生物質能發展現狀與前景范文
時間:2023-12-22 18:04:01
導語:如何才能寫好一篇生物質能發展現狀與前景,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
關鍵詞:我國新能源;發展現狀;前景
在尋求經濟與能源平衡點的過程中,新能源由于具有清潔,污染少、可再生等優勢,成為了我國發展低碳環保型經濟、改善能源結構、促進經濟社會可持續發展的關鍵所在。
1 我國新能源的主要種類
我國的新能源大致主要分成了六種,依次是風能、太陽能、生物質能、核能、地熱能、和潮汐能。太陽能的理論能源存儲量大概為每年24000億tcc(噸標準煤),66.6%的陸地年日照小時大于2200,每平方米收到的太陽輻射是6000兆焦;風能的能源儲量為3.23TW(1太瓦=10億千瓦),可以挖掘的隱藏陸地為250GW(1吉瓦=1百萬千瓦),而近海為750GW;小水電的能源儲量為190GW,能夠挖掘的潛力為1.28GW;海洋能的能源儲量為2600GW,能夠挖掘的潛力為50GW,當中潮汐能的能源儲量為1100GW,能夠挖掘的潛力為23GW;生物質能的能夠挖掘潛力現在為3.17億tcc,2050年將會達到9.75億tcc;地熱能源量為2000億tcc,高溫是6.5GW。
2 我國新能源的發展現狀概況
2.1 我國太陽能目前的發展狀況
太陽能的應用方式往往是利用太陽自己創造出的熱能通過正確的技術方式轉變成電能系統,然后變成電能進行使用。我國擁有豐厚的太陽能資源[1],國內當前市場的太陽能電池產業發展的相當快速,往往是針對光伏發電。我國光伏發電的應用領域很廣,包含了通信工業(占36%)領域、農村地區(43%)、光伏并網發電系統(4%)、其他商品占了17%。而市場化自行管控與政府政策性扶植的市場又分別占了一半。我國非常關注且加大了支撐大范圍的地面光伏型發電站創建的力度。在今后的太陽資源發展目標中,增加了智能化電網構建,推行分布式屋頂光伏站的構建,如此做不但可以處理居民大量用電的需求,也可以很好的管控并降低在電力系統上的投資成本。
2.2 我國風能源的發展現狀
我國的風能源相對來說是比較富有的。然而因為在很多方面受到了技術的限制與實際實施環境的約束,所以我國的風能源目前的開發使用領域較窄。努力的開發我國的風(力)能源,正確的使用它的資源優勢,給資源環境保護帶來實質性的幫助。風能源在某些程度中能夠降低由于能源匱乏導致的能源緊缺,能夠促使改進我國的資源產業構造,與相關的資源體系。風電發展的相對來說緩慢局面主要還是因為它的規模、產業和核心沒有得到更好的改善,資金投入太高,同時沒有相關的專業性優秀人才。風能源使用的核心競爭力缺乏,這需要國家在相關政策與財政上予以支持與幫助。政府在風能源政策上的支持主要可以從三方面進行,第一,對其實行貸款補助另外還要減少相關的風電稅收。第二,在風電設施的創新與更新上加大財政的投入[2]。第三,我國將風能源的研發和應用投入到相對的科技探究范圍,這樣可以更加容易快速的協助企業獲得產業的關鍵技術,提高社會經濟的可持續發展。
2.3 我國生物質能能源的發展現狀
我國的生物質能資源主要包括了經濟林、薪炭林、田間農作物秸稈與林業相關的資源和有機型垃圾物等等。我國的生物能資源儲量相對富有,開采潛力較大。開發生物質能資源必須加大力度完成對能源基地的建造,確保擁有持久可觀的燃料數目,同時創建完善的相應原材料管理體制[3]。我國現在的生物質工程高科技產業化的重點工程主要包含了:生物材料的應用、生物能源的應用和生物質原料的有效生產。
2.4 我國核能源的發展現狀
我國的鈾資源和其資源相比是比較缺乏的,同時分布的比較散。阻礙了我國的核資源原材料的研發探究使用。然而核能源跟其他的能源又不相同,它擁有了無限再生和無污染的優勢,某種程度可以促進改善社會資源發展的困難。構建商業聚變堆,研發核聚變能,使其在我國的能源構造改善中有著重要的作用,有利于調整今后我國的能源結構。
3 我國新能源的發展前景
我國的風能資源十分富有,但是現在開發程度較低,當前風電裝機容量所擁有的比例較低,不及1%,即便是到了2020年我國的風電發展計劃的3000萬千瓦,所擁有的全國發電總裝機的比例也只是3%左右,因此,要推廣提高應用這一類潔凈能源,一定要給風電一個寬闊的政策氛圍,是非常重要與必要的。依據我國電力科學院的預判,至2050年,我國的可再生能源的電力裝機會是全國的電力裝機的25%左右,當中光伏發電裝機會是5%左右。預測至2020年荒漠光伏電站的累計裝機會是205MW。我國擁有廣闊的沙漠、沙漠化土地和潛在性沙漠,總計是110萬平方公里左右。1平方公里土地可以安置105MWp的太陽能電池,假如僅通過1%的沙漠面積來放置太陽能電池,那么可以安裝1000GWp,是我國當前電力裝機的兩倍之多。依照聯合國教科文組織在1981年的信息數據,五類海洋能在理論上能夠再生的總量為767億千瓦,當中溫差能會是400億千瓦,鹽差能為300億千瓦,潮汐和波浪能又分別為30億千瓦,海流能為6億千瓦,但是很難將全部能量取出用于使用的。因此技術操作上可以使用的功率為65億千瓦,當中鹽差最多,能為30億千瓦,溫差能為25億千瓦,波浪能為10億千瓦。根據有關專家的預計判斷,至2020年,國內的年生產生物燃油總量會是1950萬噸左右,其中生物乙醇是1000萬噸,生物柴油是900萬噸。
4 結語
由于我國新能源開發比較遲,所以在技術上還與國際先進水平存在著較大的差距,我國作為一個能源消耗大國,化石能源已經遠遠不能滿足當今日益增加的經濟發展要求了,所以,一定要努力改善能源結構,借鑒國外先進的開發技術,制定好相關的新能源發展政策等,才能夠有利于新能源產業更快更好的發展。
參考文獻:
[1]本刊編輯部,王勝舉,仝玉娟,姜陸洋.新能源汽車亮劍世界[J].中國新技術新產品,2008(09).
篇2
【關鍵詞】生物質;直燃發電;大容量;電化聯產
1.背景
能源是人類經濟社會存在和發展的基礎,同時也是影響社會發展的主要因素。隨著經濟社會的發展,人類使用的能源特別是化石能源所占的比例越來越多,能源對經濟社會發展的制約日益突出,對賴以生存的自然環境的影響也越來越大。隨著化石能源不斷消耗造成的能源緊缺以及環境惡化等問題逐漸被人們所認識,世界各國越來越重視清潔能源技術的開發,其產業化利用比例也越來越大。在這其中,生物質能是除化石能源之外的第四大能源,具有清潔環保、可再生、資源總量大且分布廣泛易獲取的特點,且與化石能源一樣可儲存、可運輸,可以轉變為多種產品滿足多種利用形式,是清潔能源的重要組成部分。當前,生物質直燃發電是生物質能規模化利用的主要方式,具有良好的社會效益和經濟效益,已受到世界各國政府的高度重視。
2.發展生物質發電產業意義重大
目前,世界能源發展已進入新一輪戰略調整期,各發達國家和新興國家紛紛制定能源發展戰略,大力開發生物質能,作為替代化石能源、保障國家能源安全和節能、減排的重要戰略措施。作為當前生物質能規模化利用的主要方式,生物質發電產業的意義也越來越被人們所重視。
2.1 生物質發電產業對“新四化”中“城鎮化”和“農業現代化”建設有促進作用
我國是農業大國,擁有豐富的生物質能資源,而最大量的生物質資源集中在農村。目前,生物質直燃發電項目一般都建設在糧食主產區如東北、華北、華中等地區,以充分利用當地的農作物秸稈的生物質資源。以裝機容量為2.5萬千瓦的生物質發電廠為例,年發電量可達1.5-2億千瓦時,新增產值超億元,同時,每年消耗各類農作物秸稈約20-25萬噸,按照250元/噸計算,可為當地農民增加收入達5000-6000萬元以上。另外,在農作物秸稈的收、加、儲、運過程中,還為當地農民增加了各類就業機會。近幾年,隨著生物質發電產業的不斷完善、穩定,各類農作物秸稈的需求量越來越大,也間接推動了農業機械裝備的發展,從而進一步促進農業與農村的發展。
2.2 生物質發電產業是替代化石能源和節能減排的有效載體
與常規火力發電項目相比,生物質直燃發電項目普遍裝機容量較小,但是,生物質直燃發電項目僅有不到10年的發展時間,從目前的現狀和長期的發展趨勢來看,隨著生物質原料收集體系的不斷成熟完善、人們清潔能源意識的不斷提高,生物質發電產業具有很大的替代化石能源的潛力,更重要的是,發展生物質發電項目,能夠有效處理原來被廢棄的各類生物質原料,變無序處理為有效利用,在減少溫室氣體排放,降低城鄉因秸稈焚燒引起的大氣污染,改善環境方面等效果明顯,據測算,一臺裝機2.5萬千瓦的生物質直燃發電機組,與同類型火電機組相比,每年可減少二氧化碳排放約10-15萬噸,且實現二氧化碳閉路循環,氮氧化物、硫氧化物以及粉塵的排放分別是化石燃料電廠排放標準的1/5、1/10 和1/28,節能減排效果突出。
3.生物質直燃發電技術簡介
生物質能是太陽能以化學能形式儲存在各類生物質原料中的能量,生物質直燃發電技術是將生物質能源轉化為電能的一種技術。
生物質直燃發電項目的生產系統主要由生物質加工處理系統、輸送系統、鍋爐系統、汽輪機系統、發電機系統、化學水處理系統及除灰、除渣系統等各部分組成,主要生產過程是將生物質原料從附近各個收購站點運送至生物質電廠,經破碎、分選等加工處理后存放到原料倉庫,然后由原料輸送裝置將其送入生物質鍋爐燃燒,通過鍋爐換熱將生物質燃燒后的熱能轉化為高溫、高壓蒸汽,推動蒸汽輪機做功,最后帶動發電機生產電能。生物質原料燃燒后的灰渣落入除灰裝置,由輸灰機送到灰坑,進行灰渣處理。煙氣經過煙氣處理系統后由煙囪排放入大氣環境中。
生物質直燃發電與常規火電廠相比,原理上是相同的,但是,在原料供給體系和鍋爐等方面存在一些差異。
4.生物質直燃發電項目發展現狀和趨勢
2006年12月1日投產的國能單縣1X30兆瓦生物質直燃發電項目是我國第一個生物質直燃發電項目,拉開了國內生物質發電產業發展的序幕,由此,我國的生物質直燃發電項目開始進入了高速發展階段。國家電網公司、華能集團、大唐集團、華電集團、國電集團、中電投集團、中節能公司等企業紛紛參與生物質直燃發電項目的投資、建設、運營,國內民營企業及外資企業也紛紛進入該領域,截至到2013年底,我國已成功投產運營生物質直燃發電項目的約162個,裝機容量4070兆瓦。在我國的可再生能源發展“十二五”規劃中,農林生物質發電利用規模將達到800萬千瓦,可以預見,生物質直燃發電項目發展空間仍然巨大。國家發改委、國家能源局、國家環保部聯合下發的《能源行業加強大氣污染防治工作方案》(發改能源(2014)506號)中提出:“促進生物質發電調整轉型,重點推動生物質熱電聯產、醇電聯產綜合利用,加快生物質能供熱應用,繼續推動非糧燃料乙醇試點、生物柴油和航空渦輪生物燃料產業化示范。2017年,實現生物質發電裝機1100萬千瓦”,可以看出,生物質發電項目作為國家調整能源結構,緩解能源開發利用與生態環境保護矛盾的重要手段,越來越受到重視。
5.發展生物質直燃發電項目的建議
從近幾年的實踐來看,我國生物質直燃發電項目單個裝機規模普遍為12MW-30MW,裝機規模小、受原料限制大、抗風險能力弱,能量利用率不高,從長期來看,生物質直燃發電項目除去在現有裝機規模下發展生物質熱電聯產外,還可以發展大容量生物質直燃發電機組和電化聯產等模式。
5.1 發展大容量生物質直燃發電機組
隨著生物質直燃發電技術特別是生物質鍋爐技術的不斷進步以及世界范圍生物質原料收、加、儲、運體系的不斷完善,發展建設大容量生物質直燃發電機組的條件逐漸成熟,大容量生物質發電機組在能量利用率、機組穩定性、經濟性和節能減排方面的優勢將會逐漸被認識。
5.2 電化聯產
電化聯產指的是生物質發電與生物質綜合利用相結合一種生產模式,生物質發電系統提供各類能源,生物質綜合利用系統提供各類深加工產品,二者有機結合,是生物質直燃發電產業調整轉型的一個方向。如醇電聯產生產方式就是通過纖維素乙醇系統和生物質發電系統將農林生物質資源的物質轉化和能量轉化結合起來進行耦合生產,可以進一步提高生物質原料的利用效率,較大程度實現生物質的能源化利用,實現了物質和能量的“分級轉化-梯級利用”。
參考文獻
[1]王久臣,戴林,田宜水,秦世平.中國生物質能產業發展現狀及趨勢分析[J].農業工程學報,2007(09):276-282.
[2]李景明,薛梅.中國生物質能利用現狀與發展前景[J].農業科技管理,2010(02):1-4.
[3]丁曉雯,李薇,唐陣武.生物質能發電技術應用現狀及發展前景[J].現代化工,2008(S2):110-113.
篇3
1.我國林業生物質能源的發展現狀及優勢
林業生物質能源是未來最有希望的能源之一。林業生物質能源是典型的“綠色能源”,清潔可再生,是優質的石油柴油代用品。大力發展生物質能源對經濟可持續發展,推進能源替代,減輕環境壓力,控制城市大氣污染都具有重要的戰略意義。我國幅員遼闊,地域跨度大,2005年第6次森林資源清查認為,全國森林面積已達1.75億hm2蓄積量124.56m3,現有林業生物質中可用作工業能源原料的生物量有超過3億t,全部開發利用可替代2億t標準煤。對我國而言,林業生物質能源的發展具有巨大的資源優勢與潛力。我國在發展林業生物質能源方面起步較晚,但自20世紀80年代以來,生物質能源應用技術一直受到政府和科技人員的重視。根據調查統計測算:“十一五”期間,全國每年可收集的林業剩余物約有2億多噸。除部分用于現有林產工業外,大部可以用來開發林業生物質能源。在現有的薪炭林(300多萬公頃)和灌木林地(4500多萬公頃)中。每年可采集木質燃料資源2億噸左右。據我們組織的專家調查測算:現有可收集利用的木質能源資源量有3億多噸,折合標煤2億多噸。我國現有木本油料樹種總面積超過600萬公頃,果實產量在400萬噸以上。除少量開發食用和工業用途外,大都處于荒廢狀態,如能加以集約化利用,可轉化可觀的生物燃料油。特別是,我國尚有宜林荒山荒地5400多萬公頃,可利用部分荒山荒地發展高效專用能源林。按照我們初步規劃,大約可用15%的林業用地發展高效專用能源林。此外,如果考慮鹽堿地、沙地、礦山、油田復墾地等近1億公頃邊際性土地適宜發展特定的能源林,則我國發展林業生物質能源資源前景十分廣闊。因此,我國不僅現有林業生物質能源資源總量大,而且林業生物質能源資源培育的潛力也很大,這是發展林業生物質能源的基礎,也是發展林業生物質能源的優勢所在。
2.加速發展林業生物質能源的重要性
2.1加速發展林業生物質能源能緩解能源供需矛盾我國是礦物質能源相對貧乏的國家,能源需求的對外依存度不斷提高。自1994年為石油凈進口國后,2006年的3.2億噸石油消費中有1.8億噸是進口的,預計2020年需要凈進口石油215-217億噸,對外依存度將達到56%-60%。能源安全問題已成為我國政治、經濟、外交中的一個重要問題。因此,大力發展包括林業生物質能在內的可再生能源是今后能源發展的主要方向,也是解決能源問題和保障能源安全的迫切需要。
2.2加速發展林業生物質能源可加速造林綠化進程,提高森林質量在荒山荒地、沙區、鹽堿地等立地較差地區,培育具有較好外部經濟性的能源林,可以有效促進植被恢復,加快荒山荒沙綠化,提高森林覆蓋率;同時,通過利用林業“三?!蔽锖蜕謸嵊g伐物發展林業生物質能源,可以有效拉動中幼齡林撫育,提高森林資源利用效率和森林質量。
2.3加速發展林業生物質能源可有效增加林農收入,促進農村經濟的發展我國發展林業生物質能源的優勢地區是在山區、林區、沙區,大力發展林業生物質能源,提高生物質資源的加工利用水平,既能調整農村產業結構,又增加林農的收入。目前,促進林業生物質能資源培植、收集與運輸、儲存、加工利用的發展,可增加林農的收入,又能為貧困地區人們提供價廉、清潔的能源,對解決“三農”問題將起到十分重要的作用。
2.4加速發展林業生物質能源能夠有效提高林業生物質能源開發利用的經濟性林業生物質能源大多利用林木果實和平茬林木生物量,一次種植后可持續利用幾十年,期間生長著的林木發揮著正常的生態功能,同樣保護著環境。同時,林業生物質資源培育成林后,不用每年重新種植,可降低原料成本,從發展的角度看,能夠實現產業與生態共贏。
2.5加速發展林業生物質能源減緩氣候變化,是二氧化碳吸收與減排的有效途徑“京都議定書”的生效。使全球更加關注“碳”的排放。“京都議定書”規則,肯定了林業的造林再造林貯“碳”增“匯”作用。同時,開發利用林業生物質能源具有很好的減少“碳”排放功能。目前,國內已在開展林業碳匯和生物質發電“碳”減排工作。據研究。每使用lt生物柴油可減少C02排放量約3t,使用l000kWh生物質電能可減排二氧化碳26t。實踐證明,發展林業生物質能源能有效固定“碳”和減少“碳”排放.是今后我國降低“碳”排放的一個重要渠道。
篇4
【關鍵詞】可再生能源 生物質能 產業發展 小油桐
相對其他再生資源而言,生物質能具有廣闊的開發前景,而其中又以小油桐生物柴油為典型。小油桐生物柴油是一種更值得推廣利用并能持續發展的一種清潔能源,同石化柴油相比,小油桐生物柴油是一種可再生、環保型燃料,是典型的綠色柴油。
貴州小油桐生物質能的發展現狀
貴州生物柴油的發展才剛剛起步,主要是利用適合在貴州生長的小油桐生產生物柴油。小油桐生長快、投產早,無需擠占耕地,是優質的木本油料樹種,種仁含油率達51%以上,是提煉生物環保清潔汽、柴油的主要原料樹種。
貴州在發展小油桐生物柴油產業方面已經走在全國前列。目前已經種植了20萬畝“小油桐油田”,自主創新的技術已有成果,加工示范生產線已經調試待發。貴州是典型的喀斯特地貌山區,由于地質原因,農作物的生長受到制約,但適宜種植小油桐。所種植的小油桐果實的品質和產量都優于其他地區。貴州天然(野生)小油桐植物資源主要分布在沿紅水河兩岸、西南、東南地區。貴州適宜種植小油桐的區域主要分布在南、北盤江和紅水河流域海拔高度1000米以下的區域。有很多縣的種植面積可達20萬公頃。種植此面積的小油桐可用以生產30萬噸生物柴油,并能形成小油桐產業鏈,年綜合產值在20億元以上,可在貴州干熱河谷地區形成新的支柱產業。
小油桐生物質能發展的外部環境
國家和各級政府高度重視,產業政策優惠,市場前景廣闊。為了促進可再生能源的開發利用,增加能源供應,改善能源結構,保障能源安全,保護環境,實現經濟社會的可持續發展,2009年12月26日通過的《中華人民共和國可再生能源法》明確規定,國家將可再生能源的開發確定為優先發展的領域,將采取開發利用總量目標和相應措施,推動和確??稍偕茉词袌龅慕⒑桶l展,并對可再生能源的開發利用實施統一管理。
當地政府提供了良好的政策環境?!顿F州省國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要》把“以培育及引進龍頭企業、發展中介組織和建設原料基地為基本途徑,積極發展農業產業化經營,推動農業向市場化、產業化和現代化轉變”作為解決“三農”問題,千方百計增加農民收入的重要舉措,為小油桐基地建設及產業化發展提供了優惠的政策環境。
當地群眾對小油桐基地建設及產業化發展迫切期待。貴州適合種植小油桐的縣(市),除了興義市外均為貧困縣,貧困面大、貧困程度深,當地群眾脫貧致富的愿望強烈。“八七扶貧攻堅計劃”實施以來,國家林業局在荔波等縣積極開展林業扶貧開發,為當地的經濟發展作出積極的貢獻,也探索出一條以發展林業作為扶貧開發主導產業的山區扶貧模式,當地群眾在參與扶貧的過程中得到了較大實惠。
貴州小油桐生物質能發展的效益分析
根據貴州省發改委編著的《貴州省小油桐基地建設及產業發展規劃(2006~2020)》,貴州省將規劃投資310309.31元用于小油桐生物質能源建設,預期將獲得較大的經濟效益、生態效益及社會效益。
經濟效益:制取生物柴油與精致甘油工藝聯產,將能取得較為理想的經濟效益。若能建年產10萬噸具有一定工業化生產規模的生物柴油裝置,其經濟效益更為可觀。目前貴州已經種植了約25萬畝“小油桐油田”,按平均每畝產桐籽550千克,生物柴油167千克,每年可產約14萬噸小油桐桐籽,加工生物柴油34285噸。
生態效益:小油桐在干熱河谷或干暖河谷氣候條件生長良好,能適應干旱瘠薄的土壤,在石質山地也聲場良好,是這些地區植被恢復和土地治理的優良樹種,因此種植小油桐將成為規劃區石漠化土地生態重建的重要途徑,可在遏止石漠化的演化趨勢、減少山洪泥石流等自然災害方面發揮重要作用。根據貴州地區蓄水保土定額,小油桐原料林基地全面建成后,每年規劃區內蓄水量將約增加1.2億立方米,同時保土200萬噸。小油桐固碳效果明顯,據有關專家預測,每公頃小油桐每年可吸收固定10噸二氧化碳,原料林基地建成后,每年可吸收400萬噸二氧化碳,生物柴油污染低,無二氧化硫、顆粒物質排放,一氧化碳、二氧化碳的排放僅為普通柴油的10%~20%,使用生物柴油將會顯著降低汽車的尾氣排放。
社會效益:第一,提供社會就業機會,增加農民收入,促進農民群眾脫貧致富。根據《貴州省小油桐基地建設及產業發展規劃(2006-2020)》,小油桐原料林基地建設及產業化發展約需要5000萬個工人從事造林撫育、管護、建設廠房等,每年大約可提供1萬個勞動力就業崗位,可解決部分農村剩余勞動力的就地轉移,為規劃區農村剩余勞動力尤其是農村婦女提供更多就業機會,有利于民族團結和社會安定。第二,逐步優化土地利用結構,提高土地利用率。小油桐適應性強,可以在困難的條件下生長,可以結合退耕還林、防護林建設等工程的實施種植小油桐,利用較貧瘠的土地發展小油桐,有利于提高土地利用效率,實現生態與經濟協調發展。第三,促進各項社會事業穩步發展。小油桐產業化發展將拉動地方經濟發展,提高生活條件與醫療水平,減少疾病發生和傳染病的蔓延,改善文化教育條件,促進社會進步和農村兩個文明建設,積極推動和諧社會和社會主義新農村的建設。
推進貴州生物質能產業發展的路徑
解決能源緊缺問題刻不容緩。貴州農業農田資源較少,為了發展生物質能,種植麻風樹必須要注意不能與糧食土地資源產生競爭,在利用有限的資源發展生物質能源的同時,必須要注意利用生態恢復困難的荒山荒地種植麻風樹是較好的途徑,不能搶占糧食作物的土地資源。當然,應研究開發新技術如單項分離技術,進行集成組裝,形成綜合配套技術,包括規模化種植的病蟲害防治技術。為此,根據麻風樹生物柴油原料林發展過程中急需解決的問題,提出如下對策建議:
重視優質油種資源的收集保存和鑒定評價。通過多渠道良種選育、雜交育種、誘變育種以及基因工程,加快良種培育,培育優質高產、適應廣泛的優良品種。同時開展良種繁育與示范,研究開發優良種苗快繁技術,為規模化種植提供優良種苗和技術支撐;在不同生態區,對篩選出的優良品種進行試驗示范。主要包括種質資源收集、種質資源圃、種質資源測定與評價研究、優異種源篩選與優良品系培育、優質高產高抗新品種聚合選育;麻風樹擴繁技術研究、優異種源的穩定和種苗工廠化繁育技術體系的建立、麻風樹優良種苗擴繁,良種區域試驗和良種核心示范區建設。
加強生物質能源技術研發。為保證生物柴油產業技術進步和產業發展,從現有生物柴油技術角度出發,整合生物柴油技術資源,全面提升生物柴油技術,以更好的為生物柴油產業服務。同時,加強生物柴油創新能力和服務水平,將生物柴油技術的研究開發及生物柴油產業納入貴州省各類科技發展規劃中,通過高新技術和重大項目的扶持,有力地支持貴州省各類研究機構和企業對生物質能源技術創新能力的提高,在引進國外先進技術,不斷吸收先進技術的同時,盡快形成自主創新能力。此外,對廢棄油脂進行有效回收并加以再次利用,建立一套有效的處理和管理程序。
建立健全生物質能源產業相關政策體系。國內外成功經驗告訴我們,貴州省要大力發展生物質能源產業,必須建立健全相關政策體系,一是從政策上引導相關企業進行技術研發;二是積極鼓勵和扶持生物質能源產業積極穩妥的發展,從而培育和發展貴州的生物質能源產業,推進貴州再生能源產業的發展。
加大對生物質能源產業的資金扶持力度。設置小油桐生物質能開發研究專項基金,主要用于小油桐生物柴油的規劃、科研開發、原料基地建設、品種選育、技術創新、人才培養等方面。
加強綜合利用開發。麻風樹除種仁榨出的油經加工可制成生物柴油外,其種子、樹皮、葉、根和乳汁含有多種成分為生物藥源,可提取制成生物醫藥或生物農藥;種子榨油后的油餅含有較高的蛋白質,可作生物肥料,或經脫毒后制成生物飼料,提高其經濟價值。
篇5
【關鍵詞】可再生能源;可再生能源建筑應用技術
目前化石燃料的耗用量及其產生的環境問題已引起世界各國的高度重視,對于可持續發展的能源戰略已成為全球各國的共同目標,并出臺了相應的法律和政策以鼓勵可再生資源的發展,可再生資源得到迅速發展。現太陽能、生物質能、地熱能等在我國建筑中均有一定的可利用性。當前主要有太陽能光熱、太陽能光伏以及淺層地能幾種應用形式。近年來,可再生能源實現了在一定數量上對我國的常規能源替代并起到了減排的作用,同時加強了人們對于可再生資源的進一步認識。
一、我國可再生資源建筑應用技術情況
目前我國對于太陽能光伏技術、地源熱泵技術和淺層地能在建設中的應用得到了迅速的發展,由2000年的裝機容量為30Mwp至2010年提升為430Mwp左右,而太陽能光熱也在穩步增長。
1.太陽能主要是以光電利用和光熱利用兩種形式存在建筑應用中,主要是太陽能熱水設備技術,太陽能制暖、制冷技術,與建筑一體化相關的太陽能發電技術等。光電技術主要是解決世界缺失的動力資源問題,節能建筑中的能源消耗問題由光熱技術完成。
太陽能光熱技術現在在我國得到較多應用,其中家用太陽能熱水器應用最為廣泛且技術最為成熟。在全天候供熱,高效集熱,人性化電腦模塊自動控制功能均取得了較大的成果。而熱泵技術的發展又進一步提高了太陽能熱能應用技術的效能。同時太陽能地板采暖系統的使用把太陽能光-熱技術推向了一個更廣泛的發展領域。
2.通過做功來達到建筑空調系統的供熱與制冷的熱泵技術包含地下水源、土壤源、空氣源、再生水源熱泵技術將成為21世紀最有效的供熱和制冷技術,可常年方便、經濟、效益的調節建筑內的溫度。同時,地源熱泵系統將實現綜合利用低品位熱能、簡單化、一體化的技術前景。
3.相對于太陽能和熱泵領域的研發與應用較薄弱的生物質能建筑應用技術最具發展空間與潛力,世界幾大知名能源機構把其作為首選的發展可再生資源。生物質能是以土地中生產的能源植物和有機廢棄物為原材料的能源,可分為固體、氣體、液體生物質燃料且分布較為廣泛。生物質能具有污染小,易于轉化為高質量的燃料并以得到研發與利用如:沼氣池、節柴炕灶,大中型沼氣工程,氣化與氣化發電等將對可再生資源建筑應用產生重大意義。
目前我國多個省市和地區已對抬眼能光伏產業有了相應的分布并取得較好的發展現象。如山東省且近年來不斷發展改進,現已成為全國太陽能技術應用的大省,還有北京市現已有26加企業的40多項可再生能源應用技術產品已列入《北京市自主創新產品目錄》,與發達國家相比雖然還存在一定的差距但是我國現已有多個可再生能源建設示范項目得到了實施,國家也制定了相應的行業標準與規范來促進可利用資源建筑應用技術的開展。
二、可再生資源建筑應用技術的發展方向
隨著資源環境問題的制約以及各項政策法規的出臺,建筑節能減排問題現已破在眉睫,在2011年的相關會議中提出可再生能源在建筑應用中的比重,到2015年底可再生能源建筑應用力爭達到能源替代量為3000萬噸標準煤。
1.需在建筑能耗上做出相應的控制,根據我國現有建筑能耗的特征可從幾個方面入手:
(1)對新建筑的標準做出相應的提高。
(2)對現有建筑根據其節能情況進行改造。以投入少,效益高為改造方針。
(3)我國可再生能源建筑技術的使用必須由試驗區逐步擴散至較大的范圍包含城市和鄉村的建設當中。另外,在加強和推廣新技術的轉化與推廣的同時還要挖掘傳統建筑節能技術與可再生資源建筑應用技術的結合。相關機構也必須積極引導各生產企業主動提高可再生資源應用效能。
(4)對于不同區域住宅與辦公區域的室內熱環境控制與解決方案。通過技術的創新和政策的引領下研發出大眾易接受且舒適的室內熱環境控制方式。
2.促進可再生能源建筑應用技術的研發首先要推廣此技術的應用,在使用過程中要使此技術與產業內容結合并且鼓勵使用污染少,成本低,效能好的可再生資源建筑應用技術。發展適合我國建筑的可再生能源建筑應用技術并提高其使用效率,還可通過市場化方式推動可再生能源建筑應用技術的轉化與應用。另外還可借助政府相關的法律、行政與經濟方式來鼓勵使用此技術。
3.在研究和推廣可再生資源建筑應用技術時相應的福利補貼與完善的經濟激勵政策是不可缺少的,例如對于太陽能熱水系統、風能發電系統等實行獎勵,稅收的減免,產品技術的使用補助等。同時,新技術需不斷的進行創新和完善。因此,應有專用的可再生能源建筑應用技術研發資金以加強對此技術研發的重視度。
三、總結
綜上所述,按我國目前的發展基礎上到2015年要達到可再生能源替代3000萬噸的標準煤除了按以上所述方式節能控制的順利開展,增加覆蓋范圍把太陽能推廣至農村,對于適合的區域建筑進行適宜的改造,對可再生能源應用技術的改善與創新外,還需各方面的全面配合與技術研發的順力實施。
參考文獻
[1]張英魁,張正梅.可再生能源建筑應用技術及其發展前景[J].現代城市研究,2010.4-5
[2]郝斌,劉幼農,劉珊等.可再生能源建筑應用發展現狀與展望[J].建設科技,2012.6-7
篇6
關鍵詞:新能源;產業;連云港
中圖分類號:F290文獻標志碼:A文章編號:1673-291X(2010)27-0172-02
2009年6月國務院通過江蘇沿海發展規劃,連云港的發展上升為國家戰略。連云港正面臨前所未有的發展機遇,在這次危機中,一定要找準產業定位。而新能源正是適合連云港發展的重要產業,因此,連云港要借此重大戰略機遇,結合當前形勢,在新一輪發展中抓住機遇,做大做強新能源產業。
一、新能源的定義
長期以來,在中國乃至世界對于“新能源”的定義比較含混,范圍不夠清晰,人們對于“新能源”的認識存在著一些爭議,一些觀點趨向過于狹義化。本文中認為這個“新”不僅區別于工業化時代的以化石燃料為主的能源利用形態,而且區別于舊式的只強調轉換端效率,不注重能源需求側的綜合利用效率;只強調企業自身經濟效益,不注重資源、環境代價的舊的傳統能源利用思維模式。
傳統能源生產利用形態造成了一系列的問題。轉換系統加大,中間損失增加,環境污染加劇,資源浪費嚴重。特別是集中排放二氧化硫造成酸雨問題和大量排放溫室氣體導致全球變暖。還有就是安全問題,大電網和超高壓輸電為供電安全帶來了極大的隱患,造成大面積停電事故頻發等問題,脆弱的電網成為和敵對勢力要挾的把柄。再則,這種規模化的能源大生產格局,無法調動社會和民眾的積極性來參與節約和優化系統能源,使能源的經營者成為孤家寡人和眾矢之的。因此,人類需要在能源問題上尋找到一條新的出路,需要有多種新的能源轉換和利用形態,建立多源新的能源供應體系,創造多維的能源交易機制來解決人類文明的動力問題,減少污染排放,實現可持續的發展,這就是 “廣義新能源”。
二、國際能源產業情況展望
1.全球能源的消費量將持續增長。根據美國能源信息署(EIA)最新預測結果,隨著世界經濟、社會的發展,未來世界能源需求量將繼續增加。預計,2010年世界能源需求量將達到105.99億噸油當量,2020年達到128.89億噸油當量,2025年達到136.50億噸油當量,年均增長率為1.2%。
2.環境污染物的排放量逐年增大。隨著世界能源消費量的增大,二氧化碳、氮氧化物、灰塵顆粒物等環境污染物的排放量逐年增大,化石能源對環境的污染和全球氣候的影響將日趨嚴重。據EIA統計,1990年世界二氧化碳的排放量約為215.6億噸,2001年達到239.0億噸,預計2010年將為277.2億噸,2025年達到371.2億噸,年均增長1.85%。
面對以上挑戰,未來世界能源供應和消費將向多元化、清潔化、高效化、全球化和市場化方向發展。
3.新能源在各種能源消費量比重中逐步增大。世界大部分國家能源供應不足,各國努力尋求穩定充足的能源供應,都對發展能源的戰略決策給予極大的重視,其中可再生能源的開發與利用尤為引人注目?;茉吹睦脮a生溫室效應,污染環境等,這一系列問題都使可再生能源在全球范圍內升溫。從目前世界各國既定能源戰略來看,大規模的開發利用新能源,已成為未來各國能源戰略的重要組成部分。
自20世紀90年代以來可再生能源發展很快,世界上許多國家都把新能源作為能源政策的基礎。從世界新能源的利用與發展趨勢看,風能、太陽能和生物質能發展最快,產業前景最好,其開發利用增長率遠高于常規能源。風力發電技術成本最接近于常規能源,因而也成為產業化發展最快的清潔能源技術,風電是世界上增長最快的能源,年增長率達27%。
國際能源署的研究資料表明,在大力鼓勵可再生能源進入能源市場的條件下,到2020年新能源(不包括傳統生物質能和大水電)將占全球能源消費的20%。
三、國內新能源產業發展現狀
1.中國新能源產業存在著科技創新水平相對落后,大型設備制造能力薄弱。國家“十一五”規劃指出,要大力發展新能源,實行優惠的財稅投資政策和強制性的市場份額,鼓勵生產和消費新能源。國家政策和規劃要求,運用科技創新手段來加快水能、風能、太陽能、生物能等新能源的開發利用,整合現有可再生能源技術的資源,完善技術和產業的服務體系,加快人才的培養,全面提高新能源技術的創新能力,培育自主創新技術在新能源領域的研發和推廣,促進技術的進步和產業的發展,增強市場競爭力,不斷提高新能源在能源消費中的比重。
2.中國新能源產業集群在低端的鎖定情況表現非常嚴重。一方面,高端一旦出現一些好企業,跨國公司就可能進行收購、并合,以此來保持其在中國的優勢。另一方面,企業由低端向高端發展難度很大,集群升級更加困難重重。
3.新能源市場潛力巨大。在中國現有能源供給的約束條件下,中國面臨著能源供需結構性矛盾,能源自給安全壓力以及巨大的環保壓力。發展替代能源,實現傳統能源之間、傳統能源和新能源之間的替代是解決中國能源供需瓶頸,供需結構性矛盾以及減輕環境壓力的有效途徑。
發展新能源是中國經濟實現可持續發展的前提。十一五期間,在現有的能源和資源邊界的約束下,新能源這一有助于解決經濟可持續發展瓶頸問題的產業,孕育著重大投資機會。
四、連云港市新能源產業發展現狀
根據《江蘇省能源發展十一五規劃》、《連云港市電力發展十一五規劃》、《可再生能源法》,連云港市結合自然地理等條件,以及全市跨越發展戰略定位,不斷加大新能源建設力度。截至目前,核電裝機212MW,占比達到62.8%,生物質發電與利用、太陽能制熱和發電、風能發電等其他新能源利用占2%。連云港市新能源產業發展正逐漸壯大,但除去核電,其他能源形勢總體規模仍偏小,尚未形成完整配套的產業鏈。
(一)新能源建設情況
1.核能發電。國家在“九五”開始建設田灣核電站,按8臺百萬千瓦級核電機組規劃。目前1號、2號機組2007年已正式投入商業運行。
按照國家核電發展規劃,田灣核電站將最終建設8臺1000MW級壓水堆核電機組。同時,連云港市還加緊建建抽水蓄能調峰電廠的有關研究,并積極向上級申報,力爭與核電二期工程同步實施、配套建設。
2.風力發電。目前,連云港市陸上風電場規劃兩處,南區灌西鹽場――燕尾港一線沿海灘涂及濕地,一期10萬千瓦項目于2007年11月通過國家發改委核準。已由華電集團和中能聯合有限公司共同投資開工建設;北區贛榆縣一線海堤外側區域,可建規模10萬千瓦。目前,測風工作已完畢,正在編制項目可研報告,爭取“十一五”末開工建設。
海上風電場規劃在贛榆縣秦山島附近水深-5米~-15米區域建設50萬KW海上風電場,在灌云縣開山島附近水深-5米~-15米區域建設50萬KW海上風電場,中廣核風力發電有限公司正在兩處區域開展前期測風工作。
3.生物質能利用。目前,連云港市已有多處生物質能利用項目。在贛榆、東海、灌云、灌南等4個縣各建有一處生物質發電項目,總裝機規模114MW,年可利用秸稈類農田廢棄物約90萬噸。經濟技術開發區正在建設一處垃圾焚燒熱電項目,裝機規模18MW,建成后可日處理垃圾900噸。此外連云港市還在爭取年產10萬噸燃料乙醇項目。
4.太陽能利用。連云港市太陽能光熱產業起步較早,發展較快,現已形成較好的技術與產業基礎。目前已有太陽雨、蘇陽、響亮、利民、昊升、天馬、三金等太陽能熱水器生產企業36家,品牌60多個,年產量近150萬平方米,總產值約15億元。連云港市的光熱產業集群初具雛形。
五、壯大連云港市新能源產業的對策
1.搶抓機遇,摸準最新產業政策。連云港正面臨前所未有的發展機遇。連云港已成為江蘇實施沿東隴海線產業帶和沿海開發戰略的主要承擔者,國內外市場要素合理銜接的戰略要點,在江蘇乃至全國經濟發展中具有重要的戰略地位。中國在氣候問題上面臨巨大壓力,中央政府也越來越重視在減排溫室氣體問題上的大國責任,促進新能源的開發利用將作為可持續發展戰略的重要組成部分。有關消息表明,關于新能源扶持計劃的政策和聲音近期密集出籠。國家發改委能源研究所近期也表示,擬定中的新能源產業振興計劃力度將比現有政策“大得多”,且太陽能光伏發電產業將尤其受到鼓勵,該振興計劃可望于近期完成草案制訂。
2.結合實際,大力發展新能源產業。連云港要借此重大戰略機遇,結合當前形勢,走適合自己的路,才能在新一輪發展中抓住機遇,形成自身的發展特色。所以,連云港市要在溫總理對本市的戰略定位基礎上,將新能源產業與民生需要、港口建設、工業布局等結合起來,充分考慮新能源產業與上下游產業的關聯性,突出區位優勢、資源優勢,留足產業發展空間。同時,要對新能源的關聯產業做好深入的研究,在大力發展新能源產業的同時,不斷引進新能源設備制造、新能源技術研發等,拓展產業空間,延長產業鏈,做強做大新能源產業。
3.加大政策扶持力度,形成新能源產業基地。在國家政策允許的范圍內,要強化政策引導,針對新能源生產、新能源設備制造及配套材料等,建立投資、價格、稅收、補貼、加速折舊等方面的經濟激勵政策,促進現有新能源類企業做大做強;擴大招商引資,積極承接國際產業轉移,引進能源設備生產制造企業,加強與院校及科研單位的技術合作,不斷延伸、完善和壯大新能源產業鏈;出臺有關專門的優惠政策,鼓勵有實力的民間企業集團加盟新能源生產和建設,加快引進新能源基地建設所需的各類人才,抓緊做好有關人才儲備,為形成新能源生產基地奠定基礎。
綜上所述,連云港市要壯大新能源產業,必須吃準國家產業政策,抓住新一輪產業調整的戰略機遇,充分利用自身區位、資源優勢,加大政策扶持力度,提高自主研發能力,才能真正做強做大新能源產業。
參考文獻:
[1]《江蘇省能源發展十一五規劃》、《可再生能源法》、《連云港市電力發展十一五規劃》.
[2]黃樹香.新能源界定范疇探討[EB/OL]國研網,2009-7-14.
篇7
[關鍵詞]:生物柴油;研究進展;制約因素
1、生物柴油概述
生物柴油(Biodiesel)是以棕櫚等油料作物、動物油脂甚至餐飲垃圾油等為原料所提煉出的“綠色燃料”,屬于一種生物質能。因其優良穩定性以及環境友好等相對于其他燃料的突出優點 而被廣泛應用于船舶、重型卡車等交通工具。
1.1原料
生物柴油本身作橐恢智褰嗄茉矗其原料一般為油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及動物油脂、餐飲垃圾油。目前來講,歐盟國家生物柴油80%左右的原料為低硫甙含量和低芥酸含量的雙低菜籽油。美國、巴西等國主要是以大豆為代表的豆類作物,而我國主要是以木本油料作物、廢棄油脂和微藻油脂為原料。值得一提的是,我國微藻固碳生物能源示范項目已經在內蒙古進行試點,同時,已在川貴地區和海南等地開展了小油桐生物柴油產業化示范項目。這些都為生物柴油的原料來源擴大化和提高原料利用率開辟了新的思路
1.2理化性質
生物柴油是一些可再生的油脂資源( 例如動微生物油脂、植物油脂以及餐飲廢油等) 經過酯交換或酯化工藝制得的主要成分為長鏈脂肪酸甲酯的液體燃料[3]。作為一種生物質能,它素有綠色柴油之稱。相比于傳統的石油,它們的性能相似而生物柴油更為環保。下表為生物柴油生物柴油與柴油主要理化特性的比較。
由表中數據顯而易見,生物柴油具有一下幾個突出優點:1.生物柴油具有非常優越的環保性能;2.它的含硫量極低,因而柴油機在使用生物柴油過程中幾乎不會排放出二氧化硫等污染環境的硫化物;3.其燃燒性能較好。生物柴油氧含量明顯高于普通柴油,十六烷值只有普通柴油的三分之二左右。與此同時,生物柴油的閃點遠高于普通柴油,這使得生物柴油在運輸和使用過程中更加能夠保證安全。值得一提的是,由于生物柴油具有相對較大的運動黏度,使其能夠在不影響燃料霧化的同時又在汽缸內壁形成一層油膜,從而大大延長了機器的使用壽命,為人們的生產生活提供便利。
2、.生物柴油研究現狀
2.1美國
眾所周知,作為首先涉足生物柴油領域的國家,美國早已在上個世紀八十年代初就提出了以生物柴油取代石化柴油的戰略目標。1990年,美國頒布了空氣清潔法案修正案(Clean Air Act Amendments in 1977 and 1990)。在本次修正案中,酸性物質排放、有毒氣體排放、臭氧層保護等都列入了管理范圍,這直接開辟了生物柴油在商業用途的新局面。截至2005年上半年美國已經有了60家生物柴油制造工廠(包括正在籌建和正在建設的工廠),到2006年,生產能力達到八十萬到一百萬噸。截至2016年,美國的生物柴油年產量已經達到3.3x106t。
2.2歐盟
歐盟作為目前生物柴油的主要生產和使用地區,截至2003年就已經集中了全世界生物柴油總產量的百分之五十以上。截至2016年,歐盟國家生物柴油國內總產量接近1.3億升,生物柴油國內消費量超過1.3億升。在歐盟國家內部,各個國家的生物柴油發展現狀和速度也不盡相同。截至2014年,西班牙、德國、荷蘭和法國分別占了歐盟國家生物柴油總產能的21%、20%、11%和10%。
2.3中國
我國的生物柴油研究進程與石化柴油的價格聯系十分密集,在除去1999年以外的19世紀八十年代以來,石化柴油的價格持續上升但漲幅較小,21世紀以來,由于石油資源的枯竭和生產成本的升高,石化柴油的價格持續走高。
近年來,隨著我國各方面實力的不斷提高,企業的柴油產量不斷增加,但這仍不能滿足目前的消費需求。另外,生物柴油屬于較為清潔的能源,政府也在大力扶持利于生態保護的能源的生產與銷售。因此,巨大的市場空間以及市場需求為生物柴油產業提供了廣闊的發展空間。
3、制約生物柴油發展的因素和解決策略
3.1制約因素
3.1.1氮氧化物排量較高
眾所周知,氮氧化物是一種常見污染物。它種類較多,其中,處理二氧化氮以外,其他氮氧化物多是不穩定的。且不同氮氧化物又具有不同程度的毒性,危害人們的身體健康狀況。另外,氮氧化物又多是溶于水的,所以,氮氧化物常常會與空氣中的水蒸氣或者雨水作用,形成酸雨,腐蝕各種建筑物、破壞農作物,影響人們的正常生活以及生產。
與此同時,生物柴油具有較高的氧含量,搞定氧含量又是致使氮氧化物生成的重要條件之一。所以,當柴油機燃燒生物柴油時會明顯增加氮氧化物的排放量,從而對環境造成一定的影響。
3.1.2生物柴油的黏度較大
生物柴油的粘度比較大,從而也就導致它的安定性比較差。生物柴油的分子中含有雙鍵,而這些雙鍵多是不穩定的。長期使用生物柴油會有聚合反應出現在油路中,從而形成了大分子顆粒的膠狀物質。這種情況下,會導致燃料系統出現結膠現象,致使柴油機中噴油嘴或者濾清器的堵塞。這種情況就需要工人定期對設備進行疏通,加大了工程作業的難度與成本,限制了柴油機的工作效率。
3.1.3生物柴油原料來源不穩定,產品質量水平較低
這種約束及限制因素主要是針對我國生物柴油的行業現象。與國際上其他國家普遍使用的植物油脂為原料不同,我國生物柴油行業所使用的原料主要為例如泔水油、地溝油的餐飲廢油。通過國家糧油信息中心的調查數據可以得知,在2013年我國的食用商品油的消費量達到了2 550萬噸,由此可產生出約440萬噸的地溝油,這是價格低廉且容易獲得的生物柴油原料。使用餐飲廢油作為原料,無疑可大大減少生物柴油的生產與使用成本,且對廢物進行回收以及再次利用,無疑是一種生態友好的生產方式。但是,由于收集的餐飲廢油來源過于復雜,性能差異大,廢油的雜質含量又比較高,從而使得生物柴油產品質量參差不齊。另外,整個利用廢油制備生物柴油的過程中會產生的廢氣、廢物、廢水等污染物,其排放與處理問題也會在一定程度上增加生產生物柴油的成本費用,同時對環境也會產生一定影響,稍有不慎就會產生二次污染,危害人們的生產生活環境。
3.2相應對策
3.2.1 解決氮氧化物排放較高問題
針對柴油機在直接燃燒生物柴油的情況下會排放較多的氮氧化物從而影響生態環境的現象,科研人員們對其進行了深入的探索與研究。科學家們發現,解決這一問題可以從機內凈化以及機外凈化兩個方面進行控制。機內凈化主要是使用例如乙醇這樣的汽化潛熱較大的燃料與生物柴油進行混合摻雜的燃燒或者將廢氣進行再循環操作以及完善改變噴油系統的噴油規律等技術;而機外凈化則會選擇氮氧化物的吸附等技術對機外環境進行控制,從而降低氮氧化物的排放量,減少對環境的污染。
3.2.2 關于生物柴油的降粘技術的探究
我國于上個世紀80年代初期在國內例如大慶等油田開展了關于生物柴油降粘技術的研究。其中包括利用磁場作用進行的靜置磁化降粘,以及流動磁化降粘技術。這兩項技術都是運用了磁場作用,只改變了生物柴油的物理性質,從而達到了降低粘度的作用。由此可見,采用物理方法對生物柴油進行降黏處理是復合實際條件,較為簡單可行的。
3.2.3 解決原料來源問題
首先,我國需要建立一個較為完善的從個體的收集、處理再到集中回收最后處理生產出生物柴油的較為完整的廢棄餐飲用油回收體系,這樣可以保證生物利用餐飲廢油生產出生物柴油的質量。其次,我國是一個植物資源相對豐富的國家,且植物的分布較為廣泛、易于獲得,也可作為生物柴油的原料之一。同r,我國也需要發展新型生物柴油生產技術,利于如運用催化劑等技術提高生物柴油的質量,降低成本。
4、結語
我們身處在一個快速發展的時代中,周圍的環境以及各種生產技術在無時無刻地影響著我們的生活方式以及生活質量。生物柴油作為一種環境友好,可持續發展的燃料,不僅實在國際范圍還是國內都屬于研究的初期階段。科研人員們也都在為生物柴油的進一步發展做著大量研究。隨著世界汽車等行業的急速發展,生物柴油在市場中的競爭力也在大幅度提高,政府也在不斷加大對生物柴油產業的扶持力度。相信生物柴油會在未來有更好的發展空間與發展前景,為我們的環境友好型、生態友好型社會做出巨大貢獻,
[參考文獻]:
[1] 滕虎;牟英等,生物柴油研究進展[J],生物工程學報,2010
[2] 吳偉光,生物柴油發展現狀、影響與展望[J],農業工程學報,2009
[3] 王常文,生物柴油的研究現狀及發展前景[J],中國油脂,2014
[4]沈BB,生物柴油研究進展[J],中國生物工程雜志,2006,26(11):87~90
[5]李龍,生物柴油的研究現狀及發展趨勢[J],環境保護與資源循環
篇8
關鍵詞: 燃料乙醇 新能源 經濟效益
目前,全球氣候逐漸變暖,煤、石油、天然氣等化石能源日漸消耗,從而引發了世界對可再生并對環境污染少的新型能源的深刻思考。諸如中國、巴西、美國、加拿大等國正在積極開發和利用生物質燃料乙醇。但如果一直采用大量糧食生產燃料乙醇,必然會造成人類缺糧、缺地等生活隱患,所以走“非糧”路線必然是正確道路。再者地球纖維素的貯量豐富,其能量來自太陽,取之不盡,用之不竭。
一、國內外燃料乙醇的發展現狀
目前,隨著石油價格的飛漲,環境污染與能源短缺問題日漸突出,化石能源日益枯竭,燃料乙醇便應運而生,并逐漸形成了一個產業,一些農產品豐富的國家正大力發展燃料乙醇的供應市場。巴西早在1981年就頒布法令規定全國銷售的汽油必須添加燃料乙醇,成為世界上唯一不用純汽油作為汽車燃料的國家。經過幾十年的發展,巴西用占全國面積1.5%的國土面積,解決了全國超過一半的非柴油車用燃料的供應。美國自1992年起就開始推廣燃料乙醇汽油,目前已經成為燃料乙醇年產量最大的國家,年產近4000萬噸。加拿大從1981年起在汽油中添加乙醇,到2003年,加聯邦政府宣布實施加拿大燃料乙醇的生產和利用,并撥巨款直接用于魁省等4個省的燃料乙醇商業化項目。歐盟每年約生產176萬噸酒精。1997年只有5.6%用于燃料。1994年歐盟通過決議,給生物燃料生產工廠予以免稅。并在2010年使燃料乙醇的比例達到12%。因此一些后續的國家如荷蘭、瑞典和西班牙也出臺了生物燃料計劃。泰國是亞洲第一個由政府開展全國生物燃料項目的國家。在短短的幾年時間內,泰國成功地開展了燃料乙醇項目。這些項目提供了利用過剩的食用農產品的途徑,對提高泰國農村幾百萬農民的生活水平起到了積極作用。印度是僅次于中國的亞洲第二大乙醇生產國,設計的年生產能力約為200萬噸,并準備效法巴西推出“乙醇汽油計劃”。
我國是繼巴西、美國之后全球第三大生物燃料乙醇生產國和消費國。受化石能源枯竭和環境保護雙重壓力的影響,中國生物質能源產業的發展再一次被提到戰略性新興產業的位置上來,尤其是在我國已經形成了初步規模的燃料乙醇產業,更是受到格外關注。我國燃料乙醇市場格局是2002年形成的,2006年以后的幾年時間里,燃料乙醇已經在國內更多地區推廣。到2010年底,燃料乙醇消費量占全國汽油消費量的比例,已經由過去不足20%上升到50%以上。同時我國也將采取各種措施來增加燃料乙醇的產量??梢?,燃料乙醇行業發展前景光明,具有相當的投資潛力。
二、燃料乙醇的概述
1.燃料乙醇的含義
乙醇俗稱酒精,它以玉米、小麥、薯類、甜高粱等為原料,經發酵、蒸餾而制成。將乙醇進一步脫水再加上適量汽油后形成變性燃料乙醇。燃料乙醇中的無水乙醇體積濃度一般都達到99.5%以上,它是燃燒清潔的高辛烷值燃料,是可再生能源。主要是以雅津甜高粱加工而成。
燃料乙醇再添加變性后,與無鉛汽油按一定比例混配成的乙醇汽油,是一種新型綠色環保型燃料。當乙醇混配比例在25%以內時,燃料可保持其原有動力性。它可以有效改善油品的性能和質量,降低一氧化碳、碳氫化合物等主要污染物的排放。它不影響汽車的行駛性能,還可以減少有害氣體的排放量。更重要的是,乙醇是太陽能的一種表現形式,在整個自然界大系統中,乙醇的生產和消費過程可形成無污染的閉路循環。
2.燃料乙醇的使用方法
乙醇既是一種化工基本原料,又是一種新能源。盡管目前已經有著廣泛的用途,但仍是傳統觀念的市場范圍。其現在的使用方法主要有兩種:一種以乙醇為汽油的“含氧添加劑”,這也是美國使用燃料乙醇的基本方法;二是用乙醇代替汽油,這是巴西較普遍采用的方法。未來乙醇作為基礎產業的市場方向將主要體現在三個方面:一是車用燃料,主要是乙醇汽油和乙醇柴油。這就是我們傳統所說的燃料乙醇市場,也是近期的(10年內)容量相對于以后較小的市場(在我國約1000萬噸/年)。二是作為燃料電池的燃料。在低溫燃料電池諸如手機、筆記本電腦,以及新一代燃料電池汽車等可移動電源領域具有非常廣闊的應用前景,這是乙醇的中期市場(10―20年內)。乙醇目前已被確定為安全、方便、較為實用理想的燃料電池燃料。乙醇將擁有新型電池燃料30―40%的市場。市場容量至少是近期市場的5倍以上(主要是纖維原料乙醇);三是乙醇將成為支撐現在以乙烯為原料的石化工業的基礎原料。在未來二十年左右的時間內,由于石油資源的日趨緊張,再加上纖維質原料乙醇生產的大規模工業化,成本相對于石油原料已具可競爭性,乙醇將順理成章地進入石化基礎原料領域(如乙烯原料市場),很可能將最終取而代之。如果要做一個形象而夸張的比喻的話,二十世紀后半葉國際石油大亨的形象將在二十一世紀中葉為“酒精考驗”的乙醇大亨所替代。
3.燃料乙醇的特點
(1)可作為新的燃料替代品。
乙醇作為新的燃料替代品,可直接作為液體燃料,也可用于生產生物質燃料乙醇的主要原料來源或者同汽油混合使用,減少對不可再生能源――石油的依賴,保障國家能源的安全。
(2)辛烷值高,抗爆性能好。
作為汽油添加劑,可提高汽油的辛烷值。通常車用汽油的辛烷值一般要求為90、93或97,乙醇的辛烷值可達到111,所以向汽油中加入燃料乙醇可大大提高汽油的辛烷值,且乙醇對烷烴類汽油組分(烷基化油、輕石腦油)辛烷值調合效應好于烯烴類汽油組分(催化裂化汽油)和芳烴類汽油組分(催化重整汽油),添加乙醇還可以較為有效地提高汽油的抗爆性。
(3)減少礦物燃料的應用,以及對大氣的污染。
乙醇的氧含量高達34.7%,乙醇可以按較甲基叔丁基醚(MTBE)更少的添加量加入汽油中。汽油中添加7.7%乙醇,氧含量達到2.7%;如添加10%乙醇,氧含量可以達到3.5%。所以加入乙醇可幫助汽油完全燃燒,以減少對大氣的污染。使用燃料乙醇取代四乙基鉛作為汽油添加劑,可消除空氣中鉛的污染;取代MTBE,可避免對地下水和空氣的污染。另外,除了提高汽油的辛烷值和含氧量,使用乙醇汽油可以有效降低汽車尾氣對環境的污染,降低碳氫化合物和氮的氧化物的排放量。
(4)可再生能源。
若采用雅津甜高粱、小麥、玉米、稻谷殼、薯類、甘蔗、糖蜜等生物質發酵生產乙醇,其燃燒所排放的CO2和作為原料的生物源生長所消耗的CO2,在數量上基本持平。這對減少大氣污染及抑制溫室效應意義重大。
三、燃料乙醇的生產工藝
目前,燃料乙醇的生產方法有合成法和生物法兩種。由于近年來原油資源短缺及乙烯價格上升,所以合成法逐漸被生物法所取代。
生物法生產燃料乙醇大部分是以甘蔗、玉米、薯類和植物秸稈等農產品或農林廢棄物為原料經酶解糖化發酵制造的,其生產工藝有酶解法、酸水解法及一步酶法等。其生產工藝與食用乙醇的生產工藝基本相同,有所不同的是需要增加濃縮脫水后處理工藝,使乙醇的含量達到99.5%以上。脫水后制成的燃料乙醇再加入少量的變性劑就成為變性燃料乙醇,與汽油按一定比例調和就成為車用乙醇汽油。合成法是用纖維素、半纖維素、木素及其它生物體有機物,經過熱解合成氣(H2,CO),化學或酶催化或微生物發酵而合成乙醇。
在某些方面,化學法好比西藥,強烈、見效快,生物法好比中藥,溫和、見效慢。兩種方法“各有千秋”,其制約因素是成本和高效、廉價催化劑、酶和合適微生物的開發等關鍵技術。生物法具有選擇性、活性好、反應條件溫和等優點,但原料利用率低、反應時間長、產物濃度低及酶、微生物活性易受影響且纖維素降解和單糖轉化所需酶、微生物適用于不同反應條件,不能很好耦合。而化學法具有原料利用率高、反應時間短、催化劑構成簡單、沒有嚴格反應條件限制等優點,但為高溫、高壓過程,對設備要求高。
本文為全文原貌 未安裝PDF瀏覽器用戶請先下載安裝 原版全文
四、燃料乙醇的經濟效益
生物質直接燃燒熱效率很低,只有10%左右,而將它們轉化成氣體或液體燃料(甲烷、氫氣、乙醇、丁醇、柴油等)熱效率可達30%以上,緩解了人類面臨的資源、能源、環境等一系列問題。其次,乙醇燃燒值僅為汽油2/3,但分子中含氧,用作汽油添加劑抗暴性能好、低排放,可提高其辛烷值2―3倍,還能使汽車動力性能增加等。
據推算,平均每3.3噸玉米可生產1噸燃料乙醇,而且生產只是利用玉米種的淀粉,玉米種的其他部分仍可綜合利用。如生產優質的藥用添加劑、食品添加劑、專用飼料和農業復合肥等產品,由此可見燃料乙醇的生產成本比較低。巴西以甘蔗為原料生產燃料乙醇,成本價為每升0.2美元。美國以玉米為原料生產燃料乙醇,成本價為每升0.33美元。而且如谷物莖稈、稻草和木屑等廢料也可用來生產燃料乙醇,這樣就大大降低了燃料乙醇的生產成本。
除此之外,燃料乙醇還有一些明顯的關聯經濟效應。一方面,燃料乙醇有巨大的環保效應,這可以大大降低城市處理空氣污染的費用。另一方面,對于石化行業發展來說,燃料乙醇具有巨大的需求又是十分有利的。燃料乙醇的辛烷值是非常高的,可以提高油品質量和辛烷值。
五、燃料乙醇的發展前景和展望
燃料乙醇的生產正在由傳統的糧食釀造向生物加工過渡,所以它的發展前景是十分廣闊的。美國能源部資助用生物質廢料生產燃料乙醇的技術開發,美國每年生產約2.8×108T的生物質廢料。如谷物莖稈、稻草和木屑等,開發將生物質廢料轉化為乙醇是生物質制乙醇工業持續發展的關鍵,美國Novozymes公司和NREL合作研發了將生物質(如玉米秸稈)中的纖維素轉化成葡萄糖,再發酵成燃料乙醇,這大大降低了燃料乙醇的生產成本。加拿大IOGEN公司與加拿大石油公司合作投產了世界上最大的,也是迄今唯一的用纖維素廢料生產乙醇的裝置,每年可將12000―15000T小麥等其他谷物莖稈轉化為3×106―4×106T燃料乙醇。這也將燃料乙醇的生產成本價降到了1.1美元/加侖,預計未來可減少到90美分/加侖。
我國由天冠集團和山東大學聯合攻關的纖維素酶科項目中試發酵試驗表明,酶活力及生產成本達到國內領先水平。該項目利用酶解法生產纖維素乙醇,具有反應條件溫和、環境污染小、裝置簡單等優點。采用當今流行的液體深層通風發酵培養,通過誘發育種和基因工程等方法,從提高酶活性降低生產成本著手,利用經濟實用的秸稈類物質作原料,使酶的發酵水平顯著提高,可望經過后續處理進行規模化生產。
燃料乙醇作為一種新型清潔燃料,是目前世界上可再生能源的發展重點,符合中國能源替代戰略和可再生能源發展方向,技術上成熟安全可靠,在中國完全適用,具有較好的經濟效益和社會效益,成為普通汽油與柴油的替代品。燃料乙醇作為推動農業產業化的戰略產業,必須依靠科技進步。在吸收國外成果和經濟的基礎上,加強燃料乙醇生產新技術研究、開發和副產物深度加工研究工作。
近年來,石油等礦物質日漸枯竭,油價進一步上漲,使燃料乙醇發展更重要,而且使燃料乙醇的價格有一定的上升空間。隨著石油等礦物質的枯竭與油價的大幅上升,以乙醇等能代替礦物質能源的新型能源供應多元化戰略已成為國家能源政治的一個方向。
參考文獻:
[1]劉全根.煉油設計.乙醇汽油的應用,2002.2.
[2]任波.乙醇汽油轉折[J].財經,2007,178:100-102.
[3]雷國光.用纖維質原料生產燃料乙醇是我國再生能源發展的方向[J].四川食品與發酵,2007,43,(135):39-42.
[4]路寬行.乙醇燃料:打開新能源之門?[J].經濟導報,2007,3013:30-31.
[5]貢長生,張龍.環境化學,2008,(1):222-228.
[6]郎曉娟,鄭風田,崔海興.中國燃料乙醇政策演變,2009.3.
[7]李志軍.中國生物工程雜志.生物燃料乙醇發展現狀、問題與政策建議,2008.7.
[8]張智先.糧食論壇.國內燃料乙醇加工業現狀及發展趨勢,2010,(11).
[9]秦鳳華.燃料乙醇蒸蒸日上[J].中國投資,2007:38-41.
篇9
關鍵詞:戰略;海洋新興產業;海洋科技;自主創新
中圖分類號: F062.9 [文獻標識碼] A 文章編號: 1673-0461(2012)04-0062-05
自從總理2009年提出戰略性新興產業之后,作為其中之一的海洋經濟發展進入了加速發展階段。“十一五”期間,我國戰略性海洋新興產業實現了飛躍式發展,在海洋經濟中的比重不斷攀升,海洋新興產業呈現出廣闊的發展前景和巨大的發展潛力。恰逢“十二五規劃”海洋科技發展規劃綱要出臺的良好機遇,順應海洋科技以探討我國戰略性海洋新興產業的發展,對于實現海洋經濟的可持續發展具有重要的現實意義。
一、戰略性海洋新興產業的內涵
2010年9月8日,國務院通過的《關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》(以下簡稱《決定》)明確了戰略性新興產業的內涵和定義?!稕Q定》明確指出,戰略性新興產業是以重大技術突破和重大發展需求為基礎,對經濟社會全局和長遠發展具有重大引領帶動作用,知識技術密集、物質資源消耗少、成長潛力大、綜合效益好的產業。
目前,海洋領域的學術界對于戰略性海洋新興產業尚且沒有明確的定義?;凇稕Q定》對戰略性新興產業的界定,我們可以定義為:戰略性海洋新興產業是指以海洋高技術發展為基礎,以海洋技術成果產業化為核心內容,具有重大發展潛力和廣闊市場需求,對相關海陸產業具有較大帶動作用,可以有力增強國家海洋開發能力的海洋產業門類,以及海洋資源開發利用的配套設備和基礎設施。
根據世界海洋科技發展趨勢以及我國海洋產業發展現狀,戰略性海洋新興產業主要包括海洋生物醫藥和功能食品業、海水利用業、海洋信息服務業、海洋可再生能源電力業、海洋新材料業、海洋生物育種與健康養殖業、海洋高端船舶和工程裝備制造業。
海洋生物醫藥和功能食品業是指以海洋生物資源為研發對象,以海洋生物技術為主導技術,以海洋藥物為主導產品,包含其他相關功能制品的海洋生物醫藥新興產業類群。
海水利用業包括海水淡化、海水直接利用和海水化學資源等。
海洋信息服務業是由海洋信息的開發與利用形成的產業門類,它包括與海洋信息的采集、存儲、加工、利用、傳播等有關的部門。
海洋可再生能源電力業是指在沿海地區利用風能、潮汐能、波浪能、海流能、溫差能、海洋生物質能等海洋可再生能源進行的電力生產活動。
海洋新材料可分為兩類:一是取自海洋,利用海洋生物加工而成的材料,包括可降解纖維、醫用膠黏劑等;二是應用于海洋,在海洋環境下使用的工程材料,包括防腐體系或涂料,防污體系或涂料,加固體系或膠黏劑,深海用固體浮力材料等。
海洋生物育種與健康養殖業是指綜合利用現代育種技術、養殖技術和疾病防控技術,培育高產優質新品種,并實施健康、環保的養殖模式。
海洋高端船舶和工程裝備制造業是人類進行海洋及海洋資源研究、開發、利用與保護的工具,包括高附加值船舶、海洋工程裝備、水下裝備及配套作用工具。
二、戰略性海洋新興產業的發展現狀
進入21世紀以來,在海洋技術和市場需求的帶動下,催生了一系列新的海洋產業,形成了一個不斷增值擴大的海洋產業群。目前,我國戰略性海洋新興產業在海洋經濟中的比重不斷提升,產業發展態勢良好。
(一)戰略性海洋新興產業規模不斷擴大
“十一五”期間,我國戰略性海洋新興產業實現了飛躍式發展,戰略性海洋新興產業在海洋經濟中的比重不斷攀升。2009年戰略性海洋新興產業增加值約為3,000億元,占海洋生產總值的9%,對國內生產總值(GDP)的貢獻0.9%,較2008年增速約為20%,遠高于同期海洋經濟(約11%)以及全國GDP(8.7%)的增長速度。戰略性海洋新興產業已經成為我國國民經濟新的增長點。
篇10
關鍵詞:綠色能源植物;能源危機;光皮樹;生物柴油
中圖分類號:S791.08
文獻標識碼:A
文章編號:1674-9944(2010)09-0001-03
1 引言
能源是現代人類社會賴以生存和發展的重要物質基礎, 也是人們日常生活不可缺少的物質基礎之一;能源是社會發展之本,當代人類文明的發展模式是建立在以化石燃料利用為核心的工業化基礎上的[1]。隨著我國經濟的高速發展,人民生活水平的不斷提高,能源需求量的增大、全球不斷出現的能源危機和能源枯竭,各國不斷地尋找新的可再生能源。據專家測算,目前地球植物(主要是森林)每年生長量中所儲藏的能量相當于600~800億t石油,而全球石油年開采量僅約30億t,只相當于植物能源年生長量的4.3%[2];因此,建立我國能源油料植物種質資源開發基地和生物燃料油生產技術體系,是我國能源可持續發展戰略的關鍵之一,對于我國能源植物資源培育與利用具有十分重要的意義。
2 能源植物及其資源概況
能源植物通常是指質能合成較快、產能較高或者能夠大量合成與石油成分相近的較高還原態物質的植物,以及富含油脂植物。能源植物主要包括3類。
(1)高產生物質植物(High-biomass plant),質能合成較快、生物質總產量高的植物,可通過燃燒發電或裂解進行質能轉換,代表性的物種有柳、楊。
(2)能源作物(Energy Crop),淀粉、糖質、油脂等成分合成快、含量高的植物,可通過生物轉化生產生物乙醇、生物柴油類產品,作為機動車燃料或平臺化合物,代表性物種有玉米、甜高梁、薯類、甘蔗等作物。
(3)石油植物(Petroleum-like Plant),富含萜類、烯類成分,可通過生物或化學加工生產生物柴油,代表性物種有續隨子、綠玉樹等植物??嗯浒?copaifera officinalisl)是能源植物其中的一種。
美國加利福尼亞大學化學博士卡爾文在巴西發現,在苦配巴樹干上鉆個孔,就能流出油來,每個洞流油3h,能得油10~20 L,這種油可以直接在柴油機上使用。據估計,1 hm2苦配巴植物每年可產油50桶。橡樹(Quercusdentata)每公頃可收獲橡樹油脂150kg。印度每年可收獲3萬t橡樹種子,獲得橡樹油約5 000 t[3]。目前,大多數的能源植物尚處于野生或半野生狀態,人類正在研究應用遺傳改良、人工栽培或先進的生物技術等手段,隨著對能源植物研究的深入和發掘利用,從應用研究的角度對其歸納并形成獨立的資源類別對系統開展其生物學研究、資源評價、資源建設以及資源加工等具有重要的意義(表1)。
3 國內外能源植物發展現狀
3.1 國外研究與開發現狀
自從美國加利福尼亞大學的化學家、諾貝爾化學獎得主梅爾溫?卡爾文于1986年在加州種植了大面積的能源植物獲得成功以來,在全球迅速掀起了一股開發能源植物的浪潮。美國種植有幾萬公頃的能源速生豐產林;菲律賓有12萬hm2的銀合歡樹(Leucaena leucocephala)。目前發達國家用于規模生產生物柴油的原料有:棕櫚(Trachycarpus fortunei(Hook. )H.Wendl),原產東南亞國家,香膠樹(Myroxylon Balsamum),原產巴西,把這些含油植物的樹皮割開就可流出膠汁般的汁液,它的成分與石油相似,化學特性同柴油相仿,不需任何加工提煉就可以直接作為燃料油使用,如果經過簡單加工還可以提煉出汽油。這種樹每棵每年可產膠汁40~60kg,在如今的大自然中堪稱最理想的可直接提供“生物石油”的植物??嗯浒?copaifera officinalisl)是能源植物其中的一種,這種植物油可以直接在柴油機上使用。橡樹(Quercusdentata)每公頃可收獲橡樹油脂150kg。印度每年可收獲3萬t橡樹種子,獲得橡樹油約5 000 t[4]?,F在,美國和歐洲一些發達國家已經對大量的能源樹木進行了研究和試驗,包括洋槐(Robinia pseudoacacia)、毛白楊(Populus to-mentosa)、榕樹(Ficusmicrocarpa)等。20世紀70年代以來,許多歐洲科學家試圖將生物質能作為一種全新能源加以利用,以應付日益突出的環境和能源以及農產品過剩的問題[5]。
3.2 國內研究與開發現狀
我國幅員遼闊,地域跨度大,水熱資源分布多異,能源植物資源種類豐富多樣,僅以木本植物為例,就有1~2年可收獲的綠玉樹(Euphorbia tirucalli)、麻瘋樹(Jatropha curcas)、桉樹和一些樟科植物如沉水樟(Cin-namomum micranthum)等,以及3~5年可收獲的光皮樹(Swida wilsoniana)、山桐子(Idesia polycarpa)等。我國生物柴油的研究與開發起步比較晚,但發展速度比較快,一部分科研成果已達到國際先進水平。研究內容涉及到油脂植物的分布、選擇、培育、遺傳改良等及其加工工藝和設備??梢灶A計,在未來幾年內,我國在該領域的研究將會有突破性進展并達到實用水平。其中一種能源植物光皮樹,湖南省林科院等科研單位完成了光皮樹榨取的油制取甲脂燃料油的工藝及其燃燒特性的研究;“九五”期間完成了國家重點科研攻關項目“植物油能源利用技術”,同時,還從南非、美國和巴西引進了能源樹種綠玉樹優良無性系,開展了“能源樹種綠玉樹及其利用技術的引進”的研究。以綠玉樹為試材,利用分子標記、抗寒基因導入和倍性育種等手段,進行了生物技術育種,獲得了高產烷烴類化學物質的四倍體和轉基因植物材料。結合國家退耕還林工程在湖南江華、桂陽、龍山縣和廣西南寧市營建了能源植物原料林基地200 hm2。進行了綠玉樹與不同種類能源植物配套的速成栽培新技術開發。我國能源植物具有廣闊的發展空間。
4 光皮樹生物學特性及其分布
4.1生物學特性
光皮樹(Cornus Wilsoniana Wanaer)又稱花皮樹、光皮木等,山茱萸科(Cornaceae),木屬(Cornus L.)。屬落葉灌木或喬木,樹高8~10m,原產中國。喜生長在排水良好的壤土,深根性,萌芽力強,喜光,耐旱,耐寒,一般可忍受-18~25℃ 低溫。對土壤適應性較強,在微鹽、堿性的沙壤土和富含石灰質的粘土中均能正常生長;抗病蟲害能力強。樹皮白色帶綠,疤塊狀剝落后形成明顯斑紋。樹干光滑看似幾乎無皮,小枝初被緊貼疏柔毛,淡綠褐色,葉橢圓形或卵狀長圓形,長3~9cm,寬1.85~500cm,面暗綠,微被緊貼疏柔毛,背淡綠,近蒼白,毛較密。聚傘花序塔形,長2~3 cm。萼管倒圓錐形,長2mm,萼片三角形,花瓣披針舌形,長約5mm,花期4~5月,果實未熟圓形、綠色、徑約4~5mm,果熟期10~11月,核果球形,紫黑色。實生苗造林一般5~7年始果,人工林林分群體分化嚴重,產量高低不一,嫁接苗造林一般2~3年始果,結果早,產量高,樹體矮化,便于經營管理。果實千粒重為62~89g,平均70g,其果實(帶果皮)含油率33%~36%,盛果期平均每株產油15kg以上。4.2分布及資源
本文為全文原貌 未安裝PDF瀏覽器用戶請先下載安裝 原版全文
光皮樹廣泛分布于黃河以南地區,集中分布于長江流域至西南各地的石灰巖區,分布于陜西、甘肅、浙江、江西、福建、河南、湖南、湖北、廣東、廣西、四川、貴州等省區,以湖南、江西、湖北等省最多,垂直分布在海拔1.000m以下。 我國現有光皮樹野生資源較多,主要為散生分布。主產區處于中亞熱帶季風氣候區,氣候溫和,光照充足,雨水充沛。以江西省產量較多的興國、于都、石城、尋鳥、龍南、定南、全南7縣的年平均氣溫為18.9℃,最冷的1月平均氣溫7.9℃,最熱的7月平均氣溫為28.9℃,極端最低氣溫為-5.2 ℃,極端最高氣溫為39.9℃,全年無霜期285~299d,年平均日照時數1.877.3h,年平均降雨量1.510.4mm。 據上報數據統計,目前湖南、江西兩省有相對集中光皮樹資源約0.53萬hm2,湖南省永州市和湘西州、江西現有光皮樹資源比較多。
5 光皮樹的應用與發展
5.1 燃料價值與開發前景
光皮樹木材細致均勻、紋理直,堅硬,易干燥,車旋性能好,可供建筑、家具、雕刻、農具及膠合板等用。光皮樹果實能榨油,其含油率較高,能作為生物柴油原料油,光皮樹油有2大突出特點:一是光皮樹全果含油酸和亞油酸高達77.68%(其中油酸383%、亞油酸3885%),所生產的生物柴油理化性質優(如冷凝點和冷濾點);二是利用果實作為原料直接加工(冷榨或浸提)制取原料油,加工成本低廉,得油率高。目前對光皮樹的研究不是很多,曾意純[6]等認為光皮樹石灰巖山地造林的良好樹種;成訓妍[7]、梁仰貞[8]等認為光皮樹是珍貴的木本食用油料資源;程樹棋提出光皮樹油將是一種理想的生物質液體燃料[9];高新章[10]介紹了光皮樹的栽培技術;曾紅艷、李昌珠[11]等對光皮樹籽油進行了GC-MS分析。據湖南、江西、廣東、廣西的不完全統計,石灰巖山地總面積有2 200萬hm2,按10%面積栽植光皮樹,可年產光皮樹油3 000萬t[12]。湖南省林科院通過利用3種方法提取光皮樹油的對比試驗,提出超臨界CO2法是提取光皮樹油的較理想方法,并探討了超臨界CO2法的最佳工藝條件。選用果實提取子油后通過酯交換反應制取了生物柴油,并對所得生物柴油的物化性質進行了測定,表明以光皮樹油為原料通過酯化反應制取的生物柴油與0#柴油燃燒性能相似,是一種安全(閃點>105℃)、潔凈(灰分
5.2 發展光皮樹生物燃料的重要意義
光皮樹是一種高產木本油料樹種,是理想的生物柴油原料油料樹種之一。我國地域廣闊,人口眾多,能源需求量大,而礦物質資源有限,目前很大一部分能源需要靠進口石油。而我國的植物種類比較多,還有很多待研究和開發的物種,各區域都有,只是缺乏研究和開發而已。木本能源植物開發應用受到日益廣泛的重視。我國生物質資源十分豐富,開發生物質能源潛力巨大,國內外也已經開始光皮樹種植的研究計劃。光皮樹對環境適應能力強,基本不需肥料,可以適應嚴酷的自然環境,如旱災以及貧瘠、退化的土壤等。從它的生長習性看,既可連片又可零星種植,地大物博,但地下缺乏油氣資源,而地面上有生物油資源,開發利用這種生物柴油資源,將會給廣大農民帶來巨大的經濟效益,也會對山區脫貧致富奔小康作出貢獻。除明顯的經濟效益外,種植光皮樹還有更加突出的生態效益。它生命力極強,在水土肥沃的匯集地帶可以很快形成大面積的森林群落,有利于干熱河谷森林景觀的恢復,形成高產穩產的農業生態環境和人居環境,促進區域性水、土、氣的良性循環,遏制水土流失,降低自然災害。此外,它的生物生產量大,枯枝落葉量大,有利土壤改造和土壤腐殖質的積累,促進土攘活化,提高土地利用,對解決“三農”問題具有重要現實意義。同時也實現農村經濟發展和環境保護的雙贏。
6 結語
全球經濟一體化的進程促使中國的經濟水平進一步提高,因此我國對能源的需求有增無減。發展生物柴油還可促進中國農林產業發展,從而走出一條農林產品向工業產品轉化的富農強農之路。我國是世界石油消費第二大國,開源節流是當務之急。從開源上講,就是要多元化,除了開發國內、國外地下石油資源外,開發生物柴油也是一個重要補充。可見,光皮樹的發展前景非常廣闊。
參考文獻:
[1] 劉湘溶,朱 翔.生態文明――人類可持續發展的必由之路[M].長沙:湖南師范大學出版社, 2003.
[2] 孟樹標.開發利用植物能源[J].中國林業,1997(2):40.
[3] Ramadhas A.S,Jayaraj S.Muraleedharan Biodiesel production from high FFA rubber seedoil[J].Fuel,2005(84):335~340.
[4]席慶國.德國等歐洲國家重視對高大禾草的研究和利用[J].草業科學,2002,19(4):45~47.
[5] 曾意純,潘錦祥.石灰巖山地造林樹種――光皮樹[J].湖南環境生物職業技術學院學報,2001(1):123~128.
[6] 成訓妍.光皮樹是珍貴的木本食用油料資源[J].生物與特產,1990(6):28~30.
[7] 梁仰貞.值得發展的油料植物――光皮樹[J].植物雜志,1996(2):12~14.
[8] 程樹棋.理想的生物質液體燃料光皮樹油[J].太陽能,1994(2):15~29.
[9] 高新章.油料資源――光皮樹[J].北方園藝,1991(11):1~3.
[10] 李昌珠,蔣麗娟.四種木本植物油制取生物柴油[J].中國生物質能技術,2004(2):156~161.
[11] 曾紅燕,李昌珠,蔣麗娟,等.不同方法提取光皮樹籽油的GC-MS分析[J].中國生物工程,2004,11(24):83~86.
[12] 長沙市新技術研究所.植物種類資源量調查研究與分析報告[R].長沙:湖南省林業科學院,1998:11~13.
Green energy Plant-Swida wilsonian
He Jian1,Dan Xinqiu1,Jiang Lijuan2,Li Changzhu3,Chen Weijun2,Zhang Xiaolin4
(1.Central South Forest Inventory and Planning Institute of State Forestry Administration,
Changsha, 410014,China; 2. Central South University of Forestry and Technology,
Changsha 410004, China; 3.Hunan Academy of Forestry, Changsha 410004, China;
4.Tonggu County Forestry Bureau,Tonggu Jiangxi 336200,china)
Abstract:Green energy plant is an important kind of renewable energy.China has rich green energy plant sources,they can alleviate the energy crisis in China and abroad as raw materials of industry oils. Swida Wilsonian introduced in the paper is a green energy plant.It is used as important raw materials of biodiesel,and it can provide good material basis for developing new energy.