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生物质能的发展现状范文1
关键词:生物质能源;快速热解;研究趋势
1 引言
生物质能源是未来可持续发展能源系统的重要组成部分,是未来化石燃料的替代品之一,其高效转换和洁净利用日益受到全世界的关注。
目前,国外已经研究开发了快速热解技术,即生物质瞬间热解制取液体燃料油,是一种很有开发前景的生物质应用技术。作为一项资源高效利用的新技术,生物质快速热解技术逐渐受到重视,已成为国内外众多学者研究的热点课题。
2 国外发展现状
国外对于生物质的快速热解做了大量工作,特别是欧、美等发达国家,从20世纪70年代首次进行生物质快速热解实验以来,已经形成较完备的技术设备和工业化系统。
为了方便热解液化方面的学术交流和技术合作,欧洲在1995年和2001年分别成立了PyNE组织(Pyrolysis Network for Europe) 和GasNet (European Biomass Gasification Network)组织,前者拥有18个成员国,后者现拥有20个成员国以及8家工业单位成员。这两大组织在快速热解技术的开发以及生物油的利用方面做了大量富有成效的工作。
国际能源署(IEA)组织了加拿大、芬兰、意大利、瑞典、英国及美国的10余个研究小组进行了10余年的研究工作,重点对这一过程发展的潜力、技术、经济可行性以及参与国之间的技术交流进行了协调,并在所发表的报告中得出了十分乐观的结论[1]。
荷兰Twente于1989年由Van Swaaij和W Prins等人提出并开始研制旋转锥式反应工艺(Twente rotating cone process),到1995年取得初步成功[2,3]。
加拿大Ensyn工程师协会研制的循环流化床工艺在芬兰安装了20kg/h的小规模装置,在意大利的Bastardo建成了650kg/h规模的示范装置[4,5]。
加拿大Waterloo(滑铁卢)大学在20世纪80年代开始开发流化床热解技术,目前加拿大达茂公司的设备日处理能力达200t [3,5]。
Christian Roy博士和他的研究小组1981年起在Laval大学进行真空移动床的工艺研究,2000年被Pyrovac国际公司在加拿大的Jonquiere建立规模为3.5t/h的示范工厂[6,7]。
美国Georgia(佐治亚)工学院1980年开发了引流床反应器,但直到1989年左右才成功运行,可得到58%的液体产物。
3 国内发展现状
国内在生物质快速热解技术方面的研究工作起步较晚,并不成熟。但相关研究机构正在从事方面研究工作,也开发了多种反应器。
浙江大学于20世纪90年代中期,在国内率先开展了相关的原理性试验研究,使用GC-MS联用技术定量分析了生物油的主要组分。山东工程学院开发了等离子体快速加热生物质液化技术,1999年6月首次在国内制出了生物油并进行了成分分析。中国科学院广州能源研究所(GIEC)也自主研制了生物质循环流化床液化小型装置,可取得63%的液体产率。
表2列举了近年来我国国内研究的几种主要反应器。
可见,流化床反应器运行简单、结构紧凑、容易放大,已经得到越来越多的重视。
4 发展趋势
目前尚待解决的问题有以下几点:
机理研究需要进一步深入。目前被用于快速热解的生物质原料已有几十种,寻求合适的原料对于提高产物的品质至关重要。
液体的收集和工业放大方面仍需改进工艺。
降低成本,增加生物质能的竞争力。我国劳动力和原料的价格低廉、产业化生产基建投资是最大的费用,要在系统设计和设备的制造上有所创新以降低整个生产的投资。
在快速热解产物的分析和精制方面,仍需大量的探索,重点研发生物油的精制工艺,提高生物油的品位,使其能够真正成为石油的替代品。
可见,开发和改进快速热解技术的主要方向应该是提高生物质的转化率,提升生物油品质,优化反应系统的整体效率及开发适于其特殊性质的新的应用领域。
5 结束语
生物质能源是备受世界关注的可再生能源,已成为21世纪研究的重要课题,其高效转换和洁净利用越来越受到世界各国关注。通过生物质快速热解技术制取生物油,是一种很有开发前景的生物质应用技术,已日益成为国内外众多学者研究的热点课题。该工艺虽然目前还未实现大规模工业化应用,但研究证明切实可行,具有广阔的市场前景。
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生物质能的发展现状范文2
关键词:新能源产业;发展现状;可行性;对策
一、河南省新能源发展现状
(一)河南省新能源储量
(1)河南太阳能、风能资源比较丰富。年平均的日照时数在1926~2639h左右,月平均温度/10e,日照时数/6h,天数在200~300d,年太阳辐射总量5000~5850MJ/m2。目前太阳能热水器技术比较成熟。此外,据专家检测,河南共有8处风能丰富区,主要分布在方城县、黄河故道、南襄通道和豫东平原等地。据专家测算,可供河南省开发利用的风电装机容量约100万kW,大约相当于70.1万t标准煤。
(2)河南省生物质能资源丰富。作为中国农业大省的河南省,具有丰富的农作物秸秆。农村禽畜粪便产量和城市生活垃圾总量巨大,可供开发生物质能。国家林业科学研究院和河南省林业技术推广站对河南省的生物资源进行普查,显示河南省有丰富的黄连木、文冠果、油桐等树种用以开发生物柴油。
(3)河南省具备核能开发潜力。国家有关部门考察显示,河南省的南阳、信阳和洛阳等地具备建设核电厂条件,如果三地核电厂全部建成,输出电能将达到每年840亿kwh(折合标准煤2800万t)。
综上可知,河南省新能源资源非常丰富,每年开发利用储量至少达到5710.3万t标煤,有很好的发展前途。
(二) 河南省新能源开发现状
河南省在新能源发展上,太阳能和风能处于起步阶段。生物质能有所突破,生物柴油利用水平超过了38%,相对较高,而太阳能和禽畜粪便利用水平不到16%,风能和农作物秸秆的利用水平很低均在6%以下,核能和生活垃圾的利用率近于零。但是河南省具备发展核能的潜力。
(三) SWOT分析河南省发展新能源的可行性
(1)河南省开发新能源发电的优势。我省具有开发新能源与可再生能源的资源基础和广阔的前景。经过调查,生物质能、水能、光能等资源比较丰富且具备发展条件。新能源发电可以与丰富的传统能源发电相结合,实现国家的低碳经济和中原崛起。
(2)河南省开发新能源发电的劣势。虽然中国的可再生能源法已经颁布,但与发达国家相比,我们河南省对新能源战略的开发力度和落实的还不够深入。风能、太阳能在较长时期内也很难成为主力能源,仅作为补充。投资力度和重视不够,人力资源缺乏,导致新能源的研究和发展一直很缓慢,短期内难以有大的发展。
(3)河南省能源发展中存在的机遇。河南省太阳能、风能、生物质能丰富。响应国家的低碳政策。发挥优势,因地制宜,重点开发新能源与可再生能源既能够改善生态环境使这些地区人民基本生活需求得到满足。河南省政府也越来越重视发展新能源,提出了发展新能源规划,完善相关法律,大力扶持新能源产业。
(4)河南省能源发展中存在的挑战。新能源发电属于一项新兴的科学技术,面临的相关技术难题还很多。在能源的大规模使用方面,还会碰到经济成本过高的障碍,这又与经济、社会、环境、资源的稀缺性等方面的问题紧密地联系在一起。光伏发电、风能发电受自然条件的影响较大,不稳定。发电机组产出的电力储存有难度,如果电网中这些新能源机组产生的电力比重较大,还会对电网的安全运营产生影响。因此,近年来提出来智能发电。
二、河南省开发新能源的经验借鉴
河南省地处中原,风能和小水电发展不如西北和西南地区有优势。光伏产业发展不如江苏、浙江、甘肃、新疆地区。但是河南省的农业种植面积大,畜牧业储量达。我们要利用国际贸易比较优势理论,优先发展生物质能。美国和巴西植物乙醇燃料发展进步,大量用于汽车燃料,大大缓解了化石能源危机。美国的生物质能发电技术先进。我们河南省可以实施“引进来,走出去”战略,吸引外资和技术。借鉴发达国家经验为我们所用,使生物质能发展迈上新台阶。
(一)农村能源发展的战略对策
加快技术进步和开发秸秆综合利用技术。河南省政府应该提高秸秆综合利用的水平,鼓励企业投资,禁止焚烧秸秆,鼓励农民使用生物化肥,对回收秸秆企业予以补贴。鼓励企业创新,加强秸秆利用综合配套技术的开发引进。沼气生态型配套技术来实现垃圾废物再利用;利用秸秆生产建筑材料的成套设备和技术实现集约型产业等等。
(二)河南省新能源产业发展规划
2014年,通过增加使用天然气,可再生能源和其他清洁能源,促进能源优化结构调整,实现清洁能源占能源消费总量的比例达到了10.5%。加强秸秆等农林废弃物的综合利用,加快南阳15万吨/年的纤维乙醇项目建设,推进纤维乙醇联产沼气、垃圾焚烧及生物质发电项目建设。使太阳能热水系统,地热采暖和制冷设施得以推广利用。完善新能源产业配套体系的发展。以技术创新指标考核企业业绩避免跑马圈地的项目。
(三)新能源产业保障措施
(1)增加政府投入。重点支持河南省新能源科技创新集聚区建设,发挥产业集群优势,大力推广使用清洁能源,可再生能源的开发和关键技术,如核能开发等尖端技术,在农村地区增加清洁能源项目、提高城市太阳能利用率以支持建设项目的发展。
第一,灵活的财政政策,支持研究和开发。政府应该投入大量资金兴建新能源技术开发平台。对于省政府出资设立的新能源技术产业,可以允许研发出的新技术,以技术许可证等形式,低价位转移给所需企业。第二,开辟风险投资渠道。政府应制定创业投资相关政策来逐步建立行之有效的风险控制系统,逐步放宽机构投资者的限制,为他们提供新的资金渠道,可以鼓励河南省新能源企业采用风险投资基金方式实现技术创新。
(2)注重新能源产业生产与加强环境保护相结合。新能源产业的良性发展离不开环境评价与节能降耗有机的结合,积极生产的同时也要加大环保投入力度,从而实现清洁生产、安全生产。
四、结语
在石油煤炭价格持续走高,环境恶化,全国大范围雾霾天气的今天,人们对新能源的期盼是前所未有的强烈。政府应树立危机意识,积极鼓励发展新能源,这有助于解决我省农村特别是贫困地区供电问题,有助于优化我省能源结构,以此减少环境污染并实现可持续发展。我省应发挥比较优势,利用国内成熟技术对优势新能源产业加大政策支持力度,鼓励改革创新,完善法律法规,出台一系列保障措施,使新能源产业克服高成本、低市场化、技术落后和投资不足的问题而实现产业规模化发展,形成比较完善的生产体系和服务体系,为实现我国全面小康建设和生态建设做出贡献。参考文献:
生物质能的发展现状范文3
关键词生物柴油;优点;制备;发展现状;措施;油葵;能源植物
AbstractThe merit of biodiesel,the preparation method,as well as research and development status at home and abrod were introduced. Then the advantage of oil sunflower as biodiesel energy meterial and the existing problems and measures in developing oil sunflower biodiesel industry were proposed to provide references for the research and application of biodiesel.
Key wordsbiodiesel;merit;preparation;development status;measures;oil sunflower;energy plant
能源是人类社会发展的支柱,随着世界经济的快速发展,对能源的需求量也飞速增加。据BP公司的预测,按照目前的开采量计算,全世界石油储量只能开采40年,天然气为65年,煤炭为165年[1]。能源短缺已经成为制约世界经济发展的重要因素。为此,寻求可再生能源倍受世界各国关注。生物质能源作为可再生能源,是目前世界能源消耗总量仅次于煤炭、石油和天然气的第四大能源,在整个能源系统中占有重要的地位。作为生物质能源最重要的可再生液体燃料之一,生物柴油具有能量密度高、性能好、储运安全、抗爆性好、燃烧充分等优良使用性能,还具有可再生性、环境友好性及良好的替代性等优点,是最具发展潜力的大宗生物基液体燃料[2],合理开发利用生物柴油对于促进国民经济的可持续发展、保护环境都将产生深远意义。
1生物柴油的特性
生物柴油是植物油、动物脂肪以及食用废弃油等油脂物经过酯基转移作用得到的脂肪酸酯类物质,包括脂肪酸甲酯和脂肪酸乙酯[3-5],具有石化柴油所不可比拟的优点。
(1)良好的燃烧性能。生物柴油燃烧指标十六烷值高,大于49(石化柴油为45),含氧量高,有利于压燃机的正常燃烧,在燃烧过程中所需的氧气量也较石化柴油少,燃烧、点火性能优于石化柴油。
(2)优良的环保性能和再生性能。生物柴油环保性能主要表现在:含硫量低,使二氧化硫和硫化物的排放低,可减少酸雨的发生[6];因其含氧量高,使其燃烧时一氧化碳排放量减少;基本不含芳香族烃类成分,产生的废气对人体损害低于柴油。生物柴油是以动植物的生物质为原料,因而又具有良好的可再生性能。
(3)较好的低温发动机启动性能和性能。与石化柴油相比,生物柴油无添加剂时冷凝点达-20 ℃,具有较好的发动机低温启动性能;具有较高的运动粘度,在不影响燃油雾化的情况下,生物柴油更容易在汽缸内壁形成一层油膜,从而提高运动机件的性能,降低喷油泵、发动机缸和连杆的磨损率,延长其使用寿命。
(4)较高的安全性能。生物柴油闪点高,不属于危险品,有利于安全运输、储存。
(5)原料易得。生物柴油的原料是植物油脂、动物油脂、植物油精练后的下脚料、酸化油、潲水油或各种油炸食品后的废弃油。其中植物类主要包括油菜、油用向日葵、大豆、棉花、芝麻、花生、蓖麻、亚麻、文冠果、乌桕树、棕榈树、椰子树、油桐树、野苏树、桉树、油茶、麻疯树、光皮树等含油质植物所榨取的油料。
总之,生物柴油作为一种可再生液体燃料,具有安全、环保、可再生等优点,发展生物柴油产业已成为世界各国保障能源安全的战略举措。
2生物柴油的制备方法
生物柴油的生产方法可以分为两大类:物理法与化学法。物理法包括直接混合法与微乳液法;化学法包括裂解法、酯交换法。物理法操作简单;但产品的物理性能(如粘度)和燃烧性能都不能满足柴油的燃料标准。化学法中的裂解法能使产品粘度降低3倍,但仍不能符合要求。酯交换法是利用低碳醇在催化剂作用下与植物油或动物油中的脂肪酸甘油酯进行反应的一种适用于生产生物柴油的方法[7]。酯交换法的催化剂包括酸碱催化、酶催化、超临界催化和超临界介质中的酶催化等[8]。超临界酯交换法制备生物柴油是最近几年发展起来的一种有效方法。由于能很好地解决反应产物与催化剂难分离问题,因此超临界酯交换法受到了广大研究者的关注[9]。它的最大特点是不用催化剂,在较短的反应时间内取得较高的反应转化率,极大地简化了产物分离精制过程。超临界的甲醇溶解性相当高,油脂与甲醇能很好地互溶。超临界甲醇法中,超临界甲醇既是反应介质又是反应物,起到催化剂的作用。采用超临界甲醇法,酸和水的存在对最终转化率没有影响[10]。与现行化学法相比,在反应速度、对原料的要求和产物的回收方面都有优越性,因而日益受到人们重视[11]。生物酶法合成生物柴油具有条件温和、不需要昂贵设备、醇用量少、产品易于收集、无污染物排放等优点,是一种很有前途的生物柴油合成方法,但也存在酶成本高、产物难分离、副产物抑制作用等问题。
3生物柴油在国内外的发展现状
3.1国外生物柴油发展现状
生物柴油的研究最早始于1970年[12],近15年内发展较快。尽管其发展的历史不是很长,但是由于其良好的性能得到了世界各国的重视,大约有28个国家致力于生物柴油的研究和生产[13]。为大力推进生物柴油产业的发展,欧美国家的政府制定了一系列的财政补贴、优惠税收等政策支持,德国、法国、意大利、美国、加拿大等国已建立了数家生物柴油生产厂并开始大规模利用生物柴油[14-15]。在生物柴油原料上,欧盟国家以油菜籽为主要原料,美国、巴西以大豆为主要原料,东南亚国家则利用优越的自然条件种植油棕以获取油脂资源。据2009—2012年中国生物柴油产业调研及投资前景预测报告显示,2009年世界生物柴油年产量已达到1 590万t。其中,以法国和德国为主的欧盟国家生物柴油产量约为870万t,美国生物柴油的产量约为150万t,巴西120万t,阿根廷110万t。预计2010年世界生物柴油产量可达1 900万t以上。
3.2国内生物柴油发展现状
我国生物柴油的研究与开发虽起步较晚,但发展速度很快,部分科研成果已达到国际先进水平。研究内容涉及到油脂植物的分布、选择、培育、遗传改良及其加工工艺和设备。20世纪80年代,由上海内燃机研究所和贵州山地农机所联合承担课题,对生物柴油的研发做了大量基础性的试验探索[16]。许多科研院所和高校在植物油理化特性、酯化工艺、柴油添加剂和柴油机燃烧性能等方面开展了试验研究,同时中国林业科学院根据天然油脂化学结构的特点,研究了生物柴油和高附加值的化工产品综合制备技术,使生物柴油的加工利用不仅技术可行,而且经济上可以实现产业化[17]。但是与国外相比,我国在发展生物柴油方面还有一定的差距,产业化规模还较小[6]。虽然我国生物柴油的发展仅处于初级阶段,但是我国政府对发展石油替代燃料非常重视,制定了多项促进其大力发展的政策,“十五”规划纲要将发展生物液体燃料确定为国家产业发展的方向。2004年,科技部启动“十五”国家科技攻关计划“生物燃料油技术开发”项目,国家发展和改革委员会也明确将“工业规模生物柴油生产及过程控制关键技术””列入“节约和替代石油关键技术”中。“十一五”国家科技攻关计划中也将生物柴油等生物质能源的研发列在首位[18]。目前我国生物柴油的研究开发也取得了一些重大成果。海南正和、四川古杉和福建卓越等公司都已开发出拥有自主知识产权的技术,相继建成了规模超过万吨的生产厂,特别是四川古杉以植物油下脚料为原料生产生物柴油,产品的使用性能与0号柴油相当,燃烧后废物排放指标达到德国DIN5 1606标准[19]。这标志着生物柴油这一高新技术产业已在中国大地诞生。生物酶法制取生物柴油也取得了很大进步,2007年河北秦皇岛领先科技投资建设国内首家年产10万t生物酶法合成生物柴油产业,该技术居国内领先水平。总体来看,我国生物柴油的发展状况良好,生物柴油已经受到越来越多的关注。
4油葵作为生物柴油原料的优点
生物柴油的原料必须满足一定的条件,如区域可行性、原料价格和燃油价格等。选择油葵作为生物柴油的原料,是由于油葵具有如下一些特殊的性能。
(1)油葵适应性广、抗逆性强,不占用优质土地资源。首先,油葵对气候温度要求不高,世界各地区的各类土壤或各种地貌均可种植[20]。其次,油葵抗逆性强:抗旱、抗病、耐盐碱,作业简单,生育期短。再者,与一般作物相比,种植杂交油葵省工、省肥、省水、省农药,易管理、成本低、效益好。在无霜期较短地区可以生产1季,在无霜期较长地区还可以栽培2季,这样便提高了复种指数,增加农民收入。第四,杂交油葵是盐碱地先锋作物[21],对盐碱地具有很好的改良效果。在全盐量0.77%的土壤条件下(属重度盐渍化),杂交油葵产量高达4 395 kg/hm2。有鉴于此,可在我国沿海盐碱地、内蒙古、新疆等地区大规模发展能源油葵产业。
(2)油葵的丰产性和高含油率是农牧民增收的物质基础。油葵皮薄饱满出仁率高,一般出仁率达到75%,而且籽实含油量高,一般达到45%~50%。因此,种植杂交油葵可以较大幅度的增加农牧民的经济收入,特别是在我国较贫困的西部地区,广大农牧民经济条件的改善对实现可持续发展具有重要意义。
(3)油葵综合利用潜力大,可以促进我国农村经济发展。油葵的花、花盘、茎杆、皮壳的综合利用价值也很高。葵花是很好的蜜源,可以发展养蜂业。花盘是畜牧业的精饲料,最适合饲喂猪、鸡,可以做青贮饲养牛羊。花盘含粗蛋白7%~9%,含粗脂肪6.5%~10.5%,几乎与大麦、燕麦相当;无氮浸出物(主要是淀粉)48.9%,高于苜蓿,与燕麦接近;果胶2.4%~3.0%,可以增加饲料的适口性;其灰分含量比大麦、燕麦多2倍。榨油后的饼粕可为发展畜牧业提供一部分高质量的饲料来源。秸秆还可作染料和造纸的原料等。
(4)利用向日葵生产柴油,可以为农村社会发展提供机会。据预测,2020年全球可再生生物柴油年需求量,将从当前的1 000万t大幅增加至3 500万t。这为向日葵制造生物柴油提供了广阔的发展空间。利用向日葵生产生物柴油,可以走出一条农业产品向工业品转化的富农强农之路,有利于调整农业结构,增加农民收入。如果在我国西部地区大力发展生物柴油产业,必然会给地方发展提供新的机遇,促进第二产业的发展。
5我国发展油葵生物柴油存在的问题及解决措施
虽然我国发展油葵生物柴油已经具备了相应的理论依据,油葵种植也形成了一定的规模,国家也出台了一系列的优惠政策,但油葵生物柴油产业的可持续发展仍需解决好以下一些问题。
(1)提高油葵抗逆性。油葵用作能源植物种植,必须坚持不与粮争地。应种植在较为干旱、贫瘠、盐碱的土地上,因此虽然现有的油葵具有抗旱、抗盐等优良特性,但仍需要提高其抗逆性,以便扩大油葵的种植面积,稳定原料供应。
(2)培育能源油葵新品种。从品种角度分析,油葵含油率和脂肪酸结构成为影响生物柴油转化的关键因素,因此,培育生物柴油的专用品种具有重要的意义。
(3)重视油葵生物柴油产业链的综合加工利用。生物柴油不是油葵生物柴油产业链的唯一产品,它还有秸秆、油饼、甘油及VE 等不同生产阶段的副产品,这些副产品的综合利用,对于提高向日葵生物柴油产业链价值具有重要的意义。
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生物质能的发展现状范文4
关键词:安徽省;新能源;潜力;资源评价
本文得到安徽财经大学本科生科研创新项目基金资助(项目编码:XSKY1041)
中图分类号:F127 文献标识码:A
原标题:关于安徽省新能源产业发展的研究
收录日期:2011年11月9日
新能源范围确定为:太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能、氢能、天然气水合物、核能、核聚变能等共9个种类。生物质能在广义上分为传统生物质能和现代生物质能,传统生物质能属于非商品能源,是经济不发达国家尤其是非洲国家的主要能源,利用方式为柴草、秸秆等免费生物质的直接燃烧,用于烹饪和供热;现代生物质能包括生物质发电、沼气、生物燃料等,是生物质原料加工转换产品,新能源中的生物质能仅指现代生物质能。传统生物质能和大中小水电可称之为传统可再生能源,太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能则统称为新型可再生能源,是新能源的主要组成部分。
一、安徽省新能源产业发展现状
近年来,安徽省新能源产业正稳步有效地发展,在光热太阳能、光电显示、节能环保汽车、核能等领域都形成了一定的产业基础,其中蚌埠玻璃新材料,光电一体化产业园区的建立,以芜湖奇瑞为中心的国家特色节能环保汽车产业基地,以及合芜蚌自主创新综合试验区的建立,都反映了安徽省在新能源领域的实力,在区域内已经形成一批有竞争力的企业和技术:标杆性企业丰原集团的生物能源、生物化工和生物材料技术,奇瑞江淮的新能源环保汽车有11款被国家列为节能环保推广示范汽车,芜湖海螺川崎节能环保设备制造有限公司是国内该领域的领头羊等,形成了若干个近百亿元规模的集团,提升了安徽省在新能源领域的竞争力。
二、安徽省新能源产业发展存在的问题
(一)产业规模不大,发展不平衡。安徽一直重视新能源产业的发展,在太阳能利用及光伏产业领域虽已经形成了一定规模的产业链,光热企业有20多家,美菱、荣事达、贝斯特等3家企业年销售收入合计已达到7亿元人民币,但是与邻近的江苏省无锡市的光热产业相比还存在很大的差距,后者已经形成相当完善的产业群,培育出无锡尚德等一批具有国际影响力的企业。
(二)缺乏核心技术,科技力量支撑薄弱。太阳能发电首选的替代能源方式,安徽省也意识到了这一点积极培育优势企业,2009年3月1日,阳光电源公司建设的500kW光伏电站在合肥成功并网发电,成为中部地区建成发电的最大光伏电站。蚌埠市普乐新能源公司建设的2MW非晶硅太阳能示范电站正在紧张推进中,它将成为亚洲最大的非晶硅太阳能示范电站,但是据深入了解,二者的核心技术都由国外提供,后者是美国的母公司投资兴建的。
(三)缺乏行业远见,管理不科学。新能源产业作为一个替代传统能源的新行业,在其一定的领域内,存在很多未知的因素,仍需探索,行业内存在一部分投资者纯粹是看重眼前的短期暴利,从诸如房地产的行业盲目跟风进入这一行业,盲目扩充产能,缺乏行业的标准远见,并且也扰乱了行业秩序,破坏市场。而且新能源行业在国际上看来还处在探索阶段,没有形成一种完整有效的规范,从各方面所了解到的是,企业的带头人中几乎很少有像无锡尚德的施正荣那样有相当深厚技术背景的人,绝大多数都是从传统行业转行过来的,这样就存在一定的风险因素。
(四)新能源产业发展存在阻力。发展新能源的重要性无需争议,但相比较于传统产业而言,规模仍然较小,GDP比重不高;市场培育不够,消费者大多数人持观望态度。企业和机构的技术积累不够,产、学、研三者的结合度不够紧密,例如我国的“人造太阳”,即先进超导托卡马克实验装置,也即国际热核聚变实验堆计划(ITER)建设工程,在合肥科学岛首次试验成功,但其中未见到安徽省民营企业的参与。
三、安徽省新能源产业发展建议
(一)建立健全政府引导监督的体制,促进企业、社会和政府共赢化发展。新能源虽是新兴产业,但是仍要遵循产业经济发展的一般规律,就是要在一定的区域内形成良好完整的产业链,在这方面,政府起绝对的引导作用,构建适合安徽省长远发展的新能源产业;安徽省在这方面正在积极努力,2009年11月4日,安徽省能源局正式挂牌成立。大约在此三个月之前的8月8日,安徽省数十家新能源企业及相关科研院所、高校在合肥发起成立了安徽省新能源协会,共谋中部地区低碳经济的起飞。
(二)引进优秀专业人才,建立完善的奖惩机制,鼓励创新。新能源产业除了产业经济新兴外,更需要的是相应的新型专业人才,而目前国内这样的人才比较少,针对这一现状,政府和企业可以加大对这类人才的奖励程度,如对其进行住房补贴、解决家属的问题。对于海归的高学历专业人才,更应该加大引进力度,也可以到各地举办专场的推介会。政府可以与企业合作建立新能源产业的发展基金,鼓励企业和科研机构的创新,建议综合一些有实力的企业和科研机构建设大型的区域性的国家级实验室,为以后的发展加强技术储备,提高安徽省在新能源领域的竞争力,提升区域经济的科学发展。
(三)积极配合国家新能源振兴政策,加大招商和扶持力度。国家已经把新能源产业上升为国家战略产业,并且出台了许多相应的优惠扶持力度,优化国家的经济结构,提升我国在新能源领域的国际影响力。安徽省应当更多地展现自己在这些领域的基础优势,诸如科研力量、中部地区等优势,争取更多的国家级或者区域级的项目落户安徽,例如在有奇瑞、江淮等大型汽车集团的科研优势,争取国家新能源汽车示范基地的项目落户,在这方面安徽省与北京、上海、江苏等汽车大省相比还有很大的差距。针对产业规模的扩展。应当在国内外举办各种专场的推介会,吸引有实力的企业来皖投资,特别在资本市场上,加大宣传力度,可以考虑政府为那些有潜力但是资本不足的企业提供优惠贷款,构建良好的发展空间,如2009年10月31日,华能安徽核工程筹建处成立揭牌仪式在安庆市举行,标志着华能安庆核电项目进入实质性推进阶段。芜湖一期工程已被列入了国家核电“十二五”发展规划;这些都仍需要政府更进一步地做好项目的落实工作,为投资方做到“零问题,零困扰”,构建健康科学的投资环境。
(四)合理布局产业发展,加强各方合作共赢。安徽省地处我国的中部地区,淮河顺流穿过,土地大部分为平原,针对这些事实情况应当制定符合自身科学发展的战略计划,发展应当突出自身优势。新能源是一个广泛的概念,作为一个区域性的省份,不可能全部发展,只有发展优势产业,例如光热电太阳能产业、多晶硅产业、氢能、核电等合适的产业,而另外的风电、水电、海洋能、地热能等是不符合安徽发展的,这一点要清醒地认识到,也就是说,要实现新能源的“有序”发展。这个“有序”主要是在发展中兼顾各个产业链的节点发展,避免资金和资源的浪费,如风电的“空转状态”。另外,安徽省可以与周边省份合作开发项目,还可以联合国内外其他有实力的企业到周边省份例如新疆等地开发风电,实现共赢。
(五)企业自身全力谋发展,适时实施“走出去”战略。安徽省的新能源产业也已经初具规模实力,但仍处于成长阶段,如果要健康科学的成长,就必须与国际接轨,最终形成有国际影响力的企业,在此期间与那些走在前列的企业合作是必然的,合作才能共赢,例如像美、日、加等国的企业大都在起步阶段都寻求一定的科技合作,夏普作为日本最大的太阳能电池板制造商就与三菱、三洋等企业有过合作,最终提高了自己的竞争力。国家现在对国内企业出国投资合作持鼓励的态度,并且出台了一定的措施先后扶持,即所谓的“走出去”战略,这个战略不是单纯的出国进行投资建厂,而是企业考虑到自身的长远发展,进行合作扩展战略。企业在科学管理的同时还要多参照国内国际同行的管理和成长经验,认真吸取经验教训,避免自身在管理经营上犯同样的错误。
(六)积极配合国家产业经济政策,为国家建言献策。国家之所以如此重视新能源产业的发展,是因为国家意识到了传统行业在贡献GDP的时候所带来的高污染、高能耗等破坏性因素,积极提倡发展新能源这一低污染、低能耗的战略新兴产业。国家从全国的经济产业布局考虑,做出例如“中部崛起”、“西部大开发”等重大决策,也是考虑了地方的综合条件,因此地方等省份应该积极配合落实,也可根据实际情况向国家建言献策,以更好地制定国家经济良性发展的经济策略。例如,安徽省可以向国家建议出台一系列政策,改变目前新能源无法得到充分发展的状况。一方面必须让传统能源的价格反映资源和环境成本,新能源的价格优势才能得到体现。长期而言,依靠市场解决新能源发展问题,关键点是提高新能源的竞争力。国家可以出台一系列的政策,打出一套“组合拳”,利用税收、财政等手段调控新能源和传统能源行业的成本竞争力,政府可以对新能源进行补贴,直接提高其竞争力,也可以通过常规能源价格改革,间接提高新能源的竞争力。如国家对于新能源汽车这一领域的做法:提高燃油税,鼓励消费者购买新能源汽车,并对其进行一定比例的补贴,就是很值得提倡和鼓励的,对新能源发展的推动起到积极作用。我国即将要出台的《新兴能源产业振兴发展规划》中都有提出能源规划的指导性意见,我们希望看到政府进行必要的能源价格改革,逐步提高常规能源价格,科学合理地稳步改善能源消费结构,坚持以市场为主、政府为辅的科学发展方针;另一方面,作为构建新型创新型国家的战略方向,保护知识产权的重要性是最高的,安徽省应当努力与国家知识产权局等部委联合治理打击破坏知识产权的行为,保护企业的核心技术不受侵犯,创造良好的法制环境。
主要参考文献:
[1]安徽省发展改革委员会.关于加快安徽省新能源和节能环保产业发展的意见.2009.11.9.
[2]国务院发展改革委员会.战略性新兴产业发展规划.2009.12.6.
[3]中国可再生能源协会.2008年中国新能源与可再生能源产业发展报告.2008.11.
生物质能的发展现状范文5
Abstract: Forestry biomass energy developed relatively late in China, but it has achieved good results. In this paper, starting from the status and significance of forestry biomass energy development, the innovative model of forestry biomass energy development is analyzed.
关键词: 林业;生物质能源;创新模式;研究
Key words: forestry;biomass energy;innovation model;research
中图分类号:F326.2;F124.5 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)14-0175-02
1 林业生物质能源发展的意义
随着我国环境问题日益严重、资源储存量逐渐枯竭,生物质能源开发成为我国能源开发的主要方向,目前我国的生物质能源资源潜力约为180亿吨,由此可见生物质能源对我国经济发展的重要性。
1.1 发展林业生物质能源可以提高植树造林的速度,提高森林的质量 我国地大物博,地质条件比较复杂,其中包括1亿平方米的不适合种植农作物的边际土地,对此可以将这一部分进行林木的种植。生物质能源发展需要林业生物资源,通过发展林业生物能源可以带动能源林业的发展,增加森林资源的数量,提高我国的绿化面积。同时通过种植林业可以有效保护当地的生态平衡,防止水土流失,有效治理沙尘天气。通过发展林业生物质能源可以提高森林“三剩”利用率,进而提高中幼林的生长,实现森林资源的最大化利用。
1.2 促进林区经济发展,提高当地人们的收入 发展林业生物质能源对于当地经济发展具有极大的促进作用,当地经济可以以林业生物质能源发展作为经济发展的切入点,大力发展与林业生物质能源相关的产业,比如生物质能源发展需要的原料、产品的运输以及加工存储等都可以为当地提供更多地就业岗位,带动当地居民的经济收入。同时生物质能源具有廉价的特点,当地居民生活、生产可以充分利用生物质能源,这样可以在一定程度上为居民使用能源减少了一部分经济开支,并且生物质能源清洁、高效的特点也改变了人们传统的落后生活习性。
1.3 发展生物质能源能缓解自然能源资源紧张、大气污染严重的现象 随着我国经济的飞速发展,我国的自然能源资源储存量越来越匮乏,因此积极发展取代自然能源资源的产品是经济发展必然要求,林业生物质能源是利用林木、废弃树叶等经过一系列的光合作用等形成的一种具有可再生、清洁、高效的能源,林业生物质能源的使用可以在根本上解决煤炭石化给大气造成的污染,实现我国低碳经济发展目标的实现。
2 影响我国林业生物质能源发展的因素
2.1 林业资源分布不均,利用率不高 受到我国特殊地质地貌的影响,我国具有生物质能源开发的森林资源主要集中在我国的东北地区、西南地区,而且这些地区没有形成一定规模的生物质能源资源林基地,并且针对生物质能源开发的林业种类比较单一,并且其产出率不高。同时由于受到林业交通限制,我国林业资源的利用率普遍不高,一些受到交通影响的林区每年都会浪费许多的林业资源。
2.2 机械化水平不高 目前林区作业的机械化程度不高,我国虽然一直在强调机械化作业,但是我国林区的机械化程度与科学技术发展相比已经落后很多,尤其与国外国家相比,有的林区的机械化水平还不如国外70年代的技术,机械化作业水平会增加人工劳作的成本,降低生物质能源资源开发原料的供应量以及延伸林业生物质资源发展的效益[2]。
2.3 生物质能源开发技术发展还不够成熟 虽然我国生物质转化柴油技术已经具有了成熟的技术,并且建成了30多个项目,但是农林剩余物生物质热化学转化制取生物柴油及多联产技术还不成熟,而且在燃料乙醇转化利用技术方面也存在很大的问题,纤维素制备乙醇是目前技术研发和产业化示范的重点,木质纤维素转化乙醇技术近年有较大突破,但距工业化应用还有较长的距离。
2.4 相关的政策还不够完善 林业生物质能源开发属于科技创新,其具有高风险、低回报的特点,尤其是在前期资金投入比较高,获得回报的周期比较长,而且其受到林业资源地域性的限制,目前生物质能源开发还没有形成足够的市场规模,而国家对此支持的政策规定却没有具体方略。
3 林业生物质能源发展创新模式策略
3.1 营造有利于林业生物质能源发展的创新的政策环境 政策的支持对林业生物质能源发展具有重要的引导作用,因此要实现林业生物质能源发展需要政府机构积极为其发展营造一种良好的发展环境,首先加大财政与金融机构对林业生物质能源开发的支持力度,在资金上保证其开发与发展,通过财政补贴或者信贷支持鼓励企业进行生物质能源的开发与研究,提高企业的抗风险能力;其次我国政府机构要尽早出台与生物质能源发展制度相配套的具体政策,保证林业生物质能源发展有具体的政策支持[3];再次国家要重视对生物质能源战略发展的重视,将生物质能源以新型战略能源政策来抓,并且纳入生态植被恢复工程,给与能源林造林、抚育管护资金扶持;最后我国制定的林业生物质能源发展相关的法律法规要尽量与国际标准保持一致,积极借鉴国际先进经验,完善并提高我国的相关政策制度。
3.2 做好林业生物质能源发展规划的创新 对于我国林业生物质能源发展来说,首先要做好中长期发展规划,要严格坚持不得占用耕地、不得消耗粮食、不得破坏生态环境的原则,引入森林可持续经营理念,利用宜林荒山荒地、边际性土地,加快能源林基地的建设;同时,对林木生物质原料消耗的企业做好布局,引导农民与当地林业生物质能源企业的结合,实现生态效益、经济效益和社会效益的共赢。
3.3 拓展林业生物质能源机制创新,增强林业生物质能源发展活力 林业生物质能源作为新的科学技术,其要想在市场中获得发展,就必须要接受市场的检验,克服市场中的各种问题与障碍,对此为促进林业生物质能源的发展,需要国家政府部门、企业以及生产者积极进行管理机制创新,构建适应市场发展的林业生物质能源发展机制,可以建立林业生物质能源生产企业,按照“科技+公司+基地+农户”的现代产业化模式发展。以林业生物质能源科研创新,带动林业生物质龙头企业发展,由龙头企业复杂生物质能源林区构建,以此增强林区人们的经济收入,提高他们的种植积极性,实现企业和农户互利共赢,从而推动林业生物质能开发利用工作。
3.4 提高林业生物质能源发展技术创新,促进生物质能源发展 林业生物质能源属于密集型高科技,虽然在生物质转化技术的研发与应用上有了较大的突破,但是到今天为止我国的林业生物质能源技术发展还有许多不足,因此提高林业生物质能源技术的创新与发展,是促进生物质能源长远发展的重要条件。首先要加强对生物质能源林业植物的选育,大力发展具有高抗、速生、高产的能源林新品种;其次研究速生丰产栽培技术、矮化密植等技术,提高种子产量和品质;最后要积极培养林业生物质能源技术研发队伍,研发人员的技术创新能力是决定生物质能源发展的关键,因此要提高科研人员的技术创新能力。
3.5 增强林业生物质资源林区建设模式的创新 我国现有能源林较为分散,给林业生物能源资源的收集运输带来不便,应根据土地资源现状和开发利用情况以及林业能源植物的生长特点,科学规划、统一部署,结合国家林业重点工程,加大能源林的基地化建设,把林业生物质能源资源的规模化培育放在突出位置。
参考文献:
[1]杜玲,陈建成.关于加速发展我国林业生物质能源的思考[J].中国科技论坛,2010(1).
[2]张峰.林业生物质能源发展潜力研究[J].山西林业,2011(5).
[3]刘尚稳.浅谈南阳市生物质能源林的发展现状与对策[J].现代园艺,2012(11).
生物质能的发展现状范文6
一、多能互补的必要性
数据显示,我国60%左右农村人口仍然靠传统的秸杆和薪材等解决能源问题。全国农村每年直接消耗的各种能源相当于5.6亿吨标准煤,占全国总能耗的一半左右。发展新能源已成为改变农村能源使用结构,减少环境污染以及促进农村社会和谐发展的重要手段。然而,农村新能源到底该向何发展,发展中要解决哪些问题?
农村新能源主要包括沼气、太阳能、风力发电、微小水电、生物质能这几个方面。现阶段农村能源应该多种形式并存,不同的地区应根据自身的特点,确定适合当地经济发展水平的发展方向和发展重点。
在谈到农村新能源利用时,国务院发展研究中心研究员周宏春教授提出了“四位一体”和“五配套”的概念。“四位一体”,就是以太阳能为动力,以沼气为纽带,将种植业和养殖业结合起来,在全封闭条件下将沼气池、猪禽舍、厕所和日光温室等一体化。
“这样既解决农村的能源供应,改善农民卫生和生活环境,又可以减少农作物和蔬菜生长中农药化肥的使用量,提高食品品质和食品安全。”“五配套”模式,是建一个沼气池、一个果园、一个暖圈、一个蓄水窖和一个看营房,实行人厕、沼气、猪圈三结合的立体养殖和多种经营系统。
农村新能源代表着未来能源利用的方向,发展前景是很好的。但是,一些地区受技术水平制约,影响了农村新能源技术的推广使用。此外,随着农村养殖户的减少,沼气的替代能源问题也是需要考虑的。拿沼气发展来说,要跳出为沼气而建沼气池的单纯观念,将推广沼气与养殖、种植相结合,打造“养殖一沼气一种植”的模式,促进经济增长方式的转变,达到“三沼(气、渣、液)”综合利用,增加农民收入的目标。
总之,农村能源的发展应坚持“因地制宜,多能互补,综合利用,讲求效益”。“特别是要重视发展生物质能技术及其产业。”农村能源行业协会会长朱明强调说。具体来说,就是大力发展以秸秆、稻草等这些原料丰富、取材容易的生物质能,以及清洁的太阳能、风能、微水电等可再生能源,同时通过改革炉具等措施提高能源利用效率,以实现农村地区社会经济的可持续发展。
国家发展改革委副主任解振华表示,未来我国将有序推进以秸秆为主要原料的生物质能源。为缓解资源能源约束,发展循环经济,保护环境,应对气候变化,我国将大力推动农作物秸秆在农业领域的循环利用,积极发展以秸秆为原料的加工业,有序发展以秸秆为原料的生物质能源。
二、生物质产业和技术在各国的发展概况
生物质产业已受到了国际社会的广泛关注,许多国家制定了促进生物质产业发展的相关政策,并投入了大量的资金用于研究开发和推广应用。由于生物质能作为可再生能源仅次于煤炭、石油、天然气之后第四大能源,因此它在整个能源系统中占有重要的地位。近些年来,开发利用生物质能成为当前国内外广泛关注的重大课题,既涉及农业和农村经济发展,又关系到国家的能源安全。作为经济快速发展的中国,大力开发新型可再生能源已经是国家发展的重要战略,因此开发利用生物质能这一课题,有利于中国开拓新能源,并且能够缓解能源供需矛盾,也是解决“三农”问题,保证社会经济持续性发展的重要任务。
生物质能的利用分为两种:直接用作燃料的有农作物的秸秆、薪柴等;间接作为燃料的有农林废弃物及藻类等,它们通过微生物作用生成沼气,或采用热解法制造液体和气体燃料,也可制造生物炭。生物质能是世界上最为广泛的可再生能源。据估计,每年地球上仅通过光合作用生成的生物质总量就达1440~1800亿吨(干重),其能量约相当于20世纪90年代初全世界总能耗的3~8倍。但是尚未被人们合理利用,多半直接当薪柴使用,效率低。影响生态环境。
现代生物质产业是利用农作物及其残体、畜禽粪便、有机废弃物等可再生或循环的有机物质为原料,通过TA性加工转化生产化工产品、生物质燃料和生物能源以及生物质产品的一个格外引人关注的新兴产业。生物质既是可再生能源,也能生产出上千种的化工产品,且因其主要成分为碳水化合物,在生产及使用过程中与环境友好、又胜石油能源一筹。
目前我国的秸秆产出量已超过7亿吨,折合成标煤约为3.5亿吨,相当于7个神东煤田,全部利用可以减排8.5亿吨二氧化碳,相当于2007年全国二氧化碳排放量的1/8。随着国家明确提出到2015年秸秆综合利用率在80%的行动目标,我国秸秆资源化驶入快车道。以“秸秆能源”为代表的生物质能利用,在大力发展低碳经济的背景下,进入人们的视野。
目前。世界上较为成熟、可规模化开发利用的生物质技术主要集中在发电、固化成型燃料、沼气和液体燃料等方面。其中,生物质发电在发达国家已受到广泛重视,2005年全世界生物质发电的装机容量约达5000万千瓦,主要集中在北欧和美国。
生物质固化成型燃料在发达国家通常用来替代煤、燃气等作为民用燃料进行炊事、取暖,或用于区域供热和发电等。美国和欧洲一些国家的生物质成型燃料产品已进入商业化阶段,并相应开发了专用炉具;泰国、印度、越南、菲律宾等国也建成了一些生物质成型燃料生产厂,逐渐进入了规模化生产阶段。
沼气技术已经在有些国家普遍应用,欧洲和印度等地已建设了大量的户用沼气和大中型沼气工程。截至到2003年底,德国的大中型沼气工程总数已超过3000个,大多采用以畜禽粪便和秸秆为主要原料的厌氧消化工艺,机械化和自动化程度很高,生产出来的沼气主要用于发电。
生物液体燃料已实现规模化生产和应用。2005年,全世界生物燃料乙醇的总产量约为3000万吨,主要集中在巴西和美国;生物柴油总产量约220万吨,主要集中在德国。巴西以甘蔗为原料生产燃料乙醇,2005年的消费量为1200万吨,替代了当年汽油消费量的45%;美国主要利用耕地多、产量大的玉米为原料,同时积极发展纤维素制取燃料乙醇技术。欧盟对生物燃料也很重视。主要以大豆、油菜籽和回收的动植物废油等为原料生产柴油,2005年原欧盟15个成员国年产量约200万吨,占世界总产量的90%,其中德国年产量约为150万吨。
三、中国生物质产业的发展情况
中国农业生物质资源主要有农作物秸秆、畜禽粪便、农产品加工业副产品和能源作物等,资源丰富,产业发展潜力巨大。农业生物质具有资源种类多,分布范围广的特点,可转化为电力、燃气和液体燃料等多种商品位能源。
一直致力于生物质能研究的中国农业大学石元春院士认为,以秸秆为原料的现代能源是一个新兴产业。在当今发展清洁能源应对全球气候变暖的大形势下,秸秆迎来了 一个发展现代能源产业的重大机遇。
根据最新资料和有关专家预测,我国秸秆目前的用途是:还田15%,饲料16%,工业原料3%,薪柴50%和露地焚烧16%。也就是说,目前秸秆中的66%,约6_7亿吨是用于能源的,具有替代2.4亿吨标煤和减排5.8亿吨二氧化碳的能力。
秸秆还田、秸秆饲料、工业原料和薪柴的利用属于传统产业提升,而以秸秆为原料的现代能源是一个新兴产业。据了解,秸秆能源在欧洲发展已经有30多年,特别是北欧的丹麦和瑞典,秸秆发电和颗粒燃料的技术成熟度和商业化程度最高。
1、农作物秸秆
2004年我国小麦、玉米、稻谷、棉花、大豆、薯类、油料等主要农作物产量达4.69亿吨,秸秆产量约为5.96亿吨。预计到2020年我国主要作物的秸秆总量将达到8亿吨左右。其中,约有50%左右农作物秸秆用作农村居民生活用能,由于采用传统的燃烧方式,效率低下;我国以甘蔗渣及稻壳发电为应用方式的生物质燃烧发电已得到初步应用,总装机容量达800兆瓦;固化成型燃料技术已初步形成了研究、开发和应用同步推进的良好势头;以秸秆过腹还田、粉碎还田和生产有机肥还田的技术已形成一定应用规模;以秸秆为主要原料生产生物质材料的技术研究已经起步。
目前我国秸秆能源化主要有直接作为农村生活燃料、秸秆气化、压块替代煤炭燃料以及秸秆发电这几个途径。其中秸秆气化、压块替代煤炭燃料和秸秆发电已经在不少地方进行了探索和推广。
发展秸秆颗料燃料产业前景广阔。中国现年消费煤炭26亿吨,其中中小锅炉用约10亿吨,是温室气体排放大户,如果采用秸秆颗粒燃料替代,减排效益不可低估。
在中国,截至2007年底,核准的生物质直燃发电项目约百个,装机容量2500兆瓦,建成投交并网发电的项目总装机容量400兆瓦以上。截至2008年底,中国国能生物质发电集团已有10个30兆瓦和7个12兆瓦的生物质电站正在运营,其中单县电站装机容量30兆瓦,年发电2.2亿千瓦时,可替代8.7万吨标煤的燃煤,减排18万吨二氧化碳,农民年新增收入6000万元和获得1000多个工作岗位。秸秆直燃发电的技术和设备已经可以全部自主与国产。
秸秆能源产业还将为农民带来增收的机会。以每吨秸秆农民可获250至300元算,全国4亿吨能源用秸秆就能获得1000亿至1200亿元。计划2012年达40亿元。此外,农村的能源中,由烟熏火燎烧薪柴到烧颗粒燃料,能效可以提高2~3倍,能源消费质量也将显著提高。
2、能源作物
能源作物指经专门种植,用以作为能源原料的草本和木本植物,如甜高粱、甘蔗、木薯以及油菜等。全国未利用土地总面积为24508.79万公顷,其中有6020.56万公顷土地资源可供能源作物的开发种植。另外,每年还有约900万公顷不同类型的季节性农闲地,可以种植能源作物。
3、生物液体燃料
我国已建设了以陈化粮为原料生产燃料乙醇的示范工程,分别在6省市进行示范,燃料乙醇年生产能力已达102万吨。在非粮食作物生产燃料乙醇方面也取得了一定进展,已培育出适应盐碱地种植的“醇甜系列”杂交甜高粱品种,并建成了产业化示范基地;培育并引进了多个优良木薯品种,平均亩产超过3吨;育成了一批能源甘蔗新品系和能、糖兼用型甘蔗品种,并筛选出了适合甘蔗清汁发酵的菌株和活性干酵母菌株。
此外,我国已对利用菜籽油、棉籽油、乌桕油、木油、茶油和地沟油等原料生产生物柴油的技术开展了研究,目前已有年产10万吨生物柴油的生产能力。我国在双低油菜与杂种优势利用的结合上已达到国际先进水平:在油菜、油葵等主要作物上已开发出高含油量品种,含油量高达51.6%;为了不与食用油和工业用油争原料,还开发了利用麻疯树果实、黄连木籽等能源作物生产生物柴油的技术,初步具备了商业化发展的条件;在利用季节性农闲地种植油菜生产生物柴油方面具有很大潜力。
四、生物质产业在中国未来的前景
以生物质为原料生产绿色能源和环境友好产品是人类实现可持续发展的必由之路,已成为世界科技领域的前沿。随着经济的发展和社会的进步,世界各国将会更加重视环境保护和全球气候变化问题,通过制定新的能源发展战略、法规和政策,进一步加快生物质产业的发展。
从目前生物质的资源状况和技术发展水平看,今后发展的主要趋势是发电、供热、生产液体燃料和生物质材料等。最近20多年来,生物质技术发展很快,产业规模、经济性和市场化程度逐年提高,预计在2010~2020年间,大多数生物质技术可形成较强的市场竞争力,在2020年以后将会有更快的发展,并逐步成为主导产业。
生物质产业正成为朝阳产业。在中国发展生物质产业具有深远的意义,不仅有利于解决资源、能源短缺和环境污染问题,更是解决好“三农问题”、加快社会主义新农村建设的战略举措。中国政府高度重视生物质产业的发展。已经研究制定了一系列促进生物质产业发展的相关政策。
加强生物质技术研究与工程集成,在固化成型、燃烧、沼气、燃料乙醇、生物质材料等方面的关键技术研究和装备开发方面取得突破性进展,创新一批具有自主知识产权的技术和产品;推广一批先进的生物质工程技术;建成一批生物质产业化示范工程;开展我国农业生物质资源现状调查,初步查清我国生物质资源的拥有量和分布情况,建立生物质资源数据库,促进我国农业生物质产业的形成与发展。
全面推进生物质工程科技创新,在生物质能源转化和材料利用等方面达到国际先进水平,部分技术达到国际领先水平,增强我国农业生物质产业的国际竞争力。提高生物质能和产品在能源消费中的比重,通过生物质利用解决农村生活燃料短缺问题;基本实现农业废弃物的资源化利用,促进我国生态环境保护和社会经济的可持续发展。
以科学发展观为统领,以国家目标和市场需求为导向,针对我国生物质产业发展的关键环节,选择秸秆综合利用、农业有机废弃物资源化和能源作物开发为切入点,通过技术研究、集成和重点突破,创新生物质工程技术,加快生物质科研成果转化,促进生物质产业化进程,为建设社会主义新农村、为提高国家能源保障能力、为全面实现资源节约型和环境友好型社会建设目标提供重要的科技和产业支撑。
我国政府及有关部门已连续在四个国家五年计划将生物质能利用技术的研究与应用列为重点科技攻关项目,开展了生物质能利用技术的研究与开发,如户用沼气池、节柴炕灶、薪炭林、大中型沼气工程、生物质压块成型、气化与气化发电、生物质液体燃料等,取得了多项优秀成果。《可再生能源法》的和实施表明中国政府已在法律上明确了可再生能源包括生物质能在现代能源中的地位,并在政策上给予了巨大优惠支持,“农林生物质工程”也已经成为“十一五”国家科技支撑计划重大项目。
对国际上生物质产业发展趋势和中国生物质产业发展现状,以及需要解决的紧迫问题与薄弱环节,选择秸秆综合利用、农业有机废弃物资源化和能源作物开发,增强我国农业生物质产业的竞争力,提高生物质能和在能源消费中的比重,通过生物质利用解决农村生活燃料短缺问题,基本实现农业废弃物的资源化利用,促进我国生态环境保护和社会经济的可持续发展。虽说生物质产业是世界发展和新兴的朝阳产业。但其当前成本与价格尚难与石油基产品竞争。
利用取之不尽,用之不竭的农林生物质生产材料和石油化工产品是绿色化学的重要研究方向。