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生物质行业研究报告范文1
关键词:地方性高校;分子生物学与基因工程;创新能力培养
作者简介:王忠华(1972-),男,浙江开化人,浙江万里学院生物与环境学院,教授;斯越秀(1979-),女,浙江诸暨人,浙江万里学院生物与环境学院,讲师。(浙江 宁波 315100)
基金项目:本文系浙江省精品课程项目、宁波市生物医药基地项目的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)07-0127-02
随着分子生物学的迅猛发展,分子生物学与基因工程已广泛渗透到现代生命科学的各个分支领域,成为生物技术和生物工程等专业的核心课程。[1-3]“分子生物学与基因工程”的学习,使学生了解生物遗传物质的化学本质、遗传信息在生物体内的传递过程及其遗传操作的基本原理,知晓从自然界的生物中克隆所需目的基因的基本思路和策略。该课程启发学生的思维,让学生熟悉从最基础的核酸开始,到基因分离方法的确定、基因的克隆、鉴定、表达以及最终能获得目的基因的表达产物的整个过程;使学生对分子生物学与基因工程有一个全方位的、比较系统的认识。[4,5]
“分子生物学与基因工程”是在生物化学和遗传学两大学科的支撑下发展起来的。随着分子生物学的发展,新的内容和研究方法层出不穷,使该学科日益丰满和独立。[6-7]“分子生物学与基因工程”课程具有综合设计性和实践性强等特点,并且与农业、医药、环境、能源和食品等行业紧密结合,发展空间广阔。
长期以来,该课程教学活动都以教师为中心,教师在课堂上以描述性的讲解来传播知识,学生在教与学的过程中是一种被动地认知信息的接受者。这种教学方式往往忽视了学生获得知识的潜在性和理解知识的差异性,以及发展知识的创造性。这种传统的教与学的模式虽然在教学中统一了大纲,确定了标准,规范了教学制度,但同时也掩盖了学生个性发挥的能力,忽略了学生积极思维的创新意识,不利于面向21世纪的高素质应用型人才的培养。因此开展“分子生物学与基因工程”互动式教学方式的改革是极其必要的。
因此,该课程以培养学生的创新能力为最终改革目标,通过分子生物学与基因工程理论教学“大班上课、小班讨论”的形式开展合作性学习的教学内容与方法改革。该改革的实施可提高学生查阅文献、总结分析问题和表达能力等多方面的综合素质,同时也有利于学生自主学习能力和良好学习习惯的培养,对于实现高素质应用型人才的培养目标具有较大的现实意义。
一、确立了创新能力培养的教学目标
根据“分子生物学与基因工程”面向的行业特点和学生创新能力培养的需要,确立了综合技能、工程应用能力和学科研究能力三个层次的教学目标(见表1)。
二、教学方法改革
1.研讨小组规则
(1)以一个行政班为小组基本单位,每个小组组员人数控制在6~7人,在小组成员结构安排上要注意男女生比例及活跃分子与不活跃分子比例的适当搭配。
(2)每一研讨小组要选定一名有责任心的同学担任该研讨小组组长,主要负责“学习研讨”活动中的具体任务分解与分配;负责召集每次“学习研讨”活动的课后讨论会,确定课后讨论时间和讨论地点;负责收集每次“学习研讨”活动中小组成员所提交的书面材料。
(3)每次“学习研讨”活动时,小组主持人负责主持本次小组讨论会;小组发言人负责主持本次小组讨论分析报告的讲稿制作,并代表本小组就所讨论论题在课堂上发言。
(4)记录员负责小组讨论的记录工作;每份讨论记录中要包括时间、地点、主持人、参加人员、记录员、所讨论问题和各成员的发言记录及其在各自发言记录后的亲笔签名等。
2.小组研讨活动的基本规则
研讨活动应符合分子生物学专业的基本范畴,禁止任何形式的人身攻击或限制他人的发言自由;小组成员应就所讨论课题,从不同层面、不同角度展开全面深入的讨论;每位小组成员均应参与讨论,发表自己的意见,并在记录员的发言记录上签名。
3.小组学习研讨活动流程及相关要求
(1)研讨主题的确定。由主讲教师就所承担授课内容部分拟订若干备选研讨主题,再提交课程改革小组集体讨论确定;主题选择主要涉及授课内容中的一些重点、难点、热点与前沿问题,以及一些理论授课无法展开而又需要学生掌握的问题;指导教师在指导学习研讨过程中,可根据实际情况对备选主题做适当调整,并与主讲教师及时沟通。
(2)学习研讨任务的分配(课堂研讨2~3周前布置)。指导教师向各学习研讨小组分配任务,各小组组长进一步将本小组承担的研讨任务细分到每个小组成员,尽量做到每个组员负责承担一个研讨主题下子题目的研讨资料收集及研究报告的撰写工作。
(3)学习研讨资料的收集与学习(课堂研讨之前完成)。在指导教师指导下,各小组及其成员应就其承担的研讨主题开展资料收集工作;每一研讨主题应制作一份学习研讨资料清单,资料数量为5~10篇;每份清单中的资料类型可以是著作、期刊论文、学位论文、报纸文章、会议论文等;要求收集资料的组员在力所能及的范围内,尽量将所收集的资料复印或打印出来。
4.自主学习小组课余研讨活动的开展(课堂研讨之前完成)
各小组组长在本小组资料收集工作结束后、课堂研讨活动开展之前,召集本小组成员就该小组所承担的各项研讨主题进行课余研讨;由小组长指定的本次学习研讨活动的主持人主持;就本小组所承担的各项主题逐一展开研讨活动;该课余学习研讨活动要由指定的记录员做好相应的小组学习研讨记录,并及时提交给小组发言人。
5.学习研究报告的撰写
(1)每一位小组成员应就其承担的研究主题撰写一份个人自主学习研究报告,并在规定时间内(须在课堂学习研讨活动开展前,并给小组发言人留有准备整个小组发言的时间)提交给本次学习研讨活动的小组发言人。
(2)本次学习研讨活动的小组发言人,须在综合小组课余研讨活动中的主要观点、参考小组学习研讨记录和每一组员的个人自主学习研究报告基础上,撰写一份小组“学习研讨”发言报告。该报告内容主要包括如下方面:该小组本次学习研讨活动的概况介绍;对该组分所承担的数个研讨主题予以逐一评析并提出相应结论;对该小组本次学习研讨活动进行整体评价,总结经验,分析不足,并提出相应改建建议。
6.自主学习小组课堂研讨活动的开展
首先,由指导教师根据本次学习研讨活动任务的具体情况确定学习小组发言人的发言顺序及发言时间要求。
其次,发言活动按下列流程进行:该发言人就《小组学习研讨发言报告》中的核心内容做简明扼要的小组发言;其他小组的同学以及指导老师就该发言人的发言以及该发言人所在小组承担的研究主题相关问题展开提问,发言人及其小组的其他成员予以做答;指导教师就上述发言、提问及应答情况予以现场评分,并做简短总结。
再次,小组发言人发言完毕后,指导教师应就本次学习研讨活动做一简短的整体评价。
7.自主学习小组学习研讨活动相关资料的汇集、整理与上交
(1)各小组本次学习研讨活动的发言人应于本次研讨活动结束后,在小组组长、记录员及其他组员的配合下,将本次活动中形成的各类书面资料与电子文稿按要求加以汇集整理,并制作本次《学习研讨活动书面材料汇编》的封面与目录,在规定时间内及时上交给指导老师。
(2)上述材料汇编包括:封面与目录;本次学习研讨任务及内部分工;每一研讨主题的具体研讨资料,包括资料清单、资料复印件、个人自主学习研究报告;小组学习研讨记录;小组学习研讨发言报告;学习研讨活动组员个人评分表;学习研讨活动小组整体评分表。
三、考核办法改革
为了保证合作性学习的公平性与可持续性,对教学考核方法也进行了相应的调整与改革。主要是实行了全过程评价与自主性评价的方法,具体如下:
小组每一组员的本次学习研讨活动的最终成绩(百分制)=个人成绩(占50%)+ 小组成绩(50%)。其中个人成绩(占50%)=资料清单成绩(15%)+ 个人自主学习研究报告成绩(35%),小组成绩(50%)= 小组学习研讨记录成绩(10%)+ 小组学习研讨发言报告成绩(15%)+ 小组发言的现场评分成绩(20%)+ 本次学习研讨活动书面材料汇编成绩(5%)。
各项目成绩评定的参考标准如下:
1.资料清单成绩评定的参考标准
资料数量丰富、质量高、格式规范,考核为优秀;资料数量较丰富、质量较高、格式规范,考核为良好;资料数量符合要求、质量尚好、格式较规范,考核为中等;资料数量较少、质量不太高、格式尚规范,考核为及格;资料数量少、质量差、格式不规范,考核为不及格。
2.个人自主学习研究报告成绩评定的参考标准
对研讨主题所涉相关资料及其他组员观点的归纳概括全面到位、分析过程详实,最终结论明确、论证充分,格式规范,考核为优秀;对研讨主题所涉相关资料及其他组员观点的归纳概括较全面、分析过程详实,最终结论明确、论证较充分,格式规范,考核为良好;对研讨主题所涉相关资料及其他组员观点的归纳概括较全面、分析过程较详实,最终结论较明确、论证较充分,格式较规范,考核为中等;对研讨主题所涉相关资料及其他组员观点的归纳概括不甚全面、分析过程不够详实,最终结论不甚明确、论证不甚充分,格式尚规范,考核为及格;对研讨主题所涉相关资料及其他组员观点的归纳概括不全面、分析过程不详实,最终结论不明确、论证不充分,格式不规范,考核为不及格。
四、改革实施初步成效与物化成果
本改革从浙江万里学院生物与环境学院生物技术和生物工程专业2008级学生起,连续实施了三届,每年直接受益学生数为200人。课程改革能紧密围绕培养学生的综合能力,采用以学生为主体、教师主导的教学方法,教学内容实用且能紧跟专业前沿,较好地培养了学生的自学能力、动手能力、创新能力和团队合作精神。
近三年来,生物技术、生物工程专业学生参加课程组教师的相关科研项目有50多人次;完成相关校级创业创新基金项目或校科研基金项目近10项;获浙江省科技厅“新苗计划”资助项目2项;获浙江省“挑战杯”课外科技作品竞赛二等奖1项;获浙江省大学生生命科学竞赛优胜项目1项;学生在校期间公开发表与课程相关学术论文8篇。
通过对毕业生综合表现的跟踪调查发现,学生在所进行的毕业实习中,表现出较强的基因工程分析与设计能力,一定的创新精神和良好的合作精神,受到了用人单位的一致好评。考研学生在复试中,较强的基因工程实验技能受到浙江大学、厦门大学等老师的肯定。
五、展望
课程教学改革与推广是一项艰巨的任务,它需要教师着眼于现实建设、着眼于未来发展,不断更新内容,不断改进教学方法,使项目始终保持可持续的高水平的发展。
参考文献:
[1]王荣,刘勇,姜双林.高等师范院校分子生物学课程教学改革与实践[J].生物学杂志,2012,29(1):100-102.
[2]蔡春尔,沈伟荣,何培民.分子生物学教学改革实践与展望[J].山西医科大学学报(基础医学教育版),2008,(10):150-152.
[3]吴元锋,刘士旺,毛建卫.分子生物学教学的探索与实践[J].浙江科技学院学报,2007,19(4):326-328.
[4]袁俊.《分子生物学》教学改革探索[J].中国科技信息,2008,
(14):295-296.
[5]迟彦,季长清.分子生物学教学改革初探[J].中国科技信息,
2009,(17):207-208.
[6]蔡春尔,吴维宁,沈伟荣,等.分子生物学课程考核方式改革[J].医学教育探索,2008,7(10):1071-1072.
生物质行业研究报告范文2
关键词:新能源;发电企业;继续教育;工程技术人才
作者简介:陶莹(1977-),女,安徽宣城人,上海电力学院成教学院,助理研究员;杨俊保(1956-),男,安徽巢湖人,上海电力学院成教学院,教授。(上海?200090)
基金项目:本文系教育部人文专项基金“电力行业工程技术人才培养继续教育问题研究”项目(11JDGC009)、上海市教委“基于新能源电力科技人才培养继续教育问题研究”项目(B11056)的研究成果。
中图分类号:G726?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)24-0034-02能源作为人类生存和发展的物质基础,是生产力的核心,是经济增长和发展的前提。随着传统能源产业(煤炭、石油、天然气等)面临的分布不均、供给不足、消耗过大、污染环境等问题越来越突出,以新技术为基础,以太阳能、风能、生物质能、地热能、潮汐能、氢能等为代表的可再生的、绿色的、环保的新能源产业得到了关注和发展。
一、研究新能源发电企业工程技术人才继续教育问题的必要性
1.我国新能源发电企业有着广阔的发展空间
2012年3月,中国电力企业联合会了《中国新能源发电发展研究报告》,报告显示我国的新能源发电发展迅速,截至2011年底,全国并网新能源发电装机容量达到5159万千瓦,占总装机容量的4.89%。其中:风电装机4505.11万千瓦,约占87.33%;太阳能光伏装机214.30万千瓦,约占4.15%;生物质发电装机436.39万千瓦,约占8.46%;地热能发电装机2.42万千瓦,海洋能发电装机0.6万千瓦。
将以上数据与2011年底国家能源局公布的“十二五”规划目标,即到2015年风电装机将达1亿千瓦,年发电量1900亿千瓦时,其中海上风电装机500万千瓦;太阳能光伏发电装机将达1500万千瓦,年发电量200亿千瓦时;生物质发电装机达500万千瓦,地热能装机达5万千瓦,海洋能发电装机达1万千瓦,进行比照,不难发现新能源发电行业还将迎来更广阔的发展空间。
2.工程技术人才是新能源发电企业的核心竞争力
巨大的发展前景吸引各地政府,投资集团纷纷加入建设大军,新能源发电企业在各省市落地开花。在蓬勃发展的表象下,越来越多的新能源发电企业感受到人力匮乏的重压,特别是工程技术人才的严重缺乏。新能源发电企业新材料、新设备、新技术推广应用特别多,机组维护、运行要求也格外高,工程技术人才作为企业人才重要组成部分,他们的业务水平将直接决定企业的发展水平。新能源发电企业间规模与利润上的竞争,实质上也就是工程技术人才的竞争。
3.继续教育是现阶段新能源发电企业工程技术人才培养的最佳途径
由于我国现有的高等教育中,有关新能源发电技术专业培养起步较晚,因此新能源发电企业的工程技术人才大多数都来源于传统的发电企业。利用这批人才在原岗位中积累的业务基础和工作经验,再通过短期的继续教育进行自主培养,已经成为各大新能源发电企业目前较为通用的人才培养模式。
由此可见,继续教育作为一种补充性教育方式,它的不断增新、学制灵活、训学一致等特点决定了它更能适应新能源发电企业发展的需要。因此正视新能源发电企业继续教育现状,科学分析教育需求,思考改善教学效果,增强新能源发电企业的后劲,是一个非常值得研究的课题。
二、新能源发电企业工程技术人才继续教育现状分析
1.继续教育市场需求大
(1)高校培养起步晚,人才总量匮乏。据预测,到2020年风能、太阳能、生物质能等领域对本科以上人才的需求量将有20-30万人。而目前高校新能源专业的设置远远落后于新能源产业发展对相关人才的巨大需求。2006年,华北电力大学在全国第一个开设“风能与动力工程专业”,2007-2008年,河海大学、河北工业大学、内蒙古工业大学、兰州理工大学、长沙理工大学陆续加入风电人才培养队伍,截止到2011年,已毕业学生仅有百余人;2011年合肥工业大学、南昌大学、电子科技大学、安徽大学的“新能源材料与器件”专业首度开始招生,河海大学、苏州大学、重庆大学、西安交通大学、江苏大学、华东理工大学、华中科技大学、东北大学开始了对”新能源科学与工程”专业人才的培养,以上两专业均要到2014年才有毕业生。而太阳能、生物质能相关专业至今尚无高校开设。汇总以上数据,即使算上部分高校在机械、动力、工程等专业中开设的有关新能源方向培养的学生数,每年的相关专业毕业生总量也不足千人,人才需求的缺口相当大。
生物质行业研究报告范文3
【关键词】PM2.5;污染源;控制
PM2.5是指悬浮在空气中的细颗粒物,其空气动力学当量直径≤2.5。2011年末美国驻华大使馆公布了北京PM2.5监测数据严重超标的消息,PM2.5开始引起人们的关注。2013年初全国多地持续大范围雾霾天气,而且越来越多的研究显示PM2.5与雾霾天气密切相关[1]。当PM2.5监测数据居高不下时,医院呼吸道病人就诊率也急剧增加。研究证实PM2.5可通过呼吸道到达并聚集在肺泡表面,引起肺气肿等疾病,PM2.5中的可溶物质经血液循环系统到达全身部位,引起心血管系统、细胞组织、免疫系统等破坏,从而导致更严重的疾病。因此,必须采取有效措施控制PM2.5污染,然而要控制PM2.5污染首先必须弄清PM2.5的来源,本文对此进行了分析,并探讨了控制PM2.5的措施。
1、PM2.5污染源分析
1.1 PM2.5形成机制
根据目前认识,PM2.5形成方式主要有两种:一次颗粒物和二次颗粒物。一次颗粒物是指直接排出的固态粒子,或者高温气态排出、经冷凝为固态粒子。二次颗粒物是由气态前体污染物(如SO2、NOx和NH3等)经过多相化学反应形成的颗粒物。
1.2 PM2.5来源分析
一次颗粒物分为天然源和人为源两类。天然源主要来源于土壤尘粒、风沙尘、海盐粒子、植物花粉等。人为源主要来自化石燃料(煤、油、气等)飞灰、机动车尾气尘、工业粉尘和生物质燃烧飞灰、道路扬尘等。二次颗粒中的气态物质有SO2、NOx、VOC等,来源极为复杂,一般认为来自燃料燃烧、机动车尾气、工业生产、商住区餐饮等。PM2.5的成分一般包括无机成分、有机成分、元素碳、微量重金属元素等,其组成和数量与各个国家、地区的经济发展水平、能源结构、生产及管理方式有关。
我国东部地区PM2.5污染较为严重。根据中国环境监测总站公布的《2013年上半年京津冀、长三角、珠三角区域及直辖市、省会城市和计划单列市空气质量报告》,2013年上半年全国74个城市PM2.5浓度范围在24μg/m3~172μg/m3,平均值为76μg/m3。按照《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)年平均二级标准值35μg/m3衡量,74个城市中仅有4个达标,不合格比率达到94.6%。PM2.5污染最严重地区为京津冀地区,半年平均值为115μg/m3,其次为长三角地区,半年平均值达到69μg/m3;珠三角地区半年平均值也有44μg/m3。从上述情况看,南北差异较大,纬度较高的地区比低纬度地区污染更严重,这可能与工业结构、采暖燃煤量、绿化覆盖率、降水量等有关。
许多研究者对PM2.5污染源及贡献率进行了研究,但针对同一城市的研究结果也往往差别较大。目前,主要有两种研究方法,一是根据行业统计数据进行计算;二是通过采样分析进行确定。前一种方法宏观上比较容易判断不同行业污染源的贡献率,但对二次颗粒的计算较为困难;后一种方法可以分析二次污染的比例,但对PM2.5来源分析有较多的不确定性。北京市是PM2.5污染较为严重的地区,据王跃思、安娜等人近期研究,汽车尾气、燃煤和工业排放是PM2.5的主要贡献者,贡献率超过50%;其次是地面扬尘、面源排放等[2]。柯钊跃[2]在广州市天河区某小学操场采样并分析了PM2.5来源,离子组成中SO42-占比是59%,NO3-为28%,NH4+为5%,Cl-是3%,其他离子5%。由于SO42含量较高,该区域PM2.5主要来源于燃煤和和生物质燃烧,而海洋盐粒和机动车尾气居次,而有报告[3]称广州流动源贡献超过了固定源,可见PM2.5来源的复杂性。就我国目前情况看,贡献比较大的污染源是燃煤排放、机动车尾气、工业排放、道路扬尘、生物质燃烧等几项。一线城市机动车保有量增长快,而且绝对数量大,机动车尾气对PM2.5贡献率大,增长也快;二三线城市很多属于煤烟型城市,其燃煤排放的贡献率更高一些。
2、PM2.5污染源控制措施
2.1 转变发展方式,推动结构调整
改革开放30多年来,我国经济发展迅速,工业化、城镇化水平显著提高,不仅成为名符其实的“世界工厂”,GDP也跃居世界第二,然而在GDP快速增长的背后环境压力也越来越大。在我国经济结构中,高能耗的化工、建材、冶金等产业的发展使能源供应紧张,同时我国能源结构又以煤炭为主,大量燃煤不仅大量排放SO2、NOx,而且造成严重PM2.5污染。调整经济结构就是要控制高能耗产业规模,以低能耗的高新产业和第三产业的发展来带动经济增长。
能源结构中煤炭比重太大是大气环境治理难度大的一个重要原因,比起天然气、太阳能等清洁能源,煤炭燃烧引起的PM2.5污染要严重的多,所以控制PM2.5就必须减少煤炭比重。另外,还应积极研究开发煤炭清洁技术,降低每吨煤炭的排污量。大力发展低污染公共交通,控制机动车数量,并且采用先进的燃烧技术,提高燃油效率,以减少污染排放。
2.2 健全相关法律,加强污染治理
现行《中华人民共和国大气污染防治法》还有很多缺点和不足,与发达国家相比,对大气污染防治配套管理手段不足、责任不清,同时信息公开度不够,实际操作时存在以罚代管的现象,由于处罚数额较低,企业宁愿受罚,也不愿意在环保设施上更多地投入,所以修改和完善相关法律势在必行。污染治理方面,应采取SO2、NOx、VOC、PM10/PM2.5多污染物协同减排,固定源与移动源、面源与点源共同治理的措施。对于高污染、高耗能的技术、工艺和产品应坚决予以淘汰、取缔。
2.3 完善监测体系,明确污染来源
目前PM2.5监测体系尚不完善,对于PM2.5来源的分析也方法各异,这影响到PM2.5污染治理措施的制定和实施,所以当务之急是加快PM2.5监测体系建设。应制定针对不同地区污染特征、监测质量要求的推荐标准,以便合理安排设备、人员和监测布点,还要加强人员培训、数据质量控制等工作。
2.4 加强联防联控,协调环境责任
北京奥运会、上海世博会和广州亚运会都采取了区域联防联控的措施,有效地保证了上述活动期间的空气质量。区域联防联控需要打破原来行政区划的限制,成立区域联防联控领导小组,统一协调共同行动。这样的经验非常值得借鉴推广,而且国外如美国也有区域联防机制。
3、结语
PM2.5污染的防治关系到生态环境和人体健康,最终影响社会经济的可持续发展。防治PM2.5污染首要工作是找准其来源,然后“对症下药”。由于PM2.5来源的复杂性,至今仍没有统一的结论,相信随着相关研究的不断深入,情况会越来越清晰,PM2.5污染问题终究可以得到解决。
参考文献
[1]杨新兴,尉鹏,冯丽华.大气颗粒物PM2.5及其源解析[J].前沿科学,2013,7(2):12-19.
生物质行业研究报告范文4
【关键词】能源;动力工程;节能减排;节能技术;电力行业
1能源和动力工程
能源,可理解为有能量的资源,是人们将大自然中本身就有某种形式能量的自然资源比如矿产资源、物质资源等转换为生产所需要的能量形式。能源是国民经济的命脉,是21世纪经济发展中三大前沿领域之一,与人民生活息息相关,对经济的可持续发展起着举足轻重的作用。动力工程是研究工程领域中的能源转换、传输和利用的理论和技术,致力于提高能源利用率,减少一次能源消耗和污染物质排放,推动国民经济可持续发展的应用工程技术领域,是对能源利用方面的一系列问题的研究[1],包括内燃机、锅炉、航空发动机、制冷及相关测试技术。能源与动力工程主要研究传统能源的利用和新能源的开发,及如何高效利用能源,对节能减排的实现起指导作用。
2节能减排分析
2.1节能的原因及必要性
近几十年来,中国经济持续高速增长,消费结构迅速升级,虽然仍以煤为主体,但与生活相关的电力、煤气、液化石油的消费急剧增长。为满足经济发展和消费结构升级的需要,能源消耗的高增长不可避免,因此必须降低能耗。目前我国使用的能源主要是不可再生能源,可再生能源占比较小。中国能源资产总储量相对丰富,但人口众多,导致人均资源占有量仅相对于世界平均水平的二分之一,能源短缺问题日益凸显。能源安全面临严峻挑战。能源安全是指保障能源安全、充足、合理的供应,特别是石油和天然气能源。我国是石油进口国,保障石油的安全可靠供应对国家安全至关重要,若过分依赖于国际市场,将对国家安全产生威胁。目前能耗远高于世界平均水平,有节能潜力。
2.2减排的原因及必要性
能源作为人们赖以生存的基础,在开采、运输、加工、转换、利用和消费过程中,都直接或间接的改变着地球上的物质平衡和能量平衡,必然对生态系统产生各种影响,成为环境污染的主要原因。[2]随着能源的大量开发和不恰当使用,造成了不容忽视的环境污染,废水、废气、固体废弃物等排放总量不断增多,且呈上升趋势,导致环境污染严重,主要表现在温室效应、臭氧层破坏、酸雨、声污染、光污染、放射性物质污染、热污染、沙漠化等。此外,我国能源消耗过度依赖煤炭,煤燃烧的污染产物包括氮氧化合物、含硫氧化物和大量粉尘等,导致煤烟型污染严重。环境污染不仅使人们的健康受到威胁,更造成巨大经济损失。据统计,我国每年因环境污染造成的损失约占GDP的10%左右。
2.3节能减排涉及到的领域
节能减排涉及到的领域主要包括第二产业中的采矿业,制造业,建筑业和电力、燃气及水的生产和供应业。以河北省为例,能源消耗量在千万吨标准煤以上的工业有钢铁、电力、石化(化工)、建材和煤炭[3]。其中,电力消耗占比较大,实现电力行业的节能减排至关重要。
3电力行业节能减排
3.1电力行业的现状与存在问题
我国电力系统目前以火力发电为主,约占全国发电量80%左右,水力发电、风力发电机、核能发电机、生物质发电等机组装机容量占比较小。能源利用结构不合理,一次能源转化为电力的比重有待提高。
3.2电力行业的节能减排途径
发电企业要优化设计电厂,优化火力发电机组的系统设计、参数匹配和设备选型,采用新技术、新方法,学习与应用节能技术和环保技术,并进行机组运行指标的实时监测,即时调整工况,降低能量消耗,提高机组工作效率;电网企业要规范线损管理,优化电力调度方式,减少供电损耗。“以大代小”,淘汰落后生产力,关停小火电机组,鼓励发展超(超)临界机组、联合循环机组等大型高效发电机组。由热力学第一定律、第二定律和蒸汽动力循环的基本原理可知,推广大容量、高参数的机组可大大节省标准煤的用量,减少废弃物的排放。控制生产环节,减少生产过程中的能量浪费。提高煤的质量,煤质较好时,锅炉运行稳定,效率高,否则会增大锅炉及其辅助设备的损耗。同时加强对清洁煤的投资开发,从源头上减少污染排放;提高锅炉的燃烧效率,减少锅炉热损失、排烟热损失、可燃气体未完全燃烧热损失、固体未完全燃烧热损失、灰渣热损失等;提高汽轮机效率,较少汽轮机内部损失;提高蒸汽质量,设置合理的蒸汽压力和蒸汽温度;采用变频调速技术,通过改变电动机的转速,实现恒压或恒流控制,从而减少泵和风机等辅机设备消耗的电能。创新新能源利用技术,加大水电、核电、风电、生物质发电等可再生能源和清洁能源发电的比重,以全社会的长久利益出发,重视和保护生态环境。加强特高压电网的建设,电压越高,其线损率越低。特高压电网具有输电容量大、输电距离长、线路损耗低、工程投资省、走廊效率高和联网能力强的6大优势。[4]采用无功补偿等技术优化电能质量,降低损耗。
4结语
节能减排作为经济可持续发展战略的一部分,对发展低碳经济、循环经济具有深远意义。电力行业因其高能耗性而有较大的节能潜力,充分利用能源与动力工程理论,采取合理有效的措施,降低能源消耗,减少污染物的排放,实现节能减排迫在眉睫。我国能源发展处于一个充满机遇与挑战的新时期,处理好电力等高耗能行业的发展与资源环境的关系,需要全社会共同的不懈努力。
作者:徐泽宇 申宏图 单位:河北农业大学
参考文献:
[1]徐祥博.浅谈能源与动力工程的节能技术[J].科技论坛,2014.
[2]黄素逸,林一歆.能源与节能技术[M].北京:中国电力出版社,2016.
生物质行业研究报告范文5
1国外餐厨垃圾资源化处理现状
1.1日本餐厨垃圾处理现状
日本每年生活垃圾(包括商业垃圾)的总量为5000万t,其中餐厨垃圾为2000万t,占生活垃圾总量的40%。在餐厨垃圾中,18%来自食品加工业,30%来自食品销售渠道和酒店,52%来自家庭[3],产生于食品加工行业的垃圾由于收集比较集中,其回收率达48%,而来源于家庭的餐厨垃圾回收率还很低,如1996年只有5万t的家庭餐厨垃圾回收利用,经焚烧和填埋处置的餐厨垃圾占总量的99.7%[4]。2001年日本出台了餐厨废物再生法,旨在降低食品浪费,提高餐厨垃圾的回收率。餐厨废物再生法使得餐厨垃圾的回收率从2002年不到10%提高到2005年的20%,特别是食品加工厂的食品回收率提高到70%。家庭产生的餐厨垃圾回收率并未提高,主要是因为大多家庭产生的餐厨垃圾被混合在其他垃圾中,很少有当地政府对这部分餐厨垃圾进行分类收集。以前日本大部分回收的餐厨垃圾被用来堆肥,现在更多的餐厨垃圾被用来制饲料。一些食品企业回收食物残渣如大豆、面包和熟米饭等作为原料,制成饲料,喂养牲畜。为了防止疯牛病的传播,回收的食物只能被用来喂猪和鸡,不能用来喂牛和羊。日本利用餐厨垃圾制动物饲料的主要方法:①脱水处理生产干饲料。脱水的方法分为常规的高温脱水、发酵脱水和油炸脱水[5]。日本的札幌市餐厨垃圾回收处理中心利用油炸法生产动物饲料。该中心每天从188个机构,包括学校、医院等地收集50t餐厨垃圾,用废植物油,在减压条件下进行低温油炸(约110℃),生产出脱水饲料。②餐厨垃圾经发酵后,以流体形式饲养禽畜。这种方法免去了脱水过程,处理成本低,而且未脱水的餐厨垃圾其蛋白质含量、利用率都比脱水饲料高。脱水饲料的营养物质含量见表1。在发酵过程中,餐厨垃圾中的乳酸和醋酸浓度升高,pH降低。大量的乳酸为动物提高了丰富的有机酸,同时pH达到3.5左右,有效抑制了饲料中大肠杆菌的繁殖。在日本利用餐厨垃圾制沼气的典型代表是京都。2004年京都率先建成1座2.2万t/a的厌消化处理厂,利用餐厨垃圾制沼气,并用沼气制氢气。随后东京、Ikoma、Shimoina和上越市先后建了厌氧消化处理厂。2006年,日本修订了“日本生物质能策略”,要在全国范围内提高有机生物质资源利用(包括餐厨垃圾),强调生物燃料在运输行业的推广。
1.2韩国餐厨垃圾处理现状近年来,韩国餐厨垃圾产生量约占城市垃圾30%左右,随着垃圾回收利用率的增加,特别是实施分类收集之后,餐厨垃圾的产生量和所占城市垃圾的比重都有所下降。2000年城市生活垃圾产生量约1700万t,其中餐厨垃圾占25%[7]。1995年韩国成立了餐厨废弃物管理委员会,实施垃圾专用袋制度,对餐厨垃圾进行分类收集,餐厨垃圾回收率由1998年的21.7%提高到2004年的81.3%。由于餐厨垃圾填埋会产生渗沥液和臭气等环境问题,韩国政府强令各酒店、餐饮业主自行购置设施回收处理其消费渠道产生的厨余及食品垃圾[8],并于2005年起禁止餐厨垃圾进行填埋。据首尔大学2005年的研究报告,韩国餐厨垃圾的主要处理方式是作动物饲料和堆肥,占回收量的80%以上,见表2。韩国通常采用微生物菌种集中处理餐厨垃圾制造饲料。餐厨垃圾经粉碎、高温消毒后,与微生物、碎玉米、糖等添加剂充分混合后装桶送往禽畜牧场。因韩国近年来对饲料源头和生产过程的安全监督做出了更严格的规定,所以在一定程度上影响了餐厨垃圾饲料化处理设施的运行和发展。韩国现有52家堆肥公司[9],从运行情况来看,堆肥还存在着诸多问题:首先餐厨垃圾中的杂质太多,影响堆肥的品质;其次韩国的餐厨垃圾含盐达到1%~3%,过高的盐分也影响堆肥效果;另外气味问题难解决。
2国内餐厨垃圾资源化处理现状和未来发展
2.1我国餐厨垃圾处理现状据统计我国餐饮企业每年产生的餐厨垃圾已超过3000万t,但现有处理设施严重不足,如此京餐厨垃圾产生量1750t/d,处理能力只有五六百吨;深圳1800t/d,规范收运处理的餐厨垃圾只有35~55t;广州700~1000t/d,处理能力仅2.4t[10]。目前仍普遍存在餐厨垃圾喂养家畜或提炼潲水油现象,“垃圾猪”和地沟油问题带来的一系列安全隐患,严重危害人们的生命安全。近几年,随着餐厨垃圾的处理问题日渐得到重视,从中央到地方相继出台各项政策和管理办法杜绝餐厨垃圾违法处理现象,引导企业和餐饮单位减量化、无害化、资源化处理餐厨垃圾。从2000—2011年我国有关餐厨垃圾处理与利用文献的统计分析(中文核心期刊)来看,以好氧发酵和厌氧消化技术处理餐厨垃圾逐渐成为研究重点并呈上升趋势[11]。餐厨垃圾喂养家畜大致分为直接喂养和制蛋白饲料2种,其中直接喂养是一种较普遍的现象,具有安全卫生隐患;制蛋白饲料分干热处理技术、湿热水解技术和高温好氧发酵技术,是一种经济效益较好的利用途径,但由于目前国内尚无相应标准和出于对同源性的担忧,该途径并未得到有效推广。因我国餐厨垃圾未做到有效分类,导致收运处置的餐厨垃圾数量少、品质差,并且餐厨垃圾具有高油(1%~5%)、高盐(1%~3%)和高含水率(70%~90%)等特点,我国现有处理技术和设施的处理效果并不理想,存在处理成本高、堆肥肥效低和厌氧产沼率低等问题。
2.2我国餐厨垃圾处理未来发展1)政府强化监管,打击非法收运,堵塞餐厨垃圾的不良渠道,引导餐饮单位做好源头分类,鼓励和支持处置企业成立收运队伍,构建智能化收运系统。2)以餐厨垃圾为原料制成的生物腐植酸,不仅能提高化肥利用率,改良和修复污染土壤,保护农业生态环境,而且能有效弥补国家“十二五”期间要减少化肥生产量所带来的缺口,是一条值得推广的发展路线。3)鉴于我国餐厨垃圾特点和目前沼气产生率低的问题,采用联合厌氧发酵的方式,将餐厨垃圾与多种物料混合,如粪便、秸秆和果蔬等,可以使原料获得更优的C/N和养分组成,从而获得更高的产气量,避免原料季节性波动大的问题。4)采取沼气提纯技术,制备高品质的生物天然气、车用燃料等高附加值产品。5)注重生态循环利用,使餐厨垃圾资源化处理与农业生产有机结合,利用果蔬种植业消纳餐厨垃圾厌氧消化过程中产生的沼液、沼渣,实现餐厨垃圾的完全利用和生态循环。
3结论
生物质行业研究报告范文6
重视新能源在建筑节能设计中的应用
(1)生物质能的应用
生物质能的传统利用方式就是燃烧,虽然这种方式的产热效率高,但会产生较大的烟气,对环境造成较大的污染,另外,燃气生物质能的办法劳动强度大,易产生其它副作用,不符合节能建筑的总体思路要求。新的生物质能的利用方式是对生物质进行清洁能源转化,替代常用的煤和石油来产生能源,预计到2020年,全球的能源将有40%来自于生物质能源。
(2)太阳能的应用
太阳能的应用需结合经济、环境、人文等因素,综合考虑,注重太阳能与建筑设计的一体化,是今后建筑设计的一个主要方向。
(3)地热资源的应用
目前,各种地源热泵和水源热泵技术发展势头迅速,而且已有不少实例投入应用,效果良好。该技术利用深层地热资源与地面的室内温度通过机组进行交换,可实际夏季制冷、冬季制热的效果,是十分具有前途的建筑节能方式。
(4)风能的利用
在2006年,我国的风能装机容量仅为260万KW,而在2010年全国的风能装机容量为500万KW,预计到2020年,全国的风能装机容量将达到3000万KW,风能具有取之不尽、用之不竭的特点,使用起来无任何影响。
重视新材料、新技术在节能建筑中的应用
(1)发泡水泥
发泡水泥是一种新型的建筑保温节能材料,它自身的内空结构能有效地阻止冷空气的侵入,增强墙体的保温效果,是国家正在大力推广的一种新型墙体保温材料。
(2)墙体复合保温技术
墙体复合保温技术一般是指在墙体的内、中、外附加保温层,从而增强墙体的保温效果。常见的墙体复合保温技术有内附保温层、外附保温层和夹心保温层等三种,保温层材料多用发泡聚苯板和纤维石膏板,其保温和隔音效果显著,在市场上较为受欢迎。
(3)门窗节能技术
门窗的节能技术主要体现在两个方面,一是门窗的密封新技术方面,二是门窗玻璃隔热保温新技术方面。具有自密封效果的门窗和各种镀膜中空玻璃等均在工程中有应用,节能效果良好。
节能建筑经济效益的实例分析
以XX市某新建的普通节能型高层住宅为例,该住宅按65%的节能标准进行设计,采用钢筋混凝土剪力墙结构,地下1层,地上33层,层高为2.8m,建筑朝向为坐北朝南,总建筑面积为A0=18813m2,建筑外立面表面积为F0=14634.1m2,建筑体积为V0=52676.4m2,建筑物体型系数S=F0/V0=0.278<0.3。南朝向的窗墙面积为0.249,北向为0.183,东向为0.25,西向为0.157。
1节能方案与当地的传统非节能型住宅相比,本次研究对象的主要围护结构做法如下
2经济效益分析
2.1经济参数的确定为了对建筑的节能经济效益进行分析,首先应明确经济要素参数。
(1)寿命周期
根据我国的相关规定,民用建筑设计使用期限为50年,本次研究对象于2010年建造,2011年投入使用,以寿命周期为50年计算,其寿命终点年限为2060年。
(2)折现率
由于本次研究主要面向消费者的节能投资效益感受,取当地家庭年投资收益率6%为折现率,而不是社会折现率。
(3)煤炭价格
根据国家统计局的数据,2010年,我国的平均煤炭价格为450元/吨,受能源紧张局势和运输成本的增加,煤炭价格的年增涨幅度取煤炭行业研究报告预测值,即为5%。
(4)建造期间的节能成本变动率
由于本建筑的建造时间仅为1年,而运营时间为49年,建造期间的成本变动情况对整个研究周期影响不大,因此,取建造期间的节能成本变动率为100%。
(5)实际节能效率
本次研究中取节能效率为100%,随着建筑使用年限的增加,其节能效率会出现下降,这一部分在后面的敏感性分析中另作讨论。
2.2计算节能投资
对建筑的节能成本进行计算,计算公式参照前面所述的节能投资计算方法,得出投资成本价差为998380.11元,数据详见表2。
2.3计算节能收益
当地的采暖天数Z为101天,取标准煤的热量值Hc=8.14x103Wh/kg,采取节能措施前,室外热力管网的输送效率η1=0.85,锅炉运行效率η=0.55,非节能型住宅的耗热量指标qH=32.11W/m2;采取节能措施以后,η1''''=0.90,η2''''=0.68,qH''''=12.63W/m2。将上述数据代入计算公式,得出非节能型建筑第t年的采暖燃料成本为:Et=173155.97x(1+5%)t(元);节能型建筑使用至第t年时的采暖燃料成本为:Et''''=52027.23x(1+5%)t(元)。则节能型住宅第t年的节能收益为It=α(Et-Et'''')=12128.74x(1+5%)t(元)。
2.4计算差额净现值和投资回收期
取节能成本变动率γ=100%,实际节能效率α=100%,折现率i分别为0%和6%两种情况,煤炭价格上涨率分别为0%和5%两种情况进行计算,计算结果见表3。
计算结果表明:虽然节能型建筑的初期投资要比非节能型建筑高出近百万元,但在运营期内的建筑能耗成本将大幅度降低,在第7~第12年即可收回初期的节能投资,在剩余的将近40年时间内为纯收益,其投资效果十分显著。如果考虑煤炭的价格大幅上涨,则节能建筑的动态投资回收期为8.63年,也完全满足节能建筑标准中规定的节能建筑增额投资回收期不应超过10的要求,从经济角度分析,建筑节能是完全可行的。
2.5敏感性分析
以节能成本变动率γ、实际节能效率α、折现率i和煤炭价格上涨率η为分析对象,对节能建筑进行敏感性分析,结果如图1所示:由图1可见,实际节能效率与建筑节能成本变动率对投资回收期影响较大,另外两个因素影响较小。因此,要想提高建筑的节能经济效益,应该把握好实际节能效率和节能成本变动率这两个因素,这需要国家在政策上对节能建筑及相关上、下游研发企业的支持和加大对创新产业的扶持力度。