導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯(cuò)過為您精心挑選的10篇生物燃料論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

中圖分類號(hào)：TS64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）01（c）-0253-02

中國擁有豐富的生物制能源.據(jù)估計(jì)每年產(chǎn)生的可供開發(fā)的各種生物制資源達(dá)6.56億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。[8]居世界能源消費(fèi)總量第四位的生物質(zhì)能源具有可再生性，存量豐富，可代替化石燃料，易長(zhǎng)期儲(chǔ)存，含硫量低，灰分小，二氧化碳排放接近于零的特點(diǎn)。其供應(yīng)安全可靠。

生物質(zhì)致密成型技術(shù)是用機(jī)械加壓方法，將原來分散沒有一定形狀、密度低的生物質(zhì)原料壓制成具有一定形狀密度較高的各種固體成型燃料的過程。研究說明，生物質(zhì)成型燃料加工設(shè)備的性能好否，直接與生物質(zhì)原料的壓縮特性如壓縮力、壓縮密度、壓縮量，一次粉碎的粒度，成型燃料的密度、生產(chǎn)率、能耗等因素有關(guān)。

1 成型原理

生物質(zhì)原料由纖維構(gòu)成，被粉碎后的生物質(zhì)原料質(zhì)地松散，受一定外部壓力后，顆粒經(jīng)歷位置重新排列、顆粒機(jī)械變形和塑性流變等階段。開始時(shí)壓力較小，一部分粒子進(jìn)入粒子間的空隙內(nèi)，粒子間的相互位置不斷改變，當(dāng)粒子間所有較大空隙都被能進(jìn)入的粒子占據(jù)后，再增加壓力，只能靠粒子本身變形去充填其周圍的空隙。這時(shí)粒子在垂直于最大主應(yīng)力平面上被延展，當(dāng)粒子被延展到與相鄰的兩個(gè)粒子相互接觸時(shí)，再增加壓力，粒子就會(huì)相互結(jié)合。原來分散粒子被壓縮成型，其體積大幅度減小，密度顯著增大。因非彈性或粘彈性的纖維分子之間的相互纏繞和咬合，外部壓力解除后不恢復(fù)原來的結(jié)構(gòu)形狀。

2 含水量研究

林維紀(jì)等的實(shí)驗(yàn)研究表明，木質(zhì)素含量因原料不同有所差異，但生物質(zhì)致密成型的適宜含水量則近似相同。

樊峰鳴[9]以玉米秸稈、大豆秸稈為原料，采用改進(jìn)型生物質(zhì)秸稈成型機(jī)，就大粒徑秸稈粒度、含水率等對(duì)成型密度、抗水性影響因素進(jìn)行了研究.結(jié)果發(fā)現(xiàn)，原料含水率在8%～15%時(shí)均很容易壓縮成型，在12%左右成型效果最好。[1]

回彩娟[2]以鋸末和小刨花為原料，認(rèn)為鋸末和小刨花含水率在15%左右得到的壓塊密度最大，成型效果最好，常溫高壓致密成型允許原料最大含水率為22%左右，原料經(jīng)室內(nèi)自然風(fēng)干后達(dá)到的含水率可達(dá)成型加工要求且成型效果較好。

李美華[10]以鋸末和小刨花為原料，在主缸壓力不同的情況下，對(duì)多個(gè)含水率原料進(jìn)行致密成型試驗(yàn)，認(rèn)為在生物質(zhì)致成型時(shí)，使含水率最好控制在5%～15%左右，最高不超過20%，此種狀態(tài)下成型率，壓塊密度，成型效率，表面光潔度等指標(biāo)均較為理想。

郭康權(quán)，趙東[11]等曾做過相應(yīng)模型，解釋含水量對(duì)成型的影響，當(dāng)含水率過低時(shí)，粒子沒有充分延展，與四周粒子結(jié)合不緊密，不達(dá)到成型條件，當(dāng)含水率過高時(shí)，粒子在垂直于最大的主應(yīng)力方向上充分延展，粒子間能夠嚙合但由于原料中水分過多，被擠出后分布于粒子層之間，使層間不能緊密貼合，也不成型。

張百良[9]等認(rèn)為，熱壓成型中含水量過高會(huì)影響熱量傳遞，并增大物料與模子的摩擦力，在高溫時(shí)由于蒸汽量大，會(huì)發(fā)生氣堵或放炮現(xiàn)象；含水量過低會(huì)影響木質(zhì)素的軟化點(diǎn)，原料內(nèi)摩擦和抗壓強(qiáng)度增加，造成壓縮能消耗。

P.D.Grover，S.K.Mishra，J.S.Clancy[13]等認(rèn)為活塞擠壓的物質(zhì)含水率在10%～15%左右，螺栓擠壓的物質(zhì)含水率在8%～9%左右為宜。Arun.K.Tripathi；P.V.R.Iyer；TaraChandraKandpal[14]等認(rèn)為物質(zhì)含水率在10%～15%經(jīng)濟(jì)效益較好，因?yàn)檫^小的水分磨壓困難，能量消耗大。

Wamukonya等研究表明，當(dāng)壓力不變且含水量在要求范圍時(shí)，隨著含水量升高，壓縮密度可達(dá)到最大值。松弛密度一定時(shí)，隨含水量升高所需壓力變大，最大壓力值正好對(duì)應(yīng)著含水量上限。在建立的恒定壓力下松弛密度與含水量的指數(shù)關(guān)系式中，認(rèn)為壓塊的松弛密度隨含水量升高以指數(shù)級(jí)下降。

目前國內(nèi)外文獻(xiàn)來看，研究生物質(zhì)壓縮含水量范圍還存在較大的差別，這是因壓縮方式、成型模具、成型手段、生物質(zhì)原料處理方式有較大差異，如活塞沖壓比螺旋擠壓對(duì)含水量要求范圍寬，原料顆粒度的大小也是影響壓縮成型的重要因素。

3 成型壓力研究

成型壓力是植物材料壓縮成型最基本的成型條件。只有施加足夠的壓力，原材料才能被壓縮。試驗(yàn)說明：當(dāng)壓力較小時(shí)，密度隨壓力增大而增大的幅度較大，當(dāng)壓力增加到一定值以后，成型物密度的增加就變得緩慢。

篇2

2011年，“地溝油事件”將“食品安全”炒上熱搜榜時(shí)，道蘭環(huán)能的創(chuàng)始人劉疏桐正在“自行車比人多”的國家―荷蘭念書。

他本科在荷蘭讀商業(yè)物流專業(yè)，大三實(shí)習(xí)去了全球四大快遞公司之一TNT，被分到電動(dòng)車項(xiàng)目組。在這里，他順理成章地接觸到綠色交通、新能源，并對(duì)此產(chǎn)生了興趣。

讀研究生時(shí)，他便選擇了能源管理專業(yè)。準(zhǔn)備畢業(yè)論文期間，他看到了一則報(bào)道：SkyNRG―位于荷蘭的全球第一個(gè)商業(yè)生物航空燃料公司，正在將餐廚廢油加工為生物燃料用行。

“報(bào)道上說，SkyNRG到中國去采集地溝油，運(yùn)到歐洲來，給生物航空燃料做原料?！睘槭裁匆獜闹袊召彶蛷N廢油呢？他帶著疑惑直接找到SkyNRG的相關(guān)負(fù)責(zé)人。剛好SkyNRG對(duì)中國市場(chǎng)很感興趣，劉疏桐便以“生物航空燃料原材料、廢棄物在中國的潛力”為題幫SkyNRG做調(diào)研，同時(shí)完成相關(guān)方向的研究生畢業(yè)論文。

畢業(yè)后，劉疏桐留在了這家由荷蘭航空和荷蘭另外一家能源公司合資的企業(yè)，專門做生物能源方面的工作。

其實(shí)SkyNRG更關(guān)注的是空氣污染問題，研發(fā)生物燃料供應(yīng)航空等交通領(lǐng)域也是為了降低普通航油等化石燃料對(duì)大氣造成的污染。劉疏桐了解到，歐洲幾乎每一輛車都加了生物燃料，“生物燃料本身在歐洲是非常普遍和廣泛應(yīng)用的一個(gè)方案，使用廢棄物比如地溝油所制作的生物燃料單位減排效率可以高達(dá)90%，也是最環(huán)保的生物燃料之一?！?/p>

傳統(tǒng)生物燃料使用普通油脂比如棕櫚油、菜籽油、大豆油等食用油脂來生產(chǎn)，但直接使用糧食做燃料，在國際上一直受到詬病，所以生物燃料的原料更傾向于使用餐廚廢油等廢棄物，這樣做既可以廢物利用，又能夠達(dá)到節(jié)能減排的效果。

然而歐洲的飲食相對(duì)清淡，想要在荷蘭本地或周邊收集大量的餐廚廢油比較困難。有兩三年的時(shí)間里，劉疏桐的工作便是做亞洲區(qū)的供應(yīng)鏈、商務(wù)開發(fā)，其中一個(gè)重要部分便是在中國找地溝油，然后運(yùn)到歐洲去。

在中國，地溝油不僅是餐廚廢油，更代表了一種對(duì)食品安全的威脅。地溝油本是對(duì)生活中各類劣質(zhì)油的泛稱，大部分是剩飯剩菜所提取的餐廚廢油，小部分據(jù)稱取自下水道。在煉制過程中地溝油經(jīng)過一系列化學(xué)變化，可能產(chǎn)生致癌物質(zhì)。食用“地溝油”會(huì)導(dǎo)致腹瀉、腹痛，長(zhǎng)期食用可能會(huì)引發(fā)癌癥，對(duì)人體的危害極大。

地溝油在中國發(fā)展出了一條需求相扣的“完美”地下產(chǎn)業(yè)鏈。每天晚上，油販子拉著潲水車去餐廳收購廢油，這些廢油經(jīng)過黑工廠加工轉(zhuǎn)化為“食用油”，最終回到餐桌，有的甚至返回到出售潲水的餐廳。

據(jù)了解，這種“食用油”的“生產(chǎn)”成本一噸僅在300元人民幣左右，而利潤可以高達(dá)10倍。高利潤正是驅(qū)使這條地下產(chǎn)業(yè)鏈運(yùn)轉(zhuǎn)不息的根本原因。

在為生物燃料收集原料的過程中，劉疏桐越發(fā)意識(shí)到地溝油問題在國內(nèi)的嚴(yán)重性，“收集和轉(zhuǎn)化供應(yīng)方面都出了問題。”

如果成熟的解決方案在歐洲可以完美執(zhí)行，在中國何妨一試呢？把中國的地溝油全部做成生物燃料，運(yùn)用到交通能源體系，既不用把它們運(yùn)到歐洲，還可以幫助節(jié)能減排，最終還能解決其回流餐桌的問題，這不是個(gè)一舉多得的解決方案嗎？

2015年初，劉疏桐停下從國內(nèi)往歐洲“倒”油的手，回到國內(nèi)創(chuàng)業(yè)。

他想要做的這件事，涉及環(huán)保、新能源、食品健康等比較敏感的話題，“壁壘比較厚”，牽扯的利益相關(guān)方非常多。而且，想要打破地下地溝油產(chǎn)業(yè)這個(gè)鏈條，勢(shì)必要面臨多方面的阻礙及壓力。

一味地圍追堵截地溝油黑心工廠或者油販子，在劉疏桐看來并非最佳辦法，“光是政府的打壓，成本非常高，而且反彈很大，用可持續(xù)的商業(yè)模式從經(jīng)濟(jì)利益角度來推動(dòng)，才能徹底解決問題。”

他有自己的一套邏輯：不跟油販子搶油，跟他們合作。

“我們付他們差不多的錢，把地溝油全都送去做成正規(guī)的生物燃料，首先廢油不會(huì)再回流餐桌，此外運(yùn)送過程需要物流參與，提升了物流供應(yīng)鏈的可持續(xù)性，物流車還可以使用地溝油制生物燃料進(jìn)而降低燃料成本。我們把大大小小的餐館和食用油的供應(yīng)商也拉進(jìn)來，因?yàn)槠胀癖姼⒅厥秤糜偷陌踩?。?/p>

如果他的想法得以實(shí)現(xiàn)，參與其中的每一方都能夠獲益：餐館將餐廚廢油賣出，降低了采購食用油的成本，同時(shí)廢油可以轉(zhuǎn)化成具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值、環(huán)保價(jià)值的生物燃料；生物柴油廠得到了原材料，又得到了銷售的渠道；大型的集團(tuán)物流在不增加成本的情況下，保證了供應(yīng)鏈的可持續(xù)性；幾百萬噸的地溝油被“消化”掉，食用油企業(yè)多出了大片市場(chǎng)……

“這就形成了一個(gè)有機(jī)的體系，既保證了廢油的安全處理，又保證了食用油的安全供應(yīng)，我們暫且把這個(gè)體系叫做‘安全油聯(lián)盟’。”

劉疏桐認(rèn)為，把食品安全、能源、交通、環(huán)保等原本看似不相干的行業(yè)、公司都整合在一起，并且讓每一方都獲益，當(dāng)社會(huì)效益和環(huán)境效益轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)效益或經(jīng)濟(jì)效益附加值的時(shí)候，就會(huì)有更多人一起促進(jìn)社會(huì)的改變。

商業(yè)的理念已經(jīng)成型，接下來重點(diǎn)放在哪里呢？

“提高終端產(chǎn)品價(jià)值?！眲⑹柰┙忉?，“用地溝油做生物燃料，每單位溫室氣體會(huì)減排90%，包括二氧化硫等污染物的排放，都將大幅減少。”

雖然國內(nèi)的轉(zhuǎn)化技術(shù)已經(jīng)可以將地溝油制生物燃料安全用到汽車、飛機(jī)上，但是大眾對(duì)生物燃料的認(rèn)識(shí)不夠，“生物燃料質(zhì)量是否合格”一類的擔(dān)憂仍然存在。

劉疏桐從另一個(gè)方向去考慮這個(gè)問題。在他看來，正是因?yàn)榇蟊妼?duì)生物燃料的認(rèn)知不夠，不敢去使用它，導(dǎo)致它的價(jià)格非常低，利潤不足以支撐前端收油的成本，這也是地溝油流向地下產(chǎn)業(yè)鏈的一個(gè)原因。

道蘭環(huán)能的客戶名單中有一些“世界五百強(qiáng)”企業(yè)，這些企業(yè)對(duì)自己的供應(yīng)鏈包括交通運(yùn)輸，在環(huán)保方面都有一定的要求，如果能夠幫助它們減少污染排放，提升環(huán)境社會(huì)價(jià)值，品牌競(jìng)爭(zhēng)力便會(huì)相應(yīng)提升。“所以目前我從商業(yè)的角度，跟這些大的集團(tuán)公司合作，為它們提供生物燃料，幫助它們做節(jié)能減排，這些大企業(yè)做好了以后，有一定的示范效應(yīng)，就可以更大規(guī)模地在社會(huì)上進(jìn)行推動(dòng)。”

劉疏桐曾在Ted演講中說道，歐洲不只是注重產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，而且特別關(guān)注產(chǎn)品的環(huán)境和社會(huì)價(jià)值，他們有非常好的鼓勵(lì)機(jī)制把環(huán)境和社會(huì)價(jià)值都轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)價(jià)值，體現(xiàn)在產(chǎn)品上。“要知道，生物燃料在歐洲比普通柴油貴20%，為什么還有人去用？”

篇3

Abstract: in this paper the preparation of rapeseed oil is the physico-chemical properties of the biodiesel and combustion performance testing research. To rapeseed oil as raw material, through the ester exchange method for biological diesel, and 0 # diesel part of the performance indexes of physical and chemical contrast, through comparing various indicators have reached national indexes, the three kinds of the mixing proportion of biodiesel fuel mix the diesel engine test, the result shows that the content of the mixed fuel burn biodiesel fuel consumption, CO emissions when a slightly increased, HC emissions significantly lower than 0 # diesel. The preparation of rapeseed oil biodiesel can meet the requirements of the alternative petrochemical diesel.

Keywords: rapeseed oil; Biodiesel; The diesel engine; emissions

中圖分類號(hào)：Q2-3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國民生活水平的提高，車輛在人們的日常生活當(dāng)中越來越普及，大量使用石化燃料的同時(shí)也帶來了許多問題，如石化柴油含有多有害物質(zhì)，通過燃燒后直接排入大氣層，對(duì)環(huán)境和人類的生存有著破壞作用，石化能源又是不可再生能源，面臨著能源枯竭等問題。各國相繼尋找清潔、安全、可再生、可替代石化柴油的新能源。生物柴油是指以油料作物、野生油料植物和工業(yè)微藻等水生植物油脂及動(dòng)物油脂、廢餐飲油等為原料，通過物理或化學(xué)的方法制成的甲脂或乙脂燃料，可用來替代石化燃料來滿足工業(yè)、民用等要求。國內(nèi)目前對(duì)生物柴油的生產(chǎn)和應(yīng)用也進(jìn)行了開發(fā)，已成功研制出利用菜籽油、光皮樹油、麻風(fēng)樹油、大豆油、米糠油腳料、工業(yè)豬油、牛油等作為原料，經(jīng)過甲醇預(yù)酯化再酯化作用，生產(chǎn)制備出的生物柴油，不僅可以作為代用燃料在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上直接使用，而且還可以作為柴油清潔燃料的添加劑。從生物柴油的理化性質(zhì)可以看出生物柴油對(duì)環(huán)境是友好的，生物柴油所含的雙鍵數(shù)目少，分子中含氧量較高，含碳支鏈數(shù)目少或沒有，這使得生物柴油有較好的燃燒特性，燃燒比較完全。石化柴油燃燒過程產(chǎn)生的主要污染物是：煙塵顆粒、SOX、CO、HC以及NOX等。與石化柴油相比，生物柴油的燃燒尾氣中除NOX濃度稍微升高外，煙塵顆粒、SOX、CO、HC的排放明顯下降[1,2]。此外，生物柴油中不含有芳香烴，燃燒后不會(huì)產(chǎn)生芳香烴和PAH。而且生物柴油還具有無毒、可生物降解等優(yōu)點(diǎn)。

本文對(duì)菜籽油制成的生物柴油進(jìn)行理化性能指標(biāo)測(cè)試、發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒試驗(yàn)，對(duì)排放性能進(jìn)行研究。從而進(jìn)行分析摻燒生物柴油尾氣成分，得出更經(jīng)濟(jì)、更環(huán)境友好的摻燒比例。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

市購菜籽油、甲醇（分析純）、磷酸（分析純）、氫氧化鈉（顆粒狀）

1.2 實(shí)驗(yàn)原料和方法

1.2.1 生物柴油的制備

本試驗(yàn)采用酯交換法制備生物柴油[3]，即通過甲醇將原料油中的脂肪酸甘油酯的甘油基取代下來，形成碳鏈較短脂肪酸甲脂和甘油。

其反應(yīng)原理如下：

C3H5(RCO0)3+3CH3OH=3RCOOCH3+C3H5(OH)3

首先，取一定量的菜籽油置于燒杯中，水浴加熱至60℃，將按比例混合好的甲醇?xì)溲趸c溶液倒入燒杯中，開始攪拌、并計(jì)時(shí)，待反應(yīng)結(jié)束后將燒杯在室溫的條件下靜置分層，上層為生物柴油與甲醇的混合物，下層為甘油與未反應(yīng)的脂肪酸甘油酯的混合物，收集上層液體并用磷酸溶液滴定至中性，加入溫水洗滌3―4次，靜置分層后除去下層的水相，將上層淡黃色液體在常壓下進(jìn)行蒸餾，以除去甲醇和水分,待蒸餾結(jié)束后，過濾除去雜質(zhì)，即得淡黃色的澄清液體生物柴油。

1.2.2 生物柴油理化性能指標(biāo)

試驗(yàn)設(shè)備：TSY―1109/1109A石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)黏度測(cè)定儀、TSY-1103A石油產(chǎn)品半自動(dòng)閃點(diǎn)測(cè)定儀、TSY―1115石油產(chǎn)品銅片腐蝕測(cè)定儀、TSY―1110原油和液體石油產(chǎn)品密度測(cè)定儀、TSY―1106A石油產(chǎn)品餾程測(cè)定儀等儀器。

試驗(yàn)方法：根據(jù)各個(gè)實(shí)驗(yàn)儀器使用方法及國家標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行測(cè)試。

1.2.3 生物柴油臺(tái)架試驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)裝置：ZX195柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、DSZ-2轉(zhuǎn)速數(shù)字顯示儀，D-150水力測(cè)功儀，F(xiàn)C2210智能油耗儀、NHA505廢氣分析儀、煙度計(jì)。

試驗(yàn)方法：本試驗(yàn)是在海拔1900m，相對(duì)濕度為60%，實(shí)驗(yàn)室溫度為25 ℃的實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的，將柴油機(jī)油箱中注入0#柴油并進(jìn)行5分鐘熱機(jī)，讓柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在2000r/min的轉(zhuǎn)速下改變發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷，分別在0%、20%、50%、80%、100%五個(gè)階段通過所接儀器對(duì)HC、CO和油耗等測(cè)試，記錄所得數(shù)

據(jù)，然后將油箱中的油全部放盡；將摻混10%生物柴油的混合燃料分別加入油箱中同樣空機(jī)運(yùn)行幾分鐘，保證混合燃料充滿整個(gè)油路，然后進(jìn)行測(cè)試、數(shù)據(jù)采集；同樣的方法將摻混20%生物柴油的混合燃料進(jìn)行試驗(yàn)、數(shù)據(jù)采集；最后做100%生物柴油的試驗(yàn)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 部分理化性能指標(biāo)對(duì)比

從表二中可以看出B100生物柴油的部分理化性能指標(biāo)與0#柴油相接近，其中，運(yùn)動(dòng)黏度在石化柴油的范圍內(nèi)，接近于上限，所以霧化情況要略差于石化柴油；B100生物柴油的密度、銅片腐蝕接近于0#柴油；在閃點(diǎn)方面，生物柴油要高出0#柴油74℃，故在運(yùn)輸、儲(chǔ)存過程中要比0#柴油更加安全、穩(wěn)定。

表二B100生物柴油與0#柴油

2.2 燃油消耗率

從圖2中可以看出在2000r/min的工況下，摻混不同比例生物柴油的混合燃料燃油消耗率總體趨勢(shì)是隨負(fù)荷的升高而升高，當(dāng)負(fù)荷在100%時(shí)，B10、B20、B100生物柴油燃油消耗率比0#柴油燃油消耗率分別高出9.8%、9.8%、15.4%。造成這種情況是因?yàn)樯锊裼偷臒嶂狄仁裼偷牡?，在同一工況下?lián)交焐锊裼偷谋壤礁呷加拖穆试礁摺?/p>

圖2 2000r/min不同負(fù)荷燃油消耗率

2.3 HC排放

從圖3中可以看出HC排放在滿負(fù)荷情況下隨轉(zhuǎn)速增加而下降，且HC排放明顯低于0#柴油的排放，在2000r/min滿負(fù)荷的工況下B10、B20、B100HC排放比0#柴油分別低了48.7%、52.4%、66.8%，且隨著生物柴油摻混比例的升高而降低，造成這種現(xiàn)象是因?yàn)樯锊裼椭蟹枷銦N含量很少，十六烷值比較高，理論上講芳香烴含量越少，則其滯燃期越短，HC排放越低；十六烷值較高時(shí)，燃油著火性能較好，滯燃期短，其未燃燒碳?xì)浜土呀馓細(xì)渚佟Ａ硗?，生物柴油含?0%的氧，使生物柴油燃料比石化柴油更有利于燃燒，從而減少HC化合物的排放。因此，摻混生物柴油的混合燃料由于芳香烴含量減少、十六烷值高、含氧量增加，使得混合燃料在柴油機(jī)中燃燒的HC排放相對(duì)降低[5～8]。

圖32000r/min滿負(fù)荷HC排放

2.4 CO排放

從圖4中可以看出摻混生物柴油比例越高時(shí)CO排放在2000r/min的工況下隨負(fù)荷升高而升高，當(dāng)負(fù)荷達(dá)到100%時(shí)CO排放高于石化柴油，CO是燃油燃燒的中間產(chǎn)物，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)CO形成的機(jī)理[3,4]：當(dāng)混合氣過濃(大負(fù)荷時(shí)或者發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí))，將因缺氧所致；或者燃燒溫度過低(混合氣過稀)，CO進(jìn)一步氧化的速度減慢，雖然生物柴油含有10%的氧，但由于生物柴油的黏度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于石化柴油，嚴(yán)重影響了生物柴油在柴油機(jī)中的霧化性能，使其燃燒不完全，從而造成CO排放增加。而且，當(dāng)燃用生物柴油和柴油混合燃料時(shí)，生物柴油里面仍有一定的甲醇、甘油和鈉鹽等雜質(zhì)未除凈，也會(huì)造成燃料燃燒的不充分。高負(fù)荷時(shí)，CO的排放急劇上升是因?yàn)樵诟哓?fù)荷高轉(zhuǎn)速時(shí)，柴油機(jī)的噴油量增加使局部缺氧加劇，燃油不能充分燃燒，從而生成更多的CO[9～11]，因而導(dǎo)致了在2000r/min滿負(fù)荷工況下混合燃料的CO排放比石化柴油的要高，且摻混比例越高排放比例也越高。

圖4 滿負(fù)荷CO排放

3 結(jié)論

1）通過部分理化性能指標(biāo)的對(duì)比，生物柴油閃點(diǎn)比0#柴油高，可以看出生物柴油在運(yùn)輸儲(chǔ)存方面要比石化柴油0#柴油安全；由于運(yùn)動(dòng)黏度比0#柴油的高，所以在霧化方面要比0#柴油差些。

2）通過ZX195柴油機(jī)燃用0#柴油和分別摻混20%、50%、100%生物柴油的混合燃料的排放對(duì)比試驗(yàn)可知：菜籽油為原料油制備的生物柴油在燃油消耗率方面比0#柴油略有升高；在HC排放方面明顯低于0#柴油，CO排放量略高于0#柴油，綜合測(cè)試顯示摻混比例為20%生物柴油的混合燃料最為理想[12,13]。

參考文獻(xiàn)：

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篇4

[中圖分類號(hào)] TK6 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1003-1650（2016）10-0206-01

引言

黨的十報(bào)告中提出了關(guān)于提高能源使用效率的問題，即要支持新能源的開發(fā)，提高可再生能源的利用率。至此，河南駐馬店市農(nóng)業(yè)大區(qū)對(duì)生物質(zhì)燃料的綜合應(yīng)用技術(shù)得到了高度重視。生物質(zhì)能作為碳源具有可再生性，可以轉(zhuǎn)化為固態(tài)燃料、液態(tài)燃料、氣態(tài)燃料。

1 固體生物質(zhì)燃料的綜合應(yīng)用技術(shù)

制備固體生物質(zhì)燃料所采用的技術(shù)是固化成型技術(shù)，即將品位相對(duì)較低的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為品位相對(duì)較高的生物質(zhì)燃料，而且由于燃料已經(jīng)固化成型的，所以方便與存儲(chǔ)和運(yùn)輸，在燃料的利用上也非常便利。固體生物質(zhì)燃料的資料來源于農(nóng)業(yè)和林業(yè)生產(chǎn)中所產(chǎn)生的玉米芯、秸稈等等各種廢棄物。

1.1 固體生物質(zhì)燃料的成型技術(shù)

首先，要收集生物原材料，將這些材料經(jīng)過篩選之后，確保材料干燥，灰分符合要求，污染性低而且熱值高、容易燃燒。對(duì)于這些材料進(jìn)行干燥處理后，進(jìn)行成型處理以方便運(yùn)輸[1]。其次，將所有篩選出來的材料粉碎處理，并將黏結(jié)劑和助燃劑加入其中進(jìn)行壓縮，使固體生物質(zhì)燃料不僅方便存儲(chǔ)，而且容易燃燒。

1.2 固體生物質(zhì)燃料的生產(chǎn)技術(shù)

根據(jù)不同的生產(chǎn)條件，固體生物質(zhì)燃料所采用的生產(chǎn)技術(shù)也會(huì)有所不同。其一，常溫濕壓成型技術(shù)，具體而言，是將纖維素原料進(jìn)行水解處理而使得原料的纖維經(jīng)過濕潤時(shí)候軟化，使其皺裂，之后進(jìn)行壓縮處理。這種技術(shù)的操作簡(jiǎn)單，但是會(huì)提高部件的磨損度，而且所生產(chǎn)的燃料的燃燒值比較低。所以，成本相對(duì)較高。其二、炭化成型技術(shù)，即對(duì)生物質(zhì)原料進(jìn)行炭化處理后成為粉末狀，將粘結(jié)劑加入其中，壓縮成木炭。比如，河南駐馬店市農(nóng)業(yè)大區(qū)，秸稈多綜合利用，利用炭化技術(shù)工藝生產(chǎn)出來的秸稈炭粉可制成炭球、活性炭等炭產(chǎn)品。在秸稈炭化的過程中所排放的煙霧收集起來提取可燃?xì)怏w、木焦油、木醋酸。但目前綜合利用率還比較低，所以，還國家對(duì)秸稈綜合利用予以補(bǔ)貼和政策上的傾斜。

2 液態(tài)生物質(zhì)燃料的綜合應(yīng)用技術(shù)

2.1 燃料乙醇

燃料乙醇成本低而且具有可再生性。生產(chǎn)技術(shù)上，是對(duì)非糧食原料乙醇回收后，經(jīng)過凈化并發(fā)酵處理。其中，對(duì)脫水處理技術(shù)具有很高的要求，主要采用了萃取精餾法、吸附分離法以及共沸精餾法等等[2]。所生產(chǎn)的燃料乙醇中所含有的乙醇可以達(dá)到99.7%，比無水乙醇中的乙醇含量要高。

2.2 生物柴油

動(dòng)植物油脂經(jīng)過加工處理后，可以生產(chǎn)出與柴油的化學(xué)性質(zhì)比較接近的長(zhǎng)鏈脂肪酸單烷基酯，即為“生物柴油”。這種材料具有良好的性，沒有毒，而且生物降解，是用于替代柴油的最好的材料。生產(chǎn)技術(shù)上，物理方式進(jìn)行技術(shù)處理即為直接混合法、酯交換法和酶催化法；化學(xué)方式進(jìn)行技術(shù)處理即為采用了微乳化法高溫?zé)崃呀夥?。由于所使用的材料不同，生產(chǎn)出來的生物柴油存在著有點(diǎn)和不足。目前廣泛使用的生物柴油制備方法為酯交換法。這種方法的原料來源廣泛，加工工藝簡(jiǎn)單，所生產(chǎn)出來的生物柴油性能穩(wěn)定，但是在生產(chǎn)的過程中會(huì)有堿性廢水產(chǎn)生，而且生產(chǎn)設(shè)備會(huì)遭到嚴(yán)重的腐蝕。

3 氣態(tài)生物質(zhì)燃料的綜合應(yīng)用技術(shù)

生物質(zhì)發(fā)酵技術(shù)，就是將生物質(zhì)采用厭氧微生物分解技術(shù)，經(jīng)過代謝處理之后生成了氣體，這種氣體的主要成分是甲烷，其中還包括二氧化碳、氫氣以及硫化氫等等，即為“沼氣” [3]。沼氣的發(fā)酵劃分為水解液化、酸化、產(chǎn)甲烷三個(gè)階段。生物技術(shù)的快速發(fā)展，挖掘高效厭氧微生物并使用的效率也會(huì)有所提高，對(duì)沼氣的利用起到了促進(jìn)作用。

按照生物質(zhì)氣化原理，生物質(zhì)氣化制氫技術(shù)需要將生物質(zhì)進(jìn)行氣化處理后，可燃性的氣體與水蒸汽不斷地重整，從中可以提取氫氣。研究的介質(zhì)是催化劑、氣化爐，使用白云石制作二氧化碳，吸收蒸汽，經(jīng)過氣化后產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w。經(jīng)過試驗(yàn)表明，氣體中的氫氣產(chǎn)量是非常高的，可以達(dá)到66.9%；二氧化碳?xì)怏w為3.3%；一氧化碳?xì)怏w為0.3%。

總結(jié)

綜上所述，中國在近年來環(huán)境污染日趨嚴(yán)重。要保護(hù)好生態(tài)環(huán)境，就要加大清潔能源的使用力度，同時(shí)還要提高能源的重復(fù)使用效率。特別是發(fā)展新能源，能夠?qū)Σ豢稍偕茉吹睦靡跃徑?，一方面可以?duì)能源使用的安全予以維護(hù)，而且還可以推進(jìn)新農(nóng)村建設(shè)。

參考文獻(xiàn)

篇5

中圖分類號(hào) TK6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2016）17-0153-03

Abstract To take advantage of the abundant biomass resources in our country adequately，relieving the status of rising costs and curing pollution，this paper reviewed the research progress of the biomass energy in tobacco curing. This study showed that applying biomass energy in tobacco curing benefits the promoting of tobacco quality，debasing the cost of flue-cured tobacco curing and reducing the pollution of curing. Currently the applied forms of biomass energy in tobacco curing included bio-coalbriquette，biomass gasification，biomass briquette and so on，different applied forms showed positive effect，which could be promoted in areas with suitable conditions.

Key words biomass energy；flue-cured tobacco；curing；application

烤煙烘烤是一個(gè)大量耗熱的過程，目前烤煙生產(chǎn)上推廣的密集烤房烘烤設(shè)備普遍采用燃煤供熱，熱利用率低，煤耗量高，通常1 kg干煙葉煤耗量1.5～2.5 kg標(biāo)煤，而理論上的耗煤量為0.8 kg，也有研究分析指出，在密集烘烤中，火爐的熱效率為64.95%，烤房熱效率僅為36.08%，總的熱損失達(dá)63.92%，能量浪費(fèi)驚人[1-3]。

愈演愈烈的世界范圍能源危機(jī)以及不斷上升的能源價(jià)格，使得生產(chǎn)烤煙的成本不斷增加，使烤煙生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展受到嚴(yán)重影響。在此背景下研究烤煙烘烤節(jié)能技術(shù)，提高能源利用效率，尋找烤煙烘烤能源替代途徑，降低烤煙生產(chǎn)成本成為烤煙烘烤研究的一個(gè)重要課題。目前，此方面的研究主要集中在烘烤設(shè)備、烘烤工藝以及新型能源烘烤燃料開發(fā)等方面，其中新型能源烘烤燃料中的生物質(zhì)能源因其本身可再生性、低CO2排放、幾乎不排放SO2、廣泛分布性、使用形式多樣、生物質(zhì)燃料總量豐富等特點(diǎn)成為當(dāng)下研究的一個(gè)熱點(diǎn)，有望成為烤煙烘烤傳統(tǒng)能源的有效替代品[4-5]。

1 生物質(zhì)能源概述

生物質(zhì)能源是植物通過光合作用將太陽能儲(chǔ)藏在有機(jī)物中的一種可再生能源。每年全球積累的生物質(zhì)總量達(dá)1 730億t，蘊(yùn)含的能量相當(dāng)于目前全球總能耗的10～20倍[6]。據(jù)報(bào)道，生物質(zhì)能已上升為僅次于化石能源煤、石油和天然氣之后的第4位能源，占世界一次能源消耗的14%[7]。與傳統(tǒng)直接燃燒方式相比，現(xiàn)代生物質(zhì)能源的利用更多的是借助熱化學(xué)、生物化學(xué)等手段，通過一系列先進(jìn)的轉(zhuǎn)換技術(shù)，生產(chǎn)出固、液、氣等高品位能源來代替化石燃料，為人類生產(chǎn)、生活提供電力、燃?xì)狻崮艿冉K端能源產(chǎn)品[8]。在生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面的研究發(fā)現(xiàn)，提供相同能量，煤的S和NOx排放量分別是秸稈的7.00倍和1.15倍，用1萬t秸稈替代煤炭能量，煙塵排放將減少100 t[9]。生物質(zhì)能源作為一種可再生的低碳能源，具有巨大的發(fā)展?jié)摿Γ拈_發(fā)利用對(duì)于建立可持續(xù)能源系統(tǒng)、促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有重大意義。

2 生物質(zhì)能源在烤煙烘烤上的應(yīng)用研究

我國擁有居世界首位的生物質(zhì)能源產(chǎn)量，年產(chǎn)農(nóng)作物秸稈、谷殼等總量約14億t，如開發(fā)用于燃燒，可折合7億t標(biāo)準(zhǔn)煤[10]。以安徽省為例，每年農(nóng)作物秸稈總產(chǎn)量5 000萬t左右，如果能開發(fā)利用其中的1/3轉(zhuǎn)化為燃料，即可消耗秸稈1 700萬t，約相當(dāng)于建立2座年產(chǎn)500萬t的大型煤礦[11]。目前，烤煙烘烤上研究應(yīng)用的生物質(zhì)多為農(nóng)作物秸稈，應(yīng)用方式主要有生物質(zhì)型煤、生物質(zhì)氣化、生物質(zhì)壓塊等，應(yīng)用效果較為理想。

2.1 應(yīng)用方式

2.1.1 生物質(zhì)型煤。生物質(zhì)型煤是指在破碎成一定粒度的煤中加入一定比例的秸稈等可燃生物質(zhì)和添加劑后由高壓成型機(jī)壓制成型的潔凈能源產(chǎn)品。其充分利用煤和生物質(zhì)各自的優(yōu)勢(shì)，具有節(jié)煤和生物質(zhì)代煤的雙重作用，與原煤燃燒相比，生物質(zhì)型煤是提高燃燒效率和減少污染的有效方法之一，目前已進(jìn)入商業(yè)化生產(chǎn)階段[12]。

孫劍鋒等[13]利用煤和廢棄的植物莖桿生產(chǎn)出與烘烤設(shè)備外形、尺寸大小相配套的生物質(zhì)型煤。其在使用過程中容易實(shí)現(xiàn)配風(fēng)的精準(zhǔn)控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)與密集烤房控制系統(tǒng)的配套，且生物質(zhì)型煤在燃燒過程中著火大小容易控制，生火及升降溫速率均較快，能更好地滿足烤煙烘烤工藝的需求。向金友等[14]研究秸稈與煤不同配方壓塊燃料在烤煙烘烤中的應(yīng)用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)80%秸稈+20%煤混合壓塊代煤烤煙完全可行。

2.1.2 秸稈煤。秸稈煤是一種新型蜂窩煤燃料，沒有煤的加入，以青蒿、煙、玉米等農(nóng)作物秸稈以及廢棄的樹木枯枝、雜草、鋸末、稻殼等生物秸稈為原料，不需粉碎，在厭氧條件下碳化6～8 h，利用秸稈自然進(jìn)行分解形成生物質(zhì)碳，再加入黏土和其他粘合劑混合后形成。

郭保銀[15]研究發(fā)現(xiàn)各種秸稈碳化率平均約為50%，而通過加配方后，常規(guī)秸稈等材料2 t可生產(chǎn)2 t秸稈煤，其秸稈煤代替煤炭烤煙的技術(shù)研究結(jié)果表明秸稈煤易點(diǎn)火、燃燒效果好、升溫快而且無黑煙和異味，滿足烤煙工藝要求，其代替煤炭及其制品在密集烤房中應(yīng)用是可行的，可以進(jìn)行大范圍示范。

2.1.3 生物質(zhì)氣化。生物質(zhì)氣化是采用生物質(zhì)氣化發(fā)生裝置將生物質(zhì)原料在厭氧狀態(tài)下燃燒轉(zhuǎn)化為由氫氣、一氧化碳、甲烷等組成的可燃?xì)怏w。生物質(zhì)氣化方式在烤煙烘烤中的應(yīng)用相對(duì)較多，生物質(zhì)氣化烤煙系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)相對(duì)成熟。楊世關(guān)等[16]研究設(shè)計(jì)了一套新型烤煙設(shè)備，主要是以生物質(zhì)燃?xì)鉃槟茉矗瑢㈤g接換熱與直接換熱緊密結(jié)合，該系統(tǒng)的能源利用率及煙葉品質(zhì)都較傳統(tǒng)間接換熱式烤房有顯著提高。飛 鴻等[17]以廢棄煙桿、煙梗以及各類農(nóng)作物秸稈為原料采用生物質(zhì)氣化發(fā)生裝置通過燃?xì)獍l(fā)生爐進(jìn)行厭氧燃燒使其熱解出可燃?xì)怏w，經(jīng)管網(wǎng)送往各烤房實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制烘烤煙葉。

2.1.4 生物質(zhì)壓塊。在壓強(qiáng)為50～200 Mpa、溫度為150～300 ℃、或不加熱或不加黏結(jié)劑的條件下，先將木材加工剩余物及各種農(nóng)作物秸稈等粉碎成一定粒度，再壓縮成塊狀、棒狀、粒狀等具有一定密實(shí)度的成型物[18]，故又稱為生物質(zhì)固體成型燃料。目前，此燃料在烤煙烘烤中的應(yīng)用研究較為廣泛。

張聰輝等[19]研究不同清潔能源對(duì)烤后煙的化學(xué)成分、質(zhì)量感官以及經(jīng)濟(jì)效益的影響，其中生物質(zhì)燃料為2012年煙桿壓塊能有效降低烘烤成本，提高烘烤效益，替代煤炭為主要烘烤燃料有較大的潛力。王漢文等[20]用稻殼和玉米秸稈壓塊成燃料進(jìn)行試驗(yàn)，將其放在AH密集烤房進(jìn)行燃燒，能降低烤煙生產(chǎn)成本、滿足烘烤的工藝要求、改善煙葉內(nèi)在品質(zhì)。王文杰等[10]以花生殼為原料加工的生物質(zhì)壓塊為供試燃料，研發(fā)了配套的生物質(zhì)壓塊燃燒爐，研究生物質(zhì)能源在烤煙烘烤中的應(yīng)用效果，生物質(zhì)壓塊及燃燒爐不僅能替代以煤炭為燃料的普通立式爐用于煙葉烘烤，而且能夠顯著降低煙葉烘烤成本、提高煙葉烘烤質(zhì)量。倪克平等[21]研究生物質(zhì)壓塊燃料在煙葉烘烤中的應(yīng)用效果，其中生物質(zhì)壓塊燃料是以木材加工的鋸末為主原料，添加輔助化工原料后，用攪拌機(jī)攪拌成均勻的混合原料，將混合原料通過壓塊成型機(jī)壓制成直徑為2 cm的圓餅，配備自動(dòng)添加燃料的整套專用燃燒爐，研究結(jié)果表明：生物質(zhì)壓塊用于煙葉烘烤可以充分調(diào)控烤煙烘烤工藝，降低烘烤成本，節(jié)能減耗，提高烤后煙葉品質(zhì)。譚方利等[22]關(guān)于生物質(zhì)壓塊燃料以及煤炭燃料在烤煙烘烤中的應(yīng)用效果對(duì)比研究表明生物質(zhì)壓塊用于烤煙烘烤是可行的，但對(duì)于燃料添加技術(shù)要求較高。

2.2 應(yīng)用效果

生物質(zhì)能源在烤煙烘烤中的不同應(yīng)用形式對(duì)烘烤效果的影響均較好，節(jié)能減排的同時(shí)有利于提高烤后煙葉的質(zhì)量。與原煤相比使用生物質(zhì)型煤烘烤煙葉，生產(chǎn)1 kg干煙可節(jié)約用煤約0.15 kg，每爐煙葉可節(jié)約用煤50 kg以上，節(jié)能效果顯著，而且生物質(zhì)型煤中煤矸石含量為零[13]。使用秸稈煤烤煙對(duì)烤后煙葉內(nèi)在化學(xué)成分無不良影響，而且能夠降低上部葉煙堿含量，提高上部煙葉還原糖含量，氮堿比更加協(xié)調(diào)，香氣量充足，香氣質(zhì)好，余味明顯改善，雜氣減輕，刺激性減少，評(píng)吸結(jié)果較好，有利于提高煙葉內(nèi)在品質(zhì)[15]。飛 鴻等[17]的研究中生物質(zhì)氣化烘烤與傳統(tǒng)的燃煤烘烤相比，煙葉的內(nèi)在品質(zhì)得到一定的改善。感官評(píng)吸結(jié)果表現(xiàn)為生物質(zhì)氣化烘烤的煙葉其雜氣、香氣質(zhì)、干凈度均優(yōu)于煤炭燃料烘烤的煙葉，而且回味、勁頭、濕潤上也表現(xiàn)出一定的優(yōu)勢(shì)。采用秸稈壓塊燃料烘烤，能降低煙葉中含氮化合物含量，提高煙葉中總糖、還原糖，有利于改善煙葉化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性[20]。譚方利等[22]的研究中生物質(zhì)壓塊燃料與煤炭相比烤后煙葉上等煙比例提高了2.3個(gè)百分點(diǎn)，青黃煙、微帶青煙、雜色煙比例分別下降了0.99、0.81、1.53 個(gè)百分點(diǎn)。

2.3 應(yīng)用成本

由于烤煙烘烤中應(yīng)用的生物質(zhì)原料主要是廢棄的秸稈，來源廣泛、價(jià)格低廉，因此利用生物質(zhì)能源燃料降低烤煙烘烤成本效果顯著。生物質(zhì)型煤的應(yīng)用加上固硫劑、粘合劑以及加工成本，比同等發(fā)熱量的原煤成本低100元/t左右[13]。秸稈煤在酉陽縣烤煙烘烤上的應(yīng)用，按當(dāng)?shù)厣a(chǎn)水平以及市場(chǎng)煤炭?jī)r(jià)格計(jì)算，烘烤煙葉1 875 kg/hm2，使用秸稈煤烤煙可降低成本約750元/hm2，以此測(cè)算，若在該縣進(jìn)行推廣應(yīng)用，每年可節(jié)約煤炭1.8萬t，全縣煙農(nóng)增收480萬元[15]。飛 鴻等[17]利用生物質(zhì)烘烤煙葉的研究中采用的生物質(zhì)氣化發(fā)生裝置上料系統(tǒng)、流量控制系統(tǒng)、除渣系統(tǒng)均為自動(dòng)化系統(tǒng)，烤房數(shù)量增加到100炕也只需要2人控制，自動(dòng)化程度高，在大規(guī)模烘烤中將大大降低勞動(dòng)成本。生物秸稈壓塊在烤煙烘烤中的應(yīng)用成本以安徽省為例，生產(chǎn)干煙葉2 062.5 kg/hm2（1 875～2 250 kg/hm2），需煤炭275 kg（以500元/t計(jì)），計(jì)2 062.5元/hm2；需秸稈壓塊206.25 kg（以400元/t計(jì)），計(jì)1 237.5元/hm2，降低成本825元/hm2[20]。譚方利等[22]的研究中應(yīng)用生物質(zhì)壓塊燃料與煤炭燃料相比1 kg干煙成本降低0.1元。

3 結(jié)語

烤煙烘烤大量耗熱且熱能利用率低，傳統(tǒng)燃料煤炭在烤煙烘烤中的應(yīng)用帶來環(huán)境污染的同時(shí)，由于燃料資源的緊缺烘烤成本不斷增加。把我國豐富的生物質(zhì)能源應(yīng)用在烤煙烘烤中既能充分利用資源同時(shí)也有望解決烤煙烘烤面臨的問題。

生物質(zhì)能源在烤煙烘烤中的應(yīng)用研究表明其可以代替煤炭燃料，而且具有清潔、能提高烤煙品質(zhì)、降低烘烤成本的優(yōu)點(diǎn)。生物質(zhì)能源在烤煙烘烤中的不同應(yīng)用形式中生物質(zhì)型煤的原料中只是減少了煤的用量加入部分生物質(zhì)，秸稈煤加工過程中的厭氧條件碳化工藝相對(duì)復(fù)雜，而生物質(zhì)氣化裝置包括氣化爐、儲(chǔ)氣罐等，與烤房配合烘烤專用設(shè)備復(fù)雜，建成后更適合大規(guī)模烘烤。其中生物質(zhì)壓塊研究相對(duì)較多，工藝較成熟簡(jiǎn)便。生物質(zhì)壓塊加工生產(chǎn)線及配套設(shè)備的開發(fā)研究中早在2010年姚宗路等[23]針對(duì)生物質(zhì)壓塊過程中存在的系統(tǒng)配合協(xié)調(diào)能力差以及生產(chǎn)率低等問題研發(fā)設(shè)計(jì)了有強(qiáng)制喂料系統(tǒng)的成型機(jī)以及配套設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化大規(guī)模的生物質(zhì)壓塊生產(chǎn)。生物質(zhì)壓塊方式制成的生物質(zhì)原料可以直接應(yīng)用于烤煙烘烤，基本上不需要對(duì)烤房、烤爐等進(jìn)行改造，應(yīng)用方便。生物質(zhì)能源的利用形式中生物質(zhì)發(fā)電是我國目前對(duì)生物質(zhì)能源應(yīng)用最為廣泛和普通的方式，但其在烤煙烘烤中的應(yīng)用研究相對(duì)較少，是以后生物質(zhì)能源在烤煙烘烤中的應(yīng)用研究的一個(gè)方向[24-25]。當(dāng)下的研究表明，烤煙烘烤中的傳統(tǒng)燃料煤炭可以用生物質(zhì)壓塊代替，應(yīng)用效果較好且成本低，可以在烤煙生產(chǎn)上進(jìn)行示范推廣。

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篇6

文/李昌珠

進(jìn)入新世紀(jì)以來，植物油脂用途的拓展加速，被廣泛用于油脂基能源產(chǎn)品（生物柴油、生物航空燃料油和生物油）、油脂基化工產(chǎn)品（表面活性劑、油漆、涂料）和油脂基材料產(chǎn)品。在植物油脂市場(chǎng)巨大需求拉動(dòng)下，以生產(chǎn)工業(yè)油脂、芳香油或類似烷烴類原料為主的工業(yè)油料植物產(chǎn)業(yè)成為相對(duì)獨(dú)立的門類迅速發(fā)展壯大。

1960 年，全球油脂產(chǎn)品產(chǎn)量為3000萬噸，到2004年增至1.31億噸。這一剛性增長(zhǎng)趨勢(shì)反映了油脂產(chǎn)品用途的拓展和需求量的增大，同時(shí)也警醒國際社會(huì)高度重視植物油料的生產(chǎn)。2000 年以來，我國食用植物油消費(fèi)總量穩(wěn)步增長(zhǎng)，2011年達(dá)到2595 萬噸，比2000 年增長(zhǎng)44.3%，年均增長(zhǎng)3.4%。2012 年我國消耗植物油脂達(dá)2700 萬噸，其中72.2% 依賴進(jìn)口維持供應(yīng)。與此同時(shí)，作為國民經(jīng)濟(jì)命脈重要組成部分的石油工業(yè)，所需原油對(duì)外依存度也超過了60%。能源安全的形勢(shì)異常嚴(yán)峻。開發(fā)新能源替代石油尤為迫切。2007年9月4日，國家發(fā)改委了《中國可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》?！兑?guī)劃》稱，到2020 年，以能源作物為主要原料的燃料乙醇、生物柴油等生物液體燃料將達(dá)到替代石油1000萬噸的能力。我國工業(yè)油料能源植物資源十分豐富、種類繁多、分布廣泛，其中木本油料植物有400種?？衫玫?、含油率在15%~60% 的有200 種。含油率高達(dá)50%~60% 的有50 種。已經(jīng)廣泛應(yīng)用的有30種。其余大部分還沒有利用。巨大的挖掘潛力與可再生生物質(zhì)能源的屬性，使得工業(yè)油料植物可望成為解決能源問題的重要替換性資源。

當(dāng)前，我國食用植物油脂和工業(yè)用途油脂的消費(fèi)總量約4200 萬噸，但利用耕地自主生產(chǎn)能力只有大約800 萬噸。3400 萬噸的缺口需要耕地約4533 萬公頃。由于人口眾多，我國的耕地始終是稀缺資源。據(jù)有關(guān)部門分析，近年我國糧食種植面積的預(yù)警區(qū)間為1.0 億~1.1 億公頃，而2011年我國糧食種植面積為1.11億公頃，接近預(yù)警紅線。為保障國家糧食安全，我國70% 的耕地必須種植糧食作物。不與口爭(zhēng)糧，不與糧爭(zhēng)地，是不可逾越的底線。工業(yè)油料植物大多具有野生性，耐旱、耐貧瘠，在山地、高原和丘陵等地域都能很好地生長(zhǎng)。我國南方約有2000 萬公頃的農(nóng)林荒地荒山。利用這些非耕地種植油料植物，可以緩解耕地資源稀缺、實(shí)現(xiàn)生態(tài)重建和工業(yè)油脂資源規(guī)?；a(chǎn)的有機(jī)結(jié)合。

生態(tài)環(huán)境問題一直是我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)面臨的一個(gè)共性難題。工業(yè)油料植物，如蓖麻、光皮樹、油桐和山蒼籽等，對(duì)重金屬污染土地、廢棄礦區(qū)和鹽堿地有相當(dāng)強(qiáng)的耐受力。目前，全國受重金屬污染的土地達(dá)到1000萬公頃以上。湖南是重金屬污染最為嚴(yán)重的省份之一，因金屬礦產(chǎn)開采等直接造成的林地污染及植被破壞有17萬多公頃，受到不同程度的重金屬污染威脅的耕地有106萬公頃，受到較為嚴(yán)重的重金屬污染的耕地有20 多萬公頃，受重金屬污染影響的濕地等水域面積則更大。大規(guī)模培育工業(yè)油料植物，在提供能源產(chǎn)品解決能源危機(jī)的同時(shí)，也可以治理重金屬污染、改善土壤質(zhì)量。另一方面，工業(yè)油料高效轉(zhuǎn)化油脂基化工產(chǎn)品、油脂基能源產(chǎn)品和油脂基材料產(chǎn)品，相對(duì)于用石油原料生產(chǎn)同類產(chǎn)品，具有毒性低、易生物降解、適應(yīng)環(huán)境強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可以減少二氧化碳等溫室氣體排放和顆粒物質(zhì)釋放，達(dá)到節(jié)能減排的目的。

我國的貧困人口基本分布在丘陵山區(qū)。經(jīng)濟(jì)落后的重要原因是森林資源不能高效轉(zhuǎn)化為市場(chǎng)需要的商品。生物柴油、生物油和生物航空燃料油以及油脂化工產(chǎn)品大規(guī)模應(yīng)用于燃料油市場(chǎng)后，原料油的需求將大量增加。這將大大促進(jìn)工業(yè)油料植物種植基地發(fā)展及農(nóng)林業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整，迫使工業(yè)油料植物原料生產(chǎn)進(jìn)一步擴(kuò)大規(guī)模、深化拓展，逐步形成工業(yè)油料植物農(nóng)業(yè)、工業(yè)油料林業(yè)和生物質(zhì)燃料油生產(chǎn)三位一體的生物液體燃料工業(yè)體系，使之成為廣大農(nóng)村地區(qū)振興地方經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)，為高效農(nóng)林業(yè)創(chuàng)出一條新路。不少從事傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的農(nóng)民可以生產(chǎn)油脂工業(yè)品，從而為農(nóng)村地區(qū)帶來更多的就業(yè)機(jī)會(huì)，增加農(nóng)民和林區(qū)職工收入，進(jìn)一步促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)民脫貧致富，緩解由農(nóng)村向城市移民的浪潮，緩解城市就業(yè)壓力，增強(qiáng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的活力。另外，工業(yè)油脂清潔高效加工新技術(shù)的推廣使用，將促進(jìn)油脂產(chǎn)品升級(jí)，引領(lǐng)包括生物柴油、生物油和固化劑等產(chǎn)品在內(nèi)的工業(yè)油脂新興產(chǎn)業(yè)及良種、技術(shù)、產(chǎn)品和加工裝備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

以上充分表明，工業(yè)油料植物產(chǎn)業(yè)不與糧食爭(zhēng)地，能緩解能源危機(jī)、改善生態(tài)環(huán)境、生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品、提高就業(yè)機(jī)會(huì)、帶動(dòng)新農(nóng)村建設(shè)，具備了巨大的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的市場(chǎng)開發(fā)前景，勢(shì)在必為。

（未完待續(xù)）

篇7

一、新能源汽車定義及分類

根據(jù)我國《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)則》，新能源汽車是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動(dòng)力來源（或使用常規(guī)的車用燃料、采用新型車載動(dòng)力裝置），綜合車輛的動(dòng)力控制和驅(qū)動(dòng)方面的先進(jìn)技術(shù)，形成的技術(shù)原理先進(jìn)、具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的汽車。新能源汽車包括混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車（包括太陽能汽車）、燃料電池汽車、氫發(fā)動(dòng)機(jī)汽車、其他新能源（如高效儲(chǔ)能器、二甲醚）汽車等各類別產(chǎn)品。

二、國際新能源汽車發(fā)展態(tài)勢(shì)分析

（一）發(fā)展環(huán)境分析

1．能源危機(jī)成為新能源汽車發(fā)展的動(dòng)力。石油資源的日益枯竭和石油價(jià)格的巨幅波動(dòng)，不僅對(duì)世界各國經(jīng)濟(jì)造成了重要影響，更引起各國汽車產(chǎn)業(yè)的深刻變革：大排量、高油耗的汽車不再受到大多數(shù)消費(fèi)者的青睞，燃油節(jié)約型汽車逐漸成為汽車市場(chǎng)的主流。世界各國欲借發(fā)展新能源擺脫其對(duì)石油的依賴發(fā)展趨勢(shì)，逐步形成了新的世界經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式。

2．金融危機(jī)提供新能源汽車發(fā)展的機(jī)遇龍?jiān)雌诳?。全球金融危機(jī)的爆發(fā)給新能源汽車的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了新的機(jī)遇。為了擺脫經(jīng)濟(jì)低谷，拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇，獲得市場(chǎng)[1]競(jìng)爭(zhēng)先機(jī)，并使自己在未來的產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局中占據(jù)有利位置，發(fā)展新能源汽車成為世界各大汽車企業(yè)共同的戰(zhàn)略選擇。

3．環(huán)境污染呼喚新能源汽車時(shí)代的到來。隨著汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，汽車已經(jīng)成為城市的污染源之一。汽車尾氣主要成分是CO、HC、NOX和顆粒物等，在城市中心，交通排放的CO形成的污染物濃度占CO總濃度的90%～95%，HC和NOX占80%～90%，而這些排放物正是造成地球氣候變暖的重要原因之一。

4．技術(shù)變革促進(jìn)新能源汽車的研發(fā)和生產(chǎn)。除了常規(guī)的化石能源（煤、石油）以外，新能源與可再生能源（太陽能、風(fēng)能、水能、生物能等）的開發(fā)和利用比例逐漸提高，并由此產(chǎn)生了相應(yīng)的多種新技術(shù)。能源的多樣化發(fā)展給汽車新技術(shù)的應(yīng)用帶來了無限可能，各類新能源汽車的研發(fā)和生產(chǎn)必然會(huì)將汽車產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域延伸、拓展到更加廣泛的產(chǎn)業(yè)范疇。

（二）發(fā)展特點(diǎn)分析

新能源汽車在全球剛剛起步，代表著汽車產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展方向?；旌蟿?dòng)力作為新型汽車能源動(dòng)力技術(shù)共性平臺(tái)發(fā)展趨勢(shì)，繼承了先進(jìn)內(nèi)燃機(jī)技術(shù)，結(jié)合了高效潔凈的電力驅(qū)動(dòng)方式，既充分利用現(xiàn)有燃料基礎(chǔ)設(shè)施，又能包容各種代用燃料，已成為新型動(dòng)力系統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)化的典型代表，開始大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，其中插電式混合動(dòng)力汽車越來越受到重視；純電動(dòng)汽車借助各種高新技術(shù)特別是新型動(dòng)力電池技術(shù)的進(jìn)步找到了新的發(fā)展機(jī)遇，開始進(jìn)入市場(chǎng)，并有快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)；燃料電池作為一種新興能量轉(zhuǎn)換裝置，盡管目前還存在很多需要克服的技術(shù)障礙，但其作為新一代汽車能源動(dòng)力系統(tǒng)的遠(yuǎn)期解決方案仍然被看好，各種資助和示范驗(yàn)證正在進(jìn)行，真正進(jìn)入市場(chǎng)將還有一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)期；代用燃料汽車可以用天然氣、液化石油氣、生物柴油、合成燃料、醇類燃料、醚類等多種清潔替代能源，成為解決石油資源短缺的重要途徑。

（三）發(fā)展戰(zhàn)略比較

美國長(zhǎng)期側(cè)重降低石油依賴、確保能源安全的戰(zhàn)略發(fā)展趨勢(shì)，將發(fā)展新能源汽車作為交通領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)根本上擺脫石油依賴的重要措施，并以法律法規(guī)的形式確定其戰(zhàn)略定位。美國從20世紀(jì)80年代起在不同的階段提出了不同的車用能源發(fā)展戰(zhàn)略，克林頓時(shí)期以提高燃油經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)，混合動(dòng)力是其主要的技術(shù)解決方案；布什時(shí)期追求零排放和對(duì)石油的零依賴，氫燃料電池汽車是其主要的技術(shù)解決方案，后期還計(jì)劃用10年時(shí)間實(shí)現(xiàn)20%的石油替代和節(jié)約，主要措施是使用生物質(zhì)燃料；近期奧巴馬大力發(fā)展電動(dòng)汽車，實(shí)施了總額48億美金的動(dòng)力電池以及電動(dòng)汽車的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化計(jì)劃，其中40億美金用于動(dòng)力電池的研發(fā)。

日本長(zhǎng)期堅(jiān)持確保能源安全、提高產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的雙重戰(zhàn)略，通過制訂國家目標(biāo)引導(dǎo)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，同時(shí)高度重視技術(shù)創(chuàng)新龍?jiān)雌诳?。日本?006年“新國家能源戰(zhàn)略”中明確提出，通過改善和提高汽車燃油經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn)、推進(jìn)生物質(zhì)燃料應(yīng)用、促進(jìn)電動(dòng)汽車應(yīng)用等途徑，到2030年交通領(lǐng)域?qū)κ偷囊蕾嚹軌蚪档?0%。重視生物燃料和燃料電池等技術(shù)開發(fā)，擬在2011年單年度生產(chǎn)生物燃料5萬千升發(fā)展趨勢(shì)，計(jì)劃在五年內(nèi)斥資2090億日元開發(fā)以天然氣為原料的液體合成燃料技術(shù)、車用電池，以及氫燃料電池科技。近期又將大力發(fā)展電動(dòng)汽車作為低碳革命的重要內(nèi)容，計(jì)劃到2020年以電動(dòng)汽車為主體的下一代汽車能夠達(dá)到1350萬輛。日本的混合動(dòng)力汽車已形成產(chǎn)業(yè)化，豐田、本田、日產(chǎn)等日本廠商的混合動(dòng)力汽車不僅在國內(nèi)熱銷，在國際市場(chǎng)上也令其他國家廠商望其項(xiàng)背。

歐洲更加側(cè)重于溫室氣體減排戰(zhàn)略，將滿足日益嚴(yán)格的二氧化碳排放限制要求作為發(fā)展新能源汽車的主要驅(qū)動(dòng)力。歐洲新能源汽車發(fā)展的主要目標(biāo)在早期以生物質(zhì)燃料和天然氣為主，在本世紀(jì)初期提出到2020年實(shí)現(xiàn)23%的石油替代，主要是生物質(zhì)燃料、CNG以及氫燃料，但近期對(duì)于電動(dòng)汽車給予高度關(guān)注。歐洲在發(fā)展電動(dòng)汽車方面起步較晚，但是國家規(guī)劃非常細(xì)致、系統(tǒng)，從基礎(chǔ)研發(fā)做起，分階段從研發(fā)產(chǎn)業(yè)化、基礎(chǔ)設(shè)施方面給予統(tǒng)籌布局。2009年下半年德國的電動(dòng)汽車計(jì)劃以純電動(dòng)汽車為重點(diǎn)，分別提出了2015年、2020年的產(chǎn)業(yè)化和市場(chǎng)化的發(fā)展目標(biāo)。

（四）產(chǎn)業(yè)政策分析

上世紀(jì)90年代以來，美日歐等國先后出臺(tái)了一系列法律、規(guī)劃、政策文件發(fā)展趨勢(shì)，加強(qiáng)了對(duì)形成本國電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的有效支持，主要體現(xiàn)在以下幾方面：高度重視產(chǎn)業(yè)初創(chuàng)期的政策扶持；主要采用稅收和補(bǔ)貼等政策支持措施；稅收、補(bǔ)貼政策往往與油耗控制政策及尾氣排放控制政策相結(jié)合；注重加強(qiáng)對(duì)降低整車重量的政策引導(dǎo)。2008年國際金融危機(jī)爆發(fā)以來，世界各國加強(qiáng)了對(duì)本國汽車產(chǎn)業(yè)的扶持力度，尤其是針對(duì)培育形成本國的新能源汽車產(chǎn)業(yè)出臺(tái)了一系列扶持政策，關(guān)注點(diǎn)重在兩個(gè)方面：大力支持先進(jìn)電池等技術(shù)的研發(fā)和鼓勵(lì)購買電動(dòng)汽車。

2009年1月，韓國頒布“新增長(zhǎng)動(dòng)力規(guī)劃及發(fā)展戰(zhàn)略”，將綠色技術(shù)、尖端產(chǎn)業(yè)融合、高附加值服務(wù)等三大領(lǐng)域共17項(xiàng)新興產(chǎn)業(yè)確定為新增長(zhǎng)動(dòng)力，在綠色運(yùn)輸系統(tǒng)方面，提出重點(diǎn)開發(fā)油電混合動(dòng)力汽車等自主核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵零部件和材料國產(chǎn)化，2013年進(jìn)入綠色汽車世界4強(qiáng)。2009年9月，美國“美國創(chuàng)新戰(zhàn)略：推動(dòng)可持續(xù)增長(zhǎng)和高質(zhì)量就業(yè)”，提出撥款20億美元，支持汽車電池技術(shù)等的研發(fā)和配件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展發(fā)展趨勢(shì)，盡快生產(chǎn)出全球最輕便、最廉價(jià)和最大功效的汽車電池，使美國電動(dòng)汽車、生物燃料和先進(jìn)燃燒技術(shù)等站在世界前沿。

2009年4月1日，日本開始實(shí)施“綠色稅制”，免除消費(fèi)者在購買純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車、清潔柴油汽車時(shí)的多項(xiàng)稅收，還提出在2009年11月后的一年時(shí)間里再提供2300億日元左右的資金用于支持節(jié)能環(huán)保車型的補(bǔ)貼龍?jiān)雌诳?009年7月1日，美國政府提出了總額10億美元的“汽車折價(jià)退款機(jī)制”——以舊換新補(bǔ)貼政策，計(jì)劃為期一年；“美國創(chuàng)新戰(zhàn)略：推動(dòng)可持續(xù)增長(zhǎng)和高質(zhì)量就業(yè)”提出，為鼓勵(lì)消費(fèi)者購買電動(dòng)汽車，美國政府將提供總額高達(dá)7500億美元的稅收抵免。英國政府在2010年度預(yù)算案中提出“綠色復(fù)蘇”計(jì)劃，其核心是挑選2～3個(gè)城市作為僅適用電動(dòng)汽車的純綠色城市，重點(diǎn)推動(dòng)普及電動(dòng)汽車；在全國范圍內(nèi)建立一個(gè)充電網(wǎng)絡(luò)，保證電動(dòng)汽車能在路邊充電站及時(shí)充電；對(duì)放棄污染較高舊車、購買清潔能源車的消費(fèi)者，提供每車2000英鎊的補(bǔ)貼。

（五）發(fā)展趨勢(shì)分析

在車用動(dòng)力電池領(lǐng)域，混合動(dòng)力和純電動(dòng)車用動(dòng)力電池負(fù)責(zé)儲(chǔ)存并為電動(dòng)機(jī)提供電能發(fā)展趨勢(shì)，其性能、成本和安全性很大程度上決定著混合動(dòng)力汽車和純電動(dòng)汽車的發(fā)展進(jìn)程。從當(dāng)前的技術(shù)水平以及發(fā)展趨勢(shì)來看，鎳氫電池是目前應(yīng)用最為廣泛的車用動(dòng)力電池，由于其技術(shù)成熟度和成本上的優(yōu)勢(shì)，在短期內(nèi)仍將是混合動(dòng)力汽車的首選動(dòng)力。鋰離子電池具有無記憶性、低自放電率、高比能量、高比功率、環(huán)保等諸多優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用前景較好，一旦成本問題得到解決，將成為純電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車的主要?jiǎng)恿x擇。

在車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)領(lǐng)域，永磁無刷電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)靈活、設(shè)計(jì)自由度大、性能較好，適合成為電動(dòng)汽車高效、高密度、寬調(diào)速牽引驅(qū)動(dòng)，已經(jīng)在混合動(dòng)力轎車上進(jìn)行較多應(yīng)用，但是受永磁材料工藝影響和限制較大，而且控制系統(tǒng)復(fù)雜，造價(jià)很高；開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)兼具直流、交流兩類調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)修理容易、可靠性好、轉(zhuǎn)速和效率高、調(diào)速范圍寬、控制靈活發(fā)展趨勢(shì)，如果其技術(shù)瓶頸（轉(zhuǎn)矩波動(dòng)大、噪聲大、需要位置檢測(cè)器、結(jié)構(gòu)復(fù)雜性較大等）得到突破，將更適合電動(dòng)汽車動(dòng)力性能要求，被視為最具潛力的電動(dòng)車電氣驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

電子控制技術(shù)在新能源汽車中發(fā)揮著極其重要的作用，應(yīng)用在汽車的各個(gè)領(lǐng)域，包括動(dòng)力牽引系統(tǒng)控制、車輛行駛姿態(tài)控制、車身控制和信息傳送。隨著集成控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，汽車電子控制技術(shù)已明顯向集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化三個(gè)主要方向發(fā)展。

三、國際新能源汽車發(fā)展經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

從國際經(jīng)驗(yàn)看，各國政府都制定和實(shí)施了系統(tǒng)的激勵(lì)性政策，在發(fā)展規(guī)劃、關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)投入、消費(fèi)政策、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)、道路交通管理等方面，都為新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了寬松的環(huán)境。

1．發(fā)展規(guī)劃制定。美國、日本、韓國、歐盟等根據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展所處階段的實(shí)際需要，制定分階段、分類別發(fā)展規(guī)劃，動(dòng)態(tài)調(diào)整新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的扶持政策，使電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)順利實(shí)現(xiàn)由政府推動(dòng)過渡到市場(chǎng)推動(dòng)。

2．基礎(chǔ)研究資助。美國、日本、歐盟等地政府組織科研大攻關(guān)，協(xié)調(diào)全境范圍內(nèi)甚至全球范圍內(nèi)的政府機(jī)構(gòu)、科研單位、汽車和燃料廠商，對(duì)未來新能源汽車技術(shù)進(jìn)行大規(guī)模的基礎(chǔ)研究發(fā)展趨勢(shì)，并對(duì)新能源汽車的示范運(yùn)行直接補(bǔ)貼龍?jiān)雌诳?/p>

3．財(cái)稅政策激勵(lì)。各國政府通過財(cái)稅政策降低消費(fèi)環(huán)節(jié)新能源汽車的購車成本和使用成本，從經(jīng)濟(jì)上激勵(lì)消費(fèi)者購買、使用新能源汽車，主要措施包括：購置稅減免、返還以及直接補(bǔ)貼，許多歐盟國家基于燃油效率和環(huán)保性能制定車輛稅費(fèi)，針對(duì)消費(fèi)者購置新型、清潔和高能效汽車給予稅收減免；征收燃油稅，歐盟實(shí)施高稅率燃油稅激勵(lì)消費(fèi)者選用節(jié)能環(huán)保的先進(jìn)柴油車。

4．技術(shù)法規(guī)限制。美國、日本、歐盟等普遍采用強(qiáng)制性技術(shù)法規(guī)限制燃油消耗和尾氣排放，并逐步提高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，促使汽車生產(chǎn)商加大研發(fā)投入，生產(chǎn)新能源汽車。各國和地區(qū)的法規(guī)主要有：美國的CAFE標(biāo)準(zhǔn)和Tier標(biāo)準(zhǔn)、日本燃料經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn)和尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)、歐洲自愿協(xié)議和歐盟尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)。

5．交通管理獎(jiǎng)罰。為鼓勵(lì)新能源汽車的發(fā)展，美國、日本、歐盟等地在交通管理措施中也有所體現(xiàn)，給予新能源汽車交通優(yōu)先和停車免費(fèi)等獎(jiǎng)勵(lì)，對(duì)高油耗、污染大的汽車采用懲罰性的措施。

參考文獻(xiàn)

[1]陳柳欽.新能源汽車國際路線觀察[J].決策，2010，(10).

篇8

2009

Hardback

ISBN 9781848003378

Shin’ya Obara著

燃料電池技術(shù)作為一種新型發(fā)電技術(shù)引起了越來越多人的關(guān)注,技術(shù)水平也得到了很大發(fā)展,本書介紹了由燃料電池及其它發(fā)電裝置構(gòu)成的分布式發(fā)電機(jī)組所組成的微電網(wǎng)的相關(guān)技術(shù),作者Shin’ya Obara為日本苫小牧國家科技學(xué)院的教授,JSME,ASME,IEEE等多個(gè)學(xué)會(huì)成員,是《The Open Fuels and Energy Science Journal》,《Journal of Computational Science and Technology》,《International Conference on Electric Power and Energy Conversion Systems》,《Applied Mathematical Modeling》等多個(gè)雜志審稿人,出版著作17本,發(fā)表科技論文100多篇。

本書分為13章。1.考慮部分負(fù)荷及負(fù)荷波動(dòng)的小型燃料電池?zé)犭娐?lián)供系統(tǒng),介紹了系統(tǒng)的組成與布置、能量平衡與目標(biāo)函數(shù)、能量輸出特性等內(nèi)容;2.燃料電池供能網(wǎng)絡(luò)最小成本優(yōu)化配置方案,介紹了系統(tǒng)方案、熱水管路系統(tǒng)釋放熱能的數(shù)量、能量平衡、成本計(jì)算與目標(biāo)函數(shù)、分析方法與案例研究、分析結(jié)果等內(nèi)容;3.分區(qū)協(xié)作管理模式引起的發(fā)電效率的提高,介紹了系統(tǒng)布置、微電網(wǎng)的發(fā)電效率、電力需求模型、分析方法并進(jìn)行了案例研究,對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行了討論;4.采用負(fù)荷平衡及放熱損失方法考慮減小燃料電池容量的燃料電池供電系統(tǒng),介紹了負(fù)荷平衡和燃料電池的布置方案、分析方法并進(jìn)行了案例分析;5.柴油發(fā)電裝置與燃料電池混合互聯(lián)微電網(wǎng)的設(shè)備布置方案,介紹了微電網(wǎng)模型、混合互聯(lián)微電網(wǎng)模型、設(shè)備布置、混合互聯(lián)微電網(wǎng)運(yùn)行方法、柴油發(fā)電機(jī)特性與質(zhì)子交換膜型燃料電池特性、系統(tǒng)分析方法并進(jìn)行了案例研究;6.分布式燃料電池廢熱的有效利用分析法,介紹了熱水管路放熱的途徑與數(shù)量、熱能平、熱水管路系統(tǒng)放熱的數(shù)量、燃料電池發(fā)電與供熱特性、能量需求方式與燃料電池容量,并進(jìn)行了案例分析,對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行了研究;7.寒冷地區(qū)獨(dú)立房間燃料電池的負(fù)荷相應(yīng)特性,介紹了系統(tǒng)布置、每部分裝置的時(shí)間常數(shù)、分析方法、分析結(jié)果與討論;8.可以控制裝置數(shù)量的燃料電池微電網(wǎng)的負(fù)荷響應(yīng)特性,介紹了微電網(wǎng)的電能質(zhì)量、系統(tǒng)中各配置裝置的響應(yīng)特性、控制變量與分析方法、微電網(wǎng)的負(fù)荷響應(yīng)特性;9.質(zhì)子交換膜燃料電池與木質(zhì)生物質(zhì)發(fā)電機(jī)混合微電網(wǎng)動(dòng)態(tài)特性,介紹了系統(tǒng)方案、質(zhì)子交換膜燃料電池與斯特林發(fā)電機(jī)的控制響應(yīng)特性、該混合微電網(wǎng)動(dòng)態(tài)特性分析結(jié)果;10.考慮到部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)效率TIGA的燃料電池與氫發(fā)動(dòng)機(jī)混合系統(tǒng),介紹了系統(tǒng)方案、設(shè)備特性,該混合系統(tǒng)的電力與熱能輸出特性,案例分析與結(jié)果討論;11.氫氣化城市煤氣發(fā)動(dòng)機(jī)與燃料電池混合微電網(wǎng)二氧化碳排放分析,介紹了系統(tǒng)方案、設(shè)備特性、案例分析與結(jié)果討論;12.帶太陽能重整裝置的燃料電池系統(tǒng)的快速運(yùn)算法則的發(fā)展,介紹了系統(tǒng)方案、能量與質(zhì)量平衡、該系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)運(yùn)行預(yù)測(cè)、案例分析與結(jié)果討論;13.燃料電池與風(fēng)力發(fā)電機(jī)微電網(wǎng)的功率特性,介紹了微電網(wǎng)模型,系統(tǒng)布置設(shè)備的響應(yīng)特性,控制參數(shù)與分析方法,微電網(wǎng)的負(fù)荷響應(yīng)特性。

本書結(jié)構(gòu)清晰,表述深入淺出,理論分析之后都有相應(yīng)的案例分析,有利于對(duì)所述內(nèi)容的理解。該書既可以作為電力相關(guān)專業(yè)本科生或研究生的教科書,也可以作為相關(guān)領(lǐng)域研究人員的參考資料。

論立勇,博士生

篇9

陽離子聚合物對(duì)樹脂沉積的控制作用

回用白水用作紙機(jī)噴淋水可降低能耗

瑞典開發(fā)出新型草酸降解酶

竹漿和稻草漿的黑液除硅技術(shù)

優(yōu)化工藝降低紙機(jī)真空度需求

美國纖維素乙醇轉(zhuǎn)化技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展

關(guān)于征集中國造紙學(xué)會(huì)第十五屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文的通知

美國生物質(zhì)燃料產(chǎn)業(yè)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)

2011年中國造紙工業(yè)10項(xiàng)要聞評(píng)選及讀者競(jìng)猜即將揭曉

歐洲木質(zhì)纖維素生物質(zhì)乙醇的生產(chǎn)、使用現(xiàn)狀及展望

2011中國國際造紙和裝備博覽會(huì)暨全國紙張訂貨交易會(huì)在桂林召開

ArboraNano利用木材生物質(zhì)材料開發(fā)高性能產(chǎn)品

廢熱回收——清潔技術(shù)的新浪潮

加拿大林產(chǎn)工業(yè)顯示復(fù)蘇跡象

福伊特造紙?jiān)谥袊陌l(fā)展

2020年中東地區(qū)的紙張消費(fèi)量將達(dá)到2900萬t

'2011(第六屆)中國國際造紙化學(xué)品展覽會(huì)在上海隆重舉行

《中國造紙》2011年度“玖龍紙業(yè)杯”優(yōu)秀論文評(píng)選活動(dòng)正在進(jìn)行

帶臭氧漂段的TCF漂白技術(shù)

細(xì)菌在紙廠廢水凈化生物硫循環(huán)中的作用

心材比例對(duì)亮果桉硫酸鹽漿性能的影響

運(yùn)用生物酶和白腐菌的針葉木生物機(jī)械法制漿

氧脫木素過程中添加劑對(duì)提高木素去除率的影響

酶處理對(duì)漂白硫酸鹽藍(lán)桉漿打漿性能的影響

改性無機(jī)粒子用作脫墨助劑

2010年中國造紙工業(yè)10項(xiàng)要聞評(píng)選讀者競(jìng)猜活動(dòng)通知

日本造紙工業(yè)固體廢棄物處理

王子制紙富岡工廠N1紙機(jī)的操作經(jīng)驗(yàn)

美國造紙工業(yè)及其能源結(jié)構(gòu)概況

日本特種紙概況

加拿大造紙工業(yè)有望在2011年扭虧為盈

Heimbach公司新增靴式壓榨帶系列產(chǎn)品

Rottneros公司將退出南非紙廠項(xiàng)目

加拿大Kadant公司收購篩筒供應(yīng)商和相關(guān)脫水設(shè)備生產(chǎn)線

Technidyne公司獲得FPInnovations大膠黏物測(cè)定技術(shù)授權(quán)

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納米材料技術(shù)帶來的革命

“用集成串聯(lián)光伏電池實(shí)現(xiàn)光解水制氫完全可行，光伏發(fā)電的同時(shí)制氫、儲(chǔ)氫，氫燃料再用于補(bǔ)充黑夜和陰天的發(fā)電需要?！绷_斯柴爾德告訴筆者，“我們已找到一種方式來捕捉光，用超薄鐵氧化物薄膜，也就是用比辦公用紙還薄5000倍的鐵銹，即三氧化二鐵來儲(chǔ)存光，這是實(shí)現(xiàn)高效率和低成本的關(guān)鍵?！彼麄兊难芯砍晒l(fā)表在《自然材料》上，論文題目是《用超薄材料捕獲共振光實(shí)現(xiàn)水裂解》。

氧化鐵是一種常見的半導(dǎo)體材料，生產(chǎn)成本低，在水里不易氧化、耐腐蝕、耐分解，比其他半導(dǎo)體材料表現(xiàn)更穩(wěn)定。但它較低的導(dǎo)電性是研究人員面臨的最大挑戰(zhàn)?？蒲腥藛T為此奮斗多年，努力找尋光吸收分離和光生載荷收集之間的折衷方案。

“我們的光捕獲方案打破了這個(gè)瓶頸，氧化鐵超薄薄膜能夠有效地吸收光生電荷?！绷_斯柴爾德說，“類似鏡面的薄膜被置于反射基板上，光線中的四分之一波長(zhǎng)或更深的子波長(zhǎng)被薄膜捕獲。同時(shí)向前和向后傳播的光波之間增強(qiáng)了吸收表面，光生電荷載體的吸收效率更好。”

談到這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)的重大意義，羅斯柴爾德認(rèn)為，這項(xiàng)科研成果使光伏發(fā)電和制氫同時(shí)進(jìn)行成為可能。人們可以設(shè)計(jì)制造出相對(duì)廉價(jià)的結(jié)合有超薄氧化鐵光電極的太陽能電池，這種太陽能電池完全可以采用基于硅材料或其他材料的傳統(tǒng)產(chǎn)品，但能同時(shí)實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電和制氫。他稱，這些電池實(shí)現(xiàn)了太陽能儲(chǔ)存，讓光伏發(fā)電不再受黑夜和陰天影響，這是傳統(tǒng)的光伏發(fā)電無法比擬的。

這項(xiàng)發(fā)明還能減少第二代光伏電池對(duì)極稀有金屬的用量，理論上講，在不犧牲發(fā)電性能的基礎(chǔ)上，這種太陽能電池能節(jié)約90%的碲和銦等稀有元素。

水的消耗也是這樣的光伏電廠無法回避的問題，羅斯柴爾德稱，目前他們使用淡水的試驗(yàn)測(cè)算結(jié)果，其水的用量以及經(jīng)濟(jì)性和傳統(tǒng)發(fā)電相差無幾。他們還將開展使用海水進(jìn)行光解制氫的研究，并對(duì)此充滿信心。他稱，自去年底他們的科研成果以來，他們?cè)谔岣咧茪湫史矫嬗秩〉昧撕艽筮M(jìn)步，理論上講，基于這種技術(shù)的光伏電廠已經(jīng)可以匹敵傳統(tǒng)發(fā)電，其成本不相上下，如果考慮到綠色、環(huán)保、低碳等因素，這樣的光伏電廠已經(jīng)具備優(yōu)勢(shì)。

占用大量土地則是光伏電廠面臨的另一個(gè)難題。羅斯柴爾德對(duì)此并不十分擔(dān)心，他說，每個(gè)國家都有大量不能耕作但光照充分的土地，它們是建設(shè)光伏電廠的天然選擇，而且相對(duì)于其他用途占地，全面解決能源問題的用地需要并不過分。他以以色列為例，以色列全國道路占用土地是國土面積的3%，而通過這種新型光伏電廠完全解決以色列電力需求只要國土面積的1%，就能徹底實(shí)現(xiàn)國家能源獨(dú)立，并完全放棄石化能源。

實(shí)現(xiàn)清潔能源三步走

羅斯柴爾德分析了實(shí)現(xiàn)人類清潔能源夢(mèng)想的各種可能性，他認(rèn)為相比風(fēng)能、地?zé)崮?、核能、潮汐能等，太陽能光伏發(fā)電是迄今為止最為成功的清潔能源解決方案，這種20年前僅用于軍事和太空的昂貴的能源技術(shù)，現(xiàn)在已經(jīng)變得非常成熟和普及，產(chǎn)業(yè)化程度很高。雖然有人還在質(zhì)疑它的發(fā)電成本，但就目前技術(shù)水平，在以色列光伏發(fā)電的單價(jià)已經(jīng)與傳統(tǒng)電廠的電價(jià)趨同。如果將運(yùn)行周期放在30年的時(shí)間段進(jìn)行對(duì)比，光伏電廠的發(fā)電成本將低于現(xiàn)行電價(jià)。這其中還不包括傳統(tǒng)電廠存在的生產(chǎn)安全成本和付出的環(huán)境污染代價(jià)。羅斯柴爾德稱，有一位以色列財(cái)政部前副總司長(zhǎng)計(jì)算出的傳統(tǒng)電廠的真實(shí)價(jià)格是現(xiàn)在光伏發(fā)電的兩倍。

羅斯柴爾德并不看好生物燃料，他認(rèn)為生物燃料的發(fā)電效率不高，自然界的光合作用需要很多土地。大規(guī)模發(fā)展生物燃料，人類會(huì)面臨用有限土地生產(chǎn)食物或者生產(chǎn)燃料的兩難選擇，能源危機(jī)與糧食危機(jī)將交織在一起。

事實(shí)上，許多國家已經(jīng)把發(fā)展可再生能源的目標(biāo)大幅度提高，如以色列現(xiàn)在是7%，2020年要達(dá)到20%；德國的目標(biāo)是到2050年將可再生能源提高到80%。相比較風(fēng)能和氫能，光伏發(fā)電現(xiàn)在發(fā)展最快。但光伏的致命傷是黑夜和陰天不能發(fā)電，如果小規(guī)模的光伏電廠可以通過其他發(fā)電方式進(jìn)行補(bǔ)償和平衡，大規(guī)模光伏發(fā)電則必須解決太陽能燃料儲(chǔ)存問題。