目前,我国燃料乙醇生产技术已经成熟,黑龙江、吉林、辽宁、河南、安徽5省及湖北、河北、山东、江苏部分地区已基本实现车用乙醇汽油替代普通无铅汽油。乙醇汽油占全国汽油总消费量的20%,我国已成为世界上继巴西、美国之后的第三大生物燃料乙醇生产国和应用国。燃料乙醇中实现产业化的技术是以淀粉质(玉米、甘薯、木薯等)和糖质(甘蔗、甜菜、甜高粱等)原料生产燃料乙醇。“十五”期间,我国已在黑龙江、吉林、河南、安徽4省建成4个生物燃料乙醇生产试点项目(吉林燃料乙醇有限公司、黑龙江华润酒精有限公司、河南天冠燃料乙醇和安徽丰原燃料酒精股份有限公司),年产量102 万吨左右,使用的主要是储备粮中时间比较久的陈化粮。为了扩大生物质燃料来源,中国已自主开发了以甜高粱茎秆、纤维素废弃物等为原料生产燃料乙醇的技术。目前以甜高梁为原料年产5000 吨的燃料乙醇中试厂已经建成;纤维素废弃物制取乙醇燃料技术已进入年产600 吨规模的中试阶段;以木薯、甘蔗等为原料的燃料乙醇工厂也在兴建中。燃料乙醇产业与市场发育关系紧密,其发展涉及原料供应、乙醇生产、
乙醇与组分油混配、储运和流通及相关配套政策、标准、法规的制定等各个方面。我国生物燃料乙醇产业发展还处于起步阶段,还需在这些方面做出积极的规划与推动,解决产业尚面临的诸多困难和问题:原料不足,技术产业化基础薄弱,产品市场竞争力不强,政策和市场环境不完善。 生物质发电产业
生物质发电主要工艺分3 类:生物质锅炉直接燃烧发电、生物质-煤混合燃烧发电和生物质气化发电。在我国,《可再生能源法》的实施及一系列配套政策的颁布,特别是强制上网制度和电价补贴政策的出台后,为生物质发电扫清了入网障碍,提供了经济保障。截至2007 年底,全国已建成投产的生物质直燃发电项目超过15 个,在建项目30 多个;国家发改委和各省发改委已核准生物质发电项目87 个,总装机规模220 万千瓦。除生物质直燃发电外,已开发和推广生物质气化发电系统应用20多套。中国科学院广州能源研究所承担的国家863计划“3 MW 生物质气化发电工程技术”项目已经通过科技部的验收,在江苏兴化建设的示范电站装机容量为5 MW,气化效率最高达78%。另外,生物质-煤混燃发电示范工作也取得了一定的进展,我国首台煤粉秸秆混燃发电机组在山东枣庄华电国际十里泉发电厂成功投产。我国生物质发电已经从设想进入了试点示范阶段。 固体成型燃料
固体成型燃料技术根据不同的加工工艺,可分为螺旋挤压、活塞冲压、模压、辊压等技术类型。根据不同的动力形式,又可分为机械驱动和液压驱动等技术类型。我国以螺旋挤压式压缩成型技术推广应用较多,河南农业大学及合肥天焱绿色能源开发有限公司等公司对挤压螺杆的耐磨性做了较深入的研究,延长了它的使用寿命。压辊式颗粒成型机也有一定的发展,其中的代表是北京惠众实科技有限公司开发的生物质固体成型技术及北京老万生物科技有限公司研发的生物质颗粒燃料成型机等。目前,我国生物质固体成型机的生产和应用已初步形成规模,并逐步进入半商业化、商业化阶段,但距国际先进水平还有一定的差距。 3. 生物质能利用对生态环境的影响
生物质能研究的一个很重要出发点是减少温室气体CO2 释放量。从整个生命周期来说, 生物质能对全球C 贡献基本上为“0”;生物质能利用对C 贡献来自所有收集、运输和预处理过程中化石燃料利用造成的CO2排放。生物质能总体利用过程中相对于化石燃料CO2减排是显著的, 采用高效合理的利用方式, CO2 减排率能达到90%左右。生物质能替代化石能是减少CO2 排放的有效措施之一。其次, 生物质能对化石能源的替代能够减少SO2,NOx 等污染物质排放。不同生物质燃烧的污染气体排放系数有大量研究报道 , 通过研究发现: 提供相同能量, 煤的硫、氮氧化物排放量分别是秸秆的7 倍和1. 15倍; 用1 万t 秸秆替代煤炭能量, 烟尘排放将减少100 t。生物质能发展的另外一个很重要方面是对生物多样性的影响, 通常认为多年生的本地作物替代一年生农作物能够保护生物多样性; 相反如果用生产生物质能的作物替代自然覆盖, 比如森林和湿地, 那么生态系统的功能将削弱, 生物多样性将降低。此外, 生物质能利用对水土流失、土壤肥力变化和水污染等生态环境问题都有重要影响 。生物质能发展是“大功大败”之举, 利用适当可以解决能源、生态环境和经济发展难题; 反之, 任其自由浪费、闲置或过度开发, 将使得这些问题变得更加严峻, 制约人类可持续发展。 4. 结 语
全球能源危机不断出现, 以及化石能源大量使用产生的生态环境问题, 使得环境友好、资源丰富的生物质能成为能源和生态环境领域研究的重点。概括起
来主要是生物质能开发利用潜力、生物质能利用对生态环境影响、生物质能开发利用技术研究和生物质能开发利用可行性分析四个方面。生物质能由于科学研究较迟, 重视、投资力度不够, 总体上使得目前生物质能开发相对于化石能源处于竞争不利地位。在生物质能的开发过程中,应加大技术研发, 政策扶持、法律保证、资金支持, 开发模式和可持续评价等方面的研究。在能源、生态环境和发展经济三大要素拉动下, 生物质能在不远的将来一定会走向能源的主流舞台, 为解决源短缺、生态环境恶化和农民增收等问题做出巨大贡献。
[ 参 考 文 献]
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袁振宏 生物质能产业现状及发展前景 (2009)10–1687–06 周中仁 生物质能研究现状及展望 ( 2005) 12-0012-04