美国生物质能源资源分布及利用

《美国生物质能源资源分布及利用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、美国生物质能源资源分布及利用孙勇1,4姜永成2,4王应宽3郭君3RichardGriffith4MinMin4摘要：生物质能源已成为当今及今后一段时期世界各国能源战略的重要组成部分。生物质能作为太阳能的一种特殊形式，众多专家学者专注于其开发和利用。美国作为全球能源消耗大国，势必将生物质能利用作为历届政府首要任务。基于为期一年的访学和调研，笔者分析了美国目前生物质能源资源分布状况，详细阐述了美国生物质能开发利用的政策框架、激励机制和资金投入。最后，对美国现有生物质能源资源及利用状况作了详细介绍，以期对全球生物质能高效开发和优化利用提供指导和借鉴。关键词：美

2、国；生物质；资源；能源；分布；利用到2050年，可再生能源将占据全球能源消耗的30%~45%，截至2012年年底，至少有30个国家可再生能源利用比例占总能源消耗20%以上，约120个国家制定了各种形式的可再生能源中长期规划（2030年或2050年），而欧盟成员国将于2020年实现20%的利用目标，如丹麦将实现100%的利用目标，德国将实现60%的利用目标，中国、阿尔及利亚、印度、牙买加、约旦等至少20个国家也分别制定了2020—2030生物质能利用达到10%~50%的时间框架。美国作为能源消耗大国，可再生能源资源比较丰富，在2012年11月，美国农业部和

3、能源部关于生物质能多年计划力争在2022年实现每年供应360亿加仑（1一、引言目前，生物质能（Bioenergy）仅次于煤（Coa）l和石油（Petroleum），成为世界第三大能源资源（Energysource）[1]。生物质能是蕴藏在生物质中的能量，是绿色植物通过叶绿素将太阳能（Solarenergy）转化为化学能（Chemicalenergy）而储存在生物质内部的能量[2]。世界各国和国际组织都在陆续制定和调整能源战略，通过政策、法律、科技等措施来发展和建设生物可再生能源（Renewablebioenergy），以国家干预和政府指导为主，扶植生物质

4、能发展的新模式，即政府保障、政策倾斜、企业投资、部门协作。因此，生物质能作为一种可再生能源取之不尽、用之不竭，在当今国际能源竞争日益激烈和传统能源面临枯竭的情况下，对于其有效开发利用，寻找一条见效快、方便可行、易于被接受的利用途径是当今从事可再能源开发与利用方面专家学者亟待解决的科学难题[3-4]。据2013RenewablesGlobalFuturesReport报道，基金项目：教育部博士点基金项目（编号：20122325120024），国家留学基金委青年骨干教师培训计划项目（证书编号：201206615002），黑龙江省科技攻关项目（项目编号：GZ1

5、1B503），黑龙江省教育厅自然科学研究项目（项目编号：12521029）作者简介：孙勇（1974—），男，副教授，博士，主要研究方向：生物质转化与利用，E-mail:yongx025@umn.edu。通讯作者：MinMin（1976—），女，博士，美国明尼苏达大学，生物产品及生物系统工程中心，E-mail:minxx039@umn.edu。2013.10（总414）WorldAgriculture美加仑≈3.785L）的可再生能源燃料用于交通，因为每天大约需要900万桶油以满足2.47亿车辆正常运行，2010—2035年能源消耗在以8%的速度增长，而家

6、庭用能消耗在以25%速度增长。美国可再生资源分布如图1所示，美国能源部于2013年5月公布的可再生能源供应状况如图2所示[5-6]。生物质能是可再生能源之一。生物质能是太阳能的一种特殊形式，利用植物光合作用将太阳能转化为生物质能，通常储存在木材及森林工业废弃物、农业废弃物、水生植物、油料植物、城市和工业有机废弃物、动物粪便之中。太阳能平均发生率为4kW/(m2·d)，但转化为生物质能的效率仅为1%。世生物质能太阳能MJ/m2＜1010-1212-1414-1616-1818-2020-2222-2424-2626-28＞28农业资源及废弃物木业及加工废弃

7、物农业及木材废弃物低储备资源风能地热能6.0-6.5m/s13.4-14.6mph6.5-70m/s14.6-15.7mph＞7.0m/s15.7+mph温度＜90℃温度＞90℃高压地质资源图1美国可再生能源分布109876543210预测值太阳能地热能非木材其他生物质能风能生物液体燃料木材生物质能水电200520062007200820092010年份2011201220132014图22013年5月美国可再生能源供应状况注：Btu为英热单位，1Btu≈1.055J。-40-单位：×1012BtuWorldAgriculture2013.10（总414

8、）界各国十分重视生物质能利用，都在积极探索生物质能的开发方法与产品形式，主要有致