生物燃料發(fā)展精選(九篇)

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第1篇：生物燃料發(fā)展范文

關(guān)鍵詞:生物燃料;燃料乙醇;生物柴油;發(fā)動(dòng)機(jī)油;性能

中圖分類號:TE626.32 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

The Development of Biofuels and Possible Impacts on Engine Oil Performance

QIN Xiao-dong1, CHUI William1, NAKAMURA Yoshitomo2, YANG Dao-sheng1

(1. Infineum Beijing Representative Office, Beijing 100004, China; 2. Infineum Japan Ltd. Co., Tokyo 1000011, Japan)

Abstract:The global development of biofuels is reviewed. The statistic productions of fuel ethanol and biodiesel in recent year are collected and the development trends of biofuels are predicted. Some bench tests and engine tests such as GFC oxidation test, TEOST MHT-4, HTCBT, Caterpillar 1N, Mack T-12 and field test are employed to evaluate the possible impacts of biofuels on engine oil performance. The positions and attitudes of some global OEMs on biofuels are also introduced.

Key words:biofuel; fuel ethanol; biodiesel; engine oil; performance

0 前言

進(jìn)入21世紀(jì)后,隨著世界范圍內(nèi)汽車的普及速度進(jìn)一步加快,車用燃料的需求量也日益增長。近年來石油價(jià)格日益高漲,2008年上半年原油價(jià)格甚至已突破了100美元/桶。同時(shí),石油作為不可再生資源,將會隨著人類的開采日益枯竭。并且石油燃燒的排放物給環(huán)境帶來污染,所生成的溫室氣體CO2使全球變暖,破壞地球的生態(tài)平衡。為應(yīng)對這些危機(jī),近年來世界各國都加緊了對可再生能源的開發(fā)和利用。生物燃料作為石油燃料的替代品,具有清潔環(huán)保和可再生等特點(diǎn),主要是指通過生物資源生產(chǎn)的燃料乙醇和生物柴油。大力發(fā)展生物燃料,對于減少石油依賴及保障國家能源安全具有很大的意義,對于減輕環(huán)境污染更有特殊的作用。因?yàn)樯锶剂鲜恰疤计胶狻?Carbon Neutral) 燃料,可以降低因使用化石燃料帶來的溫室氣體(主要是CO2)的過量排放。早在2003年歐洲議會通過了使用可再生能源指南,規(guī)定2005年要使其占消耗燃料的2%,2010年要達(dá)到5.7%,到2020年將達(dá)到10%[1-2]。美國2005年通過的“能源政策法案”規(guī)定2006年使用的可再生能源占全部燃料的2%左右,2012年將達(dá)到3.5%左右。2007年底更通過了“能源自主與安全法案”,要求通過使用生物燃料等手段在2017年減少以石油為來源的汽油用量的15%,并設(shè)定2022年的目標(biāo)為17%左右[3]。由于石油價(jià)格的上漲使生物燃料在價(jià)格上可與之競爭,因此目前已成為全球可再生能源開發(fā)利用的重要方向。而隨著生物燃料的進(jìn)一步推廣,使用生物燃料的汽車也越來越多,生物燃料對車用發(fā)動(dòng)機(jī)油性能的影響也逐漸顯現(xiàn)。

1 生物燃料的發(fā)展?fàn)顩r

1.1 燃料乙醇的發(fā)展?fàn)顩r

燃料乙醇主要是指以農(nóng)作物為原料,經(jīng)發(fā)酵、蒸餾、脫水后加入變性劑制得的無水乙醇。燃料乙醇以一定比例與普通汽油混合后可得到車用乙醇汽油。這是本世紀(jì)初面市的傳統(tǒng)產(chǎn)品,因當(dāng)時(shí)石油的大規(guī)模低成本開發(fā),其經(jīng)濟(jì)性未受重視。但自上世紀(jì)70年代中期以來四次較大的“石油危機(jī)”,特別是90年代以來排放規(guī)格的不斷變嚴(yán)及京都議定書對CO2排放的要求使燃料乙醇工業(yè)在世界許多國家得到重視。巴西因其有豐富的生物乙醇資源從70年代初就大力推行燃料乙醇政策。美國在1995年推行新配方汽油,乙醇是其中選項(xiàng)之一。在2000年新配方汽油第二階段燃料乙醇的發(fā)展提上了日程[3]。近年來石油價(jià)格的飆升給生物乙醇也提供了大力發(fā)展的價(jià)格基礎(chǔ)。特別是2005年美國通過能源政策法案后,2006年美國的生物乙醇產(chǎn)量達(dá)到了1500萬t,比年初增長了25%,占其汽油總用量的3.5%。世界上其他一些國家也開始仿效,表1為近年來主要生產(chǎn)國及全球燃料乙醇的產(chǎn)量[4]。

從表1中可看出,目前美國是燃料乙醇生產(chǎn)的第一大國。乙醇年產(chǎn)量在2005年達(dá)到了1270萬t,比2001年產(chǎn)量已翻了一番,到2007年燃料乙醇產(chǎn)量達(dá)到了1950萬t。美國2007年《能源自主與安全法案》設(shè)定2022年單是傳統(tǒng)的玉米乙醇應(yīng)達(dá)到4500萬t,如果加上其他從生物廢料生產(chǎn)的燃料乙醇將接近8500萬t,占汽油消耗量的20%左右[3]。但是如果燃料乙醇年產(chǎn)量超過3600萬t,美國各界對于“要糧食還是要燃料”的爭論將會十分激烈。巴西在發(fā)展燃料乙醇方面也處于領(lǐng)先地位,產(chǎn)量僅次于美國。2007年產(chǎn)量已達(dá)到1500萬t。據(jù)報(bào)道,巴西目前有320家乙醇生產(chǎn)廠,今后5年內(nèi)還將增加50多家乙醇工廠。巴西目前使用的汽車燃料中兌有25%的乙醇,50%以上的汽車使用乙醇燃料,而該國生產(chǎn)的新一代汽車中越來越多的車輛可以完全使用乙醇為燃料。目前美國與巴西占據(jù)了全球燃料乙醇產(chǎn)量的75%以上。 中國也是燃料乙醇的重要生產(chǎn)國。2007年產(chǎn)量達(dá)到145萬t。目前全國有9個(gè)省全部或部分推廣使用乙醇汽油,據(jù)稱10年后中國燃料乙醇需求量保守估計(jì)每年也將達(dá)500萬t左右。歐盟也是燃料乙醇的主要生產(chǎn)國,其燃料乙醇主要是使用由生物乙醇制得的ETBE[5],在2008年預(yù)計(jì)生物乙醇將有很大的增長,產(chǎn)量將超過中國。

1.2 生物柴油的發(fā)展?fàn)顩r

生物柴油是指以油料作物、野生油料植物油脂以及動(dòng)物油脂、餐飲回收油等為原料油通過酯交換工藝制成的脂肪酸甲酯(FAME)再生性柴油燃料。近年來出于節(jié)能減排的需要以及石油價(jià)格飛漲等原因,使得西方國家為發(fā)展生物柴油而制訂一系列積極政策和措施。近年來生物柴油的投資規(guī)模增大,開工項(xiàng)目增多,生產(chǎn)能力急劇增長。表2[6]列出了近年來歐盟、美國及全球的生物柴油年產(chǎn)量及生產(chǎn)能力,表3列出了全球各地區(qū)對生物柴油的需求量。

目前歐盟區(qū)是全球生物柴油最大的產(chǎn)地,主要以菜籽油為原料生產(chǎn)生物柴油,2007年已達(dá)到了550萬t,需求量為723萬t。預(yù)計(jì)2010年需求將達(dá)到1200萬t。亞太地區(qū)產(chǎn)量與需求量均居第二,其中日本與韓國生物柴油生產(chǎn)能力分別達(dá)到了40萬t和20萬t。泰國、馬來西亞等東南亞國家都在積極開發(fā)以棕櫚油和椰子油為原料的生物柴油。中國在2006年生物柴油產(chǎn)量接近15萬t,2008年有望達(dá)到20萬t,2020年計(jì)劃達(dá)到200萬t。美國近兩年生物柴油增長迅速,2006年產(chǎn)量達(dá)到83.2萬t,產(chǎn)能為其2.3倍;2007年產(chǎn)量為145萬t,產(chǎn)能為其4倍。2008年產(chǎn)量將達(dá)210萬t,而產(chǎn)能將急增為其5倍。目前全球?qū)τ谏锊裼偷男枨笠踩找嬖黾?在未來幾年內(nèi),增長非常迅速,預(yù)計(jì)到2010年對生物柴油的需求量將達(dá)到2000萬t左右,但是全球的生產(chǎn)能力預(yù)計(jì)2008年將是需求的2.5倍,而歐洲與北美占此產(chǎn)能的80%。

隨著產(chǎn)量的進(jìn)一步擴(kuò)大,生物燃料將會與糧食爭奪各種資源,矛盾將進(jìn)一步突出。特別是近來糧食價(jià)格飛漲與生物燃料過分?jǐn)U張有一定的關(guān)系。因此開發(fā)不與糧食爭奪資源的新一代生物燃料技術(shù)將受到歡迎,如使用農(nóng)作物下腳料的第二代燃料乙醇[4]及使用生物沼氣制油的BTL技術(shù),也有考慮使用非食用油料作物如海藻、麻風(fēng)籽等[7]制取生物柴油。

2 生物燃料對發(fā)動(dòng)機(jī)油性能的影響

隨著生物燃料的進(jìn)一步推廣,使用生物燃料的汽車也越來越多。生物燃料的性能與原來傳統(tǒng)的汽油和柴油的理化性質(zhì)都不太一樣,甚至使用不同生物原料生產(chǎn)的生物燃料之間性質(zhì)也不盡相同,所以其對發(fā)動(dòng)機(jī)油性能影響也與傳統(tǒng)燃料有所不同。

2.1 燃料乙醇對發(fā)動(dòng)機(jī)油的影響

燃料乙醇目前直接混入汽油中一般加入5%~10%,如以生物乙醇制得的乙基丁基醚(ETBE)混入汽油可以加到15%[5]。對現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)油影響不大,但是提高添加比例的呼聲越來越高。歐洲主要發(fā)展生物乙醇制得的ETBE[5],而美國則大力發(fā)展乙醇直接混入的E85。這就不得不考慮其對發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)油的影響。

首先是燃料對油的稀釋問題。對于燃料乙醇來說,它是單沸點(diǎn)且蒸發(fā)潛熱更高,所以液體乙醇更容易到達(dá)氣缸壁然后被活塞環(huán)刮入油中。而且乙醇易與水完全混合,未燃燒的乙醇冷凝后與水混合后進(jìn)入油將可能導(dǎo)致油品乳化或與油相分離。這樣可能影響到油中添加劑的溶解性和性能。此外,乙醇燃燒后將產(chǎn)生比普通汽油多1/3的水,這也使得情況變得更差。

其次是乙醇汽油對發(fā)動(dòng)機(jī)油氧化性能的影響。潤英聯(lián)公司聯(lián)合福特公司與巴西石油公司幾年前也進(jìn)行了相關(guān)研究[8]。巴西是目前乙醇汽油應(yīng)用最廣的國家。大部分汽車是使用含25%乙醇的E25汽油,也有一部分車使用E85和純乙醇E100作為燃料(這部分車的發(fā)動(dòng)機(jī)是專門設(shè)計(jì)的,稱為靈活燃料汽車(FFV),既能使用E85或E100,也可以使用普通汽油)。當(dāng)時(shí)研究發(fā)現(xiàn)[8],在一些操作條件苛刻的四沖程小排量發(fā)動(dòng)機(jī)中(1000 mL),使用E25燃料時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)油常出現(xiàn)油泥較多的問題。據(jù)分析,油泥的形成起始于進(jìn)入油中燃料的部分氧化產(chǎn)物。而巴西的汽油中烯烴含量較高,容易被氧化,這也加速了油中油泥的形成。當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)了發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)來研究該油泥問題。研究中使用了1.0 L四沖程發(fā)動(dòng)機(jī),在高竄氣比的類似程序Ⅴ的操作條件下,所用燃料為含25%乙醇的汽油E25,試驗(yàn)油為API SL粘度SAE 20W-50礦物油,試驗(yàn)時(shí)間200 h以上。在前100 h內(nèi),按照試驗(yàn)條件:高竄氣比、低水溫、油溫和充分怠速,導(dǎo)致油粘度下降。100 h之后,粘度和戊烷不溶物均上升。在試驗(yàn)結(jié)束時(shí)油總酸值TAN和鐵含量都很高。但是換用含更多抗氧劑的API SM油的話,情況卻大有改善,比API SL油有更好控制油泥生成的能力。

燃料乙醇的另一個(gè)問題是腐蝕[9]。它不僅使燃料系統(tǒng)腐蝕而且不完全燃燒后產(chǎn)生的乙醛和乙酸對發(fā)動(dòng)機(jī)的各部件腐蝕性也增加。ETBE也有同樣問題只是比乙醇輕而已。因此有必要在燃料及發(fā)動(dòng)機(jī)油中額外加入抗腐蝕劑[10]。

目前OEM對使用燃料乙醇的態(tài)度不盡相同。美國三大汽車公司十分積極推出能使用E85的耐腐蝕的靈活燃料汽車(FFV),2007年末美國已經(jīng)擁有600多萬輛靈活燃料汽車。三大汽車公司于2008年3月末聯(lián)合發(fā)出倡議,希望在2012年美國的FFV或能使用E85的汽車保有量達(dá)到50% 。美國目前允許含乙醇10%的E10使用在普通汽車上。 而歐洲大多數(shù)OEM仍然堅(jiān)持只允許E5的使用,而且主要是發(fā)展ETBE。日本OEM則相對保守,多數(shù)OEM只允許3%的乙醇E3使用,對于燃料乙醇或ETBE直接混入汽油尚在爭論,日本國內(nèi)也缺少相關(guān)資源。即使是在美國的日本OEM也只有尼桑少量生產(chǎn)FFV。

2.2 生物柴油對發(fā)動(dòng)機(jī)油的影響

生物柴油比普通柴油密度與表面張力要高,餾分更重、更窄、揮發(fā)度更高,特別是粘度比普通柴油要更大。生物柴油粘度一般為3.5~5.0 mm2/s,比普通柴油2.0~3.5 mm2/s的粘度高出約15%~75%[9-10]。因此從燃料噴嘴霧化時(shí)將形成更大的小液滴,使霧化變差。李博士[11]使用菜籽油甲酯與0#柴油比較其燃燒霧化效果,發(fā)現(xiàn)生物柴油霧化的效果只有0#柴油的一半。這表明液滴直徑變大與空氣的霧化變差。因此使用生物柴油,將更容易出現(xiàn)不完全燃燒現(xiàn)象。加之生物柴油的餾程在320~350 ℃,比普通柴油高且餾程很窄,因此未燃燒的生物柴油進(jìn)入油后更容易在油底殼保留并累積。油實(shí)際被燃料稀釋的程度一般取決于操作條件、發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)和燃料性質(zhì)。一般來說,直接噴射柴油機(jī)比間接噴射柴油機(jī)的燃料稀釋問題要嚴(yán)重,因?yàn)楹笳呦鄬碚f更少地依賴于燃料的霧化程度。對于一些老式的直噴柴油機(jī),如果使用純生物柴油將出現(xiàn)很嚴(yán)重的燃料稀釋問題。據(jù)報(bào)道[12-13],早在上世紀(jì)80年代,Siekmann和Blackburn都發(fā)現(xiàn),使用純生物柴油B100的直噴柴油發(fā)動(dòng)機(jī),發(fā)動(dòng)機(jī)油被燃料稀釋比高達(dá)20%,導(dǎo)致油品變質(zhì)加速,需要大幅度降低換油周期。即使是新一動(dòng)機(jī)縮小了氣缸間隙仍然有相當(dāng)嚴(yán)重的燃料稀釋問題。Thomos Sem[14]在2004年使用B100的大豆油甲酯在Yanmar 2.1 L直噴柴油機(jī)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn),400 h后油底殼中含生物柴油8%,粘度下降了3 mm2/s,而使用普通柴油粘度卻沒有下降。Sadeghi-Jorabci[15]使用含菜籽油甲酯的生物柴油在巴士上進(jìn)行實(shí)際行車實(shí)驗(yàn),在16000 km時(shí)油中含17.3%的生物燃料,粘度由14 mm2/s降到8.7 mm2/s,且含有鉻和鉛金屬元素。而使用普通柴油只有5%的燃料稀釋, 粘度降到13.3 mm2/s后恒定。

因此使用生物柴油將不可避免會帶來燃料稀釋,由于生物柴油主要是含有不飽和脂肪酸的酯類,很容易被氧化。透過活塞環(huán)進(jìn)入油底殼被氧化后將進(jìn)一步促進(jìn)油的氧化,形成油泥、不溶物和酸性物質(zhì),從而使油品粘度、TAN增加和TBN下降,活塞積炭增多,清凈性降低[14]。

如果燃料稀釋程度高的話將降低油品粘度和油膜厚度,導(dǎo)致出現(xiàn)磨損。同時(shí),對于生物柴油來說,其中的自由脂肪酸和甘油將會導(dǎo)致燃料噴射系統(tǒng)的腐蝕。生物柴油降解產(chǎn)生的羧酸產(chǎn)物也將增加腐蝕。之前有一些研究報(bào)道[16-18],在使用生物柴油后,機(jī)油被燃料稀釋,導(dǎo)致粘度大幅下降,機(jī)油中的金屬含量也有一定程度的上升[19],但性能優(yōu)異的發(fā)動(dòng)機(jī)油對生物柴油的負(fù)面影響有所減輕[20]。

2.2.1 關(guān)于生物柴油對發(fā)動(dòng)機(jī)油影響的實(shí)驗(yàn)[21]

潤英聯(lián)公司使用了目前最新模擬實(shí)驗(yàn),發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)和行車實(shí)驗(yàn)全面地考察了生物柴油對不同性能級別發(fā)動(dòng)機(jī)油的氧化安定性、低溫流動(dòng)性、清凈性、腐蝕與磨損等影響。

2.2.1.1 模擬實(shí)驗(yàn)

(1)GFC氧化試驗(yàn)

它是歐洲工業(yè)界用來評價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)油氧化安定性的方法。試驗(yàn)條件如下:300 mL油,溫度170 ℃,無催化劑,通以10 L/h流量的空氣,時(shí)間為144 h和188 h。試驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行分析。試驗(yàn)油樣分別采用純發(fā)動(dòng)機(jī)油、純機(jī)油分別混入10%B0(即普通柴油)、10%B50(生物柴油和普通柴油各占50%)和10%的B100(純生物柴油)。同時(shí)采用兩種發(fā)動(dòng)機(jī)油進(jìn)行試驗(yàn),一種為中檔油(滿足ACEA A3-02,B3-98性能要求),另一種為高檔油(滿足ACEA E6-04,MB p228.51性能要求)。圖1是GFC氧化試驗(yàn)后粘度增長結(jié)果,圖2是其總酸值TAN增長結(jié)果。

從圖1可以看出,經(jīng)過144 h氧化后,加入10%各種柴油的中檔油40 ℃粘度均增加,且隨著生物柴油的比例增大而增大,B100最大至30.8 mm2/s。且在188 h試驗(yàn)后,全部中檔油的樣品幾乎成了固體,無法流動(dòng)。與此相對照的是,高檔油在加入10%各種柴油進(jìn)行試驗(yàn)后,其40 ℃粘度增長也是隨其中生物柴油的比例增大而增長,但總的來說增長幅度較小。經(jīng)188 h后,僅加入10%B100的高檔油樣成了固體,其他樣品仍能流動(dòng)。這一點(diǎn)也可以從圖2得到佐證。加入各種柴油的中檔油其總酸值TAN均大幅增加,尤以加入純生物柴油B100的增加幅度最大。而高檔油其總酸值雖然也有所增長,但增幅相對較小。

(2)TEOST MHT-4試驗(yàn)

TEOST MHT-4試驗(yàn)是API SL及SM規(guī)格中用于評價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)油生成沉積物傾向的。使用的油樣除取消加入純生物柴油B100外其余同GFC實(shí)驗(yàn)。圖3為TEOST MHT-4試驗(yàn)結(jié)果。從圖3可以看出,加有普通柴油的實(shí)驗(yàn)與發(fā)動(dòng)機(jī)油本身結(jié)果接近,但加入生物柴油B50的中檔發(fā)動(dòng)機(jī)油其沉積物增幅最大,而高檔油的沉積物增長幅度相對較小。

(3)HTCBT高溫腐蝕模擬試驗(yàn)

HTCBT(高溫腐蝕模擬試驗(yàn))是目前ACEA E7和API CI-4、CJ-4規(guī)格中測定腐蝕的試驗(yàn)。結(jié)果見圖4與圖5。

從圖中可以看出,發(fā)動(dòng)機(jī)油中混入10%普通柴油,其HTCBT試驗(yàn)銅、鉛與純發(fā)動(dòng)機(jī)油試驗(yàn)結(jié)果相比幾乎沒有變化。但混入10%B50和B100的話,對于性能稍差的中檔油,試驗(yàn)后銅、鉛含量都大幅度升高。而對于性能優(yōu)異的高檔油,試驗(yàn)后銅、鉛含量變化不大。這說明發(fā)動(dòng)機(jī)油中混入生物柴油,確實(shí)會對銅、鉛金屬產(chǎn)生一定的腐蝕。而發(fā)動(dòng)機(jī)油性能的高低對于減少其腐蝕具有重要的作用。性能好的發(fā)動(dòng)機(jī)油能控制生物柴油帶來的腐蝕,在一定程度上保護(hù)了發(fā)動(dòng)機(jī)部件。

潤英聯(lián)公司也考查了不同原料生產(chǎn)的生物柴油對發(fā)動(dòng)機(jī)油腐蝕方面的影響,仍然采用HTCBT試驗(yàn),其結(jié)果見圖6和圖7。

從圖6和圖7可以看出,原料不同影響差別也較大。以棕櫚油為原料的生物柴油對銅、鉛的腐蝕相對較小,而以大豆油為原料的生物柴油對銅、鉛的腐蝕相對較大,菜籽油居中,目前歐洲生物柴油主要是以菜籽油為原料,美國則主要用大豆油,而東南亞國家的生物柴油主要來源于棕櫚油。

(4)不同原料生物柴油對發(fā)動(dòng)機(jī)油低溫性能的影響

采用15W-40發(fā)動(dòng)機(jī)油不加與加入10%各類不同來源的生物柴油(菜籽油、大豆油和棕櫚油)及普通柴油測定其-20 ℃的CCS和-25 ℃的MRV。結(jié)果表明,在CCS的測定中各種柴油加入發(fā)動(dòng)機(jī)油后粘度均比不加時(shí)降低60%以上,只有棕櫚油只降低30%左右。MRV測定表明只有棕櫚油不降反而升高6%,其余均降低70%以上。所以棕櫚油甲酯只適合在熱帶使用,且最好只用單級油,因?yàn)槎嗉売腿粽扯戎笖?shù)改進(jìn)劑選擇不當(dāng),則使用后的油可能出現(xiàn)無法泵送的情況。

2.2.1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)

所有實(shí)驗(yàn)均使用含大豆油甲酯30%的B30生物柴油與普通柴油對比。

(1)Caterpillar 1N清凈性試驗(yàn)(CJ-4規(guī)格油使用)

使用符合CJ-4規(guī)格與ACEA E6規(guī)格的兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)油,結(jié)果如表4。

從表4可見,使用B30與普通柴油相比對CJ-4油的清凈性沒有影響,均通過。對清凈性更好的E6油也是如此。只有在E6油中混入生物柴油使其含量達(dá)5%時(shí)出現(xiàn)嚴(yán)重的頂環(huán)岸重炭以及頂環(huán)槽充炭不合格,但活塞清凈性仍然合格?？梢娚锊裼蛯J-4和E6這樣高性能的發(fā)動(dòng)機(jī)油影響不大。

(2)Mack T-12發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)

Mack T-12是CJ-4規(guī)格中帶廢氣循環(huán)(EGR)的發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn),用于評定由煙炱引起的軸瓦及缸套磨損、油耗與氧化性能。此處也使用CJ-4試驗(yàn)油,燃料為B30生物柴油與普通柴油進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對比。

表5 Mack T-12生物柴油試驗(yàn)結(jié)果

從表5可見生物柴油使油中的鉛含量增加而超標(biāo),但其余指標(biāo)與普通柴油類似。

2.2.1.3 潤英聯(lián)的生物柴油行車實(shí)驗(yàn)

潤英聯(lián)在美國的River Valley進(jìn)行了生物柴油行車試驗(yàn)。車隊(duì)包括11臺裝有Mack E7 314 kW(427 hp)發(fā)動(dòng)機(jī)和10臺裝有Cummins ISX 331 kW(450 hp)發(fā)動(dòng)機(jī)的重型卡車。 在一直用2#柴油燃料運(yùn)行了14個(gè)月和約22.53萬km(14萬mile)后,將卡車切換使用含20%生物柴油的燃料。所用機(jī)油為API CJ-4發(fā)動(dòng)機(jī)油。圖8和圖9為行車試驗(yàn)后廢油分析。圖10和圖11為試驗(yàn)性能。

從結(jié)果來看,兩種發(fā)動(dòng)機(jī)使用普通柴油和20%的生物柴油,廢油中鐵含量相差并不大,銅含量也無異常,但鉛含量均大幅升高。但從圖10來看發(fā)動(dòng)機(jī)軸瓦實(shí)際運(yùn)行狀況仍然良好。所以廢油中鉛并非來自軸瓦而有可能來自燃料油箱。兩種發(fā)動(dòng)機(jī)使用生物柴油后,機(jī)油的氧化度均有一定程度的升高,其中Mack發(fā)動(dòng)機(jī)升幅相對較大。但圖10來看油泥并未增加。但是圖11的冠岸重炭兩車均上升。這也說明生物柴油的引入將在一定程度上加劇機(jī)油的氧化。但由于CJ-4油的性能水平高,所以一定程度上抵消了生物柴油帶來的負(fù)面影響。 2.2.2 主要OEM對生物柴油的立場[22](見表6)

大多數(shù)OEM均接受B5,但對更高用量的生物柴油均持謹(jǐn)慎態(tài)度。

3 結(jié)論

(1)近年來,由于節(jié)能減排的要求以及石油價(jià)格的高漲,歐美均出臺了許多鼓勵(lì)使用生物燃料的政策。因此包括燃料乙醇和生物柴油在內(nèi)的生物燃料發(fā)展迅速,全球生物燃料的產(chǎn)量和需求量及生產(chǎn)能力都不斷增長。在未來幾年里,這一增長趨勢仍將繼續(xù)。但隨著需求的擴(kuò)張與糧食爭奪資源加劇,急需開發(fā)新的生物燃料來源和技術(shù)。

(2)生物燃料與普通石化燃料的性質(zhì)有所不同,其添加比例較低時(shí),對發(fā)動(dòng)機(jī)油性能的影響較為有限,但以高比例加入石化燃料中使用時(shí),對發(fā)動(dòng)機(jī)油的影響逐漸顯現(xiàn)。

(3)生物燃料對油的稀釋程度比石化燃料要高,這將導(dǎo)致機(jī)油粘度降低,帶來發(fā)動(dòng)機(jī)磨損問題。同時(shí),生物燃料的引入帶來發(fā)動(dòng)機(jī)油的污染造成腐蝕、氧化、油泥和沉積物使發(fā)動(dòng)機(jī)油性能變差。

(4)潤英聯(lián)公司所進(jìn)行的模擬試驗(yàn)、發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)和行車試驗(yàn)表明,大比例添加量的生物柴油對油的氧化、腐蝕及低溫性能存在一定程度的負(fù)面影響。性能優(yōu)異的發(fā)動(dòng)機(jī)油在很大程度上能降低生物柴油帶來的各方面負(fù)面的影響。

(5)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)和汽車OEM對生物燃料的應(yīng)用問題比較關(guān)注。對低比例生物燃料,大多數(shù)OEM都能批準(zhǔn)用于目前未經(jīng)改造的普通發(fā)動(dòng)機(jī)。但對高比例調(diào)合的生物燃料,大多數(shù)OEM目前都持謹(jǐn)慎態(tài)度。

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第2篇：生物燃料發(fā)展范文

一、中國生物質(zhì)能源開發(fā)利用現(xiàn)狀

20世紀(jì)70年代，國際上第一次石油危機(jī)使發(fā)達(dá)國家和貧油國家重視石油替代，開始大規(guī)模發(fā)展生物質(zhì)能源。生物質(zhì)能源是以農(nóng)林等有機(jī)廢棄物以及利用邊際土地種植的能源植物為主要原料進(jìn)行能源生產(chǎn)的一種新興能源。生物質(zhì)能源按照生物質(zhì)的特點(diǎn)及轉(zhuǎn)化方式可分為固體生物質(zhì)燃料、液體生物質(zhì)燃料、氣體生物質(zhì)燃料。中國生物質(zhì)能源的發(fā)展一直是在“改善農(nóng)村能源”的觀念和框架下運(yùn)作，較早地起步于農(nóng)村戶用沼氣，以后在秸稈氣化上部署了試點(diǎn)。近兩年，生物質(zhì)能源在中國受到越來越多的關(guān)注，生物質(zhì)能源利用取得了很大的成績。沼氣工程建設(shè)初見成效。截至2005年底，全國共建成3764座大中型沼氣池，形成了每年約3.4l億立方米沼氣的生產(chǎn)能力，年處理有機(jī)廢棄物和污水1.2億噸，沼氣利用量達(dá)到80億立方米。到2006年底，建設(shè)農(nóng)村戶用沼氣池的農(nóng)戶達(dá)2260萬戶，占總農(nóng)戶的9.2%，占適宜農(nóng)戶的15.3%，年產(chǎn)沼氣87.0億立方米，使7500多萬農(nóng)民受益，直接為農(nóng)民增收約180億元。生物質(zhì)能源發(fā)電邁出了重要步伐，發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到200萬千瓦。液體生物質(zhì)燃料生產(chǎn)取得明顯進(jìn)展，全國燃料乙醇生產(chǎn)能力達(dá)到：102萬噸，已在河南等9個(gè)省的車用燃料中推廣使用乙醇汽油。

（一）固體生物質(zhì)燃料

固體生物質(zhì)燃料分生物質(zhì)直接燃燒或壓縮成型燃料及生物質(zhì)與煤混合燃燒為原料的燃料。生物質(zhì)燃燒技術(shù)是傳統(tǒng)的能源轉(zhuǎn)化形式，截止到2004年底，中國農(nóng)村地區(qū)已累計(jì)推廣省柴節(jié)煤爐灶1.89億戶，普及率達(dá)到70%以上。省柴節(jié)煤爐灶比普通爐灶的熱效率提高一倍以上，極大緩解了農(nóng)村能源短缺的局面。生物質(zhì)成型燃料是把生物質(zhì)固化成型后采用略加改進(jìn)后的傳統(tǒng)設(shè)備燃用，這種燃料可提高能源密度，但由于壓縮技術(shù)環(huán)節(jié)的問題，成型燃料的壓縮成本較高。目前，中國（清華大學(xué)、河南省能源研究所、北京美農(nóng)達(dá)科技有限公司）和意大利（比薩大學(xué)）兩國分別開發(fā)出生物質(zhì)直接成型技術(shù)，降低了生物質(zhì)成型燃料的成本，為生物質(zhì)成型燃料的廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。此外，中國生物質(zhì)燃料發(fā)電也具有了一定的規(guī)模，主要集中在南方地區(qū)的許多糖廠利用甘蔗渣發(fā)電。廣東和廣西兩?。▍^(qū)）共有小型發(fā)電機(jī)組300余臺，總裝機(jī)容量800兆瓦，云南也有一些甘蔗渣電廠。中國第一批農(nóng)作物秸稈燃燒發(fā)電廠將在河北石家莊晉州市和山東菏澤市單縣建設(shè)，裝機(jī)容量分別為2×12兆瓦和25兆瓦，發(fā)電量分別為1.2億千瓦時(shí)和1.56億千瓦時(shí)，年消耗秸稈20萬噸。

（二）氣體生物質(zhì)燃料

氣體生物質(zhì)燃料包括沼氣、生物質(zhì)氣化制氣等。中國沼氣開發(fā)歷史悠久，但大中型沼氣工程發(fā)展較慢，還停留在幾十年前的個(gè)體小厭氧消化池的水平，2004年，中國農(nóng)戶用沼氣池年末累計(jì)1500萬戶，北方能源生態(tài)模式應(yīng)用農(nóng)戶達(dá)43.42萬戶，南方能源生態(tài)模式應(yīng)用農(nóng)戶達(dá)391.27萬戶，總產(chǎn)氣量45.80億立方米，相當(dāng)于300多萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。到2004年底，中國共建成2500座工業(yè)廢水和畜禽糞便沼氣池，總池容達(dá)到了88.29萬立方米，形成了每年約1.84億立方米沼氣的生產(chǎn)能力，年處理有機(jī)廢物污水5801萬噸，年發(fā)電量63萬千瓦時(shí)，可向13.09萬戶供氣。

在生物質(zhì)氣化技術(shù)開發(fā)方面，中國對農(nóng)林業(yè)廢棄物等生物質(zhì)資源的氣化技術(shù)的深入研究始于20世紀(jì)70年代末、80年代初。截至2006年底，中國生物質(zhì)氣化集中供氣系統(tǒng)的秸稈氣化站保有量539處，年產(chǎn)生物質(zhì)燃?xì)?.5億立方米；年發(fā)電量160千瓦時(shí)稻殼氣化發(fā)電系統(tǒng)已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段。

（三）液體生物質(zhì)燃料

液體生物質(zhì)燃料是指通過生物質(zhì)資源生產(chǎn)的燃料乙醇和生物柴油，可以替代由石油制取的汽油和柴油，是可再生能源開發(fā)利用的重要方向。近年來，中國的生物質(zhì)燃料發(fā)展取得了很大的成績，特別是以糧食為原料的燃料乙醇生產(chǎn)已初步形成規(guī)模?！笆濉逼陂g，在河南、安徽、吉林和黑龍江分別建設(shè)了以陳化糧為原料的燃料乙醇生產(chǎn)廠，總產(chǎn)能達(dá)到每年102萬噸，現(xiàn)已在9個(gè)?。?個(gè)省全部，4個(gè)省的27個(gè)地（市））開展車用乙醇汽油銷售。到2005年，這些地方除軍隊(duì)特需和國家特種儲備外實(shí)現(xiàn)了車用乙醇汽油替代汽油。

但是，受糧食產(chǎn)量和生產(chǎn)成本制約，以糧食作物為原料生產(chǎn)生物質(zhì)燃料大規(guī)模替代石油燃料時(shí)，也會產(chǎn)生如同當(dāng)今面臨的石油問題一樣的原料短缺，因此，中國近期不再擴(kuò)大以糧食為原料的燃料乙醇生產(chǎn)，轉(zhuǎn)而開發(fā)非糧食原料乙醇生產(chǎn)技術(shù)。目前開發(fā)的以木薯為代表的非食用薯類、甜高粱、木質(zhì)纖維素等為原料的生物質(zhì)燃料，既不與糧油競爭，又能降低乙醇成本。廣西是木薯的主要產(chǎn)地，種植面積和總產(chǎn)量均占全國總量的80%，2005年，木薯乙醇產(chǎn)量30萬噸。從生產(chǎn)潛力看，目前，木薯是替代糧食生產(chǎn)乙醇最現(xiàn)實(shí)可行的原料，全國具有年產(chǎn)500萬噸燃料乙醇的潛力。

此外，為了擴(kuò)大生物質(zhì)燃料來源，中國已自主開發(fā)了以甜高粱莖稈為原料生產(chǎn)燃料乙醇的技術(shù)（稱為甜高粱乙醇），目前，已經(jīng)達(dá)到年產(chǎn)5000噸燃料乙醇的生產(chǎn)規(guī)模。國內(nèi)已經(jīng)在黑龍江、內(nèi)蒙古、新疆、遼寧和山東等地，建立了甜高粱種植、甜高梁莖稈制取燃料乙醇的基地。生產(chǎn)1噸燃料乙醇所需原料－－甜高粱莖稈收購成本2000元，加上加工費(fèi)，燃料乙醇生產(chǎn)成本低于3500元，噸。由于現(xiàn)階段國家對燃料乙醇實(shí)行定點(diǎn)生產(chǎn)，這些甜高粱乙醇無法進(jìn)入交通燃料市場，大多數(shù)摻入了低質(zhì)白酒中。另外，中國也在開展纖維素制取燃料乙醇技術(shù)的研究開發(fā)，現(xiàn)已在安徽豐原生化股份有限公司等企業(yè)形成年產(chǎn)600噸的試驗(yàn)生產(chǎn)能力。目前，中國燃料乙醇使用量已居世界第三位。生物柴油是燃料乙醇以外的另一種液體生物質(zhì)燃料。生物柴油的原料來源既可以是各種廢棄或回收的動(dòng)植物油，也可以是含油量高的油料植物，例如麻風(fēng)樹（學(xué)名小桐子）、黃連木等。中國生物柴油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展率先在民營企業(yè)實(shí)現(xiàn)，海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司、福建卓越新能源發(fā)展公司等都建成了年生產(chǎn)能力l萬～2萬噸的生產(chǎn)裝置，主要以餐飲業(yè)廢油和皂化油下腳料為原料。此外，國外公司也進(jìn)軍中國，奧地利一家公司在山東威海市建設(shè)年生產(chǎn)能力25萬噸的生物柴油廠，意大利一家公司在黑龍江佳木斯市建設(shè)年生產(chǎn)能力20萬噸的生物柴油廠。預(yù)計(jì)中國生物柴油產(chǎn)量2010年前約可達(dá)每年100萬噸。

二、中國生物質(zhì)能源發(fā)展政策

為了確保生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展，中國政府出臺了一系列法律法規(guī)和政策措施，積極推動(dòng)了生物質(zhì)能源的開發(fā)和利用。

（一）行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范生產(chǎn)，法律法規(guī)提供保障

本世紀(jì)初，為解決大量庫存糧積壓帶來的財(cái)政重負(fù)和發(fā)展石化替代能源，中國開始生產(chǎn)以陳化糧為主要原料的燃料乙醇。2001年，國家計(jì)劃委員會了示范推行車用汽油中添加燃料乙醇的通告。隨后，相關(guān)部委聯(lián)合出臺了試點(diǎn)方案與工作實(shí)施細(xì)則。2002年3月，國家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會等8部委聯(lián)合制定頒布了《車用乙醇汽油使用試點(diǎn)方案》和《車用乙醇汽油使用試點(diǎn)工作實(shí)施細(xì)則》，明確試點(diǎn)范圍和方式，并制定試點(diǎn)期間的財(cái)政、稅收、價(jià)格等方面的相關(guān)方針政策和基本原則，對燃料乙醇的生產(chǎn)及使用實(shí)行優(yōu)惠和補(bǔ)貼的財(cái)政及價(jià)格政策。在初步試點(diǎn)的基礎(chǔ)上，2004年2月，國家發(fā)展和改革委員會等8部委聯(lián)合《車用乙醇汽油擴(kuò)大試點(diǎn)方案》和《車用乙醇汽油擴(kuò)大試點(diǎn)工作實(shí)施細(xì)則》，在中國部分地區(qū)開展車用乙醇汽油擴(kuò)大試點(diǎn)工作。同時(shí)，為了規(guī)范燃料乙醇的生產(chǎn)，國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局于2001年4月和2004.年4月，分別GBl8350－2001《變性燃料乙醇》和GBl8351－2001《車用乙醇汽油》兩個(gè)國家標(biāo)準(zhǔn)及新車用乙醇汽油強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)（GBl835l一2004）。在國家出臺相關(guān)政策措施的同時(shí)，試點(diǎn)區(qū)域的省份均制定和頒布了地方性法規(guī)，地方各級政府機(jī)構(gòu)依照有關(guān)規(guī)定，加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)和協(xié)調(diào)，嚴(yán)格市場準(zhǔn)入，加大市場監(jiān)管力度，對中國生物質(zhì)燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展和車用生物乙醇汽油推廣使用起到了重大作用。

此外，國家相關(guān)的法律法規(guī)也為生物質(zhì)能源的發(fā)展提供保障。2005年，《中華人民共和國可再生能源法》提出，“國家鼓勵(lì)清潔、高效地開發(fā)利用生物質(zhì)燃料、鼓勵(lì)發(fā)展能源作物，將符合國家標(biāo)準(zhǔn)的生物液體燃料納入其燃料銷售體系”。國家“十一五”規(guī)劃綱要也提出，“加快開發(fā)生物質(zhì)能源，支持發(fā)展秸稈、垃圾焚燒和垃圾填埋發(fā)電，建設(shè)一批秸稈發(fā)電站和林木質(zhì)發(fā)電站，擴(kuò)大生物質(zhì)固體成型燃料、燃料乙醇和生物柴油生產(chǎn)能力”。

（二）運(yùn)用經(jīng)濟(jì)手段和財(cái)政扶持政策推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展

除制定相應(yīng)法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)外，2002年以來，中央財(cái)政也積極支持燃料乙醇的試點(diǎn)及推廣工作，主要措施包括投入國債資金、實(shí)施稅收優(yōu)惠政策、建立并優(yōu)化財(cái)政補(bǔ)貼機(jī)制等。一是投入國債資金4.8億元用于河南、安徽、吉林3省燃料乙醇企業(yè)建設(shè)；二是對國家批準(zhǔn)的黑龍江華潤酒精有限公司、吉林燃料乙醇有限公司、河南天冠燃料乙醇有限公司、安徽豐原生化股份有限公司4家試點(diǎn)單位，免征燃料乙醇5%的消費(fèi)稅，對生產(chǎn)燃料乙醇實(shí)現(xiàn)的增值稅實(shí)行先征后返；三是在試點(diǎn)初期，對生產(chǎn)企業(yè)按保本微利的原則據(jù)實(shí)補(bǔ)貼，在擴(kuò)大試點(diǎn)規(guī)模階段，為促進(jìn)企業(yè)降低生產(chǎn)成本，改為按照平均先進(jìn)的原則定額補(bǔ)貼，補(bǔ)貼逐年遞減。

為進(jìn)一步推動(dòng)生物質(zhì)能源的穩(wěn)步發(fā)展，2006年9月，財(cái)政部、國家發(fā)展和改革委員會、農(nóng)業(yè)部、國家稅務(wù)總局、國家林業(yè)局聯(lián)合出臺了《關(guān)于發(fā)展生物質(zhì)能源和生物化工財(cái)稅扶持政策的實(shí)施意見》，在風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避與補(bǔ)償、原料基地補(bǔ)助、示范補(bǔ)助、稅收減免等方面對于發(fā)展生物質(zhì)能源和生物化工制定了具體的財(cái)稅扶持政策。此外，自2006年1月1日《可再生能源法》正式生效后，醞釀中與之配套的各項(xiàng)行政法規(guī)和規(guī)章也開始陸續(xù)出臺。財(cái)政部2006年10月4日出臺了《可再生能源發(fā)展專項(xiàng)資金管理暫行辦法》，該辦法對專項(xiàng)資金的扶持重點(diǎn)、申報(bào)及審批、財(cái)務(wù)管理、考核監(jiān)督等方面做出全面規(guī)定。該《辦法》規(guī)定：發(fā)展專項(xiàng)資金由國務(wù)院財(cái)政部門依法設(shè)立，發(fā)展專項(xiàng)資金的使用方式包括無償資助和貸款貼息，通過中央財(cái)政預(yù)算安排。

三、中國生物質(zhì)能源發(fā)展中存在的主要問題

盡管中國在生物質(zhì)能源等可再生能源的開發(fā)利用方面取得了一些成效，但由于中國生物質(zhì)能源發(fā)展還處于起步階段，面臨許多困難和問題，歸納起來主要有以下幾個(gè)方面。

（一）原料資源短缺限制了生物質(zhì)能源的大規(guī)模生產(chǎn)

由于糧食資源不足的制約，目前，以糧食為原料的生物質(zhì)燃料生產(chǎn)已不具備再擴(kuò)大規(guī)模的資源條件。今后，生物質(zhì)燃料乙醇生產(chǎn)應(yīng)轉(zhuǎn)為以甜高粱、木薯、紅薯等為原料，特別是以適宜在鹽堿地、荒地等劣質(zhì)地和氣候干旱地區(qū)種植的甜高粱為主要原料。雖然中國有大量的鹽堿地、荒地等劣質(zhì)土地可種植甜高粱，有大量荒山、荒坡可以種植麻風(fēng)樹和黃連木等油料植物，但目前缺乏對這些土地利用的合理評價(jià)和科學(xué)規(guī)劃。目前，雖然在西南地區(qū)已種植了一定數(shù)量的麻風(fēng)樹等油料植物，但不足以支撐生物柴油的規(guī)?；a(chǎn)。因此，生物質(zhì)燃料資源不落實(shí)是制約生物質(zhì)燃料規(guī)?；l(fā)展的重要因素。

（二）還沒有建立起完備的生物質(zhì)能源工業(yè)體系，研究開發(fā)能力弱，技術(shù)產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)薄弱

雖然中國已實(shí)現(xiàn)以糧食為原料的燃料乙醇的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，但以其他能源作物為原料生產(chǎn)生物質(zhì)燃料尚處于技術(shù)試驗(yàn)階段，要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，還需要在生產(chǎn)工藝和產(chǎn)業(yè)組織等方面做大量工作。以廢動(dòng)植物油生產(chǎn)生物柴油的技術(shù)較為成熟，但發(fā)展?jié)摿τ邢?。后備資源潛力大的纖維素生物質(zhì)燃料乙醇和生物合成柴油的生產(chǎn)技術(shù)還處于研究階段，一些相對成熟的技術(shù)尚缺乏標(biāo)準(zhǔn)體系和服務(wù)體系的保障，產(chǎn)業(yè)化程度低，大規(guī)模生物質(zhì)能源生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化的格局尚未形成。

（三）生物燃油產(chǎn)品市場競爭力較弱

巴西以甘蔗生產(chǎn)燃料乙醇1980年每噸價(jià)格為849美元，1998年降到300美元以下。中國受原料來源、生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)組織等多方面因素的影響，燃料乙醇的生產(chǎn)成本比較高，目前，以陳化糧為原料生產(chǎn)的燃料乙醇的成本約為每噸3500元左右，以甜高粱、木薯等為原料生產(chǎn)的燃料乙醇的成本約為每噸4000元。按等效熱值與汽油比較，汽油價(jià)格達(dá)到每升6元以上時(shí)，燃料乙醇才可能贏利。目前，國家每年對102萬噸燃料乙醇的財(cái)政補(bǔ)貼約為15億元，在目前的技術(shù)和市場條件下，擴(kuò)大燃料乙醇生產(chǎn)需要大量的資金補(bǔ)貼。以甜高粱和麻風(fēng)樹等非糧食作物為原料的燃料乙醇和生物柴油的生產(chǎn)技術(shù)才剛剛開始產(chǎn)業(yè)化試點(diǎn)，產(chǎn)業(yè)化程度還很低，近期在成本方面的競爭力還比較弱。因此，生物質(zhì)燃料成本和石油價(jià)格是制約生物質(zhì)燃料發(fā)展的重要因素。

（四）政策和市場環(huán)境不完善，缺乏足夠的經(jīng)濟(jì)鼓勵(lì)政策和激勵(lì)機(jī)制

生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)是具有環(huán)境效益的弱勢產(chǎn)業(yè)。從國外的經(jīng)驗(yàn)看，政府支持是生物質(zhì)能源市場發(fā)育初期的原始動(dòng)力。不論是發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家，生物質(zhì)能源的發(fā)展均離不開政府的支持，例如投融資、稅收、補(bǔ)貼、市場開拓等一系列的優(yōu)惠政策。2000年以來，國家組織了燃料乙醇的試點(diǎn)生產(chǎn)和銷售，建立了包括燃料乙醇的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)基地、銷售渠道、財(cái)政補(bǔ)貼和稅收優(yōu)惠等在內(nèi)的政策體系，積累了生產(chǎn)和推廣燃料乙醇的初步經(jīng)驗(yàn)。但是，由于以糧食為原料的燃料乙醇發(fā)展?jié)摿τ邢?，為避免對糧食安全造成負(fù)面影響，國家對燃料乙醇的生產(chǎn)和銷售采取了嚴(yán)格的管制。近年來，雖有許多企業(yè)和個(gè)人試圖生產(chǎn)或銷售燃料乙醇，但由于受到現(xiàn)行政策的限制，不能普遍享受到財(cái)政補(bǔ)貼，也難以進(jìn)入汽油現(xiàn)有的銷售渠道。對于生物柴油的生產(chǎn)，國家還沒有制定相關(guān)的政策，特別是還沒有生物柴油的國家標(biāo)準(zhǔn)，更沒有生物柴油正常的銷售渠道。此外，生物質(zhì)資源的其它利用項(xiàng)目，例如燃燒發(fā)電、氣化發(fā)電、規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場大中型沼氣工程項(xiàng)目等，初始投資高，需要穩(wěn)定的投融資渠道給予支持，并通過優(yōu)惠的投融資政策降低成本。中國缺乏行之有效的投融資機(jī)制，在一定程度上制約了生物質(zhì)資源的開發(fā)利用。

四、中國生物質(zhì)能源未來的發(fā)展特點(diǎn)和趨勢

（一）逐步改善現(xiàn)有的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，降低石油的進(jìn)口依存度

中國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，必須構(gòu)筑在能源安全和有效供給的基礎(chǔ)之上。目前，中國能源的基本狀況是：資源短缺，消費(fèi)結(jié)構(gòu)單一，石油的進(jìn)口依存度高，形勢十分嚴(yán)峻。2004年，中國一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，煤炭占67.7%，石油占22.7%，天然氣占2.6%，水電等占7.0%；一次能源生產(chǎn)總量中，煤炭占75.6%，石油占13.5%，天然氣占3.O%，水電等占7.9%。這種能源結(jié)構(gòu)導(dǎo)致對環(huán)境的嚴(yán)重污染和不可持續(xù)性。中國石油儲量僅占世界總量的2%，消費(fèi)量卻是世界第二，且需求持續(xù)高速增長，1990年的消費(fèi)量剛突破1億噸，2000年達(dá)到2.3億噸，2004年達(dá)到3.2億噸。中國自1993年成為石油凈進(jìn)口國后，2005年進(jìn)口原油及成品油約1.3億噸，估計(jì)2010年將進(jìn)口石油2.5億噸，進(jìn)口依存度將超過50%。進(jìn)口依存度越高，能源安全度就越低。中國進(jìn)口石油的80%來自中東，且需經(jīng)馬六甲海峽，受國際形勢影響很大。

因此，今后在厲行能源節(jié)約和加強(qiáng)常規(guī)能源開發(fā)的同時(shí)，改變目前的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，向能源多元化和可再生清潔能源時(shí)代過渡，已是大勢所趨，而在眾多的可再生能源和新能源中，生物質(zhì)能源的規(guī)?；_發(fā)無疑是一項(xiàng)現(xiàn)實(shí)可行的選擇。

（二）生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的多功能性進(jìn)一步推動(dòng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展

生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)是以農(nóng)林產(chǎn)品及其加工生產(chǎn)的有機(jī)廢棄物，以及利用邊際土地種植的能源植物為原料進(jìn)行生物能源和生物基產(chǎn)品生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)。中國是農(nóng)業(yè)大國，生物質(zhì)原料生產(chǎn)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一部分，生物質(zhì)能源的蘊(yùn)藏量很大，每年可用總量折合約5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，僅農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中每年產(chǎn)生的農(nóng)作物秸稈，就折合1.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。中國有不宜種植糧食作物、但可以種植能源植物的土地約l億公頃，可人工造林土地有311萬公頃。按這些土地20%的利用率計(jì)算，每年約可生產(chǎn)10億噸生物質(zhì)，再加上木薯、甜高粱等能源作物，據(jù)專家測算，每年至少可生產(chǎn)燃料乙醇和生物柴油約5000萬噸，農(nóng)村可再生能源開發(fā)利用潛力巨大。生物基產(chǎn)品和生物能源產(chǎn)品不僅附加值高，而且市場容量幾近無限，這為農(nóng)民增收提供了一條重要的途徑；生物質(zhì)能源生產(chǎn)可以使有機(jī)廢棄物和污染源無害化和資源化，從而有利于環(huán)保和資源的循環(huán)利用，可以顯著改善農(nóng)村能源的消費(fèi)水平和質(zhì)量，凈化農(nóng)村的生產(chǎn)和生活環(huán)境。生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的這種多功能性使它在眾多的可再生能源和新能源中脫穎而出和不可替代，這種多功能性對擁有8億農(nóng)村人口的中國和其他發(fā)展中國家具有特殊的重要性。

（三）凈化環(huán)境，進(jìn)一步為環(huán)境“減壓”

隨著中國經(jīng)濟(jì)的高速增長，以石化能源為主的能源消費(fèi)量劇增，在過去的20多年里，中國能源消費(fèi)總量增長了2.6倍，對環(huán)境的壓力越來越大。2003年，中國二氧化碳排放量達(dá)到8.23億噸，居世界第二位。2025年前后，中國二氧化碳排放量可能超過美國而居首位。2003年，中國二氧化硫的排放量也超過了2000萬噸，居世界第一位，酸雨區(qū)已經(jīng)占到國土面積的30%以上。中國二氧化碳排放量的70%、二氧化硫排放量的90%、氮氧化物排放量的2／3均來自燃煤。預(yù)計(jì)到2020年，氧化硫和氮氧化物的排放量將分別超過中國環(huán)境容量30%和46%?！毒┒甲h定書》已對發(fā)達(dá)國家分配了2012年前二氧化碳減排8%的指標(biāo)，中國是《京都議定書》的簽約國，承擔(dān)此項(xiàng)任務(wù)只是時(shí)間早晚的問題。此外，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和廢棄物排放也對生態(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)重傷害。因此，發(fā)展生物質(zhì)能源，以生物質(zhì)燃料直接或成型燃燒發(fā)電替代煤炭以減少二氧化碳排放，以生物燃油替代石化燃油以減少碳?xì)浠铩⒌趸锏葘Υ髿獾奈廴?，將對于改善能源結(jié)構(gòu)、提高能源利用效率、減輕環(huán)境壓力貢獻(xiàn)巨大。

（四）技術(shù)逐步完善，產(chǎn)業(yè)化空間廣闊

從生物質(zhì)能源的發(fā)展前景看，第一，生物乙醇是可以大規(guī)模替代石化液體燃料的最現(xiàn)實(shí)選擇；第二，對石油的替代，將由E85（在乙醇中添加15%的汽油）取代E10（汽油中添加10%的乙醇）；第三，F(xiàn)FVs（靈活燃料汽車）促進(jìn)了生物燃油生產(chǎn)和對石化燃料的替代，生物燃油的發(fā)展帶動(dòng)了傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)的更新改造；第四，沼氣將規(guī)模化生產(chǎn)，用于供熱發(fā)電、（經(jīng)純化壓縮）車用燃料或罐裝管輸；第五，生物質(zhì)成型燃料的原料充足，技術(shù)成熟，投資少、見效快，可廣泛用于替代中小鍋爐用煤，熱電聯(lián)產(chǎn)（CHP）能效在90%以上，是生物質(zhì)能源家族中的重要成員；第六，以木質(zhì)纖維素生產(chǎn)的液體生物質(zhì)燃料（Bff。）被認(rèn)為是第二代生物質(zhì)燃料，包括纖維素乙醇、氣化后經(jīng)費(fèi)托合成生物柴油（FT柴油），以及經(jīng)熱裂解（TDP）或催化裂解（CDP）得到的生物柴油。此外，通過技術(shù)研發(fā)還將開拓新的資源空間。工程藻類的生物量巨大，如果能將現(xiàn)代生物技術(shù)和傳統(tǒng)育種技術(shù)相結(jié)合，優(yōu)化育種條件，就有可能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模養(yǎng)殖高產(chǎn)油藻。一旦高產(chǎn)油藻開發(fā)成功并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，由藻類制取生物柴油的規(guī)?？梢赃_(dá)到數(shù)千萬噸。

據(jù)專家預(yù)測估計(jì)，到2010年，中國年生產(chǎn)生物燃油約為600萬噸，其中，生物乙醇500萬噸、生物柴油100萬噸：到2020年，年生產(chǎn)生物燃油將達(dá)到1900萬噸，其中，生物乙醇1000萬噸，生物柴油900萬噸。

第3篇：生物燃料發(fā)展范文

2006年5月份，一列特殊的火車在瑞典開始正式運(yùn)營。該火車共有10節(jié)車廂，最高速度可達(dá)每小時(shí)130公里――這是世界上第一列使用生物燃料的火車，使用的燃料是由屠宰場里扔掉的牛油、內(nèi)臟等經(jīng)過高溫發(fā)酵而產(chǎn)生的沼氣。據(jù)報(bào)道，瑞典打算用10年的時(shí)間，對所有辦公用車、公共汽車、旅游車和校車進(jìn)行改造，最終使它們能夠使用生物燃料。

生物燃料是指從植物，特別是農(nóng)作物中提取適用于汽油或柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料，包括燃料乙醇、生物柴油、生物氣體、生物甲醇、生物二甲醚等，目前以燃料乙醇和生物柴油最為常見。國際市場原油價(jià)格持續(xù)處于高位，由于生物燃料能有效替代汽油和柴油，并且更具環(huán)保優(yōu)勢，所以近年來，生物燃料成為世界范圍內(nèi)可再生能源研究的熱點(diǎn)。

在生物燃料的規(guī)模化生產(chǎn)方面，巴西、美國、德國和中國處于世界領(lǐng)先位置。2005年全世界燃料乙醇的總產(chǎn)量約為3000萬噸，其中巴西和美國的產(chǎn)量都為1200萬噸。我國每年生產(chǎn)燃料乙醇102萬噸，可以混配超過1020萬噸生物乙醇汽油，乙醇汽油的消費(fèi)量已占全國汽油消費(fèi)量的20％，成為世界上第三大生物燃料乙醇生產(chǎn)國。

在生物柴油方面，2005年世界生物柴油總產(chǎn)量約220萬噸，其中德國約為150萬噸。據(jù)《南德意志報(bào)》報(bào)道，2006年，德國生物柴油銷售量已經(jīng)超過300萬噸，占德國汽車柴油總消費(fèi)量的10％。

短命的第一代生物燃料

美國的乙醇燃料已占運(yùn)輸用燃料的3％。2006年美國國會通過的《能源政策法》規(guī)定，到2010年，汽油中必須摻入的生物燃料應(yīng)是目前的3倍。歐盟在2006年春天公布的《歐盟生物燃料實(shí)施計(jì)劃》稱，到2030年歐洲將有27%至48%的汽車使用生物燃油，這將大大減輕歐盟各成員國對于石油能源的依賴。日本的一項(xiàng)環(huán)保計(jì)劃透露，日本要在4年內(nèi)讓國內(nèi)40%的汽車改用生物燃料。

中國也在積極推廣生物燃料，特別是燃料乙醇。除2004年2月已批準(zhǔn)的黑龍江、吉林、遼寧、河南、安徽5省以外，湖北、山東、河北、江蘇等也將進(jìn)行乙醇汽油使用試點(diǎn)。東北三省已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全境全面封閉推廣使用車用乙醇汽油。國家發(fā)改委報(bào)告稱，2005年我國生物乙醇汽油的消費(fèi)量已占全國汽油消費(fèi)量的20％。同時(shí)，國家有關(guān)部門正在研究制定推進(jìn)生物柴油產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)劃以及相應(yīng)的激勵(lì)政策，提出了“到2020生物柴油生產(chǎn)能力達(dá)到200萬噸”的產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)。

國內(nèi)生產(chǎn)燃料乙醇，主要原料是陳化糧。中國發(fā)展生物燃料的初衷，除了能源替代之外，還有消化陳化糧、提升糧食價(jià)格、提高農(nóng)民收入方面的考慮。目前全球各地生產(chǎn)生物燃料，也是大多以糧食作物為原料，如玉米、大豆、油菜子、甘蔗等。

使用糧食作物作為生產(chǎn)原料的生物燃料被稱為第一代生物燃料。盡管第一代生物燃料到現(xiàn)在為止也只不過經(jīng)歷了區(qū)區(qū)幾年的發(fā)展，并且只是在很少的幾個(gè)國家實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；a(chǎn)，但是它的局限性很快就顯示出來。目前世界各國都在著力研發(fā)第二代生物燃料。

第一代生物燃料的最大缺點(diǎn)是占用耕地太多以及威脅糧食供應(yīng)。紐約理工大學(xué)教授詹姆斯?喬丹和詹姆斯?鮑威爾前不久在《華盛頓郵報(bào)》上撰文指出：生物燃料不是滿足我們對交通燃料需求的一個(gè)長期而實(shí)用的解決方案、即便目前美國三億公頃耕地都用來生產(chǎn)乙醇，也只能供應(yīng)2025年需求量的一半。可是這對土地和農(nóng)業(yè)的影響將是毀滅性的。

美國明尼蘇達(dá)大學(xué)一個(gè)研究小組2006年7月10日在美國《國家科學(xué)院學(xué)報(bào)》上指出，未來的生物燃料應(yīng)該在產(chǎn)出效率上有明顯提高，其生產(chǎn)用地也不能和主要農(nóng)作物用地沖突。文章指出，能在低產(chǎn)農(nóng)田和較惡劣環(huán)境種植的作物如柳枝稷、莎草和木本植物等，可能更有前途。

2006年10月份在北京舉行的“2006中國油氣投資論壇”上，國家能源辦副主任徐錠明指出，發(fā)展生物能源不可一哄而上，要以戰(zhàn)略眼光，結(jié)合各地的資源情況，從實(shí)際出發(fā)。此前，國家發(fā)改委、農(nóng)業(yè)部的官員，也分別對地方政府在發(fā)展生物能源方面的沖動(dòng)提出忠告，要求一定不能與人爭地、爭糧、爭水。

第二代生物燃料漸成氣候

鑒于此，生物燃料業(yè)加快了新技術(shù)的開發(fā)，并將目光投向非糧作物。國際能源機(jī)構(gòu)大力支持推進(jìn)第二代技術(shù)的研發(fā)，二代生物燃料不僅有更加豐富的原料來源，而且使用成本很低，草、麥秸、木屑及生長期短的木材都能成為原料。加拿大已建成使用麥秸生產(chǎn)乙醇的工廠，德國開發(fā)了使用木材和麥秸等生產(chǎn)生物柴油的技術(shù)，哥倫比亞已成功地從棕櫚油中提煉出乙醇。烏拉圭畜牧業(yè)非常發(fā)達(dá)，開始以牛羊脂肪為原料提煉生物柴油。日本已經(jīng)在大阪建成一座年產(chǎn)1400噸實(shí)驗(yàn)性生物燃料的工廠，可以利用住宅建筑工程中廢棄的木材等原料生產(chǎn)能添加到汽油中的生物燃料。

中國在第二代生物燃料技術(shù)方面的研發(fā)也不落后于其他國家。中國科學(xué)院一個(gè)實(shí)驗(yàn)室研制出一項(xiàng)最新科技成果，可以將木屑、稻殼、玉米稈和棉花稈等多種原料進(jìn)行熱解液化和再加工，將它們轉(zhuǎn)化為生物燃料。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國目前能夠規(guī)?；玫纳锶剂嫌湍颈局参镉?0種，這10種植物都蘊(yùn)藏著盛大潛力。豐富的植物資源，使中國生物燃油的前景非常光明。

中國除了進(jìn)行以木本植物為原料的實(shí)驗(yàn)外，還擴(kuò)大了糧食原料的實(shí)驗(yàn)范圍，探索以低產(chǎn)農(nóng)田和較惡劣環(huán)境種植的作物為原料，并在一些技術(shù)上取得了突破。2006年8月，河南天冠燃料乙醇有限公司投產(chǎn)的年產(chǎn)3000噸纖維乙醇項(xiàng)目，成為國內(nèi)首個(gè)利用秸稈類纖維質(zhì)原料生產(chǎn)乙醇的項(xiàng)目。2006年10月19日，中糧集團(tuán)在廣西開工建設(shè)的40萬噸燃料乙醇項(xiàng)目，所用原料為木薯，也屬于非糧作物。加工1噸燃料乙醇，用木薯的成本比用玉米和甘蔗分別低500元和300元左右。而且由于木薯適于在土層淺、雨水不宜保持的喀斯特地區(qū)種植，更有助于幫助農(nóng)民增加收入。

種種跡象表明，生物燃料的發(fā)展方向正在悄然轉(zhuǎn)變，生產(chǎn)生物燃料的原料將由“以糧為主”向“非糧替代”轉(zhuǎn)變。

第4篇：生物燃料發(fā)展范文

（一）美國的“能源農(nóng)場”策略

為了控制中東地區(qū)的石油資源，美國在軍備支出方面付出巨大代價(jià)，美國政府逐漸認(rèn)識到把資金投給動(dòng)蕩不安的中東還不如投給國內(nèi)的農(nóng)場主。美國的能源農(nóng)業(yè)是以燃料酒精為突破口發(fā)展起來的。在上世紀(jì)70年代初，美國開始利用玉米為原料生產(chǎn)燃料酒精，80年代后期，由于石油價(jià)格走低，燃料酒精產(chǎn)業(yè)的發(fā)展一度處于停頓狀態(tài)。近年來，受石油價(jià)格大幅上漲的影響，燃料酒精再次得到重視，生產(chǎn)規(guī)模迅速增大。美國人少地多，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)達(dá)，玉米等農(nóng)產(chǎn)品過剩，以糧食為原料生產(chǎn)燃料酒精具有良好的產(chǎn)業(yè)化條件和基礎(chǔ)。目前，美國玉米酒精年產(chǎn)量已達(dá)1000萬噸，其中，912萬噸被添加到汽油中，替代了運(yùn)輸用能源的3%，在中西部12個(gè)州這一比例甚至達(dá)到了5%～10%。

為了推動(dòng)能源農(nóng)業(yè)的發(fā)展，美國在總體部署、市場供應(yīng)、稅收優(yōu)惠、資金支持、技術(shù)開發(fā)等方面做出了系統(tǒng)的安排。

1.總體部署。1990年以來，美國出臺了一系列的法令法規(guī)推動(dòng)生物質(zhì)能源的使用。例如，1994年，美國環(huán)境保護(hù)委員會（EPA）規(guī)定，以燃料酒精為主的可再生清潔燃料在大城市必須全年供應(yīng)：1998年，國會通過《汽車替代燃料法》，鼓勵(lì)使用燃料酒精作為替代能源。1999年，美國總統(tǒng)簽署的一項(xiàng)國家戰(zhàn)略計(jì)劃提出，到2020年，生物質(zhì)燃油將取代石化類燃油消費(fèi)量的10%。2005年實(shí)施的《國家能源政策法》規(guī)定，銷售的汽油中必須包含一定比例（將逐年遞增）的生物質(zhì)能源燃料，在未來的5年內(nèi)，燃料酒精的產(chǎn)量將增加一倍，到2012年，汽油中添加酒精的數(shù)量要達(dá)到80億加侖（2430萬噸），2013年，可再生能源要占全部能源的7.5%以上。2005年，美國農(nóng)業(yè)部（USDA）宣布實(shí)施綜合能源戰(zhàn)略，支持燃料酒精、生物柴油等可再生能源的開發(fā)、生產(chǎn)和使用，成立能源理事會，協(xié)調(diào)與美國能源部、環(huán)保局等部門的合作，監(jiān)督綜合能源戰(zhàn)略的實(shí)施。

美國通過以上法令法規(guī)，從總體上對生物質(zhì)能源的開發(fā)利用進(jìn)行了規(guī)劃，以法律手段為能源農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了保障。

2.市場供應(yīng)。2005年的《國家能源政策法》要求汽油中必須添加一定比例的燃料酒精，能源部門也通過政策規(guī)定，聯(lián)邦、州和公共部門必須有一定比例的車輛使用生物柴油。為保證了燃料酒精的市場供應(yīng)，美國加快了乙醇加油站的布點(diǎn)建設(shè)，2006年，乙醇加油站增加了近1／3，目前，境內(nèi)的乙醇加油站已達(dá)到1000個(gè)左右。此外，美國的汽車制造商也十分配合生物燃料的推廣使用，僅2006年一年，向市場投放的可變?nèi)剂掀嚲瓦_(dá)到100萬輛左右。

3.稅收優(yōu)惠·為了推廣燃料酒精的生產(chǎn)和銷售，美國制定了十分具體的稅收優(yōu)惠政策，主要涉及兩種稅的減免：一是燃料貨物稅的減免，減免幅度根據(jù)燃料中酒精的含量確定，例如，對E85酒精（85%酒精與15%汽油混合）減免57美分／加侖；二是對生產(chǎn)、銷售、使用燃料酒精的企業(yè)減免聯(lián)邦所得稅，減免幅度因企業(yè)類型不同而異，例如，對酒精生產(chǎn)商減免所得稅10美分，加侖，對酒精汽油配制商減免所得稅54美分/加侖，對酒精汽油零售商或不通過零售商直接使用酒精汽油的機(jī)構(gòu)銷售或使用E85酒精，減免所得稅5.4美分，加侖。積極的稅收優(yōu)惠政策有效地刺激了生物燃料在美國的應(yīng)用。

4.資金支持。據(jù)USDA統(tǒng)計(jì)，2001年以來，USDA的農(nóng)村發(fā)展基金已經(jīng)投放資金2.9億美元，資助酒精生產(chǎn)工廠以及風(fēng)能、太陽能等可再生能源項(xiàng)目。2005年的《國家能源政策法》規(guī)定，在未來的5年內(nèi)政府將為可再生能源項(xiàng)目提供30億美元以上的資金。2006年1月，在美國最大的農(nóng)業(yè)組織－－美國農(nóng)業(yè)社團(tuán)聯(lián)盟（AmericanFarmBureauFederation）年會上，USDA宣布將提供1900萬美元作為無償補(bǔ)助資金支持可再生能源生產(chǎn)計(jì)劃，鼓勵(lì)農(nóng)場主和中小企業(yè)從事可再生能源的開發(fā)，并對可再生能源項(xiàng)目優(yōu)先提供貸款。

5.技術(shù)開發(fā)。美國加大了能源農(nóng)業(yè)的研發(fā)投入力度，并取得了一系列重大進(jìn)展。在能源作物選育上，美國科學(xué)家利用甘蔗和熱帶草本植物雜交選育了能源甘蔗，其生物量比一般的糖料甘蔗高一倍左右，酒精發(fā)酵量高達(dá)23～26噸，年·公頃。在生物質(zhì)能源生產(chǎn)工藝上，美國進(jìn)行了技術(shù)創(chuàng)新，采用先進(jìn)高效發(fā)酵工藝，使酒精生產(chǎn)的原材料成本在過去的15年中降低了2／3。考慮到糧食酒精生產(chǎn)本身需要消耗大量的石化類燃料，近期美國的生物質(zhì)能源發(fā)展計(jì)劃出現(xiàn)了戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)移，糧食酒精開始向農(nóng)林纖維素酒精過渡。由于纖維素酒精的原料――纖維素酶價(jià)格較高，燃料酒精生產(chǎn)在成本上不合算，近期美國在提高酶的生產(chǎn)活力方面重點(diǎn)攻關(guān)，利用生物工程技術(shù)有效控制生產(chǎn)成本。

（二）巴西的燃料酒精發(fā)展計(jì)劃

目前，全球生物質(zhì)能源占能源消費(fèi)總量的平均比重為13.6%，其中，發(fā)達(dá)國家為6%，而巴西已經(jīng)達(dá)到44%。巴西具有發(fā)展能源農(nóng)業(yè)得天獨(dú)厚的自然條件。該國國土面積851萬平方公里，牧場2億多公頃，農(nóng)田6200多萬公頃，這些土地都非常適宜種植甘蔗、玉米以及大豆、油棕櫚、蓖麻、向日葵等能源作物。此外，巴西還有大量能夠種植能源作物、但尚未開墾利用的土地。這些有利的自然條件為巴西能源農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了充分的保障。

巴西是世界上最早實(shí)施燃料酒精計(jì)劃的國家之一，也是最早實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)化的國家。在上世紀(jì)70年代中期，巴西利用本國榨糖業(yè)比較發(fā)達(dá)、甘蔗資源十分豐富的有利條件，開始利用甘蔗生產(chǎn)燃料酒精。經(jīng)過30年的發(fā)展，已經(jīng)形成完整的“甘蔗種植－燃料酒精－酒精汽車”產(chǎn)業(yè)鏈，產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷增大，到2005年底，燃料酒精年產(chǎn)量已達(dá)1200萬噸，出口燃料酒精21億升，成為世界上最大的燃料酒精生產(chǎn)國、消費(fèi)國和出口國。

燃料酒精的規(guī)?；a(chǎn)降低了巴西能源的對外依存度，保障了能源安全，同時(shí)也調(diào)動(dòng)了農(nóng)民種植甘蔗的積極性，穩(wěn)定了蔗糖生產(chǎn)，現(xiàn)在，燃料酒精產(chǎn)業(yè)已成為巴西的支柱產(chǎn)業(yè)。巴西能源農(nóng)業(yè)從燃料酒精產(chǎn)業(yè)化發(fā)展開始，取得成功后又在生物柴油上加大了投資的力度，并且取得可喜的回報(bào)，每桶生物柴油的成本已經(jīng)降低到26美元。

1.總體規(guī)劃。在不同的時(shí)期，巴西選擇了不同的生物質(zhì)能源發(fā)展戰(zhàn)略。在生物質(zhì)能源發(fā)展的初期，巴西選擇了以傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)－－榨糖業(yè)為支撐，以甘蔗酒精為突破口，實(shí)行燃料酒精產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展戰(zhàn)略，取得了能源農(nóng)業(yè)發(fā)展的先機(jī)。在本國燃料酒精產(chǎn)業(yè)的規(guī)模穩(wěn)定后，巴西及時(shí)提出酒精出口戰(zhàn)略，特別是近年來在石油價(jià)格急劇上漲、雙燃料動(dòng)力汽車熱銷、全球?qū)θ剂暇凭枨罅吭鲩L的背景下，巴西加大了燃料酒精出口推廣的力度，目前，巴西已經(jīng)開始向委內(nèi)瑞拉和尼日利亞出口燃料酒精，同日本建立燃料酒精合資企業(yè)的計(jì)劃也在積極商討之中。此外，巴西政府已經(jīng)把中國、印度、印度尼西亞等能源匱乏國列入目標(biāo)國，正在加強(qiáng)政府間的游說。借鑒燃料酒精產(chǎn)業(yè)發(fā)展的成功經(jīng)驗(yàn)，巴西將生物柴油的開發(fā)利用和產(chǎn)業(yè)化列入下一步的發(fā)展重點(diǎn)，由總統(tǒng)府牽頭、14個(gè)政府部門參與，成立了跨部門的委員會，負(fù)責(zé)制定生物柴油推廣政策和措施。

2.市場供應(yīng)。為了擴(kuò)大燃料酒精的銷售，增加對消費(fèi)者的吸引力，巴西出臺了一系列具體措施保證燃料酒精的市場銷售，例如，一些州規(guī)定，政府所屬的石油公司必須購買一定數(shù)量的燃料酒精，以低于汽油的價(jià)格銷售燃料酒精，等等。在生物柴油的市場供應(yīng)上，巴西政府也進(jìn)行了系統(tǒng)的規(guī)劃：從2008年起，全國市場上銷售的柴油必須添加2%的生物柴油；到2013年，添加生物柴油的比例應(yīng)提高到5%。

3.資金支持。長期以來，巴西出臺了各種措施對生產(chǎn)燃料酒精的企業(yè)提供資金上的幫助，鼓勵(lì)生物質(zhì)能源的生產(chǎn)。例如，對燃料酒精生產(chǎn)企業(yè)提供低息貸款，國家的政策性銀行設(shè)立了生物燃油專項(xiàng)信貸基金，提供最高可達(dá)90%的融資信貸。為了鼓勵(lì)農(nóng)民種植大豆、甘蔗、油棕櫚、向日葵等作物，保證生物質(zhì)能源生產(chǎn)的原料供應(yīng)，對直接從事能源作物種植的農(nóng)戶，聯(lián)邦政府設(shè)立了l億雷亞爾（折合0.34億美元）的信貸資金。

4.技術(shù)開發(fā)。在1975～1989年期間，巴西政府投資49.2億美元，形成了蔗糖酒精生產(chǎn)技術(shù)和酒精汽車技術(shù)的研究體系，一些研究機(jī)構(gòu)紛紛與企業(yè)尋求聯(lián)合，共同致力于生物燃油技術(shù)的推廣使用。在全國27個(gè)州中，已有23個(gè)州建立了開發(fā)生物燃油的技術(shù)網(wǎng)絡(luò)。最近，巴西又開發(fā)出從甘蔗渣中提取酒精的新技術(shù)，進(jìn)一步提高了甘蔗的酒精產(chǎn)出率。

（三）德國的生物柴油發(fā)展之路

由于生物柴油具有可再生、比傳統(tǒng)柴油燃燒更徹底、排放尾氣二氧化碳更低等優(yōu)點(diǎn)，從而得到德國政府的大力推廣，并且作為生物質(zhì)能源的發(fā)展重點(diǎn)加以引導(dǎo)和扶持。目前，生物柴油已成為第一個(gè)在德國全國范圍內(nèi)銷售的石油替代燃料，德國也成為世界最大的生物柴油生產(chǎn)國和消費(fèi)國。

1988年，德國聶爾化工公司率先從油菜籽中提煉生物柴油。經(jīng)過二十來年的發(fā)展，生物柴油的生產(chǎn)規(guī)模不斷增大，到2005年，生產(chǎn)企業(yè)有23個(gè)，年生產(chǎn)能力達(dá)140多萬噸，占整個(gè)歐盟15國總生產(chǎn)能力的一半以上。據(jù)報(bào)道，德國的Neckermann可再生資源公司已建成世界最大的生物柴油生產(chǎn)流水線，整個(gè)生產(chǎn)工藝從菜籽開始，經(jīng)過菜籽加工、壓榨、抽提、粗油加工幾個(gè)過程，最后產(chǎn)出生物柴油。著名的殼牌公司也計(jì)劃在德國北部投資4億歐元，建設(shè)生物柴油提煉廠，預(yù)計(jì)2008年年產(chǎn)量將會達(dá)到2億升。除了直接從油類植物中提煉生物柴油外，德國對廢棄油脂的利用也十分重視，例如，飯館的廢棄食用油不能隨意傾倒，必須向環(huán)保部門支付收集費(fèi)，由環(huán)保部門統(tǒng)一處理加工成柴油替代品。

1.市場供應(yīng)。德國政府規(guī)定，從2004.年1月起，必須在柴油中強(qiáng)制性地加入一定比例的生物燃油。為了推廣生物柴油的使用，德國加強(qiáng)了生物柴油加油站的布點(diǎn)建設(shè)，形成密度大、供應(yīng)快捷、服務(wù)完善的生物柴油供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)。德國現(xiàn)有生物柴油加油站1700多個(gè)，平均每20-45公里公路上就能找到一個(gè)生物柴油加油站，并且還在以每年120家的速度增長。此外，為了保證生物柴油的質(zhì)量，德國在生物柴油的質(zhì)量管理方面做出嚴(yán)格規(guī)定，成立了生物柴油質(zhì)量管理聯(lián)盟，對生物柴油的原材料供應(yīng)、生產(chǎn)、運(yùn)輸、銷售等環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)密的質(zhì)量監(jiān)控。

2.配套產(chǎn)業(yè)的跟進(jìn)。相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)跟進(jìn)是德國發(fā)展生物柴油產(chǎn)業(yè)的重要保證。德國汽車業(yè)發(fā)達(dá)，為了配合生物柴油的推廣使用，汽車廠家對發(fā)動(dòng)機(jī)性能進(jìn)行了改進(jìn)。大眾汽車公司和奔馳公司主動(dòng)承諾，未來生產(chǎn)的私人轎車將不再需要改裝，可以直接使用生物柴油。隨著生物柴油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的成熟、轎車柴油化趨勢的加快，預(yù)計(jì)生物柴油產(chǎn)業(yè)將會獲得更大的發(fā)展空間。

3.資僉支持和稅收優(yōu)惠。為了鼓勵(lì)生物柴油的生產(chǎn)和銷售，德國每年向油菜種植戶提供適當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)補(bǔ)貼，對生物柴油的生產(chǎn)企業(yè)實(shí)行完全免稅，并且提供一定的產(chǎn)品開發(fā)資金，對生物柴油的銷售企業(yè)給予稅收減免的優(yōu)惠政策。

2、對中國能源農(nóng)業(yè)發(fā)展的啟示

從美國、巴西、德國生物質(zhì)能源農(nóng)業(yè)發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)來看，能源農(nóng)業(yè)快速發(fā)展離不開政府在產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向上的總體規(guī)劃，在市場、技術(shù)、資金、稅收政策等方面的全方位支持，這給中國能源農(nóng)業(yè)的發(fā)展帶來有益的啟示：

第5篇：生物燃料發(fā)展范文

中圖分類號： TK223文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

一、生物質(zhì)能的特點(diǎn)與發(fā)展生物質(zhì)能意義 

（一）生物質(zhì)能的特點(diǎn)

1、可再生性 

生物質(zhì)屬可再生資源,生物質(zhì)能由于通過植物的光合作用可以再生,與風(fēng)能、太陽能等同屬可再生能源,資源豐富,可保證能源的永續(xù)利用； 

2、低污染性 

生物質(zhì)的硫含量、氮含量低、燃燒過程中生成的硫化物、氮氧化物較少；生物質(zhì)作為燃料時(shí)，由于它在生長時(shí)需要的二氧化碳相當(dāng)于它排放的二氧化碳的量，因而對大氣的二氧化碳凈排放量近似于零，可有效地減輕溫室效應(yīng)；

3、廣泛分布性 

缺乏煤炭的地域，可充分利用生物質(zhì)能。 

4、生物質(zhì)燃料總量十分豐富 

根據(jù)生物學(xué)家估算,地球陸地每年生產(chǎn)1000～1250億噸生物質(zhì);海洋每年生產(chǎn)500億噸生物質(zhì)。生物質(zhì)能源的年生產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過全世界總能源需求量,相當(dāng)于目前世界總能耗的10倍。

（二）發(fā)展生物質(zhì)能意義

生物質(zhì)能源的開發(fā)利用早已引起世界各國政府和科學(xué)家的關(guān)注。國外生物質(zhì)能研究開發(fā)工作主要集中于氣化、液化、熱解、固化和直接燃燒等方面。許多國家都制定了相應(yīng)的開發(fā)研究計(jì)劃，如日本的陽光計(jì)劃、印度的綠色能源工程、美國的能源農(nóng)場和巴西的酒精能源計(jì)劃等發(fā)展計(jì)劃。其它諸如加拿大、丹麥、荷蘭、德國、法國、芬蘭等國，多年來一直在進(jìn)行各自的研究與開發(fā)，并形成了各具特色的生物質(zhì)能源研究與開發(fā)體系，擁有各自的技術(shù)優(yōu)勢。 

我國生物質(zhì)能研究開發(fā)工作，起步較晚。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，開始重視生物質(zhì)能利用研究工作，從八十年代起，將生物質(zhì)能研究開發(fā)列入國家攻關(guān)計(jì)劃，并投入大量的財(cái)力和人力。已經(jīng)建立起一支專業(yè)研究開發(fā)隊(duì)伍，并取得了一批高水平的研究成果，初步形成了我國的生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)。生物質(zhì)能是一個(gè)重要的能源，預(yù)計(jì)到下世紀(jì)，世界能源消費(fèi)的40%來自生物質(zhì)能，我國農(nóng)村能源的70%是生物質(zhì)，我國有豐富的生物質(zhì)能資源，僅農(nóng)村秸桿每年總量達(dá)6億多噸。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，環(huán)境保護(hù)意識的加強(qiáng)，對生物質(zhì)能的合理、高效開發(fā)利用，必然愈來愈受到人們的重視。因此，科學(xué)地利用生物質(zhì)能，加強(qiáng)其應(yīng)用技術(shù)的研究，具有十分重要的意義。 

二、生物質(zhì)能發(fā)電工藝 

生物質(zhì)鍋爐是將生物質(zhì)直接作為燃料燃燒,將燃燒產(chǎn)生的能量用于發(fā)電。當(dāng)今用于發(fā)電的生物質(zhì)鍋爐主要包括流化床生物質(zhì)鍋爐和層燃鍋爐。

（一）流化床燃燒技術(shù)

流化床燃燒與普通燃燒最大的區(qū)別在于燃料顆粒燃燒時(shí)的狀態(tài),流化床顆粒是處于流態(tài)化的燃燒反應(yīng)和熱交換過程。生物質(zhì)燃料水分比較高,采用流化床技術(shù),有利于生物質(zhì)的完全燃燒,提高鍋爐熱效率。生物質(zhì)流化床可以采用砂子、燃煤爐渣等作為流化介質(zhì),形成蓄熱量大、溫度高的密相床層,為高水分、低熱值的生物質(zhì)提供優(yōu)越的著火條件,依靠床層內(nèi)劇烈的傳熱傳質(zhì)過程和燃料在床內(nèi)較長的停留時(shí)間,使難以燃盡的生物質(zhì)充分燃盡。另外,流化床鍋爐能夠維持在 850℃穩(wěn)定燃燒，可以有效遏制生物質(zhì)燃料燃燒中的沾污與腐蝕等問題，且該溫度范圍燃燒NOx排放較低,具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。但是,流化床對入爐燃料顆粒尺寸要求嚴(yán)格,因此需對生物質(zhì)進(jìn)行篩選、干燥、粉碎等一系列預(yù)處理,使其尺寸、狀況均一化,以保證生物質(zhì)燃料的正常流化。對于類似稻殼、木屑等比重較小、結(jié)構(gòu)松散、蓄熱能力比較差的生物質(zhì),就必須不斷地添加石英砂等以維持正常燃燒所需的蓄熱床料,燃燒后產(chǎn)生的生物質(zhì)飛灰較硬,容易磨損鍋爐受熱面。此外,在燃用生物質(zhì)的流化床鍋爐中發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的結(jié)塊現(xiàn)象，其形成的主要原因是生物質(zhì)本身含有的鉀、鈉等堿金屬元素與床料(通常是石英砂)發(fā)生反應(yīng)，形成K20·4Si02和Na20·2Si02的低溫共熔混合物，其熔點(diǎn)分別為870℃和760℃，這種粘性的共晶體附著在砂子表面相互粘結(jié)，形成結(jié)塊現(xiàn)象。為了維持一定的流化床床溫,鍋爐的耗電量較大,運(yùn)行費(fèi)用相對較高。

（二）層燃燃燒技術(shù)

層燃燃燒是常見的燃燒方式,通常在燃燒過程中,沿著爐排上床層的高度分成不同的燃燒階段。層燃鍋爐的爐排主要有往復(fù)爐排、水冷振動(dòng)爐排及鏈條爐排等。采用層燃技術(shù)開發(fā)生物質(zhì)能,鍋爐結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、投資與運(yùn)行費(fèi)用都相對較低。由于鍋爐的爐排面積較大,爐排速度可以調(diào)整,并且爐膛容積有足夠的懸浮空間,能延長生物質(zhì)在爐內(nèi)燃燒的停留時(shí)間,有利于生物質(zhì)燃料的充分完全燃燒。但層燃鍋爐的爐內(nèi)溫度很高,可以達(dá)到1000℃以上,灰熔點(diǎn)較低的生物質(zhì)燃料很容易結(jié)渣。同時(shí),在燃燒過程中需要補(bǔ)充大量的空氣,對鍋爐配風(fēng)的要求比較高,難以保證生物質(zhì)燃料的充分燃燒,從而影響鍋爐的燃燒效率。

三、國內(nèi)外生物質(zhì)鍋爐的開發(fā)及應(yīng)用

生物質(zhì)發(fā)電在發(fā)達(dá)國家己受到廣泛重視，在奧地利、丹麥、芬蘭、法國、挪威、瑞典等歐洲國家和北美，生物質(zhì)能在總能源消耗中所占的比例增加相當(dāng)迅速。

（一）國外生物質(zhì)鍋爐的開發(fā)及應(yīng)用

生物質(zhì)鍋爐的技術(shù)研究工作最早在北歐一些國家得到重視，隨焉在美國也開展了大量研究開發(fā)，近幾年由于環(huán)境保護(hù)要求日益嚴(yán)格和能源短缺，我國生物質(zhì)燃燒鍋爐的研制工作也取得了進(jìn)展。生物質(zhì)

燃料鍋爐國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀示于表1。

美國在20世紀(jì)30年代就開始研究壓縮成型燃料技術(shù)及燃燒技術(shù)，并研制了螺旋壓縮機(jī)及相應(yīng)的燃燒設(shè)備；日本在20世紀(jì)30年代開始研究機(jī)械活塞式成型技術(shù)處理木材廢棄物，1954年研制成棒狀燃料成型機(jī)及相關(guān)的燃燒設(shè)備；70年代后期，西歐許多國家如芬蘭、比利時(shí)、法國、德國、意大利等國家也開始重視壓縮成型技術(shù)及燃燒技術(shù)的研究，各國先后有了各類成型機(jī)及配套的燃燒設(shè)備。

丹麥BWE公司秸桿直接燃燒技術(shù)的鍋爐采用振動(dòng)水冷爐排，自然循環(huán)的汽包鍋爐，過熱器分兩級布置在煙道中，煙道尾部布置省煤器和空氣預(yù)熱器。位于加拿大威廉斯湖的生物質(zhì)電廠以當(dāng)?shù)氐膹U木料為燃料，鍋爐采用設(shè)有BW“燃燒控制區(qū)”的雙拱形設(shè)計(jì)和底特律爐排廠生產(chǎn)的DSH水冷振動(dòng)爐排，使燃料燃燒完全，也有效地降低了煙氣的顆粒物排放量。同時(shí)，還在爐膛頂部引入熱空氣，從而在燃燒物向上運(yùn)動(dòng)后被再次誘入渾濁狀態(tài)，使固體顆粒充分燃燒，提高熱效率，減少附帶物及煙氣排放量。流化床技術(shù)以德國KARLBAY公司的低倍率差速床循環(huán)流化床生物質(zhì)燃燒鍋爐為代表。該鍋爐的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在燃燒技術(shù)上。高低差速燃燒技術(shù)的要點(diǎn)是改變現(xiàn)有常規(guī)流化床單一流化床，而采用不同流化風(fēng)速的多層床“差速流化床結(jié)構(gòu)”。瑞典也有以樹枝、樹葉等作為大型流化床鍋爐的燃料加以利用的實(shí)例。國內(nèi)無錫鍋爐廠、杭州鍋爐廠、濟(jì)南鍋爐廠等都有燃用生物質(zhì)的流化床鍋爐。

（二）我國生物質(zhì)鍋爐的開發(fā)及應(yīng)用

我國生物質(zhì)成型燃料技術(shù)在20世紀(jì)80年代中期開始，目前生物質(zhì)成型燃料的生產(chǎn)已達(dá)到了一定的工業(yè)化規(guī)模。成型燃料目前主要用于各種類型的家庭取暖爐(包括壁爐)、小型熱水鍋爐、熱風(fēng)爐，燃燒方式主要為固定爐排層燃爐。河南農(nóng)業(yè)大學(xué)副研制出雙層爐排生物質(zhì)成型燃料鍋爐，該燃燒設(shè)備采用雙層爐排結(jié)構(gòu)，雙層爐排的上爐門常開，作為燃料與空氣進(jìn)口；中爐門于調(diào)整下爐排上燃料的燃燒和清除灰渣，僅在點(diǎn)火及清渣時(shí)打開；下爐門用于排灰及供給少量空氣。上爐排以上的空間相當(dāng)于風(fēng)室，上下爐排之間的空間為爐膛，其后墻上設(shè)有煙氣出口。這種燃燒方式，實(shí)現(xiàn)了生物質(zhì)成型燃料的分步燃燒，緩解生物質(zhì)燃燒速度，達(dá)到燃燒需氧與供氧的匹配，使生物質(zhì)成型燃料穩(wěn)定、持續(xù)、完全燃燒，起到了消煙除塵作用。20世紀(jì)80年代末，我國哈爾濱工業(yè)大學(xué)與長沙鍋爐廠等鍋爐制造企業(yè)合作，研制了多臺生物質(zhì)流化床鍋爐，可燃燒甘蔗渣、稻殼、碎木屑等多種生物質(zhì)燃料，鍋爐出力充分，低負(fù)荷運(yùn)行穩(wěn)定，熱效率高達(dá)80％以上。浙江大學(xué)等也開展了相關(guān)研究工作。下面介紹兩種國產(chǎn)的代表性鍋爐。

1、無錫華光鍋爐股份有限公司

鍋爐為單鍋筒、集中下降管、自然循環(huán)、四回程布置燃秸稈爐。爐膛采用膜式水冷壁,爐底布置為水冷振動(dòng)爐排。在冷卻室和過熱器室分別布置了高溫過熱器、中溫過熱器和低溫過熱器。尾部采用光管式省煤器及管式空氣預(yù)熱器。爐膛、冷卻室和過熱器室四周全為膜式水冷壁,為懸吊結(jié)構(gòu)。鍋筒中心線標(biāo)高為32100m。鍋爐按半露天。布置進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2、濟(jì)南鍋爐集團(tuán)有限公司

濟(jì)南鍋爐集團(tuán)有限公司在采用丹麥BWE技術(shù)生產(chǎn)生物質(zhì)鍋爐的同時(shí),也開發(fā)出循環(huán)流化床生物質(zhì)鍋爐,其燃料主要為生物質(zhì)顆粒。其燃料主要通過機(jī)械壓縮成型,一般不需添加劑,其顆粒密度可達(dá)到1～017t/m3,這樣就解決了生物質(zhì)散料因密度低造成的燃料運(yùn)輸量大的問題。但顆粒燃料的生產(chǎn)電耗高,一般每生產(chǎn)1t顆粒燃料需耗電30～

55kW,因而成本較高,大約在300元/t。循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)一般需添加粘土、石英沙等作為底料已輔助燃燒。由于燃料呈顆粒狀,因而上料系統(tǒng)同輸煤系統(tǒng)一致,很適于中小型燃煤熱電廠的生物質(zhì)改造工程,在國家關(guān)停中小型燃煤(油)火力熱電政策和鼓勵(lì)生物質(zhì)能開發(fā)政策下有廣闊的市場前景。

四、我國生物質(zhì)直燃發(fā)電政策

我國具有豐富的新能源和可再生能源資源，近幾年在生物質(zhì)能開發(fā)利用方面取得了一些成績。2005年2月28日通過了《可再生能源法》，其中明確指出“國家鼓勵(lì)和支持可再生能源并網(wǎng)發(fā)電”，它的頒布和實(shí)施為我國可再生能源的發(fā)展提供了法律保證和發(fā)展根基。隨后，與之配套的一系列法律、法規(guī)、政策等陸續(xù)出臺，如《可再生能源發(fā)電有關(guān)管理規(guī)定》(發(fā)改能源[2006]13號)、《可再生能源發(fā)電價(jià)

格和費(fèi)用分?jǐn)偣芾碓囆修k法》(發(fā)改價(jià)格[2006]7號)、《可再生能源電價(jià)附加收入調(diào)配暫行辦法》(發(fā)改價(jià)格[2007]44號)、《關(guān)于2006年度可再生能源電價(jià)補(bǔ)貼和配額交易方案的通知》(發(fā)改價(jià)格[2007]

2446號)、《關(guān)于2007年1—9月可再生能源電價(jià)附加補(bǔ)貼和配額交易方案的通知》(發(fā)改價(jià)格[2008]640號)等的。與此同時(shí)，國務(wù)院有關(guān)部門也相繼了涉及生物質(zhì)能的中長期發(fā)展規(guī)劃，生物質(zhì)能的政策框架和目標(biāo)體系基本形成。2012年科技部日前就《生物質(zhì)能源科技發(fā)展"十二五 "重點(diǎn)專項(xiàng)規(guī)劃》、《生物基材料產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展"十二五"專項(xiàng)規(guī)劃》、《生物種業(yè)科技發(fā)展"十二五"重點(diǎn)專項(xiàng)規(guī)劃》、《農(nóng)業(yè)生物藥物產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展"十二五"重點(diǎn)專項(xiàng)規(guī)劃》等公開征求意見。表示將建立政府引導(dǎo)和大型生物質(zhì)能源企業(yè)集團(tuán)參與科技投入機(jī)制，推進(jìn)后補(bǔ)助支持方式向生物質(zhì)能源科技創(chuàng)新傾斜，形成政府引導(dǎo)下的多渠道投融資機(jī)制。這些政策的出臺為生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)在我國的推廣利用提供了有力的保障。

四、高效潔凈生物質(zhì)鍋爐的開發(fā)應(yīng)用建議

（一）重點(diǎn)開發(fā)適用于秸稈捆燒的燃燒設(shè)備

目前對生物質(zhì)直接燃燒的研究，比較多地集中在生物質(zhì)燃燒特性、燃燒方法和燃燒技術(shù)等方面，而對各種燃燒技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性研究較少，更缺乏對不同燃燒方法、燃燒技術(shù)經(jīng)濟(jì)性的比較分析。實(shí)際上，由于生物質(zhì)(尤其是農(nóng)作物秸稈)原料來源地分散，收集、運(yùn)輸、貯存都需要一定的成本，有些燃燒技術(shù)需先對生物質(zhì)燃料進(jìn)行干燥、破碎等前期加工處理，真正適用的、值得推廣的是能源化利用總成本最低、從收集到燃燒前期加工處理過程耗能最少、對環(huán)境影響最小的技術(shù)。例如，對于秸稈類生物質(zhì)，捆燒將會是最有市場競爭力的燃燒方法，所以，應(yīng)針對我國農(nóng)村耕種集約化程度較低的現(xiàn)狀，開發(fā)各種秸稈的小型打捆機(jī)械，并重點(diǎn)開發(fā)適用于秸稈捆燒的燃燒設(shè)備。農(nóng)林加工剩余物(如甘蔗渣、稻殼、廢木料等)則宜就地或就近燃燒利用，如剩余物數(shù)量較大且能常年保證供應(yīng)，則可作為熱能中心或熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐燃料，熱電聯(lián)產(chǎn)的鍋爐型式應(yīng)優(yōu)先采用循環(huán)流化床鍋爐，數(shù)量較少或不能保證常年供應(yīng)的，則可采用能與煤混燒的燃燒設(shè)備。

（二）加大科技支撐力度,加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,突破關(guān)鍵技術(shù)和核心裝備的制約

加大科技支撐力度,盡快將生物質(zhì)能源的研究開發(fā)納入重大專項(xiàng),開發(fā)低成本非糧原料生產(chǎn)燃料乙醇和高效酶水解及高效發(fā)酵工藝,研究可適用不同原料、節(jié)能環(huán)保的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的生物柴油綠色合成工藝,開發(fā)適宜中國不同區(qū)域特點(diǎn)的高效收集秸稈資源、發(fā)展成型燃料的關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)與裝備。

（三）做好技術(shù)方面控制

生物質(zhì)鍋爐的開發(fā)過程中應(yīng)當(dāng)克服以下技術(shù)問題：

1、粉塵控制與防火防爆 

目前生物質(zhì)電廠的燃料儲運(yùn)是在常壓下進(jìn)行的，由于生物質(zhì)燃料自身的特點(diǎn)，在其粉碎過程中或者在運(yùn)輸過程中出現(xiàn)落差的情況下，會產(chǎn)生大量的粉塵，導(dǎo)致了上料系統(tǒng)合鍋爐給料系統(tǒng)的粉塵含量高，粉塵濃度甚至進(jìn)入爆炸極限范圍，存在極大的安全隱患。 

針對這種情況，需要我們根據(jù)國內(nèi)燃料供應(yīng)情況，在燃料粉碎、運(yùn)輸及上料環(huán)節(jié)上對生產(chǎn)工藝做相應(yīng)修改，如采用封閉式負(fù)壓儲運(yùn)；在落差較大的位置設(shè)置除塵裝置；增設(shè)粉塵濃度傳感器對粉塵進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測；保持料倉的通風(fēng)性良好，監(jiān)測并控制料倉的溫度、濕度。 

2、燃料輸送系統(tǒng)的簡化 

目前燃料輸送系統(tǒng)和鍋爐給料系統(tǒng)環(huán)節(jié)較多，工藝復(fù)雜，螺旋和斗式提升機(jī)經(jīng)常堵塞的現(xiàn)象。燃料輸送系統(tǒng)故障會導(dǎo)致爐前料倉斷料，不能滿足鍋爐負(fù)荷下的燃料供應(yīng)。 

為了避免這種現(xiàn)象發(fā)生，可以考慮改進(jìn)現(xiàn)有的給料工藝，減少給料環(huán)節(jié)，不采用斗式提升機(jī)，改用棧橋、皮帶，直接將料倉的料輸送到爐前料倉。同時(shí)嚴(yán)格控制燃料濕度和粒度，防止燃料結(jié)團(tuán)、纏繞，并改進(jìn)自動(dòng)化控制手段，保證輸料系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。 

3、結(jié)焦和腐蝕 

生物質(zhì)燃料的成分和煤粉存在極大差異，尤其灰分中含有大量堿金屬鹽，這些成分導(dǎo)致其灰熔點(diǎn)較煤粉的灰熔點(diǎn)低，容易產(chǎn)生沾污結(jié)焦和腐蝕。因而生物質(zhì)鍋爐產(chǎn)生結(jié)焦、腐蝕的工況參數(shù)與普通燃煤爐不同，應(yīng)該根據(jù)燃料性質(zhì)及燃燒特性的不同，對鍋爐及其輔助設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)提出不同要求，并改進(jìn)相關(guān)自動(dòng)化控制使工藝運(yùn)行環(huán)境符合現(xiàn)有設(shè)備要求。

隨著國家大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，因重視對廢氣排放的控制，爐內(nèi)脫硫技術(shù)是控制空氣污染的有效方法。循環(huán)流化床是我國燃煤發(fā)電重要的清潔煤技術(shù)。歷經(jīng)二十余年的發(fā)展，我國掌握了300MW亞臨界循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計(jì)制造運(yùn)行的系統(tǒng)技術(shù)，發(fā)展超臨界參數(shù)循環(huán)流化床鍋爐已經(jīng)勢在必行。國家發(fā)改委自主研發(fā)超臨界600MWCFB鍋爐是當(dāng)前技術(shù)的典范。

參考文獻(xiàn)

[1]劉強(qiáng),段遠(yuǎn)源,宋鴻偉.生物質(zhì)直燃有機(jī)朗肯循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的熱力性能分析[j].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào),2013年26期.

第6篇：生物燃料發(fā)展范文

關(guān)鍵詞：生物質(zhì)鍋爐；生物質(zhì)燃料特性；穩(wěn)定運(yùn)行

1 概述

傳統(tǒng)能源日益稀缺極大地制約了社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等新能源已成為重點(diǎn)發(fā)展方向，其中生物質(zhì)能可開發(fā)總量極其豐富。近年國內(nèi)生物質(zhì)能得到了快速的發(fā)展，各能源企業(yè)不斷發(fā)展生物質(zhì)能并積極搶占市場。因此，生物質(zhì)能作為新能源的重要組成部分，開始逐步發(fā)展。

《湛江生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目》的兩臺50MW的機(jī)組已于2011年8月正式投產(chǎn)。從調(diào)試及投產(chǎn)至今，發(fā)生了許多設(shè)備及運(yùn)行事故，而這些事故都與生物質(zhì)燃料的特性有莫大關(guān)聯(lián)。本文將以調(diào)試、投運(yùn)過程中遇到的問題為載體，分析生物質(zhì)燃料對機(jī)組鍋爐運(yùn)行的影響，分析問題并采取相應(yīng)措施，以保證機(jī)組的長周期安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

2 生物質(zhì)概述

2.1 定義

生物質(zhì)是指有機(jī)物中除化石燃料以外的所有來源于動(dòng)植物的可再生物質(zhì)。生物質(zhì)能主要指綠色植物通過葉綠素將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能而儲存在植物內(nèi)部的能量。

2.2 主要分類

林木生物質(zhì)、農(nóng)業(yè)生物質(zhì)、水生植物、城鎮(zhèn)有機(jī)物、糞便。

2.3 特點(diǎn)

（1）分布廣泛、產(chǎn)量巨大；（2）可再生性好；（3）生物質(zhì)能是綠色能源；（4）開發(fā)轉(zhuǎn)化技術(shù)相對容易。

2.4 生物質(zhì)燃料的主要特性

（1）粒度和形狀；（2）雜質(zhì)及灰份；（3）水分含量；（4）堿金屬含量。

3 生物質(zhì)燃料特性對CFB鍋爐運(yùn)行的影響

與傳統(tǒng)燃料相比，不同種類的生物質(zhì)燃料密度、熱值、水分等均有較大差異。根據(jù)生物質(zhì)燃料的特性，結(jié)合我廠生物質(zhì)CFB鍋爐運(yùn)行中發(fā)生的問題，尋找它們之間的因果關(guān)系，為解決鍋爐運(yùn)行問題提供參考依據(jù)，有利于燃用生物質(zhì)燃料的CFB鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行。

3.1 粒度和形狀對CFB鍋爐運(yùn)行的影響

粒度是指顆粒的大小，即在空間范圍內(nèi)所占據(jù)的線性尺寸。生物質(zhì)燃料是由大量單顆粒組成的顆粒群，而顆粒形狀是指顆粒的輪廓或表面上各點(diǎn)所構(gòu)成的圖像。生物質(zhì)燃料的顆粒形狀有球狀、針狀、粒狀、片狀以及各種不規(guī)則形狀[1]。在實(shí)際生產(chǎn)中，收集來的燃料種類及形狀千差萬別，其干濕度、硬度也不盡相同。由此引發(fā)的一些運(yùn)行問題主要表現(xiàn)如下：（1）輸料皮帶時(shí)有破損，特別是皮帶頭部轉(zhuǎn)換處磨損尤為嚴(yán)重；（2）爐前料倉入料口堵料；（3）料倉內(nèi)一級給料機(jī)被料纏繞導(dǎo)致過負(fù)荷卡死，無法轉(zhuǎn)動(dòng)；（4）爐膛給料口頻繁堵料；（5）給料倉內(nèi)一、二級下料口搭橋。

以上問題在我廠投運(yùn)初期頻繁發(fā)生。為避免以上問題，本廠采取針對性措施主要如下：（1）改造破碎機(jī)，使之適用于多種生物質(zhì)燃料；（2）暫不收取本廠不能破碎又不能直接燃用的物料；（3）對料倉落料口一、二級給料機(jī)下料口擴(kuò)容改造，提高其適應(yīng)少部分未破碎及格的料進(jìn)入爐膛的能力；（4）在爐前料倉中下部安裝6臺與一級給料機(jī)方向垂直且間隔相等的承載螺旋給料機(jī)。

3.2 雜質(zhì)及灰分對CFB鍋爐運(yùn)行的影響

生物質(zhì)燃料一般是通過分散收購后集中運(yùn)輸進(jìn)行采集的，其特點(diǎn)為收集工序復(fù)雜、種類繁多。在收集匯總與存放運(yùn)輸?shù)倪^程中，入廠燃料混雜較多的泥沙、石頭、磚塊等雜質(zhì)。這些生物質(zhì)中不能燃燒的礦物雜質(zhì)對鍋爐影響特別大，主要存在以下幾個(gè)問題：（1）破碎機(jī)磨損嚴(yán)重，影響正常破碎效率和質(zhì)量，甚至發(fā)生損壞；（2）螺旋給料機(jī)卡死、葉片變形損壞，甚至造成給料機(jī)斷軸和葉片脫落；（3）爐內(nèi)流化不良、燃燒不穩(wěn)定，床壓波動(dòng)大；（4）風(fēng)帽磨損嚴(yán)重；（5）鍋爐排渣不順暢，排渣管和排渣器堵死。

對以上問題，本廠采取主要措施如下：（1）提高燃料收集的科學(xué)性，加強(qiáng)對收料第一環(huán)節(jié)的要求與控制；（2）對廠外供應(yīng)商資格進(jìn)行考評認(rèn)定；（3）加強(qiáng)廠用料場的硬體化改造，減少儲存時(shí)混入的雜質(zhì)；（4）通過質(zhì)檢取樣控制，對入爐燃料質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)；（5）廠內(nèi)上料前進(jìn)行人工預(yù)查，清理明顯雜質(zhì)。

3.3 水分對CFB鍋爐運(yùn)行的影響

在生產(chǎn)過程中，生物質(zhì)燃料水分主要指生物質(zhì)燃料在運(yùn)輸和儲存過程中受到雨水淋濕或隨著季節(jié)變化、空氣溫度濕度變化而存在于生物質(zhì)燃料中的外在水分[2]，這對鍋爐的運(yùn)行有很大影響。本廠因燃料水分過大造成的問題主要如下：（1）鍋爐給料系統(tǒng)中料倉、螺旋給料器搭橋堵塞；（2）鍋爐燃燒后煙氣體積較大，引風(fēng)機(jī)出力不足，爐內(nèi)不斷冒正壓，造成給料系統(tǒng)堵料返火；（3）水分含量提高使熱值降低。同時(shí)增加了運(yùn)輸成本，且水分含量高的燃料不易破碎，容易粘附在設(shè)備上；（4）燃料水分高導(dǎo)致著火困難，使?fàn)t內(nèi)溫度降低，其機(jī)械不完全燃燒損失和化學(xué)不完全燃燒損失增加，導(dǎo)致鍋爐尾部排煙溫度升高，排煙熱損失增大，同時(shí)飛灰含碳量增加。針對以上問題，本廠采取以下措施：（1）對入廠燃料進(jìn)行水分化驗(yàn)，水分含量超過60%的燃料一律不予進(jìn)廠；（2）廠內(nèi)新建干料棚。收購的燃料分類有序存放，防止雨水淋濕。露天只存放樹頭之類不易吸收水分的燃料；（3）新建曬料場對水分較高的燃料進(jìn)行機(jī)械化晾曬；（4）根據(jù)燃料的水分含量不同制定詳細(xì)的配燒方案，穩(wěn)定入爐燃料的水分含量。

通過采取以上措施，本廠鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益得到明顯提高，可通過表1進(jìn)行反映：

由表1可知，隨著燃料中水分含量提高，燃料熱值逐漸降低，其飛灰可燃物含量明顯增大，鍋爐效率及經(jīng)濟(jì)性則相應(yīng)降低。

3.4 堿金屬含量對CFB鍋爐運(yùn)行的影響

與煤相比，生物質(zhì)堿金屬（鉀、鈉）含量較高，同時(shí)生物質(zhì)燃料中氯元素含量較高，導(dǎo)致鍋爐高溫過熱器嚴(yán)重腐蝕，進(jìn)而引起泄漏和爆管事故，影響鍋爐的安全性和穩(wěn)定性。

只要入爐燃料中含有堿金屬和氯元素，將必然發(fā)生腐蝕。堿金屬和氯元素含量多少只會影響腐蝕速度。當(dāng)過熱器蒸汽溫度在490～520°C時(shí)，管壁腐蝕速度明顯加快；當(dāng)蒸汽溫度大于520°C時(shí)，腐蝕速度將急劇增大。只要腐蝕一旦發(fā)生，將持續(xù)進(jìn)行且不會停止[3]。

我廠自投運(yùn)以來，因腐蝕爆管泄漏問題較為嚴(yán)重，我門提出了針對性措施如下：（1）在對高溫過熱器管排進(jìn)行清焦清灰時(shí)，不宜采用機(jī)械的清灰方式，避免破壞管壁的保護(hù)性覆層；（2）嚴(yán)把入爐燃料質(zhì)量關(guān)，嚴(yán)禁腐蝕性元素含量高的燃料入爐。同時(shí)，加強(qiáng)入爐燃料的配燒工作，從燃料的易燃性、粒度、水分、灰分、熱值等方面綜合考慮，確保入爐燃料品質(zhì)的穩(wěn)定性。

4 結(jié)束語

生物質(zhì)燃料的顆粒度、雜質(zhì)、水分及所含堿金屬等物性對CFB鍋爐的正常運(yùn)行影響較大，主要包括給料系統(tǒng)不穩(wěn)定、燃燒工況不穩(wěn)定、設(shè)備損壞及主設(shè)備腐蝕嚴(yán)重等方面。為了提高生物質(zhì)機(jī)組鍋爐運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性，提高經(jīng)濟(jì)效益，需要對生物質(zhì)燃料的收購、運(yùn)輸、儲存嚴(yán)格把關(guān)，從給料系統(tǒng)改造、運(yùn)行調(diào)整和合理配燒等方面綜合控制，以保證生物質(zhì)CFB鍋爐能夠長期安全穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]張殿軍，陳之航.生物質(zhì)燃燒技術(shù)的應(yīng)用[J].能源研究與信息，1999，15（3）.

第7篇：生物燃料發(fā)展范文

歐洲地區(qū)生物燃料市場由生物乙醇市場和生物柴油市場組成。生物乙醇市場方面,得益于汽油銷量的增長,生物乙醇市場呈線性增長態(tài)勢。雖然拉美地區(qū)有大量的生物乙醇出口到歐洲市場,但歐洲地區(qū)的生物乙醇生產(chǎn)仍將保持增長。預(yù)計(jì)2014年底之前,小麥將是生物乙醇的主要原料。隨著第二代生物乙醇技術(shù)的發(fā)展,也會有更多的稻草、木屑等非糧作物會被用作制造生物乙醇的原料。生物柴油市場方面,雖然歐盟從前蘇聯(lián)共和國等地進(jìn)口的礦物柴油數(shù)量逐年遞增,但在歐盟相關(guān)法規(guī)政策的鼓勵(lì)下,該地區(qū)生物柴油的產(chǎn)量也穩(wěn)定在1800萬噸的水平(2008年)。雖然整個(gè)歐盟地區(qū)產(chǎn)能為2000萬噸左右,但由于市場對生物柴油的需求增長緩慢,生物柴油的實(shí)際產(chǎn)量增長空間已不大。原料方面,歐洲地區(qū)制備生物柴油的原料正逐步從單一的油菜或大豆轉(zhuǎn)化為多種油料作物并重的發(fā)展模式,以期降低原料成本。

歐洲地區(qū)生物燃料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)在已進(jìn)入了成熟階段。從作物栽種、收購到生物燃料生產(chǎn)、存儲、運(yùn)輸和油料混合、銷售等環(huán)節(jié)都已經(jīng)逐步走向成熟。作為生物柴油和生物乙醇生產(chǎn)過程的副產(chǎn)品,甘油以及玉米蛋白飼料也開始被逐步應(yīng)用于商業(yè)領(lǐng)域。歐洲出現(xiàn)了新型的生物化工精煉模式,就是在制備生物柴油的過程中利用副產(chǎn)品甘油生產(chǎn)相關(guān)的化工產(chǎn)品。典型的例子有亨斯邁公司生產(chǎn)的碳酸甘油酯,索爾維公司生產(chǎn)的環(huán)氧氯丙烷和陶氏化學(xué)公司生產(chǎn)的丙二醇。歐洲生物乙醇公司也正積極探索通過副產(chǎn)品生產(chǎn)乳酸和丁二酸等產(chǎn)品的方法,以期實(shí)現(xiàn)更多價(jià)值,提高歐洲產(chǎn)生物乙醇相比拉美廉價(jià)生物乙醇的競爭力。

歐洲生物柴油行業(yè)目前所用的主要原料有麻風(fēng)樹籽、大豆、油菜籽、芥末、花生、向日葵籽、動(dòng)植物板油等。生物乙醇正處于從第一代過渡到第二代的過程中。第二代生物乙醇提倡用非糧作物,第三代生物乙醇引入了藻類和木屑在內(nèi)的技術(shù)。由于生物燃料的質(zhì)量已經(jīng)得到了認(rèn)可,在歐洲,從麻風(fēng)樹籽中提取的生物柴油已被用于新西蘭航空和大陸航空的航班上。Frost & Sullivan預(yù)計(jì)該行業(yè)未來會吸引更多資本進(jìn)入。

按原料用量排名,歐盟生產(chǎn)生物柴油的主要原料是油菜籽、大豆、棕櫚油和葵花籽等油料作物。其他原料如餐飲用油、動(dòng)植物板油也都已經(jīng)開始應(yīng)用。由于歐盟各國并不是主要的作物生產(chǎn)國,大多數(shù)時(shí)候生產(chǎn)生物柴油所用的原料還是來自進(jìn)口。2008年,歐盟地區(qū)27國生產(chǎn)了770萬噸生物柴油,消耗原料接近800萬噸。因?yàn)楣?yīng)不太穩(wěn)定,棕櫚油的用量增長在很大程度上取決于原料供應(yīng)的穩(wěn)定性。

目前生物燃料供應(yīng)鏈面臨如下三點(diǎn)挑戰(zhàn):藻類原料選擇和生物處理方案設(shè)計(jì)、油料作物種植和規(guī)劃和規(guī)模化生產(chǎn)。作為第三代產(chǎn)業(yè)鏈中,藻類原料可用于多種行業(yè),包括生物煉油、生物發(fā)電、制造營養(yǎng)保健品等。由于藻類植物純度較高,從藻類提取的生物燃料也能滿足航空燃料的要求。目前已經(jīng)在從事藻類提取生物燃料的公司包括雪佛龍公司、殼牌公司等。

現(xiàn)階段生物乙醇的主要原料仍是谷物、糖類作物和木質(zhì)纖維素。2008年,歐盟用于制造生物乙醇的谷物主要是390萬噸小麥,680萬噸甘蔗和9萬噸甜蜜素。歐盟各國中,芬蘭、瑞典、德國、法國、意大利和奧地利在利用木質(zhì)纖維素方面居于領(lǐng)先地位。2008年歐盟各國用于生物燃料的木質(zhì)纖維素占全球油料消耗的6%和歐洲油料作物消耗的25%。

推動(dòng)歐洲生物燃料市場發(fā)展的主要?jiǎng)恿碜杂跉W盟推動(dòng)生物燃料應(yīng)用的努力和哥本哈根聯(lián)合國環(huán)境大會的要求。歐盟最新指令要求至2020年生物燃料要占全歐洲的運(yùn)輸能源的10%。作為哥本哈根大會的簽字方,歐洲各成員國政府也有義務(wù)達(dá)成大會提出的新目標(biāo),暨至2020年達(dá)成減排10%的目標(biāo)。歐洲地區(qū)2009年生物柴油和生物乙醇消耗量各為710萬噸和700萬噸,按哥本哈根大會的要求,至2020年,這兩個(gè)數(shù)字有望達(dá)到2270萬噸和1800萬噸,分別增長220%和157%。

生物燃料市場的發(fā)展也面臨阻力。對生物柴油市場來說,持續(xù)走低的礦物柴油價(jià)格和高企的生物柴油原料價(jià)格壓縮了生物柴油廠商的生存空間,導(dǎo)致歐洲地區(qū)很多產(chǎn)能為3萬噸的生物柴油廠商退出市場。雖然歐盟已開始對美國進(jìn)口的生物柴油征收反傾銷稅來保護(hù)本地的生物柴油生產(chǎn),但這一措施的效果也打了折扣,因?yàn)槊绹锊裼腿阅芡ㄟ^加拿大等國進(jìn)入歐洲。另一方面,來自阿根廷等地區(qū)的廉價(jià)生物柴油出口有望在2010年大幅提高,這將會打壓歐洲本土廠商的生存空間。

2008年,歐洲生物柴油行業(yè)的開工率為48%。預(yù)計(jì)2009年這一數(shù)字將保持不變,到2010年會增加50%到800萬噸的規(guī)模。

2009年歐洲生物乙醇產(chǎn)能為560萬噸,比2008年的490萬噸增加了14.3%。預(yù)計(jì)2010至2011年,由于大型生物乙醇項(xiàng)目相繼上馬,歐洲地區(qū)的產(chǎn)能會有很大提升。至2012年,大部分歐洲地區(qū)新增產(chǎn)能都將是第二代生物乙醇(纖維素乙醇)的試點(diǎn)項(xiàng)目。主要的第二代生物乙醇生產(chǎn)商有SEKAB、TMO再生能源、帝斯曼等。至2014年,歐洲地區(qū)生物乙醇產(chǎn)能有望達(dá)到2100萬噸。

基于歐洲運(yùn)輸用油市場的需求增長,2009年歐洲生物乙醇行業(yè)開工率為50%左右。2008年實(shí)際生物乙醇產(chǎn)量為150萬噸,另有150噸進(jìn)口,其中大部分來自巴西。至2020年,歐洲生物乙醇市場將保持10%的增長。

第8篇：生物燃料發(fā)展范文

一、發(fā)展?fàn)顩r

(一)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)初步形成

我區(qū)已建成生物發(fā)電項(xiàng)目8個(gè)，總裝機(jī)容量23.2萬千瓦，分布在赤峰、通遼、巴彥淖爾、鄂爾多斯、興安盟等地。國能赤峰生物發(fā)電是我區(qū)第一家生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目，利用玉米秸稈直燃發(fā)電，每年消耗秸稈40多萬噸，引進(jìn)丹麥技術(shù)，建設(shè)2×12兆瓦發(fā)電機(jī)組。毛烏素生物質(zhì)發(fā)電廠裝機(jī)容量為2×15兆瓦，總投資3.2億元，利用毛烏素沙漠灌木燃燒發(fā)電，每年消耗沙柳20萬噸，年帶動(dòng)治理荒漠20萬畝，奈曼旗林木生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目，是國家級林木質(zhì)發(fā)電示范工程，建設(shè)規(guī)模50兆瓦的林木質(zhì)發(fā)電，每年消耗100多萬噸廢棄林木，一期2×12兆瓦工程已完成。阿爾山2×12兆瓦林木質(zhì)直燃熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目，總投資3億元，年消耗30萬噸含水18％以下的木質(zhì)燃料，發(fā)電進(jìn)入興安電網(wǎng)，同時(shí)為阿爾山供熱。

(二)自主研發(fā)的生物燃料制取技術(shù)，探索出生物燃料非糧發(fā)展的路子

全區(qū)在建生物柴油項(xiàng)目6個(gè)，已建成5個(gè)，生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)90萬噸，占全國產(chǎn)量近1／3。我區(qū)在建的生物乙醇項(xiàng)目有6個(gè)，大多采用玉米為原料。國家發(fā)改委2006年底發(fā)文不再批準(zhǔn)玉米加工乙醇燃料項(xiàng)目，鼓勵(lì)發(fā)展非糧生物燃料。我區(qū)率先在全國探索出一條發(fā)展前景廣闊的路子。主要有兩方面突破：一是化學(xué)合成生物柴油。包頭金驕特種新材料(集團(tuán))有限公司完成的“非糧生物質(zhì)化學(xué)法合成生物柴油項(xiàng)目”，海拉爾農(nóng)墾集團(tuán)采納金驕集團(tuán)化學(xué)合成生物柴油技術(shù)，赤峰邦馳生物柴油項(xiàng)目，通遼天宏生物柴油項(xiàng)目均已開工建沒，有的已投產(chǎn)。二是以甜高梁稈為原料生產(chǎn)燃料乙醇。莫力達(dá)斡爾旗“無水燃料乙醇產(chǎn)業(yè)化示范項(xiàng)目”，以甜高粱莖稈為原料，建設(shè)規(guī)模為每年制取30萬噸無水乙醇，已納入國家甜高粱莖桿制取生物燃料乙醇示范工程，需每年種植甜高粱120萬畝原料供應(yīng)。一期年產(chǎn)10萬噸工程基本完工，已種植甜高梁近5萬畝，國家級甜高梁生物燃料乙醇原料產(chǎn)業(yè)基地正在我區(qū)形成。

(三)養(yǎng)殖場沼氣發(fā)電工程項(xiàng)目示范效應(yīng)顯著

蒙牛澳亞示范牧場大型沼氣發(fā)電綜合利用工程，利用奶牛養(yǎng)殖場糞便污水等發(fā)電，年產(chǎn)沼氣約400萬立方米，沼氣用于發(fā)電，年發(fā)電約800萬千瓦時(shí)。減排二氧化碳2.5萬噸。達(dá)拉特旗北疆三和牧場大型沼氣發(fā)電綜合利用工程，年產(chǎn)沼氣約80萬立方米，沼氣用于發(fā)電，年發(fā)電約160萬千瓦時(shí)，減排二氧化碳5000噸。這些現(xiàn)代化程度較高的沼氣發(fā)電工程，當(dāng)前在我國大型畜禽養(yǎng)殖場屬前位，在我區(qū)乃至北方地區(qū)均有很好的示范效應(yīng)。

面臨的問題：

一是產(chǎn)業(yè)體系薄弱。我區(qū)生物質(zhì)能發(fā)展勢頭良好，但運(yùn)營成本高、資源分散、生產(chǎn)規(guī)模小，扶持生物質(zhì)能的政策經(jīng)濟(jì)激勵(lì)度弱，產(chǎn)業(yè)缺乏競爭力。

二是技術(shù)服務(wù)體系支撐不夠，新技術(shù)、新成果企業(yè)轉(zhuǎn)化能力較弱，小科技企業(yè)起步困難。

三是專業(yè)技術(shù)人才缺乏。生物質(zhì)能設(shè)備使用和維護(hù)要求技術(shù)含量較高，生產(chǎn)過程中一旦出現(xiàn)問題和故障，必須請專業(yè)人員進(jìn)行檢修，企業(yè)熟悉和掌握生物質(zhì)能技術(shù)的人才較少。人才培養(yǎng)滿足不了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的要求。

四是配套產(chǎn)業(yè)發(fā)展不協(xié)調(diào)。與傳統(tǒng)能源相比，生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)是典型的“小規(guī)模、大燃料”。原料分散在千家萬戶，秸稈體積大、重量輕、用量大，不適合長距離運(yùn)輸，原料收集、儲存、運(yùn)輸、銷售上下游配套產(chǎn)業(yè)發(fā)展不協(xié)調(diào)，導(dǎo)致管理難度大、成本高。

二、國內(nèi)外生物質(zhì)能發(fā)展?fàn)顩r及相關(guān)政策

在歐美等發(fā)達(dá)國家，生物質(zhì)能技術(shù)已經(jīng)成為重要的能源利用形式。年利用生物質(zhì)能發(fā)電約5000萬千瓦裝機(jī)容量(主要集中在北歐、美國)，是僅次于水力的第二大再生能源工程。經(jīng)過30多年的科研探索，生物燃料正成為歐美發(fā)達(dá)國家替代石油的唯一選擇，已開始由玉米乙醇向非糧二代生物燃料過渡。2007年燃料乙醇、生物柴油約4500萬噸，2020年前后將發(fā)展到2億噸，約相當(dāng)于現(xiàn)在世界石油生產(chǎn)量的5％，其替代規(guī)模是其它可再生能源不能比擬的。歐盟委員會提出：生物燃料是唯一可以大規(guī)模獲得的替代運(yùn)輸燃料的能源。生物燃油對石油替代成為一種世界共識和趨勢，已駛上快車道。歐洲等地建設(shè)了大量的沼氣工程和戶用沼氣池，日本從沼氣中提取氫氣發(fā)電。

近年來，我國生物質(zhì)能發(fā)展迅速。國家電網(wǎng)公司、五大發(fā)電集團(tuán)等大企業(yè)紛紛參與生物質(zhì)發(fā)電，民營和外資企業(yè)也表現(xiàn)出較大的投資熱情。國家“十一五”末將建設(shè)生物質(zhì)發(fā)電550萬千瓦裝機(jī)容量，2020年達(dá)到3000萬千瓦。我國生物燃料乙醇裝備技術(shù)已接近國際先進(jìn)水平，成為繼巴西、美國之后第三大生物燃料乙醇生產(chǎn)國和使用國，年產(chǎn)量達(dá)400萬噸。國家已將生物柴油確定為新興產(chǎn)業(yè)，年生產(chǎn)能力超過300萬噸。沼氣產(chǎn)業(yè)基本形成，已建設(shè)養(yǎng)殖場沼氣工程3556處，年產(chǎn)沼氣總量2.3億立方米。

國家對發(fā)展生物質(zhì)能非常重視，制定相關(guān)政策促其發(fā)展。2006年1月1日《中華人民共和國可再生能源法》正式實(shí)施。2006年9月30日，財(cái)政部、國家發(fā)改委等聯(lián)合下發(fā)“關(guān)于發(fā)展生物能源財(cái)稅扶持政策”。主要有：1，價(jià)格和成本補(bǔ)貼：生物質(zhì)發(fā)電補(bǔ)貼0.25元，千瓦時(shí)，生物質(zhì)發(fā)電電價(jià)優(yōu)惠、上網(wǎng)電量全額收購和電力調(diào)度優(yōu)先。燃料乙醇、生物柴油每噸成本補(bǔ)貼1600元。2，財(cái)稅支持：生物質(zhì)發(fā)電、生物柴油等增值稅即征即退。國家環(huán)保專項(xiàng)資金重點(diǎn)補(bǔ)貼秸稈直燃發(fā)電。用甜高梁莖稈制取生物燃料乙醇可獲得政府無償資助和貸款貼息等專項(xiàng)資金重點(diǎn)扶持。

三、我區(qū)發(fā)展生物質(zhì)能的比較優(yōu)勢

(一)生物質(zhì)能資源儲量居全國之首

1，森林采伐剩余物、灌木林資源儲量大。國家確定“十一五”期間我區(qū)采伐限額為848.1萬立方米，僅采伐剩余物可獲得生物質(zhì)原料約777.23萬噸。全區(qū)灌木林總面積為654.33萬公頃，灌木林總生物量2558.43萬噸。按3年平茬撫育一次計(jì)算，年可利用量852萬噸。2黠稈資源量大：據(jù)2007年數(shù)據(jù)，玉米、小麥、油料年產(chǎn)量1526.41萬噸，測算出秸稈為1831.69萬噸，主要分布在通遼、赤峰、興安盟、巴彥淖爾市等糧食主產(chǎn)區(qū)，3，牲畜糞便資源全國第一：我區(qū)年度牲畜存欄達(dá)到1.10512億頭，牲畜年產(chǎn)糞便約1.17億噸。4，原料資源種類面積全國第一：用于生產(chǎn)燃料乙醇、生物柴油的原料油菜籽、大豆、蓖麻、文冠果、甜高梁等，種類多，面積大。尤

其是生物燃料乙醇、生物柴油原料文冠果和甜高粱種植，面積全國第一。我區(qū)能源農(nóng)業(yè)的原料產(chǎn)業(yè)規(guī)模開始形成。

(二)一批科研成果居國內(nèi)領(lǐng)先水平，專利帶動(dòng)能源農(nóng)業(yè)勢頭強(qiáng)勁

除生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目的技術(shù)設(shè)備主要依靠引進(jìn)外，我區(qū)產(chǎn)生了一批生物質(zhì)能專利技術(shù)成果，一項(xiàng)專利就可帶動(dòng)一個(gè)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展水平居全國前位。內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)研發(fā)“甜高粱秸稈周體生料發(fā)酵生產(chǎn)乙醇工藝及其優(yōu)化”項(xiàng)目，獲得秸稈乙醇中試產(chǎn)品，國家受理發(fā)明專利申請?，F(xiàn)甜高粱種植基地已形成，為該項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化提供原料規(guī)模儲備。中國科學(xué)院水生生物研究所研發(fā)的微藻制取生物柴油技術(shù)，已在我區(qū)荒漠試驗(yàn)成功，準(zhǔn)備在我區(qū)荒漠區(qū)建設(shè)大規(guī)?？稍偕茉淳C合利用基地。內(nèi)蒙古通華蓖麻化工有限責(zé)任公司于2006年研究開發(fā)出用癸二酸副產(chǎn)品一脂肪酸生產(chǎn)物柴油技術(shù)，經(jīng)檢測應(yīng)用產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。

我區(qū)沼氣工程的成套技術(shù)已成熟，生物厭氧發(fā)酵機(jī)理的研究、發(fā)酵工藝、產(chǎn)氣率等單項(xiàng)技術(shù)和指標(biāo)，已接近國際先進(jìn)水平，促進(jìn)了蒙牛、塞飛亞大型沼氣工程的建設(shè)。結(jié)合農(nóng)牧民冬季取暖和沼氣池越冬困難的實(shí)際，開發(fā)太陽能畜棚暖圈沼氣池和太陽能日光溫室沼氣池，形成在純牧區(qū)、半農(nóng)半牧區(qū)、農(nóng)業(yè)種植區(qū)及農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖區(qū)的草原六結(jié)合、農(nóng)牧六配套、田園五位一體、庭院一池四改、多池聯(lián)體、三池一體六大農(nóng)用沼氣新模式，總體技術(shù)水平達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。2007年底全區(qū)沼氣用戶達(dá)14.65萬戶，大中型沼氣工程16處，

生物質(zhì)固體成形燃料專利技術(shù)正在產(chǎn)業(yè)化。巴彥淖爾征華機(jī)電液壓研究所研發(fā)9度一20型秸稈壓塊機(jī)，獲得國家發(fā)明專利，秸稈塊代替煤炭，秸稈塊發(fā)熱量可達(dá)到4105千卡，公斤。庫倫旗六家子林場用林業(yè)“三剩物”嘗試加工成型燃料，用作林場供暖、炊事燃料。

(三)廣闊荒地是潛在優(yōu)勢，農(nóng)業(yè)能源原料可變成“綠色油田”

我區(qū)宜農(nóng)荒地面積約有1500萬畝，宜林荒山荒坡面積達(dá)到1.7億畝，可種植甜高梁、文冠果、蓖麻和沙柳等能源作物。還有大面積不適宜農(nóng)業(yè)植物的邊際土地，可以大量種植能源樹種，如鹽堿地種植檉柳、沙地栽植能多次平茬利用的檸條、沙柳等灌木?；哪貐^(qū)土地廣闊，適于大規(guī)模藻類養(yǎng)殖。微藻是生物柴油的重要原料。這些大量宜林、宜農(nóng)荒地和荒漠、邊際土地資源，我區(qū)獨(dú)一無二，經(jīng)過開發(fā)和改良，可以變成發(fā)展生物質(zhì)能源的“綠色油田”。

四、思路與建議

(一)大力發(fā)展能源農(nóng)業(yè)，使之成為促進(jìn)農(nóng)村牧區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、農(nóng)牧民脫貧致富的一把鑰匙

據(jù)測算，裝機(jī)容量為2.5萬千瓦的生物質(zhì)發(fā)電，產(chǎn)值近億元，年消耗秸稈20萬多噸，增加就業(yè)崗位1000多個(gè)，增加收入6000萬元以上。1公頃甜高粱莖稈可轉(zhuǎn)化燃料乙醇3―5噸，高者可達(dá)10噸。一畝藻塘可生產(chǎn)3噸生物柴油。年產(chǎn)5萬噸生物柴油，按每噸柴油8000元測算，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值4億元。在生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的推動(dòng)下，鹽堿地、沙地、荒漠地等低質(zhì)土地種植甜高梁、文冠果、養(yǎng)殖藻類，可產(chǎn)生不可估量的經(jīng)濟(jì)效益。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈將被延伸。原來廢棄的農(nóng)作物秸稈。經(jīng)過收集、加工、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)，形成新的產(chǎn)業(yè)鏈，不僅帶動(dòng)農(nóng)村牧區(qū)生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變，而且有效增加農(nóng)牧民收入。因此，應(yīng)充分發(fā)揮我區(qū)已形成的生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)及科研成果優(yōu)勢，進(jìn)一步擴(kuò)大示范效應(yīng)，采取政府扶持、企業(yè)投入、科研院所合作的方式，積極扶持生物質(zhì)能企業(yè)在原料基地發(fā)展連鎖項(xiàng)目。政府應(yīng)把生物質(zhì)能開發(fā)利用列入經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展規(guī)劃，以生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，推進(jìn)農(nóng)村牧區(qū)的進(jìn)步。

(二)以生物能源替代煤炭資源，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展

農(nóng)村牧區(qū)林區(qū)剩余廢棄物是重要的可再生能源。我區(qū)秸稈年產(chǎn)生量折合1500萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，動(dòng)物糞便年產(chǎn)生量折合5755萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，林業(yè)剩余物年利用量折合800萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，灌木林年利用量折合1000噸標(biāo)準(zhǔn)煤。僅這幾項(xiàng)折合標(biāo)準(zhǔn)煤已超億噸，相當(dāng)于鄂爾多斯煤炭年產(chǎn)量的1／2。發(fā)展生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)，作為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，對于調(diào)整以煤炭資源開發(fā)利用為主的重化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)煤炭資源利用的可持續(xù)性，有著獨(dú)特的重要作用，應(yīng)引起高度重視。

(三)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)節(jié)能減排

低碳經(jīng)濟(jì)是以低能源、低污染、低排放為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)模式，其核心是能源技術(shù)和產(chǎn)業(yè)模式的重大創(chuàng)新。我區(qū)是煤炭資源大區(qū)，二氧化硫排放總量的90％是由燃煤造成的。據(jù)測算，運(yùn)營一臺2.5萬千瓦的生物質(zhì)發(fā)電機(jī)組，與同類火電機(jī)組比較，每年可減少二氧化碳排放10萬噸，產(chǎn)生8000噸灰粉，可作為高品質(zhì)的鉀肥直接還田，是一個(gè)變廢為寶的良性循環(huán)過程。是發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的有效模式。赤峰、通遼、興安盟等以農(nóng)為主的地區(qū)，應(yīng)鼓勵(lì)建設(shè)小型秸稈直接燃燒熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目，解決當(dāng)?shù)亟斩挻蟛糠志偷胤贌h(huán)境污染嚴(yán)重、用電和集中供熱等問題。呼倫貝爾、通遼灌木和林業(yè)采伐加工剩余物資源豐富，僅牙克石現(xiàn)有采伐加工制等物2027.2萬噸，儲量是全區(qū)所有林木的2倍以上，可建若干個(gè)小型灌林木質(zhì)發(fā)電和熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目。固體成型燃料是一種潔凈的可再生能源，我區(qū)豐富的林木剩余物、沙生灌木等生物質(zhì)資源，可以發(fā)展固體生物質(zhì)燃料。生物質(zhì)能可以帶動(dòng)能源林產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，有助于防止土地沙化和水土流失，促進(jìn)生態(tài)良性循環(huán)。

(四)把生物質(zhì)能開發(fā)與區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略結(jié)合起來

發(fā)展生物質(zhì)能越來越顯示出，它不僅是替代石油的唯一選擇，也是解決貧困問題、縮小區(qū)域、城鄉(xiāng)差別的重要戰(zhàn)略舉措。國家發(fā)改委將我區(qū)列為“十一五”生物質(zhì)能源發(fā)展重點(diǎn)省區(qū)之一。應(yīng)從國家戰(zhàn)略出發(fā)，根據(jù)可持續(xù)發(fā)展的要求，調(diào)查研究全區(qū)生物質(zhì)能資源整體情況，圍繞產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)性和目標(biāo)市場，高起點(diǎn)編制開發(fā)利用戰(zhàn)略規(guī)劃。做到因地制宜，多能互補(bǔ)，統(tǒng)籌規(guī)劃，協(xié)調(diào)發(fā)展。

(五)抓好示范項(xiàng)目。推進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展

我區(qū)已建成和再建的一些生物質(zhì)能開發(fā)利用項(xiàng)目。要圍繞項(xiàng)目建設(shè)，下大力氣抓好示范作用以點(diǎn)帶面，積極推進(jìn)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。生物質(zhì)能示范項(xiàng)目。不僅僅只是企業(yè)發(fā)展，要形成從原料供應(yīng)、運(yùn)輸、加工、市場開拓和相關(guān)服務(wù)體系完整的產(chǎn)業(yè)鏈，涉及到政府多個(gè)部門和行業(yè)，要加強(qiáng)協(xié)作。共同推進(jìn)。

第9篇：生物燃料發(fā)展范文

Abstract: Advances of domestic and overseas biomass fuel ethanol is outlined in this paper. Having evaluated its economic， energy， environmental and social benefits， thereafter its importance as a part of Chinese energy strategy had been confirmed. Finally， a feasible scheme for fuel ethanol production from biomass in large scale is suggested， used for reference.

Key words: Syngas; Ethanol; Cellulose; Catalyst

全球變暖、化石能源日漸消耗……引發(fā)了人們對新型、可再生能源的深刻思考。如巴西、美國、中國等國正積極開發(fā)、利用生物質(zhì)燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)。但如果一如既往以大量糧食生產(chǎn)燃料乙醇勢必和人“爭食”、“爭地”，造成人類生存隱患，走“非糧”路線是大勢所趨。其中，纖維素地球貯量豐富，其能量來自太陽，通過光合作用固定下來，取之不盡，用之不竭，各國正如火如荼地進(jìn)行著相關(guān)研究 [1-5]。本文分析了燃料乙醇發(fā)展經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境、社會效益，肯定了其能源戰(zhàn)略地位，提出幾條實(shí)現(xiàn)我國生物燃料規(guī)?；a(chǎn)的可行性建議以資借鑒。

1 國內(nèi)外燃料乙醇發(fā)展概況

目前面臨化石能源危機(jī)，一些農(nóng)產(chǎn)品豐富的國家正大力發(fā)展乙醇汽油供應(yīng)市場。巴西從1975年開始實(shí)施“燃料乙醇計(jì)劃”，以其富產(chǎn)甘蔗為原料，目前已形成1000多萬噸產(chǎn)能，替代了1／3車用燃料。為推廣燃料乙醇，美國制定了積極的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策，計(jì)劃從2006年至2012年，可再生能源燃料年用量從1200萬噸增加到2300萬噸。日本重點(diǎn)研究利用農(nóng)、林廢棄物等植物纖維素制備燃料乙醇。歐盟、加拿大、菲律賓、墨西哥等國也在在積極進(jìn)行著相關(guān)研究 [1]。

目前，中國是繼巴西、美國之后全球第三大生物燃料乙醇生產(chǎn)和消費(fèi)國?！笆晃濉逼陂g將生產(chǎn)600萬噸生物液態(tài)燃料，其中燃料乙醇500萬噸。實(shí)踐證明我國過去以糧食為原料生產(chǎn)燃料乙醇，不符合國情，探索非糧能源資源是大勢所趨 [1]。全國相關(guān)研究正如火如荼進(jìn)行著，呈現(xiàn)一派“百花齊放，百家爭鳴”的景象。特別是籌建中的中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所，順應(yīng)時(shí)代潮流而生，肩負(fù)歷史、國家使命，是集中力量辦大事的“國家隊(duì)”。

2 中國能源戰(zhàn)略

隨著全球變暖和化石能源消耗，人們對新型替代能源--乙醇的關(guān)注度日益上升，正成為許多國家新能源政策的重要組成部分。以此為契機(jī)，8年前中國上馬了燃料乙醇項(xiàng)目，也意在解決過剩陳化糧問題。經(jīng)過1999-2005幾年間不懈努力，國家首批4家燃料乙醇定點(diǎn)生產(chǎn)企業(yè)完成了規(guī)劃建設(shè)的102萬噸產(chǎn)能，基本實(shí)現(xiàn)了“十五”提出的“拉動(dòng)農(nóng)業(yè)、保護(hù)環(huán)境、替代能源”三大戰(zhàn)略目標(biāo)。然而我國人口眾多，人均耕地少，用大量糧食生產(chǎn)燃料乙醇必然要和人“爭食”、“爭土地”，造成人類生存空間越來越小，不符合我國國情。因此，2006年12月國家發(fā)改委和財(cái)政部聯(lián)合下發(fā)了《關(guān)于加強(qiáng)生物燃料乙醇項(xiàng)目建設(shè)管理、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的通知》要求生物燃料乙醇項(xiàng)目建設(shè)需經(jīng)國家投資主管部門核準(zhǔn)，未經(jīng)國家核準(zhǔn)不得增加產(chǎn)能 [1-5]。

在規(guī)劃實(shí)施中，國家采取國際通行做法，對燃料乙醇生產(chǎn)給予財(cái)政補(bǔ)貼和產(chǎn)業(yè)政策扶持。財(cái)政補(bǔ)貼額逐年減少，2007年每生產(chǎn)一噸燃料乙醇國家給予1373元補(bǔ)貼，到2008年底將采取彈性補(bǔ)貼方式以盡可能避免企業(yè)虧損 [1]。未來工作依據(jù)是國家《生物燃料乙醇及車用乙醇汽油“十一五”發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃》，其總體思路是積極培育石油替代市場，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展；根據(jù)市場發(fā)育情況，擴(kuò)大發(fā)展規(guī)模；確定合理布局，嚴(yán)格市場準(zhǔn)入；依托主導(dǎo)力量，提高發(fā)展質(zhì)量；穩(wěn)定政策支持，加強(qiáng)市場監(jiān)管。其基本原則有7條：因地制宜，非糧為主；能源替代，能化并舉；自主創(chuàng)新，節(jié)能降耗；清潔生產(chǎn)，循環(huán)經(jīng)濟(jì)；合理布局，留有余地；統(tǒng)一規(guī)劃，業(yè)主招標(biāo)；政策支持，市場推動(dòng) [1]。“十一五”期間我國將生產(chǎn)600萬噸生物液態(tài)燃料，其中燃料乙醇500萬噸。這一產(chǎn)量的制定主要取決于全國用于非糧生產(chǎn)的鹽堿地和荒地面積 [1]。并且國家將繼續(xù)實(shí)行生物燃料乙醇“定點(diǎn)生產(chǎn)、定向流通、市場開放、公平競爭”的相關(guān)政策 [1]。

3 燃料乙醇效益

燃料乙醇是通過對乙醇進(jìn)一步脫水，再加上適量變性劑制成。目前，中國試點(diǎn)推廣的E10乙醇汽油是在汽油中摻入10％純度達(dá)99.9％以上的乙醇制成 [2]。簡而言之，燃料乙醇發(fā)展實(shí)現(xiàn)了“十五”規(guī)劃中提出的“拉動(dòng)農(nóng)業(yè)、保護(hù)環(huán)境、替代能源”三大戰(zhàn)略目標(biāo) [1]，不僅部分解決了汽油緊張，拉動(dòng)了大宗農(nóng)產(chǎn)品的消費(fèi)，為農(nóng)民增加了收入，也促進(jìn)了國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。乙醇燃燒值僅為汽油2/3，但其分子中含氧，抗爆性能好，取代傳統(tǒng)MTBE為汽油抗爆、增氧添加劑，避免了其毒害性 (致癌，地下水污染)，具有優(yōu)良能源、環(huán)保效益。如汽油中乙醇添加量≤l5％時(shí)，對汽車行駛性能無明顯影響而尾氣中溫室氣體含量降低30％-50％。添加10％，其辛烷值可提高2-3倍，還可清潔汽車引擎，減少機(jī)油替換使其動(dòng)力性能增加 [3]。事非偶然，聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織就在維也納乙醇專題討論會上提出：“乙醇應(yīng)該被當(dāng)作燃料和化工原料永久的和可供選擇的來源” [3]。

4 燃料乙醇生產(chǎn)原料

一次能源必將耗竭，研究、開發(fā)可再生能源勢在必行。以混配乙醇汽油 (E10乙醇汽油) 為例，每用1000萬噸就可節(jié)省1O0萬噸汽油，而要提煉這些汽油至少需要300萬噸原油，足見乙醇的能源戰(zhàn)略地位 [1]。

燃料乙醇生產(chǎn)原料主要有玉米 (美國)、甘蔗(巴西)、薯類、谷類等。不同原料全生命周期的能量效益也不同，由高到低依次是甜甘蔗、甜高梁 > 木薯 > 玉米、小麥。如巴西甘蔗能量比達(dá)到1︰8以上，玉米、小麥等糧食作物及木薯、甘薯大約是1︰1.3～1.4，產(chǎn)生正效益 [1]。然而以糧食為原料，勢必與人“爭糧”、“爭地”，利用非糧資源是大勢所趨。非糧資源包括木薯、甘薯、甜高梁，還有大量糧食作物秸稈，農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活廢料等纖維素、半纖維素、木素及其它可用生物有機(jī)質(zhì)資源。其中，纖維素是地球上貯量最豐富的有機(jī)物，其能量來自太陽，通過植物光合作用固定下來。每年地球上由光合作用生成的植物體總量達(dá)1.5×l011 kg，40％是纖維素。按全球人口平均，每人每天可分?jǐn)偟?6 kg。日本就重點(diǎn)研究利用農(nóng)、林廢棄物等植物纖維素制備燃料乙醇 [3]。如我國過去以玉米為原料生產(chǎn)燃料乙醇，成本相對要高，不符合人多地少的國情。因此，現(xiàn)階段國家對生物燃料乙醇項(xiàng)目建設(shè)實(shí)行核準(zhǔn)制。“十一五”專項(xiàng)規(guī)劃要求燃料乙醇生產(chǎn)走“非糧”路線。此外，歐盟、加拿大、菲律賓、墨西哥等國也正如火如荼地進(jìn)行著相關(guān)研究 [1]。

5 燃料乙醇生產(chǎn)路線

對于生物質(zhì)衍生合成氣制乙醇有并存、競爭的化學(xué)法、生物法兩種轉(zhuǎn)化技術(shù)：

（1）生物法：纖維素、半纖維素，酸解或酶解或發(fā)酵單糖 (五碳、六碳糖)，化學(xué)、酶催化及微生物發(fā)酵乙醇

（2）化學(xué)法：纖維素、半纖維素、木素及其它生物體有機(jī)物，熱解合成氣 (H2， CO)，化學(xué)或酶催化或微生物發(fā)酵乙醇

在某些方面，化學(xué)法好比西藥，強(qiáng)烈、見效快，生物法好比中藥，溫和、見效慢。兩種方法“各有千秋”，其制約因素是成本和高效、廉價(jià)催化劑、酶和合適微生物的開發(fā)等關(guān)鍵技術(shù)?？偠灾?，生物法具有選擇性、活性好、反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點(diǎn)，但原料利用率低、反應(yīng)時(shí)間長、產(chǎn)物濃度低及酶、微生物活性易受影響且纖維素降解和單糖轉(zhuǎn)化所需酶、微生物適于不同反應(yīng)條件，不能很好耦合。相比，化學(xué)法具有原料利用率高、反應(yīng)時(shí)間短、催化劑構(gòu)成簡單、沒有嚴(yán)格反應(yīng)條件限制等優(yōu)點(diǎn)，但為高溫、高壓過程，對設(shè)備要求高 [1-5]。

6 能效分析轉(zhuǎn)貼于

生物質(zhì)直接燃燒熱效率很低，只有10％左右，而將它們轉(zhuǎn)化成氣體或液體燃料 (甲烷、氫氣、乙醇、丁醇、柴油等) 熱效率可達(dá)30％以上，緩解了人類面臨的資源、能源、環(huán)境等一系列問題 [4]。其次，乙醇燃燒值僅為汽油2/3，但分子中含氧，用作汽油添加劑抗暴性能好、低排放，可提高其辛烷值2-3倍，還能使汽車動(dòng)力性能增加等 [3]。

7 經(jīng)濟(jì)分析

目前中國試點(diǎn)推廣的E10乙醇汽油價(jià)格按國家同期公布的90號汽油出廠價(jià)乘以價(jià)格系數(shù)0.911。90號汽油目前出廠價(jià)不到5000元/噸。由于玉米價(jià)格上漲導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加，每銷售1噸燃料乙醇要虧損數(shù)百元且在汽油多次提價(jià)之前，每噸虧損一度達(dá)到了1000多元 [2]。此外，燃料乙醇定價(jià)機(jī)制不合理，有兩個(gè)“倒掛”，不能充分體現(xiàn)其價(jià)值：一是油價(jià)倒掛，我國原油價(jià)格和國際市場接軌，但成品油沒有實(shí)現(xiàn)接軌；二是燃料乙醇產(chǎn)品價(jià)格倒掛。原本成品油價(jià)格就低，再乘以0.911所形成的價(jià)格對燃料乙醇經(jīng)濟(jì)性就很差。另外，以燃料乙醇取代高價(jià)MTBE，而燃料乙醇各項(xiàng)指標(biāo)接近或優(yōu)于MTBE，價(jià)格更高才合理，但并非如此，從技術(shù)上也沒有充分體現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)性。就目前生產(chǎn)工藝而言，燃料乙醇生產(chǎn)成本本來就很高再加上定價(jià)機(jī)制不合理，導(dǎo)致生產(chǎn)企業(yè)嚴(yán)重依賴于國家財(cái)政補(bǔ)貼 [1]。

建 議

要實(shí)現(xiàn)我國生物燃料規(guī)模化生產(chǎn)，關(guān)鍵要解決好資源、技術(shù)、市場、國家投資、價(jià)格和稅收政策四個(gè)環(huán)節(jié)問題；在盡量不與糧食作物爭地的情況下，積極開發(fā)非糧原料種植基地；努力開發(fā)自主知識產(chǎn)權(quán)，爭取生產(chǎn)技術(shù)、設(shè)備國產(chǎn)化；延長產(chǎn)業(yè)鏈，除燃料乙醇外生產(chǎn)如乙酸乙酯、乙烯、環(huán)氧乙烷等化工產(chǎn)品。這樣，實(shí)現(xiàn)了對資源綜合利用，“吃干榨盡”，大大提高了農(nóng)產(chǎn)品附加值，也在一定程度上減少了企業(yè)虧損。

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