研究现状
3.2.2 中国生物质热解液化技术概要
3.2.3 生物质循环流化床气化发电装置工作流程
3.2.4 生物质气化发电与燃煤发电对比研究
3.2.5 海南生物质气化发电厂综合分析
3.3 生物替代能源的必要性
3.3.1 是替代石油能源危机的必然选择
3.3.2 替代战略将改变我国资源劣势
3.3.3 自主开发生物能源替代石油条件成熟
3.3.4 发展石油替代产业尚须政府总体规划
3.3.5 国外生物燃料替代石油产业的经验
3.4 中国开发生物质能的战略意义
3.4.1 是我国可再生能源系统的重中之重
3.4.2 有利于优化我国的能源结构
3.4.3 是缓解未来能源危机的有效途径
3.4.4 给中国林业发展迎来新契机
第四章 中国农村生物质能开发利用状况
4.1 中国农村能源现状
4.1.1 中国农村能源发展建设概况
4.1.2 我国农村能源消费形势分析
4.1.3 我国农村能源需求的典型分析
4.1.4 农村能源供应与消费的结构性变化
4.2 农村的生物质能资源情况
4.2.1 中国农业废弃物资源概况
4.2.2 中国农作物秸秆资源丰富
4.2.3 中国畜禽养殖场粪便资源情况
4.2.4 中国林业及其加工废弃物资源状况
4.2.5 中国农村生物质能发电的资源潜力
4.3 生物质能对于农村的重大意义
4.3.1 在农村能源供应与消费中占重要地位
4.3.2 对于发展能源农业有重大意义
4.3.3 对于农业增效的重大意义
4.4 农村能源面临的挑战与对策
4.4.1 当前农村能源发展仍面临严重挑战
4.4.2 农村发展低碳生物能源的选择与挑战
4.4.3 中国农村生物质能的开发方略
4.4.4 综合利用秸秆能源开发农村循环经济
4.4.5 农村能源发展的政策保障与战略思考
第五章 生物柴油
5.1 生物柴油概念
5.1.1 定义
5.1.2 主要特性
5.1.3 基本优势
5.1.4 生产方法
5.1.5 质量标准
5.1.6 生化柴油的经济性分析
5.2 生物柴油生产的原料来源
5.2.1 油菜成为生物柴油的首选原料
5.2.2 用廉价废旧原料生产生物柴油
5.2.3 花生油下脚废料开发出生物柴油
5.2.4 潲水油可以成为生物柴油原料
5.3 国际生物柴油的发展
5.3.1 国外生物柴油的研究近况
5.3.2 国外生物柴油开发利用概述
5.3.3 国外生物质液化燃料的开发利用
5.3.4 生物柴油的市场竞争力不断提高
5.3.5 国外生物柴油产业现状与发展前景
5.4 我国生物柴油产业发展现状
5.4.1 我国生物燃油产业概况
5.4.2 我国生物柴油产业尚处于初级阶段
5.4.3 国内生物柴油发展应尽快行成产业
5.4.4 我国生物柴油商业化的障碍与可行性
5.5 国内外发展生物柴油相关政策
5.5.1 中国“生物柴油”质量标即将出台
5.5.2 美国生物柴油税优惠政策得到延长
5.5.3 欧盟有关生物燃料的目标计划
5.6 关于生物柴油产业发展的探讨
5.6.1 中国生物柴油产业成长道路
5.6.2 中国生物柴油产业进步的瓶颈
5.6.3 生物柴油成为百年预言的见证
5.6.4 生物柴油被广泛应用的可能性分析
5.7 生物柴油产业发展前景分析
5.7.1 全球生物柴油的发展与趋势预测
5.7.2 生物柴油是未来能源的合适选择
5.7.3 国内外发展生物柴油产业空间大
5.7.4 推广生物柴油的时机成熟
5.7.5 生物柴油市场的产业化前景光明
5.7.6 生物柴油在国内的商业化未来
5.7.7 中国发展生物柴油的策略分析
第六章 乙醇燃料
6.1 燃料乙醇的原料开发
6.1.1 甘蔗是理想的燃料酒精作物
6.1.2 玉米生产燃料乙醇潜力巨大
6.1.3 从木薯中可以提取燃料乙醇
6.2 国际乙醇燃料产业发展现状
6.2.1 世界燃料乙醇工业发展概览
6.2.2 世界汽油市场燃料乙醇走热
6.2.3 乙醇燃料在美国的应用推广过程
6.2.4 美国燃料乙醇产业发展快但风险大
6.2.5 美国酒精燃料应用带动能源革命
6.2.6 澳政府考察乙醇燃料的实用性
6.2.7 油价高涨促使泰国政府推广乙醇燃料
6.3 乙醇燃料推广的典范国家-巴西
6.3.1 巴西燃料乙醇工业生产概况
6.3.2 巴西燃料乙醇产业的发展历程与经验
6.3.3 巴西推广燃料乙醇的策略模式
6.3.4 巴西燃料酒精出口技术的长远谋略
6.3.5 巴西酒精燃料和酒精汽车产业概况
6.4 中国乙醇燃料产业发展状况
6.4.1 中国燃料酒精产业初探
6.4.2 中国燃料乙醇的产业化能力分析
6.4.3 燃料酒精给农产品带来深加工产业链
6.4.4 燃料乙醇的发展加快新能源开发进程
6.4.5 2005年我国燃料乙醇生产能力提高
6.4.6 甘蔗生产燃料酒精的经济技术分析
6.4.7 燃料乙醇企业面临成本高的难题
6.5 国内乙醇燃料市场分析
6.5.1 2004年我国燃料酒精的需求量
6.5.2 国内乙醇燃料市场容量空间巨大
6.5.3 中国燃料乙醇市场需求量逐年增长
6.5.4 燃料乙醇需求增加使玉米供应出现缺口
6.5.5 我国将全面推广使用乙醇燃料
6.6 乙醇燃料的发展前景和趋势
6.6.1 甘蔗生产燃料酒精前景看好
6.6.2 玉米为原料的酒精燃料前景广阔
6.6.3 酒精燃料产业的未来不遥远
6.6.4 玉米生产乙醇农业环保相得益彰
6.6.5 酒精燃料市场推广空间广阔
6.6.6 燃料乙醇工业的未来光明
6.6.7 国家坚持支持燃料乙醇的政策
第七章 生物质能发电
7.1 生物质发电产业
7.1.1 美国利用生物质能发电
7.1.2 欧洲市场上的沼气发电简况
7.1.3 日本利用生物发电一石两鸟
7.1.4 中国生物质能发电技术发展方向
7.2 秸秆发电
7.2.1 秸秆发电现状
7.2.2 丹麦的秸秆发电产业
7.2.3 秸秆发电可节省煤炭资源
7.2.4 秸秆发电尚须发展的双赢产业
7.2.5 秸秆发电在中国的探索
7.2.6 中国应着力推进秸秆发电事业
7.2.7 秸秆发电的产业化前景分析
7.3 沼气发电
7.3.1 使垃圾变废为宝的沼气发电
7.3.2 沼气发电开始成为新兴工业
7.3.3 沼气发电利于治理畜禽污染
7.3.4 沼气发电市场化的可行性分析
7.3.5 中国沼气发电产业技术的前景展望
7.4 生物质气化发电
7.4.1 生物质气化发电技术介绍
7.4.2 生物质气化发电发展高效农业
7.4.3 生物质气化发电向产业化过渡
7.4.4 生物质气化发电的经济技术分析
7.4.5 生物质气化发电技术及其商业化
7.5 其它生物质发电
7.5.1 利用葡萄产电的生物电池
7.5.2 浮游生物发电的有关研究
7.5.3 几种微生物发电的新动态
7.5.4 人体生物电源前景诱人
第八章 生物质能利用的发展前景
8.1 生物质能的发展方向和趋势
8.1.1 全球生物能利用潜力预测
8.1.2 生物质能的发展前景广阔无限
8.1.3 生物质能利用行业发展平稳
8.1.4 生物质能利用的研究走向
8.2 中国生物质能利用前景
8.2.1 中国生物质能利用的方向
8.2.2 2050年我国生物质能发展预测
8.2.3 生物能成为我国能源利用的新趋势
8.2.4 我国生物质能发展的方向与建议
8.3 生物质能利用技术的未来展望
8.3.1 国内外生物质能技术的应用前景
8.3.2 中国生物能技术发展的几个重点
8.3.3 我国生物质能发电技术的发展方向
8.3.4 我国生物质能利用技术趋势预测
第九章 相关产业政策
9.1 中华人民共和国节约能源法
9.2 中华人民共和国可再生能源法
9.3 中华人民共和国固体废物污染环境防治法
9.4 清洁发展机制项目运行管理暂行办法
9.5 2000-2015年新能源和可再生能源产业发展规划要点
9.6 2005年度科技型中小企业技术创新基金若干重点项目指南
9.7 中国对生物技术的专利保护
9.8 生活垃圾焚烧污染控制标准
9.9 国家计委、科技部关于进一步支持可再生能源发展有关问题的通知
9.10 关于实行城市生活垃圾处理收费制度促进垃圾处理产业化的通知
9.11 关于公布《当前国家鼓励发展的环保产业设备(产品)目录》的通知
图表目录:
图表1 植物光合作用过程简图
图表2 农村地区能源需求预测----常规方案
图表3 农村地区能源需求结构分析----常规方案
图表4 农村地区能源需求预测----加强可再生能源方案
图表5 农村地区能源需求结构分析----加强可再生能源方案
图表6 1995-2050年生物质能在中国农村能源中的比例及预测
图表8 生物质利用过程示意图
图表9 几种生物质和化石燃料利用过程中CO2排放量的比较
图表10 美国具有生物质潜质的土地类型分布
图表11 瑞典木质压丸的成本构成
图表12 全国分布的几种薪炭林树种简介
图表13 我国生物质转换技术应用状况
图表14 我国典型的生物质能示范工程
图表15 生物质能转化的技术路线
图表16 生物质热解液化技术的研发状况
图表17 生物质热解液化反应动力学的研发现状
图表18 生物油成分分析现状
图表19 生物质循环流化床气化发电装置流程图
图表20 820°C条件下的气体成份、热值和气化效率
图表21 200kW谷壳固定床发电机组与1MW谷壳CFBG发电机组性能比较
图表22 不同规模生物质循环流化床气化发电装置经济效益预测
图表23 生物质气化联合循环发电机组LCA过程分析示意图
图表24 杂交白杨基本元素分析
图表25 杂交白杨气化后产生燃气成分及热值
图表26 联合循环发电机组效率
图表27 联合循环发电机组周期过程排放表
图表28 大同烟煤的元素分析及热值
图表29 煤矿开采及运输的电力和石化燃料消耗
图表30 本方案中的煤与轻柴油燃烧的废气排放
图表31 燃煤发电厂的各环节效率
图表32 燃煤发电机组LCA过程
图表33 周期过程结果及分析
图表34 生物质气化与煤混烧的周期过程排放表
图表35 生物质气化后与煤混烧发电LCA过程分析示意图
图表36 生物质气化、燃煤、联合循环方案综合比较表
图表37 海南1200kW生物质气化发电厂预算
图表38 海南生物质气化发电厂成本分析表
图表39 海南生物质气化发电厂利益预算(1200kW)
图表40 海南生物质气化发电厂建设进度安排
图表41 海南生物质气化发电厂建设和偿贷期计划
图表42 1979年和1996年农村地区能源消费变化
图表43 中国林木资源消耗量及分配比例
图表44 中国农村地区能源消费结构
图表45 中国农村能源消费增长趋势
图表46 1979和1995年农村地区用能变化对比
图表47 1992年和1995年西部、东部农村地区能源消费结构
图表48 农村住户收入支出基本情况
图表49 1996年部分地区农民用于购买燃料和电力的支出
图表50 中国农村地区各类优质能源用户增长情况
图表51 中国按农户收入分组的户均生活用能情况
图表52 1999年黑龙江绥化市和平村能源消费情况
图表53 黑龙江绥化市和平村人均能源消费结构
图表54 黑龙江绥化市和平村人均能源支出结构
图表55 1997年江苏金湖C村农村生活用能结构
图表56 江苏金湖C村生产用用能消费结构
图表57 1998年新疆清河D村人均能源消费结构
图表58 1998年中国农村地区能源消费量
图表59 各种能源折煤系数对比
图表60 1998年中国农村可再生能源开发量
图表61 中国农村土地耕地面积
图表62 中国各省市、自治区耕地面积
图表63 中国历年主要农作物播种面积统计
图表64 中国各省市、自治区主要农作物播种面积
图表65 中国历年主要农作物产量
图表66 中国各省市、自治区主要农作物品种产量
图表67 中国主要农作物秸秆产量
图表68 中国历年主要畜禽饲养情况
图表69 中国历年主要畜禽的增长率情况
图表70 中国各省市、自治区主要畜禽养殖情况
图表71 中国各省市、自治区国有农场大中型牛场分布状况
图表72 中国各省市、自治区大中型养猪场分布状况
图表73 中国各省市、自治区大中型肉鸡场分布状况
图表74 中国各省市、自治区大中型蛋鸡场的分布状况
图表75 中国主要畜禽的排粪量及可开发资源量
图表76 中国大中型养殖场粪便污水可获得量
图表77 中国历年造林面积情况
图表78 中国各省市、自治区不同林种的造林情况
图表79 中国不同时期木材、竹材及木材产品产量
图表80 中国各省市、自治区木材及木材产品产量
图表81 中国林木资源消耗量及分配比例
图表82 中国各省市、自治区木材及木材产品剩余物数量
图表83 全国秸秆资源品种数量及地区分布
图表84 全国秸秆产量分布
图表85 全国规模化畜禽养殖场数量及地区分布
图表86 全国部分大中城市禽畜粪便排放情况
图表87 农产品加工转化企业排放水质特性
图表88 中国1980-2000年农村能源消费
图表89 中国农村能源消费结构变化趋势
图表90 农村生产用能和生活用能情况
图表91 生物质至柴油路线示意图
图表92 生物柴油的各种废气减排百分比
图表93 生物柴油与石化柴油废气排放改善程度比较
图表94 生物柴油不同废气微粒子排放减少比例
图表95 生化柴油和石化柴油的性状比较
图表96 生化柴油与石化柴油排废气成份比较
图表97 生化柴油与石化柴油单位燃料的行程比较
图表98 公交车每英里所需柴油及替代燃油的费用比较
图表99 生物柴油生产的化学反应方程
图表100 化学法生产生物柴油
图表101 生物酶合成法生产生物柴油
图表102 工程微藻法生产生物柴油
图表103 美、德生物柴油的质量标准
图表104 1999-2004年美国生物柴油生产概况
图表105 全球生物柴油生产量
图表106 国外生物柴油开展与应用概况
图表107 德国历年生物柴油的销售量
图表108 欧洲汽车尾气排放标准一览
图表109 柴油"世界燃油规范"Ⅱ类标准
图表110 柴油"世界燃油规范"Ⅲ类标准
图表111 我国柴油机排放新控制标准
图表112 德国现阶段的生物柴油标准(DINV51606)
图表113 生物柴油和常规柴油的性能比较
图表114 油料作物制取生物柴油成本分析表
图表115 全世界生化柴油生产设能力
图表116 主要木本油料作物栽培区域规划表
图表117 巴西土地资源类型的比例分布
图表118 巴西农用土地各种农作物的种植面积
图表119 各种能源作物单位面积产酒精比较
图表120 我国玉米与甘蔗制酒精的比较
图表121 农作物秸秆的基本成分
图表122 12kW以下沼气发电机组测试表
图表123 固定床气化炉对原料的要求
图表124 各种气化炉产出气体热值
图表125 我国主要生物质能资源汇总
图表126 未来50年我国主要生物质能源的可获得量
图表127 2003年我国生物质能开发利用量
图表128 2020-2050年我国主要生物质能技术开发利用前景
图表129 焚烧炉技术性能指标
图表130 焚烧炉烟囱高度要求
图表131 焚烧炉大气污染物排放限值
图表132 焚烧炉大气污染物监测方法
图表133 二恶英同类物毒性当量因子表
图表134 固体废弃物处理设备
图表135 节能与可再生能源利用设备
图表136 资源综合利用与清洁生产设备
以生物质为载体,由生物质产生的能量,便是生物质能。生物能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式,一种以生物质为载体的能量,它直接或间接地来源于植物的光合作用,在各种可再生能源中,生物质是独特的,它是贮存的太阳能,更是一种唯一可再生的碳源,可转化成常规的固态、液态和气态燃料。
据科学家估计地球上每年植物光合作用固定的碳达2x1011t,含能量达3x1021J,因此每年通过光合作用贮存在植物的枝、茎、叶中的太阳能,相当于全世界每年耗能量的10倍。生物质遍布世界各地,其蕴藏量极大,仅地球上的植物,每年生产量就像当于目前人类消耗矿物能的20倍,或相当于世界现有人口食物能量的160倍。虽然不同国家单位面积生物质的产量差异很大,但地球上每个国家都有某种形式的生物质,生物质能是热能的来源,为人类提供了基本燃料。
开发“绿色能源”已成为当今世界上工业化国家开源节流、化害为利和保护环境的重要手段。至少有14个工业化国家在开发“绿色能源”方面取得了良好成绩,其中有些国家通过实施“绿色能源”政策,在相当大程度上缓解了本国能源不足的矛盾,而且显着改善了环境。
到2020年,西方工业国家15%的电力将来自生物能发电,而目前生物能发电只占整个电力生产的1%。届时,西方将有1亿个家庭使用的电力来自生物能。生物能资源的开发和利用还能为社会创造大约40万个就业岗位。
我国拥有丰富的生物质能资源,我国理论生物质能资源50亿吨左右。目前可供利用开发的资源主要为生物质废弃物,包括农作物秸秆、薪柴、禽畜粪便、工业有机废弃物和城市固体有机垃圾等。然而,由于农业、林业、工业及生活方面的生物质资源状况非常复杂,缺乏相关的统计资料和数据,以及各类生物质能资源间以各种复杂的方式相互影响,因此,生物质的消耗量是最难确定或估计的。
我国政府及有关部门对生物质能源利用极为重视,己连续在四个国家五年计划将生物质能利用技术的研究与应用列为重点科技攻关项目,开展了生物质能利用技术的研究与开发,如户用沼气池、节柴炕灶、薪炭林、大中型沼气工程、生物质压块成型、气化与气化发电、生物质液体燃料等,取得了多项优秀成果。
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《可再生能源法》,将于2006年1月1日起实施。这表明我国政府已在法律上明确了可再生能源包括生物质能在现代能源中的地位,并在政策上给予了巨大优惠支持。
人类的文明进步和社会生产力的发展使得人类对能源的需求越来越大,而严峻的能源形势日益成为全世界关注的焦点。地球上亿万年积累的化石能源(石油、天然气、煤等),仅能支撑300年的大规模开采就将面临枯竭。人们终于认识到,化石能源的使用不是无限的。未雨绸缪,利用现代科技发展生物能源,是解决未来能源问题的一条重要出路。人类对能源的依赖和获取正面临着重大转折。
据科学家估计地球上每年植物光合作用固定的碳达2x1011t,含能量达3x1021J,因此每年通过光合作用贮存在植物的枝、茎、叶中的太阳能,相当于全世界每年耗能量的10倍。生物质遍布世界各地,其蕴藏量极大,仅地球上的植物,每年生产量就像当于目前人类消耗矿物能的20倍,或相当于世界现有人口食物能量的160倍。虽然不同国家单位面积生物质的产量差异很大,但地球上每个国家都有某种形式的生物质,生物质能是热能的来源,为人类提供了基本燃料。
开发“绿色能源”已成为当今世界上工业化国家开源节流、化害为利和保护环境的重要手段。至少有14个工业化国家在开发“绿色能源”方面取得了良好成绩,其中有些国家通过实施“绿色能源”政策,在相当大程度上缓解了本国能源不足的矛盾,而且显着改善了环境。
到2020年,西方工业国家15%的电力将来自生物能发电,而目前生物能发电只占整个电力生产的1%。届时,西方将有1亿个家庭使用的电力来自生物能。生物能资源的开发和利用还能为社会创造大约40万个就业岗位。
我国拥有丰富的生物质能资源,我国理论生物质能资源50亿吨左右。目前可供利用开发的资源主要为生物质废弃物,包括农作物秸秆、薪柴、禽畜粪便、工业有机废弃物和城市固体有机垃圾等。然而,由于农业、林业、工业及生活方面的生物质资源状况非常复杂,缺乏相关的统计资料和数据,以及各类生物质能资源间以各种复杂的方式相互影响,因此,生物质的消耗量是最难确定或估计的。
我国政府及有关部门对生物质能源利用极为重视,己连续在四个国家五年计划将生物质能利用技术的研究与应用列为重点科技攻关项目,开展了生物质能利用技术的研究与开发,如户用沼气池、节柴炕灶、薪炭林、大中型沼气工程、生物质压块成型、气化与气化发电、生物质液体燃料等,取得了多项优秀成果。
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《可再生能源法》,将于2006年1月1日起实施。这表明我国政府已在法律上明确了可再生能源包括生物质能在现代能源中的地位,并在政策上给予了巨大优惠支持。
人类的文明进步和社会生产力的发展使得人类对能源的需求越来越大,而严峻的能源形势日益成为全世界关注的焦点。地球上亿万年积累的化石能源(石油、天然气、煤等),仅能支撑300年的大规模开采就将面临枯竭。人们终于认识到,化石能源的使用不是无限的。未雨绸缪,利用现代科技发展生物能源,是解决未来能源问题的一条重要出路。人类对能源的依赖和获取正面临着重大转折。