生物质燃料的用途范文1篇1

关键词：汽车污染；防治对策

汽车产业的高速发展为人们的生活提供了很多便利，同时汽车尾气中的一氧化碳、氮氧化合物、碳氢化合物、醛、含铅颗拉等有害物质却严重污染环境，危害着人们的健康。随着汽车产量的不断增加和汽车普及率的日益提高，汽车尾气污染已成为大气污染的重要因素。笔者结合工作实际，提出了控制和减少汽车尾气污染的对策。

1提高汽车燃油经济性

由于汽车产量、保有量的快速增长，汽车燃油消耗增长很快。据权威统计显示，机动车消耗了全国石油总量的85%，柴油总量的42%。我国已成为石油消耗大国，石油供需矛盾日益突出，其中车用燃油消耗快速增加是首要因素。这不仅加剧了我国石油能源危机，增加了对国外石油的依赖，同时还增加了尾气排放，加剧了环境污染。因此，提高汽车燃油经济性、缓解石油能源危机、降低尾气排放成为不容忽视的历史课题。在汽车结构方面，采用设计优良的发动机、改善燃烧室结构、缩减轿车总尺寸和减轻质量、发展新技术、新材料、新工艺等方法，提高汽车的整车性能，均可以提高燃油经济性、降低汽车尾气排放污染。

2提高车用汽油质量

汽油质量对汽车排放有关键性的影响。我国目前的排放标淮是从欧洲一号到欧洲二号再到欧洲三号的发展过程中，但由于我国的汽油品质良荞不齐，与发达国家有很大的差距。使用不符合标准的燃油，不仅会损害车辆的供油系统，还将影响车辆的使用寿命，并加剧汽车尾气对环境的污染。提高燃油品质是当前发展汽车产业、减轻汽车污染的重要任务。

2.1降低汽油中烯烃含量

欧美发达国家车用汽油烯烃含量一般低于18%，而我国部分车用汽油烯烃含量高达40%。烯烃虽然能提高汽油的辛烷值，但却是汽油中不稳定成分，极易在发动机进气系统和供油系统形成胶质和积炭，限制燃油流量和进气量，破坏空染比，导致发动机性能变坏，使其动力性下降，油耗增加，排放恶化。

2.2保持汽油中适当的含氧量

汽油中加入含氧化合物可提高辛烷值，提高空燃比，起到助燃、减少CO和HC的目的。但汽油中含氧量不能过高，否则影响汽车的动力性。

2．3在汽油中加入有效清洁剂

清洁剂是一种多功能化合物，能防止并除去进气门、喷嘴、燃烧室沉积物，而且还能提高燃烧效率，使发动机处于最佳工作状态，起到降低排放和油耗的作用。

2.4降低汽油中的硫含量

硫使尾气转化器中毒失效，极大地降低转化效果，使HC、CO、NOX等有害物质排放增加。我国汽油硫含量普遍较高，有的甚至高达0.05%—0.06%，与国际标准还有差距。

2．5保持适当的芳烃含量

芳烃是汽油中高辛烷值和高热值组分，但芳烃含量高会增加燃烧室积炭，使发动机对汽油辛烷值的要求提高，增加预燃和爆震的危险性并增加尾气排放。因此应保持汽油中适当的芳烃含量。

3开发先进的尾气净化技术

汽车尾气净化技术是目前广泛采用的适用于大量在用车和新车的净化技术。它是指在汽车的排气系统中安装各种净化装置、采用物理的化学的方法对汽车产生的废气进行净化以减少污染的一项技术。我国对汽车尾气排放的控制与发达国家相比起步较晚，汽车尾气净化技术水平还比较低。国内各汽车生产厂家都使用美国或德国的净化装置来满足目前国内实施的欧洲一号汽车尾气标准，形成了国内的汽车尾气净化技术市场被国外产品和技术垄断的局面。应加快开发自己的先进尾气净化技术，使我们的技术跟上甚至领先于排放标淮的步伐。

4开发代用燃料和电动汽车

开发代用燃料和电动汽车是治理汽车尾气的最根本和最终的途径，此途径使汽车根本不产生或只产生很少的污染气体。目前汽车的代用新型燃料主要有三种。一是天然气和液化石油气。这是目前使用较多的两种气体代用燃料。天然气、液化石油气汽车可使发动机构造相对简单，各缸分配均匀、工作平稳，井提高了燃油经济性。但存在发动机功率下降、加速性能差的缺陷。二是生物柴油。生物柴油是一种清洁可再生能源。与常规石油相比，生物柴油排放污染大大下降，汽车尾气排放可达严格的欧洲三号标准。三是轻烃。轻径是石油化工的副产品。轻烃原料来源十分广泛，中国目前每年生产液态轻烃近1000万吨，以前由于没有找到有效的利用方法，这些宝贵的资源白白的浪费掉了。与其他燃油相比，轻烃具有高热值、无毒害的特点，对环境几乎达到零污染，更重要的是它克服了目前普遍使用的液化石油气、天然气燃料车存在的动力性下降，加速性能差的两大缺陷。

普及使用电动汽车也是避免汽车污染的重要措施。电动汽车被称为理想的无污染汽车。目前电动车尚不具备广泛使用的条件，主要问题是技术不够成熟，行驶里程短，充电时间长，价格也比较高，且电池中含有的金属铅在生产、使用、回收过程中造成污染也不容忽视。虽然电动汽车的发展目前受到技术的制约，但它仍然是未来发展的方向。

5正确使用、保养，加强道路建设与交通管理

正确使用和合理保养是减少汽车排放污染的重要措施。虽然汽车在出厂时能够达到国家需求的排放标准，但这一水平的保持有帆于车主的良好驾驶习惯和正常的保养维护。合理的交通状况和车速会使燃烧更充分，从而减少有害气体的产生。汽车在高速行使时燃烧状况最好，污染物的排放也较少，而在怠速时污染物排放水平最高。在我国大多数城市，堵车是司空见惯的事。加强道路建设和交通管理、合理的城市规划、加快车辆的行使速度、减少堵车时间，是减少排放污染的重要措施。同时，加强道路绿化建设，也是减轻环境污染的有效途径。

6政府应积极采取措施，减少汽车污染

世界上很多国家为控制汽车污染而采取了相应的措施。如美国出台了强制性汽车燃油效率政策，对于每一辆机动车，如果生产商没有达到平均燃油消耗的标准，将会被处以罚款，购买者也将会受到处罚。日本政府针对不同重量级汽车的燃油经济性目标，为轻型汽油、柴油货运汽车制定了一系列燃油经济性标准。这些措施为我国采取相应的政策提供了有益的借鉴，应采取积极的政策控制汽车排放污染。

生物质燃料的用途范文篇2

中国工程院院士，南京林业大学教授。长期从事木材与竹加工利用的教学与研究工作，开发了成竹材胶合板、高强覆膜竹材胶合板、竹材碎料板、竹木复合集装箱底板、竹木复合层积材等系列产品，并在众多领域得到推广应用，出版专(译)著8本、论文70余篇，是我国和世界竹材加工利用研究领域的开拓者，为竹材加工利用事业作出了创造性的贡献，先后获得“部级有突出贡献的优秀中青年科技专家”、“国家星火科技先进工作者”、“国家科技推广先进工作者”等荣誉称号。

所谓生物质，就是指利用太阳、土地、水等而产生的可以持续再生长的含有碳元素、氢元素、氧元素的物质，包括动物、植物和微生物。农作物及其废弃物、木材、木材废弃物和动物粪便都是极具代表性的生物质。生物质能源是地球上最古老的能源，跟煤炭、石油相比，其能源密度很低，即材料中碳元素含量不多，所以运输、储存、使用都很不方便。但是，可再生性、低碳环保的优点，以及广泛分布的特点，使得它在能源资源日趋枯竭的今天，成为了一个全世界都高度关注的领域。

气化技术是生物质能源的一种利用方式，是指生物质在高温、无氧或缺氧条件下加热产生可燃气的过程。气化技术是一项古老的技术，早在1883年就问世于欧洲。但是，在长达一个多世纪的岁月中，气化技术并没有很好地被人类加以利用。究其原因，不仅在于气化技术问世以来便是便捷的油、气年代，更在于这项技术本身存在的一些缺陷。气化技术仅产生可燃气这一单一产品，经济效益不显著。更致命的是可燃气中焦油的含量高，污染机具，影响设备正常运行，并且在净化可燃气过程中，产生的生物质提取液未能很好利用，造成环境污染。同时，气化设备产能太小（一般为200~300kw的发电量），也是它未能引起工业界关注的一个重要因素。

生物质气化多联产技术正是针对生物质气化技术的提质与升级，它是指利用气化成套设备将农林生物质热解生成燃气、生物质提取液和生物质炭、热能的技术。它可获得多种产品，可以解决因单一产品造成的效益低下问题，提高生物质气化的综合效益；它采用科学、高效的气液分离技术，使可燃气中焦油含量满足用气设备的要求，解决了污染问题，确保发电机长期稳定运行。在创新应用中，生物质多联产技术可以开发出1MW大功率的燃气发电机和配套的气化炉。同时，生物质气化多联产技术可以解决工业化规模问题，并利用可燃气、生物质炭、生物质提取液、焦油的多种应用途径和余热的回收利用技术，建设综合的电、热、炭联合工厂。应用生物质气化多联产技术，可同时获得气、炭、液、热，它们各有特性、各有用途、各具效益。

可燃气。不同的生物质原料，可燃气的成分有差别，热值也有差别。1Kg生物质燃料，可以产生2.5~3m3可燃气。可燃气可用于发电。1kg木片产生的可燃气可发电0.9~1.0度、1.5kg稻壳产生的可燃气可发电1.0度。可燃气也可用于锅炉燃料，1500m3可燃气每小时可产生2吨中低压饱和蒸汽。

生物质炭。炭是地球上化学成分最稳定的物质，用途非常广泛。木炭含碳量高、灰分少，可制成活性炭，作为优良的吸附、净化材料，也可作为催化剂或催化剂载体，是工业、农业、国防、交通、医药卫生、环保事业和尖端科学不可或缺的重要材料。每吨活性炭可售价6000~8000元，经济效益非常可观。秸秆炭含有钾、氮、磷、镁、铜、铁、锌等矿物质，因灰分含量高，不适宜用来制活性炭，主要用于改良土壤和制作炭基复合肥。秸秆中的钾、硅、镁等多种大量、中量、微量元素可回田，其中钾元素约为5%，硅为3~10%。硅的回田对农作物抗倒伏意义非凡，水稻吸收硅以后，秸秆的强度就会得到提高，谷穗也会长得饱满。炭回田可以增加土壤的孔隙度，改善土壤的通气、透水状况；抑制土壤对磷的吸附，改善作物对磷的吸收；修复被重金属污染的土壤；提高土壤地温1~3℃，使作物成熟期提前3~5天；提高土壤的持水能力，对土壤中的肥料和农药均有缓释作用，使肥料成为缓释肥。

生物质提取液。生物质材料热解气化时产生的液体成分经冷凝、分离可得到含有酸类、醇类、酯类、酮类、酚类等多种有机化学成分的生物质提取液。生物质提取液中许多有机化合物都具有生物活性，可以促进作物生长，并起到抑菌、杀菌的作用。如生物质稻壳提取液对白色念珠菌、大肠杆菌的抑菌率可达90%以上。此外，生物质提取液可以作为基质，加上农作物生长必需的一定数量的大量元素、中量元素、微量元素，制成活性有机叶面肥，显著提高作物的产量和品质。

热能。气化过程中，为净化可燃气，获取生物质提取液，冷凝器需使用冷却水；发电机高速运行需使用冷却水冷却电机；为使气化炉保持适当炉温，并使生物质炭冷却，需对气化炉进行冷却。这几个过程的冷却水出来都是具有温度的。1MW功率的气化炉每小时可产生10T60~80度热水；发电机尾气达600℃高温，每小时可产生1T余热蒸汽。蒸汽和热水都是很重要的有价值的资源，1T蒸汽约250元，1T热水约80元。一座5MW的电厂，每小时可产生5吨蒸汽和50T的热水，其一天产生的蒸汽和热水达12万多元。

生物质燃料的用途范文篇3

当今世界，人类社会在可持续发展中必须应对能源紧张和保护环境两大挑战。中国政府为此明确提出，坚持以人为本，把发展切实转入全面协调可持续的轨道；把资源节约和环境保护作为基本国策，加快建设资源节约型、环境友好型社会；提高能源资源的利用效率，到2010年使单位国内生产总值能源消耗比2005年降低20％左右，主要污染物排放总量减少10％。

解决能源和环境两大问题的重要措施之一就是开发利用可再生能源。主席在2005年北京国际可再生能源大会上讲话指出，“加强可再生能源开发利用，是应对日益严重的能源和环境问题的必由之路，也是人类社会实现可持续发展的必由之路。”总理在2007年国家能源领导小组第二次会议上也指出，可再生能源是重要的战略替代能源，对增加能源供应，改善能源结构，保障能源安全，保护环境起着重要作用。开发利用可再生能源，是建设资源节约型、环境友好型社会和实现可持续发展的重要战略措施。

为了开发利用可再生能源，龙基电力有限公司2004年从丹麦引进了生物发电世界先进技术。我们坚持走引进、消化、吸收再创新的路子，在国内率先研发出适合中国国情的以生物质为燃料的高温高压发电锅炉。这种锅炉的燃烧设备及其配风装置、受热面设计布置、整体构架都有独创的先进性。锅炉燃料全部为农作物秸秆，燃烧后收集的灰可作为肥料还田。针对中外方使用的燃料不同，我们结合国内实际，对锅炉上料系统进行全面优化，提高锅炉对燃料的适应性。龙基电力公司制造的“生物质直燃水冷振动炉排高温高压锅炉”，技术成熟，效率高，运行稳定，较好地解决了腐蚀、结焦和效率低的问题。现在，我们制造的生物质燃料发电锅炉及辅机设备等，大部分实现了国产化。

由龙基电力公司提供先进技术、国能生物发电公司投资建设的中国第一家生物发电厂――山东省单县生物发电厂于2006年12月1日建成发电。从此以后，全国的生物发电厂从无到有，像雨后春笋般发展起来。

仅2007年，由龙基电力公司参股投资的国能生物发电公司就先后建成了山东省高唐、垦利生物发电厂，河北省威县、成安生物发电厂，江苏省射阳生物发电厂，黑龙江省望奎生物发电厂，吉林省辽源生物发电厂，河南浚县、鹿邑生物发电厂。现在，这10家生物发电厂都已投入商业运营，正源源不断地为社会提供清洁能源。用一年多时间建成这么多生物发电厂，在中国历史上是史无前例的。据了解，还有其他公司也在从事开发利用生物能源的工作。

对中国生物发电产业来说，2007年是蓬勃发展、蒸蒸日上的一年。

二、生物发电的优越性显而易见

在可再生能源中，生物质能以实物形式存在，具有可储存、可运输、资源分布广、环境影响小、可以永续利用等特点，受到世界各国的青睐。生物质能是目前应用最为广泛的可再生能源，其消费总量仅次于煤炭、石油、天然气，位居第四位，并且在未来可持续能源系统中占有重要地位。

中共中央政治局委员、北京市委书记刘淇于2005年6月12日率领北京市高级代表团考察了丹麦生物发电情况。他考察后大为赞叹说：“生物质发电的优点是显而易见的，这种技术完全可以应用到我国的新能源开发中去。”

生物发电产业在中国健康快速发展，为推动现代化建设注入了新能源。以单县生物发电厂为例，装机容量为2.5万千瓦，年发电量指标1.6亿千瓦时，可实现工业产值1亿余元。截至2007年底，这个厂发电2亿多千瓦时，超额完成了任务。已并网发电的10家生物发电厂，总装机容量达到25万千瓦，如运营正常，一年可发电16亿千瓦时以上。

现在，世界上绝大多数国家都面临着节能减排的压力，中国也是如此。生物发电对减少温室气体排放、减缓气候变暖具有重要作用，为节能减排开辟了一条新路。生物发电基于生物质生长、燃烧过程中的零排放机理，在氮氧化物、二氧化硫、二氧化碳以及烟尘颗粒的排放上都达到了先进的环保指标，遥遥领先于火力发电。仍以单县生物发电厂为例，与同等规模燃煤电厂相比，这个厂一年可节约标准煤9万余吨，减少二氧化碳排放18万余吨。10家生物发电厂一年就节约标准煤90万余吨，减少二氧化碳排放180万余吨。如果中国生物质能利用量达到5亿吨标准煤，每年可减少排放二氧化碳的总量10亿余吨，二氧化硫、氮氧化物、烟尘排放量近2500万吨，可产生巨大的环境效益。

中国广大农村有大量农作物秸秆，但大部分被废弃，既浪费资源，又污染环境。单县生物发电厂每年可消耗秸秆近20万吨。作为农民的生活用能，秸秆燃烧效率只有约15％，而生物质直燃发电锅炉可以将热效率提高到90％以上。把农村大量废弃的秸秆用来发电，变废为宝，既节约资源，又保护了环境。

生物发电还能使农民增收。单县生物发电厂投产后，直接和间接增加就业人口1000多人。周边农民向电厂卖秸秆，一年可增收约5000万元，同时还能得到草木灰约8000吨，用以肥田。10家生物发电厂一年就可使农民增收约5亿元。

在遇到极端恶劣天气时，生物发电也可显示出优越性。中国南方年初出现大范围低温雨雪冰冻天气，电网受到大面积破坏，不少地区供电、交通中断，人民生活和工业生产受到严重影响。与燃煤电厂相比，生物发电厂的燃料是秸秆，均为就地取材，燃料供应半径大约在30－50公里左右。当遇到恶劣天气时，解决燃料问题要比千里迢迢运煤更有保证。

目前，生物质能的开发应用，已引起世界各国政府和科学技术界的广泛关注。许多国家都制定了相应的计划，如美国的“能源农场”，印度的“绿色能源工厂”，瑞典的“石油替代计划”等，它们都将生物质能作为21世纪发展可再生能源战略的重点工程。西方工业国家目前生物质发电只占整个电力生产的1％，而到2022年将占到15％。

三、生物发电产业在中国前途光明、任重道远

生物发电产业在中国的发展具有光明的前途。中国每年仅农作物秸秆产量约有7亿吨。目前这些农作物秸秆除部分用于农村炊事取暖、饲料加工、秸秆还田和造纸等外，大部分被废弃。据了解，中国可开发的生物质能资源总量近期每年约为5亿吨标准煤，远期每年约为10亿吨标准煤。若综合考虑进荒山、荒坡种植各种能源林，远期的生物质能资源每年可接近15亿吨标准煤。如果我国生物质能利用量达到5亿吨标准煤，就可解决目前全国能源消费量的20％左右。

开发利用可再生能源特别是生物发电，符合科学发展观，符合实现可持续发展的要求。中国政府对开发和利用可再生能源给予有力的法律、政策支持。2005年2月全国人大通过了《中华人民共和国可再生能源法》，2006年1月正式实施。现在，国家已将开发利用生物质能作为发展现代农业、建设社会主义新农村和

建设资源节约型、环境友好型社会的重要政策和措施之一。中国在国民经济和社会发展第十一个五年规划中，明确提出建设生物质发电550万千瓦装机容量的发展目标。在《可再生能源中长期发展规划》中，又进一步提出到2022年生物质发电装机容量达到3000万千瓦，生物质能利用量占到一次能源消费量4％的目标。

但是，无论从对清洁能源的巨大需求，还是从发展生物质能的主客观条件看，生物发电产业在中国的发展都是任重而道远的。

就目前来说，这项朝阳产业在发展中还存在着一些困难和问题。

(一)一次性投资大，燃料成本高。生物发电厂一般装机容量小，燃料供应季节性强，需要建设专门的燃料收储站，购置配套的燃料收储运设备及设施。一次性投资较大，折旧费用和财务费用等固定成本较高。

(二)技术含量高，设备国产化的进程需加快。生物发电涉及生物质的收割、打包、运输、贮存、燃烧设备燃料适应性、预处理进料、燃烧过程的控制、灰渣利用工艺和设备等诸多环节，技术含量较高，需加快设备国产化的进程。目前秸秆发电所使用的农业机器，如打包机、切碎机及其他上料设备等，产品质量差，生产能力小，尚不能满足生物发电燃料供应的要求。

(三)燃料的收储运问题较多。中国农业生产以农户为主，户均耕地占有面积很小，生物质资源分散，生物发电厂的燃料供应存在不少问题。目前，农民卖秸秆的价格已达到每吨150元左右，收购站加上加工费、运输费和人工费，到厂价达到250元左右，再加上在加工、堆放、装卸过程中重量和发热量的损耗，最终秸秆入炉价格都在300元左右。现在，农业、畜牧业、造纸和家具建材也需以秸秆为部分原料。农民为了获利，囤积惜售，抬高价格，甚至往秸秆里掺水掺沙等。

为了加快生物质发电产业的发展，我认为应做好以下工作：

(一)加大生物发电的政策支持力度。目前，国家尚未实行严格的环境污染收费制度，生物发电的社会效益和环境效益在经济上无法充分得到体现，与燃煤发电处于不公平竞争的状态。生物发电又是一个新兴产业，设备价格和生产成本较高，难以形成较强的市场竞争力。当前，中国对生物发电主要实行政府定价，且定价标准偏低。有关政策规定，生物发电的电价标准由各省(区、市)2005年脱硫燃煤机组标杆上网电价加补贴电价组成，补贴电价标准为每千瓦时0.25元。由于生物质发电的投资成本和燃料成本远高于煤电，在增值税不能抵扣的情况下，实际税负也高于煤电，一些生物发电厂建成发电后无法获利。龙基电力公司从丹麦引进世界先进技术，坚持引进、消化、吸收再创新，在国内率先研发出以生物质为燃料的高温高压发电锅炉，投入确实很大，但亏损也不小。龙基和国能两家公司计划到2010年在中国建成生物发电厂100余个，装机容量达到200万千瓦以上，届时生物发电一年可达160亿度以上。如果建厂越多，亏损越大，这项朝阳产业的前途就成问题。所以，国家需要进一步加强政策支持，促进生物发电产业健康发展。

生物质燃料的用途范文篇4

【关键词】生物质；综合利用；稻壳

生物质是指有机物中除化石原料外的所有来源于动、植物能再生的物质，是一种理想的可再生的绿色资源，由于它的广泛性、可再生性、清洁性而受到人们的关注。燃烧后产生的CO2能被植物循环利用，CO2的净排放量为零，是典型的绿色可再生资源。

生物质种类繁多，主要包括农业废弃物、林业废弃物、动物油脂、制糖业和造纸业蔗渣等工业废弃物。稻壳是一种农业秸秆，大量的稻壳在农村或在粮米加工厂堆积如山，成了难以处理的废弃物。因此，下面对生物质的研究也是针对农作物废弃物稻壳为对象的。

稻壳是稻谷加工的主要副产品之一。我国每年拥有稻壳量在3.6亿吨以上，是一种量大价廉的再生资源。稻壳所含木质素和硅质较高，所以它不易吸水，直接施放到田间作肥料不易腐烂。正是因为稻壳本身具有这一特性，所以限制了对它的开发利用。

本文主要从稻壳的各个组成部分分析其用途，使其变废为宝，造福于社会。

1稻壳的物理和化学性质

稻壳表面粗糙、有细小毛刺、呈空心梭形状，长度一般在5mm左右，宽约2.5mm～5mm，，厚不到0.5mm。

稻壳富含半纤维素、纤维素、木质素、二氧化硅，其中脂肪、蛋白质等含量极低。

2稻壳的应用

稻壳的气化与应用

（1）发酵成沼气：稻壳在农村的产量非常大，人们将稻壳堆放成山，大量的稻壳聚集在一起，经过日晒、雨淋后，堆砌的稻壳内部温度上升，微生物迅速生长，在无氧的环境下进行发酵，而发酵的主要气体就是甲烷，即沼气。而沼气的用途很多，如发电、供热等。据资料报道，目前我国广东省能源研究所在海南开发建成了1.2MW植物生物质能气化示范发电站，该电站是我国乃至整个亚洲最大的植物生物质能气化发电系统，其综合技术参数及整个系统的运转水平均达到了国际先进水平。从经济意义分析，该示范电站的建成，每年可增加产值（人民币）约500万元，具有明显的经济效益。

（2）稻壳直接燃烧发电：进入稻壳煤气发生炉的空气预热后与氧化层稻壳接触燃烧，产生大量的热能和CO2，CO2气体在还原层与赤红的稻壳反应生成CO，同时CO与水蒸气反应分解出H2，在还原层中形成煤气。这种利用稻壳产生的煤气经过净化后进入燃气内燃机燃烧，产生的巨大热能动力带动发电机进行发电。虽然以农业废弃物做燃料的发电厂，其投资比一般发电厂高，但发电成本低廉、燃料获取容易，有助于解决发展中国家电力紧张的情况。例如广东省建成了生物质能气化发电站；山东省推行“惠农九九气化炉”，利用稻壳转化为为天然气来为人们提供服务。

3稻壳直接作为燃料

当今，能源的来源主要是矿物燃料，而矿物燃料资源是有限的。21世纪，生物质作为一种清洁燃料及可再生能源己受到各国的高度重视。稻壳燃烧热值为12600～16800KJ/kg，每3kg的稻壳所产生的热量相当于1kg的燃料油或1.5kg的煤所产生的热量，我们可以利用稻壳燃烧所产生的热能来发电、供热。稻壳的堆积密度小，一般为100～140kg/m3，如果通过压缩成型制成燃料棒（块），则能降低运输及贮存成本，方便使用，且大大地提高其燃烧效率。

4饲料工业

稻壳所含营养物质很少，易受农药残毒污染，不宜直接作为饲料。但如果经过加工处理，使纤维软化或酵解，就可制成粗饲料。甚至还要进行进一步加工处理，将其膨化处理。作为饲料效果较理想。

即使是粉碎后的稻壳粉直接喂饲畜禽，也不易消化吸收，但膨化后的稻壳按10%的比例添加到配合饲料中，畜禽消化率明显提高，总消化率可达17%～20%，综合指标提高1倍以上。据日本饲料专家介绍，膨化后的稻壳按10%的比例添加到配合饲料中，奶牛产奶量可提高11%；猪日增重提高14%；鸡产蛋率提高4.6%。

5在建材方面的应用

5.1制水泥

稻壳煅烧后灰分中的二氧化硅与石灰化学反应便可生成黑色稻壳灰水泥。如印度采用稻壳灰制作高标号水泥；韩国利用稻壳燃烧时形成活性高的黑色炭粉后，与石灰化学反应，便可生成黑色稻壳灰水泥，具有防潮、不结块的特性。

5.2制砖

稻壳内含20%左右优良的无定型硅石，是制砖的好原料。日本将稻壳类与水泥、树脂混合均匀后、再经过快速模压制成砖块，具有防火、防水及隔热性能，其质量轻，且不易破碎的特性。

5.3制防水材料

印度是多雨水的国家，一科研所把稻壳灰配入沥青铺于屋顶防渗漏获得成功，新材料可耐80℃高温，防水性能优异，有效使用寿命20年以上，现已批量生产。印度某科研所把稻壳灰配入沥青铺于屋顶防渗漏获得成功。

6在农业中的应用

6.1无土育苗

浸透的稻壳可做苗床使用。在苗床播种后用粉碎的稻壳覆盖，即可实现无土育苗，且无需封闭灭草。即使用筛过土覆盖，也可达到节土育苗的效果。

6.2土壤改良剂

稻壳灰是稻壳经过炭化以后的产物，利用膨化后的稻壳灰容易吸水的特点，掺入少量尿素或碳氨；再加入石灰水作催化剂，使其自然发酵30天左右；待颜色变黑后，施撒到地里作为固体有机肥料使用，具有化肥不可比拟的改良土壤、肥田增产的功效。稻壳灰是一种很好的土壤改良剂，可保持土壤的疏松性和透气性。

7结论

综上所述，稻壳的综合利用的前景广阔，在能源、工业、建材、农业等方面经济效益十分显著。利用廉价的稻壳为原料，经过一系列的加工和特殊的工艺处理，可制备多种附加产品。稻壳的综合利用可以回收资源和能源，创造经济效益，符合国家节能减排和可持续发展的基本国策。

生物质资源种类繁多，范围较广，本文选择我国丰富的农业秸秆稻壳为例，对其利用现状进行简要介绍，从一个侧面论证了生物质资源的优势与光明前景，随着科学技术的不断发展与提高，相信生物质资源将会发挥更加重要的作用，对工业、农业、能源安全等众多方面产生重要的影响。

参考文献：

[1]吕鹏梅，常杰，熊祖鸿等.生物质在流化床中的空气-水蒸气气化研究[J].燃料化学学报，2003（4）.

[2]王智微，唐松涛，苏学等.流化床中生物质热解气化的模型研究[J].燃料化学学报，2002（4）.

生物质燃料的用途范文篇5

【关键词】氮氧化物;低NOx燃烧技术;机理

氮氧化物是造成大气污染的主要污染源之一。通常所说的氮氧化物NOx有多种不同形式：N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4和N2O5，其中NO和NO2是主要的大气污染物。我国氮氧化物的排放量中70％来自于煤炭的直接燃烧。

研究表明，氮氧化物的生成途径[2]有三种：（1）热力型NOx，指空气中的氮气在高温下氧化而生成NOx；（2）快速型NOx，指燃烧时空气中的氮和燃料中的碳氢离子团如CH等反应生成NOx；（3）燃料型NOx，指燃料中含氮化合物在燃烧过程中进行热分解，继而进一步氧化而生成NOx；在这三种形式中，快速型NOx所占比例不到5％；在温度低于1300℃时，几乎没有热力型NOx。对常规燃煤锅炉而言，NOx主要通过燃料型生成途径而产生。控制NOx排放的技术指标可分为一次措施和二次措施两类，一次措施是通过各种技术手段降低燃烧过程中的NOx生成量；二次措施是将已经生成的NOx通过技术手段从烟气中脱除。

1．热力型

热力NOx的生成和温度关系很大，在温度足够高时，热力型NOx的生成量可占到NOx总量的30%，随着反应温度T的升高，其反应速率按指数规律增加。当T1300℃时T每增加100℃，反应速率增大6～7倍。

热力型NOx的生成是一种缓慢的反应过程，是由燃烧空气中的N2与反应物如O和OH以及分子O2反应而成的。所以，降低热力型NOx的生成主要措施如下：

①降低燃烧温度，避免局部高温。

②降低氧气浓度。

③缩短在高温区内的停留时间。

2.快速型

快速型NOx是在碳氢化合物燃料在燃料过浓时燃烧，燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基和空气中氮气反应生成HCN和N，再进一步与氧气作用以极快的速度生成。快速NOx在燃烧过程中的生成量很小，影响快速NOx生成的主要因素有空气过量条件和燃烧温度。

3.燃料型

燃料型NOx是由燃料中氮化合物在燃烧中氧化而成，由于燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度，在600～800℃时就会生成燃料型NOx，它在煤粉燃烧NOx产物中占60～80%。由于煤的燃烧过程由挥发分燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成，故燃料型NOx的形成也由气相氮的氧化（挥发分）和焦炭中剩余氮的氧化（焦炭）两部分组成，其中挥发分NOx占燃料型NOx大部分。

影响燃料型NOx生成的因素有燃料的含氮量、燃料的挥发分含量、燃烧过程温度、着火阶段氧浓度等。燃料的挥发分增加NOx转换量就增大，挥发分NOx转化率随氧浓度的平方增加。火焰温度越高NOx转换量就越大。

根据其影响因素，控制燃料NOx生成的途径主要是：

①含N量低的燃料。

②过浓燃料。

③燃料与空气的混合。

通过以上的机理可知，在日常生活中燃料（煤）燃烧是氮氧化物产生的主要方式，因此要降低NOx排放就要从控制燃烧型NOx方面入手。目前，氮氧化物控制技术可分为两大类，一类是燃烧中控制技术；另一类是燃烧后控制技术。其中燃烧中控制技术是根据氮氧化物的形成机理而开发的，主要有低氧燃烧法，分级燃烧法，烟气再循环法，低NOx燃烧器法等；燃烧后控制技术可分为干法，湿法和干一湿结合法三大类。下面分别简要介绍燃烧中低NOx燃烧技术。

低NOx燃烧技术主要有：分级燃烧、燃料再燃、低过剩空气燃烧和烟气再循环等几种方式。

3.1空气分级燃烧

空气分级燃烧的基本原理为[3]：将燃烧所需的空气量分成两级送入，使第一级燃烧区内过量空气系数在0.8左右，燃料先在缺氧的富燃料条件下燃烧，使得燃烧速度和温度降低，因而抑制了热力型NOx的生成。同时，燃烧生成的CO与NO进行还原反应，以及燃料N分解成中间产物(如NH、CN、HCN和NH3等)相互作用或与NO还原分解，抑制了燃料型NOx的生成。

在二级燃烧区内，将燃烧用的空气的剩余部分以二次空气输入，成为富氧燃烧区。此时空气量虽多，一些中间产物被氧化生成NO，但因火焰温度低，生成量不大，因而总的NOx生成量是降低的，最终空气分级燃烧可使NOx生成量降低30％～40%。当采用空气分级燃烧后，火焰温度峰值明显比不采用空气分级燃烧时降低，故热力型NOx降低。

分级燃烧可以分成两类：一类是燃烧室（炉内）中的分级燃烧；另一类是单个燃烧器的分级燃烧。燃烧室中的分级燃烧方法是，通常在主燃烧器上部装设空气喷口，形成所谓的火上风（overfireair，也称为燃尽风）。[4.5]

3.2燃料分级燃烧

在主燃烧器形成的初始燃烧区的上方喷入二次燃料，形成富燃料燃烧的再燃区，NOx进入本区将被还原成N2。为了保证再燃区不完全燃烧产物的燃尽，在再燃区的上面还需布置燃尽风喷口。改变再燃烧区的燃料与空气之比是控制NOx排放量的关键因素。存在问题是为了减少不完全燃烧损失，需加空气对再燃区烟气进行三级燃烧，配风系统比较复杂。

3.3烟气再循环

生物质燃料的用途范文1篇6

（一）考点解读

1.了解金刚石和石墨的物理性质和主要用途，了解它们在性质上存在差异的原因。

2.了解木炭、活性炭的吸附性，知道活性炭是一种常用的吸附物。

3.知道单质碳的化学性质。

【例题】（2014・重庆）“碳海绵”是已知最轻的固体材料，主要成分是石墨烯和碳纳米管（两者都是碳单质），具有疏松多孔结构。下列关于“碳海绵”性质的推测一定有错误的是（

）

A.碳海绵有吸附作用

B.碳海绵是灰黑色固体

C.碳海绵易溶解于水

D.碳海绵燃烧会产生二氧化碳

【解析】本题通过创设情境，考查碳单质的性质及用途。碳的单质中，由于碳原子结构排列不同，其物理性质有很大差异：金刚石是元色透明固体，质坚硬，可以切割玻璃和安装在钻探机的钻头上；石墨质软，可作铅笔芯，有滑腻感，可作剂，能导电，可作电极；活性炭疏松多孔结构，具有吸附性。碳单质的化学性质相同，都具有可燃性和还原性：充分燃烧会生成二氧化碳，不充分燃烧生成一氧化碳；在高温下能还原氧化铜，能与二氧化碳反应生成一氧化碳。据此分析，石墨烯和碳纳米管与活性炭性质相似，具有吸附性；碳的几种单质中除金刚石外多数都是灰黑色固体；碳的各种单质均不溶于水；碳的单质燃烧后都会生成二氧化碳。综上，C项一定不正确。

【答案】C

【点评】此类题主要考查碳单质的典型性质，包括金刚石、石墨和无定形碳等典型的物理性质，以及碳在常温下化学性质不活泼、高温时与氧气及某些氧化物反应的化学性质等。解答此类题的关键，是记住碳的几种单质的典型物理性质及共同的化学性质。

（二）考点演练

【基础强化】

1.金刚石、石墨和C60。都是由碳元素组成的单质，下列说法正确的是（

）

A.它们是同一种物质

B.它们碳原子的排列方式不同

C.它们的化学性质不同

D.它们的物理性质相同

2.（2014・临沂）在书写具有保存价值的档案时，最好使用（

）

A.铅笔

B.纯蓝墨水笔

C.碳素墨水笔

D.圆珠笔

3.下列说法不正确的是（

）

A.利用木炭的还原性由CuO冶炼铜

B.天然金刚石是最硬的非金属单质，可制成钻石

C.利用活性炭的稳定性来吸附冰箱中的异味

D.利用石墨的导电性制造石墨电极

4.碳元素有A、B、C、D四种固体单质。A为很软的矿物，可作铅笔芯或电极；B能使红墨水褪色，具有疏松多孔的结构；C是自然界最硬的物质之一，可用它切割玻璃；D是一种相对分子质量为720的新型物质，可作超导体材料和纳米材料。

（1）写出各物质的名称：A____，B____，C____。

（2）写出D的化学式：____。

【能力提升】

1.齐白石最大尺幅黑白作品《松柏高立图篆书四言联》，以4.255亿人民币被拍出。其画用墨汁的主要成分是炭黑，它能使画很长时间不褪色。这是因为墨汁中的主要成分炭黑具有（

）作用也需要二氧化碳，干冰用于人工降雨和作制冷剂；二氧化碳对环境造成的影响是温室效应。一氧化碳的物理性质有：无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水；化学性质有：可燃性和还原性；一氧化碳有剧毒；一氧化碳主要用于燃料和冶炼金属。一氧化碳和二氧化碳在一定条件下可以互相转化。据此分析，D正确。

【答案】D

【点评】此类题主要考查二氧化碳和一氧化碳的性质、主要用途，以及二氧化碳对环境造成的影响和一氧化碳的毒性等。解答此类题的关键，是把握二者的本质区别和联系。

（二）考点演练

【基础强化】

1.（2014・苏州）下列关于二氧化碳的说法正确的是（

）

A.二氧化碳不供给呼吸，也不能作为植物养料

B.实验室常用纯碱粉末和盐酸制取二氧化碳

C.干冰可用作制冷剂和制造舞台云雾

D.若二氧化碳在空气中含量过高，则会引发酸雨

2.下列关于一氧化碳和二氧化碳的说法正确的是（

）

A.都比空气重

B.都可以用碳和氧气反应得到

C.都有还原性

D.都能和澄清石灰水发生反应

3.发现室内煤气泄漏使人中毒时，首先应做的是（

）

A.迅速做人工呼吸

B.立即关闭煤气阀门，打开门窗

C.拨打急救电话120

D.立即打开换气扇开关

4.“低碳生活”是指在生活作息时减少能量耗用，使二氧化碳排放降低的一种时尚生活方式。下列不符合“低碳生活”主题的是（

）

A.用旧报纸制铅笔杆

B.参加“地球熄灯一小时”活动

生物质燃料的用途范文篇7

目前，塑料废弃物已随着人们的足迹遍及下世界的各个角落。各种塑料包装物、内衬袋、购物袋、塑料壶、塑料盆、塑料鞋、塑料桶、玩具、农膜、编织袋、饮料瓶、文具、车辆保险杠、家用电器外壳、电脑外壳、废聚氯管、工业废旧塑料制品、塑料门窗、聚脂制品(聚脂薄膜、矿泉水瓶、可乐瓶等)以及塑料成型加工过程中的废料等等都是回收加工利用的对象。

回收利用大有“钱”途

有关专家指出，由于废旧塑料在我国资源丰富，回收价廉，而且设备投资少，生产工艺简单，因此我国废旧塑料回收利用大有“钱”途。

制造燃油2003年6月，一项新的实用技术――废旧塑料回收燃油技术及工艺设备在成都获得成功。这种废旧塑料回收工厂用废塑料，如食品袋、废编织袋、饮料瓶、塑料鞋底、电线电缆皮、泡沫饭盒、塑料玩具等生产高质量90#燃油，经四川省技术监督局检验为合格不含铅高质量燃油，1吨废旧塑料可生产大约半吨油。

专家介绍，将废弃的塑料裂解加工成燃油，在技术上没有问题，但在实际生产上，包括欧、美、日本等都还没有报道和资料记载。在国内，这方面的研究在实验室能够做到，但实践中由于生产成本太高，难以产生经济效益，因此无法进行规模化生产。因而在成都诞生的该项技术成果，为我国治理“白色污染”提供了一种有效、切实可行的新技术。

生产防水抗冻胶以发泡塑料废弃物为基料，在特殊配方和工艺条件下生产多品种、多用途室内外建筑装修耐水胶膏胶液系列产品，是一项投资少、见效快、有竞争力、能效消除塑料污染的理想项目。每吨废料可产数吨成品胶，按每吨胶最小包装5Kg×200桶计，综合生产成本约3000元，售价在6000元左右。

制取芳香族化合物日本正在进行以废塑料为原料制取化工原料新技术的实用化研制开发。其方法是把PE、PP等废塑料加热到300℃，使之分解为碳水化合物，然后加入催化剂，即可合成苯、甲苯和二甲苯等芳香族化合物。在525℃的温度下反应时，废旧塑料的70％能够转换为有用的芳香族物质，这些物质可做化工品和医药品的原料及汽油用燃料改进剂等，用途极广。其余成分可以转换为氢和丙烷。

制备多功能树脂胶该产品具有附着力好、光泽度高、抗冲击性强、耐酸碱等特点，日产1吨，每吨成本2300元，市场售价5000元。工业上用于生产各种玻璃钢制品，能大大降低生产成本，另外，还可制作防水涂料、防锈漆、家具腻子胶等产品，可替代各种玻璃胶、木材胶、印刷胶使用。

铝塑自动分离剂铝塑复合包装广泛应用于食品、制药等包装。随着社会进步，废弃物逐年增加，由于铝塑复合在一起，不能造粒，回收无人问津，只能进行焚烧，既污染环境又浪费资源。采用铝塑自动分离剂，把废铅塑包装放入容器内，加入水和自动分离剂，铝塑包装会在20分钟左右将铝塑完全分离，每吨废铝塑包装可分离出0．85吨再生塑料和0．1吨废铝。每日回收处理废铝塑复合材料1吨，利润在1000－2000元。

防火装饰板广泛用于室内装饰、吊顶、家具制造等。该产品不仅外观艳丽多彩，而且具有防火、防水、防腐、绝缘、不变型、不老化、可任意卷曲等特点。

再生颗粒运用专用造粒设备，可将废旧聚乙烯、聚丙烯等塑料通过破碎－清洗－加热塑化－挤压成型工艺，加工生产出市场畅销的再生颗粒。日产1吨可获利润300－500元。

生产克漏王它是传统防水材料的升级换代产品，用在房屋表面，就像涂刷一层玻璃钠，封闭快、渗透性极强，具有干燥迅速、塑化快、流平性能好，附着力强、耐酸碱等特点，使用寿命可达20年以上。而且施工方便，一年四季均可施工，不需加热，一涂即成。成本低，利润高，每吨成本2000－3000元，市场售价5000元。

生产塑料编织袋山东枣庄市山亭区桑材镇利用废弃的白色塑料制品，加工、生产塑料编织袋，既解决了环境污染问题，又增加了农民收入。目前，全镇已建立塑料颗粒加工厂201家，塑料编织袋厂23家，日产编织袋5亿条，形成了废旧塑料的收购、运输、加工及印刷一条龙，年销售额达3．5亿元，吸纳农村劳动力6000余人，成为全镇农民发财致富的支柱产业。

制外墙漆由北京建筑工程学院土木系蔡光汀教授等人承担的“利用废塑料制胶技术研究”项目通过了市科委组织的科技成果验收。该项成果已申报国家发明专利，并获得第51届“尤里卡世界发明博览会金奖”。据介绍，此项技术是将“白色污染物”作为再生资源，制成对人体和环境危害少，可应用在建筑装修装饰上的胶粘剂产品。蔡光汀教授等人利用废塑料开发出粘力得快粘胶、速干银粉漆、金粉漆和刷立得快干外墙漆等系列产品，经国家权威部门检测，技术性能和环保指标优良，性价比优越，生产设备和工艺简单，投资少，见效快，市场及应用前景十分广阔。

生物质燃料的用途范文

关键词秸秆；易货合同；生物质；成型颗粒燃料；新能源

中图分类号X71

文献标识码A文章编号1002-2104（2015）09-0108-06doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2015.09.014

秸秆禁烧是社会关注的热点问题：一方面，秸秆禁烧令无法根本上阻止农民继续大规模焚烧秸秆，并由此带来严重的雾霾天气[1]。2014年10月25日，长春市空气质量指数AQI“爆表”，高达500，秸秆焚烧是主要原因[2]。另一方面，现有生物质发电厂普遍存在秸秆收集难、即便是在国家大量补贴的情况依然很难实现收支平衡的现象。为什么政府年年发通知禁烧秸秆，年年禁不住？为什么农民宁愿冒着被罚风险去“偷”烧秸秆，也不把秸秆卖给生物电厂呢？有没有一条秸秆能源化利用的有效途径？

带着这些问题，中国社会科学院工业经济研究所能源经济研究中心的专家们于2014年11月专程到吉林长春进行调研。通过调研发现：第一，在国家能源局与吉林省能源局共同支持下，吉林长春用“易货合同模式”――一种秸秆能源化利用的新模式，发展秸秆颗粒成型燃料（以下简称颗粒生物质能），在治理秸秆禁烧、替代煤炭、解决农民冬季取暖、改善农村生活环境、提供农民就业等方面，表现出良好的经济社会价值，值得有条件的地区学习借鉴。第二，颗粒生物质能是农村作物秸秆能源利用的重要方式，是改变农村用能习惯和能源消费结构的重要途径，对发展农村循环经济、提高农民生活质量具有重要的现实意义。第三，农村用能革命是全面小康社会的物质基础，它关系到农村家庭生活水平的提高、能源公平和中国能源发展的全局。用“易货合同模式”发展秸秆生物质能，将为我国部分地区农村生物质能源规模化、工业化发展，提供了一条经济适用的途径，也是传统农业县乡发展新能源、实现农村用能革命的重要手段。

1秸秆颗粒燃料发展的易货合同模式

秸秆颗粒燃料发展的易货合同模式是农村秸秆能源化利用的一种新模式，它是指以秸秆颗粒燃料加工企业为主导，通过农民用秸秆换取秸秆成型颗粒燃料，实现秸秆收集、颗粒燃料加工生产的一种颗粒生物质能的发展模式。

该模式将解决农民用能问题与新能源产业稳定发展结合起来、禁烧秸秆与秸秆能源化利用结合起来、秸秆收集与秸秆成型颗粒燃料市场开拓结合起来，解决了农民炊事、取暖的能源需求，实现了禁烧秸秆和秸秆能源化利用的目标。具体做法就是：秸秆颗粒加工企业与农户签订“能源易货合同”。合同核心内容主要包括：第一，农户每年用15t-20t秸秆跟企业换5t秸秆成型颗粒燃料，同时要求农户与当地政府签订秸秆禁烧责任书。第二，企业为签约户无偿提供秸秆成型颗粒燃料炉具和技术服务，用易货贸易的方式向签约农户每年提供5t的颗粒生物质能。

该模式的核心是农民不花钱用自家地里的秸秆，换回清洁的颗粒生物质能替代煤炭取暖做饭；企业在少花钱实现秸秆资源收集的同时，锁定了颗粒生物质能用户，降低了经营风险。秸秆颗粒燃料发展的易货合同模式的魅力在于：自己不花一分钱、不要国家一分钱，农民就能用上清洁的颗粒生物质能，较好地解决了企业发展生物质能时的秸秆收集瓶颈和市场开拓问题，是低成本秸秆能源化利用的有效途径之一。

在易货合同模式颗粒生物质能产业链条上，各利益关系见图1。

2“易货合同模式”发展成型颗粒燃料新能源的优势分析

我们从产业链条下的利益主体，即农户、企业、政府，分析“易货合同模式”发展成型颗粒燃料新能源的优势。

2.1农户利益分析

调查发现，用秸秆颗粒燃料取暖炊事对农户来说有三大好处。

2.1.1变废为宝，农户不花钱用上了清洁的新能源

过去用秸秆烧火做饭，一家人需要2-3车秸秆，剩余的大部分没什么用；6个月的冬季，平均每户烧炕取暖得用2-3t散煤，要花1000元；现如今不花一分钱，农户用自家地里产的颗粒燃料，15t秸秆换5t成型颗粒，就够自家一年取暖做饭用能了。东白_村之所以写入我们的报告，是因为东白_村第10小组，一个自然屯的村民们基本都用上了颗粒燃料取暖做饭。东白_村位于吉林长春农安县城北偏西约40km处，属杨树林乡。白_村下辖17个村民小组，1265户，分布在16个自然屯。东白_村第10小组约有土地100hm2，每公顷玉米地可产8-9t玉米秸秆，地里产的秸秆足够全屯60户人家取暖做饭了。每年少烧散煤150t，少花钱6万多元。

目前这种“易货合同模式”使用颗粒燃料取暖做饭，已在吉林长春杨树林乡2000农户中推广，杨树林乡政府、医院、学校、敬老院和10个商业用户全部采用颗粒燃料供热[2]。由于秸秆收集、加工和农民用能相结合，农民既是秸秆的提供者，也是颗粒燃料受益者。正是因为不花钱可以用上清洁能源，让农户有了收集秸秆的积极性、禁焚秸秆的自觉性。

2.1.2实现农田秸秆清理目的

农民大规模焚烧玉米秸秆主要是农业生产做好土地清理准备工作。目前主要是焚烧和秸秆粉碎还田，但是大规模秸秆焚烧和秸秆还田对农业生产可能产生一定的不利影响：一是焚烧秸秆会破坏土壤结构，形成板结，造成农田质量下降；还会直接烧死、烫死土壤中的有益微生物，影响作物对土壤养分的充分吸收，直接影响农田作物的产量和质量，影响农业收成。二是秸秆焚烧后留下的钾素和磷素，多呈不溶解状，很难被农作物吸收。三是秸秆粉碎还田，一方面还田后的秸秆不易腐烂，影响下茬播种质量，另一方面，秸秆粉碎还田须要深埋，这样就会把生土翻出，也会影响作物产量与质量。通过“易货合同模式”发展秸秆成型颗粒燃料，可以达到了农田清理准备的目的。

2.1.3改善了农民自家的生活卫生环境

以往用秸秆直接做饭，燃烧效率低（20%）、灰尘多，用农民的话来说，就是特别“埋汰”，到了春季秸秆生虫，家里环境卫生更差。如今用加工好的颗粒燃料做饭取暖，燃烧效率高（85%），火焰稳定接近天然气，几乎无灰尘，存放取用方便，干净卫生。

2.2社会经济与环保效益分析

通过调研发现，农村发展成型颗粒燃料新能源，对当地经济发展、秸秆资源商品化利用起着积极的作用，具有较好的经济社会效益与环境效益。

2.2.1带动当地农村劳动力就业，经济效益显著

秸秆转化为成型燃料，涉及资源收集、加工、储运、锅炉燃具制造和服务五大领域，产业链条长，辐射范围广，可以促进农民就业。我们调研的吉林农安县杨树林乡年产5万t秸秆成型燃料示范项目，该项目直接吸纳就业180人，年创造工业产值3700万元，拉动社会投资3000万元。吉林是产粮大省，年产秸秆产量4000万t左右，按照吉林省规划，到2022年前开发秸秆成型燃料300万t（折标煤150万t），按我们调研的示范项目数据推算，吉林秸秆成型颗粒燃料产业的潜在吸纳就业1多万人，直接带动社会投资18亿元，年创造工业产值22.5亿元。如果按我们调研的林农安县杨树林乡年产5万t秸秆成型燃料示范项目数据，即那么吉林400万t需要投资24亿元，每年将创造工业产值30亿元，为企业带来收入3.6亿元。

2.2.2环境效益和节能减排效果显著

替代农村散煤，环境贡献大。调研的年产5万t颗粒燃料项目，如果其中3万t为易货模式，那么每年直接可为2300户农民提供1.17万t的易货生物质能源，为农民节省了285万元取暖支出（假如散煤价格为350元/t），直接少用散煤5800t。替代2.5万t标煤的煤炭，减少CO2排放6.55万t、SO2排放600t和NOX排放185t。

如果吉林易货合同模式的成型颗粒燃料产业规模达到300万t，那每年可为减少煤炭200万t标煤，减少CO2排放390万t、SO2排放3.6万t和NOX排放1.11万t。为农村通过易货模式提供生物质能源70万t，为城市提供商品生物质能230万t，可供热6000万m2，同时可以解决30万农户炊事和取暖用。

2.2.3解决了秸秆野外焚烧问题

在调查中农户们反映，过去总为处理多余的秸秆伤脑筋，晚上偷偷摸摸到地里烧秸秆还怕被罚。如今因为秸秆可以免费换秸秆颗粒新能源，还免费给装炉子，所以大伙都愿意把秸秆收集起来送到站上（企业设立的秸秆代换便民服务站）换颗粒。如今全屯没有一户在野外焚烧秸秆，改善了空气质量，家里也干净了。

2.3企业利益分析

在吉林长春我们还调研了生物质发电企业和传统模式的生物质颗粒燃料企业，通过比较分析发现秸秆颗粒企业有以下几个特点：

2.3.1降低了企业的运行风险

“易货合同模式”降低了企业的资金成本，锁定了部分市场需求，极大地降低了企业的运行风险。在传统经营模式下，颗粒生产企业的资金占用量较大，是影响企业经营效益的重要因素。例如，一个年产5万t颗粒的企业，一个月收秸秆约5000t，每吨270元-300元，需要占用资金至少135万元。由于供暖的季节性及秸秆收集的季节性，必然带来颗粒的消费具有季节性特征，而工业生产是全年连续性的，若以存货2个月秸秆，那么资金占压将超过700万元，由此产生的货款利息对企业来说也是不小的成本增加，势必将直接影响颗粒燃料生产企业的经营效益。“易货合同模式”使颗粒燃料生产企业大大降低了秸秆收集和存货的资金占用及财务费用。

2.3.2市场竞争能力更强

与生物质发电企业及传统模式生物质颗粒燃料企业相比，易货合同模式的颗粒燃料企业的市场竞争能力更强。同样规模秸秆能源化利用量的电厂和颗粒燃料厂，在电厂上网电价0.75每度电补贴0.346元的前提下，在同等秸秆收购价格的前提下，电厂毛利润是40万元，传统模式颗粒燃料厂的毛利润是1560万元，易货贸易模式颗粒燃料厂的毛利润是1850万元，这里生物质颗粒市场价格为750元/t。“易货合同模式”颗粒燃料生产企业的颗粒燃料市场价格盈亏平衡点是655元/t，传统模式的颗粒燃料市场价格盈亏平衡点是710元/t左右。

2.3.3投资更低，就业和环境效益更显著

与生物质发电企业相比，易货合同模式的颗粒燃料企业，其投资成本更低、吸纳就业和化石能源替代能力更强。同样规模秸秆能源化利用量的电厂和颗粒燃料厂，投资比是1∶0.63。目前具有经济规模的生物质电厂，装机规模3万千瓦，秸秆能源化利用量为25.6万t/a，初始投资在2.1亿元。具有规模经济效益与经济收集半径的生物颗粒企业年产5万t，初始投资3000万元，与秸秆发电厂秸秆能源化利用量相当的颗粒厂，初始投资1.5亿元只有电厂的63%。同样规模秸秆能源化利用量的电厂和颗粒燃料厂，就业比是1∶5，化石能源替代率比是1∶4.9。

与生物质发电相比，生物质颗粒燃料的产业链更长。颗粒燃料生产是秸秆利用的中间加工环节，不是最终环节。要实现秸秆的最终利用，还需要有城市供热、发电及农户等最终用户完成，其产业链条包括秸秆收集粉碎、成型加工、炉具和锅炉推广等。而生物质发电厂是通过燃烧直接将秸秆转换为电力送到电网。

3问题及建议

3.1秸秆成型颗粒燃料发展中的问题

第一，调研中我们发现，在我国农村能源贫困问题依然存在的大背景下，我国秸秆能源化利用政策较少考虑农民用能问题。从上世纪90年代开始，中国规划了一系列的政策来促进农村能源发展，特别是近年来，国家加大了对农村能源建设的投入，如农村电网改造、农村水电站、小型光伏发电、小型风电发电、农村户用沼气、节能炕、节能炉等的建设，使农村能源利用条件得到了明显改善。但是，我国大多数农村地区，特别是中西部地区农村的能源基础设施落后，能源服务体系不健全，农村能源消费的商品化程度还比较低，能源贫困问题依然突出[3]。所谓能源贫困是指人们缺乏获得足够的便捷的现代能源服务的方法和途径，而长期使用传统生物质燃料（稻秆、薪柴等）的现象。当前，我国农村生活能源中非商品性用能仍然占主导地位，秸秆、薪柴依然是大多数农户炊事取暖的主要燃料。据《中国农村监测报告》数据显示，我国农村60.2%、

约1.61亿户农户仍以柴草为炊事和取暖的燃料。秸秆是重要的生物能源资源，但是在目前无论是生物质发电、还是秸秆颗粒燃料这些商品化能源的发展模式设计，都较少优先考虑解决农民用能问题，这也许是我国长期能源发展战略向城市和工业倾斜的一个折射。据2012年《中国农业统计资料》显示，我国秸秆能源化利用形式主要有秸秆固化成型、秸秆炭化、秸秆沼气集中供气、热解气化集中供气等，其中秸秆热解气化集中供气和秸秆沼气集中供气的用户为29.08万户，占全国农户总数的0.11%；秸秆固化成型和秸秆炭化量382.05万t，占全国非商品化能源生活消费秸秆总量3.4亿t的1%左右。造成这种情况的原因是多方面的，但是如果在秸秆能源发展中，能够结合农村易货贸易习惯、并把生物质能源发展重点放在农村用能上，或许可以探索一条从根本上改善中国农村能源现状的途径。

第二，农民生活能源消费支出习惯不利于秸秆能源化利用。我国农村生活用能支出较低，根据2010年《中国农村住户调查年鉴》的数据显示，户均生活用能支出316.5元/a。特别是吉林省户均生活用能支出只有87元/a，户用煤不足100kg/a。这些数据从另一个侧面说明，像吉林冬天取暖长达半年的北方省，农村商品能源的缺乏程度。究其原因既有收入水平和能源服务缺失的原因[4]，也有用能习惯的原因。从吉林农村户均生活用能源的统计数据中可以看出，吉林农村多数农户是很少花钱取暖过冬。我们调研的东白_村，有些农民是有能力花钱买煤，取暖过冬。

第三，“易货”秸秆颗粒燃料发展模式尚处初期探索阶段，还存在不少需要解决的问题。一是政府在相关领域缺乏顶层设计，缺少行业标准；扶持政策不到位，用当地能源部门相当负责人的话就是“没有扶在点子上”。二是生产企业装备的技术含量不高，生产工艺、生产流程，以及生物质高效炉具等都有待改善，秸秆颗粒燃料生产过程耗能较高的问题也需要解决；多数生产企业规模小，产业链条不完整，可持续发展能力弱。三是秸秆颗粒燃料新能源“易货合同”模式还不成熟，需要更多企业和农户进行探索实践，也需要得到社会的支持和认同。四是秸秆分散收集成本高，替代大集中燃煤供热的成本高，但在替代小型燃煤锅炉和居民用煤上有价格优势。

3.2对策建议

由于农林废弃物的采收成本较高，农林废弃物能源化利用的发展潜力受资源条件和经济性的限制，考虑到生物质成型颗粒的能源利用效率明显高于秸秆发电、生物质成型颗粒的易货合同发展模式明显好于传统模式，建议在作物秸秆富集的地区和林业“三剩物”较为集中的地区重点发展生物质成型颗粒燃料，探索我国生物质能源的持续发展模式。

第一，在重点地区开展“易货合同模式”发展生物质颗粒燃料的试点工作，探索一条将农民用能、秸秆能源化利用与秸秆禁烧有机结合起来的新能源发展之路。我国秸秆资源丰富，每年仅玉米秸秆就超过3亿t，其中约1.5亿t的玉米秸秆集中在黑龙江、吉林、河南、河北、山东等五省，这些省份都有发展“易货”秸秆颗粒燃料的资源基础和气候条件。建议在秸秆富裕、冬季时间长的北方省份设立示范项目，探索总结不同地区的“易货”生物质颗粒燃料发展模式。

第二，建议农业部设立国家“农村能源贫困扶助基金”和“农村秸秆能源化利用基金”，重点支持农业省区和农村能源贫困地区发展秸秆颗粒燃料。建议国家相关部门在制定新能源发展政策和节能政策时，适当向秸秆能源化利用倾斜，适当支持农民用秸秆颗粒燃料代替煤炭和薪柴。建议科技部门加大对秸秆收储设备的研发支持力度，加大对生物质成型颗粒燃料生产设备的研发投入，加大对生物持炉具的研发投入。

第三，积极鼓励探索适合农林废弃物能源化利用的各种发展模式。例如，我国农村户用沼气发展中存在许多问题，是否可以通过“易货合同”模式，建立分布式大型沼气发电-有机肥综合利用项目，解决农村用能、用肥问题。

通过调查，我们深切感受到，用“易货合同模式”发展秸秆成型颗粒燃料新能源，可以调动政府、企业和农民三方的积极性，改变农民以柴草为主要炊事取暖能源的现状，让农民用上清洁、高效的生物质能源，是农村能源生产、农村能源消费革命的抓手，它也是解决秸秆野外焚烧的有效手段。

参考文献（References）

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[2]佟继良.从禁烧秸秆谈治理雾霾[N].吉林日报，2014-10-29（7）.[TongJiliang.TalkingaboutDealingwithFogandHazefromtheAspectofCropStalksBurningBan[N].JilinDaily，2014-10-29（7）.]

生物质燃料的用途范文篇9

1我国能源生物质供应体系及物流管理存在的问题

基于相关科研基金的支持,我们(课题组)自2007以来,针对国内的能源生物质供应物流管理问题,进行了较为深入的调研。所涉及的企业(样本企业)分布全国各地,包括广东、福建、江西、河南、湖北、黑龙江、吉林、四川、重庆、青海、内蒙古、新疆等省区。生物质能类型的样本涉及:沼气综合工程(银鹭集团、江西国鸿集团、福建银翔集团等),生物质制沼气发电(蒙牛乳业、内蒙古赛飞亚、四川菊乐、佳宝乳业等),甘蔗渣发电(广东金岭、丰收、华海等糖业),稻壳发电(北大荒米业、金佳谷物等),鸡粪直燃发电(圣农集团等),燃料乙醇(华润酒精、广东中能酒精、吉林燃料乙醇等),生物质成型燃料(宜宾烟草),生物柴油(新赛油脂、金娇集团、重庆顺顺达石油等)。综合实地调研和文献研究,当前我国的能源生物质供应体系及物流管理存在着四个层面的问题:①战略与决策层面存在的问题:企业目标扭曲,动机不纯;在一些重大问题上静态机械的预测;前期调研中忽视人均指标;过于乐观的估计;对黑色化涉农(食品)供应链的威胁性认识不足。②物流运作与竞争层面存在的问题:实际运作中企业缺乏对生物质物流的战略性考虑;生物质原料替代用途广泛,供应稳定性差;物流成本失控,严重侵蚀利润;生物质收购和供应管理整体上较为粗放。③物流环境与体制方面存在的问题:国家生物质物流政策的缺失;生物质物流装备问题;社会物流不发达,生物质供应物流运筹的空间有限;政府审批不合理导致的设施布置失控及风险。④供应链协同方面存在的问题:供应链源头创新不足;产业链不成熟,供应链整合度低。显然,需要从宏观政策和微观企业管理两大方面实施并行的改善和优化,以解决这些突出的问题。

2生物质能的审批机制、产业政策及配套措施的完善

生物质能产业是一种具有环境效益的弱势产业。目前,其技术、标准及行业运营经验等均不成熟,对供应体系的稳健性和效率也高度敏感和依赖(考虑到生物质补贴政策的调整的刚性)。生物质能产业的健康发展和供应体系的完善,需要综合多方的资源和支持,而政府行为则是这一幼稚产业发育初期的原始动力。

2.1监管者(审批者)自律,促进适度的排他性,避免供应体系的恶性竞争

这一策略要求项目审批要以公平合理的竞标机制(竞标获取资格)的运行,来避免生物质原料供应体系的恶性竞争。策略的焦点是约束各级监管者,使其自律,以促进适度的排他性原则的树立。从宏观上看,制定合理的生物质发电厂布点规划是保证生物质发电厂燃料有序供应的基础。从国内发展生物质发电产业较早的省份情况看,一个突出的问题是生物质发电厂布点过于集中。燃料收购区域重叠造成电厂在燃料收购上无序的竞争,导致燃料供应量不足和燃料价格飙升,影响电厂的正常运行和收益。这是一个需要引起国家及省市主管部门高度重视的问题。我们建议:对生物质能项目的审批与规划,在地区一级或省级政府应先有一个整体布局指导,然后县一级政府采用公开招标的方式来引进投资。2010年7月23日,国家发改委《关于完善农林生物质发电价格政策的通知》,将全国农林生物质发电执行的上网电价,全国统一调高为0.75元/kWh(含税)。但是,即使如此,也仅仅使一部分企业变得“微利”而已。在国家发改委2010年8月下发《关于生物质发电项目建设管理的通知》的政策指引性文件之前,重复建设、争夺燃料的问题已相当严重,但我们认为,后果并非不可逆转。为保障这个“幼稚”行业的健康发展,建议政府考虑关停一部分不合理的、不具实力的在建项目作为重要的调控选择。这是一种补救之策,否则在现有的原料价格、电价和补贴格局下,布点集中区的生物质发电企业,极可能陷入不死不活的尴尬境地。而且,考虑到生物质能发电今后的长远发展,必须将生物质能发电项目在空间布局上安排得更疏(注:现时规定150km范围内只应布局一个规模不超过30MW的生物质能发电厂),以形成原料充分供给的局面,抑制原料价格剧烈上涨。2010年10月,国电集团与黑龙江桦南县政府,就拟投资2.95亿元合作开发生物质热电联产项目(2台15MW机组)签订框架协议。国电集团要求桦南县政府承诺保证在项目建设所在地45km半径内不再引进第三方上相同或类似项目,这是一个可喜的改善。但此类做法需要以更制度化、正式化和契约化的形式小心进行,以避免“政府换届而继任班子不认账”等风险情况的出现。

2.2尽快出台生物质与化石能源混燃的政策

生物质发电主要有直燃、气化发电、与煤混燃等类型。采用“纯”生物质能模式,一度广受认可。而我们的案例研究显示,国内近4年间投产的生物质发电项目中,以生物质与煤混燃的项目总体表现最佳,运营稳定、效益较好。但是,国家对生物质掺混比例有限制。建议尽快出台生物质与化石能源混燃的明细政策。再就是混燃比例的监督、计量及确认问题。这也需细化,以防止变相恢复“脏、乱、差”的小火电。

2.3行政力量、舆论造势、农户觉醒与市场机制的四轮驱动

保障生物质原料的可供性,需要吸纳各方力量,通过综合治理和管理来达成。目前国内已投运生物质发电厂,其所在地的政府大多制定了禁止露天焚烧生物质秸秆的政策。但是,仅靠行政命令,堵而不疏,并非长久之计。要真正地解决此问题,必须是“政府助力、舆论塑造、农户觉醒与经济利益”的四轮驱动、协调互动,才能在社会理性的角度达到经济效益和社会效益的帕累托最优。以农作物秸秆发电为例。首先,政府应在秸秆转化利用上应发挥先导性作用,将其纳入发展循环经济和可持续发展的大局中全盘考虑,给予相应的资金补助,并给相关企业相应的政策支持和引导。其次,生物质发电企业自身也应大力进行宣传,提高广大农户的环保意识,并充分考虑农户的合理利益,引导和鼓励农户自觉地将秸秆出售,真正做到企业(电厂)、农户、政府和社会各方获利。总之,各个企业和各种经济组织是这项工作的主体,这个问题的解决最终依赖于市场机制的发挥,而只有能获得实际的效益,他们才有动力。

2.4资金流融通与生物质绿色通道政策

目前各省与生物质发电相关的用于运输和储存生物质农业机械并未被列入农机补贴;此外,以能源林、沙生灌木等林业剩余物为燃料的生物质电厂,难以按照目前的“秸秆综合利用项目”获得退税补贴。从资金流的角度看,目前,一方面要切实落实国家规定的有关生物质能的税收、信贷、市场准入等方面的政策措施;另一方面,应该因地制宜,由各部门协调出台旨在鼓励多方合作的政府补贴、税收减免、减息或无息贷款、专项发展基金等区域支持政策。王雅鹏等研究认为[2],不仅要给予生物柴油和燃料乙醇加工企业一定的政策补贴和税收优惠,更重要的是要给种植能源作物的农民以适当的补贴。同时,大力引导各种投资主体参与生物质能产业发展,发展资本构成多元化的生物质能创业投资。最终,减少生物质能的资本瓶颈和价格劣势,增强其长期竞争力。鉴于生物质大多分布于地域广大,或边远和经济落后的农牧业和中西部地区,其物流基础设施相对薄弱;可考虑将目前政府实施的针对农产品龙头企业的优惠政策,包括农产品“绿色通道”政策,运用于生物质收集储运环节;或者出台政策,补贴和奖励秸秆收购组织,以降低全社会的生物质物流成本。

3生物质能企业供应物流管理优化的策略与途径

3.1加强组织的战略视野和物流敏感度

生物质能企业要在日益不确定和动态的环境中求得成功,需要加强组织的战略视野,并能系统的考虑影响其供应稳定性的因素。

(1)战略监视功能。即监视区域内能源价格长期变动趋势和特点。在产品端,生物质能作为一种新能源,长期要与常规能源及其他可再生能源进行竞争。虽然常规能源价格不断上涨,但是与生物质能相比,仍具有低价竞争优势。在市场上的仍占有相当的地位,对生物质能的发展构成很大的冲击和威胁。而生物质能源技术还处在小规模生产阶段,产品成本要较矿物质煤的成本高,市场竞争力差。

(2)物流敏感性。对生物质原料的刚性的、均匀的需求与其季节性供给之间存在着矛盾。鉴于生物质原料除了能源用途以外的竞争性用途,生物质能企业需要对生物质市场(虽然是一个幼稚的不成熟的市场)保持高度的物流敏感性,密切监测和评估原料市场变化对供应数量、时间、质量及长期稳定性的影响,并采取竞争性应对措施。

(3)生物质能企业在前期要做好生物质资源的调查和评估工作,科学编制项目规划。既要认真分析在不同的收购价格、运输成本和储存成本等条件约束下,生物质原料的可供性;还应重视对社会资本(人伦资本)等软性优势的利用,以配合和促进生物质原料的供应管理。加拿大英属哥伦比亚大学(UniversityofBritishColumbia,Canada)的JamesD.Stephen,WarrenE.Mabee等(2010)的研究显示,通过良好的物流运筹,可以输送数量充足的林基木质纤维素(Lignocellulosic)生物质,从而使第二代生物燃料设施显着地比第一代设施更大。

(4)大力推进农业产业化经营。现代生物技术首次将能源业与农业联系在一起。美国加州大学柏克莱分校(Berkeley)的生物能源分析专家HeatherYoungs和CarolineTaylor(2011)指出,如果不考虑能源农业这一角色,那就无法准确地反映农业的未来[3]。今后,对于燃料乙醇和生物柴油等类型的规模化和产业化而言,更主要的是采取能源农业的形式来满足原料供应。实践中,特别对于那些由在位能源企业(石化、发电、电网企业)前向一体化发起,而形成的生物基型涉农供应链,企业不可避免的进入(或涉及)到一个原先陌生的领域———农业。鉴于我国国情,生物质能企业仍需要以农业产业化经营方式来维持和提升其能源农业的绩效。

生物质燃料的用途范文

【关键词】生物质能；农村；发展

一、我国农村现有生物质能源利用的现状

我国耕地面积为18.37亿亩，盐碱地约14.87亿亩。农民是土地真正意义上的主人和耕种者，多年来我国农村多实行自由式耕种方法，种什么，种多少，都取决于农民。对于耕种非粮生物质能源的原材料如：蓖麻、甜高粱、木薯、麻疯树、棕榈、苏子等，缺乏统筹安排，农业产业化格局还没有形成，一部分未耕土地还没有得到合理的利用，在农村发展生物质能有很大的潜力；多年来我国政府大力倡导在满足城镇居民口粮的基础上，挖掘闲散地，规模化种植非粮生物质可燃原料，针对农村具体情况，合理安排土地资源，走可持续发展的高效、低碳、环保之路，经过努力目前已经初见成效；我国从南到北建立了很多非粮生物质燃料的原材料生产示范基地，加快了农业结构调整的进度；我国农村传统的能源转换形式是直接燃烧秸秆类农作物，用于取暖、烧饭，这种极为落后的高污染、低热量的能源利用方式，造成资源浪费和严重的环境污染。目前适合我国农村生物质能发展的非粮物质有很多，按照生物质的特点及转化方式可分为固体燃料、液体燃料、气体燃料三种。

二、固体生物质燃料

固体生物质燃料是指农作物秸秆、薪柴、乔木、谷壳等可燃性物质。我国农作物仅秸秆一项年产量就可达到7亿吨，稻壳、蔗渣等农业加工残余物0.84亿吨，薪柴及林业加工废料1.58亿吨。在可开发的生物质资源中，能源作物的种植和开发潜力很大，农作物秸秆有40％作为饲料、肥料和工业原料，尚有60％可用于能源开发利用，约相当2.1亿吨的标准煤；薪柴也是重要生物质资源，有40％林业剩余物可以利用，约相当0．3亿吨的标准煤；大量的农业副产品的剩余物、废弃物，蕴藏着巨大的生物质能源，为生物质能的利用开辟了一条重要途径。

目前我们采取一种新技术，将秸秆、稻壳去湿、去杂土，在一定温度和压力下压缩成块状、棒状、颗粒状等成型燃料。提高了其运输和储存能力，改善秸秆燃烧性能，提高利用效益。在我国农村，对生物质资源比较集中的地区，可以就地取材，减少成本。利用小型生物质发电设施，通过燃烧秸秆和灌木屑发电，既可做到废物利用，又可以降低发电过程对环境的污染。另外，现有农村电厂利用木材屑和农作物的残余物与煤的混合燃烧是比较现实的一项技术，这样提高了农林废弃物的利用率，也降低了纯燃煤对大气的污染，缓解人们对化石能源的依赖。我国在秸秆固体成型的生产和应用方面已经初步形成了一定的规模，主要以锯末和秸秆、稻壳、灌木为原料，满足农村居民的生活用能、农机具用能和发电用能等。近些年来国家出台一系列政策，采取综合性补助的方式，支持从事秸秆成型燃料的农村加工企业，尤其鼓励农村小型生物质电厂的建设。目前开展的一般生物质直接燃烧发电，这项技术相对较为简单很容易掌握，适合在农村发展。我国技术人员开发出适合村镇使用的小型生物质发电设备，利用稻壳、秸秆作原料，因地制宜地走适合村镇发展电力（villagepowerplant）的道路，在农村节能减排中做出了贡献。

三、液体生物质燃料

生物液体燃料是指生物乙醇、生物柴油，它作为化石能源石油的替代品，是液体燃料中理想的选择。液体生物燃料来源于可再生能源，温室气体净排放几乎是零，是理想的朝阳产业。我们研制的以玉米、甘蔗、甜菜、豆类、食用油为第一代生物燃料原料的生产技术已经被淘汰。以秸秆类、谷壳类、甘薯、蓖麻等为原料的非粮生物燃料生产技术已经形成，而这类原料取于农村、用于农村，成本低廉，可以形成规模化生产。产品如有剩余还可以作为商品燃油的形式卖给城市居民，增加农民收入。以秸秆、谷壳、麻疯树、甘薯、苏子、亚麻等农业废弃物、非粮植物为原料的第二代生物燃料被公认为具有巨大的替代石油的潜力，据有广阔的市场发展前景。

生物质燃料的用途范文篇11

沪陕高速的收费站，一支奇怪的车队行驶而过。车队由警车开道，但并不像我们印象中那样疾驶如风，而是保持时速40公里不到的“龟速”，可与电动摩托媲美。后面跟随的两台大卡车，较之普通的油罐车身型更为恐怖，运载着直径2米以上，长度6米左右的巨大容器，整个车队的车与车之间保持着至少50米的车距。车上的司机虽然已经开了几千公里的路，但依然全神贯注，神情高度紧张――他们每天走不了两百公里，却一共要穿越3个气候带，跨过1700余座桥梁。

绝少有人知道，容器中就是令人谈之色变的核废料，只需10毫克，就能使人当场毙命。

废料很危险处置需谨慎

这支车队是自广东省深圳市始发而出的，这里有全国著名的大亚湾核电站，人们在享受核能发电带来的便利之时，并不会更多地关心发电后的核废料是如何处理的。在核电站运行过程中，核燃料组件经过缓慢的反应堆裂变，其中的低浓缩铀能量释放殆尽，就会衰变成为核废料(又称乏燃料)，随即被移出反应堆，暂存到核电站的硼水池内。

乏燃料虽是废料，但放射性仍十分强烈，不得随意埋弃。1993年，著名的俄罗斯托木斯克事故就是由于对反应堆乏燃料处理不当而引起的，虽然没有人员伤亡，但是处理设备和建筑物都遭到损坏，被《时代》杂志评为世界十大恐怖核事故第七位。

临近2003年，建于20世纪90年代的大亚湾核电站的硼水池中已无更多空间暂存乏燃料，为这些核废料另觅安身之所，就成了棘手的现实问题。

乏燃料运输是连接核电站与后处理厂的纽带，它在一定程度上控制着核电业上游(核电站)和下游(后处理厂或处置场)的连续运行。所以乏燃料的安全运输，也被认为是发展核电必须解决的关键问题之一。

更为重要的是，核废料当中仍有96％的物质可以被重新提取使用，在对其进行技术处理后，钚239会从中挑出――这是制造原子弹不可或缺的关键原料，很容易被所利用。伴随着大亚湾核电站的建立，中核集团就已着手研究如何外运乏燃料。至21世纪，乏燃料运输计划酝酿成熟，以公路运输为主要手段，形成了核运输“818”项目的雏形。

隐藏在地处新疆的低窝铺大漠之中的中核404总公司(以下简称404厂)，是国内唯一建有乏燃料后处理厂的核工业基地。(注：这里并非乏燃料的永久性处置库，我国的高放射核废料处置库尚在选址阶段。)在基地中，更拥有一座中低放射性废物处置场(以下简称西北处置场)，而类似的处置场目前内地仅有两座。

从大亚湾到低窝铺，这是史上乏燃料最长运输路线，全程约3720公里。一部分核废料在此会被提纯为钚239再获新生，而剩下的毒性分离物，则会被送往西北处置场掩埋――那里人迹罕至，地质稳定，专家号称在10万年内安全无虞。

核燃料运输方式的十年抉择

众所周知，公路运输是事故率最高的交通方式，为什么选择公路运输，而不是铁路、海路?

事实上，核燃料的运入与运出工具是不同的，与出粤的一路颠簸不同，每一枚进入大亚湾的崭新核燃料，都是乘坐专用的核燃料运输列车，从四川宜宾而来。这种核燃料的运输方式是经过国内专家十年来反复论证才确定下来的。

为保障核燃料安全，运输车厢内的温度被严格控制，不仅采用与客运列车相同的阻燃材料，更在车厢内专设隔热层与自然通风装置。运输车还配备二次缓冲装置，保证车辆在任何情况下都平稳运行。

核燃料运输车离川后一路南下，接驳到专用线路驶入大亚湾核电站厂区，将核燃料集装箱卸在划定的临时贮存点，再经平板运输卡车运至燃料厂房。经确认无误，这一枚历经长途跋涉的核燃料，将被放入水池中的指定位置，开始它短暂的裂变生涯。

提议建造核燃料运输火车是2∞2年的事情，此举被认为将打破核燃料依靠公路运输的局面，不过这并没有改变大亚湾使用卡车外运乏燃料的决心――这个时间当口距离首次起运不足1年，在经历十余年的论证之后，核监管部门在铁路运输、海铁联运、公路运输等多种方案中，最终于2003年敲定了公路运输。

据铁道部科学研究院运经所高向东透露，在20世纪90年代初期，中核集团组织大亚湾核电站乏燃料运输可行性研究时，曾倾向于“海铁联运”，即“乏燃料货包由核电站船运至某一确定的中转潜，直接卸到铁路车辆上，再由铁路运至后处理厂，空容器按原路线返回。”

与此同时，也初步确定了铁路运输环节，即“固定一条运输通道，采用专用车辆，组织专列运输”。

但实际考察中，学者设想的若干条铁路通道，都不尽理想。中转潜(岚山潜)与404厂之间的必经之略一陇海线，不仅是运力紧张的东西干线，而且其中部分路段安全状况较差，行车重大、大事故概率可达1.17×10-3件／公里／年。而在其他可选通道中，又存在夏季汛期水害的威胁。

另一方面，乏燃料的启运还需综合考虑其他诸多因素，如乏燃料水池贮存能力、运输经济批量、机组大修时间等，时间表相对不固定。在如此难以控制的局面下，要将集核材料、强放射性物质、危险货物、大件超限货物为一体的乏燃料，通过铁路安全运输上千公里，并非易事。

相比之下，可控的核燃料公路运输，就不失为一种可靠的现实选择。

2002年，大亚湾硼水池将满前夕，乏燃料运输工程的神秘面纱终于被揭开。中国远洋集团物流有限公司(以下简称中远物流)发出《大亚湾核电站核乏燃料物流中标通知书》，确定我国乏燃料运输项目正式启动，这是新中国建立以来的首次核反应堆乏燃料运输任务，交通部、公安部将其确定为“机密级国家重要安全物资运输”。

重重保卫押运核废料至边疆

大亚湾核电站的乏燃料水池桥吊下，130吨吊车沉稳地将乏燃料从水池中吊起，装入空重104吨的乏燃料容器中。

这个外壳由锆合金制造的庞然大物，内部装设有中子屏蔽材料，与硼水池的效用类似，屏蔽材料通过抑制乏燃料的反应来控制其放射性。

在容器内壁，还有一层铅屏蔽防护装置，确保辐射射线穿透力减弱。即便如此，容器外壁仍是具有辐射剂量的，标准限值为2Msv／h――也就是外壁能允许的最大辐射剂量是每小时受照2Msv。

三名操作员向容器内充水、排水，以确保腔体处于真空干燥状态，随后氦气被灌入容器中，通过氦气检漏仪检测容器表面有无微小破损――氦气是惰性气体，吹入之后并不会影响乏燃料的状态稳定。

增重为121吨的乏燃料运输容器被运上卡车离开大亚湾，等待它的将是一趟为期21天的迁徙之旅，它的目的地是近4000公

里以外的404厂。

中远物流按照项目启动日期，指定其代号为“818”项目。这21天的“惊心之旅”，在2003年至2007年的第一个五年运输计划中，重复上演了18次，共运输乏燃料3S罐次，无一闪失。

“818”项目车队由两台奔驰平板运输卡车运载乏燃料容器，404厂公安负责押运，中核清原公司对“818”项目车队进行运行管理，包括辐射防护小队与后勤保障小队。

车队途径省区的相关安全管理部门要启动应急响应，进入应急待命状态，沿途警车开道，在预设好的站点严丝合缝的交接防务。据“818”项目部向集团申报的一份汇报材料透露，车队单趟运输，仅动用进行交通管制与护送的沿途警力就达千余。

太空之中更有一双眼睛紧盯着车队。车队运行实现了GPS定位与卫星通讯，中核清原公司可以通过卫星信号对运输实况进行24小时监控，中核集团应急指挥部都能依据中核清原公司应急指挥部的信号，与车队保持对接。

这支缓步慎行的车队，即使是在地处平原地区的高速公路，车速也被严格限定不能超过45公里／小时，车距50米；而在丘陵地带的普通公路上行驶，最高车速不得超过30公里，小时，平均技术车速更是低至12公里，小时。并且每运行2小时或5。公里就要停车检查车辆一次，每天一次全面检查，每10天进行一次一级维护。

苛刻速度指标的精密理由

一旦撞车，容器起火，乏燃料会不会泄露出来?答案是令人宽慰的。根据中核清原公司的测算，即使乏燃料运输车队稍稍超过规定的最高限速，在小鱼48公里／小时下发生碰撞事故，起火半小时至2小时，温度达到300至600度时，容器也不会发生放射性物质泄漏。

唯一值得担忧的是高温会造成容器内的屏蔽减弱，容器外部辐射剂量会增加。

屏蔽减弱的情况一旦出现，将被随行的辐射防护人员检测出来，当场判定为辐射事故。按照预案的事故分级标准，达到辐射事故等级后，道路两侧20米范围内将迅速隔离，道路立即封闭。

尽管在线路设计中，已经考虑到尽量避免穿越闹市人群聚集的地方，但在某些时刻依然要经过城市道路。在20米封锁线之外，好奇的人群有可能会聚集围观，闻讯赶到的警力，会将围观群众挡在运输现场至少50米外。

根据测算，距离事发现场50米远的公众，如果被辐射2小时，剂量也只有0.8mSV――这相当于坐几次飞机的辐射剂量。

应急响应人员将是距离辐射最近的人，如果他们在距容器1米处受照1小时，其个人辐射剂量理论值为53mSv／h，这也低于《辐射防护规定》规定的限值。

这样的事故发生概率为4.54×10-7次／1次运输，即单次运输概率不到500万分之一，和人遭到陨石袭击的概率相若。

小事故不影响未来迁徒之路

但人被陨石砸中的事件毕竟还是有，乏燃料运输中的“事故”也同样发生了。

2008年，因大亚湾乏燃料运输违规操作，中核清原公司被核安全局点名通报批评。通报列举了车队的两条违规行为，一是采用了规定外的车型，车辆栓系系统缺乏必要的论证分析；二是在途经部分省份时，选择了规定外的高速路线。

事后有专家解释称，乏燃料运输通常会准备两条路线，其中一条为备用路线，此次车队遭批，极有可能是走备用路线后，未按相关程序及时办理说明文件所致，因乏燃料运输的特殊性，车队放胆自行裁定新路线的可能性微乎其微，在技术上也不可行。

这次通报批评使乏燃料运输这件事被广大媒体所关注。老百姓首次了解到了乏燃料运输路线中的微小细节，比如获知乏燃料运输车也走高速公路，而且走的是连霍高速或是沪陕高速，人们开始意识到，核废料与自己的生活并非毫无干系。

中核清原公司乏燃料车队项目成员姜扶英曾撰文分析指出，到201S年我国核电装机容量将达到4800万千瓦，核燃料组件每年需要1532吨，因此从2013年开始，乏燃料的运输量将按平均1244吨／年的速度增加，到2018年总的运输量将达到1532吨。

生物质燃料的用途范文篇12

关键词：生物质；生物质能；产业；沼气；生物质发电；生物质燃料；能源作物

1概述

近年来，在能源危机、保护环境和可持续发展的呼声中，可再生的清洁能源以及能源的多元化倍受关注，生物质能成为其中的一个新亮点。

为了促进可再生能源的开发利用，增加能源供应，改善能源结构，保障能源安全，保护环境，实现经济社会的可持续发展，中国已经制定并实施了《可再生能源法》。可再生能源是清洁能源，是指在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资源，它对环境无害或危害极小，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用。根据《可再生能源法》的定义，目前主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等非化石能源[1]。中国可再生能源资源非常丰富，开发利用的潜力很大，其中生物质能的开发潜力更大。

生物质能一直是人类赖以生存的重要能源，它目前是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源，在整个能源系统中占有重要地位[2]。据有关专家估计，生物质能极有可能成为未来可持续能源系统的重要组成部分，到下世纪中叶，采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40%以上。

生物质能是蕴藏在生物质中的能量，是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。煤、石油和天然气等化石能源也是由生物质能转变而来的。生物质能是可再生能源，通常包括以下几个方面：一是木材及森林工业废弃物；二是农业废弃物；三是水生植物；四是油料植物；五是城市和工业有机废弃物；六是动物粪便。在世界能耗中，生物质能约占14%，在不发达地区占60%以上。全世界约25亿人的生活能源的90%以上是生物质能，直接燃烧生物质的热效率仅为10%~30%[3]。生物质能的优点是燃烧容易，污染少，灰分较低；缺点是热值及热效率低，体积大而不易运输。

目前世界各国正逐步采用如下方法利用生物质能：1）热化学转换法，获得木炭、焦油和可燃气体等高品位的能源产品，该方法又按其热加工的工艺不同，分为高温干馏、热解、生物质液化等方法；2）生物化学转换法，主要指生物质在微生物的发酵作用下，生成沼气、酒精等能源产品；3）利用油料植物所产生的生物油；4）把生物质压制成成型状燃料(如块型、棒型燃料)，以便集中利用和提高热效率。

“为了缓解中国能源短缺问题，保证能源安全，治理有机废弃污染物，保护生态环境，建议国家应大力开发生物质能，实施能源农业的重大工程。”中国作物学会理事长路明研究员在接受记者采访时说[4]，“生物能源开发工程应主要包括：沼气计划、酒精计划、秸秆能源利用计划和能源作物培育计划等。”

在2006年8月召开的全国生物质能源开发利用工作会议上，国家发展与改革委员会副主任陈德铭提出，今后15年，中国在生物质能源方面将重点发展农林生物质发电、生物液体燃料、沼气及沼气发电、生物固体成型燃料技术四大领域，开拓农村发展新型产业，为农村提供高效清洁的生活燃料，并为替代石油开辟新的渠道。

综上所述，目前，中国生物质能源的产业化利用途径主要包括以下方面：沼气利用工程、农林生物质发电、生物固体成型燃料、生物质液体燃料、能源作物培育利用等。

2中国生物质能产业发展目标

中国农村生物质能是一座待开发的宝藏。根据《可再生能源中长期发展规划》确定的主要发展目标，到2010年，生物质发电达到550万千瓦（5.5GW），生物液体燃料达到200万吨，沼气年利用量达到190亿立方米，生物固体成型燃料达到100万吨，生物质能源年利用量占到一次能源消费量的1%；到2022年，生物质发电装机达到3000万千瓦，生物液体燃料达到1000万吨，沼气年利用量达到400亿立方米，生物固体成型燃料达到5000万吨，生物质年利用量占到一次能源消费量的4%[5]。

开发利用生物质能是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。今后5～10年，中国农村生物质能发展的重点是沼气、固体成型燃料和能源作物。《农业生物质能产业发展规划》确定的主要发展目标是[6，7]：到2010年，全国农村户用沼气总数达到4000万户，新建大中型养殖场沼气工程4000处，生物质能固体成型燃料年利用量达到

100万吨，能源作物的种植面积达到2400万亩左右。

据统计，全世界每年通过光合作用生成的生物质能约50亿吨，相当于世界主要燃料消耗的10倍，而作为能源的利用量还不到其总量的1%，中国的利用量更是远远低于世界平均水平[8]。2005年，中国可再生能源开发利用总量约1.5亿吨标准煤（tce），为当年全国一次能源消费总量的7%(其中非水电可再生能源利用占1%)，根据政府的规划目标，到2010和2022年可再生能源利用总量将达到2.7亿tce和5亿tce，分别占届时能源消费总量的11%和16%(其中非水电可再生能源利用占2%和5%)[9]。因此，中国生物质能的发展利用空间很大。

3中国生物质能产业化的发展前景

3.1沼气利用工程的发展空间

沼气的利用主要包括沼气燃气和沼气发电。目前，中国农村生物质能开发利用已经进入了加快发展的重要时期。统计显示，截至2005年底，中国农村中使用沼气的农户达到1807万多户，建成养殖场沼气工程3556处，产沼气约70亿立方米，折合524万吨标准煤，5000多万能源短缺的农村居民通过使用了清洁的气体燃料，生活条件得到根本改善[5]。中国已经建成大中型沼气池3万多个，总容积超过137万立方米，年产沼气5500万立方米，仅100立方米以上规模的沼气工程就达到630多处[10]。距离2010年预定目标的发展空间还很大。

中国经过二十多年的研发应用，在全国兴建了大中型沼气工程和户用农村沼气池的数量已位居世界第一。不论是厌氧消化工艺技术，还是建造、运行管理等都积累了丰富的实践经验，整体技术水平已进入国际先进行列。

沼气发电发展前景广阔，但目前还存在一些障碍，如技术障碍、市场障碍、政策障碍等，通过制定发展规划、加强技术保障体系建设、引入竞争机制，创新投资体系，研究制定促进沼气发展利用的部级配套政策，等等。当技术、市场、政策等壁垒被克服后，沼气发展前景广阔，产业空间巨大。

3.2生物质能发电的发展前景

目前，生物质发电主要包括沼气发电、生物质直燃发电、生物质混燃发电、农林秸秆生物质气化发电、生物质炭化发电、林木生物质发电等。

生物质能源转化为电能，正面临着前所未有的发展良机：一方面，石油、煤炭等不可再生的化石能源价格飞涨；另一方面，各地政府顶着“节能降耗20%”的军令状，对落实和扶持生物质能源发电有了相当大的默契和热情。国家电网公司担任大股东的国能生物质发电公司目前已有19个秸秆发电项目得到了主管部门批准，大唐、华电、国电、中电等集团也纷纷加入，河北、山东、江苏、安徽、河南、黑龙江等省的100多个县、市开始投建或是签订秸秆发电项目[8]。

煤炭作为一次性能源，用一吨少一吨。而中国小麦、玉米、棉花等农作物种植面积很大，产量很高，而且农作物是可再生资源，相对于现在电厂频频“断煤”、不堪煤价攀升的尴尬局面，推广秸秆发电具有取之不尽的资源优势和低廉的成本优势。

生物质直接燃烧发电（简称生物质发电）是目前世界上仅次于风力发电的可再生能源发电技术。据初步估算，在中国，仅农作物秸秆技术可开发量就有6亿吨，其中除部分用于农村炊事取暖等生活用能、满足养殖业、秸秆还田和造纸需要之外，中国每年废弃的农作物秸秆约有1亿吨，折合标准煤5000万吨。照此计算，预计到2022年，全国每年秸秆废弃量将达2亿吨以上，折合标准煤1亿吨，相当于煤炭大省河南一年的产煤量。

为保障生物质发电原料供应，在强化传统农业生产的基础上，应大力开发森林、草地、山地、丘陵、荒地和沙漠等国土资源，充分挖掘生态系统的生物质生产潜力。重点加强高效光合转化作物、速生林木与特种能源植物的培育推广，大幅度扩大生物质资源的生产规模，逐步建立多样化的生物质资源生产基地。

大力发展生物质发电正当其时。中国“十一五”规划要求：建设资源节约型、环境友好型社会，大力发展可再生能源，加快开发生物质能源，支持发展秸秆发电，建设一批秸秆和林木质电站，生物质发电装机达550万千瓦。中国可再生能源发电价格实行政府定价和政府指导价两种形式。其中生物质发电项目上网电价实行政府定价，电价标准由各省（自治区、直辖市）2005年脱硫燃煤机组标杆上网电价加每千瓦时0.25元补贴电价组成[11]。作为《中华人民共和国可再生能源法》配套法规之一的《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》规定，生物质发电项目补贴电价，在项目运行满15年后取消。自2010年起，每年新批准和核准建设的发电项目补贴电价比上年批准项目递减2%。发电消耗热量中常规能源超过20%的混燃发电项目，不享受补贴电价[11]。通过招标确定投资人的生物质发电项目，上网电价按中标确定的价格执行，但不得高于所在地区的标杆电价。

2010年，中国生物质能产量将达到22TWh，生物质发电装机容量5.5GW，占全国总发电量的0.78%；2022年，中国生物质能产量达到120TWh，生物质发电装机容量30GW，占全国总发电量的2.6%；2010年和2022年可再生能源发电占发电总量的比例仍然较小，分别为8.63%和11.86%[12]。国家发展与改革委员会计划到2022年底将可再生能源发电的比例提升到15%~16%。

据农业部提供的数据[13]，中国拥有充足的可发展能源作物，如农作物秸秆年产6亿吨、畜禽粪便年产21.5亿吨、农产品加工业如稻壳、玉米芯、花生壳、甘蔗渣等副产品的年产量超过1亿吨、边际土地4.2亿公顷，同时还包括各种荒地、荒草地、盐碱地、沼泽地等。据中国科学院石元春院士估计，如果能利用现有农作物秸秆资源的一半，生物质产业的产值就可达近万亿元人民币。截止到2005年底，中国生物质发电量2GW，距离2010年的5.5GW和2022年的30GW还有很大的发展空间。作为唯一可运输并储存的可再生能源，凭其优越的先天条件，中国生物质能发电产业具备广阔的发展空间，拥有巨大的投资价值。

3.3生物质固体燃料的发展模式

生物质固体成型燃料也是农业部今后的重点发展领域之一。农业部将重点示范推广农作物秸秆固体成型燃料，重点在东北、黄淮海和长江中下游粮食主产区进行试点示范建设和推广，发展颗粒、棒状和块状固体成型燃料，并同步开发推广配套炉具，为农户提供炊事燃料和取暖用能。

丰富、清洁、环保又可再生的生物质能源过去却没有得到重视，而被白白浪费掉。河南农业大学张百良教授分析指出，除去饲养牲畜、工业用和秸秆还田，中国每年还具有4亿吨制作成型燃料的资源可以生产1.5亿吨成型燃料，可替代1亿吨原煤，相当于4个平顶山煤矿的年产量[8]。以农作物秸秆为原料的生物质固体燃料产业规模虽然不是很大，但因目前开发程度低，发展空间仍巨大。

3.4生物质液体燃料的发展模式

3.4.1生物液体燃料生产大国的典型模式

生物液体燃料具有替代石油产品的巨大潜力，得到了各国的重视，主要包括燃料乙醇和生物柴油。国际油价的持续攀升，提高了生物液体燃料的经济性，在一些国家和地区已经具有了商业竞争力。目前，巴西燃料乙醇折合成油价约25美元／桶，低于原油价格。2005年，巴西和美国仍然是燃料乙醇的生产大国，分别以甘蔗和玉米为原料，掺混汽油，占其国内车用交通燃料的50%和3%，比2004年分别提高6%和1%。美国在2001~2005年，燃料乙醇产量已经翻了一番，2005年最新的能源法案中又提出，到2010年燃料乙醇产量再增加一倍的目标。欧盟确定了到2010年生物液体燃料在总燃料消耗的比例达到6%的目标[14]。

目前，生产生物液体燃料比较成功的典型模式有巴西模式和美国模式。

1）巴西甘蔗－乙醇模式

巴西是推动世界生物燃料业发展的先锋。它利用从甘蔗中提炼出的蔗糖生产乙醇，代替汽油作为机动车行驶的燃料。如今巴西乙醇和其他竞争燃料相比，价格上已具有竞争性。这也是当前生物燃料业发展最为成功的典范。巴西热带地区的光照使得那里非常适合种植甘蔗。现在，巴西已经是世界上最大的甘蔗种植国，每年甘蔗产量的一半用来生产白糖，另一半用来生产乙醇。

最近几年，由于过高的汽油价格和混合燃料轿车的推广，巴西燃料乙醇工业更是得到了长足的发展。混合燃料轿车能够以汽油和乙醇的混合物为燃料，自从2003年在巴西大众市场销售后，销量节节攀升，目前已经占据了巴西轿车市场的半壁江山。在混合燃料轿车需求的拉动下，巴西燃料乙醇的日产量从2001年的3000万升增加到2005年的4500万升，已能满足国内约40%的汽车能源需求[14]。

用蔗糖生产乙醇是目前世界上制造乙醇最便宜的方法。在未来4年中，巴西计划将新建40～50家大型乙醇加工厂。为了保证原料供应，甘蔗的种植面积也将不断扩大。

当前巴西生物燃料发展战略的成功，并不意味着巴西的蔗糖乙醇会成为世界生物燃料业未来的选择。因为即使只替代目前全球汽油产量的10%，也需要将巴西现有的甘蔗种植面积扩大40倍。巴西不可能“腾”出这么多土地用于种植甘蔗。另外，由于甘蔗的品种有强烈的地域性，巴西的技术路线在别的国家很难走得通。就连非洲、印度、印度尼西亚都无法照搬，更别说主要地处温带的中国了。

因此，巴西模式尽管取得了迄今最大的成功，但却不是未来世界生物燃料业发展的方向，更不适合地处温带、缺少耕地的中国。探索适合中国国情的生物液体燃料发展模式成为当务之急。

2）美国玉米－乙醇模式

美国是主要的燃料乙醇生产国之一，但与巴西不同，它用的不是甘蔗而是玉米。尽管有不少反对的声音，但美国燃料乙醇的日产量仍从1980年的100万升增加到现在的4000万升。目前，美国已投入生产的乙醇生产厂有97家，另外还有35家正在建设当中。这些工厂几乎都集中在玉米种植带。

玉米中用于生产乙醇的主要成分是淀粉，通过发酵它可以很容易地分解为乙醇。这正是用玉米生产乙醇的优势，但这也是人们反对的原因，因为淀粉是一种重要的粮食。2007年美国计划投入4200万吨玉米用于乙醇生产，按照全球平均食品消费水平，同等数量的玉米可以满足1.35亿人口一年的食品消耗[14]。

中国现在80%的乙醇的原料是谷类，由于原本过剩的谷物在2000年后产量快速减少，使得燃料乙醇的发展再次面临挑战[15]。玉米加工燃料乙醇业过快发展，一些地区甚至玉米主产区已在考虑进口玉米了。国家已经制定相关政策，对玉米加工燃料乙醇项目加以限制，强调发展燃料乙醇要以非粮原料为主，因为谷类供给安全问题对于拥有巨大人口的中国来说，始终应该放在首位。粮食安全始终是国家重大战略问题。中国粮食不能承受“能源化”之重。中国国情和美国、巴西不一样，其成功经验虽有可资借鉴之处，但不能照搬他们的模式。

生物液体燃料方面新技术的研发，在很大程度上取决于解决生物燃料生产的原料供应问题。目前生产液体燃料大多使用的是粮食类作物，如玉米、大豆、油菜籽、甘蔗等。但是从能源的投入、产出分析，利用粮食类作物生产液体燃料是不经济的。因此，利用木质纤维素制取燃料乙醇将是解决生物液体燃料的原料来源和降低成本的主要途径之一。

3.4.2中国生物质液体燃料的产业化发展途径

中国生物液体燃料的发展已初具规模。当前，中国以陈化粮为原料生产燃料乙醇的示范工程，年生产能力已达102万吨，生产成本也达到了消费群体初步接受的水平。在非粮食能源作物种植方面，中国已培育出“醇甜系列”杂交甜高粱品种，并建成了产业化示范基地，培育并引进多个亩产超过3吨的优良木薯品种，育成了一批能源甘蔗新品系和能糖兼用甘蔗品种。具备了利用菜籽油、棉籽油、木油、茶油和地沟油等原料年产10万吨生物柴油的生产能力[16]。

1）油菜籽－生物柴油模式

中国农科院油料作物研究所所长王汉中研究员呼吁：国家应大力推广“油菜生物柴油”。生物柴油相对于矿物柴油而言，是通过植物油脂脱甘油后再经过甲脂化而获得。发展油菜生物柴油具备三大优点：一是可再生；二是优良的环保特性：生物柴油中不含硫和芳香族烷烃，使得二氧化硫、硫化物等废气的排放量显著降低，可降解性还明显高于矿物柴油；三是可被现有的柴油机和柴油配送系统直接利用。因此，生物柴油在石油能源的替代战略中具有核心地位。

目前，发展生物柴油的瓶颈是原料。木本油料的规模有限，大豆、花生等草本油料作物与水稻、玉米等主要粮食作物争地，扩大面积的潜力不大。而作为生物柴油的理想原料，油菜具有其独特的优势。首先适应范围广，发展潜力大:长江、黄淮流域、西北、东北等广大地区都适宜于油菜生长；其次油菜的化学组成与柴油很相近:低芥酸菜油的脂肪酸碳链组成与柴油很相近，是生物柴油的理想原料；第三，可较好地协调中国粮食安全与能源安全的矛盾：长江流域和黄淮地区的油菜为冬油菜，充分利用了耕地的冬闲季节，不与主要粮食作物争地。

根据欧洲油菜发展的经验和油料科技进步的情况，王汉中预计，只要政策、科技、投入均能到位，经过15年的努力，到2022年，中国油菜种植面积可达到4亿亩，平均亩产达到200千克，含油量达到50%左右。届时，中国每年可依靠“能源油菜”生产6000万吨的生物柴油(其中4000万吨来源于菜油，2000万吨来源于油菜秸秆的加工转化)，相当于建造3个永不枯竭的“绿色大庆油田”[17]。

2）纤维素－乙醇模式

在整个生物燃料领域，当前最吸引投资者的并不是用蔗糖、玉米生产乙醇，或是从油菜籽中提炼生物柴油，而是用纤维素制造乙醇。所有植物的木质部分--通俗地说，就是“骨架”--都是由纤维素构成的，它们不像淀粉那样容易被分解，但大部分植物“捕获”的太阳能大多储存在纤维素中。如果能把自然界丰富且不能食用的“废物”纤维素转化为乙醇，那么将为世界生物燃料业的发展找到一条可行的道路。

虽然因技术上的限制，目前还没有一家纤维素乙醇制造厂的产量达到商业规模，但很多大的能源公司都在竞相改进将纤维素转化为乙醇的技术。最大的技术障碍是预处理环节(将纤维素转化为通过发酵能够分解的成分)的费用过于昂贵。但是，要想用纤维素生产乙醇，预处理环节无法回避。技术上的不确定性，迫使制造乙醇的大部分投资仍集中在传统的工艺--通过玉米、蔗糖生产乙醇，但这些办法无法从根本上解决当前的能源危机。为了保证能源安全，美国总统布什说，美国政府计划在6年内把纤维素乙醇发展成一种有竞争力的生物燃料。

因为发展能源不可能走牺牲粮食的道路。尽管现在技术上还存在障碍，但大部分人仍相信，利用纤维素生产燃料乙醇代表了未来生物燃料发展的方向。中国生物质液体燃料的未来也同样寄希望于用纤维素生产燃料乙醇。一旦技术取得突破，纤维素乙醇产业化发展空间巨大，产值难以估量。但是，各国的国情与能源结构不同，不能寄希望于某个方面来解决，因为任何国家都不可能单靠技术引进发展本国的生物燃料产业。因此，需要因地制宜，多能互补。

3）能源作物－生物液体燃料模式

石元春院士表示，在能源结构的历史转型中，中国发展生物质能源有很强的现实性和可行性。目前，中国对石油的进口依存度为近40%；SO2和CO2的排放量也分居世界第一和第二位。中国发展生物质能源不仅原料丰富，而且还有自行培养的甜高粱、麻疯树等优良能源植物；燃料乙醇、生物柴油等主产品工业转化技术基本成熟且有较大的改进空间，成本降幅一般在25%~45%，且目前在新疆、山东、四川等地已取得进展[4]。

发展能源作物不会威胁粮食安全与环保。曾有专家提出能源安全和粮食安全存在矛盾。解决这个问题需要充分认识到粮食安全和能源安全有统一性，发展能源农业将是促进农民增收、调动农民种粮积极性的有效措施。粮食作物和能源作物有很好的互补性。首先，能源作物大都是高产作物，既能满足粮食安全的需求，又是很好的能源作物。其次，能源农业开发的领域很广，可以做到不与或少与粮食争地。能源农业开发的领域，大多是利用农业生产中的废弃物，如利用畜禽场粪便、农产品加工企业的废水与废物开发能源，既能增加农民收入，又能为粮食生产提供优质肥料，是生产清洁能源、促进粮食生产、保证粮食安全和能源安全的双赢举措。

除粮食外，中国其他可用于生物质能生产的植物和原料还有很多，如甘蔗、甜菜、薯类等。广西科学院院长黄日波说，仅广西的甘蔗资源和木薯资源分别具备年产830万吨和1300万吨生物乙醇的生产潜力，加起来超过2000万吨[15]。

科技部中国生物技术发展中心有关专家指出，根据能源作物生产条件以及不同作物的用途和社会需求，估计中国未来可以种植甜高粱的宜农荒地资源约有1300万公顷，种植木薯的土地资源约有500万公顷，种植甘蔗的土地资源约有1500万公顷[15]。如果其中20%~30%的宜农荒地可以用来种植上述能源作物，充分利用中国现有土地与技术，生产的生物质可转化5000万吨乙醇，前景十分可观。

据农业部科教司透露，为稳步推动中国生物质能源的发展，并为决策和进一步开发利用土地资源提供可靠的数据，该司决定按照“不与人争粮，不与粮争地”的原则，开展对适宜种植生物质液体燃料专用能源作物的边际土地资源进行调查与评价工作，以摸清适宜种植能源作物边际土地资源总量及分布情况[18]。

以能源作物为原料的生物液体燃料模式发展潜力巨大，将是未来生物质能源发展的方向之一。

4)林木生物质－生物柴油发展模式

利用中国丰富的林木生物质资源生产生物柴油，将薪炭林转变为能源林，实现以林木生物质能源对油汽的替代或部分替代，探索兼顾能源建设和生态环境建设的新模式，实现可再生能源与环境的可持续发展。开发林业生物质能产业是林业的一个很有潜力的新产业链，既是机会，也是创新，不仅具有巨大潜力和发展空间，更是林业发展新的战略增长点。

“森林具有可再生资源的属性。林业是天然的循环经济。生物质能技术是林业发展的新契机。”专家研究指出，中国生物质资源比较丰富，据初步估计，中国仅现有的农林废弃物实物量为15亿吨，约合7.4亿吨标准煤，可开发量约为4.6亿吨标准煤[19]。专家预测2022年实物量和可开发量将分别达到11.65亿吨和8.3亿吨标准煤。中国现有木本油料林总面积超过600多万公顷，主要油料树种果实年产量在200多万吨以上，其中，不少是转化生物柴油的原料，像麻疯树、黄连木等树种果实是开发生物柴油的上等原料。

中国现有300多万公顷薪炭林，每年约可获得近1亿吨高燃烧值的生物量；中国北方有大面积的灌木林亟待利用，估计每年可采集木质燃料资源1亿吨左右；全国用材林已形成大约5700多万公顷的中幼龄林，如正常抚育间伐，可提供1亿多吨的生物质能源原料；同时，林区木材采伐、加工剩余物、城市街道绿化修枝还能提供可观的生物质能源原料[19]。

中国发展林业生物质能源前景十分广阔。中国林业可用来发展生物质能源的树种多样，可作为能源利用的现有资源数量可观。在已查明的油料植物中，种子含油量40%以上的植物有150多种，能够规模化培育利用的乔灌木树种有10多种。目前，作为生物柴油开发利用较为成熟的有小桐子、黄连木、光皮树、文冠果、油桐和乌桕等树种。初步统计，这些油料树种现有相对成片分布面积超过135万公顷，年果实产量在100万吨以上，如能全部加工利用，可获得40余万吨生物柴油[19]。

目前全国尚有5400多万公顷宜林荒山荒地，如果利用其中的20%的土地来种植能源植物，每年产生的生物质量可达2亿吨，相当于1亿吨标准煤；中国还有近1亿公顷的盐碱地、沙地、矿山、油田复垦地，这些不适宜农业生产的土地，经过开发和改良，大都可以变成发展林木生物质能源的绿色“大油田”、“大煤矿”，补充中国未来经济发展对能源的需要[18]。国家林业局副局长祝列克介绍，“十一五”期间，中国主要开展林业生物质能源示范建设，到2010年，实现提供年产20万吨~30万吨生物柴油原料和装机容量为100万千瓦发电的年耗木质原料。到2022年，可发展专用能源林1300多万公顷，专用能源林可提供年产近600万吨生物柴油原料和装机容量为1200万千瓦发电年耗木质原料，两项产能量可占国家生物质能源发展目标30%以上，加上利用林业生产剩余物，林业生物质能源占到国家生物质能源发展目标的50%以上[19]。

可见，林木生物质能源的发展将逐步成为中国生物质能源的主导产业，发展空间巨大，前景广阔。

4结语

国家已出台的《生物燃料乙醇及车用乙醇汽油“十一五”发展专项规划》及相关产业政策，明确提出“因地制宜，非粮为主”的发展原则，发展替代能源坚持“不与人争粮，不与粮争地”，要更加依靠非粮食原料。从大方向来看，用非粮原料能源替代化石能源是长远方向，例如薯类和纤维质以及一些植物果实来替代。为避免粮食“能源化”问题[20]，必须开发替代粮食的能源原料资源。开发替代粮食资源，如以农作物秸秆和林木为代表的各类木质纤维类生物质，及其相应的生物柴油和燃料乙醇生产技术，被专家们认为是未来解决生物质液体燃料原料成本高、原料有限的根本出路。

生物质能源将成为未来能源重要组成部分，到2015年，全球总能耗将有40%来自生物质能源，主要通过生物质能发电和生物质液体燃料的产业化发展实现。

有关专家也对生物质能源的发展寄予了厚望，认为中国完全有条件进行生物能源和生物材料规模工业化、产业化，可以在2022年形成产值规模达万亿元。

虽然生物质能源发展潜力巨大、前景广阔，并正在逐步打破中国传统的能源格局，但是生物质能的产业化发展过程也并非一帆风顺，因为生物质原料极其分散，采集成本、运输成本和生产成本很高，成为生物质燃料乙醇业的致命伤，若不能妥善解决将可能成为生物质能产业发展的瓶颈。

生物质能的资源量丰富并且是环境友好型能源，从资源潜力、生产成本以及可能发挥的作用分析，包括生物燃油产业化在内的生物质能产业化开发技术将成为中国能源可持续发展的新动力，成为维护中国能源安全的重要发展方向。在集约化养殖场和养殖小区建设大中型沼气工程也将成为中国利用生物能源发电的新趋势。从环保、能源安全和资源潜力综合考虑，在中国推进包括以沼气、秸秆、林产业剩余物、海洋生物、工业废弃物为原料的生物质能产业化的前景将十分广阔。

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