生物燃料报告范文
时间:2023-10-31 18:09:08
导语:如何才能写好一篇生物燃料报告,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
州委州政府机关事务服务中心:
根据安排,现就公共机构生活垃圾分类和塑料污染治理上半年工作情况汇报如下:
一、主要做法及成效
(一)加强宣传浓氛围
为扎实、有效地推进XX市垃圾分类和处理工作,加大对此项工作的组织协调,提高各级、各类人员的认识,通过逐步规范全市公共机构生活垃圾分类类别及标志、推行绿色办公、带头停止使用不可降解一次性塑料制品、制止餐饮浪费、开展生活垃圾分类志愿服务等激励机制与宣传教育及志愿服务,使全市机关单位逐步树立绿色观念,举办相关的专题讲座,开设图文并茂的专栏,让办公环境洁净整洁,卫生无死角,垃圾分类统一处理,不对公共机构办公环境产生污染。
(二)建立专班壮队伍
为确保全市公共机构生活垃圾分类和塑料污染治理工作顺利开展并取得实效,根据《州人民政府办公室关于印发XX州公共机构生活垃圾分类和塑料污染治理工作实施方案的通知》文件要求,由市委市政府机关事务服务中心会同团市委、市发改局、市财政局、市教育局等多家单位共同制定《XX市人民政府办公室关于印发XX市公共机构生活垃圾分类和塑料污染治理工作实施方案的通知》(征求意见稿),待审核定稿后方可行文下发相关单位并执行。
同时,XX市成立了市公共机构生活垃圾分类和塑料污染治理工作领导小组,由市政府办主任任组长,市政府办副主任、团市委副书记、市发改局副局长、市财政局副局长、市教育局副局长、市委市政府机关事务服务中心主任等任副组长。主要负责统筹协调好全市公共机构生活垃圾分类和塑料污染治理工作,督导推进全市各公共机构单位建立工作机制,督促、指导各单位机关创建工作的业务指导及培训。从抽调专人充实并强化工作专班。市财政局负责在创建工作中加大政府绿色采购的力度,并给予必要的资金保障。
(三)夯实行动强管理
一是在全市公共机构逐步规范生活垃圾分类类别及标志。参照《生活垃圾分类标志》(GB/T19095-2019)和《XX省城市居民生活垃圾分类投放和收运设施配置指南》,按照可回收物、有害垃圾、厨余垃圾、其他垃圾“四分类”法规范生活垃圾分类类别及标志。二是大力推行绿色办公。加大政府绿色采购力度,鼓励党政机关和学校、医院等公共机构优先采购秸秆环保板材等资源综合利用产品,发挥公共机构示范作用。倡导使用再生纸、再生耗材等循环再生办公用品,限制使用一次性办公用品,加速推动无纸化办公。对产生的非涉密废纸、废弃电器电子产品等废旧物品进行集中回收处理,促进循环利用。鼓励各公共机构废旧家具修复使用,通过调剂使用、交易、捐赠等方式处置未达到最低使用年限或者达到最低使用年限尚能继续使用的家具。三是带头停止使用不可降解一次性塑料制品。充分利用各类活动为契机,积极组织开展形式多样的塑料污染治理和环保布袋、纸袋、可降解塑料制品等替代品宣传推广活动,持续利用短信、网站、微信公众号等平台开展日常宣传,逐步推动医院、学校、场馆等公共机构的食堂、服务接待等场所不提供不可降解一次性塑料制品。四是进一步制止餐饮浪费行为。严格落实反食品浪费有关法律法规和政策文件精神,抓好厨余垃圾源头减量,推广“小份菜”“按需取餐”“剩菜打包”等措施,持续开展“文明餐桌”等节约粮食活动,进一步加强公务接待、会议、培训等公务活动用餐管理,引导广大党员干部、公职人员坚决制止餐饮浪费,在倡导节约粮食、反对浪费上当示范、作表率,引领社会文明节约用餐风尚。鼓励有条件的公共机构使用厨余垃圾就地资源化处理设备,推动厨余垃圾资源化、无害化利用。五是党史学习教育赐良机。以讲党课为契机,由市人民政府办公室联合党支部书记XX同志召开“绿色时尚潮流”、助力企业生活垃圾分类宣传专题党课,向党员同志及处于公共机构运营前线的XX大酒店讲解了公共机构生活垃圾分类等相关知识,鼓励酒店进行垃圾分类工作必须率先垂范,长期坚持,全民认识并参与进来。不但要自觉从自身做起,从小事做起,从现在做起,还要热情帮助劝导他人,以积极的姿态推进公共机构生活垃圾分类工作稳步前行。
二、存在的困难及问题
(一)思想认识不高。市直各部门认为此项工作仅仅只局限于环境卫生方面,加之未经过专业系统的培训,对各项政策是知其一不知其二,致使工作调度出现无序的情况,在合理兼顾方面做得不够。
(二)业务水平需进一步提升。该项工作自接手以来,由于工作涉及面较广,涉及事项较为琐碎,加上业务不精,因此在各个单位日常工作调度中缺乏精准、高效的管理水平。
三、下步工作打算
篇2
松德堡“零碳路线图”
苏珊在松德堡有幢别墅,全家取暖和使用的热水都来自于智能的新能源设备――热泵。这是在全世界受关注的新能源技术,从自然界的土壤、空气或水中获取热能,能大幅度节省能耗。北欧人在保护环境方面总有出人意料的表现。
当世界很多城市在竞相降低碳排放时,这个丹麦南部四周环海的城市宣布将不迟于2029年成为零碳l展地区,其“零碳路线图”有三点:优化能源效率,增强企业的竞争能力并降低居民能耗支出;可再生能源的综合利用,以当地可再生能源的利用为主,以离岸风电作为补充;动态能源体系,能源消耗与能源生产高效互动,能源价格根据能源供应量浮动。
松德堡2029年的目标是:以当地可再生能源对区内所需的热能和电能进行自给自足,辅以离岸风能。约55%的家庭住宅使用基于地热、生物质、沼气和太阳能的绿色集中供热。在农村地区利用大型沼气场将农肥转换为能源。通过垃圾焚烧、风力l电机及太阳能电池板为地区供应电能。农民种植的能源作物转换为沼气或生物乙醇,应用于非电动交通运输工具。
据了解,松德堡政府非常关注本地区能源的多元化l展,从2009年开始,松德堡租用电动汽车取代现有的市政用车辆。政府计划把可再生能源的利用和集中供热管网扩展作为重点。根据专家意见,松德堡地区实现零碳目标应挖掘沼气、生物质及地热能源的巨大潜力,优化企业能源使用效率及余热利用的巨大潜力,推动政府和私营企业与零碳项目密切合作。
减少温室气体排放
当前国际社会面临的挑战是,人为导致的全球变暖必须通过减少温室气体排放来实现,未来几十年全球增长导致的能源需求量增长将推高化石燃料的价格。初期,价格压力会体现在石油供应上,然后是天然气。
2008年,丹麦政府设立丹麦气候变化政策委员会,其任务是为政府实现无化石燃料的愿景准备方案。
报告显示,丹麦的目标是让整个能源系统,包括交通领域可以摆脱对化石燃料的依赖。燃烧化石燃料是人为导致温室效应的最大原因,这要求丹麦能源系统彻底转型,从目前占丹麦能源消耗80%以上的石油、煤炭和天然气等化石燃料转型到以风力l电和生物能源作为主要元素的绿色能源。
该报告提出以下可能实现的愿景:
首先,电力将成为能源系统的枢纽。未来40%~70%的能源需求将通过电力来实现,而目前的比例只有20%。未来,如果电动汽车获得更多的市场份额,这个数字会上升至40%~70%。海上风电将成为未来能源系统的重要组成部分,风力l电机将满足丹麦将近一半的能源需求。2050年将达到10000万千瓦到15000万千瓦左右的规模。
其次,交通领域的燃料是石油,最显而易见的替代是转向生物燃料或使用电力。石油和柴油l动机的能效偏低,转用电动汽车,将比烧石油的车更有效率。
再其次,生物质将在能源领域扮演更重要的角色,即作为风力l电的补充和备份。建筑供热将由地缘热泵提供,风能为热泵提供电力,从而实现区域供热。生物质、太阳能热水、地热能、地缘热泵组成的系统将为区域供热提供能源。汽车用能将来自电池和生物燃料。
丹麦气候委员会建议,对化石燃料征税,将作为基本手段以实现长期无化石燃料依赖的目标。丹麦能源系统的彻底转型需要大量投资,包括整体的基础设施建设和从热泵到电动汽车、从能效设备到新能源技术。
l展可再生能源不含核能
丹麦委员会报告分析,相对于可再生能源,在丹麦投资核能并无明显优势。如与海上风电相比,尤其是将核废料和退役的核电厂的处理成本计算在内,没有证据显示核能在经济上更有竞争力。核能也不适合预期未来有较大比例的类似风能这样的不稳定供给所构成的能源系统。丹麦也没有核能的专业能力。
报告显示,风能将在目前水平上翻番至超过1000万千瓦风电的l展,尤其是海上风电的l展,是实现无化石能源的最重要措施之一。计算显示,丹麦对海上风电的需求将在2050年达到1850万千瓦。而至2008年底,大约已实现315万千瓦的装机。
生物智能将扮演关键性的角色,未来的能源生产将来自生物质能和废弃物。丹麦已有电厂开始利用生物质能,其长处是能储存。这使得生物质能成为极有价值的能源,有可能在未来得到更多利用,特别是在交通领域,还可以作为类似不能具备相同存储能力的风电的备用能。
此外,地热能供热、太阳能光伏组件和潮汐能作为补充能源。至2050年,这些能源可能代表除了风能和生物质能之外的其他可再生能源进入市场,虽然目前因价格高企尚不具有竞争力。
篇3
2010年10月19日,世界银行在最新《东亚与太平洋地区经济半年报》上说,东亚与太平洋地区经济复苏强劲,但现在必须把注意力转向管理好新出现的风险,因为这些风险可能对宏观经济稳定构成挑战。
以《复苏强劲,风险上升》为题目的东亚经济半年报指出,在东亚各发展中国家,产出已普遍恢复到危机前的水平,其中一些国家正以接近危机前的速度增长。东亚地区2010年实际GDP增长有望升至8.9%(如果不包括中国则为6.7%),高于2009年的7.3%,与2000~2008年的年平均增速持平。私营部门投资再度成为增长动力,信心上扬,贸易量已恢复到危机前的水平。然而,对东亚地区增长前景的信心增大以及对发达经济体经济增长疲弱的担忧,使决策者有必要注意掌握好平衡,尤其是在大量资本流入回归和货币升值的情况下。
在大量全球流动性追逐收益的驱动下,加之对东亚地区的增长预期超过其他地区,致使今年资本流人大幅上升。尽管各国央行采取了对汇市的干预措施,但资本流入增加仍推动了汇率大幅升值。资本流入也造成资产价格暴涨。多数国家的货币当局迄今尚未出台资本控制措施。在经济复苏已较为稳固的情况下,东亚多数国家的当局开始谨慎地撤出其刺激措施。财政赤字将保持在高于危机前的水平,至少还会持续一段时间,因为政府需要弥补基础设施建设缺口,维持旨在保护贫困人口的社会安全网,并对发达经济体增长前景乏力提供适当的防范。
东亚地区许多国家也在着眼于应对中期的增长挑战。中国需要通过转变经济增长和投资方式以实现再平衡,这对于实现可持续发展显得愈发重要。蒙古、东帝汶、巴布亚新几内亚、老挝等大宗商品出口国,必须建立一个透明的框架,以确保将资源的出口收益用于促进发展。除中国外,东亚地区其他中等收入国家要想最终跨入高收入国家行列,则需要增加物质及人力资本投资,鼓励创新。
敦促采取集体行动减少气候变化和自然灾害对亚洲经济体的影响
2010年10月26日,世界银行宣布将与韩国政府签署谅解备忘录,在亚洲国家减少灾害风险和适应气候变化领域加强合作,共享知识。世界银行东亚与太平洋地区可持续发展局局长约翰・鲁姆表示:“鉴于减少灾害风险和适应气候变化议程的日益趋同,这是非常及时和有意义的。”他在此地召开的第四届亚洲减灾部长级会议的一场高级别全体会议上,承诺世界银行将为实施仁川路线图提供支持。
世界银行数据显示,2009年全世界受自然灾害影响造成GDP损失最大的10个国家里有6个在亚太地区,1997年以来灾害造成的死亡人数82%也在亚太地区(根据红十字会和红新月会国际联盟的统计)。亚太地区的贫困国家和人民在生命、生计和财产损失方面受害最深。例如,低收入国家承受着全球热带风暴风险的八分之一,而死亡风险却高居五分之四。
鉴于受灾总人数的85%集中在亚太地区,因此缓解该地区存在的一系列特殊的脆弱性因素至关重要,这些脆弱性因素包括城市化速度空前、制度安排薄弱、缺乏适当的风险监测和灾害准备,加上趋于上升的地震和气候事件。世界银行新的研究成果显示,适应2050年全球气温上升摄氏2度的成本约为每年750亿至1000亿美元,其中亚太地区所占比例最高。这是出版世界银行报告《气候变化的经济学》的内容之一,该报告指出这些投资中的大部分需要用于改善排水和公共建筑、海岸带、供水和防洪等基础设施使之适应气候变化,约占适应成本的54%,而道路约占23%。这就凸显出12月在坎昆召开的联合国气候变化会议上取得实质性成果的重要性。虽然世界银行集团不是谈判方,但令世界银行十分担忧的是,如果在气候变化领域不能取得进展,全球减贫进程就会受到影响。世界银行积极与《联合国气候变化框架公约》以及包括亚太地区在内的世行借款国合作,支持推动最终达成全球协议,采取实际行动。
世界银行在东亚与太平洋地区约有15亿美元的灾害风险管理投资,其中大部分用于中国和印尼地震后的可持续重建,新项目包括越南和印尼的气候变化发展政策贷款、湄公河三角洲风险模型和拟议中的太平洋群岛灾害风险融资框架。目前,有3亿多美元的投资用于开展试点和扩大帮助贫困社区更好地应对灾害的成功项目规模、灾害风险管理能力建设和预警系统。灾害的跨国影响日益增大,凸显出在灾害风险管理和气候变化适应领域加强合作的重要性。世界银行通过“全球减灾与恢复基金”及其捐款国,成为构建中的全球气候变化适应融资架构的组成部分。
为中国发展生物质发电项目提供燃料供应指南
2010年10月27日,世界银行在中国大力发展可再生能源的背景下,最近出版了《生物质直燃发电项目燃料供应手册》,为生物质项目投资者提供在项目规划与准备阶段燃料供应风险管理的行业指导。
用于发电的生物质燃料来源广泛,包括林业废弃物、能源作物、农业废弃物、食品垃圾和工业废弃物与副产品。中国拥有大量生物质资源,发展潜力巨大。中国政府采取了许多激励政策鼓励发展生物质能。2009年底中国的生物质能发电装机容量达到4兆瓦。中国政府今年7月宣布将生物质发电的上网电价调高为每千瓦时0.75元,进一步提升了生物质发电的经济性。中国目前的目标是到2020年生物质能发电装机达到30兆瓦,新的能源规划在考虑对目标进行调整。
该手册旨在帮助读者全面了解生物质能电厂投资规划与准备方面的有关问题,其内容包括对相关专题的详尽介绍;中国及国外的最佳实践与案例研究;以及针对有投资生物质电厂意向的投资者提供的经验教训、实用指南和建议。报告特别介绍了北欧国家的经验,将其作为最佳实践的例证。丹麦是世界上利用农作物秸秆进行大规模能源生产的领先国家,而芬兰和瑞典是世界上利用林业废弃物进行大规模能源生产的领先国家。
该手册还涵盖了在生物质电厂规划与准备阶段中与生物质燃料供应风险相关的各方面问题。手册第二章主要介绍了作为能源来源的生物质,包括燃料选择所应考虑的因素、与燃料供应相关的燃料标准和技术规范以及发电系统适用性。第三章论述了项目规划阶段的生物质资源评估问题。第四章和第五章分别介绍了农作物秸秆和林业废弃物的生物质燃料供应。第六章阐述了燃料供应管理,包括电厂规划阶段与运作阶段所需考虑的问题,燃料检测与质量控制的方式方法,以及燃料供应风险评估与风险规避的策略方法。
世界银行称今年流向发展中国家汇款预计增6%
世界银行11月8日公布的一份报告称,2010年流向发展中国家的汇款预计为3250亿美元,比2009年的3070亿美元增长6%,其中,中国是最大的汇款接受国之一。
世界银行说,从全球范围看,2010年的汇款总额将达4400亿美元。预计2011年和2012年流向发展中国家的汇款还将继续增长,分别可达3460亿美元和3740亿美元。移民汇款是一些发展中国家和地区人民的重要收入来源。
篇4
欧洲地区生物燃料市场由生物乙醇市场和生物柴油市场组成。生物乙醇市场方面,得益于汽油销量的增长,生物乙醇市场呈线性增长态势。虽然拉美地区有大量的生物乙醇出口到欧洲市场,但欧洲地区的生物乙醇生产仍将保持增长。预计2014年底之前,小麦将是生物乙醇的主要原料。随着第二代生物乙醇技术的发展,也会有更多的稻草、木屑等非粮作物会被用作制造生物乙醇的原料。生物柴油市场方面,虽然欧盟从前苏联共和国等地进口的矿物柴油数量逐年递增,但在欧盟相关法规政策的鼓励下,该地区生物柴油的产量也稳定在1800万吨的水平(2008年)。虽然整个欧盟地区产能为2000万吨左右,但由于市场对生物柴油的需求增长缓慢,生物柴油的实际产量增长空间已不大。原料方面,欧洲地区制备生物柴油的原料正逐步从单一的油菜或大豆转化为多种油料作物并重的发展模式,以期降低原料成本。
欧洲地区生物燃料产业的发展现在已进入了成熟阶段。从作物栽种、收购到生物燃料生产、存储、运输和油料混合、销售等环节都已经逐步走向成熟。作为生物柴油和生物乙醇生产过程的副产品,甘油以及玉米蛋白饲料也开始被逐步应用于商业领域。欧洲出现了新型的生物化工精炼模式,就是在制备生物柴油的过程中利用副产品甘油生产相关的化工产品。典型的例子有亨斯迈公司生产的碳酸甘油酯,索尔维公司生产的环氧氯丙烷和陶氏化学公司生产的丙二醇。欧洲生物乙醇公司也正积极探索通过副产品生产乳酸和丁二酸等产品的方法,以期实现更多价值,提高欧洲产生物乙醇相比拉美廉价生物乙醇的竞争力。
欧洲生物柴油行业目前所用的主要原料有麻风树籽、大豆、油菜籽、芥末、花生、向日葵籽、动植物板油等。生物乙醇正处于从第一代过渡到第二代的过程中。第二代生物乙醇提倡用非粮作物,第三代生物乙醇引入了藻类和木屑在内的技术。由于生物燃料的质量已经得到了认可,在欧洲,从麻风树籽中提取的生物柴油已被用于新西兰航空和大陆航空的航班上。Frost & Sullivan预计该行业未来会吸引更多资本进入。
按原料用量排名,欧盟生产生物柴油的主要原料是油菜籽、大豆、棕榈油和葵花籽等油料作物。其他原料如餐饮用油、动植物板油也都已经开始应用。由于欧盟各国并不是主要的作物生产国,大多数时候生产生物柴油所用的原料还是来自进口。2008年,欧盟地区27国生产了770万吨生物柴油,消耗原料接近800万吨。因为供应不太稳定,棕榈油的用量增长在很大程度上取决于原料供应的稳定性。
目前生物燃料供应链面临如下三点挑战:藻类原料选择和生物处理方案设计、油料作物种植和规划和规模化生产。作为第三代产业链中,藻类原料可用于多种行业,包括生物炼油、生物发电、制造营养保健品等。由于藻类植物纯度较高,从藻类提取的生物燃料也能满足航空燃料的要求。目前已经在从事藻类提取生物燃料的公司包括雪佛龙公司、壳牌公司等。
现阶段生物乙醇的主要原料仍是谷物、糖类作物和木质纤维素。2008年,欧盟用于制造生物乙醇的谷物主要是390万吨小麦,680万吨甘蔗和9万吨甜蜜素。欧盟各国中,芬兰、瑞典、德国、法国、意大利和奥地利在利用木质纤维素方面居于领先地位。2008年欧盟各国用于生物燃料的木质纤维素占全球油料消耗的6%和欧洲油料作物消耗的25%。
推动欧洲生物燃料市场发展的主要动力来自于欧盟推动生物燃料应用的努力和哥本哈根联合国环境大会的要求。欧盟最新指令要求至2020年生物燃料要占全欧洲的运输能源的10%。作为哥本哈根大会的签字方,欧洲各成员国政府也有义务达成大会提出的新目标,暨至2020年达成减排10%的目标。欧洲地区2009年生物柴油和生物乙醇消耗量各为710万吨和700万吨,按哥本哈根大会的要求,至2020年,这两个数字有望达到2270万吨和1800万吨,分别增长220%和157%。
生物燃料市场的发展也面临阻力。对生物柴油市场来说,持续走低的矿物柴油价格和高企的生物柴油原料价格压缩了生物柴油厂商的生存空间,导致欧洲地区很多产能为3万吨的生物柴油厂商退出市场。虽然欧盟已开始对美国进口的生物柴油征收反倾销税来保护本地的生物柴油生产,但这一措施的效果也打了折扣,因为美国生物柴油仍能通过加拿大等国进入欧洲。另一方面,来自阿根廷等地区的廉价生物柴油出口有望在2010年大幅提高,这将会打压欧洲本土厂商的生存空间。
2008年,欧洲生物柴油行业的开工率为48%。预计2009年这一数字将保持不变,到2010年会增加50%到800万吨的规模。
2009年欧洲生物乙醇产能为560万吨,比2008年的490万吨增加了14.3%。预计2010至2011年,由于大型生物乙醇项目相继上马,欧洲地区的产能会有很大提升。至2012年,大部分欧洲地区新增产能都将是第二代生物乙醇(纤维素乙醇)的试点项目。主要的第二代生物乙醇生产商有SEKAB、TMO再生能源、帝斯曼等。至2014年,欧洲地区生物乙醇产能有望达到2100万吨。
基于欧洲运输用油市场的需求增长,2009年欧洲生物乙醇行业开工率为50%左右。2008年实际生物乙醇产量为150万吨,另有150吨进口,其中大部分来自巴西。至2020年,欧洲生物乙醇市场将保持10%的增长。
篇5
汽油及柴油中的硫可导致汽车尾气净化装置中催化剂性能的降低,所以一直要求燃料的低硫化。从2005年1月开始,日本开始使用硫质量分数小于10μg/g的无硫汽油及无硫柴油(硫质量分数小于10μg/g的汽油、柴油被称为超低硫燃料或无硫燃料)。
1.柴油
随着物流的迅猛发展,柴油机车排放的NOx及PM引起的大都市的大气污染越来越严重。1989年12月,为了降低柴油机车及公共汽车排放的NOx及PM,中央公害对策审议会的报告“未来降低汽车尾气排放对策”提出要强化尾气排放标准。柴油机车需要使用尾气净化系统,为了使尾气净化系统充分发挥其性能,石油业界分4个阶段降低了柴油中的硫质量分数。第一阶段:将尾气的一部分送回到发动机中,使用降低燃烧温度的尾气再循环(EGR:ExhaustGasRecirculation)装置时,为了防止发动机被腐蚀,于1992年10月开始将硫质量分数由0.5%降到了0.2%。第二阶段:为了使以降低PM排放量为目的而设置的尾气后处理装置充分发挥其作用,从1997年10月开始将硫质量分数由0.20%降至0.05%。第三阶段:为了使氧化催化剂、微粒除去装置及NOx还元催化剂等更有效地发挥其作用,2000年石油审议会石油产品质量专门委员会及中央环境审议会第4次报告决定,到2004年末将硫质量分数降至50μg/g,但是石油业界从2003年4月开始就供给了硫质量分数低于50μg/g的柴油。第四阶段:从2005年1月开始实施的柴油的无硫化(硫质量分数小于10μg/g),不仅使以同时脱除NOx及PM为目的的尾气后处理装置最大限度地发挥了其作用,而且改善了有助于应对地球变暖问题的柴油的质量。
2.汽油
为了降低人体对有害物质的摄入量,从1975年开始禁止往普通汽油中添加四烷基铅,从1986年开始禁止往优质汽油中添加四烷基铅;1996年将汽油中的苯体积分数降至5%,2000年1月再降至1%。规定汽油中不添加四烷基铅等含铅物质,将汽油中的苯体积分数降至1%,是日本为了确保汽油等燃料的质量而制订的强制性标准。作为应对光化学烟雾所采取的措施,2001年将汽油的蒸汽压标准的上限从78kPa降至72kPa,2005年再降至65kPa,以减少烃的蒸发量。从1996年4月开始实施的标准中,将硫质量分数规定为100μg/g,当时炼油厂出厂的汽油的硫质量分数均小于100μg/g。2005年,将硫质量分数降至50μg/g。接受综合资源能源调查会石油分科会石油部会提出的应从2008年开始实施无硫汽油(硫质量分数小于10μg/g)的强制性标准的报告,石油业界从2005年1月开始主动将汽油中的硫质量分数降至小于10μg/g。
二、地球环境保护自主行动计划及实施情况
为节省并有效利用能源,构筑循环型社会,1997年2月日本石油业界提出了「石油业界的地球环境保护自主行动计划。自主行动计划目标见表2。日本石油业界实施地球环境保护自主行动计划的情况如图1所示。从图1可以看出,与1990年相比,2010年炼油厂的能源单耗改善了16%;2010工业废弃物的最终处置量降低了97.4%,达到了降低94%以上的目标。另外,2010年工业废弃物最终处置率(最终处置量/工业废弃物产生量)为0.5%,达到了业界零排放的目标。
三、生物燃料的使用
生物燃料是指通过生物资源生产的燃料乙醇和生物柴油,具有环保、可再生、资源丰富等优点,使用生物燃料是大规模减排、应对地球变暖问题的方法之一。2010年6月,日本提出到2020年将生物燃料的使用量提高到全国汽油使用量的3%以上。2010年11月,日本又决定到2017年将50万kL的生物乙醇(换算为原油的量)直接与汽油混合,或混合生物ETBE(EthylTertiaryButylEther)作为车用燃料使用。
1.生物汽油
将乙醇直接与汽油混合时,存在如下问题:(1)混入水分则引起相分离;(2)蒸发引起的排放量增加。为了确保安全,规定将乙醇直接混入汽油时,混合的乙醇体积分数应小于3%。为了避免往汽油中直接混入乙醇时可能产生的问题,石油业界决定使用混有生物ETBE的生物汽油。从2006年开始至2010年,日本对混合7%的ETBE的汽油进行了风险评估。在进行风险评估时,假定含ETBE的汽油从汽油罐泄漏经由地下水被人类所饮用,结果得出几乎没有危害健康的可能性的结论。另外,风险评估中的毒性指标值(0.5μg/g)、暴露评估中得到的大气中ETBE約最大浓度(0.009μg/g)远小于吸入致癌性指标值(15μg/g),所以判断不会危害人类健康。另一方面,为了使石油公司能稳定及高效地采购到生物ETBE及作为原料的生物乙醇,2007年1月设立了日本生物燃料供应公司(JBSL)。从2007年4月开始,关东地区的50家加油站销售生物汽油;2011年2月则有约2120家加油站销售生物汽油。根据规定,以生物乙醇及异丁烯为原料合成的ETBE最多可混合7%,但是目前市售的生物汽油中ETBE的混合量仅为大于1%。生物乙醇对防止地球变暖具有积极的作用,但是在稳定供给及经济性等方面存在问题。对日本而言,可作为生物乙醇原料的资源少,而且成本也高。目前,有以建筑废材或纤维素等为原料生产生物乙醇的方法,但是还处于技术开发阶段。为此,日本进口生物乙醇,但是具有出口能力的国家是距日本甚远的巴西。
2.生物柴油
生物柴油燃料,并不是严格的化学意义上的定义,是对棕榈油、废食用油等油脂进行化学处理而得到的,作为柴油机车用燃料等使用。油脂的黏度高,所以将甲酯化处理的脂肪酸甲酯(FAME;FattyAcidMethylEster)等物性与柴油相当的物质作为车用燃料使用。很多企事业单位正在致力于生物柴油燃料的生产及利用。但是产品质量、生产过程中副产的甘油及对洗涤废液的不当处理等方面出现了很多问题。为此,制订了混合生物柴油燃料的柴油的强制性标准,于2007年4月开始实施。混合生物柴油的柴油的强制性标准如下:(1)硫质量分数小于0.001%;(2)十六烷指数大于45;(3)90%馏出温度小于360℃;(4)脂肪酸甲基酯的质量分数为0.1%~5.0%;(5)甘油三酯的质量分数小于0.01%;(6)甲醇质量分数小于0.01%;(7)酸值小于0.13mgKOH/g;(8)甲酸、乙酸、丙酸的合计质量分数小于0.003%;(9)酸值的增幅小于0.12mgKOH/g。另外,于2008年制订了与柴油混合使用的生物柴油燃料的质量标准JISK2390(汽车燃料—混合用脂肪酸甲酯(FAME))。
四、ISO14000系列
从1980年开始,以欧美为中心开展了防止产业活动对环境带来负面影响的活动。1991年,成立了「企业可持续发展理事会(BCSD:TheBusinessCouncilforSustainableDevelopment),明确了环境管理国际标准化的重要性。1993年,正式成立一个专门机构ISO事务局环境技术委员会TC(TechnicalCommittee)207,着手制订环境管理领域的国际标准,于1996年制订了与企业活动相关的环境管理系统ISO14001,并于2004年对其进行了修订。ISO14001,是为了降低企业生产及提供的产品及服务对环境带来的负面影响,并进一步进行改善而设立的标准,一般是通过第三方得到应用系统的认证。1996年4月,日本石油精制有限公司(现在的JX日矿日石能源有限公司)根岸炼油厂在石油行业首次取得ISO14001认证。
以此为开端,日本各公司的炼油厂都开始使用ISO14001。目前,所有的炼油厂都通过ISO14001或与其相当的系统自主地进行环境管理。开始时,主要是制造业者使用ISO14001,但是近年来包括非制造业者在内的企业及集团都在使用ISO14001。另外,ISO14020系列为与商品相关的环境影响评价国际标准。ISO14020系列标准分为Ⅰ型(ISO14024)、Ⅱ型(ISO14021)、Ⅲ型(ISO14025),其核心是产品和服务的环境标志和声明应防止贸易技术壁垒、准确、无误导。这四个国际标准的实施有利于推动绿色市场健康发展。可以说ISO14020国际标准是全世界产品与服务的绿色选择。日本实施相当于Ⅰ型(ISO14024)的标准。
五、结束语
日本是全世界最早实施无铅汽油的国家,目前也是生产清洁汽油的先进国家。日本1975年推行无铅汽油,彻底无铅化大约用了17年。1991年开始使用MTBE提高辛烷值;1996年修订JIS汽油标准并限定汽油苯含量不大于5%。为适应世界柴油低硫化的发展趋势,日本石油联盟早在1989年6月就提出了柴油低硫化目标和炼油工业应采取的相应措施,日本从2005年开始使用硫含量为50μg/g的汽柴油,2007年就开始使用硫含量为10μg/g的汽柴油。
篇6
关键词:环保;生物燃料电池;污水同步处理发电
收稿日期:2010-07-28
作者简介:陈丁丁(1982―),男,江西武宁人,助理工程师,主要从事环境工程方面研究。
中图分类号:Tk01
文献标识码:C
文章编号:1674-9944(2010)08-0207-03
1 引言
环保生物燃料电池并非刚刚出现的一项技术。1910年英国植物学家马克•比特首次发现了细菌的培养液能够产生电流,于是他用铂作电极放进大肠杆菌和普通酵母菌培养液里,成功制造出了世界第一个微生物燃料电池。1984年美国制造了一种能在外太空使用的微生物燃料电池,使用的燃料为宇航员的尿液和活细菌,不过放电率极低。传统的燃料电池是利用氢气发电,但从来没有尝试使用富含有机物的污水来发电。环保生物燃料电池是一种特殊的燃料电池,以自然界的微生物或酶为催化剂,直接将燃料中的化学能转化为电能。
2 环保生物燃料电池的工作原理
环保生物燃料电池(Microbial Fuel Cell MFC)是以微生物作为催化剂将碳水化合物中的化学能转化为电能的装置,由阳极区和阴极区组成,中间用质子交换膜(Proton Exchange Membrane,PEM)分开,如图1所示。环保生物燃料电池的工作过程分为几个步骤:在阳极区,微生物利用电极材料作为电子受体将有机底物氧化,这个过程要伴随电子和质子(NADH)的释放;释放的电子在微生物作用下通过电子传递介质转移到电极上;电子通过导线转移到阴极区,同时,由NADH释放出来的质子透过质子交换膜也到达阴极区;在阴极区,电子、质子和氧气反应生成水,随着阳极有机物的不断氧化和阴极反应的持续进行,在外电路获得持续的电流[1],其反应式如下:
阳极反应:
C.6H.12O.6 + 6H.2O 6CO.2 + 24H++24e-,
E.0=0.1014V
阴极反应:
6O.2+24H++24e-12H.2O,
E.0=1.123V
图1 生物燃料电池结构示意图
3 环保生物燃料电池的利用领域
3.1 废水同步的处理与发电
3.1.1 单一槽设计
电池装置和氢燃料电池有点相似,是一个圆柱形的树脂玻璃密闭槽。微生物燃料电池是单一反应槽,里面装有8条阳极石墨棒,围绕着一个阴极棒,密闭槽中间以质子交换膜间隔。密闭槽外部以铜线组成的闭合电路,用作电子流通的路径。当污水被注入反应槽后,细菌酶将污水中的有机物分解,在此过程中释放出电子和质子。其中电子流向阳极,而质子则通过槽内的质子交换膜流向阴极,并在那里与空气中的氧以及电子结合生成干净的水。从而完成对污水的处理。与此同时,反应槽内正负极之间的电子交换产生了电压,使该设备能够给外部电路供电。单一反应槽是微生物燃料电池设计的创新。大部分燃料电池的设计以两反应槽为主,分别为阳极槽和阴极槽,在阳极槽中以厌氧方式维持微生物生长;阴极槽中则需维持在有氧环境下,使电子与氧结合并且与质子形成水分子。而单一反应槽以质子交换膜连接两槽,其功能不仅可分开两槽水溶液,还可以避免氧气扩散至另一槽内。两槽式的电解槽,需以外力方式提供溶氧至阴极,而单一槽微生物燃料电池可以以连续注水方式将空气带入阴极,从而减少通氧设备的花费。在发电量方面,在实验室里,该设备能产生72W的电流,可以驱动一个小风扇。虽然目前产生的电流不多,但该设备改进的空间很大。从提交发明报告到现在,已经把该燃料电池的发电能力提高到了350W,这一数值最终能达到500~1000W。技术成熟后,可以批量生产的微生物燃料电池的发电能力将获得很大提高,可以产生500kw的稳定电流,大约是300户家庭的用电量。
3.1.2 不间断上流微生物燃料电池
华盛顿大学的研究人员日前称,他们把利用废水发电的微生物燃料电池技术又向前推进了一步。去年他们已研究出了这一利用废水发电的新技术,现在,他们又把新技术的发电量比去年提高了10倍。如果利用这一技术能使发电量再提高10倍的话,食品和农业加工厂就有望能安装这种设备用于发电,并能为附近居民提供清洁和可再生电能[2]。华盛顿大学环境工程学项目成员、化学工程助教拉思安晋南特博士在“环境科学技术”网站上介绍了这种不间断上流微生物燃料电池(UMFC)的设计以及工作原理。同过去那些让微生物在含有营养液的封闭系统中工作的实验不同的是,安晋南特为微生物提供的是源源不断的废水。由于食品和农业加工中会不停排放废水。因此,安晋南特的技术更容易在这些工厂得到应用。利用废水发电的微生物燃料电池技术,是在阳极室内安装价格低廉的U型质子交换膜,将阳极和阴极分开。废水中含有的有机物,可为细菌群提供丰富食物,使其得以生存和繁衍。这些细菌在电池阳极电极上形成生物膜,同时在食用废水中有机物时向阳极释放电子,电子通过与阳极和阴极相连的铜导线移动到阴极,废水中的质子则穿过质子交换膜回到阴极,同电子和氧原子结合生成水。而电子在导线中的运动过程就形成了人们所需要的电流。继2005年首次完成了废水发电的微生物燃料电池设计后,安晋南特新推出的U型设计增加了质子交换膜的面积、缩短了两极距离,因此降低了因阻力引起的能耗,使电池发电能力提高了10倍,每立方米溶液的发电量从3W/m3增加到了29W/m3。如果微生物燃料电池系统能够维持20W/m3的电力输出,就可以点亮小功率的灯泡。
3.1.3 利用太阳能和光和细菌的环保生物燃料电池
Noguera与土木与环境工程教授Marc Anderson、助理教授Trina McMahon,细菌学教授Timothy Donohue,研究员Isabel Tejedor Anderson,以及研究生Yun Kyung Cho和Rodolfo Perez合作发展出一种能在污水处理厂应用的大规模微生物燃料电池系统。目前,研究人员们把微生物封装在密闭的无氧测试管中,测试管的形状被做成类似电路的回路。当处理废物时,先把有机废水通入管中,作为副产品电子向阳极移动,然后通过回路流到阴极。另外一种副产品质子通过一块离子交换膜流到阴极。在阴极中,电子和质子与氧气发生反应形成水。一块微生物燃料电池理论上最大可以产生1.2V电压。但是可以像电池一样把足够多的燃料电池并联和串联起来产生足够高的电压来作为一种有实际应用的电源。目前该研究小组正在利用他们在材料科学、细菌学和环境工程方面的优势来最优化微生物燃料电池的结构。
3.2 新型的环保燃料电池
英国牛津大学科研人员研制出一种新的环保生物电池,这种环保生物电池装有一种生化酶,可以吸收空气中的氢和氧来发电。这种生化酶是从一种需要氢气来维持新陈代谢的细菌中分离出来的。这种酶的独特之处在于可以与那些如一氧化碳和硫化氢等常规的电池催化剂并存。这种酶是“生长型”的,因此能够以价格低廉、可再生等特点取代传统价格昂贵的铂基催化剂。这种电池消耗的是大气中的氧气和氢气。所使用的酶是从自然界中利用氢气进行新陈代谢的细菌中分离出来的。这种酶的特性是具有高选择性,能够忍受对传统的燃料电池催化剂具有毒害作用的气体,例如一氧化碳和硫化氢。研究人员表示,由于这种酶能够生长,所以对比于其他的氢燃料电池所使用昂贵的铂催化剂而言,这是一种廉价的、可更新的环保燃料电池。
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3.3 生物医学的应用
环保生物燃料电池还可以造出另一种重要产品,根据电信号立即测出病人血糖水平的仪器。对于向包括起博器和胰岛素生成器等在内的可植入电控医学设备供电来说,环保生物燃料电池非常有用。这些设备需要无限的电源,这是因为更换这些设备的电池可能需要外科手术。BFC从活的生物体内提取燃料(例如从血流中提取葡萄糖)来产生电流。只要生物个体是活的,这种燃料电池就可以持续起作用[5]。
2010年8月 绿 色 科 技
第8期
4 结语
尽管环保生物燃料电池经数十年研究仍距实用遥远,燃料电池研究从20世纪90年代初开始又成为热门领域,现在仍在升温阶段。几种燃料电池已经处在商业化的前夜。另外,近20年来生物技术的巨大发展,为环保生物燃料电池研究提供了巨大的物质、知识和技术储备。所以,环保生物燃料电池有望在不远的将来取得重要进展。随着生物和化学学科交叉研究的深入,特别是依托生物传感器和生物电化学的研究进展,以及对修饰电极、纳米科学等研究的层层深入,环保生物燃料电池研究必然会得到更快的发展。环保生物燃料电池作为一种绿色环保的新能源,在生物医学等各个领域的应用的理想必然会实现。
参考文献:
[1] 韩保祥,毕可万.采用葡萄糖氧化酶的生物燃料电池的研究[J].生物工程学报,1992,8(2):203~206.
[2] 贾鸿飞,谢 阳,王宇新.生物燃料电池[J].电池,2000,30(2):86~89.
[3] 连 静,祝学远.直接微生物燃料电池的研究现状及应用前景[J].科学技术与工程,2005(22):162~163.
[4] 尤世界,赵庆良.废水同步生物处理与生物燃料电池发电研究[J].环境科学,2006,9(9):17~18.
[5] 宝 ,吴霞琴.生物燃料电池的研究进展[J].电化学,2004,2(1):1~8.
The Research and Foreground of Biofuel Cell
Chen Dingding
(Wuning Environmental Protection Bareau, Wuning JiangXi 332300,China)
Abstract:Biofuel cell is a device converting chemical energy into electrical energy directly with the biocatalysts, which has the advantages of abundant fuel resource, mild reaction condition and goodbiology consistence. And, Biofuel cell are capable of converting chemical energy presented in organic wastewater into electricity energy with accomplishments of wastewater treatments simultaneously , which possibly captures considerable benefits in terms of environments and economics.
篇7
关键词文冠果酯化生物柴油
随着石油资源的枯竭以及价格的不断高涨,生物燃料越来越受到人们的青睐,尤其是把植物油作为燃料,尤为引起人们的重视,但是植物油粘度大,燃点高,挥发性差等原因,不能直接作为发动机燃料,必须经过酯化处理制取生物柴油,才能用于柴油机。目前,在植物油资源不足的情况下,用食用油制取生物柴油或与粮食争地种植植物油料作物,都不符合我国国情,另外,从现行的柴油价格考虑,植物油替代柴油,从经济上还不能接受,基于这一事实,人们普遍认为,寻求优良的野生植物油种,提高酯化技术和综合利用水平,降低生物柴油成本,是促进植物油利用的有效途径。
经过大量的筛选,我们认为文冠果是一种比较理想的油料树种,以文冠果制取生物柴油的研究,对于植物油的利用是很有意义的。
1 文冠果资源概况
文冠果是我国特有的生于长江以北地区的一种优良木本油料树种。其种子含油率为30%-36%,种仁含油率为55%—67%。而部分优良品种的种仁中含油量达72%,超过一般的油料植物。[1]
它分布于东北和华北及陕西、甘肃、宁夏、安徽、河南等地。原产于我国北方黄土高原地区,天然分布于北纬32。~46。,东经100。~127。,即北到辽宁西部和吉林西南部,南自安徽省萧县及河南南部,东至山东,西至甘肃宁夏。集中分布在内蒙、陕西、山西、河北、甘肃等地,在垂直方向上,文冠果分布于海拔52~2260m,甚至更高的区域。
文冠果适应性强,在草沙地、撂荒地、多石的山区、黄土丘陵和沟壑等处、甚至在崖畔上都能正常生长发育。2005年以来,已在新疆、内蒙古、河北、山东等地发展人工造林。国家林业局已将文冠果列入生物柴油林优选树种之一, 2007年—2008年,国家林业局已安排陕西省5万亩示范基地。[2]
因此,开发文冠果已经引起国内外研究人员的极大关注。辽宁省能源研究所采用国外的先进设备和技术,对多种植物油尤其是文冠果籽油酯化和动力性能进行了综合研究。实验为中试规模,达到了预期的目标,取得了较满意的结果。
2实验设备、仪器及油料
实验时使用如下设备和仪器
植物油酯化装置(意大利Smogless公司)
30KVA柴油发电机组(意大利Tessari公司)
40KVA柴油发电机组(意大利Tessari公司)
28KW轮式拖拉机(意大利Tessari公司)
49KW轮式拖拉机(意大利Tessari公司)
高尔夫柴油轿车(德国大众汽车公司)
3吨叉车(中国安徽合力公司)
气体分析仪(德国西门子公司)
烟尘计(德国西门子公司)
实验用文冠果籽油,在陕西省收购加工成植物油。
3 生物柴油的制备
文冠果油制取生物柴油的工艺流程如下:
植物油酯化在酯化反应装置中进行,酯化试剂为甲醇,催化剂为甲醇钠。植物油的主要成分是甘油三酸酯,在催化剂的作用下与甲醇进行酯交换反应,生成脂肪酸酯(生物柴油)和甘油等副产品。[3]
化学反应式如下:
工艺流程如下
将植物油,甲醇按比例泵入反应器中,混合搅拌。反应器温度控制在65℃。甲醇馏出,进入冷凝器,冷凝后返回反应器。在催化剂作用下,酯化反应生成甲酸酯(生物柴油)和丙三醇(甘油)
清洗反应器,加入一定量乙酸,将反应器中的催化剂中和掉。
将反应器温度提高到80℃,蒸馏反应器中过剩的甲醇馏出,进入冷凝器,冷凝后进入冷凝罐中,再由冷凝罐排放到甲醇储存器中,供循环使用
甲醇蒸馏完毕,生物柴油与甘油的混合物由反应器排放到离心装置,分离出柴油和副产品——甘油。
对文冠果油酯化后,改变了燃烧特性,闪点粘度等技术指标得到改善,常温下其燃料特性与0#柴油接近,见表1.
表1 燃料特性对比
4动力性能与尾气排放实验
用生物柴油与0#柴油进行对比试验,分别测试发动机动力性能和尾气排放。
4.1 发动机动力性能试验
以机动车和发电机组运行参数为准,比较其技术指标,见表2
表2发动机动力性能比较
发动机尾气中有害气体除NOx,比柴油稍高外,其他指标均比柴油低,烟度值俩者差异不大,见表3
表3 发动机尾气及烟度对比
5结论
文冠果籽油酯化制取生物柴油,其燃料特性、动力性能与柴油基本形同,其尾气排放和烟度与柴油接近。这种生物柴油起动性能好,运转平稳,是一种良好的替代燃料。
酯化出油率高,加之甘油等副产品,随着工业化生产规模扩大,以及国家相关政策补贴,其成本低于0#柴油,具有极大市场潜力。
文冠果作为我国北方木本油料树种,分布广,可栽培面积大,果实采收容易,而且具有荒山绿化、水土保持、持防风固沙和观赏等诸多生态功能,因此,大力栽培文冠果,有利于生物质再生能源的开发,对于缓解我国能源紧缺状况,具有十分重要的意义。
参考文献
[1] 张乃静.文冠果种仁油制备生物柴油工艺[D].哈尔滨:东北林业大学,2007
篇8
关键词:教学改革;新能源发电技术;创新人才培养
作者简介:韩杨(1982-),男,四川成都人,电子科技大学机电学院电力电子系,讲师。
基金项目:本文系电子科技大学中央高校基本科研业务费资助(项目编号:2672011ZYGX2011J093)的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)14-0046-02
“新能源发电技术”是电子科技大学电气工程及自动化、机械设计制造及自动化、工业工程三个专业课程体系中的一门重要课程。该课程属于高年级本科生的专业选修课,共32课时、内容多、知识面广、综合性强。[1, 2]由于三个专业的学生知识体系存在一定差异,在教学理念、教学内容、教学方法等方面,需要做出系统的设计和创新。笔者在教学过程中,充分吸收国外高校模块化教学模式、凝练教学内容,充分利用交互式教学方法,采用课堂讲授、提问与解答、课程项目、研究报告等手段,把互动式教学方法成功应用到教学实践中。课程以电能变换与控制为主线,鼓励不同专业背景的学生组成研究小组对课程项目进行协作研究,提升了学生的学习兴趣,培养了学生的自主创新能力。[3, 4]
一、国外“新能源发电技术”教学内容与模式回顾
1.麻省理工学院(MIT)的模块化教学模式
课程简介:课程评估当前和未来潜在的能源系统,包括资源提取、转换和最终使用技术,重点区域和全球能源需求。研究各种可再生能源和传统能源的生产技术,能源最终用途和替代品,在不同国家的消费习惯。
第一部分:能源的背景。欠发达国家日益增长的能源需求、发达国家可持续的未来能源。能源概述、能源供给和需求的问题;能源转换和经济性分析,气候变化和应对措施。模块1:能量传递和转换方法。模块2:资源评估和消耗分析。模块3:能量转换、传输和存储。模块4:系统的分析方法。模块5:能源供应,需求和存储规划。模块6:电气系统动力学。模块7:热力学与效率的计算。
第二部分:具体的能源技术。模块1:核能的基础和现状;核废料处理;扩建民用核能和核扩散。模块2:化石能源的燃料转换,电源循环,联合循环。模块3:地热能源的类型;技术、环境、社会和经济问题。模块4:生物质能资源和用途,资源的类型和要求。
第三部分:能源最终用途,方案评估和权衡分析。模块1:汽车技术和燃料经济政策。模块2:生物质转化的生命周期分析;土地使用问题、净能量平衡和能量整合。模块3:电化学方法电能储存、能量转换,燃料电池。模块4:可持续能源,非洲撒哈拉以南地区的电力系统的挑战和选择。
2.瑞典皇家理工学院(KTH)课程内容与要求
课程内容:替代能源和可再生能源的全方位的介绍和分析,包括整合这些解决方案以满足能源服务的要求。包括现有和未来的替代能源,如水能、风能、太阳能、光伏、光热,燃料处理;可再生能源系统面临的挑战;动态整合各种可再生能源。在整个教学过程中,学生的读、写和研讨主题是“先进的可再生能源系统技术”,特别是通过项目工作和多个为期半天的研讨会对相关专题进行研讨,每个人都参与演讲和讨论,并邀请有行业工程背景的专家和政策制定者来课堂参与探讨,丰富课堂内容、提升教学质量。
课程要求:在课程结束时,学生应能够分析和设计能源系统,利用风能、生物能源、太阳能产生电力或用于加热与冷却。完成课程后,学生能详细说明风能、生物能、太阳能基本原理和主要特点,以及它们之间的区别。能掌握这3种可再生能源系统的主要组件,了解基于化石燃料的能源系统对环境和社会的影响。
3.威斯康星大学(UWM)课程内容与要求
课程内容:学习有关国家最先进的可再生能源系统,包括生物质、电力和液体燃料,以及风力、太阳能、水电。学生们将对可再生能源电力和能源供应做工程计算,并要了解可再生能源的生产、分配和最终使用系统。能源存储、可再生能源政策;经济分析,购买和销售能源;风能理论与实践;太阳能可用性,光热和光伏发电系统;水电;地热,潮汐能和波浪发电;生物能源、生物质燃烧热力和电力;生物质气化,生物油热解;生物燃料的生命周期评估。
课程要求:掌握基本的可再生能源系统的工程计算,了解可再生资源评估和能源基础设施一体化。确定可再生能源系统的环境影响。设计和评估可再生能源系统的技术和经济上的可行性。了解能源在社会中的关键作用。了解可再生能源发展的公共政策、市场结构。卓越学生的学习成果:能够运用数学、科学和工程原则进行实验设计,并能分析和解释实验现象。有能力设计一个系统、部件或过程,以满足预期要求,具备解决工程问题和有效沟通的能力。
二、创新人才培养模式下“新能源发电技术”教学设计
通过对该课程的学习,使学生了解中国的能源现状,掌握电源变换与控制技术的基本原理,掌握光伏发电和风力发电的基本原理及系统的构成,加深对中国风力资源和风力发电基本原理的认识,理解生物质资源的利用现状、转换与控制技术的基本原理,了解天然气、燃气发电与控制技术的基本原理和应用情况。吸收国外经验,设计教学模块。
1.电源变换和控制技术
内容要点:电力电子器件的概念、特征和分类,不可控器件——电力二极管,半控型器件——晶闸管,电力场效应晶体管——电力MOSFET,绝缘栅双极型晶体管——IGBT;AC—DC变换电路:二极管整流器——不控整流,晶闸管整流器——相控整流,PWM整流器——斩波整流;DC—DC变换电路:单管不隔离式DC—DC变换器,隔离式DC—DC变换器;DC—AC变换电路原理、分类、参数计算;AC—AC变换电路。
课堂提问:晶闸管的导通和关断条件是什么?相控整流与PWM整流电路区别是什么?交流调压电路的基本原理是什么?什么是逆变?如何防止逆变失败?
课程项目1:让学生设计一个50kW的相控整流和PWM整流电路,进行MATLAB仿真分析,比较两种整流电路的区别,要求分组讨论、制作PPT演讲,撰写研究报告。
2.风能、风力发电与控制技术
内容要点:风的产生、特性与应用;风力发电机组的结构、分类与工作原理;风力发电的特点、控制要求和功率调节控制;风力发电机组的并网运行和功率补偿:同步发电机组、异步发电机组和双馈异步发电机组的并网运行和功率补偿。
课堂提问:简述风能转换的基本原理。风力机的空气动力学参数有哪些?具体怎么求解?风力机有哪几种分类方法?
课程项目2:让学生设计基于全功率变换器的风力发电系统,在课程项目1的PWM整流电路的基础上,设计整流和逆变电路及其控制算法,进行MATLAB仿真,验证工作原理,要求分组讨论、制作PPT演讲、撰写研究报告。
3.太阳能、光伏发电与控制技术
内容要点:太阳能利用方式、分类及原理,中国光伏发电的历史和研究现状;太阳能电池的工作原理,太阳能电池材料的光学性质、等效电路、输出功率和填充因数,太阳能电池的效率、影响效率的因素及提高的途径;太阳能电池制造工艺,多、单晶硅制造技术;太阳能光伏发电系统设备构成,正弦波PWM技术,逆变器基本特性及评价;独立光伏发电系统的结构及工作原理、系统构成;并网光伏发电系统的分类、特点、结构、供电形式和设备构成。
课堂提问:多晶硅和单晶硅的制造工艺有什么不同?根据制作工艺的不同它们各有什么特点?什么是正弦波PWM逆变技术?并网光伏发电系统由哪几部分构成?
课程项目3:让学生设计小功率并网光伏发电系统,在课程项目2逆变电路的基础上,设计单相及三相逆变电路及其控制算法,进行MATLAB仿真,验证工作原理,要求分组讨论、制作PPT演讲、撰写研究报告。
4.生物质能的转换与控制技术
内容要点:生物质能的定义、生物质资源特点及类别;生物质能转换和发电技术、生物质能转换的能源模形式,城市垃圾、生物质燃气发电技术;生物质热裂解发电技术的分类、生物质热裂解机理,生物质热裂解技术及装置简介;我国生物质能的利用现状及开发生物质能的必要性,生物质能发电前景。
课堂提问:生物质能的优缺点是什么?根据其优缺点如何扬长避短充分利用生物质资源?生物质热裂解的机理是什么?请详细分析说明。影响生物质热裂解的因素有哪些?具体是如何影响的?
5.天然气、燃气发电与控制技术
内容要点:天然气水合物的概念,形成机理及化学性质;天然气的综合利用、环境价值与发展前景;小型燃气轮机发电机组的原理及用途、主要形式及应用前景;燃气轮机组的电能变换与控制系统、电网供电及控制;燃气发电机组的并网运行与控制策略,DC-AC低频并网逆变技术,DC-AC/ AC-DC-AC三级变换高频环节并网逆变技术;燃气发电机组高频并网逆变的控制策略。
课堂提问:小型燃气轮机组并网发电的原理是什么?简述燃气轮机组电能变换系统的结构和工作原理。燃气发电机组高频并网逆变是如何实现的?
三、结束语
在充分吸收国外高校“新能源发电技术”模块化教学模式的基础上,以人才培养为中心,凝练教学内容、改革教学方法,提高了学生对该课程的学习兴趣,课堂互动得到明显改善,不同专业背景的学生能够对课程项目进行协作研究,发挥各自的特长收集和吸收国外前沿技术,在PPT演讲、研究报告撰写方面锻炼了学生的综合能力,取得了良好的教学效果。
参考文献:
[1]何瑞文,谢云,陈璟华.电气工程及其自动化专业建设与实践模式探讨[J].中国电力教育,2012,(3):72-73.
[2]王三义.浅谈新能源发电技术[J].中国电力教育,2011,(15):92-93.
篇9
摘要会计在处理生物能源的时候会遇到这样的问题,因为生物能源的核算与我们所熟悉的化石燃料的核算有着本质的区别,本文分析了有关碳核算的争论主要问题和许多亟待解决的问题,提出应出台相关政策来鼓励拥有长期效应的节能减排措施
关键词生物能源节能减排
一、引言
由于全球气候变化,京都协议书及排污权交易制度等的发展,使得CO2排放,交易及节能减排等特定环境问题的处理规范探讨日渐引起会计学界的关注和重视,京都协定书下的CDM、JI等机制均提供了通过碳排放交易机制分配碳排放配额的框架。目前,碳会计研究需要解决一个棘手的问题--如何处理生物能源。
二、正文
之所以会计在处理生物能源的时候会遇到这样的问题,主要是因为生物能源的核算与我们所熟悉的化石燃料的核算有着本质的区别。化石能源中沉积的远古时期的“碳”在燃烧时被释放在大气层中,使温室气体增多,诱发全球变暖。然而,对于生物燃料来讲,在被燃烧时释放到大气中的CO2使其在通过光和作用从大气中吸收的CO2。假如植物(生物能源)生存在一个可持续发展的系统中,植物的生长速度即其吸转化CO2的速度和生物能源的燃烧速度即向大气中释放CO2的速度是一样的。理论上,燃烧生物能源的净CO2排放量为零。但是,由于生物能源的生长和消耗并不发生在同一时间,同一空间,对其的会计核算也是如此,这使得我们很难的到均衡的会计数据。
当经济发展与合作组织第一次提出《关于国家碳排放评估手册》,温室气体排放和和沉积被列在了一起。手册指出:燃烧生物能源所产生的CO2排放量不应该被放在一个国家的官方的排放清单里。其理论依据是:假如系统为可持续发展系统,净二氧化碳排放量为零。假如系统不是可持续发展系统,净CO2排放量应依据土地利用变化来核算。同样,京都议定书规定:将土地利用变化和林业活动所产生的CO2排放量和沉积量作为测量“碳储值的可核算变化”,而生物能源燃烧产生的排放量作为“中性碳”来处理,即不包含在排放清单内。然而对这项规定却一直存在这众多质疑。
目前有关碳核算的争论主要聚焦在两点上。第一,我们如何评估一个节能减排活动是否值得执行和鼓励。第二,我们如何计量CO2的排放量。第一个问题需运用比较法,比较新项目与现有活动的排放量。第二个问题只是涉及碳排放的量化计算,这已方面的研究已经取得了一定的成果。第一个问题在公共管理制度,节能减排政策的制定方面有着至关重要的影响。而第二个问题,则更偏向作用于企业在国际交易中的统一计量作用以及监管方建立统严格的监督标准。
当前的一些争论焦点集中到了有关温室气体排放在生物质能源系统方面的影响。从会计角度看,学者Searchinger质疑了京都议定书在核算生物能源温室气体排放量的计量。一个明确和稳定的系统边界在排放量的核算中至关重要。国际政府间气候变化委员会(IPCC)的另一个职能是总结了所有系统(国家)的实际排放量(包括国家间碳排放权交易问题)。
然而国际政府间气候变化委员会(IPCC)的核算系统中包含了生物能源系统。他们精确的合算了化石燃料产生排放的时间地点以及排放量,同时他们也考虑了当地(国家系统)的生物能源碳储量的变化量。然而,尽管联合国气候变化框架公约和京都议定书都在实施,当所有国家都不报告生物碳含量和碳沉积总量的情况下,我们仍旧无法确立一个明确和稳定的系统边界。
从时间角度看,我们面临这样一个问题:一些拥有化石燃料和生物燃料组合的国家系统,在短时间内,其温室气体排放量会呈现上升趋势,而长远来看,其排放量将最终处于下降趋势。而我们所需要的便是一个用现有的高排放来换取长远“利益”。
从全球的视角来看,一个国家的节能减排活动很可能造成另一个国家CO2排放量的增加。一项有关生态工业的研究表明,目前发达国家从发展中国家大量进口产品和服务,而这些产品和服务生产过程中的碳排放扔归属于发展中国家(Peters et al. 2009)。而排放成本,权利和义务却能通过全球经济一体化传导到各个国家。
三、结论
对于生物能源系统和节能减排战略的评价需要有一个全局化的观念,这要求我们考虑在以循环系统的观念来评估温室气体的影响。并且也应出台相关政策来鼓励拥有长期效应的节能减排措施。但这也是有许多亟待解决的问题的。但是如果我们想要弄清楚生物能源系统的成本和收益,我们必须制定系统边界,并给出明确的核算和评估措施,包括机会成本的计算。如果我们需要核算一个国家的节能减排,我们则需要考虑时间空间等多方面的会计信息系统。主要问题是,我们需要寻求一个完整稳定的,边界明确的会计系统。
参考文献:
篇10
瑞典可持续发展部长莫娜・萨林又公布了这个国家的宏愿:到2020年,瑞典将摆脱对矿物燃料的依赖。这意味着,“到那时候,再没有一户家庭需要依赖石油供暖,机动车司机也不再需要把汽油当作唯一的(燃料)选择”。
在世界上不少国家和地区还在为是否按照《京都议定书》规定减少温室气体排放而裹足不前的时候,是什么让这个往日的“吃油大户”敢于立下这番“绿色雄心”?
能源多样化
1973―1974年,第一次世界石油。危机爆发,促使诸多国家回头审视自己的能源政策,瑞典也是其中之一。和其他西方发达国家一样,瑞典此前相当依赖石油能源。以1970年数据为例,瑞典所需能源中77%均来自石油。然而,时至2003年,这个比例却下降到34%,与此同时工业产值却保持迅猛增势。弹指30年间,达到如此惊人转变,瑞典有什么秘诀?客观而言,瑞典资源丰富多样的先天因素至关重要。连可持续发展部长萨林都承认:“我们有渠道获得丰富的水力资源和生物能源,也有条件推广风力应用。”
不过,究其本质,瑞典政府多年来从政策上坚持推广能源多样化,争取逐步摆脱石油依赖,并得到国民积极响应,才是成功关键。瑞典政府自豪地表示,目前瑞典能源供应中将近三分之一来自可再生能源――这在工业化国家中实属罕见。
想解决能源问题,“节流”固然重要,“开源”也不可或缺。瑞典政府在推行能源多样化方面自有一套高招:
第一,生物燃料。过去25年内,生物能源在瑞典的应用量提高了一倍不止,相关产业也蓬勃发展。生物燃料相关技术目前已大部分实现自动化水平,同时也实现了废渣中有害物质的低排放。这类技术除了有益于“绿化”工业项目,也可以应用于小型居民区、公寓楼群、甚至具体到个人房屋。在林业相关领域,如造纸和锯木厂,以及地区供暖系统,均以生物燃料为重要来源。瑞典许多大城市都投资建设依靠生物燃料的“供暖发电二合一”设施,为市民提供日常能源所需。其中,名声最响亮的例子是韦克舍,它的目标是建成一个标榜“矿物燃料最低消耗”的大城市。
第二,水力发电。早在瑞典开始实现电气化的时候,水力发电的发展就已起步,全国陆续建起了诸多依赖水力发电的小规模电力网络。直到20世纪70年代,水电网络的拓展达到高峰。目前,瑞典已拥有200多座发电能力达10兆瓦的水力发电站,另外还有将近2000座规模较小的水电站。
第三,风力发电。瑞典发展风力发电拥有得天独厚的条件。南部大片宽阔开放的空地,北部绵延的山脉,以及沿38.6万公里海岸线分布的不少地区都具备发展风力发电的条件。此外,风力发电还能与水力发电结合使用,例如,风力中的变动因素可以利用水电的可调整性来平衡。如今,瑞典年风力发电量已达到600兆千瓦小时,这个数字在未来几年内预计将有相对强劲的增长。政府的目标是达到10亿千瓦小时的发电量。
第四,地热和大阳能。瑞典伦德市的部分区域供暖系统依赖于地热能源。另外一座城市马尔默也有类似尝试。政府正打算在研究如何进一步普及和延伸这种能源的应用。多年来,瑞典一直在研发太阳能电池和太阳能供暖设施方面有很大投入。乌普萨拉大学的昂斯特伦太阳能研究中心开展的薄膜太阳能电池研究成果获得了国际上的认可。瑞典一些小公司生产的即用型太阳能电池板和相关零件已行销海外。
啤酒变燃料
除了以上“常见能源”外,瑞典还将能源多样化的触角伸向了更多领域,而成功利用可再生资源的一个典型案例是“变啤酒为燃料”。瑞典已经实现大部分电力来自核电和水电,开始把注意力转向交通运输领域,琢磨如何降低汽油和柴油消耗。以往,由于瑞典酒类饮料价格相对高昂,催生了一种特殊现象:常常有瑞典人“跨境一日游”――前往邻国德国或丹麦,大量采购当地价格较便宜的啤酒、葡萄酒和烈酒,搬回家囤积。去年,瑞典海关专门针对这种行为展开打击行动,共收缴了5.5万升烈酒、29.4万吨高度啤酒和3.9万升葡萄酒。照以前的规矩,这些被没收的酒的下场只能是白白浪费掉。“我1986年当上海关官员的时候,惯例做法就是把这些酒倒进污水槽了事,”瑞典南部马尔默市海关情报部门主任彼得・尼尔森回忆说。“但现在出现了一种环保意识。倒掉那些酒对谁都没好处,不管是从经济角度还是环境角度考虑。所以我们改变了最初任它冲刷水槽的做法,转而利用先进的设施生产沼气或环保型肥料。”他介绍说。现在,海关每年缴获的大约100万瓶酒都会被运往一家工厂,倒进压榨机器,饮料与容器分离后,兑上水,再运往位于斯德哥尔摩以南200公里处林雪平的一家工厂,加工成沼气燃料,以供应公共汽车、出租车、垃圾车、私人小汽车,甚至列车所需。全世界首列沼气列车如今正在瑞典林雪平和东南海滨城市韦斯特维克之间往返。自半年前投入运营以来,这部沼气列车在国际社会上吸引不少关注。印度可能很快也将制造其首列沼气列车。瑞典沼气公司是这列沼气列车的拥有者。这家公司每年都收购5万吨味道令人作呕的屠宰场废料、人体排泄物以及海关收缴的酒类产品,把它们制造成清洁燃料。该公司营销经理彼得・温登介绍说,当地的食品加工厂把牲畜屠宰完之后,留下很多动物血、内脏和脂肪碎块,“以前,这些东西只能被倒在垃圾场,摊在那里渐渐腐烂。现在能把这种能源积极用起来,实在是件好事。”工厂接收这些废弃物后,就把它们混合起来,加热至70摄氏度,再倒进发酵设施内,其中有机物质在30天内被分解,释放出沼气,经过清洁环节后就可出厂销售。温登说,使用沼气燃料的废气排放量只相当于汽油的5%,而且由于它可再生,又便于当地利用现有资源生产,所以有利于降低运输成本,还可以增加就业机会。
“政策选择”是关键
瑞典的努力得到了国际上的公认,世界经济论坛的环保国家排行榜就是例证,瑞典的环保成果在欧洲国家中排名第一。萨林对此表示满意,“这再次证实了我国长期以来着意坚持的环境政策卓有成效,是很棒的事。”萨林领导的可持续发展部成立于2005年1月1日,取代了原来的环境部。可持续发展部负责监管能源、废气交易、建设和住房问题,以及协调政府在可持续发展方面的工作。世界经济论坛这份报告出自美国两大学府耶鲁大学和哥伦比亚大学的环境学专家,比较了133个国家和地区在16个关键环境问题上的表现,包括环境卫生、空气质量、水资源状况、生物多样性、生产性自然资源和可持续能源等方面。瑞典在“环境卫生”这一项中得了
99.4分的最高分(满分为100分);在空气质量一项中虽然仅排在第34位,但却是欧洲国家中的第一位。专家们指出,国家的经济实力是决定其环保情况的重要因素之一。但是在经济实力相当的国家中,如排名第一的瑞典和第39位的比利时,在环保成绩上却存在一定差异,这恰恰说明各国“政策选择的重要性”。“在环保表现上,良好的政府管理起着非常重要的促进作用,”耶鲁大学环境法与政策中心主任丹尼尔・埃斯蒂说。瑞典政府采取了多种奖励应用清洁能源的政策,比如征收燃油税和二氧化碳排放税,鼓励车主们把传统的汽油动力车换成混合燃料车(如酒精/汽油、天然气/汽油,或电力/汽油型混合动力车),对那些愿意把家中石油燃料供暖系统置换成可再生能源系统的业主也给予减税奖励。在政府鼓励下,瑞典正掀起一场推广以清洁燃料动力车代替传统燃料汽车的全国风潮,酒精或沼气等替代型燃料的“加油站”在瑞典各地如雨后春笋般冒出来。与此同时,以这类燃料为动力、尾气排量较低的汽车销量也猛增,今年2月共售出2348辆,占同期全国新车销售总量的13%。其中,最受瑞典人欢迎的替代燃料动力车型前3名分别是沃尔沃V50、福特FocusFFV和萨博BioPower乙醇动力车。
上下一心走“绿”道
瑞典各地也积极响应政府号召,各自出台符合地方实际的清洁能源战略。在拥有12万人口的海滨城市赫尔辛堡,公共汽车的燃料为沼气,以居民家庭丢弃的生活垃圾和附近农场所产生的有机废料发酵而成。推行“沼气公车”是赫尔辛堡市2000年开始启动的环保计划中的项目之一。市政府当时拟订的目标是在2010年前实现“全市机动车中20%为可再生燃料动力车”。而到2004年时,这个比例已经提前达到24%。市政府于是调整目标,更新为“2010年之前全市50%的轿车、小货车和卡车使用可再生燃料”。市政府对此志在必得。而类似项目在瑞典全国遍地开花/
瑞典的歌德堡能源公司正在建设世界最大的沼气厂,建成后将拥有每小时1600立方米的生产能力。整个沼气厂将在今年12月全部投人运行,届时它所生产的清洁能源将使这个国家每年的二氧化碳排放量减少1.5万吨。这项工程耗资330万欧元,日后所生产的沼气将用于供应歌德堡市的市场需求。
歌德堡能源公司的执行总裁汉斯・马尔姆说,考虑到瑞典国内汽车市场对于清洁燃料的需求之大、增长之快,未来5年内可能会再兴建5座同样规模的沼气厂。
在瑞典北部城镇奥普阿,今年3月启动了一座风力发电站,它将提供全市40%的用电。此外,历史悠久的大学城伦德的地热供暖系统满足了该城30%的供暖需求。瑞典西南端的费拉斯不久前刚有一家太阳能健身中心开张。
瑞典绿色机动车司机协会的马蒂亚斯・戈尔德曼说,和矿物燃料说“再见”对车主们还有其他“实惠”。“假如你以酒精燃料代替汽油开车,每走10公里可以节省1.5瑞典克朗(1美元约合7.7瑞典克朗),开沼气车则可以节省5克朗。”
另外,凡驾驶这类“绿色”汽车者,经过首都斯德哥尔摩的公路收费站都不必缴费,在瑞典其他许多大城市也可以享受免费停车的待遇。“企业雇佣的司机还可以少交汽车税。真正在推动瑞典绿色汽车市场迅猛增长的可不是环保组织,而是那些企业司机。”
目前,瑞典全部400万辆汽车中将近1%为替代型燃料动力车。2005年,这类汽车销售量上涨了168%,到2006年底,预计替代燃料车的销售量将占据全年新车销量的20%左右。