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生物质能源工程技术范文1
0 引 言
随着中国经济与社会发展的持续加速，能源资源短缺和环境污染问题日益突出。加快生物质能开发利用，开辟新型能源供应， 对于缓解国家能源供需矛盾，减少化石能源消耗，有效保护生态环境，促进农村经济和社会可持续发展具有积极的推动作用。提高资源利用效率，发展可再生能源资源，加快发展循环经济，保障国家能源安全，将成为我国经济发展的一项重要战略任务。
1 生物质能利用现状及发展目标
1.1 生物质能利用现状
截至2006年10月，黑龙江垦区应用新型专利技术，建设了7处秸秆气化集中供气工程、3处大中型沼气工程、3700户户用沼气池、6套秸秆固化成型燃料机组、15套稻壳发电机组，建设总投资28400万元。秸秆气化工程年利用作物秸秆5800t，可节约常规能源折合标准煤900t，直接受益农户2196户。大中型及户用沼气工程年可处理畜禽粪便6万t，节约常规能源折合标准煤2200t，直接受益农户5100户。利用秸秆固化成型技术生产秸秆固化燃料年可替代原煤4200t。稻壳发电机组总装机容量达24800kW，年可利用稻壳21万t，年发电量4590万kW。应用生物质气化、固化及稻壳发电技术，提供新型清洁能源，改善了传统用能方式，提高了生活质量和用能品位，降低了生产和生活成本，防止了畜禽粪便污染，既取得了较好的经济效益，也带来了减少二氧化碳、二氧化硫、废弃物等污染物排放的环境效益，为垦区节约能源、保护生态环境走出了一条新路。
目前存在的主要问题，一是受传统观念影响，农村能源开发利用与垦区经济社会总体发展水平差距较大，资源潜力没有得到有效开发，现代农业循环经济产业链还没有形成。二是生物质能源技术及装备处于较低水平，其可靠性和稳定性有待进一步提高。三是生物质能源项目初始投资较大，比较效益低下，难以实现市场化、商业化运作。
1.2 发展目标
“十一五”期间，黑龙江垦区大力推进以生物质为原料的气化、固化、液化及发电工程建设，计划建设40个生物质气化站，生物质固化燃料年生产能力达到20万t、液化燃料5万t，装备20台套稻壳发电机组，装机容量4万kWh，建设2座生物质直燃发电、热电联产装置，装机容量5万kWh。生物质年利用量占一次能源消费总量的8%，发电装机容量占全国的2%。
2 开发利用生物质能的优势与潜力
黑龙江垦区地处东北三江平原，总面积5.62万km2。其中，耕地面积220万km2，农业机械总动力433.6万kW，总人口158.6万人，年粮食生产能力达1000万t，已成为国家重点商品粮基地和现代农业示范基地，因此，发展生物质能源具有独特优势与潜力。
一是资源优势。黑龙江垦区年可利用作物秸秆量达800多万t。2005年末，大牲畜存栏80.5万头，生猪存栏174万头，年畜禽粪便量达622万t。集约化、规模化生产为生物质能利用提供了基础保证。有效利用作物秸秆及畜禽粪便等生物质能，可进一步调整生产用能结构、提高生活用能质量、改善当地生态环境、促进农民增收、实现农业和畜牧业可持续发展。
二是机械化优势。现代农机装备作业区已达到160个，大马力作业覆盖面积约900万亩，农业综合机械化率达到93%，农机化总水平居国内领先，机械化作业为生物质收集利用提供了先决条件。
三是农垦小城镇建设优势。按照垦区“十一五”规划，计划将原有2000多个生产队合并建成660个管理区，农业职工全部集中居住，住宅全部实现砖瓦化。利用小城镇基础设施完善、服务功能齐全、信息便捷的优势，使更多的农业富余劳动力向小城镇转移，壮大城镇经济规模和人口规模，为生物质利用提供了发展空间。转贴于
四是典型示范优势。在国家和省有关部门积极支持下，已建成多处大中型沼气、秸秆气化、秸秆固化、稻壳发电等生物质能源示范工程项目， 积累了丰富的建设经验，为生物质利用提供了技术支撑。
3 生物质能工程技术方案及可行性
3.1大中型沼气工程
3.1.1工艺方案
综合考虑大中型养殖场物料特点及北方地区气候寒冷等因素，适宜采用底物浓度高、加热量小、运行费用低和沼液量少的“能源生态型”卧式池中温发酵工艺。工艺流程示意图如下（见图1）。
3.1.2可行性
发展大型沼气工程及沼气综合利用，是解决垦区规模化养殖粪便处理、发展生态有机农业的最有效途径。充分利用畜牧业废弃物生产清洁能源，可进一步改善农场职工生活条件，减少环境污染，探索和形成垦区“粮-畜-沼-肥-粮”的资源良性循环生态农业新模式。
实践证明该工艺在北方地区运行稳定，产气效率平均高达0.6m3/（m3.d），沼气、沼渣、沼液应用前景广阔，具有较好的经济和社会效益，适宜在6000头猪以上的规模化养殖场及集中居民区附近建设。
3.2 秸秆气化集中供气工程
3.2.1工艺方案
推广使用下吸式固定床气化炉技术。下吸式固定床气化炉具有以下优点：(1)操作简便，运行可靠；(2)原料适应性强；(3)气化效率高；(4)热裂解充分，焦油含量低。工艺流程示意图如下（见图2）。
3.2.2可行性
以往农作物收获以后，除少量的秸秆粉碎后还田用于饲料及烧柴外，其余全部在田间烧掉，造成资源极大浪费，也给环境带来了污染。同时，随着煤炭、液化石油燃气价格不断上涨，居民生活用能成本不断增加。充分利用秸秆燃气，则可以更好地满足人们的生活需要，提高生活用能品位，带来良好的经济效益和社会效益。
3.3生物质液化燃料工程
3.3.1工艺方案
根据黑龙江垦区地域及气候特点，重点发展甜高粱秸秆制取燃料乙醇。工艺流程示意图如下（见图3）。
发展燃料乙醇有利于中国能源多元化、减少环境污染、发展畜牧养殖、增加农民收入。黑龙江垦区土地资源丰富，种植甜高粱产量高，成本低。生产甜高粱乙醇，可替代石油资源，减少车辆尾气污染，废渣废液可作优质饲料和液体肥料综合利用，是一项从种植到加工、从农业到能源的新型能源农业工程。
目前，黑龙江垦区在已建成甜高粱良种繁育基地的基础上，又扩大试种面积3000km2，为生产燃料乙醇提供了原料保证。
3.4生物质发电工程
秸秆发电是一项新兴能源产业。据调查，黑龙江垦区粮食作物区25km半径内，大豆、玉米、水稻等秸秆剩余量达58万t。随着农业生产科学技术不断发展， 粮食单产进一步提高，秸秆剩余量将进一步增加。发展秸秆发电， 一是可以加快秸秆转化步伐，增加农民收入，实现经济协调发展； 二是可以增加电力供应，拉动工业经济增长；三是可以提高资源利用效率，改善生态环境；四是可以拉动农区运输服务等相关产业发展。
项目采用具有国际先进水平的生物质直燃发电技术，工艺系统主要包括机组、电气、热力、燃烧、燃料输送、水处理、除灰、采暖、通风、除尘、消防等装置。 黑龙江农垦所属宝泉岭、红兴隆、建三江、牡丹江、九三等地区地质条件良好，水源充足，交通方便，电力接口便捷，可充分利用发电余热等优势，适宜建设25～50MW秸秆热电联产发电项目。
4 发展生物质能源的对策措施
（1）进一步加大《可再生能源法》的宣传力度。通过典型示范，提高开发生物质能源的认识，加快农村能源项目的推进和落实，形成全社会支持生物质能发展的良好氛围。
（2）全面开展生物质能资源评价。制定农业生物质资源评价技术规范，调查生物质资源量、能源作物适宜土地资源量，选育能源作物优良品种。
（3）推动生物质能技术进步。鼓励科研和教学单位加强生物质能工程技术研发能力建设，对生物质能关键和共性技术进行自主研发和引进吸收，优先支持采用自主知识产权的生物质能技术示范和转化项目。
（4）培育完善生物质能技术服务体系。整合市场资源，拓宽服务范围，加强生物质能技术服务队伍建设，提高技术服务能力，积极推广应用生物质能新技术和新产品，实现生物质能由公益性建设逐步向市场化运作、物业化管理方向发展。
生物质能源工程技术范文2
[关键词]生物质能 资源 沼气 生物质燃料 垃圾发电 展望
1 概述
生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体。生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量，它以生物质为载体，直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，替代煤炭、石油和天然气等化石燃料，可永续利用，具有环境友好和可再生双重属性，发展潜力巨大。
福建省是少煤、无油、无天然气、常规能源短缺的省份。随着经济的发展，福建省能源的自给率下降，2010年自给率为35%，预测2020年之后将降至20%，这是经济发展中一个严峻的问题。在各种可再生能源中，生物质能是一个独特、重要的能源，它是贮存的太阳能，更是一种唯一可再生的碳源，而且资源丰富，在世界能源消耗中，生物质能占总能耗的14%，预计到下世纪，世界能源消费的40%来自生物质能。因此，大力开发利用生物质能源，是优化能源结构，确保能源安全、改善环境，促进经济社会可持续发展的重要战略措施之一。
我省生物质能资源丰富，目前可作为能源利用的生物质有林业木质油料植物、农作物秸秆、畜禽粪便、农产品加工副产品以及能源作物、稻壳、玉米芯、花生壳和甘蔗渣等农产品加工副产品，甚至垃圾等都可用于生产新型能源。虽然福建省具有丰富的生物质能源开发利用的潜在市场，但是生物质能开发利用水平还较低，如何加快生物质能源产业的发展，是摆在我们面前的重要课题。
2 福建省生物质能学科发展简况
2.1福建省生物质能产业发展历程
2.1.1生物质形成的自然条件得天独厚
福建省地处东南沿海，与台湾隔海相望，全省地跨中亚热带和南亚热带两个自然气候带，西北有武夷山脉、中部有戴云山脉阻挡寒风，东南有海风调节，属海洋性季风气候区，多雨、温暖、湿润，独特的地理条件有利于各种生物质的生长，生物质能资源丰富。全省土地面积12.14万平方公里，其中山地、丘陵占80%以上，有“八山―水―分田”之称，土壤肥沃，森林资源丰富，森林面积770.5万公顷，森林覆盖率达63.10%，居全国第一，是我国南方的重要林区之一，有“绿色宝库”之称。
我省生物质能资源主要包括林木枝桠和林业废弃物、木本油料林油脂、废动植物油脂、畜禽粪便、工业有机废水、生活垃圾、农作物秸秆、农业能源作物及农产品加工副产品等。据初步调查分析，2008年我省生物质能资源理论存有量约1600万吨标准煤，约占全国资源总量的3.5%。
2.1.2福建省生物质能产业发展历程
近些年来，我省生物质能源产业的发展，已经建立一定的产业基础。生物柴油和户用沼气领域发展处于全国领先水平，生物质发电发展较快，但总体水平仍处于起步阶段。
2.1.2.1沼气
福建省沼气技术从上世纪80年代初开始系统的研究，相继成立省微生物所沼气研究室、省农科院农业工程与环境保护研究中心等专业研究机构，在福建省能源研究会下设农村能源专业委员会，在福建省农业工程学会下设农村能源及环保组，还有福建省农业厅农村能源环保总站等管理机构。
2001年以来，福建省利用中央财政农村小型公益设施建设补助资金以及农业基本建设项目资金，逐步开展农村户用沼气建设。先后有长汀、永安、龙海、福清、邵武、寿宁等县、市列入农村小型公益设施沼气建设项目，仙游、武夷山、松溪等县、市实施“一池三改”农村沼气建设项目。
2004年～2008年，中央共投入国债项目资金5356万元。2005年至今，省级投资9880万元，地方财政投资2822万元。全省累计建池从2000年的13.3万户增加到2008年的41.8万户，分布于全省70多个县（市、区），750多个乡（镇）。
到2008年，全省累计建成养殖场沼气工程1056处，容积349万m3，年产沼气4400多万m3，年处理1100多万吨畜禽养殖业粪水。全省共有规模养殖场7724个，建池比例为12.8%。其中，生态型沼气工程占90%，环保型沼气工程占10%。
2.1.2.2生物柴油能源化利用初见成效
自2002年以来，福建省在国内率先发展生物柴油工业化生产。目前福建已建立起有一定规模、设备装置技术比较高的生物柴油生产企业12家，形成35万吨，年左右的生产能力，约占全省柴油消费量的10%左右。
我省生物柴油发展路径从第一代技术起步，同时积极开发第二代、第三代技术，以争取更多原料来源。第一代技术是以动植物废油脂为主，进口棕榈加工残渣油为辅的原料路线，但原料来源受限。第二代技术主要是提炼能源林果仁榨油。第三代技术，由承担教育部示范工程的福建师范大学以海洋藻类为原料提取生物柴油的研究试验，取得了阶段性研究试验成果。
2.1.2.3生物质发电有一定进展
生物质能是我省各类可再生能源最丰富的一种，但技术成熟度低。多年来，农林业生物质并未得到充分合理的利用，大部分任其枯萎、腐败，目前利用率不到30%，而且其能源利用方式极为原始，大多数生物质以直接燃烧为主，有效利用率很低。以农林剩余物为主的生物质能密度低，大量收购必然带来长途搬运，运输成本高，原料采集范围大，发电成本高，发展受限制。
应用中科院广州能源研究所重点攻关项目《生物质大型上吸式气化炉》和《1000kW生物质气化发电系统》研究技术，2000年福建省莆田市建成了1000kW生物质（谷壳）气化发电厂，并投入运行。2003年，建宁县饶山热能有限公司利用稻壳替代燃煤发电、供热，解决稻壳资源浪费的问题。通过引进“热电联产垃圾焚烧节能技术”将稻壳“变废为宝”，该项目利用谷壳作为燃料替代燃煤生产蒸汽，同时用于发电，大大减少了s02等有毒废气的排放。项目运行过程中产生的废渣还可再用于生产白炭黑和炭黑。目前，饶山热能有限公司年消耗稻壳约5万吨。
福建省生物质能发电的主要途径是垃圾发电，从2003年开始，我省进行城市生活垃圾的发展研究和实践，出台了《福建省“十一五”城市生活垃圾无害化处理设施建设规划》和相应的配套政策，使垃圾发电产业得到快速发展。至2010年底，我省已建、在建和规划建设的垃圾发电厂已有10座。全部投产后，日处理垃圾7400吨，年发电量7.33亿kW・h，光发电一项就可节约25.7万吨标准煤。
2.2福建省生物质能发展前景
福建省是一个一次能源十分缺乏的省份。生物质能由于通过植物的光合作用可以再生，与风能、太阳能等同属可再生能源，资源丰富，可保证能源的永续利用。生物质的硫含量、氮含量低、燃烧过程中生成的SOx、NOx较少；生物质作为燃料时，由于它在生长时需要的C02相当于它排放的C02的量，因而对大气的CO2净排放量近似于零，可有效地减轻温室效应。生物质能作为世界第四大能源，仅次于煤炭、石油和天然气。根据生物学家估算，地球陆地每年生产1000亿-1250亿吨生物质；海洋年生产500亿吨生物质。生物质能源的年生产量远远超过全世界总能源需求量，相当于目前世界总能耗的10倍。我国可开发为能源的生物质资源到2010年可达3亿吨。随着农林业的发展，特别是炭薪林的推广，生物质资源还将越来越多。
福建省丰富的生物质资源预示着良好的发展前景，根据福建省相关部门制定的生物质能开发利用规划，要从以沼气、生物柴油、压缩成型固体燃料、垃圾发电为品种的生物质能中筛选出作为示范工程，重点加以扶持，提高技术成熟度，加以推广，以推动生物质能产业化的发展。
3 福建省生物质能发展现状
近年来，国家高度重视生物质能的开发和利用，颁布了《可再生能源法》、《可再生能源产业发展指导目录》、《可再生能源发电有关管理规定》、《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》、《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》和《关于发展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施意见》等法规和配套办法及规章，制定了20多项农村沼气、秸秆综合利用、燃料乙醇等国家和行业标准。在国家的政策扶持和引导下，中央和各地不断加大资金投入力度，通过加强科研开发与技术攻关，开展不同形式的试点示范与建设，有力促进了我省生物质能产业的发展。
3.1生物质能资源状况
3.1.1沼气
我省生物质资源丰富，遍布全省各地，是全国发展沼气重点省。据测算，如将全省人畜禽粪便用作燃料、肥料的作物秸杆1/3，经厌氧发酵制取沼气，年资源总量可达26.3亿m3，折标煤187万吨。若全部开发利用，农业人均100.5m3.按人均日用气0.3m3计，可解决90%左右的生活燃料。
3.1.2垃圾
我省城市垃圾产量在迅速增加，据2005年统计，全省城市生活垃圾量将达940多万吨。据调查，目前福、厦、泉等沿海城市每人每年平均垃圾量达450公斤左右。福州市一天的垃圾就达1200～1400吨。根据对福州、厦门等市垃圾质地测试结果，可燃物占55%以上，热值为5000kJ/kg左右，具备了建设垃圾发电厂的要求。
3.1.3生物质制油
福建省是全国重点林区之一。适宜种植的能源高产作物主要是能源甘蔗、甘蔗、甘薯、木薯、油莎豆等；有开发潜力和价值的油料能源植物种类的科目有大戟科、樟科、桃金娘科、菊科、豆科、山茶萸科、大风子科和萝摩科等，可以适合规模化种植的有麻疯树、山苍子、油茶、黄连木、乌桕、油桐等。
福建省还有丰富的农作物秸秆稻草、麦草、芦苇、竹子等非林质纤维，有香蕉、菠萝等果业茎秆和森林抚育间伐、树林修枝、林业加工剩余物，以及随处可见的野生芒属植物等生物质资源，每年的资源总量可能超过数千万吨。但大多未被充分利用，造成生物质资源的很大浪费。
福建省海洋资源十分丰富，有浅海41.5万公顷，滩涂20多万公顷，有海洋生物3000多种。其中可作为生物质能源开发的原料不乏其中。
3.1.4生物质资源总量
福建生物质能资源主要包括农业废弃物、林业废弃物、城市垃圾、废弃动植物油脂、工业有机废水、木本油料林以及木薯、甜高梁等农业能源作物七大类。据初步调查分析（2010年），目前全省生物质能年资源总量约为1620万标准煤，占全国资源总量的3.5%。目前，全省生物质能源年资源潜力分布如下：
（1）农业废弃物
农村沼气资源：以农村畜禽粪便为主要原料的沼气潜力为26.3亿m3，折合187.8万吨标准煤；
秸杆：总量1035万吨，其中1/3可作能源利用，约345万吨，折合172万吨标准煤；
农产品加工剩作物：以稻壳与甘蔗渣为主。总量约285万吨，折合184万吨标准煤。
（2）林业废弃物
福建森林覆盖率居全国之首，林业废弃物资源丰富，包括林木枝桠和林产废弃物等，约1200万吨，折合685.2万吨标准煤。
（3）城市垃圾发电资源
垃圾年产出约940万吨，其中720万吨可用于发电，发电量折合30万吨标准煤。
（4）废弃动植物油脂
可产生物柴油36万吨，折合51.5万吨标准煤。
（5）工业有机废水产沼气资源：17亿m2，折合121.4万吨标准煤。
（6）水本油料林：可用于栽种木本油料林的用地约60万公顷，可产生物柴油120万吨，折合157.9万吨标准煤。
（7）木薯、甜高梁等：可产燃料乙醇30万吨，折合30万吨标准煤。
3.2生物质能开发利用现状
3.2.1沼气开发与利用技术
3.2.1.1户用沼气
我省沼气技术逐步成熟，通过不断加强技术革新，注重新技术、新成果的应用，在池型方面，研究出了适应不同气候、原料和使用条件的标准化池型。主要应用有：①ZWD型沼气池：由福建省农科院上世纪90年代研发，2002年获得省科技进步三等奖。其优点是占地面积小，结构简单；解决了进出料难题；扩大沼气发酵原料来源；且料液分布更均匀，提高沼气产气率18.9%。②SQC新型高效户用沼气池：1991年南福建省农业生态环境与能源技术总站与顺昌县联合研究开发，2004年获中华农科教基金农技推广奖。SQC～，JI户用高效沼气池在福建省北部寒冷山区实现了全年不间断产气，可满足5―6口之家常年生活用气；目前泉州、漳州、三明、龙岩、莆田等地均有引进该池型。③户用玻璃钢组装式沼气池：2002年，由福建省农科院农业工程技术研究所研制，是一种安全、新型、廉价的沼气池。它产业化程度高；适应性强；密封性好，保证了最佳产气条件。2003-～9月，获得国家知识产权局实用新型专利。
3.2.1.2大中型沼气工程
①以沼气工程为纽带，建立生态牧场：项目于1983年在省农科院畜牧兽医研究所试验牧场实施，建立沼气池271：：1，总容积1205m3，年产沼气7.3万m3，除作生活燃料使用外，还进行沼气发电，作汽车燃料，用沼渣养蚯蚓种蘑菇，沼液放养胡子鲶等试验；1982年，“沼气长距离输送研究”获省科技成果四等奖，向省内外推广；1989年获农业部农村能源及环保优秀成果三等奖。②泉头畜牧场沼气生态系统工程研究：在泉头万头猪场建成我省第一个生态能源村的基础上，1991年第二期建成两座350m3上流式厌氧发酵塔（UASB）和300m3贮气罐，用于发电（装备45kW和75kW各1台沼气发电机）；沼渣用于种果和培植食用菌，沼液用于养萍、养鱼，达到物质、能量良性循环；1 994年被国家环保局评为一等农业生态技术。⑧隧道式沼气池：2003年，南平市延平区农村能源站曾宪芳等通过改造和吸收ABR和AF工艺技术，形成隧道式沼气池，该工艺提高了厌氧消化效率。④推流式厌氧滤床工艺（PAFR）：从上世纪90年代开始推广该工艺。沼气池在常温下池容产气率可达0.5～1.0m3・-m-3・-d-1左右，能承受较大负荷冲击，施工简便、管理方便、运行稳定，设置地下，占地小；降解率高，易产生微生物膜，采用防堵、自动排渣工艺，基本实现不耗动力运行。⑤红泥塑料厌氧发酵装置及其后处理设施标准化设计技术：2003年，福州北环环保技术有限公司开始引进台湾红泥塑料厌氧发酵技术，并着手红泥塑料厌氧发酵装置关键技术研究，并形成标准化应用技术，在省内外十几家养殖场推广。⑥高效厌氧净化塔：2010年，福州科真自动化工程技术有限公司研制出了高效厌氧净化塔，并用沼气发电余热对厌氧净化塔进行加温，解决了低温季节不能正常产生沼气的难题。⑦智能化大型沼气池：福建省农科院农业工程技术研究所研发成功“智能化大型沼气池远程控制系统及高效产气调控技术的应用”，率先应用玻璃钢材料作为大型沼气池保温材料，建立玻璃钢夹套水泥沼气池，保温效果好，2012年5月通过专家鉴定，比传统沼气池增加产气量25.7%，解决了冬季沼气池产气难的问题；采用厌氧发酵后固液分离，提高了发酵液浓度，达到高效产气，实现远程监测调控，远程诊断，大大节省了人力成本。项目已获得发明专利1项、实用新型专利6项，达到国际先进水平。为国内首创。
沼气的工业化应用，包括沼气集中供气、沼气发电等还处在示范阶段。
3.2.2生物柴油的开发技术
目前我省已形成生物柴油35万吨/年左右的生产能力，其中5万吨以上的企业有3家，2万吨级的企业有2家，1万吨级企业有6家。但2008年以来，受国际油价激烈震荡和金融危机的影响，企业生产受到严重打击，特别是生产工艺还不完善，产品价格较高，原料收集困难，原料成本占生物柴油总成本的3N左右。目前原料成本高，转化率低。经济效益差是制约产业发展的主要障碍。因此产量从2007年的18万吨，跌到2008年的3.5万吨左右，许多企业处于停产、半停产或转产的困境。
3.2.3燃料乙醇的开发技术
南平闽沪置业生物工程有限公司致力于推广生物质资源的转换，公开征求工艺，采用生物质资源替代石油资源，制造生产术质石油。福建闽江学者、特聘教授张木清在省政协九届四次会议上提交了题为《关于加快发展我省生物能源产业的建议》，把我省的甘薯、甘蔗列为生物质资源，要求作为燃料乙醇原料加以重点发展。
1996年，福建农林大学甘蔗综合研究所在国内首倡能源-甘蔗研究。在主持国家“九五”甘蔗育种科技攻关期间，首次将“高光效、高生物量育种”列入攻关内容。以总生物量、总可发酵糖量为育种目标，创制能源甘蔗新材料，并通过一系列中间试验和技术指标的评价，选育能源甘蔗新品种的技术路线。通过自育和引进获得一批能源甘蔗新品种（系），接近或超过了美国第二代能源甘蔗品种的水平。2001年12月。《甘蔗光合性能的遗传分析及高光效、高生物量能源甘蔗新品系选育》通过农业部科技成果鉴定、能源甘蔗品种选育与鉴定这一核心技术已臻成熟。这期间，“十五”国家“863”计划、福建省重大科技项目《能源专用甘蔗新品种选育》、福建省跨越计划《能源甘蔗新品种（系）的中试与产业化》等都对能源甘蔗的研发给予立项资助。
厦大能源研究院研制和利用农林纤维素生物质联产燃料酒精与术糖项目以农林纤维素生物质（秸秆、蔗渣、林草）等为原料，分离提取纤维素、半纤维素、木质素等组份；利用纤维素酶对纤维素组份进行降解，制取燃料酒精；利用木聚糖酶对半纤维素组份进行降解，制取功能性木糖。针对我国术质纤维素原料预处理技术和多元化生物质资源规模化培育与利用等核心技术亟须突破的现状，研制木质纤维素原料的高效预处理技术和低成本降解技术等关键技术，建设万吨级纤维素水解制备液体燃料及其醇电联产综合利用示范工程，实现纤维素乙醇、丁醇的清洁生产和能量自给项目仍需作大量工作。到2015年，预计示范工程规模将达到3万吨/年以上，并建立相应的技术经济评价体系。
3.2.4固体成型燃料技术（主要是农林废弃物）
生物质成型颗粒燃料主要由农林废弃物作为原材料经过加工组成的。它是利用农林废弃物，如秸秆、水稻杆，薪材、术屑、花生壳、瓜子壳、甜菜粕、竹丝、稻糠、苜蓿菜、刨花、树皮边角料、杂草等所有废弃的农林作物，经粉碎一烘干一陈化一混合―挤压一冷却一筛分―包装等工艺处理过程，使原来松散、无定形的原料压缩，最后制成颗粒状燃料。其密度一般为1.1～1.3t/m3，热值约为4080―4800kcal/kg。1吨生物质成型燃料相当于0.8吨标准煤或0.51吨柴油/燃料油。
福建省南安市宝林能源公司与著名大学联合开发再能源燃料――生物质颗粒燃料，同时突破传统高能耗小产量的造粒设备，目前公司第五代造粒机已经面市，保证今后福建本省在新能源燃料供需上，无须再从外省引进。宝林公司生产的生物质颗粒燃料（直径6mm～11mm）已经出口多个国家，如日本、罗马、芬兰及东南亚。宝林在未来3年，计划引进外资，共同合作，力争建设20个生产基地，达到年产50万吨的规模，做强做大福建、广东、江西一带的生物质市场。福建南安海特机械公司、福建省南安市欧科新能源科技有限公司、福建省莆田市绿之道新能源有限公司都是生产生物质颗粒燃料设备的厂家。
3.2.5生物质发电技术
3.2.5.1生物质发电
沼气发电作为一种清洁、环保、高效的发电方式，符合国家节能减排、循环经济发展的产业政策。我省沼气发电项目共有21家，装机规模小，大部分项目都处于建设或试运行阶段。很多养殖场仅是利用少部分的沼气资源用来发电，发电主要为自用，都没有接入电网。其中装机容量较大的为大拇指环保科技（南平）有限公司正在建设的沼气发电项目，其建设规模为250―350kW。福州科真自动化工程技术有限公司研发KZ30GF-K、KZ50GF-K、KZ75GF-K型纯沼气发电机组，先后经过福建省经济贸易委员会“产品投产鉴定”和福建省农业机械鉴定推广总站“技术鉴定”。2008年11月，在福清市星源农牧开发有限公司安装2台75kW・h发电机，经过几年的运行，状态良好，每天可发电600―1000kW・h。
集美大学能源与动力工程研究所研发沼气发动机驱动的热泵（BHP）是一种节能环保型装置，与电动压缩式热泵相比，其主要动力源不同。该装置能充分回收利用沼气发动机余热。
我省生物质能发电已开始起步，光泽凯圣生物质热电厂利用鸡粪和谷壳混合物发电，一期装机容量为2.4万kW，每年消耗鸡粪和谷壳混合物约25万吨以上，相当于节约8.8万标准煤，于2010年投入运行。建宁热电联产扩建项目工程在原有供热汽轮发电机组1×K20t/h锅炉+1×C1315―24/5型背压式汽轮机组基础上，扩建1×20t/h锅炉+1×1.5MW背压式汽轮机组，采用稻壳进行燃烧发电。另外，规划中的仙游生物质发电厂位于仙游盖尾镇石马村，装机容量为2×12MW，项目已完成选址和初步规划。
3.2.5.2垃圾发电
福建省垃圾焚烧发电以城市工业和生活垃圾为燃烧介质，采用机械炉排炉或循环流化床焚烧炉对垃圾进行焚烧处理，利用其产生的热量进行发电。每处理1吨垃圾，约可发电250kW・h。垃圾发电的重要一环是重视城镇的生活垃圾卫生转运站的配套建设，构建城乡一体化的垃圾运输转运体系，保证垃圾原料的供应。
2007年，福建省建设厅、发改委、环保局印发实施《城市生活垃圾焚烧发电设施建设规划》。规划到2015年，我省建成23座垃圾焚烧发电厂，处理规模1.33万吨/天，装机容量达到26.15万kW，年发电量达11.17亿LkW・h。
至2011年底，已投入运营的有福州、晋江、石狮、厦门垃圾焚烧发电厂、福州市红庙岭填埋气发电厂、厦门东部、南安、晋江二期、莆田、惠安、南安扩建、福清、宁德等垃圾焚烧发电厂，垃圾处理规模8900吨/天，装机容量17.565万kW，发电约12.01亿kW・h。正在施工的有安溪、南平、建阳、龙岩、三明、邵武、浦城、漳州等8个垃圾焚烧发电厂；另有厦门海沧、闽候、平潭、福州第二等9个垃圾焚烧发电厂正在进行可研、环评等前期工作。
2007年11月，福州红庙岭垃圾填埋场填埋气体发电工程投入运行。该工程采用目前国际上最先进的马丁技术建设，利用填埋气进行发电，装机总容量0.25MW，年均发电约1000万kW・h。
4 福建省生物质能技术发展展望
4.1发展思路
以科学发展观为指导，以服务海峡西岸经济区发展战略为动力，以能源、经济、环境协调、可持续发展为目标，充分发挥生物质资源和技术优势。
充分利用农业废弃物，大力加强沼气建设，积极推广固化成型燃料，大力发展生物质发电产业，大力发展具有规模效益、环境友好，经济社会发展急需的产业。
加强科技创新、加大政策扶持、强化体系建设，引导、整合和利用社会力量广泛参与，推进生物质能产业健康有序.发展。
4.2基本原则
（1）因地制宜，重点发展。在充分调查研究的基础上，贴近省情实际，立足当地资源特点，因地制宜，培育特色。重点发展包括以农村沼气为主的沼气利用和发电，以生物柴油为主的生物液体燃料，以城市垃圾为主的生物质能发电等三类。
（2）坚持协调发展的原则。坚持循环农业理念，推动农业废弃物能源化利用，把农业废弃物的能源化利用作为今后农业生物质能产业发展的主攻方向，大力发展农村沼气，加快发展农作物秸秆固化成型和气化燃料。
（3）生物质能发展要与我省经济发展水平相适应，发展规模和开发力度要与我省财力相适应，量力而行，立足未来发展。坚持政府引导和市场配置相结合。
（4）优先发展既有资源优势，又有一定经济竞争力的技术和项目，把生物质能发展与服务三农、改善农村、农业、农民的用能状况结合起来。
（5）以技术可行为基础，努力掌握拥有自主知识产权的核心技术和关键技术，着力提高技术转化应用能力，积极探索发展生物质能的多种有效途径，引领我省生物质能产业的持续健康发展。
（6）以原料的可获得性为出发点，以经济合理性为前提，以产业为纽带，合理确定生产规模和发展模式，充分发挥各参与主体的积极性，积极构建原料供应、生产加工、产品利用以及维修服务等完整的产业链条，促进生物质能产业和相关产业协调发展。
4.3发展目标
（1）沼气：至2015年，全省农村沼气新增户用沼气24.80万户，普及率达到82.85%；新建大中型沼气工程815处；全省利用沼气总量5.2亿m3，其中户用沼气3.85亿m3，大中型沼气工程1.35亿m3。
（2）生物液体燃料：积极建立木本油料林基地，建设科研示范基地和加工示范项目。力争2015年生物柴油生产量达到15万t，开发生物柴油林种植基地，采用第二代和第三代技术，加工生物柴油。
（3）生物质发电：①沼气发电：叫“十二五”期间，建成1座示范性并网型沼气发电工程；把具备装机能力240kW及以上的60%养殖企业、具备装机能力60～240kW的10%养殖企业建成沼气发电项目。②到2015年，我省建成23座垃圾焚烧发电厂和生物质发电厂，生物质发电总装机容量43.61万kW.年发电量19.36亿kW・h。
4.4技术应用与发展
4.4.1农村和大中型沼气
在提高户用沼气普及率的同时，加强后续维护，逐步完善服务体系，实现服务专业化，管理物业化，提高产业化水平，逐步推广新建养殖小区和联户沼气工程。今后新扩建大中型沼气工程，实行集中供气、供热和发电三结合，提高资源利用率。大中型沼气工程，要采取集中供气与发电相结合的发展方式，充分利用沼气资源，最大限度地减少沼气对空排放，避免大气污染和能源浪费；农村沼气的沼渣、沼液要合理利用，充分用作农田有机肥，禁止乱堆乱放，防止二次污染。
4.4.2生物柴油
生物质液体燃料应加紧企业重组，在发挥已形成生物柴油生产能力的同时，着力加强第二代（木本油料）、第三代（海藻、纤维素）技术开发创新。加强小桐子、油桐及无患子等木本油料林高产优良树种选育栽培和生产基地建设以及果仁深加工，油化结合；开展生物质和农业生产剩余物（如甜高梁、秸秆等）液体燃料重点试验研发工作，争取早日转化为生产力。
针对我省原有的生物柴油生产原料主要为餐饮废油或榨油脚料，严重影响产品质量，也不能保证原料的稳定供应，以及生产过程中存在液体酸碱催化工艺的环境友好性差等问题，研制木本油料、能源微藻培养技术，实现生物柴油清洁、高效生产十分重要。
4.4.3生物质燃料
生物质的直接燃烧和固化成型技术的研究开发，特别适用于福建省林区。由于生物质形状各异，堆积密度小、较松散，给运输和贮存以及使用带来了较大困难，影响生物质的使用。因此，可以按成型技术将木质材料螺旋挤压生产棒状成型物；或用活塞式挤压制得圆柱块状成型物，以及用内压滚筒颗粒状成型技术和设备生产颗粒状成型物。成型燃料应用于两个方面：其一，进一步炭化加工制成木炭棒或木炭块，作为民用烧栲术炭或工业用木炭原料；其次是作为燃料直接燃烧，用于家庭或暖房取暖用燃料。
秸秆致密固化成型就是采用热成型技术或常温冷成型技术，通过成型机将秸秆、杂草、灌木枝条乃至把菠萝茎杆、香蕉茎杆加工成颗粒燃料，果壳果皮等农林废弃物压缩成高热值、高密度的燃料棒或颗粒，提高其单位容积的重量和热值，这种固化成型燃料可用于替代燃煤发电，值得研究。
针对我国目前生物质气化热解技术的不成熟，导致初级产物以及后续的液体燃料产品品质低下等问题，要研制先进高效净化与组分调变一体化技术，建设拥有自主知识产权的万吨级生物质热化学转化制备液体燃料及热、电、化学品等多联产系统示范工程，降低液体燃料的生产成本，提高生物质资源化利用率和附加值。
针对我国生物质能产业存在设备故障率较高、维修频繁，影响连续生产，长时间连续运行的稳定性不好，设备关键部件耐高温和耐腐蚀性能不够等问题，要研制非粮生物质原料收集装备等，到2015年实现生物质原料专用机械的规模化生产。
4.4.4生物质发电
4.4.4.1沼气发电
要继续在农村大力推广以“一池三改”为内容的户用沼气工程和大中型沼气利用工程；重点开发适用于农村和小城镇的热（气）电联供示范系统。对于将污水处理中的淤泥进行发酵，生产沼气发电；将发电后的余热用于发酵系统保温升温的项目也应当进行考察、调研，提高城市使用沼气的份额。
4.4.4.2垃圾发电
福建省“十二五”生物质能发电发展目标及2020年发展规划见表1。
以城市垃圾为主的生物质发电应结合城市环境卫生设施建设和农业生态环境污染治理，重视二次污染治理，稳步推进大中型城市垃圾焚烧发电项目建设，充分利用城市生活垃圾与工农业生产废弃的生物质焚烧发电，提高资源综合利用率。“十二五”期间，要开展生物质混烧和直接燃烧发电试验。在有条件的市（县）逐步发展生产、生活垃圾与其它生物质废弃物混烧发电、林业生产“三剩物”以及其它生物质直接燃烧发电的示范。
垃圾发电要严格审查建设厂址选择方案，合理选择技术工艺设备，建立垃圾分拣制度，确保人炉垃圾质量和燃烧物的成分要求，有效防止有害物质入炉；要认真做好有害气体、污染废液安全防治工作；要探索新型二段往复式垃圾焚烧炉及新飞灰固化工艺技术，并在渗沥液处理工艺上有所突破；要建立健全安全规范运行操作规章和监管制度，加强检查监督，确保有害液体、气体达标排放。
5 结语
福建省生物质能源资源丰富，有着广阔的生物质能源开发利用的潜在市场，对于能源资源缺乏的福建省来说，利用得天独厚的自然和物种优势，发展生物质能源，具有重要的战略意义。
生物质能源工程技术范文3
河南省建设生物质能化产业的重要性和紧迫性
全球每年生物质的总量大约在1.7×1011 吨，估计现在只有6.0×109 吨生物质（约占总量的3.5%）被人类利用。按照能源当量计算，生物质能仅次于煤炭、石油、天然气，位列第四，占世界一次能源消耗的14%，是国际社会公认的能够缓解能源危机的有效资源和最佳替代方式，是最具发展潜力的可再生能源。目前，生物质能化利用的主要方向包括：生物液体燃料、生物燃气、生物质成型燃料、生物质发电、生物质化工等方向。生物质能产品既有热与电，又有固、液、气三态的多种能源产品，以及生物化工原料等众多的生物基产品，这些特质与功能是其他所有物理态清洁能源所不具备的。
据国际能源署统计，在所有可再生能源中，生物质能源的比例已经占到了77%，其中生物质发电、液体生物燃料和沼气分别占生物质能源利用总量35%、31%和31%。
很多国家成立专门的生物质能管理机构，主要负责相关政策的制定以及部门的协调事宜，如巴西“生物质能委员会”，印度“国家生物燃料发展委员会”，美国“生物质能管理办公室”等。
很多国家都制定了关于生物质能发展的长期规划，确定了具体的发展目标，如美国“能源农场计划”，巴西燃料乙醇和生物柴油计划，法国生物质发展计划，日本“新阳光计划”，印度“绿色能源”工程等。各国都采取了积极务实的生物质能源发展政策与措施，如欧盟主要采取了高价收购、投资补贴、减免税费以及配额制度等。美国主要采取了担保贷款、补助资金和减免税费等。
2011年，最具代表性的生物燃料――燃料乙醇全球产量达到了7 000万吨，美国燃料乙醇产量达到4 170万吨。近期美国已把生物质能的重点转向第二代先进生物燃料，《能源独立与安全法》（EISA）强制要求2022年生物燃料用量达到1.1亿吨，其中先进生物燃料为6 358.8万吨。第二代生物燃料指“寿命周期内温室气体排放比参考基准减少50%以上的、玉米乙醇以外的可再生燃料”，主要包括纤维乙醇、沼气、微藻生物柴油等。为实现此目标，美国政府采用了投资补助和运行补贴（每加仑1.01美元，约合2 123元/吨，按汇率6.3计算）等方式大力鼓励先进生物燃料相关的研发、中试、示范和商业化项目建设，已建试验、示范装置45套，预计2～3年内可以实现商业化规模生产。
生物质成型燃料方面，欧美的发展最为发达，其主要以木质生物质为原料生产颗粒燃料，其成型燃料技术及设备的研发已经基本成熟，相关标准体系也比较完善，形成了从原料收集、储藏、预处理到成型燃料生产、配送和应用的整个产业链。截至2010年，德国、瑞典、加拿大、美国、奥地利、芬兰、意大利、波兰、丹麦和俄罗斯等欧美国家的生物质成型燃料生产量达到了1 000万吨以上。
美国POET公司、美国杜邦公司、意大利M&G公司、西班牙Abengoa公司等将于2014年前运行5万吨以上规模的纤维乙醇厂。
生物质精细化工产品目前已达1 100多种，如乙二醇、乳酸、丁二酸、丁醇、2，3-丁二醇、乙酰丙酸、木糖醇、柠檬酸、山梨醇等。据分析，从生物质制取的化学品现已占化学品总销售额10%以上，并以每年7%～8%的速率增长。美国国家研究委员会预测，到2020年，将有50%的有机化学品和材料产自生物质原料。壳牌公司认为，世界植物生物质的应用规模在2060年将超过石油。
随着技术的进步，未来生物质能化开发利用将向原料多元化、产品多样化、利用高值化、生产清洁化方向转变，纤维乙醇生产成本进一步下降，与粮食乙醇相比将具竞争优势，成为液体生物燃料的主流产品;大中型沼气是极具潜力的新兴生物能源方向;以纤维素糖为平台的生物化工产业的兴起，将减少对化石资源的依赖，促进绿色发展。远期生物质快速热解制生物燃料和微藻生物燃料也将有较大的发展空间。
总体上看，我国以燃料乙醇为代表的生物质能化产业发展基本达到世界先进水平，推广使用技术成熟可靠、安全可行。在法律、政策、规划、试点等方面开展了创造性的工作，为今后的工作打下了基础。
河南生物质能化产业发展基础
作为农业大省，河南生物质资源非常丰富。仅农业剩余物的干重量每年为7 000万吨，占全国1/10。林业剩余物资源量每年为2 000多万吨，其中生态能源林近期规划500多万亩，远景规划1 200万亩。
河南省生物质能化开发利用起步较早，2004年即在全国率先实现了乙醇汽油全覆盖，成功创造了乙醇汽油推广的“河南模式”。目前，河南省生物质能化利用主要涵盖了生物质成型燃料、液体燃料、气体燃料和发电等方向，涉及燃料乙醇、纤维乙醇、沼气、成型燃料、生物柴油、生物质发电、乙二醇、乳酸等产品，2010年生物质能利用折标煤420万吨。
液体生物燃料产品产量超过70万吨居全国第一，其中燃料乙醇产量超过60万吨，约占全国的30%，燃料乙醇消费量超过30万吨。2009年底，河南天冠建成投产了全球第一条万吨级秸秆纤维乙醇生产装置，实现连续规模化生产，建立了完整的工艺路线，掌握了多项具有自主知识产权的关键技术，部分指标接近或超过国外先进水平，已经通过了国家验收，具备了进一步产业化放大和推广的条件。全省能源林面积超过300万亩，开展了生物柴油的实验生产，具备了规模化生产的技术能力。
建成了国内最早的工业化沼气项目并获得了广泛推广和应用，拥有全球最大的1.5亿立方米/年工业化沼气装置，配套3.6万千瓦沼气发电项目已经并网发电，同时供40万户居民生活、2 500辆公交和出租车使用。农村户用沼气达到361万户，普及率18%，大中型沼气达到2 360处。
生物质发电总装机45万千瓦居全国前列，年发电量约10.6亿千瓦时。
目前，河南省生物质成型燃料产品产能已超过30万，年产量20多万吨，居华中地区首位，其中建立位于河南省汝州市的生物质压块燃料生产工程，目前年产生物质成型燃料3万吨，正在形成年产10万吨的生产基地，通过示范建设，建立了压块成型燃料生产厂原料最佳收集模式、清洁生产模式、成型燃料产业发展模式，生产电耗为40kW・h/t～50kW・h/t，实现了压块成型燃料的产业化生产。建立在洛阳偃师市和河南汝州市的成型燃料设备生产基地，目前正在形成年产300台套的生产能力。
生物制氢方面国内还没有产业化，近几年，国内少数学者主要围绕提高光合细菌的光转化效率等方面，着手对光合细菌制氢进行了实验研究，并取得了一些重要进展。河南农业大学在国家自然科学基金、863计划等项目支持下，正在按照生产性工艺条件进行太阳能光合生物制氢技术及相关机理的研究，并且已经取得了一定的突破，成为河南省重要的制氢技术储备。
生物质化工产品总产量超过10万吨。河南财鑫集团2010年建成纤维乙二醇中试装置，形成了整套工艺技术，达到国内先进水平，正在进行万吨级产业化示范;河南宏业生化2011年建成全球首套生物质清洁生产2万吨/年糠醛联产乙酸装置，已实现连续规模化生产，达到国际先进水平。
河南农业大学、郑州大学、河南能源研究所等一批科研机构有较强的生物质能源研发实力。
河南省从事生物质能研发和产业推广的单位上百家。
2013年，生物质能化产品总产值超过100亿元。
总体来说，河南省生物质能开发利用起步较早，达到国内先进水平，其中燃料乙醇、沼气和秸秆成型燃料等技术和装备居国内领先地位。
河南省发展生物质能化产业的总体要求
坚持资源开发与生态保护相结合，以不牺牲农业和粮食、生态和环境为出发点，科学开发盐碱地、“三荒”地等宜能非耕地，规模化种植新型非粮能源作物与生态能源林，加强农林牧剩余物资源、城市生活垃圾与工业有机废水、废渣管理，坚持梯级利用、吃干榨净，建立标准化生物质能化原料收储运供应体系，推动生物质能化产业绿色低碳循环发展。
坚持顶层设计与先行先试相结合，把握世界生物质能化产业发展方向，统筹谋划国家生物质能化发展的新模式、新途径，破解关键制约瓶颈和体制机制障碍，以资源、技术、市场发展现状为前提，在河南先行先试，以点带面，积极推进，努力探索具有示范带动意义的生物质能化全产业链发展模式。
坚持自主创新与开放合作相结合，立足现有产业基础，整合聚集国内研发力量和专有技术，强力推进生物质能化核心技术开发，加快关键装备集成，占领世界生物质能化产业发展新高地。开展国际交流与合作，合理引进国际先进技术、装备与人才，带动生物质能化产业全面发展。
坚持重点突破与整体推进相结合，以纤维乙醇产业化为突破重点，推进沼气高值化利用、生物化工和生物质能化装备规模化生产，加快纤维丁醇、航空生物燃料、微藻生物柴油、生物质快速热解制生物燃料等先进产品与工艺研发步伐，整体推进生物质能化高起点产业化开发利用，培育规模大水平高的战略性新兴产业。
坚持政府推动与市场运作相结合，发挥政府主导作用，制定积极的产业政策，引导多种经济主体投入，扶持生物质能化企业规模化发展。建立有效的市场激励机制，营造良好发展环境，发挥市场配置基础作用，以市场开拓带动生物质能化产业持续健康发展。
在发展目标上，充分发挥河南生物质能化开发利用的资源、技术和实践优势，集聚优势企业和科研机构，吸引国内外生物质能化领域领军人才，开展生物质能化资源梯级循环利用，做大做强生物能源装备制造业，在全国率先建成规模最大、实力最强、技术最先进的生物质能化示范区，全面发挥示范区的示范、辐射和带动作用，打造全国的生物质能化源科研、装备制造和推广应用基地，占领世界可再生能源领域新高地。
近期目标（2014-2015年）：规划投资200亿元以上，新增工业产值188亿元以上。重点推进纤维乙醇产业化，稳定粮食乙醇产量，纤维乙醇生产能力达到50万吨/年，纤维乙二醇等多元醇生产能力达到10万吨/年，联产糠醛达到5万吨/年，新增大中型沼气生产能力16.5亿立方米。生物柴油总生产能力达到50万吨/年，其中高品质航空燃油占10%以上。新增年产5～10万吨的成型燃料生产基地2个，生物质成型燃料生产能力达100万吨;初步奠定生物质能化示范省产业基础，确立生物质能化发展基本模式。
中期目标（2016-2020年）：规划投资1 000亿元以上，新增工业产值1 600亿元以上，其中装备制造700亿元。纤维乙醇生产能力达到300万吨/年，纤维乙二醇等多元醇生产能力达到50万吨/年，联产糠醛达到50万吨/年，新增大中型沼气生产能力62亿立方米。生物柴油总生产能力达到400万吨/年，其中高品质航空燃油占30%以上。建成500个左右的生物质成型燃料加工点，形成约250万吨的生产能力。带动生物质能化技术升级，基本建成国家生物质能化示范省。
河南省生物质能化产业创新的重点任务
重点发展纤维乙醇、纤维乙二醇、纤维柴油、糠醛、沼气，实施醇电、醇气、醇肥、醇化多形式联产，着力提升农林剩余物的资源化利用水平;积极建设工业、畜牧业、农村大中型沼气工程，提高城乡有机垃圾资源化利用水平，加快构建新型农村社区配套的分布式生物能源体系;积极拓展生物质化工，初步形成规模化的生物化工产业链;完善生物质成型燃料体系的原料收集、储存、预处理到成型燃料生产、配送和应用的整个产业链，积极推进生物质成型燃料的产业化、规模化生产及应用模式，开拓生物质成型燃料应用新途径，大规模进行燃油、燃气替代应用，与煤炭形成相当竞争力;大力推进生物质能化装备产业;积极探索开展航空生物燃料、微藻生物柴油、快速热解制生物燃料等先进生物燃料技术示范。
（一）纤维乙醇产业化
在纤维乙醇产业化方面，围绕纤维乙醇生产，着力提升纤维乙醇生产和综合利用技术水平、装备和自动化水平，能源利用转化效率和经济性指标达到国际领先水平。形成包括科技研发、装备制造、工程设计建设、生产运营、人才培养和队伍建设在内的完整产业体系;形成秸杆采集、储存、调运、纤维素酶生产和配送、纤维乙醇生产与集中脱水加工等较为完备的生产经营管理模式，实现纤维乙醇产业化重大突破。
1.纤维乙醇产业化步骤
发挥天冠、中石化、中石油等能源骨干企业人才、技术、资金、管理和市场优势，不断提高生物质资源能源化转化效率，实现不同原料、不同规模、不同产品梯级开发产业化发展。因地制宜，结合城镇化和新农村建设，以产业集聚区为依托，采取不同产品结构模式，设计建设3～10万吨不同规模纤维乙醇厂。实施沼渣和炉灰还田，保持土地资源和粮食生产可持续发展。
――采取“醇―气”模式建设纤维乙醇工厂，实现木质纤维素分类利用，纤维素生产乙醇，半纤维素生产沼气联产，木质素残渣发电供热。
――结合现有秸秆电厂，采取“醇―电”联产模式，首先利用秸秆中的纤维素生产乙醇，剩余木质素废渣作为电厂燃料和半纤维素等产生的沼气联产发电，重点解决醇、气、电一体化技术和装备系统集成。
――在糠醛和木糖（醇）生产集中地区，整合糠醛、木糖（醇）生产规模，以玉米芯为原料，首先用半纤维素生产糠醛或木糖（醇），剩余糠醛或木糖渣中纤维素生产乙醇，剩余木质素作为燃料发电，实现纤维乙醇、糠醛（木糖）和发电联产，提升原料资源利用效率，解决生产环节污染问题，实现“醇―化―电”一体化发展新模式。
2.实施关键技术创新工程
――开展纤维素酶生产技术提升研究，不断提高菌种产酶效率，提升自控水平，进一步降低纤维素酶生产和使用成本，建设配套生产和供应基地。
实施关键技术创新工程，重点开展纤维素酶生产、原料预处理、酶解发酵三大关键步骤技术攻关，进一步提高纤维乙醇的技术经济性。
――加大能源植物优选培育和能源作物基地建设力度，利用河南省未开发荒地，种植能源作物，提高原料亩产和纤维素含量，开展规模化能源作物种植。
――依托车用生物燃料技术国家重点实验室，整合高校基础研究资源，重点解决纤维素酶、木聚糖酶等多酶系生产菌种构建，筛选优化高效、耐逆菌株，提高纤维素酶生产效率和发酵酶活，提高多酶系酶解效率，实现纤维素酶生产和使用成本大幅降低。
――构建高效、长寿命、高耐受性代谢工程菌株，选育驯化适合工业化生产的混合糖发酵菌株，实现纤维素、半纤维素共同发酵生产乙醇，提高原料转化乙醇效率，建设万吨级技术示范工程。
――开发连续高效低能耗预处理技术和设备、提升同步糖化发酵、蒸馏浓缩耦合等工艺技术水平，形成3～10万吨工艺技术包。
（二）沼气利用与农村新能源体系建设
1.工业大中型沼气与高值化利用
实施纤维乙醇-沼气联产，提升食品、轻工、化工、生物医药等行业的废渣、废液联产沼气水平，重点建设日产5万m3、10万m3以上的大规模工业化沼气工程，通过高温全混厌氧发酵、中温上流式厌氧污泥床、膨胀颗粒污泥床相结合的工艺提高厌氧发酵COD去除率、扩大沼气消化液资源化利用规模，降低有机废水好氧处理的负荷。开展以沼气综合利用为核心的企业泛能网示范，提高能源利用效率，减少污染物排放。鼓励沼气规模化生产生物天然气入站入网，压缩生物天然气（CBNG）用作车用燃气、居民用气及发电。
工业大中型沼气主要围绕纤维乙醇、生物化工、食品等高浓度有机废水、废渣排放企业，按照集中就近原则，合理布局，优先配套建设分布式能源供应系统。
2.农村大中型沼气和农村新能源体系建设
按照坚持走集约、智能、绿色、低碳的新型城镇化道路的要求，将生态文明理念和原则全面融入新型农村社区，构建农村新能源体系。以大中型沼气建设为核心，加快农村能源消费升级，为新农村建设提供高品位的清洁能源，提高农村居民生活质量，改善居住环境，推进生物能源镇（社区）示范，推动绿色、健康、生态文明的新型农村社区建设。依托大型养殖企业或利用秸秆建设大型沼气集中供气工程，并在条件具备的社区试点沼气分布式能源，实现气、电、热联供。开展农村微电网示范，探索可持续的运营模式。开展太阳能热水系统和地热能采暖并提供生活热水示范项目建设。根据各地资源条件，开展沼气、小水电、太阳能、地热能、风能等多种能源组合的用能方式示范，探索适宜中部地区的农村能源发展模式，推动农村新能源体系建设。
3.城市生活垃圾沼气
在省辖市或地区性中心城市，结合城市污水和有机垃圾收集，建设大型或超大型工业沼气工程。对生活垃圾进行二次集中分类处理，构建“有机废弃物―厌氧发酵―沼气发电―沼液沼渣制肥”等循环经济链条。在建或新建垃圾填埋场配套建设填埋气回收装置生产沼气，鼓励大中型垃圾填埋场建设沼气发电机组。
4.生物质热解气化
以城市废弃物和农村生物质废弃物为对象，结合工业园区的能源需求，建立热电气联供的生物质燃气输配系统示范工程。大力推行区域集中处理模式和循环经济园、工业园等园区模式，选取已经启动基础设施建设程序的项目作为示范工程，真正做到科技与需求相结合、技术与产业相结合。提高生物质气化技术水平，限制生物质气化产业发展的一个主要原因是技术仍处于较低水平，未来的发展首先要解决技术问题，包括加强生物质气化基础理论研究，提高气化炉工作效率、燃气净化效率，提高装备系统稳定性，增强系统自动化程度，完善产业链各项关键技术，打造生物质气化技术流水线生产。扩展气化技术应用领域，不但要将生物质气化技术应用于木质生物质原料，还需根据生物质原料来源及单位用途，发展适于工业生物质、农业生物质、城市生活垃圾等多元生物质气化技术，并根据用途发展高品质燃气技术、气化供热、发电、制冷等多联产技术。实现生物质气化技术产业装备生产的规模化，提高装备的设计水平，扩大装备的生产规模，实现设备的系列化、标准化、大型化，并完善上下游相关企业单位，实现装备技术的自主化设计制造，取得自主知识产权，构建完整的生物质气化技术装备设计与制造产业链。
5.生物质制氢
河南省乃至我国的生物制氢技术尚未完全成熟，在大规模应用之前尚需深入研究。目前需要解决的问题还很多，如高效产氢菌种的筛选，产氢酶活性的提高，产氢反应器的优化设计，最佳反应条件的选择等。生物制氢技术利用可再生资源，特别是利用有机废水废物为原料来生产氢气，既保护了环境，又生产了清洁能源，随着新技术的不断开发，生物制氢技术将逐步中试和投产，成为解决能源和环境问题的关键技术产业之一。
（三）成型燃料产业化
在成型燃料产业化方面，发挥河南省科学院能源研究所有限公司、农业部可再生能源重点开放实验室、河南省生物质能源重点实验室、河南省秸秆能源化利用工程技术研究中心等科研院所的人才和技术优势，依托河南省秋实新能源有限公司、河南奥科新能源发展有限公司、河南偃师新峰机械有限公司等企业，加大生物质成型燃料的关键技术突破和产业化推广。完善生物质成型燃料原料、工艺、产品、应用等环节，建设原料收储运模式，优化组合工艺生产线、降低能耗、提高自动化控制程度，加大推广力度和规模。
1.成型燃料产业化步骤
――根据河南省不同地域的生物质原料分布产出规律，结合生物质成型燃料生产模式及生产企业生产实际情况，开展收储运的理论研究和试验示范，建立生物质原料的收储运模式，解决农林生物质原料收储运成本费用问题。建立健全农林生物质原料收储运服务体系，建立适宜不同区域、不同规模、不同生产方式的农林生物质原料收储运体系。在河南省有代表性的区域，建成规模不小于5万吨/年的成型燃料收储运生产示范体系。
――研究生物质物料特性参数、生物质成型过程特性参数以及成型产品特性参数在线式数据采集与控制系统，保证生物质成型燃料全生产系统的智能化控制，保证成型系统稳定持续运行。将生产系统稳定生产时间提高到5 000小时/年，实现工业化连续生产。
――根据河南省不同地域原料特性，开发出以木本原料为主的高产能、低能耗的颗粒燃料成型机组，单机生产规模达到3-5吨/小时，成型燃料生产电耗达到60kW・h以下;配套设备完整匹配，形成一体化连续生产能力，示范生产线规模达到1万吨/年;选择代表性区域，建成年产2万吨以上颗粒燃料示范生产基地。
――根据河南省不同地域原料特性，开发出以草本原料为主的高产能、低能耗的块状成型燃料成型机组，单机生产规模达到3-5吨/h，成型燃料生产电耗达到40kW・h以下;配套设备完整匹配，形成一体化连续生产能力，示范生产线规模达到3万吨/年;选择代表性区域，建成年产5万吨以上颗粒燃料示范生产基地。
2.成型燃料规模化替代化石能源关键技术与工程示范
针对目前生物质成型燃料在燃料利用环节存在能源转化效率不高、应用规模小，高效综合利用及清洁燃烧技术水平不高等问题，开展成型燃料气化清洁燃烧关键技术设备研发和推广，从而实现生物质成型燃料的高效清洁燃烧利用，规模化替代燃油、燃气等清洁燃料。
――研发成型燃料高效气化及清洁燃烧关键技术，开发生物质成型燃料沸腾气化燃烧炉、大型高效气化炉，研制低热值燃气高效燃烧及污染控制技术，取得生物质气化系统与工业窑炉耦合调控技术。燃烧设备规模达到MW级，能源转换效率达到75%，各项环保指标达到燃油或燃气炉窑排放指标。建设年消耗千吨的生物质成型燃料的气化燃烧替代工业窑炉燃料的示范工程，实现生物质能源在工业窑炉上应用的突破。
（四）开发相关生物化工及综合利用产品
积极推进生物化工产品技术研究和产业化示范，实现对石油、天然气、煤炭等化石资源的替代。围绕纤维乙醇的副产物如二氧化碳、木质素等开展综合利用，提高产品的附加值;开展纤维质原料制取乙二醇项目产业化示范;拓展生物乙烯及下游产品产业链，开拓乙醇深加工新产业链;开发生物丁醇和生物柴油相关生物化工品。
1.二氧化碳基生物降解材料和化学品
加强高活性、安全、低成本催化体系研究，突破反应条件温和、环境友好的聚合工艺和非溶剂法提取技术，开展二氧化碳基生物降解材料及下游制品的产业化示范。积极研发二氧化碳与甲醇一步法合成碳酸二甲酯等关键技术，重点发展聚碳酸亚丙酯树脂、碳酸二甲酯、聚碳酸酯、发泡材料和阻隔材料等深加工产品。
2.纤维乙二醇、丙二醇、丁醇、糠醛下游产品产业化
依托天冠、财鑫等在生物化工技术研发方面具有优势的大型企业集团，开展纤维质糖平台为基础的生物化工醇技术攻关和产业化示范，重点发展纤维乙二醇、丁醇等高附加值产品产业化示范。依托宏业生化发展糠醛下游深加工产业链包括乙酰丙酸、糠醇、二甲基呋喃、四氢呋喃、呋喃树脂等。
开展纤维乙二醇等多元醇生产技术优化改进和产业化示范，提高生产效率和产品收率、质量，正在建设万吨级产业化示范装置，到2015年完成10万吨级乙二醇、丙二醇生产装置，到2020年形成50万吨生产能力。
开展纤维素水解物生产丁醇菌种的选育（葡萄糖木糖共利用），推进细胞表面固定化技术及其反应器的开发，采用反应-吸附耦合的过程集成研究，缩短发酵周期，提高产物浓度和分离效率，2015年完成2万吨级纤维丁醇示范，2020年形成10万吨/年纤维丁醇生产能力。
开展以糠醛为原料的乙酰丙酸、糠醇、二甲基呋喃、四氢呋喃、呋喃树脂等产品的深度开发，2015年建成连续化和规模化生产基地，2020年形成年加工50万吨糠醛生产规模。
3.生物乙烯及下游产品
开展乙醇高效催化制乙烯产业化示范。着力突破乙醇脱水制备乙烯催化剂关键技术，提高催化剂的选择性、寿命和催化效率，实现生物乙醇生产乙烯工艺的长周期、低成本、稳定运行。完善提升乙烯-聚乙烯-塑料制品和乙烯-环氧丙烷-乙二醇-聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）两条产业链，大力发展塑料制品、包装材料和高端服装面料。
4.木质素高值化开发利用产品
提高木质素综合利用水平，重点开发胶粘剂、有机缓释肥料、木质素复合材料、水泥保湿剂、高值燃料等产品，拓展其在化工、农林、建筑等领域的应用范围。
（五）微生物柴油产业化
根据国内外现有研究成果，结合绿色化和生物精炼概念的理念，实现微生物柴油的产业化。微藻等微生物养殖和生产生物柴油技术实现重大突破，开展万吨级工业化示范。集合微藻等微生物优良品种选育、高效转化、规模化养殖、油脂提取精炼等核心技术，开展工业化养殖、生产示范，实现微生物柴油和副产品的多联产。
1.木质纤维素生物质的综合处理技术
木质纤维素生物质主要成分为纤维素、半纤维素和木质素，经过一定的物理/化学处理，木质纤维素糖化，用于微生物的培养。副产物中的糠醛等物质会影响微生物的生长和代谢，综合的处理技术目标是将这些副产物控制在最低的水平，同时达到最高的降解效率。酸碱和离子液等化学处理要配合温度、压力，适度的破碎要配合微波、超声、蒸汽爆破技术，从而达到能量消耗最小，水解产物变性最少的效果。这些处理技术综合起来需要针对不同物料有序实施。
2.产油微生物脂类代谢的遗传调控
对于产油微生物油脂过量积累的机制当前还停留在生化水平上。利用基因组学、蛋白组学和转录组学技术，研究产油微生物脂肪代谢的基因调控机制，通过对某些关键基因实施遗传修饰，使其朝着人为设定的代谢流方向发展，最大限度的发挥转化作用。理解脂肪代谢的基因调控原理还有利于通过不同发酵模式调控油脂积累，有利于更好的利用工业废弃物生产油脂，有利于通过培养基营养限制调控脂肪的积累，有利于利用小分子诱导物调控细胞的繁殖和脂肪积累。
3.微生物柴油原位转酯技术
传统的微生物柴油生产周期长、成本高，而且打破微生物坚实细胞壁的操作很难实施。基于微藻等微生物生物柴油生产的周期分析显示，90%的能耗是用在微藻的油的提取工序上，表明油的提取工艺的进步将大大影响生产成本，决定着生物柴油加工产业的经济效益。近期“原位”转酯方法用于藻类生物产油生产受到密切关注，这种在细胞内酯类与醇类接触直接发生转酯反应，而不需要将脂类提取出来再与其发生反应。这种直接转酯技术，不仅能够用于微生物的纯培养物，同时有效适用混合培养产物的生物柴油生产。研究显示，原位转酯技术能够降低样品中的磷脂的量，甚至达到不能检出的水平。生物质的含水量会极大的影响油脂的提取率，而小球藻原位转酯研究发现，适当增加转酯反应底物醇的比例能够从含水量较大的生物质中获得较高产率的生物柴油，将大大减少微生物生物柴油的能量消耗和设备投入，明显降低生产成本。
4.生物精炼概念下的微生物柴油生产技术体系
木质纤维素物质来源广泛，如果在处理过程中将某些附加值较高的化学提取出来将会大大提高收益。同时，将微生物菌体所含的营养物质充分利用也会大大节省原料成本，例如将酵母菌提油后的残渣经过加工脱除抗营养因子后再用到微生物培养基的配制，可以节省大量含氮营养添加物。转酯反应的副产物甘油可以提纯后加工成丙二醇，后者是一种附加值更高的化学原料，甚至粗甘油用于培养基添加会提高微生物油脂的积累。废水处理可以用厌氧发酵生产甲烷或氢气，也可以通过微藻培养回用有机营养物。
5.生物柴油相关生物化工品
积极利用生物柴油副产品甘油，采用高活性、高选择性的催化剂，突破反应热移除、微生物法二羟基丙酮等关键技术，重点开发环氧氯丙烷、乙二醇、丙二醇、十六碳酸甲酯、二羟基丙酮（DHA）等高附加值精细化工产品，拓展其在医药、化工、食品等领域应用范围，实现资源高效综合利用。
6.生物质乙酰丙酸平台化合物
完成以玉米秸秆为原料水解生产乙酰丙酸工艺的优化设计与中试，解决生产过程设备腐蚀问题，完成乙酰丙酸的分离纯化工艺，完成乙酰丙酸的衍生物乙酰丙酸乙酯的生产工艺设计，将生物质高效转变为乙酰丙酸等平台化合物。完成千吨级的生物质水解生产乙酰丙酸联产糠醛工艺、乙酰丙酸酯化工艺中试装置的建设及运，完成放大级的生物质水解的生产乙酰丙酸工艺包的开发设计。
7.生物质间接液体燃料
开展生物质间接液化技术及产品开发，利用生物质先气化成合成气（由CO和H2组成的混合气体）、然后再将合成气液化得到的产品，如甲醇、二甲醚、费托汽柴油等，逐步建立中试及示范工程。
8.生物质纳米材料
以生物质作为原料合成碳基纳米材料、多孔碳材料及复合材料，所制备的纳米材料具有优异的固碳效率、催化性质和电化学性质，使其在催化剂载体、固碳、吸附、储气、电极、燃料电池和药物传递等领域潜在重要应用，使其成为合成技术研究的热点。
（六）强化生物质能化装备产业化与基地建设
围绕生物质能化产品规模化开发利用，依托特色产业集聚区，发挥骨干装备制造企业的产业基础和技术优势，加强与国内外优势生物质能化装备企业和专业科研院所合作，整合上下游企业，完善特色生物质能化装备产业链。突出集成设计、智能控制、绿色制造和关键总成技术突破，培育一批具有系统成套、工程承包、维修改造、备件供应、设备租赁、再制造等总承包能力的生物质能化装备大型企业集团，建设一批特色鲜明、技术先进、在全国有重要影响的生物质能化装备基地。
1.农林原料收储运装备
以洛阳、许昌等农机产业集聚区为重点，集合国内先进农林机械制造企业，引进国外先进制造技术，骨干企业，重点突破秸秆剪切、拉伸、压缩成型等基础共性技术，大力发展稻麦捡拾大中型打捆机、玉米秸秆收割调质铺条机、棉秆联合收割机、能源林木收获机械、高效粉碎机械与成型机等重大整机产品，带动相关零部件产业配套发展，切实提高生物质收集、装载、运输、储藏的高效性和通用性。
2.纤维乙醇成套装备
以南阳新能源产业集聚区为重点，依托天冠集团现有纤维乙醇成套装备，集成国内外先进技术，加大设计研发力度，加快推进具有自主知识产权的纤维乙醇成套装备技术提升，打造世界领先的纤维乙醇成套装备制造基地。重点开发原料预处理低温低压、大型连续汽爆技术和装备，纤维素酶大型、高效生产技术和装备，大型高效连续酶解发酵技术和装备，高抗堵蒸馏及热耦合干燥成套装备，木质素燃烧高效能量转化装备。2015年前形成年总装10套3～10万吨级纤维乙醇成套装备能力。2020年形成年总装300万吨纤维乙醇成套装备能力。
3.沼气生产及沼气发电成套装备
以南阳新能源、郑州经济技术、安阳高新技术和长葛市等产业集聚区为重点，依托天冠集团、森源集团等骨干企业，加快发展有机废弃物高效率厌氧消化及沼气生产、沼气制取生物天然气、民用沼气加压输送、撬装式CNG加气站以及生物天然气分布式能源集成等成套装备。加强与美国通用、德国西门子和日本三菱等国外优势企业合资合作，大力发展2 000千瓦以上大型沼气发电技术和装备。在南阳形成大型工业沼气成套装备基地，在许昌和周口形成农村大中型沼气成套装备基地，在郑州形成生物天然气分布式能源与CNG加气成套装备基地，在安阳形成城市有机垃圾沼气成套装备基地。
4.生物质成型燃料及其高效利用成套装备
依托河南省科学院能源研究所有限公司、河南秋实新能源有限公司等，建成成型燃料成套生产设备和生物质热解气化、高效燃烧及生物质成型燃料气炭油联产设备加工生产基地。
5.生物柴油和生物热解技术装备
依托中石化、中石油集团先进生物柴油和航空生物燃料技术，发挥洛阳、商丘装备制造业优势，加快发展水力空化、临界态甲醇酯化等新型生物柴油装备，形成成套生产能力。加快开发生物质快速热解、生物油催化加氢生产车用燃料技术和装备。
6.生物化工产品关键装备
依托河南财鑫集团、华东理工大学、天津大学，设计研发优化改进秸秆制乙二醇等多元醇高效预处理、糖化、连续氢化裂解反应器和节能精馏分离等关键设备。
依托河南天冠集团、郑州大学、清华大学、浙江大学、中山大学、中科院上海生命科学研究院等，设计研发优化二氧化碳降解塑料反应釜、脱挥挤出造粒、产品改性等关键设备，生物柴油副产物甘油制1，3-丙二醇反应自控流加、膜法分离、脱盐、浓缩、真空精馏等关键设备，纤维丁醇发酵分离耦合反应器、离交树脂产物分离等关键设备。
依托宏业生化、河南省科学院能源研究所、中科院广州能源所、山东省科学院，设计低温低压精馏塔、液相管式推流反应器、高效多级蒸发等关键设备;改进废液无公害化处理、高效分散造粒、低分子量差分离等关键装备。
7.生物柴油和生物热解技术装备
依托中石化、中石油集团先进生物柴油和航空生物燃料技术，发挥洛阳装备制造业优势，加快发展水力空化、临界态甲醇酯化等新型生物柴油装备，形成成套生产能力。加快开发生物质快速热解、生物油催化加氢生产车用燃料技术和装备。
8.高比例灵活燃料汽车和双燃料汽车
与国内外知名汽车发动机制造企业合作，依托郑州日产、海马和宇通开发乙醇/汽油灵活燃料汽车和汽油/天然气、柴油/天然气双燃料汽车。前期开发专用发动机、燃料供给及控制系统、氧传感器等，2015年后形成批量生产能力，配套建设相应的燃料（E85、车用生物天然气）输、供、储设施。2020年灵活燃料汽车产能达到20万辆以上，双燃料汽车产能达到10万辆以上。
（七）其它先进生物燃料技术创新和示范
加大科技研发投入和攻关力度，加快推进生物柴油、航空生物燃料、生物质快速热解制生物燃料等其他先进生物燃料技术取得重大突破。2015年前开展废弃油脂生产生物柴油和万吨级纤维丁醇等示范工程建设，2020年前推动含油林果生产航空生物燃料和高级油产业化发展，微藻养殖和生产生物柴油技术实现重大突破，开展万吨级工业化示范。
1.生物柴油
在郑州、洛阳、开封、商丘、安阳、周口、漯河、焦作等餐饮废弃油脂和工业废弃油脂富集的地区，加快建立工业废弃动植物油脂回收体系、餐厨垃圾油脂回收体系，以餐厨垃圾油脂和工业废弃动植物油脂为主生产车用生物柴油。到2015年形成20万吨/年产能，2020年前在全省推广，形成30万吨规模。
集合微藻优良藻种选育、高效转化、规模化养殖、油脂提取精炼等核心技术，开展工业化养殖、生产示范，实现生物柴油和副产品的多联产。
2.航空生物燃料
在南阳、洛阳、三门峡、安阳等山地丘陵区推进规模化的含油林果原料基地建设和采集体系建立，到2020年实现以含油林果为主要原料生产航空涡轮生物燃料和高级油，规模达到25万吨/年。
3.生物质快速热解生产车用生物燃料
围绕生物质快速热解生产生物油、生物油催化加氢生产车用生物燃料，开展关键技术与工程示范研究。2015年完成千吨级中试。2020年建成5万吨级的生物油催化加氢生产车用燃料示范工程。
生物质能源工程技术范文4
【关键词】黄连木；特性；发展生物能源林；建议
湖北省丹江口市位于湖北省西北部，地处东径110°48′～111°35′，北纬32°14′～32°58′之间，汉江从本市由西向东穿腹而过，将全市自然分割成江南和江北两大块，汉江以南为秦岭山系大巴山支脉武当山区，汉江以北为秦岭山系伏牛山脉东端横山区。本市地貌类型大部分属于低山地区，少部分山峰属中山地区。
丹江口市辖15个乡镇和5个城区办事处，224个村，46万人，其中农业人口29.36万人。2011年全市完成地区生产总值851.3亿元，完成地方一般预算收入66.7亿元，农民人均纯收入4587元。农业总产值96.9亿元（包括农林牧渔），其中：农业57.7亿元、林业总产值4亿元。
黄连木（Pistacia chinesis Bunge），是漆树科黄连木属植物，是可作为生物质能源的树种，生物质能源树种是指可作为生产生物质能源的林木。生物质能源主要是指植物通过光合作用而固定于地球上的太阳能，通过生物质能转换技术可以高效地利用生物质能源，生产各种清洁燃料替代矿物质燃料，以减少人类对矿物质能源的依赖，保护国家能源资源，减轻能源消耗对环境造成的污染。大力发展生物质能源林很有意义。
1 黄连木的特性
1.1 生物学特性
黄连木喜光、怕寒。适生于光照条件充足的地方，在阴坡或庇荫较大的情况下，往往生长不良，结实量也显著降低。在光照条件充足的地方，生长良好且结实量增加。深根性，主根发达，枝条萌芽力强。对土壤要求不严，耐干旱瘠薄，但生长缓慢。对土壤酸碱度适应范围较广，在微酸性、中性、微碱性土壤上均能生长。抗旱、抗风、抗污染（二氧化硫和烟雾）能力较强，抗病力也强。寿命长，树龄可达300年以上。黄连木属雌雄异株植物，雄株开花时间较雌株提前10天～15天。黄连木实生苗第1次开花树龄为12年生以上。为了提早结实，需采用嫁接技术。
1.2 丹江口市黄连木的分布
黄连木分布于丹江口市各乡镇，在丹江口市各种有关林业土类上都有分布，是丹江口市的乡土树种。
2 丹江口市有发展黄连木生物质能源林产业的条件
2.1 土地资源丰富
全市土地总面积281526.33公顷。全市林地面积为211439.31公顷，占土地总面积的75.1%。林地面积中，其它灌木林63289.72公顷（有急需改造升级的低盖度低质量其它灌木林35096.66公顷），占林地面积的29.933%；石漠化地区非经济林国特灌458.34公顷，占林地面积的0.217%；无立木林地322.95公顷，占林地面积的0.153%；宜林地面积2423.17公顷，占林地面积的1.146%。共有38301.73公顷林地可用于营造黄连木生物质能源林。
我市江北五乡镇和江南的均县镇、丹赵路办事处7个乡、镇、办共24852.17公顷灌木林中，有22639.14公顷为低高度、低、中盖度（30%-69%）、低防护效能、低生产力的灌木林，急需进行补造或改造升级以提高防护效能，有124.22公顷无立木林地、1952.77公顷其它宜林地需要造林绿化，7个乡、镇、办总计有 24716.13 公顷林地可用于营造黄连木生物质能源林。
2.2 劳动力资源丰富
全市总人口48.54余万人，16.0312万户，乡村总户数8.84万户。乡村总人口30.09万人，乡村劳动力17.22万人，农业劳动力8.23万人。
2.3 气候、土壤适应黄连木生长
丹江口市属亚热带半湿润季风气候区，由于秦岭山脉的屏障作用，加之丹江口水库的水体效应及垂直地貌的影响，构成了我市优越的山区区域性小气候。基本特点是“四季分明、光照充足、热量丰富、雨热同季，无霜期长，相对湿度大”等。
全市年平均气温15.9℃，>10℃的活动积温为2200℃～5100℃，无霜期180d～250d，全市日照时数1950h，年均日照率为44%，年平均降雨日数114d，年降雨量750MM～900MM。全市有关林业的土壤为石灰土、紫色土、黄棕壤三个土类，适宜黄连木生长。
2.4 交通便利
丹江口市交通发达，水、陆、空交通成网，四通八达，襄渝铁路、汉十公路、汉十高速公路、汉江航运贯穿全境，汉丹铁路终达市区，汉江航道直通武汉、上海等口岸，可常年通达500t级船舶，武当山机场、襄樊机场分别距市区26km和108km，城区距武汉、郑州、西安、重庆均为500km左右。
2.5 有科技优势
丹江口市拥有一批具有丰富经验的科技人才和技术管理人员，林业局系统现有在职具有林业工程技术职称人员138人，其中高级工程师2人，工程师职称36人，初级技术职称100人。几年来，在上级有关部门的指导与支持下，林业科技推广与研究取得了较大成效，在实践工作中，已具备开展林业项目建设的各方面条件。
2.6 有项目资金可整合使用，各造林项目选择黄连木是切合实际的
丹江口市林业部门每年有长江防护林项目、有退耕还林后续产业项目、有荒山造林项目、天然林保护造林项目、低产林改造造林项目；水利部门有各种水土保持林项目；扶贫、移民部门有各种扶持林业开发项目；发改部门有石漠化治理项目，这些项目都有为发展黄连木生物质能源林产业提供资金的可能。
2.7 黄连木能源林有自身发展优势
2.7.1 黄连木种子含油率高
我国现已查明的油料植物（种子植物）种类为151科697属1554种，其中种子含油量在4O%以上的植物为154个种。黄连木种子含油率为35%～42.46%，出油率为22%～3O%；果壳含油率3.28%，种仁含油率56.5%。较高的含油率决定了黄连木是一种极具开发前景的生物柴油树种。
2.7.2 黄连木油非常适合转化生物柴油
黄连木油脂脂肪酸碳链长度集中在C16～C18之间， 由黄连木油脂生产的生物柴油的碳链长度集中在C17～C20之间，与普通柴油主要成分的碳链长度（C15～C19）极为接近，因此，黄连木油脂非常适合用来生产生物柴油。
2.7.3 黄连木油转化生物柴油技术成熟
黄连木油转化生物柴油技术是目前国内唯一一个通过了国家鉴定[国经贸鉴字（2002）046号]的木本生物质柴油生产技术。黄连木生物柴油的理化指标达到美国生物质燃料油以及中国轻质燃料油标准。各地正在陆续建设黄连木生物柴油加工厂，这为大面积发展黄连木能源林解决了后顾之忧。
2.7.4 黄连木适应性强.适宜大面积造林
我国人均耕地不到0.1公顷，本市人均耕地只有0.06公顷，以农产品为原料生产生物柴油不大可能。黄连木适应性强，栽植成活率高，可在荒山荒地低质、低效灌木林地发展，不与农争地、不与民争粮。栽植黄连木可谓“一举三得”，既能缓解石油供给不足（提供生产原料），又能绿化宜林地改善生态环境，还可增加农民收入。
2.7.5 黄连木结果寿命长，产量高
黄连木结果寿命可达数百年。嫁接苗栽植5年后即可开花结实，胸径15cm时，每株树年产种子50kg～100kg；胸径30cm时，每株树年产种子100kg～150kg。
2.7.6 黄连木生物能源林预期经济收益高
丰产期每公顷年产种子量可达到7500kg。按目前的每2.5kg种子生产lkg生物柴油计。每公顷林木每年可加工生产生物柴油3000kg，如果发展33333.34公顷黄连木生物能源林，每年可生产生物柴油10万t。按照目前每吨柴油8330元计算，每年可以创造出8.33亿元的价值。黄连木结果寿命可达数百年，收益期也可达数百年，建设成的“绿色油田”、“生态油田”可在数百年内持续见效，取之不竭。
2.7.8 黄连木是本地树种，不需引种试验
黄连木是本地乡土树种，我市的土关垭、蒿坪、凉水河镇也进行过育苗和造林，因此不需引种实验，能在短时间内进行大面积造林，能保证一次造林成功。
2.7.9 黄连木用途广泛
（1）是生产生物质能源油料的原料。（2）园林绿化。黄连木寿命长，树冠开阔，姿态雄伟，枝叶繁茂而秀丽，早春嫩叶红色，入秋叶又变成深红或橙黄色，红叶满树，红色的雌花序也极美观，可作点缀庭院、山头、亭旁、草坪中心的树种，也可作游道两旁栽植、营造片林背景的树种，是城市及风景区的优良绿化树种。（3）优质木材。黄连木木材致密坚实，纹理细密，耐腐性强，不易开裂，钉着力强，可供建筑、家具、车辆、农具、手杖等，也可作为雕刻、镶嵌、装修等的精细木工用材。（4）其它用途。黄连木树皮、叶、果，分别含鞣质4.2%、10.8%、5.4%，可提制栲胶；果和叶还可制作黑色染料；黄连木叶芽、树皮、叶，均可入药，其性味微苦，具有清热解毒、去暑止渴的功效，主治痢疾、暑热口渴、舌烂口糜、咽喉肿痛等疾病；根、枝、叶皮也可作生物农药；鲜叶可提芳香油，可制茶；嫩叶可腌食等。
2.7.10 产品市场前景广阔
培育黄连木能源林，利用其果实提炼生物柴油是有关专家看好的黄连木产业发展方向。黄连木种子是生产生物柴油的重要原料，生物柴油是一种优质清洁的燃料，生物能源前景广阔，国际生物柴油产业近年发展很快。高油价催生新能源，近年来，国际原油价格一路从每桶20多美元飙升到90多美元，与油价飞涨相伴的，是我国经济飞速增长，原油消耗节节攀升。有资料称：保守估计，全国柴油缺口每年已达5000万t。因此，无论是从能源战略还是从经济成本上，生物柴油都有必要走向前台。生物柴油产业由于技术成熟度高，对现有石油运输分销设施兼容性好，所以市场容易接受。虽然还不能完全替代石化柴油，但因为其种种优点，仍然得到了大力扶持、发展。因此，大里力发展生物质能源，用来替代日益紧缺的化石能源，是未来能源发展的方向之一。在我国，生物柴油正成为生物质能源开发的新领域，已引起了我国政府和一些企业的重视。发展生物柴油的关键是原料供应，而黄连木除有很好防护效能外，它的种子还是炼制生物柴油的原料，并且种子产量较高。因此，黄连木种子将来会有很大的需求量，是生物柴油原料的发展趋势。与制造生物柴油的其它植物油相比，黄连木种子生产不需很好的土地，而且产量高，每公顷林地投工投劳比其它原料生产成本低，市场竞争力也很强。
3 发展黄连木生物能源林建议
3.1 搞好规划
3.1.1 规划面积、地点
黄连木生物能源林主要规划在大沟、习家店镇、蒿坪、石鼓镇、凉水河镇、均县镇、丹赵路办事处，面积分别为：2233.62公顷、3901.24公顷、3952.12公顷、6018.97公顷、3539.24公顷、3751.22公顷、1455.76公顷，共计规划发展面积24852.17公顷。其它乡镇共计发展8481.17公顷，总计发展33333.34公顷。这些地方的宜林地和低质量灌木林土壤主要为棕色石灰土土属，少部分为灰紫色土土属，土壤较瘠薄，不适应当地主导产业柑桔和核桃的生长，也不适应油桐、油茶等油料林生长。这些地方林地具有指示意义耐瘠薄的原始乔木群落大片的有侧柏，小片的有化香、栓皮栎，零星分布的主要树种有黄连木、铜钱树、水冬瓜，近年人工栽培有女贞，女贞在规划区幼年生长良好。
3.1.2 规划林种
在规划区营造的黄连木林种主要应规划为防护林中的水土保持林和水源涵养林、特用林中的风景林。土地肥沃不能种植其它经济林的地方，可规划为黄连木经济林。丹江口南水北调调水源头的地位，宜林地、需改造的其它灌木林地立地条件决定了在规划区应营造防护林；在规划区要想做到不砍树而每年有收益，有收益又不影响林木防护效能，只有种植防护效能高耐瘠薄、干旱并能采集果、花、叶获得经济收入的树种，生物质能源树种黄连木十分符合这种要求；规划区内需改造其它灌木林大部分为低防护效能的防护林，这些地方林地只适应耐干旱、瘠薄树种生长，为了扩大主导产业外的经济收入，只有种植既有很好防护效能又有经济收入的黄连木。
3.2 建立项目组织管理机构
有关乡镇成立“林业站+村集体+农户”的林业开发股份有限公司，成立林业站以技术和资金、村集体、农户以山场和劳动力入股的林业开发股份有限公司，或叫林业合作社，制定有关章程，具体实施造林。农户愿意自己造林的由农户自己造林，国家提供资金补助和各种技术服务。
3.3 多渠道筹集造林资金
该规划区黄连木造林项目生产周期长、见效慢，加上可造林地大部分为生态公益林地或石漠化区林地，所以公益性强，森林资源是一种公共物品或服务。公共物品或服务，是指每个人消费这种物品或服务不会导致别人对该种物品和服务消费的减少。人们对森林生态效益的消费价格无法确定，它的生产费用也就不能直接从消费者的购买中得到补偿；某个人或单位拒绝付款购买森林的生态效益，生产者无法阻止某个人或单位消费，因此，造成市场配置资源失灵，因而，不能用市场来自由调节森林的生态效益的生产。公共物品和服务的特殊性质，使它不能或不可能由私人来提供，只能由政府或政府运用市场方法以某些适当的方式委托给私人企业生产，生态公益林更是如此，生态公益林建设是一项社会公益事业，国家应为生态公益林投资的主体，要落实建设资金的配套问题。一方面应将生态公益林建设纳入社会公益事业的建设范围，纳入各级财政和国民经济发展计划，以争取更优惠的政策和资金扶持；另一方面应以优惠的政策吸引各种资金投资生态公益林经营，形成全社会办生态公益林的局面，因此，必须由公司积极争取政府生态林建设和生物质能源建设资金。政府应整合全市各部门造林资金用于造林。各级政府预算设立专项贷款、公司贷款造林，公司以将来黄连木投产收入作贷款担保。等造林成功投产还清贷款时，把所造林木按入股股东入股面积交由有管理能力的入股东自己管理，以便股东自己投工投劳，公司负责销售和指导，无管理能力股东的林木还由公司负责管理，股东得分红收入。
3.4 坚持实行长期的财政补贴政策
发展林业的主体应是各个林业投资者，在市场经济条件下，他们是按照市场法则经营决策的，而不是按照政府计划来经营。只有在投资的预期收益高于预期成本时，他们才会投资林业。因而政府只能顺应市场规律，通过政策引导，才能激发投资者发展林业的积极性。在我国目前林业投资回报率较低、投资环境不够理想的情况下，必须实行长期的财政补贴政策，以提高投资者发展林业所必需的收益。
3.5 依靠科技，提高黄连木生物能源林经营管理水平
为丹江口市林业科学研究所预算或争取黄连木生物能源林育苗、造林科研经费，或从丹江口水库加高和修筑道路占用土地收取的森林植被恢复费中预算科研经费，对黄连木育苗嫁接技术进行实验验证，培育合格苗木，供全市造黄连木生物能源林使用。与十堰市科技学校和有关院校合作，对黄连木生物能源林基地建设、黄连木栽培技术、黄连木种子加工问题进行研究，加大科研攻关力度，促进科研成果转化，加强技术推广工作。研究推广黄连木“矮、密、早、丰”栽培技术，便于采收种子和抚育管理、早日投产、丰产。加强对生产者的技术指导和培训，进一步提高生产者科学培育与经营黄连木生物能源林的能力和水平。
3.6 研制黄连木生物能源林专用有机肥料，选择适合林下种植的绿肥
一切利用太阳光生产的植物要高产，都离不开肥料，施用无机氮肥需要消耗石化原料，而发展黄连木生物能源林目的是为了减少对石化原料消耗或者是在石化原料枯竭时作为替代，所以施用无机氮肥与发展黄连木生物能源林的目的相互矛盾，所以应考虑从城市垃圾处理厂生产适合山林树木使用的有机肥料和能改良林地土壤的灰粉和土粒。选择固氮的合适绿肥在林下种植，使土壤能有自肥作用。利用基因技术改造黄连木使之具有固氮作用。
3.7 实行工程管理
在营造黄连木生物质能源林工程过程中，应采取工程管理方式，实行政府招投标制度，实施项目前进行工程规划设计，实施中进行跟踪检查督促，提高工程质量，工程完成后进行验收，确保工程达到设计要求。
3.8 加强资金管理
每年请审计、财政和纪检部门对造林资金进行一次审计，确保造林资金安全正确使用。
参考文献
生物质能源工程技术范文5
（一）美国的“能源农场”策略
为了控制中东地区的石油资源，美国在军备支出方面付出巨大代价，美国政府逐渐认识到把资金投给动荡不安的中东还不如投给国内的农场主。美国的能源农业是以燃料酒精为突破口发展起来的。在上世纪70年代初，美国开始利用玉米为原料生产燃料酒精，80年代后期，由于石油价格走低，燃料酒精产业的发展一度处于停顿状态。近年来，受石油价格大幅上涨的影响，燃料酒精再次得到重视，生产规模迅速增大。美国人少地多，农业生产发达，玉米等农产品过剩，以粮食为原料生产燃料酒精具有良好的产业化条件和基础。目前，美国玉米酒精年产量已达1000万吨，其中，912万吨被添加到汽油中，替代了运输用能源的3%，在中西部12个州这一比例甚至达到了5%～10%。
为了推动能源农业的发展，美国在总体部署、市场供应、税收优惠、资金支持、技术开发等方面做出了系统的安排。
1.总体部署。1990年以来，美国出台了一系列的法令法规推动生物质能源的使用。例如，1994年，美国环境保护委员会（EPA）规定，以燃料酒精为主的可再生清洁燃料在大城市必须全年供应：1998年，国会通过《汽车替代燃料法》，鼓励使用燃料酒精作为替代能源。1999年，美国总统签署的一项国家战略计划提出，到2020年，生物质燃油将取代石化类燃油消费量的10%。2005年实施的《国家能源政策法》规定，销售的汽油中必须包含一定比例（将逐年递增）的生物质能源燃料，在未来的5年内，燃料酒精的产量将增加一倍，到2012年，汽油中添加酒精的数量要达到80亿加仑（2430万吨），2013年，可再生能源要占全部能源的7.5%以上。2005年，美国农业部（USDA）宣布实施综合能源战略，支持燃料酒精、生物柴油等可再生能源的开发、生产和使用，成立能源理事会，协调与美国能源部、环保局等部门的合作，监督综合能源战略的实施。
美国通过以上法令法规，从总体上对生物质能源的开发利用进行了规划，以法律手段为能源农业的发展提供了保障。
2.市场供应。2005年的《国家能源政策法》要求汽油中必须添加一定比例的燃料酒精，能源部门也通过政策规定，联邦、州和公共部门必须有一定比例的车辆使用生物柴油。为保证了燃料酒精的市场供应，美国加快了乙醇加油站的布点建设，2006年，乙醇加油站增加了近1／3，目前，境内的乙醇加油站已达到1000个左右。此外，美国的汽车制造商也十分配合生物燃料的推广使用，仅2006年一年，向市场投放的可变燃料汽车就达到100万辆左右。
3.税收优惠·为了推广燃料酒精的生产和销售，美国制定了十分具体的税收优惠政策，主要涉及两种税的减免：一是燃料货物税的减免，减免幅度根据燃料中酒精的含量确定，例如，对E85酒精（85%酒精与15%汽油混合）减免57美分／加仑；二是对生产、销售、使用燃料酒精的企业减免联邦所得税，减免幅度因企业类型不同而异，例如，对酒精生产商减免所得税10美分，加仑，对酒精汽油配制商减免所得税54美分/加仑，对酒精汽油零售商或不通过零售商直接使用酒精汽油的机构销售或使用E85酒精，减免所得税5.4美分，加仑。积极的税收优惠政策有效地刺激了生物燃料在美国的应用。
4.资金支持。据USDA统计，2001年以来，USDA的农村发展基金已经投放资金2.9亿美元，资助酒精生产工厂以及风能、太阳能等可再生能源项目。2005年的《国家能源政策法》规定，在未来的5年内政府将为可再生能源项目提供30亿美元以上的资金。2006年1月，在美国最大的农业组织－－美国农业社团联盟（AmericanFarmBureauFederation）年会上，USDA宣布将提供1900万美元作为无偿补助资金支持可再生能源生产计划，鼓励农场主和中小企业从事可再生能源的开发，并对可再生能源项目优先提供贷款。
5.技术开发。美国加大了能源农业的研发投入力度，并取得了一系列重大进展。在能源作物选育上，美国科学家利用甘蔗和热带草本植物杂交选育了能源甘蔗，其生物量比一般的糖料甘蔗高一倍左右，酒精发酵量高达23～26吨，年·公顷。在生物质能源生产工艺上，美国进行了技术创新，采用先进高效发酵工艺，使酒精生产的原材料成本在过去的15年中降低了2／3。考虑到粮食酒精生产本身需要消耗大量的石化类燃料，近期美国的生物质能源发展计划出现了战略性转移，粮食酒精开始向农林纤维素酒精过渡。由于纤维素酒精的原料――纤维素酶价格较高，燃料酒精生产在成本上不合算，近期美国在提高酶的生产活力方面重点攻关，利用生物工程技术有效控制生产成本。
（二）巴西的燃料酒精发展计划
目前，全球生物质能源占能源消费总量的平均比重为13.6%，其中，发达国家为6%，而巴西已经达到44%。巴西具有发展能源农业得天独厚的自然条件。该国国土面积851万平方公里，牧场2亿多公顷，农田6200多万公顷，这些土地都非常适宜种植甘蔗、玉米以及大豆、油棕榈、蓖麻、向日葵等能源作物。此外，巴西还有大量能够种植能源作物、但尚未开垦利用的土地。这些有利的自然条件为巴西能源农业的发展提供了充分的保障。
巴西是世界上最早实施燃料酒精计划的国家之一，也是最早实现生物质能源产业化的国家。在上世纪70年代中期，巴西利用本国榨糖业比较发达、甘蔗资源十分丰富的有利条件，开始利用甘蔗生产燃料酒精。经过30年的发展，已经形成完整的“甘蔗种植－燃料酒精－酒精汽车”产业链，产业规模不断增大，到2005年底，燃料酒精年产量已达1200万吨，出口燃料酒精21亿升，成为世界上最大的燃料酒精生产国、消费国和出口国。
燃料酒精的规模化生产降低了巴西能源的对外依存度，保障了能源安全，同时也调动了农民种植甘蔗的积极性，稳定了蔗糖生产，现在，燃料酒精产业已成为巴西的支柱产业。巴西能源农业从燃料酒精产业化发展开始，取得成功后又在生物柴油上加大了投资的力度，并且取得可喜的回报，每桶生物柴油的成本已经降低到26美元。1.总体规划。在不同的时期，巴西选择了不同的生物质能源发展战略。在生物质能源发展的初期，巴西选择了以传统产业－－榨糖业为支撑，以甘蔗酒精为突破口，实行燃料酒精产业化的发展战略，取得了能源农业发展的先机。在本国燃料酒精产业的规模稳定后，巴西及时提出酒精出口战略，特别是近年来在石油价格急剧上涨、双燃料动力汽车热销、全球对燃料酒精需求量增长的背景下，巴西加大了燃料酒精出口推广的力度，目前，巴西已经开始向委内瑞拉和尼日利亚出口燃料酒精，同日本建立燃料酒精合资企业的计划也在积极商讨之中。此外，巴西政府已经把中国、印度、印度尼西亚等能源匮乏国列入目标国，正在加强政府间的游说。借鉴燃料酒精产业发展的成功经验，巴西将生物柴油的开发利用和产业化列入下一步的发展重点，由总统府牵头、14个政府部门参与，成立了跨部门的委员会，负责制定生物柴油推广政策和措施。
2.市场供应。为了扩大燃料酒精的销售，增加对消费者的吸引力，巴西出台了一系列具体措施保证燃料酒精的市场销售，例如，一些州规定，政府所属的石油公司必须购买一定数量的燃料酒精，以低于汽油的价格销售燃料酒精，等等。在生物柴油的市场供应上，巴西政府也进行了系统的规划：从2008年起，全国市场上销售的柴油必须添加2%的生物柴油；到2013年，添加生物柴油的比例应提高到5%。
3.资金支持。长期以来，巴西出台了各种措施对生产燃料酒精的企业提供资金上的帮助，鼓励生物质能源的生产。例如，对燃料酒精生产企业提供低息贷款，国家的政策性银行设立了生物燃油专项信贷基金，提供最高可达90%的融资信贷。为了鼓励农民种植大豆、甘蔗、油棕榈、向日葵等作物，保证生物质能源生产的原料供应，对直接从事能源作物种植的农户，联邦政府设立了l亿雷亚尔（折合0.34亿美元）的信贷资金。
4.技术开发。在1975～1989年期间，巴西政府投资49.2亿美元，形成了蔗糖酒精生产技术和酒精汽车技术的研究体系，一些研究机构纷纷与企业寻求联合，共同致力于生物燃油技术的推广使用。在全国27个州中，已有23个州建立了开发生物燃油的技术网络。最近，巴西又开发出从甘蔗渣中提取酒精的新技术，进一步提高了甘蔗的酒精产出率。
（三）德国的生物柴油发展之路
由于生物柴油具有可再生、比传统柴油燃烧更彻底、排放尾气二氧化碳更低等优点，从而得到德国政府的大力推广，并且作为生物质能源的发展重点加以引导和扶持。目前，生物柴油已成为第一个在德国全国范围内销售的石油替代燃料，德国也成为世界最大的生物柴油生产国和消费国。
1988年，德国聂尔化工公司率先从油菜籽中提炼生物柴油。经过二十来年的发展，生物柴油的生产规模不断增大，到2005年，生产企业有23个，年生产能力达140多万吨，占整个欧盟15国总生产能力的一半以上。据报道，德国的Neckermann可再生资源公司已建成世界最大的生物柴油生产流水线，整个生产工艺从菜籽开始，经过菜籽加工、压榨、抽提、粗油加工几个过程，最后产出生物柴油。著名的壳牌公司也计划在德国北部投资4亿欧元，建设生物柴油提炼厂，预计2008年年产量将会达到2亿升。除了直接从油类植物中提炼生物柴油外，德国对废弃油脂的利用也十分重视，例如，饭馆的废弃食用油不能随意倾倒，必须向环保部门支付收集费，由环保部门统一处理加工成柴油替代品。
1.市场供应。德国政府规定，从2004.年1月起，必须在柴油中强制性地加入一定比例的生物燃油。为了推广生物柴油的使用，德国加强了生物柴油加油站的布点建设，形成密度大、供应快捷、服务完善的生物柴油供应网络。德国现有生物柴油加油站1700多个，平均每20-45公里公路上就能找到一个生物柴油加油站，并且还在以每年120家的速度增长。此外，为了保证生物柴油的质量，德国在生物柴油的质量管理方面做出严格规定，成立了生物柴油质量管理联盟，对生物柴油的原材料供应、生产、运输、销售等环节进行严密的质量监控。
2.配套产业的跟进。相关产业的技术跟进是德国发展生物柴油产业的重要保证。德国汽车业发达，为了配合生物柴油的推广使用，汽车厂家对发动机性能进行了改进。大众汽车公司和奔驰公司主动承诺，未来生产的私人轿车将不再需要改装，可以直接使用生物柴油。随着生物柴油发动机技术的成熟、轿车柴油化趋势的加快，预计生物柴油产业将会获得更大的发展空间。
3.资佥支持和税收优惠。为了鼓励生物柴油的生产和销售，德国每年向油菜种植户提供适当的经济补贴，对生物柴油的生产企业实行完全免税，并且提供一定的产品开发资金，对生物柴油的销售企业给予税收减免的优惠政策。
2、对中国能源农业发展的启示
从美国、巴西、德国生物质能源农业发展的经验来看，能源农业快速发展离不开政府在产业发展方向上的总体规划，在市场、技术、资金、税收政策等方面的全方位支持，这给中国能源农业的发展带来有益的启示：
生物质能源工程技术范文6
[关键词] 综合性大学 农学 学科特色
一、郑州大学办好农学学科的重要意义
河南是全国农业大省，享有“中原粮仓”之美誉，发展生物农业的产业基础非常雄厚，发展前景十分广阔。河南省2009年粮食总产量达到1,078亿斤，连续5年超千亿斤，连续10年居全国第一，不仅解决了河南这一全国第一人口大省的吃饭问题，而且每年要外调大约200亿斤粮食支援外省，为国家粮食安全做出重大贡献。为了确保粮食丰收，加强生物技术育种。以现代生物育种技术促进农民增收为核心，以发展特色农业、增强农产品竞争力、提高农业综合效益为重点，加强主要粮食作物、林木、动物等分子育种、主要经济作物转基因育种、主要园艺作物细胞工程育种等领域的创新能力条件建设，构筑我省生物技术育种研发与产业化体系，显著增强我国生物育种领域的自主创新和产业发展能力，大幅度提高我国生物育种研发和产业化水平，加速现代农业发展。
河南省粮食产量连续跨过800亿斤、900亿斤和1000亿斤三个台阶，连续5年稳定在1000亿斤以上，进一步保持粮食稳产高产难度很大。要进一步挖掘潜力，提高农业综合生产能力，确保粮食产量稳定在1000亿斤以上，必须充分发挥七个方面的重要力量，即科技的推动力、产业的支撑力、市场的带动力、政策的引导力、改革的创造力、基础建设的保障力、新农村建设的凝聚力。
二、郑州大学办好农学学科的特色
郑州大学创建于1956年，是河南省唯一的国家“211工程”重点建设高校，是国家教育振兴行动在河南省唯一重点支持的高校，是国家教育部、财政部与河南省人民政府共同重点建设的综合性大学，是国家教育部和河南省人民政府共建的地方性高校。经过50多年的发展，涵盖理学、工学、医学、文学、历史学、哲学、法学、经济学、管理学、教育学、农学等11大学科门类，现有43个院系，5个附属医院，86个本科专业，34个一级学科硕士点，218个二级学科硕士点；8个一级学科博士点，72个二级学科博士点。另有1个专业博士学位点，7个专业硕士学位点，7个博士后科研流动站。学校教学科研平台坚实，现有1个国家理科基础科学研究和教学人才培养基地，1个国家大学生文化素质教育基地，2个国家级重点学科，57个省级重点学科。
郑州大学办好农学学科的特色是突出高新技术，重点发展以“基因”为核心的生物技术，发挥生物技术对农业产业产生了巨大的推动作用。现在，谁先了解基因的功能，谁就拥有了该基因的知识产权，在基因大战中就会处于主动地位，在市场上就会占据主导地位，从而获得更多的利润。《河南生物及新医药产业（2009-2020年）发展规划》强调：河南必须立足丰富的农业生物资源、耕地资源等优势，大力发展农业生物基因工程技术、细胞工程技术、酶工程技术等，以农业高技术产业化为动力，围绕生物农业技术创新、技术推广应用、良种繁育、农产品生产、绿色农用投入品等产业发展的关键环节，组织实施一批重点工程、重点平台、重点项目，努力做大生物种业，做强优势粮食产业，发展特色农业，培育绿色农用制品业，塑造培优一批国内外知名的农业产业化龙头企业，全面提升河南省生物农业的影响力和国际竞争力。农业技术推广就是架在农业高新科学技术和广大农业领域的一个金桥。
三、郑州大学办好农学学科的科研基础和优势
1.农作物基因工程育种
发挥科技在农业增产中的支撑作用，大力开展优良品种选育、高产栽培、病虫害综合防治等技术的研究。
（1）油菜转基因育种。克隆的fae1、fad2等功能基因，开展芥酸、油酸等脂肪酸成分遗传改良，油酸越高，其架藏寿命就越长，不易变质。同时，高油酸能有选择性地降低人体血液中低密度胆固醇（也称为“有害胆固醇”）而不破坏高密度胆固醇（“有益胆固醇”），具有非常重要的保健价值；高维生素E、提高α－生育酚含量，提高油品抗氧化能力，防止酸败延长货架期；克隆iaaM、iaaH超高产油菜基因工程改良等，获得相关的转基因的油菜、拟南芥、水稻、番茄等，同时加强无标记植物双元载体构建与应用研究。
（2）大豆转基因育种。与中国农科院油料所合作承担国家转基因重大专项，开展抗灰斑病OXO等功能基因研究，离子束辅助农杆菌介导抗灰斑病基因获得转基因大豆。完善大豆转基因技术体系，获得转基因抗灰斑病大豆。
（3）小麦转基因育种。与河南农科院小麦所合作承担国家转基因重大专项，开展抗病、高产小麦转UDPG和Tri101基因的研究，转基因技术和常规育种技术相结合，完善小麦转基因技术体系，创制抗小麦赤霉病、黄矮病、全蚀病等病害的抗病高产新种质和新品系。
（4）多源dsRNA的设计及其转基因玉米抗矮花叶病毒病的研究。引起玉米矮花叶病毒病的病毒有多种，传统的RNAi虽然抗病毒的特异性和效果都很好，但是由于特异性过于专一，对多病原的病毒病抗性实际效果有限。为了能一次性最大范围的防控多种病原，项目采用RNAi技术，在分析比较两种主要病毒各亚种核苷酸序列同源性的基础上，分别选取SCMV_Nib和MDMV_HC Pro保守序列，多源片段串联重组，构建抗病毒的dsRNA；利用通过诱导能自行删除筛选标记的Cre-loxP系统特殊表达载体，保证转基因植株和品种的安全性，通过高效遗传转化技术能成功获取抗矮花叶病的玉米抗性植株和品系。目前已经成功获得了转基因植株。
2.生物质能源
以绿色、循环、可持续发展为理念，以产品价值多梯次开发、资源最大化利用为手段，建立新型循环生物能源工业经济体系。突出我省区域特色和技术创新，重点发展能源植物、非粮生物质燃料，加快培育和发展生物能源龙头企业，积极发展下一代生物能源。
（1）纤维生物能源研究。能源问题已引起全球广泛关注，许多国家都在寻求开发新的可用能源，是关系到我国社会经济发展和安全的中心议题。近年来，科学家开始把目光注意到利用粮食，如玉米等，制造乙醇来节约和代替汽油。作为一个人口大国，粮食乙醇给粮食安全问题带来了隐患。普遍认为，生物物质的转化将成为引导世界第三次能源革命的技术平台。木质纤维素是世界上最大的可再生的碳源，也是目前利用效率很低的资源。北美和欧洲的一些科学家已经率先开始了将木质纤维素转化为燃料乙醇的研究。纤维素乙醇也必将是未来可再生能源的研究方向。我国有着丰富的纤维素资源，如水稻、小麦、玉米、棉花等秸秆（大约7亿吨），利用生物技术把作物秸秆细胞纤维素转化为燃料乙醇是我国的战略需求。关键的科学问题是，如何利用外源基因，松动和改变植物细胞壁的结构，降解纤维素和半纤维素，获得更多可以酵解糖类，从而生产燃料酒精。这样做的好处是，它比目前的化学和物理处理秸秆的技术更为环保，也比直接使用纤维素酶的成本要低。我们的研究重点是要找出阻止农作物秸秆成为燃料酒精的障碍，并且为克服这些障碍提出一揽子可行的技术手段。建立植物细胞壁重组策略，鉴定影响植物细胞壁降解的生物化学参数。新的可以促进细胞壁降解生化酶，将被表达到植物细胞里。采用系统生物学的办法，引入一些和细胞壁形成和分解有关联的基因，促进纤维素的降解。沉默糖酵解抑制剂的活性，优化糖酵解的潜能。建立食物，饲料，和能源供给动态模型，在环境友善，经济有效的前提下，实现能源动态平衡。
（2）能源植物培育。大力开发各种生物质能含量高的能源植物培育，如生产燃料乙醇专用的超级甜高粱、海滨锦葵、零芥酸油菜和农业生产的副产品、剩余物、废弃物，如高粱、玉米桔杆等。郑州大学培育出甜高粱杂交种品种，茎秆亩产达5～6吨，子粒产量400～500公斤，增产25％以上。同时，利用基因工程技术研究，获得雄性不育的转基因植株，增产30％以上，转化率18%～20%，比美国优良常规甜高粱品种“凯勒”高40%～80%。超级甜高粱的问世，将大大地降低燃料酒精的成本，为酒精燃料产业的发展开创了广阔的前景。海滨锦葵种子年产量平均达2700kg/ha～3900kg/ha，含油量平均达26%～30%。作为废弃品，秸秆分散在广大农村地区，我国每年有7亿吨左右的秸秆可以利用。
（3）纤维素酶化技术。近年来，我系已成功分离鉴定多株可产特性酶的高利用价值微生物，如高产木聚糖酶的嗜碱青霉菌、高产淀粉酶和纤维素酶的芽孢杆菌等，已经分离得到一株能够强烈降解农业废弃木质纤维资源的嗜热嗜酸的丝状真菌――土曲霉M11(Aspergillus terreus M11)，可在20℃～50℃和pH2.0～pH7.0下生长，最佳生长条件为45℃和pH2.0。它分泌的纤维素复合酶活性非常强，固体发酵时，最适情况下每克玉米秸秆培养基产内切葡聚糖酶的酶活可达581U，滤纸酶酶活可达243U，β-葡萄糖苷酶酶活可达128U。同时，我们引进德国高效嗜热嗜酸纤维素酶生产系统，可以进行规模液体发酵生产；利用酶系糖化纤维素资源，糖化效率比普通酶系提高20%左右。
（4）转基因盐藻生物反应器。承担科技部国际科技合作项目“转基因盐藻生物反应器及提高表达的机理研究”、国家自然科学基金“盐藻高效表达载体pHN-MAR的构建”，利用已建立的转基因盐藻生物反应器作为技术平台，采用基因工程技术提高盐藻利用CO2的效率和藻株中脂质的含量，建立自动化开放式盐藻培养系统和从盐藻中制取生物柴油的新工艺，从而为生物燃料的生产提供优质藻种。本方向在国内外率先提出并建立了拥有自主知识产权的转基因盐藻生物反应器。
3.紫花苜蓿可调控的花发育抑制系统的构建及其在苜蓿种质创新中的应用
