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生物质能范文1
千百年来，人类的需求不断膨胀，但刚性需求始终没有发生根本性的变化，温饱问题仍是世界上大多数人的生计追求。食物与能源一直困扰着穷国与富国，成为未来全球10大问题中的难解之题。在新能源产业兴起的浪潮中，能源专家们想到了“生物质能”这一古老能源，赋予其“替代”的特殊使命，希冀依靠生物质能来解决未来的能源危机与环境危机。我国在这一领域闻风而动，风风火火地建了一些乙醇加工厂、生物质直燃发电厂等，但相关的燃料、技术、财务等诸多问题接踵而至，使生物质能产业投资受挫，陷入困境，令人忧虑。
田园风光的怀想
生物质能是通过植物的光合作用固定于地球上的太阳能。其特点一是具有自我生成性。不论是木本植物还是牟本植物，只要有适度的雨水和充裕的阳光，每年都生生不息。据测算，植物每年贮存的能量约相当于世界主要燃料消耗的10倍。二是自我循环，不用即逝。人类未加以利用的生物质，要遵循自然规律完成其碳循环，绝大部分由自然腐解将能量和碳素释放回自然界中。三是生物质能是人类利用最早、最多、最直接的能源，它支撑着人类由远古走到现在，至今世界上还有15亿多的人口以生物质作为生活能源。回望过去，田园牧歌式的生物质能时代难免引人发怀古之情：作为太阳系蓝色星球上的万物之灵，人类以其智慧与勤劳在地球上源源不断地获取食物和能源维系了世世代代的生存与发展――通过作物种植和畜禽养殖，延长、拓宽、丰富了食物链，并占据了地球食物链的高端，现在我们每年从地球上获取的食物多达55亿吨。在煤炭、石油等化石能源发现和开发利用之前的漫长岁月里，祖先们持续有效地利用地表的“生物质能源”，如柴薪、木炭、植物油、动物脂等物质，以烧水煮饭、燃灯照明、御寒取暖，使光明温暖，薪火相传。当时的远足、浇灌、负荷、载重，不外乎是肩挑人背、车载船运，借靠的是人力、畜力、风力、水力。叶绿植物、人畜粪便等都作为宝贵的肥料而重归田原，加入下一轮的生物质循环，从而为后人保留了绿水青山、碧海蓝天的自然环境。
化石能源的功与过
人类进入工业时代，能源消费模式发生了巨大的变革，由依靠木炭转为依靠煤炭、石油与天然气等化石能源，火车、汽车、飞机等现代交通工具得以盛兴，这使得地球变小，生活变快，让人们的视野变宽，欲望变强。通过煤炭、原油、天然气的直燃发电，电能应用于生产生活的方方面面，我们每个人都在分享着化石能源和电能带来的便捷、舒适与安逸。与此同时，能耗巨大的环境代价产生的忧患意识也在全球弥散开来，现直接引用一段相关文献，以供我们思考，“人类正面临着发展与环境的双重压力。经济社会的发展以能源为重要动力，经济越发展，能源消耗越多，尤其是化石燃料消费的增加，就有两个突出问题摆在我们面前：一是造成环境污染日益严重，二是地球上现存的化石燃料总有一天要掘空。按消费量推算，世界石油资源在今后50年到80年间将最终消耗殆尽。到2059年，也就是世界上第一口油井开钻200周年之际，世界石油资源大概所剩无几。另一方面，由于过度消费化石燃料，过快、过早地消耗了这些有限的资源，释放大量的多余能量和碳素，打破了自然界的能量和碳平衡，是造成臭氧层破坏，全球气候变暖，酸雨等灾难性后果的直接因素。这就是说，如果不发展出新的能源来取代化石常规能源在能源结构中的主导地位，在21世纪必将发生严重的、灾难性的能源和环境危机，是人类在下一世纪所面临的三大最可能发生的灾难之一。”
化石能源对环境的影响就是负面的吗?这取决于人类活动的频繁程度。有了煤炭，使森林得以保护，多少个卖炭翁不再“伐薪烧炭南山中”；有了石油与钢铁，就有了新型建材，桥梁与房屋修建大量消耗的木材被新型建材替代，使森林的损失得以减缓，“蜀山兀、阿房出”的毁林悲剧不再重演。目前地球上的荒漠化，正是人类过去对生物质能过度依赖与消耗造成的!由此看，解决能源与环境问题，人类必须对其生产、生活行为加以反思与节制，否则任何能源都无法解除未来危机。
正视生物质能源产业
专家认为，地球上的生物质是十分丰富的。通过生物质能转换技术可以高效地利用生物质能源，产生各种清洁能源，以替代煤炭、石油和天然气等化石燃料，保护国家有限的能源资源，减轻能源消费给环境带来的污染。生物质能源将成为未来可持续能源的重要部分，预计到2020年，全球总能源将有40％来自生物质能源。在技术路线方面，通过一系列转换技术，可以生产出不同品种的替代能源，如固化和炭化，可以生产固体燃料，气化可以生产汽体燃料，液化和植物油提取技术可以获得液体燃料，还可以将桔杆和枝权材等直接燃烧产生蒸汽进行发电。总之生物质种植、收集、储运、转化等各个环节，可以形成一个庞大的生物质能源产业群体。
生物质能范文2
生物质能的利用主要有直接燃烧、热化学转换和生物化学转换等3种途径。
1、直接燃烧：生物质的直接燃烧在今后相当长的时间内仍将是我国生物质能利用的主要方式。当前改造热效率仅为10%左右的传统烧柴灶，推广效率可达20%至30%的节柴灶这种技术简单、易于推广、效益明显的节能措施，被国家列为农村新能源建设的重点任务之一。
2、热化学转化：生物质的热化学转换是指在一定的温度和条件下，使生物质汽化、炭化、热解和催化液化，以生产气态燃料、液态燃料和化学物质的技术。
3、生物化学转换：生物质的生物化学转换包括有生物质、沼气转换和生物质、乙醇转换等。沼气转化是有机物质在厌氧环境中，通过微生物发酵产生一种以甲烷为主要成分的可燃性混合气体即沼气。乙醇转换是利用糖质、淀粉和纤维素等原料经发酵制成乙醇。
（来源：文章屋网 ）
生物质能范文3
据调查，目前我国可开发的生物质能资源总量约7亿吨标准煤。事实上，生物质能源技术之所以具有广阔的市场前景，其优势在于开发利用生物质能源不仅可以获得取之不尽的能源，而且具有保护环境，节约能源的功能。正是基于这样强烈的社会责任感和战略远见，大连鑫宝生物质能有限公司赫然出现，它刚亮相，就以自己独特的产业定位赢得业内和大众的认可。
大连鑫宝生物质能有限公司是一家集科研、生产、销售于一体的综合性经济实体。公司一直致力于生物质能环保系列产品的研究和开发。经过不懈努力，成功开发研制出生物质（颗粒）燃料、生物质（颗粒）气化燃烧锅炉、生物质壁炉及颗粒加工的机械设备和自动生产线。2005年7月，生物质（颗粒）燃料及气化燃烧锅炉经辽宁省锅炉、环保部门检测及专家鉴定，评为绿色环保产品。同时，气化燃烧锅炉获辽宁省环保产品认定。2006年2月，生物质（颗粒）燃料及气化燃烧锅炉被评为国家重点环境保护实用技术（A类）。2006年10月，生物质能（颗粒）气化燃烧锅炉被大连市认定为具有资质的环保产品，并在大连市环境保护局网站上予以公布。
目前，大连鑫宝生物质能有限公司形成了完整的生产体系，投资与合作基地包括生物质能设备生产基地、生物质能燃料生产基地、生物质能（颗粒）气化锅炉生产基地。生物质能的开发利用符合节约型城市的需要、符合环保的需要、符合“三农政策”的需要，符合国家大力建设社会主义新农村的需要！
生物质能范文4
关键词 生物质；生物质能；碳当量；计算模型；化石能源
中图分类号S216，TK6 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）42-0094-02
Research and Application of Biomass Energy for the Carbon Equivalent-based Criterion
MA Dejin
Anhui BBCA Chemical Equipment Co.,Ltd., Bengbu 233010，China
Abstract The development and utilization of biomass energy by human being would be turned into the inevitable trends, it had many obstacles to use bio-mass energy instead of fossil energy, key problems to be resolved was analyzed in the conversion process of bio-mass energy, meanwhile, the essence and computational modeling and of bio-mass energy for the carbon equivalent-based criterion were put forward, the suggestions related with research and development of bio-mass energy were also illustrated.
Keywords bio-mass; bio-mass energy; carbon equivalent; computational modeling; fossil energy
关于生物质和生物质能的概念界定，笔者基于前期研究曾在资料[1]中简要阐述，生物质是与生物有关的物质的总称，它包括所有动物、植物和微生物以及由这些有生命物质派生、排泄和代谢的许多有机质；可以作为能源利用的生物质主要有木材残余物、农业废弃物、动物粪便和城市固体垃圾等。生物质能是绿色植物借助于光合作用将太阳能予以转化和储存，将生物质资源的潜在价值转化成生物质能，相对于化石能源和以石油为原料生产各类工业产品的综合价值评估而言，对CO2、SO2、氮氧化物和二恶英类化学物质[2]造成的环境污染可以实现减量化，研究表明，二恶英类化学物质是一类由碳、氢、氧及卤族元素组成的环状分子，环境中过量的二恶英类化学物质会引起人类各种疾病，对此类污染物的控制已经引起人们的高度重视，利用生物质能无疑属于可持续发展的有效路径之一。将生物质转化成生物质能时，必须充分考虑其以下主要因素：使用的便捷性、成本的经济性、技术的可靠性和生态的安全性等。
1 生物质转化成生物质能的运用现状和障碍分析
可以利用的生物质中，按照来源可以分为废弃物类生物质、未利用的生物质、资源作物和新作物四类[3]，按照资源种类可以划分为林业生物质资源、农业生物质资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废弃物和禽畜粪便五大类[4]。生物质作为物质资源和能源，与人类的繁衍生息密不可分，以农林废弃物作为薪柴或生物质粗放式的加工制作技术，可以枚不胜举。随着全球人口的持续增长和生态环境被人为破坏，引发的环境恶化问题，已经成为全球性高度关注的热点之一，在大量的科技文献中可以找到佐证，笔者不再赘述。仅从生物质和生物质能的转化过程来分析，普遍存在以下问题：基于生物质资源的分布特点，对于生物质的收集、预处理、运输、储藏、深加工、转化物再利用等各个环节中，由于缺乏技术数据、工业化手段、科研成果的支撑和对该区域生物质自然属性的认识，工程项目建设完毕或运行不久后即被迫停产，诸如生物质直燃发电项目多处于此尴尬局面；对各类生物质的能源利用过程中，经常出现生物质潜在价值被严重浪费、生物质能利用率低、二次能源消耗增加、生态环境持续污染、能源商业化装置造价过高等现象；生物质转化成生物质能的工艺路线虽然成型甚至通过中小试验收，开展工业化大规模生产后，产品没有市场竞争力，多是依赖政府性补贴来推动生物质能利用；对关于生物质的物理特性、化学特性、生化特性和资源持续利用状况，就局部目标区域缺乏系统的评估。
2 生物质能的价值评估预案
有效利用生物质能的基本出发点是研究和解决上述各项关键问题，让人类在利用此类可再生能源逐步替代化石能源时，成为顺理成章之行为，为此在物质和能量转化的理论与实践框架下，必须研究生物质能的形成机理、生物质能的最佳转化方案、生物质能的有效利用形式和环境影响评价。
2.1 生物质及生物质能的本质
田宜水等在资料[4]中就生物质能的形成机理给予阐述，简言之，自然环境中，借助绿色植物的叶绿体和太阳能之光合作用，把二氧化碳和水合成为C6H12O6并释放出氧气，而C6H12O6作为基本碳源的有机体，一方面可以作为动物、许多微生物和少数微生物的营养源，另一方面作为其它直接或间接依靠植物生存的生物提供有机物或能量。
基于此，生物质的本质是通过光合作用形成的各种有机体；生物质能的本质是把太阳能以化学能形式储存于生物质中，将生物质中的这部分能量转化出来被人类有效利用。
充分利用生物质中的能量而又减少对人类的危害是开发生物质能的根本目的。
2.2 生物质能的特性
生物质主要由C、H、O、N、S、Cl及部分金属等元素构成，基于生物质中含有C、H、S等可燃元素，使得各种复杂的有机混合物作为可燃物质以潜在的能量被储存，这些可燃成分和氧化剂发生强烈的化学反应，产生相应的热量。换言之，生物质能主要以燃烧形式被释放，C、H、S等与O发生氧化反应，表现为直接燃烧或间接燃烧两种形式，如H直接完全燃烧时可释放142.256MJ/Kg的热量（相当于4.86千克标准煤的热值），H也可能会与生物质中的C、S等在受热过程化合成各种可燃化合物或可燃气体，释放出较上述热值低的热量，H与O化合成结晶水时，将不释放热量；C在完全燃烧时，可以释放34.045MJ/kg的热量，生物质能在转化过程中是一个复杂的体系，除掉与生物质自身潜在热值有关外，还与燃烧的装置、燃烧的外在条件有关。
2.3 生物质能的计算模型
生物质自身含有的潜在热值或理论热值可以用热值测定仪直接测量，也可以采用元素组成进行推论。根据生物质基质中各种可燃元素在燃烧过程中的作用和产生的热量，将除C以外的H、S等元素折合成对应碳的热值，笔者根据研究提出基于碳当量准则的生物质能计算模型。
按照101.325kPa、25℃标准态下的热力学反应，生物质中各种可燃元素所产生的热量值可以分别给出，如H2与O2完全燃烧时放出的热量为285.830±0.042kJ/mol，故推出H的完全燃烧热值为142.915±0.021MJ/Kg，通常取142.256MJ/kg；C与O2完全燃烧时放出的热量为34.045MJ/kg，即使C与O2产生不完全燃烧生成CO，而CO再与O2产生燃烧时，其综合放出的热量几乎等同于一次性完全燃烧形成的热量；S与O2完全燃烧时放出的热量为297.28kJ/mol，S的完全燃烧热值可以表达为9.29MJ/kg；在燃烧过程中产生的水蒸气变成液态水要吸收热量，其抵消的热值为44.01kJ/mol，意味着生成液态水吸收的热量也可表达为2.445MJ/kg。
生物质热能的产生过程很复杂，如氢在生物质中有可燃氢和化合氢之分，化合氢与氧结合成水，不能燃烧和放热[6]；尽管有些资料中对于生物质各种元素在燃烧过程中生成的热值给出不同的数据，本文仍以上述数据作为论证依据。
依照上述热量生成原理以及放热及吸热数据，可以推断出以碳元素为基准的生物质含有的固有热值为如公式（1）：
Ceq=C+k1（H-O/8）+k2 S （1）
考虑到燃烧过程中水分从气态到液态的变化吸热过程，生物质在燃烧结束后，生物质中水分蒸发和氢燃烧的汽化潜热没有释放出来，影响热量的产生，故推出如下公式（2）（此公式符合学界提出的低位热值的概念）：
Ceq=C+k1（H-O/8）+k2 S-k3（9H+W） （2）
式中，Ceq 代表生物质的碳当量，k1、 k2 、k3分别为H、S、H2O的热量折算系数，C、H、O、S分别代表生物质中元素百分比组成，W代表生物质中水分的百分比。
其中，各系数分别为：
K1=142.256/34.045=4.18
k2=9.29/34.045=0.27
k3=2.445/34.045=0.07
将各系数代入上式，可以推出基于碳当量的表达式（3）：
Ceq=C+4.18（H-O/8）+0.27S-0.07（9H+W） （3）
依此可以计算出每千克生物质的固有热值(低位热值)为式（4）：
Qdw=34 045×Ceq% （4）
式中，Qdw每千克生物质的固有热值（或低位热值），kJ/kg。
2.4 生物质能计算与实际测量值对比分析
根据资料[6]中提供的数据，表1给出了典型生物质的元素测定值和对应的低位热值，通过试验数据和计算值对比分析，采取基于碳当量准则的计算与实测值有一定的吻合度，误差较小。
表1 某些生物质的水分（%）、元素组成（%）及试验热值（kJ/kg）
生物质含氧量一般在30%~44%，含硫量大多低于0.20%，如上表中豆秸的氧含量通常为经过实测为32.15%，将数据代入式3求得Ceq=48.29%，那么1kg豆秸中含有的碳当量等于0.4829kg，可以产生的低位热值为34 045KJ/Kg×0.4829=16 440kJ/kg，与试验热值16 157kJ/kg的对比误差为1.8%。
3 结论
经过试验研究和大量数据比对分析，认为基于碳当量准则计算生物质的低位热值是可行的，某区域的某类生物质的C、H、O、S、N、P或K2O等组成一般是固定的，水分含量有相当大的变化，依此计算模型，在工业化生产过程中，面对不同种类的生物质，可以实现快速配料，也可以降低基础试验和分析成本；同时有利于规范生物质能的基础研究。笔者曾对国外学者给出的热能经验性计算公式进行比对性研究，认为本计算模型具备计算简便和准确率较高的特点。
以农林废弃物质为主，利用秸秆类生物质开发气化、炭化、液化和沼气等燃料化工艺技术，与传统的直接燃烧相比，虽然热能利用率有所提升，但秸秆固化成型以及运输、储存和能源转化装置的成本控制、适宜的工业化或商业化规模等核心问题，仍是制约生物质能转化技术大量使用的主要因素。生物质能转化过程的社会效益、经济效益和生态效益的综合评价体系，以废治废的综合能源利用技术和生物质能转化装置的不断优化等，都有待进一步研究和运用。
参考文献
[1]马德金，孔宪迪，唐根生.生物质制沼气的相关技术参数分析[J].科技传播，2010(24)：135-136.
[2]马德金.二恶英类化学物质的分类及其危害分析[J].科技传播，2011(38)：72-73.
[3]李大寅，蒋伟忠，译.日本生物质综合战略[M].1版.北京：中国环境科学出版社，2005：1-7.
[4]田宜水，孟海波.农作物秸秆开发利用技术[M].1版.北京：化学工业出版社，2009：22-39.
生物质能范文5
一、台湾生物质能产业发展的政策目标
1997年台湾为加强环境保护、促进经济发展，设立了“永续发展委员会”。2000年该会以“永续环境、永续社会、永续经济”为发展愿景，拟定了“二十一世纪议程一台湾永续发展策略纲领”和“永续发展行动计划”，确立了台湾发展可再生能源的政策，其中对生物质能的发展制定了具体的执行目标和计划。
首先是生物柴油的开发应用。台湾使用的生物柴油主要是从废弃的食用油中提取，它与传统柴油的性质相似，所提供的能量与传统柴油相当，安全性、性较传统柴油好，而且生物柴油燃烧后排放的污染物较传统柴油少，有利于改善空气质量和减少温室效应。将生物柴油按一定比例添加进传统柴油中可相应减少柴油使用量。2004年台湾开始在部分车辆中使用添加比例为1％(E1)的生物柴油；直到2010年，台湾相关部门才规定所有出售的传统柴油中必须添加2％(E2)的生物柴油，数量为l亿升；并计划在2011年至2015年间将这一比例提高至5％(E5)，达3亿公升；2016年至2025年再提高到20％(E20)，达到12亿公升。
其次是生物燃料乙醇的推广应用。生物燃料乙醇是指以生物质为原料，通过发酵、蒸馏及脱水等工艺而制成的乙醇，俗称酒精。将这种生物燃料乙醇按一定比例添加到传统的汽油中，可以逐步减少对传统汽油的依赖，以及二氧化碳的排放。台湾生物燃料乙醇的发展较晚，直到2007年才开始量产，2010年至2011年按3％(E3)的比例在传统汽油中添加生物燃料乙醇1亿公升，2011年到2015间计划使用添加比例为5％(E5)的生物燃料乙醇5亿升，2016至2025年达到添加20％(E20)的目标，共计20亿公升。
再次是生物质能发电。生物质直接燃烧产生的能量可用来发电，台湾目前有多座垃圾发电厂采用直接燃烧发电，但这种方法燃烧效率低。台湾“能源局”规划在2011到2015年将燃煤发电厂的煤与生物质燃料混合燃烧，既能提高发电量，又能充分利用农工废弃物，并逐渐扩大混烧比例，发电量达到85万千瓦；2016至2025年，计划采用垃圾气化发电技术，将垃圾转化为可燃气，再利用可燃气推动燃气发电机进行发电，发电量达140万千瓦。
二、台湾生物质能产业的发展现状
台湾生物质能的推广应用主要是由台湾“能源局”、“农委会”与“环保署”合作进行，目前台湾对生物质能的推广应用主要是以废弃物焚化发电、生物柴油和生物燃料乙醇的生产为主。无论是在生物质能的开发还是在推广应用方面，台湾尚处于起步阶段。
1、废弃物焚化发电
台湾早期利用生物质能主要是以垃圾焚化发电为主，但规模较小。目前台湾约有24座垃圾焚化发电厂，发电的装机容量累计为56万千瓦，其中大型垃圾焚化发电厂21座，总装机整理容量约47.3万千瓦。近年台湾“能源局”开始在全岛推广实行“垃圾全分类、零废弃”计划，在澎湖、花莲、南投兴建了“全分类、零废弃”的资源回收厂，将收集到的垃圾加工成型，再进行焚化发电。为提高燃料效率，台湾相关部门在花莲县丰滨乡配套兴建了岛内第一座废弃物固态衍生燃料(RDF-5)示范厂，每小时可处理1吨垃圾。台湾利用生物质燃烧发电技术，在燃料成型、燃烧设备以及燃烧工艺方面都较为落后，燃烧热效率低，发电量较小，无法形成规模效益。
另外台湾还有小规模的沼气发电。沼气来源主要是以废弃物为主，包括畜牧废水、家庭污水、城镇垃圾及各行业废水废物等四大类，其中畜牧废水主要来自养猪厂；家庭污水来自城市污水处理场；城镇垃圾主要以垃圾掩埋场为主；其他各行业废水废物则包括食品业、纺织业、橡胶业以及纸业产生的废弃物，利用燃煤混烧技术发电，总设计容量约6.53万千瓦，规模较小。
2、生物柴油生产和推广
台湾的生物质能产业中，生物柴油的生产与推广应用已初具规模。2001年台“经济部”颁布了关于生物柴油产销管理办法，委托“工研院”进行技术研发，鼓励民间投资设厂。在生物质原料选取方面，台湾“农委会”选择了大豆、向日葵、油菜等作为能源作物，同时在云林、嘉义及台南等地实施“能源作物试种推广计划”，协助农民与生产商进行合作，提供给农民每公顷4.5万元(新台币，下同)的环境补助及1.5万元的材料费补助，将休耕地转为种植大豆、向日葵和油菜。但是，由于台湾地处亚热带，这些温带作物的收成并不理想，随即就停止了能源作物的环境补助，能源作物的种植计划中止。之后，台湾“能源局”在嘉义大林试种白油桐树作为生物柴油的原料，但尚未大面积推广。因此目前台湾生物柴油的原料较为单一，以废弃食用油为主，不足部分使用进口棕榈油进行掺配。
2004年台湾“工研院”与台湾新日化公司进行技术合作，在嘉义兴建首座以废食用油为原料的生物柴油示范工厂制造生物柴油，产能为每年3000吨，并于2007年建成投产。目前台湾生产生物柴油的厂家已有新日化、积胜、承德油脂、玉弘等10家，合计生物柴油装置产能已达每年20万吨。依据台湾黄豆协会的统计，台湾每年消耗的动植物油脂约为77万吨，可产生15－20万吨的废食用油，将这些废食用油转化为生物柴油，每年可生产约15万吨的生物柴油，达到替代传统柴油使用量的3％，既解决了废食用油的回收问题，又产生经济效益。
生物柴油属于新能源，发展初期价格势必无法与传统石化柴油竞争，为促进生物质能产业的发展，鼓励生物柴油的使用，台湾采用的是低比例，循序渐进的添加方式，分四个阶段进行推广：
第一阶段，从2004年至2007年，实行为期三年、每年1亿元的“生物柴油道路试行计划”，补贴所有生产及购买生物柴油的厂商，鼓励公共交通运输车辆添加使用l％的台湾自产生物柴油。
第二阶段，2007年7月至2008年6月。一方面推行“绿色城乡计划”，补助石油炼制企业与加油站在出售的柴油中添加1％的台湾自产生物柴油B1；另一方面，推行“绿色公车计划”，将生物柴油B1供应给台湾13个县市的加油站，主要提供给垃圾车以及部分柴油客运车辆使用。
第三阶段，从2008年7月至2009年12月，强制要求出售的柴油中必须添加1％的生台湾生物燃料乙醇的推广分为三个阶段进行：
第一阶段，2007年9月至2008年12月，在台北市范围内施行“绿色公务车先行计划”，设置了8座加油站供应添加3％(E3)生物燃料乙醇的汽油，由台北市各公务机关的车辆率先添加，并提供1元／公升的优惠，同时供应民众自愿添加使用。在第一阶段的推广计划中累计使用车次已达2万5千次以上，推广量为77万公升。
第二阶段，2009年1月至2010年12月，实行“都会区E3乙醇汽油计划”，补助台北、高雄两市加油站全面供应E3生物燃料乙醇汽油，2009年高雄已有五百多辆公共汽车开始使用E3汽油，这一阶段生物燃料乙醇推广量为1200万公升。
第三阶段，从2011年开始，在台湾岛内全面供应E3乙醇汽油，所有出售的汽油中必须添加3％的生物燃料乙醇，推广量为每年1亿公升，到2017年将达到添加20％的目标。
台湾生物乙醇产业的发展才刚起步，据估算，合理利用生物乙醇将对台湾的能源、农业、环保和经济发展产生综合效益。以甘蔗为例，若台湾以自产甘蔗为原料生产30亿升甘蔗乙醇，即可创造1.1万农业人口就业。若依台湾现有的规划，于2020年推广使用EiO(添加10％)生物燃料乙醇汽油，且全部使用台湾自产原料建置乙醇产业链，从能源投入的角度来看，将可替代原油进口1.16％；就环境保护的角度而言，可减少196万吨二氧化碳排放；在经济发展效益上，推动生物燃料乙醇产业累计将可创造345亿元投资，新增农业就业人口3.6万人。因此，生物质能源产业的发展将对台湾农业、能源和环境产生积极的影响。
三、台湾生物质能产业发展的限制因素
1、比较成本偏高
在不考虑传统能源对生态、环境造成负面影响的情况下，目前大多数生物质能产品的成本仍高于传统能源产品，台湾也不例外。
一方面，台湾土地面积狭小，且只能在休耕地上种植能源作物，土地较为分散，无法实现大面积栽种和集约经营，导致能源作物的生产成本和运输成本偏高。另一方面，由于农业生产的季节性和分散性与农业生物质能生产的连续性和集中性之间存在矛盾，原料供应受到季节和地域的限制，影响了产业的规模化经营。因此，以台湾现有的生物质能产业发展的条件及环境来看，原料制约了产业的发展，因此台湾的生物质能无法达到规模效应以降低成本。
生物柴油的成本分析。2005年台湾“农委会”选定向日葵、大豆、油豆等三种能源作物作为生物柴油原料。2006年开始引导农民将休耕地转种这些能源作物，并建立生产体系加以评估，由企业收购油料种子，再交由厂商加工生产生物柴油。经“台经院”的评估，台湾种植大豆和向日葵每公斤的生产成本分别为9.6元及21.3元，在没有补贴的情况下，用最便宜的大豆生产生物柴油的成本已达49.06元／公升，与进口棕榈油加工生产成本相当，远高于传统柴油每升27.5元的价格。若以废食用油为原料生产生物柴油，废食用油收购价约为23－25元／公升，再加上生产成本、运输成本及厂商利润等约为10元／公升，那么最终生物柴油的售价约为33－35元／公升，也高于传统柴油价格。因此台湾自产的生物柴油的价格偏高，没有市场竞争优势。
生物燃料乙醇的成本分析。据“台经院”对能源作物种植成本所做的分析，在不考虑任何补贴及利润情况下，以甘蔗作为原料，采用糖类及淀粉来提取生物燃料乙醇的最整理低成本约26元／公升，其次为甜高粱与玉米分别为26.45元／公升与27.7元／公升，加上甘蔗提取的乙醇因干燥费用较高，使得成本最终达到35.05元／升，较传统汽油23元／公升高，也较从巴西进口生物燃料乙醇28.47元／公升高。因此台湾自产生物燃料乙醇的价格仍偏高。物柴油。截至2009年，“绿色公车计划”累计使用生物柴油5500万公升，相应减少了同等的传统柴油使用量，并减少约18万吨二氧化碳排放量。
第四阶段，自2010年6月15日起，将所有出售柴油中生物柴油的添加比例提高至2％(B2)。依据台湾车用柴油的使用量估算，随着2011年台湾全面实施B2生物柴油之后，台湾生物柴油年使用量可望达1亿公升。
据“台经院”估算，若不考虑成本因素，台湾推动生物柴油将带来可观的社会经济效益：一是能源替代效益，台湾现在每年使用约1亿公升生物柴油，相当于每年减少250万桶原油的进口；二是环境效益，使用生物柴油，每年可减少二氧化碳等温室气体排放约33万吨；用废弃食用油生产生物柴油，不仅不会对粮食作物的生产及供应造成影响，反而具有回收废食用油的环境效益，变废为宝；三是产业效益，目前台湾合格的生产生物柴油的企业约10家，累计带动产业投资约10亿元，全面添加2％生物柴油后，估算年产值约30亿元，已形成一定的规模。
3、生物燃料乙醇的提取与应用
台湾的生物燃料乙醇产业起步较晚，目前尚处于发展初期。生物乙醇的提取主要有两种类型，一种是以糖类及淀粉为原料，如甘蔗、薯类、甜菜、甜高粱等，经发酵、蒸馏、脱水而制成燃料乙醇，这种生产技术已相对成熟。另一种是以木质纤维为原料，如蔗渣、玉米秆、稻草及稻壳、农业生产残留物、木屑等非粮食作物作为原料，这种被称为纤维素乙醇，纤维素乙醇是未来生物乙醇工业的发展方向。目前台湾提取生物乙醇主要以前一种方法为主，依靠糖类和淀粉类农作物作为原料。
台湾生物乙醇所需原料主要来自岛内22万公顷休耕地，台“农委会”对休耕地转种能源作物的给予每公顷4.5万元的补贴。除了传统的甘蔗种植之外，为降低成本，台“农委会农业试验所”正在研究培植甜高粱用于生产生物燃料乙醇。甜高粱栽培容易、产量高、需水量少、生长期短、适于机械播种及采收，是生产生物燃料乙醇最具潜力的农作物，其茎秆及叶片产量可达每公顷60吨以上，糖汁的固形物含量可达16％以上，每公顷可转换生物燃料乙醇2000公升，另外高粱残渣每公顷有16吨，若采用纤维乙醇生产技术，还可转换4500公升的纤维素乙醇。若将休耕地用于种植甜高粱之类的能源作物，可大大降低生物乙醇的成本。
受原料的影响，台湾制造生物乙醇的厂商大多由原来的食品企业转型而来，例如台糖、味王、味丹、台荣等。其中，台糖是生产生物乙醇的主要厂商，台糖曾有42座糖厂，糖业自由化之后，仅剩3座糖厂在运作。在生物能源推广示范期内，台湾相关部门给予补贴，将一部分糖厂转型为生物乙醇制造工厂，2009年台糖利用甘蔗为原料生产生物乙醇15万公升。台湾另一食品公司味王，早在2004年就在泰国设立木薯燃料乙醇工厂，以进口木薯糖蜜作为原料提取生物乙醇，所提取的生物乙醇最后交由“中油”公司进行脱水处理，按相应比例添加进传统汽油中。
2、自主研发能力弱，部分技术和设备依赖进口
台湾生物质能的开发利用仍处于产业化发展初期，除了上游的原料供应不足及成本偏高之外，台湾生物质能产业链中最为薄弱的环节是中游的生物质能生产和下游的供应体系。台湾生物质能生产缺乏具有自主知识产权的核心技术，相关的技术和设备仍掌握在巴西、欧美的主要厂商手中，尤其是生物燃料乙醇的生产技术和设备仍仰赖进口，甚至油品的供应设备也是以进口为主。因此，台湾要发展生物质能产业，不仅需要在优良品种选育、适应性种植、发酵菌种培育，还要在关键技术、配套工艺及相关供应设备等方面加强研发与应用技术的转化。
3、扶持政策尚不完善
台湾虽已制定了“再生能源发展条例”与“永续发展行动计划”，但还不完善。尤其是在科技研发、金融扶持、市场开放等方面缺乏合理有效的激励机制。首先，台湾生物质能的定价机制还没有体现出环境效益的因素，尚未形成支持农业生物质能产业持续发展的长效机制。其次，台湾虽已强制添加生物燃料，但也需扶持汽车制造商配合改造汽车动力系统，以适应混入规定比例的生物燃料。最关键的是对原料的生产补贴严重不足，依“台经院”的测算，如果台湾需要推广使用B2生物柴油1亿公升，至少需要将现有的22万公顷的休耕地全部种植能源作物，若农民在休耕地种植大豆作为能源作物出售，且获得“农委会”每期每公顷4.5万元的能源作物补贴，其净收益约为2.7万元/公顷，还不及休耕的3.8万元/公顷的补贴，显然农民并没有生产能源作物的积极性。因此，台湾在生物质能发展的上、中、下游的政策配套及相关法规仍不完善，这制约了岛内生物质能产业的发展。只有尽快制订明确的生物质能相关的推动政策及辅导补助或奖励措施，提高农民整理收益，降低企业风险，才能促进台湾生物质能产业的发展，提高竞争优势。
四、台湾生物质能产业的发展前景
台湾生物质能产业发展还处于起步阶段，以生物质能替代传统能源还面临诸多挑战，但发展生物质能是大势所趋，若台湾能进一步提升相关技术，再配以完善的政策，适合的发展模式，发展生物质能产业对台湾的能源、环保、农业都将产生积极的综合效应。
生物质能范文6
关键词：汽轮机 ；生物质能；发电机；
中图分类号：TK26 文献标识码：A 文章编号：
引言：世界生物质能发电起源于20世纪70年代，当时，世界性的石油危机爆发后，丹麦开始积极开发清洁的可再生能源，大力推行秸秆等生物质发电。自1990年以来，生物质发电在欧美许多国家开始大发展。发展生物质能发电产业是构筑稳定、经济、清洁、安全能源供应体系，突破经济社会发展资源环境制约的重要途径。
1.项目简介：
泰国光电生物质能一体化项目建设点位于泰国，是利用当地丰富的太阳光资源、建筑、装修、包装、园林修剪产生的木质类生物废弃物作为燃料发电，装机规模为一台9.9MW纯冷凝汽轮发电机组；生产厂房上安装布置50KW光伏发电系统。为节约用水，循环水系统为二次循环式供水系统。冷却设备为机力通风冷却塔，采用单母管制供水式供水，供水系统配2台冷却塔，2台循环水泵，按1塔1泵运行。本工程冷却水水温为：冷却水入口温度：32℃，出水温度：40.62℃。工业水中供应量充足，供水量为1000吨/时左右。其汽轮机运行参数如下表所示：
表1 N9.9-6.5//480汽轮机特性参数表
2.汽轮机技术特性
（1）汽轮机本体结构特点：
本机组是SKODA非再热、冲动式、冷凝式汽轮机,它与锅炉、发电机及其它辅助设备配套成一个成套发电设备。它用于生物质能电站发电。
本机组采用单汽缸结构和减速箱一起，安装在一个公共底盘上。汽轮机的外形图如下所是：
图1汽轮机外形图
汽轮机进汽是通过直接固定于汽缸上的主汽阀进入。调节阀室法兰与汽缸上半相连接，调节阀具有四个汽阀，各个阀的阀碟自由的悬挂在横梁上，横梁的升降是通过位于前轴承座上的调节阀油动机控制。主蒸汽从调节阀流经喷嘴室、喷嘴组进入调节级和各压力级。
通流部分由一个调节级和十二个压力级组成。调节级和压力级的动叶设计成坚固的结构，采用双层围带(内围带为整体围带，外层为铆接围带) 。调节级采用叉型叶根，第一至第十一压力级叶片则采用“T”型叶根固定，末叶片插入锁口用销钉锁紧。末级压力级采用四叉型叶根。调节级至第九压力级叶片都有铆接围带并加工成径向汽封的围带，与镶在隔板上的阻汽片相密封。压力级的最后三级为不带围带的扭叶片。这样的特点减少了漏气量，增大了汽机的效率。
各级隔板采用坚固的焊接结构。冷扎静叶片焊接成叶栅后与隔板外环和隔板体焊接成一体。转子上位于前汽封高压段部位做成台阶结构，构成平衡活塞，以平衡转子的部分轴向力。
转子为整锻结构，通过高速轴和低速轴的两套膜片挠性联轴器与减速箱及发电机连接。转子通过两个径向轴承支承。前轴承为径向推力联合轴承，安装在前轴承座上。前轴承座内装有电液调节、保安系统等部套。前轴承座放在公共基础框架上，通过导向键确保与汽轮机中心线对中，并可在底盘支承面上自由膨胀。下半汽缸前部的中分面猫爪放在前轴承座接合面上，猫爪与结合面之间有横向导向键，以确保横向自由膨胀。轴向膨胀则借助前轴承座下的纵向导向键向前膨胀。后轴承安装于后轴承座上，后轴承座则通过半圆法兰与后汽缸相连接。后汽缸通过两侧的支座支承在底盘上，两支座与底盘间有横向定位键，汽缸后端面与底盘间设有垂直导向键，横向定位键中心线和垂直导向键轴线的交点构成汽轮机的死点。
汽轮机的前汽缸为铸造结构，后汽缸为焊接结构，从中心面分成上下两半并用螺栓连接。喷嘴室在前汽缸的前端，喷嘴室与调节阀、主汽阀组成一体。汽缸的下半部分，前面有汽封法兰和漏汽法兰。汽缸下半的中间还有两个抽汽法兰,前汽封漏汽与汽缸前一个抽汽合并后作为除氧气用汽，汽缸后一个抽汽为低加热用汽。蒸汽在通流部分作功后，排入后汽缸，再经过排汽口过渡段排入冷凝器。
汽轮机转子在后轴承和联轴器之间，套有盘车用齿圈。当汽轮机起动前或停机后，为避免转子变形或轴过热，必须进行盘车，直到汽缸表面温度低于100℃。
盘车装置采用电动机驱动，通过一对蜗轮副与一对齿轮的减速，该转子的盘车转速为9r/min。当汽轮机起动时，转子的转速一旦超过盘车的转速，盘车装置能自动脱开。当汽轮机停机时，转子停止转动后，可以投入盘车装置。汽轮机前后汽缸由上下两部分组成。汽缸在水平中分面用螺栓联接。
该汽轮机由于转速高达6000 r/min，相比其它国内常用的3000 r/min的汽轮机体积更小，节省更多的材料，及用斯柯达的模块化设计，拆卸及运输都及为方便。
(2)汽轮机调节系统特点：
汽轮机采用电子液压控制系统。速度调节采用WOODWARD 505电子调速器，并提供串行通讯端子Modbus以便和中控室的联络。
汽轮机进汽口有一个主汽阀(快速关闭阀)，安装于汽轮机调节阀室的侧面，由一油动机控制。调节阀室用法兰与汽缸上半连接，喷嘴组位于汽缸前端上下半内。
调节阀的开度由二次油压给定。而二次油压是由分配油通过电液转换器CPC转换而成。CPC接受调速器WOODWARD 505的4-20mA控制电流信号转换为0.1-0.3MPa的二次油压信号。
快速关闭油是在主继动器投入工作位置后由分配油而产生的，用于控制主汽门。当主继动器接到保护系统的停机脉冲信号或超速保护装置动作时而动作，切断快速关闭油，使主汽阀和两个单向阀同时关闭，汽轮机停机。
3.汽轮机现场试运行：
汽轮机根据捷克国家标准CSN080030符合中国汽轮机标准GB5578现场试。
96小时带负荷试车（汽轮机通过模片联轴器连接，驱动南阳防爆集团公司生产的发电机）；在试车中以下原因停机几次：（1）前后汽封漏汽严重，把汽封体通汽孔加大，修改疏水管路，调整疏水液封高度；（3）电磁阀带电工作过热烧坏，改为失电工作；（3）高压工作油波动大，在高压工作油减阀前加一旁路调节。通过以上修改96小时带负荷试车运行合格。
4.汽轮机投料运行：
投料运行2个月CPC二次油波动大，两只调节阀阀杆卡涩，汽轮机转速降低，解体检查发现阀杆内套损坏，调节阀阀座与阀杆密封面密封差。因调节阀密封差在空负荷调节阀前暖管时就把汽轮机冲转到700r/min，使CPC里二次油压调节机构损坏。通过调节阀密封面研磨，更换阀杆内套及CPC，到至今已平稳运行50个月。
5.结论
此台汽轮机结构布置合理,起动和变负荷快、机动性好热效率高、控制及调节系统先进。业主与制造商工程技术人员对现场调试过程出现问题做到早发现，早解决。为此装置6个月建成并投料发电生产一次成功奠定了坚实基础，吨生物质能发电电量接近世界先进水平。
6．建议及展望
根据国家“十一五”规划纲要提出的发展目标，未来将建设生物质发电550万千瓦装机容量，已公布的《可再生能源中长期发展规划》也确定了到2020年生物质发电装机3000万千瓦的发展目标。此外，国家已经决定，将安排资金支持可再生能源的技术研发、设备制造及检测认证等产业服务体系建设。总的说来，生物质能发电行业有着广阔的发展前景。国内业主及工程公司应该积极选用国产汽轮机驱动。国内制造商要不断总结经验及创新，抓住时机，更好地扩大国内外业主的购买欲望。
参考文献
[1]翦天聪.汽轮机原理.中国电力出版社.1992
[2]蔡颐年.西安交大涡轮机教研室《蒸汽轮机》.1974。
