生物质发电的意义范文

导语：如何才能写好一篇生物质发电的意义，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。

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关键词：生物质发电；秸秆打捆；意义；设计方案

中图分类号：S225 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 18-0000-01

随着秸秆向饲料收集利用机械化的方向发展，秸秆的粉碎收获和打捆技术配套设施有了较好的改善。由于秸秆是一种低碳量的清洁燃料，在生物质发电上有所成效，所以作为新能源的开发利用潜力资源而备受人们关注。

一、秸秆打捆技术的原理

秸秆有其独特的物理特性，中空节硬的结构使得其在燃烧过程中能大量的蓄热，而且自身的反弹性较大，堆放密度小，便于囤积和管理。秸秆由低密度向高密度的形式压缩需要借助很强的外力，这主要是由于堆积密度的增大，使得秸秆在已超过屈服极限的状态下，反弹力加剧，因此关于秸秆的压缩工作不是十分简单的堆积压制，而是需要不同工序的处理工作。

而机械结构运作过程中，由于其自身的速度规格，能提供一定的外加压力操作，而且工作平稳、持久，所以，可以通过结合一定的优化手段，采用压扁、预压、主压的工序结合的手段，采用机械和液压组合的有效方式，完成手工堆积难以一次性完成的秸秆成分压缩。在相关的技术要求上，要求机械动力提供在100到135kW之间，生产效率要维持在每小时3吨以上，而涉及的秸秆的具体的打捆尺寸为，长1.5米，宽规定为1.3米，高1.2米，而单位的秸秆困重量规定在400到450kg，针对其含水量要尽量控制在百分之二十以下，确保单位秸秆捆的规格和具体产生能源的稳定效果。这样统一规格的压缩与堆积，便使得秸秆处理手段更加多样，处理结果更加有效，今后的资源利用上除了石油、天然气等资源，秸秆的有效利用正对于农业大国的我们有着深刻的意义。但这一方面技术的开发等工作，在我国还未能全面贯彻，针对我国的具体现状，可根据商品化的高度需求解决目前生物质资源的浪费状况，其中秸秆用于发电技术的开发，不仅在电力方面成绩突出，而且充分扩大了能源的销售渠道。

这些愿望的实现都需要科学的收集和管理技术，因此要进行适当的压缩成捆技术，使其形成一定的形状和规格，解决秸秆储运的繁琐和燃烧发电的资源分散状况，使得一切具体工作更加有序、完整的进行。而就目前来看，我国在完善的成型设备和技术方面，还略显欠缺，因此要结合我国具体发展国情，引进外国先进技术和经验，对我国屯剩的大量秸秆资源进行统一的打捆整理，实现资源的具体利用的规范化。

二、具体的设计方案

现如今，我国大部分地区主要应用小型设备进行秸秆打捆，采用机械和液压压缩两种工作模式，在大型设备的应用上，虽然也有部分改进，采用液压的方式，但是对于秸秆的打捆成型方面来说不够稳定，使得整体工作的可靠性不高，通过结合外国先进技术的学习和引进，分别研究我国设备的现状，并做好相应的改革和处理工作。

秸秆的打捆主要经过输送、压扁、预压缩、主压缩和穿绳等工序进行，开始秸秆以整杆的形式通过输送带，并做好相应的压扁工作，经过机械式与液压式结构的双重作业，提高成捆的排列密度，然后在压缩缸的推力作用下，完成高密度秸秆方捆的规格制作。

含水率在百分之二十的秸秆容量通常为每立方米0.029吨，秸秆平均长度为2.2米，料槽宽度定位2.4米，输送机设计高度要调为可调节式，调节的范围在2.5到3.4米之间，倾角系数定位0.72，所以秸秆输送机的产量可表示为：

料槽的宽度、高度、链条传输速度、倾斜输送系数、具体输送效率、物料自身重量之积，所算结果乘以3600，其中输送效率规定为0.65到0.85之间，计算出的结果与实际产量比对之后，基本符合工作相关的产量要求。

压扁设备的主要部件是压扁辊，通过设计的可靠性，实用性等，结合具体力学推算材料的强度是否满足要求，主要包括材料的抗弯截面系数和实际应力的测量。

主压缩结构的设计要考虑支撑部分和压缩部分的具体组成，支撑部分主要依靠桁架的组件构成，桁架的强度需要通过有限元分析手段，根据对应作用力的具体反映效果考虑桁架的结构是否符合标准，确定压缩结构的稳定性。通过相关数据可以计算真实的材料横截面积，表达为：结构工件的工作应力等于作用在具体工件的力值除以工件的横截面积，计算结果要满足不超过工件结构自身的许用应力。所得结果经过现实比对，便可确定材料的强度是否能够满足统一的工作要求。

三、总结

只有充分利用科学技术，提高部件的结构功能，加强秸秆打捆技术的生产效率，提高机械运行的时效性和可靠性，节省不必要的工作成本投入，做到科学技术的有效创新和具体工作效果的充分的结合，有效开拓我国用电资源、能源开发的手段和途径，带动我国具体相关产业和经济的飞速发展，加强我国新局势下发展的主要核心地位，巩固国家综合实力的上升。

参考文献：

[1]赵天冬.发挥农作物秸秆最大效益 促进生物质发电良性发展[N].农民日报，2009.

[2]王静.高效催化剂催化裂解玉米秸秆[J].能源工程，2010.

[3]卞永存.不同预处理方法对玉米秸秆厌氧干发酵影响的比较研究[D].沈阳航空工业学院，2010.

[4]李永军.生物质在下降管内的热裂解动力学研究[J].农机化研究，2011.

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关键词 电惊厥疗法 无抽搐 依托咪酯 丙泊酚 谵妄

近10余年来，M-ECT技术正逐渐成为各地精神卫生中心的常规治疗方法之一。依托咪酯和丙泊酚是目前临床上运用于M-ECT中较常见的两种物［1］。现有的资料对于此两种药物的临床运用评价褒贬不一。无抽搐电痉挛治疗后出现急性谵妄的约占10%，麻醉过程、治疗时的电刺激以及抽搐本身都有可能产生急性谵妄。谵妄会导致术后监护困难，发生伤人或自己摔伤、家属产生疑问导致治疗依从性下降等问题。为降低急性谵妄的发生，本研究以丙泊酚和依托咪酯两种麻醉剂对谵妄的影响作观察对比。通过研究总结物对急性谵妄的影响，对无抽搐电痉挛治疗的麻醉用药起到指导作用,以提高治疗安全性和依从性。

资料与方法

研究对象：受试者全部为住院的精神障碍患者。入组标准为：①符合中国精神障碍分类与诊断标准（CCMD）第3版（CCMD-3）中精神分裂症（精神分裂症单纯型除外）、抑郁症、双相情感障碍抑郁发作诊断的患者［2］；②均有接受MECT的适应证者。既往入院次数、是否接受过电抽搐治疗和既往疗效等因素不做入组限制；③所有接受治疗的患者的法定监护人需签署治疗的知情同意书；④入组前合并使用抗精神病药物者应先将药物按氯丙嗪等效价计算降为每日350mg。合并使用碳酸锂者在治疗期间应予暂停用药。

排除标准为：①合并有脑器质性病变、高血压病、糖尿病、肺结核病以及各系统严重疾患，功能失代偿者；②对依托咪酯和丙泊酚以及其他物有过敏史者；③年龄＜18岁，＞60岁以及妊娠期妇女。结果共收集符合标准的、住院时间在2008年4月5日～2010年10月20日患者210例，男98例，年龄29±8岁；女112例，年龄29±7岁；诊断为精神分裂症者86例，抑郁症者75例，双相情感障碍抑郁发作者49例。将入组的患者按住院号的单双数分为依托咪酯组（住院号单数）和丙泊酚组（住院号双数和尾数是0）。结果依托咪酯组患者89例，男42例，女47例；丙泊酚组患者121例，其中男56例，女65例。对两组患者年龄、文化程度、经济收入水平，入院次数等因素进行统计学分析，差异无统计学意义（P＞0.05）。

方法：两组均接受4次电抽搐治疗，全组共接受840次电抽搐治疗。其中依托咪酯组（n89，依托咪酯0.15～0.2mg/kg、琥珀酰胆碱1～1.5mg/kg）和丙泊酚组（n121，丙泊酚1～1.5mg/kg、琥珀酰胆碱1～1.5mg/kg）接受M-ECT。M-ECT治疗过程均按照中华医学会所制定的常规方案进行。

观察指标：两组患者在治疗后苏醒过程是否出现谵妄状态，有2名主治以上职称医师进行评判。治疗时输出电能值，统一按照患者的年龄进行设定，治疗前静态电阻值统一设定在250～1500Ω［2］。

统计学处理：采用SPSS15.0统计软件，采用独立样本率比较的X2>/sup>检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

结 果

从两组在治疗后苏醒过程谵妄状态发生次数比较，可以看出依托咪酯发生谵妄次数明显高于丙泊酚，差异具有显著性意义（X2>/sup>19.93，P＜0.00）。治疗后出现急性谵妄多为轻度，患者均能耐受，无因不良反应而退出研究者。见表1。

表1 两组在治疗后苏醒过程出现谵妄状态发生率比较

注：“*”为依托咪酯组与丙泊酚组比较，P＜0.05，示两组间具差异有显著性。

讨 论

M-ECT过程中的麻醉苏醒过程，是否会影响治疗的依从行，一直是临床所关注的要点之一。病人苏醒过程顺利，家属接受治疗的意愿就强，治疗得以延续，效果才好。虽然目前临床上所使用的两种物均不会影响治疗的效果，但本研究发现依托咪酯引起的急性谵妄发生率明显低于丙泊酚。另有文献报道依托咪酯对癫痫发作持续时间的影响要轻于丙泊酚。从精神科临床实践上全面评价两种物的临床适应性来看，鉴于依托咪酯对患者血液动力学的影响较轻，对电脑图的干扰影响程度又略轻于丙泊酚等因素，在M-ECT过程中使用依托咪酯优于丙泊酚，值得在临床上推荐使用。

总之，本研究为依托米酯与丙泊酚对无抽搐电痉挛治疗后发生急性谵妄的影响做了有益探讨。与国内杨勇等研究结果不一致，是否是使用两种药物的剂量不同所致，还是由于电极片安置部位的差异或治疗前静态电阻值过大等影响还有待于研究证实。依托咪酯与丙泊酚两种品用于MECT治疗后，各种精神症状量表的减分率未做研究，以后将继续探讨两种品与临床症状转归之间的关系。

参考文献

1 王建斌,常亚恬,刘流,等.不同物在无抽搐电休克治疗中的应用.临床麻醉学杂志,2003,19（11）:698-699.

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【关键词】 新能源 发电技术 能源开发

随着社会的不断进步，国际间的相互竞争日益加剧，由于日益突出的环境问题，以及能源危机问题，新能源的开发与利用已经成为各国发展的重中之重。虽然和发展成熟的煤，石油，天然气等常规能源相比，包括太阳能，风能，地热能等对于保护环境，节能减排，促进社会可持续发展方面有着积极的作用和意义。而新能源发电技术也必然存在着广阔的发展空间。

1 太阳能发电技术

石油，煤炭等常规能源的储量日益减少，作为目前世界上储量最多的清洁能源，太阳能发电无疑已经成为应对能源危机的重要途径。目前国内利用太阳能发电的方式主要有光热发电与光伏发电两种。

第一，光伏发电。利用光照造成了半导体和金属相结合部位火灾不均匀导体出现电位差的现象就是光伏效应。基于光伏效应从而把太阳能直接转换成电能的部件，当太阳能电池被太阳光照射时，在太阳能电池里经过太阳光光子的激发产生电子空穴对，电子空穴对与电子向电池的不同方向移动，当在外部形成通路时，此时就会产生电流，从而形成电能。目前，光伏发电应用最多的两种形式是并网型光伏发电系统与离网型光伏发电系统。并网型光伏发电系统是和电网相连的光伏发电系统；而将太阳能电池直流电直接利用的是离网型光伏发电系统，离网型光伏发电系统可以基于不同的需要利用逆变器实现将电流转变为直流电，满足了人们的需求。

第二，光热发电。把自然界中的光能进行汇聚，利用结合聚光器实现太阳能的汇集，通过处理后，太阳能实现了由液态向气态的转变，从而可以用来实现汽轮机的发电，这就是光热发电系统发电的原理。光热发电系统主要包括了以下三种形式，即槽式光热发电系统，蝶式光热发电系统，以及塔式光热发电系统。由于槽式光热发电系统的发电效率比较高，因此，是目前应用最广泛的光热发电形式。由于技术的限制，目前和光伏发电相比，光热发电进展比较缓慢。

2 风力发电技术

实际上风力发电是进行能量转化的过程，一般情况下，风力发电系统包括了发电机，桨叶，电力电子装置，机械传动装置和升压变压器等设备。风机桨叶捕获风的动能，并且将其转变成机械能，通过机械传动系统将由风能转变的机械能转化为电能，然后流域电力电子装置或者直接将电能接入到电网中。随着科技的不断发展，风力发电技术也越来越完善，目前主要的风力发电技术有恒速恒频以及变速恒频两种风力发电方式。

3 地热发电技术

通过热能向机械能的转变，然后将机械能运用到发电机，从而产生电能，也就是说通过蒸汽的热能带动汽轮机转动，最终实现发电，这是地热发电技术的原理。随着技术的不断进步，目前新型地热发电技术并不需要过多的装置，同时，地热发电技术也不需要燃料的消耗，利用载体将地下的热能带到地面上，地下热水以及地下天然蒸汽都是地热发电的载体。基于此，可以将地热发电技术分为两种形式，即热水型地热发电技术和蒸汽型地热发电技术。我国自从上个世纪的七十年代开始出现地热电站，目前山东招远，江西温汤等地都建有地热发电站。在目前我国已经探明的地热田中，羊八井地热田的蒸汽温度最高，超过了172摄氏度。我国地热资源丰富，因此，要大力发展地热发电，而地热发电技术的实施，必须有设备，技术，人才等的保障。

4 生物质能发电技术

利用自然界中的生物产生电能，也就是基于绿色植物光合作用，把太阳能转变为化学能，在生物体内进行存储，生物质能具有分布广泛，清洁，污染低，种类多的优势，因此，生物质能发电技术的研究已经成为研究的重点和热点。

对生物质能利用的方法包括直接进行燃烧，包括气化，直接液化以及热解等的热化学法，包括酯化，间接液化等的化学法，包括水解，沼气技术，发酵等的生化法，以及物理化学法。作为对生物质能进行有效利用的主要方式之一，生物质发电包括了沼气发电，混燃发电，气化发电以及直燃发电等方式。

我国作为农业大国，拥有非常丰富的生物质能资源，同时，我国政府大力发展清洁能源发电技术，因此，生物质能发电一直受到政府的重视与支持。目前我国已经投产和正在建设的生物质能发电项目将近50个，不过，整体上我国的生物质能发电还处于发展初期阶段，商业化与产业化的程度不高，因此市场竞争力不强。按照我国《可再生能源中长期发展规划》的要求，我国生物质能发电到2020年发电装机容量将实现3000万千瓦的目标。

虽然生物质能资源巨大，然而进行原料收集，加工，存储以及运输时需要的投入比较大，从而使得总成本升高，我国政府正在通过相关优惠政策的出台与实施，鼓励生物质能发电技术的研究，从而使得可再生能源得到充分发展。

5 海洋能发电技术

将海洋中所蕴含的能量进行利用并进行发电的技术就是海洋能发电技术。海洋面积占到地球表面积的70%以上，海洋资源丰富，同时清洁无污染，是人类可以用来利用的新的能源，然而，海洋的地域性比较强，其能量的密度又比较低，因此，使得海洋能的开发利用受到一定的限制。目前利用海洋能进行发电的技术主要包括了潮汐发电技术，小型波浪发电技术。由于太阳与月球等的引力造成海洋水位出现潮汐变化时具有的能量，就是潮汐能发电。潮汐能发电蕴藏的能量高，由于对环境造成的影响比较小，属于可再生能源与清洁能源，而运行成本低，但是潮汐能发电建设成本过高，电价也就相应比较高，限制了潮汐能发电。利用波浪能转变成气压，机械等的能量，利用传动装置对发电机进行驱动进行发电就是波浪发电。我国海洋资源丰富，虽然波浪发电技术较为复杂，但是其发展前景非常好。

6 结语

随着人类社会的不断发展，促进了新能源发电技术日益完善，而我国党的十明确提出节能减排，构建可持续发展社会，新能源发电技术对于保护环境，缓解我国目前的用电危机，保障我国可持续战略的实施起着非常重要的作用。

参考文献：

[1]韩文科.多元化路径发展清洁能源[J].中国经济周刊，2009（6）：38，39.

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关键词：能源；水果；沼气；发电；新能源

中图分类号：U473.2+3 文献标识码：A

能源问题已经受到了全世界的普遍关注，各种由于能源短缺而造成的问题日益突出，使得人们不得不重新审视，所以新能源的开发利用，以及旧能源的的合理使用逐渐地进入到了人们视野当中。相对于传统能源，新能源普遍具有污染少、储量大的特点，它们对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源匮乏的问题具有重要意义。同时，由于很多新能源分布均匀，对于解决由能源引发的战争也有着重要意义。而沼气发电作为一项新技术、新能源的开发也逐渐形成规模，并在国内进行了广泛的应用。

1 我国能源问题

作为世界上最大的发展中国家，目前我国能源生产量仅次于美国和俄罗斯，居世界第三位；基本能源消费占世界总消费量的10.4%，仅次于美国，居世界第二位，可见我国已经成为一个能源生产和消费大国。但在我国的能源发展过程中却存在着一个非常严重的问题，那就是人均能源资源占有量过低。

我国正处于一个经济高速发展的时期，经济的发展对能源需求不言而喻。从我国的能源结构来看，超过90%的能源供给是依靠煤炭等化石燃料。众所周知，大部分化石燃料的燃烧将产生一系列的污染物，不仅污染环境，而且在能源的消耗方面也极为可怖，久而久之，我们将会失去这些不可再生的宝贵资源，不利于资源的可持续发展。所以，加快能源研究步伐、开发新能源，对我国来说已经是一项日益严峻的课题，寻找和开发利用清洁高效可再生能源，不仅是解决未来能源问题的重要手段，更是为自己和子孙后代造福。

2 城市水果市场现状

夏天是个瓜果成熟的季节，针对人们的需求，果品市场也同样囤积了大量的新鲜水果，果味飘香。可问题也同样随之而来，在果品批发市场，由于天气炎热，水果腐烂的现象特别普遍，不少商家其直接扔在市场内，腐烂后的水果伴随着垃圾散发出阵阵酸臭气味，让人无法忍受。

其实，腐烂的水果也是一种潜在的资源，利用后的前景也极为广阔。我国人均能源资源占有量不到世界平均水平的一半，能源资源相对匮乏。能源的节约利用对我国经济持续发展起着举足轻重的作用。

在水果市场中，腐烂的水果可以作为发电的原料，从水果中提取的液体可以用来产生沼气，继而用沼气发电。沼气发电是随着大型沼气池建设和沼气综合利用的不断发展而出现的一项沼气利用技术，它将厌氧发酵处理产生的沼气用于发动机上，并装有综合发电装置，以产生电能和热能。沼气发电具有创效、节能、安全和环保等特点，是一种分布广泛且价廉的分布式能源。沼气发电在发达国家已受到广泛重视和积极推广。

对于城市水果市场来说，这里有着丰富的生物质资源——腐烂的水果，如果能够因地制宜地发展小型沼气电站，则可取长补短就地供电。而且其发电量也随沼气产生量的变化灵活调整，可以使沼气得到充分利用。

可以预想，城市水果市场自行发电项目实施后，市场内普遍存在的腐烂水果的现象将不复存在，空气中也同样没有了异味，维护了市场环境，同时，变废为宝，使用腐烂水果进行沼气发电，还可以供应市场内部及周边区域用电，节约并利用新能源，意义巨大。

3 腐烂水果发电原理

腐烂水果可以用来发电，是因为其内含有大量的有机物。水果当中的有机物经过微生物厌氧菌分解发酵，大致可以分为液化、酸化、产甲烷三个阶段：

3.1 在液化阶段，厌氧菌种利用胞外酶对垃圾有机物进行酶解，使固态物变成可溶于水的物质。

3.2 在产酸阶段，则依靠产酸菌将上述可溶物生成酸性中间物。

3.3 产甲烷阶段，最后由甲烷菌利用酸性中间物、以及物料中的其他碳类化合物转化为甲烷，即我们经常所说的沼气，从而实现沼气发电。

沼气发电技术是集环保和节能于一体的能源综合利用新技术。城市水果市场中的腐烂水果经厌氧发酵处理后产生的沼气，驱动沼气发电机组发电，并可充分将发电机组的余热用于沼气生产。沼气发电技术本身提供的是清洁能源，不仅解决了沼气工程中的环境问题，同时又消耗了大量废弃物（腐烂水果），减少了温室气体的排放，而且变废为宝，产生了大量的热能和电能，符合能源再循环利用的环保理念，同时也带来巨大的经济效益，切实可行。

4 应用前景

新能源和可再生能源主要是指水能、太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能、氢能、燃料电池和生物液体燃料等可持续使用或可显著提高能源效率的能源，资源丰富，分布广泛，属于低碳或非碳能源，既不存在资源枯竭问题，又不会对环境构成严重威胁，是实现可持续发展战略的重要组成部分。新能源与可再生能源开发利用技术是高新技术在能源领域最重要的应用。

而我们提到的利用腐烂水果产生沼气进而发电的项目就属于新能源当中的生物质能。生物质能是指太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式，在各种可再生能源中，生物质能是独特的，是一种唯一可再生的碳源。而且专家称，生物质能是仅次于煤炭，石油，天然气的第四大能源。

近年来，我国政府及有关部门对生物质能源利用极为重视，国家科技部已连续几个五年计划将生物质能技术的应用研究列为重点项目，进行了生物质能利用新技术的研究与开发，使我国的生物质转换技术得到了快速的发展，同时也使这项技术日趋成熟。

在城市水果市场，每天都有大量的果品腐败，但正是这些在市场中普遍存在的东西却贮存着大量的有机质，为生物质能的提供了广阔的来源，因此，如果我们能够充分合理的利用现有的条件，将腐败水果整合起来用于发电，那将为水果市场这一局部范围带来巨大的能源效应，将是一件非常有意义的事情！当然，这也需要我们积极争取政府在水果市场果品经营中的扶持和监管作用，加大资金投入，美化市场环境，同时也可以提高市场自身的经营和竞争能力，一举多得。

在国外，腐烂水果发电已经应用于实践当中，由印尼嘎加玛达大学与瑞典国际发展局合作研发的科研项目，他们在日惹最大的水果市场--戈玛利巴市场设立了发电厂房，以供应市场的电力需求，并取得了不错的成效。

结束语

利用城市水果市场的腐败果品发电是一项节能环保的工程，但基于腐烂水果发电的开发与利用一次性投入较大，社会和环境效益显著，直接经济效益较低，所以现在还不具备与常规能源竞争的能力，因此工程应由政府、地方和企业共同出资建立。我国虽然在有关法律和政策中规定了支持开发新能源和可再生能源的原则内容，但由于其实际操作性差、执行能力不足等因素的存在，城市水果市场利用腐败果品发电工程的投入和发展能否长期坚持，还是一个有待解决的实际问题。

参考文献

[1]詹华，姚士洪．对我国能源现状及未来发展的几点思考[J]．能源工程，2003，03.

[2]张抗．对中国石油天然气可采资源量的思考[J]．世界石油工业，2002，06.

[3]李景明，薛梅.中国沼气产业发展的回顾与展望[J].可再生能源，2010,06.

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Abstract： Heze city is in a critical period of reform， development and economic transformation. It is of great significance for transforming the pattern of economic development， achieving industrial upgrading and building regional science development highland to make scientific top-level design of industrial development， improve the industry development policy environment， promote the scientific， rapid and cluster and sustainable development of the high technology industry. New energy industry is the important component of the high technology industry. This article analyzes the long-term development strategy of the new energy industry through building energy industry technology roadmap.

关键词： 新能源；生物质能；太阳能；风能；产业技术路线图

Key words： new energy；biomass energy；solar energy；wind power；industry technology roadmap

中图分类号：F062.9 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）01-0059-03

0 引言

菏泽市正处在改革发展和经济转型的关键时期，科学做好产业发展顶层设计，完善产业发展政策环境，引导创新资源加快聚集，推动高技术产业科学发展、快速发展、集群发展和可持续发展，对于转变经济发展方式、实现产业升级，打造区域科学发展高地，具有十分重要的意义。新能源产业技术路线图按照“技术领域-技术基础-关键技术-技术路径”这条主线进行分析。基于菏泽的产业技术基础，结合菏泽新能源产业规划以及相关专家的指导意见，确立菏泽产业发展方向。依托德尔菲问卷结果，综合考虑技术综合重要度指数（技术推动重要度和市场拉动重要度的综合）、预期实现时间和技术发展路径，以时间序列系统描述菏泽各产业关键技术实现的时序。

1 菏泽市新能源产业技术基础

近年来，菏泽市依托自身的自然资源优势以及持续的项目建设和科技投入，已逐步发展成为山东省重要的新能源基地，其中生物质发电起步最早，同时在太阳能发电、风能发电、以及相关的设备制造方面也形成了一定的产业技术基础。依据菏泽市产业基础同时结合专家建议，将菏泽新能源产业划分为生物质能、太阳能、风能和LED产品制造四个领域。

1.1 生物质能领域 在生物质发电领域，单县、巨野县生物质发电项目已并网发电，曹县、牡丹区和成武等生物质发电项目也在陆续建设中，目前菏泽已具备了灰色秸秆、黄色秸秆、灰黄秸秆掺烧工艺，并引进了丹麦BWE公司生物质直燃锅炉技术，同时也采用了国内制造的第一台生物质直燃发电机组，带动了生物质发电设施的国产化进程。在生物质能综合利用领域，生物质电厂产生的草木灰已经作为生物复合钾肥的生产原料，农村沼气工程全面展开，秸秆纤维素分解生产乙醇、供热燃煤机组掺烧农产品废渣废液改造、生物质成型燃料、薯类秸秆液体生物质燃料生产、大型畜牧养殖沼气发电工程等一批生物质能综合利用项目已进入前期工作阶段，掌握了棉籽、动植物脂肪酸等原料制取生物柴油的技术。

1.2 太阳能领域 在太阳能热利用领域，热水器设备制造产业快速成长，重点发展了高效太阳能热水器真空集热管生产及热水器成套设备生产项目。在太阳能光伏电站领域，单县、巨野、郓城、鄄城等多个10～15MW的光伏并网发电项目正在建设中。在光伏产品装备制造方面，先后形成了单县舜亦新能源光伏发电、宇泰光电产品、巨野鲁麟有机硅单体生产、光伏发电逆变器等一批晶硅、非晶硅薄膜太阳能光伏电池、电池板及相关组件生产项目，并陆续竣工投产，初步形成了光伏电池300MW的生产能力，具备正面叠加多重太阳能电池组件生产技术等提高太阳能转化效率的技术。

1.3 风能领域 风力发电领域，菏泽正围绕黄河滩区、单县浮龙湖水库及黄河故道等区域，开展风场测速等准备工作，建设规模总计200kW，项目建成后预计发电量达到4亿kWh。风电设备制造方面，巨野巨益新能源、成武呈祥电气等风力发电设备生产项目已竣工投产。

1.4 LED产品制造 LED产品制造领域初具规模，单县宇泰光电科技、牡丹区路达光电科技、曹县LED路灯一体化等项目正在加紧建设中，具备了LED路灯灯具、LED外延芯片、大功率激光器件和LED显示屏等产品以及LED产品封装等技术。

2 新能源产业国内外技术热点

基于菏泽新能源产业技术基础，采用专利分析和文献分析的方法，研究了新能源领域当前国内外的技术热点。

2.1 新能源共性技术 目前，新能源共性技术研究热点主要集中在两个方面：一是智能电网的智能型与灵活性技术。未来的智能电网将通过分布式发电技术、大规模间歇式新能源并网技术、自动化控制、智能传感器等技术实现主动的用户需求侧管理，并通过将太阳能、风能等新能源产生的电力整合从而实现经济和环境的目标。二是先进高效的储能技术。储能技术既作为负载也作为电源将为电网的稳定和可靠运行发挥重要的作用，其中大规模直接储能技术，以及与热泵技术和热电联产技术相关的热蓄能技术将是未来储能技术的发展趋势。

2.2 生物质能领域 生物质能共性技术的研究热点集中于能源植物筛选与培育，包括拓展能源植物及生物质原材料种类，提高能源植物光能利用效率，从育种、种植到实现规模化采收与运输；在生物质能高效利用方面，生物质高效直燃、混燃、气化供热及发电技术将成为主要发展趋势。生物质发电领域中，清洁高效的生物质直燃、混燃、气化发电技术及设备是生物质发电的一个重要发展方向，具体包括生物质气化发电与热联供系统、生物质锅炉和物化转换技术、大型低热值燃气内燃机组。生物质燃料领域方面，生物质液体燃料中乙醇、丁醇以及生物柴油的生产技术是目前主要的热点；生物质气体燃料以农业废弃物制备合成气为主要方向；生物质固体燃料主要趋势集中于开发提高能量密度、生物质成型燃料加工技术、生物质燃料炭化技术。

2.3 太阳能领域 太阳能共性技术热点集中于太阳能分布式发电、太阳能与其他可再生资源互补式发电技术，以及用于建筑的太阳能热利用及光伏发电一体化（BIPV）和长周期储热技术。太阳能热利用方面，按照利用的温度分为低温（

（>500℃）利用，按照关键部分――集热器的不同分为主要用于太阳能热水器的平板集热器、真空管集热器技术，以及用于聚光太阳能发电（CSP）的槽式、塔式和碟式聚焦器，未来趋势为超大规模高温蓄热技术以及耐高温、耐腐蚀高效率集热器和高温传热工质的核心技术。太阳能光伏发电目前主要有三种技术：晶体硅电池未来需要降低硅消耗量，进行多晶硅副产物综合利用；薄膜电池未来需要提高转化率，降低光衰减，并开发研制铜铟镓硒等新兴薄膜电池；聚光太阳能电池未来重点将在于对追踪器的研究与开发。在光伏电站方面，未来趋势在于突破大规模、分布式、适用于离网和微网运行的技术。

2.4 风能领域 风能领域中，关于风能资源评价的热点在于不断完善资源评价的模型、标准、检测和认定体系，建立风能资源、条件和运行经验数据库，改进风力发电系统运行采用的预测模型。陆上风电场领域主要涉及在风电场和风电设备两方面，其中，风电场热点集中于风电场优化设计技术，主控制器及数字风力发电场调度和并网控制、在线监测与故障诊断等系统核心技术。

2.5 LED产品制造领域 LED领域的研究热点集中于高亮度发光二极管、大功率白光制造、大功率激光器（LD）、光伏与LED结合、器件封装技术以及LED高效驱动和智能化控制技术。

3 菏泽市新能源产业关键技术选择及路线图绘制

基于菏泽市新能源产业技术基础，根据专家意见，确定未来重点发展生物质能、太阳能、风能和LED产品制造四个领域，并筛选29项关键技术或项目，结果如表1所示（技术综合重要度满分5分）。

根据研究结果，近期（0～3年）主要发展的技术包括太阳能与风电等可再生能源互补发电的微网技术、提高光伏电站的能效及使用寿命等13项，中期（3～6年）主要实现的技术包括与当地农业畜牧业相结合的光伏发电分布式应用、农业废弃物制备合成气关键技术及装备、黄河故道大型风电场开发等11项，远期（6～9年）主要发展的技术包括光伏电站智能化、LED高效驱动和智能化控制等4项，长远期（9年以上）主要实现非粮能源作（植）物育种、种植、规模化采收、储运技术及相关设备技术，进而实现生物能源植物原料的育种与产业化。新能源产业技术路线图如图1所示。

4 结论

菏泽市新能源产业主要涵盖生物质能、太阳能、风能和LED产品制造四个领域。其中：生物质能领域，菏泽市采用了国内制造的第一台生物质直燃发电机组，已有多个生物质发电项目并网发电，同时，农村沼气工程全面展开，生物质成型燃料等一批生物质能综合利用项目已进入前期阶段。通过产业技术路线图研究，确定了8项技术为未来重点发展方向。近期重点突破生物质发电技术及装备，以及生物质成型燃料技术；中期实现生物质发电热点联供，生物质制备合成气和乙醇的技术及装备；从远期来看，争取实现能源作物从育种、种植、采收到存储的产业化。

太阳能领域，菏泽市在太阳能热水器制造业具有一定基础，多个10～15MW的光伏并网发电项目正在建设，舜亦新能源和宇泰光电等一批太阳能电池、电池板及相关组件生产项目陆续竣工投产。通过产业技术路线图研究，确定了13项技术为未来重点发展方向。近期重点提高太阳能集热器和光伏电站的能效，以及可再生能源互补发电微网等技术；中期进一步降低光伏电站的运维成本，促进光伏发电的分布式应用；远期则努力实现光伏电站的智能化，并开发高效低成本的薄膜电池。在提高能效和降低成本的基础上，努力实现光伏发电的智能性、灵活性以及与其他能源的互补性。

风能领域，菏泽正在围绕黄河滩区进行风电场建设，并依托巨益新能源、呈祥电气等企业进行风电设备生产。通过产业技术路线图研究，确定了5项技术为未来重点发展方向。在近期，完善风力发电基础构件的技术和生产能力；中期在完成风能资源评价和资源数据库建设的基础上，进行大型和分散式的风电场开发，并通过研发轻量化叶片等提升风能发电设备的寿命和性能。

LED产品制造领域，菏泽市具备了较为完善的产业链条，具备LED路灯、外延芯片、显示屏的生产能力以及LED产品封装技术。通过产业技术路线图研究，确定了3项技术为未来重点发展方向。在近期重点突破LED与光伏结合的关键技术；在远期则努力实现LED产品的高效驱动和智能化控制。

近年来，菏泽市新能源产业总体规模保持增长态势，但结构发展中的一些深层次问题也日益突出，制约了经济在高平台上持续快速发展，科学的推进经济发展方式转变亟待进行。该研究成果明确了菏泽新能源产业的建设方向，可有效避免各区县之间的产业趋同恶性竞争，促进同类企业的交流合作，提高公共技术平台资源的利用效率，从而全面推动菏泽市新能源产业发展，同时该研究成果的应用推广能够为菏泽市科技创新把握大致发展方向，加速创新要素集聚，在探索和把握新时期经济发展规律的基础上推动新能源产业结构优化升级方面起到积极作用，带动全市经济快速发展。

参考文献：

[1]冯之浚.中国可再生能源和新能源产业化高端论坛[M].中国经济出版社，2007.

[2]汤倩，金银亮.中国新能源发展战略研究[J].现代商贸工业，2010（17）.

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关键字：生物质能应用生物质发电

中图分类号：P754.1文献标识码： A

一、发展生物质能意义

目前，世界上使用的能源主要为矿物能源，主要包括煤炭、石油、天燃气。矿物能源的不断开发将最终将导致能源的短缺，也造成了全球环境污染严重等问题。人类在经济持续发展过程中正面临着人口、资源和环境的巨大压力，如何使能源、社会、经济、环境协调和可持续发展是当前需要解决的核心问题。

生物质能是一个重要的能源，预计到下世纪，世界能源消费的40%来自生物质能，生物质作为新能源早已引起世界各国政府和科学家的关注。国外生物质能研究开发工作主要集中于液化、气化、固化、热分解和直接燃烧等方面。如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划等发展计划。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研究与开发，并形成了各具特色的生物质能源研究与开发体系，拥有各自的技术优势。随着社会经济的发展，生活水平的提高，环保意识的加强，对生物质能的高效合理的开发利用，必然愈来愈受重视。科学利用生物质能，加强其应用技术的研究，具有十分重要的意义。

我国现有森林、草原和耕地面积41.4亿公顷，理论上生物质资源可达65亿吨/年以上。以平均热值为15,000kJ/kg计算，折合理论资源最为32.5亿吨标准煤，相当于我国目前年总能耗的3倍以上。我国生物质能研究开发工作起步较晚。随着近年经济的飞速发展，政府开始重视生物质能利用研究工作，现今已建立起一支专业研究开发队伍，并取得了一批高水平的研究成果，初步形成了我国的生物质能产业，我国现阶段生物质能源主要用于秸秆发电。

二、秸秆发电工艺

农作物秸秆发电在发达国家己受到广泛重视，在奥地利、丹麦、芬兰、法国、挪威、瑞典、美国、加拿大等国。目前我国秸秆发电主要工艺分三类：秸秆锅炉直接燃烧发电、秸秆～煤混合燃烧发电和生物质气化发电。

1、生物质锅炉直接燃烧发电

目前国内外广泛应用的生物质直燃技术为振动炉排直接燃烧锅炉，该技术在国外已经有成熟经验，并已大量投产。目前国内一些锅炉厂家也拥有这项技术，向在国内辽宁、吉林、黑龙江、山东等省陆续建成投产。

振动炉排秸秆直燃炉的工艺流程：粗处理后的燃料经给料机送入炉堂，燃料自然落入炉排前部，在此处由于高温烟气和一次风的作用逐步预热、干燥、着火、燃烧。燃料边燃烧边向炉排后部运动，直至燃尽，最后灰渣落入炉后的除渣口。

直燃炉易存在的问题：由于秸秆灰中碱金属和氯的含量相对较高，因此，烟气在高温时(450℃以上)对过热器具有较高的腐蚀性。此外，飞灰的熔点较低，易产生结渣的问题。如果灰分变成固体和半流体，运行中就很难清除，就会阻碍管道中从烟气至蒸汽的热量传输。严重时甚至会完全堵塞烟气通道，将烟气堵在锅炉中。针对这些问题各锅炉厂家在锅炉设计上，在锅炉结构、锅炉材料等方面采取了相应措施来解决这些问题，效果仍需实际运行中不断检测改进。

2、生物质～煤混合燃烧发电

循环流化床是一种新型的环保锅炉，它主要采取了炉内物料循环、低温燃烧、可进行炉内脱硫的新技术。由于它采取了炉内物料循环，对燃料的适应性强，它可以燃用低位发热值2000～7000kcal/kg的矸石、原煤、煤泥和洗中煤等；还可以燃用热值比较低的糖渣、木霄、各种生物质秸秆及各种垃圾等。

该炉虽然有燃用各种燃料的特性，但是在燃烧的过程中却有不同的效果，或多或少对锅炉都有一定的影响。掺烧糖渣、木屑、各种生物质秸秆及各种垃圾，需要重新计算风量等，并有稳定的燃料来源，相对固定的掺烧比例。循环硫化床锅炉对燃料的适应性非常强，无论燃烧哪种燃料首先要核算经济性，而后计算掺烧量、最后再进行人员培训、注意事项、运行调整等。

根据国家关于可再生能源的相关法律规程规定，生物质发电项目主要为农林生物质直接燃烧和气化发电、生活垃圾焚烧发电和垃圾填埋气发电及沼气发电项目。 现阶段，采用流化床焚烧炉处理生活垃圾的发电项目，因采用原料热值较低，其消耗热量中常规燃料的消耗量按照热值换算可不超过总消耗量的20%。其他新建的生物质发电项目原则上不得掺烧常规燃料，否则不得按照生物质发电项目进行申报和管理。国家鼓励对常规火电项目进行掺烧生物质的技术改造，当生物质掺烧量按照热值换算低于80%时，应按照常规火电项目进行管理。

3、生物质气化发电

生物质气化发电技术的基本原理是把生物质转化为可燃气，再利用可燃气推动燃气发电设备进行发电。它既能解决生物质难于燃用而又分布分散的缺点，又可以充分发挥燃气发电技术设备紧凑而污染少的优点，所以是生物质能最有效最洁净的利用方法之一。气化发电过程包括三个方面，一是生物质气化，把固体生物质转化为气体燃料；二是气体净化，气化出来的燃气都带有一定的杂质，包括灰份、焦炭和焦油等，需经过净化系统把杂质除去，以保证燃气发电设备的正常运行；三是燃气发电，利用燃气轮机或燃气内燃机进行发电，有的工艺为了提高发电效率，发电过程可以增加余热锅炉和蒸汽轮机。

目前国际上采用的生物质气化发电技术有生物质整体气化联合循环（B/IGCC）和CAPS-II/250MT型热分解系统。

传统的B/IGCC技术包括生物质气化，气体净化，燃气轮机发电及蒸汽轮机发电。由于生物质燃气热值低，炉子出口气体温度较高（800℃以上），要使IGCC具有较高的效率，必须具备两个条件，一是燃气进入燃气轮机之前不能降温，二是燃气必须是高压的。这就要求系统必须采用生物质高压气化和燃气高温净化两种技术才能使IGCC的总体效率达到较高水平（>40%），否则，如果采用一般的常压气化和燃气降温净化，由于气化效率和带压缩的燃气轮机效率都较低，气体的整体效率一般都低于35%。

从纯技术的角度看，生物质IGCC技术可以大大地提高生物质气化发电的总效率。目前国际上有很多先进国家开展这方面研究，但由于焦油处理技术与燃气轮机改造技术难度很高，仍存在很多问题，如系统未成熟，造价也很高，限制了其应用推广。以意大利12MW 的IGCC示范项目为例，发电效率约为31.7%，但建设成本高达25000元/kW，发电成本约1.2元/kW.h，实用性仍很差。

CAPS-II控气型秸秆燃料热分解系统，由热分解系统+余热（燃气）锅炉+蒸汽轮机+尾气处理设备组成。

CAPS-II热分解系统的热分解气化反应室在缺氧和微负压状态下工作。热分解过程中所释放的热量可通过调整热分解气化反应室供风量对其进行控制，使其少于完全燃烧所释放的热量。在这种亚化学当量的条件下，农作物秸秆燃料燥、加热和高温分解，释放出水气和可挥发性组分。秸秆燃料中不可分解的可燃部分在热分解气化反应室末端中燃烧，同时为热分解气化反应室提供热量直至成为灰烬。在热分解气化反应室中所释放出的可燃气体通过一个紊流混合区后进入燃气锅炉燃烧室，点火器位于紊流混合区内，附加的助燃空气使氧化反应过程得以完全、彻底地实现。

余热锅炉与CAPS-II热分解气化反应室连接形成一个整体，对热分解气化反应室产生的可燃气体的完全氧化燃烧，并通过热交换将烟气中的热量转化成过热蒸汽。过热蒸汽推动汽轮发电机组发电。

当控制工况允许在热分解气化反应室中出现过载状态时，污染控制作用被降低并造成两个不良后果。首先，气体流速将增大到一定范围，使长链的化合物无法完全氧化分解并送入燃气锅炉。大量的烟尘流入燃气锅炉将超过其燃烧容积，使未反应的烟尘由烟囱排入大气。其次由于农作物秸秆在热分解气化反应室的停留时间可能会被缩短，使排放的灰渣含碳量增加，无法达到环保要求。所以当用户有过载燃烧的要求时或用户经常需要过载燃烧，将会加重尾气处理系统的负荷，同时也不能保证排放灰渣中的含碳量。

三、结束语

生物质能源在未来将成为可持续能源重要部分。我国幅员辽阔，但化石能源资源有限，生物质资源丰富，发展生物质能源具有重要的战略意义和现实意义。合理开发生物质能源将涉及农村发展、能源开发、环境保护、资源保护、国家安全和生态平衡等诸多利益。随着我国国民经济的高速发展和城乡人民生活水平的不断提高，既有经济、社会效益，又能保护环境的生物质发电技术的利用前景将会越来越广阔。

参考文献：

[1]《可再生能源中长期发展规划》中华人民共和国发展和改革委员会，2007年9月.

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[关键词]生物质能政策措施配额制度固定电价

生物质能指利用具有能源价值的植物和有机废弃物等生物质作为原料生产出各种形式的能源。随着现代生物质能技术的不断发展，生物质能将在未来的可持续能源系统中占有重要地位。因此，世界不少国家都在大力发展生物质能。

一、国外发展生物质能的政策措施

为了促进生物质能的发展，各国结合自身实际采取了积极务实的鼓励政策，主要有配额制度、固定电价、减免税费、财政补贴、重视研发等。

1.配额制度

配额制度是随着电力市场化改革逐步发展起来的一项新的促进可再生能源发展的制度，主要是对电力生产商或电力供应商规定在其电力生产中或电力供应中必须有一定比例的电量来自可再生能源发电，并通过建立“绿色电力证书”和“绿色电力证书交易制度”来实现。绿色电力证书是政府为了促进发展清洁电力而颁发给生产清洁电力企业的证书，该证书还可以进入市场交易。电力生产商或电力供应商如果自己没有可再生能源发电量或达不到政府规定的配额要求，可以通过购买其他可再生能源企业的“绿色电力证书”来实现，同时，可再生能源发电企业通过卖出“绿色电力证书”可以得到额外的收益，激发出企业发展清洁电力的动力，从而促进了可再生能源发电（包括生物质能发电）的发展。目前，欧盟的许多国家都在推行可再生能源配额制度。

2.固定电价

固定电价就是根据各种可再生能源的技术特点，制定合理的可再生能源上网电价，通过立法的方式要求电网企业按确定的电价全额收购。按照不同的电价水平进行收购，从而保证了各种可再生能源技术都能获得比较合理的投资收益，为可再生能源的发展创造了更加优越的政策环境。对于处于成长初期的生物质能发电产业，固定电价制度无疑有利于促进其发展。欧盟通过立法方式，规定电网企业必须高价收购可再生能源发电，特别的是生物质能发电。

3.税收优惠

税收优惠也是各国促进生物质能发展的重要鼓励政策。从1982年至今，巴西对酒精汽车减征5%的工业产品税。2002年，美国参议院提出了包括生物柴油在内的能源减税计划，生物柴油享受与乙醇燃料同样的减税政策。德国对可再生能源实行低税率的优惠政策，如对乙醇、植物油燃料免税，对生物柴油每升仅征收9欧分的税费(而汽油则每升征收45欧分)。

4.财政补贴

由于生物质能产业市场尚未成熟，企业投入较大,所以需要政府强有力的扶持。对此,各国纷纷出台补贴政策以推动生物质能产业的发展。如瑞典从1975年开始,每年从政府预算中支出3600万欧元，用于生物质燃烧和转换技术研发及商业化前期技术的示范项目补贴。丹麦从1981年起，制定了每年给予生物质能生产企业400万欧元的补贴计划，这一计划使目前丹麦生物质能发电的上网电价相当于每千瓦时8欧分。意大利从1991到1995年，对生物质利用项目提供了30%～40％投资补贴。

5.重视研发

生物能源技术研发的巨大投入促进了各国生物质能的发展。英国环境食品和农村事务部在“生物能源作物研发项目”投资90万英镑,研究能源作物的基因改良和农村环境保护。生物能源研发的巨大投入促进了英国生物质发电和生物燃料生产的快速发展。巴西经过30多年对酒精燃料的研发和应用，培养了一大批专业高科技人才，掌握了成熟的酒精生产和提炼技术，以及酒精汽车制造技术，建立了强劲的酒精动力机械体系和完善的酒精运输、分销网络。

二、我国发展生物质能的政策措施及完善建议

我国生物质能资源非常丰富，大力发展生物质能对于建立可持续发展的能源系统，促进我国社会经济的发展和生态环境的改善具有重大意义。我国政府运用了相关政策措施推进生物质能产业发展。但由于我国生物质能开发利用还处于起步阶段，出台的相关政策措施还不健全，与国外生物质能发展较好的国家相比，存在不够完备、落实不到位等问题。不妨借鉴国外的成功经验与先进做法，在原有政策措施框架的基础上，完善不足之处并推行新制度，从而更好地保障我国生物质能的发展。

1.配额制度

在国外推行配额制度并取得良好效果的大环境下，我国也决定引进并实施这一新的政策模式。在我国探索和实践这一政策模式的过程中不妨借鉴发达国家绿色电力配额制度的成功经验和做法，结合我国电力市场的不断完善，加快建立我国的“绿色电力证书”和“绿色电力证书交易制度”，通过合理的配额制度，扩大生物质能发电的市场空间，提升生物质发电项目的盈利能力，增强生物质能生产厂商的生产信心，从而最终达到加快生物质能发展的政策目的。应注意的是，我国推行配额制度不能一蹴而就，而必须分步骤有序进行，可以分准备、建立、完善三阶段来实施。

2.固定电价

我国在《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》中规定,可再生能源发电价格实行政府定价和政府指导价两种形式，其中生物质发电项目上网电价实行政府定价,电价标准由各省(自治区、直辖市)2005年脱硫燃煤机组标杆上网电价加每千瓦时0.25元补贴电价组成。可见,我国已认识到固定电价制度的优势并加以运用。借鉴国外经验,我国在推行固定电价制度时,应该明确在产业发展初期要保持政策的持续性，减少电力生产商和供应商的市场风险,但绝不能完全脱离市场,应随着产业的逐渐成熟而适当调节价格额度直至最终融入市场,依靠市场机制来配置资源。

3.税收优惠

目前，我国制定了一些税收优惠政策，以促进生物质能产业的发展，如对生物质能技术的产品进口采用低税率；对人工沼气的增值税按13%计征等。这些政策倾斜在一定程度上推动了生物质能产业的发展，但仍有很大的提升空间，可以借鉴生物质能产业发展较好的国家的经验，在一些环节上加以改进并做出新的尝试。如可以对生物质能生产企业实行投资抵免企业所得税的鼓励政策及其他减免税支持和鼓励性税收补偿。对于科研单位和企业研制开发出来的新的技术成果及产品的转让销售所得收入，在一定时期可以给予减免营业税和所得税照顾。

4.财政补贴

我国对生物质能项目提供财政补贴。2006年6月和8月，国家财政部和环保总局分别下发了《中央环境保护专项资金项目申报指南》和《国家先进污染治理技术示范名录（第一批）》，将生物质直燃发电技术作为秸秆资源化综合利用的一种方式，纳入补贴范畴。除出台政策文件外，我国还开展了单位试点工作，较有影响的是对黑龙江华润酒精有限公司等四家试点单位生产的燃料乙醇给予财政补助。这些明文规定和试点实践让我们看到政府的努力，但基于财力有限这一现实，我国在推行财政补贴政策时应做出选择:将技术先进、意义重大的项目作为扶持主体，推进重点产业的发展。

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社会经济的不断进步与发展，促进城市化进程的不断加快与建筑行业的发展，使得能源消耗量逐渐增多。面对如今能源资源的紧缺，建筑工程行业需要在建筑设计中合理运用可再生能源，缓解能源的紧张状况，提高资源的利用率，从而提高建筑企业在行业中的竞争力。本文就将从简述绿色环境建筑在如今社会发展的必要性出发，分析可再生能源（如太阳能、风能、地热能、生物质能等）在建筑设计中的具体应用，实现我国经济的可持续发展，促进我国整个建筑行业的健康稳定发展。

关键词：

可再生能源；建筑设计；利用

面对有限的能源资源，近年来我国多次强调可持续发展战略的要求，促进能源资源的节约，以适应社会经济发展的需要。因此，建筑行业在未来的建设发展中要合理运用可再生能源，提高资源的利用率，进一步促进建筑质量的提高，增强建筑企业在行业中的竞争力。

1.绿色环境建筑的必要性

绿色环境建筑是以节约能源为目的在建筑特点上进行绿色建设，它需要结合是市政的基础设施建设，利用环保材料或循环利用建筑中的废料和部分家庭废料，绿色环境建筑重点是保护环境，避免建筑工程中出现可能会对环境造成危害的问题，如建筑施工中的废料、粉尘，容易造成水污染、大气污染，对人们的生产生活造成危害。可再生能源在建筑行业中的运用，充分体现着我国可持续发展在经济建设中的运用，它使得绿色建筑规划与生态环境保护紧密结合，建筑企业需要不断通过创新研究，加强可再生能源在建筑行业中的有效应用，促进绿色建筑的不断发展。因此，绿色环境建筑可以改善建设施工中的环境质量，提高人们的生活质量，而且对室内环境也有着显著的进步[]。

2.建筑设计中可再生能源的具体应用

2.1太阳能

太阳能是太阳所释放出的辐射能，太阳能一般情况下会转化为化学能、热能以及电能，人们在日常生活中可以用太阳能进行照亮、提供热能。首先，建筑设计中太阳能资源的利用主要是太阳能转化为热能。太阳能转化为热能是通过太阳集热装置吸收太阳能辐射，而吸收的太阳能辐射就转化成了热能，这种利用现代科技的转化能源一般是提供给家庭用户的热水、空调、取暖器或温室栽培等，为居民的日常生活提供便利。其次，太阳能转化为电能。太阳能转化为电能有着两种转换形式，一种是光热发电，利用光热电的能量转化形势，一种是光伏发电，这主要是运用太阳能电池把太阳能直接转化成电能。如某市小区大量使用太阳能，居民通过薄膜电池与太阳能电池享有太阳能提供的优势，该地区的知名太阳能公司为我国提供数量繁多的太阳能产品，运用到建筑行业中，促进建筑行业经济效益的提高。太阳能产品广泛运用在建筑设计中，设计师不仅要设计出外形美观的太阳能产品，而且要加强产品对太阳光的采集和利用，同时注重排水与热能输送管道的保温性能，促进太阳能在建筑设计中的广泛应用。最后，太阳能转化成化学能。它是指太阳能把水进行直接分解，产生氢气与氧气，而氢气属于清洁的可再生能源。太阳能转化为化学能也有着一定的发展，它可能会成为我国未来太阳能转化的主要形式[]。

2.2风能

风能就是指空气在流动中产生的能量，目前风能的资源是无比巨大的，它有着储备量多、广阔的分布区域以及能源的清洁性，在人们的生产生活中有着广泛的应用。目前我国对风能的运用成熟度也较高，在电网不发达的地区，通过风能进行发电能够很好地解决当地人们的用电问题。建筑设计中要对风能进行合理有效的利用，就需要建筑设计师详细考察与分析当地建筑工程所具有的风力资源，保证风力发电的可行性，并且设计风力发电对象要美观，因风力发电机与其他发电机的不同，在风力发电机安装时一般在建筑的顶部，以此来保证建筑与发电机之间的协调性。

2.3地热能

地热能是通过地源热泵器在地下表层抽取适宜温度的热源并加以利用，是有效运用地表的可再生能源。地热能在建筑设计中的应用，主要是把地下水、地表水甚至一些工业废水与生活废水等中的热量运用到建筑的空调系统，这就需要运用现代地源热泵技术。地源热泵技术有两种形式，土-气型是提供给人们地热的能量；水-水型主要是进行制冷作用。建筑设计中运用地热能要注重选择合适的地点，防止建筑与热源相距甚远，从而影响地热源的效果，而如果要促进地热源的高效，就需要花费人力、物力以及财力，这样违背了我国建筑行业的可持续发展。而且由于地热能所处的地质环境较为复杂，就需要建筑设计师注重建筑地基的考察，了解建筑所在地区的地质结构特点，保证建筑设计中高效的地热能资源的运用。例如长沙市建筑行业中对地热能的有效利用，长沙市属于长江以南的地区，地下水以及地表水丰富，因此长沙市的地热能是充足的，在进行建筑设计时，地热能源的应用不仅保障人们的日常生活，而且充分实现地源热泵技术的现实意义，并且通过电能合理的转化成其他能源，提高电能资源的利用率。

2.4生物质能

生物质能是属于新型可再生能源，目前生物质能的潜力发展大，自然界中的生物质能对人们的日常生活有着很大的促进作用，它体现在农村沼气的运用、城市垃圾焚烧发电、种植能源作物等。建筑设计中对生物质能的应用主要是提供热能。城市的垃圾焚烧要想符合排放的要求，就要增加成本，制约着城市经济的发展，所以针对燃烧发电的垃圾可以运送到专门的发电厂进行集中处理，如果居住在建筑规模较大的住宅区，居民可以进行自己的垃圾焚烧设备建设，使得垃圾焚烧后产生的热量能够供应自己的需求。因此，生物质能运用到建筑设计中能够为居民生活提供便利。

3.结语

综上所述，建筑行业中可持续发展理念的不断深入，促进可再生能源在经济领域的广泛应用，体现着可再生能源在我国未来经济发展中有着重要的作用。因此，建筑设计师要全面考察建筑工地，根据建筑地点的地质结构，选择科学合理的可再生能源并加以利用，建筑企业要认真创新与研究可再生能源，促进可再生能源在整个建筑规划中的应用。

作者：梅建华 单位：南通源诚建筑设计有限公司

参考文献：

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【关键词】大规模再生能源并网 电力系统 风力发电

最近几年，风电建设实现了迅速的发展，尤其是规模越来越大的风电场。同时，这一点也引起了国家发改委对风电并网问题的重视和认可。国家电网公司又非常支持风电场建设与发展，并且国家电网公司坚决支持可再生能源的进一步发展，所以这就促使各地风电场比较顺利地接入系统工程。本文就大规模再生能源并网的概念、发展以及对于电力系统造成的影响进行总体论述。

1 概念

自然界中可以永续利用和不断再生的能源，有用之不竭的特点，其主要包括太阳能、水能、风能、生物质能、地热能和海洋能等等。但是，自从爆发了世界石油能源危机，环保呼声持续不断。

其中，可再生能源的呼声指的是因为生产的迅速发展使得能源的需求量不断增加，因而人们开始认识到可再生能源的重大战略意义。目前来看，可再生能源在以后会不自觉地改变人们的行为和观念。要知道可再生能源是大自然给予我们的礼物，能通过它很好地挣脱资源的桎梏，从而减少甚至避免资源抢占的斗争。这样可以带给世界和平，从而尽可能摆脱工业发展所带来的环境问题。这不仅将会给人类带来生活方式的转变而且还会有观念上的新突破。

2 发展现状

距今为止，可再生能源的研究热潮在世界范围内也都一直方兴未艾，其中一个重要的原因是能源危机带给全世界的恐慌，从2003年开采煤炭的速度来分析，可以约莫估计中国的煤炭还能开采80年左右之久。但是实际上海湾地区的石油储量，在四十年之内甚至更少，也将面临枯竭。这是所有国家都寄存于技术突破的直接原因，他们希望在真正的危机来临之前，可以凭借技术化被动为主动。从而，获得主导世界的权利。把这个问题列为一个国家的战略问题。笔者都觉得有道理，事实上就是如此。

3 对于电力系统的影响

3.1 发电形式

3.1.1 风力发电

如今，可再生能源中的风力发电取得了突破性的进展。我国所拥有的风力发电机组的单机容量太小，然而放眼国外，他们正在开发的单机容量已经达到了7500千瓦。其中，德国已经投入使用的风力发电机组已经达到单机容量5000千瓦。所以可以看出我国的单机发展落后了不只一代。并且，这两年我国研发使用的风力发电机组，其主机都是从国外进口的。据了解发电的成本还高于火电，还要依靠国家财政补贴的支持。

3.1.2 生物质能发电

生物质能发电在多数情况下是依靠直接燃烧生物质进行发电的，比如说使用秸秆发电。目前的情况下，国家组织的电力集团拥有很多小型热电机，收获的效益颇多。据它的发电方式与常规火电比较后，就显示结果来说不相上下，它采用链条炉的运作方式。然而，没有技术突破。同时还有沼气发电，沼气发电是如今普遍使用的一种发电方式，但问题是它制造的成本较高，单凭一个发酵容器就需要很多的投资。还有如果发酵效率不是很高，就最好使用半发酵的原料，比如牛粪。

3.1.3 潮汐发电

如今我国已经开始使用潮汐发电，回到我国的海岸条件，很容易发现我国的能量密度不算大。其中潮头最高的是浙江、广东沿海地区。虽然最高的潮头达到了8.5米，但是还必须建拦海大坝，施工又相当复杂。有坝体的维护、机器的防腐，这都需要高昂的费用。现如今，我国海洋局对海水能源进行考察，判断出我国目前还可以开发的潮汐电能大约有一千万千瓦。然而这么一点电量，是远远不能满足发展需求。

3.2 存在的问题与对于电力系统的影响

风电并网作为我国开发最早同时也是技术最成熟的一种可再生能源并网，此处将主要以风电并网中对于电力系统的影响作为例子，分析其中存在问题与对于电力系统的影响。

3.2.1 稳定性问题

使用再生能源并网进行发电在电力系统中并不可以做为主力机组为用户提供电力，在大量使用电力的时候难以控制，并且其稳定性相对比较要更差一些。例如使用风力发电方面，我国的风力资源相对比较要更丰富一些，但是风力发电具有不稳定性问题，其电量只占据了总体电力的百分之十，并且如果在此过程中如果机组过多，容易造成电网的整体运行中的问题，因为风力属于自然资源中最不可控制的因素，而如果使用别的发电机组，则不能满足用电需求。在风电装机比例相对比较大的电网中，由于已经改变了电网原有的潮流分布，在风电接入之后造成了电网的暂态稳定性的不可控变化，此时如果该地区内的电网建设并不是那么尽善尽美，这种稳定性问题容易对于该地区的电网暂态电压稳定性造成破坏。

3.2.2 对于系统运行成本以及电网调度运行的影响

风电并网对于系统运行成本方面造成了一定影响，风力发电的波动性和间歇性容易造成了风电场的功率输出非常不稳定，为了解决这个问题，必须在运行的基础上另外安装一系列一定容量的旋转备用，以维持电力系统的功率平稳和稳定。同时，对于电网调度运行也造成了一定的影响，在风电功率无法进行预测时，电网必须通过别的方法留出一定的容量来平衡这种功率的波动，这对于运行成本增加了不少困难。

3.2.3 对于电能质量的影响

在进行大规模再生能源并网中，对于电能质量也造成了一定的影响。例如在风电场并网中，随着风电场的容量增加，在对于电网的电压、频率、谐波等都有一定影响，并且随着后期使用，这种影响也在不断增加。

4 结语

在我国发展过程中，能源资源的耗费是相对巨大的，尤其在电力方面已经出现了供电不够的问题，本文通过对于大规模再生能源并网进行了研究，提出了其中的几大发电形式，这些再生能源并网对于我国当下存在的电力紧缺问题有一定的帮助，但是同时这种发电形式对于电力系统造成了一定的影响，本文对此也进行了研究探讨，以期对于未来相关领域的发展有一定的指导帮助。

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关键词：新能源发电；风险分析；风险指标体系

中图分类号：F123

一、引言

新能源是指常规能源以外的所有能源。包括：风能、太阳能、生物质能、地热能、海洋能、水能、核能等。近年来我国新能源产业发展取得了令人瞩目的成就，这对于促进能源结构调整、减轻环境压力、促进国家经济与社会可持续发展起到了积极的作用。新能源资源成本低，但开发利用的技术水平要求高。新能源发电由于存在投资大，成本高，技术不成熟，与输电不配套，政策措施不到位，经验不足等诸多方面的问题。新能源的发展在技术、经济、市场、管理体制、政策、资源环境等方面都存在着一定的风险。因此，对新能源发电存在的风险进行分析，避免盲目投资，提高投资决策水平具有重要意义。

二、新能源发电风险指标体系

所谓风险是指不确定性，实际结果与预期结果存在差异，或者说有损失的可能性。由于不确定性给新能源发电投资者可能带来的负面影响，并由此引发的投资损失。

新资源的分散性、不稳定性和利用的高成本性，严重影响新能源发电项目的发展。这些关于资源、技术、经济、管理、市场等方面的问题，使得新能源发电项目和传统发电项目相比，面临着更多样化和复杂化的投资建设和运行管理环境，投资建设和管理模式存在着诸多差异和不确定性，由此带来新能源发电的风险，主要风险指标体系见表1所示。

三、新能源发电风险分析

新能源发电存在以下几方面的风险。

（一）技术风险分析

新能源是传统能源之外的能源，是指以新技术、新工艺为基础特征，发电技术相对不成熟，正在研究开发过程中，尚不能被人们大规模利用的资源。

风电技术相对成熟，但我国风电单机容量偏小，发电能力差；陆地风电的开发和海上风电大型机组的自主研发技术比较落后；风电并网已成为制约风电发展的核心问题，建设智能电网以期实现电网的最优控制及解决风电上网技术等问题还有待于进一步研究。太阳能光伏发电核心技术依赖国外，尽管少数高端设备国内可以生产，但质量差距还很大，晶体硅电池的转换效率不到20%；太阳能热发电和海洋能发电只是示范阶段，不具备大规模开发的条件。地热发电技术基本成熟，我国中温地热发电技术领域没有显著的应用进步，与世界先进水平存在差距。

（二）经济风险分析

新能源资源丰富，资源成本低，但是开发成本高，发电成本高于传统能源。新能源发电只有靠政府补贴获得盈利，而补贴政策的不稳定性，支持补贴的政策落实不到位等因素存在，新能源在经济上不具备竞争力。

生物质能发电原料成本增长快，导致2012年生物质发电全面亏损；风力发电由于上网电量不能保证，弃风严重，使风电企业利润下降。太阳能热发电投资大，不具备推广条件；潮汐和地热发电投资大，成本高。水电投资不确定性大，移民、补偿等因素有很大不确定性，风险也较大。

从成本角度，相对常规能源，新能源产业发电成本高，如风电发电成本约为0.5元/度，太阳能发电成本约0.8元～1元/度，而火电发电成本仅有0.25元/度。与常规能源相比，新能源在成本上不具优势。

所以，对于发电企业来说主要的经济风险在于发电量不能保证，政府补贴不能按时到位，及政府的补贴政策缺乏稳定性。

（三）市场风险分析

市场风险又存在着以下5方面的风险。

1.需求风险

我国宏观经济持续高速增长，对能源需求不断提升，新能源主流能源地位的趋势越来越明显，新能源发展潜力大，具有较强的市场成长能力。但是要掌握好发展节奏，发展过快也会带来风险。如“三北”地区，火电装机相对较大，电力供给较为充分，而经济社会电力需求严重不足，并且受气候等自然条件制约，冬季风能较好，而冬季又有热电厂供暖刚性要求。

2.上游风险

新能源发电的主要上游企业是设备和原材料供应，我国设备生产能力不断提高，目前新能源发电设备供应出现生产能力过剩，风电和太阳能光伏发电等设备价格都不断下降，这对于发电投资商是有利的，因此上游设备供应风险较低；对于生物质发电存在原料供应问题，原料存在生产分散、运输不便、成本过高等问题，已经成为制约我国生物质能发电企业盈利的主要因素，因此生物质发电原料风险较高。对于核电，我国铀矿资源比较丰富，预测资源量超过200万吨，但探明程度较低，铀资源的供给能力不足。随着我国进口铀资源的不断增加，对外依存度加大，未来铀资源缺口将会更大，进口数量的剧增和进口渠道的拓宽必将成为行业发展的重要难题。

3.下游风险

新能源发电主要是下游电网接纳风险，新能源发电的不稳定性对电力系统产生影响，新能源发电的比例受到限制，同时也受到电网优化调度的影响。以电力需求环境来看，未来能够给行业带来最大风险的是电网行业，新能源发电是否有足够的配套送出电网是一个制约性的问题，除了技术风险问题外，电网企业是否有动力贯彻落实国家促进新能源发展政策，也是不容忽视的问题。

电网企业已经进行电网配套建设，并能够按照可再生能源发展规划及时建设、改造可再生能源发电配套电网设施，为新能源发电机组的电力送出提供必要的网络条件。但我国很难在较短时间内改进电网规划，新能源发展和电网建设不协调的情况将在较长一段时间内存在。

我国薄弱的电网结构是风电和太阳能发电发展的主要障碍，绝大部分的电网无法承担不稳定电源上网带来的冲击。昂贵的电网接入系统，在新能源建设投资中占有很高的比重。尽管我国的相关政策要求电网企业制定可再生能源发电配套电网设施建设规划，并纳入国家和省级电网发展规划。但是电网规划和建设的速度远不及新能源装机发展的速度，因此，存在着发电设备运行小时数低，达不到预期的发电量，是新能源发电的主要风险。

4.进入风险

由水电开发引发的生态环境问题日益得到关注，市场进入难度也因此提高，投资者面临着较大的政策风险，需要重点关注环保、移民等问题。

5.公众认识风险

从经济角度上讲，核能发电也是合算的，与常规燃科、特别是燃煤发电相比，具有相当大的优势。核电成本比煤电低10%～25%。由于核电的风险较大，一些国家的公众强烈反对核电发展，迫使一些国家放弃核电。

（四）政策风险

新能源发电第一位的特性是补贴性，最根本的原因就是其成本长期居高不下，经济性差，发电上网价格不具有竞争力，需要巨额补贴。为了促进新能源发展，国家出台了《中华人民共和国可再生能源法》、《可再生能源发电价格与费用分摊管理试行办法》、《可再生能源“十二五”规划》等一系列政策有几十项，这些政策的出台，是新能源发展的助推器，有利于降低新能源的风险。

补贴政策成为新能源发电发展的关键，补贴政策是否科学、合理和稳定直接决定了新能源发电能否可持续发展。并且必须根据形势的发展，及时调整和完善有关补贴政策，补贴资金是否能落实到位，仍然存在着一定风险。

对于核电，国际社会存在两种对立的观点，福岛核危机事故对日本新能源产业，特别是核能产业的发展造成了重大的影响。危机发生后，各国对于核能安全和核能产业的发展都采取了不同的应对措施。总体说来，可以分为以日、德为代表的“弃核派”和以中、美为代表的“核改派”两大阵营。沿海核电已经重启，给我国核电行业的发展提供了重要机遇，其所能创造的经济价值和社会价值很快便能显现出来。但是，沿海核电和内陆核电之间有非常大的区别，内陆核电对安全条件要求更高，对水资源需求更多。在技术条件尚不太过关的情况下，盲目上马内陆核电并将对我国核电行业的长期发展造成重大不良影响。

（五）自然风险

新能源发电受资源条件的影响，总体来说，我国资源丰富，但分布不均衡，厂址选择受限制，适宜开发的优质资源有限，且新能源资源密度低，厂址的选择存在风险，受资源条件、地质条件、场址稳定性、征地、拆迁、移民安置、生态环境保护等多种因素影响。自然地质灾害、气候变化、洪涝、飓风、雪灾、干旱、地震、风暴潮、海啸等，将会对新能源发电企业电量的实现造成不利影响。

（六）管理风险

由于管理方法，管理能力，责任心等原因导致的组织安排，人力资源，协调沟通等造成的风险。新能源开发规划不科学、盲目投资、项目论证不充分、电源布局不合理等组织管理问题带来一定风险。

四、新能源发电发展建议

尽管新能源发电存在着诸多风险，发展新能源是世界各国能源发展的必然趋势，也是我国能源发展方向。因此，对于发电企业来说，应该统筹规划，合理布局，优化结构，发挥优势，率先布置。新能源发展过程中坚持以下原则：

一是优势原则。能源结构的多样性，可以降低风险，因地制宜，充分发挥各地区的资源优势和长处。

二是经济性原则。经济性原则是最重要原则之一，尽管国家政策补贴和支持，不同新能源的经济性有很大差异，加快完善国家对新能源的补贴政策。

三是协调性原则。新能源发电与电网建设的相互协调，与地区能源结构协调。

五、结论

发展新能源是我国能源发展的国策，是保障能源安全、保护生态环境、履行国际承诺的必由之路，今后几十年内，大力发展新能源将成为我国未来发展能源的趋势。新能源具有资源丰富、清洁、环保和可持续发展的特点，有政府政策和财政的支持，发展前景广阔。

新能源发展受多方面因素的影响，包括技术、政策、市场、经济、竞争、资源等多个因素影响，发展新能源应综合权衡各种类影响因素。发展新能源不应盲目追风，要统筹规划，科学定位，合理布局，优化结构，发挥优势，有序发展。

新能源发展前景广阔，发展势在必行，在未来电源结构中将占有重要地位，但是要把握合适的步伐和节奏。

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