生物燃料前景精选(九篇)

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第1篇：生物燃料前景范文

【关键词】 燃料 研究现状 发展前景 生物质固体

我国是农业生产大国，农村发展随着新格局的改变，做出了政策性的调整，农村农作物废弃物回收利用，依靠生物质能得到一定经济效益，且缓解环境污染，减少浪费。国家重视新能源的开发和利用，在这样的情况之下，生物质能必然会成为重要的研发对象。

1 生物质固体成型燃料研究现状

1.1 国内外生物质固体成型燃料研究的现状

国内现状：生物质燃料具有它固有的特性，比如说它属于一种可再生资源，重复利用度高，完全符合国家可再生资源的条件，在掌握好其优势的情况下，运用到实际中，使得资源合理利用，这是发展的趋势所在。那么，在国内，随处可见农民利用生物质能实现农村收割后留下的秸秆，将其成型的批量生产，达到实现农村经济利益化的结果。我国在技术上存在着一些缺陷，这些缺陷导致在生产量上不能达到一定规模，还有运输不便的问题等，这些是需要解决的，而且高新的技术是国内需要学习和借鉴的。

国外现状：在国外，生物质能的研究和开发项目已经趋向成熟，比如说美国、英国、澳大利亚等发达国家，在技术上的钻研已经有了很大的突破，而且技术基本已经成型。在面对全世界的关注和重视，国家已经大范围的提高对生物质能的高度认识，对于生物质能的开发已经成为重中之重。对于能源的转化，这是资源再利用后的创新结果。国外很多生产者，已经大量的对这块领域投入精力，在资金和技术上都得到了相应的投资。目前，很多国内生产企业者，引用国外先进的技术，学以致用，将生物质固体成型燃料得到有效的利用和加工，在得到技术上的指引之下，正在积极提高自身能力和作为。

1.2 了解生物质能的应用情况，客观理解研发的意义

十二五规划建设中不断的提出要规划农村城镇建设，缩进农村与城市的距离。这一大的发展方向，是需要农村和城镇共同努力创造的。生物质能源为农村城市建设提供了良好的契机，也为生产者提供了回报社会的机会。

那么，对于可再生资源的合理配置优化问题上，不能理解，目前农村在农作物上的废弃物的利用，是推动农村发展的动力和指向。生物质能的利用在农村已经很普遍。结合工厂的加工利用，解决了农村不少供热供暖的问题。生物质固体成型燃料的研究，在新的领域中发挥其作用，比如城镇的修建中，我们可以看到解决了不少城市采暖问题。

不论在农村还是城市，生物质能的应用，遍布在工业园、社区等地方。在化工和农业发展上，得到良好的资源配置，将其转化为新能源新动力，这是国家在农业规划中取得的一大进步。在长远的发展目标下，我国会不断将生物质能的研发作为首要任务，不断突破技术和大规模生产的目标，变废为宝转为实在生产力。

1.3 分析生物质能的优势与劣势，进一步规避风险

第一，在优势上，优胜略汰，创新发展是根本。我国是农业大国，资源十分的丰富，在许多废弃利用的例子上显而易见，不仅能达到经济上的效益，而且有效的解决了一些就业难的问题。企业想要立足社会，需要不断的竞争中获得地位，那么在生物能源研究发展这块领域，有很大潜力和竞争力。很多企业学习国外先进的技术，将生物质固体燃烧能源技术应用纯熟。优胜略汰，适者生存的法则，使生物质能的研发与利用成为烫手山芋。

第二，国家的重视，企业的技术发展，带来可观收益。在规划农村建设问题，以及农业发展问题上，国家的政策支持，给予很大的鼓励。这使得大批的生产企业者，大胆创新，不断突破新的技术，研发出可行性技术，及时与农村农业废弃利用相互接应。这样推动了企业与农村建设。给农民和企业者以及国家带来了良好效益。

第三，在现代社会中，生产线上存在着不能大规模生产的缺点，如能将这缺点得以解决，在生产效益方面会得到很大的提高。这是在技术上应不断突破的重要一点，日本、美国等国家，应用生物质能研究的技术比较先进，这需要生产中不断学习和丰富经验，也是一个重要的发展目标和方向。

2 发展前景可观，生物质能源仍旧是未来趋势导向

2.1 媒体杂志报道，新观点推波助澜

在各种杂志和媒体报道上，已经足够引起社会关注度。重视程度的轻重也决定其走向，我国是农业生产大国，最近由《农经》杂志社主办的一期研讨会上，与会专家也发表了观点。在未来发展趋势上，作为秸秆生产大国，面对生物质固体成型燃料研究上，需要不断的学习新的技能和经验，补充自身不足，达到优质的标准。这些可以通过与国外进行学习和交流，一来可以促进中外合作，二来可以推进秸秆新技术，给整体行业链接做扎实的基础。促进行业产业的全面发展。

2.2 规模化应用是发展关键

顺应国家文明建设和城镇规划的要求，我国电力供应不足、农村生活改善方面，都需要实现生物质能源规模化应用的策略。目前，高温的天气，导致地方提起进入电力供应不足的高峰。我国目前应用较多的是农作物秸秆以及农产品余物上，加上废弃物以及家禽废物等，这些残余物每年达到十多亿吨。因此，为实现生物质能规模化应用势在必行。

2.3 政策利好助推产业发展

生物质能在政府推行的政策下，使产业得到迅猛发展。生物质能源是世界四大能源之一，在农业资源领域、城市中、林业资源、工厂废水还有畜禽粪便上应用广泛。在实现生物质能的合理利用中，面临着很多考验，面对系列的问题，在政策上得到应允，是项目开展的首要条件。企业给国家带来良好效益的同时，国家也为中小企业发展难提供良好的平台。

2.4 解决环保问题，缓解能源短缺

生物质能源转化为优质资源，在以往，农村经常可见的现象，如在收割完农作物后，将其剩下的部分燃烧，这使得空气污染加重，在其合理资源利用下，减少了废弃物对空气的污染。在工厂、学校、城市、医院方面，在采暖以及电力、燃料方面解决了能源短缺的问题。

3 生物质固体成型燃料研究的发展目标

对于生物质能的研究，我国树立了长远的目标。在国家的重视之下，生物质能发展越来越快，经过不断的创新和学习新的技术，给国家和社会做出了贡献。十二五规划一直都非常重视农村发展建设问题，也对生物质资源的发展给予大幅度支持。尤其针对生物质成型燃料，在其发现具可再生利用资源之初，就注定其发展会随着经济腾飞，实现其价值。国家政策支持，对生物基础质成型燃料在今后的应用广泛奠定了基础，并且树立了长远的发展目标。

4 结语

目前，国家能源局和农业部正在进行生物质固体成型燃料行业标准出台工作，包括固体成型燃料的分级标准、燃烧器技术和成型设备关键部件等规范。根据前文所述，在国内外新的发展格局下，拥有国家政策对生物质固体成型燃料研究的大力支持，通国不断努力学习，突破技术上和大规模生产的问题，我国有充足的资本和信心将生物质能推向更高更远的发展。

参考文献：

第2篇：生物燃料前景范文

关键词： 燃料乙醇 新能源 经济效益

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

一、国内外燃料乙醇的发展现状

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

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

二、燃料乙醇的概述

1.燃料乙醇的含义

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

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

2.燃料乙醇的使用方法

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

3.燃料乙醇的特点

（1）可作为新的燃料替代品。

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

（2）辛烷值高，抗爆性能好。

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

（3）减少矿物燃料的应用，以及对大气的污染。

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

（4）可再生能源。

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

三、燃料乙醇的生产工艺

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

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

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

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四、燃料乙醇的经济效益

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

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

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

五、燃料乙醇的发展前景和展望

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

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

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

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

参考文献：

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第3篇：生物燃料前景范文

一、多能互补的必要性

数据显示，我国60％左右农村人口仍然靠传统的秸杆和薪材等解决能源问题。全国农村每年直接消耗的各种能源相当于5.6亿吨标准煤，占全国总能耗的一半左右。发展新能源已成为改变农村能源使用结构，减少环境污染以及促进农村社会和谐发展的重要手段。然而，农村新能源到底该向何发展，发展中要解决哪些问题?

农村新能源主要包括沼气、太阳能、风力发电、微小水电、生物质能这几个方面。现阶段农村能源应该多种形式并存，不同的地区应根据自身的特点，确定适合当地经济发展水平的发展方向和发展重点。

在谈到农村新能源利用时，国务院发展研究中心研究员周宏春教授提出了“四位一体”和“五配套”的概念。“四位一体”，就是以太阳能为动力，以沼气为纽带，将种植业和养殖业结合起来，在全封闭条件下将沼气池、猪禽舍、厕所和日光温室等一体化。

“这样既解决农村的能源供应，改善农民卫生和生活环境，又可以减少农作物和蔬菜生长中农药化肥的使用量，提高食品品质和食品安全。”“五配套”模式，是建一个沼气池、一个果园、一个暖圈、一个蓄水窖和一个看营房，实行人厕、沼气、猪圈三结合的立体养殖和多种经营系统。

农村新能源代表着未来能源利用的方向，发展前景是很好的。但是，一些地区受技术水平制约，影响了农村新能源技术的推广使用。此外，随着农村养殖户的减少，沼气的替代能源问题也是需要考虑的。拿沼气发展来说，要跳出为沼气而建沼气池的单纯观念，将推广沼气与养殖、种植相结合，打造“养殖一沼气一种植”的模式，促进经济增长方式的转变，达到“三沼(气、渣、液)”综合利用，增加农民收入的目标。

总之，农村能源的发展应坚持“因地制宜，多能互补，综合利用，讲求效益”。“特别是要重视发展生物质能技术及其产业。”农村能源行业协会会长朱明强调说。具体来说，就是大力发展以秸秆、稻草等这些原料丰富、取材容易的生物质能，以及清洁的太阳能、风能、微水电等可再生能源，同时通过改革炉具等措施提高能源利用效率，以实现农村地区社会经济的可持续发展。

国家发展改革委副主任解振华表示，未来我国将有序推进以秸秆为主要原料的生物质能源。为缓解资源能源约束，发展循环经济，保护环境，应对气候变化，我国将大力推动农作物秸秆在农业领域的循环利用，积极发展以秸秆为原料的加工业，有序发展以秸秆为原料的生物质能源。

二、生物质产业和技术在各国的发展概况

生物质产业已受到了国际社会的广泛关注，许多国家制定了促进生物质产业发展的相关政策，并投入了大量的资金用于研究开发和推广应用。由于生物质能作为可再生能源仅次于煤炭、石油、天然气之后第四大能源，因此它在整个能源系统中占有重要的地位。近些年来，开发利用生物质能成为当前国内外广泛关注的重大课题，既涉及农业和农村经济发展，又关系到国家的能源安全。作为经济快速发展的中国，大力开发新型可再生能源已经是国家发展的重要战略，因此开发利用生物质能这一课题，有利于中国开拓新能源，并且能够缓解能源供需矛盾，也是解决“三农”问题，保证社会经济持续性发展的重要任务。

生物质能的利用分为两种：直接用作燃料的有农作物的秸秆、薪柴等；间接作为燃料的有农林废弃物及藻类等，它们通过微生物作用生成沼气，或采用热解法制造液体和气体燃料，也可制造生物炭。生物质能是世界上最为广泛的可再生能源。据估计，每年地球上仅通过光合作用生成的生物质总量就达1440～1800亿吨(干重)，其能量约相当于20世纪90年代初全世界总能耗的3～8倍。但是尚未被人们合理利用，多半直接当薪柴使用，效率低。影响生态环境。

现代生物质产业是利用农作物及其残体、畜禽粪便、有机废弃物等可再生或循环的有机物质为原料，通过TA性加工转化生产化工产品、生物质燃料和生物能源以及生物质产品的一个格外引人关注的新兴产业。生物质既是可再生能源，也能生产出上千种的化工产品，且因其主要成分为碳水化合物，在生产及使用过程中与环境友好、又胜石油能源一筹。

目前我国的秸秆产出量已超过7亿吨，折合成标煤约为3.5亿吨，相当于7个神东煤田，全部利用可以减排8.5亿吨二氧化碳，相当于2007年全国二氧化碳排放量的1／8。随着国家明确提出到2015年秸秆综合利用率在80％的行动目标，我国秸秆资源化驶入快车道。以“秸秆能源”为代表的生物质能利用，在大力发展低碳经济的背景下，进入人们的视野。

目前。世界上较为成熟、可规模化开发利用的生物质技术主要集中在发电、固化成型燃料、沼气和液体燃料等方面。其中，生物质发电在发达国家已受到广泛重视，2005年全世界生物质发电的装机容量约达5000万千瓦，主要集中在北欧和美国。

生物质固化成型燃料在发达国家通常用来替代煤、燃气等作为民用燃料进行炊事、取暖，或用于区域供热和发电等。美国和欧洲一些国家的生物质成型燃料产品已进入商业化阶段，并相应开发了专用炉具；泰国、印度、越南、菲律宾等国也建成了一些生物质成型燃料生产厂，逐渐进入了规模化生产阶段。

沼气技术已经在有些国家普遍应用，欧洲和印度等地已建设了大量的户用沼气和大中型沼气工程。截至到2003年底，德国的大中型沼气工程总数已超过3000个，大多采用以畜禽粪便和秸秆为主要原料的厌氧消化工艺，机械化和自动化程度很高，生产出来的沼气主要用于发电。

生物液体燃料已实现规模化生产和应用。2005年，全世界生物燃料乙醇的总产量约为3000万吨，主要集中在巴西和美国；生物柴油总产量约220万吨，主要集中在德国。巴西以甘蔗为原料生产燃料乙醇，2005年的消费量为1200万吨，替代了当年汽油消费量的45％；美国主要利用耕地多、产量大的玉米为原料，同时积极发展纤维素制取燃料乙醇技术。欧盟对生物燃料也很重视。主要以大豆、油菜籽和回收的动植物废油等为原料生产柴油，2005年原欧盟15个成员国年产量约200万吨，占世界总产量的90％，其中德国年产量约为150万吨。

三、中国生物质产业的发展情况

中国农业生物质资源主要有农作物秸秆、畜禽粪便、农产品加工业副产品和能源作物等，资源丰富，产业发展潜力巨大。农业生物质具有资源种类多，分布范围广的特点，可转化为电力、燃气和液体燃料等多种商品位能源。

一直致力于生物质能研究的中国农业大学石元春院士认为，以秸秆为原料的现代能源是一个新兴产业。在当今发展清洁能源应对全球气候变暖的大形势下，秸秆迎来了 一个发展现代能源产业的重大机遇。

根据最新资料和有关专家预测，我国秸秆目前的用途是：还田15％，饲料16％，工业原料3％，薪柴50％和露地焚烧16％。也就是说，目前秸秆中的66％，约6_7亿吨是用于能源的，具有替代2.4亿吨标煤和减排5.8亿吨二氧化碳的能力。

秸秆还田、秸秆饲料、工业原料和薪柴的利用属于传统产业提升，而以秸秆为原料的现代能源是一个新兴产业。据了解，秸秆能源在欧洲发展已经有30多年，特别是北欧的丹麦和瑞典，秸秆发电和颗粒燃料的技术成熟度和商业化程度最高。

1、农作物秸秆

2004年我国小麦、玉米、稻谷、棉花、大豆、薯类、油料等主要农作物产量达4.69亿吨，秸秆产量约为5.96亿吨。预计到2020年我国主要作物的秸秆总量将达到8亿吨左右。其中，约有50％左右农作物秸秆用作农村居民生活用能，由于采用传统的燃烧方式，效率低下；我国以甘蔗渣及稻壳发电为应用方式的生物质燃烧发电已得到初步应用，总装机容量达800兆瓦；固化成型燃料技术已初步形成了研究、开发和应用同步推进的良好势头；以秸秆过腹还田、粉碎还田和生产有机肥还田的技术已形成一定应用规模；以秸秆为主要原料生产生物质材料的技术研究已经起步。

目前我国秸秆能源化主要有直接作为农村生活燃料、秸秆气化、压块替代煤炭燃料以及秸秆发电这几个途径。其中秸秆气化、压块替代煤炭燃料和秸秆发电已经在不少地方进行了探索和推广。

发展秸秆颗料燃料产业前景广阔。中国现年消费煤炭26亿吨，其中中小锅炉用约10亿吨，是温室气体排放大户，如果采用秸秆颗粒燃料替代，减排效益不可低估。

在中国，截至2007年底，核准的生物质直燃发电项目约百个，装机容量2500兆瓦，建成投交并网发电的项目总装机容量400兆瓦以上。截至2008年底，中国国能生物质发电集团已有10个30兆瓦和7个12兆瓦的生物质电站正在运营，其中单县电站装机容量30兆瓦，年发电2.2亿千瓦时，可替代8.7万吨标煤的燃煤，减排18万吨二氧化碳，农民年新增收入6000万元和获得1000多个工作岗位。秸秆直燃发电的技术和设备已经可以全部自主与国产。

秸秆能源产业还将为农民带来增收的机会。以每吨秸秆农民可获250至300元算，全国4亿吨能源用秸秆就能获得1000亿至1200亿元。计划2012年达40亿元。此外，农村的能源中，由烟熏火燎烧薪柴到烧颗粒燃料，能效可以提高2～3倍，能源消费质量也将显著提高。

2、能源作物

能源作物指经专门种植，用以作为能源原料的草本和木本植物，如甜高粱、甘蔗、木薯以及油菜等。全国未利用土地总面积为24508.79万公顷，其中有6020.56万公顷土地资源可供能源作物的开发种植。另外，每年还有约900万公顷不同类型的季节性农闲地，可以种植能源作物。

3、生物液体燃料

我国已建设了以陈化粮为原料生产燃料乙醇的示范工程，分别在6省市进行示范，燃料乙醇年生产能力已达102万吨。在非粮食作物生产燃料乙醇方面也取得了一定进展，已培育出适应盐碱地种植的“醇甜系列”杂交甜高粱品种，并建成了产业化示范基地；培育并引进了多个优良木薯品种，平均亩产超过3吨；育成了一批能源甘蔗新品系和能、糖兼用型甘蔗品种，并筛选出了适合甘蔗清汁发酵的菌株和活性干酵母菌株。

此外，我国已对利用菜籽油、棉籽油、乌桕油、木油、茶油和地沟油等原料生产生物柴油的技术开展了研究，目前已有年产10万吨生物柴油的生产能力。我国在双低油菜与杂种优势利用的结合上已达到国际先进水平：在油菜、油葵等主要作物上已开发出高含油量品种，含油量高达51.6％；为了不与食用油和工业用油争原料，还开发了利用麻疯树果实、黄连木籽等能源作物生产生物柴油的技术，初步具备了商业化发展的条件；在利用季节性农闲地种植油菜生产生物柴油方面具有很大潜力。

四、生物质产业在中国未来的前景

以生物质为原料生产绿色能源和环境友好产品是人类实现可持续发展的必由之路，已成为世界科技领域的前沿。随着经济的发展和社会的进步，世界各国将会更加重视环境保护和全球气候变化问题，通过制定新的能源发展战略、法规和政策，进一步加快生物质产业的发展。

从目前生物质的资源状况和技术发展水平看，今后发展的主要趋势是发电、供热、生产液体燃料和生物质材料等。最近20多年来，生物质技术发展很快，产业规模、经济性和市场化程度逐年提高，预计在2010～2020年间，大多数生物质技术可形成较强的市场竞争力，在2020年以后将会有更快的发展，并逐步成为主导产业。

生物质产业正成为朝阳产业。在中国发展生物质产业具有深远的意义，不仅有利于解决资源、能源短缺和环境污染问题，更是解决好“三农问题”、加快社会主义新农村建设的战略举措。中国政府高度重视生物质产业的发展。已经研究制定了一系列促进生物质产业发展的相关政策。

加强生物质技术研究与工程集成，在固化成型、燃烧、沼气、燃料乙醇、生物质材料等方面的关键技术研究和装备开发方面取得突破性进展，创新一批具有自主知识产权的技术和产品；推广一批先进的生物质工程技术；建成一批生物质产业化示范工程；开展我国农业生物质资源现状调查，初步查清我国生物质资源的拥有量和分布情况，建立生物质资源数据库，促进我国农业生物质产业的形成与发展。

全面推进生物质工程科技创新，在生物质能源转化和材料利用等方面达到国际先进水平，部分技术达到国际领先水平，增强我国农业生物质产业的国际竞争力。提高生物质能和产品在能源消费中的比重，通过生物质利用解决农村生活燃料短缺问题；基本实现农业废弃物的资源化利用，促进我国生态环境保护和社会经济的可持续发展。

以科学发展观为统领，以国家目标和市场需求为导向，针对我国生物质产业发展的关键环节，选择秸秆综合利用、农业有机废弃物资源化和能源作物开发为切入点，通过技术研究、集成和重点突破，创新生物质工程技术，加快生物质科研成果转化，促进生物质产业化进程，为建设社会主义新农村、为提高国家能源保障能力、为全面实现资源节约型和环境友好型社会建设目标提供重要的科技和产业支撑。

我国政府及有关部门已连续在四个国家五年计划将生物质能利用技术的研究与应用列为重点科技攻关项目，开展了生物质能利用技术的研究与开发，如户用沼气池、节柴炕灶、薪炭林、大中型沼气工程、生物质压块成型、气化与气化发电、生物质液体燃料等，取得了多项优秀成果。《可再生能源法》的和实施表明中国政府已在法律上明确了可再生能源包括生物质能在现代能源中的地位，并在政策上给予了巨大优惠支持，“农林生物质工程”也已经成为“十一五”国家科技支撑计划重大项目。

对国际上生物质产业发展趋势和中国生物质产业发展现状，以及需要解决的紧迫问题与薄弱环节，选择秸秆综合利用、农业有机废弃物资源化和能源作物开发，增强我国农业生物质产业的竞争力，提高生物质能和在能源消费中的比重，通过生物质利用解决农村生活燃料短缺问题，基本实现农业废弃物的资源化利用，促进我国生态环境保护和社会经济的可持续发展。虽说生物质产业是世界发展和新兴的朝阳产业。但其当前成本与价格尚难与石油基产品竞争。

利用取之不尽，用之不竭的农林生物质生产材料和石油化工产品是绿色化学的重要研究方向。

第4篇：生物燃料前景范文

一、农林生物质资源存量和发展前景

（一）农业资源构成。农业生物质资源是指农业作物（包括能源植物），主要有以下两个部分构成：农业生产的废弃物，如农作物秸秆（玉米秸高粱秸麦秸豆秸棉秆和稻草等）；农业加工业的废弃物，如稻壳、玉米芯、甘蔗渣、花生壳等。

我国是一个农业大国，可以利用的主要有两个方面：秸秆和农业加工废弃物。其中，秸秆的产量约为每年6.5亿吨，折合约3亿吨标准煤。稻壳重量约在稻谷重量的20%以上，由此可以推算出2005年我国谷物（包括稻谷、小麦、玉米）产量为37428.7万吨，其中稻谷产量为16065.6万吨，稻壳产量为3213.2万吨。另外，稻壳的热值为12560～14650kJ/kg。所以，稻壳在每年谷物处理过程中是一种不可忽视的能源。我国玉米的主要产区（2000千公顷以上）有河北、吉林、黑龙江、山东、河南。2005年玉米的产量为11583万吨，玉米芯的平均热值为14400kJ/kg。

（二）林业资源的构成。林业生物质资源包括森林生长和林业生产加工资源中所提供的能源，主要有以下三个部分构成：碳薪林、在森林抚育和间伐过程中的零散木材、残留的树枝、树叶和木屑等；木材采运和加工过程中的枝丫、锯末、木屑等；林业副产品的废弃物（如果壳和果核等）。

林业生物质资源在我国农村能源中具有重要地位。林业生物质资源占农村能源总消费的21.2%，在丘陵、山区和林区等区域，这个比例高达50%以上。在2005年我国农村消耗林业生物质资源约为1.66亿吨标准煤。

在林业生产过程中，碳薪林是一种产量高而生长期短的生物质能资源，它主要可以缓解农村的燃料需求，减少对自然林木的砍伐从而减少对环境的破坏。我国幅员辽阔，有许多种不同的气候，因此我国树种资源也十分丰富，适合我国的碳薪林种类比较多。

林木伐区剩余物包括经过采伐、集材后遗留在地上的枝杈、梢头、灌木、枯倒木、被砸伤的树木、不够木材标准的遗弃材等。据不完全统计，每采伐100立方米的木材，剩余物约占30%，若利用率按55%计算，将会有1000多万立方米的剩余物可供加工利用，这也将会缓解我国森林资源紧缺和木材供需矛盾。

我国目前的水平，木材综合出材率（由立木到原木）为65%，我国的木材利用率（由原木到成品）为60%左右。故我国每年可以利用的林业生物质资源是巨大的。利用好这一块能源也具有很大的潜力。

（三）我国生物质压缩成型替代煤的前景。由于生物质通过气化、液化、固化可以转化为二次能源，分别为热量或电力、固体燃料（木炭或成型燃料）、液体燃料（生物柴油、生物原油、甲醇、乙醇和植物油等）和气体燃料（氢气、生物质燃气和沼气等）。

生物质压缩成型替代煤是利用木质素充当黏合剂将农业和林业生产中的废弃物压缩为成型燃料，提高其能源密度，是生物质预处理的一种方式。将松散的秸秆、树枝和木屑等农林废弃物挤压成固体燃料，能源密度相当于中等烟煤，可明显改善燃烧特性。在该领域中我国已拥有世界领先技术，为大规模燃烧利用生物质打下基础。

二、国内利用秸秆发电现况

国内利用秸秆发电情况大致分为秸秆掺烧发电、纯秸秆发电、利用城市垃圾和包括秸秆在内的农林废弃物发电三种情况。目前已开始启动的厂家、项目有江苏宝应协鑫生物质环保热电工程、华电国际十里泉发电厂、江苏国信新能源开发有限公司、盐城垃圾焚烧发电项目、晋州掺烧发电厂改造工程等。据了解这些单位依傍不同优势而掺烧不同材质的生物质，由于是自己摸索，虽已经过了一段时间的实际掺烧，但各自存在一些问题，正向深层次摸索。目前，真正利用秸秆压缩发电的国内还没有。

笔者走访了香港协鑫集团下属的江苏宝应协鑫生物质发电厂和盐城阜宁协鑫环保发电厂。这两家都已进行掺烧试验，试验证明秸秆掺烧对锅炉燃烧未产生不良影响，对锅炉效率，除尘器效率、飞灰可燃物、烟气排放未造成不良影响。

三、秸秆掺烧的技术可行性

笔者在秦皇岛及附近地区采集了10种生物质燃料，其编号见表1，压缩成型燃料的秸秆来自定州，并委托清华大学煤燃烧工程研究中心，对生物质秸秆压缩成型燃料的燃烧特性、污染物控制等进行研究。（表1）

试验结果表明：秸秆的发热量为3670～3890大卡，玉米骨子的发热量为3700大卡，果木枝条的发热量为4170大卡。各种生物质无论产自何地，几乎其成分和热值基本相近，发热量相当于中等烟煤。

清华大学得出这样的技术结论：

1、从实验数据来看，单一生物质燃烧主要集中于燃烧前期；而煤燃烧主要集中于燃烧后期。生物质与煤混烧的情况下，燃烧过程明显地分成两个燃烧阶段。在煤中掺入生物质后，可以改善煤的着火性能。在煤中加入生物质后，燃烧的最大速率有前移的趋势，同时可以获得更好的燃尽特性。生物质在燃烧过程中放热比较均匀。在煤中加入生物质后，可改善燃烧放热的分布状况，对燃烧前期的放热有增进作用。煤中加入生物质后，使得煤的燃烧最大速率有所增加，生物质的燃烧特性普遍较好。

2、通过不同比例的掺混成型秸秆燃烧，对于试验范围内，燃烧温度提高到1050OC时，均未发生结焦。

3、掺混10%～20%的成型秸秆的混合燃料，SO2排放较低，在不添加石灰石情况下，SO2排放可以控制在200ppm以内。

4、掺混10%～20%的成型秸秆的混合燃料，NOx排放可以控制在200ppm以内。

总之，在目前的循环流化床锅炉设备中，无需经过过多改动，利用秸秆压缩发电掺烧比例可达到20%在技术上是完全可行的。不仅可以减少煤的使用量降低燃料成本，掺烧生物质还可以起到助燃作用，提高锅炉燃烧室的温度，从而提高锅炉的热效率（北山电厂锅炉热效率在74%～77%），同时在降低飞灰可燃物（掺烧前为27%）、减少排渣带走的热损失（掺烧前为700大卡）上都能发挥效能。

四、经济可行性预测

考虑到秸秆的采购、储运、安全等方面因素，我们准备采取将粉碎、压缩设备分散到农户手中，由农民将秸秆压缩成型后再送到厂里掺烧的办法。以河北秦皇岛北山电厂拥有的一台装机容量为2.5万千瓦、二台1.22.5万千瓦的凝汽式火力发电机组为例：

1、掺烧对底渣物理热损失、未完全燃烧损失的改善以及对飞灰未完全燃烧损失的改善，以掺烧秸秆量为Xo=20%（重量比）考虑，效率总体可提高?浊=2.49%。

2、考虑秸秆的热值Q1为3550～3800kcal/kg，煤的热值为Qo=3200kcal/kg（未考虑炉前煤损失），以及对效率的影响掺烧20%的秸秆，可以替代22.19%～25.64%的煤量。

第5篇：生物燃料前景范文

见证奇迹

亲爱的智慧星们，现在我们位于荷兰东部，连接埃德和瓦赫宁的一条公路上。夜幕刚刚降临，在预定的七点钟，公路边护栏上的路灯“刷”地一下全亮了。我和在场的所有工作人员兴奋地跳了起来！与此同时，对讲机里传来声音：“‘电花园’成功启动，再重复一遍，‘电花园’成功启动！”所有人激动不已，哈哈，植物电池的应用大获成功啦！

“秘密基地”

他们是怎样办到的呢？小桶很好奇这个问题，便央求现场的弗雷德里克研究员带我去看看他们的“秘密基地”。弗雷德里克欣然同意，然后带着我走了一段儿就停了下来。在路灯的照射下，我看到路边有一大片茂盛的水生植物，仅此而已，这就是基地的全部？

看着我疑惑的神情，弗雷德里克给了我一个手电筒，让我看看植物下方。我猫着腰仔细查看才发现，茂密的水生植物之间竟然拉着电线和电极，而电线则被引向公路。弗雷德里克告诉我，在这片100平方米的花坛里，一共有400个植物电池，真正的功臣就是它们，是它们给了路灯电力！而“电花园”也一样，那里也有400个植物电池，能够给300个发光二极管供电，从而让整个花园都亮起来！

可再生电源

哎，小桶这会儿真是懊悔当年没有好好学习，所以现在对于植物电池这件事情是一点都摸不着头脑，真搞不懂植物是怎么产生电流的？微生物燃料电池和普通的燃料电池又有什么区别呢？

弗雷德里克研究员不得不给我恶补一下物理知识。原来，普通燃料电池内部是由化学反应产生电流，利用的是氢的氧化作用。而微生物燃料电池，利用的则是微生物（细菌）的自然化学反应来产生电流。简单来说，就是植物在进行光合作用生长的过程中，会产生超过其自身需要的更多的糖，这些多余的糖会被周边土壤回收和分解，释放出质子和电子。研究人员将电极放置入土壤，从中捕获电子发电，依靠植物的不断生长产生持续的电力。

那具体是怎样操作的呢？弗雷德里克解释说，他们首先是在温室中栽培这些植物，然后把它们移植到60多平方厘米、装有电极的塑料容器中，然后放到现场去。

发展前景

边走边聊，我们已经来到了史上第一个“电花园”。真不可思议，花园小道一边是茂盛生长的水生植物，一边是整齐排列的发着橘黄色梦幻光线的LED灯，将整个公园都衬托得如童话王国一般。

当我问到微生物燃料电池的发展前景时，弗雷德里克介绍，这项技术的最大优势就是它是绿色可再生能源，可以说是取之不尽用之不竭，直到植物生命终结。但劣势是，微生物燃料电池的产出比较小，1平方米只有0.2瓦的功率，只能支持一个LED灯泡。难怪我们刚刚看到电池之间要相连，就是要产生足够电流的原因呀！

第6篇：生物燃料前景范文

关键词:生物质,成型燃料,热水锅炉,节能研究,经济评价

概述

能源是推动经济增长的基本动力[1],能源节约则是促进能源发展的重点。生物质能源具有来源广泛,成本低廉、用能清洁等特点,特别适合于拥有丰富生物质资源的中国,通过发展生物质能源打造节能新亮点前景可观。

我国从20世纪80年代引进螺旋推进式秸秆成型机以后[2],生物质压缩成型技术已经发展得比较成熟,但是,相应的专用生物质成型燃料燃烧设备的发展相对滞后。为燃用生物质成型燃料,出现盲目将原有的燃煤燃烧设备改为生物质成型燃料燃烧设备的现象,致使锅炉燃烧效率及热效率较低,污染物排放超标。燃烧设备成为生物质能源发展链的薄弱环节。因此,根据生物质成型燃料燃烧特性设计合理的生物质成型燃料燃烧专用设备,对能源节约有着重要的意义。

生物质成型燃料热水锅炉作为燃用生物质燃料的主要设备之一,直接燃烧固体生物质颗粒燃料,主要用于家庭、宾馆、酒店、学校、医院等场所的热水、洗浴和取暖。由于燃料为生物质燃料且结构合理,此类锅炉基本达到无烟化完全燃烧的效果,排放达到环保要求,具有较好的经济、社会和环境效益。

1、生物质成型燃料

1.1生物质成型燃料的元素特性

生物质成型燃料是指通过生物质压缩成型技术将秸秆、稻壳、锯末、木屑等农作物废弃物加工成具有一定形状、密度较大的固体成型燃料。

生物质原料经挤压成型后,密度可达1.1~1.4吨/立方米,能量密度与中质煤相当,而且便于运输和贮存。在压缩过程中以物理变化为主,其元素组成及微观结构与原生物质基本相同。各种生物质成型燃料中碳含量集中在35%~42%,氢含量较低,为3.82% ~5%,而氮含量不到1%,硫的含量不到0.2%,因此,造成的污染程度极低。生物质成型燃料的挥发分均在60% ～70%,因此在设计燃烧设备时应重点考虑挥发分的问题[3]。

1.2生物质成型燃料的燃烧特性

生物质成型燃料经高压形成后,密度远大于原生物质,燃烧相对稳定。虽然点火温度有所升高,点火性能变差,但比煤的点火性能好。由于生物质成型燃料是经过高压而形成的块状燃料,其结构与组织特征就决定了挥发分的逸出速度与传热速度都大大降低,但与煤相比显得更为容易[4,5]。因此,生物质成型燃料的挥发分特性指数大于煤的,其燃烧特性指数较煤的大。燃烧速度适中,能够使挥发分放出的热量及时传递给受热面,使排烟热损失降低;同时挥发分燃烧所需的氧与外界扩散的氧很好的匹配,燃烧波浪较小,减少了固体与排烟热损失[6]。

2、生物质成型燃料热水炉

2.1 生物质成型燃料热水炉的结构

目前我国拥有多种型号生物质成型燃料热水锅炉,按燃料品种可分为木质颗粒锅炉和秸秆颗粒锅炉,按应用场合可分为家用型和商用型。下吸式固定双层炉排热水炉是应用较广的一种结构形式,其充分考虑生物质燃料燃烧特性,由炉门、炉排、炉膛、受热面、风室、降尘室、炉墙、排汽管、烟道、烟囱等主要部分组成,结构布置如图1所示[7]。

1.水冷炉排 2.上炉门 3.出灰口 4.炉膛 5.风室 6.高温气流出口 7.降尘室 8.后置锅筒

9.排污口10.进水口 11.引风机 12.烟囱13.排气管14.对流受热面15.出水口

图1下吸式固定双层炉排热水炉示意图

2.2 生物质成型燃料热水炉的工作过程

一定粒径生物质成型燃料经上炉门加在炉排上,根据生物质容易着火的燃料特性,片刻就会燃烧起来,在引风机引导下进行下吸式燃烧;上炉排漏下的燃料屑和灰渣到下炉膛底部继续燃烧并燃烬,然后经出灰口排出;燃料在上炉排上燃烧后形成的烟气和部分可燃气体透过燃料层、灰渣层进入下炉膛继续燃烧,并与下炉排上燃料产生的烟气一起经出高温气流出口流向后面的降尘室和对流受热面,在充分热交换后进入烟囱排向外界。

3、节能原理

由有关燃烧理论可知,保持燃料充分燃烧的必要条件为保持足够的炉膛温度,合适的空气量及与燃料良好的混合、足够的燃烧时间和空间。因此,本文将依据生物质成型燃料本身的特性,结合燃烧理论,针对锅炉结构进行节能分析。

3.1 炉排及炉膛

生物质成型燃料热水锅炉采用双层炉排结构,即在手烧炉排一定高度另加一道水冷却的钢管式炉排,其成弯管直接插入上方锅筒中,这种设计一方面增大了水冷炉排吸热面积,另一方面加快了炉排与锅筒内回水的热传递。

燃料燃烧采用下吸式燃烧方式。成型燃料由上炉门加在上炉排上进行预热、燃烧,由于风机的引导,新燃料不会直接遇到高温过热烟气,延缓了挥发分的集中析出,从而避免了炉膛温度的波动,使燃烧趋于稳定;同时,挥发分必须通过高温氧化层,与空气充分混合,在焦炭颗粒间隙中进行着火燃烧;在完成一段燃烧过程后,上炉排形成的燃料屑和灰渣漏至下炉膛并继续燃烧,直到燃烬。

采用双层炉排,实现了秸秆成型燃料的分步燃烧,缓解秸秆燃烧速度,达到燃烧需氧与供氧的匹配,使秸秆成型燃料稳定持续完全燃烧,在提高燃料利用率的同时起到了消烟除尘作用。

3.2 辐射受热面

早期的部分生物质成型燃料热水锅炉设计布置不够合理,水冷炉排直接与水箱相连,使得炉膛温度过高,特别是上炉膛,致使上炉门附近炉墙墙体过热,增加了锅炉的散热损失。在不断优化设计中,水箱被上下两个锅筒所代替,上锅筒部分置于上炉膛上方,利用锅筒里的水吸收燃料燃烧在上炉膛的热量,从而增加辐射受热面积,起到降低上炉膛温度的目的,从而减少锅炉的散热损失,提高热效率。

3.3 对流受热面

生物质成型燃料热水锅炉的对流受热面分为两个部分:降尘对流受热面和降温受热面。对流受热面极易发生以下现象:高温烟气与锅筒中的水换热不均,从而引起热水部分出现沸腾,增加锅炉运行的不稳定因素;受整体外形约束,烟道长度设计偏短,导致烟气与锅筒里的水换热不够充分,使得排烟温度过高,增加了锅炉的排烟热损失。为避免上述问题出现,降温对流受热面与降尘对流受热面常常采取分开布置;降温换热面置于上锅筒内,采用烟管并联设计,增加烟气与锅筒中水的热交换,降低排烟温度,提高燃烧效率;降尘则利用锅炉后部的下锅筒及管路引起的烟气通道面积的变化达到效果。

3.4 炉门设计

目前应用较多的炉门设计为双炉门。上炉门常开,作为投燃料与供应空气之用;下炉门用于清除灰渣及供给少量空气,正常运行时微开,在清渣时打开;一方面保证了燃烧所需条件,另一方面减少了由于炉门多而造成的散热损失。

4、技术经济评价

4.1 技术评价

研究对象为生物质成型燃料热水锅炉,本文采用与目前应用最广的燃煤锅炉相比较的方法,来分析它们各自的优劣。评价针对锅炉的节能环保性能,主要指标有热效率、燃烧效率、出水量和污染物的排放量(主要是排烟处的NOx、CO、SO2和灰尘的含量),并与国家相关标准比较。

生物质成型燃料热水锅炉与燃煤锅炉的性能指标比较如表1所示[8,9]。

从表1中的数据对比可知,生物质成型燃料热水锅炉在性能上具有一定优势。节能方面,锅炉热效率和燃烧效率均高于传统燃煤锅炉,远远超过国家标准;废气排放方面,烟中NOx、CO、S O2及烟尘含量均低于燃煤锅炉,符合使用清洁能源的要求。

4.2 经济评价

经济性评价以设备运行费用为指标,将生物质成型燃料热水锅炉与燃煤锅炉、燃油锅炉、天燃气锅炉、电锅炉、空气源热水器进行比较。各热水设备的效率及相应热源(燃料)热值、单价详见表2。

运行费用计算公式如下:

(1)

以加热1t水为基准,温度从20℃升至90℃(温升70℃),此时需要热量70000kcal。根据式(1)求得各设备在此负荷下的运行费用列于表2,可知生物质成型燃料热水锅炉在运行费用上相对较低,但是就目前而言,其固定资产投入费较同类型的其它锅炉设备要高。不过随着化石能源价格的上涨和国家对环保的要求的提高,生物质成型燃料热水锅炉在经济效益上将会越来越具有优势。

通过技术经济评价,生物质成型燃料热水锅炉在技术上是可行的,经济上是合理的。该锅炉用生物质成型块做燃料,一方面为生物质废料找到了有效的利用途径,节约化石能源,另一方面染物排放量低于同类型的燃煤锅炉,因此该锅炉具有良好的社会和环保效益。

5、结论

(1)生物质成型燃料热水锅炉依据生物质成型燃料本身的特性,结合燃烧理论,在炉排及炉膛、辐射与对流受热面、炉门等结构设计上充分挖掘节能潜力。锅炉燃烧效率可达94.84%,热效率为78.2%~81.25%。

(2)生物质成型燃料热水锅炉在技术性能上具有一定优势。节能方面,锅炉热效率和燃烧效率均高于传统燃煤锅炉,远远超过国家标准;废气排放方面,烟中NOx、CO、SO2及烟尘含量均低于燃煤锅炉,符合清洁能源的要求。

(3)生物质成型燃料热水锅炉在运行费用上较其它类型设备要低,尽管目前其固定资产投入费相对较高。随着节能环保要求的提高,此类锅炉在经济效益上将会越来越具有优势。

参考文献:

[1]V.斯密尔,W.E.诺兰德. 发展中国家的能源问题[M]. 北京:农业出版社,1983

[2] 刘胜勇,赵迎芳,张百良. 生物质成型燃料燃烧理论分析[J]. 能源研究与利用,2002(6):26-28

[3]阴秀丽,吴创之,娥等. 生物质气化对减少CO2排放的作用[J]. 太阳能学报,2000,21(1):40-44

[4]马孝琴. 生物质(秸秆)成型燃料燃烧动力特性及液压秸秆成型及改进设计研究[D]. 郑州:河南农业大学,2002

[5] 马孝琴. 秸秆着火及燃烧特性的实验研究[J]. 河南职业技术师范学院学报,2002,16(2):69-73

[6]孙学信. 燃煤锅炉燃烧试验技术与方法[M]. 北京:中国电力出版社,2002

[7]刘胜勇. 生物质(秸秆)成型燃料燃烧设备研制及实验研究[D]. 郑州:河南农业大学,2003:94-99

第7篇：生物燃料前景范文

关键词：生物质；燃料；液化；进展；

中图分类号：TK6 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2015）-01-00-02

液体燃料的不足已严重威胁到我国的能源与经济安全。我国一次能源消费量仅次于美国成为世界第二大能源消费国， 2006年进口原油已达5000万t，占总量40%。因此，国家提出了大力开发新能源和可再生能源，优化能源结构的战略发展规划[1-2]。生物质燃料是惟一可以转化为液体燃料的可再生能源，将生物质转化为液体燃料不仅能够弥补化石燃料的不足，而且有助于保护生态环境。生物质燃料包括各种农业废弃物、林业废弃物以及各种有机垃圾等。我国生物质资源丰富，理论年产量为50亿t左右，发展生物质液化替代化石燃料有巨大的资源潜力。

目前生物质液化还处于研究、开发及示范阶段。从工艺上，生物质液化又可分为生化法和热化学法。生化法主要是指采用水解、发酵等手段将生物质转化为燃料乙醇。热化学法主要包括快速热解液化和加压催化液化等[3-8] 。本文主要介绍生物质燃料液化制取液体燃料的技术与研究进展。

一、生化法生产燃料乙醇

生物质生产燃料乙醇的原料主要有能源农作物、剩余粮食和农作物秸秆等。美国和巴西分别用本国生产的玉米和甘蔗大量生产乙醇作为车用燃料。从1975年以来，巴西为摆脱对石油的依赖，开展了世界最大规模的燃料乙醇开发计划，到1991年燃料乙醇产量已达130亿L。美国自1991年以来，为维持每年50亿L的玉米制乙醇产量，政府每年要付出7亿美元的巨额补贴[2，3，8]。利用粮食等淀粉质原料生产乙醇是工艺很成熟的传统技术。用粮食生产燃料乙醇虽然成本高，价格上对石油燃料没有竞争力。虽然我国政府于2002年制定了以陈化粮生产燃料乙醇的政策，将燃料乙醇按一定比例加到汽油中作为汽车燃料，已在河南和吉林两省示范。然而我国剩余粮食即使按大丰收时的3000万t全部转化为乙醇来算，可生产1000万t乙醇，也只有2000年原油缺口的1/10；而且随着中国人口的持续增长，粮食很难出现大量剩余。2007年以来，粮食价格高涨，给国家的安定带来威胁，因此，在我国非粮生物质燃料才是唯一可靠的生物质能源。

从原料供给及社会经济环境效益来看，用含纤维素较高的农林废弃物生产乙醇是比较理想的工艺路线。生物质制燃料乙醇即把木质纤维素水解制取葡萄糖，然后将葡萄糖发酵生成燃料乙醇的技术。我国在这方面开展了许多研究工作，比如武汉理工大学开展了农林废弃物真菌分解-碱溶热解-厌氧发酵工艺的研究，转化率在70%以上[9]。中国科学院过程工程研究所在国家攻关项目的支持下，开展了纤维素生物酶分解固态发酵糖化乙醇的研究，为纤维素乙醇技术的开发奠定了基础[10]。以美国国家可再生能源实验室（NREL）为代表的研究者，近年来也进行了大量的研究工作，如通过转基因技术得到了能发酵五碳糖的酵母菌种，开发了同时糖化发酵工艺，并建成了几个具有一定规模的中试工厂，但由于关键技术未有突破，生产成本一直居高不下[11-13]。纤维素制乙醇技术如果能够取得技术突破，在未来几十年将有很好的发展前景。

二、生物质燃料热化学法生产生物质油

生物质燃料热化学法生产生物质油技术根据其原理主要可分为加压液化和快速热解液化。

（一）生物质燃料快速热解液化

生物质燃料快速热解液化是在传统裂解基础上发展起来的一种技术，相对与传统裂解，它采用超高加热速率（102-104K/s），超短产物停留时间（0.2-3s）及适中的裂解温度，使生物质中的有机高聚物分子在隔绝空气的条件下迅速断裂为短链分子，使焦炭和产物气降到最低限度，从而最大限度获得液体产品。这种液体产品被称为生物质油（bio-oil），为棕黑色黏性液体，热值达20-22MJ/kg，可直接作为燃料使用，也可经精制成为化石燃料的替代物。因此，随着化石燃料资源的逐渐减少，生物质快速热解液化的研究在国际上引起了广泛的兴趣。自1980年以来，生物质快速热解技术取得了很大进展，成为最有开发潜力的生物质液化技术之一。国际能源署组织了美国、加拿大、芬兰、意大利、瑞典、英国等国的10多个研究小组进行了10余年的研究与开发工作，重点对该过程的发展潜力、技术经济可行性以及参与国之间的技术交流进行了调研，认为生物质快速热解技术比其他技术可获得更多的能源和更大的效益[14]。

世界各国通过反应器的设计、制造及工艺条件的控制，开发了各种类型的快速热解工艺。几种有代表性的工艺、各装置的规模、液体产率等参数见文献 [14]。

（1）旋转锥式反应工艺（Twente rotating cone process），荷兰Twente大学开发。生物质颗粒与惰性热载体一起加入旋转锥底部，沿着锥壁螺旋上升过程中发生快速热解反应，但其最大的缺点是生产规模小，能耗较高。以德国松木粉为原料，反应温度600℃，进料速率34.8kg/h的条件下，液体产率为58.6%。

（2）携带床反应器（Entrained flow reactor），美国Georgia 工学院（GIT）开发。以丙烷和空气按照化学计量比引入反应管下部的燃烧区，高温燃烧气将生物质快速加热分解，当进料量为15kg/h，反应温度745℃时，可得到58%的液体产物，但需要大量高温燃烧气并产生大量低热值的不凝气是该装置的缺点。

（3）循环流化床工艺（Circulating fluid bed reactor），加拿大Ensyn工程师协会开发研制。在意大利的Bastardo建成了650kg/h规模的示范装置，在反应温度550℃时，以杨木粉作为原料可产生65%的液体产品。该装置的优点是设备小巧，气相停留时间短，防止热解蒸汽的二次裂解，从而获得较高的液体产率。但其主要缺点是需要载气对设备内的热载体及生物质进行流化，最高液体产率可达75%。

（4）涡旋反应器（Vortex reactor），美国国家可再生能源实验室（NREL）开发。反应管长0.7m，管径0.13 m，生物质颗粒由氮气加速到1 200m/s，由切线进入反应管，在管壁产生一层生物油并被迅速蒸发。目前建成的最大规模的装置为20kg/h，在管壁温度625℃时，液体产率可达55%。

总之，生物质快速裂解技术具有很高的加热和传热速率，且处理量可以达到较高的规模，目前来看，该工艺取得的液体产率最高。热等离子体快速热解液化是最近出现的生物质液化新方法，它采用热等离子体加热生物质颗粒，使其快速升温，然后迅速分离、冷凝，得到液体产物，我国的开展了这方面的试验研究。

（二）加压液化

生物质加压液化是在较高压力下的热转化过程，温度一般低于快速热解。最著名是PERC法。该法始于20世纪60年代，当时美国的Appell等人将木片、木屑放入Na2CO3溶液中，用CO加压至28MPa，使原料在350℃下反应，结果得到40%-50%的液体产物。近年来，人们不断尝试采用H2加压，使用溶剂及催化剂（如Co-Mo、Ni-Mo系加氢催化剂）等手段，使液体产率大幅度提高，甚至可以达80%以上，液体产物的高位热值可达25-30MJ/kg，明显高于快速热解液化。超临界液化是利用超临界流体良好的渗透能力、溶解能力和传递特性而进行的生物质液化，最近欧美等国正积极开展这方面的研究工作[15-17]。和快速热解液化相比，目前加压液化还处在实验室阶段，但由于其反应条件相对温和，对设备要求不很苛刻，在规模化开发上有很大潜力。

生物质燃料转化为液体后，能量密度大大提高，可直接作为燃料用于内燃机，热效率是直接燃烧的4倍以上。但是，由于生物油含氧量高（约35wt%），精炼成本较高，因而降低了生物质裂解油与化石燃料的竞争力。这也是长期以来没有很好解决的技术难题。

三、结论与建议

随着化石燃料资源的逐渐减少，生物质燃料液化技术的研究在国际上引起了广泛的兴趣。经过近30年的研究与开发，车用燃料乙醇的生产已实现产业化，快速热解液化已达到工业示范阶段，加压液化还处于实验研究阶段。我国生物质资源丰富，每年可利用的资源量达50亿t，仅农作物秸秆就有7亿t，但目前大部分作为废弃物没有合理利用，造成资源浪费和环境污染。如果将其中的50%采用生物质液化技术转化为燃料乙醇和生物质油，可以得到5亿-10亿t油当量的液体燃料，基本能够满足我国的能源需求。因此，发展生物质液化在我国有着广阔的前景。

我国在生物质快速热解液化及加压液化方面的研究工作还很少，与国际先进水平有较大差距，需要加强此项研究。开发生物质油精制与品位提升新工艺，降低生产成本是生物质热化学法液化进一步发展，提高与化石燃料竞争力的关键。

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第9篇：生物燃料前景范文

2010年10月19日，世界银行在最新《东亚与太平洋地区经济半年报》上说，东亚与太平洋地区经济复苏强劲，但现在必须把注意力转向管理好新出现的风险，因为这些风险可能对宏观经济稳定构成挑战。

以《复苏强劲，风险上升》为题目的东亚经济半年报指出，在东亚各发展中国家，产出已普遍恢复到危机前的水平，其中一些国家正以接近危机前的速度增长。东亚地区2010年实际GDP增长有望升至8.9％(如果不包括中国则为6.7％)，高于2009年的7.3％，与2000～2008年的年平均增速持平。私营部门投资再度成为增长动力，信心上扬，贸易量已恢复到危机前的水平。然而，对东亚地区增长前景的信心增大以及对发达经济体经济增长疲弱的担忧，使决策者有必要注意掌握好平衡，尤其是在大量资本流入回归和货币升值的情况下。

在大量全球流动性追逐收益的驱动下，加之对东亚地区的增长预期超过其他地区，致使今年资本流人大幅上升。尽管各国央行采取了对汇市的干预措施，但资本流入增加仍推动了汇率大幅升值。资本流入也造成资产价格暴涨。多数国家的货币当局迄今尚未出台资本控制措施。在经济复苏已较为稳固的情况下，东亚多数国家的当局开始谨慎地撤出其刺激措施。财政赤字将保持在高于危机前的水平，至少还会持续一段时间，因为政府需要弥补基础设施建设缺口，维持旨在保护贫困人口的社会安全网，并对发达经济体增长前景乏力提供适当的防范。

东亚地区许多国家也在着眼于应对中期的增长挑战。中国需要通过转变经济增长和投资方式以实现再平衡，这对于实现可持续发展显得愈发重要。蒙古、东帝汶、巴布亚新几内亚、老挝等大宗商品出口国，必须建立一个透明的框架，以确保将资源的出口收益用于促进发展。除中国外，东亚地区其他中等收入国家要想最终跨入高收入国家行列，则需要增加物质及人力资本投资，鼓励创新。

敦促采取集体行动减少气候变化和自然灾害对亚洲经济体的影响

2010年10月26日，世界银行宣布将与韩国政府签署谅解备忘录，在亚洲国家减少灾害风险和适应气候变化领域加强合作，共享知识。世界银行东亚与太平洋地区可持续发展局局长约翰・鲁姆表示：“鉴于减少灾害风险和适应气候变化议程的日益趋同，这是非常及时和有意义的。”他在此地召开的第四届亚洲减灾部长级会议的一场高级别全体会议上，承诺世界银行将为实施仁川路线图提供支持。

世界银行数据显示，2009年全世界受自然灾害影响造成GDP损失最大的10个国家里有6个在亚太地区，1997年以来灾害造成的死亡人数82％也在亚太地区(根据红十字会和红新月会国际联盟的统计)。亚太地区的贫困国家和人民在生命、生计和财产损失方面受害最深。例如，低收入国家承受着全球热带风暴风险的八分之一，而死亡风险却高居五分之四。

鉴于受灾总人数的85％集中在亚太地区，因此缓解该地区存在的一系列特殊的脆弱性因素至关重要，这些脆弱性因素包括城市化速度空前、制度安排薄弱、缺乏适当的风险监测和灾害准备，加上趋于上升的地震和气候事件。世界银行新的研究成果显示，适应2050年全球气温上升摄氏2度的成本约为每年750亿至1000亿美元，其中亚太地区所占比例最高。这是出版世界银行报告《气候变化的经济学》的内容之一，该报告指出这些投资中的大部分需要用于改善排水和公共建筑、海岸带、供水和防洪等基础设施使之适应气候变化，约占适应成本的54％，而道路约占23％。这就凸显出12月在坎昆召开的联合国气候变化会议上取得实质性成果的重要性。虽然世界银行集团不是谈判方，但令世界银行十分担忧的是，如果在气候变化领域不能取得进展，全球减贫进程就会受到影响。世界银行积极与《联合国气候变化框架公约》以及包括亚太地区在内的世行借款国合作，支持推动最终达成全球协议，采取实际行动。

世界银行在东亚与太平洋地区约有15亿美元的灾害风险管理投资，其中大部分用于中国和印尼地震后的可持续重建，新项目包括越南和印尼的气候变化发展政策贷款、湄公河三角洲风险模型和拟议中的太平洋群岛灾害风险融资框架。目前，有3亿多美元的投资用于开展试点和扩大帮助贫困社区更好地应对灾害的成功项目规模、灾害风险管理能力建设和预警系统。灾害的跨国影响日益增大，凸显出在灾害风险管理和气候变化适应领域加强合作的重要性。世界银行通过“全球减灾与恢复基金”及其捐款国，成为构建中的全球气候变化适应融资架构的组成部分。

为中国发展生物质发电项目提供燃料供应指南

2010年10月27日，世界银行在中国大力发展可再生能源的背景下，最近出版了《生物质直燃发电项目燃料供应手册》，为生物质项目投资者提供在项目规划与准备阶段燃料供应风险管理的行业指导。

用于发电的生物质燃料来源广泛，包括林业废弃物、能源作物、农业废弃物、食品垃圾和工业废弃物与副产品。中国拥有大量生物质资源，发展潜力巨大。中国政府采取了许多激励政策鼓励发展生物质能。2009年底中国的生物质能发电装机容量达到4兆瓦。中国政府今年7月宣布将生物质发电的上网电价调高为每千瓦时0.75元，进一步提升了生物质发电的经济性。中国目前的目标是到2020年生物质能发电装机达到30兆瓦，新的能源规划在考虑对目标进行调整。

该手册旨在帮助读者全面了解生物质能电厂投资规划与准备方面的有关问题，其内容包括对相关专题的详尽介绍；中国及国外的最佳实践与案例研究；以及针对有投资生物质电厂意向的投资者提供的经验教训、实用指南和建议。报告特别介绍了北欧国家的经验，将其作为最佳实践的例证。丹麦是世界上利用农作物秸秆进行大规模能源生产的领先国家，而芬兰和瑞典是世界上利用林业废弃物进行大规模能源生产的领先国家。

该手册还涵盖了在生物质电厂规划与准备阶段中与生物质燃料供应风险相关的各方面问题。手册第二章主要介绍了作为能源来源的生物质，包括燃料选择所应考虑的因素、与燃料供应相关的燃料标准和技术规范以及发电系统适用性。第三章论述了项目规划阶段的生物质资源评估问题。第四章和第五章分别介绍了农作物秸秆和林业废弃物的生物质燃料供应。第六章阐述了燃料供应管理，包括电厂规划阶段与运作阶段所需考虑的问题，燃料检测与质量控制的方式方法，以及燃料供应风险评估与风险规避的策略方法。

世界银行称今年流向发展中国家汇款预计增6％

世界银行11月8日公布的一份报告称，2010年流向发展中国家的汇款预计为3250亿美元，比2009年的3070亿美元增长6％，其中，中国是最大的汇款接受国之一。

世界银行说，从全球范围看，2010年的汇款总额将达4400亿美元。预计2011年和2012年流向发展中国家的汇款还将继续增长，分别可达3460亿美元和3740亿美元。移民汇款是一些发展中国家和地区人民的重要收入来源。