生物质能发展现状与前景范文

时间:2023-12-22 18:04:01

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生物质能发展现状与前景

篇1

关键词:我国新能源;发展现状;前景

在寻求经济与能源平衡点的过程中,新能源由于具有清洁,污染少、可再生等优势,成为了我国发展低碳环保型经济、改善能源结构、促进经济社会可持续发展的关键所在。

1 我国新能源的主要种类

我国的新能源大致主要分成了六种,依次是风能、太阳能、生物质能、核能、地热能、和潮汐能。太阳能的理论能源存储量大概为每年24000亿tcc(吨标准煤),66.6%的陆地年日照小时大于2200,每平方米收到的太阳辐射是6000兆焦;风能的能源储量为3.23TW(1太瓦=10亿千瓦),可以挖掘的隐藏陆地为250GW(1吉瓦=1百万千瓦),而近海为750GW;小水电的能源储量为190GW,能够挖掘的潜力为1.28GW;海洋能的能源储量为2600GW,能够挖掘的潜力为50GW,当中潮汐能的能源储量为1100GW,能够挖掘的潜力为23GW;生物质能的能够挖掘潜力现在为3.17亿tcc,2050年将会达到9.75亿tcc;地热能源量为2000亿tcc,高温是6.5GW。

2 我国新能源的发展现状概况

2.1 我国太阳能目前的发展状况

太阳能的应用方式往往是利用太阳自己创造出的热能通过正确的技术方式转变成电能系统,然后变成电能进行使用。我国拥有丰厚的太阳能资源[1],国内当前市场的太阳能电池产业发展的相当快速,往往是针对光伏发电。我国光伏发电的应用领域很广,包含了通信工业(占36%)领域、农村地区(43%)、光伏并网发电系统(4%)、其他商品占了17%。而市场化自行管控与政府政策性扶植的市场又分别占了一半。我国非常关注且加大了支撑大范围的地面光伏型发电站创建的力度。在今后的太阳资源发展目标中,增加了智能化电网构建,推行分布式屋顶光伏站的构建,如此做不但可以处理居民大量用电的需求,也可以很好的管控并降低在电力系统上的投资成本。

2.2 我国风能源的发展现状

我国的风能源相对来说是比较富有的。然而因为在很多方面受到了技术的限制与实际实施环境的约束,所以我国的风能源目前的开发使用领域较窄。努力的开发我国的风(力)能源,正确的使用它的资源优势,给资源环境保护带来实质性的帮助。风能源在某些程度中能够降低由于能源匮乏导致的能源紧缺,能够促使改进我国的资源产业构造,与相关的资源体系。风电发展的相对来说缓慢局面主要还是因为它的规模、产业和核心没有得到更好的改善,资金投入太高,同时没有相关的专业性优秀人才。风能源使用的核心竞争力缺乏,这需要国家在相关政策与财政上予以支持与帮助。政府在风能源政策上的支持主要可以从三方面进行,第一,对其实行贷款补助另外还要减少相关的风电税收。第二,在风电设施的创新与更新上加大财政的投入[2]。第三,我国将风能源的研发和应用投入到相对的科技探究范围,这样可以更加容易快速的协助企业获得产业的关键技术,提高社会经济的可持续发展。

2.3 我国生物质能能源的发展现状

我国的生物质能资源主要包括了经济林、薪炭林、田间农作物秸秆与林业相关的资源和有机型垃圾物等等。我国的生物能资源储量相对富有,开采潜力较大。开发生物质能资源必须加大力度完成对能源基地的建造,确保拥有持久可观的燃料数目,同时创建完善的相应原材料管理体制[3]。我国现在的生物质工程高科技产业化的重点工程主要包含了:生物材料的应用、生物能源的应用和生物质原料的有效生产。

2.4 我国核能源的发展现状

我国的铀资源和其资源相比是比较缺乏的,同时分布的比较散。阻碍了我国的核资源原材料的研发探究使用。然而核能源跟其他的能源又不相同,它拥有了无限再生和无污染的优势,某种程度可以促进改善社会资源发展的困难。构建商业聚变堆,研发核聚变能,使其在我国的能源构造改善中有着重要的作用,有利于调整今后我国的能源结构。

3 我国新能源的发展前景

我国的风能资源十分富有,但是现在开发程度较低,当前风电装机容量所拥有的比例较低,不及1%,即便是到了2020年我国的风电发展计划的3000万千瓦,所拥有的全国发电总装机的比例也只是3%左右,因此,要推广提高应用这一类洁净能源,一定要给风电一个宽阔的政策氛围,是非常重要与必要的。依据我国电力科学院的预判,至2050年,我国的可再生能源的电力装机会是全国的电力装机的25%左右,当中光伏发电装机会是5%左右。预测至2020年荒漠光伏电站的累计装机会是205MW。我国拥有广阔的沙漠、沙漠化土地和潜在性沙漠,总计是110万平方公里左右。1平方公里土地可以安置105MWp的太阳能电池,假如仅通过1%的沙漠面积来放置太阳能电池,那么可以安装1000GWp,是我国当前电力装机的两倍之多。依照联合国教科文组织在1981年的信息数据,五类海洋能在理论上能够再生的总量为767亿千瓦,当中温差能会是400亿千瓦,盐差能为300亿千瓦,潮汐和波浪能又分别为30亿千瓦,海流能为6亿千瓦,但是很难将全部能量取出用于使用的。因此技术操作上可以使用的功率为65亿千瓦,当中盐差最多,能为30亿千瓦,温差能为25亿千瓦,波浪能为10亿千瓦。根据有关专家的预计判断,至2020年,国内的年生产生物燃油总量会是1950万吨左右,其中生物乙醇是1000万吨,生物柴油是900万吨。

4 结语

由于我国新能源开发比较迟,所以在技术上还与国际先进水平存在着较大的差距,我国作为一个能源消耗大国,化石能源已经远远不能满足当今日益增加的经济发展要求了,所以,一定要努力改善能源结构,借鉴国外先进的开发技术,制定好相关的新能源发展政策等,才能够有利于新能源产业更快更好的发展。

参考文献:

[1]本刊编辑部,王胜举,仝玉娟,姜陆洋.新能源汽车亮剑世界[J].中国新技术新产品,2008(09).

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【关键词】生物质;直燃发电;大容量;电化联产

1.背景

能源是人类经济社会存在和发展的基础,同时也是影响社会发展的主要因素。随着经济社会的发展,人类使用的能源特别是化石能源所占的比例越来越多,能源对经济社会发展的制约日益突出,对赖以生存的自然环境的影响也越来越大。随着化石能源不断消耗造成的能源紧缺以及环境恶化等问题逐渐被人们所认识,世界各国越来越重视清洁能源技术的开发,其产业化利用比例也越来越大。在这其中,生物质能是除化石能源之外的第四大能源,具有清洁环保、可再生、资源总量大且分布广泛易获取的特点,且与化石能源一样可储存、可运输,可以转变为多种产品满足多种利用形式,是清洁能源的重要组成部分。当前,生物质直燃发电是生物质能规模化利用的主要方式,具有良好的社会效益和经济效益,已受到世界各国政府的高度重视。

2.发展生物质发电产业意义重大

目前,世界能源发展已进入新一轮战略调整期,各发达国家和新兴国家纷纷制定能源发展战略,大力开发生物质能,作为替代化石能源、保障国家能源安全和节能、减排的重要战略措施。作为当前生物质能规模化利用的主要方式,生物质发电产业的意义也越来越被人们所重视。

2.1 生物质发电产业对“新四化”中“城镇化”和“农业现代化”建设有促进作用

我国是农业大国,拥有丰富的生物质能资源,而最大量的生物质资源集中在农村。目前,生物质直燃发电项目一般都建设在粮食主产区如东北、华北、华中等地区,以充分利用当地的农作物秸秆的生物质资源。以装机容量为2.5万千瓦的生物质发电厂为例,年发电量可达1.5-2亿千瓦时,新增产值超亿元,同时,每年消耗各类农作物秸秆约20-25万吨,按照250元/吨计算,可为当地农民增加收入达5000-6000万元以上。另外,在农作物秸秆的收、加、储、运过程中,还为当地农民增加了各类就业机会。近几年,随着生物质发电产业的不断完善、稳定,各类农作物秸秆的需求量越来越大,也间接推动了农业机械装备的发展,从而进一步促进农业与农村的发展。

2.2 生物质发电产业是替代化石能源和节能减排的有效载体

与常规火力发电项目相比,生物质直燃发电项目普遍装机容量较小,但是,生物质直燃发电项目仅有不到10年的发展时间,从目前的现状和长期的发展趋势来看,随着生物质原料收集体系的不断成熟完善、人们清洁能源意识的不断提高,生物质发电产业具有很大的替代化石能源的潜力,更重要的是,发展生物质发电项目,能够有效处理原来被废弃的各类生物质原料,变无序处理为有效利用,在减少温室气体排放,降低城乡因秸秆焚烧引起的大气污染,改善环境方面等效果明显,据测算,一台装机2.5万千瓦的生物质直燃发电机组,与同类型火电机组相比,每年可减少二氧化碳排放约10-15万吨,且实现二氧化碳闭路循环,氮氧化物、硫氧化物以及粉尘的排放分别是化石燃料电厂排放标准的1/5、1/10 和1/28,节能减排效果突出。

3.生物质直燃发电技术简介

生物质能是太阳能以化学能形式储存在各类生物质原料中的能量,生物质直燃发电技术是将生物质能源转化为电能的一种技术。

生物质直燃发电项目的生产系统主要由生物质加工处理系统、输送系统、锅炉系统、汽轮机系统、发电机系统、化学水处理系统及除灰、除渣系统等各部分组成,主要生产过程是将生物质原料从附近各个收购站点运送至生物质电厂,经破碎、分选等加工处理后存放到原料仓库,然后由原料输送装置将其送入生物质锅炉燃烧,通过锅炉换热将生物质燃烧后的热能转化为高温、高压蒸汽,推动蒸汽轮机做功,最后带动发电机生产电能。生物质原料燃烧后的灰渣落入除灰装置,由输灰机送到灰坑,进行灰渣处理。烟气经过烟气处理系统后由烟囱排放入大气环境中。

生物质直燃发电与常规火电厂相比,原理上是相同的,但是,在原料供给体系和锅炉等方面存在一些差异。

4.生物质直燃发电项目发展现状和趋势

2006年12月1日投产的国能单县1X30兆瓦生物质直燃发电项目是我国第一个生物质直燃发电项目,拉开了国内生物质发电产业发展的序幕,由此,我国的生物质直燃发电项目开始进入了高速发展阶段。国家电网公司、华能集团、大唐集团、华电集团、国电集团、中电投集团、中节能公司等企业纷纷参与生物质直燃发电项目的投资、建设、运营,国内民营企业及外资企业也纷纷进入该领域,截至到2013年底,我国已成功投产运营生物质直燃发电项目的约162个,装机容量4070兆瓦。在我国的可再生能源发展“十二五”规划中,农林生物质发电利用规模将达到800万千瓦,可以预见,生物质直燃发电项目发展空间仍然巨大。国家发改委、国家能源局、国家环保部联合下发的《能源行业加强大气污染防治工作方案》(发改能源(2014)506号)中提出:“促进生物质发电调整转型,重点推动生物质热电联产、醇电联产综合利用,加快生物质能供热应用,继续推动非粮燃料乙醇试点、生物柴油和航空涡轮生物燃料产业化示范。2017年,实现生物质发电装机1100万千瓦”,可以看出,生物质发电项目作为国家调整能源结构,缓解能源开发利用与生态环境保护矛盾的重要手段,越来越受到重视。

5.发展生物质直燃发电项目的建议

从近几年的实践来看,我国生物质直燃发电项目单个装机规模普遍为12MW-30MW,装机规模小、受原料限制大、抗风险能力弱,能量利用率不高,从长期来看,生物质直燃发电项目除去在现有装机规模下发展生物质热电联产外,还可以发展大容量生物质直燃发电机组和电化联产等模式。

5.1 发展大容量生物质直燃发电机组

随着生物质直燃发电技术特别是生物质锅炉技术的不断进步以及世界范围生物质原料收、加、储、运体系的不断完善,发展建设大容量生物质直燃发电机组的条件逐渐成熟,大容量生物质发电机组在能量利用率、机组稳定性、经济性和节能减排方面的优势将会逐渐被认识。

5.2 电化联产

电化联产指的是生物质发电与生物质综合利用相结合一种生产模式,生物质发电系统提供各类能源,生物质综合利用系统提供各类深加工产品,二者有机结合,是生物质直燃发电产业调整转型的一个方向。如醇电联产生产方式就是通过纤维素乙醇系统和生物质发电系统将农林生物质资源的物质转化和能量转化结合起来进行耦合生产,可以进一步提高生物质原料的利用效率,较大程度实现生物质的能源化利用,实现了物质和能量的“分级转化-梯级利用”。

参考文献

[1]王久臣,戴林,田宜水,秦世平.中国生物质能产业发展现状及趋势分析[J].农业工程学报,2007(09):276-282.

[2]李景明,薛梅.中国生物质能利用现状与发展前景[J].农业科技管理,2010(02):1-4.

[3]丁晓雯,李薇,唐阵武.生物质能发电技术应用现状及发展前景[J].现代化工,2008(S2):110-113.

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1.我国林业生物质能源的发展现状及优势

林业生物质能源是未来最有希望的能源之一。林业生物质能源是典型的“绿色能源”,清洁可再生,是优质的石油柴油代用品。大力发展生物质能源对经济可持续发展,推进能源替代,减轻环境压力,控制城市大气污染都具有重要的战略意义。我国幅员辽阔,地域跨度大,2005年第6次森林资源清查认为,全国森林面积已达1.75亿hm2蓄积量124.56m3,现有林业生物质中可用作工业能源原料的生物量有超过3亿t,全部开发利用可替代2亿t标准煤。对我国而言,林业生物质能源的发展具有巨大的资源优势与潜力。我国在发展林业生物质能源方面起步较晚,但自20世纪80年代以来,生物质能源应用技术一直受到政府和科技人员的重视。根据调查统计测算:“十一五”期间,全国每年可收集的林业剩余物约有2亿多吨。除部分用于现有林产工业外,大部可以用来开发林业生物质能源。在现有的薪炭林(300多万公顷)和灌木林地(4500多万公顷)中。每年可采集木质燃料资源2亿吨左右。据我们组织的专家调查测算:现有可收集利用的木质能源资源量有3亿多吨,折合标煤2亿多吨。我国现有木本油料树种总面积超过600万公顷,果实产量在400万吨以上。除少量开发食用和工业用途外,大都处于荒废状态,如能加以集约化利用,可转化可观的生物燃料油。特别是,我国尚有宜林荒山荒地5400多万公顷,可利用部分荒山荒地发展高效专用能源林。按照我们初步规划,大约可用15%的林业用地发展高效专用能源林。此外,如果考虑盐碱地、沙地、矿山、油田复垦地等近1亿公顷边际性土地适宜发展特定的能源林,则我国发展林业生物质能源资源前景十分广阔。因此,我国不仅现有林业生物质能源资源总量大,而且林业生物质能源资源培育的潜力也很大,这是发展林业生物质能源的基础,也是发展林业生物质能源的优势所在。

2.加速发展林业生物质能源的重要性

2.1加速发展林业生物质能源能缓解能源供需矛盾我国是矿物质能源相对贫乏的国家,能源需求的对外依存度不断提高。自1994年为石油净进口国后,2006年的3.2亿吨石油消费中有1.8亿吨是进口的,预计2020年需要净进口石油215-217亿吨,对外依存度将达到56%-60%。能源安全问题已成为我国政治、经济、外交中的一个重要问题。因此,大力发展包括林业生物质能在内的可再生能源是今后能源发展的主要方向,也是解决能源问题和保障能源安全的迫切需要。

2.2加速发展林业生物质能源可加速造林绿化进程,提高森林质量在荒山荒地、沙区、盐碱地等立地较差地区,培育具有较好外部经济性的能源林,可以有效促进植被恢复,加快荒山荒沙绿化,提高森林覆盖率;同时,通过利用林业“三剩”物和森林抚育间伐物发展林业生物质能源,可以有效拉动中幼龄林抚育,提高森林资源利用效率和森林质量。

2.3加速发展林业生物质能源可有效增加林农收入,促进农村经济的发展我国发展林业生物质能源的优势地区是在山区、林区、沙区,大力发展林业生物质能源,提高生物质资源的加工利用水平,既能调整农村产业结构,又增加林农的收入。目前,促进林业生物质能资源培植、收集与运输、储存、加工利用的发展,可增加林农的收入,又能为贫困地区人们提供价廉、清洁的能源,对解决“三农”问题将起到十分重要的作用。

2.4加速发展林业生物质能源能够有效提高林业生物质能源开发利用的经济性林业生物质能源大多利用林木果实和平茬林木生物量,一次种植后可持续利用几十年,期间生长着的林木发挥着正常的生态功能,同样保护着环境。同时,林业生物质资源培育成林后,不用每年重新种植,可降低原料成本,从发展的角度看,能够实现产业与生态共赢。

2.5加速发展林业生物质能源减缓气候变化,是二氧化碳吸收与减排的有效途径“京都议定书”的生效。使全球更加关注“碳”的排放。“京都议定书”规则,肯定了林业的造林再造林贮“碳”增“汇”作用。同时,开发利用林业生物质能源具有很好的减少“碳”排放功能。目前,国内已在开展林业碳汇和生物质发电“碳”减排工作。据研究。每使用lt生物柴油可减少C02排放量约3t,使用l000kWh生物质电能可减排二氧化碳26t。实践证明,发展林业生物质能源能有效固定“碳”和减少“碳”排放.是今后我国降低“碳”排放的一个重要渠道。

篇4

【关键词】可再生能源 生物质能 产业发展 小油桐

相对其他再生资源而言,生物质能具有广阔的开发前景,而其中又以小油桐生物柴油为典型。小油桐生物柴油是一种更值得推广利用并能持续发展的一种清洁能源,同石化柴油相比,小油桐生物柴油是一种可再生、环保型燃料,是典型的绿色柴油。

贵州小油桐生物质能的发展现状

贵州生物柴油的发展才刚刚起步,主要是利用适合在贵州生长的小油桐生产生物柴油。小油桐生长快、投产早,无需挤占耕地,是优质的木本油料树种,种仁含油率达51%以上,是提炼生物环保清洁汽、柴油的主要原料树种。

贵州在发展小油桐生物柴油产业方面已经走在全国前列。目前已经种植了20万亩“小油桐油田”,自主创新的技术已有成果,加工示范生产线已经调试待发。贵州是典型的喀斯特地貌山区,由于地质原因,农作物的生长受到制约,但适宜种植小油桐。所种植的小油桐果实的品质和产量都优于其他地区。贵州天然(野生)小油桐植物资源主要分布在沿红水河两岸、西南、东南地区。贵州适宜种植小油桐的区域主要分布在南、北盘江和红水河流域海拔高度1000米以下的区域。有很多县的种植面积可达20万公顷。种植此面积的小油桐可用以生产30万吨生物柴油,并能形成小油桐产业链,年综合产值在20亿元以上,可在贵州干热河谷地区形成新的支柱产业。

小油桐生物质能发展的外部环境

国家和各级政府高度重视,产业政策优惠,市场前景广阔。为了促进可再生能源的开发利用,增加能源供应,改善能源结构,保障能源安全,保护环境,实现经济社会的可持续发展,2009年12月26日通过的《中华人民共和国可再生能源法》明确规定,国家将可再生能源的开发确定为优先发展的领域,将采取开发利用总量目标和相应措施,推动和确保可再生能源市场的建立和发展,并对可再生能源的开发利用实施统一管理。

当地政府提供了良好的政策环境。《贵州省国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》把“以培育及引进龙头企业、发展中介组织和建设原料基地为基本途径,积极发展农业产业化经营,推动农业向市场化、产业化和现代化转变”作为解决“三农”问题,千方百计增加农民收入的重要举措,为小油桐基地建设及产业化发展提供了优惠的政策环境。

当地群众对小油桐基地建设及产业化发展迫切期待。贵州适合种植小油桐的县(市),除了兴义市外均为贫困县,贫困面大、贫困程度深,当地群众脱贫致富的愿望强烈。“八七扶贫攻坚计划”实施以来,国家林业局在荔波等县积极开展林业扶贫开发,为当地的经济发展作出积极的贡献,也探索出一条以发展林业作为扶贫开发主导产业的山区扶贫模式,当地群众在参与扶贫的过程中得到了较大实惠。

贵州小油桐生物质能发展的效益分析

根据贵州省发改委编著的《贵州省小油桐基地建设及产业发展规划(2006~2020)》,贵州省将规划投资310309.31元用于小油桐生物质能源建设,预期将获得较大的经济效益、生态效益及社会效益。

经济效益:制取生物柴油与精致甘油工艺联产,将能取得较为理想的经济效益。若能建年产10万吨具有一定工业化生产规模的生物柴油装置,其经济效益更为可观。目前贵州已经种植了约25万亩“小油桐油田”,按平均每亩产桐籽550千克,生物柴油167千克,每年可产约14万吨小油桐桐籽,加工生物柴油34285吨。

生态效益:小油桐在干热河谷或干暖河谷气候条件生长良好,能适应干旱瘠薄的土壤,在石质山地也声场良好,是这些地区植被恢复和土地治理的优良树种,因此种植小油桐将成为规划区石漠化土地生态重建的重要途径,可在遏止石漠化的演化趋势、减少山洪泥石流等自然灾害方面发挥重要作用。根据贵州地区蓄水保土定额,小油桐原料林基地全面建成后,每年规划区内蓄水量将约增加1.2亿立方米,同时保土200万吨。小油桐固碳效果明显,据有关专家预测,每公顷小油桐每年可吸收固定10吨二氧化碳,原料林基地建成后,每年可吸收400万吨二氧化碳,生物柴油污染低,无二氧化硫、颗粒物质排放,一氧化碳、二氧化碳的排放仅为普通柴油的10%~20%,使用生物柴油将会显著降低汽车的尾气排放。

社会效益:第一,提供社会就业机会,增加农民收入,促进农民群众脱贫致富。根据《贵州省小油桐基地建设及产业发展规划(2006-2020)》,小油桐原料林基地建设及产业化发展约需要5000万个工人从事造林抚育、管护、建设厂房等,每年大约可提供1万个劳动力就业岗位,可解决部分农村剩余劳动力的就地转移,为规划区农村剩余劳动力尤其是农村妇女提供更多就业机会,有利于民族团结和社会安定。第二,逐步优化土地利用结构,提高土地利用率。小油桐适应性强,可以在困难的条件下生长,可以结合退耕还林、防护林建设等工程的实施种植小油桐,利用较贫瘠的土地发展小油桐,有利于提高土地利用效率,实现生态与经济协调发展。第三,促进各项社会事业稳步发展。小油桐产业化发展将拉动地方经济发展,提高生活条件与医疗水平,减少疾病发生和传染病的蔓延,改善文化教育条件,促进社会进步和农村两个文明建设,积极推动和谐社会和社会主义新农村的建设。

推进贵州生物质能产业发展的路径

解决能源紧缺问题刻不容缓。贵州农业农田资源较少,为了发展生物质能,种植麻风树必须要注意不能与粮食土地资源产生竞争,在利用有限的资源发展生物质能源的同时,必须要注意利用生态恢复困难的荒山荒地种植麻风树是较好的途径,不能抢占粮食作物的土地资源。当然,应研究开发新技术如单项分离技术,进行集成组装,形成综合配套技术,包括规模化种植的病虫害防治技术。为此,根据麻风树生物柴油原料林发展过程中急需解决的问题,提出如下对策建议:

重视优质油种资源的收集保存和鉴定评价。通过多渠道良种选育、杂交育种、诱变育种以及基因工程,加快良种培育,培育优质高产、适应广泛的优良品种。同时开展良种繁育与示范,研究开发优良种苗快繁技术,为规模化种植提供优良种苗和技术支撑;在不同生态区,对筛选出的优良品种进行试验示范。主要包括种质资源收集、种质资源圃、种质资源测定与评价研究、优异种源筛选与优良品系培育、优质高产高抗新品种聚合选育;麻风树扩繁技术研究、优异种源的稳定和种苗工厂化繁育技术体系的建立、麻风树优良种苗扩繁,良种区域试验和良种核心示范区建设。

加强生物质能源技术研发。为保证生物柴油产业技术进步和产业发展,从现有生物柴油技术角度出发,整合生物柴油技术资源,全面提升生物柴油技术,以更好的为生物柴油产业服务。同时,加强生物柴油创新能力和服务水平,将生物柴油技术的研究开发及生物柴油产业纳入贵州省各类科技发展规划中,通过高新技术和重大项目的扶持,有力地支持贵州省各类研究机构和企业对生物质能源技术创新能力的提高,在引进国外先进技术,不断吸收先进技术的同时,尽快形成自主创新能力。此外,对废弃油脂进行有效回收并加以再次利用,建立一套有效的处理和管理程序。

建立健全生物质能源产业相关政策体系。国内外成功经验告诉我们,贵州省要大力发展生物质能源产业,必须建立健全相关政策体系,一是从政策上引导相关企业进行技术研发;二是积极鼓励和扶持生物质能源产业积极稳妥的发展,从而培育和发展贵州的生物质能源产业,推进贵州再生能源产业的发展。

加大对生物质能源产业的资金扶持力度。设置小油桐生物质能开发研究专项基金,主要用于小油桐生物柴油的规划、科研开发、原料基地建设、品种选育、技术创新、人才培养等方面。

加强综合利用开发。麻风树除种仁榨出的油经加工可制成生物柴油外,其种子、树皮、叶、根和乳汁含有多种成分为生物药源,可提取制成生物医药或生物农药;种子榨油后的油饼含有较高的蛋白质,可作生物肥料,或经脱毒后制成生物饲料,提高其经济价值。

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【关键词】可再生能源;可再生能源建筑应用技术

目前化石燃料的耗用量及其产生的环境问题已引起世界各国的高度重视,对于可持续发展的能源战略已成为全球各国的共同目标,并出台了相应的法律和政策以鼓励可再生资源的发展,可再生资源得到迅速发展。现太阳能、生物质能、地热能等在我国建筑中均有一定的可利用性。当前主要有太阳能光热、太阳能光伏以及浅层地能几种应用形式。近年来,可再生能源实现了在一定数量上对我国的常规能源替代并起到了减排的作用,同时加强了人们对于可再生资源的进一步认识。

一、我国可再生资源建筑应用技术情况

目前我国对于太阳能光伏技术、地源热泵技术和浅层地能在建设中的应用得到了迅速的发展,由2000年的装机容量为30Mwp至2010年提升为430Mwp左右,而太阳能光热也在稳步增长。

1.太阳能主要是以光电利用和光热利用两种形式存在建筑应用中,主要是太阳能热水设备技术,太阳能制暖、制冷技术,与建筑一体化相关的太阳能发电技术等。光电技术主要是解决世界缺失的动力资源问题,节能建筑中的能源消耗问题由光热技术完成。

太阳能光热技术现在在我国得到较多应用,其中家用太阳能热水器应用最为广泛且技术最为成熟。在全天候供热,高效集热,人性化电脑模块自动控制功能均取得了较大的成果。而热泵技术的发展又进一步提高了太阳能热能应用技术的效能。同时太阳能地板采暖系统的使用把太阳能光-热技术推向了一个更广泛的发展领域。

2.通过做功来达到建筑空调系统的供热与制冷的热泵技术包含地下水源、土壤源、空气源、再生水源热泵技术将成为21世纪最有效的供热和制冷技术,可常年方便、经济、效益的调节建筑内的温度。同时,地源热泵系统将实现综合利用低品位热能、简单化、一体化的技术前景。

3.相对于太阳能和热泵领域的研发与应用较薄弱的生物质能建筑应用技术最具发展空间与潜力,世界几大知名能源机构把其作为首选的发展可再生资源。生物质能是以土地中生产的能源植物和有机废弃物为原材料的能源,可分为固体、气体、液体生物质燃料且分布较为广泛。生物质能具有污染小,易于转化为高质量的燃料并以得到研发与利用如:沼气池、节柴炕灶,大中型沼气工程,气化与气化发电等将对可再生资源建筑应用产生重大意义。

目前我国多个省市和地区已对抬眼能光伏产业有了相应的分布并取得较好的发展现象。如山东省且近年来不断发展改进,现已成为全国太阳能技术应用的大省,还有北京市现已有26加企业的40多项可再生能源应用技术产品已列入《北京市自主创新产品目录》,与发达国家相比虽然还存在一定的差距但是我国现已有多个可再生能源建设示范项目得到了实施,国家也制定了相应的行业标准与规范来促进可利用资源建筑应用技术的开展。

二、可再生资源建筑应用技术的发展方向

随着资源环境问题的制约以及各项政策法规的出台,建筑节能减排问题现已破在眉睫,在2011年的相关会议中提出可再生能源在建筑应用中的比重,到2015年底可再生能源建筑应用力争达到能源替代量为3000万吨标准煤。

1.需在建筑能耗上做出相应的控制,根据我国现有建筑能耗的特征可从几个方面入手:

(1)对新建筑的标准做出相应的提高。

(2)对现有建筑根据其节能情况进行改造。以投入少,效益高为改造方针。

(3)我国可再生能源建筑技术的使用必须由试验区逐步扩散至较大的范围包含城市和乡村的建设当中。另外,在加强和推广新技术的转化与推广的同时还要挖掘传统建筑节能技术与可再生资源建筑应用技术的结合。相关机构也必须积极引导各生产企业主动提高可再生资源应用效能。

(4)对于不同区域住宅与办公区域的室内热环境控制与解决方案。通过技术的创新和政策的引领下研发出大众易接受且舒适的室内热环境控制方式。

2.促进可再生能源建筑应用技术的研发首先要推广此技术的应用,在使用过程中要使此技术与产业内容结合并且鼓励使用污染少,成本低,效能好的可再生资源建筑应用技术。发展适合我国建筑的可再生能源建筑应用技术并提高其使用效率,还可通过市场化方式推动可再生能源建筑应用技术的转化与应用。另外还可借助政府相关的法律、行政与经济方式来鼓励使用此技术。

3.在研究和推广可再生资源建筑应用技术时相应的福利补贴与完善的经济激励政策是不可缺少的,例如对于太阳能热水系统、风能发电系统等实行奖励,税收的减免,产品技术的使用补助等。同时,新技术需不断的进行创新和完善。因此,应有专用的可再生能源建筑应用技术研发资金以加强对此技术研发的重视度。

三、总结

综上所述,按我国目前的发展基础上到2015年要达到可再生能源替代3000万吨的标准煤除了按以上所述方式节能控制的顺利开展,增加覆盖范围把太阳能推广至农村,对于适合的区域建筑进行适宜的改造,对可再生能源应用技术的改善与创新外,还需各方面的全面配合与技术研发的顺力实施。

参考文献

[1]张英魁,张正梅.可再生能源建筑应用技术及其发展前景[J].现代城市研究,2010.4-5

[2]郝斌,刘幼农,刘珊等.可再生能源建筑应用发展现状与展望[J].建设科技,2012.6-7

篇6

关键词:新能源;产业;连云港

中图分类号:F290文献标志码:A文章编号:1673-291X(2010)27-0172-02

2009年6月国务院通过江苏沿海发展规划,连云港的发展上升为国家战略。连云港正面临前所未有的发展机遇,在这次危机中,一定要找准产业定位。而新能源正是适合连云港发展的重要产业,因此,连云港要借此重大战略机遇,结合当前形势,在新一轮发展中抓住机遇,做大做强新能源产业。

一、新能源的定义

长期以来,在中国乃至世界对于“新能源”的定义比较含混,范围不够清晰,人们对于“新能源”的认识存在着一些争议,一些观点趋向过于狭义化。本文中认为这个“新”不仅区别于工业化时代的以化石燃料为主的能源利用形态,而且区别于旧式的只强调转换端效率,不注重能源需求侧的综合利用效率;只强调企业自身经济效益,不注重资源、环境代价的旧的传统能源利用思维模式。

传统能源生产利用形态造成了一系列的问题。转换系统加大,中间损失增加,环境污染加剧,资源浪费严重。特别是集中排放二氧化硫造成酸雨问题和大量排放温室气体导致全球变暖。还有就是安全问题,大电网和超高压输电为供电安全带来了极大的隐患,造成大面积停电事故频发等问题,脆弱的电网成为和敌对势力要挟的把柄。再则,这种规模化的能源大生产格局,无法调动社会和民众的积极性来参与节约和优化系统能源,使能源的经营者成为孤家寡人和众矢之的。因此,人类需要在能源问题上寻找到一条新的出路,需要有多种新的能源转换和利用形态,建立多源新的能源供应体系,创造多维的能源交易机制来解决人类文明的动力问题,减少污染排放,实现可持续的发展,这就是 “广义新能源”。

二、国际能源产业情况展望

1.全球能源的消费量将持续增长。根据美国能源信息署(EIA)最新预测结果,随着世界经济、社会的发展,未来世界能源需求量将继续增加。预计,2010年世界能源需求量将达到105.99亿吨油当量,2020年达到128.89亿吨油当量,2025年达到136.50亿吨油当量,年均增长率为1.2%。

2.环境污染物的排放量逐年增大。随着世界能源消费量的增大,二氧化碳、氮氧化物、灰尘颗粒物等环境污染物的排放量逐年增大,化石能源对环境的污染和全球气候的影响将日趋严重。据EIA统计,1990年世界二氧化碳的排放量约为215.6亿吨,2001年达到239.0亿吨,预计2010年将为277.2亿吨,2025年达到371.2亿吨,年均增长1.85%。

面对以上挑战,未来世界能源供应和消费将向多元化、清洁化、高效化、全球化和市场化方向发展。

3.新能源在各种能源消费量比重中逐步增大。世界大部分国家能源供应不足,各国努力寻求稳定充足的能源供应,都对发展能源的战略决策给予极大的重视,其中可再生能源的开发与利用尤为引人注目。化石能源的利用会产生温室效应,污染环境等,这一系列问题都使可再生能源在全球范围内升温。从目前世界各国既定能源战略来看,大规模的开发利用新能源,已成为未来各国能源战略的重要组成部分。

自20世纪90年代以来可再生能源发展很快,世界上许多国家都把新能源作为能源政策的基础。从世界新能源的利用与发展趋势看,风能、太阳能和生物质能发展最快,产业前景最好,其开发利用增长率远高于常规能源。风力发电技术成本最接近于常规能源,因而也成为产业化发展最快的清洁能源技术,风电是世界上增长最快的能源,年增长率达27%。

国际能源署的研究资料表明,在大力鼓励可再生能源进入能源市场的条件下,到2020年新能源(不包括传统生物质能和大水电)将占全球能源消费的20%。

三、国内新能源产业发展现状

1.中国新能源产业存在着科技创新水平相对落后,大型设备制造能力薄弱。国家“十一五”规划指出,要大力发展新能源,实行优惠的财税投资政策和强制性的市场份额,鼓励生产和消费新能源。国家政策和规划要求,运用科技创新手段来加快水能、风能、太阳能、生物能等新能源的开发利用,整合现有可再生能源技术的资源,完善技术和产业的服务体系,加快人才的培养,全面提高新能源技术的创新能力,培育自主创新技术在新能源领域的研发和推广,促进技术的进步和产业的发展,增强市场竞争力,不断提高新能源在能源消费中的比重。

2.中国新能源产业集群在低端的锁定情况表现非常严重。一方面,高端一旦出现一些好企业,跨国公司就可能进行收购、并合,以此来保持其在中国的优势。另一方面,企业由低端向高端发展难度很大,集群升级更加困难重重。

3.新能源市场潜力巨大。在中国现有能源供给的约束条件下,中国面临着能源供需结构性矛盾,能源自给安全压力以及巨大的环保压力。发展替代能源,实现传统能源之间、传统能源和新能源之间的替代是解决中国能源供需瓶颈,供需结构性矛盾以及减轻环境压力的有效途径。

发展新能源是中国经济实现可持续发展的前提。十一五期间,在现有的能源和资源边界的约束下,新能源这一有助于解决经济可持续发展瓶颈问题的产业,孕育着重大投资机会。

四、连云港市新能源产业发展现状

根据《江苏省能源发展十一五规划》、《连云港市电力发展十一五规划》、《可再生能源法》,连云港市结合自然地理等条件,以及全市跨越发展战略定位,不断加大新能源建设力度。截至目前,核电装机212MW,占比达到62.8%,生物质发电与利用、太阳能制热和发电、风能发电等其他新能源利用占2%。连云港市新能源产业发展正逐渐壮大,但除去核电,其他能源形势总体规模仍偏小,尚未形成完整配套的产业链。

(一)新能源建设情况

1.核能发电。国家在“九五”开始建设田湾核电站,按8台百万千瓦级核电机组规划。目前1号、2号机组2007年已正式投入商业运行。

按照国家核电发展规划,田湾核电站将最终建设8台1000MW级压水堆核电机组。同时,连云港市还加紧建建抽水蓄能调峰电厂的有关研究,并积极向上级申报,力争与核电二期工程同步实施、配套建设。

2.风力发电。目前,连云港市陆上风电场规划两处,南区灌西盐场――燕尾港一线沿海滩涂及湿地,一期10万千瓦项目于2007年11月通过国家发改委核准。已由华电集团和中能联合有限公司共同投资开工建设;北区赣榆县一线海堤外侧区域,可建规模10万千瓦。目前,测风工作已完毕,正在编制项目可研报告,争取“十一五”末开工建设。

海上风电场规划在赣榆县秦山岛附近水深-5米~-15米区域建设50万KW海上风电场,在灌云县开山岛附近水深-5米~-15米区域建设50万KW海上风电场,中广核风力发电有限公司正在两处区域开展前期测风工作。

3.生物质能利用。目前,连云港市已有多处生物质能利用项目。在赣榆、东海、灌云、灌南等4个县各建有一处生物质发电项目,总装机规模114MW,年可利用秸秆类农田废弃物约90万吨。经济技术开发区正在建设一处垃圾焚烧热电项目,装机规模18MW,建成后可日处理垃圾900吨。此外连云港市还在争取年产10万吨燃料乙醇项目。

4.太阳能利用。连云港市太阳能光热产业起步较早,发展较快,现已形成较好的技术与产业基础。目前已有太阳雨、苏阳、响亮、利民、昊升、天马、三金等太阳能热水器生产企业36家,品牌60多个,年产量近150万平方米,总产值约15亿元。连云港市的光热产业集群初具雏形。

五、壮大连云港市新能源产业的对策

1.抢抓机遇,摸准最新产业政策。连云港正面临前所未有的发展机遇。连云港已成为江苏实施沿东陇海线产业带和沿海开发战略的主要承担者,国内外市场要素合理衔接的战略要点,在江苏乃至全国经济发展中具有重要的战略地位。中国在气候问题上面临巨大压力,中央政府也越来越重视在减排温室气体问题上的大国责任,促进新能源的开发利用将作为可持续发展战略的重要组成部分。有关消息表明,关于新能源扶持计划的政策和声音近期密集出笼。国家发改委能源研究所近期也表示,拟定中的新能源产业振兴计划力度将比现有政策“大得多”,且太阳能光伏发电产业将尤其受到鼓励,该振兴计划可望于近期完成草案制订。

2.结合实际,大力发展新能源产业。连云港要借此重大战略机遇,结合当前形势,走适合自己的路,才能在新一轮发展中抓住机遇,形成自身的发展特色。所以,连云港市要在温总理对本市的战略定位基础上,将新能源产业与民生需要、港口建设、工业布局等结合起来,充分考虑新能源产业与上下游产业的关联性,突出区位优势、资源优势,留足产业发展空间。同时,要对新能源的关联产业做好深入的研究,在大力发展新能源产业的同时,不断引进新能源设备制造、新能源技术研发等,拓展产业空间,延长产业链,做强做大新能源产业。

3.加大政策扶持力度,形成新能源产业基地。在国家政策允许的范围内,要强化政策引导,针对新能源生产、新能源设备制造及配套材料等,建立投资、价格、税收、补贴、加速折旧等方面的经济激励政策,促进现有新能源类企业做大做强;扩大招商引资,积极承接国际产业转移,引进能源设备生产制造企业,加强与院校及科研单位的技术合作,不断延伸、完善和壮大新能源产业链;出台有关专门的优惠政策,鼓励有实力的民间企业集团加盟新能源生产和建设,加快引进新能源基地建设所需的各类人才,抓紧做好有关人才储备,为形成新能源生产基地奠定基础。

综上所述,连云港市要壮大新能源产业,必须吃准国家产业政策,抓住新一轮产业调整的战略机遇,充分利用自身区位、资源优势,加大政策扶持力度,提高自主研发能力,才能真正做强做大新能源产业。

参考文献:

[1]《江苏省能源发展十一五规划》、《可再生能源法》、《连云港市电力发展十一五规划》.

[2]黄树香.新能源界定范畴探讨[EB/OL]国研网,2009-7-14.

篇7

[关键词]:生物柴油;研究进展;制约因素

1、生物柴油概述

生物柴油(Biodiesel)是以棕榈等油料作物、动物油脂甚至餐饮垃圾油等为原料所提炼出的“绿色燃料”,属于一种生物质能。因其优良稳定性以及环境友好等相对于其他燃料的突出优点 而被广泛应用于船舶、重型卡车等交通工具。

1.1原料

生物柴油本身作橐恢智褰嗄茉矗其原料一般为油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油。目前来讲,欧盟国家生物柴油80%左右的原料为低硫甙含量和低芥酸含量的双低菜籽油。美国、巴西等国主要是以大豆为代表的豆类作物,而我国主要是以木本油料作物、废弃油脂和微藻油脂为原料。值得一提的是,我国微藻固碳生物能源示范项目已经在内蒙古进行试点,同时,已在川贵地区和海南等地开展了小油桐生物柴油产业化示范项目。这些都为生物柴油的原料来源扩大化和提高原料利用率开辟了新的思路

1.2理化性质

生物柴油是一些可再生的油脂资源( 例如动微生物油脂、植物油脂以及餐饮废油等) 经过酯交换或酯化工艺制得的主要成分为长链脂肪酸甲酯的液体燃料[3]。作为一种生物质能,它素有绿色柴油之称。相比于传统的石油,它们的性能相似而生物柴油更为环保。下表为生物柴油生物柴油与柴油主要理化特性的比较。

由表中数据显而易见,生物柴油具有一下几个突出优点:1.生物柴油具有非常优越的环保性能;2.它的含硫量极低,因而柴油机在使用生物柴油过程中几乎不会排放出二氧化硫等污染环境的硫化物;3.其燃烧性能较好。生物柴油氧含量明显高于普通柴油,十六烷值只有普通柴油的三分之二左右。与此同时,生物柴油的闪点远高于普通柴油,这使得生物柴油在运输和使用过程中更加能够保证安全。值得一提的是,由于生物柴油具有相对较大的运动黏度,使其能够在不影响燃料雾化的同时又在汽缸内壁形成一层油膜,从而大大延长了机器的使用寿命,为人们的生产生活提供便利。

2、.生物柴油研究现状

2.1美国

众所周知,作为首先涉足生物柴油领域的国家,美国早已在上个世纪八十年代初就提出了以生物柴油取代石化柴油的战略目标。1990年,美国颁布了空气清洁法案修正案(Clean Air Act Amendments in 1977 and 1990)。在本次修正案中,酸性物质排放、有毒气体排放、臭氧层保护等都列入了管理范围,这直接开辟了生物柴油在商业用途的新局面。截至2005年上半年美国已经有了60家生物柴油制造工厂(包括正在筹建和正在建设的工厂),到2006年,生产能力达到八十万到一百万吨。截至2016年,美国的生物柴油年产量已经达到3.3x106t。

2.2欧盟

欧盟作为目前生物柴油的主要生产和使用地区,截至2003年就已经集中了全世界生物柴油总产量的百分之五十以上。截至2016年,欧盟国家生物柴油国内总产量接近1.3亿升,生物柴油国内消费量超过1.3亿升。在欧盟国家内部,各个国家的生物柴油发展现状和速度也不尽相同。截至2014年,西班牙、德国、荷兰和法国分别占了欧盟国家生物柴油总产能的21%、20%、11%和10%。

2.3中国

我国的生物柴油研究进程与石化柴油的价格联系十分密集,在除去1999年以外的19世纪八十年代以来,石化柴油的价格持续上升但涨幅较小,21世纪以来,由于石油资源的枯竭和生产成本的升高,石化柴油的价格持续走高。

近年来,随着我国各方面实力的不断提高,企业的柴油产量不断增加,但这仍不能满足目前的消费需求。另外,生物柴油属于较为清洁的能源,政府也在大力扶持利于生态保护的能源的生产与销售。因此,巨大的市场空间以及市场需求为生物柴油产业提供了广阔的发展空间。

3、制约生物柴油发展的因素和解决策略

3.1制约因素

3.1.1氮氧化物排量较高

众所周知,氮氧化物是一种常见污染物。它种类较多,其中,处理二氧化氮以外,其他氮氧化物多是不稳定的。且不同氮氧化物又具有不同程度的毒性,危害人们的身体健康状况。另外,氮氧化物又多是溶于水的,所以,氮氧化物常常会与空气中的水蒸气或者雨水作用,形成酸雨,腐蚀各种建筑物、破坏农作物,影响人们的正常生活以及生产。

与此同时,生物柴油具有较高的氧含量,搞定氧含量又是致使氮氧化物生成的重要条件之一。所以,当柴油机燃烧生物柴油时会明显增加氮氧化物的排放量,从而对环境造成一定的影响。

3.1.2生物柴油的黏度较大

生物柴油的粘度比较大,从而也就导致它的安定性比较差。生物柴油的分子中含有双键,而这些双键多是不稳定的。长期使用生物柴油会有聚合反应出现在油路中,从而形成了大分子颗粒的胶状物质。这种情况下,会导致燃料系统出现结胶现象,致使柴油机中喷油嘴或者滤清器的堵塞。这种情况就需要工人定期对设备进行疏通,加大了工程作业的难度与成本,限制了柴油机的工作效率。

3.1.3生物柴油原料来源不稳定,产品质量水平较低

这种约束及限制因素主要是针对我国生物柴油的行业现象。与国际上其他国家普遍使用的植物油脂为原料不同,我国生物柴油行业所使用的原料主要为例如泔水油、地沟油的餐饮废油。通过国家粮油信息中心的调查数据可以得知,在2013年我国的食用商品油的消费量达到了2 550万吨,由此可产生出约440万吨的地沟油,这是价格低廉且容易获得的生物柴油原料。使用餐饮废油作为原料,无疑可大大减少生物柴油的生产与使用成本,且对废物进行回收以及再次利用,无疑是一种生态友好的生产方式。但是,由于收集的餐饮废油来源过于复杂,性能差异大,废油的杂质含量又比较高,从而使得生物柴油产品质量参差不齐。另外,整个利用废油制备生物柴油的过程中会产生的废气、废物、废水等污染物,其排放与处理问题也会在一定程度上增加生产生物柴油的成本费用,同时对环境也会产生一定影响,稍有不慎就会产生二次污染,危害人们的生产生活环境。

3.2相应对策

3.2.1 解决氮氧化物排放较高问题

针对柴油机在直接燃烧生物柴油的情况下会排放较多的氮氧化物从而影响生态环境的现象,科研人员们对其进行了深入的探索与研究。科学家们发现,解决这一问题可以从机内净化以及机外净化两个方面进行控制。机内净化主要是使用例如乙醇这样的汽化潜热较大的燃料与生物柴油进行混合掺杂的燃烧或者将废气进行再循环操作以及完善改变喷油系统的喷油规律等技术;而机外净化则会选择氮氧化物的吸附等技术对机外环境进行控制,从而降低氮氧化物的排放量,减少对环境的污染。

3.2.2 关于生物柴油的降粘技术的探究

我国于上个世纪80年代初期在国内例如大庆等油田开展了关于生物柴油降粘技术的研究。其中包括利用磁场作用进行的静置磁化降粘,以及流动磁化降粘技术。这两项技术都是运用了磁场作用,只改变了生物柴油的物理性质,从而达到了降低粘度的作用。由此可见,采用物理方法对生物柴油进行降黏处理是复合实际条件,较为简单可行的。

3.2.3 解决原料来源问题

首先,我国需要建立一个较为完善的从个体的收集、处理再到集中回收最后处理生产出生物柴油的较为完整的废弃餐饮用油回收体系,这样可以保证生物利用餐饮废油生产出生物柴油的质量。其次,我国是一个植物资源相对丰富的国家,且植物的分布较为广泛、易于获得,也可作为生物柴油的原料之一。同r,我国也需要发展新型生物柴油生产技术,利于如运用催化剂等技术提高生物柴油的质量,降低成本。

4、结语

我们身处在一个快速发展的时代中,周围的环境以及各种生产技术在无时无刻地影响着我们的生活方式以及生活质量。生物柴油作为一种环境友好,可持续发展的燃料,不仅实在国际范围还是国内都属于研究的初期阶段。科研人员们也都在为生物柴油的进一步发展做着大量研究。随着世界汽车等行业的急速发展,生物柴油在市场中的竞争力也在大幅度提高,政府也在不断加大对生物柴油产业的扶持力度。相信生物柴油会在未来有更好的发展空间与发展前景,为我们的环境友好型、生态友好型社会做出巨大贡献,

[参考文献]:

[1] 滕虎;牟英等,生物柴油研究进展[J],生物工程学报,2010

[2] 吴伟光,生物柴油发展现状、影响与展望[J],农业工程学报,2009

[3] 王常文,生物柴油的研究现状及发展前景[J],中国油脂,2014

[4]沈BB,生物柴油研究进展[J],中国生物工程杂志,2006,26(11):87~90

[5]李龙,生物柴油的研究现状及发展趋势[J],环境保护与资源循环

篇8

关键词: 燃料乙醇 新能源 经济效益

目前,全球气候逐渐变暖,煤、石油、天然气等化石能源日渐消耗,从而引发了世界对可再生并对环境污染少的新型能源的深刻思考。诸如中国、巴西、美国、加拿大等国正在积极开发和利用生物质燃料乙醇。但如果一直采用大量粮食生产燃料乙醇,必然会造成人类缺粮、缺地等生活隐患,所以走“非粮”路线必然是正确道路。再者地球纤维素的贮量丰富,其能量来自太阳,取之不尽,用之不竭。

一、国内外燃料乙醇的发展现状

目前,随着石油价格的飞涨,环境污染与能源短缺问题日渐突出,化石能源日益枯竭,燃料乙醇便应运而生,并逐渐形成了一个产业,一些农产品丰富的国家正大力发展燃料乙醇的供应市场。巴西早在1981年就颁布法令规定全国销售的汽油必须添加燃料乙醇,成为世界上唯一不用纯汽油作为汽车燃料的国家。经过几十年的发展,巴西用占全国面积1.5%的国土面积,解决了全国超过一半的非柴油车用燃料的供应。美国自1992年起就开始推广燃料乙醇汽油,目前已经成为燃料乙醇年产量最大的国家,年产近4000万吨。加拿大从1981年起在汽油中添加乙醇,到2003年,加联邦政府宣布实施加拿大燃料乙醇的生产和利用,并拨巨款直接用于魁省等4个省的燃料乙醇商业化项目。欧盟每年约生产176万吨酒精。1997年只有5.6%用于燃料。1994年欧盟通过决议,给生物燃料生产工厂予以免税。并在2010年使燃料乙醇的比例达到12%。因此一些后续的国家如荷兰、瑞典和西班牙也出台了生物燃料计划。泰国是亚洲第一个由政府开展全国生物燃料项目的国家。在短短的几年时间内,泰国成功地开展了燃料乙醇项目。这些项目提供了利用过剩的食用农产品的途径,对提高泰国农村几百万农民的生活水平起到了积极作用。印度是仅次于中国的亚洲第二大乙醇生产国,设计的年生产能力约为200万吨,并准备效法巴西推出“乙醇汽油计划”。

我国是继巴西、美国之后全球第三大生物燃料乙醇生产国和消费国。受化石能源枯竭和环境保护双重压力的影响,中国生物质能源产业的发展再一次被提到战略性新兴产业的位置上来,尤其是在我国已经形成了初步规模的燃料乙醇产业,更是受到格外关注。我国燃料乙醇市场格局是2002年形成的,2006年以后的几年时间里,燃料乙醇已经在国内更多地区推广。到2010年底,燃料乙醇消费量占全国汽油消费量的比例,已经由过去不足20%上升到50%以上。同时我国也将采取各种措施来增加燃料乙醇的产量。可见,燃料乙醇行业发展前景光明,具有相当的投资潜力。

二、燃料乙醇的概述

1.燃料乙醇的含义

乙醇俗称酒精,它以玉米、小麦、薯类、甜高粱等为原料,经发酵、蒸馏而制成。将乙醇进一步脱水再加上适量汽油后形成变性燃料乙醇。燃料乙醇中的无水乙醇体积浓度一般都达到99.5%以上,它是燃烧清洁的高辛烷值燃料,是可再生能源。主要是以雅津甜高粱加工而成。

燃料乙醇再添加变性后,与无铅汽油按一定比例混配成的乙醇汽油,是一种新型绿色环保型燃料。当乙醇混配比例在25%以内时,燃料可保持其原有动力性。它可以有效改善油品的性能和质量,降低一氧化碳、碳氢化合物等主要污染物的排放。它不影响汽车的行驶性能,还可以减少有害气体的排放量。更重要的是,乙醇是太阳能的一种表现形式,在整个自然界大系统中,乙醇的生产和消费过程可形成无污染的闭路循环。

2.燃料乙醇的使用方法

乙醇既是一种化工基本原料,又是一种新能源。尽管目前已经有着广泛的用途,但仍是传统观念的市场范围。其现在的使用方法主要有两种:一种以乙醇为汽油的“含氧添加剂”,这也是美国使用燃料乙醇的基本方法;二是用乙醇代替汽油,这是巴西较普遍采用的方法。未来乙醇作为基础产业的市场方向将主要体现在三个方面:一是车用燃料,主要是乙醇汽油和乙醇柴油。这就是我们传统所说的燃料乙醇市场,也是近期的(10年内)容量相对于以后较小的市场(在我国约1000万吨/年)。二是作为燃料电池的燃料。在低温燃料电池诸如手机、笔记本电脑,以及新一代燃料电池汽车等可移动电源领域具有非常广阔的应用前景,这是乙醇的中期市场(10―20年内)。乙醇目前已被确定为安全、方便、较为实用理想的燃料电池燃料。乙醇将拥有新型电池燃料30―40%的市场。市场容量至少是近期市场的5倍以上(主要是纤维原料乙醇);三是乙醇将成为支撑现在以乙烯为原料的石化工业的基础原料。在未来二十年左右的时间内,由于石油资源的日趋紧张,再加上纤维质原料乙醇生产的大规模工业化,成本相对于石油原料已具可竞争性,乙醇将顺理成章地进入石化基础原料领域(如乙烯原料市场),很可能将最终取而代之。如果要做一个形象而夸张的比喻的话,二十世纪后半叶国际石油大亨的形象将在二十一世纪中叶为“酒精考验”的乙醇大亨所替代。

3.燃料乙醇的特点

(1)可作为新的燃料替代品。

乙醇作为新的燃料替代品,可直接作为液体燃料,也可用于生产生物质燃料乙醇的主要原料来源或者同汽油混合使用,减少对不可再生能源――石油的依赖,保障国家能源的安全。

(2)辛烷值高,抗爆性能好。

作为汽油添加剂,可提高汽油的辛烷值。通常车用汽油的辛烷值一般要求为90、93或97,乙醇的辛烷值可达到111,所以向汽油中加入燃料乙醇可大大提高汽油的辛烷值,且乙醇对烷烃类汽油组分(烷基化油、轻石脑油)辛烷值调合效应好于烯烃类汽油组分(催化裂化汽油)和芳烃类汽油组分(催化重整汽油),添加乙醇还可以较为有效地提高汽油的抗爆性。

(3)减少矿物燃料的应用,以及对大气的污染。

乙醇的氧含量高达34.7%,乙醇可以按较甲基叔丁基醚(MTBE)更少的添加量加入汽油中。汽油中添加7.7%乙醇,氧含量达到2.7%;如添加10%乙醇,氧含量可以达到3.5%。所以加入乙醇可帮助汽油完全燃烧,以减少对大气的污染。使用燃料乙醇取代四乙基铅作为汽油添加剂,可消除空气中铅的污染;取代MTBE,可避免对地下水和空气的污染。另外,除了提高汽油的辛烷值和含氧量,使用乙醇汽油可以有效降低汽车尾气对环境的污染,降低碳氢化合物和氮的氧化物的排放量。

(4)可再生能源。

若采用雅津甜高粱、小麦、玉米、稻谷壳、薯类、甘蔗、糖蜜等生物质发酵生产乙醇,其燃烧所排放的CO2和作为原料的生物源生长所消耗的CO2,在数量上基本持平。这对减少大气污染及抑制温室效应意义重大。

三、燃料乙醇的生产工艺

目前,燃料乙醇的生产方法有合成法和生物法两种。由于近年来原油资源短缺及乙烯价格上升,所以合成法逐渐被生物法所取代。

生物法生产燃料乙醇大部分是以甘蔗、玉米、薯类和植物秸秆等农产品或农林废弃物为原料经酶解糖化发酵制造的,其生产工艺有酶解法、酸水解法及一步酶法等。其生产工艺与食用乙醇的生产工艺基本相同,有所不同的是需要增加浓缩脱水后处理工艺,使乙醇的含量达到99.5%以上。脱水后制成的燃料乙醇再加入少量的变性剂就成为变性燃料乙醇,与汽油按一定比例调和就成为车用乙醇汽油。合成法是用纤维素、半纤维素、木素及其它生物体有机物,经过热解合成气(H2,CO),化学或酶催化或微生物发酵而合成乙醇。

在某些方面,化学法好比西药,强烈、见效快,生物法好比中药,温和、见效慢。两种方法“各有千秋”,其制约因素是成本和高效、廉价催化剂、酶和合适微生物的开发等关键技术。生物法具有选择性、活性好、反应条件温和等优点,但原料利用率低、反应时间长、产物浓度低及酶、微生物活性易受影响且纤维素降解和单糖转化所需酶、微生物适用于不同反应条件,不能很好耦合。而化学法具有原料利用率高、反应时间短、催化剂构成简单、没有严格反应条件限制等优点,但为高温、高压过程,对设备要求高。

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四、燃料乙醇的经济效益

生物质直接燃烧热效率很低,只有10%左右,而将它们转化成气体或液体燃料(甲烷、氢气、乙醇、丁醇、柴油等)热效率可达30%以上,缓解了人类面临的资源、能源、环境等一系列问题。其次,乙醇燃烧值仅为汽油2/3,但分子中含氧,用作汽油添加剂抗暴性能好、低排放,可提高其辛烷值2―3倍,还能使汽车动力性能增加等。

据推算,平均每3.3吨玉米可生产1吨燃料乙醇,而且生产只是利用玉米种的淀粉,玉米种的其他部分仍可综合利用。如生产优质的药用添加剂、食品添加剂、专用饲料和农业复合肥等产品,由此可见燃料乙醇的生产成本比较低。巴西以甘蔗为原料生产燃料乙醇,成本价为每升0.2美元。美国以玉米为原料生产燃料乙醇,成本价为每升0.33美元。而且如谷物茎秆、稻草和木屑等废料也可用来生产燃料乙醇,这样就大大降低了燃料乙醇的生产成本。

除此之外,燃料乙醇还有一些明显的关联经济效应。一方面,燃料乙醇有巨大的环保效应,这可以大大降低城市处理空气污染的费用。另一方面,对于石化行业发展来说,燃料乙醇具有巨大的需求又是十分有利的。燃料乙醇的辛烷值是非常高的,可以提高油品质量和辛烷值。

五、燃料乙醇的发展前景和展望

燃料乙醇的生产正在由传统的粮食酿造向生物加工过渡,所以它的发展前景是十分广阔的。美国能源部资助用生物质废料生产燃料乙醇的技术开发,美国每年生产约2.8×108T的生物质废料。如谷物茎秆、稻草和木屑等,开发将生物质废料转化为乙醇是生物质制乙醇工业持续发展的关键,美国Novozymes公司和NREL合作研发了将生物质(如玉米秸秆)中的纤维素转化成葡萄糖,再发酵成燃料乙醇,这大大降低了燃料乙醇的生产成本。加拿大IOGEN公司与加拿大石油公司合作投产了世界上最大的,也是迄今唯一的用纤维素废料生产乙醇的装置,每年可将12000―15000T小麦等其他谷物茎秆转化为3×106―4×106T燃料乙醇。这也将燃料乙醇的生产成本价降到了1.1美元/加仑,预计未来可减少到90美分/加仑。

我国由天冠集团和山东大学联合攻关的纤维素酶科项目中试发酵试验表明,酶活力及生产成本达到国内领先水平。该项目利用酶解法生产纤维素乙醇,具有反应条件温和、环境污染小、装置简单等优点。采用当今流行的液体深层通风发酵培养,通过诱发育种和基因工程等方法,从提高酶活性降低生产成本着手,利用经济实用的秸秆类物质作原料,使酶的发酵水平显著提高,可望经过后续处理进行规模化生产。

燃料乙醇作为一种新型清洁燃料,是目前世界上可再生能源的发展重点,符合中国能源替代战略和可再生能源发展方向,技术上成熟安全可靠,在中国完全适用,具有较好的经济效益和社会效益,成为普通汽油与柴油的替代品。燃料乙醇作为推动农业产业化的战略产业,必须依靠科技进步。在吸收国外成果和经济的基础上,加强燃料乙醇生产新技术研究、开发和副产物深度加工研究工作。

近年来,石油等矿物质日渐枯竭,油价进一步上涨,使燃料乙醇发展更重要,而且使燃料乙醇的价格有一定的上升空间。随着石油等矿物质的枯竭与油价的大幅上升,以乙醇等能代替矿物质能源的新型能源供应多元化战略已成为国家能源政治的一个方向。

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篇9

关键词:战略;海洋新兴产业;海洋科技;自主创新

中图分类号: F062.9 [文献标识码] A 文章编号: 1673-0461(2012)04-0062-05

自从总理2009年提出战略性新兴产业之后,作为其中之一的海洋经济发展进入了加速发展阶段。“十一五”期间,我国战略性海洋新兴产业实现了飞跃式发展,在海洋经济中的比重不断攀升,海洋新兴产业呈现出广阔的发展前景和巨大的发展潜力。恰逢“十二五规划”海洋科技发展规划纲要出台的良好机遇,顺应海洋科技以探讨我国战略性海洋新兴产业的发展,对于实现海洋经济的可持续发展具有重要的现实意义。

一、战略性海洋新兴产业的内涵

2010年9月8日,国务院通过的《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》(以下简称《决定》)明确了战略性新兴产业的内涵和定义。《决定》明确指出,战略性新兴产业是以重大技术突破和重大发展需求为基础,对经济社会全局和长远发展具有重大引领带动作用,知识技术密集、物质资源消耗少、成长潜力大、综合效益好的产业。

目前,海洋领域的学术界对于战略性海洋新兴产业尚且没有明确的定义。基于《决定》对战略性新兴产业的界定,我们可以定义为:战略性海洋新兴产业是指以海洋高技术发展为基础,以海洋技术成果产业化为核心内容,具有重大发展潜力和广阔市场需求,对相关海陆产业具有较大带动作用,可以有力增强国家海洋开发能力的海洋产业门类,以及海洋资源开发利用的配套设备和基础设施。

根据世界海洋科技发展趋势以及我国海洋产业发展现状,战略性海洋新兴产业主要包括海洋生物医药和功能食品业、海水利用业、海洋信息服务业、海洋可再生能源电力业、海洋新材料业、海洋生物育种与健康养殖业、海洋高端船舶和工程装备制造业。

海洋生物医药和功能食品业是指以海洋生物资源为研发对象,以海洋生物技术为主导技术,以海洋药物为主导产品,包含其他相关功能制品的海洋生物医药新兴产业类群。

海水利用业包括海水淡化、海水直接利用和海水化学资源等。

海洋信息服务业是由海洋信息的开发与利用形成的产业门类,它包括与海洋信息的采集、存储、加工、利用、传播等有关的部门。

海洋可再生能源电力业是指在沿海地区利用风能、潮汐能、波浪能、海流能、温差能、海洋生物质能等海洋可再生能源进行的电力生产活动。

海洋新材料可分为两类:一是取自海洋,利用海洋生物加工而成的材料,包括可降解纤维、医用胶黏剂等;二是应用于海洋,在海洋环境下使用的工程材料,包括防腐体系或涂料,防污体系或涂料,加固体系或胶黏剂,深海用固体浮力材料等。

海洋生物育种与健康养殖业是指综合利用现代育种技术、养殖技术和疾病防控技术,培育高产优质新品种,并实施健康、环保的养殖模式。

海洋高端船舶和工程装备制造业是人类进行海洋及海洋资源研究、开发、利用与保护的工具,包括高附加值船舶、海洋工程装备、水下装备及配套作用工具。

二、战略性海洋新兴产业的发展现状

进入21世纪以来,在海洋技术和市场需求的带动下,催生了一系列新的海洋产业,形成了一个不断增值扩大的海洋产业群。目前,我国战略性海洋新兴产业在海洋经济中的比重不断提升,产业发展态势良好。

(一)战略性海洋新兴产业规模不断扩大

“十一五”期间,我国战略性海洋新兴产业实现了飞跃式发展,战略性海洋新兴产业在海洋经济中的比重不断攀升。2009年战略性海洋新兴产业增加值约为3,000亿元,占海洋生产总值的9%,对国内生产总值(GDP)的贡献0.9%,较2008年增速约为20%,远高于同期海洋经济(约11%)以及全国GDP(8.7%)的增长速度。战略性海洋新兴产业已经成为我国国民经济新的增长点。

篇10

关键词:绿色能源植物;能源危机;光皮树;生物柴油

中图分类号:S791.08

文献标识码:A

文章编号:1674-9944(2010)09-0001-03

1 引言

能源是现代人类社会赖以生存和发展的重要物质基础, 也是人们日常生活不可缺少的物质基础之一;能源是社会发展之本,当代人类文明的发展模式是建立在以化石燃料利用为核心的工业化基础上的[1]。随着我国经济的高速发展,人民生活水平的不断提高,能源需求量的增大、全球不断出现的能源危机和能源枯竭,各国不断地寻找新的可再生能源。据专家测算,目前地球植物(主要是森林)每年生长量中所储藏的能量相当于600~800亿t石油,而全球石油年开采量仅约30亿t,只相当于植物能源年生长量的4.3%[2];因此,建立我国能源油料植物种质资源开发基地和生物燃料油生产技术体系,是我国能源可持续发展战略的关键之一,对于我国能源植物资源培育与利用具有十分重要的意义。

2 能源植物及其资源概况

能源植物通常是指质能合成较快、产能较高或者能够大量合成与石油成分相近的较高还原态物质的植物,以及富含油脂植物。能源植物主要包括3类。

(1)高产生物质植物(High-biomass plant),质能合成较快、生物质总产量高的植物,可通过燃烧发电或裂解进行质能转换,代表性的物种有柳、杨。

(2)能源作物(Energy Crop),淀粉、糖质、油脂等成分合成快、含量高的植物,可通过生物转化生产生物乙醇、生物柴油类产品,作为机动车燃料或平台化合物,代表性物种有玉米、甜高梁、薯类、甘蔗等作物。

(3)石油植物(Petroleum-like Plant),富含萜类、烯类成分,可通过生物或化学加工生产生物柴油,代表性物种有续随子、绿玉树等植物。苦配巴(copaifera officinalisl)是能源植物其中的一种。

美国加利福尼亚大学化学博士卡尔文在巴西发现,在苦配巴树干上钻个孔,就能流出油来,每个洞流油3h,能得油10~20 L,这种油可以直接在柴油机上使用。据估计,1 hm2苦配巴植物每年可产油50桶。橡树(Quercusdentata)每公顷可收获橡树油脂150kg。印度每年可收获3万t橡树种子,获得橡树油约5 000 t[3]。目前,大多数的能源植物尚处于野生或半野生状态,人类正在研究应用遗传改良、人工栽培或先进的生物技术等手段,随着对能源植物研究的深入和发掘利用,从应用研究的角度对其归纳并形成独立的资源类别对系统开展其生物学研究、资源评价、资源建设以及资源加工等具有重要的意义(表1)。

3 国内外能源植物发展现状

3.1 国外研究与开发现状

自从美国加利福尼亚大学的化学家、诺贝尔化学奖得主梅尔温・卡尔文于1986年在加州种植了大面积的能源植物获得成功以来,在全球迅速掀起了一股开发能源植物的浪潮。美国种植有几万公顷的能源速生丰产林;菲律宾有12万hm2的银合欢树(Leucaena leucocephala)。目前发达国家用于规模生产生物柴油的原料有:棕榈(Trachycarpus fortunei(Hook. )H.Wendl),原产东南亚国家,香胶树(Myroxylon Balsamum),原产巴西,把这些含油植物的树皮割开就可流出胶汁般的汁液,它的成分与石油相似,化学特性同柴油相仿,不需任何加工提炼就可以直接作为燃料油使用,如果经过简单加工还可以提炼出汽油。这种树每棵每年可产胶汁40~60kg,在如今的大自然中堪称最理想的可直接提供“生物石油”的植物。苦配巴(copaifera officinalisl)是能源植物其中的一种,这种植物油可以直接在柴油机上使用。橡树(Quercusdentata)每公顷可收获橡树油脂150kg。印度每年可收获3万t橡树种子,获得橡树油约5 000 t[4]。现在,美国和欧洲一些发达国家已经对大量的能源树木进行了研究和试验,包括洋槐(Robinia pseudoacacia)、毛白杨(Populus to-mentosa)、榕树(Ficusmicrocarpa)等。20世纪70年代以来,许多欧洲科学家试图将生物质能作为一种全新能源加以利用,以应付日益突出的环境和能源以及农产品过剩的问题[5]。

3.2 国内研究与开发现状

我国幅员辽阔,地域跨度大,水热资源分布多异,能源植物资源种类丰富多样,仅以木本植物为例,就有1~2年可收获的绿玉树(Euphorbia tirucalli)、麻疯树(Jatropha curcas)、桉树和一些樟科植物如沉水樟(Cin-namomum micranthum)等,以及3~5年可收获的光皮树(Swida wilsoniana)、山桐子(Idesia polycarpa)等。我国生物柴油的研究与开发起步比较晚,但发展速度比较快,一部分科研成果已达到国际先进水平。研究内容涉及到油脂植物的分布、选择、培育、遗传改良等及其加工工艺和设备。可以预计,在未来几年内,我国在该领域的研究将会有突破性进展并达到实用水平。其中一种能源植物光皮树,湖南省林科院等科研单位完成了光皮树榨取的油制取甲脂燃料油的工艺及其燃烧特性的研究;“九五”期间完成了国家重点科研攻关项目“植物油能源利用技术”,同时,还从南非、美国和巴西引进了能源树种绿玉树优良无性系,开展了“能源树种绿玉树及其利用技术的引进”的研究。以绿玉树为试材,利用分子标记、抗寒基因导入和倍性育种等手段,进行了生物技术育种,获得了高产烷烃类化学物质的四倍体和转基因植物材料。结合国家退耕还林工程在湖南江华、桂阳、龙山县和广西南宁市营建了能源植物原料林基地200 hm2。进行了绿玉树与不同种类能源植物配套的速成栽培新技术开发。我国能源植物具有广阔的发展空间。

4 光皮树生物学特性及其分布

4.1生物学特性

光皮树(Cornus Wilsoniana Wanaer)又称花皮树、光皮木等,山茱萸科(Cornaceae),木属(Cornus L.)。属落叶灌木或乔木,树高8~10m,原产中国。喜生长在排水良好的壤土,深根性,萌芽力强,喜光,耐旱,耐寒,一般可忍受-18~25℃ 低温。对土壤适应性较强,在微盐、碱性的沙壤土和富含石灰质的粘土中均能正常生长;抗病虫害能力强。树皮白色带绿,疤块状剥落后形成明显斑纹。树干光滑看似几乎无皮,小枝初被紧贴疏柔毛,淡绿褐色,叶椭圆形或卵状长圆形,长3~9cm,宽1.85~500cm,面暗绿,微被紧贴疏柔毛,背淡绿,近苍白,毛较密。聚伞花序塔形,长2~3 cm。萼管倒圆锥形,长2mm,萼片三角形,花瓣披针舌形,长约5mm,花期4~5月,果实未熟圆形、绿色、径约4~5mm,果熟期10~11月,核果球形,紫黑色。实生苗造林一般5~7年始果,人工林林分群体分化严重,产量高低不一,嫁接苗造林一般2~3年始果,结果早,产量高,树体矮化,便于经营管理。果实千粒重为62~89g,平均70g,其果实(带果皮)含油率33%~36%,盛果期平均每株产油15kg以上。4.2分布及资源

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光皮树广泛分布于黄河以南地区,集中分布于长江流域至西南各地的石灰岩区,分布于陕西、甘肃、浙江、江西、福建、河南、湖南、湖北、广东、广西、四川、贵州等省区,以湖南、江西、湖北等省最多,垂直分布在海拔1.000m以下。 我国现有光皮树野生资源较多,主要为散生分布。主产区处于中亚热带季风气候区,气候温和,光照充足,雨水充沛。以江西省产量较多的兴国、于都、石城、寻鸟、龙南、定南、全南7县的年平均气温为18.9℃,最冷的1月平均气温7.9℃,最热的7月平均气温为28.9℃,极端最低气温为-5.2 ℃,极端最高气温为39.9℃,全年无霜期285~299d,年平均日照时数1.877.3h,年平均降雨量1.510.4mm。 据上报数据统计,目前湖南、江西两省有相对集中光皮树资源约0.53万hm2,湖南省永州市和湘西州、江西现有光皮树资源比较多。

5 光皮树的应用与发展

5.1 燃料价值与开发前景

光皮树木材细致均匀、纹理直,坚硬,易干燥,车旋性能好,可供建筑、家具、雕刻、农具及胶合板等用。光皮树果实能榨油,其含油率较高,能作为生物柴油原料油,光皮树油有2大突出特点:一是光皮树全果含油酸和亚油酸高达77.68%(其中油酸383%、亚油酸3885%),所生产的生物柴油理化性质优(如冷凝点和冷滤点);二是利用果实作为原料直接加工(冷榨或浸提)制取原料油,加工成本低廉,得油率高。目前对光皮树的研究不是很多,曾意纯[6]等认为光皮树石灰岩山地造林的良好树种;成训妍[7]、梁仰贞[8]等认为光皮树是珍贵的木本食用油料资源;程树棋提出光皮树油将是一种理想的生物质液体燃料[9];高新章[10]介绍了光皮树的栽培技术;曾红艳、李昌珠[11]等对光皮树籽油进行了GC-MS分析。据湖南、江西、广东、广西的不完全统计,石灰岩山地总面积有2 200万hm2,按10%面积栽植光皮树,可年产光皮树油3 000万t[12]。湖南省林科院通过利用3种方法提取光皮树油的对比试验,提出超临界CO2法是提取光皮树油的较理想方法,并探讨了超临界CO2法的最佳工艺条件。选用果实提取子油后通过酯交换反应制取了生物柴油,并对所得生物柴油的物化性质进行了测定,表明以光皮树油为原料通过酯化反应制取的生物柴油与0#柴油燃烧性能相似,是一种安全(闪点>105℃)、洁净(灰分

5.2 发展光皮树生物燃料的重要意义

光皮树是一种高产木本油料树种,是理想的生物柴油原料油料树种之一。我国地域广阔,人口众多,能源需求量大,而矿物质资源有限,目前很大一部分能源需要靠进口石油。而我国的植物种类比较多,还有很多待研究和开发的物种,各区域都有,只是缺乏研究和开发而已。木本能源植物开发应用受到日益广泛的重视。我国生物质资源十分丰富,开发生物质能源潜力巨大,国内外也已经开始光皮树种植的研究计划。光皮树对环境适应能力强,基本不需肥料,可以适应严酷的自然环境,如旱灾以及贫瘠、退化的土壤等。从它的生长习性看,既可连片又可零星种植,地大物博,但地下缺乏油气资源,而地面上有生物油资源,开发利用这种生物柴油资源,将会给广大农民带来巨大的经济效益,也会对山区脱贫致富奔小康作出贡献。除明显的经济效益外,种植光皮树还有更加突出的生态效益。它生命力极强,在水土肥沃的汇集地带可以很快形成大面积的森林群落,有利于干热河谷森林景观的恢复,形成高产稳产的农业生态环境和人居环境,促进区域性水、土、气的良性循环,遏制水土流失,降低自然灾害。此外,它的生物生产量大,枯枝落叶量大,有利土壤改造和土壤腐殖质的积累,促进土攘活化,提高土地利用,对解决“三农”问题具有重要现实意义。同时也实现农村经济发展和环境保护的双赢。

6 结语

全球经济一体化的进程促使中国的经济水平进一步提高,因此我国对能源的需求有增无减。发展生物柴油还可促进中国农林产业发展,从而走出一条农林产品向工业产品转化的富农强农之路。我国是世界石油消费第二大国,开源节流是当务之急。从开源上讲,就是要多元化,除了开发国内、国外地下石油资源外,开发生物柴油也是一个重要补充。可见,光皮树的发展前景非常广阔。

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[12] 长沙市新技术研究所.植物种类资源量调查研究与分析报告[R].长沙:湖南省林业科学院,1998:11~13.

Green energy Plant-Swida wilsonian

He Jian1,Dan Xinqiu1,Jiang Lijuan2,Li Changzhu3,Chen Weijun2,Zhang Xiaolin4

(1.Central South Forest Inventory and Planning Institute of State Forestry Administration,

Changsha, 410014,China; 2. Central South University of Forestry and Technology,

Changsha 410004, China; 3.Hunan Academy of Forestry, Changsha 410004, China;

4.Tonggu County Forestry Bureau,Tonggu Jiangxi 336200,china)

Abstract:Green energy plant is an important kind of renewable energy.China has rich green energy plant sources,they can alleviate the energy crisis in China and abroad as raw materials of industry oils. Swida Wilsonian introduced in the paper is a green energy plant.It is used as important raw materials of biodiesel,and it can provide good material basis for developing new energy.