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關(guān)鍵詞 生物質(zhì)；能源；環(huán)境

中圖分類號(hào) TK6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2012)101-0225-01

社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)步離不開(kāi)能源，能源就像是一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，推動(dòng)著社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提高著廣大人民群眾的生活水平。伴隨全球經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人類對(duì)能源的需要也在迅速增長(zhǎng)，能源危機(jī)問(wèn)題也會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重，甚至?xí)绊懙饺祟惖恼Ｉ?。此外，化?a href="http://www.yuanjingfilm.com/haowen/217879.html" target="_blank">燃料的燃燒還會(huì)生成大量的溫室氣體從而造成溫室效應(yīng)，其他燃燒產(chǎn)物也會(huì)漂浮在空氣中發(fā)生各種物理化學(xué)變化，不僅會(huì)對(duì)大氣造成污染，還會(huì)影響人體健康。所以，不管是從能源的可持續(xù)發(fā)展還是從保護(hù)環(huán)境的角度來(lái)看，找到合適的能源來(lái)代替化石燃料，已經(jīng)成為全人類需要解決的重大問(wèn)題。

1 生物質(zhì)能利用概述

生物質(zhì)能是人類最早使用的能源，一直以來(lái)都被人類用作生活燃料。最早利用生物質(zhì)能的方式是直接燃燒，這種生物質(zhì)能利用方式到現(xiàn)在仍被廣泛采用。但是，隨著工業(yè)的發(fā)展，化石燃料大量投入使用，由于其能量集中，生物能現(xiàn)在已經(jīng)基本被化石燃料取代。就整個(gè)現(xiàn)代化國(guó)家來(lái)說(shuō)，生物質(zhì)能在所有正在利用的能源中所占的比例小于3％。由于社會(huì)、經(jīng)濟(jì)原因，許多發(fā)展中國(guó)家在能源利用方面存在著對(duì)生物質(zhì)資源的嚴(yán)重矛盾：使用過(guò)度和供應(yīng)不足同時(shí)存在。

1987年，全世界消耗的的一次能源約有12.5％為生物質(zhì)能源。以生物質(zhì)為能量來(lái)源，經(jīng)濟(jì)性是很重要的一個(gè)原因，另外還有環(huán)境保護(hù)的原因。生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化裝置有的組裝起來(lái)很簡(jiǎn)單，而且費(fèi)用低廉，小規(guī)模使用效果很好。生物質(zhì)能源是生長(zhǎng)在土壤中的，不需進(jìn)口，若能對(duì)生物質(zhì)能源規(guī)?；?，那么為規(guī)?；锰峁┰系霓r(nóng)、林相關(guān)產(chǎn)業(yè)還會(huì)得到很好的發(fā)展，也不失為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的好機(jī)遇。從環(huán)境保護(hù)的角度來(lái)講，燃燒生物質(zhì)能源所產(chǎn)生的污染物較少，更有利于經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。此外，對(duì)生物質(zhì)資源的商業(yè)性開(kāi)發(fā)利用還可以解決固體廢物的處置問(wèn)題。

2 世界各國(guó)（地區(qū)）生物質(zhì)能應(yīng)用現(xiàn)狀與前景

2.1 國(guó)外生物質(zhì)能應(yīng)用現(xiàn)狀及前景分析

2.1.1 美國(guó)

總體而言，在生物質(zhì)能的開(kāi)發(fā)利用方面，美國(guó)的科技水平處于世界領(lǐng)先的位置。美國(guó)比發(fā)展中國(guó)家更早提出綠色電力的概念，自1979年就應(yīng)用生物質(zhì)直燃技術(shù)發(fā)電，那時(shí)候總裝機(jī)容量就超過(guò)了10000 MW，單機(jī)容量達(dá)10 MW～25 MW。據(jù)有關(guān)媒體報(bào)道，美國(guó)目前有380多家生物質(zhì)發(fā)電廠，主要建設(shè)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(wàn)個(gè)工作

崗位。

2.1.2 歐洲

歐洲森林資源豐富，大部分歐洲國(guó)家的生物質(zhì)資源開(kāi)發(fā)都是從利用木材為主的，其起步較我國(guó)早，而且政府重視程度高，市場(chǎng)化較強(qiáng)，并且有大企業(yè)帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。生物質(zhì)能的主要利用使用方式有燃燒供暖、發(fā)電和轉(zhuǎn)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(zhì)資源利用方法主要是建立燃燒站，小規(guī)模的燃燒站供熱，大規(guī)模的燃燒站則熱電聯(lián)產(chǎn)，生物質(zhì)能源占全國(guó)年能源總消耗量的百分之二十。

瑞典主要利用木材開(kāi)發(fā)熱電聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)，其工藝技術(shù)水平世界領(lǐng)先。最為典型的是瑞典的熱電聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)化運(yùn)作能力很強(qiáng)，燃料市場(chǎng)非?；钴S。

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

德國(guó)在生物質(zhì)柴油方面不僅技術(shù)成熟，而且得到政府扶持，是生物柴油的最大生產(chǎn)國(guó)。目前，德國(guó)擁有1兆瓦以上的生物質(zhì)電廠350家，有數(shù)十萬(wàn)家庭使用的供暖器、發(fā)電機(jī)是以生物質(zhì)直燃技術(shù)為基礎(chǔ)的。到2030年，德國(guó)的能量消耗有17.4％來(lái)自生物質(zhì)能。

2.1.3 巴西

巴西是世界上最大的燃料乙醇的生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)。巴西主要用甘蔗來(lái)制造乙醇，巴西每年生產(chǎn)的甘蔗中，有約50%用于燃料乙醇的生產(chǎn)。生產(chǎn)出來(lái)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(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，也是世界上最大的乙醇出口國(guó)，巴西生產(chǎn)的乙醇有百分之十五用于出口，主要出口市場(chǎng)為美國(guó)。

2.1.4 印度

印度很早就開(kāi)始使用沼氣，早在1897年就有使用沼氣照明的技術(shù)存在。印度在l975年開(kāi)始就啟動(dòng)了國(guó)家沼氣開(kāi)發(fā)計(jì)劃，截止到2008年在農(nóng)村地區(qū)建成了沼氣池450多萬(wàn)座，許多農(nóng)村家庭沒(méi)有通電，此舉為數(shù)十萬(wàn)家庭提供了炊事燃料，同時(shí)還解決了照明問(wèn)題。

2.2 我國(guó)生物質(zhì)能應(yīng)用現(xiàn)狀及前景分析

生物質(zhì)能利用技術(shù)在我國(guó)很早時(shí)候就有了，比如利用造紙廠、制糖廠的廢料發(fā)電，還有最近幾年開(kāi)展的垃圾發(fā)電技術(shù)。但是生物質(zhì)發(fā)電的商業(yè)化和規(guī)?；瘧?yīng)用水平，比起歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家還有明顯不足。

中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所在生物質(zhì)能源的利用上做過(guò)很多研究，他們承擔(dān)了“1 MW生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)”項(xiàng)目的研究開(kāi)發(fā)，是國(guó)家“九五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目，此項(xiàng)研究的成套裝置己經(jīng)正式投入商業(yè)化運(yùn)營(yíng)，產(chǎn)品一度出口到泰國(guó)、緬甸等國(guó)家。這標(biāo)志著我國(guó)的生物質(zhì)能氣化發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成熟，我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，其技術(shù)水平已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。世界銀行對(duì)我國(guó)的生物質(zhì)能氣化發(fā)電技術(shù)在中國(guó)的推廣速度之快很是驚訝，表現(xiàn)出了極大的興趣。

生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電技術(shù)是生物質(zhì)能利用的又一有效技術(shù)，通過(guò)國(guó)家政策扶持，這項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)也得到了較為快速的發(fā)展。隨著2006年12月山東投產(chǎn)了第一個(gè)秸稈直接燃燒燃發(fā)電技術(shù)項(xiàng)目，作為秸稈規(guī)模化發(fā)電示范項(xiàng)目，帶動(dòng)很很多相關(guān)產(chǎn)業(yè)。比如秸稈直接燃燒鍋爐、輔機(jī)、等相關(guān)發(fā)電設(shè)備的廠家也已經(jīng)具備了一定的生產(chǎn)能力，并有數(shù)家骨干企業(yè)帶動(dòng)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展。

總的來(lái)說(shuō)，我國(guó)開(kāi)發(fā)生物質(zhì)資源具有很大的潛力。隨著國(guó)際上化石能源的使用面臨很大的危機(jī)，我國(guó)發(fā)電用煤供應(yīng)緊張，我國(guó)也加大了對(duì)研究生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)的支持力度，比如加大研究投資、加大建設(shè)力度等。我國(guó)在生物質(zhì)能源的利用上要借鑒歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)，加大對(duì)生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)的研究力度，制定出符合現(xiàn)階段國(guó)情的扶持政策，加快我國(guó)生物質(zhì)能源發(fā)電技術(shù)的規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化的發(fā)展進(jìn)程。

參考文獻(xiàn)

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篇2

（一）農(nóng)業(yè)資源構(gòu)成。農(nóng)業(yè)生物質(zhì)資源是指農(nóng)業(yè)作物（包括能源植物），主要有以下兩個(gè)部分構(gòu)成：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的廢棄物，如農(nóng)作物秸稈（玉米秸﹑高粱秸﹑麥秸﹑豆秸﹑棉稈和稻草等）；農(nóng)業(yè)加工業(yè)的廢棄物，如稻殼、玉米芯、甘蔗渣、花生殼等。

我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，可以利用的主要有兩個(gè)方面：秸稈和農(nóng)業(yè)加工廢棄物。其中，秸稈的產(chǎn)量約為每年6.5億噸，折合約3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。稻殼重量約在稻谷重量的20%以上，由此可以推算出2005年我國(guó)谷物（包括稻谷、小麥、玉米）產(chǎn)量為37428.7萬(wàn)噸，其中稻谷產(chǎn)量為16065.6萬(wàn)噸，稻殼產(chǎn)量為3213.2萬(wàn)噸。另外，稻殼的熱值為12560～14650kJ/kg。所以，稻殼在每年谷物處理過(guò)程中是一種不可忽視的能源。我國(guó)玉米的主要產(chǎn)區(qū)（2000千公頃以上）有河北、吉林、黑龍江、山東、河南。2005年玉米的產(chǎn)量為11583萬(wàn)噸，玉米芯的平均熱值為14400kJ/kg。

（二）林業(yè)資源的構(gòu)成。林業(yè)生物質(zhì)資源包括森林生長(zhǎng)和林業(yè)生產(chǎn)加工資源中所提供的能源，主要有以下三個(gè)部分構(gòu)成：碳薪林、在森林撫育和間伐過(guò)程中的零散木材、殘留的樹(shù)枝、樹(shù)葉和木屑等；木材采運(yùn)和加工過(guò)程中的枝丫、鋸末、木屑等；林業(yè)副產(chǎn)品的廢棄物（如果殼和果核等）。

林業(yè)生物質(zhì)資源在我國(guó)農(nóng)村能源中具有重要地位。林業(yè)生物質(zhì)資源占農(nóng)村能源總消費(fèi)的21.2%，在丘陵、山區(qū)和林區(qū)等區(qū)域，這個(gè)比例高達(dá)50%以上。在2005年我國(guó)農(nóng)村消耗林業(yè)生物質(zhì)資源約為1.66億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

在林業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，碳薪林是一種產(chǎn)量高而生長(zhǎng)期短的生物質(zhì)能資源，它主要可以緩解農(nóng)村的燃料需求，減少對(duì)自然林木的砍伐從而減少對(duì)環(huán)境的破壞。我國(guó)幅員遼闊，有許多種不同的氣候，因此我國(guó)樹(shù)種資源也十分豐富，適合我國(guó)的碳薪林種類比較多。

林木伐區(qū)剩余物包括經(jīng)過(guò)采伐、集材后遺留在地上的枝杈、梢頭、灌木、枯倒木、被砸傷的樹(shù)木、不夠木材標(biāo)準(zhǔn)的遺棄材等。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，每采伐100立方米的木材，剩余物約占30%，若利用率按55%計(jì)算，將會(huì)有1000多萬(wàn)立方米的剩余物可供加工利用，這也將會(huì)緩解我國(guó)森林資源緊缺和木材供需矛盾。

我國(guó)目前的水平，木材綜合出材率（由立木到原木）為65%，我國(guó)的木材利用率（由原木到成品）為60%左右。故我國(guó)每年可以利用的林業(yè)生物質(zhì)資源是巨大的。利用好這一塊能源也具有很大的潛力。

（三）我國(guó)生物質(zhì)壓縮成型替代煤的前景。由于生物質(zhì)通過(guò)氣化、液化、固化可以轉(zhuǎn)化為二次能源，分別為熱量或電力、固體燃料（木炭或成型燃料）、液體燃料（生物柴油、生物原油、甲醇、乙醇和植物油等）和氣體燃料（氫氣、生物質(zhì)燃?xì)夂驼託獾龋?/p>

生物質(zhì)壓縮成型替代煤是利用木質(zhì)素充當(dāng)黏合劑將農(nóng)業(yè)和林業(yè)生產(chǎn)中的廢棄物壓縮為成型燃料，提高其能源密度，是生物質(zhì)預(yù)處理的一種方式。將松散的秸稈、樹(shù)枝和木屑等農(nóng)林廢棄物擠壓成固體燃料，能源密度相當(dāng)于中等煙煤，可明顯改善燃燒特性。在該領(lǐng)域中我國(guó)已擁有世界領(lǐng)先技術(shù)，為大規(guī)模燃燒利用生物質(zhì)打下基礎(chǔ)。

二、國(guó)內(nèi)利用秸稈發(fā)電現(xiàn)況

國(guó)內(nèi)利用秸稈發(fā)電情況大致分為秸稈摻燒發(fā)電、純秸稈發(fā)電、利用城市垃圾和包括秸稈在內(nèi)的農(nóng)林廢棄物發(fā)電三種情況。目前已開(kāi)始啟動(dòng)的廠家、項(xiàng)目有江蘇寶應(yīng)協(xié)鑫生物質(zhì)環(huán)保熱電工程、華電國(guó)際十里泉發(fā)電廠、江蘇國(guó)信新能源開(kāi)發(fā)有限公司、鹽城垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目、晉州摻燒發(fā)電廠改造工程等。據(jù)了解這些單位依傍不同優(yōu)勢(shì)而摻燒不同材質(zhì)的生物質(zhì)，由于是自己摸索，雖已經(jīng)過(guò)了一段時(shí)間的實(shí)際摻燒，但各自存在一些問(wèn)題，正向深層次摸索。目前，真正利用秸稈壓縮發(fā)電的國(guó)內(nèi)還沒(méi)有。

筆者走訪了香港協(xié)鑫集團(tuán)下屬的江蘇寶應(yīng)協(xié)鑫生物質(zhì)發(fā)電廠和鹽城阜寧協(xié)鑫環(huán)保發(fā)電廠。這兩家都已進(jìn)行摻燒試驗(yàn)，試驗(yàn)證明秸稈摻燒對(duì)鍋爐燃燒未產(chǎn)生不良影響，對(duì)鍋爐效率，除塵器效率、飛灰可燃物、煙氣排放未造成不良影響。

三、秸稈摻燒的技術(shù)可行性

筆者在秦皇島及附近地區(qū)采集了10種生物質(zhì)燃料，其編號(hào)見(jiàn)表1，壓縮成型燃料的秸稈來(lái)自定州，并委托清華大學(xué)煤燃燒工程研究中心，對(duì)生物質(zhì)秸稈壓縮成型燃料的燃燒特性、污染物控制等進(jìn)行研究。（表1）

試驗(yàn)結(jié)果表明：秸稈的發(fā)熱量為3670～3890大卡，玉米骨子的發(fā)熱量為3700大卡，果木枝條的發(fā)熱量為4170大卡。各種生物質(zhì)無(wú)論產(chǎn)自何地，幾乎其成分和熱值基本相近，發(fā)熱量相當(dāng)于中等煙煤。

清華大學(xué)得出這樣的技術(shù)結(jié)論：

1、從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)看，單一生物質(zhì)燃燒主要集中于燃燒前期；而煤燃燒主要集中于燃燒后期。生物質(zhì)與煤混燒的情況下，燃燒過(guò)程明顯地分成兩個(gè)燃燒階段。在煤中摻入生物質(zhì)后，可以改善煤的著火性能。在煤中加入生物質(zhì)后，燃燒的最大速率有前移的趨勢(shì)，同時(shí)可以獲得更好的燃盡特性。生物質(zhì)在燃燒過(guò)程中放熱比較均勻。在煤中加入生物質(zhì)后，可改善燃燒放熱的分布狀況，對(duì)燃燒前期的放熱有增進(jìn)作用。煤中加入生物質(zhì)后，使得煤的燃燒最大速率有所增加，生物質(zhì)的燃燒特性普遍較好。

2、通過(guò)不同比例的摻混成型秸稈燃燒，對(duì)于試驗(yàn)范圍內(nèi)，燃燒溫度提高到1050OC時(shí)，均未發(fā)生結(jié)焦。

3、摻混10%～20%的成型秸稈的混合燃料，SO2排放較低，在不添加石灰石情況下，SO2排放可以控制在200ppm以內(nèi)。

4、摻混10%～20%的成型秸稈的混合燃料，NOx排放可以控制在200ppm以內(nèi)。

總之，在目前的循環(huán)流化床鍋爐設(shè)備中，無(wú)需經(jīng)過(guò)過(guò)多改動(dòng)，利用秸稈壓縮發(fā)電摻燒比例可達(dá)到20%在技術(shù)上是完全可行的。不僅可以減少煤的使用量降低燃料成本，摻燒生物質(zhì)還可以起到助燃作用，提高鍋爐燃燒室的溫度，從而提高鍋爐的熱效率（北山電廠鍋爐熱效率在74%～77%），同時(shí)在降低飛灰可燃物（摻燒前為27%）、減少排渣帶走的熱損失（摻燒前為700大卡）上都能發(fā)揮效能。

四、經(jīng)濟(jì)可行性預(yù)測(cè)

考慮到秸稈的采購(gòu)、儲(chǔ)運(yùn)、安全等方面因素，我們準(zhǔn)備采取將粉碎、壓縮設(shè)備分散到農(nóng)戶手中，由農(nóng)民將秸稈壓縮成型后再送到廠里摻燒的辦法。以河北秦皇島北山電廠擁有的一臺(tái)裝機(jī)容量為2.5萬(wàn)千瓦、二臺(tái)1.22.5萬(wàn)千瓦的凝汽式火力發(fā)電機(jī)組為例：

1、摻燒對(duì)底渣物理熱損失、未完全燃燒損失的改善以及對(duì)飛灰未完全燃燒損失的改善，以摻燒秸稈量為Xo=20%（重量比）考慮，效率總體可提高?濁=2.49%。

2、考慮秸稈的熱值Q1為3550～3800kcal/kg，煤的熱值為Qo=3200kcal/kg（未考慮爐前煤損失），以及對(duì)效率的影響摻燒20%的秸稈，可以替代22.19%～25.64%的煤量。

3、秸稈壓縮后到廠價(jià)格每噸可控制在150元（根據(jù)我們收集的數(shù)據(jù)按秸稈50元/噸、電費(fèi)25元/噸、半徑50公里的運(yùn)費(fèi)40元/噸、人工15元/噸、利潤(rùn)20元/噸計(jì)算），3200大卡原煤的到廠價(jià)格全年平均價(jià)格約為186元/噸。

篇3

關(guān)鍵詞:生物質(zhì),成型燃料,熱水鍋爐,節(jié)能研究,經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)

概述

能源是推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的基本動(dòng)力[1],能源節(jié)約則是促進(jìn)能源發(fā)展的重點(diǎn)。生物質(zhì)能源具有來(lái)源廣泛,成本低廉、用能清潔等特點(diǎn),特別適合于擁有豐富生物質(zhì)資源的中國(guó),通過(guò)發(fā)展生物質(zhì)能源打造節(jié)能新亮點(diǎn)前景可觀。

我國(guó)從20世紀(jì)80年代引進(jìn)螺旋推進(jìn)式秸稈成型機(jī)以后[2],生物質(zhì)壓縮成型技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得比較成熟,但是,相應(yīng)的專用生物質(zhì)成型燃料燃燒設(shè)備的發(fā)展相對(duì)滯后。為燃用生物質(zhì)成型燃料,出現(xiàn)盲目將原有的燃煤燃燒設(shè)備改為生物質(zhì)成型燃料燃燒設(shè)備的現(xiàn)象,致使鍋爐燃燒效率及熱效率較低,污染物排放超標(biāo)。燃燒設(shè)備成為生物質(zhì)能源發(fā)展鏈的薄弱環(huán)節(jié)。因此,根據(jù)生物質(zhì)成型燃料燃燒特性設(shè)計(jì)合理的生物質(zhì)成型燃料燃燒專用設(shè)備,對(duì)能源節(jié)約有著重要的意義。

生物質(zhì)成型燃料熱水鍋爐作為燃用生物質(zhì)燃料的主要設(shè)備之一,直接燃燒固體生物質(zhì)顆粒燃料,主要用于家庭、賓館、酒店、學(xué)校、醫(yī)院等場(chǎng)所的熱水、洗浴和取暖。由于燃料為生物質(zhì)燃料且結(jié)構(gòu)合理,此類鍋爐基本達(dá)到無(wú)煙化完全燃燒的效果,排放達(dá)到環(huán)保要求,具有較好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。

1、生物質(zhì)成型燃料

1.1生物質(zhì)成型燃料的元素特性

生物質(zhì)成型燃料是指通過(guò)生物質(zhì)壓縮成型技術(shù)將秸稈、稻殼、鋸末、木屑等農(nóng)作物廢棄物加工成具有一定形狀、密度較大的固體成型燃料。

生物質(zhì)原料經(jīng)擠壓成型后,密度可達(dá)1.1~1.4噸/立方米,能量密度與中質(zhì)煤相當(dāng),而且便于運(yùn)輸和貯存。在壓縮過(guò)程中以物理變化為主,其元素組成及微觀結(jié)構(gòu)與原生物質(zhì)基本相同。各種生物質(zhì)成型燃料中碳含量集中在35%~42%,氫含量較低,為3.82% ~5%,而氮含量不到1%,硫的含量不到0.2%,因此,造成的污染程度極低。生物質(zhì)成型燃料的揮發(fā)分均在60% ～70%,因此在設(shè)計(jì)燃燒設(shè)備時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮揮發(fā)分的問(wèn)題[3]。

1.2生物質(zhì)成型燃料的燃燒特性

生物質(zhì)成型燃料經(jīng)高壓形成后,密度遠(yuǎn)大于原生物質(zhì),燃燒相對(duì)穩(wěn)定。雖然點(diǎn)火溫度有所升高,點(diǎn)火性能變差,但比煤的點(diǎn)火性能好。由于生物質(zhì)成型燃料是經(jīng)過(guò)高壓而形成的塊狀燃料,其結(jié)構(gòu)與組織特征就決定了揮發(fā)分的逸出速度與傳熱速度都大大降低,但與煤相比顯得更為容易[4,5]。因此,生物質(zhì)成型燃料的揮發(fā)分特性指數(shù)大于煤的,其燃燒特性指數(shù)較煤的大。燃燒速度適中,能夠使揮發(fā)分放出的熱量及時(shí)傳遞給受熱面,使排煙熱損失降低;同時(shí)揮發(fā)分燃燒所需的氧與外界擴(kuò)散的氧很好的匹配,燃燒波浪較小,減少了固體與排煙熱損失[6]。

2、生物質(zhì)成型燃料熱水爐

2.1 生物質(zhì)成型燃料熱水爐的結(jié)構(gòu)

目前我國(guó)擁有多種型號(hào)生物質(zhì)成型燃料熱水鍋爐,按燃料品種可分為木質(zhì)顆粒鍋爐和秸稈顆粒鍋爐,按應(yīng)用場(chǎng)合可分為家用型和商用型。下吸式固定雙層爐排熱水爐是應(yīng)用較廣的一種結(jié)構(gòu)形式,其充分考慮生物質(zhì)燃料燃燒特性,由爐門、爐排、爐膛、受熱面、風(fēng)室、降塵室、爐墻、排汽管、煙道、煙囪等主要部分組成,結(jié)構(gòu)布置如圖1所示[7]。

1.水冷爐排 2.上爐門 3.出灰口 4.爐膛 5.風(fēng)室 6.高溫氣流出口 7.降塵室 8.后置鍋筒

9.排污口10.進(jìn)水口 11.引風(fēng)機(jī) 12.煙囪13.排氣管14.對(duì)流受熱面15.出水口

圖1下吸式固定雙層爐排熱水爐示意圖

2.2 生物質(zhì)成型燃料熱水爐的工作過(guò)程

一定粒徑生物質(zhì)成型燃料經(jīng)上爐門加在爐排上,根據(jù)生物質(zhì)容易著火的燃料特性,片刻就會(huì)燃燒起來(lái),在引風(fēng)機(jī)引導(dǎo)下進(jìn)行下吸式燃燒;上爐排漏下的燃料屑和灰渣到下?tīng)t膛底部繼續(xù)燃燒并燃燼,然后經(jīng)出灰口排出;燃料在上爐排上燃燒后形成的煙氣和部分可燃?xì)怏w透過(guò)燃料層、灰渣層進(jìn)入下?tīng)t膛繼續(xù)燃燒,并與下?tīng)t排上燃料產(chǎn)生的煙氣一起經(jīng)出高溫氣流出口流向后面的降塵室和對(duì)流受熱面,在充分熱交換后進(jìn)入煙囪排向外界。

3、節(jié)能原理

由有關(guān)燃燒理論可知,保持燃料充分燃燒的必要條件為保持足夠的爐膛溫度,合適的空氣量及與燃料良好的混合、足夠的燃燒時(shí)間和空間。因此,本文將依據(jù)生物質(zhì)成型燃料本身的特性,結(jié)合燃燒理論,針對(duì)鍋爐結(jié)構(gòu)進(jìn)行節(jié)能分析。

3.1 爐排及爐膛

生物質(zhì)成型燃料熱水鍋爐采用雙層爐排結(jié)構(gòu),即在手燒爐排一定高度另加一道水冷卻的鋼管式爐排,其成彎管直接插入上方鍋筒中,這種設(shè)計(jì)一方面增大了水冷爐排吸熱面積,另一方面加快了爐排與鍋筒內(nèi)回水的熱傳遞。

燃料燃燒采用下吸式燃燒方式。成型燃料由上爐門加在上爐排上進(jìn)行預(yù)熱、燃燒,由于風(fēng)機(jī)的引導(dǎo),新燃料不會(huì)直接遇到高溫過(guò)熱煙氣,延緩了揮發(fā)分的集中析出,從而避免了爐膛溫度的波動(dòng),使燃燒趨于穩(wěn)定;同時(shí),揮發(fā)分必須通過(guò)高溫氧化層,與空氣充分混合,在焦炭顆粒間隙中進(jìn)行著火燃燒;在完成一段燃燒過(guò)程后,上爐排形成的燃料屑和灰渣漏至下?tīng)t膛并繼續(xù)燃燒,直到燃燼。

采用雙層爐排,實(shí)現(xiàn)了秸稈成型燃料的分步燃燒,緩解秸稈燃燒速度,達(dá)到燃燒需氧與供氧的匹配,使秸稈成型燃料穩(wěn)定持續(xù)完全燃燒,在提高燃料利用率的同時(shí)起到了消煙除塵作用。

3.2 輻射受熱面

早期的部分生物質(zhì)成型燃料熱水鍋爐設(shè)計(jì)布置不夠合理,水冷爐排直接與水箱相連,使得爐膛溫度過(guò)高,特別是上爐膛,致使上爐門附近爐墻墻體過(guò)熱,增加了鍋爐的散熱損失。在不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)中,水箱被上下兩個(gè)鍋筒所代替,上鍋筒部分置于上爐膛上方,利用鍋筒里的水吸收燃料燃燒在上爐膛的熱量,從而增加輻射受熱面積,起到降低上爐膛溫度的目的,從而減少鍋爐的散熱損失,提高熱效率。

3.3 對(duì)流受熱面

生物質(zhì)成型燃料熱水鍋爐的對(duì)流受熱面分為兩個(gè)部分:降塵對(duì)流受熱面和降溫受熱面。對(duì)流受熱面極易發(fā)生以下現(xiàn)象:高溫?zé)煔馀c鍋筒中的水換熱不均,從而引起熱水部分出現(xiàn)沸騰,增加鍋爐運(yùn)行的不穩(wěn)定因素;受整體外形約束,煙道長(zhǎng)度設(shè)計(jì)偏短,導(dǎo)致煙氣與鍋筒里的水換熱不夠充分,使得排煙溫度過(guò)高,增加了鍋爐的排煙熱損失。為避免上述問(wèn)題出現(xiàn),降溫對(duì)流受熱面與降塵對(duì)流受熱面常常采取分開(kāi)布置;降溫?fù)Q熱面置于上鍋筒內(nèi),采用煙管并聯(lián)設(shè)計(jì),增加煙氣與鍋筒中水的熱交換,降低排煙溫度,提高燃燒效率;降塵則利用鍋爐后部的下鍋筒及管路引起的煙氣通道面積的變化達(dá)到效果。

3.4 爐門設(shè)計(jì)

目前應(yīng)用較多的爐門設(shè)計(jì)為雙爐門。上爐門常開(kāi),作為投燃料與供應(yīng)空氣之用;下?tīng)t門用于清除灰渣及供給少量空氣,正常運(yùn)行時(shí)微開(kāi),在清渣時(shí)打開(kāi);一方面保證了燃燒所需條件,另一方面減少了由于爐門多而造成的散熱損失。

4、技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)

4.1 技術(shù)評(píng)價(jià)

研究對(duì)象為生物質(zhì)成型燃料熱水鍋爐,本文采用與目前應(yīng)用最廣的燃煤鍋爐相比較的方法,來(lái)分析它們各自的優(yōu)劣。評(píng)價(jià)針對(duì)鍋爐的節(jié)能環(huán)保性能,主要指標(biāo)有熱效率、燃燒效率、出水量和污染物的排放量(主要是排煙處的NOx、CO、SO2和灰塵的含量),并與國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)比較。

生物質(zhì)成型燃料熱水鍋爐與燃煤鍋爐的性能指標(biāo)比較如表1所示[8,9]。

從表1中的數(shù)據(jù)對(duì)比可知,生物質(zhì)成型燃料熱水鍋爐在性能上具有一定優(yōu)勢(shì)。節(jié)能方面,鍋爐熱效率和燃燒效率均高于傳統(tǒng)燃煤鍋爐,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn);廢氣排放方面,煙中NOx、CO、S O2及煙塵含量均低于燃煤鍋爐,符合使用清潔能源的要求。

4.2 經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)

經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)以設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用為指標(biāo),將生物質(zhì)成型燃料熱水鍋爐與燃煤鍋爐、燃油鍋爐、天燃?xì)忮仩t、電鍋爐、空氣源熱水器進(jìn)行比較。各熱水設(shè)備的效率及相應(yīng)熱源(燃料)熱值、單價(jià)詳見(jiàn)表2。

運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算公式如下:

(1)

以加熱1t水為基準(zhǔn),溫度從20℃升至90℃(溫升70℃),此時(shí)需要熱量70000kcal。根據(jù)式(1)求得各設(shè)備在此負(fù)荷下的運(yùn)行費(fèi)用列于表2,可知生物質(zhì)成型燃料熱水鍋爐在運(yùn)行費(fèi)用上相對(duì)較低,但是就目前而言,其固定資產(chǎn)投入費(fèi)較同類型的其它鍋爐設(shè)備要高。不過(guò)隨著化石能源價(jià)格的上漲和國(guó)家對(duì)環(huán)保的要求的提高,生物質(zhì)成型燃料熱水鍋爐在經(jīng)濟(jì)效益上將會(huì)越來(lái)越具有優(yōu)勢(shì)。

通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià),生物質(zhì)成型燃料熱水鍋爐在技術(shù)上是可行的,經(jīng)濟(jì)上是合理的。該鍋爐用生物質(zhì)成型塊做燃料,一方面為生物質(zhì)廢料找到了有效的利用途徑,節(jié)約化石能源,另一方面染物排放量低于同類型的燃煤鍋爐,因此該鍋爐具有良好的社會(huì)和環(huán)保效益。

5、結(jié)論

(1)生物質(zhì)成型燃料熱水鍋爐依據(jù)生物質(zhì)成型燃料本身的特性,結(jié)合燃燒理論,在爐排及爐膛、輻射與對(duì)流受熱面、爐門等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上充分挖掘節(jié)能潛力。鍋爐燃燒效率可達(dá)94.84%,熱效率為78.2%~81.25%。

(2)生物質(zhì)成型燃料熱水鍋爐在技術(shù)性能上具有一定優(yōu)勢(shì)。節(jié)能方面,鍋爐熱效率和燃燒效率均高于傳統(tǒng)燃煤鍋爐,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn);廢氣排放方面,煙中NOx、CO、SO2及煙塵含量均低于燃煤鍋爐,符合清潔能源的要求。

(3)生物質(zhì)成型燃料熱水鍋爐在運(yùn)行費(fèi)用上較其它類型設(shè)備要低,盡管目前其固定資產(chǎn)投入費(fèi)相對(duì)較高。隨著節(jié)能環(huán)保要求的提高,此類鍋爐在經(jīng)濟(jì)效益上將會(huì)越來(lái)越具有優(yōu)勢(shì)。

參考文獻(xiàn):

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篇4

我國(guó)首條生物柴油生產(chǎn)線投產(chǎn)

2008年11月27日，內(nèi)蒙古金驕特種新材料有限公司年產(chǎn)10萬(wàn)噸生物柴油生產(chǎn)線投入試生產(chǎn)。作為財(cái)政部批準(zhǔn)的“生物能源、生物化工”非糧引導(dǎo)獎(jiǎng)勵(lì)示范項(xiàng)目、國(guó)內(nèi)第一條正式投產(chǎn)的生物柴油試點(diǎn)生產(chǎn)線，它的投產(chǎn)標(biāo)志著我國(guó)的生物柴油已進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)階段。

“生物柴油時(shí)代正悄然到來(lái)。被稱為‘綠色能源’的生物柴油，是生物能源研究的熱門課題，是當(dāng)今可替代能源研究的前沿與方向?！敝铝τ谛履茉囱邪l(fā)的內(nèi)蒙古金驕集團(tuán)董事長(zhǎng)二旺說(shuō)。

據(jù)介紹，生物柴油采用直接液化或氣化及加氫工藝技術(shù)來(lái)制備，是當(dāng)今國(guó)際上最好的高清潔柴油燃料?！白鳛槭偷奶娲茉?，生物柴油領(lǐng)域的前途非常廣闊，一直以來(lái)原料瓶頸與技術(shù)上的制約是影響它進(jìn)展的最主要原因，但我們依托內(nèi)蒙古本土現(xiàn)有的生物質(zhì)資源，包括秸稈、谷殼、樹(shù)枝、油草、油灌木、榆葉梅、油葵、曼陀羅、食品廢棄物、水產(chǎn)品殘?jiān)确羌Z含油植物活水生物質(zhì)作為原料，采用高溫高壓酯交換加氫、水解氧化聚合工藝等創(chuàng)新的生物質(zhì)精煉技術(shù)制備出高標(biāo)號(hào)生物柴油，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)和能源完全利用的技術(shù)體系及工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)。作為運(yùn)輸用燃料，它具有成本低、燃料特性好、與石油燃料的相容性好、配比大等特點(diǎn)。同時(shí)還可做環(huán)保溶劑”。二旺說(shuō)，這條由金驕公司自主研發(fā)的連續(xù)化、高標(biāo)號(hào)生物柴油生產(chǎn)線工藝技術(shù)已獲得國(guó)家發(fā)明專利，公司擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)?！敖?jīng)中國(guó)石油蘭州油研發(fā)中心檢測(cè)，各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，符合國(guó)家生物柴油BD100的標(biāo)準(zhǔn)，可以完全替代石油”。

規(guī)避與人爭(zhēng)糧和與人爭(zhēng)地

內(nèi)蒙古地區(qū)適宜發(fā)展生物柴油的原料資源比較豐富，目前已有文冠果種植面積為1345萬(wàn)畝，油料資源具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

內(nèi)蒙古科技廳黨組書(shū)記、廳長(zhǎng)徐鳳君對(duì)《望東方周刊》說(shuō)：“如今能源危機(jī)和環(huán)境保護(hù)在全球環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的問(wèn)題上備受關(guān)注，生物柴油產(chǎn)業(yè)所具有的明顯優(yōu)勢(shì)正為此提供了有效的解決方案。利用大面積的山地、荒地等邊際土地資源優(yōu)勢(shì)，大力營(yíng)造高油脂類林木，以替代石油、構(gòu)建能源安全體系為動(dòng)力，以生態(tài)文明和新農(nóng)村建設(shè)為支撐點(diǎn)，推進(jìn)生物柴油的產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化發(fā)展。這是我們一直以來(lái)不變的追求”。

“加快生物柴油產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)和市場(chǎng)培育，既可以保護(hù)生態(tài)，也能緩解能源緊張，而且促進(jìn)了農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展，有效增加農(nóng)民收入。還可緩解農(nóng)林廢棄物、城鄉(xiāng)有機(jī)廢棄物排放造成的環(huán)境污染，其技術(shù)路徑不存在與人爭(zhēng)糧、與人爭(zhēng)地的問(wèn)題。能夠積極促進(jìn)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)。這個(gè)產(chǎn)業(yè)具有非常廣闊的市場(chǎng)發(fā)展前景，也完全符合國(guó)家的產(chǎn)業(yè)政策導(dǎo)向?！毙禅P君說(shuō)。

政府優(yōu)惠政策推進(jìn)生物柴油商業(yè)化進(jìn)程

為提高生物柴油的競(jìng)爭(zhēng)力，內(nèi)蒙古科技廳在各相關(guān)學(xué)科之間搭起橋梁，大力促進(jìn)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力。

篇5

[關(guān)鍵詞] 生物質(zhì)電廠；燃料；皇竹草；組織模式

[作者簡(jiǎn)介] 劉毅，中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計(jì)研究院工程師，研究方向：熱能與動(dòng)力，廣東 廣州，510663

[中圖分類號(hào)] S216 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1007-7723（2013）06-0019-0003

生物質(zhì)發(fā)電主要利用在農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢棄物作為發(fā)電燃料，是一項(xiàng)具有廣闊發(fā)展前景的可再生能源產(chǎn)業(yè)。根據(jù)2005年國(guó)家頒布實(shí)施的《中華人民共和國(guó)可再生能源法》，可再生能源被列為能源發(fā)展的優(yōu)先領(lǐng)域，是國(guó)家大力推動(dòng)的能源產(chǎn)業(yè)。同時(shí)，在《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006～2020年）》中，生物質(zhì)發(fā)電也被列為能源領(lǐng)域中重點(diǎn)開(kāi)發(fā)利用的技術(shù)，并作為國(guó)家能源戰(zhàn)略的重要組成部分。隨著石油、煤、天然氣等資源日益枯竭，生物質(zhì)發(fā)電將越來(lái)越受到重視，在未來(lái)的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛。

從目前國(guó)內(nèi)已建成的生物質(zhì)電廠運(yùn)行情況來(lái)看，多數(shù)電廠在燃料的收集、運(yùn)輸和儲(chǔ)存過(guò)程中均存在難題。特別是50MW的大型機(jī)組，燃料組織環(huán)節(jié)的問(wèn)題已成為制約電廠生存與發(fā)展的關(guān)鍵因素。針對(duì)這種情況，本文提出一種新型的燃料組織模式：種植皇竹草作為原料。通過(guò)對(duì)這種新型燃料組織模式的探討，筆者希望能為以后的生物質(zhì)電廠燃料系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供一種新思路。

一、傳統(tǒng)的燃料組織模式

生物質(zhì)電廠的燃料一般采用在農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢棄物，如秸稈、鋸末等。這些燃料具有密度小、熱值低、分布范圍廣等特點(diǎn)，且具有季節(jié)性。一個(gè)容量為2×50MW的生物質(zhì)電廠每年所需燃料量大約為60×104t，燃料收集半徑大約為30～60km，根據(jù)各地資源分布情況不同而有所差異。

目前最常見(jiàn)的燃料組織模式大致分為以下幾個(gè)步驟：a）從農(nóng)戶處收集燃料；b）在廠外收儲(chǔ)站對(duì)收集到的燃料進(jìn)行切碎、打包等再處理；c）將處理好的燃料運(yùn)輸至場(chǎng)內(nèi)儲(chǔ)料場(chǎng)儲(chǔ)存。

而為了降低電廠的初始投資及管理難度，減少電廠的人員，并兼顧燃料供應(yīng)安全性，降低風(fēng)險(xiǎn)，大多數(shù)電廠的燃料組織都是采用電廠自主組織完成和由當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)戶或經(jīng)紀(jì)人組織完成相結(jié)合的方式，只是在各自完成的比例上有所差異。

二、燃料組織過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題

（一）燃料收集困難

首先，農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)具有很強(qiáng)的季節(jié)性，在農(nóng)林作物未收獲的時(shí)段，將會(huì)產(chǎn)生燃料供應(yīng)不足的問(wèn)題。其次，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物的所有權(quán)分屬千家萬(wàn)戶，在收集過(guò)程中電廠要與收集半徑內(nèi)的多個(gè)農(nóng)戶個(gè)體或經(jīng)紀(jì)人打交道，工作量非常大。再次，電廠作為需方，缺乏對(duì)供方的約束力，有時(shí)甚至還會(huì)出現(xiàn)農(nóng)戶單方面漲價(jià)或突然停止提供燃料的情況。最后，農(nóng)戶對(duì)燃料的收集主要是以人力為主，效率低下，導(dǎo)致其積極性不高。上述因素都會(huì)導(dǎo)致燃料收集困難。

（二）燃料運(yùn)輸成本高

我國(guó)農(nóng)村地區(qū)實(shí)行土地承包責(zé)任制，少有機(jī)械化集中生產(chǎn)，人均耕地面積少，導(dǎo)致燃料分布零散，運(yùn)輸工作量大，成本高。無(wú)論是電廠挨家挨戶去收取，還是由農(nóng)戶各自送貨上門，運(yùn)輸成本最終都會(huì)反映到燃料成本上。即使設(shè)置廠外收儲(chǔ)站，也只能使運(yùn)輸成本高的問(wèn)題有所緩解，而無(wú)法得到根本改觀。

（三）燃料質(zhì)量難以保證

目前生物質(zhì)電廠普遍采用爐排爐和循環(huán)流化床鍋爐。鍋爐對(duì)燃料含水率的設(shè)計(jì)值一般在20～30%。但農(nóng)戶均采用自然風(fēng)干的辦法對(duì)燃料進(jìn)行處理，最終含水率一般在30%以上。有時(shí)由于風(fēng)干時(shí)間不夠長(zhǎng)，含水率甚至?xí)h(yuǎn)超30%。同時(shí)，在燃料收集過(guò)程中，由于不可能做到每戶每次都詳細(xì)檢測(cè)，農(nóng)戶往燃料中摻水摻石塊的事情時(shí)有發(fā)生。

含水率過(guò)高會(huì)導(dǎo)致燃料在儲(chǔ)存時(shí)易發(fā)酵、自燃，從而產(chǎn)生安全隱患，而且在進(jìn)入爐膛燃燒時(shí)會(huì)增加鍋爐排煙損失，使鍋爐效率下降。往燃料中摻石塊則可能會(huì)損壞解包機(jī)、給料機(jī)等上料設(shè)備。

（四）燃料供應(yīng)的安全性難以保證

生物質(zhì)燃料具有密度小、體積大的特點(diǎn)，因此儲(chǔ)存設(shè)施占地大，儲(chǔ)量卻很少。而出于成本控制方面考慮，儲(chǔ)存設(shè)施的容積也會(huì)受到一定的限制。

但是在燃料的組織過(guò)程中，存在諸多經(jīng)常遇到且難以回避的困難。例如，燃料供應(yīng)的季節(jié)性影響、燃料收購(gòu)的價(jià)格上漲、電廠與農(nóng)戶之間產(chǎn)生糾紛、惡劣的氣候因素影響等。當(dāng)這些因素的影響超過(guò)廠內(nèi)和廠外儲(chǔ)存設(shè)施的緩沖承受能力時(shí)，電廠將不可避免地遭遇“無(wú)米下鍋”的尷尬情景。

據(jù)筆者了解，國(guó)內(nèi)的生物質(zhì)電廠曾出現(xiàn)過(guò)多例因燃料供應(yīng)緊張，燃料收購(gòu)價(jià)格在短時(shí)內(nèi)大幅上漲的事件，甚至還曾有電廠因?yàn)槿鄙偃剂隙黄韧C(jī)。

三、新型燃料組織模式

為了電廠長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行，避免出現(xiàn)以上問(wèn)題，國(guó)內(nèi)某生物質(zhì)電廠工程正在嘗試采用一種新型的燃料組織模式。該電廠主要采用在電廠周邊50km范圍內(nèi)種植的皇竹草作為燃料，同時(shí)也可以收集該半徑內(nèi)的各類農(nóng)林業(yè)廢棄物作為燃料。

電廠規(guī)模為2×50MW機(jī)組，年利用小時(shí)按6000h計(jì)，年消耗燃料量折合成含水率10%的皇竹草約為48×104t。

（一）皇竹草的特性

皇竹草是我國(guó)從南美洲哥倫比亞引進(jìn)的高產(chǎn)量?jī)?yōu)質(zhì)牧草，其植株高大，根系發(fā)達(dá)，為多年生植物，主要繁殖方式為無(wú)性繁殖，適宜種值于各種類型的土壤，并具有很強(qiáng)的耐酸性和抗干旱能力?；手癫菪誀罱橛谳度斉c高粱之間，其外形和生長(zhǎng)形態(tài)類似甘蔗，但中空，節(jié)間較脆嫩，屬于軟質(zhì)秸稈。

皇竹草最適宜在熱帶和亞熱帶氣候條件下生長(zhǎng)，而且對(duì)氣溫條件的適應(yīng)性較強(qiáng)，在靠近北方的地區(qū)也可以種植，但是溫度較低會(huì)抑制其生長(zhǎng)。在我國(guó)南方地區(qū)種植皇竹草生長(zhǎng)周期短，收獲期長(zhǎng)，春季栽植后2～3個(gè)月即可收割，每年可收割4～6次，栽植一次可連續(xù)收割6～7年，每畝每年可產(chǎn)鮮草達(dá)25t。

皇竹草鮮草含水量為75%左右，除去水分，主要成分為纖維素、木質(zhì)素和半纖維素，占固體物料總重量的80%以上。除此之外，還含有蛋白質(zhì)、脂類、灰分、果膠、低分子的碳水化合物等。對(duì)含水率10%的皇竹草進(jìn)行元素分析，結(jié)果表明，在同等含水率基礎(chǔ)上，其熱值低于樹(shù)枝、鋸末的熱值，而與水稻、玉米秸稈等大多數(shù)生物質(zhì)的熱值相當(dāng)。

（二）種植模式及規(guī)模

該電廠所在地區(qū)為經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的山區(qū)，有大量山坡地可用來(lái)種植皇竹草。項(xiàng)目公司計(jì)劃利用山坡荒地共約15×104畝，由當(dāng)?shù)卣龑?dǎo)農(nóng)戶種植，項(xiàng)目公司負(fù)責(zé)技術(shù)支持和技術(shù)服務(wù)，并回購(gòu)收獲的皇竹草作為電廠的燃料。

依靠種植，這些荒地年產(chǎn)皇竹草鮮草最高可達(dá)375×104t，折合含水率10%的干草約為105×104t，作為電廠的主要燃料。同時(shí)在周邊地區(qū)收集當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)林廢棄物，每年約26×104t，可作為補(bǔ)充，滿足電廠需要。

（三）燃料組織模式

該電廠的燃料組織模式策劃為：項(xiàng)目公司+政府+燃料公司+經(jīng)紀(jì)人+農(nóng)戶。首先，項(xiàng)目公司和當(dāng)?shù)卣炗嗧?xiàng)目合作協(xié)議書(shū)，政府在政策上給予大力支持，對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶的種植予以科學(xué)引導(dǎo)。然后，由項(xiàng)目公司組建燃料公司，同時(shí)發(fā)動(dòng)并培育一批當(dāng)?shù)氐慕?jīng)紀(jì)人，并在每一個(gè)種植鄉(xiāng)鎮(zhèn)為電廠配套建設(shè)燃料收儲(chǔ)站（約20個(gè)）。

農(nóng)戶種植皇竹草可以采用兩種模式，一種是自己承包土地種植，將收獲的產(chǎn)品賣給燃料公司；另一種則由經(jīng)紀(jì)人承包土地，農(nóng)戶受其雇傭進(jìn)行種植。

皇竹草收獲后，就地進(jìn)行晾曬，然后由農(nóng)戶自行送至電廠或廠外收儲(chǔ)站，或者由燃料公司或經(jīng)紀(jì)人上門收取。收集到燃料后，合格的直接入庫(kù)儲(chǔ)存，需要再處理的則經(jīng)過(guò)切碎、脫水等處理之后再入庫(kù)儲(chǔ)存。

電廠設(shè)置20個(gè)廠外收儲(chǔ)站和1個(gè)廠內(nèi)儲(chǔ)料場(chǎng)，共可滿足2臺(tái)機(jī)組65天的燃料量。

（四）優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)

這種新型的燃料組織模式有自己獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：a）農(nóng)戶或經(jīng)紀(jì)人可以承包大面積的土地進(jìn)行種植，燃料的分布變得比較集中，收集工作比較容易；b）燃料產(chǎn)地集中，使運(yùn)輸工作量和成本大大降低；c）電廠收購(gòu)燃料需面對(duì)的對(duì)象較少，可以建立起規(guī)模較大的長(zhǎng)期、穩(wěn)定的合作關(guān)系，而且可以在收購(gòu)時(shí)進(jìn)行抽檢，都有助于保證燃料的質(zhì)量；d）皇竹草的種植有當(dāng)?shù)卣晚?xiàng)目公司組織和引導(dǎo)，有利于維持燃料市場(chǎng)的穩(wěn)定、有序?；手癫莸纳L(zhǎng)受季節(jié)的影響要比其它農(nóng)作物小得多，通過(guò)合理調(diào)配收割時(shí)間，燃料供應(yīng)可以做到全年無(wú)間斷。這些都是電廠燃料供應(yīng)安全性的有力保障。

以上是新型燃料組織模式的優(yōu)點(diǎn)，但任何事物都具有兩面性，這種模式也有一些缺點(diǎn)：a）皇竹草的種植需要大面積的土地，同時(shí)農(nóng)戶的利益也需要擔(dān)保，這些都需要政府部門的積極參與和大力支持，而且項(xiàng)目實(shí)施的初始階段難度較大；b）該模式具有一定的地域性限制，較適合在南方地區(qū)進(jìn)行。因?yàn)榛手癫蓦m然對(duì)氣溫條件的適應(yīng)性較強(qiáng)，但是越靠近北方其產(chǎn)量越低，該模式的經(jīng)濟(jì)性越差；c）該模式尚未經(jīng)過(guò)工程實(shí)際檢驗(yàn)，擬采用該模式的生物質(zhì)電廠尚處于可行性研究報(bào)告審查通過(guò)的階段，在以后的項(xiàng)目實(shí)施階段是否會(huì)遇到新的困難尚未可知。

四、結(jié) 語(yǔ)

因?yàn)槠年P(guān)系，本文僅在技術(shù)層面對(duì)新型燃料組織模式和傳統(tǒng)燃料組織模式進(jìn)行對(duì)比分析，未再在經(jīng)濟(jì)性方面進(jìn)行探討。

本文提出的這種新型的生物質(zhì)電廠燃料組織模式從技術(shù)上來(lái)說(shuō)完全可行，而且可以明顯改善甚至解決一些在傳統(tǒng)的燃料組織過(guò)程中無(wú)法回避的難題。但是它也有自己不可忽視的缺點(diǎn)，希望能有后來(lái)者繼續(xù)這個(gè)課題，找到能夠改善的辦法。

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篇6

高峰竹柳造林的最佳土地條件是低洼濕灘地，這些土地不能種植莊稼，只能短期種植，屬于低效益的荒廢濕灘地，我國(guó)大約有9000萬(wàn)公頃這樣的荒灘濕地，這些低洼地大多數(shù)都位于江河湖泊的邊緣地帶，另外還有1.3億公頃鹽堿地，因此在這些地方種植速生竹柳具有變廢為寶、生產(chǎn)能源等多種優(yōu)勢(shì)。

萬(wàn)里常青公司在湖北搞的爛泥經(jīng)濟(jì)試驗(yàn)，一年前還是無(wú)人問(wèn)津的爛泥地，一年后就成了一座一眼望不到邊的綠色海洋！ 4000畝高峰竹柳種苗現(xiàn)已在這些爛泥地扎根生長(zhǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每畝湖地里的樹(shù)木每年都能產(chǎn)生效益15600多元，六年以后這片湖地將為社會(huì)直接創(chuàng)造財(cái)富2個(gè)億以上。每一個(gè)到過(guò)這里的人，面對(duì)這樣的場(chǎng)景都忍不住地感嘆，萬(wàn)里常青公司為林業(yè)界創(chuàng)造了一個(gè)奇跡！

一、高峰竹柳與木塑聚合材料

目前，萬(wàn)里常青公司正在進(jìn)行第三代木塑分子聚合材料生產(chǎn)試驗(yàn)，這是一項(xiàng)造福人類社會(huì)的最新技術(shù)成果。第三代木塑分子聚合材料是利用聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚氯乙烯PVC等與木粉，經(jīng)分子層次聚合生成，采用擠出、模壓、注射成型等常規(guī)塑料加工工藝，生產(chǎn)出各種板材、型材和產(chǎn)品。這種新型板材不吸水、不變型、不褪色、不老化、不腐蝕、不霉?fàn)€、不蟲(chóng)蛀，節(jié)能環(huán)保效果好。

生產(chǎn)木塑分子聚合材料的主要成份是木粉，該木粉則是由“高峰竹柳”造林中幼林撫育大樹(shù)修剪產(chǎn)生的枝條或竹柳大樹(shù)成材加工剩余的枝叉加工而成，也可以高密度種植高峰竹柳，以小徑材制成所需的木粉材料供聚合之用。為此開(kāi)辟了一條竹柳木材加工新途徑。

和普通木材相比，木塑分子聚合材料還具有以下優(yōu)點(diǎn)：首先，生產(chǎn)木塑分子聚合材料可以節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境，做到廢物利用。因?yàn)槟舅芊肿泳酆喜牧先渴褂弥窳讲?、?shù)木枝條、加工剩余物、廢棄物，節(jié)約竹柳成材和優(yōu)質(zhì)木材，將竹柳木材的木素、半纖維素、纖維素都聚合進(jìn)了新材料中。使用和損壞后的木塑聚合材料，可以全部再生利用，是一個(gè)全回收、全循環(huán)、全利用、全環(huán)保的項(xiàng)目。

其次，生產(chǎn)木塑分子聚合材料具有低投入、低消耗、高產(chǎn)出、高回報(bào)的優(yōu)勢(shì)。木塑分子聚合材料用0.6噸竹柳木粉和0.4噸廢舊塑料，就可以生產(chǎn)出一噸產(chǎn)品，目前國(guó)際市場(chǎng)價(jià)格最高達(dá)28000元/噸。一個(gè)年產(chǎn)10萬(wàn)噸木塑材料的企業(yè)，可利用竹柳6萬(wàn)噸，利用廢舊塑料4萬(wàn)噸，相當(dāng)于從垃圾中撿回25萬(wàn)立方米木材、相當(dāng)于節(jié)省水泥、鋼材分別為40萬(wàn)噸、替代塑料和鋁材分別是8萬(wàn)噸，這是木塑產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)。

再次，生產(chǎn)木塑分子聚合材料能促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，加快社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。木塑分子聚合材料改變了商品林的生產(chǎn)方式，由長(zhǎng)時(shí)間周期性生產(chǎn)向短期林業(yè)種植業(yè)轉(zhuǎn)變，可實(shí)現(xiàn)竹柳當(dāng)年種植當(dāng)年受益。有利于調(diào)動(dòng)農(nóng)民的種植積極性，開(kāi)展竹柳規(guī)模種植。把林業(yè)、木材加工業(yè)、廢舊塑料回收業(yè)也聚合到了一起，形成了一個(gè)污染治理、環(huán)境保護(hù)、資源節(jié)約的社會(huì)系統(tǒng)工程。

最后，木塑分子聚合材料用途廣泛，現(xiàn)已被應(yīng)用于包裝運(yùn)輸領(lǐng)域、車輛船舶領(lǐng)域、建筑材料領(lǐng)域、室內(nèi)裝潢領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域等，它將在眾多領(lǐng)域和范圍內(nèi)取代木材、鋼材、水泥、塑料等常規(guī)材料。

二、高峰竹柳與生物質(zhì)能源

當(dāng)前，世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展引發(fā)了世界范圍內(nèi)的能源危機(jī)，大力發(fā)展可再生能源、逐步替代化石能源是克服能源危機(jī)的主要出路。據(jù)預(yù)測(cè)，到2020年，在全球可再生能源中生物質(zhì)能的比重接近60%，而生物質(zhì)顆粒燃料則占生物質(zhì)能利用的60%。

所謂生物質(zhì)能源也就是利用生物體，通過(guò)光合作用把吸收的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為常規(guī)燃料能源。有機(jī)物中所有來(lái)源于動(dòng)植物的能源物質(zhì)均屬于生物質(zhì)能，是一種取之不盡、用之不竭的可再生能源。

柳樹(shù)是林業(yè)能源林的主要樹(shù)種，“高峰竹柳”則是多基因組合雜交的柳樹(shù)新品種，具有速生、高產(chǎn)、抗逆等優(yōu)點(diǎn)。作為能源樹(shù)種每畝可密植1萬(wàn)株，每畝每年生物產(chǎn)量鮮重可達(dá)8至10噸，是普通柳樹(shù)的十倍。在國(guó)外，柳樹(shù)生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為能源的主要途徑是發(fā)電，柳樹(shù)生物質(zhì)具有較高的燃燒值，發(fā)達(dá)國(guó)家用柳樹(shù)生物質(zhì)發(fā)電已經(jīng)有20年以上的歷史。將柳樹(shù)粉碎后制作成生物質(zhì)能源顆粒和煤炭混合發(fā)電，可以大大提高熱效率，降低污染50%以上。

生物質(zhì)顆粒燃料是最具大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)前景的新型生物質(zhì)能源，用途主要包括三個(gè)方面：一是取暖和生活用能，生物質(zhì)燃料利用率高，便于貯存，無(wú)污染。二是生物質(zhì)工業(yè)鍋爐，用生物質(zhì)能替代燃煤，解決環(huán)境污染。三是發(fā)電，可作為火力發(fā)電的燃料。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2008年全球生物質(zhì)顆粒燃料銷售量達(dá)1.8億噸，市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)500億歐元。在全球經(jīng)濟(jì)放緩的背景下，生物質(zhì)顆粒燃料產(chǎn)業(yè)以年均18%的速度高速成長(zhǎng)，已經(jīng)成為全球新能源市場(chǎng)中的“香餑餑”。

竹柳是生產(chǎn)生物質(zhì)顆粒燃料最好的原料。生物質(zhì)顆粒需求之大，竹柳作為原料種植前景更為廣闊。

生物質(zhì)顆粒燃料發(fā)展在我國(guó)處于起步階段，但透過(guò)國(guó)外的發(fā)展我們可以看到，“高峰竹柳”將在生物質(zhì)能源中發(fā)揮重要作用。高峰老人發(fā)起的1000萬(wàn)畝竹柳大造林，將可每年產(chǎn)生物質(zhì)顆粒3.25億噸，相當(dāng)于年發(fā)電量9000億KWH以上。

三、高峰竹柳是最好的紙漿來(lái)源

隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)已成為世界上僅次于美國(guó)的第二大紙品消費(fèi)國(guó)，各類紙和紙制品消費(fèi)量占世界消費(fèi)總量的14%；同時(shí)我國(guó)又是森林資源匱乏的國(guó)家。在各大紙漿生產(chǎn)國(guó)中，中國(guó)的凈進(jìn)口量最大，但仍有很大的市場(chǎng)缺口，大量造紙?jiān)淆S要進(jìn)口。

要解決紙漿用材需要日益增長(zhǎng)與森林資源匱乏日顯突出的矛盾，緩解周際進(jìn)口紙漿價(jià)格暴漲的壓力。建立紙漿原料林基地，逐步減少對(duì)國(guó)外進(jìn)口資源的依賴，就顯得非常迫切。營(yíng)造速生豐產(chǎn)紙漿林“高峰竹柳”則是最好的選擇之一。

中國(guó)制漿造紙研究院進(jìn)行了“竹柳材性纖維質(zhì)量及制漿性能的研究”，檢測(cè)分析結(jié)果表明：高峰竹柳材質(zhì)色淺且密度適中，木粉自然白度比楊樹(shù)高，竹柳木材的纖維質(zhì)量較好，纖維長(zhǎng)寬適中且柔軟，符合制漿工業(yè)對(duì)木材要求。根據(jù)竹柳木材密度和材質(zhì)白度分析，該原料適宜做高得率化學(xué)機(jī)械漿。竹柳可以作為紙漿材合理地種植并開(kāi)發(fā)利用。

中國(guó)作為發(fā)展中國(guó)家，對(duì)紙張、架材、板材等木材的需求與日俱增，特別是當(dāng)前很多工業(yè)企業(yè)都呈現(xiàn)出掠奪式的發(fā)展，因此大力開(kāi)展高峰竹柳造林是對(duì)我國(guó)的能源資源的有效補(bǔ)充和儲(chǔ)備，是改善生態(tài)緩解能源緊張的務(wù)實(shí)之舉！

中國(guó)高峰竹柳產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司

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篇7

事實(shí)上，多年來(lái)，生物燃料作為一種新型能源一直被多國(guó)廣為探索。不久前，中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司也攜手波音公司進(jìn)軍航空生物燃料研發(fā)高地，雙方成立節(jié)能減排技術(shù)中心，尋求提煉航空燃料的妙方。

而在這方面，英國(guó)算得上是佼佼者之一。早在2008年，英國(guó)的維珍大西洋航空公司就進(jìn)行了首次使用生物燃料的航空飛行。這次飛行的機(jī)型是波音747，航程從倫敦到阿姆斯特丹，在一個(gè)飛機(jī)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(shù)。

生物燃料是當(dāng)前全球應(yīng)對(duì)氣候變化討論中的一個(gè)熱點(diǎn)話題。如今，英國(guó)作為積極應(yīng)對(duì)氣候變化的國(guó)家，非常重視推動(dòng)生物燃料的發(fā)展，在政策、商業(yè)、科研等方面都做了大量工作。雖然全球整個(gè)生物燃料市場(chǎng)的前景還面臨一些爭(zhēng)論，但英國(guó)的生物燃料產(chǎn)業(yè)仍在穩(wěn)步發(fā)展。

1、用廢棄食用油換乘車打折卡

據(jù)統(tǒng)計(jì)，在2009/2010財(cái)年英國(guó)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(guó)公司正在通過(guò)國(guó)際合作發(fā)展生物燃料。例如英國(guó)石油公司與美國(guó)Martek生物科學(xué)公司簽署了合作協(xié)議，共同開(kāi)發(fā)把糖分轉(zhuǎn)變?yōu)樯锊裼偷募夹g(shù)。英國(guó)“太陽(yáng)生物燃料”公司前幾年曾在非洲大量投資，購(gòu)買土地種植麻風(fēng)樹(shù)，以便從麻風(fēng)樹(shù)果實(shí)中提煉生物燃料。

在英國(guó)國(guó)內(nèi)，一些公司通過(guò)回收廢棄食用油來(lái)生產(chǎn)生物燃料。例如英國(guó)最大的公交和長(zhǎng)途公共汽車運(yùn)營(yíng)商STAGECOACH就有這樣一個(gè)項(xiàng)目，該公司向居民發(fā)放免費(fèi)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(xiàn)在還主要應(yīng)用于車輛，但英國(guó)一些航空公司已率先進(jìn)行了航空業(yè)使用生物燃料的探索。例如“維珍大西洋”公司在2008年進(jìn)行了全球首次使用生物燃料的試飛，在一架波音747客機(jī)的一個(gè)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(xué)界熱衷生物燃料

據(jù)介紹，英國(guó)科學(xué)界非常熱衷于研究生物燃料，相關(guān)研究走在世界前列。有些研究關(guān)注如何降低生物燃料的成本，如帝國(guó)理工學(xué)院等機(jī)構(gòu)研究人員在《綠色化學(xué)》上報(bào)告說(shuō)，用木材制造生物燃料時(shí)常需要將木材粉碎成很小的顆粒，這個(gè)過(guò)程需要消耗不少傳統(tǒng)能源，估計(jì)每粉碎一噸木材需消耗約8英鎊的能源。但如果在粉碎過(guò)程中加入某種離子液體作為劑，可以把這個(gè)環(huán)節(jié)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(jù)估算，最后得到的生物乙醇的價(jià)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(lái)生產(chǎn)生物燃料。使用甘蔗、玉米等農(nóng)作物來(lái)制造生物燃料常被指責(zé)與民爭(zhēng)糧、與糧爭(zhēng)地，但如果使用通常廢棄的秸稈等部位來(lái)制造生物燃料就可以避免這個(gè)問(wèn)題。秸稈的主要成分是纖維素，如何分解纖維素一直是個(gè)難題。

英國(guó)約克大學(xué)等機(jī)構(gòu)的研究人員在美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院學(xué)報(bào)》雜志上說(shuō)，他們從真菌中發(fā)現(xiàn)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(shù)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(zhì)素，英國(guó)沃里克大學(xué)等機(jī)構(gòu)研究人員在《生物化學(xué)》雜志上說(shuō)，一種紅球菌能分泌一種具有分解木質(zhì)素能力的酶。這種紅球菌可以大量培養(yǎng)，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(guó)獲得商界及科學(xué)界人士的“全方位”支持，但對(duì)于大部分英國(guó)民眾來(lái)說(shuō)，是否在開(kāi)車時(shí)使用生物燃料仍取決于它的價(jià)格，單純出于環(huán)保目的而使用生物燃料的人群畢竟還是少數(shù)。

對(duì)于使用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車來(lái)說(shuō)，許多車輛不需要改裝就可以燒生物柴油，而現(xiàn)在英國(guó)一些加油站出售的柴油價(jià)格在每升1.4英鎊左右，有公司出售的生物柴油售價(jià)在1.25英鎊左右，但每升生物柴油能驅(qū)動(dòng)車輛行駛的距離通常低于傳統(tǒng)柴油，因此消費(fèi)者往往會(huì)隨著油價(jià)的波動(dòng)和性價(jià)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(yīng)知識(shí)的英國(guó)民眾還自制生物燃料，這樣會(huì)比買油便宜得多。

根據(jù)英國(guó)《每日電訊報(bào)》報(bào)道，薩默賽特郡的詹姆斯。莫菲就是這樣一個(gè)例子。他從兩家餐廳購(gòu)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(xué)物質(zhì)，經(jīng)過(guò)加熱和沉淀等過(guò)程，就能得到自制的生物柴油。

他說(shuō)，自己開(kāi)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(chǎng)價(jià)格要便宜得多。根據(jù)英國(guó)稅務(wù)海關(guān)總署的規(guī)定，民眾每年自制生物柴油2500升以下無(wú)需交納任何費(fèi)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(wěn)步推進(jìn)

在英國(guó)能源與氣候變化部201 1年的《英國(guó)可再生能源路線圖》中，有關(guān)機(jī)構(gòu)專門列出了有關(guān)生物燃料的目標(biāo)。其中提到，在2009/201 0財(cái)政年度，英國(guó)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?cè)剂系?，33%，這個(gè)比例在近幾年一直處于增長(zhǎng)之中，英國(guó)計(jì)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(guó)交通部也參與了相關(guān)管理工作，負(fù)責(zé)《可再生交通燃料規(guī)范》的實(shí)施。根據(jù)這項(xiàng)法規(guī)，英國(guó)每年銷售量在45萬(wàn)升以上的燃料供應(yīng)商必須使生物燃料等可再生能源在其銷售量中達(dá)到一定比例，如果自身銷售的生物燃料達(dá)不到相應(yīng)比例，則需要花錢從其他超額完成任務(wù)的燃料供應(yīng)商那里購(gòu)買相應(yīng)份額。

這個(gè)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(biāo)。客觀地說(shuō)，這是一個(gè)穩(wěn)健的目標(biāo)，每年的上升幅度不大，顯示出英國(guó)政府穩(wěn)步推進(jìn)生物燃料發(fā)展的態(tài)度。

此外，英國(guó)政府還對(duì)生物燃料的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了規(guī)定，即與傳統(tǒng)化石燃料相比至少能減排溫室氣體35%以上，并且原料產(chǎn)地的生物多樣性不能因?yàn)樯a(chǎn)生物燃料而受到影響。這是為了讓生物燃料能夠切實(shí)起到保護(hù)環(huán)境的效果。

5、前景還不明朗

需要說(shuō)明的是，英國(guó)的生物燃料雖穩(wěn)步發(fā)展，但仍稱不上達(dá)到“快跑”的程度。

一方面，英國(guó)商界雖然在發(fā)展生物燃料方面做出了諸多探索，但并沒(méi)有出現(xiàn)特別明顯的增長(zhǎng)，一些項(xiàng)目還遇到了問(wèn)題。比如有報(bào)道稱太陽(yáng)生物燃料公司在非洲某些國(guó)家的項(xiàng)目已經(jīng)終止，維珍大西洋公司雖然率先探索在飛機(jī)上應(yīng)用生物燃料，但現(xiàn)在全球已有多家航空公司實(shí)現(xiàn)了使用生物燃料的商業(yè)化飛行，而維珍大西洋公司卻沒(méi)有太多進(jìn)一步的消息。這可能與聯(lián)合國(guó)氣候變化談判結(jié)果波動(dòng)和全球生物燃料市場(chǎng)本身的前景也還面臨一些爭(zhēng)論有關(guān)。

篇8

這次會(huì)議的主要目的是貫徹《可再生能源法》，落實(shí)“十一五”規(guī)劃綱要，統(tǒng)一思想，提高認(rèn)識(shí)，明確任務(wù)，部署工作，動(dòng)員各方面的力量，加快生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)利用的步伐。會(huì)議介紹了生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)利用技術(shù)及前景，討論了促進(jìn)生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)利用的政策和措施，對(duì)生物質(zhì)能資源評(píng)價(jià)、開(kāi)發(fā)規(guī)劃和示范項(xiàng)目建設(shè)等工作提出了要求。

陳德銘同志指出，開(kāi)發(fā)利用生物質(zhì)能是調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、保障能源安全的重要措施；是保護(hù)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑；是促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展、建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村的重要舉措。各有關(guān)部門和地方各級(jí)政府都要從國(guó)家長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的高度出發(fā)，提高對(duì)生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)利用重要性的認(rèn)識(shí)，完善政策，采取措施，把開(kāi)發(fā)利用生物質(zhì)能作為解決能源和環(huán)境問(wèn)題、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略舉措，大力推進(jìn)生物質(zhì)能的開(kāi)發(fā)利用工作，使我國(guó)生物質(zhì)能有一個(gè)較快的發(fā)展。

陳德銘同志強(qiáng)調(diào)，在生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)利用中，必須堅(jiān)持以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，以建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)為目標(biāo)，以增加能源供應(yīng)、改善能源結(jié)構(gòu)、保障能源安全、保護(hù)生態(tài)環(huán)境為重點(diǎn)，緊密結(jié)合社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)，因地制宜，統(tǒng)籌兼顧，突出重點(diǎn)，加快發(fā)展。要通過(guò)大規(guī)模開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能資源，實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)能技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，有效增加能源供應(yīng)，促進(jìn)能源可持續(xù)發(fā)展。

陳德銘同志要求，生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)利用要處理好資源開(kāi)發(fā)與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系，處理好生物質(zhì)能利用與生物質(zhì)其它用途的關(guān)系，因地制宜，做到不破壞森林、不破壞濕地、不破壞生態(tài)環(huán)境、不與農(nóng)爭(zhēng)地、不與民爭(zhēng)糧，做到合理利用，有序發(fā)展。

篇9

關(guān)鍵詞：能源結(jié)構(gòu)；可再生能源；開(kāi)發(fā)途徑；利用前景

中圖分類號(hào)： P754.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

能源問(wèn)題在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占主導(dǎo)地位，在經(jīng)濟(jì)高度發(fā)達(dá)的社會(huì)中能源問(wèn)題又十分的復(fù)雜和敏感。20世紀(jì)70年代以來(lái)，面對(duì)常規(guī)礦物能源的日益枯竭和環(huán)境的逐漸惡化，世界許多國(guó)家將目光逐漸轉(zhuǎn)移到了具備可再生、環(huán)保、可轉(zhuǎn)化等優(yōu)點(diǎn)的生物質(zhì)能源上。提高對(duì)發(fā)展生物質(zhì)能源重要性的認(rèn)識(shí)，為順利開(kāi)展生物質(zhì)能源的開(kāi)發(fā)利用創(chuàng)造有利環(huán)境。

一、我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

我國(guó)所探明的一次能源中煤炭占93.44%，石油占3.65%，天然氣占2.91%，由此可見(jiàn)，我國(guó)一次能源的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是“富煤、貧油、少氣”，我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)具有以煤為主的顯著特點(diǎn)。我國(guó)的煤炭產(chǎn)量從1895年的7.67億噸增加到2009年的30億噸，煤炭消費(fèi)占一次能源的70%，遠(yuǎn)高于全球平均水平的30%，電煤消耗占煤炭產(chǎn)量的50%以上。預(yù)計(jì)到2010年底，全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量將達(dá)到9.3億千瓦，其中火電占73.7%,水電占22.5%，核電、風(fēng)電等新能源占3.8%。

到2020年底，全國(guó)發(fā)電裝機(jī)規(guī)劃容量為15億千瓦，其中火電約占66%,水電占22.7%，核電、風(fēng)電等新能源約占11.3%,火電比重隨著核電、可再生能源的比重增加而減少。到2020年前，我國(guó)以火電為主的電源結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生根本改變，火電將在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)占主導(dǎo)地位。我國(guó)火電發(fā)展存在著電源結(jié)構(gòu)不合理，能耗水平高，環(huán)境污染物排放大的突出矛盾。火力發(fā)電廠二氧化硫的排放量達(dá)到1200萬(wàn)噸，占全國(guó)二氧化硫排放總量近一半，二氧化碳排放約30億噸，占全社會(huì)總排放量的一半，占世界排放總量的十分之一以上。

火力發(fā)電的當(dāng)務(wù)之急就是積極調(diào)整優(yōu)化電源結(jié)構(gòu)，關(guān)停高能耗小火電、推廣各項(xiàng)節(jié)能技術(shù)、潔凈煤燃燒技術(shù)和熱電聯(lián)產(chǎn)、推進(jìn)煤電基地的建設(shè)、提高機(jī)組參數(shù)由亞臨界參數(shù)向超臨界和超超臨界參數(shù)轉(zhuǎn)變。

無(wú)論怎樣提高燃煤機(jī)組的各種效率，但是仍然消耗的是不可再生能源，頂多在有限的時(shí)空內(nèi)，緩解一下資源、環(huán)境和溫室氣體排放的巨大壓力，從長(zhǎng)遠(yuǎn)計(jì)，必須尋求更好的可持續(xù)發(fā)展的能源發(fā)展之路。

二、開(kāi)發(fā)可再生能源的重大意義

能源危機(jī)是當(dāng)今世界面臨的巨大挑戰(zhàn)。根據(jù)國(guó)際能源機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)，若按目前的水平開(kāi)采世界已探明的能源，人類使用的主要能源—石油、天然氣和煤炭供人類開(kāi)采的年限分別只有40年、50年和240年[1]。

鑒于化石能源逐步開(kāi)始耗竭，大量使用化石能源引起的環(huán)境污染和氣候變化問(wèn)題日趨嚴(yán)重，自21世紀(jì)開(kāi)始，全世界向可持續(xù)能源系統(tǒng)過(guò)渡的進(jìn)程已經(jīng)起步。21世紀(jì)上半葉，我國(guó)能源戰(zhàn)略必須走減小化石能源用量、增大核能與可再生能源份額的發(fā)展路徑，積極構(gòu)建能源可持續(xù)發(fā)展體系。而以太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、風(fēng)能為代表的可再生能源基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題的研究，以及相應(yīng)的技術(shù)問(wèn)題探討，使得這些可再生能源逐漸走向市場(chǎng)，正向人們展示美好的能源永續(xù)利用和可持續(xù)發(fā)展前景。

三、可再生能源的開(kāi)發(fā)途徑

目前，生物質(zhì)能技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)已成為世界重大熱門課題之一，受到世界各國(guó)政府與科學(xué)家的關(guān)注。美國(guó)2000年通過(guò)了《生物質(zhì)研發(fā)法案》，2002年制訂了《生物質(zhì)技術(shù)路線圖》，計(jì)劃2020年使生物質(zhì)能源和生物質(zhì)基產(chǎn)品較2000年增加10倍，達(dá)到全國(guó)能源總消費(fèi)量的25%（2050年達(dá)到50%），每年減少碳排放量1億噸。歐盟提出，到2020年，運(yùn)輸燃料的20%將用燃料乙醇等生物燃料替代[2]。世界經(jīng)合組織（OCED）在2004年9月的研究報(bào)告中指出：“各國(guó)政府應(yīng)大力支持和鼓勵(lì)生物質(zhì)能源領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新，減小它與傳統(tǒng)原油及天然氣產(chǎn)品的價(jià)格差距，以最終達(dá)到替代的結(jié)果。

根據(jù)中國(guó)中長(zhǎng)期能源規(guī)劃，2020年之前，中國(guó)基本上可以依賴常規(guī)能源滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平提高的能源需要，到2020年，可再生能源的戰(zhàn)略地位將日益突出，屆時(shí)需要可再生能源提供數(shù)億噸乃至十多億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的能源。因此，中國(guó)發(fā)展可再生能源的戰(zhàn)略目的將是：最大限度地提高能源供給能力，改善能源結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)能源多樣化，切實(shí)保障能源供應(yīng)的安全。

四、可再生能源的發(fā)展?fàn)顩r

在目前的能源消耗中，生物質(zhì)能耗占世界總能耗的14%，僅次于石油、煤炭和天然氣，位居第4位。而在發(fā)展中國(guó)家，生物質(zhì)能耗占有較大比重達(dá)到50%以上[3]。

可再生能源目前在我國(guó)取得突破性進(jìn)展的是風(fēng)力發(fā)電。我國(guó)的風(fēng)力資源主要集中在內(nèi)蒙、新疆以及山東沿海，近兩年投運(yùn)的的風(fēng)電機(jī)組存在著諸多的問(wèn)題，首先是分布在內(nèi)蒙、新疆風(fēng)場(chǎng)中的機(jī)組，由于風(fēng)沙大，氣候條件惡劣，經(jīng)常造成機(jī)組的故障，檢修維護(hù)困難，位于沿海附近的風(fēng)電機(jī)組由于空氣中鹽霧的腐蝕，也會(huì)經(jīng)常處于不正常狀態(tài)。風(fēng)電機(jī)組最大的問(wèn)題是對(duì)電網(wǎng)的沖擊。

太陽(yáng)能發(fā)電，在我國(guó)近年也有較快的發(fā)展，單晶硅、多晶硅的發(fā)電效率有望在較短的時(shí)間內(nèi)，把發(fā)電效率提高到百分之二十以上。但目前來(lái)說(shuō)，盡管太陽(yáng)能電池板價(jià)格下降得比較快，它發(fā)電的成本竟然是火電的五倍多，投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)還有漫長(zhǎng)的路要走。

另外是沼氣發(fā)電，這方面的技術(shù)研發(fā)在我國(guó)早已起步。利用細(xì)菌發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，燃燒后推動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)，發(fā)電效率較高。但是造價(jià)不菲，光一個(gè)發(fā)酵容器就需要很大的投資。并且發(fā)酵效率就不是那么高了，最好用半發(fā)酵的原料，比如用牛糞。國(guó)內(nèi)有一些養(yǎng)殖場(chǎng)建有小型的發(fā)電廠，但是技術(shù)也主要是引進(jìn)的，光菌種的使用專利，就是不小的費(fèi)用。沼氣發(fā)電最大的問(wèn)題就是沼氣轉(zhuǎn)化效率十分低下，成本高昂。

生物質(zhì)直燃發(fā)電方興未艾，主要是直接燃燒生物質(zhì)，例如秸稈發(fā)電，目前我國(guó)有很多小熱電機(jī)組投產(chǎn)，效益不錯(cuò)。它的發(fā)電方式和常規(guī)火電差不多，使用的是鏈條爐排和振動(dòng)爐排，燃燒技術(shù)日漸成熟。

五、生物質(zhì)能源的利用前景

5.1 生物質(zhì)資源豐富

中國(guó)生物質(zhì)資源開(kāi)發(fā)利用潛力大，現(xiàn)有森林、草原和耕地面積41.4億公頃，理論上年產(chǎn)生物質(zhì)資源可達(dá)650億噸以上（在每平方公里土地上，植物經(jīng)過(guò)光合作用而產(chǎn)生的有機(jī)碳量，每年約為158噸）。以平均熱值為15000kJ/kg計(jì)算，折合理論資源量為33億標(biāo)準(zhǔn)煤，相當(dāng)于中國(guó)目前年總能耗的3倍以上。目前實(shí)際可以作為能源利用的生物質(zhì)主要包括秸稈、薪柴、禽畜糞便、生活垃圾和有機(jī)廢渣廢水等。據(jù)調(diào)查，目前中國(guó)秸稈資源量已超過(guò)7.2億噸，折合約3.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，除約1.2億噸作為飼料、造紙、紡織和建材等用途外，其余6億噸均可作為能源被利用。薪柴的來(lái)源主要為林業(yè)采伐、育林修剪和薪炭林，一項(xiàng)調(diào)查表明：中國(guó)年均薪柴產(chǎn)量約為1.27億噸，折合標(biāo)準(zhǔn)煤約0.74億噸；禽畜糞便資源約折合1.3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤；城市垃圾資源可折合標(biāo)準(zhǔn)煤1.2億噸左右，并以每年8%～10%的速度增加。這些都是中國(guó)發(fā)展生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定資源。

5.2 解決“三農(nóng)”問(wèn)題的良好途徑

“三農(nóng)”問(wèn)題是中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的根本性問(wèn)題，對(duì)它解決的質(zhì)量將直接影響著中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的全局，全國(guó)上下都給予了足夠的重視。生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)利用中國(guó)豐富的農(nóng)林廢棄物和非農(nóng)田為原料和基地，生產(chǎn)出市場(chǎng)前景廣闊、環(huán)境友好和高附加值的能源及生物化工產(chǎn)品，既幫助解決中國(guó)部分農(nóng)村剩余勞動(dòng)力的就業(yè)問(wèn)題，又能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)業(yè)和農(nóng)民增收，是解決“三農(nóng)”問(wèn)題的一條有效途徑。據(jù)推算，只要利用中國(guó)50%的低質(zhì)地，生產(chǎn)能源作物，發(fā)展生物質(zhì)能源，就可以實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)值約1萬(wàn)億元，加上秸稈、畜禽糞便等，生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)就可以催生1000個(gè)生物質(zhì)能源企業(yè)，帶動(dòng)500萬(wàn)農(nóng)戶，促進(jìn)5000萬(wàn)農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)農(nóng)民增收400億元[4]。同時(shí)，生物質(zhì)能源如沼氣等還能為農(nóng)民提供價(jià)廉、清潔的燃料，使4000萬(wàn)農(nóng)戶生活用能效率提高2～3倍。除此之外，發(fā)展生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)還能有效降低秸稈露地燃燒、畜禽糞便污染、石油基地膜等對(duì)環(huán)境的污染。

六、結(jié)論

綜上所述，可再生能源發(fā)電的最大缺點(diǎn)是在電力系統(tǒng)中無(wú)法做主力機(jī)組，不能滿足電力的大量使用，并且穩(wěn)定性差。比如風(fēng)力發(fā)電，盡管我國(guó)的風(fēng)力資源很豐富，但是由于風(fēng)力發(fā)電的不穩(wěn)定性，它的電量經(jīng)過(guò)潮流計(jì)算，大約只能占到總發(fā)電量的百分之十，如果機(jī)組過(guò)多，就會(huì)影響整個(gè)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，因?yàn)轱L(fēng)力是不可控的。太陽(yáng)能發(fā)電和沼氣發(fā)電成本很高，入不敷出。目前，生物質(zhì)發(fā)電最為成熟可靠，但要因地制宜。

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[2] 吳創(chuàng)之,馬隆龍.生物質(zhì)能現(xiàn)代化利用技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社.2003，5.

篇10

生物油制作是通過(guò)快速加熱的方式下在隔絕氧氣的條件之下，使組成生物質(zhì)的高分子聚合物裂解成低分子的有機(jī)物蒸汽，并采用驟冷的方法，將其凝結(jié)成液體。

生物油作為燃料可用于窯爐、鍋爐等產(chǎn)熱設(shè)備，將生物油用于柴油機(jī)也具有很大應(yīng)用前景，對(duì)減少柴油消耗、緩解高品質(zhì)燃料油供應(yīng)緊張有重要意義。生物油取材廣泛，如煤、木材、生活垃圾、動(dòng)植物油脂、生物秸稈等。通過(guò)特殊工藝分餾出碳?xì)漕惿镉?，能夠廣泛的用于柴油汽油調(diào)和。經(jīng)過(guò)多年研發(fā)，通過(guò)特殊工藝能夠?qū)?00%生物油代替柴油和汽油，并通過(guò)各種車輛實(shí)驗(yàn)，性能完全達(dá)到國(guó)標(biāo)汽油標(biāo)準(zhǔn)。

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