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生物燃料前景優選九篇

時間:2023-10-31 10:29:31

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生物燃料前景

第1篇

    1 生物質固體燃料成型工藝及設備

    1.1 成型工藝

    生物質燃料的致密成型工藝直接決定了生物質燃料的形狀和特性,根據成型條件的不同可以將生物質成型工藝分為常溫濕壓成型、熱壓成型、炭化成型和冷壓成型[10]。

    (1)濕壓成型工藝:濕壓成型是利用水對纖維素的潤漲作用,纖維素在水中濕潤皺裂并部分降解,使其加壓成型得到了很明顯的改善。在簡單的裝置下加壓將水分擠出,形成低密度的壓縮燃料塊。此種方法多用于纖維板的生產。

    (2)熱壓成型工藝:熱壓成型工藝是現在應用較多的生物質壓縮成型工藝之一,其工藝流程為:原料粉碎干燥混合擠壓成型冷卻包裝。對于不同的原料種類、粒度、含水率和成型設備,成型工藝參數也要隨之變化,但由于木質素在 70~100℃時開始軟化具有黏性,當溫度達到 200~300℃時呈熔融狀,黏性很高[11],在熱壓過程中可起到黏結劑的作用,所以加熱維持成型溫度一般在 150~300℃,使木質素、纖維素等軟化并擠壓成生物質成型塊。

    (3)炭化成型工藝:炭化是在隔絕或限制空氣的條件下,將木材、秸稈等在 400~600℃的溫度下加熱,得到固體炭、氣體、液體等產物的技術,以生產炭為主要目的的技術稱為制炭,以氣體或液體的回收利用為重點的技術稱為干餾,兩者合稱為炭化[12]。炭化成型工藝是將碎料經過炭化,去除其中的揮發分,減少煙和氣味,提高燃燒的清潔性。根據炭化工序的先后可分為先成型后炭化工藝和先炭化后成型工藝。①先成型后炭化工藝為:原料粉碎干燥成型炭化冷卻包裝;②先炭化后成型工藝為:原料粉碎除雜炭化混合黏結劑成品干燥、包裝。纖維素類生物質經炭化后,成型時表面黏結性能下降,直接壓縮成型的生物質固體燃料易松散,不易貯存和運輸,因此要加入適當的黏結劑來增加其致密成型的強度,現有的黏結劑如脲醛樹脂(UF),水玻璃,糠醛廢渣,NaOH、硼砂、水和淀粉混合黏結劑,聚乙烯醇、淀粉和JTJ(代號)混合黏結劑[13],淀粉、木質素類、羧甲基纖維素及焦油等[14]。

    (4)冷壓成型工藝:冷壓成型工藝是將生物質顆粒在高壓下擠壓,利用擠壓過程中顆粒與顆粒之間摩擦產生的熱量使木質素軟化并具有一定的黏結性,從而達到固定成型的效果。冷壓成型工藝生產的生物質致密燃料的物理性能沒有前幾種工藝生產的生物質燃料優良。

    (5)生物質燃料的致密成型工藝評價指標:松弛密度和耐久性是衡量生物質燃料致密成型物理品質的兩個重要指標。適宜的壓縮時間,盡可能小的粒度,適當增加壓力、溫度或加黏結劑,可以達到提高松弛密度的目的。耐久性可以細化為抗變形性、抗跌碎性、抗滾碎性、抗滲水性和抗吸濕性等[15]。此外,將內摩擦角作為影響生物質致密成型燃料的評價指標,也有相應的研究[16]。

    1.2 成型設備

    (1)螺旋擠壓式成型機:螺旋擠壓成型機是靠螺桿擠壓生物質,并維持一定的成型溫度,使生物質中的纖維素、半纖維素和木質素得到軟化,從而減小內部的摩擦,擠壓成生物質致密成型塊。與纖維板的生產相類似,如果原料的含水率過高,在加熱壓縮的過程中致密成型塊也容易發生開裂和“放炮”現象,所以原料的含水率應控制在 8%~12%之間,成型壓力要隨著原料和所要求成型塊密度的不同而異,一般在4.9~12.74kPa之間,成型燃料的形狀通常為空心燃料棒(如圖 1(a)所示)。螺旋擠壓機運行平穩、生產連續性較好,但螺桿的磨損較嚴重,使用壽命較短,這也相應地增加了生產成本[17-19]。中國林業科學研究院林產化學工業研究所研制了螺旋擠壓式棒狀燃料成型機,西北農林科技大學研制出了JX7.5、JX11 和SZJ80A三種植物燃料成型機。

    (2)活塞沖壓式成型機:活塞沖壓式成型機根據驅動方式的不同又分為機械驅動活塞式成型機和液壓驅動活塞式成型機,其中液壓沖壓式成型機允許加工含水率較高(20%左右)的原料,常用于生產實心燃料棒或燃料塊(如圖 1(b)所示),其密度在0.8~1.1g/cm3之間,成型致密燃料塊比較容易松散,但在壓縮過程中一般不需要加熱,也減小了成型部件的損耗。河南農業大學研制了液壓往復活塞雙向擠壓加熱成型的棒狀燃料成型機,首鋼研制了機械活塞沖壓式生物質塊狀燃料成型機,中國農業機械化科學研究院研制了 CYJ-35 型沖壓式成型機。

    (3)壓輥式成型機:壓輥式成型機主要生產顆粒狀的生物質致密成型燃料(如圖 1(c)所示),其可分為環模成型機和平模成型機。該機對原料含水率要求較為寬松,一般在 10%~40%之間,顆粒成型燃料的密度在 1.0~1.4g/cm3之間,成型時一般不需要加熱,根據原料的狀況可適當添加少量黏結劑。壓輥式成型機的基本工作部件由壓輥和壓模組成。其中壓輥可以繞自身的軸轉動,壓輥的外周加工有齒或槽,用于壓緊原料而不致打滑。壓模有圓盤或圓環形兩種,壓模上加工有成型孔,原料進入壓輥和壓模之間,在壓輥的作用下被壓入成型孔內。從成型孔內壓出的原料就變成圓柱形或棱柱形,最后用切斷刀切成顆粒狀成型燃料。中南林業科技大學開發了生物質顆粒燃料成型機,河南省科學院能源研究所研制了在常溫下生產顆粒燃料的環模式成型機,清華大學清潔能源研究與教育中心研制了常溫成型顆粒燃料生產設備。

    2生物質固體燃料成型和燃燒的影響因素

    2.1原料種類

    生物質固體成型過程中,依靠木質素在較高溫度下軟化呈熔融狀態、在外壓力作用下流動的特性,可以起到膠黏劑的效果,所以木質素在生物質中的含量直接影響燃料的成型。生物質的密度也對成型有一定的影響,密度大的原料較難壓縮成型。2.2原料含水率不同工藝對生物質的含水率都有相應的要求。顆粒成型工藝所用原料的含水率一般在15%~25%之間;棒狀成型燃料所用原料的含水率不大于 10%。在熱壓成型中,含水率過高,水蒸氣不容易從原料中溢出,會發生氣堵或“放炮”現象;而含水率過低又會影響木質素的軟化點。

    2.3 原料粒度

    粒度小的原料容易壓縮,可增大生物質固體燃料的密度。但采用沖壓成型時要求原料具有較大的尺寸或較長的纖維,以避免原料粒度過小而脫落,給運輸造成不便。

    2.4成型壓力與壓模幾何形狀

    成型壓力影響成型密度,但受設備能力的限制,制約了成型壓力的增加;壓膜的幾何形狀影響成型壓力以及摩擦力的大小。

    2.5 成型溫度

    成型溫度高會使原料本身變軟,木質素軟化,容易壓縮成型,但溫度過高會造成模子退火、耐磨性降低、壽命縮短,而且還會使物料炭化嚴重,降低表面黏結性能而影響成型。

    2.6添加劑

    生物質固體成型過程中使用的添加劑主要是聚環氯乙烷,其可以中和成型燃料顆粒表層和擴散層(水分)之間產生的電動勢,使成型塊的結合更加牢固[20]。

第2篇

[關鍵詞] 生物質 顆粒燃料 清潔燃燒

正文

1、概述

生物質顆粒燃料是在一定溫度和壓力作用下,利用木質素充當粘合劑,將松散的秸稈、樹枝和木屑等農林生物質壓縮成棒狀、 塊狀或顆粒狀等成型燃料。中質煙煤相當;基本實現 CO2零排放,NOx和 SO2的排放量遠小于煤,顆粒物排放量降低;燃燒特性明顯得到改善,利用效率顯著提高。 因此,生物質固體成型燃料技術是實現生物質高效、 清潔利用的有效途徑之一。 生物質固體成型燃料主要分為顆粒、塊狀和棒狀 3 種形式,其中顆粒燃料具有流動性強、燃燒效率高等優點,因此得到人們的廣泛關注。

隨著我國的再生能源快速發展,生物質成型燃料技術及其清潔燃燒設備的研究開發提高了秸稈運輸和貯存能力,燃燒特性明顯得到了改善,可為農村居民提供炊事、取暖用能,具有原料來源廣泛、價格低、操作簡單等特點,是生物質能開發利用技術的主要發展方向之一。

自2006年1月1日我國頒布實施了再生能源法。使我國生物質能源發展走上了快速規范化的道路。生物質能在我國主要是以農作物秸稈為主體的資源。秸稈長期被作為農村傳統的用能,隨著我國農村經濟的發展,農民,特別是新一代的農民難以接受傳統的、直燒秸稈生活用能的落后方式。但又苦于缺乏先進廉價的使用。也只能花高價用液化氣、電、型煤等現代能源。由于現代能源的緊張和價格的日趨上漲,長期花高價用現代能源,農民又難以承受。特別是城鎮及城市接壤區域居民采暖,800-900元每噸的煤,一個冬天要用上1-2噸滿足采暖需要,農民甘愿受凍也不愿花如此大的費用,而城鎮及城市接壤區域居民采暖受到環境要求的嚴格限制。目前,居民冬季用煤采暖的已越來越少。從這一點看,在現代社會有相當多的農民沒有得到,也很難得到良好的能源服務,他們的現代生活水平還較低。國家早就重視如此重要的民生問題,從20世紀90年代初中國農業部和科技部就開始投資進行農作物秸稈資源化利用的研究、開發、試點示范和技術推廣工作。近幾年,中國農作物秸稈的清潔、方便能源利用的技術研究和開發工作已取得了一些成果,有些技術已趨于成熟,并得到一定程度的推廣。現在,中國主要的農作物秸稈能源利用技術有秸稈氣化集中供氣技術、秸稈壓塊成型及炭化技術、利用秸稈制取沼氣技術和秸稈直接燃燒技術。由于中國農村經濟的發展,農民及城鎮居民生活水平的提高,居民對清潔能源的需求,加上這些秸稈能源利用技術的不斷發展和逐步完善,秸稈能源利用將逐漸由傳統的、低效不衛生的直接燃燒方式向優質化和高效化方向發展。

國外關于生物質成型燃料與燃燒技術設備的應用以趨于成熟化和普遍化,我國生物質成型燃料的發展還剛開始,與之相適應的燃燒技術設備處于一種滯后狀態。目前一些成型燃料的應用,主要是在現有燃燒設備的基礎上,直接應用或改造應用,既使河南省科學院研制具有較高水平的家用顆粒燃料爐灶,也存在著技術不到位的情況,難以產業化發展,沒有做到商品化應用。

有些單位在取得了生物質顆粒燃料炊暖爐灶的基礎上,立足于建立一個秸稈成型顆粒燃料與高效清潔燃燒設備系統技術產品的有機統一,協調發展的機制。在進行“生物質冷成型燃料加工設備系統”和生物質顆粒燃料炊暖爐灶的研制過程中,重點解決了目前百姓采暖困難問題,創造了“生物質顆粒燃料供熱鍋爐”的成果。采用了生物質顆粒燃料炊暖爐灶的核心技術,實現了生物質高效、清潔燃燒、節能排放的目標。應用廣泛,可滿足城鎮及城市接壤區域居民采暖需求。

2、物質顆粒燃料成型和清潔燃燒技術及設備

2.1傳統成型方法。

它與現有的飼料制粒方式相同,即原料從環模內部加入,經由壓輥碾壓擠出環模而成粒狀。

包括原料烘干、壓制、冷卻、包裝等。該工藝流程需要消耗大量能量,首先在顆粒壓制成型過程中,壓強達到50~100MPa,原料在高壓下發生變形、升溫,溫度可達100℃~120℃,電動機的驅動需要消耗大量的電能;其次,原料的濕度要求在12%左右,濕度太高和太低都不能很好成粒,為了達到這個濕度,很多原料要烘干以后才能用于制粒;第三,壓制出來的熱顆粒(顆粒溫度可達95℃~110℃)要冷卻才能進行包裝。后2項工藝消耗的能量在制粒全過程中占25%~35%,加之成型過程中對機器的磨損比較大,所以傳統顆粒成型機的產品制造成本較高。

2.2冷成型技術。

新型冷成型技術通過顆粒成型機直接壓制,把秸稈、木料殘渣等轉化成大小一致的生物顆粒,其燃燒效率超過80%以上(超過普通煤燃燒約60%的效率);燃燒效率高,產生的二氧化硫、氨氮化合物和灰塵少等優點。

2.3清潔燃燒設備

目前燃燒設備的理論研究和應用研究還較少,國內也引進一些以生物質顆粒為燃料的燃燒器, 但這些燃燒器的燃料適應范圍很窄,只適用于木質顆粒,改燃秸稈類顆粒時易出現結渣、堿金屬及氯腐蝕、設備內飛灰嚴重等問題,而且這些燃燒器結構復雜、能耗高、價格昂貴,不適合我國國情,因此沒有得到大面積推廣。

哈爾濱工業大學較早地進行了生物質燃料的流化床燃燒技術研究,并先后與無錫鍋

爐廠、杭州鍋爐廠合作開發了不同規模、不同爐型的生物質燃燒鍋爐。 此外,河南農業大學研制出雙層爐排生物質成型燃料鍋爐,浙江大學研制出燃用生物質秸稈顆粒燃料的雙膽反燒鍋爐等。

3、發展前景分析

我國生物質能資源非常豐富,農作物秸稈資源量超過7.2億噸,其中6.04億噸可作能源使用。國家通過引進、消化、吸收國外先進技術,嫁接商品化、集約化、規模化的管理經驗,結合中國國情,在農村推廣實施秸稈綜合利用技術,在節省不可再生資源、緩解電力供應緊張等方面都具有特別重要的意義。秸稈綜合利用不但減少了秸稈焚燒對環境造成的危害、減少了溫室氣體和有害氣體排放,而且對帶動新農村建設無疑將起到重要的促進作用。從秸稈資源總量看,廣大農村、鄉鎮的各種秸稈產量大、范圍廣。生物質固體燃料是繼煤炭、石油、天然氣之后的第四大能源,是可取代礦產能源的可再生資源,是未來一個重點發展方向。

參考文獻

[1]劉延春,張英楠,劉明,等.生物質固化成型技術研究進展[J].世界林業研究,2008,21(4):41-47.

[2]趙迎芳,梁曉輝,徐桂轉,等.生物質成型燃料熱水鍋爐的設計與試驗研究[J].河南農業大學學報,2008,42(1):108-111.

第3篇

能源是經濟發展的重要因素,發展甲醇燃料其影響深遠。生物醇油液體燃料是目前唯一進入市場,可替代石油燃料的大宗可再生能源。生物醇油液體燃料真正的開發,是社會需求推動技術發展的根本動力。雖然世界上可再生能源雖然種類繁多,但可以替代石油作動力燃料的卻少之又少。生物醇油液體燃料具有價格低、節能環保、使用方便、安全衛生等特點,易于消費者接受,所排放的煙氣低于國家標準,如果全面推廣應用,將大大減少城市環境污染,對人類節約能源和合理利用能源有著重要的戰略意義。節能減排已被列為七大戰略性新興產業之首。國家在財政、稅收、金融等方面提供政策支持。節能、環保屬于一個新興產業,‘錢’景看好。

優勢二:適合小本創業

小本創業的投資者們往往都是一些初次創業、市場經驗不足、經營理念尚不完善的人。所以小本創業的人士特別要注重選擇能夠腳踏實地的創業項目去投資創業。生物醇油液體燃料項目的可行性很高,在市場經濟條件下單位經營的自很高,經營方式也很靈活,客戶會有更多的選擇空間。選擇比努力更重要!選擇合作伙伴是成功的關鍵!合作方的選擇應從單位性質、產品、技術服務、等多方面進行了解。要選擇成立時間長、口碑好的國家正規科研單位合作,合作單位要有長期從事技術開發和推廣的完善組織結構和服務監督體系。

據行業專家分析,新能源生物醇油的經濟壽命期為10年,目前正處于開發階段。是現階段最具賺錢潛力的項目,投資少、收益高。

優勢三:實踐與理論相結合

先人一步、高人一籌、贏在眼光、勝在創新,合作共贏不斷創新。經過多年的推廣培訓,西安老科協的技術開發已處于國內領先,并有大批的成功客戶,在生物醇油液體燃料灶具開發使用和維護方面卓有成效且積累了一些寶貴的經驗,目前研發的灶具及其配件已經系列化開發,主要包括酒店使用大灶、猛火灶、家用小灶、火鍋灶等。這些灶具通過本地及全國其他客戶的使用,已經篩選出了一些性能穩定使用方便的產品,有利于以后市場的開發和推廣。

物美價廉是核心競爭力,是永恒不變的市場競爭法則。產品的系列化及多樣性,可以適應不同的客戶群體,有利于經營更加有利于后續不斷地開發新產品,為合作方提供強有力保障,增強市場競爭力,不斷地開拓新市場。西安老科協在技術開發方面的投入占得比重很大,所以在宣傳和包裝方面和同行存在一定的差距,但就技術開發和服務而言卻是絕對專業而具有競爭實力的。

優勢四:技術資源強大原料易購利潤豐厚

生物醇油燃料技術要適應市場需求必須是系列化的,全程化的,包括原料的選擇、質量判斷、配置過程中常見問題應如何處理、灶具的改造使用和維護、酒店油箱、油管的安裝,以及經營方式。沒有強大的售后技術實力做后盾,辛辛苦苦開發的市場就會變成別人的嫁衣,被別人所吞噬。項目研發和推廣機構的實力及可靠性是項目成功與否的關鍵所在。

配制生物醇油的主要原料甲醇各地化工廠、化肥廠和化工市場都有銷售,由于各地化肥廠、石化廠紛紛上馬聯醇生產線,在生產主產品的同時,富產甲醇。所以近幾年,甲醇價格低廉,購買方便??删徒少徏庸?,就地銷售。新型生物醇油,熱值可高達8600大卡/千克,與石油液化氣的熱值相當,成本僅為石油液化氣或柴油的1/2左右,利潤空間極大。目前市場上粗醇價格1600元左右/噸,精醇價格2600元左右/噸(精醇可兌水使用),加入輔料后,每噸生物醇油生產成本約2000元左右。而目前柴油市場價7500元/噸,液化氣6800元/噸,價格還在不斷上漲。生物醇油市場售價3300元/噸,毛利潤1300元/噸以上,其市場價僅為石油液化氣、柴油市場價格的一半,效益可觀。

優勢五:省心省力順勢而為

各地市場需求不同、消費水準不同、原料價格不同,為了滿足不同的需求,配置的產品必須既能適應價格競爭也要滿足質量不斷提高的需求,顯然一個或幾個配方是無法滿足市場的需要。原料的選擇,配方的比例及工藝、生產運輸、周轉存儲以及灶具的類型選配、安裝調試、維護使用等對生產進行全方位培訓,并有專業的技術老師指導市場營銷。實踐與理論并重,既搞科研又做市場,沒有經過市場檢驗的技術是沒有含金量的。灶具的不同安裝、應用、維護,注重實踐細則,小到每一個閥門,密封件的具體維護。解決生產的后顧之憂。規范化、標準化的要求使你的操作有章可循。規范化的操作不只是在你的基本操作上體現,在配置中出現分層乳化如何處理及日常灶具的維修。要杜絕生產使用中的各種問題的發生與蔓延,專業細致的技術服務打造行業的零售后。

以生物醇油液體燃料為車用主能源和民用主燃料,既減輕了環境污染和汽車尾氣排放,又提高了資源利用效率,有顯著的環境效益,對我國生態建設將起到非常重要的作用。愿我們攜手共同為新能源的開發做出應有的貢獻!

生物醇油

特別提示:凡已經加盟生產生物醇油的客戶不論您在哪家公司加盟的技術,如出現以下問題請致電,我單位會及時幫您解決。1、因換爐頭堵管不被用戶接受的;2、換了爐頭以后用戶反應耗量大,熱值低,不滿意的;3、因燃料分層乳化進不了大酒店的;4、有煙氣異味,刺鼻,刺眼的。

記者點評:細節決定成敗!在技術轉讓市場,有比較才有鑒別,有競爭才有發展,西安老科協負責人李主任衷心地提醒廣大讀者在進行項目投資前:多電話咨詢、多考察市場、多實地參觀。西安老科協獨家研發的生物醇油目前已經過數百家工廠飯堂,酒店多年使用,大量地事實證明成本更低更安全,其獨創核心乳化劑配方投資更省!請自帶樣品或原料現場調制,當場燃燒對比,馬上就見分曉! 如有需要,西安老科協可免費贈送人工合成液化氣的詳細制作配方!

單位:西安老科協專利技術開發中心

地址:西安雁塔路南段99號(省科技大院)北四樓

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城西客運站:23、224路到大雁塔站下車即到

電話:029-855250238553819015891738148

第4篇

事實上,多年來,生物燃料作為一種新型能源一直被多國廣為探索。不久前,中國商用飛機有限責任公司也攜手波音公司進軍航空生物燃料研發高地,雙方成立節能減排技術中心,尋求提煉航空燃料的妙方。

而在這方面,英國算得上是佼佼者之一。早在2008年,英國的維珍大西洋航空公司就進行了首次使用生物燃料的航空飛行。這次飛行的機型是波音747,航程從倫敦到阿姆斯特丹,在一個飛機引擎中添加了20%的生物燃料,其原作物是椰子和巴西棕櫚樹。

生物燃料是當前全球應對氣候變化討論中的一個熱點話題。如今,英國作為積極應對氣候變化的國家,非常重視推動生物燃料的發展,在政策、商業、科研等方面都做了大量工作。雖然全球整個生物燃料市場的前景還面臨一些爭論,但英國的生物燃料產業仍在穩步發展。

1、用廢棄食用油換乘車打折卡

據統計,在2009/2010財年英國車輛所使用的生物燃料中,約71%是生物柴油,約29%是生物乙醇,還有很小一部分的生物甲烷。

目前,一些英國公司正在通過國際合作發展生物燃料。例如英國石油公司與美國Martek生物科學公司簽署了合作協議,共同開發把糖分轉變為生物柴油的技術。英國“太陽生物燃料”公司前幾年曾在非洲大量投資,購買土地種植麻風樹,以便從麻風樹果實中提煉生物燃料。

在英國國內,一些公司通過回收廢棄食用油來生產生物燃料。例如英國最大的公交和長途公共汽車運營商STAGECOACH就有這樣一個項目,該公司向居民發放免費容器盛裝廢棄食用油,居民以此換取乘車打折卡,所收集的廢油被送到一家能源公司制成生物柴油,供STAGECOACH公司的部分車輛作為燃料使用。

雖然生物燃料現在還主要應用于車輛,但英國一些航空公司已率先進行了航空業使用生物燃料的探索。例如“維珍大西洋”公司在2008年進行了全球首次使用生物燃料的試飛,在一架波音747客機的一個引擎中加入了20%的生物燃料,從倫敦飛到了阿姆斯特丹。

2、科學界熱衷生物燃料

據介紹,英國科學界非常熱衷于研究生物燃料,相關研究走在世界前列。有些研究關注如何降低生物燃料的成本,如帝國理工學院等機構研究人員在《綠色化學》上報告說,用木材制造生物燃料時常需要將木材粉碎成很小的顆粒,這個過程需要消耗不少傳統能源,估計每粉碎一噸木材需消耗約8英鎊的能源。但如果在粉碎過程中加入某種離子液體作為劑,可以把這個環節所消耗的能源量降低80%,把粉碎每噸木材消耗的能源成本降低到約1,6英鎊。據估算,最后得到的生物乙醇的價格有望因此降低1 O%。

除成本研究外,還有些研究在探索使用不同的原材料來生產生物燃料。使用甘蔗、玉米等農作物來制造生物燃料常被指責與民爭糧、與糧爭地,但如果使用通常廢棄的秸稈等部位來制造生物燃料就可以避免這個問題。秸稈的主要成分是纖維素,如何分解纖維素一直是個難題。

英國約克大學等機構的研究人員在美國《國家科學院學報》雜志上說,他們從真菌中發現了一種名為G H61的酶,它能夠在銅元素的幫助下以較高的效率分解纖維素,使其降解為乙醇,然后用以制造生物燃料。

此外,樹木枝干和許多植物的莖稈中還含有許多通常難以分解的木質素,英國沃里克大學等機構研究人員在《生物化學》雜志上說,一種紅球菌能分泌一種具有分解木質素能力的酶。這種紅球菌可以大量培養,因此也可以用于分解植物莖稈制造生物燃料。

3、民眾自制生物燃料

盡管生物燃料在英國獲得商界及科學界人士的“全方位”支持,但對于大部分英國民眾來說,是否在開車時使用生物燃料仍取決于它的價格,單純出于環保目的而使用生物燃料的人群畢竟還是少數。

對于使用柴油發動機的汽車來說,許多車輛不需要改裝就可以燒生物柴油,而現在英國一些加油站出售的柴油價格在每升1.4英鎊左右,有公司出售的生物柴油售價在1.25英鎊左右,但每升生物柴油能驅動車輛行駛的距離通常低于傳統柴油,因此消費者往往會隨著油價的波動和性價比的變化,選擇是否使用生物燃料。

有意思的是,有些具備相應知識的英國民眾還自制生物燃料,這樣會比買油便宜得多。

根據英國《每日電訊報》報道,薩默賽特郡的詹姆斯。莫菲就是這樣一個例子。他從兩家餐廳購入廢棄食用油,每升只需1 O便士;在篩去渣滓后,向其中加入甲醇和氫氧化鈉等化學物質,經過加熱和沉淀等過程,就能得到自制的生物柴油。

他說,自己開車每月消耗150升生物柴油,制造這些生物柴油的成本是每升約18便士,這比市場價格要便宜得多。根據英國稅務海關總署的規定,民眾每年自制生物柴油2500升以下無需交納任何費用。因此,像莫菲這樣自制生物柴油的民眾可以給自己省下一大筆錢。

4、政府穩步推進

在英國能源與氣候變化部201 1年的《英國可再生能源路線圖》中,有關機構專門列出了有關生物燃料的目標。其中提到,在2009/201 0財政年度,英國道路上行駛的車輛使用生物燃料的比例占道路交通所用總燃料的3,33%,這個比例在近幾年一直處于增長之中,英國計劃到2014年將其提高到5%。

由于生物燃料主要用于供給車輛,英國交通部也參與了相關管理工作,負責《可再生交通燃料規范》的實施。根據這項法規,英國每年銷售量在45萬升以上的燃料供應商必須使生物燃料等可再生能源在其銷售量中達到一定比例,如果自身銷售的生物燃料達不到相應比例,則需要花錢從其他超額完成任務的燃料供應商那里購買相應份額。

這個比例是逐年上升變化的,目前的指向是前面提到的在2014年5%的目標。客觀地說,這是一個穩健的目標,每年的上升幅度不大,顯示出英國政府穩步推進生物燃料發展的態度。

此外,英國政府還對生物燃料的標準進行了規定,即與傳統化石燃料相比至少能減排溫室氣體35%以上,并且原料產地的生物多樣性不能因為生產生物燃料而受到影響。這是為了讓生物燃料能夠切實起到保護環境的效果。

5、前景還不明朗

需要說明的是,英國的生物燃料雖穩步發展,但仍稱不上達到“快跑”的程度。

一方面,英國商界雖然在發展生物燃料方面做出了諸多探索,但并沒有出現特別明顯的增長,一些項目還遇到了問題。比如有報道稱太陽生物燃料公司在非洲某些國家的項目已經終止,維珍大西洋公司雖然率先探索在飛機上應用生物燃料,但現在全球已有多家航空公司實現了使用生物燃料的商業化飛行,而維珍大西洋公司卻沒有太多進一步的消息。這可能與聯合國氣候變化談判結果波動和全球生物燃料市場本身的前景也還面臨一些爭論有關。

第5篇

關鍵詞: 生物柴油 環境保護 發展前景

柴油作為一種重要的石油煉制產品,在各國燃料結構中占有較高的份額,已成為重要的動力燃料。隨著世界范圍內車輛柴油化趨勢的加快,未來柴油的需求量會愈來愈大。而石油資源的日益枯竭和人們環保意識的提高,大大促進了世界各國加快柴油替代燃料的開發步伐,尤其是進入了20世紀90年代,生物柴油以其優越的環保性能受到了各國的重視。

西方國家生物柴油產業發展迅速。近年來,西方國家加大生物柴油商業化投資力度,使生物柴油的投資規模增大,開工項目增多。美國、加拿大、巴西、日本、澳大利亞、印度等國都在積極發展這項產業。我國生物柴油的研究與開發起步較晚,但發展速度很快,一部分科研成果已達到國際先進水平。研究內容涉及油脂植物的分布、選擇、培育、遺傳改良及其加工工藝和設備。現階段各方面的研究都取得了階段性成果,這無疑將有助于我國生物柴油的進一步研究與開發。中國“十一五”規劃中明確規定,要大力發展可再生資源,擴大生物柴油的生產能力。可以預計,在未來幾年內,我國在該領域的研究將會有突破性進展并達到實用水平。

我國生物液體燃料目前主要以燃料乙醇和生物柴油為主。理論上講,我國生物液體燃料的發展潛力巨大。麻瘋樹、黃連木等油料植物可滿足500萬噸生物柴油裝置的原料需求,廢棄動植物油回收每年可生產約200萬噸生物柴油。近年來,我國相繼建成了許多年產量過萬噸的生物柴油廠。預計到2010年,我國生物柴油需求量將達2000萬噸,生物柴油行業投資前景將非常樂觀。

一、生物柴油的優越性

生物柴油是清潔的可再生能源,它是以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黃連木等油料林木果實、工程微藻等油料水生植物及動物油脂、廢餐飲油等為原料制成的液體燃料,是優質的石油柴油代用品。生物柴油是典型的“綠色能源”,大力發展生物柴油對經濟可持續發展,推進能源替代,減輕環境的污染壓力,控制城市大氣污染具有重要的戰略意義。生物柴油的優越性主要體現在以下幾個方面:(1)原料易得且價廉。用油菜籽和甲醇為生產原料,可以從根本上擺脫對石油制取燃油的依賴。(2)有利于土壤優化。油菜可與其他作物輪種,改善土壤狀況,調整平衡土壤養分,挖掘土壤增產潛力。(3)副產品具有經濟價值。生產過程中產生的甘油、油酸、卵磷脂等一些副產品市場前景較好。(4)適用性廣。除了做公交車、卡車等柴油機的替代燃料外,還可以做海洋運輸、水域動力設備、地質礦業設備、燃料發電廠等非道路用柴油機之替代燃料。(5)保護動力設備。生物柴油較柴油的運動粘度稍高,在不影響燃油霧化的情況下,更容易在汽缸內壁形成一層油膜,從而提高運動機件的性,使噴油泵、發動機缸體和連桿的磨損率低,使用壽命長。(6)具有較好的安全性能。由于閃點高,生物柴油不屬于危險品,在運輸、儲存、使用等方面更安全。(7)具有良好的燃料性能。十六烷值高,燃燒性好于柴油,燃燒殘留物呈微酸性,使催化劑和發動機機油的使用壽命加長。(8)具有可再生性能。作為可再生能源,與石油儲量不同,它是以農作物為原料,可供應量永遠不會枯竭。(9)具有優良的環保特性。主要表現在由于生物柴油中硫含量低,使得二氧化硫和硫化物的排放低,可減少約30%(有催化劑時為70%);生物柴油中不含對環境會造成污染的芳香族烷烴,因而廢氣對人體損害低于柴油。(10)減排溫室氣體。歐洲目前第一代生物燃料的全生產循環所排放的溫室氣體比其所替代的常規燃料的排放減少約35%―50%,第二代生物燃料預計將可減少約90%的溫室氣體排放。(11)巨大的社會效益?!暗販嫌汀笔巧锊裼偷闹饕现?,因此可以到飯店集中收購“地溝油”用來煉制生物柴油,實現真正意義上的變廢為寶。如此一來,既可以實現“地溝油”本身所具有的價值,創造客觀的經濟效益,又可以很大程度上控制“地溝油”流入不法分子手中,杜絕“地溝油”回流到餐桌,保障消費者的生命健康和飲食安全??梢约谢厥諒U棄橡膠、塑料的有機制品作為煉制生物柴油的原料,避免對這些有毒有害垃圾進行焚燒造成嚴重的環境污染――主要是土壤污染和空氣污染,從而實現環境和經濟效益的雙豐收。總之,“生物柴油”對落實以人為本的科學發展觀有著舉足輕重的作用,是構建資源節約型、環境良好型社會的重要環節,是建設社會主義新農村與和諧社會的創舉。

二、生物柴油的應用前景分析

(一)生物柴油的自身競爭力不斷提高

目前全球煉油廠加工的原油平均相對密度是0.8514,平均含硫量是0.9%;近期,平均相對密度已上升到0.8633,含硫量已上升到1.6%。煉油廠要在現有基礎上,使柴油含硫量低、有良好的安定性及性、較高的十六烷值和清凈性,必須在裝置調整上投入大量資金,并由此帶來油品生產成本的提高,在這方面,各發達國家的煉油廠均投入了重金。從美國的情況看,美國從20世紀90年代初啟動油品清潔化,已累計投入了300多億美元。由此造成的油品成本提高使目前美國煉油廠噸毛利僅在每桶1美元左右,維持微利狀態,有的企業甚至虧損;從歐洲的情況來說,歐洲煉油廠要達到2000年歐盟燃油規格,估計需要投資200億―300億美元。歐洲石油工業協會估計的投資更高,該組織認為要達到2000年和2005年的柴油規格,需要投資440億―500億美元。

隨著生物柴油生產工藝的改進,使用生物柴油的發動機即可使用普通柴油的發動機(對有些機型僅需換密封圈和濾芯),無需作任何改動,生物柴油可與普通柴油在油箱中以任何比例相混,并對駕駛動力無任何影響,駕駛者根本無法區分兩者的駕駛動力差別。加之柴油替代燃料所用原料隨著規模種植價格日趨低廉,使柴油替代燃料的生產成本逐步下降,與常規柴油的價格正在縮小,如美國生物柴油的價格已從每升1.06美元降到0.33―0.59美元,這個價格與普通柴油的價格差不多。

(二)政府對生物柴油的開發應用采取扶持政策

目前許多國家如美國、德國、法國、丹麥、意大利、愛爾蘭和西班牙等對生物柴油采取了相應的扶持政策。為了進一步鼓勵使用生物柴油,美國農業部決定今后兩年每年拿出1.5億美元補貼生物柴油等生物燃料的使用,目前美國至少有5個州正在考慮制訂稅收鼓勵政策。在歐洲生產生物柴油可享受到政府的稅收優惠政策,其零售價低于普通柴油。據Frost & Sullivan企業咨詢公司最新發表的“歐盟生物柴油市場”報告,為實現“京都協議”規定的目標(在2008-2012年,歐盟將減少8%的二氧化碳排放量),歐盟即將出臺鼓勵開發和使用生物柴油的新規定,如對生物柴油免征增值稅,規定機動車使用生物動力燃料占動力燃料營業總額的最低份額。新規定的出臺不僅有助于歐盟生物柴油市場的穩定,而且生物柴油營業額將從2000年的5.035億美元猛增至24億美元,平均年增25%。

我國對可再生能源生產企業采取了減半征收增值稅的優惠措施。自《可再生能源法》頒布以來,國家對可再生能源的政策支持框架已經初步確立,并出臺了一系列配套政策和細則。2006年1月,國家發改委頒布了《可再生能源產業發展指導目錄》、《可再生能源發電有關管理規定》等法律。2006年6月,財政部出臺了《可再生能源發展專項資金管理暫行辦法》(財建[2006]237號文件),生物柴油、燃料乙醇等可再生能源的開發利用項目被列為專項資金重點扶持對象,可再生能源的發展已經迎來了政策的春天。6月7日國務院總理主持召開國務院常務會議,審議并原則通過了《可再生能源中長期發展規劃》。國家和地方從“十五”起就對可再生能源生產企業在資金和財稅兩個方面加以大力支持。

(三)現代柴油機促使汽車車型柴油化的趨勢加快

在歐洲,1999年新購柴油轎車比例約為30%,法國甚至達到48%。2000年,歐洲市場上柴油轎車的銷售量達到440萬輛,比1995年翻了一倍?,F在經濟型轎車主要生產廠商如大眾、雷諾、歐寶和福特的顧客中,幾乎有一半需要柴油車。目前,在歐洲轎車市場上,新型柴油轎車購買率達30%,專家預言:到2009年,歐洲每2輛新車中就有1輛是柴油車。在美國市場上,商用車(即我國所稱的卡車、客車)的90%為柴油車;在日本,將近10%的轎車是柴油轎車,38%的商用車為柴油車。美國、日本及歐洲的重型汽車全部使用柴油機為動力。許多國家在稅收、燃料供應等方面予以政策上的傾斜,敦促柴油發動機的普及和發展。我國柴油汽車生產比例已由1990年的15%上升到1998年的26%。1997年我國生產的重型載貨汽車和大型客車全部采用柴油發動機;65.9%中型載貨汽車采用柴油發動機,53.5%中型客車采用柴油發動機;55.4%和29.4%的輕型載貨汽車、輕型客車也開始采用柴油發動機。我國1994年頒布的《汽車工業產業政策》明確提出,總重量超過5噸的載客汽車、載貨汽車在2000年后主要采用柴油為燃料。未來的幾年,是中國汽車工業騰飛的時代。因此,我國柴油車產量的增長趨勢還將繼續下去,汽車柴油化是中國汽車工業的一個發展方向。

汽車車型柴油化趨勢的加快主要是由于現代柴油機采用了電控發動機控制系統、高壓燃油直噴式燃燒系統以及廢氣排放控制裝置,已完全克服了傳統柴油機的缺點,能夠滿足現行的國際排放標準,而這些裝置和技術要求柴油含硫量低,有良好的安定性及性,較高的十六烷值和清凈性等。隨著現代柴油機使用生物柴油燃料技術的成熟,目前在世界范圍內出現的這種汽車車型柴油化趨勢會進一步加快。據專家預測,在2010年以前,柴油需求年均增長3.3%,到2010年,世界柴油的需求量將從目前的38%增加到45%。而世界范圍內柴油的供應量嚴重不足,給生物柴油留下了廣闊的發展空間。

參考文獻:

[1]朱行.植物油制成生物柴油[J].糧食與油脂,2001,(5):50.

[2]王慶一.中國能源現狀與前景[J].中國煤炭,2003,(5).

第6篇

關鍵詞 生物質;能源;環境

中圖分類號 TK6 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)101-0225-01

社會的經濟發展進步離不開能源,能源就像是一臺發動機,推動著社會的經濟發展,提高著廣大人民群眾的生活水平。伴隨全球經濟的迅速發展,人類對能源的需要也在迅速增長,能源危機問題也會越來越嚴重,甚至會影響到人類的正常生活。此外,化石燃料的燃燒還會生成大量的溫室氣體從而造成溫室效應,其他燃燒產物也會漂浮在空氣中發生各種物理化學變化,不僅會對大氣造成污染,還會影響人體健康。所以,不管是從能源的可持續發展還是從保護環境的角度來看,找到合適的能源來代替化石燃料,已經成為全人類需要解決的重大問題。

1 生物質能利用概述

生物質能是人類最早使用的能源,一直以來都被人類用作生活燃料。最早利用生物質能的方式是直接燃燒,這種生物質能利用方式到現在仍被廣泛采用。但是,隨著工業的發展,化石燃料大量投入使用,由于其能量集中,生物能現在已經基本被化石燃料取代。就整個現代化國家來說,生物質能在所有正在利用的能源中所占的比例小于3%。由于社會、經濟原因,許多發展中國家在能源利用方面存在著對生物質資源的嚴重矛盾:使用過度和供應不足同時存在。

1987年,全世界消耗的的一次能源約有12.5%為生物質能源。以生物質為能量來源,經濟性是很重要的一個原因,另外還有環境保護的原因。生物質能源轉化裝置有的組裝起來很簡單,而且費用低廉,小規模使用效果很好。生物質能源是生長在土壤中的,不需進口,若能對生物質能源規模化利用,那么為規?;锰峁┰系霓r、林相關產業還會得到很好的發展,也不失為經濟發展的好機遇。從環境保護的角度來講,燃燒生物質能源所產生的污染物較少,更有利于經濟和社會的可持續發展。此外,對生物質資源的商業性開發利用還可以解決固體廢物的處置問題。

2 世界各國(地區)生物質能應用現狀與前景

2.1 國外生物質能應用現狀及前景分析

2.1.1 美國

總體而言,在生物質能的開發利用方面,美國的科技水平處于世界領先的位置。美國比發展中國家更早提出綠色電力的概念,自1979年就應用生物質直燃技術發電,那時候總裝機容量就超過了10000 MW,單機容量達10 MW~25 MW。據有關媒體報道,美國目前有380多家生物質發電廠,主要建設在造紙廠和木材廠周邊,這些工廠大部分地處偏僻,但是能提供近十萬個工作

崗位。

2.1.2 歐洲

歐洲森林資源豐富,大部分歐洲國家的生物質資源開發都是從利用木材為主的,其起步較我國早,而且政府重視程度高,市場化較強,并且有大企業帶動整個產業的發展。生物質能的主要利用使用方式有燃燒供暖、發電和轉化為生物柴油等三種,在這三種中,以供暖最為主要。

芬蘭的生物質資源利用方法主要是建立燃燒站,小規模的燃燒站供熱,大規模的燃燒站則熱電聯產,生物質能源占全國年能源總消耗量的百分之二十。

瑞典主要利用木材開發熱電聯產產業,其工藝技術水平世界領先。最為典型的是瑞典的熱電聯產產業市場化運作能力很強,燃料市場非?;钴S。

丹麥在生物質能源的利用上主要采用生物質直燃發電技術,在這方面取得了很大的成績。丹麥的BWE公司在秸稈燃燒發電技術方面率先研究開發出了可行性方案,如今在仍處于世界上秸稈燃燒發電技術的最高水平。

德國在生物質柴油方面不僅技術成熟,而且得到政府扶持,是生物柴油的最大生產國。目前,德國擁有1兆瓦以上的生物質電廠350家,有數十萬家庭使用的供暖器、發電機是以生物質直燃技術為基礎的。到2030年,德國的能量消耗有17.4%來自生物質能。

2.1.3 巴西

巴西是世界上最大的燃料乙醇的生產和消費大國。巴西主要用甘蔗來制造乙醇,巴西每年生產的甘蔗中,有約50%用于燃料乙醇的生產。生產出來的燃料乙醇,有約50%摻入汽油中使用,另外50%則作用于直接替代汽油燃料。巴西不僅是世界上最大的乙醇生產和消費大國,也是世界上最大的乙醇出口國,巴西生產的乙醇有百分之十五用于出口,主要出口市場為美國。

2.1.4 印度

印度很早就開始使用沼氣,早在1897年就有使用沼氣照明的技術存在。印度在l975年開始就啟動了國家沼氣開發計劃,截止到2008年在農村地區建成了沼氣池450多萬座,許多農村家庭沒有通電,此舉為數十萬家庭提供了炊事燃料,同時還解決了照明問題。

2.2 我國生物質能應用現狀及前景分析

生物質能利用技術在我國很早時候就有了,比如利用造紙廠、制糖廠的廢料發電,還有最近幾年開展的垃圾發電技術。但是生物質發電的商業化和規?;瘧盟?,比起歐美等發達國家還有明顯不足。

中國科學院廣州能源研究所在生物質能源的利用上做過很多研究,他們承擔了“1 MW生物質氣化發電系統”項目的研究開發,是國家“九五”重點科技攻關項目,此項研究的成套裝置己經正式投入商業化運營,產品一度出口到泰國、緬甸等國家。這標志著我國的生物質能氣化發電技術已經成熟,我國具有自主知識產權,其技術水平已達到國際先進水平。世界銀行對我國的生物質能氣化發電技術在中國的推廣速度之快很是驚訝,表現出了極大的興趣。

生物質直接燃燒發電技術是生物質能利用的又一有效技術,通過國家政策扶持,這項技術在我國也得到了較為快速的發展。隨著2006年12月山東投產了第一個秸稈直接燃燒燃發電技術項目,作為秸稈規?;l電示范項目,帶動很很多相關產業。比如秸稈直接燃燒鍋爐、輔機、等相關發電設備的廠家也已經具備了一定的生產能力,并有數家骨干企業帶動整個行業的發展。

總的來說,我國開發生物質資源具有很大的潛力。隨著國際上化石能源的使用面臨很大的危機,我國發電用煤供應緊張,我國也加大了對研究生物質能發電技術的支持力度,比如加大研究投資、加大建設力度等。我國在生物質能源的利用上要借鑒歐美發達國家的經驗,加大對生物質發電技術的研究力度,制定出符合現階段國情的扶持政策,加快我國生物質能源發電技術的規?;a業化、商業化的發展進程。

參考文獻

[1]曾麟,王革華.世界主要發展生物質能國家的目的與舉措[J].可再生能源,2005,02.

[2]張鐵柱.我國生物質發電行業現狀及前景分析[J].農村電氣化,2011,08.

[3]高立,梅應丹.我國生物質發電產業的現狀及存在問題[J].生態經濟,2011,08.

第7篇

關鍵詞:生物質;生物質能;產業;沼氣;生物質發電;生物質燃料;能源作物

1  概 述

近年來,在能源危機、保護環境和可持續發展的呼聲中,可再生的清潔能源以及能源的多元化倍受關注,生物質能成為其中的一個新亮點。

為了促進可再生能源的開發利用,增加能源供應,改善能源結構,保障能源安全,保護環境,實現經濟社會的可持續發展,中國已經制定并實施了《可再生能源法》??稍偕茉词乔鍧嵞茉矗侵冈谧匀唤缰锌梢圆粩嘣偕?、永續利用、取之不盡、用之不竭的資源,它對環境無害或危害極小,而且資源分布廣泛,適宜就地開發利用。根據《可再生能源法》的定義,目前主要包括太陽能、風能、水能、生物質能、地熱能和海洋能等非化石能源[1]。中國可再生能源資源非常豐富,開發利用的潛力很大,其中生物質能的開發潛力更大。

生物質能一直是人類賴以生存的重要能源,它目前是僅次于煤炭、石油和天然氣而居于世界能源消費總量第四位的能源,在整個能源系統中占有重要地位[2]。據有關專家估計,生物質能極有可能成為未來可持續能源系統的重要組成部分,到下世紀中葉,采用新技術生產的各種生物質替代燃料將占全球總能耗的40%以上。

生物質能是蘊藏在生物質中的能量,是綠色植物通過葉綠素將太陽能轉化為化學能而貯存在生物質內部的能量。煤、石油和天然氣等化石能源也是由生物質能轉變而來的。生物質能是可再生能源,通常包括以下幾個方面:一是木材及森林工業廢棄物;二是農業廢棄物;三是水生植物;四是油料植物;五是城市和工業有機廢棄物;六是動物糞便。在世界能耗中,生物質能約占14%,在不發達地區占60%以上。全世界約25億人的生活能源的90%以上是生物質能,直接燃燒生物質的熱效率僅為10%~30%[3]。生物質能的優點是燃燒容易,污染少,灰分較低;缺點是熱值及熱效率低,體積大而不易運輸。

目前世界各國正逐步采用如下方法利用生物質能:1)熱化學轉換法,獲得木炭、焦油和可燃氣體等高品位的能源產品,該方法又按其熱加工的工藝不同,分為高溫干餾、熱解、生物質液化等方法;2)生物化學轉換法,主要指生物質在微生物的發酵作用下,生成沼氣、酒精等能源產品;3)利用油料植物所產生的生物油;4)把生物質壓制成成型狀燃料(如塊型、棒型燃料),以便集中利用和提高熱效率。

“為了緩解中國能源短缺問題,保證能源安全,治理有機廢棄污染物,保護生態環境,建議國家應大力開發生物質能,實施能源農業的重大工程。”中國作物學會理事長路明研究員在接受記者采訪時說[4],“生物能源開發工程應主要包括:沼氣計劃、酒精計劃、秸稈能源利用計劃和能源作物培育計劃等?!?/p>

在2006年8月召開的全國生物質能源開發利用工作會議上,國家發展與改革委員會副主任陳德銘提出,今后15年,中國在生物質能源方面將重點發展農林生物質發電、生物液體燃料、沼氣及沼氣發電、生物固體成型燃料技術四大領域,開拓農村發展新型產業,為農村提供高效清潔的生活燃料,并為替代石油開辟新的渠道。

綜上所述,目前,中國生物質能源的產業化利用途徑主要包括以下方面:沼氣利用工程、農林生物質發電、生物固體成型燃料、生物質液體燃料、能源作物培育利用等。

2 中國生物質能產業發展目標

中國農村生物質能是一座待開發的寶藏。根據《可再生能源中長期發展規劃》確定的主要發展目標,到2010年,生物質發電達到550萬千瓦(5.5GW),生物液體燃料達到200萬噸,沼氣年利用量達到190億立方米,生物固體成型燃料達到100萬噸,生物質能源年利用量占到一次能源消費量的1%;到2020年,生物質發電裝機達到3000萬千瓦,生物液體燃料達到1000萬噸,沼氣年利用量達到400億立方米,生物固體成型燃料達到5000萬噸,生物質年利用量占到一次能源消費量的4%[5]。

開發利用生物質能是當前國內外廣泛關注的重大課題,既涉及農業和農村經濟發展,又關系到國家的能源安全。今后5~10年,中國農村生物質能發展的重點是沼氣、固體成型燃料和能源作物。《農業生物質能產業發展規劃》確定的主要發展目標是[6,7]:到2010年,全國農村戶用沼氣總數達到4000萬戶,新建大中型養殖場沼氣工程4000處,生物質能固體成型燃料年利用量達到

100萬噸,能源作物的種植面積達到2400萬畝左右。

據統計,全世界每年通過光合作用生成的生物質能約50億噸,相當于世界主要燃料消耗的10倍,而作為能源的利用量還不到其總量的1%,中國的利用量更是遠遠低于世界平均水平[8]。2005年,中國可再生能源開發利用總量約1.5億噸標準煤(tce),為當年全國一次能源消費總量的7%(其中非水電可再生能源利用占1%),根據政府的規劃目標,到2010和2020年可再生能源利用總量將達到2.7億tce和5億tce,分別占屆時能源消費總量的11%和16%(其中非水電可再生能源利用占2%和5%)[9]。因此,中國生物質能的發展利用空間很大。

3 中國生物質能產業化的發展前景

3.1沼氣利用工程的發展空間

沼氣的利用主要包括沼氣燃氣和沼氣發電。目前,中國農村生物質能開發利用已經進入了加快發展的重要時期。統計顯示,截至2005年底,中國農村中使用沼氣的農戶達到1807萬多戶,建成養殖場沼氣工程3556處,產沼氣約70億立方米,折合524萬噸標準煤,5000多萬能源短缺的農村居民通過使用了清潔的氣體燃料,生活條件得到根本改善[5]。中國已經建成大中型沼氣池3萬多個,總容積超過137萬立方米,年產沼氣5500萬立方米,僅100立方米以上規模的沼氣工程就達到630多處[10]。距離2010年預定目標的發展空間還很大。

中國經過二十多年的研發應用,在全國興建了大中型沼氣工程和戶用農村沼氣池的數量已位居世界第一。不論是厭氧消化工藝技術,還是建造、運行管理等都積累了豐富的實踐經驗,整體技術水平已進入國際先進行列。

沼氣發電發展前景廣闊,但目前還存在一些障礙,如技術障礙、市場障礙、政策障礙等,通過制定發展規劃、加強技術保障體系建設、引入競爭機制,創新投資體系,研究制定促進沼氣發展利用的國家級配套政策,等等。當技術、市場、政策等壁壘被克服后,沼氣發展前景廣闊,產業空間巨大。

3.2生物質能發電的發展前景

目前,生物質發電主要包括沼氣發電、生物質直燃發電、生物質混燃發電、農林秸稈生物質氣化發電、生物質炭化發電、林木生物質發電等。

生物質能源轉化為電能,正面臨著前所未有的發展良機:一方面,石油、煤炭等不可再生的化石能源價格飛漲;另一方面,各地政府頂著“節能降耗20%”的軍令狀,對落實和扶持生物質能源發電有了相當大的默契和熱情。國家電網公司擔任大股東的國能生物質發電公司目前已有19個秸稈發電項目得到了主管部門批準,大唐、華電、國電、中電等集團也紛紛加入,河北、山東、江蘇、安徽、河南、黑龍江等省的100多個縣、市開始投建或是簽訂秸稈發電項目[8]。

煤炭作為一次性能源,用一噸少一噸。而中國小麥、玉米、棉花等農作物種植面積很大,產量很高,而且農作物是可再生資源,相對于現在電廠頻頻“斷煤”、不堪煤價攀升的尷尬局面,推廣秸稈發電具有取之不盡的資源優勢和低廉的成本優勢。

生物質直接燃燒發電(簡稱生物質發電)是目前世界上僅次于風力發電的可再生能源發電技術。據初步估算,在中國,僅農作物秸稈技術可開發量就有6億噸,其中除部分用于農村炊事取暖等生活用能、滿足養殖業、秸稈還田和造紙需要之外,中國每年廢棄的農作物秸稈約有1億噸,折合標準煤5000萬噸。照此計算,預計到2020年,全國每年秸稈廢棄量將達2億噸以上,折合標準煤1億噸,相當于煤炭大省河南一年的產煤量。

為保障生物質發電原料供應,在強化傳統農業生產的基礎上,應大力開發森林、草地、山地、丘陵、荒地和沙漠等國土資源,充分挖掘生態系統的生物質生產潛力。重點加強高效光合轉化作物、速生林木與特種能源植物的培育推廣,大幅度擴大生物質資源的生產規模,逐步建立多樣化的生物質資源生產基地。

大力發展生物質發電正當其時。中國“十一五”規劃要求:建設資源節約型、環境友好型社會,大力發展可再生能源,加快開發生物質能源,支持發展秸稈發電,建設一批秸稈和林木質電站,生物質發電裝機達550萬千瓦。中國可再生能源發電價格實行政府定價和政府指導價兩種形式。其中生物質發電項目上網電價實行政府定價,電價標準由各?。ㄗ灾螀^、直轄市)2005年脫硫燃煤機組標桿上網電價加每千瓦時0.25元補貼電價組成[11]。 作為《中華人民共和國可再生能源法》配套法規之一的《可再生能源發電價格和費用分攤管理試行辦法》規定,生物質發電項目補貼電價,在項目運行滿15年后取消。自2010年起,每年新批準和核準建設的發電項目補貼電價比上年批準項目遞減2%。發電消耗熱量中常規能源超過20%的混燃發電項目,不享受補貼電價[11]。通過招標確定投資人的生物質發電項目,上網電價按中標確定的價格執行,但不得高于所在地區的標桿電價。

2010年,中國生物質能產量將達到22TWh,生物質發電裝機容量5.5GW,占全國總發電量的0.78%;2020年,中國生物質能產量達到120TWh,生物質發電裝機容量30GW,占全國總發電量的2.6%;2010年和2020年可再生能源發電占發電總量的比例仍然較小,分別為8.63%和11.86%[12]。國家發展與改革委員會計劃到2020年底將可再生能源發電的比例提升到15%~16%。

據農業部提供的數據[13],中國擁有充足的可發展能源作物,如農作物秸稈年產6億噸、畜禽糞便年產21.5億噸、農產品加工業如稻殼、玉米芯、花生殼、甘蔗渣等副產品的年產量超過1億噸、邊際土地4.2億公頃,同時還包括各種荒地、荒草地、鹽堿地、沼澤地等。據中國科學院石元春院士估計,如果能利用現有農作物秸稈資源的一半,生物質產業的產值就可達近萬億元人民幣。截止到2005年底,中國生物質發電量2GW,距離2010年的5.5GW和2020年的30GW還有很大的發展空間。作為唯一可運輸并儲存的可再生能源,憑其優越的先天條件,中國生物質能發電產業具備廣闊的發展空間,擁有巨大的投資價值。

3.3 生物質固體燃料的發展模式

生物質固體成型燃料也是農業部今后的重點發展領域之一。農業部將重點示范推廣農作物秸稈固體成型燃料,重點在東北、黃淮海和長江中下游糧食主產區進行試點示范建設和推廣,發展顆粒、棒狀和塊狀固體成型燃料,并同步開發推廣配套爐具,為農戶提供炊事燃料和取暖用能。

豐富、清潔、環保又可再生的生物質能源過去卻沒有得到重視,而被白白浪費掉。河南農業大學張百良教授分析指出,除去飼養牲畜、工業用和秸稈還田,中國每年還具有4億噸制作成型燃料的資源可以生產1.5億噸成型燃料,可替代1億噸原煤,相當于4個平頂山煤礦的年產量[8]。以農作物秸稈為原料的生物質固體燃料產業規模雖然不是很大,但因目前開發程度低,發展空間仍巨大。

3.4生物質液體燃料的發展模式

3.4.1 生物液體燃料生產大國的典型模式

生物液體燃料具有替代石油產品的巨大潛力,得到了各國的重視,主要包括燃料乙醇和生物柴油。國際油價的持續攀升,提高了生物液體燃料的經濟性,在一些國家和地區已經具有了商業競爭力。目前,巴西燃料乙醇折合成油價約25美元/桶,低于原油價格。2005年,巴西和美國仍然是燃料乙醇的生產大國,分別以甘蔗和玉米為原料,摻混汽油,占其國內車用交通燃料的50%和3%,比2004年分別提高6%和1%。美國在2001~2005年,燃料乙醇產量已經翻了一番,2005年最新的能源法案中又提出,到2010年燃料乙醇產量再增加一倍的目標。歐盟確定了到2010年生物液體燃料在總燃料消耗的比例達到6%的目標[14]。

目前,生產生物液體燃料比較成功的典型模式有巴西模式和美國模式。

1)巴西甘蔗-乙醇模式

巴西是推動世界生物燃料業發展的先鋒。它利用從甘蔗中提煉出的蔗糖生產乙醇,代替汽油作為機動車行駛的燃料。如今巴西乙醇和其他競爭燃料相比,價格上已具有競爭性。這也是當前生物燃料業發展最為成功的典范。巴西熱帶地區的光照使得那里非常適合種植甘蔗?,F在,巴西已經是世界上最大的甘蔗種植國,每年甘蔗產量的一半用來生產白糖,另一半用來生產乙醇。

最近幾年,由于過高的汽油價格和混合燃料轎車的推廣,巴西燃料乙醇工業更是得到了長足的發展。混合燃料轎車能夠以汽油和乙醇的混合物為燃料,自從2003年在巴西大眾市場銷售后,銷量節節攀升,目前已經占據了巴西轎車市場的半壁江山。在混合燃料轎車需求的拉動下,巴西燃料乙醇的日產量從2001年的3000萬升增加到2005年的4500萬升,已能滿足國內約40%的汽車能源需求[14]。

用蔗糖生產乙醇是目前世界上制造乙醇最便宜的方法。在未來4年中,巴西計劃將新建40~50家大型乙醇加工廠。為了保證原料供應,甘蔗的種植面積也將不斷擴大。

當前巴西生物燃料發展戰略的成功,并不意味著巴西的蔗糖乙醇會成為世界生物燃料業未來的選擇。因為即使只替代目前全球汽油產量的10%,也需要將巴西現有的甘蔗種植面積擴大40倍。巴西不可能“騰”出這么多土地用于種植甘蔗。另外,由于甘蔗的品種有強烈的地域性,巴西的技術路線在別的國家很難走得通。就連非洲、印度、印度尼西亞都無法照搬,更別說主要地處溫帶的中國了。

因此,巴西模式盡管取得了迄今最大的成功,但卻不是未來世界生物燃料業發展的方向,更不適合地處溫帶、缺少耕地的中國。探索適合中國國情的生物液體燃料發展模式成為當務之急。

2)美國玉米-乙醇模式

美國是主要的燃料乙醇生產國之一,但與巴西不同,它用的不是甘蔗而是玉米。盡管有不少反對的聲音,但美國燃料乙醇的日產量仍從1980年的100萬升增加到現在的4000萬升。目前,美國已投入生產的乙醇生產廠有97家,另外還有35家正在建設當中。這些工廠幾乎都集中在玉米種植帶。

玉米中用于生產乙醇的主要成分是淀粉,通過發酵它可以很容易地分解為乙醇。這正是用玉米生產乙醇的優勢,但這也是人們反對的原因,因為淀粉是一種重要的糧食。2007年美國計劃投入4200萬噸玉米用于乙醇生產,按照全球平均食品消費水平,同等數量的玉米可以滿足1.35億人口一年的食品消耗[14]。

中國現在80%的乙醇的原料是谷類,由于原本過剩的谷物在2000年后產量快速減少,使得燃料乙醇的發展再次面臨挑戰[15]。玉米加工燃料乙醇業過快發展,一些地區甚至玉米主產區已在考慮進口玉米了。國家已經制定相關政策,對玉米加工燃料乙醇項目加以限制,強調發展燃料乙醇要以非糧原料為主,因為谷類供給安全問題對于擁有巨大人口的中國來說,始終應該放在首位。糧食安全始終是國家重大戰略問題。中國糧食不能承受“能源化”之重。中國國情和美國、巴西不一樣,其成功經驗雖有可資借鑒之處,但不能照搬他們的模式。

生物液體燃料方面新技術的研發,在很大程度上取決于解決生物燃料生產的原料供應問題。目前生產液體燃料大多使用的是糧食類作物,如玉米、大豆、油菜籽、甘蔗等。但是從能源的投入、產出分析,利用糧食類作物生產液體燃料是不經濟的。因此,利用木質纖維素制取燃料乙醇將是解決生物液體燃料的原料來源和降低成本的主要途徑之一。

3.4.2中國生物質液體燃料的產業化發展途徑

中國生物液體燃料的發展已初具規模。當前,中國以陳化糧為原料生產燃料乙醇的示范工程,年生產能力已達102萬噸,生產成本也達到了消費群體初步接受的水平。在非糧食能源作物種植方面,中國已培育出“醇甜系列”雜交甜高粱品種,并建成了產業化示范基地,培育并引進多個畝產超過3噸的優良木薯品種,育成了一批能源甘蔗新品系和能糖兼用甘蔗品種。具備了利用菜籽油、棉籽油、木油、茶油和地溝油等原料年產10萬噸生物柴油的生產能力[16]。

1)油菜籽-生物柴油模式

中國農科院油料作物研究所所長王漢中研究員呼吁:國家應大力推廣“油菜生物柴油”。生物柴油相對于礦物柴油而言,是通過植物油脂脫甘油后再經過甲脂化而獲得。發展油菜生物柴油具備三大優點:一是可再生;二是優良的環保特性:生物柴油中不含硫和芳香族烷烴,使得二氧化硫、硫化物等廢氣的排放量顯著降低,可降解性還明顯高于礦物柴油;三是可被現有的柴油機和柴油配送系統直接利用。因此,生物柴油在石油能源的替代戰略中具有核心地位。

目前,發展生物柴油的瓶頸是原料。木本油料的規模有限,大豆、花生等草本油料作物與水稻、玉米等主要糧食作物爭地,擴大面積的潛力不大。而作為生物柴油的理想原料,油菜具有其獨特的優勢。首先適應范圍廣,發展潛力大:長江、黃淮流域、西北、東北等廣大地區都適宜于油菜生長;其次油菜的化學組成與柴油很相近:低芥酸菜油的脂肪酸碳鏈組成與柴油很相近,是生物柴油的理想原料;第三,可較好地協調中國糧食安全與能源安全的矛盾:長江流域和黃淮地區的油菜為冬油菜,充分利用了耕地的冬閑季節,不與主要糧食作物爭地。

根據歐洲油菜發展的經驗和油料科技進步的情況,王漢中預計,只要政策、科技、投入均能到位,經過15年的努力,到2020年,中國油菜種植面積可達到4億畝,平均畝產達到200千克,含油量達到50%左右。屆時,中國每年可依靠“能源油菜”生產6000萬噸的生物柴油(其中4000萬噸來源于菜油,2000萬噸來源于油菜秸稈的加工轉化),相當于建造3個永不枯竭的“綠色大慶油田”[17]。

2)纖維素-乙醇模式

在整個生物燃料領域,當前最吸引投資者的并不是用蔗糖、玉米生產乙醇,或是從油菜籽中提煉生物柴油,而是用纖維素制造乙醇。所有植物的木質部分--通俗地說,就是“骨架”--都是由纖維素構成的,它們不像淀粉那樣容易被分解,但大部分植物“捕獲”的太陽能大多儲存在纖維素中。如果能把自然界豐富且不能食用的“廢物”纖維素轉化為乙醇,那么將為世界生物燃料業的發展找到一條可行的道路。

雖然因技術上的限制,目前還沒有一家纖維素乙醇制造廠的產量達到商業規模,但很多大的能源公司都在競相改進將纖維素轉化為乙醇的技術。最大的技術障礙是預處理環節(將纖維素轉化為通過發酵能夠分解的成分)的費用過于昂貴。但是,要想用纖維素生產乙醇,預處理環節無法回避。技術上的不確定性,迫使制造乙醇的大部分投資仍集中在傳統的工藝--通過玉米、蔗糖生產乙醇,但這些辦法無法從根本上解決當前的能源危機。為了保證能源安全,美國總統布什說,美國政府計劃在6年內把纖維素乙醇發展成一種有競爭力的生物燃料。

因為發展能源不可能走犧牲糧食的道路。盡管現在技術上還存在障礙,但大部分人仍相信,利用纖維素生產燃料乙醇代表了未來生物燃料發展的方向。中國生物質液體燃料的未來也同樣寄希望于用纖維素生產燃料乙醇。一旦技術取得突破,纖維素乙醇產業化發展空間巨大,產值難以估量。但是,各國的國情與能源結構不同,不能寄希望于某個方面來解決,因為任何國家都不可能單靠技術引進發展本國的生物燃料產業。因此,需要因地制宜,多能互補。

3)能源作物-生物液體燃料模式

石元春院士表示,在能源結構的歷史轉型中,中國發展生物質能源有很強的現實性和可行性。目前,中國對石油的進口依存度為近40%;SO2和CO2的排放量也分居世界第一和第二位。中國發展生物質能源不僅原料豐富,而且還有自行培養的甜高粱、麻瘋樹等優良能源植物;燃料乙醇、生物柴油等主產品工業轉化技術基本成熟且有較大的改進空間,成本降幅一般在25%~45%,且目前在新疆、山東、四川等地已取得進展[4]。

發展能源作物不會威脅糧食安全與環保。曾有專家提出能源安全和糧食安全存在矛盾。解決這個問題需要充分認識到糧食安全和能源安全有統一性,發展能源農業將是促進農民增收、調動農民種糧積極性的有效措施。糧食作物和能源作物有很好的互補性。首先,能源作物大都是高產作物,既能滿足糧食安全的需求,又是很好的能源作物。其次,能源農業開發的領域很廣,可以做到不與或少與糧食爭地。能源農業開發的領域,大多是利用農業生產中的廢棄物,如利用畜禽場糞便、農產品加工企業的廢水與廢物開發能源,既能增加農民收入,又能為糧食生產提供優質肥料,是生產清潔能源、促進糧食生產、保證糧食安全和能源安全的雙贏舉措。

除糧食外,中國其他可用于生物質能生產的植物和原料還有很多,如甘蔗、甜菜、薯類等。廣西科學院院長黃日波說,僅廣西的甘蔗資源和木薯資源分別具備年產830萬噸和1300萬噸生物乙醇的生產潛力,加起來超過2000萬噸[15]。

科技部中國生物技術發展中心有關專家指出,根據能源作物生產條件以及不同作物的用途和社會需求,估計中國未來可以種植甜高粱的宜農荒地資源約有1300萬公頃,種植木薯的土地資源約有500萬公頃,種植甘蔗的土地資源約有1500萬公頃[15]。如果其中20%~30%的宜農荒地可以用來種植上述能源作物,充分利用中國現有土地與技術,生產的生物質可轉化5000萬噸乙醇,前景十分可觀。

據農業部科教司透露,為穩步推動中國生物質能源的發展,并為決策和進一步開發利用土地資源提供可靠的數據,該司決定按照“不與人爭糧,不與糧爭地”的原則,開展對適宜種植生物質液體燃料專用能源作物的邊際土地資源進行調查與評價工作,以摸清適宜種植能源作物邊際土地資源總量及分布情況[18]。

以能源作物為原料的生物液體燃料模式發展潛力巨大,將是未來生物質能源發展的方向之一。

4) 林木生物質-生物柴油發展模式

利用中國豐富的林木生物質資源生產生物柴油,將薪炭林轉變為能源林,實現以林木生物質能源對油汽的替代或部分替代,探索兼顧能源建設和生態環境建設的新模式,實現可再生能源與環境的可持續發展。開發林業生物質能產業是林業的一個很有潛力的新產業鏈,既是機會,也是創新,不僅具有巨大潛力和發展空間,更是林業發展新的戰略增長點。

“森林具有可再生資源的屬性。林業是天然的循環經濟。生物質能技術是林業發展的新契機。”專家研究指出,中國生物質資源比較豐富,據初步估計,中國僅現有的農林廢棄物實物量為15億噸,約合7.4億噸標準煤,可開發量約為4.6億噸標準煤[19]。專家預測2020年實物量和可開發量將分別達到11.65億噸和8.3億噸標準煤。中國現有木本油料林總面積超過600多萬公頃,主要油料樹種果實年產量在200多萬噸以上,其中,不少是轉化生物柴油的原料,像麻瘋樹、黃連木等樹種果實是開發生物柴油的上等原料。

中國現有300多萬公頃薪炭林,每年約可獲得近1億噸高燃燒值的生物量;中國北方有大面積的灌木林亟待利用,估計每年可采集木質燃料資源1億噸左右;全國用材林已形成大約5700多萬公頃的中幼齡林,如正常撫育間伐,可提供1億多噸的生物質能源原料;同時,林區木材采伐、加工剩余物、城市街道綠化修枝還能提供可觀的生物質能源原料[19]。

中國發展林業生物質能源前景十分廣闊。中國林業可用來發展生物質能源的樹種多樣,可作為能源利用的現有資源數量可觀。在已查明的油料植物中,種子含油量40%以上的植物有150多種,能夠規?;嘤玫膯坦嗄緲浞N有10多種。目前,作為生物柴油開發利用較為成熟的有小桐子、黃連木、光皮樹、文冠果、油桐和烏桕等樹種。初步統計,這些油料樹種現有相對成片分布面積超過135萬公頃,年果實產量在100萬噸以上,如能全部加工利用,可獲得40余萬噸生物柴油[19]。

目前全國尚有5400多萬公頃宜林荒山荒地,如果利用其中的20%的土地來種植能源植物,每年產生的生物質量可達2億噸,相當于1億噸標準煤;中國還有近1億公頃的鹽堿地、沙地、礦山、油田復墾地,這些不適宜農業生產的土地,經過開發和改良,大都可以變成發展林木生物質能源的綠色“大油田”、“大煤礦”,補充中國未來經濟發展對能源的需要[18]。國家林業局副局長祝列克介紹,“十一五”期間,中國主要開展林業生物質能源示范建設,到2010年,實現提供年產20萬噸~30萬噸生物柴油原料和裝機容量為100萬千瓦發電的年耗木質原料。到2020年,可發展專用能源林1300多萬公頃,專用能源林可提供年產近600萬噸生物柴油原料和裝機容量為1200萬千瓦發電年耗木質原料,兩項產能量可占國家生物質能源發展目標30%以上,加上利用林業生產剩余物,林業生物質能源占到國家生物質能源發展目標的50%以上[19]。

可見,林木生物質能源的發展將逐步成為中國生物質能源的主導產業,發展空間巨大,前景廣闊。

4 結 語

國家已出臺的《生物燃料乙醇及車用乙醇汽油“十一五”發展專項規劃》及相關產業政策,明確提出“因地制宜,非糧為主”的發展原則,發展替代能源堅持“不與人爭糧,不與糧爭地”,要更加依靠非糧食原料。從大方向來看,用非糧原料能源替代化石能源是長遠方向,例如薯類和纖維質以及一些植物果實來替代。為避免糧食“能源化”問題[20],必須開發替代糧食的能源原料資源。開發替代糧食資源,如以農作物秸稈和林木為代表的各類木質纖維類生物質,及其相應的生物柴油和燃料乙醇生產技術,被專家們認為是未來解決生物質液體燃料原料成本高、原料有限的根本出路。

生物質能源將成為未來能源重要組成部分,到2015年,全球總能耗將有40%來自生物質能源,主要通過生物質能發電和生物質液體燃料的產業化發展實現。

有關專家也對生物質能源的發展寄予了厚望,認為中國完全有條件進行生物能源和生物材料規模工業化、產業化,可以在2020年形成產值規模達萬億元。

雖然生物質能源發展潛力巨大、前景廣闊,并正在逐步打破中國傳統的能源格局,但是生物質能的產業化發展過程也并非一帆風順,因為生物質原料極其分散,采集成本、運輸成本和生產成本很高,成為生物質燃料乙醇業的致命傷,若不能妥善解決將可能成為生物質能產業發展的瓶頸。

生物質能的資源量豐富并且是環境友好型能源,從資源潛力、生產成本以及可能發揮的作用分析,包括生物燃油產業化在內的生物質能產業化開發技術將成為中國能源可持續發展的新動力,成為維護中國能源安全的重要發展方向。在集約化養殖場和養殖小區建設大中型沼氣工程也將成為中國利用生物能源發電的新趨勢。從環保、能源安全和資源潛力綜合考慮,在中國推進包括以沼氣、秸稈、林產業剩余物、海洋生物、工業廢棄物為原料的生物質能產業化的前景將十分廣闊。

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第8篇

能源是一個國家經濟和社會發展的重要基礎,也是各國戰略安全的重要組成部分。面對傳統化石能源日益枯竭、環境污染日益嚴重以及全球氣候變暖的威脅,我國已經將關注目光轉向了能源多元化發展和加快可再生能源開發上。燃料乙醇作為可再生能源的代表之一,已成為我國新型能源研發的重點,當前,伴隨著低碳之風席卷祖國大地,燃料乙醇的生產和利用在我國得到了迅速的發展。

燃料乙醇是一種新型清潔燃料,是可再生能源開發利用的重要方向。它可以用玉米、小麥等糧食作物和甘蔗、木薯、高粱等非糧食作物通過生物發酵方式來生產,也可以利用植物纖維經過預處理、無機酸或纖維素酶水解再通過生物發酵方式生產。將一定比例的燃料乙醇摻混在普通汽油即可調和成乙醇汽油。乙醇汽油可以有效改善油品的性能和質量,降低一氧化碳、碳氫化合物等主要污染物的排放。

行業步伐加快

同時,燃料乙醇作為新興行業,可以帶動農業、制造業等行業協同發展,拉動經濟增長,因而得到各國政府的大力支持。按照技術和工藝的發展進程,目前學術界將燃料乙醇分為三類:第1代的糧食乙醇、第1.5代的非糧乙醇、第2代的纖維素乙醇。糧食乙醇指以玉米、小麥等糧食為原料,使用傳統的發酵法制造的燃料乙醇;非糧乙醇指使用木薯、甘蔗、甜高粱稈、紅薯等經濟作物為原料,使用傳統的發酵法制造的燃料乙醇。第1代和第1.5代燃料乙醇均屬于淀粉基乙醇,即將原料中的可發酵糖直接發酵制取乙醇。纖維素乙醇指使用玉米秸稈、玉米芯等纖維素物質為原料,經預處理后通過高轉化率的纖維素酶,將原料中的纖維素轉化為可發酵的糖類物質,然后經特殊的發酵法制造燃料乙醇,在技術上同糧食乙醇和非糧乙醇存在較大的差別,目前是國內外科研機構和企業的研發重點。

我國的燃料乙醇行業起步較晚,但在政府的大力支持下發展迅速。從2001年開始,我國先后在河南、黑龍江、吉林、安徽等9個省市開始試用車用乙醇汽油,采取地方立法的手段,在試點城市封閉運行?!笆濉逼陂g,國家批準了包括吉林燃料乙醇有限責任公司、河南天冠集團有限公司、安徽豐原生物化學股份有限公司和黑龍江華潤乙醇有限公司等4家燃料乙醇試點企業,以消化陳化糧為主生產燃料乙醇。近幾年,燃料乙醇在全國多個省市進行了推廣,取得了很好的成效。目前我國推廣乙醇含量10%的乙醇汽油的省份從原來試點的4個向更大的范圍推廣。隨著試點規模的擴大,我國燃料乙醇銷售量迅速增長,截止到2011年我國燃料乙醇產銷量達193.76萬噸,是世界第三大燃料乙醇生產國。

政策大力扶持

為了促進燃料乙醇行業的健康有序發展,從提出此項戰略以來,國家對該行業的政策干預從未停止過。燃料乙醇從落地以來,政府對其進行了大力推廣,從產品的生產、銷售到定價都是由政府“一手操辦”。獲得政府批準和補貼是燃料乙醇生產開工的必要前提,政府政策變化對燃料乙醇生產效益波動影響很大。

我國人多地少,耕地資源緊缺,糧食供需處于緊平衡狀態,以玉米、小麥為原料生產燃料乙醇將威脅到國家的糧食安全,影響糧食正常供給,并導致農產品價格上漲等連鎖反應,所以我國嚴格控制以糧食為原料的燃料乙醇新建和擴建項目。2005年6月,財政部印發《可再生能源發展專項資金管理暫行辦法》明確提出:“石油替代可再生能源開發利用,重點是扶持發展生物乙醇燃料、生物柴油等,其中生物乙醇燃料是指用木薯、甘蔗、甜高粱等制取的燃料乙醇?!贬槍Σ糠值貐^發展生物乙醇燃料的過熱傾向和盲目勢頭,2006年12月國家發展改革委和財政部聯合下發了《關于加強生物燃料乙醇項目建設管理,促進產業健康發展的通知》,要求立即暫停核準和備案玉米燃料乙醇項目,明確提出“因地制宜,非糧為主”的發展原則。

可見燃料乙醇雖然在我國具有良好的使用及推廣價值,但乙醇的發展趨勢應立足于中國國情,做到不與人爭糧,不與糧爭地,走以非糧作物,如木薯和纖維素為原料的生產路線。記者認為,想要做到這些都離不開政府的科學指導和政策的合理干預。

企業發力支撐

燃料乙醇產業對于推動我國發展綠色低碳經濟、提升生態文明水平有著至關重要的作用。為此國家對該產業大力扶持,眾多優惠政策頻頻拋出,而企業的有力支撐成為了該產業健康有序發展的關鍵。

作為我國較早涉足燃料乙醇產業的天冠集團經過了多年的積極探索,現已成為綠色生物能源的領軍者。在企業成長的同時積極推行循環、低碳發展,為國家能源安全和節能減排工作作出了重要貢獻。

天冠集團副總經理路勝旗向《財經界》記者表示, 上世紀末,天冠集團率先研制出燃料乙醇,并于2000年向國家及省市有關部門提出了“關于在我國推行清潔燃料乙醇的建議,受到國家層面的高度重視。”2002年,天冠集團30萬噸/年燃料乙醇項目得到國家批復,成為國家“十五”重點工程和河南省工業結構調整標志性項目。經過數年的發展,企業已形成年產80萬噸燃料乙醇的生產能力,占全國燃料乙醇總量的30%以上,為河南、湖北、河北三省31個城市提供著高品質的綠色能源,累計替代石油資源460萬噸以上,帶動農民增收300多億元,有效改善了推廣區域的生態環境,產生了顯著的經濟、社會和生態效益。

天冠集團積極探索燃料乙醇的腳步從未停止,歷經十幾年的研發,企業成功開發出了具有完全自主產權的纖維乙醇關鍵技術。2011年12月,天冠集團國內首個萬噸級纖維乙醇示范項目正式通過了國家能源局組織驗收。2013年,天冠集團的纖維乙醇產業化體系全面成熟,形成了一系列具有知識產權的獨創性成果。以此為依托,天冠集團率先獲批開建了全球最大的年產15萬噸纖維乙醇產業化示范區項目,成為我國纖維乙醇全面產業化的破題之筆,也進一步奠定了我國生物能源產業的國際領先地位。

發展前景廣闊

隨著國內環保意識的加強,發展低碳經濟的呼聲越來越高,在此大環境下,燃料乙醇自身所具有的特殊優勢注定了它的發展前景將會很廣闊。

第9篇

年賺30萬的飯店不開了,

卻一門心思搞起研究。

別說,還真搞成了!

經營中發現新商機

店老板埋頭搞研發

譚德強孤注一擲,親朋都為他捏把汗!

譚德強高中畢業后,只身一人來到了大慶油田創業。一連許多天,他走遍大街小巷尋找商機。正當他迷茫之時,突然看到有一家小超市出兌。經過一番協商,譚德強以極低的價格把超市兌了下來。三年辛苦經營,賺取了豐厚的利潤。后來,當他發現當地餐飲業正呈蓬勃發展態勢,于是投資十幾萬果斷兌下一家飯店。正如預料的一樣,飯店利潤勝過超市數倍,譚德強的臉上每天都蕩漾著開心的笑容。

一天,譚德強與朋友閑聊,當朋友聽說他飯店用的是柴油灶,而且每月燒柴油需要六七千元時,朋友告訴他四川有人在生產生物柴油,價位比柴油低而且燃燒時間長。

生物柴油?譚德強心里當時就是一亮!如果飯店能用上這種新型燃料油,既環保高效又省錢,而且他斷定這種生物柴油的前景不可估量。敏銳的譚德強立即趕往四川,結果對方正處于研發過程。我為什么不能先人之前研制出這種新型燃料油,搶占市場?這個想法讓譚德強一連幾天睡不好。最終,他毅然把生意紅火的飯店兌掉,義無反顧地搞起研究。他不但租廠房,購買設備、建實驗室,還聘請了一些化工行業的專家。半年的刻苦鉆研,才成功生產出新型燃料油??墒钱a品顏色發黑又混濁,點燃后火星四濺。

決不認輸!為了研制出高質量的生物燃料油,譚德強孤注一擲把多年積蓄全用在研發上。他重新研制工藝配方,選用新化工原料進行試驗。針對產品顏色發黑渾濁的問題,他采用脫脂、脫色的辦法。脫脂即分解動物油中的脂肪,譚德強從幾十種化工原料中,最終選出七種,按照一定比例放入生物油中,令其自行發生中和反應,實現脫脂目的。脫色過程,譚德強利用三種化工原料組成的脫色劑,按照100斤生物油加入1斤脫色劑自行反應進行脫色。10小時后,黑色渾濁的生物油變得清澈透明,且無雜質、無沉淀、不分層。最讓人高興的是,這種生物油燃燒時火力強勁,熱值完全高于柴油。而且,產品經過國家石油產品質量監督檢測中心檢測,符合Q/TTS 0001-2006規定的燃料標準及企業技術條件。

推行免費試用策略

一舉拿下兩大市場

新型環保燃料油成功研制出來后,譚德強制定了切實可行的營銷方案。經過細致深入的市場調查,他把哈爾濱和大慶市100多家使用柴油灶的酒樓、餐廳、洗浴中心確定為目標客戶。譚德強作出了一個大膽的決定:每個目標客戶都免費贈送至少一桶凈重40斤的生物燃料油,讓目標客戶免費使用,對比使用柴油的效果。這一招可真靈,用過生物燃料油的各大酒店、洗浴中心都紛紛打來電話訂購。因為他們發現,這種新型環保的生物燃料油不但燃燒旺、火力猛,而且成本比柴油低。

哈爾濱市道里區的王府香辣蟹大酒店和龍州海鮮大酒店,以前每月使用柴油量都在3噸左右,此項費用在2萬元左右。兩家大酒店自從與譚德強建立合作關系后,每月使用生物燃料油仍是3噸左右,價格不但能省3000元,而且廚師們都反映生物燃料油的火力更強勁。短短幾個月時間,大慶市有80多家、哈爾濱市有30多家餐飲店改用生物燃料油了,市場前景巨大。

生物柴油其原材料來源廣泛,生產工藝簡單,常溫常壓條件下運輸十分安全。與柴油相比,具有利潤大、火力強勁的競爭力優勢,主要應用于大型賓館、酒樓、自助餐、鍋爐供熱、洗浴中心等。

由于產品新型環保,具有很強的市場開發力,必將產生巨大的社會效益和經濟效益。為使這一科技成果盡快轉化為主產力,譚德強決定在全國范圍內誠招加盟商。加盟者學習技術后,可在自己所在地建分廠自行生產生物燃料油,實現雙贏。

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生物燃料油即生物柴油,是指以復合柴油、動植物油(菜籽油、花生油、脂肪酸、豬油、牛油等)及酸化油等廢棄油脂為主要原料,添加多種化工助劑催化而成的新型節能環保燃料油。

生物柴油可溶性強,可與各種國標柴油相溶;點火性好,燃燒充分,無積碳、無雜質。其含碳量與石化柴油類似,主要指標一致,且相互兼容,可廣泛應用于載重車輛、輪船,工程機械、農用機械、發電機組等柴油內燃機,同時還可以作為工業窯爐、鍋爐、酒店、賓館、單位食堂、洗浴中心的燃料油。

投資條件:(生物柴油)免蒸餾、無需高溫和一些復雜的加工設備,建廠簡單,生產成本大大降低。投資3萬元,設備1萬元,流動資金2萬元,員工三四人,廠房50平方米左右。

利益分析:生產出成品油大約5000元/噸左右,建議銷售價格在6200元/噸―6500元/噸(目前柴油價格為7000元/噸左右,因地方差異以上數據僅供參考),每天銷售1噸,一年可賺40-50萬元。

新型能源技術研究所

地址:163311大慶市讓胡路區宏偉集團右側

電話:0459―5350340

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