生物燃料前景范例6篇

前言:中文期刊网精心挑选了生物燃料前景范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。

生物燃料前景

生物燃料前景范文1

[关键词] 生物质 颗粒燃料 清洁燃烧

正文

1、概述

生物质颗粒燃料是在一定温度和压力作用下,利用木质素充当粘合剂,将松散的秸秆、树枝和木屑等农林生物质压缩成棒状、 块状或颗粒状等成型燃料。中质烟煤相当;基本实现 CO2零排放,NOx和 SO2的排放量远小于煤,颗粒物排放量降低;燃烧特性明显得到改善,利用效率显著提高。 因此,生物质固体成型燃料技术是实现生物质高效、 清洁利用的有效途径之一。 生物质固体成型燃料主要分为颗粒、块状和棒状 3 种形式,其中颗粒燃料具有流动性强、燃烧效率高等优点,因此得到人们的广泛关注。

随着我国的再生能源快速发展,生物质成型燃料技术及其清洁燃烧设备的研究开发提高了秸秆运输和贮存能力,燃烧特性明显得到了改善,可为农村居民提供炊事、取暖用能,具有原料来源广泛、价格低、操作简单等特点,是生物质能开发利用技术的主要发展方向之一。

自2006年1月1日我国颁布实施了再生能源法。使我国生物质能源发展走上了快速规范化的道路。生物质能在我国主要是以农作物秸秆为主体的资源。秸秆长期被作为农村传统的用能,随着我国农村经济的发展,农民,特别是新一代的农民难以接受传统的、直烧秸秆生活用能的落后方式。但又苦于缺乏先进廉价的使用。也只能花高价用液化气、电、型煤等现代能源。由于现代能源的紧张和价格的日趋上涨,长期花高价用现代能源,农民又难以承受。特别是城镇及城市接壤区域居民采暖,800-900元每吨的煤,一个冬天要用上1-2吨满足采暖需要,农民甘愿受冻也不愿花如此大的费用,而城镇及城市接壤区域居民采暖受到环境要求的严格限制。目前,居民冬季用煤采暖的已越来越少。从这一点看,在现代社会有相当多的农民没有得到,也很难得到良好的能源服务,他们的现代生活水平还较低。国家早就重视如此重要的民生问题,从20世纪90年代初中国农业部和科技部就开始投资进行农作物秸秆资源化利用的研究、开发、试点示范和技术推广工作。近几年,中国农作物秸秆的清洁、方便能源利用的技术研究和开发工作已取得了一些成果,有些技术已趋于成熟,并得到一定程度的推广。现在,中国主要的农作物秸秆能源利用技术有秸秆气化集中供气技术、秸秆压块成型及炭化技术、利用秸秆制取沼气技术和秸秆直接燃烧技术。由于中国农村经济的发展,农民及城镇居民生活水平的提高,居民对清洁能源的需求,加上这些秸秆能源利用技术的不断发展和逐步完善,秸秆能源利用将逐渐由传统的、低效不卫生的直接燃烧方式向优质化和高效化方向发展。

国外关于生物质成型燃料与燃烧技术设备的应用以趋于成熟化和普遍化,我国生物质成型燃料的发展还刚开始,与之相适应的燃烧技术设备处于一种滞后状态。目前一些成型燃料的应用,主要是在现有燃烧设备的基础上,直接应用或改造应用,既使河南省科学院研制具有较高水平的家用颗粒燃料炉灶,也存在着技术不到位的情况,难以产业化发展,没有做到商品化应用。

有些单位在取得了生物质颗粒燃料炊暖炉灶的基础上,立足于建立一个秸秆成型颗粒燃料与高效清洁燃烧设备系统技术产品的有机统一,协调发展的机制。在进行“生物质冷成型燃料加工设备系统”和生物质颗粒燃料炊暖炉灶的研制过程中,重点解决了目前百姓采暖困难问题,创造了“生物质颗粒燃料供热锅炉”的成果。采用了生物质颗粒燃料炊暖炉灶的核心技术,实现了生物质高效、清洁燃烧、节能排放的目标。应用广泛,可满足城镇及城市接壤区域居民采暖需求。

2、物质颗粒燃料成型和清洁燃烧技术及设备

2.1传统成型方法。

它与现有的饲料制粒方式相同,即原料从环模内部加入,经由压辊碾压挤出环模而成粒状。

包括原料烘干、压制、冷却、包装等。该工艺流程需要消耗大量能量,首先在颗粒压制成型过程中,压强达到50~100MPa,原料在高压下发生变形、升温,温度可达100℃~120℃,电动机的驱动需要消耗大量的电能;其次,原料的湿度要求在12%左右,湿度太高和太低都不能很好成粒,为了达到这个湿度,很多原料要烘干以后才能用于制粒;第三,压制出来的热颗粒(颗粒温度可达95℃~110℃)要冷却才能进行包装。后2项工艺消耗的能量在制粒全过程中占25%~35%,加之成型过程中对机器的磨损比较大,所以传统颗粒成型机的产品制造成本较高。

2.2冷成型技术。

新型冷成型技术通过颗粒成型机直接压制,把秸秆、木料残渣等转化成大小一致的生物颗粒,其燃烧效率超过80%以上(超过普通煤燃烧约60%的效率);燃烧效率高,产生的二氧化硫、氨氮化合物和灰尘少等优点。

2.3清洁燃烧设备

目前燃烧设备的理论研究和应用研究还较少,国内也引进一些以生物质颗粒为燃料的燃烧器, 但这些燃烧器的燃料适应范围很窄,只适用于木质颗粒,改燃秸秆类颗粒时易出现结渣、碱金属及氯腐蚀、设备内飞灰严重等问题,而且这些燃烧器结构复杂、能耗高、价格昂贵,不适合我国国情,因此没有得到大面积推广。

哈尔滨工业大学较早地进行了生物质燃料的流化床燃烧技术研究,并先后与无锡锅

炉厂、杭州锅炉厂合作开发了不同规模、不同炉型的生物质燃烧锅炉。 此外,河南农业大学研制出双层炉排生物质成型燃料锅炉,浙江大学研制出燃用生物质秸秆颗粒燃料的双胆反烧锅炉等。

3、发展前景分析

我国生物质能资源非常丰富,农作物秸秆资源量超过7.2亿吨,其中6.04亿吨可作能源使用。国家通过引进、消化、吸收国外先进技术,嫁接商品化、集约化、规模化的管理经验,结合中国国情,在农村推广实施秸秆综合利用技术,在节省不可再生资源、缓解电力供应紧张等方面都具有特别重要的意义。秸秆综合利用不但减少了秸秆焚烧对环境造成的危害、减少了温室气体和有害气体排放,而且对带动新农村建设无疑将起到重要的促进作用。从秸秆资源总量看,广大农村、乡镇的各种秸秆产量大、范围广。生物质固体燃料是继煤炭、石油、天然气之后的第四大能源,是可取代矿产能源的可再生资源,是未来一个重点发展方向。

参考文献

[1]刘延春,张英楠,刘明,等.生物质固化成型技术研究进展[J].世界林业研究,2008,21(4):41-47.

[2]赵迎芳,梁晓辉,徐桂转,等.生物质成型燃料热水锅炉的设计与试验研究[J].河南农业大学学报,2008,42(1):108-111.

生物燃料前景范文2

关键词: 生物柴油 环境保护 发展前景

柴油作为一种重要的石油炼制产品,在各国燃料结构中占有较高的份额,已成为重要的动力燃料。随着世界范围内车辆柴油化趋势的加快,未来柴油的需求量会愈来愈大。而石油资源的日益枯竭和人们环保意识的提高,大大促进了世界各国加快柴油替代燃料的开发步伐,尤其是进入了20世纪90年代,生物柴油以其优越的环保性能受到了各国的重视。

西方国家生物柴油产业发展迅速。近年来,西方国家加大生物柴油商业化投资力度,使生物柴油的投资规模增大,开工项目增多。美国、加拿大、巴西、日本、澳大利亚、印度等国都在积极发展这项产业。我国生物柴油的研究与开发起步较晚,但发展速度很快,一部分科研成果已达到国际先进水平。研究内容涉及油脂植物的分布、选择、培育、遗传改良及其加工工艺和设备。现阶段各方面的研究都取得了阶段性成果,这无疑将有助于我国生物柴油的进一步研究与开发。中国“十一五”规划中明确规定,要大力发展可再生资源,扩大生物柴油的生产能力。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。

我国生物液体燃料目前主要以燃料乙醇和生物柴油为主。理论上讲,我国生物液体燃料的发展潜力巨大。麻疯树、黄连木等油料植物可满足500万吨生物柴油装置的原料需求,废弃动植物油回收每年可生产约200万吨生物柴油。近年来,我国相继建成了许多年产量过万吨的生物柴油厂。预计到2010年,我国生物柴油需求量将达2000万吨,生物柴油行业投资前景将非常乐观。

一、生物柴油的优越性

生物柴油是清洁的可再生能源,它是以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物及动物油脂、废餐饮油等为原料制成的液体燃料,是优质的石油柴油代用品。生物柴油是典型的“绿色能源”,大力发展生物柴油对经济可持续发展,推进能源替代,减轻环境的污染压力,控制城市大气污染具有重要的战略意义。生物柴油的优越性主要体现在以下几个方面:(1)原料易得且价廉。用油菜籽和甲醇为生产原料,可以从根本上摆脱对石油制取燃油的依赖。(2)有利于土壤优化。油菜可与其他作物轮种,改善土壤状况,调整平衡土壤养分,挖掘土壤增产潜力。(3)副产品具有经济价值。生产过程中产生的甘油、油酸、卵磷脂等一些副产品市场前景较好。(4)适用性广。除了做公交车、卡车等柴油机的替代燃料外,还可以做海洋运输、水域动力设备、地质矿业设备、燃料发电厂等非道路用柴油机之替代燃料。(5)保护动力设备。生物柴油较柴油的运动粘度稍高,在不影响燃油雾化的情况下,更容易在汽缸内壁形成一层油膜,从而提高运动机件的性,使喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率低,使用寿命长。(6)具有较好的安全性能。由于闪点高,生物柴油不属于危险品,在运输、储存、使用等方面更安全。(7)具有良好的燃料性能。十六烷值高,燃烧性好于柴油,燃烧残留物呈微酸性,使催化剂和发动机机油的使用寿命加长。(8)具有可再生性能。作为可再生能源,与石油储量不同,它是以农作物为原料,可供应量永远不会枯竭。(9)具有优良的环保特性。主要表现在由于生物柴油中硫含量低,使得二氧化硫和硫化物的排放低,可减少约30%(有催化剂时为70%);生物柴油中不含对环境会造成污染的芳香族烷烃,因而废气对人体损害低于柴油。(10)减排温室气体。欧洲目前第一代生物燃料的全生产循环所排放的温室气体比其所替代的常规燃料的排放减少约35%―50%,第二代生物燃料预计将可减少约90%的温室气体排放。(11)巨大的社会效益。“地沟油”是生物柴油的主要原料之一,因此可以到饭店集中收购“地沟油”用来炼制生物柴油,实现真正意义上的变废为宝。如此一来,既可以实现“地沟油”本身所具有的价值,创造客观的经济效益,又可以很大程度上控制“地沟油”流入不法分子手中,杜绝“地沟油”回流到餐桌,保障消费者的生命健康和饮食安全。可以集中回收废弃橡胶、塑料的有机制品作为炼制生物柴油的原料,避免对这些有毒有害垃圾进行焚烧造成严重的环境污染――主要是土壤污染和空气污染,从而实现环境和经济效益的双丰收。总之,“生物柴油”对落实以人为本的科学发展观有着举足轻重的作用,是构建资源节约型、环境良好型社会的重要环节,是建设社会主义新农村与和谐社会的创举。

二、生物柴油的应用前景分析

(一)生物柴油的自身竞争力不断提高

目前全球炼油厂加工的原油平均相对密度是0.8514,平均含硫量是0.9%;近期,平均相对密度已上升到0.8633,含硫量已上升到1.6%。炼油厂要在现有基础上,使柴油含硫量低、有良好的安定性及性、较高的十六烷值和清净性,必须在装置调整上投入大量资金,并由此带来油品生产成本的提高,在这方面,各发达国家的炼油厂均投入了重金。从美国的情况看,美国从20世纪90年代初启动油品清洁化,已累计投入了300多亿美元。由此造成的油品成本提高使目前美国炼油厂吨毛利仅在每桶1美元左右,维持微利状态,有的企业甚至亏损;从欧洲的情况来说,欧洲炼油厂要达到2000年欧盟燃油规格,估计需要投资200亿―300亿美元。欧洲石油工业协会估计的投资更高,该组织认为要达到2000年和2005年的柴油规格,需要投资440亿―500亿美元。

随着生物柴油生产工艺的改进,使用生物柴油的发动机即可使用普通柴油的发动机(对有些机型仅需换密封圈和滤芯),无需作任何改动,生物柴油可与普通柴油在油箱中以任何比例相混,并对驾驶动力无任何影响,驾驶者根本无法区分两者的驾驶动力差别。加之柴油替代燃料所用原料随着规模种植价格日趋低廉,使柴油替代燃料的生产成本逐步下降,与常规柴油的价格正在缩小,如美国生物柴油的价格已从每升1.06美元降到0.33―0.59美元,这个价格与普通柴油的价格差不多。

(二)政府对生物柴油的开发应用采取扶持政策

目前许多国家如美国、德国、法国、丹麦、意大利、爱尔兰和西班牙等对生物柴油采取了相应的扶持政策。为了进一步鼓励使用生物柴油,美国农业部决定今后两年每年拿出1.5亿美元补贴生物柴油等生物燃料的使用,目前美国至少有5个州正在考虑制订税收鼓励政策。在欧洲生产生物柴油可享受到政府的税收优惠政策,其零售价低于普通柴油。据Frost & Sullivan企业咨询公司最新发表的“欧盟生物柴油市场”报告,为实现“京都协议”规定的目标(在2008-2012年,欧盟将减少8%的二氧化碳排放量),欧盟即将出台鼓励开发和使用生物柴油的新规定,如对生物柴油免征增值税,规定机动车使用生物动力燃料占动力燃料营业总额的最低份额。新规定的出台不仅有助于欧盟生物柴油市场的稳定,而且生物柴油营业额将从2000年的5.035亿美元猛增至24亿美元,平均年增25%。

我国对可再生能源生产企业采取了减半征收增值税的优惠措施。自《可再生能源法》颁布以来,国家对可再生能源的政策支持框架已经初步确立,并出台了一系列配套政策和细则。2006年1月,国家发改委颁布了《可再生能源产业发展指导目录》、《可再生能源发电有关管理规定》等法律。2006年6月,财政部出台了《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》(财建[2006]237号文件),生物柴油、燃料乙醇等可再生能源的开发利用项目被列为专项资金重点扶持对象,可再生能源的发展已经迎来了政策的春天。6月7日国务院总理主持召开国务院常务会议,审议并原则通过了《可再生能源中长期发展规划》。国家和地方从“十五”起就对可再生能源生产企业在资金和财税两个方面加以大力支持。

(三)现代柴油机促使汽车车型柴油化的趋势加快

在欧洲,1999年新购柴油轿车比例约为30%,法国甚至达到48%。2000年,欧洲市场上柴油轿车的销售量达到440万辆,比1995年翻了一倍。现在经济型轿车主要生产厂商如大众、雷诺、欧宝和福特的顾客中,几乎有一半需要柴油车。目前,在欧洲轿车市场上,新型柴油轿车购买率达30%,专家预言:到2009年,欧洲每2辆新车中就有1辆是柴油车。在美国市场上,商用车(即我国所称的卡车、客车)的90%为柴油车;在日本,将近10%的轿车是柴油轿车,38%的商用车为柴油车。美国、日本及欧洲的重型汽车全部使用柴油机为动力。许多国家在税收、燃料供应等方面予以政策上的倾斜,敦促柴油发动机的普及和发展。我国柴油汽车生产比例已由1990年的15%上升到1998年的26%。1997年我国生产的重型载货汽车和大型客车全部采用柴油发动机;65.9%中型载货汽车采用柴油发动机,53.5%中型客车采用柴油发动机;55.4%和29.4%的轻型载货汽车、轻型客车也开始采用柴油发动机。我国1994年颁布的《汽车工业产业政策》明确提出,总重量超过5吨的载客汽车、载货汽车在2000年后主要采用柴油为燃料。未来的几年,是中国汽车工业腾飞的时代。因此,我国柴油车产量的增长趋势还将继续下去,汽车柴油化是中国汽车工业的一个发展方向。

汽车车型柴油化趋势的加快主要是由于现代柴油机采用了电控发动机控制系统、高压燃油直喷式燃烧系统以及废气排放控制装置,已完全克服了传统柴油机的缺点,能够满足现行的国际排放标准,而这些装置和技术要求柴油含硫量低,有良好的安定性及性,较高的十六烷值和清净性等。随着现代柴油机使用生物柴油燃料技术的成熟,目前在世界范围内出现的这种汽车车型柴油化趋势会进一步加快。据专家预测,在2010年以前,柴油需求年均增长3.3%,到2010年,世界柴油的需求量将从目前的38%增加到45%。而世界范围内柴油的供应量严重不足,给生物柴油留下了广阔的发展空间。

参考文献:

[1]朱行.植物油制成生物柴油[J].粮食与油脂,2001,(5):50.

[2]王庆一.中国能源现状与前景[J].中国煤炭,2003,(5).

生物燃料前景范文3

能源是一个国家经济和社会发展的重要基础,也是各国战略安全的重要组成部分。面对传统化石能源日益枯竭、环境污染日益严重以及全球气候变暖的威胁,我国已经将关注目光转向了能源多元化发展和加快可再生能源开发上。燃料乙醇作为可再生能源的代表之一,已成为我国新型能源研发的重点,当前,伴随着低碳之风席卷祖国大地,燃料乙醇的生产和利用在我国得到了迅速的发展。

燃料乙醇是一种新型清洁燃料,是可再生能源开发利用的重要方向。它可以用玉米、小麦等粮食作物和甘蔗、木薯、高粱等非粮食作物通过生物发酵方式来生产,也可以利用植物纤维经过预处理、无机酸或纤维素酶水解再通过生物发酵方式生产。将一定比例的燃料乙醇掺混在普通汽油即可调和成乙醇汽油。乙醇汽油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。

行业步伐加快

同时,燃料乙醇作为新兴行业,可以带动农业、制造业等行业协同发展,拉动经济增长,因而得到各国政府的大力支持。按照技术和工艺的发展进程,目前学术界将燃料乙醇分为三类:第1代的粮食乙醇、第1.5代的非粮乙醇、第2代的纤维素乙醇。粮食乙醇指以玉米、小麦等粮食为原料,使用传统的发酵法制造的燃料乙醇;非粮乙醇指使用木薯、甘蔗、甜高粱秆、红薯等经济作物为原料,使用传统的发酵法制造的燃料乙醇。第1代和第1.5代燃料乙醇均属于淀粉基乙醇,即将原料中的可发酵糖直接发酵制取乙醇。纤维素乙醇指使用玉米秸秆、玉米芯等纤维素物质为原料,经预处理后通过高转化率的纤维素酶,将原料中的纤维素转化为可发酵的糖类物质,然后经特殊的发酵法制造燃料乙醇,在技术上同粮食乙醇和非粮乙醇存在较大的差别,目前是国内外科研机构和企业的研发重点。

我国的燃料乙醇行业起步较晚,但在政府的大力支持下发展迅速。从2001年开始,我国先后在河南、黑龙江、吉林、安徽等9个省市开始试用车用乙醇汽油,采取地方立法的手段,在试点城市封闭运行。“十五”期间,国家批准了包括吉林燃料乙醇有限责任公司、河南天冠集团有限公司、安徽丰原生物化学股份有限公司和黑龙江华润乙醇有限公司等4家燃料乙醇试点企业,以消化陈化粮为主生产燃料乙醇。近几年,燃料乙醇在全国多个省市进行了推广,取得了很好的成效。目前我国推广乙醇含量10%的乙醇汽油的省份从原来试点的4个向更大的范围推广。随着试点规模的扩大,我国燃料乙醇销售量迅速增长,截止到2011年我国燃料乙醇产销量达193.76万吨,是世界第三大燃料乙醇生产国。

政策大力扶持

为了促进燃料乙醇行业的健康有序发展,从提出此项战略以来,国家对该行业的政策干预从未停止过。燃料乙醇从落地以来,政府对其进行了大力推广,从产品的生产、销售到定价都是由政府“一手操办”。获得政府批准和补贴是燃料乙醇生产开工的必要前提,政府政策变化对燃料乙醇生产效益波动影响很大。

我国人多地少,耕地资源紧缺,粮食供需处于紧平衡状态,以玉米、小麦为原料生产燃料乙醇将威胁到国家的粮食安全,影响粮食正常供给,并导致农产品价格上涨等连锁反应,所以我国严格控制以粮食为原料的燃料乙醇新建和扩建项目。2005年6月,财政部印发《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》明确提出:“石油替代可再生能源开发利用,重点是扶持发展生物乙醇燃料、生物柴油等,其中生物乙醇燃料是指用木薯、甘蔗、甜高粱等制取的燃料乙醇。”针对部分地区发展生物乙醇燃料的过热倾向和盲目势头,2006年12月国家发展改革委和财政部联合下发了《关于加强生物燃料乙醇项目建设管理,促进产业健康发展的通知》,要求立即暂停核准和备案玉米燃料乙醇项目,明确提出“因地制宜,非粮为主”的发展原则。

可见燃料乙醇虽然在我国具有良好的使用及推广价值,但乙醇的发展趋势应立足于中国国情,做到不与人争粮,不与粮争地,走以非粮作物,如木薯和纤维素为原料的生产路线。记者认为,想要做到这些都离不开政府的科学指导和政策的合理干预。

企业发力支撑

燃料乙醇产业对于推动我国发展绿色低碳经济、提升生态文明水平有着至关重要的作用。为此国家对该产业大力扶持,众多优惠政策频频抛出,而企业的有力支撑成为了该产业健康有序发展的关键。

作为我国较早涉足燃料乙醇产业的天冠集团经过了多年的积极探索,现已成为绿色生物能源的领军者。在企业成长的同时积极推行循环、低碳发展,为国家能源安全和节能减排工作作出了重要贡献。

天冠集团副总经理路胜旗向《财经界》记者表示, 上世纪末,天冠集团率先研制出燃料乙醇,并于2000年向国家及省市有关部门提出了“关于在我国推行清洁燃料乙醇的建议,受到国家层面的高度重视。”2002年,天冠集团30万吨/年燃料乙醇项目得到国家批复,成为国家“十五”重点工程和河南省工业结构调整标志性项目。经过数年的发展,企业已形成年产80万吨燃料乙醇的生产能力,占全国燃料乙醇总量的30%以上,为河南、湖北、河北三省31个城市提供着高品质的绿色能源,累计替代石油资源460万吨以上,带动农民增收300多亿元,有效改善了推广区域的生态环境,产生了显著的经济、社会和生态效益。

天冠集团积极探索燃料乙醇的脚步从未停止,历经十几年的研发,企业成功开发出了具有完全自主产权的纤维乙醇关键技术。2011年12月,天冠集团国内首个万吨级纤维乙醇示范项目正式通过了国家能源局组织验收。2013年,天冠集团的纤维乙醇产业化体系全面成熟,形成了一系列具有知识产权的独创性成果。以此为依托,天冠集团率先获批开建了全球最大的年产15万吨纤维乙醇产业化示范区项目,成为我国纤维乙醇全面产业化的破题之笔,也进一步奠定了我国生物能源产业的国际领先地位。

发展前景广阔

随着国内环保意识的加强,发展低碳经济的呼声越来越高,在此大环境下,燃料乙醇自身所具有的特殊优势注定了它的发展前景将会很广阔。

生物燃料前景范文4

随着全球石油、煤炭的大量开采,能源日益枯竭库,存量不断减少,能源短缺和随之而来的环境污染日渐引起人们的关注,并已成为制约我国经济社会又快又好发展的瓶颈。改善能源结构,利用现代科技开发生物质能源来缓解能源动力,减少污染物排放等问题刻不容缓。我国政府及有关部门对生物质能源利用也极为重视,已将“大力发展生物质能”列入国家“十二五”规划。

2、我国生物质能产业发展现状及前景

现阶段我国的生物质能应用主要集中在沼气利用,生物质直燃发电,工业替代燃料和交通运输燃料这四方面。

2.1 沼气利用

近年来沼气利用在中国发展迅速,在中央投资的带动下,各地也加大投入,形成了户用沼气、小型沼气、大中型沼气共同发展的新格局。沼气开发利用现在不仅能解决农民的烧柴问题,更重要的是我国的沼气发展正从分散式农户经营向产业化方向转变。2008年山东民和牧业建成了一个利用鸡粪为原料的3MW热电联产沼气工程;2009年安阳贞元集团通过与丹麦技术资金伙伴合作,以养殖场,公共污粪和秸秆为原料在安阳建立了一个年产400万m3的车用气的沼气项目。从目前情况看,通过生物发酵产沼气的技术相当成熟,但是现阶段还存在沼气工程总体规模较小效益不高,产气不是很稳定,特别是在北方冬季产气明显不足,和沼气副产品市场需求不足等因素约束。

2.2 生物质直燃发电

生物质直燃发电是最早采用的一种生物质开发利用方式,也是消耗量最大、最直接、最容易规模化和工业化的能源利用方式。早在2004年,山东单县、河北晋州和江苏如东这三个地方就开始了生物质直燃发电的试点示范,而2006年《可再生能源法》的施行更极大促进了生物质直燃发电行业的发展,年投资额增长率都在30%以上,到2010年我国生物质直燃发电量已达到550万千瓦。其中,我国生物质最大的企业国能生物发电集团有限公司在2010年投入运营和在建生物质发电项目近40个,总装机容量100万千瓦。到2013年,该公司规划生物质发电装机数量达到100台,装机容量达到300万千瓦。届时每年可为社会提供绿色清洁电力210亿千瓦时,年消耗农林剩余物可达3000万吨,每年可为农民增收约80亿元,每年可减排二氧化碳1500万吨以上。

生物质直燃发电技术比较成熟,而且它是增加农民收入、促进农民增收的直接载体,是实现工业反哺农业、加快农村经济发展的重要途径。需要注意的是生物质直燃发电还存在项目投资和运营成本较高,原料供应季节性强,需要政府补贴,受国家政策影响风险大等问题。

2.3 工业替代燃料

生物质作为工业替代燃料主要包括生物质成型燃料、生物质可燃气和生物质裂解油。

生物质成型燃料一般以木块、木粉、木屑和秸秆等农业生物质废弃物为原料,用作工业锅炉的燃料。生物质成型燃料的技术研究开发始于20世纪80年代,早期主要集中在螺旋挤压成型机上,但存在成型筒及螺旋轴磨损严重,寿命较短,电耗大等缺点,导致综合成本较高,发展停滞不前。进入2000年以来,生物质成型技术得到明显的进展,成型设备的生产与应用已初步形成了一定规模。国家发改委规划到2010年,生物质成型燃料生产量可达100万t。生物质成型燃料多用在一些中小型的工业蒸汽锅炉、有机热载体锅炉和商业蒸汽锅炉方面。其中,珠海红塔仁恒纸业有限公司的“生物质固体成型燃料替代重油节能减排项目”项目是目前全国最大的生物质成型燃料节能减排项目,该项目2011年投入运行,以两台40t/h生物质成型燃料专用低压蒸汽锅炉,代替现有的六台燃油锅炉。

生物质可燃气较早使用在气化发电方面,一般是生物质气化净化后的燃气送给燃气轮机燃烧发电或者将净化后的燃气送入内燃机直接发电。生物质气化发电厂的规模一般为几十千瓦到十几兆瓦,与生物质直燃发电相比,它的规模较小,但它发电效率较高,投资成本较少,对原料的来源限制也较少。除了气化发电,生物质可燃气也越来越多地应用在工业替代燃料方面。深圳华美钢铁厂就是国内首家使用生物质能源的钢铁企业,它将原燃烧重油的两段式连续推钢加热炉改烧生物燃气,该项目在2009年初立项,并2010年5月正式投产至今运行正常,这是目前世界范围内建成运行的最大的工业生物燃气项目。

生物质裂解油是指将秸秆、木屑、甘蔗渣等农业废弃物通过高温快速加热分解为挥发性气体,再经冷却后提炼出的一种液体。生物质裂解油的热值一般为16~18MJ/kg,产油率可达70%,它可直接用作锅炉和窑炉的燃料,也可进一步加工转换成化工产品。我国在生物质裂解油这方面的研究起步较晚,但近年来发展较快。浙江大学,中国科技大学,山东理工大学等高校在生物质热解液化装置优化和油品的应用、分析和提纯方面都做了大量的研究工作,也取得了不错的成绩。在生物质裂解油的工业化应用过程中,2007年广州迪森公司在广州萝岗开发区成功建设了一套年产3000吨的生物油工业实验装置并一直连续运行。易能生物公司则使生物油迈入了工业应用的新阶段,从2007年在安徽合肥建立起第一套年产万吨的生物油装置以来,其2009年在山东滨洲和2011年在陕西铜川宜君科技工业园分别投产了第两套和第三套的年产万吨的生物油装置,这也标志着生物质裂解油的产业化进入了实质性阶段。生物质裂解油与生物柴油、燃料乙醇相比生产成本较低,但是它热值较低,又具有一定的酸性,需要对燃烧设备进行少量改造。生物质裂解油除能直接用于中低端燃料市场外,还可以进一步通过精炼工艺生产多种化学品,开发利用的市场潜力巨大,具有十分广阔的发展前景。

2.4 交通运输燃料

生物能源作为交通运输燃料主要包括生物燃料乙醇和生物柴油。上世纪末,利用粮食相对过剩的条件,我国开始发展生物燃料乙醇。从目前的情况看,玉米、小麦等粮食类作物和甘蔗、木薯等经济类作物加工燃料乙醇的技术比较成熟,但基于对国家粮食安全的担心,和发展经济类作物会发生品种单一,种性退化较严重等问题,国家一直有意保持国内燃料乙醇的产量在一定的限制水平。

玉米和木薯加工燃料乙醇目前已处在比较尴尬的境地情况下,我国的企业和科研院校正加大力度地投入研发纤维素等新的燃料乙醇的生产。据了解,中国拥有发展纤维素乙醇的原料优势。纤维素广泛分布于农作物秸秆、皮壳当中,资源丰富且价格低廉。2008年吉林燃料乙醇有限公司和2009年安徽丰原生化公司都以玉米秸秆为原料分别建立了一套年产3000t和一套年产5000t燃料乙醇工业化示范装置。中粮集团与中石化、丹麦诺维信公司联手建造的中国规模最大的年产万吨的纤维素TU将于2011年正式投建。纤维素乙醇的生产代表了中国未来燃料乙醇的主流方向,目前需要做的是加快研发力度,突破技术瓶径,降低生产成本,加快商业化生产的速度。

生物柴油主要应用于运输业和海运业,是一种重要的交通运输燃料。生物柴油在国内的发展状况与燃料乙醇相似,用油类植物生产生物柴油的技术比较成熟,但是它受原料的制约严重。要发展大力生物柴油产业,必须要有稳定的原料来源。据了解,欧美国家主要以菜籽油、大豆油为原料生产生物柴油,但我国人多地少的国情决定了我国生物柴油产业不宜以食用油为原料,只能大力发展丘陵盐碱等非粮用地发展麻风树、黄连木等乔灌木油料作物。2010年底中海油在海南中海油东方化工城内的6万t生物柴油项目正式投产运行,其采用的是高压酯交换(SRCA)生物柴油生产工艺的装置,产品已在海南岛内的柴油零售批发网点推广使用,这是我国首个麻风树生物柴油产业化的示范项目。

近年来,利用微藻制备生物柴油受到了国内外的广泛关注,因为微藻繁衍能力高,生长周期短,可大量培养而不占用耕地,能有效解决原料来源不稳定的问题。美国在2007年推出“微型曼哈顿计划”,其宗旨就是向藻类要能源,目标是到2010年每天产出百万桶生物燃油,实现藻类产油的工业化。2008年10月英国碳基金公司也启动了目前世界上最大的藻类生物燃料项目,投入的2600~-英镑将用于发展相关技术和基础设施,该项目预计到2020年实现商业化。我国的科研人员也在政府和企业的大力支持下加紧研发这项新技术,希望能早日实现产业化。虽然现在较高的生产成本制约着微藻生物柴油产业的发展,但通过今后技术的不断改进,相信微藻生物柴油产业的前景是十分广阔的。

生物燃料前景范文5

【关键词】 生物质能发电 金融支持 建议

生物质能发电主要是利用农业、林业、工业废弃物、城市垃圾等生物质能为原料,采取直接燃烧或气化的发电方式,是可再生能源发电的一种,属于其他能源发电。生物质能发电作为新兴能源产业,被列入“十二五”规划中支持产业,国家陆续出台相关政策扶持行业发展,各银行也逐步开始提供相应金融支持。如何看待行业未来发展,全面准确地把握行业风险,提高金融支持的精准性和科学性,是我们亟待解决的课题。

一、行业发展现状

从2005年开始,国家发改委批复国信如东、国能单县、河北晋州3个秸秆发电示范项目,我国生物质能直燃发电开始迈出实质性步伐,装机容量和投资规模逐年增加。截至2011年底,生物质能发电装机容量达到436万千瓦。国内各级政府核准的生物质能发电项目累计超过了170个,已经有50多个项目实现了并网发电,投资总额超过600亿元。“十二五”规划明确提出,“到2015年国内生物质发电装机规模不低于1300万千瓦”,国家在相关行业政策上给予了一系列的优惠,随着产业政策的逐步完善,生物质能发电将进入快速发展期。

由于生物质能的资源因素和生产特性,生物质能发电行业的区域分布特征明显。全国的一半以上项目装机容量集中在华东地区,尤其是江苏和山东两省;约20%在中南地区。投资主体包括国有、民营及中外合资企业。目前,国家电网公司、五大发电集团、中国节能投资公司等企业均投资参与了建设运营。已核准的发电装机容量最大的生物质能发电企业分别是国能生物和武汉凯迪,这两大集团的总装机容量占全国装机容量的三分之一。

按照生产技术的不同,目前生物质能发电主要包括直接燃烧发电、气化发电、混燃发电和沼气发电等四种。目前我国应用较多的为生物质直燃技术,其核心技术和装备主要包括生物质燃烧控制技术、直燃锅炉技术、炉前给料技术及生物质锅炉和给料设备。我国生物质发电还处于初级阶段,核心技术领域缺少自有知识产权,发电装备如锅炉、燃料运输系统等重要装备大都依靠进口。即使部分主要设备国内也能生产,但国产设备转化率低,能源消耗量大,间接增加了生物质能发电的生产成本。经过近几年的发展,国产化生物质直燃锅炉及给料设备都有了长足发展,尤其是中温中压75吨/小时循环流化床生物质锅炉及130吨/小时高温高压循环流化床生物质锅炉都能够批量生产。循环流化床生物质锅炉因自身技术标准高,对秸秆燃料混烧适应性较高,适合多种类型的燃料同时掺烧或纯烧,符合我国生物质燃料的基本状况,是目前我国生物质发电所采取的主要技术和装备。

生物质发电企业的收入来源主要是售电收入、CDM收入和其他收入(如卖肥料收入、政府临时补贴)等;而成本主要有经营成本、建设成本、其他成本等几个方面。目前我国生物质发电厂执行统一的上网电价0.75元/度电,而平均成本在0.70元/度电左右,其中燃料成本0.40元以上,再加上管理费用0.25元左右,基本属于微利状态,经济效益十分有限。

决定电厂效益的主要因素是经营成本,而经营成本的高低是由燃料成本决定的。燃料成本占经营成本约70%,由燃料收购价格、运输费用、储藏费用组成。要想电厂盈利,必须降低燃料成本。如果燃料价格达到300元/吨以上或燃料成本达到0.50元以上,电厂必然亏损。整体来看,在目前情况下,生物质发电项目盈利能力较为有限,抗风险能力一般。

二、行业存在的问题

虽然生物质发电得到了国家的大力支持,在建项目也越来越多,但是从全国整个生物质发电行业来看,大多数企业还处于亏损状态,少数情况较好的企业利润也不大。究其原因,主要存在以下几个问题。

1、生物质发电燃料问题。燃料问题包括燃料收、储、运和燃料收购价两部分。我国秸秆等生物质总量丰富,但是分布分散,并且秸秆的收获具有季节性,可获得量有限,再加上部分地区直燃发电项目分布密集,秸秆收购竞争激烈,使得收集成本高,燃料收购困难。同时,由于秸秆体积蓬松,堆积密度小,不便运输,运输成本相当高。因此,直燃电厂必须在电厂周围设立秸秆收购站,以收集、打包、储存秸秆燃料,再集中、定量向电厂输送。但是收购站的建设以及运行管理的成本较高,以江苏国信如东25MW秸秆直燃发电项目为例,在电厂周围设立4个收购站,每个收购站的占地面积约26700m2,建设成本需要300万元。燃料成本的高低将直接影响生物质电厂的经济效益。

2、生物质发电设备问题。设备制造问题包括锅炉效率低和设备运行稳定性差两部分。

(1)锅炉效率低。据了解,从丹麦BWE公司进口的高温高压水冷振动炉排锅炉,其秸秆单耗可控制在1200g/kwh以下,有的甚至可低于1000g/kwh。在这种情况下,即使秸秆收购价上升到400元/吨,燃料成本也不会超过0.5元/千瓦时。而我国多数生物质发电厂的锅炉效率都比较低,有的还不到80%,中温中压锅炉的秸秆单耗为1600―2000g/kwh,其中有的单耗已愈2000g/kwh,势必导致燃料成本的增加。此外,各个生物质电厂的秸秆收购价普遍较高,燃料成本高达0.40―0.60元/kwh,再加上财务成本、设备折旧等相关费用,即使销售电价0.75元/kwh,生物质电厂也难以盈利。因此,我国迫切需要大力开发高参数生物质锅炉,以降低秸秆单耗,提高锅炉效率。目前国内的生物质发电项目盈利能力普遍欠佳,大多处于亏损或保本边缘。

(2)设备运行稳定性差。我国生物质直燃发电起步较晚,基于燃料特点的上料、给料系统和锅炉开发、优化还不到位,导致上给料系统和锅炉难以很快适应燃料特点,进而影响设备运行的稳定性,造成发电量降低和维护费用增高等问题。调研发现,许多生物质电厂都经历了2至3年的不稳定运行期,有的仍在技改之中,最长连续生产时间仅为3个月左右,最短者还不足1个月。目前介入生物质发电锅炉的制造商均为中小型锅炉制造厂家,在经济实力和利润空间较低的情况下,许多设备制造商不愿意开展相关科研攻关,致使设备改进与更新步伐极为缓慢。

3、CDM收入前景不明朗。生物质发电项目符合国际CDM履约项目,目前我国大部分生物质发电项目均实现了注册,但《京都议定书》第一个履约期到2012年到期,2012年后新建的生物质发电项目能否获得减排资金支持,前景不明朗。对于生物质发电企业而言,如果成本可控又拿不到CDM补贴,那么只能是保本微利甚至亏损。

三、行业风险特征

对生物质能发电行业来说,主要存在以下风险:第一,燃料供应风险。目前,燃料来源供应不足的矛盾十分突出,由于秸秆等燃料供应、收集、运输模式落后,直接影响电厂燃料供应总量和速度,进而影响生物质发电厂的正常运营;同时秸秆发电项目对成本的控制力不强,因此,燃料供应不论在数量上还是成本控制上均具有较大的不确定性。第二,建设和运营成本高的风险。生物质发电厂建设投资成本高,单位投资成本一般为8000元/kW―10000元/kW左右,相当于火电厂的2倍;在运营期,生物质电厂运营成本平均在0.70元左右,如果经营管理不善,经营成本高于上网电价将形成亏损。第三,技术风险。生物质发电复杂的燃料供应系统和锅炉燃烧技术,完全不同于常规火电机组,在技术层面上也是一道很高的门槛。如果采用的主要设备不能适应燃料种类,引进设备、关键部件不能顺利到位、安装,关键设备、部件的知识产权、专利存在纠纷;自主开发设备的成熟性及运行指标不能达标,都有一定的技术风险。第四,抵押担保风险。生物质发电项目可以采取几种担保方式:一是可以以建成后的有效资产作抵押,但专业设备的处置难度较大。二是采用收费权账户质押,但收费权质押对于银行债权作用有限,不能真正缓释信贷风险。三是如果采用第三方担保的方式,就要注意考查担保方的实力。第五,与项目建设运营有关的其他风险等。如资金风险、电厂经营管理风险、外部条件导致的工程延期完工风险、行业政策调整或环保标准提高的风险等。第六,对集团客户而言,还存在以下风险:一是关联交易及资金挪用风险。集团与子公司之间股权关系复杂,关联交易频繁,仅在生物质电厂建设和投资方面,股权转让就很频繁,不排除集团内部公司之间为利益输送而转让股权。而且,集团资金一般由总部统一调度,存在着挪用信贷资金的可能。二是多种经营风险。集团与子公司之间,经营范围广泛,投资项目较多,涉及面广,可能出现因摊子铺得过大、战线过长、主业不突出,多种经营效益差的风险。

四、金融支持行业发展的建议

生物质能发电属于国家支持行业,有明确的发展目标,因此未来发展前景十分广阔。但目前尚处于起步阶段,在燃料供应、发电效率、技术稳定等方面存在较多不确定因素,运行中有诸多问题,因此,在对生物质发电企业进行金融支持时,要充分考虑目前行业发展不成熟所带来的各种风险。第一,适度把握政策,确保项目建设合法合规。根据国家投融资体制改革的要求,电力项目的开工建设需要国家相关部门核准通过,其核准重点在于确保项目在环评、国土、用水、电网接入等方面合规。因此,选择金融支持的生物质发电项目要符合国家产业政策、国家行业规划,以取得国家发改委核准为前提,同时环评、用水、建设用地、入网等须经国家相关部门批复同意。对未经审批的项目、审批程序不合规或越权审批的项目,建议不予支持。第二,审慎选择项目。在具体项目选择上,要选择燃料供应充足有保障的地区建厂,如在粮食主产区秸秆丰富的地区,且每个县或100公里半径范围内不得重复布置;积极支持在粮食主产区建设以秸秆为燃料的生物质发电厂,或将已有燃煤小火电机组改造为燃用秸秆的生物质发电机组,在大中型农产品加工企业、部分林区和灌木集中分布区、木材加工厂,以稻壳、灌木林和木材加工剩余物为原料的生物质发电厂,审慎进入生物质原材料贫乏区、资源争夺激烈、产业布局不合理区域。第三,审慎选择客户。在客户选择上,要求自身具备较强的资本实力、现金流充沛、进入行业时间较早、具备投资运营生物质发电项目丰富经验的企业。优先选择中央企业、省级电力或能源集团投资的生物质发电企业。审慎进入股东实力弱、无电力运营经验的企业。第四,对不同的技术工艺采取不同的授信策略。不同工艺需要的成本和经济效益各不相同,建议有选择地支持拥有自主知识产权,掌握核心关键技术,设备性能稳定、技术已经国产化的直燃发电项目,审慎对待资源没保障、设备不稳定、发电成本难控制的项目和尚处于摸索阶段、技术还不成熟的生物质气化发电项目。第五,谨慎评估CDM机制对项目收入的影响。生物质发电作为可再生能源,可取得相应的CDM收入。但是,CDM项目申请减排额认证的时间长、费用高,而且这部分收入有一定的时限性。由于《京都议定书》中关于温室气体只规定了到2012 年的减排目标,那么项目的CDM 销售收入也只能计入到2012 年,2012年后这部分收入就不确定。因此,应充分了解企业是否可通过CDM规划获取此项收益、合约的时间。谨慎评价通过CDM规划获取收益的可能性和收益的大小,一般情况下不应作为项目确定性的收入来源。第六,全面分析项目融资方案,对项目资金实行有效管理,同时落实贷款担保措施,确保担保的合法、充足、有效。第七,关注国家行业政策。跟踪国家对生物质发电行业、上网电价和环保优惠政策的稳定性和持续性,关注企业的技术实力和设备运营情况以及项目实施情况,及时掌握企业的盈利及偿债能力变化,适时调整金融支持政策。

【参考文献】

生物燃料前景范文6

1.能源农业的任务

能源农业就是以生产生物质能源为目的的农业。生物质能源燃烧对环境造成的污染比矿物能源少,比核能安全,比风能、地热使用广泛,被誉为“绿色能源”。开发生物质能源,可有效延长地球上石油资源的使用时间。在未来世界里,沼气可能是天然气的替代物,酒精可能是汽油的替代物。我国非常重视生物质能源的发展,制定了明确的发展目标,预计未来几年,乙醇的生产能力将达到年产1000万吨。由于生物质能源需要大量的农作物为原料,因此生物能源的前端是能源农业。生物能源的大发展,必将改变中国农业的发展方向。因此,能源农业的任务是以生物质能源为主要开发对象,以生化转化、物化转换等方式利用生物能源,从而达到从“黑色能源”向“绿色能源”转变的目的。

2.能源农业的发展方向

2.1大力发展能源作物 能源作物是指以提供燃料油为目的而栽培的植物,可通过生化转化等方法制造酒精和生物柴油。如以生产酒精为目的的玉米、甘蔗、甜高粱、甘薯、木薯等;以生产生物柴油为目的的油料作物,如小桐子、油菜、棉花等。据测算,每吨以玉米、甘蔗等能源作物制造的燃料乙醇可以替代1吨燃料油,同时还能提高燃料的燃烧和动力性能。但是我国地少人多,用玉米作为原料大量生产燃料乙醇在我国还不现实。因此,培育具有高光合作用转化率、综合利用价值大的高产能源作物,是我国发展能源农业的最佳途径。

2.2充分发展利用转基因技术 转基因技术应用在食物方面要求标识受到很大限制,而在能源作物上则不受基因标识的限制,具有很大的发展空间。因此,转基因技术在培育能源作物、发展能源农业方面将大有作为。针对我国人多地少的特点,只能在不与粮食争地的前提下发展能源农业。因此,利用转基因技术培育新品种,开发耐盐、抗旱、高产、高蓄能的能源植物是能源农业的发展方向。目前我国的转基因技术研究已日趋成熟,具备了在能源农业上大显身手的能力。

3.我国发展能源农业的意义

大自然通过光合作用产生大量生物质,但是目前世界上生物质的利用率还不到7%,要真正取代石化能源还需要改进技术,降低生产成本,大力发展能源农业。生物质液化燃料对于欧洲许多国家来说,多局限于国土面积的狭小,发展前景有限。而对于中国这样幅员辽阔的大国来说,只要充分利用现有农林业用地和宜耕土地后备资源,合理开发宜林荒山荒地和易改造的盐碱化耕地,就有发展能源农业的广阔前景。