直接能源物质范文

直接能源物质范文（精选5篇）

直接能源物质 第1篇

一、走出去的必然性

经济研究离不开历史研究。刘宏杰认为, 发达国家能源对外直接投资的历史发展过程可以分为四个阶段:1914年前的能源对外直接投资初步形成阶段, 1914—1945年扩张阶段, 1945—1980年比重下降阶段, 1981年至今的适应性发展阶段。在这一历史脉络中显现的一个重要特点是, 重化工业时期, 发达国家都是以资源获取型对外直接投资来支持本国的工业化发展。

经济学是实证科学, 刘宏杰利用中国经济增长与能源消费实际数据, 建立了计量经济学模型, 发现中国石油消费与实际GDP之间存在协整关系, 石油消费是中国经济增长的格兰杰原因。该结论表明中国经济发展对石油资源有较强依赖性, 石油消费引领中国经济发展。这样, 国内能源生产的不足和消费过快增长势必引发能源安全问题, 其核心是石油安全。

中国能源消费增长速度日益加快, 能源生产不能满足经济增长的需要。无论是从借鉴国际经验出发, 还是从中国能源与经济发展实际出发, 中国能源 (石油) 企业必须走出去。

二、去哪里

传统的资本资产定价模型 (CAPM) 考虑的是资产均衡价格如何在收益与风险的权衡中的形成问题。刘宏杰创造性的将这一模型运用到中国能源 (石油) 企业对外直接投资区域战略选择中:是继续在国内进行零风险生产, 还是直接投资到高风险区域?研究结果表明, 中国石油企业应该不断扩大投资区域, 减少国内石油供应风险。从高风险高收益角度看, 中国石油企业放眼世界各个产油区域, 不回避对政局不稳、纷争不断区域的直接投资, 重点加大对中亚和里海地区、俄远东、非洲、亚太和拉美地区投资, 同时积极关注世界局势, 寻找进入中东地区的投资机会。

三、怎样进入

目前国际通行的石油投资方式主要有股权投资和非股权投资两种方式。股权投资方式主要包括并购投资和绿地投资, 非股权投资包括许可证协议、租让制、产品分成合同、经营合同等。刘宏杰通过建立博弈论模型, 分析了市场条件下中国石油企业以利润最大化为目标, 可以采用并购高技术水平公司、低技术水平公司和绿地投资三种不同方式进入目标市场。

在国家战略条件下, 中国石油企业以保障国家能源安全为目标, 通过决策树和期权分析相结合, 分析论证了中国石油企业对外直接投资方式应该以并购为主。

另外, 石油和政治总是紧密联系的, 中国石油企业在进入新市场时要注意处理好与东道国政府以及相关国际企业的关系。

四、效益如何

1993年, 中国石油企业走上了对外直接投资道路, 经过近二十年的发展, 对外投资规模和范围不断扩大。石油对外直接投资的经济效应如何?它对中国经济的贡献多大一直是社会各界关心的问题。测算该经济效应的困难是, 虽然可以测算石油对外投资的直接经济效应, 但是难以估算石油资源对中国经济发展的间接效应。刘宏杰博士通过投入产出模型, 测算了中国石油对外直接投资的经济效应, 他将对外投资带来的份额油作为中间产品计算它对中国经济产生的作用, 包括直接经济效应和间接经济效应。根据2005年投入产出表, 中国石油对外直接投资对中国经济总体推动作用相当于当年GDP的1.34%, 对中国经济的累计推动作用相当于当年GDP的4.01%。可见, 中国石油对外直接投资在中国重化工业阶段发挥了重要作用。

总之, 刘宏杰博士通过构建计量经济学、资本资产定价、博弈论和投入产出模型, 科学论证了中国石油企业应该坚持“走出去”战略, 在充分了解东道国法律和产业政策基础上, 积极应对日益激烈的国际石油市场竞争, 通过并购等方式, 直接进入国外高风险石油市场, 以改善国内能源供求状况, 为实现国家石油安全战略、经济持续健康快速发展服务。

摘要：中国能源企业走出去是中国能源与经济发展的必然。刘宏杰博士通过计量经济学、资本资产定价、博弈论和投入产出模型, 科学论证了中国石油企业应该坚持“走出去”战略, 回答了走出去的必然性、去哪里、怎样进入、效益如何等问题。

关键词：中国,能源企业,对外直接投资,能源安全

参考文献

生物质能源工程调研报告 第2篇

宁波原水集团有限公司 邬文明

生物能源储量

亭下水库林场拥有15000亩山林，2011年、2012年在奉化市农林局的补助下（补助额度为200元/亩），分别对800亩、1200亩山林的林下物进行了清理，根据亭下水库林场工作人员测算，林下物（蕨类枝叶及各种枝柴）的拥有量达到1吨/亩以上。

产业政策及形势

2005年世界生物质固体成型燃料产量已经超过了420万吨。美洲地区110万吨，欧洲地区300万吨。现有大型生物质固体燃料成型厂285个。瑞典生物质燃料的产量约141.1万吨，消耗量约为171.5万吨，位居世界首位；除定点供应发电和供热企业外，还以袋装方式在市场销售，已经成为许多家庭首选生活用燃料。目前，国外生物质固体成型燃料技术及设备的研发已经处于成熟，相关标准体系也比较完善，主要以木质生物质为原料生产颗粒燃料，形成了从原料收集、储藏、预处理到生物质固体成型燃料生产、配送和应用的整个产业链的成熟技术体系和产业模式。

2006年8月，国家发改委提出了生物质开发利用的主要目标：到2010年生物质固化成型燃料达到100万吨，2020年，生物质固化成型燃料达到5000万吨，同时，压块成型加工设备已列入国家农业机械购置补贴产品目录，对购置压块设备可获得一定的资金扶持。

2010年7月，甬财政工（2010）752号印发宁波市推广应用生物质固体成型燃料试点示范项目暂行办法，在生物质固体成型燃料制造环节：收集利用农林废弃物等生物质原料，生产加工成型燃料产品，并向市场推广的企业实行“以奖代补”，对年实际销售生物质固体成型能源产品达1000吨及以上企业，经市环保局、市财政局认定为试点示范企业（附：2012年试点示范企业名单），凭相关手续，给予100元/吨的奖励，每家企业最高奖励不超过50万元。据宁波市环保局法规处夏宁（***）透露，第一期以奖代补已经结束，以后补助政策未定。

2012年10月，奉化市人民政府印发了奉化市划定禁止销售使用高污染燃料区域的实施方案，到2015年底，在划定的区域范围内全面淘汰煤炭、重油、直接燃烧的生物质等高污染燃料，改用天然气、液化石油气、电及成型生物质燃料，减少大气污染物排放，改善城区大气环境质量。2012年1月至2013年底需淘汰的锅炉为80.05蒸.吨，2014年1月至2015年6月需淘汰的锅炉为145.71蒸.吨。据业内有关专家推算，1蒸.吨锅炉一天需要燃烧4吨的生物质固体成型燃料才能满足生产需求。

生物质固体燃料前景

开发利用生物质固体燃料是保护水质的现实需要，提高上游生态环境，减少污染物的流入，极大地提高生态涵养程度；减少林下物，极大地降低森林防火隐患，健全生态公益林建设；开发利用固体生物质燃料对节能减排，推进低碳发展，减少大气污染，优化能源结构将作出一定的贡献，又废物利用，变废为宝，为社会创造价值，又为社会提供了就业岗位；又生物质燃料燃烧后的有害物质排放远低于石化燃料，二氧化碳是零排放，二氧化硫的排放仅为燃煤的1/5，氮氧化物的排放是燃煤的1/2；使用生物质固体燃料替代原煤，相当于安装了脱硫效率为80%，脱硝效率为50%的减排设备。产生的环境效益不可限量。

存在的问题

1、根据相关专家预测，生物质固体成型燃料的生产和使用成本至少要高于原煤20%以上，但环境成本要远远低于原煤；现行政策性补贴标准过低，或者难以落实；

2、绿色环保机制没有真正建立，据宁波市环保局夏宁介绍，第一期以奖代补已结束，以后可能就没有了。

3、财政补助政策门槛太高。

4、政策整合协同作用不够。

生物质能源工程预算

一、我们根据实际情况，对生态能源工程的厂址进行了调研，仍确定在亭下水库大竹斑，根据现有道路情况，大竹斑厂址与浒溪线大晦岭路口相距750米，道路需要拓宽3米才可以双向通行，这样需要征用山地2亩左右，有2支坟墓需要迁移，暂估造价在180-200万元；

二、生物质能源工程的主要原材料是亭下水库林场的林下物，以2011、2012年林下物清理情况，据林场工作人员测算，蕨类枝叶和各类枝柴的拥有量在1吨/亩以上，还可以联系集团公司下属的分、子公司，与林业部门联系挂钩，可以收集周边的死树及枝柴，但需要加强与林业部门的沟通和联系，枝柴的砍伐，需要经林业部门批准，发放砍伐证。另外还可以种植美国竹柳。是速生物种，生长快，又吸附有害物质，净化水质，是两全其美的物种。

三、原料的价格和产品销路

根据现在锅炉在燃烧的直接生物质燃料，一般在350元/吨，林业部门批准的收购点的收购价格也在0.17-0.18元/斤，加工成生物质固体成型燃料的价格在950元/吨，据相关专家测算，比燃煤成本高20%，这需要政府的引导和扶持；奉化对禁燃区锅炉的改造补助为0.5蒸吨及以下的5万元，0.5蒸吨以上1蒸吨及以下的10万元，1蒸吨以上的10万元/蒸吨；

四、目前国内各类固体成型技术：

1、环模压辊，适用于农林生物质，燃料成颗粒、块状，维修成本高，适合大规模生产；

2、平模压辊，适用于农林生物质，燃料成颗粒、块状，设备简单，适宜小规模生产；

3、机械活塞，适用于农林生物质，棒状，噪音大，润滑污染，适宜工业锅炉；

4、液压活塞，适用于农林生物质，棒状，易“放炮”，生产能力低，适宜工业锅炉；

5、螺旋挤压，木质生物质，空心棒状，套筒、螺杆磨损严重，维修成本高，适宜中小规模，加工成机制炭。

根据嘉兴市新角机械制造有限公司提供的每月60吨机制木炭企业投资可行性报告，单从原来价格来说毛利润就要减少一半，他们把原料定为200元/吨，现实中350元/吨是真实的。新角公司提供的制棒设备报价为98.6万，属于螺旋挤压技术，我们希望新角公司能提供过硬的制棒设备。我们在调研中发现新角公司制造的设备中螺杆技术不够成熟。

五、效益分析

1、原材料：市场采购价350元/吨，湿干比1.5:1，成本525元/吨，2、水电费：1.0元/KW.H,成本为115.0元/吨；

3、制造费用：维修、易耗件，成本约100.0元/吨；

4、人工费：15.0元/H,成本为42.0元/吨，5、包装费用：约16.0元/吨，6、销售费用：以销售额4%计，950*4%=38.0元/吨，7、管理费用：暂按25.0元/吨，8、财务费用：按20.0元/吨计，成本合计：（1+„„+8）=881元/吨，销售价按950.0元/吨计减成本881.0元/吨，利润为69.0元/吨。

六、结论：生态能源工程前途是光明的，但是有很多困难是需要解决的。是低碳项目，需要得到政府的扶持。

2013年1月6日

生物质能源发育不良? 第3篇

细数近年清洁能源的出场次序，当是风电一马当先，光伏紧随之后，如今，新型煤化工的热度渐升，生物质能源则是“粉墨登场”。根据国家能源局规划，我国生物质发电到2015年将达到1300万千瓦，较2010年增长160%。这突如其来的恩宠，让大规模发电前景不容乐观的生物质发电多少有点意料之外。

相对于生物质发电的“备受荣宠”，与其同根而生的生物燃料则“命途多舛”。在中国已根生多年的燃料乙醇，和此前热闹一时的生物柴油并称为生物燃料。生物柴油在生物质能源里边并不是被政策特别支持，而燃料乙醇虽经中粮生化多年努力，但在非粮燃料乙醇领域依旧存有瓶颈。

生物质发电和生物燃料同根不同命，无论是国家能源局鼎力支持的生物质发电，还是不受宠爱的生物燃料，如果大规模发展，却都有着一个共同的掣肘：原料不足。

生物质发电“超车”

虽然也是新能源的一个分支，但是生物质能源占比相对较小，也是新能源的“短板”，仅从其发电装机容量就可窥其一斑。相关数据显示，风电2010年全年风力发电新增装机达1600万千瓦，累计装机容量达到4182.7万千瓦。中国太阳能发电累计装机容量达860兆瓦，其中大型并网光伏电站约360兆瓦。而2010年底全国生物质发电装机仅约550万千瓦。如果到2015年生物质发电达到1300万千瓦，相比2010年的装机年复合增长率可达18.77%。

不比风电，也难敌光伏，生物质发电为何如此受宠？或许，是缘于其天生体弱。“‘十一五’末新能源的目标，太阳能是超标完成，风能也是超标完成，唯独生物质能源是不达标的。风能跑得快，是因为很大程度上不需要政府补贴，企业也能实现盈利，企业就愿意去投。而太阳能，企业则是看好其成本降低的前景。”新奥生物质能源研发中心总经理刘敏胜告诉《英才》记者。

弱小需扶植，也需其有独到之处。而支持生物质能源的最大好处莫过于将农村能源纳入能源系统。据了解，中国农村每年生活用能折合标准煤5.5亿吨。如果优质清洁能源占农村能源的比重能够提高到40%，新能源的能源占比将提高到25%。其好处显而易见。

然而，生物质发电却是一个依赖政府补贴，缺乏清晰盈利模式的产业。2010年7月，国家发改委发布《关于完善农林生物质发电价格政策的通知》，明确生物质发电统一执行标杆上网电价为0.75元/千瓦时，而政府对企业的补贴则是0.3元/千瓦时。

在刘敏胜看来，生物质发电产业的前景不容乐观，“生物质发电技术是通过引进国外进行改造的，已经很成熟了，改进余地不高。”

即便在如此高的补贴下，生物质能龙头凯迪电力（000939.SZ），其2010年的相关营收也只有9000余万，不到其总营收的3%。由此可见，生物质能源标的数量少，市场规模小是中国生物质能源的现状。而生物质能源的需求则是单位投资高，且要求生物质集中、数量足够丰富、具备一定的规模。

除此之外，生物质能源尚缺乏清晰的盈利模式。实际上，这不仅仅是生物质能源，也是新能源的整体困境。正如刘敏胜所言，在没有明晰的盈利模式和可持续的非依赖政府补贴的盈利能力之前，也就很难形成真正的产业。

不过，如果局部地区生物质原料比较丰富且集中，又没有其他的用途，可以大力发展生物质发电。“在生物质原料丰富的区域，即便不需要国家补贴，企业也是能够实现盈利的。但如果只有在补贴下才能实现盈亏平衡，就不适宜做。”刘敏胜告诉《英才》记者。实际上，生物质发电很大程度上受制于原料的分散，收集及运输成本是生物质发电成本居高不下的一大主因。

生物燃料掣肘多

10月4日，美国海军MQ - 8B消防直升机使用生物燃料和喷气燃料的混合物完成飞行，对生物燃料企业而言，这无疑是一个振奋的消息。不过，中国的生物燃料企业就远没有大洋西岸的那般幸运。

作为生物燃料之一的燃料乙醇，其从粮食种植到变成乙醇的这一整套过程，需要耗费的能源甚至大于其本身的产出，还冠冕堂皇的冠之以新能源，实则难堵悠悠之口。

目前，国际上比较成熟、且技术难度较小的燃料乙醇工艺是以粮食为原料的。巴西是以甘蔗为原料，美国是以玉米为原料，而这些都属粮食。与这些地区不同，中国缺乏以大量粮食做燃料乙醇的资源禀赋。“政府说的很清楚，如果做粮食乙醇，不允许。”刘敏胜告诉《英才》记者，“而非粮食的燃料乙醇，虽然一直在研发，而且一些企业在全球做的也不错，但是现在的技术瓶颈依旧很严重。”他介绍，纤维素（秸秆）做乙醇，工艺虽然已经通了，但是成本一直下不来。

与燃料乙醇已经研发了几十年的时间相比，生物柴油只能算是刚刚兴起。不过，生物柴油，在生物质能源里边并不是被政策特别支持的。全国生物质柴油行业协作组副秘书长孙善林认为，很大原因是缘于政府在制定政策的时候，顾虑到生物柴油的原料解决方案缺乏比较稳妥的解决方法。

孙善林介绍，传统生物柴油的提法是以油脂为原料，例如，美国大豆产量丰富且油量非常大。而欧洲比较富裕的则是菜籽。而“中国缺乏这样的自然资源禀赋，食用油是比较缺乏的，并且能源是需要规模化供应才能成为能源，所以以油脂作为原料在我们国家发展生物柴油，国家就比较谨慎。”孙善林告诉《英才》记者。

目前，现有的生物柴油大多是以废弃油脂，比如地沟油，为主要的原料来源，其次是林油，尚处于种植发展阶段。种植达到规模后方可以其油脂去生产生物柴油。目前，无论是废弃油脂为原料还是林油为燃料的生物柴油均未形成规模。

虽然刘敏胜表示目前尚未有生物质能源企业实现盈利，但是孙善林认为，只要完善废弃油脂管理政策，以废弃油脂为原料生产生物柴油实现盈利的问题不大。“将废弃油脂的成本控制在5000元/吨，这个行业就可以生存下去。现在的问题是废弃油脂的价格参照的是食用油，如果严打地沟油上餐桌，控制住原料成本，就没有问题。”

除废弃油脂和林油外，尚处在实验室，以新奥和中石化为代表的以海藻为原料，生产生物柴油，也吸引了很多人的眼球。

无论是废弃油脂，还是林油，都来源于高等植物。而微藻这种原料属于低等植物。“高等植物的生物能源，光转化油脂的转化效率最高仅1%，而微藻是简单的单细胞植物，光转化油脂的转化效率能够达到12%，从长远来看，这是个优势。”刘敏胜介绍，“并且，微藻的含油率极高，因为其是整体转化，而一般的高等植物都比不了。同样一亩地，种植大豆和微藻，产油率的差距是50-100倍。”

直接能源物质 第4篇

1 对象与方法

1.1 对象

选取某金矿直接氰化车间过滤工、洗涤工、化验工、浸出工、置换工作为研究对象, 对其工作场所的职业病危害因素及防护措施进行分析评价。

1.2 检测方法

在正常工作状态和环境下, 按照《工作场所空气中有害物质监测的采样规范》《工作场所空气中无机含氮化合物的测定方法氰化氢和氰化物的异菸酸钠-巴比妥酸钠分光光度法》《工作场所空气中无机含氮化合物的测定方法氨的纳氏试剂分光光度法》等标准进行现场采样和检测[1,2,3]。

1.3 评价依据

依据《工作场所有害因素职业接触限值第1部分:化学有害因素》《工作场所防止职业中毒卫生工程防护措施规范》《工作场所职业病危害作业分级》等标准对检测结果、防护设施进行分析与评价[4,5,6]。

2 结果

2.1 工艺流程

直接氰化车间生产工艺为:低含铜的金精矿经过湿式球磨机加水球磨后形成矿浆, 矿浆送至氰化浸出槽, 加氰化钠、通入压缩空气进行氰化浸金。氰化后的浆液进入氰化浓密机洗涤, 浓密机底流送至污水处理, 经陶瓷过滤机压滤后的含氰废渣排至含氰废渣场堆放。浓密机溢流液自流入前液池, 经净化板框压滤机压滤后, 液体进入贵液池, 再经脱氧塔、锌粉置换、板框压滤机压滤后形成金泥, 金泥送至精炼车间生产金锭。压滤后的液体为贫液, 部分用做调浆及洗水用, 大部分进入污水处理系统处理后回用。生产工艺见图1。

2.2 工作场所空气中有毒物质检测结果

浸出槽、净化板框压滤机、金泥板框压滤机、陶瓷过滤机等工作场所空气中氨的短时间接触浓度均符合职业接触限值要求。经计算, 浸出工、置换工、化验工、陶瓷过滤工、洗涤工等工人接触氨的时间加权平均浓度均符合职业接触限值要求。浸出槽、氰化钠槽、压滤机工作场所空气中氰化氢的最高容许浓度不符合1mg/m3职业接触限值要求。检测结果分别见表1、表2、表3。

注:氰化氢属高毒物质, 对其超标作业场所职业病危害进行分级。

2.3 防护措施调查分析

直接氰化车间采取的防毒包括: (1) 氰化浸出槽设有半密闭盖体, 减少了有毒气体向工作场所扩散, 输送有毒液体的设备、管道采取密闭措施, 防止跑、冒、滴、漏; (2) 氰化钠贮罐、氰化间等工作场所设防腐轴流风机进行全室机械排风, 地面采用防腐地砖铺设, 就近设水冲洗设施; (3) 化验室设有局部通风橱进行排风; (4) 氰化钠采用密闭罐车运送入厂, 经泵由密闭管道自动送至储罐内, 人员不直接接触; (5) 氰化钠库房单独布置, 库房设有氰化氢在线监测仪, 报警信号接入控制室。

2.4 超标点原因调查分析

结合现场调查分析, 氰化钠槽、氰化浸出槽未设置槽边抽风装置或局部排风罩;压滤机受到设备体积限制, 未设置局部排风罩;虽然车间全室轴流通风换气系统已开启, 但是由于未采取有毒物质发生点的源头控制措施, 半敞开式的作业方式导致氰化氢直接逸散至工作场所空气中, 短时间内全室通风系统未能将车间内全部毒物排出, 导致工作场所空气中氰化氢浓度超标[7]。

3 讨论

氨、氰化氢均属于高毒物品, 根据检测结果进行有毒作业分级, 浸出槽、氰化钠槽、压滤机工作场所分别为中度危害作业、重度危害作业, 在现有的作业条件下, 极有可能引起劳动者严重的健康损害。应在作业点明确警示标识, 立即采取整改措施, 补充设置槽边抽风装置、局部排风装置, 并加强现有全室通风系统的检修维护。直接氰化车间职业病危害的关键控制点是氰化工艺浸出槽、氰化钠槽、净化板框压滤机、金泥板框压滤机等工作场所;职业病危害防治的重点是补充完善局部通风装置, 加强设备及防护设施的维护和检修, 确保正常运转;作业人员严格按照职业卫生操作规程, 并佩戴有效的个人职业病防护用品, 保证实际接触水平达到职业卫生标准要求。

由于氰化车间使用高毒物品较多, 为了避免发生急性职业中毒事故, 氰化置换工、浸出工等接触氰化氢人员巡检时应佩戴便携式ECD有毒气体检测仪;管理人员应定期对淋浴洗眼仪器、固定式有毒气体报警仪、正压式空气呼吸器等应急救援设施进行检查, 并确保各类应急药品 (如氰化物急性中毒使用的解毒药品硫代硫酸钠) 均在有效期范围内。

参考文献

[1]中华人民共和国卫生部.GBZ#space2;#159-2004工作场所空气中有害物质监测的采样规范[S].北京:人民卫生出版社, 2005.

[2]中华人民共和国卫生部.GBZ/T#space2;#160.29-2004工作场所空气中无机含氮化合物的测定方法氰化氢和氰化物的异菸酸钠-巴比妥酸钠分光光度法[S].北京:人民卫生出版社, 2004.

[3]中华人民共和国卫生部.GBZ/T#space2;#160.29-2004工作场所空气中无机含氮化合物的测定方法氨的纳氏试剂分光光度法[S].北京:人民卫生出版社, 2004.

[4]中华人民共和国卫生部.GBZ#space2;#2.1-2007工作场所有害因素职业接触限值第1部分:化学有害因素[S].北京:人民卫生出版社, 2007.

[5]中华人民共和国卫生部.GBZ/T#space2;#194-2007工作场所防止职业中毒卫生工程防护措施规范[S].北京:人民卫生出版社, 2007.

[6]中华人民共和国卫生部.GBZ/T#space2;#229.2-2010工作场所职业病危害作业分级第2部分:化学物[S].北京:人民卫生出版社, 2010.

浅析生物质能源开发利用 第5篇

1 生物质能源概述

1.1 生物质能源的概念界定

生物质 (Biomass) 是指所有通过光合作用, 利用太阳能将H2O和CO2转化为有机物质的植物[1]。可以认为, 生物质是直接或间接来源于植物, 其种类繁多, 形态多样, 主要包括树木、农作物、各种有机废弃物和微生物。作为一种可再生资源, 生物质可以在较短的时间周期内重新生成。生物质能源即生物质能 (Biomass energy) , 实质上是植物通过光合作用吸收并以化学能形式储存下来的太阳能[2]。地球上的绿色植物、藻类和光合细菌通过光合作用, 即利用空气中的CO2和土壤中的H2O, 将吸收的太阳能转换成碳水化合物的过程, 储存化学能, 利用这些具有能源价值的植物和有机废弃物等生物质作为原料生产出的固态、气态和液态能源即为生物质能源。

1.2 生物质能源的转换利用方式

生物质能源的转换利用方式主要包含四类:一是直接燃烧;二是热化学转化;三是生物化学转化, 四是物理化学加工[3]。其中, 直接燃烧是把生物质转换成能量所通用的基本过程, 但这种方式的利用效率只有15%～20%。热化学转化是指将生物质转换成更有价值或更方便的产品, 其基本热化学过程是高温分解, 可分为热解、气化和直接液化。这种转化方式既可提升生物质能源的能量品质, 又可大大拓展生物质能源的使用范围, 是目前生物质能源利用的主要方式[4]。生物化学过程是利用原料的生物化学作用和微生物的新陈代谢作用生产气化和液化燃料。由于其能将利用生物质能对环境的破坏作用降低到最低程度, 因而在当今世界对环保要求日益严格的情况下较具发展前景, 常见的产物是沼气、氢气和以生物乙醇为代表的醇类燃料。物理化学加工是指将油脂和石油类似物含量高的植物, 直接利用或转化为生物柴油。

2 生物质能源的开发优势及发展现状

2.1 开发优势

2.1.1 资源总量丰富, 分布性广

大多数生物质资源是农林产品, 或者是其生产过程中的副产品。因此, 生物质能源的原料供应充足, 成本逐年下降, 具有巨大的发展潜力和广阔的市场前景。生物质能源属于可储备能源, 可以即用即取, 有利于在储备有限的边远地区进行效用调度和使用。

2.1.2 减少CO2排放, 改善环境污染

发展生物质能源, 以生物质燃料替代煤炭, 可减少CO2排放;以生物燃油替代石化燃油, 可减少碳氢化物、氮氧化物等对大气的污染, 将对改善能源结构、提高能源利用效率、减轻环境压力作出巨大的贡献。

2.1.3 充分利用边际土地, 增加农民收入

生物质能源作物可以通过合理利用边远地区的盐碱地、荒地和冬闲田等未利用或利用不充分的土地资源, 种植甘蔗、甜高粱、薯类、油菜等, 还可以为这些地区的经济发展、促进农业产业化和农民增收开辟一条途径。

2.2 发展现状

2.2.1 国外生物质能源发展概况

据估算, 世界能源需求总量平均每年为5×104kJ, 发达国家为0.7×104～1.0×104kJ, 发展中国家为4×104～4.5×104kJ, 生物质能源供给量约占总能源需求的11%[7]。目前, 国外的生物质能源利用主要集中在把生物质转化为电力和把生物质转化为燃料两个方面。从20世纪70年代末期开始到现在, 许多国家都制定了相应的开发研究计划, 如巴西的酒精能源计划、美国的能源农场、欧盟的生物柴油计划、日本的阳光计划和印度的绿色能源工程等。目前, 固化成型生物质燃料在日本、欧、美等地已商品化。生物柴油在欧洲、美国等发达国家也已开始大规模工业化生产。巴西通过立法、制定标准及政策补贴等手段, 推动以甘蔗为原料的生产。美国通过立法和政策支持燃料乙醇的推广使用。一些国际组织也在大力推动生物质能源发展。

2.2.2 我国生物质能源发展概况

我国是农业大国, 也是林业大国, 生物质资源非常丰富, 具有开发利用生物质能的良好条件。按照资源种类可以分为农作物秸秆、林木生物质、畜禽粪便、城市生活垃圾、工业有机垃圾、能源作物/植物六大类。生物质能源利用方式主要有直接燃烧和发电、生产燃料乙醇、建设沼气工程和提炼生物柴油四个方面。尽管我国已经在生物质能源的开发利用上迈出了脚步, 但是, 与国外生物质能的发展利用相比, 中国生物质能的研发、利用还处于起步和探索阶段, 有待未来进一步完善和发展。

3 发展生物质能源面临的障碍与挑战

3.1 粮食安全受到挑战

首先, 随着粮食作物的能源化, 近年来欧美等国以玉米为原材料的生物质能源产业迅猛发展, 造成玉米等粮食作物供需紧张, 这对于粮食短缺的国家和地区都会造成较大的影响;其次, 由于生物质能源作物收益较高, 农民更加倾向于将土地资源投入到能源作物的种植和生产上, 不仅占用耕地, 造成粮食作物播种面积减少、粮食产量下降的状况, 随之而来的就是粮食作物价格的抬升, 最终导致农产品价格的全面上涨。因此, 一旦生物质能源作物挤压粮食播种面积, 就会造成“与粮争地, 与人争粮”等关乎粮食安全的问题。

3.2 生态环境受到影响

首先, 种植生物质能源作物同农业生产一样, 也会引起生态环境破坏, 进而导致生物多样性减少。在林地、湿地、草地、山地以及滩涂、荒漠地区, 过度开发、垦殖生物质能源作物, 将使大量原生地植被遭到破坏, 原有生态系统平衡被打破, 导致物种减少甚至灭绝。其次, 种植生物质能源作物时施用农药, 会影响大气环境和水环境, 也会对局地生物链造成破坏。

3.3 技术条件成为制约因素

任何能源产业的发展必须有技术支撑。在生物质能源的开发和利用过程中, 最需要和最具挑战的就是能源转换技术的研发。目前, 直接燃烧技术已经成熟, 但是生物转化技术还有很多有待突破的瓶颈。如, 用于生物质能发电的大量汽化器还需检测和优化;纤维素原料生产液体燃料技术目前还不成熟, 包括有效的乙醇转化技术、速生树种的改良、最大效率利用边缘性土地资源;利用海洋微生物和藻类资源生产生物质能源等。

4 结束语

生物质能源是人类利用最早、最多、最直接的能源, 也是继煤炭、石油、天然气之后的第四大优质可再生能源。近年来, 随着低碳经济呼声高涨, 生物质能源的开发优势越发明显, 生物质能源产业也顺势快速发展。在未来生物质能源的开发利用中, 只要正确认识和处理发展过程中面临的障碍与挑战, 发展前景广阔, 对于建立可持续发展的能源系统更是具有重大意义。

参考文献

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