生物质能源范文

时间:2023-03-03 10:51:43

生物质能源

生物质能源范文第1篇

【关键词】二次能源;生物质能;开发战略

1 生物质能源的应用现状

目前,国内外对生物质能发展主要集中在寻找生物质资源、研发生物质转化技术、探讨生物质能的生态环境效益3个方面,生物能技术主要应用于生物乙醇燃料、生物质气体燃料、生物制氢、生物柴油四方面。

1.1 生物乙醇燃料

生物乙醇研究的重点主要集中于能源转化效率和温室气体排放两个方面。 以秸秆为原料生产燃料酒精的工艺中存在若干亟待解决的技术难题, 纤维素酶的生产是其中难点之一。目前提倡固体发醇, 但固体发酵不可能像液体发酵那样随着规模的扩大而大幅度下降成本。故从长远发展角度来看, 应选用液体发酵技术[1]。

1.2 生物质气体燃料

生物质气化技术是一种热化学处理技术,通过气化炉将固态生物质转换为使用方便而且清洁的可燃气体,用作燃料或生产动力。

德国沼气工程普遍采用产气率高专用的青贮玉米作为主要发酵原料,产气率是鸡粪的2.5倍,猪粪的3.4倍,牛粪4.5倍。[2]

我国生物燃料可持续发展的外部机遇较好,内部因素中环保指标及可再生性优势明显,所以要依靠内部优势抓住外部发展机遇在最优SWOT战略组合选择上,应侧重SO战略( 即增长型战略),同时兼顾ST战略( 即特色经营战略),突出生物燃料的特色,努力打造我国生物燃料种植生产和销售的产业集群。

1.3 生物制氢

生物制氢过程可以在常温常压下进行, 且不需要消耗很多能量。生物制氢过程不仅对环境友好, 而且开辟了一条利用可再生资源的新道路。此外, 生物制氢过程可以和废物回收利用过程耦合。

生物制氢过程可以分为 5 类:

1)利用藻类或者青蓝菌的生物光解水法;

2)有 机 化 合 物 的 光 合 细 菌 ( P SB ) 光 分解法;

3)有机化合物的发酵制氢;

4)光合细菌和发酵细菌的耦合法;

5)酶法制氢。[3]

1.4 生物柴油

所谓生物柴油,是指利用各类动植物油脂为原料,与甲醇或乙醇等醇类物质经过交脂化反应改性,使其最终变成可供内燃机使用的一种燃料。生物柴油来自于植物油 ( 玉米、棉籽、海甘蓝、花生、油菜籽、大豆、向日葵) 或动物脂肪。

生物柴油的主要优点在于其环境友好性, 大气污染小, 尤其是硫含量低, 是一种优良的清洁可再生燃料。

生物柴油的制造方法有以下 4 种:

(1)直接使用和混合;(2)微乳法;(3)热解;(4)酯交换。[4]

生物柴油的生产在技术上已经基本成熟, 主要生产工艺分为化学法、生物酶法和超临界法化。生物柴油生产的主要问题是成本高, 制备成本的 75 % 是原料成本。降低成本是生物柴油能否实用化的关键, 目前仍处于试验研究及小规模生产与应用阶段。

1.5 其他典型技术的例子

奶牛-沼气-牧草0循环型农业生产模式, 即: 奶牛场排出的粪水经沼气池发酵, 产生的沼气用于牧场锅炉燃烧, 沼液、 沼渣用于浇灌狼尾草草地, 收获的牧草为奶牛提供青饲料。以期通过该循环利用模式, 增强系统的自净化能力, 实现资源的高效、 持续利用[5]。

DPSIR模型是由欧洲环境局( EEA) 提出的,内容涵盖资源 环境与经济社会等多个领域,可以较为准确地描述系统的复杂性和相互之间的因果关系,广泛用于资源可持续利用评价 城市化与资源环境相互关系分析水资源承载力评价等研究中,其科学性、应用性已得到学术界普遍认可[6]。

在能值理论的这一特点,Brown和Ulgiati 提出了能值可持续指标ESI,将其定义为系统能值产出率与环境负载率之比[7]。

生物质直燃发电作为 CDM 项目, 引入发达国家资金和关键技术,不仅可有效增大系统的能值产出率,降低环境负荷,使生物质直燃发电系统更具有竞争力,还能使系统能值可持续指标提高,使之富有活力和发展潜力,可维持较长时间内的可持续发展[8]。

2 面向未来的生物能源开发战略

2.1 可持续发展

实行清洁生产, 实现综合利用、循环利用、尽量减少排放和能耗; 将能源开发与废物处理结合起来, 在整体、协调、再生、循环的前提下合理建设以生物能源为纽带的生态产业园, 如沼气工程。

2.2 因地制宜

开发生物能源一定要因地制宜, 不可盲目上马。除了上述的 3 种有前景的生物能源产品, 沼气、生物质气化技 术等都值得好好推广应用。

2.3 前瞻性

开发中国的生物能源需要做到以下的政策和软件支持:(1)加大宣传。有必要通过舆论宣传加强人们对生物能源的认识。(2)加大政府投资和扶持。在新的生物能源初始商业化阶段要进行减免税等优惠政策。(3)借鉴国外经验, 充分调动地方和工业界的积极性。(4)加强高校对于生物能源的教育及研究。[9]

2.4 以生物质能高效利用为核心构建农村循环经济系统

(1)对农林生物质能开发利用应充分考虑资源的有限性和利用方式的平衡。

(2)坚持以沼气为主以太阳能和风能等新能源综合利用系统构建能满足农村基本用能需求的供应体系。

(3)高度关注农村能源加大政策扶持力度。

(4)创新机制推动农村新能源市场发展。

(5)创建示范工程为生物质资源有效利用不断探索新的途径。[10]

3 结语

开发利用生物质能, 既是我国缓解能源供需矛盾的战略措施, 保证社会经济持续发展的重要任务。随着国际原油价格的持续攀升和资源的日渐趋紧, 石油供给压力增大, 生物能源产业、生物质材料产业的经济性和环保意义日渐显现, 生物质能源在不远的将来一定会得到大力推广。

【参考文献】

[1]王建楠,胡志超,彭宝良,王海鸥,曹士峰.我国生物质气化技术概况与发展[J].农机化研究,2010,1.

[2]刘瑾,邬建国.生物燃料的发展现状与前景[J].生态学报,2008,4,28(4).

[3-4].王建楠,胡志超,彭宝良,王海鸥,曹士峰.我国生物质气化技术概况与发展[J].农机化研究,2010,1(1).

[5]奶牛-沼气-牧草,循环型农业系统的能值分析[J].生态与农村环境学报,2 010,26(2):120-125.

[6]孙剑萍,汤兆平.基于DPSIR模型的生物燃料-可持续发展量化评价研究:以江西省为例[J].科技管理研究,2013(4).

[7]杨谨,陈彬,刘耕源.基于能值的沼气农业生态系统-可持续发展水平综合评价(以恭城县为例)[J].生态学报,2012,7,32(13).

[8]罗玉和,丁力行.生物质直燃发电 CDM 项目可持续性的能值评价[J].农业工程学报,2009,12.

[9]杨艳,卢滇楠,李春.曹竹安.面向21世纪的生物能源 [J].化工进展,2002,21(5).

生物质能源范文第2篇

文冠果生物学特性:属落叶小乔木或大灌木,成树通常1.5-2.5米高,冠幅1.5米左右。自然分布于陕、甘、宁、晋、冀、黑、内蒙等地,株型优美,枝条柔软舒展,花叶俱佳,花序大,春天白花,花期约20天,具可观赏价值。其种子卵型,直径4、5-5.6厘米,种仁直径1.3厘米,含量达50%,含油量达70%,食用味美,具药效功能,能预防“三高”血管硬化等症,尤其可制作油、化妆品等工业原料。目前,果实提取柴油已获得成功,可作为生物质能源材料,是国家大力支持和可持续发展的一项朝阳产业。

文冠果生态学特生:植株根系发达,萌孽性强,生长快,喜光耐半阴。对土壤适应性强,耐贫瘠和盐碱,撂荒地、沙土地、黏土地、黄土地等恶劣土地上能生长,抗严寒力强,一般耐-41度低温,哈尔滨市地区可比较安全越冬,在降水小于150毫米地处也可生长,耐旱性很强。

我局于2007年春季接收哈市林业局调来二年生的文冠果苗木五万株,积极组织进行栽培技术试验工作,共计营造文冠果生物质能源林林600亩,分八块地进行跟踪观察。

1必须把握的几项关键栽培技术

1.1苗木的准备和栽植

准备2年生的出圃苗木,苗高在30-60厘米,地径1.0厘米为宜,此苗木根系特别发达,在栽植前必须进行修剪根部:将过长的主根剪留约10厘米,侧根留约5厘米即可,以防栽植时不窝根、不露根。栽植方法按常规造林要求即可,栽植规格3×3或3×4米。

1.2造林栽培的组织和落实

为了提高栽培苗木的成活率和保存率,将这些苗木组织落实到两个林场七个承包户签订合同进行股份制承包造林,实行甲方无尝投入苗木,乙方个人投入劳力并进行抚育和管护。栽植时技术人员进行现场技术指导。

1.3提高栽培成活率和保存率的技术保障措施

栽植时积极推广使用保水剂,并现场进行技术指导和现场监督使用,除低洼湿涝地不能使用外,其他地块皆宜使用,能使造林栽植成活率提高15%以上。修剪根部栽植前用水浸泡根部。按上述苗木准备进行根部修剪,并在栽植的前1-2天用水浸泡根部。提高保存率的措施。俗话说“三分造七分管”,栽植完毕后重点是在于田间管理。首先落实管护责任,具体按照实行股份承包责任制,将责、权、利三者有机地统一起来作为基础。第二采取有效的田间管理措施:经过实验,在栽植后三年内进行林、粮兼作,将树行中间种植大豆,这样即提高地力增加土壤中的“氮”含量,又增加经济收入,同时强化了田间管理,更有效地提高了保存率。

2几点必须注意技术管理事项

除了按常规造林技术要求和上述必须把握的几点外,必须强调以下几方面注意事项:注意苗木起苗、打包、运输、假植、栽植,这五项工作程序中,必须做到“五不离水”。

根据文冠果的生态学特性,一般情况下能耐-41度低温,是指生长状态比较良好的植株,不受冻害。而根据三年栽培实验跟踪观察来看,苗木当年主生长枝(包括生长点),在寒冷的年份易受冻害,翌年出现死亡干枯现象。所以,必须采取有效措施防止冻害的发生:针对冻害现象查找原由,一般是由苗木木质化不足引起的,所以必须进行测土配方,适时适量施用钾肥,在5月上旬按照要求计量施肥一次,促进木质化。

防治早霜、早冻:及早了解天气预报,如遇早霜、早冻,在林缘或林中空闲地带燃放烟火,以防冻害的发生。

生物质能源范文第3篇

[关键词]生物质能源;未来环境

中图分类号:F326.2;F224 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)21-0005-01

0 前言

人类在进入工业化社会之后,对于能源使用量与需求量正在逐渐增加,并且向高能源方向建设。化石类能源在快速消耗过程中,化石能源数量在快速下降,生态环境问题越加突出。生物质能源一共拥有三种形态,并且能够双向清洁,属于可再生能源范围之内,现在已经得到世界各国的广泛关注,与太阳能与风能等能源成为替代传统能源的渠道。提高生物质能源的开发及利用,已经成为世界各国的共同研究项目。

1 生物质能源优势项目及应用前景

1.1 生物质电厂

1.1.1 优势分析

生物质电厂在实际生产过程中所拥有的原材料十分丰富,并且原材料还是可再生的,农业生产废物或者是垃圾都可以作为发电原理。生物质电厂与其他能源电厂之间有着明显优势,水电及风电对于电厂建设环境有着十分严苛的要求,具有明显的区域性,但是想要保证生物质电厂的稳定运行,仅需要将原料运输问题解决即可,对于电厂所在地并没有任何要求,同时生物质电厂还是国家大力支持鼓励的产业,在电能销售上面具有较大的优势。

1.1.2 问题分析

生物质电厂与任何电厂在经营建设中都存在一定问题,生物质电厂在投资上面所需要的成本要远远高于活力发电,主要原因是由于生物质电厂在投资建设上面所需要的成本就较高,同时生物质发电对于成本控制能力较低;原材料对于生物质电厂经营建设具有直接性作用,生物质发电燃料短缺是现在生物质电厂经营建设中存在的主要问题,理论计算结果与实际情况之间存在较大的差距,政府有关政策制定还尚未完善,并没有形成完善的产业结构[1]。

1.2 生物柴油

石油是现在能源储备中的重要组成,对于社会建设所具有的重要性显而易见。柴油是石油在经过处理之后所得出的原油产品,已经广泛应用在军事及交通等等领域内。生物柴油由于具有环保性能及可再生性能,已经成为生物质能源的重要产品。

1.2.1 优势分析

生物柴油所拥有的原材料十分丰富,其中油料作物或者是水生物质油脂等等都可以成为原料有,在通过工艺加工之后就可以作为可再生柴油。同时,生物柴油还拥有良好的环保特点,主要原因是由于生物柴油内硫含量较低,在实际应用中二氧化硫等污染物排放数量较少,能够降低对于人体的污染。

1.2.2 问题分析

在我国生物柴油生产中,主要限制因素就是原料问题,原料短缺会直接造成生物柴油生产成本过高,进而影响产业在市场中的竞争力。我国现在主要使用大豆或者是菜籽油作为原料,与我国实际情况严重不符。笔者在研究之后问题,废弃油与非食用油料物应该成为原料[2]。

2 生物质能源发展建设分析

伴随着全球气候变暖,近几年世界石油市场价格在不断上升,环境问题越加严重。在过去几十年内,由于能源快速消耗,环境内二氧化碳等气体数量已经增加了7倍以上。世界各国在能源研究上面,都将主要对象放在了新能源上面,其中生物质能源必将成为热点课题。生物质能源在发展建设中会面临较多的问题,同样也是我国能源开放上面的一次机遇。我国要是能够提高生物质能源开发利用质量,在推动我国经济可持续建设过程中,还能够有效保护环境[3]。

我国在生物质能源开放上面应该始终坚定不移,提高生物质能源在社会范围内的影响力,让人们都能够了解到生物质能源对于经济建设与环境的重要性,了解生物质能源能够有效解决我国能源短缺问题。生物质能源在开发利用过程中,不仅仅具有良好的经济效益,还具有一定社会效益。我国在生物质能源研究上面的时间较短,与国外研究之间还存在一定差距,我国在部分技术研究上面场所出现的问题一直在限制我国生物质能源的发展。只有正确认识到生物质能源的重要性,在能够促进我国生物质能源的研究工作,缩短我国与世界之间的差距,让生物质能源在为我国社会经济建设的同时,为我国营造一个良好的未了生活环境[4]。

3 结论

生物质能源开发与利用不仅仅具有经济效益,还具有环境效益,现在已经成为世界各国所接受的观点。笔者经过大量研究认为,生物质能源是能源发展中的必然形式,能够有效解决环境问题。

参考文献

[1] 肖丽娜,莫笑萍,许芳燕,曹杰.国外生物质能源发展潜力研究进展[J].中国人口.资源与环境,2014,S2:61-64.

[2] 陈艳,朱雅丽.中国农村居民可再生能源生活消费的碳排放评估[J].中国人口.资源与环境,2011,09:88-92.

[3] 万益琴,王应宽,刘玉环,王允圃,曾稳稳,阮榕生.生物质微波裂解技术的研究进展[J].农机化研究,2010,03:8-14.

生物质能源范文第4篇

能源是经济社会正常运转和健康发展的重要物质基础。在世界大多数国家,能源工业成为其产业体系中的重要组成部分。工业革命以来,世界能源资源、生产和贸易就与国际经济、政治、外交乃至于军事格局紧密联系在一起,能源问题成为事关经济发展、社会稳定和国家安全的重大问题。

我国经济目前正处在快速增长期,经济发展对能源的依赖度较高。1980年以来,我国的能源总消耗量每年增长约5%,是世界平均增长率的近3倍。从现在起到2020年,是我国经济社会发展的重要战略机遇期,按照党的*提出的全面建设小康社会的目标,到2020年我国要实现经济翻两番。根据国际经验,这一时期是实现工业化的关键时期,也是经济结构、城市化水平、居民消费结构发生明显变化的阶段。

从能源供应与经济发展来看,我国的能源发展面临着十分严峻的形势和挑战,为保证2020年实现经济翻两番的目标,能源的供应将非常紧张。据专家估计,到2020年我国一次能源的需求在25亿吨—33亿吨标准煤之间,均值为29亿吨标准煤,是*年的2.2倍。如果采取正确的能源战略和相关的政策措施,一方面开源,大力发展可再生能源,包括林木生物质能源,另一方面节流,节约能源,降低单位能耗,建设节约型社会,未来我国的能源需求将有可能保持相对较低的增长速度,也有可能在远低于目前发达国家人均能源消费量的条件下,进一步显著提高人民的生活水平。

从能源消费结构与经济发展看,随着人民生活水平的提高和消费结构的升级,能源的需求结构将发生重要变化。我国在*年的能源消耗总量近13亿吨标准煤,其中煤炭达9.07亿吨标准煤,占69.9%;石油达3.24亿吨标准煤,占25%;天然气和一次电力分别是3.6亿吨和2.9亿吨标准煤,分别只占总量的2.8%和2.3%。从这组数据可以得知,我国的能源结构仍是以煤为主,而且这种结构在今后一个时期不可能有太大变化,这将对能源供应、能源安全、环境保护等诸多方面产生重大影响。

过去20年我国的能源发展取得了不小成就,主要体现在以下两个方面:一是以较低的能源增长支撑了经济的快速增长。1980年—*年期间我国GDP年均增长率高达9.7%,而相应的能源消费量年均仅增长4.6%,远低于同期经济增长速度。二是能源利用效率大幅度提高。一方面,单位GDP能耗不断下降,万元GDP能耗由1980年的16.6吨标准煤降低到20*年的5吨标准煤,年均下降4%以上;另一方面,主要高耗能部门的产品单耗有了较大幅度的下降,主要耗能产品的能耗与国际先进水平的差距明显缩小。这些成就为我国经济社会的可持续发展作出了巨大贡献,从1980年到*年,在能源消费翻一番的情况下,实现了GDP翻两番的目标。

目前,我国的能源状况也存在几个严重的问题:

问题一,能源需求持续增长对能源供给形成很大压力。随着我国经济规模进一步扩大,能源需求总量还会持续较快地增加,对能源供给形成很大压力,供求矛盾将长期存在,石油天然气对外依存度将进一步提高。

问题二,资源相对短缺制约了能源产业发展。我国能源资源总量不小,但人均拥有量较低。能源资源勘探相对滞后,特别是能源资源分布很不平衡,东部地区能源短缺严重,大规模、长距离地运输,导致运力不足、交通紧张、成本大幅提高。

问题三,以煤为主的能源结构不利于环境保护。煤炭是我国的基础能源,富煤、少气、贫油的能源结构较难改变。我国85%的煤炭是通过直接燃烧使用的,煤炭清洁利用水平低,产生的污染多。目前,我国SO2排放达2200万吨以上,CO2排放达8亿吨以上,酸雨危害面积占国土面积的30%,给我国生态环境带来很大压力。

问题四,能源技术相对落后影响了能源供给能力的提高。我国能源技术与发展的要求相比还有较大差距,特别是可再生能源、清洁能源、替代能源等技术的开发相对滞后,节能降耗、污染治理等技术的应用还不广泛,不能适应当前治理高污染的需要。

问题五,国际能源市场变化对我国能源供应的影响较大。我国石油天然气资源相对不足,需要在立足国内生产保障供给的同时,扩大国际能源合作。但目前全球能源供需平衡关系脆弱,石油市场波动频繁,国际油价居高不下,各种非经济因素对能源国际合作影响很大。这要求我们统筹国内开发和对外合作,提高能源安全保障程度。

专家们希望通过实行可持续发展的能源战略,保证我国到2020年实现经济发展目标,能源消费实现如下理想目标:一次能源需求少于25亿吨标准煤,节能达到8亿吨标准煤;煤炭消费比例控制在60%左右,可再生能源利用达到5.25亿吨标准煤(其中可再生能源发电达到1亿千瓦);石油进口依存度控制在60%左右;主要污染物的削减率为45%—60%。

二、林木生物质能源在国家能源战略中的地位

人类目前使用的主要能源有石油、天然气和煤炭3种。根据国际能源机构统计,地球上这3种能源供人类开采的年限分别为40年、60年和220年。我国煤炭剩余可开采储量仅为1390亿吨标准煤,按照2003年的开采速度,只能维持83年;20*年我国净进口石油1.45亿吨,进口依存度上升到42%。因此,尽快改善能源消耗结构,加大能源保障安全迫在眉睫。正如总书记在给北京可再生能源国际大会致辞中所指出的,加快发展可再生能源是应对日益严重的能源资源和环境问题的根本措施。

目前,世界上技术较为成熟,可规模化工业开发利用的可再生能源主要有水能、生物质能、风能、太阳能、地热能和海洋能,可再生能源在世界能源消费中已占22%左右。

在各种可再生能源中,生物质能是独特的,它是贮存的太阳能,更是一种惟一可再生的碳源,资源丰富且可以再生,其含硫量和灰分都比煤低,而含氢量较高,一直是人类赖以生存的重要能源之一,就其能源当量而言,是仅次于煤、油、天然气而列第四位的能源;在世界能源消耗中,生物质能占总能耗的14%,但在发展中国家占40%以上。

在生物质能中,我国960万平方公里的广阔土地林木生物质能源占有十分重要的地位。加快发展林木生物质能源是有效补充我国能源,改善和保护生态环境的战略举措,对维护我国能源安全,改善能源结构将发挥重要的作用。

目前,我国林木生物质能主要有三种利用方式,即生物质固体燃料利用,生物质液态燃料利用和生物质气体燃料利用。其终端产品主要有五类,一是利用含油脂转化为生物柴油,二是木质纤维素转化燃料乙醇,三是木质加工成固体燃料,四是木质转化成燃料气体,五是木质燃料发电。

我国发展林木生物质能源有以下几个主要优势:

一是我国适于发展林木生物质能源的树种丰富。我国适合规模化发展林木生物质能的树种资源比较丰富,仅乡土树种就多达几十种。这些树种有的适合作为燃料用于发电,如刺槐、黑荆树、柠条、沙棘、柽柳等;有的适合开发生物柴油,如麻风树、黄连木、乌桕、文冠果、油桐、石栗树、光皮树等。以麻风树为例,栽培2年—3年即可结果,结果期长达30年—50年,其果实平均含油率40%左右,5年生每亩果实产量达200公斤,可生产生物柴油60公斤左右。再如黄连木,其果实平均含油率25%(种子达40%)以上,2.5吨黄连木种子可生产1吨燃油。

二是我国林木生物质能的资源比较丰富,可以作为重要的能源补充。根据目前的科学技术水平和经济条件,可获得的林木生物质资源种类为薪炭林、森林抚育间伐、灌木林平茬复壮、苗木截杆、经济林和城市绿化修枝、油料树种果实和林业“三剩”物(采伐剩余物、造材剩余物和加工剩余物)等。按相关的技术标准测算,每年的生物质总量约8亿吨—10亿吨,其中,可作为能源利用的生物量为3亿吨以上。按照相应的热当量换算,加工后的5吨林木生物质可替代1.5吨原油,1.5吨林木生物质可替代1吨标准煤,如3亿吨全部开发利用后可替代2亿吨标准煤,能够减少目前十分之一的化石能源消耗。可以说,林木生物质能源是我国未来能源的一个重要补充。

在油料资源利用方面,我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,其中不少是开发生物柴油的原料。同时,还有不少可开发生物柴油的其他油料树种。如麻风树,分布我国四川、云南、贵州、广西等地,在我国西南地区适宜种植麻风树的面积约200万公顷,其中,已人工栽培2万多公顷。再如黄连木,野生分布范围很广,面积约30万公顷。

三是我国林木生物质能资源培育潜力巨大。和其他生物质能源相比,林木生物质能资源发展不占用耕地,发展空间广阔。目前,我国尚有5400多万公顷宜林荒山荒地,可拿出一部分发展能源林。此外,还有大量的盐碱地、沙地以及矿山、油田等复垦地,初步估计有近1亿公顷。这些不适宜农业生产的边际土地大都适宜种植特定能源树种。如在盐碱地上可种植柽柳,在沙地上可栽植能多次平茬利用的柠条、沙柳等灌木。这些边际土地资源,经过开发和改良,可以变成发展林木生物质能源的“绿色油田”、“绿色煤矿”,用以补充我国未来经济发展对能源的需求。

四是我国林木生物质能源开发技术条件已初步具备。目前,国内林木生物质能源开发利用大都处于试验和示范的过程,尚未步入实质性的产业化发展阶段,但开发利用技术已初步具备。

在生物柴油开发方面,涉及油料树种的筛选、良种选择、培育及其加工工艺和设备开发,已取得了阶段性成果。如中国林科院王涛院士对黄连木进行了研究与开发;湖南林科院研制完成了将光皮树果和绿玉树汁转化生物燃油设备;四川大学、四川省长江造林局等单位联合开发麻风树转化生物柴油及其综合利用的技术和设备。

在木质固体燃料加工开发方面,清华大学清洁能源研究教育中心和北京惠众科技公司合作,简化和改进了原有的热压缩颗粒成型系统,发明了“冷压缩成型技术”。因其能效高、成本低、灵活性强,从根本上解决了生物质收集运输消耗高的难题,克服了热压缩技术的不足,为林木生物质固体燃料在工业锅炉替代煤炭或发电应用上提供了很好的前景。

在木质燃料发电方面,中国国能生物发电有限公司拟在黑龙江省庆安县建设一座装机容量2.5万千瓦的林木质生物发电厂,北京国林山川生物能源有限公司拟在内蒙古通辽市奈曼旗建设一座林木生物质发电厂,目前已完成了可研。计划第一期装机容量为2×1.2万千瓦,第二期装机容量为2.5万千瓦。

三、发展我国林木生物质能源的初步设想

首先,要提高对开发利用林木生物质能重要性的认识,制定明确的开发利用目标。新的生物质能利用技术与传统的生物质能利用技术相比具有质的区别,因此,必须从战略的高度,用长远的眼光看待生物质能源,切实提高对开发利用生物质能重要性的认识,研究制定明确的林木生物质能开发利用目标和具体要求。

其次,要加快林木生物质资源调查评价与发展规划工作。虽然我国林木生物质能资源丰富,但资源量到底有多少,分布在什么地方,资源采集的成本如何?到底哪里可以种植能源树种,潜力有多大?等等。这些问题都亟待回答。因此,应当加快开展林木生物质能资源调查评价与发展规划工作,摸清相关的资源本底,以及哪些地方具有建设生物质发电厂的资源条件,哪些地方具有种植能源树种的条件,并在此基础上研究制定相关的发展规划,推进林木生物质能开发利用。

第三,要加强林木生物质能源基地培育和利用技术的试点和示范工作。林木生物质能利用技术种类很多,技术的成熟程度也不一样。当前,需要结合我国实际,区分不同情况推进。先期就技术相对成熟、开发潜力较大的项目和树种开展试点和示范,通过试点和示范辐射带动林木生物质能的发展。

第四,要加强人才和技术能力建设。从国际能源发展的经验看,任何能源产业的发展必须有人才和技术基础。我国的煤炭、石油、电力等能源产业也不例外。目前,经济发达国家都建立了比较完善的可再生能源技术研究开发机构,形成了比较完善的产业服务体系。如美国的可再生能源实验室,欧盟的联合研究中心,都是政府专门负责可再生能源研究和开发的机构。而我国在可再生能源方面的人才和技术力量以及设计、咨询等产业服务体系极为薄弱。因此,要高度重视我国可再生能源的人才培养,成立部级的可再生能源研究开发机构,逐步建立我国可再生能源的人才培养和产业服务体系。

第五,国家要加大对林木生物质能资源培育的资金和政策扶持,实施财政贴息和税收减免政策。原料价格(包括采集)对林木生物质能源的经济性起着第一位的作用。要实现林木生物质能源的产业化,关键是降低能源制取成本。鉴于林木生物质能开发利用在增加能源供应、保护环境,特别是在社会主义新农村建设中所起的带动作用,在发展林木生物质能源开发的起步阶段,建议有关部门从国家能源发展战略和解决“三农”问题的高度出发,制定明确的促进林木生物质能开发利用的政策和措施。一是国家应给予必要的专项资金和优惠政策,扶持引导能源林的定向培育;二是为鼓励企业和民营资本进入林木生物质能源领域,参照国外发展经验,国家应当对开发利用林木生物质能源实行长周期贷款财政贴息和税收减免政策。

四、发展林木生物质能源符合林业生态和产业两大体系建设的要求,大有可为

林业是公益事业,也是基础产业,积极推进生物质能源的开发和利用,既是应对我国经济发展中面临的能源危机和环境问题的重要举措,同时也符合林业生态建设和产业建设的目标,对实现林业可持续发展具有十分重要的战略意义。

1、大力培育和开发利用林木生物质资源可以减少污染和温室气体排放,提高森林碳汇功能。我国1997年CO2总排放量为8.17亿吨,仅低于美国位于世界第二,我国未来的CO2减排压力还将不断增大。生物质能源排放的气体以CO2为主,比化石基能源清洁,可减少大气污染。尤其是林木生物质能源在消耗过程中排放的CO2量是树木生长过程中从大气中吸收的CO2量,因此,可基本实现CO2吸收排放平衡。同时,大面积营造能源林,可以有效增加森林面积和提高森林生态系统吸收CO2的功能及碳汇作用。

2、可有效促进造林绿化和防治土地退化。大力培育和开发利用林木质资源可有效促进造林绿化和防治土地退化,有利于提高那些不适宜发展农业的边际土地资源和广袤的荒沙、荒山,以及矿山、油田废弃地的利用率。若将这些土地资源中的50%营造种植高抗能源灌木林,可使森林覆盖率提高0.5个百分点。同时,每年可新增林木质原料5亿吨以上。若将这些生物量转化为生物质能源,其经济价值就会成倍提高,从而有效地提高造林绿化和生态治理的成效。

生物质能源范文第5篇

关键词 生物质能源烤房;烘烤成本;烟叶;外观质量

中图分类号 TK6;S572 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)03-0232-01

煤炭是不可再生能源,且燃烧时会产生很多污染物质,如粉尘、SO2、CO2。目前,我国烟叶烘烤主要能源仍是煤炭,烟叶烘烤环节已经成为烟叶生产过程中的主要污染环节[1]。随着人们对环保的日益重视,烟草行业也在寻求采用可再生环保能源烘烤烟叶,大力实施节能减排。生物质是世界第四大能源,也是唯一可运输、储存的清洁的可再生能源[2-3],我国生物质资源产量居世界首位[4]。笔者于2016年在水城县开展生物质能源烤房试验,以推进生物质能源在烟叶烘烤中的广泛应用[5]。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试烤房:规格为8.0 m×2.7 m×3.3 m的气流上升式密集烤房和智能生物质能源烤房。供试烤烟品种:云烟87。供试燃料:生物质燃料及无烟煤。

1.2 试验设计

采取对比试验,共设2个处理,分别为生物质能源烤房、密集烤房。

1.3 试验方法

1.3.1 烟叶采收。烟叶品种相同,采收成熟度质均匀一致,同一天采摘、编烟、上炕、同时点火。

1.3.2 烤房环境温湿度变化测定与记录。烘烤技术参照中温中湿烘烤工艺,在烤房内离供热墙2 m处的挂烟梁上分别放置温湿度传感器,每隔4 h测定烤房内温湿度变化1次。耗电量进行统计,根据当地农用电价格计算出平均每座烤房用电成本。

1.3.3 烤后烟叶外观质量统计。按照烟叶分级42级国标对烟叶的黄烟比例、烤青烟比例、杂色烟比例进行统计。

1.4 数据分析

试验数据利用Office软件作图以及对数据进行统计与分析。

2 结果与分析

2.1 烟叶烘烤过程中的温度变化

由图1可知,整个烘烤过程中,生物质烤房干球温度稳定,点火后升温迅速,没有突然升降温现象;无烟煤烤房中煤炭点火或加料后,燃烧相对滞后,相对温度较生物质燃料低2~4 ℃,加料及空气充足时,后期温度会迅速升高,造成烤房内温度忽高忽低地波动。烘烤用时上,变黄阶段2种燃料的烤房用时相差不大,在定色和干筋期生物质烤房较常规烤房稍长。总用时上,生物质能源烤房较煤炭密集烤房多12 h左右。出现烘烤时间延长的原因是进料处的燃料第一时间燃烧,另外一面要等到进料处燃料燃烧耗尽过后,鼓风机工作才燃烧。

2.2 鲜烟叶素质及装烟量比较

由表1可知,生物质烤房及常规(原煤)烤房烟叶采摘后素质相当,装烟量也基本同等。

2.3 烟叶烘烤能耗及成本

由表2可知,生物质能源烤房燃料成本较常规密集烤房增加了90元,用电成本增加76.94元,人工成本节约280元,总成本节约113.06元,平均可节约成本0.29元/kg干烟。

2.4 烟叶质量比较

由表 3可知,使用生物质烤房的烤后烟叶在外观质量上表现为烟叶结构疏松,成熟度好,在色度方面稍微优于常规密集烤房,且黄烟率比常规密集烤房高0.4个百分点;杂色比例降低了0.4个百分点。由此看出,生物质烤房能够提高黄烟比率。

2.5 经济效益比较

由表4可知,从交售情况上看,使用生物质烤房能够提高上等烟比例1.05个百分点、上中等烟比例0.93个百分点,均价提高 0.42元/kg,产值提高65.7元/hm2。由此看出,使用生物质燃料烘烤烟叶能够提高上等烟比例,降低下等烟比例,能够提高产值及均价。

3 结论与讨论

试验结果表明,生物质烤房在烘烤过程中具有升温速度均衡、稳温性能好的特点,一方面是燃料供给及时,但烘烤时间又较使用常规烤房的晚12 h左右。生物质燃料烤房与密集烤房烘烤工艺及烘烤设控温控湿性能好,便于烟农操作与控制烤房温湿度。2种烤房烤后烟叶外观质量相当,生物质烤房可以提高上等烟比例1.05个百分点、中等烟比例0.93个百分点,均价提高0.42元/kg,产值提高65.7元/hm2。

需要注意的是进料设备在小火期控制在110 r以内,大火期控制在225~230 r之间且进料均匀,若大于250 r容易堵料卡料,料斗会回燃起火。对新设备新能源的使用,新能源烤房对温度控制的偏差为2 ℃,避免大幅度降温,要达到这一前提,设备必须运行正常,若运行不正常则安全性、操作性都较普通大密集烤房难把控。

4 参考文献

[1] 宋朝鹏,李常军,杨超,等.生物质在烟叶烘烤中的应用前景[J].河北农业科学,2008(12):58-60.

[2] 王丽,李雪铭,许妍.中国大陆秸秆露天焚烧的经济损失研究[J].干旱区资源与环境,2008,22(2):170-175.

[3] 袁振宏,吴创之,马隆龙,等.生物质利用原理与技术[M].北京:化学工业出版社,2005:51-56.

[4] 王文杰,李峰,岳秀江,等.生物质压块及燃烧炉在烟叶烘烤中的应用效果研究[J].现代农业科技,2013(11):11.

生物质能源范文第6篇

关键词 林业 生物质能源 现状 建议

生物质能源是一种可再生的、低污染的新型能源。林业生物质能源就是通过燃烧或者其他技术手段将植物或者可回收的木制废弃物等物质转化为不同形式的能源。固体的可以用来代替煤炭;液体的可以代替石油,如乙醇汽油;气体可以用来发电。如果这一战略可以有效的发展和实施,可以很大程度上缓解我国对一次性能源的需求压力。但是在我国林业生物质能源发展过程中还存在些问题。

1.我国林业生物质能源发展现状

1980年以来,我国生物质能源发展逐渐受到我国政府的重视,早在“六五”时期就将生物质能源列入发展计划中,在此基础上,又提出和发展林业生物质能源战略。我国是农业大国,森林资源丰富,有大量的林副产品及木制废弃物,发展生物质能源具有一定的优势。但是在技术层面,我国仍落后于其他国家。加之重视程度不够,没能提出具体的、长远的发展策略,使得林业生物质能源战略发展仍处于起步阶段。

2.发展林业生物质能源战略的可行性

能源不足是世界各国共同面对的问题,从可持续发展及长远发展角度来看,发展生物质能源是可行的,也是必然的。就我国自身条件来说,发展林业生物质能源战略是最为合适的。

2.1林业生物质能源战略自身的优势

之所以说林业生物质能源战略具有可行性,首先是其自身的优势。一,林业生物质能源是将林副产品及木制废弃物转化为能源,将废物回收利用,变废为宝,转化过程中不需要太多能耗;二,在能源转化的过程中利用先进技术,不会对环境造成污染。此外,转化后的能源在使用过程中也是绿色环保无污染的,不同于一次能源在燃烧后留下大量的有害气体;三,林业生物质能源是循环的、可再生能源,可以代替一次性能源使用,排除能源枯竭的担忧。

2.2符合当前发展形势

现如今,世界范围内提倡节约资源,保护环境,而林业生物质能源发展战略自身就是节能环保的举措。加之我国土地面积大,农业林业发展繁荣,具备大量的生物质能源转换原料。而且,发展林业生物质能源不仅可以将林副产品废料加以利用还能促进林业的发展,鼓励人们积极的进行树木种植和培养,带动地方经济。

3.发展林业生物质能源战略的相关建议

发展林业生物质能源是一项可行的战略,需要将其认真的贯彻实行才能收到预期的效果,本文针对这一问题,提出以下相关建议。

3.1加强技术革新

发展林业生物质能源,科学技术显然是重中之重。如何在不污染环境,尽可能减低能耗的情况下,将回收的原料转化为能源是非常重要的问题。这就需要相关部门加大对技术研究的重视程度,鼓励并帮助其研发更先进的转化技术,尽可能的降低成本、减少污染和危害。使林业生物质能源发展战略的优势充分体现出来。

3.2提高重视程度

要想将林业生物质能源发展战略落到实处,首先应该提高国家、政府及相关部门的重视程度,制定出具体可行的措施,并落到实处;其次是提高社会民众对这一战略的重视程度。可以将这一战略的相关知识进行普及,增强社会对其认识和认可,并积极的重视起来。这样一来,不仅可以提高人们对于林业生物质能源发展战略的认识,还能提高他们的节能环保意识,在日常生活中积极为林业生物质能源发展做贡献,如将可作为原料的废弃物分类投放等。

3.3坚持多元化、持续化发展

林业生物质能源发展战略必须是一个长期的过程,所以政府及相关部门除了提高重视程度之外,还要切实的为其长远发展做出计划,如在发展过程中不断研究新型的能源转化方式,促进战略的可持续发展。此外,还要重视多元化发展,如将农作物废料的生物质能源转化;转化的能源形势多元化,气体发电,生物柴油等,确保林业生物质能源发展战略落到实处,消除未来能源枯竭带来的隐患。

总结

综上所诉,林业生物质能源发展战略是一项可行的、有效的措施,不仅符合现阶段提出的节能环保,降低一次性能源带来的环境污染,还能解决潜在的能源危机。如果我国政府及相关部门提高重视程度,加大支持力度,再结合我国的林业资源优势,加上先进的科学技术,将林业生物质能源发展战略落到实处,那么我国未来面对的能源危机将不再是无从下手的难题。

参考文献

[1] 李顺龙,王耀华,宋维明.发展林木生物质能源对二氧化碳减排的作用[J].东北林业大学学报,2009, 37(4): 83- 85

[2] 唐红英.我国林业生物质能源发展相关政策概述[J].林业经济,2008( 7): 43- 45

[3] 徐庆福.林业生物质能源开发利用技术评价与产品结构优化研究[D].哈尔滨:东北林业大学,2007.

[4] 许小俊.林业生物质能源发展现状及展望[J].山西农业科学,2008, 36( 8): 88- 89

生物质能源范文第7篇

关键词:生物质能源;开发;利用

20世纪70年代以来,面对常规矿物能源的日益枯竭和环境的逐渐恶化,世界许多国家将目光逐渐转移到了具备可再生、环保、可转化等优点的生物质能源上。改革开放以后,中国也逐步迈上了发展生物质能源的轨道。进入21世纪,谁能把握住生物质能源开发利用的先机,谁将在未来的国际竞争中立于不败之地。因此,应该提高对发展生物质能源重要性的熟悉,为顺利开展生物质能源的开发利用创造有利环境。

1生物质能源的概念

生物质是一种通过大气,水,大地以及阳光有机协作产生的可持续性资源。生物质假如没有通过能源或物质方式被利用,将被微生物分解成水,二氧化碳以及热能散发掉。

生物质产业是指利用可再生或循环的有机物质,包括农作物、树木、能源作物和其他植物及其残体、畜禽粪便、有机废弃物等为原料,进行生物基产品、生物燃料和生物能源生产的产业。

生物质能是以生物质为载体的能量,即通过植物光合功能把太阳能以化学能形式在生物质中存储的一种能量形式。碳水化合物是光能储藏库,生物质是光能循环转化的载体,生物质能是惟一可再生的碳源,它可以被转化成许多固态、液态和气态燃料或其它形式的能源,称为生物质能源。煤炭、石油和天然气等传统能源也均是生物质在地质功能影响下转化而成的。所以说,生物质是能源之源。

2生物质能源开发利用的必要性

2.1缓解能源、环境危机的必然选择

煤、石油、天然气等矿物燃料是工业社会的核心能源,但它们是不可再生资源,储藏量有限。据国际能源机构统计,煤、石油、天然气可供开采的年限分别只有240年、40年和50年。随着人类经济社会的飞速发展,能源消耗的速度越来越快,尤其是矿物燃料消费的不断增加,导致了对它们的过度开采,使得价格日益上涨并渐趋枯竭;同时,高强度的利用使多余的能量和碳素大量释放,打破了自然界的能量和碳平衡,造成臭氧层破坏、全球气候变暖、酸雨等灾难性后果,引起了国际社会的极大忧虑。假如没有新的能源来取代常规能源在能源结构中的主导地位,21世纪必将发生严重的、灾难性的能源和环境危机。

处在一体化的国际大环境之下,中国的能源形势也十分严重。改革开放以来,中国经济迅猛发展,虽然经济增长方式正在由粗放型向集约型转变,但对于矿物能源的需求量仍和日俱增,然而中国的常规能源储备和开发利用潜力却不容乐观,每年尚需要从国外大量进口石油,潜在的能源危机将逐步威胁中国经济的快速发展。同时,中国的环境压力也在不断加大。环境友好型经济已被纳入国家的发展战略,生态型、循环型能源的开发利用也已被提上重要的发展议程。

为缓解双重危机,人们把视线聚焦到可再生能源身上。太阳能、风能、小水电等虽然是可再生能源,但不能进行物质生产,而生物质既能贡献能量,又能像煤炭和石油那样生产出千百种化工产品。如燃料乙醇和车用普通汽油相比,一氧化碳的排放可降低7,碳氢化合物可减少48;生物柴油富含氧,和普通柴油混合使用,可使燃烧更加充分,据检测,生物柴油无毒,能进行生物降解,添加20的生物柴油,可减少排放二氧化硫70,降低空气毒性90[1];使用生物塑料能解决白色污染新问题。同时生物质能源以作物秸秆、畜禽粪便、农林废弃物、城市有机垃圾等为原料,使之无害化和资源化,将植物蓄存的光能和物质资源深度开发和循环利用,符合发展循环经济的理念。因此,生物质能源既能满足缓解能源危机的需要,又符合保护环境、实现可持续发展的要求,是中国进行可再生能源开发利用的必然选择。

2.2保障国家平安的现实需要

随着能源危机的逐步扩大,各国对本国常规能源资源的保护和对国外能源市场的争夺将日益升级,极不利于世界的和平和稳定。据有关专家预计,到2010年,中国石油进口依存度可能会进一步上升。固然,发展生物质能源不是获得新能源的唯一途径,人类可以发展核能源,甚至可以通过高技术手段从外太空获得能源,但后两者蕴藏着巨大的风险。首先,核能源的发展极可能给世界带来新的不稳定因素,甚至直接威胁到人类的生存环境;其次,各国家或集团受技术水平的限制,在有限的外太空区域内进行能源开发,将不可避免地引发新的国际争端。能源平安已经成为国家平安不可分割的重要组成部分,能源新问题直接关系到中国经济的快速增长以及社会的可持续发展和稳定。

相比之下,生物质能源则是能生产出其它能源的最平安、最稳定的能源。目前,许多国家,尤其是发达国家,都在致力于开发高效、无污染的生物质能利用技术,以保护本国的矿物能源资源,为实现国家经济的可持续发展提供根本保障。20世纪90年代以来,美国在生物质能源方面的探究经费逐步加大,按照美国能源署的要求,到2010年混合性生物柴油(90常规柴油和10生物柴油)的产能要从现在的100万吨提高到1200万吨。欧盟委员会提出,到2020年,运输燃料的20将用生物燃料替代[2]。中国在生物质能源发展方面也作出了积极部署。据推算,利用中国现有生物质资源的一半,以生物质为原料生产燃料乙醇、生物柴油、生物基塑料各达年产1200万吨生产能力计,每年相当于建设一个大庆油田,并可减少1.6亿吨二氧化碳净排放量,相当于2003年进口石油量的55或从俄罗斯进口量的9倍并节约150亿美元外汇,可以大大减轻中国外交、援助、贷款的压力,降低遭讹诈、受制于人的危险,减少资金投入和政治外交代价付出。从这些意义上说,发展生物质能源无疑是保障国家能源平安、国防平安和经济平安的大战略。

2.3解决“三农”新问题的良好途径

“三农”新问题是中国经济发展的根本性新问题,对它解决的质量将直接影响着中国经济社会发展的全局,全国上下都给予了足够的重视。生物质产业利用中国丰富的农林废弃物和非农田为原料和基地,生产出市场前景广阔、环境友好和高附加值的能源及生物化工产品,既帮助解决中国部分农村剩余劳动力的就业新问题,又能够实现农业和农民增收,是解决“三农”新问题的一条有效途径。据推算,只要利用中国50的低质地,生产能源作物,发展生物质能源,就可以实现年产值约1万亿元,加上秸秆、畜禽粪便等,生物质产业就可以催生1000个生物质能源企业,带动500万农户,促进5000万农业劳动力转移,实现农民增收400亿元[3]。同时,生物质能源如沼气等还能为农民提供价廉、清洁的燃料,使4000万农户生活用能效率提高2~3倍。除此之外,发展生物质产业还能有效降低秸秆露地燃烧、畜禽粪便污染、石油基地膜等对环境的污染。

3生物质能源的利用目前状况

3.1国外生物质能源的利用概况

生物质能源的开发利用早已引起世界各国政府和科学家的关注,许多国家都制定了相应的开发探究计划。美国已做出到2010年生物基产品要由2001年占总产品量的5增加到12,燃料乙醇由占运输燃料总量的0.5提高到4的规划;日本和印度分别制订了“阳光计划”及“绿色能源工程计划”。其它诸如丹麦、荷兰、德国、法国、加拿大、芬兰等国,多年来一直在进行各自的探究和开发,并形成了各具特色的生物质能源探究和开发体系,拥有着各自的技术优势。

国外对生物质能源的开发主要利用了沼气技术、生物质热裂解气化技术、生物质液体燃料技术等。

1)沼气技术

此技术主要是利用厌氧法处理禽畜粪便和高浓度有机废水,是发展较早的生物质能利用技术。20世纪80年代以前,发展中国家主要发展沼气池技术,以农作物秸秆和禽畜粪便为原料生产沼气作为生活燃料。发达国家一直以来则主要发展厌氧技术,以处理禽畜粪便、垃圾和高浓度有机废水。目前,印度、菲律宾、泰国等发展中国家也建设了处理禽畜粪便的大中型沼气应用示范工程。

2)热裂解气化技术

早在20世纪70年代,美国、日本、加拿大、欧共体等发达国家就开始了对生物质热裂解气化技术的探究和开发。其中,流化床气化技术由于具有床内气固接触均匀、反应面积大、反应温度均匀、气化强度大等优点,从1975年以来一直是科学家们关注的热点[4]。到20世纪80年代,美国已有19家公司和探究机构从事生物质热裂解气化技术的探究和开发;加拿大12个大学的实验室在开展生物质热裂解气化技术的探究;菲律宾、马来西亚、印度、印尼等发展中国家也先后开展了这方面的探究。1996年,芬兰坦佩雷电力公司在瑞典建立了一座废木材气化发电厂,装机容量为60MW,产热65MW。瑞典能源中心在巴西建设了一座装机容量为20~30MW的发电厂,该电厂利用生物质气化、联合循环发电等先进技术处理当地丰富的蔗渣资源,效益可观。

3)液体燃料技术

生物质液体燃料开发是一项备受关注的技术,因为生物质液体燃料包括燃料乙醇、生物质液化油、生物柴油等,可以作为清洁燃料直接代替汽油等石油燃料[5]。在液化油应用方面,美国、新西兰、日本、德国、加拿大国家都先后开展了探究开发工作,其发热量达3.5×104kJ/kg左右,用木质原料液化的得率为绝干原料的50以上。欧盟组织资助了3个项目,以生物质为原料,利用快速热解技术制取液化油,已经完成100kg/h的试验规模,并拟进一步扩大至生产应用,该技术制得的液化油得率达70,液化油低热值为1.7×104kJ/kg。在燃料乙醇方面,巴西是开发应用最有特色的国家。20世纪70年代中期,巴西为了摆脱对进口石油的过度依靠,实施了世界上规模最大的乙醇开发计划。到1991年,乙醇产量达到130亿升,在980万辆汽车中,近400万辆为纯乙醇汽车,其余大部分汽车燃用的是20的乙醇汽油混合燃料,乙醇燃料已占汽车燃料消费量的50以上。在生物柴油方面,德国发展比较快,现有23家生物柴油生产企业,拥有1717个生物柴油加油站,2004年生产能力已达到109.7万吨。德国还将建成世界上最大的生物柴油装置。美国也很重视生物柴油的开发利用,目前有4家生物柴油生产厂,总能力为0.30Mt/a。马来西亚利用自身的资源优势,自1980年起就开始研发棕油生物柴油,并计划发放9张许可证建立棕油生物柴油厂。巴西也是较早把握生物柴油技术的国家。

4)压缩技术

生物质压缩技术可将固体农林废弃物压缩成型,制成可代替煤炭的压块燃料。如美国曾开发了生物质颗粒成型燃料,泰国、菲律宾和马来西亚等第三世界国家发展了棒状成型燃料等。成型燃料主要应用于二个方面:一是进一步炭化加工制成木炭棒或木炭块,作为民用烧栲木炭或工业用木炭原料;二是作为燃料直接燃烧,用于家庭或暧房取暧用燃料。

3.2中国生物质能源的利用状况

中国政府及有关部门对生物质能源的利用极为重视,中心几位主要领导人曾多次批示和指示加强农作物秸秆的能源利用,国家科委已连续在三个国家五年计划中将生物质能技术的探究和应用列为重点探究项目。在此背景下,涌现出了一大批优秀的科研成果和成功的应用范例,如户用沼气池、禽畜粪便沼气技术、生物质气化发电和集中供气、生物压块燃料等,取得了较好的社会效益和经济效益。同时,中国已组建起了一支高水平的科研队伍,拥有一批致力于生物质能源技术探究和开发的闻名专家学者,具备一定的产业和技术基础。

1)沼气技术。此技术是中国发展最早、较为普遍的生物质能源利用技术。20世纪70年代,中国为解决农村能源短缺的新问题,曾大力开发和推广户用沼气池技术。在“九五”期间,应用于处理高浓度有机废水和城市垃圾的高效厌氧技术被列为科技攻关重点项目,现已取得预期的进展。“十五”科技攻关课题《大型高效厌氧沼气发电技术及示范电站》以污水处理达标和大功率沼气发电机组为课题攻关的突破口,利用污水处理产生的沼气建造沼气发电示范工程,促进了沼气工程的进一步推广,使沼气工程在中国社会经济发展过程中发挥出更大的能源、环保效益。至今,中国已建成大中型沼气池3万多个,总容积超过137万m3,年产沼气5500万m3,仅100m3以上规模的沼气工程就达630多处。

2)生物质气化技术。中国生物质气化技术近年有了长足的发展。气化炉的形式从传统上吸式、下吸式发展到先进的快速流化床和双床系统等,应用上除了传统的供热之外,在农村家庭供气和气化发电上也取得了重大突破。“八五”期间,国家科委布置了“生物质热解气化及热利用技术”的科技攻关课题,取得了丰硕成果:采用氧气气化工艺,研制成功生物质中热值气化装置;以下吸式流化床工艺,研制成功l00户生物质气化集中供气系统和装置;以下吸式固定床工艺,研制成功食品和经济作物生物质气化烘干系统和装置;以流化床干馏工艺,研制成功1000户生物质气化集中供气系统和装置。“九五”期间,国家科委布置了“生物质热解气化及相关技术”的科技攻关专题,重点探究开发1MW大型生物质气化发电技术和农村秸秆气化集中供气技术[6]。“十五”期间,中国在利用生物质能源方面硕果累累。由中国科学院广州能源探究所研发的“4兆瓦生物质气化联合循环发电系统”,以谷壳、木屑、稻草等多种生物质废弃物为原料,发电效率可达20~28,运行每度成本约0.35~0.45元,能满足农村处理农业废弃物的需要。目前全国已建成农村气化站200多个,谷壳气化发电机组100多台套,气化利用技术的影响正在逐渐扩大。

3)固体和液体燃料技术。“八五”期间,中国开始了利用纤维素废弃物制取乙醇燃料技术的探索和探究,主要探究纤维素废弃物的稀酸水解及其发酵技术。此外,中国还重点对生物质压缩成型技术进行了科技攻关,引进国外先进机型,经消化、吸收,研制出各种类型的适合国情的生物质压缩成型机,用以生产棒状、块状或颗粒状生物质成型燃料。中国的生物质螺旋成型机螺杆使用寿命达500小时以上,属国际先进水平。“九五”期间,开展了野生油料植物分类调查及育种基地的建设。“十五”期间,中国对植物油和生物质裂解油等代用燃料进行了初步试验探究,包括植物油理化特性、酯化改性工艺和柴油机燃烧性能等。

4)生物质工程技术优势。在生物质工程中,国际公认有三个需要解决的重大工程技术新问题。一是克服木质纤维素分子对生物转化的抗性--由多糖降解为可发酵糖,二是通过微生物代谢工程和基因工程探究高速、高效、高收率的利用可发酵糖生物转化,三是简捷、高效的下游过程技术--产物分离[7]。尽管中国生物质技术整体水平和发达过相比仍较低,但在这三个生物质生物利用关键技术难题方面却有着独到的技术优势。首先,中国采用分子振动技术和微生物酶法相结合处理木质纤维素,可以提高纤维素水解速度和水解液中还原糖浓度,显著降低可发酵糖成本。第二,在五碳糖、六碳糖微生物共代谢探究方面,中国不仅构建了可以利用木糖生成乙醇的基因工程细菌,提高了用秸杆生产乙醇的经济性,还筛选、诱变得到了共代谢木糖、葡萄糖生产高光学纯度乳酸的真菌等。第三,中国开发的一体式膜生物反应器连续发酵技术,不仅解决了产物对菌种生长的抑制新问题,可以使微生物在高浓度发酵,而且不含细胞和生物高分子杂质的澄清发酵液有利于目标产物的分离纯化,可以简化下游提取过程。这三方面的技术突破,可以使中国在新兴的生物质产业领域处于国际先进水平。将大幅度地提高生产燃料乙醇的经济效益,降低聚乳酸前体乳酸的生产成本,使生态塑料聚乳酸树脂具备和石油基塑料竞争的经济性,最终构建起中国成熟的生物质产业。

3.3中国生物质能源利用和国外的差距

虽然中国在生物质能源开发方面取得了巨大成绩,但应该清醒地熟悉到,中国的生物质能源发展水平和发达国家相比仍存在一定差距。

1)技术单一,开发不力

中国早期的生物质利用主要集中在沼气开发上,近年逐渐重视热解气化技术的开发应用,也取得了一定突破,但其他技术进展却非常缓慢,包括生产酒精、热解液化、直接燃烧的工业技术和速生林的培育等,都没有突破性的进展。

2)标准欠缺,管理混乱

在秸杆气化供气和沼气工程开发上,没有明确的技术标准和严格的技术监督,很多不具备技术力量的单位和个人参和了沼气工程承包和秸杆气化供气设备的生产,造成项目技术不过关,达不到预期目标,甚至带来平安新问题,给后续开展生物质能源利用工作带来了很大的负面影响。

3)规模小,效益低

由于资源分散,收集手段落后,中国的生物质能源工程的规模很小,大部分工程采用简单工艺和简陋设备,设备利用率低,转换效率低下,造成投资回报率低,难以形成规模效益。

4)投入少,效果差

相对科研内容来说,投入过少,使得探究的技术含量低,低水平重复探究较多,未能有效解决一些关键技术,如:厌氧消化产气率低,辅助设备配套性差,设备和管理自动化程度较差;气化利用中焦油新问题没有彻底解决,给长期应用带来严重新问题;沼气发电和气化发电效率较低,相应的二次污染新问题没有解决,导致许多工程系统常处于维修或故障状态,降低了系统运行强度和效率;生物质液化方面虽然有一定探究,但技术仍比较落后。

4生物质能源的开发前景

4.1生物质资源丰富

中国生物质资源开发利用潜力大,现有森林、草原和耕地面积41.4亿公顷,理论上年产生物质资源可达650亿吨以上(在每平方公里土地上,植物经过光合功能而产生的有机碳量,每年约为158吨)。以平均热值为15000kJ/kg计算,折合理论资源量为33亿标准煤,相当于中国目前年总能耗的3倍以上。目前实际可以作为能源利用的生物质主要包括秸秆、薪柴、禽畜粪便、生活垃圾和有机废渣废水等。据调查,目前中国秸秆资源量已超过7.2亿吨,折合约3.6亿吨标准煤,除约1.2亿吨作为饲料、造纸、纺织和建材等用途外,其余6亿吨均可作为能源被利用。薪柴的来源主要为林业采伐、育林修剪和薪炭林,一项调查表明:中国年均薪柴产量约为1.27亿吨,折合标准煤约0.74亿吨;禽畜粪便资源约折合1.3亿吨标准煤;城市垃圾资源可折合标准煤1.2亿吨左右,并以每年8~10的速度增加。这些都是中国发展生物质产业的稳定资源。此外,中国还有1亿多公顷的边际性土地不宜垦为农田,但可种植高抗逆性能源植物,这对生物质产业而言是一笔宝贵的财富。我们可以在广大的山区、沙区栽种乔灌木油料植物,后者可以作为生物质燃料油的原料,而且中国含油植物资源丰富,分布范围广,共有151个科、1553种含油植物,其中含油量在40以上的有30多种,对它们的有效利用又可以为中国的生物质燃料油工业提供丰富的可再生原料。据估算,中国可开发的生物质能资源总量约7亿吨标准煤,在此基础上,国家提出至2020年中国农林生产的生物量要相当于15亿吨标准煤,相当于每年再建设多个“大庆油田”。

4.2市场需求旺盛

随着国民经济的发展和人们生活水平的提高,市场对于可再生能源的需求量将会越来越大,生物质能源的市场前景十分诱人。

1)国家对于能源的需求要求生物质能源产业加快发展。

以生物液体燃料乙醇和生物柴油为例:2005年,中国共生产燃料乙醇81万吨,在未来几年中国对石油进口依靠度加深、国际石油价格进入高价时代等大背景下,国内燃料乙醇产能扩大已经成为不可阻挡的趋向,加上国家的财政补贴,燃料乙醇的利润空间也在逐渐上升。预计未来10年内,全球燃料乙醇年消费量将达到160亿~180亿加仑,中国燃料乙醇需求量保守估计每年也将达500万吨[8]。同时,中国生物柴油的发展潜力也相当大。麻疯树、黄连木等油料植物可满足500万t/a生物柴油装置的原料需求,废弃动植物油回收每年可生产约200万吨生物柴油。近年来,中国相继建成了许多年产量过万吨的生物柴油厂。预计到2010年,中国生物柴油需求量将达2000万吨。

2)生态型经济社会发展需要生物质能源。

随着国家和社会对于生态环境保护的逐步重视,生态型能源也将会越来越受欢迎。如用燃料乙醇、生物柴油来替代或部分替代常规汽油或柴油,可大幅度减少汽车有害尾气排放量。面对越来越严重的白色污染,生物塑料有着广泛的需求市场。为改善农村的生产、生活环境,提高农民的生活质量,以作物秸秆、畜禽粪便、农林废弃物和环境污染物为原料,使之无害化和资源化,生产生物质可燃气等作为他们的生活能源,一举改变原来直接燃用秸秆薪柴烟薰火燎的炊事取暖局面,起到既办实事又赚效益的功效。

3)边远地区需要生物质能源。

中国的边远、穷困地区多缺电、少能,但生物质资源丰富,并可以利用边际性土地生产能源作物,以它们为原料,可以进行生物质能源的开发,利用生物质气化技术建设沼气工程等发电、产热、供能,满足边远地区广大农民的能量、燃料需要。

5生物质能源进一步利用的方向和办法

5.1生物质能源的发展方向

开发生物质能源是一项系统工程,是中国实现可持续发展的基本建设工程,应实现"两个结合",即做到"和经济发展及生态环境保护相结合"和"和中低产田改造及农业结构调整相结合"。根据中国经济社会发展的特征,生物质能源的开发利用既要学习国外的先进经验,又要强调自身的特色。

1)加强生物质工业化应用和规模化生产。

加大生物质能源利用的比重,提高生物质能在能源领域的地位,扩大生物质能的影响,为生物质能源今后的大规模应用创造条件。

2)充分发挥生物质能作为农村补充能源的功能。为农村提供清洁的能源,改善农村生活环境,提高农民生活质量。这包括沼气利用、小型气化发电等实用技术。

3)探究生物质能向高品位能源产品转化的技术。以先进技术提高生物质能的利用价值,为未来多途径利用生物质能,更好地发挥生物质能的功能奠定基础。

4)开发新的能源资源。以现有的资源为基础,利用山地、荒地和沙漠等边际性土地,发展新的生物质能资源,探究、培育、开发速生、高产的植物品种,在当前条件答应的地区发展能源农场、林场,建立生物质能源基地,生产规模化的木质或植物油等能源资源。

5.2生物质能源的开发办法

依据上述生物质能源的发展方向,针对性地提出以下应对办法。

1)提供政策支持。考虑到生物质能源发展在成本上尚难和石油基产品相竞争,国家要有计划、有步骤地支持一批新能源骨干企业的发展,在投资、价格和税收等方面给予相关政策性补贴。开展国际合作,引进国际先进技术和资金;建立专门的生物质能源资源展示区,增加公众认知度及节能意识。

2)推动产业化。应制定整体性科技研发计划,启动产业化项目,建立部级的质量监测系统,抓好产品生产的标准化、系列化和通用化。相关部门要加强生物质能源利用技术的商品化,制定严格的技术标准,加强技术监督和市场管理,规范市场活动,为生物质技术的推广创造良好的市场环境。生物质能源企业要依靠科技进步和提升经营管理水平来加强生物质能源的综合利用和产品多元化,从不同环节统一协调布局并进行系统优化,使产出和效益最大化。

3)扩大工业化生产。加强生物质技术和工业生产的联系,在示范应用中解决关键的技术,重点突破推广应用中出现的技术难题,在生产实践中提高并检验生物质能技术的可靠性和经济性,为大规模应用生物质能源创造条件。当前及今后一段时间可以将燃料乙醇、生物柴油、生物乙烯、生物塑料以及沼气发电和固化成型燃料等作为主导产品进行工业化生产。

4)加快技术探究。要分层次、按类别逐步推进生物质能的科研工作,坚持点面结合、整体推进的原则,将近、中、远期目标相结合。既要支持前景好的基础性探究,如秸秆能源利用,有机垃圾处理及能源化,工业有机废渣和废水处理及能源化等,也要推动技术相对成熟的项目进入中试阶段或产业化,如高效生物质气化发电技术、有机垃圾IGCC发电技术、高效厌氧处理及沼气回收技术、纤维素制取酒精技术、生物质裂解液化技术、能源植物培育及利用技术、生物质制氧等先进技术,争取短期内取得“点”上的突破。

5.3生物质能源发展须协调处理的关系

随着中国发展生物质能源发展时机的逐步成熟,国内企业和各地的生产热情日益高涨,可能会产生一些盲目蛮干的势头,而发展生物质能源是一项涉及长远的系统工程,因此必须加强引导,按照经济规律运做。统筹考虑各种因素,生物质能源的发展需要正确处理好以下关系。

1)确保粮食平安和发展能源作物并重。一要坚持基本农田保护制度不动摇,不能因为开发种植能源作物,破坏或减少基本农田。二是大力引导在荒山、废弃地开发种植木薯、甜高粱、木本油料植物等。三是充分发掘农林废弃物的利用潜力,变废为宝。

2)稳定传统能源和发展生物质能源并行。当前首先要做好传统能源的开发利用工作,同时积极发展生物质能源,尽可能做到两者有机配合,共同保障国家能源平安。

3)立足市场和政府支持并立。要严格市场准入制度,提高市场进入的技术、资金门槛,确保产品质量和生产过程环保达标,杜绝环境污染。同时,按照鼓励先进的原则,在以上市场准入的企业中,实行招标制度,对效率高、补贴低的企业和实体给予支持。

4)全面推进和因地制宜并虑。发展生物质能源作为新能源开发利用的一项战略举措,需要创造有利条件,全面推动,但也不可无视资源条件的限制,全面开花,造成资源的无序开发和巨大浪费。同时,生物质能源资源采集及运输成本较高,因此要以运距合理、经济可行为前提,在确定单个项目生产能力时不能盲目求大。

5)自主发展和对外合作并进。目前国外一些生物质能源公司已进入中国市场,它们一方面要利用中国的资源,另一方面会抢占中国的市场。这要求我们既要加强对外合作,学习先进技术,更要坚持自主发展,抓住难得的机遇,把握核心技术,培育壮大中国的生物质能源产业。

6结语

生物质能源范文第8篇

一、固化技术

能量密度小是生物质能源利用上的主要问题,此问题使得生物质常占用大量空间,储藏与运输成本高。为了解决这个难题,生物质固化技术应运而生;在一定压力与温度下,将生物质原料干燥并粉碎,之后压合成燃烧效率与燃烧性能较高的高密度规则固体,大幅度降低了储藏与运输费用,为生物质燃料的工业生产以及广泛引用提供了可能。生物质固化的方式有许多种,热压成型技术设备成本低,工艺简单操作方便,成为了应用最普遍的生物质固化处理手段。有以针对大豆和玉米秸秆为原料的固体燃料研究表明,用热压成型法处理秸秆时,在含水率10%左右,成型率较高。生物质固体燃料在使用时也会出现诸多问题,其中最为突出的是其燃烧时的结焦现象,严重影响了固体生物质燃料的大规模应用。现今,对固体燃料的燃烧结焦的研究还非常少,故此问题很难解决,随着研究的深入和科技的进步生物质固体燃料的发展一定会有新的契机。

二、液化技术

生物质的液化是在高温高升温速率的条件下实现原料的热裂解气化,之后裂解气在很短时间内冷凝获得生物质液体油,这种生物质液体油清洁高效、绿色环保是一种优质液体燃料。生物质液体油的生产设备趋于小型,工艺较为简单,相对其他高温高压工艺成本较低;然而由于对热裂解的机理方面的研究有限,其生产效率还比较低,故至今没能大规模应用于工业生产。生物质液态油的物理性质以及组分含量与其燃烧效率和燃烧性能密切相关,现今众多专家学者正对生物质热裂解液态油的物理以及化学性质开展深入研究,并开发了多种新型液化技术。在众多新型生物质液化加工法中,基于超临界流体卓越的扩散性与溶解性开发的超临界液化技术效果最为显著,但其设备成本较高,工艺复杂工业应用较为困难,但在实验室技术的层面上受到了广泛关注。有研究者以大豆秸秆为原料研究了其在水与乙醇超临界体系中的液化过程,并考察了乙醇组分含量对生物质液态油转化率的影响。实验表明,在中等乙醇摩尔分数的条件下,产物油分含量最大。

三、气化技术

以氧气为助剂,利用生物质不完全燃烧的特性将生物质变为CH4、CO、H2等可燃性气体的过程称之生物质的气化。在所有生物质利用手段之中,气化技术是应用最广泛的一种,20世纪末日本能源学家吉川邦夫提出了生物质高温气化的思想,并在东京工业大学进行了实验。我国郭建维利用制备的诸多Ni基催化剂利用流化床反应设备进行了生物质气化技术的研究,并对各种催化剂的效果进行了评价。生物质气体中存在大量焦油,对生物质气体的净化是提高产品质量的关键工段。工业上新兴的去焦油技术是催化裂解法,在高温下(一般在800℃以上)将焦油催化分解变为小分子气体并入燃气之中,既省去了传统洗焦水污染严重的问题又增加了生物质燃气的燃烧组分,前景广阔。

四、前景展望

到21世纪中叶,世界人口将接近九十亿,为了满足人民生活需求,粮食作物的种植规模必将持续扩大,从而产生大量的庄稼秸秆,为生物质能源产业提供了充分的原料,这也为生物质能源产业发展奠定了基础。此外,化石燃料使用后严重的污染问题近年来也备受关注,我国也出台相关政策限制化石燃料的使用。例如,在一些城市实行“摇号申领私家车牌照”和“私家车单双号出行”等规定,这都十分有利于生物质能源产业的发展。同时,生物质能源产业也面临诸多挑战,现在国内的生物质能源生产企业规模还十分有限,资金缺乏,生产工艺落后,科研创新能力较差。此外,生物质能源的产品销路狭窄、产业链结构不合理等诸多因素制约着生物质能源产业的发展。然而随着政府对生物质能源的关注程度的不断加大与资金投入的不断增加,许多问题都会逐渐得以解决,生物质能源产业将会迎来新的生机。

五、小结

我国缺乏石油资源,且煤炭资源因为近年来的过度开发,各地煤矿也出现余量不足的情况。生物质能源的原料种类多样,转化形势不一,用途广泛,另外其清洁环保,二氧化碳排放少,前景广阔。此外我国是农业和人口大国,生物质资源丰富,农村剩余劳动力众多,在此得天独厚的环境下,政府应出台相关政策鼓励各地在乡村大力开发生物质资源,缓解城市能源短缺并实现农民增收。与发达国家比较,我国的生物质资源技术还十分落后,产品转化率不高,造成了大量的原料浪费,针对此问题政府应划拨经费支持生物质利用的技术创新,增加优质生物燃料的产量,支撑我国能源战略。

(作者单位为河南工业大学)

[作者简介:张驰(1989―),男,河南新乡人,研究生,研究方向:负载型催化剂在酯交换反应中的应用。]

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[9] 王效华,冯祯民.中国农村生物质能源消费及其对环境的影响[J].南京农业大学学报,2004,27(1):108-110.

生物质能源范文第9篇

[关键词] 生物质能源 开发利用 对策

[中图分类号] S216 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 (2016)11-0132-01

生物质能源是以植物为原料生产的可再生能源,是可再生能源中惟一可运输并储存的能源。当今世界能源和环境问题是制约经济发展的突出问题。人类目前使用的主要化石能源有石油、天然气和煤炭3种。开发新能源已成关系经济社会可持续发展的重大课题。发展生物质能源,对保障我国未来能源安全具有重要作用。

1 发展生物质能源的重要性

生物质能源是倍受世界各国重视的可再生能源。国内许多专家提出了“发挥灌木优势推动我国能源林业的发展,集约经营短轮伐期乔灌木能源林是发展生物质能源的基础。”我国林木生物质能源原料资源比较丰富,发展的潜力和空间巨大,为我国林业的发展提供了新契机。灌木具有抗逆性强,用途多等优势,我国广大的干旱、盐碱地、荒山秃岭皆可发展灌木林,发挥生态效益,收割后还能自然萌生更新,是能源建设和生态建设的最佳结合模式。开发灌木能源既可以推动我国生物质能源工业的发展,又能促进生态脆弱地区植被的恢复和重建,改善生态环境。把握生物质能源发展的战略机遇,以林木生物质能源对油汽的替代或部分替代,使我国林业全面介入能源领域,形成林业新的战略增长点,缓解我国能源紧缺的局面具有重要作用。

2 生物质量能源发展现状

世界上,生物质能源开发最早且成功的是生物柴油和乙醇。德国、美国、巴西在生物柴油和乙醇替代汽油方面处于世界领先地位。作为世界上最大的乙醇出口国的巴西,其60%的汽车燃料是甘蔗提炼出来的乙醇。美国提出到2025年要用生物燃油替代25%的化石运输燃料口号。

我国的乙醇燃料开发启动较早,从2001年4月开始,就已在全国推广使用燃料乙醇,河南、黑龙江、吉林作为试点省份,建立了四大酒精厂以利用陈化粮生产酒精。2006年,国家提出中国将大力支持生物质能源、太阳能、风能等可再生能源的研究开发和推广应用,并将生物质能源放在了首位。

来自国家发改委的数据显示:目前我国燃料乙醇年生产能力达102万吨,乙醇消费量占全国汽油消费市场的20%,成为仅次于巴西、美国的第三大燃料乙醇生产和使用国。

3 中国生物质能源储备概况

我国生物质资源比较丰富。据初步估计,我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。

我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,麻疯树、黄连木等树种果实是开发生物柴油的上等原料。有150多种植物含油量超过40%。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。

我国北方有大面积的灌木林,估计每年可采集木质燃料资源有1亿吨左右;全国有5700多万公顷为中幼龄林,如正常抚育间伐,可提供1亿多吨的生物质能源原料,同时,木材采伐、加工剩余物还能提供可观的生物质能源原料。云贵川等省区大力培育发展生物柴油小桐子资源,小桐子种植面积已达50万亩。河北、河南、安徽、陕西等地人工种植黄连木近5万亩。

我国现有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。适宜发展能源林的有宜林荒山荒地5400多万公顷。有近1亿公顷的盐碱地、沙地以及矿山、油田复垦地等不适宜农耕的土地大都适宜培育特定的能源林。

4 国家对生物质能源开发规划

木本生物质能源属于我国科技发展的能源及环保两大重点,是我国“十一五”规划重要研究对象,也是世界林业发展的新亮点。国家林业局和中国石油天然气股份有限公司在云南、四川启动第一批林业生物质能源林基地建设,基地面积60多万亩,可实现约六万吨生物柴油原料供应能力。“十一.五”期间,我国将培育林业生物质能源林1200多万亩,以满足600万吨生物柴油和装机容量1500万千瓦年发电原料供应的林业生物质能源发展目标;未来15年,国家林业局将进一步推进林业生物质能源发展,全面规划全国能源林培育工作,并计划在2020年完成额定规模的能源林培育基地建设任务。

财政部、发展改革委、农业部、税务总局、国家林业局联合印发的《关于发展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施意见》,国家将在“建立风险基金制度,实施弹性亏损补贴、对原料基地补助、进行项目示范补助、减免税收“等四项财税政策上扶持生物质能源的发展。

5 发展生物质能源对策

我国发展生物质能源应采取的主要对策为:

5.1 制定生物质能源发展纲要和实施方案,开展可利用土地资源和植物资源的调查评估,制定能源植物种植规划,发展和建立能源树种、能源作物良种基地,启动生物质能源产业化项目,促进新农村建设。

5.2 与建立节约型农村结合发展成型燃料。要鼓励和扶持发展农林废弃物致密固化成型燃料生产企业,引导农民将农林废弃物加工成成型燃料,作为煤炭替代品。

5.3 与生态环境治理结合发展能源林业。山地和高原应以发展薪炭林和木本油料林为主,平原建立生物柴油木本油料原料基地,沿海滩涂种植以柽柳为主的耐盐碱树种和可以提炼生物柴油的滨海锦葵。

5.4 与调整农业产业结构结合发展能源农业。以不与粮食争地、确保粮食安全为前提,调整农业种植结构,发展油料作物和高糖作物。

5.5 与养殖场结合推行沼气规模化生产。发展农业生物质能源,不仅能改善能源结构、实现能源多元化、缓解能源紧张局面,而且能够治理和保护生态环境、调整农业产业结构、促进农民增收。

5.6 制定有利于生物质能源发展的财政政策和科技政策,鼓励和支持企业、职工、个体户进行能源林的定向培育和能源作物的规模种植,引导和扶持企业投资生物质能源开发项目,支持一批生物质能源骨干企业。

生物质能源范文第10篇

[关键词] 生物质能源林 现状 对策

[中图分类号] S7 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 (2013)11-0099-01

生物质能源是由植物的光合作用固定于地球上的太阳能,它是通过一系列转换技术,利用生物原料生产出不同品种的能源,如固化和炭化可以生产固体燃料,气化可以生产气体燃料,液化和植物油或动物脂肪可以获得液体燃料,甚至生产电力。为了摸清平顶山市生物质能源林树种资源的家底,查明种质资源现状,于2011年8月至2012年11月我们开展了认真细致调查工作,现将调查结果和就当前我市生物质能源林的开发与保护提出对策:

一、平顶山市林业资源现状

平顶山市位于河南省中南部,地处伏牛山、外方山东部余脉与黄淮平原交接地带。全市现辖10个县(市)区;全市总人口495.8万人;总土地面积1182.3万亩,有林地面积364万亩,森林蓄积量873万立方米,森林覆盖率达31.2%。境内山青水秀、气候宜人,各类动植物资源十分丰富)。

二、调查措施

我们从各县区抽调责任心、事业心强,吃苦耐劳参加过森林资源清查的6名专业技术人员组成专业调查队,对全市逐县开展专项调查或核查。

三、调查树种

生物质能源林主要树种为七叶树、连香树、青檀、黄连木、文冠果、香果树、秤锤树、核桃楸、水曲柳、秦岭冷杉10个树种。

四、调查方法

1.各县区自查。县区林业(种苗)工作站的同志,先期开展自查,走访老农、老林业专家等,同时选择重点乡(镇)林区或村庄或山头,有针对性查验树种及筛选调查线路。

2.实行专业队外业调查。成立专业队逐县开展调查,每到一县调查队员虚心向当地林业部门的老林业请教,了解当地树种生长情况,并和当地抽调的专业队员对该县的重点林区山头或村庄,尤其是交通闭塞或人烟稀少的山区村镇开展调查。

3.实地调查核验。每到一处对发现的树种测定生长量,描述形态,调查结实情况、调查土壤地形地貌,采集树木标本、调查分布范围与面积,拍摄照片、填写采集记录和地点。对当地林业部门先期调查的树种进行核验确定。

五、调查结果

1.已发现的生物质能源林树种分别是:青檀、黄连木、水曲柳、秦岭冷杉等4个树种。

2.未发现的生物质能源林树种分别是:七叶树、连香树、文冠果、香果树、秤锤树、核桃楸等6个树种。

六、资源现状

1.青檀树 学名 Pteroceltis tatarinowii Maxim. 榆科 Ulmaceae

落叶乔木,高达10m-20m。树皮呈长片状剥落。叶卵形或椭圆状卵形,基部三出脉。雌雄同株。小坚果两侧具翅。中国特有单种属植物。树皮是宣纸的优良原料。国家2级保护稀有种。青檀树属榆科,翼朴属,其材质坚韧,纹理细密,耐腐耐水浸,是园艺、室内装饰等的珍贵树种。对气候、物种演化等具有十分重要的科学价值。

主要分布:鲁山县西部山区、舞钢市南部深山区,面积共计3100亩,平均树龄60年,平均胸径20厘米,平均树高6.5米,均冠幅8.5米。

2.水曲柳树 学名 Fraxinus mandshurica Rupr.木犀科梣属

国家保护级别3 级植物,全国分布在黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、河北、山西、河南、陕西、甘肃。水曲柳是古老的残遗植物,现状渐危种,分布区虽然较广,但多为零星散生。多生长在河漫滩和山地河流下游的河谷,为阳性树种,幼龄期稍耐庇荫,成龄后需要充分光照。

主要分布鲁山县国有林场五工区(小地名:白牛城口)。该地水曲柳生长面积2600亩,海拔630米-1500米,属天然次生林,土壤为黄棕壤、厚度50厘米,砾石含量20%,腐殖质15厘米。下木为盐夫木、黄栌、杜鹃等植物。代表树胸经38厘米,树高12.8米、冠幅11.5米。

3.黄连木树 学名Pistacia Chinesis Bunge 漆树科,又名楷树

黄连木在我国,已经有2500多年的栽培历史。黄连木是一种能源植物。在人类面临石油资源紧缺、环境污染严重的形势下,结合荒山绿化,植树造林,积极推广黄连木的种植,营造绿色“能源森林”,意义重大而深远。

主要分布全市,总面积1100亩,海拔1000米,主要分布在汝州市和舞钢市,平均树龄80年,平均胸径18厘米,平均树高9.5米,平均冠幅8.5米。

4.秦岭冷彬(Abies chensiensis Van Tiegn)松科

秦岭冷彬是国家Ⅱ级重点保护野生植物,在植物分类系统中,秦岭冷杉是古老的裸子植物松科中的一个属,冷杉属家族全世界有50多种。秦岭冷杉常绿,它的树姿挺拔,树冠塔形,枝叶繁茂,生长在海拔1000米以上的寒冷高山地区。 主要分布在鲁山县尧山风景区,面积约1000亩,海拔2000米,土壤黄褐土、土壤厚度20厘米-30厘米、砾石含量50%以上。代表树胸径28厘米,树高15米,冠幅5.5米,树龄100年以上,树势衰弱,半枯半活。

七、问题与对策

1.存在的问题

1.1现存的青檀、黄连木、水曲柳、秦岭冷彬等树种都生长在地势陡峭、环境恶劣的地方自然生长,且无人管护;个别树种(如秦岭冷杉)病虫害严重,管理不善,面临死亡或灭绝的危险。

1.2 青檀、黄连木、水曲柳、秦岭冷杉等本地或乡土树种存在着人为任意采种或乱砍乱伐现象。

2.主要的对策

我市现存的树种资源黄连木、青檀、黄栌、秦岭冷彬等树木都是生物质能源林,也是我市珍稀树种和优势乡土树种。生物质能源林在当前的林业生产,纯林的改善、城市绿化美化尤其能源结构的发展都有战略意义。

2.1 建议市政府尽快出台保护生物质能源林的政策和措施,各级党委政府在制定林业规划时把发展生物质能源林作为林业生产的重要工作去抓。把生物质能源林作为丰富当地树种资源,改善树种单一,提高抵抗病虫害能力的工作去真抓实干。

2.2 在造林中,适量发展良种生物质能源林树种,且一定要因地制宜,适地适树。从当地实际出发的同时还要与市场需求相结合。

2.3 林业主管部门在技术培训方面,要对林农及时进行林木栽培管护,病虫害防治等技术培训,确保发展生物质能源林早收益、早见效。

2.4 及时成立组织和护林队保护树木;加强病虫害防治工作;严防乱砍乱伐及乱采种实现象发生;加快繁育能力,推广扩大种植面积保护优势树种。

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