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時(shí)間:2023-11-27 10:05:25
導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯(cuò)過為您精心挑選的10篇生物燃料發(fā)展現(xiàn)狀,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。
一、前言
隨著全球油價(jià)的不斷飆升和環(huán)境污染的加劇,人們開始重新考慮化石燃料的應(yīng)用問題?;剂喜豢稍偕以谌紵^程中會(huì)產(chǎn)生大量的CO、SO及可吸入顆粒物等污染物。采用優(yōu)化燃燒的方式,盡管可以一定程度地緩解污染與資源消耗,但是人類終將面臨資源枯竭的問題。因此,世界各國(guó)都在致力于新能源的開發(fā)。其中,以乙醇、生物柴油為代表的生物燃料已經(jīng)成為世界運(yùn)輸工具的替代燃料。
二、我國(guó)生物燃料化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀
在國(guó)際生物燃料產(chǎn)業(yè)化風(fēng)潮的促進(jìn)下,我國(guó)生物燃料產(chǎn)業(yè)近年發(fā)展很快,受糧食產(chǎn)量制約,我國(guó)近期不再擴(kuò)大以糧食為原料的燃料乙醇生產(chǎn)。為了擴(kuò)大生物燃料來源,我國(guó)已自主開發(fā)了以甜高粱莖稈為原料生產(chǎn)燃料乙醇的技術(shù)(稱為甜高梁乙醇),并已在黑龍江、內(nèi)蒙古、山東、新疆和天津等地開展了甜高梁的種植及燃料乙醇生產(chǎn)試點(diǎn)。另外,我國(guó)也在開展纖維素制取燃料乙醇的技術(shù)研究開發(fā),現(xiàn)已在安徽豐原等企業(yè)形成年產(chǎn)600噸的試驗(yàn)生產(chǎn)能力。在2005年,由石元春院士主持的國(guó)家專項(xiàng)農(nóng)林生物質(zhì)工程開始啟動(dòng).規(guī)劃生物柴油在2010年的產(chǎn)量為200萬噸/年,2020年的產(chǎn)量為1200萬噸/年。據(jù)專家估算,我國(guó)的甜高梁、木薯、甘蔗等可滿足年產(chǎn)3000萬噸生物燃料乙醇的原料需要,麻瘋樹、黃連木等油料植物可滿足年產(chǎn)上干萬噸生物柴油的原料需要,廢棄動(dòng)植物油回收可年產(chǎn)約500萬噸生物柴油。如果農(nóng)林廢棄物纖維素制取燃料乙醇或合成柴油的技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破,生物燃料年產(chǎn)量可達(dá)到上億噸。因此,從理論上講,我國(guó)生物燃料的發(fā)展?jié)摿艽?。但由于我?guó)生物燃料發(fā)展還處于起步階段,其發(fā)展面臨許多困難和問題。
三、我國(guó)生物燃料化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的問題
1.發(fā)展生物燃料的關(guān)鍵是原料的供應(yīng),但我國(guó)生物燃料的原料資源明顯不足,成本較高。我國(guó)糧食資源嚴(yán)重不足。目前以糧食為原料的生物燃料生產(chǎn)不具備再擴(kuò)大規(guī)模的資源條件。影響生物柴油成本的最根本因素是原料。原料對(duì)生物柴油的生產(chǎn)的影響還有其需要大面積種植才行,雖然我國(guó)有大量的鹽堿地、荒地等劣質(zhì)土地可種植甜高粱,有大量荒山、荒坡可以種植麻瘋樹和黃連木等油料植物,但目前缺乏對(duì)這些土地利用的合理評(píng)價(jià)和科學(xué)規(guī)劃。因此,生物燃料資源不落實(shí)是制約生物燃料規(guī)?;l(fā)展的重要因素。
2.我國(guó)發(fā)展生物燃料的政策和市場(chǎng)環(huán)境還不完善。2000年以來,國(guó)家組織了燃料乙醇的試點(diǎn)生產(chǎn)和銷售,建立了燃料乙醇的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)基地、銷售渠道、財(cái)政補(bǔ)貼和稅收優(yōu)惠等政策體系,積累了生產(chǎn)和推廣燃料乙醇的初步經(jīng)驗(yàn)。但由于以糧食為原料的燃料乙醇發(fā)展?jié)摿τ邢?,為避免?duì)糧食安全造成負(fù)面影響,國(guó)家對(duì)燃料乙醇的生產(chǎn)和銷售采取了嚴(yán)格的管制。對(duì)于生物柴油的生產(chǎn),國(guó)家還沒有制定相關(guān)的政策和標(biāo)準(zhǔn),更沒有正常的銷售渠道。
3.我國(guó)生物燃料技術(shù)產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)較為薄弱。雖然我國(guó)已實(shí)現(xiàn)以糧食為原料的燃料乙醇的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),但以油料植物為原料生產(chǎn)生物柴油的技術(shù)尚處于研究試驗(yàn)階段,還需要經(jīng)過工業(yè)性試驗(yàn)后才能開始大規(guī)模生產(chǎn)。對(duì)后備資源潛力大的纖維素生物質(zhì)燃料乙醇和生物合成柴油技術(shù)還處于研究階段,離工業(yè)化生產(chǎn)還有較大差距。
四、我國(guó)生物燃料化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)策
1.加強(qiáng)生物燃料相關(guān)的應(yīng)用和導(dǎo)向性基礎(chǔ)研究、生物燃料技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)。雖然近年來生物燃料發(fā)展很快。但總體來看,生物燃料仍是發(fā)展中的新能源技術(shù)。加強(qiáng)生物燃料技術(shù)的研究開發(fā)是促進(jìn)生物燃料發(fā)展的重要基礎(chǔ)。建議安排資金支持生物燃料技術(shù)的研究開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化工作,包括生物資源品種選育、生產(chǎn)和加工工藝等,特別要加大對(duì)纖維素生物質(zhì)制取液體燃料技術(shù)研究開發(fā)的支持力度。建議農(nóng)業(yè)部和國(guó)家林業(yè)局建立能源作物和油料植物的育種和種植技術(shù)服務(wù)體系,做好能源作物和油料樹種的篩選、改良和種植技術(shù)改進(jìn)工作,建立相應(yīng)的良種繁育基地和樹苗撫育基地,為能源作物和油料植物的大面積種植提供種、苗支撐和技術(shù)指導(dǎo)。
2.開展可利用土地資源調(diào)查評(píng)估和能源作物種植規(guī)劃、建設(shè)可靠的原料供應(yīng)渠道生物能源資源是發(fā)展生物燃料的前提條件。就目前來說,具有豐富且穩(wěn)定的油脂資源,是發(fā)展生物柴油產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵,僅靠零星的餐飲廢油難以支撐行業(yè)發(fā)展。我國(guó)農(nóng)林業(yè)生物質(zhì)資源總量巨大。僅作物秸稈年產(chǎn)量就達(dá)7億噸, 若利用微生物轉(zhuǎn)化技術(shù),具有1億噸生物柴油的潛力。如果能源植物(如柳枝稷、芒草等)種植和微生物油脂發(fā)酵形成集成產(chǎn)業(yè)鏈。一些可粗放種植的高糖植物,如甘薯、木薯和菊芋等,也將成為微生物油脂的優(yōu)良原料。
生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)是一項(xiàng)十分重要的節(jié)能環(huán)保發(fā)電技術(shù)。其可以有效的提高資源的利用率。但是,當(dāng)前我國(guó)現(xiàn)階段的生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)展依然不夠成熟,針對(duì)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的一些問題,我們做了一些研究和思考,具體內(nèi)容如下。
1生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)展現(xiàn)狀
1.1我國(guó)生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)展現(xiàn)狀
當(dāng)前,我國(guó)主要的生物質(zhì)技術(shù)是丹麥的水冷振動(dòng)爐排技術(shù),由于其性能和技術(shù)設(shè)備良好,在中國(guó)生物質(zhì)熱發(fā)電公司中有普遍運(yùn)用。我國(guó)自主開發(fā)的技術(shù)是生物質(zhì)電循環(huán)流化床技術(shù)和生物質(zhì)發(fā)電水冷振動(dòng)爐排技術(shù)。其中還有對(duì)一些小火電機(jī)組進(jìn)行了技術(shù)改造??傮w來說,我國(guó)生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)的規(guī)模普遍比較小 。我國(guó)生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目,由于考慮到了生物質(zhì)資源供應(yīng)的可靠性,所以規(guī)定,熱電聯(lián)產(chǎn)的至少需要配置兩項(xiàng)設(shè)備,主要的一般是以 2×12 MW兩爐兩機(jī)為主。
1.2國(guó)外生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)展現(xiàn)狀
生物質(zhì)能源的開發(fā)利用是很多國(guó)家都在研究的環(huán)保能源。比如美國(guó)的能源農(nóng)場(chǎng),日本的陽光計(jì)劃等等。目前在很多生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)上,國(guó)外都己經(jīng)十分成熟,并且得到了國(guó)際社會(huì)的推廣和使用。歐盟的生物質(zhì)能源使用程度十分先進(jìn)。據(jù)統(tǒng)計(jì),現(xiàn)階段歐盟的電力總使用量中,有22%的能源是來自生物質(zhì)等可再生能源。并且歐美各成員國(guó)都已經(jīng)達(dá)到目標(biāo)。
丹麥已經(jīng)建立了大型生物質(zhì)直燃發(fā)電廠,可以為全國(guó)的提供的電力供應(yīng)占總量的10%。丹麥的大部分熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目都是以生物質(zhì)作為燃料,并且把過去傳統(tǒng)的燃煤供熱廠轉(zhuǎn)換成了生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目。 英國(guó)在發(fā)展生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)業(yè)上也十分投入。政府制定了關(guān)于支持生物質(zhì)能技術(shù)的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)制度。 美國(guó)生物質(zhì)能源的利用占總量5%。美國(guó)大力研究了生物質(zhì)流化床高壓聯(lián)合氣化技術(shù),并對(duì)生物質(zhì)能源的利用技術(shù)水平十分有效。日本由于地理位置有限,能源資源十分短缺。這也致使了日本在開發(fā)利用生物質(zhì)能源方面處于世界前列的水平。日本的生物質(zhì)成型技術(shù)研究主要有,多頭螺桿擠壓成型機(jī)等等。
綜上可以看出,國(guó)外在利用生物質(zhì)能技術(shù)方面已經(jīng)十分成熟,并且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化和規(guī)?;?jīng)營(yíng)。因此,我國(guó)在發(fā)展自己的生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目的時(shí)候可以充分的引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)資源技術(shù)及其經(jīng)驗(yàn),但是,目前我國(guó)對(duì)于生物質(zhì)能源的研究和發(fā)展依然有一些制約因素。
2我國(guó)生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)的局限性
2.1投入成本高
根據(jù)對(duì)于國(guó)外的一些生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)的研究發(fā)現(xiàn),生物質(zhì)發(fā)電的成本高于煤電類等能源的成本。根據(jù)我國(guó)的具體國(guó)情來說,生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目,使用的能源多數(shù)是農(nóng)林秸稈,對(duì)于秸稈的利用,會(huì)增加一些專門的處理設(shè)備,并且處理過程復(fù)雜,所以投入的成本高。有一些其他的生物質(zhì)燃料成本由于密度小,收集和運(yùn)輸?shù)某杀敬?,?chǔ)藏方式比較復(fù)雜,相對(duì)的都會(huì)導(dǎo)致前提的投入成本提高。
2.2缺少核心技術(shù)設(shè)備
我國(guó)雖然已經(jīng)自主研發(fā)了一些生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)的技術(shù)設(shè)備,但是,生物質(zhì)發(fā)電的技術(shù)都是由國(guó)外引進(jìn)的。我國(guó)引進(jìn)的一些設(shè)備和技術(shù),包括生物質(zhì)燃料的收集、運(yùn)輸、運(yùn)行方式都與國(guó)外有很大差異。這導(dǎo)致,不能對(duì)引進(jìn)技術(shù)設(shè)備高效利用,降低了使用利用率和經(jīng)濟(jì)效益。從根本上缺乏核心的技術(shù)和設(shè)備,是我國(guó)生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目發(fā)展不成熟的根本原因。
3發(fā)展生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目的策略
3.1引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)與我國(guó)具體技術(shù)相結(jié)合
生物質(zhì)能源是一種新性技術(shù)能源,也是一種可再生能源。在全球環(huán)境日益惡化的今天,是整個(gè)國(guó)際社會(huì)積極探索和倡導(dǎo)使用的節(jié)能能源。而我國(guó)現(xiàn)在的生物質(zhì)能源利用技術(shù)落后,所以積極引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)與我國(guó)具體的技術(shù)相結(jié)合是十分必要的。通過國(guó)際交流與合作,可以使我國(guó)盡快的跟上國(guó)際步伐,科學(xué)有效的拖動(dòng)整個(gè)生物質(zhì)能源的發(fā)展。大力培養(yǎng)相關(guān)方向的人才,利用一些國(guó)際上的資源和技術(shù),自主研發(fā)符合我國(guó)具體情況的生物質(zhì)能源技術(shù),提高我國(guó)的生物質(zhì)技術(shù)水平和發(fā)展。并且,通過國(guó)際技術(shù)交流和學(xué)習(xí),可以積極廣泛吸收國(guó)際或國(guó)內(nèi)社會(huì)的資金投入,這樣一來,為我國(guó)建設(shè)生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目收集更多資金,從而更好更快的支持我國(guó)生物質(zhì)技術(shù)的發(fā)展。
3.2政府加強(qiáng)政策和資金支持
政府的支持對(duì)我國(guó)的生物質(zhì)技術(shù)的發(fā)展重要的推動(dòng)作用。所以,首先需要我國(guó)頒布關(guān)于促進(jìn)生物質(zhì)技術(shù)發(fā)展的法律法規(guī),作為一些政策性指導(dǎo)。并且要根據(jù)我國(guó)各個(gè)地方分差異,需要具體的細(xì)化這些相關(guān)的法律條文。加強(qiáng)相關(guān)的立法工作是我國(guó)生物質(zhì)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)先決條件。其次,也需要政府加強(qiáng)對(duì)于大力促進(jìn)生物質(zhì)能源開發(fā)了利用的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)的相關(guān)政策。建立一個(gè)完善的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策,對(duì)我國(guó)的生物質(zhì)能源發(fā)展會(huì)起到十分積極的促進(jìn)作用。經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策可以采取財(cái)政補(bǔ)貼或是低息貸款等方法。低息貸款可以是由國(guó)家或是國(guó)際的金融組織機(jī)構(gòu)來提供。財(cái)政補(bǔ)貼可以針對(duì)生物質(zhì)技術(shù)產(chǎn)業(yè)提供一些資金補(bǔ)貼和政策支持。
4結(jié)語
我國(guó)的生物質(zhì)技術(shù)發(fā)展起步晚,技術(shù)落后,所以針對(duì)此現(xiàn)象,本文重點(diǎn)是將國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀做了一些對(duì)比,并根據(jù)我國(guó)發(fā)展生物質(zhì)技術(shù)的局限性提出了一些策略支持,以期我國(guó)的生物質(zhì)技術(shù)的發(fā)展能夠越來越好。
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廣西丘陵坡地、山地多,種植其他農(nóng)作物產(chǎn)量較低,種植木薯卻可獲得較高的產(chǎn)量。木薯富含淀粉,原料經(jīng)過除雜、粉碎、液化和糖化,可被微生物發(fā)酵后產(chǎn)生乙醇。由于石油價(jià)格高和嚴(yán)重的環(huán)境污染,國(guó)內(nèi)外大力開展燃料乙醇的研究開發(fā)。近年來,國(guó)家對(duì)玉米淀粉等來源于糧食作物的淀粉發(fā)酵工業(yè)加強(qiáng)限制,按照國(guó)家《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》,糧食燃料乙醇企業(yè)的產(chǎn)量要逐漸降低。木薯作為非糧作物,用于酒精發(fā)酵具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。木薯不與人爭(zhēng)糧,不與糧爭(zhēng)地,不與畜爭(zhēng)料,不與農(nóng)爭(zhēng)利,酒精生產(chǎn)率高,從經(jīng)濟(jì)角度看,產(chǎn)1噸酒精消耗鮮木薯7噸,甘蔗17噸,馬鈴薯9噸,紅薯8.7噸,是一種理想的生物質(zhì)能經(jīng)濟(jì)作物。廣西的木薯淀粉加工企業(yè)有l(wèi)OO多家,木薯乙醇企業(yè)有20多家。2007年底中糧生物質(zhì)能源有限公司年產(chǎn)20萬噸燃料乙醇項(xiàng)目投產(chǎn),成為國(guó)內(nèi)首家定點(diǎn)生產(chǎn)非糧燃料乙醇企業(yè)。2008年,國(guó)家科技支撐項(xiàng)目“木薯生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)和研究”在廣西開始實(shí)施,以促進(jìn)廣西非糧作物生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前,廣西木薯產(chǎn)業(yè)存在的問題有:缺乏高產(chǎn)、高粉、低纖維、低木質(zhì)素品種,良種覆蓋率低,尤其是作為發(fā)展生物能源的專用品種缺乏。木薯品種老化嚴(yán)重,木薯容易發(fā)霉、黑心和長(zhǎng)蟲,種植區(qū)與木薯加工企業(yè)不宜太遠(yuǎn)。木薯產(chǎn)量無法滿足工業(yè)需求,2008年廣西木薯原料(鮮木薯)需求量超過1000萬噸,產(chǎn)量約為585萬噸,供求缺口達(dá)415萬噸。
二、廣西蔗糖產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
蔗糖除可直接食用外,有相當(dāng)部分用于加工食品、釀酒、飲料和醫(yī)藥產(chǎn)品等。甘蔗制糖后產(chǎn)生的蔗渣、糖蜜可作輕工、食品、紡織、化工、醫(yī)藥等主要原料。廣西蔗糖產(chǎn)量已經(jīng)連續(xù)多年位居全國(guó)第一,年產(chǎn)糖近千萬噸,產(chǎn)糖量占全國(guó)的60%以上。廣西有53個(gè)縣市種植甘蔗,21個(gè)縣的財(cái)政收入的一半來自糖業(yè)稅收。蔗糖產(chǎn)業(yè)是廣西從業(yè)人數(shù)最多的大產(chǎn)業(yè),有約2000萬人人事甘蔗生產(chǎn)或與甘蔗相關(guān)的產(chǎn)業(yè),是農(nóng)民增收的主要來源。由于部分農(nóng)民轉(zhuǎn)向種植水果、蔬菜等作物,甘蔗種植逐漸向人口密度較少的地區(qū)轉(zhuǎn)移。經(jīng)過幾年的調(diào)整,蔗糖產(chǎn)業(yè)初步克服了糖廠過于分散的狀況,形成了較明顯的區(qū)域經(jīng)濟(jì)規(guī)模。廣西的甘蔗生產(chǎn)條件差,生產(chǎn)規(guī)模小,蔗農(nóng)組織化程度低,甘蔗單產(chǎn)較低,低于全國(guó)平均水平。蔗糖加工規(guī)模小,糖廠抵御風(fēng)險(xiǎn)的能力差,缺乏綜合利用和生產(chǎn)能力,一旦遇到糖價(jià)下跌,就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重虧損。由于近年糖價(jià)低迷,蔗農(nóng)收入銳減、糖廠效益大幅度降低,廣西的蔗糖產(chǎn)業(yè)普遍面臨效益下滑的局面;此外,蔗糖需求也難保證增長(zhǎng),廣西的蔗糖生產(chǎn)能力還在不斷增加,造成供過于求。
三、產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景與對(duì)策
燃料酒精在我國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用,據(jù)國(guó)家《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》預(yù)測(cè),到2020年生物燃料乙醇年利用量將達(dá)到lOOO萬噸,非糧原料燃料年替代成品油約1000萬噸。木薯酒精產(chǎn)業(yè)前景極其廣闊,對(duì)于木薯酒精產(chǎn)業(yè),主要的問題是原料不足。燃料乙醇生產(chǎn)中,原料成本占到70~80%,當(dāng)鮮木薯的收購(gòu)價(jià)為600元/噸時(shí),木薯酒精的生產(chǎn)將達(dá)到盈虧平衡點(diǎn)。從國(guó)外進(jìn)口木薯原料,無法保障對(duì)酒精企業(yè)的穩(wěn)定供應(yīng),原料價(jià)格難以保持在合理水平。加快木薯原料基地的建設(shè),大幅增加木薯產(chǎn)量是當(dāng)務(wù)之急,木薯淀粉可用于微生物發(fā)酵,生產(chǎn)大宗化學(xué)品。由于乳酸的聚合物――聚乳酸可制成環(huán)境友好的可降解塑料,聚乳酸和乳酸的市場(chǎng)規(guī)模每年都在遞增。用于乳酸生產(chǎn)的乳酸菌一般沒有淀粉酶活力,在發(fā)酵前需要加入淀粉酶,把淀粉降解成可發(fā)酵糖后才可進(jìn)行發(fā)酵。如果選育出具有淀粉酶活力的乳酸菌,直接利用木薯淀粉發(fā)酵,可避免淀粉酶的加入與淀粉的糖化工藝,可能大幅度降低乳酸發(fā)酵的成本?!≌崽堑氖袌?chǎng)波動(dòng)較大,對(duì)糖廠的效益造成嚴(yán)重影響,要改變以蔗糖為單一產(chǎn)品的局面,可考慮改造傳統(tǒng)的制糖工藝,按不同比例混合稀釋廢糖蜜,用于乙醇發(fā)酵。蔗糖可用于制成甘露醇,這是一種市場(chǎng)上供不應(yīng)求的化學(xué)品。廣西具有豐富的蔗糖資源,如果制成甘露醇,將價(jià)值提高了十幾倍,可避免糖價(jià)低迷帶來的嚴(yán)重虧損。國(guó)內(nèi)制備甘露醇的方法是化學(xué)合成法,利用蔗糖為原料,酸解后催化加氫,得到甘露醇和山梨醇。由于化學(xué)合成法得到的是甘露醇和山梨醇的混合物,需要將它們分離,山梨醇的價(jià)值遠(yuǎn)低于甘露醇,化學(xué)法的成本較高。因此,開發(fā)可利用蔗糖發(fā)酵合成甘露醇的乳酸菌是蔗糖深加工的一個(gè)有潛力的發(fā)展方向。
[中圖分類號(hào)] S216 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1003-1650 (2016)11-0132-01
生物質(zhì)能源是以植物為原料生產(chǎn)的可再生能源,是可再生能源中惟一可運(yùn)輸并儲(chǔ)存的能源。當(dāng)今世界能源和環(huán)境問題是制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的突出問題。人類目前使用的主要化石能源有石油、天然氣和煤炭3種。開發(fā)新能源已成關(guān)系經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重大課題。發(fā)展生物質(zhì)能源,對(duì)保障我國(guó)未來能源安全具有重要作用。
1 發(fā)展生物質(zhì)能源的重要性
生物質(zhì)能源是倍受世界各國(guó)重視的可再生能源。國(guó)內(nèi)許多專家提出了“發(fā)揮灌木優(yōu)勢(shì)推動(dòng)我國(guó)能源林業(yè)的發(fā)展,集約經(jīng)營(yíng)短輪伐期喬灌木能源林是發(fā)展生物質(zhì)能源的基礎(chǔ)?!蔽覈?guó)林木生物質(zhì)能源原料資源比較豐富,發(fā)展的潛力和空間巨大,為我國(guó)林業(yè)的發(fā)展提供了新契機(jī)。灌木具有抗逆性強(qiáng),用途多等優(yōu)勢(shì),我國(guó)廣大的干旱、鹽堿地、荒山禿嶺皆可發(fā)展灌木林,發(fā)揮生態(tài)效益,收割后還能自然萌生更新,是能源建設(shè)和生態(tài)建設(shè)的最佳結(jié)合模式。開發(fā)灌木能源既可以推動(dòng)我國(guó)生物質(zhì)能源工業(yè)的發(fā)展,又能促進(jìn)生態(tài)脆弱地區(qū)植被的恢復(fù)和重建,改善生態(tài)環(huán)境。把握生物質(zhì)能源發(fā)展的戰(zhàn)略機(jī)遇,以林木生物質(zhì)能源對(duì)油汽的替代或部分替代,使我國(guó)林業(yè)全面介入能源領(lǐng)域,形成林業(yè)新的戰(zhàn)略增長(zhǎng)點(diǎn),緩解我國(guó)能源緊缺的局面具有重要作用。
2 生物質(zhì)量能源發(fā)展現(xiàn)狀
世界上,生物質(zhì)能源開發(fā)最早且成功的是生物柴油和乙醇。德國(guó)、美國(guó)、巴西在生物柴油和乙醇替代汽油方面處于世界領(lǐng)先地位。作為世界上最大的乙醇出口國(guó)的巴西,其60%的汽車燃料是甘蔗提煉出來的乙醇。美國(guó)提出到2025年要用生物燃油替代25%的化石運(yùn)輸燃料口號(hào)。
我國(guó)的乙醇燃料開發(fā)啟動(dòng)較早,從2001年4月開始,就已在全國(guó)推廣使用燃料乙醇,河南、黑龍江、吉林作為試點(diǎn)省份,建立了四大酒精廠以利用陳化糧生產(chǎn)酒精。2006年,國(guó)家提出中國(guó)將大力支持生物質(zhì)能源、太陽能、風(fēng)能等可再生能源的研究開發(fā)和推廣應(yīng)用,并將生物質(zhì)能源放在了首位。
來自國(guó)家發(fā)改委的數(shù)據(jù)顯示:目前我國(guó)燃料乙醇年生產(chǎn)能力達(dá)102萬噸,乙醇消費(fèi)量占全國(guó)汽油消費(fèi)市場(chǎng)的20%,成為僅次于巴西、美國(guó)的第三大燃料乙醇生產(chǎn)和使用國(guó)。
3 中國(guó)生物質(zhì)能源儲(chǔ)備概況
我國(guó)生物質(zhì)資源比較豐富。據(jù)初步估計(jì),我國(guó)僅現(xiàn)有的農(nóng)林廢棄物實(shí)物量為15億噸,約合7.4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,可開發(fā)量約為4.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
我國(guó)現(xiàn)有木本油料林總面積超過600多萬公頃,主要油料樹種果實(shí)年產(chǎn)量在200多萬噸以上,其中,麻瘋樹、黃連木等樹種果實(shí)是開發(fā)生物柴油的上等原料。有150多種植物含油量超過40%。作為生物柴油開發(fā)利用較為成熟的有小桐子、黃連木、光皮樹、文冠果、油桐和烏桕等樹種。初步統(tǒng)計(jì),這些油料樹種面積超過135萬公頃,年果實(shí)產(chǎn)量在100萬噸以上,如能全部加工利用,可獲得40余萬噸生物柴油。
我國(guó)北方有大面積的灌木林,估計(jì)每年可采集木質(zhì)燃料資源有1億噸左右;全國(guó)有5700多萬公頃為中幼齡林,如正常撫育間伐,可提供1億多噸的生物質(zhì)能源原料,同時(shí),木材采伐、加工剩余物還能提供可觀的生物質(zhì)能源原料。云貴川等省區(qū)大力培育發(fā)展生物柴油小桐子資源,小桐子種植面積已達(dá)50萬畝。河北、河南、安徽、陜西等地人工種植黃連木近5萬畝。
我國(guó)現(xiàn)有300多萬公頃薪炭林,每年約可獲得近1億噸高燃燒值的生物量。適宜發(fā)展能源林的有宜林荒山荒地5400多萬公頃。有近1億公頃的鹽堿地、沙地以及礦山、油田復(fù)墾地等不適宜農(nóng)耕的土地大都適宜培育特定的能源林。
4 國(guó)家對(duì)生物質(zhì)能源開發(fā)規(guī)劃
木本生物質(zhì)能源屬于我國(guó)科技發(fā)展的能源及環(huán)保兩大重點(diǎn),是我國(guó)“十一五”規(guī)劃重要研究對(duì)象,也是世界林業(yè)發(fā)展的新亮點(diǎn)。國(guó)家林業(yè)局和中國(guó)石油天然氣股份有限公司在云南、四川啟動(dòng)第一批林業(yè)生物質(zhì)能源林基地建設(shè),基地面積60多萬畝,可實(shí)現(xiàn)約六萬噸生物柴油原料供應(yīng)能力?!笆?五”期間,我國(guó)將培育林業(yè)生物質(zhì)能源林1200多萬畝,以滿足600萬噸生物柴油和裝機(jī)容量1500萬千瓦年發(fā)電原料供應(yīng)的林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展目標(biāo);未來15年,國(guó)家林業(yè)局將進(jìn)一步推進(jìn)林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展,全面規(guī)劃全國(guó)能源林培育工作,并計(jì)劃在2020年完成額定規(guī)模的能源林培育基地建設(shè)任務(wù)。
財(cái)政部、發(fā)展改革委、農(nóng)業(yè)部、稅務(wù)總局、國(guó)家林業(yè)局聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于發(fā)展生物能源和生物化工財(cái)稅扶持政策的實(shí)施意見》,國(guó)家將在“建立風(fēng)險(xiǎn)基金制度,實(shí)施彈性虧損補(bǔ)貼、對(duì)原料基地補(bǔ)助、進(jìn)行項(xiàng)目示范補(bǔ)助、減免稅收“等四項(xiàng)財(cái)稅政策上扶持生物質(zhì)能源的發(fā)展。
5 發(fā)展生物質(zhì)能源對(duì)策
我國(guó)發(fā)展生物質(zhì)能源應(yīng)采取的主要對(duì)策為:
5.1 制定生物質(zhì)能源發(fā)展綱要和實(shí)施方案,開展可利用土地資源和植物資源的調(diào)查評(píng)估,制定能源植物種植規(guī)劃,發(fā)展和建立能源樹種、能源作物良種基地,啟動(dòng)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目,促進(jìn)新農(nóng)村建設(shè)。
5.2 與建立節(jié)約型農(nóng)村結(jié)合發(fā)展成型燃料。要鼓勵(lì)和扶持發(fā)展農(nóng)林廢棄物致密固化成型燃料生產(chǎn)企業(yè),引導(dǎo)農(nóng)民將農(nóng)林廢棄物加工成成型燃料,作為煤炭替代品。
5.3 與生態(tài)環(huán)境治理結(jié)合發(fā)展能源林業(yè)。山地和高原應(yīng)以發(fā)展薪炭林和木本油料林為主,平原建立生物柴油木本油料原料基地,沿海灘涂種植以檉柳為主的耐鹽堿樹種和可以提煉生物柴油的濱海錦葵。
5.4 與調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)結(jié)合發(fā)展能源農(nóng)業(yè)。以不與糧食爭(zhēng)地、確保糧食安全為前提,調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu),發(fā)展油料作物和高糖作物。
其次,2005年和2006年先后兩次在本公司自辦對(duì)俄農(nóng)機(jī)產(chǎn)品貿(mào)易洽談會(huì),100多家俄羅斯客商和數(shù)十家國(guó)內(nèi)農(nóng)機(jī)廠商參加洽談。
再次,在佳撫公路與雙樺路交叉口的“三江門戶”,投資1千萬元,創(chuàng)辦了全省首家,也是最大規(guī)模地對(duì)俄農(nóng)機(jī)出口基地,集產(chǎn)品展示、洽談簽約、倉(cāng)儲(chǔ)物流、報(bào)關(guān)出口、維修培訓(xùn)、配件供應(yīng)、售后服務(wù)、電子商務(wù)等為一體,搭建了規(guī)范、便捷的農(nóng)機(jī)出口平臺(tái)。
最后,作為“國(guó)家級(jí)誠(chéng)信單位”,多次回訪俄羅斯用戶,及時(shí)搞好售后服務(wù),以誠(chéng)信促合作,促發(fā)展。
公司先后把國(guó)內(nèi)外名優(yōu)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品出口到俄羅斯,如中國(guó)一拖的東方紅牌大馬力輪式拖拉機(jī)、迪爾佳聯(lián)生產(chǎn)的聯(lián)合收割機(jī)、迪爾天拖生產(chǎn)的輪式拖拉機(jī)、常州拖拉機(jī)廠生產(chǎn)的東風(fēng)牌中馬力輪式拖拉機(jī)等。摘要:現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工具和手段,作為先進(jìn)生產(chǎn)力和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志,具有基礎(chǔ)性、主導(dǎo)性和決定作用。從農(nóng)業(yè)田間作業(yè)機(jī)械、設(shè)施農(nóng)業(yè)裝備、農(nóng)產(chǎn)品加工裝備、農(nóng)業(yè)生物質(zhì)利用裝備四方面研究了我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備的發(fā)展現(xiàn)狀。
關(guān)鍵詞:現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備;發(fā)展;現(xiàn)狀
中圖分類號(hào):S23-01文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:Adoi:10.14031/j.cnki.njwx.2016.02.017
0引言
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備是指用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的先進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械、設(shè)備和設(shè)施。主要包括:農(nóng)業(yè)田間作業(yè)機(jī)械、設(shè)施農(nóng)業(yè)裝備、農(nóng)產(chǎn)品加工裝備、農(nóng)業(yè)生物質(zhì)利用裝備、農(nóng)田設(shè)施與裝備、農(nóng)業(yè)信息化裝備等。
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備服務(wù)于大農(nóng)業(yè),包括種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、加工業(yè)、服務(wù)業(yè)等,服務(wù)于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過程,包括產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后,生產(chǎn)、加工、儲(chǔ)運(yùn)、流通等各個(gè)環(huán)節(jié),以先進(jìn)的工業(yè)和工程手段促進(jìn)農(nóng)業(yè)生物的繁育、生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)化和利用?,F(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備是建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)和科技保障,對(duì)于促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和增長(zhǎng)方式以及農(nóng)民生活方式的根本性變革,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,高效集約節(jié)約使用自然資源和生產(chǎn)要素,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展等方面均有著不可替代的重要作用。
1大力發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備可以有效帶動(dòng)和引領(lǐng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工具和手段,作為先進(jìn)生產(chǎn)力和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志,具有基礎(chǔ)性、主導(dǎo)性和決定性作用。可達(dá)到“四個(gè)帶動(dòng),六項(xiàng)促進(jìn)”,即:帶動(dòng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,帶動(dòng)農(nóng)民合作組織發(fā)展,帶動(dòng)先進(jìn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣應(yīng)用和農(nóng)業(yè)科技成果集成組裝,帶動(dòng)農(nóng)民素質(zhì)提高;促進(jìn)資源高效利用,促進(jìn)勞動(dòng)生產(chǎn)率提高,促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變,促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力增強(qiáng),促進(jìn)農(nóng)村勞動(dòng)力就地轉(zhuǎn)移和農(nóng)民增收,促進(jìn)環(huán)境保護(hù)和生態(tài)建設(shè)。
2農(nóng)業(yè)田間作業(yè)機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀
截至2014年底,我國(guó)農(nóng)機(jī)總動(dòng)力達(dá)10.76億kW,平均每畝耕地的農(nóng)機(jī)總動(dòng)力39.68kW,大中型拖拉機(jī)總量572萬臺(tái)。
2013年我國(guó)機(jī)械耕整地、播種和收獲總面積11195萬hm2,機(jī)耕、機(jī)播、機(jī)收水平分別為61.8%、35.3%、32%,耕種收綜合機(jī)械化水平50.3%。在小麥、水稻和玉米三大糧食作物中,小麥機(jī)播和機(jī)收水平分別為85%和82%,基本實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)全程機(jī)械化;水稻機(jī)械化栽植和收獲水平分別為12%和38.8%;玉米機(jī)播和機(jī)收水平分別為73%和4.73%。
在農(nóng)機(jī)具購(gòu)置補(bǔ)貼等支農(nóng)惠農(nóng)政策的拉動(dòng)下,大中型拖拉機(jī)等主要農(nóng)機(jī)產(chǎn)品持續(xù)旺銷,2006年規(guī)模以上農(nóng)機(jī)工業(yè)企業(yè)總產(chǎn)值1316.7億元,同比增長(zhǎng)25%。我國(guó)農(nóng)機(jī)出口貿(mào)易總額首次出現(xiàn)順差1.65億美元,農(nóng)機(jī)工業(yè)成為近三年機(jī)械制造業(yè)中增長(zhǎng)較快的行業(yè)之一。
自2004年農(nóng)業(yè)機(jī)械化促進(jìn)法頒布實(shí)施以來,2004―2009年,中央財(cái)政投入農(nóng)機(jī)具購(gòu)置補(bǔ)貼的資金從0.7億元、3億元、6億元、20億元、40億元到130億元,到2014年已經(jīng)超過230億元,連續(xù)數(shù)年增長(zhǎng)。
3設(shè)施農(nóng)業(yè)裝備發(fā)展現(xiàn)狀
(1)我國(guó)設(shè)施園藝發(fā)展始于20世紀(jì)50年代,盛于80―90年代,目前正面臨升級(jí);特別是80年代以后的20多年間,設(shè)施園藝的發(fā)展十分迅速,目前已成為我國(guó)農(nóng)村的支柱性產(chǎn)業(yè)之一,在全面建設(shè)小康社會(huì)和新農(nóng)村建設(shè)中發(fā)揮著重要作用。我國(guó)目前設(shè)施園藝面積已達(dá)250余萬hm2,其中溫室和大棚等大型設(shè)施總面積150余萬hm2,兩種類型各占50%左右,溫室中日光溫室面積約占70萬hm2,大型連棟溫室僅有1000hm2。設(shè)施園藝面積的70%以上分布在黃淮海及其以北地區(qū),施蔬菜面積占總面積的95%以上。
(2)畜牧業(yè)已成為我國(guó)農(nóng)村和國(guó)民經(jīng)濟(jì)中相對(duì)獨(dú)立的一個(gè)大產(chǎn)業(yè),全國(guó)從小畜牧業(yè)生產(chǎn)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的勞動(dòng)力總數(shù)約1億人。在畜牧業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū),農(nóng)民從事畜牧業(yè)生產(chǎn)所得的現(xiàn)金收入已占到整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)金收入的50%左右,畜牧業(yè)對(duì)促進(jìn)農(nóng)民增收的效果十分顯著,已成為農(nóng)民增收、脫貧致富的重要渠道和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的“亮點(diǎn)”。我國(guó)畜牧業(yè)生產(chǎn)總值,加上所帶動(dòng)
的飼料、畜產(chǎn)品加工、獸藥等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值,整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的產(chǎn)值約15000億元。表明我國(guó)的畜牧業(yè)已經(jīng)從農(nóng)村家庭副業(yè)開始成為我國(guó)農(nóng)業(yè)中最具活力的支柱產(chǎn)業(yè)。
(3)水產(chǎn)養(yǎng)殖飼料生產(chǎn)、循環(huán)水處理、增氧機(jī)械、投餌、池塘清淤、水環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)等裝備的利用大大提高了資源利用效率、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)條件改善和節(jié)本增收效果等。截至2013年,我國(guó)海水養(yǎng)殖面積已發(fā)展到260萬hm2,產(chǎn)量為2316萬t;目前,從20~30m深線到沿海灘涂,海水養(yǎng)殖業(yè)都蓬勃發(fā)展,且已形成多種模式并舉,因地制宜,立體開發(fā)利用的新格局;內(nèi)陸?zhàn)B殖面積達(dá)為84%萬畝,產(chǎn)量為2692萬t。
4農(nóng)產(chǎn)品加工裝備發(fā)展現(xiàn)狀
近年來,我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)呈現(xiàn)出增長(zhǎng)加速化、加工程度精深化、企業(yè)發(fā)展規(guī)模化、科技研發(fā)創(chuàng)新化和產(chǎn)業(yè)布局優(yōu)勢(shì)化等特點(diǎn)?!笆濉逼陂g,農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)要加速轉(zhuǎn)變發(fā)展方式,加快自主創(chuàng)新,加大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整力度,提高質(zhì)量安全水平,降低資源能源消耗,力爭(zhēng)規(guī)模以上農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)產(chǎn)值實(shí)現(xiàn)年均11%的增長(zhǎng)率,2015年突破18萬億元;力爭(zhēng)加工業(yè)產(chǎn)值與農(nóng)業(yè)產(chǎn)值比年均增加0.1個(gè)點(diǎn),2015年達(dá)到2.2∶1。
0.前言
煤化工可分為傳統(tǒng)煤化工和新型煤化工。傳統(tǒng)的煤化工主要用來發(fā)電、煉焦和作為工業(yè)燃料以及合成氨、尿素、甲醇、甲醛、乙酸、電石和乙炔衍生物(氯乙烯、醋酸乙烯、1,4-丁二醇)等。新型煤化工包括煤制油、煤制烯烴、煤制乙二醇、煤制天然氣和煤制二甲醚[1]。
1.新型煤化工的技術(shù)現(xiàn)狀
1.1煤制油的技術(shù)現(xiàn)狀
煤液化技術(shù)在科學(xué)上稱為煤基液體燃料合成技術(shù),按合成工藝的不同,煤制油可以分為煤直接液化燃油和煤間接液化燃油2種。
(1)煤直接液化燃油:
煤直接液化燃油是指先將煤磨成煤粉,然后通過高溫(400℃以上)、高壓(10Mpa 以上),在催化劑的作用下加氫裂解,轉(zhuǎn)化成液體燃油[2]。目前,國(guó)際上已開發(fā)出的煤加氫液化工藝有10多種,比較有代表性的有日本的NEDOL工藝、德國(guó)的IGOR工藝、美國(guó)的HTI 工藝。3 種工藝中,比較成熟可靠的是德國(guó)的IGOR工藝,其轉(zhuǎn)化率能達(dá)到97%[3]。神華集團(tuán)在20世紀(jì)末開始開發(fā)煤直接液化工藝,該項(xiàng)目引進(jìn)美國(guó)碳?xì)浼夹g(shù)公司煤液化核心技術(shù),并進(jìn)一步進(jìn)行了調(diào)整與改進(jìn),將儲(chǔ)量豐富的神華優(yōu)質(zhì)煤按照國(guó)內(nèi)的常規(guī)工藝直接轉(zhuǎn)化了柴油。
(2)煤間接液化燃油煤間接液化燃油是指先將煤轉(zhuǎn)化成合成氣(CO和H2),然后在一定溫度、壓力及催化劑的作用下合成生產(chǎn)出的煤油。目前,已經(jīng)工業(yè)化的煤間接液化技術(shù)只有南非SASOL的F-T合成技術(shù)和荷蘭Shell公司的SMDS技術(shù)[4]。
1.2煤制烯烴的技術(shù)現(xiàn)狀
煤基制烯烴工藝路線為:粉煤在高溫、高壓條件下氣化成主要成分為CO和H2的粗合成氣,再經(jīng)過變換及凈化工序合成粗甲醇,粗甲醇精制除去水、二甲醚、甲酸甲酯等輕于甲醇的低沸點(diǎn)物質(zhì)得到精甲醇,最后將精甲醇轉(zhuǎn)化為低碳烯烴。當(dāng)前,國(guó)外開發(fā)研究比較成功的甲醇制烯烴工藝主要有美國(guó)環(huán)球石油公司和挪威海德魯公司共同開發(fā)的甲醇制烯烴(MTO)技術(shù)以及德國(guó)Lurgi公司的甲醇制丙烯(MTP)技術(shù),而國(guó)內(nèi)主要有中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所(簡(jiǎn)稱大連化物所)的甲醇經(jīng)二甲醚制低碳烯烴(DMTO)技術(shù)、中國(guó)石油化工股份有限公司的甲醇制烯烴(SMTO)技術(shù)以及清華大學(xué)循環(huán)流化床甲醇制丙(FMTP)技術(shù)。目前,國(guó)內(nèi)已建成的煤制烯烴項(xiàng)目主要有神華包頭煤化工有限公司煤制聚烯烴項(xiàng)目、大唐國(guó)際發(fā)電股份有限公司煤制聚丙烯項(xiàng)目和神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)煤制聚丙烯項(xiàng)目[5]。
1.3煤制乙二醇的技術(shù)現(xiàn)狀
煤制乙二醇技術(shù)是將煤制成合成氣,再以合成氣中的一氧化碳(CO)和氫氣(H2)為原料制取乙二醇。目前,我國(guó)在世界上已率先實(shí)現(xiàn)了煤制乙二醇(CO氣相催化合成草酸酯和草酸酯催化加氫合成乙二醇)成套技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用。而國(guó)外技術(shù)未能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化,其原因在于沒能獲得核心催化劑的關(guān)鍵制備技術(shù)和工業(yè)一氧化碳深度脫氫凈化等系列關(guān)鍵工藝和技術(shù),以及關(guān)鍵單元的技術(shù)集成[6]。
1.4煤制天然氣的技術(shù)現(xiàn)狀
煤制天然氣的主要工藝流程為:煤氣化生產(chǎn)合成氣,合成氣通過一氧化碳變換和凈化后,經(jīng)過甲烷化反應(yīng)生產(chǎn)天然氣。整個(gè)工藝在技術(shù)上是成熟的,現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外有關(guān)學(xué)者和公司將研發(fā)重心放到了氣化技術(shù)的革新上[7]。煤制天然氣的氣化工藝[8]可分為蒸汽- 純氧氣化,加氫氣化和催化蒸汽氣化三種工藝。煤制天然氣的另一核心技術(shù)是甲烷化工藝。目前國(guó)內(nèi)還沒有掌握大型合成氣甲烷化工藝,主要技術(shù)要向國(guó)外公司購(gòu)買。目前使用的甲烷化技術(shù)主要是托普索甲烷化循環(huán)工藝技術(shù)和DAVY 公司的甲烷化技術(shù)[9]。
1.5煤制二甲醚的技術(shù)現(xiàn)狀
二甲醚的生產(chǎn)工藝路線很多,目前工業(yè)上應(yīng)用的主要是甲醇脫水工藝和合成氣直接合成二甲醚工藝。甲醇脫水法先由合成氣制得甲醇,然后甲醇在固體催化劑作用下脫水制得二甲醚,甲醇脫水法又分為甲醇?xì)庀啻呋撍ê鸵合啻呋撍?;合成氣一步法以合成氣?CO+H2)為原料,合成甲醇和甲醇脫水反應(yīng)在同一反應(yīng)器中完成,同時(shí)伴隨CO的變換反應(yīng),一步法多采用雙功能催化劑[10]。
甲醇?xì)庀啻呋撍ㄊ悄壳皣?guó)內(nèi)外使用最多的二甲醚工業(yè)生產(chǎn)方法。合成氣一步法合成二甲醚工藝主要有日本NKK 公司的液相一步法新工藝、大連化學(xué)物理研究所的固相新工藝、美國(guó)空氣化學(xué)品公司漿態(tài)床一步法合成二甲醚工藝等。
2.新型煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展思路
新一代煤化工技術(shù)是指以煤氣化為龍頭,以碳—化工技術(shù)為基礎(chǔ),合成、制取各種化工產(chǎn)品(和燃料油)的煤炭潔凈利用技術(shù)。我國(guó)新型煤化工發(fā)展的總體思路與重點(diǎn)發(fā)展新型煤化工,應(yīng)堅(jiān)持與傳統(tǒng)煤化工結(jié)構(gòu)調(diào)整相結(jié)合,堅(jiān)持提高效益與節(jié)能減排相結(jié)合[11]。
2.1 以清潔能源為主要產(chǎn)品
新型煤化工以生產(chǎn)潔凈能源和可替代石油化工產(chǎn)品為主,如汽油、柴油、液化石油氣、航空煤油、聚丙烯原料、乙烯原料、電力、替代燃料(甲醇、二甲醚)、熱力等,以及煤化工獨(dú)具優(yōu)勢(shì)的特有化工產(chǎn)品,如芳香烴類產(chǎn)品。
2.2 推進(jìn)煤-電-熱-化一體化發(fā)展
新型煤化工是未來中國(guó)能源技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略方向,我們要切實(shí)扭轉(zhuǎn)煤化工項(xiàng)目生產(chǎn)單一產(chǎn)品的單純煤化工發(fā)展模式,著力發(fā)展煤-電-化-熱一體化,實(shí)現(xiàn)煤化工與電力、熱力聯(lián)產(chǎn)和負(fù)荷的雙向調(diào)節(jié)。緊密依托于煤炭資源的開發(fā),并與其它能源、化工技術(shù)結(jié)合,探索煤化工產(chǎn)品、副產(chǎn)物的綜合利用, 如二氧化碳制綠藻、煤渣制氧化鋁、合成油產(chǎn)品綜合利用等,形成煤炭—能源化工一體化的新興產(chǎn)業(yè)。
2.3 建設(shè)大型企業(yè)和產(chǎn)業(yè)基地
新型煤化工發(fā)展將以建設(shè)大型企業(yè)為主,包括采用大型反應(yīng)器和建設(shè)大型現(xiàn)代化單元工廠,如百萬噸級(jí)以上的煤直接液化、煤間接液化工廠以及大型聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)等。在建設(shè)大型企業(yè)的基礎(chǔ)上,形成新型煤化工產(chǎn)業(yè)基地及基地群。每個(gè)產(chǎn)業(yè)基地包括若干不同的大型工廠,相近的幾個(gè)基地組成基地群,成為國(guó)內(nèi)新的重要能源產(chǎn)業(yè)[12]。 [科]
【參考文獻(xiàn)】
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[4]張玉卓.中國(guó)煤炭液化技術(shù)發(fā)展前景[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2006(1):19-22.
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[9]劉志光,龔華俊,余黎明.我國(guó)煤制天然氣發(fā)展的探討[J].煤化工,2009,14(2):1-5.
黑龍江省農(nóng)村沼氣建設(shè)起步于上個(gè)世紀(jì)70年代。進(jìn)入新世紀(jì)以來,全省農(nóng)村沼氣建設(shè)從小到大,得到了長(zhǎng)足發(fā)展,現(xiàn)已初具規(guī)模,成為深受農(nóng)民歡迎的民心工程。
1 工藝技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
1.1 戶用沼氣工藝技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 黑龍江省戶用沼氣池一般采用半連續(xù)發(fā)酵工藝。這種發(fā)酵法兼顧了生產(chǎn)沼氣、積造有機(jī)肥和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)集中用肥的需要,具有良好的綜合效益。
1.2 大型沼氣工程工藝技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 經(jīng)多年大型沼氣工程建設(shè)的探索實(shí)踐,比較適合北方高寒地區(qū)的工藝技術(shù)有HCPF和CSTR等高濃度中溫厭氧發(fā)酵工藝。近來黑龍江省農(nóng)機(jī)研究院、東北農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位又探索出了干法發(fā)酵工藝和兩相厭氧發(fā)酵工藝。
1.2.1 HCPF工藝 HCPF工藝適合各類糞污處理沼氣工程。利用該工藝,可以克服現(xiàn)有采用液泵進(jìn)料的立式沼氣裝置不能大幅度提高進(jìn)料濃度和浮渣難以去除的問題,可使固體有機(jī)廢物與污水不需多級(jí)“預(yù)處理”而直接從進(jìn)料口加入,并在機(jī)械攪拌作用下進(jìn)料的干物質(zhì)濃度可提高到10%-15%;旋轉(zhuǎn)的葉片不斷將浮渣破碎且壓入發(fā)酵液中而被去除。與一般的立式沼氣裝置相比,節(jié)約熱能30%以上、工程投資減少20%-30%、在相同發(fā)酵溫度下的產(chǎn)氣率提高30%以上、操作簡(jiǎn)便、運(yùn)行費(fèi)用低和適合多種固體有機(jī)廢物的處理,采用HCPF工藝產(chǎn)生的沼氣如進(jìn)行熱電聯(lián)產(chǎn),熱能輸出部分可滿足大部分北方地區(qū)冬季的原料加熱要求,不需外來能源加熱。此工藝適用于以畜禽糞便為原料、沼氣綜合利用為目的的“生態(tài)型”沼氣工程。
1.2.2 CSTR工藝 全混式厭氧發(fā)酵技術(shù)是在常規(guī)厭氧消化器內(nèi)安裝了攪拌裝置。使發(fā)酵原料和微生物處于完全混合的狀態(tài),其效率比傳統(tǒng)常規(guī)消化器明顯提高。目前該技術(shù)在國(guó)外被大量應(yīng)用。該工藝常采用恒溫連續(xù)投料或半連續(xù)投料運(yùn)行,適用于高濃度及含有大量懸浮固體原料的處理。在消化器內(nèi),新進(jìn)入的原料由于攪拌作用很快與消化器內(nèi)的全部發(fā)酵液混合,使發(fā)酵底物濃度始終保持相對(duì)較低狀態(tài)。該工藝的優(yōu)點(diǎn)是:可以進(jìn)入高懸浮物含量的原料;消化器內(nèi)物料均勻分布,避免了分層狀態(tài),增加了底物和微生物接觸的機(jī)會(huì);消化器內(nèi)溫度分布均勻;進(jìn)入消化器的抑制物質(zhì)能迅速分散,保持較低濃度水平;避免了浮渣、結(jié)殼、堵塞、氣體逸出不暢和短流現(xiàn)象。但該工藝需要有足夠的攪拌,相對(duì)能耗較高;底物流出該系統(tǒng)時(shí)未完全消化,微生物隨出料而流失。
1.2.3 秸稈沼氣干發(fā)酵工藝 該工藝以農(nóng)作物秸稈和畜禽糞便為原料,首先將秸稈粉碎,加入一定比例的畜禽糞便和已發(fā)酵后的沼渣均勻混合,混合過程中加入有機(jī)廢水,使原料干物質(zhì)濃度控制在20%左右,然后用鏟車送入車庫(kù)式厭氧反應(yīng)倉(cāng)內(nèi),封閉反應(yīng)倉(cāng)門后開始發(fā)酵。利用倉(cāng)底集液槽收集沼液到貯液池,經(jīng)增溫后再通過反應(yīng)倉(cāng)內(nèi)頂部沼液噴淋系統(tǒng)噴到原料上,保證發(fā)酵物中甲烷菌群數(shù)量和繁殖速度。并利用稻殼鍋爐通過反應(yīng)倉(cāng)底部地?zé)峁芙o原料增溫。反應(yīng)倉(cāng)換氣系統(tǒng)在產(chǎn)氣結(jié)束后,監(jiān)測(cè)和自動(dòng)控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)打開換氣系統(tǒng)排空倉(cāng)內(nèi)殘余沼氣,保證安全開倉(cāng)。本工藝產(chǎn)生沼液全部回用,沼氣經(jīng)凈化后用于供氣,沼渣經(jīng)干化、篩分后用做肥料。
1.2.4 兩相厭氧發(fā)酵工藝 兩相厭氧發(fā)酵工藝是把厭氧消化的酸化過程分解,使厭氧消化反應(yīng)分別在兩個(gè)獨(dú)立的反應(yīng)器中進(jìn)行的工藝流程。這種工藝每一反應(yīng)器只完成一個(gè)階段的反應(yīng),第一反應(yīng)器只完成產(chǎn)酸階段反應(yīng),第二反應(yīng)器完成產(chǎn)甲烷階段反應(yīng),故又稱兩段式厭氧消化工藝。按照所處理的廢水水質(zhì)情況,兩步發(fā)酵可以采用同類型或不同類型的厭氧消化反應(yīng)器。該工藝具有以下特點(diǎn):一是耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),運(yùn)行穩(wěn)定,避免了一步法不耐高有機(jī)酸濃度的缺陷;二是兩階段反應(yīng)不在同一反應(yīng)器中進(jìn)行,互相影響小,可更好地控制工藝條件;三是消化效率高,尤其適于處理含懸浮固體多、難消化降解的高濃度有機(jī)廢水。
2 作用與效益
2.1 促進(jìn)了農(nóng)業(yè)增效,農(nóng)民增收 農(nóng)民通過建設(shè)“四位一體”等模式,用上了清潔方便的沼氣能源,每年節(jié)省做飯、照明支出約320元,利用沼渣、沼液使農(nóng)作物產(chǎn)量提高了10-20%,減少了化肥、農(nóng)藥支出480元,生產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品是名副其實(shí)的綠色產(chǎn)品,市場(chǎng)售價(jià)是普通農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格的1.5倍。
在尋求經(jīng)濟(jì)與能源平衡點(diǎn)的過程中,新能源由于具有清潔,污染少、可再生等優(yōu)勢(shì),成為了我國(guó)發(fā)展低碳環(huán)保型經(jīng)濟(jì)、改善能源結(jié)構(gòu)、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。
1 我國(guó)新能源的主要種類
我國(guó)的新能源大致主要分成了六種,依次是風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能、核能、地?zé)崮?、和潮汐能。太陽能的理論能源存?chǔ)量大概為每年24000億tcc(噸標(biāo)準(zhǔn)煤),66.6%的陸地年日照小時(shí)大于2200,每平方米收到的太陽輻射是6000兆焦;風(fēng)能的能源儲(chǔ)量為3.23TW(1太瓦=10億千瓦),可以挖掘的隱藏陸地為250GW(1吉瓦=1百萬千瓦),而近海為750GW;小水電的能源儲(chǔ)量為190GW,能夠挖掘的潛力為1.28GW;海洋能的能源儲(chǔ)量為2600GW,能夠挖掘的潛力為50GW,當(dāng)中潮汐能的能源儲(chǔ)量為1100GW,能夠挖掘的潛力為23GW;生物質(zhì)能的能夠挖掘潛力現(xiàn)在為3.17億tcc,2050年將會(huì)達(dá)到9.75億tcc;地?zé)崮茉戳繛?000億tcc,高溫是6.5GW。
2 我國(guó)新能源的發(fā)展現(xiàn)狀概況
2.1 我國(guó)太陽能目前的發(fā)展?fàn)顩r
太陽能的應(yīng)用方式往往是利用太陽自己創(chuàng)造出的熱能通過正確的技術(shù)方式轉(zhuǎn)變成電能系統(tǒng),然后變成電能進(jìn)行使用。我國(guó)擁有豐厚的太陽能資源[1],國(guó)內(nèi)當(dāng)前市場(chǎng)的太陽能電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相當(dāng)快速,往往是針對(duì)光伏發(fā)電。我國(guó)光伏發(fā)電的應(yīng)用領(lǐng)域很廣,包含了通信工業(yè)(占36%)領(lǐng)域、農(nóng)村地區(qū)(43%)、光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)(4%)、其他商品占了17%。而市場(chǎng)化自行管控與政府政策性扶植的市場(chǎng)又分別占了一半。我國(guó)非常關(guān)注且加大了支撐大范圍的地面光伏型發(fā)電站創(chuàng)建的力度。在今后的太陽資源發(fā)展目標(biāo)中,增加了智能化電網(wǎng)構(gòu)建,推行分布式屋頂光伏站的構(gòu)建,如此做不但可以處理居民大量用電的需求,也可以很好的管控并降低在電力系統(tǒng)上的投資成本。
2.2 我國(guó)風(fēng)能源的發(fā)展現(xiàn)狀
我國(guó)的風(fēng)能源相對(duì)來說是比較富有的。然而因?yàn)樵诤芏喾矫媸艿搅思夹g(shù)的限制與實(shí)際實(shí)施環(huán)境的約束,所以我國(guó)的風(fēng)能源目前的開發(fā)使用領(lǐng)域較窄。努力的開發(fā)我國(guó)的風(fēng)(力)能源,正確的使用它的資源優(yōu)勢(shì),給資源環(huán)境保護(hù)帶來實(shí)質(zhì)性的幫助。風(fēng)能源在某些程度中能夠降低由于能源匱乏導(dǎo)致的能源緊缺,能夠促使改進(jìn)我國(guó)的資源產(chǎn)業(yè)構(gòu)造,與相關(guān)的資源體系。風(fēng)電發(fā)展的相對(duì)來說緩慢局面主要還是因?yàn)樗囊?guī)模、產(chǎn)業(yè)和核心沒有得到更好的改善,資金投入太高,同時(shí)沒有相關(guān)的專業(yè)性優(yōu)秀人才。風(fēng)能源使用的核心競(jìng)爭(zhēng)力缺乏,這需要國(guó)家在相關(guān)政策與財(cái)政上予以支持與幫助。政府在風(fēng)能源政策上的支持主要可以從三方面進(jìn)行,第一,對(duì)其實(shí)行貸款補(bǔ)助另外還要減少相關(guān)的風(fēng)電稅收。第二,在風(fēng)電設(shè)施的創(chuàng)新與更新上加大財(cái)政的投入[2]。第三,我國(guó)將風(fēng)能源的研發(fā)和應(yīng)用投入到相對(duì)的科技探究范圍,這樣可以更加容易快速的協(xié)助企業(yè)獲得產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù),提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
2.3 我國(guó)生物質(zhì)能能源的發(fā)展現(xiàn)狀
我國(guó)的生物質(zhì)能資源主要包括了經(jīng)濟(jì)林、薪炭林、田間農(nóng)作物秸稈與林業(yè)相關(guān)的資源和有機(jī)型垃圾物等等。我國(guó)的生物能資源儲(chǔ)量相對(duì)富有,開采潛力較大。開發(fā)生物質(zhì)能資源必須加大力度完成對(duì)能源基地的建造,確保擁有持久可觀的燃料數(shù)目,同時(shí)創(chuàng)建完善的相應(yīng)原材料管理體制[3]。我國(guó)現(xiàn)在的生物質(zhì)工程高科技產(chǎn)業(yè)化的重點(diǎn)工程主要包含了:生物材料的應(yīng)用、生物能源的應(yīng)用和生物質(zhì)原料的有效生產(chǎn)。
2.4 我國(guó)核能源的發(fā)展現(xiàn)狀
我國(guó)的鈾資源和其資源相比是比較缺乏的,同時(shí)分布的比較散。阻礙了我國(guó)的核資源原材料的研發(fā)探究使用。然而核能源跟其他的能源又不相同,它擁有了無限再生和無污染的優(yōu)勢(shì),某種程度可以促進(jìn)改善社會(huì)資源發(fā)展的困難。構(gòu)建商業(yè)聚變堆,研發(fā)核聚變能,使其在我國(guó)的能源構(gòu)造改善中有著重要的作用,有利于調(diào)整今后我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)。
3 我國(guó)新能源的發(fā)展前景
我國(guó)的風(fēng)能資源十分富有,但是現(xiàn)在開發(fā)程度較低,當(dāng)前風(fēng)電裝機(jī)容量所擁有的比例較低,不及1%,即便是到了2020年我國(guó)的風(fēng)電發(fā)展計(jì)劃的3000萬千瓦,所擁有的全國(guó)發(fā)電總裝機(jī)的比例也只是3%左右,因此,要推廣提高應(yīng)用這一類潔凈能源,一定要給風(fēng)電一個(gè)寬闊的政策氛圍,是非常重要與必要的。依據(jù)我國(guó)電力科學(xué)院的預(yù)判,至2050年,我國(guó)的可再生能源的電力裝機(jī)會(huì)是全國(guó)的電力裝機(jī)的25%左右,當(dāng)中光伏發(fā)電裝機(jī)會(huì)是5%左右。預(yù)測(cè)至2020年荒漠光伏電站的累計(jì)裝機(jī)會(huì)是205MW。我國(guó)擁有廣闊的沙漠、沙漠化土地和潛在性沙漠,總計(jì)是110萬平方公里左右。1平方公里土地可以安置105MWp的太陽能電池,假如僅通過1%的沙漠面積來放置太陽能電池,那么可以安裝1000GWp,是我國(guó)當(dāng)前電力裝機(jī)的兩倍之多。依照聯(lián)合國(guó)教科文組織在1981年的信息數(shù)據(jù),五類海洋能在理論上能夠再生的總量為767億千瓦,當(dāng)中溫差能會(huì)是400億千瓦,鹽差能為300億千瓦,潮汐和波浪能又分別為30億千瓦,海流能為6億千瓦,但是很難將全部能量取出用于使用的。因此技術(shù)操作上可以使用的功率為65億千瓦,當(dāng)中鹽差最多,能為30億千瓦,溫差能為25億千瓦,波浪能為10億千瓦。根據(jù)有關(guān)專家的預(yù)計(jì)判斷,至2020年,國(guó)內(nèi)的年生產(chǎn)生物燃油總量會(huì)是1950萬噸左右,其中生物乙醇是1000萬噸,生物柴油是900萬噸。
4 結(jié)語
由于我國(guó)新能源開發(fā)比較遲,所以在技術(shù)上還與國(guó)際先進(jìn)水平存在著較大的差距,我國(guó)作為一個(gè)能源消耗大國(guó),化石能源已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)今日益增加的經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求了,所以,一定要努力改善能源結(jié)構(gòu),借鑒國(guó)外先進(jìn)的開發(fā)技術(shù),制定好相關(guān)的新能源發(fā)展政策等,才能夠有利于新能源產(chǎn)業(yè)更快更好的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
(一)國(guó)內(nèi)生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
1、燃料乙醇開始規(guī)?;瘧?yīng)用
“十五”期間,我國(guó)在黑龍江、吉林、河南、安徽4省,分別依托吉林燃料乙醇有限責(zé)任公司、河南天冠集團(tuán)、安徽豐原生化股份有限公司和黑龍江華潤(rùn)酒精有限公司四家企業(yè)建成了四個(gè)燃料乙醇生產(chǎn)試點(diǎn)項(xiàng)目進(jìn)行定點(diǎn)生產(chǎn),初步形成了現(xiàn)有國(guó)內(nèi)燃料乙醇市場(chǎng)格局。到2007年,我國(guó)燃料乙醇產(chǎn)能達(dá)160萬噸,四家定點(diǎn)企業(yè)產(chǎn)能達(dá)144萬噸。值得注意的是,為不影響糧食安全并改善能源環(huán)境效益,我國(guó)已確定不擴(kuò)大現(xiàn)有陳化糧玉米乙醇生產(chǎn)能力的政策,轉(zhuǎn)向以木薯和甜高粱等非糧作物為原料生產(chǎn)燃料乙醇,并開始商業(yè)化生產(chǎn)。目前,廣西木薯乙醇項(xiàng)目的生產(chǎn)能力超過20萬噸,2008年全國(guó)燃料乙醇總產(chǎn)量達(dá)172萬噸。此外,生物液體燃料也已開始在道路交通部門中初步得到規(guī)?;瘧?yīng)用,我國(guó)燃料乙醇的消費(fèi)量已占汽油消費(fèi)量的20%左右,在黑龍江、吉林、遼寧、河南、安徽5省及湖北、河北、山東、江蘇部分地區(qū)已基本實(shí)現(xiàn)車用乙醇汽油替代普通無鉛汽油。
2、生物柴油步入快速發(fā)展軌道
自2002年經(jīng)國(guó)務(wù)院批示,國(guó)家發(fā)改委開始推進(jìn)生物柴油產(chǎn)業(yè)發(fā)展以來,生物柴油年產(chǎn)量由最初的1萬噸發(fā)展到現(xiàn)在的近20萬噸,總設(shè)計(jì)產(chǎn)能約200萬噸/年,生物柴油被納入《中華人民共和國(guó)可再生能源法》的管理范疇。2008年,為鼓勵(lì)和規(guī)范生物柴油產(chǎn)業(yè)發(fā)展,防止重復(fù)建設(shè)和投資浪費(fèi),根據(jù)生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展總體思路和基本原則,結(jié)合國(guó)家有關(guān)政策要求及產(chǎn)業(yè)化工作部署與安排,國(guó)家發(fā)改委批準(zhǔn)了中石油南充煉油化工總廠6萬噸/年、中石化貴州分公司5萬噸/年和中海油海南6萬噸/年3個(gè)小油桐生物柴油產(chǎn)業(yè)化示范項(xiàng)目。截止目前,我國(guó)生物柴油產(chǎn)業(yè)已初步形成以海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司和福建卓越新能源發(fā)展公司等民營(yíng)公司、外資公司以及中糧集團(tuán)、航天科工集團(tuán)和三大石油集團(tuán)共同參與的格局。
(二)生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展需突破的主要制約因素
目前,我國(guó)生物燃料產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展還面臨許到原料資源供應(yīng)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)瓶頸、商業(yè)化應(yīng)用市場(chǎng)和政策、市場(chǎng)環(huán)境不完善等制約因素。
1、原料資源供應(yīng)嚴(yán)重不足
無論是燃料乙醇還是生物柴油都面臨著“無米下鍋”。
從燃料乙醇看,如果完全用玉米來生產(chǎn),按照1∶3.3 比例計(jì)算,2020 年將達(dá)4950 萬噸,加上其他工業(yè)消費(fèi)對(duì)玉米需求的增長(zhǎng),未來我國(guó)玉米生產(chǎn)將難以滿足燃料乙醇生產(chǎn)的工業(yè)化需求,而且隨著陳化糧食逐步消耗殆盡和玉米價(jià)格的不斷上漲,玉米燃料乙醇的發(fā)展可能威脅到我國(guó)糧食安全,因此完全使用玉米生產(chǎn)燃料乙醇在我國(guó)并不現(xiàn)實(shí)。
從生物柴油看,國(guó)內(nèi)僅有的幾個(gè)項(xiàng)目都是以地溝油、植物油腳等廢棄油脂做原料,而全國(guó)一年的廢棄油脂也只有600―700萬噸,其中相當(dāng)比例還要用于化工生產(chǎn),每年可供生物柴油企業(yè)利用的廢棄油脂不足50 萬噸。按照1.2 噸廢棄油脂生產(chǎn)1 噸生物柴油計(jì)算,40 多萬噸廢棄油脂能滿足的產(chǎn)能只有30 多萬噸。目前,我國(guó)很多企業(yè)處于部分停產(chǎn)或完全停產(chǎn)狀態(tài),行業(yè)發(fā)展陷入了困境。
2、產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)瓶頸制約
目前,我國(guó)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展尚處于起步階段,產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的生產(chǎn)技術(shù)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)設(shè)備等問題已成為阻礙生物燃料產(chǎn)業(yè)快速健康發(fā)展的重要問題之一。
從燃料乙醇的發(fā)展看,一方面,我國(guó)的自主研發(fā)能力還比較弱,缺乏具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)以玉米、木薯等淀粉類為原料的生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)化初期階段,以甜高粱、甘蔗等糖質(zhì)類為原料基礎(chǔ)的燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)大多處于試驗(yàn)示范階段,還需在優(yōu)良品種選育、適應(yīng)性種植、發(fā)酵菌種培育、關(guān)鍵工藝和配套設(shè)備優(yōu)化、廢渣廢水回收利用等方面作進(jìn)一步研究。而國(guó)外以淀粉、糖質(zhì)類為原料的燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)十分成熟,并進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)階段。此外,我國(guó)的纖維素乙醇還處在試驗(yàn)階段,技術(shù)還有待完善,尤其是如何降低纖維預(yù)處理和纖維酶的成本,高效率的發(fā)酵技術(shù)等方面,總體而言與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距較大。另一方面,國(guó)內(nèi)還缺乏以不同生物質(zhì)為原料的燃料乙醇相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。盡管我國(guó)于2001年頒布了變性生物燃料乙醇(GB18350-2001)和車用乙醇汽油(GB18351-2001)兩項(xiàng)強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),在技術(shù)內(nèi)容上等效采用了美國(guó)試驗(yàn)與材料協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)(ASTM);但上述標(biāo)準(zhǔn)主要是基于淀粉類原料而制定的,而制備燃料乙醇的原料種類較多且生產(chǎn)工藝也大不相同,在某些技術(shù)指標(biāo)上也會(huì)有所差異,單一基于淀粉類原料制定的標(biāo)準(zhǔn)在一定程度上制約了我國(guó)燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
從生物柴油的發(fā)展看,我國(guó)主要采用化學(xué)酯化法生產(chǎn)生物柴油,已形成較完備的技術(shù)體系和方法,但由于酯化過程要進(jìn)行水洗、除渣、酯化、分離、蒸餾、洗滌、干燥、脫色等一系列過程,因此,轉(zhuǎn)化率低,成本較高,而且產(chǎn)品質(zhì)量難以保障。此外,雖然我國(guó)在2007年頒布了《柴油機(jī)燃料調(diào)和用生物柴油(BD100)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T20828-2007),但由于生物柴油的酸度、灰分、殘?zhí)烤哂谑皖惒裼停?huì)以B5或B20等BX類生物柴油與石化柴油混用。而我國(guó)至今沒有B5或B20標(biāo)準(zhǔn),更沒有對(duì)生物柴油企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)計(jì)和運(yùn)行進(jìn)行技術(shù)規(guī)范,生物柴油質(zhì)量難以保證,導(dǎo)致難以進(jìn)入中石油、中石化的銷售終端,大量生物柴油賣給企業(yè)用作燒鍋爐等用途,極大地制約了我國(guó)生物柴油產(chǎn)業(yè)的快速健康發(fā)展。
3、生產(chǎn)成本過高,商業(yè)化應(yīng)用缺乏市場(chǎng)前景
從燃料乙醇看,目前,除巴西以甘蔗為原料生產(chǎn)的燃料乙醇成本可以與汽油相競(jìng)爭(zhēng)外,其他國(guó)家燃料乙醇的成本都比較高,而我國(guó)燃料乙醇由于受原料成本高、耗能大、轉(zhuǎn)化率低等因素影響,燃料乙醇的生產(chǎn)成本更高;從生物柴油看,在原料價(jià)格高峰時(shí),生物柴油的生產(chǎn)成本是每噸接近7000元,而售價(jià)是6000元左右。因此,不依靠政府補(bǔ)貼,大規(guī)模的商業(yè)化應(yīng)用缺乏市場(chǎng)前景。
4、政策法規(guī)和市場(chǎng)環(huán)境尚需改進(jìn)
雖然我國(guó)在2005年2月28日通過了《可再生能源法》,并于2007年8月出臺(tái)了《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》,但主要是以利用再生能源發(fā)電作為目標(biāo)和重點(diǎn)的,缺乏對(duì)包括燃料乙醇、生物柴油等生物燃料開發(fā)利用的明確性規(guī)定。另外,在生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面缺乏利用稅收減免、投資補(bǔ)貼、價(jià)格補(bǔ)貼、政府收購(gòu)等市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)杠桿和行政手段促進(jìn)發(fā)展的政策性法規(guī);而且,部分出臺(tái)的優(yōu)惠政策行業(yè)內(nèi)企業(yè)很難享受。此外,我國(guó)生物燃料產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)和運(yùn)作環(huán)境也有待進(jìn)一步完善。
二、我國(guó)生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的路線圖
(一)發(fā)展目標(biāo)
按照因地制宜、綜合利用、清潔高效的原則,合理開發(fā)生物質(zhì)資源,以產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新,通過加強(qiáng)生物質(zhì)的資源評(píng)價(jià)和規(guī)劃,健全生物燃料產(chǎn)業(yè)的服務(wù)體系,包括完善科技支撐體系,加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化和人才培養(yǎng)體系建設(shè),完善信息管理體系等途徑促進(jìn)生物燃料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展從追趕型到領(lǐng)先型的轉(zhuǎn)變。到2020年,燃料乙醇年利用量達(dá)1000萬噸,生物柴油年利用量達(dá)200萬噸,年替代化石燃料1億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
(二)發(fā)展路線
近期(2011―2015年):在燃料乙醇方面,應(yīng)維持玉米乙醇、小麥乙醇的現(xiàn)有發(fā)展規(guī)模,繼續(xù)提高玉米乙醇、小麥乙醇項(xiàng)目的生產(chǎn)效率;重點(diǎn)發(fā)展木薯乙醇、馬鈴薯乙醇等非糧淀粉類燃料乙醇;努力完善木薯乙醇、馬鈴薯乙醇等非糧燃料乙醇的生產(chǎn)工藝,提高生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性;進(jìn)行甜高粱乙醇、甘蔗乙醇等糖類原料的直接發(fā)酵技術(shù)的示范;同時(shí),加大纖維素遺傳技術(shù)研發(fā)力度,爭(zhēng)取在纖維素酶水解技術(shù)上有所突破;開展抗逆性能源植物的種植示范。在生物柴油方面,仍將維持以廢棄油脂為主,以林木油果等為輔的原料供給結(jié)構(gòu);開展高產(chǎn)木本油料種植技術(shù)研究;開展先進(jìn)酯化技術(shù)示范;制定生物柴油技術(shù)規(guī)范和B5或B20等BX類生物柴油與石化柴油混用的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),并建立國(guó)家級(jí)的質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
中期(2016―2020年):在燃料乙醇方面,加大以甜高粱等糖類作物為原料的燃料乙醇的產(chǎn)業(yè)化利用,應(yīng)用耐高溫、高乙醇濃度、高滲透性微生物發(fā)酵技術(shù),采用非相變分離乙醇技術(shù);戊糖、己糖共發(fā)酵生產(chǎn)乙醇技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破,纖維素乙醇進(jìn)入生產(chǎn)領(lǐng)域;耐貧瘠能源作物在鹽堿地、沙荒地大面積種植,提高淀粉作物中淀粉含量、糖作物中的糖含量技術(shù)成功,燃料乙醇在運(yùn)輸燃料中起到重要作用。在生物柴油方面,大力開發(fā)以黃連木、麻風(fēng)樹等木本油料植物果實(shí)作為生物柴油主要原料的生物柴油,高產(chǎn)、耐風(fēng)沙、干旱的灌木與草類規(guī)模化種植技術(shù)取得突破;高壓醇解、酶催化、固體催化等生物柴油技術(shù)廣泛應(yīng)用。
遠(yuǎn)期(2020年以后):在燃料乙醇方面,燃料乙醇逐步替代汽油并探索利用更高熱值產(chǎn)品(如丁醇等);植物代謝技術(shù)取得突破,減少木質(zhì)素含量提高纖維素含量,大規(guī)模生產(chǎn)木質(zhì)纖維類生物質(zhì)燃料乙醇的工業(yè)技術(shù)開發(fā)成功并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。在生物柴油方面,以黃連木、麻風(fēng)樹等木本油料植物果實(shí)作為生物柴油主要原料的生物柴油的生產(chǎn)工藝不斷成熟且生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性不斷提高,規(guī)模不斷擴(kuò)張;工程微藻法技術(shù)逐步完善并走向成熟且實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
三、促進(jìn)我國(guó)生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的保障措施
(一)統(tǒng)一思想,合理規(guī)劃,有序推進(jìn)
向全社會(huì)廣泛宣傳發(fā)展生物燃料產(chǎn)業(yè)的重要意義,切實(shí)提高對(duì)發(fā)展生物燃料產(chǎn)業(yè)重要性的認(rèn)識(shí),把生物燃料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提高到國(guó)家經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略高度予以考慮。同時(shí),要借鑒先發(fā)國(guó)家在生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),仔細(xì)分析生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中可能會(huì)出現(xiàn)的問題。此外,各地區(qū)也要按照因地制宜、統(tǒng)籌兼顧、突出重點(diǎn)的原則,做好生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)劃工作,根據(jù)生物質(zhì)資源狀況、技術(shù)特點(diǎn)、市場(chǎng)需求等條件,研究制定本地區(qū)生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,提出切實(shí)可行的發(fā)展目標(biāo)和要求,充分發(fā)揮好資源優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)能的合理有序開發(fā),走出一條具有中國(guó)特色的生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑。
(二)開展資源評(píng)價(jià),發(fā)展能源作物
必須通過生物質(zhì)資源的調(diào)查和評(píng)價(jià)工作,搞清各種生物質(zhì)資源總量、用途及其分布,為發(fā)展生物燃料產(chǎn)業(yè)奠定良好基礎(chǔ)。一是開展調(diào)查研究,做好資源評(píng)價(jià)。二是在生物質(zhì)資源普查與科學(xué)評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上,制定切實(shí)可行的能源作物發(fā)展規(guī)劃,以確定在什么地方具有大規(guī)模種植何類能源作物的條件。在不毀壞林地、植被和濕地,不與糧爭(zhēng)地,不與民爭(zhēng)糧的原則下,調(diào)整種植業(yè)比例,優(yōu)化種植結(jié)構(gòu),根據(jù)主要能源作物品種的性能、適宜的邊際性土地等資源數(shù)量、區(qū)域分布現(xiàn)狀,科學(xué)制訂能源作物的種植規(guī)劃。在種植基礎(chǔ)好、資源潛力大的地區(qū),規(guī)劃建設(shè)一批能源作物種植基地,為生物燃料示范建設(shè)和規(guī)?;l(fā)展提供可靠的原料供應(yīng)基礎(chǔ)。
(三)加大生物燃料產(chǎn)業(yè)前沿技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化示范工作
必須要堅(jiān)持點(diǎn)面結(jié)合、整體推進(jìn)的原則,將近、中遠(yuǎn)期目標(biāo)相結(jié)合,并結(jié)合我國(guó)生物質(zhì)資源特點(diǎn),加大對(duì)生物燃料產(chǎn)業(yè)前沿技術(shù)和技術(shù)產(chǎn)業(yè)化研究的支持力度。一是制定生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)路線圖,通過政府、企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)的共同工作,提出中長(zhǎng)期需要的技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略,有利于幫助企業(yè)或研發(fā)機(jī)構(gòu)識(shí)別、選擇和開發(fā)正確的技術(shù),并幫助引導(dǎo)投資和配置資源。二是加強(qiáng)生物燃料產(chǎn)業(yè)技術(shù)的試點(diǎn)和產(chǎn)業(yè)化示范工作,設(shè)立生物燃料產(chǎn)業(yè)研究發(fā)展專項(xiàng)資金,增加研究開發(fā)投入,加大生物燃料產(chǎn)業(yè)技術(shù)的研發(fā)力度,加快推進(jìn)生物燃料產(chǎn)業(yè)技術(shù)的科技進(jìn)步與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。三是重視生物燃料產(chǎn)業(yè)技術(shù)和產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè),制定生物燃料產(chǎn)業(yè)技術(shù)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)基礎(chǔ)、技術(shù)準(zhǔn)則、技術(shù)指南和技術(shù)保障作用,并建立國(guó)家級(jí)的質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)加強(qiáng)市場(chǎng)監(jiān)督工作,促進(jìn)生物燃料產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
(四)加強(qiáng)財(cái)政、稅收和金融政策的引導(dǎo)和扶持
一是可以給予適當(dāng)?shù)呢?cái)政投資或補(bǔ)貼,包括建立風(fēng)險(xiǎn)基金制度實(shí)施彈性虧損補(bǔ)貼、對(duì)原料基地給予補(bǔ)助、具有重大意義的技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范補(bǔ)助和加大面對(duì)生產(chǎn)生物燃料產(chǎn)品企業(yè)的政府采購(gòu)等措施,以保證投資主體合理的經(jīng)濟(jì)利益,使投資主體具有發(fā)展生物燃料項(xiàng)目的動(dòng)力。二是加大對(duì)投資生物燃料項(xiàng)目的稅收優(yōu)惠,包括對(duì)投資生物燃料項(xiàng)目的企業(yè)實(shí)行投資抵免和再投資退稅政策,對(duì)生產(chǎn)生物燃料產(chǎn)品的企業(yè)固定資產(chǎn)允許加速折舊,對(duì)科研單位和企業(yè)研制開發(fā)出的生物燃料新技術(shù)、新成果及新產(chǎn)品的轉(zhuǎn)讓銷售在一定時(shí)期可以給予減免營(yíng)業(yè)稅和所得稅等措施,以鼓勵(lì)和引導(dǎo)更多的企業(yè)重視、參與生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展。三是積極引導(dǎo)金融資本投向生物燃料產(chǎn)業(yè),包括對(duì)生物燃料龍頭企業(yè)實(shí)施貸款貼息,支持有條件的生物燃料企業(yè)發(fā)行企業(yè)債券和可轉(zhuǎn)換債券,支持符合條件的生物燃料企業(yè)以現(xiàn)有資產(chǎn)做抵押到境外融資以獲得國(guó)際商業(yè)貸款和銀團(tuán)貸款,鼓勵(lì)和引導(dǎo)創(chuàng)業(yè)投資增加對(duì)生物燃料企業(yè)的投資等措施,鼓勵(lì)以社會(huì)資本為主體按市場(chǎng)化運(yùn)作方式建立面向生物燃料產(chǎn)業(yè)的融資擔(dān)保機(jī)構(gòu),以降低生物燃料企業(yè)的融資成本,擴(kuò)充和疏通生物燃料企業(yè)的融資渠道。
(五)加強(qiáng)部門間合作,建立產(chǎn)業(yè)服務(wù)配套體系,完善市場(chǎng)體系建設(shè)