生物质能利用途径范文

导语：如何才能写好一篇生物质能利用途径，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： 语用失误 高职英语教学 跨文化交际

国家在高职英语“新课程”教学大纲提出：“在义务教育的基础上，巩固、扩大学生的基础知识，发展听、说、读、写的基本技能，培养在口头上和书面上初步运用英语进行交际的能力。”在学生中学阶段主要强调应试教育，只要求学生掌握英语的语言知识，而忽视学生交际能力的培养，导致出现“高分低能”的英语学习现象。随着我国对外交往的日益频繁，学生步入社会后跨文化交流的机会增多，为避免失误，对交际成功的要求越来越高，尤其对于高职学生，外语实际应用能力成为越来越多的单位人才录用的基本条件。但现阶段部分高职各专业的学生，即使有的已经通过国家英语A、B级考试，仍然在对外交往中力不从心，无法做到得体表达，语用失误现象较为普遍，因而培养学生的交际能力是英语教师面临的紧迫任务和重要课题。本文旨在探讨高职英语教学中学生的语用失误现象及交际能力培养途径。

1.常见的语用失误现象

所谓跨文化语用失误，是指异文化与本文化的冲突，具体来说就是“说话者不自觉地违反了交际规则、社会规约，或者不合时间空间，不看对象，不顾交际双方的身份、地位、场合等，违背目的语特有的文化价值观念，导致交际不能取得预期效果或达不到完满的交际效果，这样性质的错误就叫做语用失误”（孙亚、戴凌，2002）。高职学生在跨文化交际中主要呈现两种失误现象，理论上叫做语用语言失误和社交语用失误，说通俗点就是“言传”中的失误和“意会”中的失误。

1.1“言传”失误。主要表现在语境把握不当，在用英语交流的过程中，未注意到不同文化背景在思维方式和观察事物角度上的差异，影响了正常交际。例（1）反义疑问句的回答反映出不同语言思维方式的差异。如客户询问发货时间——“We would like to receive the goods this weekend，can’t you catch the time？”在高职经管专业学生如果回答“No.”本意想说“不，我们可以按时发货。”因为没有掌握好对英语反义疑问句的回答，回答错误，被误解为“是，我们办不到。”不仅失去一单生意，还可能会被老板炒鱿鱼。例（2）：“这星期三”还是“下星期三”。假如高职护理专业的学生上岗后遇到老外预约看诊，如果说，“Come here again next Wednesday morning please.”当时若是星期一，老外可能两天后就出现在医院了，但护士的本意是过了这个周末的下周三。引起误会是因为英语和汉语观察时间的参照点不同，汉语中说话时是星期一，那么说“下星期三”，就是指过了这个星期以后下一个星期的星期三。而英语则是以说话时的这一天为参照点。假如说话时是星期一，那么说“下星期三”是指过了今天以后即将到来的那个星期三，可能就是后天。可见由于观察事物的角度不一样，会造成交际中的语用失误现象。

1.2“意会”失误。主要表现为在交际中由于不了解或忽视谈话双方的社会、文化背景差异而出现的语用失误。例如，中国人最喜欢见面问，“Didyou have your dinner？”（您吃饭了吗？）对于英美人士来说，这是请人吃饭的婉转邀请，要是未婚男女，还可能表示男士对女士有兴趣，所以会让听到这句问候的老外摸不着头脑。另外，外国人士会询问到家里来的中国客人，“Would you like something to drink？”中国人要是按照自己的习俗，明明想喝却还要客气地说“No，thank you.”就很可能喝不到东西了。可见，中国人一向注重礼节，崇尚“礼多人不怪”，而英美人士尤其是美国人，习惯简洁直爽（directness），思维上很少“拐弯抹角”，出现这样的语用失误就不奇怪。高职学生在跨文化交流中语用失误的频繁出现，暴露出高职英语教学中对学生跨文化交际能力，尤其是语用能力培养方面的不足。

2.高职学生跨文化交际中出现语用失误的原因分析

2.1英语基础薄弱，无明确的学习目标。目前，我国高等职业院校的生源多是成绩中下等、高考分数进不了普通高校的学生，因此英语水平参差不齐，分化严重。而且学生一直受传统应试英语教学的影响，英语学习还局限于语言层面，学习方法还停留在背单词、记语法、做习题上，一方面导致学生逐渐失去学习英语的兴趣，另一方面影响和束缚学生跨文化交际能力的培养，在一定程度上造成跨文化交际的障碍。同时，高职学生学习英语的目标也不明确，只重视英语知识的接受，却忽视语言文化等已有知识的综合运用，没有意识到跨文化交际能力在未来职场中的重要性。因此，在目前的这种形势下，迫切需要通过跨文化交际的教育来培养高职院校的学生，帮助学生确定学习方向，使跨文化交际能力在未来给学生助力。

2.2教师跨文化教育意识相对滞后，师资质量需不断提高。尽管不少高职院校英语教师的跨文化教育意识已经在慢慢提高，但是总体来说，他们还普遍缺乏跨文化的视野，认为英语教学就是语言知识的教学。虽然近几年来，高校交际法教学得到提倡及普及，英语教学中的文化问题也受到越来越多的关注，教师逐渐开始重视跨文化交际在整个英语教学中的作用，但重视程度还显不足，导致在平时的英语教学中无法增强学生的跨文化意识。

3.高职院校学生跨文化交际能力的培养途径

3.1提高教师自身的跨文化交际素质。对教师提出更高要求，在教学中增强培养跨文化交际能力的目的性。教师应不断学习，既掌握深厚的英语语言功底，又具备广博的跨文化背景知识，了解东西方思维方式、价值取向观念的差异，提高跨文化交际能力。因此，应该给教师制造机会，多参加一些学术交流活动，并且配备一些反映欧美国家社会、政治、经济、风俗习惯等内容的书籍及报纸杂志供教师涉猎，在不断提高自身的文化修养的同时，适应跨文化交际教学的要求。

3.2高职院校英语课堂应营造以学生为中心的课堂交际场景。文化无所不在，教师既要重视文化知识的传播，又要重视文化氛围的营造，英语课堂教学本身就是文化学习，包括礼仪、习俗、语言等很多方面。教师要通过实践语言教学，在课堂上营造出英美文化氛围，培养学生在社会交际中真正运用语言进行交际的能力。在课堂内加入大量的以学生为主体的练习方式，如对话、角色表演、小组讨论、辩论等诸多形式，鼓励学生开口说话，说符合文化背景的话。如通过角色扮演，创造模拟场景，使学生身临其境，把握如何打电话、拜访、购物等语言表达技能。

在世界全球化的背景下，跨文化交际将越来越频繁，对学生跨文化交际能力的要求“水涨船高”。培养学生的跨文化交际意识，提高跨文化交际能力是适应“文化多样性”的需要。高职教师应努力帮助学生适应社会潮流，将语言教学置于跨文化交际环境中，明确英语学习中的文化要素，逐渐提高学生的跨文化交际意识，最终学生可以主动理解掌握英语文化的内涵，提高跨文化交际能力。笔者期待能与从事跨文化研究的广大高职英语教师进行进一步的探讨，将这一课题真正推广在英语教学当中，为社会培养出更多的“跨文化人才”。

参考文献：

[1]胡文仲.英语教学中为什么要涉及文化[J].外国语，1986（4）：10-11.

[2]贾玉新.跨文化交际学[M].上海：上海外语教育出版社，1997.

[3]张巨文.语用失误与外语教学[J].郑州大学学报，2000.

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1引言

葫芦岛市建城区面积约40km2，主要由连山区、龙港区、南票区组成。城市人口约40万人。属于中小城市，2011年经济总量实现531.4亿元。人均收入较低，居民消费价格总指数和工业品出厂价格指数高位运行。全年居民消费价格总指数比2010年上升2.7%，物价上涨压力增大，给居民生活和社会生产经营带来不利影响［1］。

2000年前城区共有茶水炉和洗浴锅炉195台，吨位均在0.35MW以下，属小型手烧锅炉，大都直接燃烧原煤，没有脱硫除尘器，烟气直接排放，黑烟滚滚，烟尘、飞灰、SO2均超标排放，严重污染了城市大气质量，居民不断，纷纷要求解决城市洗浴锅炉冒黑烟的城市顽症。2001年葫芦岛市人民政府决定取缔小型茶水锅炉，并对小型洗浴锅炉进行改造，改用燃烧型煤或燃烧焦炭的锅炉。由于型煤有固硫剂，焦炭是经煤炭高温干馏转化而形成的，灰分含量较低，一般为11%~14%，含硫量低，二级焦炭含硫量在0.7以下，因此在初期基本解决了烟气污染环境问题。但由于此种锅炉结构既能燃烧型煤、焦炭，也能燃烧原煤，业主为了降低成本，经常偷烧原煤，造成管理难度较大。致使城区洗浴锅炉冒黑烟现象日益突出，市民投诉案件比例居高不下，占上访比例的40%以上，不仅影响了百姓的生存环境，造成了城市大气环境质量下降，也损害了环境保护部门在百姓中的形象。

为了彻底解决洗浴锅炉冒黑烟这一顽症，经过调研，2009年在葫芦岛市连山区安装使用3台生物质能锅炉试点，经过一年试运营，从环保、经济和社会等方面均取得满意效果。2010年在葫芦岛市城区推广使用生物质能锅炉。

2生物质能现状及发展趋势

2.1生物质能源［2-3］

生物质能源是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。生物质能源包括木材、农作物（主要有秸秆、稻草、麦秆、豆秆、棉花秆、谷壳、花生壳）、杂草、藻类等有机废弃物。生物质能源丰富，地球上每年经光合作用产生的物质有1730亿t，其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10.2倍，但目前利用率不到3%。

2.2生物质能源的特点

2.2.1生物质能源分布广泛且总量十分丰富

地球上通过光合作用生成的生物质总量达到1440亿—1800亿t。太阳能以化学能形式存在于植物、动物和微生物的有机物中，是人们最早利用的廉价能源。

2.2.2生物质能源是可再生能源

生物质能属于可再生资源，太阳能永恒，生物质能源永续，取之不尽，用之不竭。

2.2.3生物质能低污染性

生物质的硫含量、氮含量较低，燃烧过程中SOx，NOx较少，由于它在燃烧时释放出CO2和H2O，正是生物质生长时需要的CO2，因而对大气的CO2净排放量近似于零，可有效地减轻温室效应。

2.2.4生物质能源缺点

生物质种类的多样性也造成了生物质能源的复杂性，生物质密度小，体积大，能量密度低，收集运输成本相对较高，生物质直接燃烧易产生飞灰，造成环境污染。

2.2.5生物质能源利用的前景

传统能源煤炭、石油、天然气面临枯竭，开发新能源已成为人类发展中的紧迫课题。随着环境污染日益严重，传统高能耗严重制约了经济发展和社会进步，而可再生的生物质能源可代替煤炭、石油、天然气等化石燃料，减少温室效应和酸性气体的排放，对生态系统具有保护作用。通过大规模开发利用生物质能源，提高生物质能源利用率，减少对石油依附程度，对保护国家能源安全具有十分重要的战略意义。

2.2.6生物质能源利用形式

根据《中国统计年鉴2008》公布，我国各种能源比例为：煤29.2%，石油34.8%，天然气24.1%，其他能源11.9%。生物质能的利用主要是直接燃烧、热化学转换和生物化学转换等3种途径。生物质的直接燃烧在我国仍然是生物质能利用的主要方式。生物质的热化学转换是在一定条件下，使生物质气化、炭化、热解和催化液化，以生产气态燃料、液态燃料和化学物质的技术。生物质的生物转化包括生物质—沼气转换、生物质—乙醇转换等。沼气转化是有机物质在厌氧环境中，通过微生物发酵产生的一种以甲烷为主要成分的可燃性混合气体，即沼气。乙醇转换是利用糖、淀粉和纤维素等原料经发酵制成乙醇。

3生物质能锅炉在葫芦岛市应用的现状

3.1葫芦岛市生物质能燃料的生产状况

葫芦岛市政府为了推广使用生物质能，克服生物质体积大、不易运输、能量密度小的缺点，倡导每个私有企业主投资50万—100万元，兴建了30余家生物质能造粒企业，主要利用秸秆、废木屑、花生壳等生物质，利用机械力，挤压成柱状颗粒。葫芦岛市已形成生产生物质能燃料10~20万t/a的生产能力。

3.2生物质燃料与煤炭在组分上的比较

生物质燃料和煤炭在组分上的比较见表1。从组成上看C的含量，生物质燃料低于煤炭，燃烧值相当于劣质煤的燃烧值，是优质煤50%左右，其燃烧值为15~25MJ/kg，灰分比优质煤灰分低，所以生物质燃烧要比煤炭燃烧友好。生物质能源是洁净能源，产生的灰渣还可还原农田，作为肥料，其燃烧几乎不产生任何有害气体［4-5］。

3.3生物质能燃烧设备及用途

从2007年开始，葫芦岛市主要有两家研制生产生物质能锅炉的企业，目前这两家企业生产的锅炉还属于传统型第一代产品，按照传热能力大约分为7个系列产品。最大规模0.7MW，锅炉结构固定式炉排，手工推进式加生物质能燃料，人工排渣，其主要用途一是烧热水以供洗浴中心热水洗浴，二是给分散住户供暖。

3.4生物质能锅炉燃煤污染物排放

葫芦岛市从2010年开始正式推广使用生物质能锅炉，主要取代市区洗浴中心燃煤锅炉，到2010年1月末共安装生物质能锅炉188台，主要分布在连山区、龙港区和兴城市城区。2011年葫芦岛市环境监测中心站对安装的生物质锅炉随机抽取监测结果表明：烟气平均温度在60~110℃之间，标态烟气流量在110~431m3/h之间，烟尘平均排放浓度为84.6~105mg/m3，烟尘排放量为0.01~0.04kg/h，SO2平均排放浓度为116~208mg/m3，SO2排放量在0.02~0.05kg/h，黑度均小于林格曼黑度一级，检测结果见表2。2011年葫芦岛市环保局又对安装生物质能锅炉进行了后评价，葫芦岛市环境监测中心站对3台锅炉进行了随机抽样监测。监测结果表明，烟尘平均排放浓度为85~97.07mg/Nm3，林格曼黑度均小于1级。监测结果见表3。综观二次监测结果，烟尘平均排放浓度为75.22mg/Nm3，低于《锅炉大气污染物排放标准》200mg/Nm3的标准限值，SO2平均排放浓度为117.0mg/Nm3，低于《锅炉大气污染物排放标准》500mg/Nm3的标准限值，烟尘林格曼黑度小于1级。

3.5已安装生物质能锅炉环境效益分析

生物质能锅炉生产使用属于国家产业政策鼓励的项目，利用生物质能锅炉替代燃煤锅炉具有显著的社会效益和环境效益，并具有一定的经济效益。葫芦岛市现已推广生物质能锅炉188台，可替代标煤1.83万t/a。每年减少SO2排放426t，烟尘排放1321t，推动了新兴环保产业的发展，带动了农作物“三剩物及次小薪柴”的产业深加工的发展，推动了全市部分环保产业发展，燃烧副产物可作为肥料还田，实现了资源利用最大化。

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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.

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【关键词】生物质；生物质能源；农林废弃物；贵州

一、开发利用的内在动因

能源是经济社会发展的重要物质基础，随着经济的快速发展，世界能源消耗量大幅度增加、煤炭、石油、天然气等化石能源消耗迅速及环境污染日趋严重，人类社会的持续发展受到严重威胁。有鉴于此，缓解能源供求矛盾，寻求和开发新的清洁性替代能源被提上了议事日程，生物质能源的开发利用应时而生。

生物质能是以各种生物质为载体，将太阳能以化学能形式存储在生物体中的能量，它直接或间接地来源于植物的光合作用。其主要包括各种活体植物、农林废弃物、有机废水和畜禽粪便等。在可再生能源中，生物质能源具有储量大、分布广、低硫、低氮、生长快、CO2零排放等优点。现代生物质能源的开发利用如沼气、燃料乙醇、生物柴油、农作物秸秆气化等，无不是借助于热化学、生物化学等手段通过先进的转换技术，从生物质中生产出不同需求的固体、液体、气体等高品位的新能源。

贵州是“欠开发、欠发达”、工业化、城镇化程度较低的农业省份，同时也一个富煤、缺油、缺气的山区省份。改革开放以来，特别是西部大开发战略实施以来，贵州省经济得到持续快速发展，能源需求持续增长，增加能源供应、保障能源安全、保护生态环境、促进社会经济可持续发展已成为贵州省的一项重大战略任务。合理开发利用生物质能源也是贵州省重要的能源资源及资源利用途径，在满足能源需求、改善农业结构、充分利用资源、减少环境污染、促进经济发展等方面具有重要作用和意义。

二、开发利用的资源基础

贵州省位于我国云贵高原东部，介于东经103?36?-109?35?，北纬24?37?-29?13?之间，平均海拔1100米左右。古代贵州地处较低纬度，受冰川的直接破坏小，成为北方植物躲避冰期的避难所，有大量孑遗植物；加之贵州地处亚热带湿润季风气候区，气候温暖湿润，立体气候明显，水量充沛，境内典型的喀斯特地形地貌、多样性的土壤特质等自然条件，非常有利于各种动植物的生长、繁衍。因此贵州成为多种植物区地理成分汇聚地，物种资源丰富，有利于进行生物质能综合开发利用。

农业和林业是目前生物质能源最重要的两个原料来源。贵州雨、热、水、光基本同期的良好组合十分有利于农作物的生长，不仅产量可观，品种也非常丰富。仅栽培的粮食作物、油料作物、纤维植物和其他经济作物就有近6000个品种。据调查，贵州省常用耕地面积2642万亩，每年主要农作物秸秆理论资源总量超过1600万吨，其中水稻558万吨、玉米638万吨、油菜籽180万吨、小麦50万吨、烟叶36万吨、薯类116万吨、豆类47万吨；可收集资源总量超过1300万吨，其中水稻428万吨、玉米517万吨、油菜籽158万吨、小麦27万吨、烟叶33万吨、薯类110万吨、豆类41万吨；可利用资源总量超过590万吨，其中水稻161万吨、玉米241万吨、油菜籽132万吨、小麦13万吨、烟叶30万吨、薯类3万吨、豆类12万吨。

在林业方面，贵州省独特的自然地理环境，孕育着世界同纬度地区罕见的常绿阔叶林、常绿落叶混交林和针叶阔叶混交林等多种森林群落类型；既分布有热带、亚热带区系植被，又分布有暖温带和温带区系植被，垂直分布和地带性分布规律明显，因此林业资源十分丰富。据统计，2011年贵州省森林面积（含灌木）10974.8万亩，活立木总蓄积量3.89亿立方米，森林覆盖率达到41.53%，远远高于全国20.36%的平均水平。据初步估算，贵州省林木生物质总量超过3.33亿吨，可采伐更新的林木生物质总量可超过3300万吨以上。

三、开发利用的基本现状

2000年以来，贵州省抓住国家实施西部大开发战略的历史性机遇，积极推动生物质能源的发掘及技术研发工作，如今已在农村沼气、燃料乙醇、生物柴油、生物质能发电等领域取得了一定成绩，产生了良好的生态效益、经济效益和社会效益。

在农村推进沼气建设和节柴灶应用，清洁利用有机废弃物，将其转换为电力、燃气或固体成型燃料等清洁能源。“十五”期间贵州省新增农村沼气池64万口，“十一五”期间每年新建20万口，“十二五”期间再拟新增40万口以上；2007年贵州省启动大中型沼气工程建设项目，截止2010年底，共完成200-300m3的常温发酵大中型沼气工程项目272 个。

在生物液体燃料方面，根据《贵州省小油桐种植基地建设及产业化发展规划》，将在15年内形成年产200万吨生物柴油的产业规模。2015年，建设生物柴油能源示范林10万公顷，建成年产5万吨生物柴油加工示范厂；2020年，规划建设液体燃料能源林60万公顷，生物液体燃料产量达30万吨。

2005 年武汉凯迪电力股份有限公司来贵州投资修建生物质能电厂，开启了贵州生物质能发电的历史纪元。截止2011年，已在贵州投资100多亿元用于生物质发电，年发电量达30多亿度。“十二五”期间，凯迪公司拟投资406 亿元在贵州省29 个县建设生物质发电等项目，并力争“十二五”期间全部投产运营。根据《贵州省“十二五”能源发展专项规划》，“十二五”期间，生物质发电建设项目将在全省生物质资源丰富的县开展，规划建设总规模120万千瓦生物质直燃发电厂；配套建设有机肥厂100万吨/年；建设或合作经营能源林原料基地2000万亩。

四、开发利用存在的问题及对策

“欠开发、欠发达”的是贵州的基本省情，同时也是制约贵州快速发展的瓶颈。目前，贵州省对农林生物质资源的利用技术相对滞后，使用范围还不广泛，仅有少部分农业生物质资源被农户用于生产沼气作为燃料，其他技术的研究及推广应用还比较少，林业“三剩物”的深加工利用等技术运用比较薄弱。截止2012年底，在贵州投资开发利用生物质能源的只有武汉凯迪公司、北京金桐福公司、贵州江南航天公司等为数不多的几家具有一定规模的高新技术企业。

贵州农作物秸秆基本上还是处于传统、粗放的使用方式，主要作为农家餐饮和取暖燃料、直接还田、禽畜垫料堆沤还田、禽畜饲料、菌类栽培用料等。在可收集的1300多万吨资源量中，约有一半被弃置于田间地头，或作为燃料烧掉，同时也给农村及林区的防火、环境等造成极大的安全隐患。经济果木林修枝、抚育管理产生大量的剩余物均废弃在果园，或焚烧，或任其自行腐烂；林业“三剩物”除部分作为农户燃料外，少有深加工利用，大部分被遗弃林中、山头，一方面造成资源浪费，另一方面给病虫害防治和森林防火带来压力。

特别是近些年来，随着贵州省外出务工人员的增加，农业机械化程度逐渐提高和有机生物肥的广泛运用，作为返田肥料等的利用逐年减少直至不用；农村生活条件不断改善，人们越来越多的使用煤、气、电等，导致农作物及林业剩余物的废弃日益增多。如果这些宝贵的资源不能有效的加以利用，必将造成资源的巨大浪费。

生物质能源产业是一种新型的跨部门、跨行业的高新技术产业，大力发展这一产业，不仅能够促进资源节约和循环利用，解决能源和环境问题，还能够促进就业和增加农民收入，解决“三农”问题。为此：（1）各级政府部门必须根据当地资源条件和经济社会发展需要，在保护环境和生态系统的前提下，科学规划、因地制宜、有序开发；（2）在国家宏观政策指导下，制定具体、可操作性的激励措施，在财政补贴、税收、土地、融资等政策上给予更多优惠；（3）加大对生物质能源产业的投入，用于生物质能源的规划、研发、技术创新、人才培养、设备制造和改进等，形成支撑产业发展的技术服务体系；（4）建立促进生物质能源发展的市场保障机制，形成稳定的市场需求和持续的市场拉动，充分调动投资者的积极性，不断提高生物质能源的市场竞争力，使其得到更大规模化、产业化发展。

参考文献：

[1]中国农业中长期发展战略研究组.中国农业中长期2030、2050发展战略研究[M].科学出版社，2011.

[2]中国农业经济研究院.中国新能源和可再生能源政策法规汇编（第二版）[M].经济管理版社，2012.

[3]姜洋.黑龙江省国有林区生物质能源发展研究[M].中国林业出版社，2011.

[4]李海滨.现代生物质能利用技术[M].化学工业出版社，2012.

[5]穆献中.新能源和可再生能源发展与产业化研究[M].石油工业出版社，2010.

[6]王雅鹏.中国生物质能源开发利用探索性研究[M].科学出版社，2010.

作者简介：

童中平（1969-），男，湖南常德人，副教授，主要从事社会管理与社会政策研究。

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广东东莞 任先生

答：SiO2是涂料和橡胶中不可或缺的添加剂，它可以增加材料的强度和透明度。目前，SiO2的提取，多是依靠矿石。但矿石加工出的多是微米SiO2，而稻壳加工出的则是纳米SiO2，其分子体积远小于微米SiO2，其强度和透明度都较微米SiO2要高。

纳米SiO2作为一种超高活性材料，由于特殊的结构层次，对许多材料具有强改性作用，被誉为21世纪的高科技材料。将少量的纳米SiO2掺入混凝土中，即可轻易制备出超高强度和超高耐久性能的高性能混凝土。但人工制备纳米SiO2工艺十分复杂，产品价格高昂，无法用于水泥混凝土等大宗材料的改性。而数量庞大的农业废弃物稻壳含有大量的SiO2(约20%)，通过一定的方式(如低温热解)将稻壳的有机成分去除，可以廉价制得纳米SiO2（成本不足普通的人工制备SiO2成本的10%）。并且，稻壳燃烧热的回收利用能够使生产用热全部自给，大大降低了生产成本；燃烧尾气的利用，减少了对环境的污染。它的研制成功，不仅可以充分利用这种“农业垃圾”，减少环境污染，而且具有重要的开发价值，成为一种新的可再生资源，必将产生巨大的经济效益和社会效益。

在提取工艺上，吉林大学王子忱教授根据稻壳的特性，发明了从其中提取SiO2的技术，大致步骤如下：先用一定浓度的无机酸去掉稻壳中的无机物、纤维及杂质，再通过加工燃烧让稻壳中的碳成分去掉，最后剩下的就是SiO2，其含量约占稻壳重量的20%。这个过程中没有肥料的产生，所有稻壳都被充分利用。而暨南大学的欧阳东教授则发明了一种内部设置有热交换管，可有效控制焚烧温度的稻壳热解装置。通过对稻壳进行控制性焚烧热解，从中提取出纳米SiO2。

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关键词：新能源 发展规划 核心技术 发展策略

一、中国新能源利用的重要性

我国能源需求的急剧增长打破了我国长期以来自给自足的能源供应格局，自1993年起我国成为石油净进口国，且石油进口量逐年增加，使得我国接入世界能源市场的竞争。由于我国化石能源尤其是石油和天然气生产量的相对不足，未来我国能源供给对国际市场的依赖程度将越来越高。

国际贸易存在着很多的不确定因素，国际能源价格有可能随着国际和平环境的改善而趋于稳定，但也有可能随着国际局势的动荡而波动。今后国际石油市场的不稳定以及油价波动都将严重影响我国的石油供给，对经济社会造成很大的冲击。大力发展可再生能源（新能源）可相对减少我国能源需求中化石能源的比例和对进口能源的依赖程度，提高我国能源、经济安全。

二、中国新能源利用现状

近些年中国对于新能源的开发也给予了高度重视，相继出台了《可再生能源法》、《可再生能源中长期发展规划》, 我国新能源发展规划的制定工作即将推出。在国家政策的引导下, 目前我国风能、太阳能、生物质能、核电等均实现了高速增长。2008年, 全国风电装机容量达到了1217万千瓦, 其中新增装机容量超过600万千瓦, 并且已连续三年实现“翻倍增长”, 现已成为亚洲第一、世界第四的风电大国。预计2020年总装机容量将达到1. 5亿千瓦。

中国蕴藏着丰富的太阳能资源，太阳能利用前景广阔。目前，我国太阳能产业规模已位居世界第一，是全球太阳能热水器生产量和使用量最大的国家和重要的太阳能光伏电池生产国。我国比较成熟太阳能产品有两项：太阳能光伏发电系统和太阳能热水系统。

生物质能源原料的多样性和对传统化石能源的全面替代性，使其重要性无可替代。生物质能的原材料有动物、植物、有机废弃物、秸秆、畜禽粪便等，可以固体、液体和气体状态存在，可全面替代煤炭、石油、天然气等化石能源。然而，“十一五”期间生物质能发展在可再生能源产业中唯一一个未能如期完成目标的能源。

核能在中国和世界的主要利用途径就是用核能发电，自从日本福岛核电站地震发生核能泄露后，各个国家对核电站的建设采取了谨慎和保守的态度。不可否认，核电是具有巨大的发展潜力的新能源，但是其弊端也显而易见，其危险性是限制其发展的一个重大因素

三、中国新能源发展中存在的重大问题

1.新能源结构发展不均衡

根据中国国家能源局公布的数据，截至2010年年底，火力发电在总装机量中仍占主导地位。非化石能源装机比重合计占26.6%，比上年提高1.1个百分点，累计发电量7862亿千瓦时，按发电煤耗折算约合2.63亿吨标准煤。在这26.6个百分点中，水电占22.2%，风电占3.2%，核电1.1%，而太阳能发电只占0.1%。由以上数据可见，我国新能源结构发展相当不均衡，应该有重点的趋向均衡性发展。

2.各地争相启建新能源产业基地，产业盲目

近几年，我国各地纷纷上马以“新能源”为主题的产业基地，特别是风电迅速扩张，个别地方甚至出现了“圈风倒卖”现象，即企业以低于生产成本的电价投标以抢占项目，拿到项目后自己不开发，而是以高价倒卖牟利。

我国风电机组建成后“晒太阳”已不是稀罕事。内蒙古锡林浩特风电场一些风电机组曾经“晒太阳”3至4个月，有的长达1年之久；河北坝上风电场的几家风电企业的机组曾经变相“晒太阳”，其出力可达30万千瓦，往往只送出20万千瓦。

生物质能源发展和太阳能光伏产业同样均呈蜂拥之势。2008年以来，打着发展“生物质能源”旗号的各类基地，仅湖北省就有数千家企业，但大都是以发展这一产业为旗号进行圈地。2007年之前，我国只有3家企业生产多晶硅，产量不过600吨，但2008年上半年却有近20家企业生产多晶硅，产能高达5万吨以上，几乎占全世界90%以上的产能。

3.核心技术和关键部件仍是瓶颈

太阳能光伏产业面临的最大问题就在于多晶硅和单晶硅的提纯技术，但这一技术长期以来基本上依靠日本和德国。即使在日本和德国开始向中国输出硅提纯技术之后，中国还是面临着“技术租借”这一瓶颈。因为德国和日本与中国太阳能光伏生产企业签订的协议是：只要采取类似的工艺设计和制造流程，就必须向出让国交纳技术转让费，在这一工艺流程下进行的任何改造创新，即使取得专利，其专利归属权仍然属于出让国。这相当于用太阳能光伏每发一度电，国外就会从中拿走0.1元钱。

风能领域的电机制造技术同样受制于人。中国风能协会提供的资料表明，在风力发电市场快速发展过程中，一个突出的瓶颈就是缺乏高效率、质量可靠、低维护成本的国产风机。目前2.0至3.0兆瓦的风机已成为欧美发达国家的主流机型，但风电行业巨头如Vestas、Enercon等国际著名风机生产企业为保持其技术的垄断性，不愿意输出2.5兆瓦以上级风机制造技术，也没有在国内设立合资企业。因此，我国风机制造商多数都采取购买国外风机公司生产许可证的方式，引进的机型主要集中在1.0至1.5兆瓦。

四、中国新能源发展策略

分析造成我国新能源发展长期只能“喝汤”无法“吃肉”的原因，一方面是企业的整体科研实力特别是基础理论领域长期滞后，另一方面则是国家相关政策过分强调应用领域研究，重点扶持产业转化。这两大因素已经成为我国新能源研发领域缺乏核心技术的关键环节。所以，尽快向基础理论研发倾斜，向以零部件为核心的制造业倾斜，才能推动我国新能源领域在技术研发和产业转化两个方面实现“质的突变”。

参考文献:

[1]宋成华．中国新能源的开发现状、问题与对策[J]. 学术交流，2010,（3）.

[2]田锋．我国新能源展望[J]. 化学工业，2010，（1）.

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建筑设计

以往的建筑设计由于缺乏专业的指导，大多数农宅的建筑朝向、体形系数、墙体热工性能等均不同程度存在问题，使得居住舒适度大大降低，从而加大了冬季取暖和夏季制冷等对煤炭和电能的需求，不利于建筑节能。改变这种状况，首先要有专业的工程技术人员指导，可利用大学毕业生去农村基层工作(大学毕业生当“村官”)的时机，选聘相关规划、建筑、结构工程专业的毕业生深入乡镇和村庄，发挥大学生的专业才智，同时起到“以点带线形成面”的作用。在设计过程中注意以下几点：建筑朝向，主要与太阳辐射有关，采用南北向或接近南北向，且与庭院里的树木持适当距离，避免遮挡导致采光不好。

控制体形系数，体形系数是指建筑物的外表面积与其所包围的体积之比，反映建筑物在体积一定的情况下，与室外进行热交换的面积大小，室内外热交换量随体形系数的增大而增大。研究表明，体形系数为0.15的建筑物最为节能，每增大0.01则能耗约增加2.5%，石家庄属于寒冷地区，根据《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》，宜控制在0.45以下。

围护结构，围护结构的传热热损失约占70%～80%，为降低围护结构传热系数，可采用外墙外保温技术或采用节能复合墙体，适度增加屋面保温层厚度，控制窗墙面积比，如表1所示，力求在经济、技术与节能方面达到最优化。可再生能源，本着因地制宜、合理利用的原则，逐步加大太阳能、浅层地能、生物质能等可再生能源的利用，优化能源结构，逐步降低商品能源的需求。

例如发展沼气技术是生物质能的有效利用途径，将厕所与沼气池建在一起，避免温度低导致发酵困难的情况出现，以节约煤炭同时解决农村烧柴、照明问题；太阳能利用目前比较成熟的集热器将太阳能转化为热能后，为农户提供热水或热源；平山县的地热资源丰富，可以村为单位利用地下热水集中取暖、建造农作物温室等节能措施。

墙体材料，农村住宅多是墙体承重的砌体结构，墙体材料的用量最大，以往多使用烧结粘土砖，众所周知砖在烧制过程中由于不当的开采破坏了耕地，而且消耗了大量的石化能源作为燃料，与节能不利。目前利用建筑垃圾制备的免烧免蒸标准砖无论外形和力学性能均能符合现行国家标准GB5101-2003《烧结普通砖》的要求（在抗裂、耐久性等性能方面有待研究提高——编者注），且单价比烧结普通砖低，建议推荐采用。

建筑施工

建筑施工由有资质的施工企业或建筑工匠承担。四层及四层以上或集中统建的农村住房，由具备相应资质的施工企业承担施工，对集中统建的农村住房项目应办理质量安全监督手续；三层及三层以下的可由建房村民选择具备相应资质的施工企业或农村建筑工匠承接施工。施工过程中加强材料检验与监督。各级建设主管部门积极配合工商管理、技术监督、公安等部门对建材市场进行定期、不定期的检查、抽查，特别是对住房质量直接相关的钢材、水泥、墙材、门窗等建材和制品进行质量检查，凡不满足技术标准要求的建材和产品一律不得进入建材市场和施工现场。加强施工监理，严格隐蔽工程验收，每个村庄有1～2名监理或技术人员现场监理或检查，加强施工过程的控制。

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关键词农作物秸秆;综合利用技术;山东阳谷

秸秆富含有机质和氮、磷、钾、钙、镁、硫等多种养分，是一种具有多种用途的可再生生物资源[1-2]。山东省阳谷县地处鲁西平原，是一个农业大县，以小麦秸和玉米秸为主要农作物秸秆。近年来，由于人们生活水平的提高，秸秆已不再是日常生活的主要燃料，造成了秸秆的大量过剩。而且，当地农民有焚烧秸秆的习惯，既污染了环境，又造成了资源的浪费[3-4]。因此，如何做好农作物秸秆的就地转化工作已成为亟待解决的农业问题之一。阳谷县委、县政府高度重视这一客观问题，积极采取相关措施，大力研究开发利用农作物秸秆资源，取得了一定的经济效益和良好的社会效益。

1作为农用肥料

秸秆还田是当今世界上普遍重视的一项培肥地力的增产措施，在杜绝了秸秆焚烧所造成的大气污染的同时还有增肥增产作用;农作物秸秆还田是补充和平衡土壤养分的有效方法，是创建高产农田的基本措施之一，对于提高资源利用率、节本增效、提高耕地基础地力和农业的可持续发展具有十分重要的意义。秸秆还田具有促进土壤有机质及氮、磷、钾等含量的增加;提高土壤水分的保蓄能力;改善植株性状，提高作物产量;改善土壤性状，增加团粒结构等优点。目前秸秆还田有多种形式，可分为五大类，即秸秆粉碎翻压还田、秸秆覆盖还田、堆沤还田、焚烧还田、过腹还田。目前，阳谷县秸秆还田面积占全县总面积的80%以上。

2作为农村新型能源

生物质是仅次于煤炭、石油、天然气的第四大能源，在世界能源总消费量中占14%。我国每年农作物秸秆资源量约占生物质能资源量的1/2。秸秆在我国农村生活用能构成中占有十分重要的地位，但消费方式亟需改变。目前我国秸秆能源化主要有直接作为农村生活燃料、秸秆气化、压块替代煤炭燃料以及秸秆发电等途径。目前，阳谷县利用秸秆高浓度发酵工艺制取沼气，已在张秋镇和侨润办事处分别建设了2个大型秸秆沼气工程。随着全球石化能源日益紧张，以秸秆为代表的生物质能必将有着广阔的发展前景。

3作为饲料

秸秆富含纤维素、木质素、半纤维素等非淀粉类大分子物质。作为粗饲料营养价值极低，必须对其进行加工处理。我国对秸秆饲料的开发和利用仍处于起步阶段，饲料工业集约化生产水平较低，目前仅限于挖坑青贮以及小规模的氨化处理。因此，开发利用丰富的秸秆资源是我国民族饲料工业发展的必然趋势。目前对秸秆进行化学处理和物理处理的方法有很多，但被公认的较好方法是秸秆氨化处理技术、秸秆热喷技术和秸秆颗粒化技术。阳谷县现有以“东方牧业”等为主的几家青贮秸秆饲料加工企业，较好地带动了阳谷县畜牧业的发展。

4作为工业原料

秸秆是高效、长远的轻工、纺织和建材原料，既可以部分代替砖、木等材料，还可有效保护耕地和森林资源。实践证明，秸秆墙板的保温性、装饰性和耐久性均属上乘，许多发达国家已把“秸秆板”当作木板和瓷砖的替代品广泛应用于建筑行业。此外，经过技术方法处理加工秸秆还可以制造人造丝和人造棉，生产糠醛、酒和木糖醇，加工纤维板等。在阳谷县的大布乡集中了一批以秸秆为原料生产糠醛和木糖醇的企业，为阳谷县经济的发展注入了新的活力。

5作为基料

食用菌具有较高的营养和药用价值，利用秸秆作为生产基质，大大增加了生产食用菌的原料来源，降低了生产成本。目前在阳谷县的闫楼、七级等乡镇利用秸秆作为生产基质生产平菇、香菇、金针菇、鸡腿菇等技术已较为成熟，但仍存在技术条件要求较高的问题，用玉米秸和小麦秸培育食用菌的产出率较低。

6结语

综上所述，搞好秸秆综合利用，具有重要的现实意义和深远的历史意义。通过秸秆还田等形式利用秸秆，能够有效地改良土壤，提高地力，降低生产成本，提高农产品质量，有利于发展绿色农业;通过青贮把秸秆转化为优质饲料，有利于促进畜牧业发展;通过发展食用菌转化秸秆，有利于促进农民增收;通过沼气和气化转化秸秆，有利于推进农村新能源建设。充分利用秸秆资源，抑制秸秆焚烧，可以有效控制污染，优化环境，保障社会经济生活的有序进行。做好秸秆综合利用和禁烧工作，直接关系到广大人民群众的根本利益，是构建和谐社会的具体体现。阳谷县委、县政府高度重视秸秆这一重要资源，积极采取措施，加快推进秸秆综合利用，对缓解资源约束、减轻环境压力、发展循环经济、促进农民增收、应对气候变化等都具有十分重要的意义。

7参考文献

[1] 张国华.关于秸秆综合利用的思考[J].西部大开发:中旬刊，2010(3):44.

[2] 刘宗仁，查养社.秸秆综合利用促进农业发展方式转变[J].农机科技推广，2010(5):38-39.

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1.从树木的根、枝、叶、果实、果壳中用提取法得到的产物称为树木提取物，主要包括：天然树脂、天然多酚类物质植物单宁、天然香精香料等。重视高产脂树种的选育，建立松脂工业的原料基地。我国采脂树种有马尾松、云南松、思茅松、南亚松、油松等，引种国外的有湿地松、火炬松、加勒比松等。要改进采脂技术，提高劳动生产率。加强松香、松节油再加工产品的开发研究，开发一批材料工业、塑料工业、有机合成工业、香料工业需要的新产品，扩大松香、松节油的应用范围，使产品能在国际市场上具有竞争能力。随着木材制浆工业的发展，浮油松香的发展是必然趋势，我国除脂松香外，要发展浮油松香的生产。在我国和许多国家，栲胶是国民经济中不可缺少的一种产品。栲胶的用途长期以来用于鞣革为主，今后栲胶生产的发展将取决于其新用途的开发。

2.木材热解是以农林副产物为原料，在隔绝空气或通入少量空气条件下，使天然多分子化合物通过分解及二次缩合的途径制取多种林产化工产品的方法。活性炭需要研究的课题很多，如化学药品活化法生产活性炭的工艺与设备的改进，目的是消除目前生产过程中存在的气相与液相污染；廉价活性炭的生产与开发，适应废水、废气治理和环境保护的需要；此外，活性炭新用途、新品种的开发，在国内外都受到重视。

木材的气化、液化及生物质能源的开发与利用。我国是农业大国，每年有大量的农副产物生成，将木屑、树皮、稻壳、棉籽壳及作物秸秆的粉碎产物用特制的机械挤压成棒状或颗粒状成型燃料，可以大大改善燃烧性能，提高它们的利用价值；还可以再进一步进行炭化处理，获得成型炭化燃料，是木质能源的一种新的利用形态，具有一定的发展前景。

3.植物纤维原料水解是将原料和催化剂一起加热，使其中的纤维素和半纤维素加水分解生成单糖的过程。单糖经过化学或生物化学加工可制得酒精、饲料酵母、糖醛和木糖醇等产品，水解后剩下的残渣，可制成活性炭和木素衍生物，用作塑料工业和橡胶工业的填料，也可直接用作燃料和肥料采用多种原料，充分利用生物技术，大力开发单细胞蛋白生产技术，同时开发糖质饲料生产技术。

4.制浆造纸工业是国民经济的重要组成部分，担负着促进物质文明与精神文明建设的双重职能。纸和纸板的消费水平已成为衡量一个国家现代化水平的重要标志之一。我国的制浆造纸原料将逐渐地由非木材纤维原料向木材纤维原料转变，培育速生优质树种，发展造纸丰产林基地；调整企业规模，提高大型企业的比重，改进制浆造纸企业的技术装备，提高劳动生产率，研究新的技术和方法解决制浆造纸工业的环境污染问题。

转根据目前中国经济发展的阶段来看，通过林业措施发展低碳经济，不仅成本低、综合效益好，真实的吸收和减少了二氧化碳，而且不会像有些所谓低碳的工业项目，在设备生产过程中造成新的二氧化碳排放。因此林业是发展低碳经济不可缺的重要领域。

一、森林是最大的储碳库和吸碳器

作为陆地生态系统的主体，森林通过光合作用吸收二氧化碳，放出氧气，并把大气中的二氧化碳固定在植被和土壤中。所以，森林具有碳汇功能。森林以其巨大的生物量储存了大量的碳。作为陆地生态系统中最大的碳库，森林被公认为最有效的生物固碳方式，同时又是最经济的吸碳器。与工业减排相比，森林固碳投资少、代价低、综合效益大、更具经济可行性和现实操作性。森林的碳汇功能和其他许多重要的生态功能一样，对维护全球生态安全和气候安全一直起着重要的杠杆作用。

二、森林锐减造成大量温室气体排放

毁林和森林退化以及灾害导致森林遭受破坏后，储存在森林生态系统中的碳被重新释放到大气中。联合国《2000年全球生态展望》指出，全球森林已从人类文明初期的约76亿hm2减少到38亿hm2，减少了50%，难以支撑人类文明的大厦，对全球气候变暖造成了严重影响。联合国粮农组织（FAO）的数据，2000～2005年，全球年均毁林面积为730万hm2。IPCC第四次评估报告指出，2004年，源自森林排放的温室气体约占全球温室气体排放总量的17.4%，仅次于能源和工业部门，位列第三。而且，目前全球森林减少的趋势仍在继续。围绕哥本哈根乃至今后的国际谈判，许多国家和国际组织都在积极倡导通过恢复和保护森林生态系统，以推动“减少毁林和退化林地造成的碳排放（REDD+）”等政策的制定，以控制温室气体排放，减缓气候变暖。

三、森林是适应气候变化的重要措施之一

森林是适应气候变化的重要措施，如大规模植树造林、治理荒漠化等，具有涵养水源、保持水土、防风固沙的作用；建设农田林网，起到了改善农业生产条件、提高粮食产量的作用；建设沿海防护林、恢复红树林生态系统，对抗御海洋灾害，保护沿海生态环境具有重要价值。而采用抗旱抗涝作物品种、加固海岸提防、减少森林火灾和病虫灾害、加快优良林木品种选育等，有助于提高森林本身适应气候变化的能力，森林适应气候变化能力的增强，反过来又会提高森林减缓气候变化的能力。

四、木制林产品与林业生物质能源具有固碳减排作用

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记者：生物技术领域是最具活力的高科技领域。 从20世纪70年代，以DNA重组技术成功为标志的生物技术诞生后，生物技术不断被应用到健康、植物及环境等领域。我国作为人口众多的发展中大国，是一个对生物技术产品有着多种潜在需求的巨大市场，市场前景非常广阔，我国目前生物技术发展现状及前景如何？

王宏广：经过近20多年的快速发展，我国生物技术正在实现从跟踪仿制到自主创新，从实验室探索到产业化，从单项技术突破到整体协调发展的根本性转变。总体水平在发展中国家中居于领先地位，少数领域已经进入国际先进行列。

生物技术现在已经广泛应用于农业、医药、轻化工、环保、能源等重要领域，对提高人民健康水平，提高农牧业和工业产量与质量，改善环境正发挥着越来越重要的作用，孕育着巨大的经济潜力。中国被公认为是全球最大的生物产品潜在市场，具有集中力量办大事的制度优势，也有资源、人才和潜在市场的等优势。据不完全统计，我国拥有动植物、微生物约26万种，是生物资源最丰富的国家之一。在20世纪的最后20年里，我国生物产业迅速崛起，涉及现代生物技术的企业约500家，从业人员近5万人，其中涉及医药生物技术的企业300多家，涉及农业生物技术的200多家。北京、上海、广州、深圳等地已建立及正在筹建中的生物技术园区20多个。改革开放以来，我国相继开展了分子遗传学、基因工程、细胞融合、酶工程等新学科新技术的研究。据不完全统计，去年我国用于这一领域的研发投入较之1999年增加了3倍。目前分布在全国各地的299家科技园区中，有100多个均有生物技术研发的项目。我国未来5-10年，生物技术发展的重点领域是基础生物学、医药生物技术、农业生物技术、环境生物技术、生物多样性、生物安全等。

随着科学技术的发展,生物技术紧随信息技术之后,掀起了科技发展的新，成为社会发展的发动机。有预测认为，到2020年我国生物产业的市场总额将达2万亿人民币，有望成为支柱产业。

记者：我国生物技术研发水平在发展中国家中居于领先地位，少数领域已经进入国际先进行列，那么，其产业化程度如何，是否同样处于领先水平？

王宏广：需要澄清一个概念，人们通常认为的生物技术产业，多数是指现代生物技术产业，也就是生物医药产业，这一产业正在迅速崛起，总体规模还不大，而传统生物技术产业已经为经济发展、人民健康、社会进步做出了巨大贡献。从这个意义上说，生物技术产业并不是一个完全新兴的产业，它是一个既传统又年轻的产业。

说他传统，是因为生物技术已经过一个漫长的发展过程，在这一过程中，许多生物技术已发展成熟，融入到我们的日常生活中，使得我们容易“视而不见”，如疫苗、抗生素、维生素、啤酒、味精、酱油、醋等都是生物技术产品。如今，传统生物技术产业在我国早已成为一个具有4000多亿元产值的产业。说他年轻，是因为近一、二十年来，现代生物技术与信息技术的结合，使人类在基因工程、细胞工程、发酵工程等方面取得了新的突破，从而展现了医疗、农业等领域发生革命性变化的前景。

总体来说，我国生物技术产业初具规模，而且发展迅速。2005年我国生物产业实现工业增加什已达2000亿元人民币（包括传统生物产业及现代生物产业），其中现代生物产业的产值达600多亿元，已拥有生物技术企业270家，共批准了30多种基因工程药物和疫苗；农业生物技术的发展也带来了巨额的经济效益，仅转基因抗虫棉每年为农民至少增收50多亿元；工业生物技术产品中仅氨基酸的年销售额已逾100亿元，发酵有机酸以柠檬酸产业为主，其产量占世界总产量的1/3，出口量一直居世界第一；天然药物的市场容量近400亿元；保健品等生物产品市场前景非常广阔；其他如生物能源、生物材料、组织器官工程等都将给人类的生活带来巨大的变化，产生巨大的经济效益。特别是组织器官工程、基因组研究和后基因组研究等新兴领域，目前大多还处于研究阶段，产业化的程度还不是很高，没有表现出巨大的经济效益，但是由这些技术所带来的变化，将彻底改变人类社会的生活和生存方式，蕴含着巨大的经济效益，具有广阔的发展前景。

应该说，我国生物产业总体上与发达国家有很大差距，技术产业化程度、产业规模等与发达国家间存在较大差距，但在基因组学、蛋白质组学及干细胞等生物科学前沿领域，我国有着较强研究能力，为生物技术及产业化发展奠定一定的基础。我们预计到2010年，我国生物技术研究开发水平达到或接近国际先进水平，在若干重要领域达到国际领先水平，生物产业工业增加值将达到4000亿元以上；到2020年，力争进入生物技术强国行列，生物产业增加值达到2万亿元。

加速发展，我国生物技术与产业有望用15-20年的时间内跻身世界前列。

记者：我国农业生物技术成就十分显著，特别是我国首创的杂交水稻技术已经推广到20多个国家，累计增产粮食3500多亿公斤，在此基础上，我国的超级杂交稻研究又取得了新的突破，每公顷产量突破了12吨，国际上提出的超级稻指标首先在我国实现。是不是可以说，农业生物技术推动第二次“绿色革命”提供了技术可能？

王宏广：农业生物技术将推动第二次“绿色革命”我提出已经五年了，并且专门请教了第一次“绿色革命”之父诺曼布勒格等五位诺贝尔奖获得者。农业生物技术将创造动植物新品种，创造新肥料（生物肥料）、新农药（生物农药）、新地膜（可降解地膜）、新食品与饲料添加剂，全面提升农业综合生产力，推动第二次绿色革命。第二次绿色革命将比第一次绿色革命对农业的推动力更大，影响面更广，作用时间更长，效果更持久。

全球转基因植物的应用面积在生物安全的激烈争论中迅速发展，而各国对转基因植物研究的支持力度从来就没有减少过。据国际农业生物技术应用服务机构(ISAAA)的统计，2005年全球近20个国家种植转基因作物，种植面积已经超过1.2亿公顷，近9年增长了50倍。我国转基因棉花已经占棉花种植面积的64%，每年可为农民增收70多亿元。转基因水稻、玉米的研究工作已经完成，具备了产业化的条件。转基因大豆、油菜、草、林木的研究也取得了重要进展。400多个农作物品种进入了安全性评价阶段。我国有15亿亩不能很好利用的盐碱地，大力发展抗盐碱的植物，至少可增加1亿亩耕地，种植纤维、能源等植物，能够有效地减轻能源、木材短缺的压力。

另外，胚胎移植技术、克隆技术的应用将加速动物品种的更新换代，培育出超级猪、转基因鱼、高产奶牛等新品种。我国生物肥料、生物农药不断取得突破，已经进入边研究边产业化阶段，能够部分替代化学肥料和化学农药，不仅能减少环境与食物污染，而且能降低生产成本，增加农民收入。

可降解生物地膜的生产技术已经成熟，在石油价格高位运行的情况下，完全可以替代化学塑料，不但能从根本上解决农田“白色”污染问题，而且能够大量节约进口地膜原料的费用。

记者：在医学领域，我国生物医药正在成为新的经济增长点，生物医药技术将推动第四次医学革命，人均寿命将进一步提高，可能使人人都变成寿星，生活质量也进一步提高，它为医药生物技术为提高人民健康水平发挥了重要作用。

王宏广：是的，医药生物技术将从疾病预防、疾病诊断、药物研制、生物治疗、器官移植等方面，推进第四次医学科技革命，全面提高人民健康水平，延长人类寿命。

我国是世界上疫苗生产与使用量最多的国家，人均寿命已经从1949年的37岁提高到2003年的72.8岁，疫苗在预防重大传染病，增加平均寿命中发挥了不可替代的重要作用。目前，我国预防疟疾、霍乱等疾病的疫苗已经进入应用阶段，SARS疫苗、预防性艾滋病疫苗、治疗性乙肝疫苗等已进入临床研究阶段，疫苗的研制与应用将大幅度提高对重大传染性疾病的预防能力。

我国生物药研发与制造能力大幅度提高，正在形成化学药、中药、生物药三足鼎立的药物新格局。全球已能生产针对200多种疾病的500多种生物药物，使3.25亿人受益，近700个生物药正在临床试验阶段。截至2005年底，我国已经生产使用30多种生物药，还有150余种生物药已经进入临床试验阶段，其中一类新药占1/3左右。生物制药正在成为新兴产业。

目前，世界上已经有骨、软骨、皮肤、肌腱等近20种组织（器官）工程产品进入临床试验或应用阶段，基因治疗、细胞治疗将使一些疑难病、遗传病得到根除，生物芯片、基因诊断、免疫诊断等高新技术将带来病原检测与疾病诊断技术的革命性变化。以再生医学、基因治疗为代表的第四次医学革命逐步形成。

记者：有人说，生物能源的兴起，会使生物柴油逐步取代石油，生物技术在缓解能源短缺形势方面有着不可估量的作用。

王宏广：的确，全球生物质能的储量为18000亿吨，相当于640亿吨石油。我国生物质能至少有相当于3个大庆的能源产出量。发展生物质能，有效利用部分生物质能，至少能够形成1个"绿色大庆"，有效地缓解能源短缺的压力。利用荒地、南方草地、盐碱地等发展生物质能，不会与人争粮、与粮争地。目前，我国利用以陈化粮、高粱、甘蔗、甘薯生产燃料酒精的技术已基本成熟，在石油价格45美元以上时，已经能够做到不需要国家补贴，只要在税收政策上给予支持，就能进行规模化生产。我国生物柴油生产工艺也已取得重大突破，生产成本明显下降，有望在近期实现产业化，而国外燃料酒精、生物柴油已经进入产业化阶段。在当前石油价格高位运行的情况，我国石油资源短缺的形势下，发展生物质能已经是一个战略的选择。

记者：世纪之交网络经济全面崛起，其中一个重要的原因就是网络技术带来了传统产业的革命性变化，生物技术也会带来传统产业的变化吗？或者说，把基因、细胞、蛋白质等与农业联系起来很自然，把这些名词与工业联系起来却比较难，您能谈谈生物技术对工业的影响吗？

王宏广：我国已经进入高速工业化的阶段，已经成为世界重要的制造业基地，但是资源过度消耗，大量废物、废水、废气的排放，导致越来越严重的资源与环境问题，必须转变经济增长方式，利用现代工业生物技术，能够有效地改造传统产业，提高经济效益，减少环境污染。

工业生物技术将推动化学工业的第三次技术革命。一是利用生物催化替代化学催化，将使纺织、造纸、皮革、化工等领域大幅度减少化学废物产出量、提高产品纯度，走出一条低资源消耗、低污染物排放、高效益的新型工业化道路。化学工业中将广泛使用生物催化剂，可以进一步提高效益，大幅度减少废物产出量、提高产品纯度；纺织工业中采用生物技术，可减少纺织品在染色和修整过程中毒性副产物的产生；造纸工业中采用生物工艺，可显著降低制备纸浆过程中毒性副产物的排出量。二是用生物质为原料替代部分化石原料，可改变化学工业对石油产品的依赖。我国化工材料的市场需求额高达5000多亿元以上，发展生物化工能够形成千亿元的生物化工产业。还可以利用玉米和大豆等生产"绿色塑料"，减少石油用量。三是利用生物技术可以研发新型食品添加剂、保鲜剂，进一步提高食品的质量。而发展功能食品，加速第四代食品产业的形成，创造新的就业机会；饲料生物技术产品将逐步替代传统的添加剂，加速饲料工业与发达国家饲料标准的接轨。

生物资源的深度开发还将培育一批新的生物产业。一是培育具有特殊用途的植物，如纤维植物、油脂植物等新品种，为工业、精细化工提供重要的原料和制剂等；二是大规模筛选和提取微生物活性物质。研制100种以上抗肿瘤、抗真菌、抗病毒、酶抑制剂，新型人用、畜用和农用抗菌素等微生物药物，开发和生产治疗及诊断类生物制品，并实现产业化。

海洋生物产业逐步兴起，促进海洋经济的发展。一是发展海洋药物，形成一批海洋药物及保健品；二是从海洋生物中克隆一批重要的功能基因；三是海洋生物材料、海洋生物酶的研究与应用。

记者：美国著名未来学家保罗先生预言：“推动社会发展的代表科学将由信息科学转为生物科学。” 显然，21世纪是生物技术、生物经济的世纪，如果谁拥有生物经济的优势，谁就拥有综合国力的优势，生物经济已经成为新的经济增长点。是否可以说， 以生物经济为主体的第四次浪潮，将像以往三次浪潮一样，对经济发展和人类进步产生巨大的推动作用？

王宏广： 进入21世纪以来，科学技术日新月异，信息技术方兴未艾，新材料、新能源、航空航天技术等高新技术不断取得重大突破，而生命科学、生物技术则以更加迅猛的速度发展，以生物技术为主导的新科技革命正在加速形成，生物经济已经成为网络经济之后的一个新的经济增长点，生物经济正在推动第四次产业革命浪潮的加速形成，对经济发展和人类进步产生巨大的推动作用 ，主要表现在以下几个方面：

一是形成新的经济生长点，使经济发展上一个新台阶。人类在食物、住宅、汽车等基本需求满足之后，进一步的追求必然是健康、环境，以及精神享受。生物技术产业正是顺应了这一历史潮流，将促进健康产业、环境保护产业、绿色经济、循环经济的发展，大幅度促进经济增长。

二是推动医学史上的第四次革命，提高人类健康水平。现代生物技术使疾病诊断、治疗和预防手段产生革命性的变化，使医疗技术发生质的飞跃，使人类更健康、更长寿。生物技术将推进自公共卫生制度建立、与麻醉术、疫苗和抗生素应用之后的医学史上的第四次技术革命。

三是推动第二次绿色革命，改善人类膳食水平。转基因技术、组织培养技术、动物胚胎移植与克隆技术，以及生物肥料、生物农药、新型饲料添加剂的应用，将大幅度地减少化学农药、化学肥料对农田、环境污染，推动种植业和养殖业变革。

四是创造新的生物品种，改善生态环境。植物抗旱、抗盐基因的发现与应用，将有可能有效改变10亿亩干旱地区的生态环境，使5亿亩不毛之地、盐碱地变为良田。用于废气、废水、废渣处理的基因工程极端微生物的应用，可降解生物塑料产品的产业化推广，将会解决工业排放、白色垃圾等环保难题，有效改善生态环境。

五是发展绿色能源，缓解能源短缺压力。全球生物质能量的储量为18000亿吨，相当于640亿吨石油。生物能源将会使作物秸秆等废弃的有机物成为能源，缓解化石能源不足的危机，为石油短缺国家解决能源危机问题找到一个较为经济的途径。利用“绿金”代替“黑金”，开发生物乙醇、生物柴油、生物发电、生物氢等生物质能将部分替代日渐枯竭的化石燃料，已经成为许多国家的能源战略。

六是冲击传统伦理观念。基因身份证将个人的病症、性格等方面的信息贮存在身份证上，必然会影响人的隐私权。干细胞、组织工程、器官移植技术的应用，将对人传统伦理观念产生强烈冲击。

七是生物安全将成为保障国家安全的关键。必须认识到生物技术是一柄双刃剑。SARS之后，越来越多的人认识到，生物战将彻底改变传统战争的方式与后果，没有对生物战剂、生物恐怖的防御与应对能力，就不能从根本上保障国家安全。

生物技术：

生物技术是对经济、社会可持续发展和人与自然协调发展具有重大带动作用的高新技术。生物技术的本质是获得、理解和使用包含在生活性生物体遗传材料里的信息，使其具有生产价值。从这一意义上说，生物技术包括遗传控制特性信息的发现和使用，并结合当前的技术能力来改变这些特性的表现形式，或培育出某些特性被增强的生物体，以减少自然环境对人类的限制。根据目前生物技术的发展现状，通常可分为传统生物技术和现代生物技术。现代生物技术是在分子生物学基础上发展起来的，包括基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程，其中基因工程技术是核心。

生物产业：

生物技术产业包括传统生物技术产业和现代生物技术产业。现代生物技术产业包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程。现代生物技术产业主要是医药生物技术、农业生物技术、工业生物技术，如天然药物、保健品、环保产业、生物能源、生物材料和组织器官工程等。生物技术产业的发展将最终解决世界人口、粮食、环境、健康、能源和海洋等影响二十一世纪人类生存的重大问题。

生物经济：

生物经济是以生命科学与生物技术研究开发与应用为基础的、建立在生物技术产品和产业之上的经济，是一个与农业经济、工业经济、信息经济相对应的新的经济形态。

中国生物技术发展中心简介：

中国生物技术发展中心是1983年11月3日经国务院批准成立的机构，直属国家科学技术部。