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生物質(zhì)燃料的前景模板(10篇)

時(shí)間:2023-10-27 10:30:20

導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇生物質(zhì)燃料的前景,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。

生物質(zhì)燃料的前景

篇1

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,化石燃料的燃燒還會(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)模化利用,那么為規(guī)模化利用提供原料的農(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年開始就啟動(dòng)了國(guó)家沼氣開發(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)模化應(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)?;?、產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化的發(fā)展進(jìn)程。

參考文獻(xiàn)

[1]曾麟,王革華.世界主要發(fā)展生物質(zhì)能國(guó)家的目的與舉措[J].可再生能源,2005,02.

[2]張鐵柱.我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)現(xiàn)狀及前景分析[J].農(nóng)村電氣化,2011,08.

篇2

隨著可持續(xù)發(fā)展的推進(jìn),國(guó)家逐步提倡使用可再生能源。生物質(zhì)能源即為可再生能源,以農(nóng)作物,樹木,植物枯萎的殘?bào)w和家禽的糞便等為原料,進(jìn)行直接燃燒或生物能源生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)即為生物質(zhì)能源的開發(fā)與利用。

1 生物質(zhì)能源開發(fā)的重要性和必要性1.1 非可再生性能源瀕臨枯竭

石油是一種重要的化工原料,也是國(guó)家必需的戰(zhàn)略物資,所以說(shuō)石油工業(yè)的發(fā)展在一些方面上就是國(guó)家軍事實(shí)力和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的象征。近些年來(lái)我國(guó)快速發(fā)展,石油化工產(chǎn)業(yè)在我們生活中變得越來(lái)越重要,與人們的衣食住行、國(guó)家的國(guó)計(jì)民生緊密相連。石油也可以說(shuō)是一個(gè)國(guó)家的血脈,但石油屬非可再生能源,終有用盡的一天。

1.2 非可再生性能源對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重

1.2.1 非可再生性能源開采對(duì)地層結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重

石油作為一種典型的非可再生能源,其開發(fā)的程序相對(duì)復(fù)雜,主要包括選址,打井,抽油,注水等過(guò)程,這些過(guò)程中對(duì)地層結(jié)構(gòu)有較大的破壞作用。雖然抽完油要進(jìn)行注水,但是由于水和石油的密度不同,長(zhǎng)時(shí)間的石油開采必然會(huì)導(dǎo)致地層結(jié)構(gòu)被嚴(yán)重破壞,導(dǎo)致地層土質(zhì)疏松,甚至?xí)l(fā)生底層塌陷。

1.2.2 非可再生能源利用對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重

眾所周知,石油等傳統(tǒng)非可再生資源的開采、利用可對(duì)環(huán)境造成污染。剛開采出來(lái)的原油內(nèi)含有眾多物質(zhì),不能被直接很好的利用,需經(jīng)過(guò)石油化工企業(yè)的加工提煉,提煉出我們?nèi)粘I钪兴褂玫钠?、柴油,瀝青以及各種化工原料和產(chǎn)品。但是,開采、提煉原油的過(guò)程也是個(gè)污染環(huán)境的過(guò)程,直接導(dǎo)致大氣污染和水污染。隨著世界人口的增長(zhǎng)和人們生活水平的提高,將有更多的化工產(chǎn)品和燃料被需要,更多的能源被開采,有更多的石油化工廠不得不開工建設(shè)。環(huán)境污染問(wèn)題必然逐步加重。

鑒于此,我們必須努力提高技術(shù)水平,使石油化工單位產(chǎn)品排放更少的污染物,盡量降低對(duì)環(huán)境的污染程度,更要另辟蹊徑,探索清潔的可替代能源。促進(jìn)環(huán)境與人類的和諧發(fā)展,

2 生物質(zhì)能源開發(fā)的現(xiàn)狀

20世紀(jì)以來(lái),全球性的非可再生能源危機(jī)讓新能源的開發(fā)變得迫在眉睫。生物質(zhì)能源因其清潔、高效、可再生等特點(diǎn)而得到越來(lái)越多的人的關(guān)注。生物質(zhì)能源是位居于全球三大化石能源之后排行第四位,我國(guó)對(duì)于生物質(zhì)能源的開發(fā)主要有以下幾種:

2.1 沼氣技術(shù)

沼氣是指有機(jī)質(zhì)在厭氧的條件下,有機(jī)質(zhì)在微生物的發(fā)酵作用下產(chǎn)生的一種可燃性氣體。因其最初的發(fā)現(xiàn)位置是在沼澤地區(qū),因此被稱為沼氣。此技術(shù)主要是使用厭氧法處理家禽的糞便,這項(xiàng)技術(shù)是在我國(guó)使用較早的生物質(zhì)能源的開發(fā)技術(shù),二十世紀(jì)八十年代左右,目前,很多國(guó)家都把沼氣當(dāng)做生活燃料,西歐部分國(guó)家生物質(zhì)能源發(fā)電并網(wǎng)量可占總發(fā)電量的10%左右。沼氣的開發(fā)和利用在我國(guó)起步較晚,但發(fā)展較迅速,獲得國(guó)家發(fā)改委批復(fù)的沼氣發(fā)電CMD項(xiàng)目已有多個(gè)。

2.2 熱裂解氣化

在一九七零年左右,很多發(fā)達(dá)國(guó)家就已經(jīng)對(duì)這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了研究,其中一項(xiàng)名為流化床氣化的技術(shù)以其自身明顯的優(yōu)點(diǎn)占據(jù)了當(dāng)時(shí)發(fā)達(dá)國(guó)家生物質(zhì)能源的開發(fā)市場(chǎng),美國(guó)已有19家公司和探究機(jī)構(gòu)從事生物質(zhì)熱裂解氣化技術(shù)的探究和開發(fā);加拿大12個(gè)大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室在開展生物質(zhì)熱裂解氣化技術(shù)的探究,近些年來(lái),我國(guó)等發(fā)展中國(guó)家也對(duì)這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了初步研究。2.3 生物質(zhì)能源的轉(zhuǎn)化

目前,生物質(zhì)能源主要有生物乙、丁醇、生物柴油等。生物質(zhì)燃料油資源的開發(fā)技術(shù)開始于“八五計(jì)劃”期間,自“九五計(jì)劃”以后,國(guó)家發(fā)改委頒布實(shí)施了用糧食和傳統(tǒng)油料制備交通能源的戰(zhàn)略方針。[4]生物質(zhì)能源的轉(zhuǎn)化主要是通過(guò)對(duì)植物油等代用油料的理化、酯化和裂解實(shí)現(xiàn)的。作為清潔燃料可以直接代替汽油等石油燃料,近些年來(lái)這項(xiàng)技術(shù)也得到了追捧。

2.4 壓縮燃燒方法

生物質(zhì)壓縮技術(shù)可將固體農(nóng)林廢棄物壓縮成型,制成可代替煤炭的壓塊燃料。成型燃料主要應(yīng)用于兩個(gè)方面:一是進(jìn)一步炭化加工制成木炭棒或木炭塊,作為民用燒栲木炭或工業(yè)用木炭原料。二是作為燃料直接燃燒,用于家庭或暖房取暖用燃料。

2.5 聯(lián)合燃燒方法

聯(lián)合燃燒是指將生物質(zhì)壓縮,摻入燃煤等傳統(tǒng)燃料中進(jìn)行混合燃燒的一種用能方式。聯(lián)合燃燒可大幅降低燃煤中的硫氧化物、氮氧化物的生成,高效環(huán)保,技術(shù)門檻較低,利用較廣。

2.6 垃圾焚燒方法

垃圾燃燒的燃燒是指將垃圾分類之后對(duì)可燃垃圾進(jìn)行燃燒用能的去能方式。在使用這種方式進(jìn)行去能時(shí),要先將垃圾進(jìn)行分類或者將垃圾研磨成懸浮液后進(jìn)行沉降、過(guò)篩,然后再進(jìn)行燃燒。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示每燃燒500t垃圾,可產(chǎn)生1W千萬(wàn)?時(shí)的電量。這種垃圾處理方式可大大減緩環(huán)境壓力。

3 生物質(zhì)能源的前景探析

我國(guó)現(xiàn)在所使用的能源中,生物質(zhì)能源僅占能源總量的百分之十四,生物質(zhì)能源開發(fā)具有很廣闊的前景。與此同時(shí),生物質(zhì)能源也有著自己絕對(duì)的優(yōu)勢(shì),這正是國(guó)家提倡生物質(zhì)能源的一個(gè)重要原因。

目前,生物質(zhì)能源的利用技術(shù)又傳喜訊。生物柴油加工技術(shù)目前已取得了實(shí)質(zhì)性突破,一些發(fā)達(dá)國(guó)家利用餐廚廢油加工成柴油,并進(jìn)一步加工轉(zhuǎn)化為航空煤油。與之相比,我國(guó)的生物柴油產(chǎn)業(yè)也已初步形成,為餐廚廢油的無(wú)害化處置、防止餐廚廢油流回餐桌開辟了一條新路,也為保障我國(guó)食品衛(wèi)生安全作出了巨大貢獻(xiàn)。但生物柴油行業(yè)尚處在發(fā)展培育期,需要國(guó)家相關(guān)部門出臺(tái)更多的支持政策,嚴(yán)控餐廚廢油非法流向,需要有更多愿意承擔(dān)社會(huì)責(zé)任的企業(yè)加入生物柴油行業(yè),發(fā)展生物柴油行業(yè)。

生物柴油加工技術(shù)的進(jìn)步,為我們生物質(zhì)能源利用技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了希望,大大提高我們開發(fā)生物質(zhì)能源利用技術(shù)的信心,為生物質(zhì)能源利用技術(shù)的開發(fā),帶來(lái)光明的前景。

結(jié)語(yǔ):生物質(zhì)能源必然會(huì)發(fā)揮其明顯的優(yōu)勢(shì),逐步的加大自己在能源領(lǐng)域的比重,同時(shí),生物質(zhì)能源必然會(huì)逐步減小環(huán)境的污染,有力緩解企業(yè)節(jié)能減排壓力。

參考文獻(xiàn)

[1] 蘭家彬,金叢書,龔義華.隨州市中小企業(yè)減排現(xiàn)狀調(diào)查[J].武漢金融,2008(06):69-70

篇3

隨著石油價(jià)格的節(jié)節(jié)攀升并居高不下,可再生的生物質(zhì)能源的重要性凸顯,特別是燃料乙醇加工技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化正成為許多國(guó)家競(jìng)相搶占的制高點(diǎn)。如何實(shí)現(xiàn)我國(guó)燃料乙醇加工技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化的突破,對(duì)于保障我國(guó)的能源安全具有極其重大的現(xiàn)實(shí)意義和戰(zhàn)略意義。

生物質(zhì)能源從形態(tài)上大致可分為四類:一是氣體,主要是沼氣及生物質(zhì)的不完全燃燒形成的氣體;二是液體,主要是燃料乙醇和生物柴油;三是固體,主要是將生物質(zhì)制作成便于使用的固化物;四是電,主要是生物質(zhì)來(lái)發(fā)電。在這四類生物質(zhì)能源中,對(duì)我國(guó)而言最具戰(zhàn)略意義的是燃料乙醇。石油在我國(guó)的能源安全中具有極其重要的戰(zhàn)略意義,而石油是不可再生的,石油的枯竭是遲早的事。因此,尋找可以替代石油的可再生能源就成為一項(xiàng)緊迫而重大的戰(zhàn)略任務(wù),而燃料乙醇正是比較理想的石油替代品。

篇4

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、殘留的樹枝、樹葉和木屑等;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。

篇5

生物質(zhì)能發(fā)電主要是利用農(nóng)業(yè)、林業(yè)、工業(yè)廢棄物、城市垃圾等生物質(zhì)能為原料,采取直接燃燒或氣化的發(fā)電方式,是可再生能源發(fā)電的一種,屬于其他能源發(fā)電。生物質(zhì)能發(fā)電作為新興能源產(chǎn)業(yè),被列入“十二五”規(guī)劃中支持產(chǎn)業(yè),國(guó)家陸續(xù)出臺(tái)相關(guān)政策扶持行業(yè)發(fā)展,各銀行也逐步開始提供相應(yīng)金融支持。如何看待行業(yè)未來(lái)發(fā)展,全面準(zhǔn)確地把握行業(yè)風(fēng)險(xiǎn),提高金融支持的精準(zhǔn)性和科學(xué)性,是我們亟待解決的課題。

一、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

從2005年開始,國(guó)家發(fā)改委批復(fù)國(guó)信如東、國(guó)能單縣、河北晉州3個(gè)秸稈發(fā)電示范項(xiàng)目,我國(guó)生物質(zhì)能直燃發(fā)電開始邁出實(shí)質(zhì)性步伐,裝機(jī)容量和投資規(guī)模逐年增加。截至2011年底,生物質(zhì)能發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到436萬(wàn)千瓦。國(guó)內(nèi)各級(jí)政府核準(zhǔn)的生物質(zhì)能發(fā)電項(xiàng)目累計(jì)超過(guò)了170個(gè),已經(jīng)有50多個(gè)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了并網(wǎng)發(fā)電,投資總額超過(guò)600億元?!笆濉币?guī)劃明確提出,“到2015年國(guó)內(nèi)生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)規(guī)模不低于1300萬(wàn)千瓦”,國(guó)家在相關(guān)行業(yè)政策上給予了一系列的優(yōu)惠,隨著產(chǎn)業(yè)政策的逐步完善,生物質(zhì)能發(fā)電將進(jìn)入快速發(fā)展期。

由于生物質(zhì)能的資源因素和生產(chǎn)特性,生物質(zhì)能發(fā)電行業(yè)的區(qū)域分布特征明顯。全國(guó)的一半以上項(xiàng)目裝機(jī)容量集中在華東地區(qū),尤其是江蘇和山東兩?。患s20%在中南地區(qū)。投資主體包括國(guó)有、民營(yíng)及中外合資企業(yè)。目前,國(guó)家電網(wǎng)公司、五大發(fā)電集團(tuán)、中國(guó)節(jié)能投資公司等企業(yè)均投資參與了建設(shè)運(yùn)營(yíng)。已核準(zhǔn)的發(fā)電裝機(jī)容量最大的生物質(zhì)能發(fā)電企業(yè)分別是國(guó)能生物和武漢凱迪,這兩大集團(tuán)的總裝機(jī)容量占全國(guó)裝機(jī)容量的三分之一。

按照生產(chǎn)技術(shù)的不同,目前生物質(zhì)能發(fā)電主要包括直接燃燒發(fā)電、氣化發(fā)電、混燃發(fā)電和沼氣發(fā)電等四種。目前我國(guó)應(yīng)用較多的為生物質(zhì)直燃技術(shù),其核心技術(shù)和裝備主要包括生物質(zhì)燃燒控制技術(shù)、直燃鍋爐技術(shù)、爐前給料技術(shù)及生物質(zhì)鍋爐和給料設(shè)備。我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電還處于初級(jí)階段,核心技術(shù)領(lǐng)域缺少自有知識(shí)產(chǎn)權(quán),發(fā)電裝備如鍋爐、燃料運(yùn)輸系統(tǒng)等重要裝備大都依靠進(jìn)口。即使部分主要設(shè)備國(guó)內(nèi)也能生產(chǎn),但國(guó)產(chǎn)設(shè)備轉(zhuǎn)化率低,能源消耗量大,間接增加了生物質(zhì)能發(fā)電的生產(chǎn)成本。經(jīng)過(guò)近幾年的發(fā)展,國(guó)產(chǎn)化生物質(zhì)直燃鍋爐及給料設(shè)備都有了長(zhǎng)足發(fā)展,尤其是中溫中壓75噸/小時(shí)循環(huán)流化床生物質(zhì)鍋爐及130噸/小時(shí)高溫高壓循環(huán)流化床生物質(zhì)鍋爐都能夠批量生產(chǎn)。循環(huán)流化床生物質(zhì)鍋爐因自身技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高,對(duì)秸稈燃料混燒適應(yīng)性較高,適合多種類型的燃料同時(shí)摻燒或純燒,符合我國(guó)生物質(zhì)燃料的基本狀況,是目前我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電所采取的主要技術(shù)和裝備。

生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)的收入來(lái)源主要是售電收入、CDM收入和其他收入(如賣肥料收入、政府臨時(shí)補(bǔ)貼)等;而成本主要有經(jīng)營(yíng)成本、建設(shè)成本、其他成本等幾個(gè)方面。目前我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電廠執(zhí)行統(tǒng)一的上網(wǎng)電價(jià)0.75元/度電,而平均成本在0.70元/度電左右,其中燃料成本0.40元以上,再加上管理費(fèi)用0.25元左右,基本屬于微利狀態(tài),經(jīng)濟(jì)效益十分有限。

決定電廠效益的主要因素是經(jīng)營(yíng)成本,而經(jīng)營(yíng)成本的高低是由燃料成本決定的。燃料成本占經(jīng)營(yíng)成本約70%,由燃料收購(gòu)價(jià)格、運(yùn)輸費(fèi)用、儲(chǔ)藏費(fèi)用組成。要想電廠盈利,必須降低燃料成本。如果燃料價(jià)格達(dá)到300元/噸以上或燃料成本達(dá)到0.50元以上,電廠必然虧損。整體來(lái)看,在目前情況下,生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目盈利能力較為有限,抗風(fēng)險(xiǎn)能力一般。

二、行業(yè)存在的問(wèn)題

雖然生物質(zhì)發(fā)電得到了國(guó)家的大力支持,在建項(xiàng)目也越來(lái)越多,但是從全國(guó)整個(gè)生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)來(lái)看,大多數(shù)企業(yè)還處于虧損狀態(tài),少數(shù)情況較好的企業(yè)利潤(rùn)也不大。究其原因,主要存在以下幾個(gè)問(wèn)題。

1、生物質(zhì)發(fā)電燃料問(wèn)題。燃料問(wèn)題包括燃料收、儲(chǔ)、運(yùn)和燃料收購(gòu)價(jià)兩部分。我國(guó)秸稈等生物質(zhì)總量豐富,但是分布分散,并且秸稈的收獲具有季節(jié)性,可獲得量有限,再加上部分地區(qū)直燃發(fā)電項(xiàng)目分布密集,秸稈收購(gòu)競(jìng)爭(zhēng)激烈,使得收集成本高,燃料收購(gòu)困難。同時(shí),由于秸稈體積蓬松,堆積密度小,不便運(yùn)輸,運(yùn)輸成本相當(dāng)高。因此,直燃電廠必須在電廠周圍設(shè)立秸稈收購(gòu)站,以收集、打包、儲(chǔ)存秸稈燃料,再集中、定量向電廠輸送。但是收購(gòu)站的建設(shè)以及運(yùn)行管理的成本較高,以江蘇國(guó)信如東25MW秸稈直燃發(fā)電項(xiàng)目為例,在電廠周圍設(shè)立4個(gè)收購(gòu)站,每個(gè)收購(gòu)站的占地面積約26700m2,建設(shè)成本需要300萬(wàn)元。燃料成本的高低將直接影響生物質(zhì)電廠的經(jīng)濟(jì)效益。

2、生物質(zhì)發(fā)電設(shè)備問(wèn)題。設(shè)備制造問(wèn)題包括鍋爐效率低和設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性差兩部分。

(1)鍋爐效率低。據(jù)了解,從丹麥BWE公司進(jìn)口的高溫高壓水冷振動(dòng)爐排鍋爐,其秸稈單耗可控制在1200g/kwh以下,有的甚至可低于1000g/kwh。在這種情況下,即使秸稈收購(gòu)價(jià)上升到400元/噸,燃料成本也不會(huì)超過(guò)0.5元/千瓦時(shí)。而我國(guó)多數(shù)生物質(zhì)發(fā)電廠的鍋爐效率都比較低,有的還不到80%,中溫中壓鍋爐的秸稈單耗為1600―2000g/kwh,其中有的單耗已愈2000g/kwh,勢(shì)必導(dǎo)致燃料成本的增加。此外,各個(gè)生物質(zhì)電廠的秸稈收購(gòu)價(jià)普遍較高,燃料成本高達(dá)0.40―0.60元/kwh,再加上財(cái)務(wù)成本、設(shè)備折舊等相關(guān)費(fèi)用,即使銷售電價(jià)0.75元/kwh,生物質(zhì)電廠也難以盈利。因此,我國(guó)迫切需要大力開發(fā)高參數(shù)生物質(zhì)鍋爐,以降低秸稈單耗,提高鍋爐效率。目前國(guó)內(nèi)的生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目盈利能力普遍欠佳,大多處于虧損或保本邊緣。

(2)設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性差。我國(guó)生物質(zhì)直燃發(fā)電起步較晚,基于燃料特點(diǎn)的上料、給料系統(tǒng)和鍋爐開發(fā)、優(yōu)化還不到位,導(dǎo)致上給料系統(tǒng)和鍋爐難以很快適應(yīng)燃料特點(diǎn),進(jìn)而影響設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性,造成發(fā)電量降低和維護(hù)費(fèi)用增高等問(wèn)題。調(diào)研發(fā)現(xiàn),許多生物質(zhì)電廠都經(jīng)歷了2至3年的不穩(wěn)定運(yùn)行期,有的仍在技改之中,最長(zhǎng)連續(xù)生產(chǎn)時(shí)間僅為3個(gè)月左右,最短者還不足1個(gè)月。目前介入生物質(zhì)發(fā)電鍋爐的制造商均為中小型鍋爐制造廠家,在經(jīng)濟(jì)實(shí)力和利潤(rùn)空間較低的情況下,許多設(shè)備制造商不愿意開展相關(guān)科研攻關(guān),致使設(shè)備改進(jìn)與更新步伐極為緩慢。

3、CDM收入前景不明朗。生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目符合國(guó)際CDM履約項(xiàng)目,目前我國(guó)大部分生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目均實(shí)現(xiàn)了注冊(cè),但《京都議定書》第一個(gè)履約期到2012年到期,2012年后新建的生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目能否獲得減排資金支持,前景不明朗。對(duì)于生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)而言,如果成本可控又拿不到CDM補(bǔ)貼,那么只能是保本微利甚至虧損。

三、行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)特征

對(duì)生物質(zhì)能發(fā)電行業(yè)來(lái)說(shuō),主要存在以下風(fēng)險(xiǎn):第一,燃料供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)。目前,燃料來(lái)源供應(yīng)不足的矛盾十分突出,由于秸稈等燃料供應(yīng)、收集、運(yùn)輸模式落后,直接影響電廠燃料供應(yīng)總量和速度,進(jìn)而影響生物質(zhì)發(fā)電廠的正常運(yùn)營(yíng);同時(shí)秸稈發(fā)電項(xiàng)目對(duì)成本的控制力不強(qiáng),因此,燃料供應(yīng)不論在數(shù)量上還是成本控制上均具有較大的不確定性。第二,建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本高的風(fēng)險(xiǎn)。生物質(zhì)發(fā)電廠建設(shè)投資成本高,單位投資成本一般為8000元/kW―10000元/kW左右,相當(dāng)于火電廠的2倍;在運(yùn)營(yíng)期,生物質(zhì)電廠運(yùn)營(yíng)成本平均在0.70元左右,如果經(jīng)營(yíng)管理不善,經(jīng)營(yíng)成本高于上網(wǎng)電價(jià)將形成虧損。第三,技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。生物質(zhì)發(fā)電復(fù)雜的燃料供應(yīng)系統(tǒng)和鍋爐燃燒技術(shù),完全不同于常規(guī)火電機(jī)組,在技術(shù)層面上也是一道很高的門檻。如果采用的主要設(shè)備不能適應(yīng)燃料種類,引進(jìn)設(shè)備、關(guān)鍵部件不能順利到位、安裝,關(guān)鍵設(shè)備、部件的知識(shí)產(chǎn)權(quán)、專利存在糾紛;自主開發(fā)設(shè)備的成熟性及運(yùn)行指標(biāo)不能達(dá)標(biāo),都有一定的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。第四,抵押擔(dān)保風(fēng)險(xiǎn)。生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目可以采取幾種擔(dān)保方式:一是可以以建成后的有效資產(chǎn)作抵押,但專業(yè)設(shè)備的處置難度較大。二是采用收費(fèi)權(quán)賬戶質(zhì)押,但收費(fèi)權(quán)質(zhì)押對(duì)于銀行債權(quán)作用有限,不能真正緩釋信貸風(fēng)險(xiǎn)。三是如果采用第三方擔(dān)保的方式,就要注意考查擔(dān)保方的實(shí)力。第五,與項(xiàng)目建設(shè)運(yùn)營(yíng)有關(guān)的其他風(fēng)險(xiǎn)等。如資金風(fēng)險(xiǎn)、電廠經(jīng)營(yíng)管理風(fēng)險(xiǎn)、外部條件導(dǎo)致的工程延期完工風(fēng)險(xiǎn)、行業(yè)政策調(diào)整或環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)提高的風(fēng)險(xiǎn)等。第六,對(duì)集團(tuán)客戶而言,還存在以下風(fēng)險(xiǎn):一是關(guān)聯(lián)交易及資金挪用風(fēng)險(xiǎn)。集團(tuán)與子公司之間股權(quán)關(guān)系復(fù)雜,關(guān)聯(lián)交易頻繁,僅在生物質(zhì)電廠建設(shè)和投資方面,股權(quán)轉(zhuǎn)讓就很頻繁,不排除集團(tuán)內(nèi)部公司之間為利益輸送而轉(zhuǎn)讓股權(quán)。而且,集團(tuán)資金一般由總部統(tǒng)一調(diào)度,存在著挪用信貸資金的可能。二是多種經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。集團(tuán)與子公司之間,經(jīng)營(yíng)范圍廣泛,投資項(xiàng)目較多,涉及面廣,可能出現(xiàn)因攤子鋪得過(guò)大、戰(zhàn)線過(guò)長(zhǎng)、主業(yè)不突出,多種經(jīng)營(yíng)效益差的風(fēng)險(xiǎn)。

四、金融支持行業(yè)發(fā)展的建議

生物質(zhì)能發(fā)電屬于國(guó)家支持行業(yè),有明確的發(fā)展目標(biāo),因此未來(lái)發(fā)展前景十分廣闊。但目前尚處于起步階段,在燃料供應(yīng)、發(fā)電效率、技術(shù)穩(wěn)定等方面存在較多不確定因素,運(yùn)行中有諸多問(wèn)題,因此,在對(duì)生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)進(jìn)行金融支持時(shí),要充分考慮目前行業(yè)發(fā)展不成熟所帶來(lái)的各種風(fēng)險(xiǎn)。第一,適度把握政策,確保項(xiàng)目建設(shè)合法合規(guī)。根據(jù)國(guó)家投融資體制改革的要求,電力項(xiàng)目的開工建設(shè)需要國(guó)家相關(guān)部門核準(zhǔn)通過(guò),其核準(zhǔn)重點(diǎn)在于確保項(xiàng)目在環(huán)評(píng)、國(guó)土、用水、電網(wǎng)接入等方面合規(guī)。因此,選擇金融支持的生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目要符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策、國(guó)家行業(yè)規(guī)劃,以取得國(guó)家發(fā)改委核準(zhǔn)為前提,同時(shí)環(huán)評(píng)、用水、建設(shè)用地、入網(wǎng)等須經(jīng)國(guó)家相關(guān)部門批復(fù)同意。對(duì)未經(jīng)審批的項(xiàng)目、審批程序不合規(guī)或越權(quán)審批的項(xiàng)目,建議不予支持。第二,審慎選擇項(xiàng)目。在具體項(xiàng)目選擇上,要選擇燃料供應(yīng)充足有保障的地區(qū)建廠,如在糧食主產(chǎn)區(qū)秸稈豐富的地區(qū),且每個(gè)縣或100公里半徑范圍內(nèi)不得重復(fù)布置;積極支持在糧食主產(chǎn)區(qū)建設(shè)以秸稈為燃料的生物質(zhì)發(fā)電廠,或?qū)⒁延腥济盒』痣姍C(jī)組改造為燃用秸稈的生物質(zhì)發(fā)電機(jī)組,在大中型農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)、部分林區(qū)和灌木集中分布區(qū)、木材加工廠,以稻殼、灌木林和木材加工剩余物為原料的生物質(zhì)發(fā)電廠,審慎進(jìn)入生物質(zhì)原材料貧乏區(qū)、資源爭(zhēng)奪激烈、產(chǎn)業(yè)布局不合理區(qū)域。第三,審慎選擇客戶。在客戶選擇上,要求自身具備較強(qiáng)的資本實(shí)力、現(xiàn)金流充沛、進(jìn)入行業(yè)時(shí)間較早、具備投資運(yùn)營(yíng)生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目豐富經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)。優(yōu)先選擇中央企業(yè)、省級(jí)電力或能源集團(tuán)投資的生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)。審慎進(jìn)入股東實(shí)力弱、無(wú)電力運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)。第四,對(duì)不同的技術(shù)工藝采取不同的授信策略。不同工藝需要的成本和經(jīng)濟(jì)效益各不相同,建議有選擇地支持擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),掌握核心關(guān)鍵技術(shù),設(shè)備性能穩(wěn)定、技術(shù)已經(jīng)國(guó)產(chǎn)化的直燃發(fā)電項(xiàng)目,審慎對(duì)待資源沒保障、設(shè)備不穩(wěn)定、發(fā)電成本難控制的項(xiàng)目和尚處于摸索階段、技術(shù)還不成熟的生物質(zhì)氣化發(fā)電項(xiàng)目。第五,謹(jǐn)慎評(píng)估CDM機(jī)制對(duì)項(xiàng)目收入的影響。生物質(zhì)發(fā)電作為可再生能源,可取得相應(yīng)的CDM收入。但是,CDM項(xiàng)目申請(qǐng)減排額認(rèn)證的時(shí)間長(zhǎng)、費(fèi)用高,而且這部分收入有一定的時(shí)限性。由于《京都議定書》中關(guān)于溫室氣體只規(guī)定了到2012 年的減排目標(biāo),那么項(xiàng)目的CDM 銷售收入也只能計(jì)入到2012 年,2012年后這部分收入就不確定。因此,應(yīng)充分了解企業(yè)是否可通過(guò)CDM規(guī)劃獲取此項(xiàng)收益、合約的時(shí)間。謹(jǐn)慎評(píng)價(jià)通過(guò)CDM規(guī)劃獲取收益的可能性和收益的大小,一般情況下不應(yīng)作為項(xiàng)目確定性的收入來(lái)源。第六,全面分析項(xiàng)目融資方案,對(duì)項(xiàng)目資金實(shí)行有效管理,同時(shí)落實(shí)貸款擔(dān)保措施,確保擔(dān)保的合法、充足、有效。第七,關(guān)注國(guó)家行業(yè)政策。跟蹤國(guó)家對(duì)生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)、上網(wǎng)電價(jià)和環(huán)保優(yōu)惠政策的穩(wěn)定性和持續(xù)性,關(guān)注企業(yè)的技術(shù)實(shí)力和設(shè)備運(yùn)營(yíng)情況以及項(xiàng)目實(shí)施情況,及時(shí)掌握企業(yè)的盈利及償債能力變化,適時(shí)調(diào)整金融支持政策。

篇6

一、非化石能源面臨結(jié)構(gòu)調(diào)整

“十一五”期間,我國(guó)把節(jié)能減排作為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的約束性指標(biāo),單位GDP能耗下降19.1%,二氧化硫排放量下降14.29%,化學(xué)需氧量排放量下降12.45%,折算為二氧化碳,相當(dāng)于減少二氧化碳排放14.6億噸。進(jìn)入“十二五”,我國(guó)制定了更為全面的節(jié)能減排指標(biāo),而要實(shí)現(xiàn)總量控制的目標(biāo),最重要的舉措就是“調(diào)整能源結(jié)構(gòu),大力發(fā)展非化石能源”并加以量化:“爭(zhēng)取到2020年非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到百分之十五左右”。

目前我國(guó)對(duì)非化石能源的定義主要分為水電、太陽(yáng)能、風(fēng)能、核電和生物質(zhì)能,其中非糧液體燃料和替代石油基的生物基產(chǎn)品構(gòu)成了發(fā)展生物質(zhì)能的戰(zhàn)略重點(diǎn)。除了被大家所熟知的生物柴油、燃料乙醇外,生物航空煤油作為另外一種重要的替代能源也逐漸進(jìn)入人們的視野。

二、中國(guó)生物航煤的發(fā)展現(xiàn)狀

2011年,中國(guó)民航局出臺(tái)了《關(guān)于加快節(jié)能減排工作的指導(dǎo)意見》,對(duì)行業(yè)的節(jié)能減排工作提出了目標(biāo),主要可以歸納為兩條:一是全行業(yè)能耗和CO2的增速低于行業(yè)發(fā)展速度;二是到2020年民航單位產(chǎn)出能耗和排放比2005年下降22%。在國(guó)家和行業(yè)能源政策的大背景下,生物航煤的研發(fā)、應(yīng)用被提上日程。

生物航煤是指由生物質(zhì)加工生產(chǎn)的、可替代傳統(tǒng)航空煤油的液體烴基燃料,具有原料可再生、調(diào)和性好、雜質(zhì)含量低的特點(diǎn)。生物航煤原料來(lái)源廣泛,動(dòng)植物油脂、農(nóng)林廢棄物和微藻都可作為其原料,通過(guò)加氫技術(shù)生產(chǎn)得出。(見下圖)

為了應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)航煤價(jià)、量雙升以及航空業(yè)應(yīng)對(duì)氣候變化壓力的增加(特別是2012年圍繞歐盟征收航空業(yè)碳排放稅的斗爭(zhēng)),很多發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家都在大力發(fā)展生物航煤,中國(guó)也不例外。2008年以來(lái),中國(guó)石油與中國(guó)石化相繼開展了生物航煤的研發(fā)工作,從原材料種植基地的建設(shè)、煉制設(shè)備的改造、試加工生產(chǎn)都投入大量的人力物力。中國(guó)石油建立了小桐子能源林基地并著手籌建年產(chǎn)6萬(wàn)噸的航空生物燃料煉油廠,中國(guó)石化將杭州煉油廠的加氫裝置改造用于生產(chǎn)生物航煤并已經(jīng)開始了以微藻為原料的技術(shù)開發(fā)。2011年,中國(guó)石油與民航局在北京進(jìn)行了首次航空生物燃料驗(yàn)證飛行。2012年2月,民航局受理了中國(guó)石化的1號(hào)生物航空煤油適航審定。目前,國(guó)內(nèi)生物航煤從原料的采收、加工和儲(chǔ)運(yùn)直至油品煉制和加注使用的產(chǎn)業(yè)鏈已基本勾勒完成。

三、生物航煤的應(yīng)用前景

1、前景廣闊

從全球來(lái)看,美國(guó)計(jì)劃到2020年生物燃料將占其能源總消費(fèi)量的25%,2050年達(dá)到50%;歐盟計(jì)劃到2020年用生物燃料替代20%的化石燃料。國(guó)際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)(IATA)預(yù)測(cè),2030年生物燃料占航空燃料比例達(dá)30%。

就我國(guó)而言,航煤消費(fèi)量目前保持每年13%左右的增長(zhǎng)速度,遠(yuǎn)高于國(guó)際5%的增長(zhǎng)水平,2010年國(guó)內(nèi)航煤消費(fèi)已達(dá)到1800萬(wàn)噸以上。預(yù)計(jì)2020年中國(guó)航空煤油消費(fèi)量將超過(guò)4000萬(wàn)噸,屆時(shí)生物航煤有可能占到航油總量的30%,生物航煤市場(chǎng)容量將達(dá)到1200億元。

2、制約因素

(1)生產(chǎn)能力不足。按照中石化從2012年開始年產(chǎn)6000噸、中石油從2013年開始年產(chǎn)6萬(wàn)噸來(lái)計(jì)算,到2020年兩家企業(yè)的生產(chǎn)能力總共還不到60萬(wàn)噸。這與消費(fèi)需求相差甚大。況且,一套煉油裝置從建設(shè)、調(diào)試到正常生產(chǎn),至少需要三到五年的時(shí)間。

(2)成本問(wèn)題是我國(guó)發(fā)展生物航煤的最大阻礙。我國(guó)尚未建立起成熟生物燃料供應(yīng)體系,包括燃料乙醇、生物煤油在內(nèi)的研發(fā)和生產(chǎn)建設(shè)都需要大量的資金投入?,F(xiàn)階段生物航煤成本達(dá)到傳統(tǒng)航空煤油的2到3倍,真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化需要政府、企業(yè)共同來(lái)努力。比如,政府投資引導(dǎo)各種生物燃料的商業(yè)化,同時(shí)在政策上對(duì)新能源開發(fā)予以傾斜。又如,對(duì)可作為多種生物燃料原料的“地溝油”如何加以控制,使其不回流餐桌而流向再生利用環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)其價(jià)值的最大化,都值得我們深思。

參考文獻(xiàn):

篇7

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爐膛底部繼續(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)入下爐膛繼續(xù)燃燒,并與下爐排上燃料產(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爐膛并繼續(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,作為投燃料與供應(yīng)空氣之用;下爐門用于清除灰渣及供給少量空氣,正常運(yùn)行時(shí)微開,在清渣時(shí)打開;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)。

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篇8

能源農(nóng)業(yè)就是以生產(chǎn)生物質(zhì)能源為目的的農(nóng)業(yè)。生物質(zhì)能源燃燒對(duì)環(huán)境造成的污染比礦物能源少,比核能安全,比風(fēng)能、地?zé)崾褂脧V泛,被譽(yù)為“綠色能源”。開發(fā)生物質(zhì)能源,可有效延長(zhǎng)地球上石油資源的使用時(shí)間。在未來(lái)世界里,沼氣可能是天然氣的替代物,酒精可能是汽油的替代物。我國(guó)非常重視生物質(zhì)能源的發(fā)展,制定了明確的發(fā)展目標(biāo),預(yù)計(jì)未來(lái)幾年,乙醇的生產(chǎn)能力將達(dá)到年產(chǎn)1000萬(wàn)噸。由于生物質(zhì)能源需要大量的農(nóng)作物為原料,因此生物能源的前端是能源農(nóng)業(yè)。生物能源的大發(fā)展,必將改變中國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。因此,能源農(nóng)業(yè)的任務(wù)是以生物質(zhì)能源為主要開發(fā)對(duì)象,以生化轉(zhuǎn)化、物化轉(zhuǎn)換等方式利用生物能源,從而達(dá)到從“黑色能源”向“綠色能源”轉(zhuǎn)變的目的。

2.能源農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向

2.1大力發(fā)展能源作物 能源作物是指以提供燃料油為目的而栽培的植物,可通過(guò)生化轉(zhuǎn)化等方法制造酒精和生物柴油。如以生產(chǎn)酒精為目的的玉米、甘蔗、甜高粱、甘薯、木薯等;以生產(chǎn)生物柴油為目的的油料作物,如小桐子、油菜、棉花等。據(jù)測(cè)算,每噸以玉米、甘蔗等能源作物制造的燃料乙醇可以替代1噸燃料油,同時(shí)還能提高燃料的燃燒和動(dòng)力性能。但是我國(guó)地少人多,用玉米作為原料大量生產(chǎn)燃料乙醇在我國(guó)還不現(xiàn)實(shí)。因此,培育具有高光合作用轉(zhuǎn)化率、綜合利用價(jià)值大的高產(chǎn)能源作物,是我國(guó)發(fā)展能源農(nóng)業(yè)的最佳途徑。

2.2充分發(fā)展利用轉(zhuǎn)基因技術(shù) 轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)用在食物方面要求標(biāo)識(shí)受到很大限制,而在能源作物上則不受基因標(biāo)識(shí)的限制,具有很大的發(fā)展空間。因此,轉(zhuǎn)基因技術(shù)在培育能源作物、發(fā)展能源農(nóng)業(yè)方面將大有作為。針對(duì)我國(guó)人多地少的特點(diǎn),只能在不與糧食爭(zhēng)地的前提下發(fā)展能源農(nóng)業(yè)。因此,利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育新品種,開發(fā)耐鹽、抗旱、高產(chǎn)、高蓄能的能源植物是能源農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。目前我國(guó)的轉(zhuǎn)基因技術(shù)研究已日趨成熟,具備了在能源農(nóng)業(yè)上大顯身手的能力。

3.我國(guó)發(fā)展能源農(nóng)業(yè)的意義

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

自20世紀(jì)70年代以來(lái),全球氣候變暖和日益突出的能源危機(jī)為生物質(zhì)能源發(fā)展提供了契機(jī)?,F(xiàn)代生物質(zhì)能利用是指借助熱化學(xué)、生物化學(xué)等手段,通過(guò)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(lái)代替化石燃料,為人類生產(chǎn)、生活提供電力、交通燃料、熱能、燃?xì)獾冉K端能源產(chǎn)品。生物質(zhì)能技術(shù)的研究與開發(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。許多國(guó)家都制定了相應(yīng)的開發(fā)研究計(jì)劃,如日本的陽(yáng)光計(jì)劃、印度的綠色能源工程、美國(guó)的能源農(nóng)場(chǎng)和巴西的酒精能源計(jì)劃等,其中生物質(zhì)能源的開發(fā)利用占有相當(dāng)?shù)谋戎亍,F(xiàn)代生物質(zhì)能源利用技術(shù)的開發(fā)對(duì)替代或部分替代化石能源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、我國(guó)生物質(zhì)能源開發(fā)利用現(xiàn)狀

生物質(zhì)能指秸稈、雜草、林木和動(dòng)植物體及其排泄物等含有的能量。生物質(zhì)能的利用有多種方法,如直接燃燒發(fā)電、微生物發(fā)酵產(chǎn)生沼氣、生物發(fā)酵制取燃料乙醇,油料作物直接利用和制取生物柴油等。我國(guó)有豐富的生物質(zhì)資源,近兩年,生物質(zhì)能源在我國(guó)受到越來(lái)越多的關(guān)注,生物質(zhì)能源利用也取得很大成績(jī),生物質(zhì)能源利用技術(shù)體系和生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)體系逐步形成。

1.沼氣產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模

沼氣利用是我國(guó)發(fā)展歷史最長(zhǎng)、產(chǎn)業(yè)最為成熟的生物質(zhì)能利用產(chǎn)業(yè)。經(jīng)過(guò)多年的研發(fā)和推廣,戶用沼氣已形成較完善的產(chǎn)業(yè)鏈,沼氣池不僅壽命達(dá)到20年,且形成了具有地域特色的沼氣綜合利用模式.我國(guó)北方推廣的塑料大棚、沼氣池、氣禽畜舍和廁所相結(jié)合的“四位一體”沼氣生態(tài)農(nóng)業(yè)模式,中部地區(qū)以沼氣為紐帶的生態(tài)果園模式,南方建立的“豬-果”模式,以及其他地區(qū)因地制宜建立的“養(yǎng)殖-沼氣”、“豬-沼-魚”和“草-牛-沼”等模式,都是以農(nóng)業(yè)為龍頭,以沼氣為紐帶,對(duì)沼氣、沼液、沼渣的多層次利用的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式。沼氣發(fā)酵綜合利用生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的建立使農(nóng)村沼氣和農(nóng)業(yè)生態(tài)緊密結(jié)合,是改善農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生的有效措施,也是發(fā)展綠色種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)的有效途徑,充分實(shí)踐了“資源—廢棄物—再生資源”的循環(huán)利用模式,已成為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)新的增長(zhǎng)點(diǎn),符合建立資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)。

2.生物液體燃料已經(jīng)起步

通過(guò)生物質(zhì)資源生產(chǎn)的生物汽、柴油和燃料乙醇是生物液體燃料的主要品種。1998年以來(lái),以糧食為原料的燃料乙醇生產(chǎn)已初步形成規(guī)模。由于玉米價(jià)格不斷攀升以及陳化糧逐步消耗,本著生物質(zhì)液體燃料的發(fā)展需要嚴(yán)格遵循“不與人爭(zhēng)糧,不與糧爭(zhēng)地”的原則,2007年國(guó)家開始禁止發(fā)展糧食乙醇項(xiàng)目,將燃料乙醇生產(chǎn)轉(zhuǎn)為以薯類、甘蔗、甜高梁等1.5代生物乙醇技術(shù)上,強(qiáng)調(diào)以邊際性土地生產(chǎn)生物質(zhì)能源原料,以纖維素為原料的第二代乙醇生物燃料技術(shù),已開始初步商業(yè)化。

二、我國(guó)生物質(zhì)能源技術(shù)開發(fā)的主要進(jìn)展

1.生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)

生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)集環(huán)保與可再生能源利用于一體,從戰(zhàn)略需求出發(fā),各國(guó)都加大投資力度進(jìn)行開發(fā)利用。生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)主要包括:直接燃燒發(fā)電、與煤混燃發(fā)電、氣化發(fā)電以及沼氣填埋氣發(fā)電等。大規(guī)模的生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)效率較高,但要求生物質(zhì)集中、數(shù)量巨大,因此大規(guī)模進(jìn)行收集或運(yùn)輸,電站運(yùn)行管理成本較高。小規(guī)模直燃發(fā)電技術(shù)則效率較低。直燃發(fā)電技術(shù)在國(guó)外已進(jìn)入推廣應(yīng)用階段,大部分用于林業(yè)廢棄物的處理。生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)在我國(guó)尚未形成系統(tǒng)性研究,許多問(wèn)題亟待解決,如秸稈中含有較高的氯及鉀、鈉等成分,其灰熔點(diǎn)較低,容易在爐膛內(nèi)結(jié)渣、結(jié)焦或沉積于受熱面,嚴(yán)重影響生物質(zhì)燃燒鍋爐的換熱,甚至造成腐蝕。目前國(guó)內(nèi)在建的生物質(zhì)直燃電廠主要依靠國(guó)外引進(jìn)技術(shù),關(guān)鍵設(shè)備基本是直接進(jìn)口或在國(guó)內(nèi)委托生產(chǎn),既沒有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),設(shè)備價(jià)格也很高,電站建設(shè)成本達(dá)1.2萬(wàn)元/kW,發(fā)電成本太高已成為我國(guó)秸稈直燃發(fā)電產(chǎn)業(yè)化的主要障礙。生物質(zhì)直燃的另一種方式是生物質(zhì)和煤混合燃燒發(fā)電技術(shù),該技術(shù)規(guī)模靈活,經(jīng)濟(jì)性較好。

2.生物質(zhì)液體燃料技術(shù)

生物質(zhì)液體燃料主要包括燃料乙醇、生物柴油、生物質(zhì)裂解油和生物質(zhì)合成燃料等。近20年來(lái),利用甘蔗、玉米等糖和淀粉類原料制取燃料乙醇, 利用動(dòng)植物油脂制取生物柴油的技術(shù)已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。目前玉米乙醇、生物柴油等第一代液體生物燃料已經(jīng)逐步應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),成為石油燃料的有力補(bǔ)充。然而,由于玉米乙醇、生物柴油以糧食、油料種子為原料,須占用大量耕地,與國(guó)家糧食安全存在矛盾,不可能在我國(guó)進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn),因此,近年來(lái)生物質(zhì)液體燃料的原料開始從糧食作物向非糧作物以及農(nóng)林廢棄物轉(zhuǎn)變。美國(guó)和歐洲開始大量投入,開展以纖維素和木質(zhì)素等為原料生產(chǎn)生物質(zhì)液體燃料的技術(shù)路線和工業(yè)實(shí)踐,預(yù)計(jì)在6~10年內(nèi)將有重大突破。從資源可持續(xù)供給和取得根本性技術(shù)突破的角度看,生物質(zhì)熱解液化、生物質(zhì)氣化合成燃料具有更加寬泛的資源基礎(chǔ)和廣闊的發(fā)展應(yīng)用前景,與纖維素燃料乙醇一起通稱為第二代生物質(zhì)液體燃料。我國(guó)的第二代生物質(zhì)液體燃料技術(shù)尚處于實(shí)驗(yàn)研究階段,加大其研發(fā)示范力度,對(duì)盡快實(shí)現(xiàn)我國(guó)中遠(yuǎn)期規(guī)?;娲唾Y源具有重要的科學(xué)和現(xiàn)實(shí)意義。

三、制約我國(guó)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要問(wèn)題

1.資源“瓶頸”

目前,我國(guó)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)面臨著極大的原料供應(yīng)問(wèn)題。如,發(fā)酵原料來(lái)源單一,限制了沼氣工程的規(guī)?;?;非糧原料無(wú)法全年供應(yīng),影響了非糧乙醇生產(chǎn)全年均衡生產(chǎn);而陳化糧等糖類原料產(chǎn)量有限,難以支撐龐大的乙醇燃料工業(yè)體系;生物柴油也面臨缺乏適宜非糧邊際土地及相適應(yīng)植物新品種,尚無(wú)提供大量原料能力的尷尬境地。要根據(jù)技術(shù)發(fā)展分階段、分等級(jí)實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)資源的多元化利用,近期以廢棄物綜合利用為主,中期以廢棄物和能源作物為主,遠(yuǎn)期以能源植物或藻類資源為主,使其開發(fā)利用達(dá)到最大化。

2.產(chǎn)業(yè)模式

一是管理模式存在缺陷,缺乏科學(xué)的原料評(píng)價(jià)體系以及技術(shù)規(guī)范,生物柴油無(wú)法進(jìn)入運(yùn)輸燃料系統(tǒng);二是項(xiàng)目模式有待改進(jìn),對(duì)小型項(xiàng)目配套政策沒有跟上,使其操作成本高,立項(xiàng)過(guò)程復(fù)雜;三是經(jīng)營(yíng)模式不夠完善,民間資本難以進(jìn)入,投資風(fēng)險(xiǎn)比較高。

四、推動(dòng)我國(guó)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策建議

1.將生物質(zhì)能源置于保障國(guó)家能源安全的高度給予支持

生物質(zhì)對(duì)我國(guó)能源和資源供應(yīng)戰(zhàn)略安全有著重要意義,應(yīng)將其放在保障國(guó)家安全的戰(zhàn)略高度給予支持,并在政策上給予一定的傾斜。此外,建議根據(jù)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要,對(duì)相關(guān)激勵(lì)政策進(jìn)行完善和修改,把與能源生產(chǎn)有關(guān)的環(huán)境成本和社會(huì)成本全部考慮進(jìn)去,實(shí)行全成本定價(jià)辦法,制定合理的生物質(zhì)能源產(chǎn)品價(jià)格補(bǔ)貼政策、強(qiáng)制性生物質(zhì)液體燃料收購(gòu)政策、鼓勵(lì)生物質(zhì)液體燃料消費(fèi)的政策。

2.著力于加強(qiáng)生物質(zhì)能源科技創(chuàng)新

生物質(zhì)能是我國(guó)未來(lái)可持續(xù)發(fā)展的重要可再生能源之一,產(chǎn)業(yè)化過(guò)程是長(zhǎng)期持久的,因此,擁有相關(guān)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)是穩(wěn)步可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。政府應(yīng)鼓勵(lì)國(guó)產(chǎn)化技術(shù)的推廣,對(duì)采用國(guó)產(chǎn)化技術(shù)的單位進(jìn)行補(bǔ)助,調(diào)動(dòng)其自主技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用的積極性,建議設(shè)立專項(xiàng)資金支持生物質(zhì)能源的技術(shù)創(chuàng)新,從根本上奠定生物質(zhì)能源大規(guī)模替代的基礎(chǔ)工作;建立專項(xiàng)資金為中小型生物質(zhì)能企業(yè)提供政策性擔(dān)保,支持生物質(zhì)能源的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,推動(dòng)分散式生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)體系的形成。

結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)生物質(zhì)資源開發(fā)以有機(jī)廢棄物和利用邊際性土地種植的能源植物作為主要原料來(lái)源, 從長(zhǎng)遠(yuǎn)看, 能源農(nóng)業(yè)和能源林業(yè)是未來(lái)發(fā)展生物質(zhì)能源的基礎(chǔ)。生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)作為一個(gè)正在興起并富有巨大前途的新型產(chǎn)業(yè)。發(fā)展生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)有利于破解能源危機(jī),更有利于環(huán)境的保護(hù)。

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[1]潘高穎,郭玉志.生物質(zhì)能受追捧政策與資金力挺沼氣產(chǎn)業(yè)[N].上海證券報(bào),2012.

篇10

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