生物燃料研发范文
时间:2023-10-25 17:33:47
导语:如何才能写好一篇生物燃料研发,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
上市公司中,天邦股份(002124)旗下湖南金德意饲料油脂公司拥有利用废弃食用油制造生物柴油的技术;嘉澳环保(603822)自2016年潜心研发符合欧盟EC法规要求的出口用生物柴油产品,目前已研制成功,并已成功签署1300吨试单合同。
【10年期国开债两日累计涨逾20个基点】10年期国开债170215合约尾盘成交在4.935%,盘中一度至4.955%,最近两日累计上涨逾20个基点。交易次活跃的10年期国开债170210合约尾盘成交在5.015%。
【中国首个干细胞通用标准:推动干细胞领域规范化和标准化】由中国细胞生物学干细胞生物学分会主办,中科院干细胞与再生创新研究院承办的《干细胞通用要求》新闻会今日在北京举行。
篇2
来源于电的生物燃料
美国加州劳伦斯伯克利国家实验室的科学家史蒂夫・斯格带领他的团队研发出一种高效的生产液体燃料的方法,他们采用一种叫做Ralstonia eutropha的细菌,通过对细菌进行基因工程改造,让其改变了自然状态下的产能方式――自然界中的细菌以氢为能量来源,通过转化二氧化碳合成有机物.科学家重建了该细菌的代谢途径,从工程大肠杆菌等其他细菌中引入生产中链甲基酮的代谢途径,使得细菌的代谢终产物变为十六烷,它非常接近于传统柴油.这一新技术所需要的是氢和可再生电能,而可再生电能可以用太阳能和风能等再生能源产生,也就是说,电燃料整体为可再生和绿色的.这一技术解决了传统生物能源生产过程中的不足,彻底避免了生物燃料与人争粮的窘境,而且其比目前生物能源的生产效率高10倍.这一研究目前离应用还有一定距离,尚处于实验室阶段,不过进展顺利,已获得美国能源高级研究计划署电燃料项目支持的340万美元的资助,这也是能源署高级研究计划署电燃料项目所支持的13个电燃料项目之一.
电燃料,顾名思义,就是细菌等微生物直接利用电能而获取能量生长,并且生产出生物燃料的生产方式,这一方式有了一大改进.传统的生物燃料生产方式都有一个关键的限速步骤,那就是光合作用.无论是一代还是二代生物能源技术,大多数生物燃料能量都是源自植物通过光合作用所转化的太阳能.像是初期玉米和甘蔗中的糖类物质,以及后来的秸秆中的纤维素,说到底,都是由植物本身进行光合作用将太阳能转化为化学能而来的.光合作用对于植物本身来说必不可少,但遗憾的是,光合作用相对来说较为低效,这就导致了生物原料生产周期较长;想要获取储存在植物中的能量特质来生成生物燃料,需要大量的加工步骤.电燃料的生产则成功绕过了光合作用,如果能够突破关键技术,将大大提高生物燃料的生产效率.
改变生物燃料的争粮窘境
除了光合作用的低效,生物燃料还有一个致命的问题,那就是与人争粮.2012年的美国大旱重启了食品与生物燃料之间的斗争――今年美国玉米产量与一个月前的预测相比下降了17%,与去年的产量水平相比下降了13%,每公顷产量可能是17年以来最低.玉米价格已经达到了创纪录新高.而且玉米也是动物饲料的主要组成部分,因此,肉类、牛奶和鸡蛋价格也可能随之攀升.与此同时,全美大约40%的玉米被用来制造乙醇,乙醇生产过程会剩下一些可供喂养动物的东西.然而,如今美国玉米产量的至少四分之一被制成了乙醇,作为燃料使用,这已成为政府的强制要求.但国际粮农组织负责人呼吁“立即暂时中止”这一政府要求,以便将更多的玉米用于食品或饲养牲畜.美国畜牧行业也督促国会暂停要求在汽油中添加乙醇的法律.可以说,自从生物燃料问世,这一问题就一直处于争论的漩涡当中.
篇3
据现场技术负责人、青岛科技大学教授李建隆介绍,生物质热裂解液化工业化技术难度很大,被公认为是世界性难题。如厌氧投料、快速热裂解、热碳降温、气固分离、烟气净化及重油挂壁等,长期困扰着热裂解工业化的技术进步与
发展。
今天(28日)投运的生物质热裂解液化自动化生产线,于2011年7月开建,今年7月投入调试运行。每小时投料达1.5吨,年处理能力1万吨。产能、产品质量与运行的连续可靠性达到设计指标。这里将逐步建成生物质能转化技术的科研、生产、制造、推广示范基地。
李建隆介绍说,生物油是一种用途极其广泛的新型可再生清洁能源产品,加工后可用于锅炉、柴油机、涡轮机等;同时,还可从中提取高附加值的化学品,如经分馏可得到香料、溶剂、树脂等,并可制取多酚、化肥、农药和一些满足环保要求的产品。
生物质炭疏松多孔、灰分低、含硫量低,有着良好的燃料特性;在冶金业可用做炼制的还原剂,熔炼的生铁具有细粒结构、铸件紧密、无裂纹等特点,适于生产优质钢;通过深加工可制成橡胶行业碳黑替代品;还可用于有色金属冶炼,尤其是制成活性炭后,可广泛用于化工、医药、环保等领域。
据介绍,吉林省颐民宝新能源开发有限公司技术团队历经13年研发与攻关,目前已获得“快速热裂解技术取生物质油的方法”等数项专利,掌握了高效生产生物油的核心技术,解决了诸多科学与工程技术难题。热裂解反应器使用自身产生的燃气加热,不需要其他化石燃料。整套装置不排放任何污染物,洗涤塔底的含炭重油与裂解过程产生的含油污水、部分炭,按一定比例研磨成油炭浆(自主研发的一种新型燃料),可作为锅炉燃料使用及生物质发电;生产线采用在线监测,自动化控制,操作方便,安全性强。
该公司采用改进型真空移动流化床,解决了粉料快速加热、物料易产生堵塞、高温下裂解管使用寿命短等技术难题;他们研发的油气净化工艺,攻克了生物油中细微碳粒去除、高温生物质炭冷却和裂解气冷凝等一系列工程技术难题,使生物质热裂解液化技术迈上了一个新台阶。
吉林省颐民宝新能源开发有限公司董事长平贵杰说,缓解对石化燃料的依赖,开发利用再生能源已是全球的必然趋势。我国生物质资源主要是农业废弃物,虽然丰富,但资源分散,收集和运输困难,加上季节性强,以及秸秆密度低、体积大,大量存储和运输极其困难,是国内不少生物质发电厂难以保证全年正常运行的原因之一。因地制宜利用当地生物质发电,市场前景广阔。我们拟在全国范围内与多家生物质发电站联合合作,为电厂提供热裂解生产的生物质燃料。
对此,平贵杰称,将建立区域性农业秸秆热裂解产业集群,以及生物油精制及生物质炭的深加工中心站,解决秸秆焚烧造成的环境污染,增加农民收入,形成可再生能源产业链。“为解决好原料供应问题,我们还瞄准了‘能源林’。借助国家当前大力推广能源林建设的契机,在河北获批了2万亩荒山荒地用来开发能源植物,还将云贵川等地规划在荒山、荒地上种植能源树种。这既是储备,也是对秸秆之外原材料的补给。”平贵杰称。
篇4
一直以来,中国生物质能源的发展较远落后于风能及太阳能,甚至不少人士认为生物质能源在我国成不了“大气候”。作为中国农业大学教授、生物质工程中心主任的程序则认为,部分人之所以对生物质能有误解,是因为不了解生物质能的潜力和升级换代的技术。
在第一代生物燃油已近极限,第二代纤维素生物乙醇技术、经济可行性久“攻”不克的情况下,“先进生物燃料”特别是热化学途径的生物天然气和木质原料气化合成燃油有望脱颖而出。
《能源》:全球生物质能源的发展经历了第一代生物燃油和第二代纤维素生物乙醇技术的发展,目前,这两种生物质能的发展情况如何?
程序:目前,这两种技术的发展都遇到了瓶颈,这也助长了部分人认为生物质能发展不起来的认识。
发达国家能源界的学者和企业家越来越认识到,第一代生物燃料作车用有不确定性。因为需要和化石燃油掺混,其总用量有限,也就是所谓的“混合墙”限制。
从2010年起,第一代生物燃料增长形势就明显受挫了。2009-2010年产量增长率还有13.6%,而2010-2011年仅有3.1%。
对于第二代生物燃料,在美国曾经呼声很高。但是,虽然经历了连续多年的研发热潮,目前仍没有完全突破商业化的障碍。其关键在于纤维素乙醇的生产成本还远未达到预想的价位。而且,这种技术使用的原料需要用酸、碱等预处理,会造成环境问题。
《能源》:第一代和第二代生物质能技术都难以继续往前发展,那按您的说法,生物质能源产业要靠什么得以推进?
程序:所以,我说现在要提“先进生物燃料”的概念。实际上在2009年,美国环保署就率先提出了要支持“先进生物燃料”研发的原则。所谓先进生物燃料,就是指第一代生物能源以外的一类新型生物燃料。它们的生命全周期的温室气体排放量,比化石燃料低至少50%。
它采用的技术路线有多条,最主要的方式是用木质纤维类作为原料,如林木下脚料和废弃物、秸秆等,通过热化学途径,生产生物合成液体或气体燃料,英文为Biomass to Liquids,简称 BtL。
《能源》:“先进生物燃料”的最大特点是什么?与前面两代技术相比,“先进生物燃料”有哪些优点?
程序:生物质的组成成分,一般来讲可以分为六类:淀粉、脂肪、蛋白质、纤维素、半纤维素、木质素。第一代生物质能技术利用的成分是淀粉、脂肪、蛋白质。第二代技术用的是纤维素。
但事实上,生物质所含能量中,淀粉、脂肪、蛋白质占40%,纤维素占了20%,剩下占40%的半纤维素和木质素在前面两种方式中并不能被利用。唯一能全部利用这六大类成分的方法是燃烧,也就是通过生物质电厂,但它的热量转化效率在这几种方式中是最低的,是最不经济的方式。
通过热化学方式生产“先进生物燃料”,恰恰能利用和转化半纤维素和木质素,显著提高生物质能的转化效率,而且大大拓宽了原料的来源。
生产出的生物合成燃料,属于所谓的“直接使用燃油”,就是说,可以在发动机不改装的情况下,以纯态或高掺混比车用,因而完全摆脱了前面所说的第一代生物燃料的“混合墙”制约。
《能源》:那目前,“先进生物燃料”在国外的发展情况如何?是否有成熟项目?
程序:在2009-2013年的5年间,先进生物燃料项目,包括中试和生产性示范的,数目增加了3倍,而它的总产量则扩大了10倍,达到了年产24亿公升(相当于168万吨)。
欧盟国家对用气化-费托合成途径制作生物柴油、航空煤油的热情很高。一些大型企业集团如Uhde、UPM、Axen,也都在进行商业化的努力。
德国的科林(Choren)公司在世界上第一次生产出用木屑合成的液体柴油。2012年9月,科林公司将气化技术转让给德国林德(Linde)集团。林德与芬兰Forest BtL Oy合作,在芬兰建设一座年产13万吨的生物合成柴油/石脑油厂,计划于2016年底投产。
美国伦泰克公司在科罗拉多州建成了BtL商业示范厂并投产,年产能1万吨生物合成燃油。该公司还计划2015年在加拿大安大略省建成年产能为60万吨生物气化合成柴油和航煤厂。
《能源》:那您的意思是,目前这一技术并未达到商业化程度?这其中的制约因素是什么?
程序:是的,目前它的技术成熟度还没有完全达到商业化生产、应用的程度,但是已经达到半商业化了,我认为离商业化也不远了。
根据测算,能够达到有规模经济效益的年生产产能,终端产品应该在20万吨以上。
目前主要的制约因素是,项目规模化后,会需要巨大数量的原料,该如何解决原料问题。还有,如何保证相应的较低成本,以及预处理大幅度增大的难度如何克服。
《能源》:先进生物燃料的研究和开发在我国处于一个怎样的情况?
程序:据我调研,目前采用生物质气化-合成途径制取生物燃油的,主要是武汉阳光凯迪新能源公司在做。这家公司于2013年初取得突破,其年产1万吨的半工业化装置于1月投产,并且连续正常运行至今。
据了解,目前,该公司技术放大到年产20万吨级工业化规模的工艺包已经完成。计划在两年时间内,分别在湖北新洲和广西北海筹建年产能10万和30万吨的生物质气化合成燃油的工厂,原料主要为林业剩余物和进口的棕榈油榨渣、枝叶,预计2016年底建成。
《能源》:先进生物燃料的生产成本大约为多少?是否又是需要补贴才能盈利?我国要发展先进生物燃料,需要面临的阻碍有哪些?
程序:阳光凯迪采用的方式生产出以生物合成柴油为主体的合成燃油,目前的成本是可控制在8000元/吨以内。如果今后规模化了,成本应该会有大幅的下降。
在这种成本条件下,不需要政府补贴,也是可以盈利的。目前,阳光凯迪急待向国家要的不是补贴,而是油品准入市场的政策,希望产品能够到市场上去参与公平竞争的准入。因为我国的油品市场准入具有垄断性,如果阳光凯迪生产的生物合成油不能进入市场合法交易,那阳光凯迪就会陷入困境。
《能源》:那您对我国发展先进生物燃料有哪些建议?
篇5
研发该系统是一个历时三年半的研究项目的一部分,该项目经由英国研究理事会(RCUK)能源计划,得到了英国工程与物理科学研究委员会(EPSRC)的资助。除了来自纽卡斯尔大学的成员,研发小组中还包括来自利兹大学、阿尔斯特大学和三所中国大学的科研人员。
据介绍,这套系统可以使用各种未经提炼的植物油做动力源,包括菜籽油、葵花籽油、麻疯树油、巴豆油等。各种可再生油料由一台经过改造的柴油发动机转化为电能并储存在一组电池里。发电过程由一套数据采集与控制系统加以管理,从而确保了工作稳定。
以未经提炼的植物油为燃料,可以减少精炼植物油环节的耗能和废物产生;发动机工作时的散热可用于供应热水,或是驱动一台扩散吸收式制冷机。电力调配系统优化了能源的使用效率,它可以将用不完的电储存起来,以满足用电高峰时的电力需求。
“我们的任务是设计一个能同时满足供热、发电等多种能源需求的家用系统。”来自纽卡斯尔大学的托尼・罗斯基里(Tony Roskilly)教授解释道,“我们找到的解决方案是将先进的储电设备,比如电池和最新的超级电容器,纳入到系统之中。同时,还采用了创新的系统控制技术。”
工业用途的微型热电冷联供系统并不鲜见,而将其用于家庭且以粗植物油为燃料确属首创。研发小组表示,智能控制系统与储能器相结合的这套系统,发电、供热、制冷的效率完全可以满足一个普通家庭的每日需求。
为了满足发展中国家的市场需求,研发小组特意在系统适用的燃料方面下了功夫。“我们有意避免使用生物柴油或精炼燃料来驱动这套系统。”罗斯基里教授表示,“为此,我们开发了一套使用麻疯树、巴豆等植物的种子压榨油为燃料的系统。此类植物可以在贫瘠的土地和恶劣的环境中生长,相当符合发展中国家的实际需求。因为不会妨害粮食生产,这项技术在发展中国家的潜在需求相当大。”
以英国普通家庭的能源需求量为参考,这个生物燃料微型热电冷联供系统的发电能力为6~9千瓦,相当于可以同时带动家中的电灯、电视、冰箱、电水壶、微波炉、吸尘器、洗衣机、洗碗机。
该项目的后续研究计划之一是,让该系统进入发展中国家的小型农场,使其为冷藏和加工农作物出一把力,从而减少作物贮藏过程中的损耗。为此,研发小组正在对系统进行以粗植物油为燃料的耐用性测试,并开始接触生产厂家,为该系统投入量产做准备。
篇6
关键词:生物质发电;生物质燃料;燃料输送系统;适应性
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.160
1 概述
生物质发电技术是上世纪七十年代以来,为了应对国际石油危机逐步发展起来的,能够将大自然广泛存在的可再生生物质能源转化为电能的一种新型技术,主要采用农作物秸秆和林业废弃物作为发电燃料。到了21世纪,随着化石燃料的进一步紧张,生物质能源利用也越发的重要起来,利用生物质能源能够有效地节约煤、石油、天然气等一次不可再生能源,是目前国际国内研究的前沿课题。
目前,世界各国尤其是发达国家,都在致力于开发高效、无污染的生物质能利用技术,以达到保护矿产资源、保障国家能源安全、实现CO2减排、保持国家经济可持续发展的目的。但是由于国内生物质直燃发电起步晚,没有成熟的经验,设备制造水平低,而且我国的农作物品种繁多,种植方式多样,导致电厂燃料组成复杂,项目当地既有玉米、小麦秸秆等堆积比重较低的燃料,又有树皮枝桠、木材下脚料、棉花秸秆等堆积比重较高的燃料,不同的燃料热值、规格不一致,这就导致常规的燃料输送系统难以适应国内多种类生物质燃料的输送要求,为了将不同种类的燃料安全可靠的输运至炉前料仓,迫切需要开发适合于中国国情的燃料输送系统。
2 输送方式简介
生物质燃料的物理特性与煤炭不同,因此燃料的输送方案也有很大区别。通常情况下,从生物质燃料性质上来划分有“黄色燃料”和“灰色燃料”两种。“黄色燃料”主要是指玉米、小麦、水稻等轻质秸秆燃料;“灰色燃料”又称硬质燃料,主要是指棉花秸秆、树皮枝桠、荆条等木质燃料。由于“黄色秸秆”与“灰色秸秆”的物理特性、燃烧特性不同,因此两种燃料的输送系统也有非常大的区别。
2.1 黄色燃料输送系统
黄色燃料普遍密度较小,为了使收集和运输经济合理,所以在收集输送中一般采用打包压缩增加单位体积重量的方式,以减少运输成本。所以在国内黄色燃料输送系统设计时一般考虑燃料采用打包形式进行输送。近年来黄色燃料输送系统主要采用了秸秆捆抓斗起重机加链式输送机和解包机上料的方案,但是在什么地方进行解包,现在常用的有两种方案,一是将大包在上料系统中解包然后以散状物料型式输送至炉前,二是以包料型式输送至炉前,在炉前解包方案。方案一的核心技术是大包在上料系统中解包,即设置新型大包解包机。方案二在炉前解包,需要在锅炉炉前配有立式螺旋解包机,依靠不等径螺旋叶片旋转实现对料包的破碎。
经过对运行的电厂调研发现,单一的黄色燃料输送系统存在一些问题:首先,由于解包机对料包加工尺寸及工艺要求都比较严格,但是在技术、成本等因素影响下,国内燃料的包型尺寸或者密度上,大都不太合乎要求,所以经常造成秸秆燃料在输送中频繁堵料或者掉包,导致电厂不得不在厂内再利用打包机进行二次打包,提高了电厂的运行成本。其次大包上料系统在运行时经常会发生秸秆捆抓斗起重机抓取包料时,会发生掉包现象,了解后发现可能是因为打包不规格或者司机操作不熟练所致,在输送大包时,链条输送机上会发生卡包的现象,需要运行人员进行人工调整。
综上所述,单一的黄色燃料输送系统不仅存在以上难以解决的问题,而且由于这种输送系统只能够输送大包黄色秸秆燃料,一旦黄色燃料收购出现困难,难以利用其它燃料进行代替,适应性较差。
2.2 灰色燃料输送系统
由于灰色燃料粉碎后其物理特性与煤炭有些类似,可以部分参考燃煤电厂的输送方案,但是又有所区别,生物质电厂灰色燃料由于种类比较复杂,既有堆积比重较轻的树皮等纤维燃料,也有板材下脚料、树根等堆积比重较大的木质燃料,既有有木片、树皮及枝丫柴以切碎后的成品燃料进厂,也有树根、板材下脚料等大块的燃料进厂。灰色燃料的输送常采用两种布置方案:装载机或者其他上料设备和地下料斗配合上料方案,桥式抓斗起重机和地下料斗上料方案。
经过对电厂的调研发现,单一的灰色燃料输送系统同样会存在一些问题:在输送燃料的过程中容易出现篷料、洒料问题,而且由于输送系统只能输送散状物料,如果在灰色燃料短缺时候使用黄色燃料,就需要对黄色大包秸秆燃料进行人工或者利用其它设备解包,造成了运行的不方便,对各种燃料的输送适应性一般。
2.3 黄色和灰色燃料输送系统
我国国土面积辽阔,生物质资源种类繁多,当一个地区同时有黄色燃料和灰色燃料时,考虑到单一的一套黄色或者灰色燃料输送系统无法满足电厂燃料的输送要求,这就极大的制约了电厂的燃料收购,造成了电厂只能收购有限的几种燃料,提高了发电成本,也是对其它生物质资源的一种浪费。为了解决上料线功能单一的问题和适应多样的生物质来源,需要将黄色包状燃料输送和灰色散状燃料输送结合起来,不能简单设为两套系统的叠加。根据现有电厂运行经验和两种燃料的混合地点来看,现在大致有两种布置方案:系统在炉前料仓处进行混合,也可以在系统中部进行混合。
两种方案均能实现散状灰色燃料和包状黄色燃料的输送,其中方案一为单独设置的两套输送系统,由于炉前料仓位置较高,受皮带机倾角的限制,散料输送系统带式输送机的长度较长,初始投资较高。方案二散料输送系统通过转运站与包状燃料输送系统融合,散料输送系统带式输送机长度短,初始投资相对较省。
方案二燃料输送系统由大包线、散料线组成,大包线、散料线任意一条单独运行时均能能够满足机组满负荷的需要。散料线皮带输送机尾部设置有一台双螺旋给料机(小解包机)和辅料螺旋料斗,与大包系统配合,使整套上料系统既能满足上大包的需要,而且能够上小包和散状燃料,对燃料供应形式的适应性强。
3 总结
生物质发电工程与燃煤、油、气发电工程从原理上讲所使用的技术是基本相同的,最大的不同点是燃料不一样,生物质发电工程的燃料是生物质,其燃料流动性差、比重轻、体积大、颗粒不规则、热值低、热值波动大、化学成分变化大、自热霉变快,降解快、易燃,在生物质电厂中,从而导致燃料输送系统设计较为复杂,然而燃料输送系统在生物质电厂中又是一个极其重要的环节,针对各种
燃料的输送适应性,系统设计及设备选型均没有成熟经验可以借鉴,黄色、灰色两种燃料共同输送成功突破了国内单一物料输送的局限性,无论大小包、整散料、灰色还是黄色燃料,都能实现顺利输送,为生物质电厂不受农作物种类、大小等因素的限制,在全国大范围的推广奠定了基础,解决了黄色包状燃料和灰色散状燃料的混和输送问题,增加了可供锅炉燃烧的燃料种类,确保了电厂燃料来源的可靠性和稳定性。
参考文献:
[1]吴伟.单县生物发电示范项目燃料输送系统设计研究[J].电力建设,2006(12):64-67.
[2]谢忠泉.生物发电黄色秸秆输送系统的研究[J].起重运输机械,2009(12):5-7.
[3]张建安,刘德华.生物质能源利用技术[M].北京:化学工业出版社,2009(01):1-3.
篇7
1 生物质固体成型燃料
农作物秸秆通常松散地分散在大面积范围内,且堆积密度较低,这给收集、运输、储藏和应用带来了一定的困难。在一定温度和压力作用下,将秸秆压缩成棒状、块状或颗粒状等成型燃料,提高其运输和贮存能力,改善秸秆燃烧性能,提高利用效率,不仅可以用于家庭炊事、取暖,也可以作为工业锅炉和电厂的燃料替代煤、天然气、燃料油等化石能源。
2 不同类型的生物质固体成型燃料
3 生物固体成型燃料的特点
生物质固体成型燃料是生物质能开发利用技术的发展方向之一,可为农村居民和城镇用户提供优质能源,近年来越来越受到人们的广泛关注。其体积缩小6~8倍,密度约为1.1~1.4吨/m3;能源密度相当于中质烟煤:使用时火力持久,炉膛温度高,燃烧特性明显得到了改善。
二 国外生物质固体成型燃料发展现状
1 国内外发展现状
目前,国外生物质能固体成型燃料技术及设备的研发已经趋于成熟,相关标准体系也比较完善,形成了从原料收集、预处理到生物质固体成型燃料生产、配送、应用整个产业链的成熟体系和模式。
2 生物质固体成型设备
3 热利用设备
4 发展现状
2005年,世界生物质固体成型燃料产量已经超过了420万吨,其中美洲地区110万吨,欧洲地区300万吨。预计2007年将总产量超过500万t。欧洲现有生物质固体燃料成型厂70余个。仅瑞典就有生物质颗粒加工厂10余
家,单个企业的年生产能力达到了20多万吨。国外生物质固体成型燃料技术及设备的研发已经趋于成熟,相关标准体系也比较完善,形成了从原料收集、预处理到生物质固体成型燃料生产、配送、应用的产业链成熟体系和模式。
5 欧盟标准-CEN/TC335固体生物质燃料
欧盟固体生物质燃料标准化工作始于2000年。按照欧盟的要求,由欧盟标准化委员会(cEN)组织生物质固体燃料研讨会,识别并挑选了一系列需要建立的固体生物质燃料技术规范。欧盟标准化委员会准备了30个技术规范,分为术语;规格、分类和质量保证;取样和样品准备,物理(或机械)试验;化学试验等5个方面。技术规范的初始有效期限制为3年,在2年以后CEN成员国需要提交对标准的意见,特别是可否转成欧盟标准。(表2)
三 我国发展生物质固体成型燃料的有力条件
1 国内发展现状
我国生物质固体成型技术的研究开发已有二十多年的历史,20世纪90年代主要集中在螺旋挤压成型机上,但存在着成型筒及螺旋轴磨损严重、寿命较短、电耗大、成型工艺过于简单等缺点,导致综合生产成本较高,发展停滞不前。进入2000年以来,生物质固体成型技术得到明显的进展,成型设备的生产和应用已初步形成了一定的规模。
2 形成了良好的政策法规环境
国务院办公厅《关于加快推进农作物秸秆综合利用意见的通知》中指出“结合乡村环境整治,积极利用
秸秆生物气化(沼气)、热解气化、固化成型及炭化等发展生物质能,逐步改善农村能源结构。”财政部出台了《秸秆能源化利用补助资金管理暂行办法》,采取综合性补助方式,支持从事秸秆成型燃料、秸秆气化、秸秆干馏等秸秆能源化生产的企业收集秸秆、生产秸秆能源产品并向市场推广。
3 核心技术趋于成熟
目前,我国秸秆固体成型的关键技术已取得突破,特别是模辊挤压式颗粒成型技术,已经达到国际同类产品先进水平,有效地解决了功率大、生产效率低、成型部件磨损严重、寿命短等问题,并已实行商业化。全国秸秆固体成型设备的生产和应用已初步形成了一定的规模,固体成型燃料的年产量约20万吨,主要以锯末和秸秆为原料,用于农村居民生活用能、锅炉燃料和发电等。生物质炉具的开发也取得一定的进展,开放了秸秆固体成型燃料炊事炉、炊事取暖两用炉、工业锅炉等专用炉具。
(1)不同的成型技术(图5、6、7)
(3)生物质固体成型燃料示范工程案例
示范地点:北京大兴区:建设规模:年产20000吨固体成型燃料,包括:颗粒燃料生产线1条,年产10000吨:压块燃料生产线1条,年产10000吨;原料类型:各种农作物秸秆、木屑、花生壳等。
工艺技术路线:(如8所示)
执行情况:已完成秸秆固体成型设备的研究设计,形成了具有自主知识产权的成型机,产品如图9、10、11、12所示。
2008年5月通过农业部科教司组织的鉴定,鉴定结论:技术为国内领先,主要技术经济指标居国际先进水平。
(4)生物质固体成型燃料炉
根据用途的不同,生物质固体成型燃料炉具可分为炊事炉、采暖炉和炊事采暖两用炉;根据使用燃料的规格不同,可分为颗粒炉(图13)和棒状炉;根据进料方式的不同,可分为自动进料炉和手动炉;根据燃烧方式的不同,可分为燃烧炉、半气化炉(图14)和气化炉。
(5)拟引进国外先进技术
引进了瑞典Gordic Environment AB公司的pellx生物质固体成型燃料高效燃烧器。(图15)
热输出:10~25kW;
燃烧效率:大约90%;
功率消耗:大约40W
(6)我国生物质固体成型燃料标准体系(图16)
(7)近期拟(已)制订计划(表4)
4 秸秆收储运模式初步建立
农作物秸秆通常松散地分散在大面积范围内。收购组织面广量大,涉及到千家万户,这给秸秆能源化利用带来了困难。经过探索和尝试,各地因地制宜,形成了“农户+秸秆经纪人+企业”、“农户+企业+政府”等各具特色的秸秆收储运模式。(图17)
需求分析:
生物质固体成型燃料适用于农村居民炊事和采暖用能,大中城市工业锅炉、发电和热电联产等。生物质固体成型燃料可为农村家庭提供室内取暖燃料,未来发展潜力巨大;随着国家节能减排政策的实施,大中城市取缔燃煤的工业锅炉将成为必然,将燃煤锅炉改造为燃生物质固体成型燃料锅炉则是一个可行的选择;木质颗粒燃料具有燃烧效率高、自动化程度高、清洁卫生等优点,适合于别墅壁炉等高端人群的冬季采暖,也是未来一个应用方向。
四 发展前景与展望
《可再生能源中长期发展规划》中明确提出“重点发展生物质固体成型燃料”到2010年,生物质固体成型燃料年利用量达到100万吨;到2020年,生物质固体成型燃料年利用量达到5000万吨。(图18)
效益分析:
拉动内需。建设1处年产3000吨秸秆固体成型燃料的示范点,需投资180万元,需要水泥100吨、砖30万块、沙子170吨、钢材70吨。
增加就业。建设秸秆固体成型燃料示范点可引导农村劳动力就地就近就业,每条生产线需要操作工30人,均来自当地农民,按照1000元/月计算,年人均收入可达1.2万元。同时,从秸秆的收集、储存和运输整个收购环节,可以间接带动当地的一部分劳动力参与到这个行业中来。按照每年收购12000吨原料计,可以吸收至少200人参与该行业。
篇8
3月21日,美国商务部公布了其对中国光伏企业惩罚性征收“反补贴税”的初步裁定结果:反补贴税率最低为2.9%,最高为4.73%。这一结果远低于去年7家太阳能电池板生产商提起“双反”申诉时要求的100%税率,同时也低于业内最初预计的20%―30%的税率。对于处在8%-10%盈亏平衡点的光伏企业而言,尚留有一定利润空间。
光伏企业侥幸逃过一劫的同时,或许也给杜邦吃了一颗定心丸。因为如果征收重额反补贴税,伤害的“不仅是中国光伏企业,也伤害了一批为光伏企业提供高端应用材料的供应商,如杜邦。”发改委能源研究所副所长李俊峰告诉《英才》记者。
实际上,杜邦与中国的光伏企业渊源颇深。中国光伏电池板大部分高端材料及一些专用装备均来自于美国,其中不乏杜邦的高端应用材料产品。而杜邦与中国的光伏企业也是相互依傍。在反补贴税悬而未决之际,就与位列双反名单之首的尚德电力、英利签署了大额订单合同。
杜邦此举,意在何为?
牵手多家产业龙头
在BP等一些能源巨头退出太阳能产业的同时,杜邦却在逆势扩张。先是携手垂直一体化光伏发电产品制造商英利,不足半月,又与尚德电力达成了合约。3月下旬,杜邦又分别与天合光能及中电电气签约,展开在光伏领域内的材料及创新协作。
1月31日,杜邦与英利绿色能源控股有限公司(纽约证交所代码:YGE),就开发高效的光伏电池技术、新的组件制造工艺,以实现延长光伏电池使用寿命及创新组件设计展开合作,目前已经小有斩获。
据了解,英利和杜邦共同协作开发特制浆料,应用于英利高效率N型单晶光伏组件(N-type)―熊猫组件系列(Panda),现已完成实验室测试阶段,电池转换效率可达到19%以上。此外,双方共同协作开发了背板材料,使用杜邦的聚氟乙烯薄膜作为英利高效率熊猫系列组件背板的关键材料,能够进一步确保其高效输出超过25年。英利还利用杜邦的技术平台,在电池扩散环节应用了杜邦最新的浅扩散式技术,进而提高光伏电池的转换效率。
如果与英利的合作不足为奇,那么杜邦携手“破产传闻”屡传不止的尚德电力公司,多少有点儿匪夷所思。2月7日,杜邦就与尚德电力公司签署一项战略合作协议,旨在协助增加光伏材料与技术的供应,同时双方也在寻求合作营销的机会。
“到2035年,全球的能源需求将增长40%。我们需要寻找新的、更清洁的能源资源,以及更有效地使用现有资源的新方法。”杜邦公司董事长兼首席执行官柯爱伦(Ellen Kullman)女士告诉《英才》记者,“对能源不断增长的需求,是由世界人口增长所带来的全球性挑战之一,需要通过协作创新加以应对。中国从事太阳能生产的企业非常多,杜邦也希望在总量增加的时候,能够更多地用到杜邦的产品。期待可以通过与英利、尚德等企业开展合作研发,共同提高电池的效率和耐用性。”
据柯爱伦介绍,目前杜邦在与中国太阳能模块的厂商进行合作研发,在杜邦目前的中国研发中心内,以及扩建中的研发中心二期项目的一部分设施,都会用于光伏太阳能方面的研发。
现在,光伏产业正处在寒冬期。有数据显示,在60家已公布年报的太阳能概念上市公司中,净利同比下滑超过40%的多达13家,但是市场的增长并未停滞。即便是艰难的2011年,也有近30%-40%的增长。
杜邦并非直接涉足光伏发电产业,而是为产业龙头提供高端材料产品,因此,光伏的寒冬尚未波及杜邦,但是,通过协作带给光伏产业春天,那么这个春天对于杜邦来说无疑是明媚的。
大趋势中觅商机
杜邦与中国新能源产业的协作并未止于光伏,还涉及风能、燃料电池以及生物燃料等领域。杜邦认为,人口增长带来的食物匮乏、对化石燃料的过度依赖、以及如何更好地保护生命及环境,是人类可持续发展无法回避的三大瓶颈。
既然降低对化石燃料的依赖是大势所趋,市场短暂的波动就不会影响杜邦对于新能源领域的投入。
目前,杜邦正在努力满足可再生燃料的需求,还运用自身在材料和聚合物科学、化学工程和微生物学方面的专长,与政府、生产商和工业企业合作,寻找新的能源资源。日前,杜邦与大唐新能源材料公司签署了合作备忘录,期望能够通过两家公司合作,以及与地方政府的合作,在中国建立以玉米秸秆为原料的先进的纤维素燃料乙醇项目。
“在生物质能源方面,我们已经在跟很多农户交流,探讨收集玉米秸秆的方法。”柯爱伦介绍,在农业增产过程当中,会产生很多生物质,最典型是玉米秸秆。这些生物质如果放在地里,会影响第二年的生产,而如果把这些生物质中的纤维素加以利用,能生产生物质能源。
“仅以中国的玉米主产地吉林省为例,如果能够将当地50%的玉米秸秆进行回收,用以生产纤维素乙醇,可以建造出25座7.5万吨/年的乙醇工厂。这意味着增加了150多亿元人民币的市场价值。与此同时,农民能够增加18亿元人民币的收入。这对中国的能源产业、对农民生活都会有一个改变。”杜邦大中国区总裁苏孝世以数字佐证。
到2020年,全球生物燃料市场预计将超过1000亿美元。同期,中国也计划通过采用非粮原料的技术,生产约700多万吨的生物燃料乙醇。
2011年,杜邦净销售额达380亿美元,较上一年实现了20%的增长。其中,农业、高性能材料以及化学品的销售额总计为238亿美元,占总销售额超过60%。着眼于全球发展大趋势为杜邦带来的高额回报并非偶然,这些领域也是杜邦研发投入的重头戏。去年杜邦的研发投入为20亿美元,其中86%是用于应对粮食、能源和防护方面的挑战。
柯爱伦告诉《英才》记者:“这些挑战之巨大,绝非一家企业、一个政府所能够独力应对。我们需要结合科学家、工程师、企业、政府、援助机构和有远见卓识者的多方巧思,协力应对人类所面临的最严峻的挑战。”不难发现,杜邦能够在全球经济风雨飘摇的当前,逆势而动的根源,就在于其这种聚焦于未来发展趋势,并利用协力创新抢先一步进行商业布局的发展模式。
篇9
孔铭:首先一个最直接最标志性的意义就是龙江公司设立后将成为公司在国内异地设立的首家子公司。这个龙江40万吨秸秆的项目是龙力生物推动乙醇产能异地扩张的重大举措。据我了解,在此之前燃料乙醇的产能主要集中在山东禹城,而这次40 万吨秸秆项目是龙力第一次尝试在省外扩张。根据我所了解的数据,预计2016年以后乙醇产能会达到6万吨。而且公司前期还投建了一个20万吨秸秆的项目,把两个项目加在一起,预计2016年公司燃料乙醇产能可以达到15万吨。龙力生物的秸秆乙醇工艺基本处于成熟阶段,醇电联产优势明显,这次龙江项目迈出产能异地复制步伐,我认为未来有望实现进一步扩张。
另外,龙江项目也得到当地政府大力支持,因此销售推广有所保障。根据协议的规定,当地政府将负责龙力与中石化、中石油等签订燃料乙醇销售协议,推进项目产品销售,我认为这一点会给龙力的项目建设创造良好的外部环境。
《动态》:这次项目对龙力生物意义非凡,但是也有一定的风险,比如说,作为原料的秸秆涨价的风险。
孔铭:我觉得这个涨价风险是不存在的。我阅读了相关的资料,了解到龙江县是全国三大玉米主产区之一,年播种玉米400多万亩,周边200公里运输半径内原料丰富,因此秸秆资源非常丰富。当地政府已经承诺为龙力在龙江县白山镇无偿建立1个中心原料储存厂,在其他中心乡镇无偿建设9个简易二级原料储存厂,并无偿供公司项目生产使用50年,这样一来,秸秆原料收集难的问题也基本得到了解决。另外,当地政府约定不得在所属辖区内批复、建设使用相同原料项目;并承诺在非市场原因导致的原料成本上涨超过10%时,对成本上涨部分给予50%财政补贴,我认为这一承诺进一步平滑了原料涨价风险。
《动态》:龙力生物近年来募集了大量的资金进行各种项目的建设,这对龙力生物的未来有何影响?是否会带来产业结构方面的调整?
孔铭:是的。除了我们前面提到的秸秆项目之外,我看到的资料显示,他的精制食品级木糖及结晶阿拉伯糖联产项目和年产4000吨酶解木质素项目已经达到可使用状态而转入固定资产,未来有望贡献销量和收入,全产业链模式成本将会进一步分摊。其中,木质素产品属高分子材料,可广泛用于混凝土减水剂、耐火材料等领域,经济性较高,我认为这种材料的研发,将提升产品技术含量和盈利水平。
另外,龙力的传统功能糖产品低聚木糖属于国际新型低聚糖类产品,已经在保健食品、动物食品等领域确立领先市场前景广阔。低聚木糖国内市场集中度高,价格相对稳定,毛利率主要受原材料玉米芯影响较大。我觉得龙力新产能投产后,规模效应进一步加强,外加产品升级带来结构上变化,可能进一步提升盈利。
与此同时,龙力的淀粉及淀粉糖业务会被压缩。我看到了一些数据显示,2013年龙力淀粉业务已经连续第二年亏损。并且,国内玉米淀粉市场竞争激励,缺少产品定价能力。由于公司转向新能源,此项业务不符合公司的战略,我认为后期规模进一步压缩将成为必然。
可见,龙力生物的业务正慢慢向新型替代能源方向转型,这也顺应了当前政策的要求。
《动态》:目前龙力生物的乙醇项目是一个非常好的机遇,您觉得龙力生物是否有能力把握好这次机会,推动产业提升?
孔铭:我的回答是肯定的。据我了解,龙力从05年开始研发纤维素燃料乙醇的生产技术,经过多年不懈努力,在产品研发、循环经济和生物质综合利用、产业集群和地域、生产技术等方面取得了明显的竞争优势,实现了纤维素燃料乙醇规模工业化生产。 这一点足以说明龙力生物有足够的经验和技术能力做好乙醇产业。
同时,龙力生物也是一家非常注重人才挽留的公司。今年年初,龙力生物的《年度业绩奖励基金管理办法》获得了股东大会的审议通过。办法中,将激励的方式从“事后奖励”转为“事前激励”,我认为这一点有效地提高了内部管理体系的规范化水平和有效性,也为龙力未来的高速增长奠定了很好的制度支撑。
《动态》:就乙醇产业的整个大行业来看,龙力生物将面临的挑战有哪些?
篇10
瑞典皇家科学院能源委员会指出,现在人们越来越担心全球石油供应已经接近顶峰,很快石油供应将会萎缩,高油价将会引发全球性经济衰退。对石油的依赖是当今世界所面临的最为严重的问题,2020年之前瑞典应该从对石油的依赖中解脱出来:这意味着所有的房屋将不再依靠石油来取暖,所有的司机也将不再依靠汽油来开车:人们纷纷猜测:如果15年后不再使用石油,生活会是什么样子?一向做事循规蹈矩的瑞典人,为何敢提出如此大胆的计划?
汽车变“烧油”为“喝酒”
瑞典地广人稀,绝大多数土地被森林和绿地覆盖,除用于生产和生活外,还有大量的剩余和废弃物,如枝杈、锯末屑、秸秆等,这些存量巨大的可再生植物纤维,经微生物发酵后便可加丁成燃料乙醇,也就是俗称的酒精。15年后,这种生物酒精将成为瑞典汽车的主要燃料,
目前在世界各国,生物酒精燃料受到生产成本及价格偏高、配套交通工具研发滞后等阻碍,面临着难以突破的市场瓶颈。瑞典在发展生物酒精燃料问题上却依旧“底气”十足,这里主要有以下四个原因:首先,瑞典人均占有的可再生资源数量居世界前列,生产酒精燃料的原料十分充足;其次,酒精燃料及配套汽车研发技术处于国际领先水平,瑞典的沃尔沃和萨博两大汽车生产商研制的酒精燃料汽车较早便已投放市场;第三,瑞典政府给予酒精燃料汽车的购买者很大的政策优惠,例如,购车者可免缴废气排放税及能源税,在一些城市免费停放,这会节省一笔不小的开销;第四,也许是最关键的因素,就是面对日益严重的环境和能源问题,素有热爱自然,并善于未雨绸缪之称的瑞典人,普遍支持汽车改“喝油”为“喝酒”。
垃圾可以用来供暖
随着近年来石油价格的上涨,供暖的成本也越来越高:现在,瑞典已有一些家庭采用新型锅炉代替燃油锅炉,这种锅炉的主要燃料是由林木及农产品废弃物制成的物质颗粒。还有一部分有条件的地区采用地热供暖:但受到燃料运输、地理条件等因素的限制,以上方式都难以得到大范围推广。于是,利用垃圾焚烧产生的余热供暖,越来越受到人们的推崇,并有可能在未来取代燃油供暖的地位。
目前,瑞典年垃圾总量的一半约170万吨采用焚烧法处理。垃圾在焚烧过程中产生的热量,被瑞典人充分利用,特别是在冬季一些集中供暖的地区。在第二大城市哥德堡,就有半数的暖气供应来自垃圾焚烧产生的余热。由于垃圾焚烧时政府规定了很高的环保要求,各焚烧厂也装备有先进的烟气清洁设备,所以不仅不会造成污染,还节约了大量的能源。瑞典专家指出,随着地热传导问题的解决,未来将可以彻底解决使用燃油供暖的问题。
可望成为全球典范