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生物质能的现状精选(九篇)

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生物质能的现状

第1篇:生物质能的现状范文

关键词:中职学校;德育队伍;专业能力;调查

Abstract: in the guangdong province secondary vocational school moral education team professional ability of the present situation of the investigation results showed that: in view of the students' questionnaires, 31.133% of the students think that their teacher in charge ability is poor, 40.177% of the students think that their teacher in charge ability general, 20.136% of the students think that their teacher in charge ability quite good, 8.554% of the students think that their teacher in charge ability; According to the teacher in charge's survey, 15.7% of the teacher in charge think their professional ability is poor, 16.9% of the class teacher think their professional ability general, 54.6% of the class teacher think their professional ability is good, 12.8% of the class teacher think their professional ability. In accordance with the above case, moral education should be taken to establish and perfect the management mechanism, pays great attention to the teacher in charge's selection and training, attach importance to all the teachers of moral education, moral education for students to set up files, carry out various forms of moral education, carrying out moral education research and so on measures to improve the moral education team of professional ability and secondary learning moral education education level.

Keywords: secondary vocational school. Moral education team; Professional ability; survey

中图分类号: C811 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

一、问题的提出

近年来,我国职业教育发展迅速。从最近十年来看,全国中职和高职的年招生数翻了一番多,中职从398万人增至870万人,高职年招生从130万人增至310万人。要想抓好中等职业学校的教育质量,首先要抓德育,德育工作关系到职业教育的健康发展。出色地完成德育任务,归根结底要看德育队伍的素质和能力。从目前的德育师资来看,专职教师严重缺乏,现有的教师,虽然他们的专业知识扎实,但对教学对象学习的专业知识缺乏了解,使得一些德育教师局限于书本,走不出三尺讲台,跳不出“旧三中心模式”。而班主任从事行政工作过多,虽然进行德育主题教育活动,但是这些主题是随意的,没有计划的。而社会对德育队伍的专业能力建设方面研究比较缺乏。

由于地区中职学校德育队伍专业能力研究资料相对更少,不同地区的经济和社会发展状况及教育现状都存在一定的差距,因此,不同地区中职学校德育队伍的建设和培养的方式便呈现出一定的差异。本次调查研究的目的,就是要了解广东省粤北中职学校德育队伍专业能力现状,并对目前广东省粤北中职学校德育队伍专业能力现状进行分析与评估,提出加强广东省中职学校德育队伍专业能力建设的建议。

二、研究对象与工具

(一)被试

本次调查采用随机抽样的方式,对广东省英德、清新、佛岗、阳山等四所中职学校的中专一年级、中专二年级和中专三年级共2000名学生,以及240名班主任进行了问卷调查,回收有效问卷2196份,有效回收率为98%。被调查的班主任中,30岁以下的121人,30-40岁的72人,40岁以上的47人。

(二)研究工具

本调查的研究工具:中职学校德育队伍专业能力现状的调查问卷

该问卷有学生问卷和班主任任自评问卷两种。学生问卷共九道题,用情景分别反映班主任的组织能力,管理指导能力,了解研究学生的能力,创新能力,观察分析能力等,不同的处理方式分别对应班主任能力的好,较好,一般和差。班主任自评问卷,四个答案分别对应班主任能力的好,较好,一般和差。

三、结果分析

第2篇:生物质能的现状范文

关键词:林业生物质能源;开发利用;发展前景;利用对策

中图分类号:TK6

文献标识码:A 文章编号:16749944(2017)10016002

1 林业生物质能源的含义及优点

1.1 林业生物质能源

林业生物质能由太阳能转化而成,贮藏于林业生物质中,一般通过直接燃烧、热化学转换、生物转换、液化等技术加以利用,主要用于气化发电、燃料、供热等[1]。林业生物质是指以木本、草本植物为主的生物质,主要包括林木、林业、林副产品及废弃物、木制品废弃物等[2]。

1.2 林业生物质能源的优点

林业生物质能源在生物质能源中占据主体地位,和石油、煤炭、天然气等化石能源相比,主要有以下几点突出的优势。

1.2.1 清洁能源

传统化石能源在燃烧过程中释放大量温室气体,使大气中温室气体浓度增加,90%以上的人为排放的温室气体都由化石能源燃烧产生,大量的温室气体以及有害气体的排放无疑加重了环境的负担,使环境逐渐恶化。林业生物质能源是一N清洁能源,能有效降低CO2的排放量,并能提高能源的燃烧效率[2]。生物质能源的利用方式与转化途径多样,可通过生物转化、热化学转化以及液化转化为柴油、乙醇等燃料。

1.2.2 可持续、可再生能源

据测算,世界上煤、石油、天然气分别可开采220年、40年和60年[3],如果不开发可再生能源,人类的能源将面临枯竭。林业生物质能源可再生,能满足人类对能源日益增长的需求。

2 国内外林业生物质能源的应用现状

2.1 国外林业生物质能源应用现状

美国、芬兰、瑞典和奥地利等国家将生物质能转化为高品位能源利用已具有可观的规模,依次占该国一次能源消耗量的4%、18%、16%和10%[4],走在世界前列。

2.2 国内林业生物质能源应用现状

20世纪80年代以来,生物质能源应用技术一直受到政府和科技人员的重视。国家从“六五”计划就开始设立重点攻关项目,主要在气化、固化、热解和液化等方面展开研究工作[5~10],虽然取得了很大进步,但与国外差距还较大。随着高新技术的飞速发展,林业生物质能源工程朝着以绿色化学洁净转化为高效率、高附加值、精深加工、定向转化、功能化、环境友好化等方向发展[4]。

3 林业生物质能源的发展优势及瓶颈

3.1 林业生物质能源的发展优势

3.1.1 资源优势

我国幅员辽阔,有大面积尚未利用的适合造林的荒地。我国未利用土地现有2.45亿hm2,其中不适宜耕种的宜林荒地占23%,按利用其中20%种植高能源植物计算,每年产生的生物质量可替代1亿t标准煤[11]。而且我国林下资源也非常丰富,资源上的优势为我国大力发展林业生物质能源提供了物质保障。

3.1.2 技术日趋成熟

我国在能源林树种选择和造林模式等方面已有较为丰富的技术储备。且在转化工艺上也有突破,随着现代科技的不断发展,开发林业生物质能源的方式逐步多样化,林业生物质能源通过物理转化可得到固体成型燃料;通过化学转化可得到高压蒸汽、燃料油等;通过生物转化可得甲烷气。

3.2 林业生物质能源的发展瓶颈

3.2.1 林业生产自动化程度低

我国目前大部分地区林业生产自动化程度较低,林木采集基本依靠人工,而大多数造林地环境恶劣,加大了采集、运输难度,从而提高了成本。

3.2.2 转化成本高,转化效率低

虽然目前转化技术手段日趋成熟,但依旧面临成本偏高,投入与产出不成正比的问题,因此难以形成规模化产业,不利于林业生物质能源应用的普及。

4 林业生物质能源的利用对策和措施

结合我国具体的国情林情,针对目前我国生物质能源利用的情况,为推动林业生物质能源的大力发展,应从以下方面入手。

4.1 加大财政投入,加强政策倾斜

林业生物质能源作为能源开发的一个新兴领域,需要国家财政的大力扶持。政策引导和资金扶持是使林业生物质能源应用逐步壮大的必要条件。

4.2 充分利用企业资源,拓宽生物质资源开发的途径

利用生物质能源的开发与利用是一项高投入的工程,要实现长远的发展,除了国家的大力扶持外,还需要社会各界的支持。吸引企业资源,动员社会力量,充分发挥民间资本的力量意义重大。

4.3 加大创新力度,提高转化效率

目前由于设备以及转化方式的局限性,使得生物质能源的开发与转化成本偏高,相对来说产出较低,而技术上的创新能有效降低成本,提高转化效率。

参考文献:

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张 军,丁兆柱.浅议林业生物质能源的开发利用[J].林业科技,2001(3):57.

[2]李顺龙,王耀华,宋维明.发展林木生物质能源对二氧化碳减排的作用[J].东北林业大学报,2009,37(4):83~85.

[3]徐庆福.林业生物质能源开发利用技术评价与产品结构优化研究[D].哈尔滨:东北林业大学,2007.

[4]蒋剑春,应浩.中国林业生物物质能源转化技术产业化趋势[J].林产化学与工业,2005,25(S1):5~9.

[5]袁 权.能源化学进展[M].北京:化学工业出版社,2005:165~230.

[6]周建伟,周勇,苗郁.生物质资源的能源转化技术的研究进展[J].河南化工,2005,22(11):7~9.

[7]米 铁,唐汝江,陈汉平,等.生物质气化技术及其研究进展[J].化工装备技术,2005,26(2):50~56.

[8]田成民.我国生物质气化技术研究概况[J].化工时刊,2004,18(12):19~21.

[9]张无敌,宋洪川,钱卫,等.我国生物质能源转换技术开发利用现状[J].能源研究与利用,2000(2):3~6.

第3篇:生物质能的现状范文

[关键词]石油危机;粮食危机;能源;生物质能源;林业

中图分类号:F426.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)01-0200-01

林业生物质能源把太阳能转化为化学能后固定和贮藏在林业生物质体内的能量。它是太阳能的一种表现形式,是一种可再生能源。目前,林业生物质能源可分为传统的薪炭材、固体成型燃料、液体燃料(燃料乙醇、生物柴油等)、气体燃料(沼气、氢气和生物质可燃气)、生物质发电、生物质供热、供气及热电联产。由于林业生物质能源具有可再生性、可储存性、可替代性,分布广泛、资源丰富,二氧化碳及有害气体排放较少、环境友好等优点,林业生物质能源产业发展潜力巨大。但是,由于认识不足、政策支持力度不够、技术不够成熟、成本较高、资源供应不稳定等原因,林业生物质能源产业发展比较缓慢。如何促进林业生物质能源产业可持续发展,是摆在政府、企业和科技工作者面前的一项重要课题。经过认真思考和研宄,推进林业生物质能源产业可持续发展应采取如下对策和措施。

一、生物质能源发展的背景

石油价格飙升,并且需求不断增加,导致成本在增加纽约商品期货交易所石油期货价格从2002年20多美元一桶已经上升到最近的100美元一桶,达到了历史的最高限,严重抑制了世界经济的发展。并且,全球化石能源的枯竭是不可避免的,全球石油探明储量可供生产40多年,天然气和煤炭则分别可以供应65年和155年。世界已经面临着前所未有的能源短缺。因此,很多国家将能源的发展方向投向了生物质能源等可再生能源,如欧盟、美国、加拿大国家都制定了自己的生物质能源发展计划。这里要提到巴西,其从甘蔗中提取的生物柴油不仅满足国内相应的需要,还计划出口到其他国家。

石油消费增加迅速,社会和企业成本加大随着中国经济的发展,中国已经开始步入”轮子上的国家”时代,即进入汽车大规模走进百姓家的时代,而汽车的急剧增加导致石油消费的增加;同时,中国已经成为”世界工厂”,生产了世界上主要的工

I和生活用品,使用了大量的化石产品,从而直接导致进口石油在增加,目前中国已经成为仅次于美国的世界第二大石油进口国。据国家海关总署统计,2007年进口原油达到了1.63亿t,进口成品油3380万t,石油依存度接近50%。而国际油价的上涨增加了中国企业的成本,从而影响了中国经济的发展。此外,过于依赖石油进口对于我国的能源安全造成了一定的威胁。

二、我国林业生物质能源发展的现状分析

目前,我国林业生物质能源资源主要包括林业剩余物和油料植物。林业生物质能源有着巨大的优势和潜力。据估测,我国林业剩余物资源量约2亿t标准煤,相当于目前我国化石能源消耗量的1/10。而小桐子(麻疯树)、油菜籽、蓖麻、漆树、黄连木和甜高粱等油料植物和能源作物潜在种植面积可满足年产5000万t生物液体燃料的原料需求。

到目前为止,中国很多省份已经建立了生物质能源林。林业生物质能源的转化技术很多,主要包括:第一,热化学转换法。这是用于获得木炭、焦油加工的方法不同,分为高温干馏、热解、生物质液化等方法。第二,生物化学转换法。主要林业废弃物在微生物的发酵作用下,生成沼气、酒精等能源产品。第三,利用油料植物(白皮树、小桐子、文冠果和黄牛木等)所产生的生物柴油;第四,利用林业废弃物发电、发热。

三、我国林业生物质能源发展中存在的问题

虽然我国在生物质能源开发方面取得了重大成绩,但还存在许多问题,主要表现在:

第一,政府没有对生物质能源的战略地位予以足够重视,开发生物质能源是一项系统工程,应视作实现可持续发展的基本建设工程;

第二,相关扶持生物质能源发展的政策尚缺乏可操作性,各级政府应尽快制定出相关政策,如价格补贴和发电上网等特殊优惠政策;

第三,在现行能源价格条件下,生物质能源产品缺乏市场竞争能力,投资回报率低挫伤了投资者的投资积极性,而销售价格高又挫伤了消费者的积极性;

第四,新技术开发不力,利用技术单一。我国早期的生物质利用主要集中在沼气利用上,近年逐渐重视热解汽化技术的开发应用,也取得了一定突破,但其他技术开展却非常缓慢,如生产酒精、热解液化、直接燃烧的工业技术和速生林的培育等,都没有突破性的进展;

第五,由于资源分散,收集手段落后,我国的生物质能利用工程的规模很小;为降低投资,大多数工程采用简单工艺和简陋设备,设备利用率低,转换效率低,成本高,难以形成规模效益,不发挥其应有的、重大的能源作用。

四、 我国林业生物质能源资源分布及利用的对策

(一)尽快制订与生物质能源利用相关的法律、法规

虽然目前我国已经制定了《再生能源利用法》,但是对于生物质能源,特别是林业生物质能源的实施细则还没有出台,很多的细节没有进行突出和制定,导致林业生物质能源在实际发展的操作性上法律依据不足。所以,笔者认为应制订《再生能源利用法》的实施细则,甚至出台〈性物质能源利用法》,从法律上对林业生物质能源产业进行引导和规范,从而使林业生物质能源利用走向一个合理和良性发展的轨道,这是生物质能源产业得以发展壮大的一个根本的保证。

(二)政府应大力引导和扶持林业生物质能源产业的发展

成立专门的领导组织机构现在虽然国家,林业局已经设立了林业生物质能源领导办公室,但是还远远不够。应该像巴西那样,成立了一个由政府主导的多部门协作的”生物柴油委员会的类似机构,来协调和领导我国的生物质能源的发展,制订长期发展规划国家相关部门需要制订一个用于指导全国林业生物质能源发展方向的长期规划。同时,还要对全国相关的林业用地进行资源评估,对适宜种植的地区进行扶持,并且保证种植的原料林对当地生态无害。

政府通过行政手段来引导和扶持林业生物质能源产业的发展相关政策的制定。虽然国家发改委和科技部制定的《中国节能技术政策大纲》提到”开发以小桐子、油桐、黄连木、棉耔等油料植物(作物)为原料的生物柴油技术”及”选育培养适合荒山荒滩、沙地、盐碱地种植的稳产高产、对生态环境安全无害的非粮食能源作物等措施,但还远远不够,需要制订相应的一系列旨在促进林业生物质能源产业的发展的政策。财政支持。

(三)大力发展能源植物的种植技术和相应的提炼技术和转化技术

任何一个产业的发展都离不开科技的支撑,林业生物质能源也不例外。发展林业生物质能源产业需要从以下几个方面做好工作。

建立优良品种选育和能源林工作在国家统一规划和指导下,各地根据实际情况建设和发展能源林,以满足工业化生产的需要。同时,各地要建立优良品种选育机制和种子园建设,积极培养优良品种,为能源林建设提供所需要的林木种苗,提高能源林建设的质量和水平。

发展相关的提炼技术和转化技术林业生物质能源产业发展的关键就是发展合适的提炼技术和转化技术。其目的是要提高林业生物质原料转化为能源的水平,即提高利用效率。发展转化技术目的就是要将林业生物质能成功地转化为需要的汽油、柴油、能等的,而且这种转化技术不仅在技术上是可行的,而且要在经济上也是可行的。

五、结论

国外生物质能开发利用比较早,技术水平比较先进,并且已经取得成功的商业化经验。因此,要加强林业生物质能源开发利用的国际合作,充分利用林业生物质能源的”两个市场、两种资源”,有目的、有选择地引进先进的技术工艺和主要设备,在高起点上发展我国林业生物质能源技术。通过多途径、多形式的国际合作,引进国外先进技术和资金,拓展国际市场,增强我国林业生物质能源企业的国际竞争力,以便促进我国林业生物质能源产业的快速、键康和可持续发展。

参考文献

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[2] .低油价下云南林业生物质能源产业的走向[J].云南林业.2015(01).

[3] 段新芳.全国林业生物质材料标准化技术委员会近期工作重点[J].中国人造板.2015(08).

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[8] 苗世龙.中国林业生物质能源的现状及发展方向[J].科技情报开发与经济.2007(32).

第4篇:生物质能的现状范文

一、中国生物质能法律制度

中国无专门生物质能法律,现行制度以《可再生能源法》为基本框架,其他相关法律法规为补充。

(一)生物质能源管理体制我国整体上处于“政府—市场”模式。法律没有规定专门管理机关,国家能源委作为最高指导机关,科技部、农业部、工信部和财政部为辅助部门。非粮生物质原料标准化技术委员会(NEA/TC24),负责制定和实施我国相关标准。

(二)经济激励制度1.专项资金制度:对《可再生能源发展指导目录》中符合条件的生物乙醇燃料、生物柴油等项目给予专项资金进行重点扶持。2.优惠贷款制度:对符合《可再生能源发展指导目录》的项目贷款,政府给以贴息。3.税收优惠制度:对小水电、风力发电和沼气给予增值税税率优惠。4.财政补贴制度:①补贴形式:“一贴两助”(原料基地补助、示范补助和弹性亏损补贴)。②对生物质能发电项目予以电价补贴。

(三)总量目标制度1.国务院制定全国性生物质能源开发利用中长期目标。2.国家能源委、科技部、农业部等有关部门和各省级政府制定具体开发利用规划。

(四)技术标准制度1.制定与生物质能源发电项目相关国家标准、行业标准。2.建立燃料乙醇的技术标准。

二、中美生物质能政策法律制度对比

(一)美国生物质能法律制度特点分析1.法律规范上,呈现制度体系化、内容量化、标准化和具备时代性、发展性特征。首先,生物质能源法律制度涵盖从生产到销售终端全部过程,构成对整个生物质能产业链全方位引导和管理。不仅有专门性法律如《生物质研发法》、《生物质技术路线图》等,也有一般性法律如《能源安全法案》。其次,法律制度内容上,涉及数字往往十分具体,甚至精确到小数点后几位。最后,法律紧随生物质能产业发展快速更新。从2000年到2010年十年内,先后通过近十部法律规范(包括《生物质研发法》、《美国农业法令》、《生物质技术路线图》、《2004年联邦公司税负法案》、《2005年能源安全法案》、《2007年能源独立与安全法案》、《2008年粮食、环境保护与能源法》、《2009年美国复苏和再投资法案》等。)推动生物质能产业迅速发展。2.管理体制上,美国以“政府—社会中间层—市场”为框架体系。政府干预适度有限,采取强制性规定与自愿性选择相结合原则。首先,在宏观把握和公共利益问题上,采取明确、强行规定,在具体实施上则给予企业灵活空间,发挥市场调节作用。其次,利用社会中间层力量和修正政府干预措施,顺应市场变化,解决实际问题,给企业以引导。市场将法律政策适用后果和企业诉求通过社会中间层反馈给政府,推动法律政策修定。3.发展策略上,根据不同时期的发展状况,制定具体而周详的生物质能技术发展路线图。注重对中小企业经济激励。不仅税收优惠种类全、范围广,财政补贴也涵盖技术和生产两个方面。多渠道融资,吸收社会资金,重投入、重管理、重监督,保证投入资金使用效率。

(二)中国生物质能法律制度特点分析1.法律规范上,法律制度零散、杂乱,涉及领域较窄、不成系统,发展滞后。首先,我国尚无生物质能专门法律,多以概括性、指导性意见为主,具体规定往往以“另行规定”形式下放给国务院,散见于各实施条例、办法、意见、通知及文件之中。其次,调节对象以生物质发电和沼气为主,调整领域以生产和研发领域为主,对生物质能源产业链条中原料、流通和消费等领域涉及较少。最后,各规章条例多为因需而立、因时而设,缺乏稳定性和持续性。现实中,重前期投入轻后期监管、重生产投入轻销售反馈、重研究开发轻成果转化等问题普遍存在。2.管理机制上,我国属于“政府—市场”模式,缺乏中间组织。政出多门,配套规章缺乏协调性无法充分发挥作用。新成立的非粮生物质原料标准化技术委员会虽带有一定社会中介性,但因成立时间短、职能范围仅局限于生物质能原料领域,影响不大。3.发展策略上,经济激励上以政策性、原则性规定为主,具体法律规定不多。补贴形式少且多数局限于生产领域,税收优惠和项目拨款覆盖范围小,受惠企业少,且普遍存在重大企轻小企,重国企轻私企的情况,中小企业生存艰难。

三、借鉴和启示

第5篇:生物质能的现状范文

生物能源既是可再生能源又是绿色能源,生物质能产业的发展与能源植物的开发利用紧密相关[2-3]。我国人口众多、总耕地面积仅1.2亿hm2的现状,使得生物质能源不可能依靠占用耕地生产来解决原料问题。中国工程院院士王涛指出:我国生物质液体燃料的前途在林业,如何充分利用森林能源,是解决我国生物质能源产业发展瓶颈的关键问题[4-5]。林业生物质能源作为国家替代能源发展战略的重要组成部分,资源潜力大,不与人争粮,不与粮争地,在实现产业与生态共赢的同时,可有效增加农民收入,减少温室气体排放。我国有逾4 000万hm2的宜林荒山、荒地可用于培育能源林,有近1亿hm2的盐碱地、沙地以及矿山、油田复垦地等可用于发展能源林。随着国际社会对温室气体减排联合行动《京都议定书》的实施,大力开发生物质资源,对于改善我国能源结构、提高可再生清洁能源在能源消费总量的比例具有十分重要的意义。

1河南省发展生物质能源林的优势

1.1符合国家的政策导向

林业作为我国生物能源发展战略中的重要行业,又将迎来新的发展机遇。按照国家林业局编制的《全国能源林建设规划》,“十一五”期间,我国要建设能源林示范基地逾66.67万hm2;到2020年,能源林面积达到1 333.33万hm2,可以提供逾600万t生物柴油,满足逾1 100万kW装机容量发电厂的燃料需求。近期,国家林业局又部署开展《全国林业生物质能源发展规划(2011—2020年)》的编制工作,以充分发挥林业在调整能源消费结构、保护生态环境、推行节能减排中的积极作用。河南省把能源林的发展作为“十二五”林业工作的重要内容,完全符合国家的政策导向。

1.2林业生物质能源树种资源丰富

木质能源是燃性最强的固体燃料之一,其热值比其他生物质能高,据中国科学院能源研究所测定,木材热值为18 418 kJ/kg,秸秆热值为15 488 kJ/kg,牛粪热值为15 070 kJ/kg[6]。按木质能源林生产要求,理想的木质能源树种应具有生存能力强、生长快、生物量高、萌芽更新能力强、可短轮伐作业、单位体积热值高、燃烧时无味无毒、易干燥、易燃烧等特性[7-8]。据报道,我国有70多种热值较高的木质能源树种。河南省主要木质能源树种有柳树、杨树、刺槐、栎类、桤木、竹类、马尾松、紫穗槐等乔木或灌木树种,这些树种大部分栽培技术比较成熟,大多是河南省主要造林树种,有一定的种植规模。河南省主要的油料能源树种有油茶、油桐、乌桕、黄连木、核桃等,重点分布于豫西伏牛山区及豫南大别山区,资源比较丰富。

1.3林业生物质能源林发展空间广阔

河南省生物质能源林的发展主要方向:一是对现有林进行科学培育;二是利用无林地或疏林地重新造林。通过对现有林的培育,可为能源林的发展提供广阔空间。河南省现有林地中,用材林面积87.73万hm2,经济林面积70.80万hm2,竹林面积1.78万hm2,薪炭林面积5.97万hm2。其中竹林和薪炭林都是很好的能源林,只需开展技术性培育就能达到很好的效果;经济林在改造过程中可以兼顾发展油料能源林;用材林间伐过程中可兼顾发展木质能源林。河南省大面积的无林地和疏林地为能源林发展提供了可能。根据河南省林业厅2005年的森林资源现状信息,当时全省无林地面积78.54万hm2,占林业用地面积的17.21%,其中宜林荒山荒地面积72.25万hm2、采伐迹地面积3.55万hm2、火烧迹地面积0.32万hm2、宜林沙荒地面积2.42万hm2;疏林地面积9.03万hm2,占林业用地面积1.98%。近年来,通过造林绿化和实施林业生态工程,无林地和疏林地面积虽有所减少,但还有很大的可利用空间。

1.4林业生物质能源林培育基础较好

河南省生物质能源林发展不仅有较好的人工培育基础,而且有较厚实的科研基础。油料能源林方面,科研部门开展油茶、油桐、核桃的丰产栽培技术研究较早,成果较多,人工栽培历史较长。据初步调查,河南省现有油茶面积约1.7万hm2,纯林比重较小,集约化程度较高;混交林比重较大,多为粗放经营。油桐在大别山区多与茶叶混交栽培,集约化程度较高。核桃是豫西山区的主要油料干果树种,林业部门开展研究早,山区生产基础好。乌桕在20世纪80—90年代开展过资源清查和丰产栽培技术研究,人工林较多,但因加工等环节没有跟上,现在纯林较少,丘陵山区散生分布较多。黄连木主要为散生状态,也有小片集中分布,品种有待查清。木质能源林方面,柳树、杨树、刺槐、栎类(如麻栎、板栗、栓皮栎、青冈等)、桤木、竹类(毛竹、桂竹、淡竹、刚竹、哺鸡竹等)、紫穗槐、马尾松等重点树种在河南省都有研究和栽培基础。特别是杨树、刺槐、竹子均有大面积栽培,紫穗槐广泛用于水土保持灌木林建设,栎类是河南省丘陵山区重点造林树种。此外,20世纪80年代,全省林业部门还开展了大规模的树木引种工作,还参加了全国薪炭林科技攻关项目,在丘陵山区建立了多个薪炭林试验点,在优良树种选育、栽培技术、综合效益、开发利用等方面取得了一些成果,为进一步开展能源林研究奠定了良好基础。

2存在的问题

虽然发展生物质能源林前景好,河南省各地发展的热情也很高,但制约能源林发展的一些问题也不容忽视,归纳起来主要有以下3个方面。

2.1资源不清,缺乏生物质能源林中长期发展规划

截至目前,河南省还没有开展专门的能源林资源清查工作,现有的数据主要来源于全省森林资源清查结果,在资源分类和调查方法上都不全面,不能准确反映能源林树种资源分布区域、现有面积或数量、现有林分或林分生长情况以及可用于培育能源林的荒山荒地面积等真实情况。

2.2优质能源树种的选育和高效培育工作滞后

目前,河南省生物能源树种不少,但优良品种不多。就油料能源林而言,在全国油茶产区中,唯独河南省没有自己的优良品种。乌桕、油桐虽开展过种质资源调查,但没有进行系统的良种选育,也没有通过审定或认定的良种。黄连木资源尚不清楚。就木质能源林来说,近年来,对杨树、刺槐的良种选育及丰产栽培研究成果较多;20世纪80年代开展过马尾松薪炭林研究。总之,河南省优质生物质能源树种选育和高效培育工作滞后,不能满足产业发展的需要。

2.3现有生物质能源林利用率低

油料能源林大多采用传统土法进行生产,加工剩余物基本废弃不用。木质能源林大多采用直接燃烧,热能利用率低。

3对策

3.1依据国家政策及河南省实际,制定生物质能源林中长期发展规划

把生物质能源林的发展纳入林业“十二五”规划及生态省建设规划。先要摸清家底,实事求是,做好基础工作,立足长远发展。制定目标要切实可行,不与别的省份攀比,不盲目跟风。各项目标要落实到田间地头、科研院所,不能以规划落实规划。

3.2以乡土生物质能源树种为基础,加强良种选育、丰产培育及加工利用技术研究

产业要发展,资源是基础,良种是关键。由于林木生物质能源是新兴行业,应持审慎发展的态度。在没有掌握培育技术的情况下,不宜大量无序发展。近年来,河南省林业部门相继开展了麻疯树、光皮树、文冠果等能源树种的引种试验研究,但效果均不理想。按照我国能源林发展区域规划,河南省重点发展的树种是黄连木。据调查,黄连木大部分是雌雄异株,由于雄花和雌花花期不一致,因此产量不稳定,病虫害也较严重。因此,加强黄连木良种选育及丰产培育技术研究是当前的首要工作。应积极与相关省份的研究部门开展合作,尽快解决区域性的技术问题,指导生产,提高效益。

3.3培植引进龙头企业,以需求带动投资,以投资促进生产

企业生产需要有稳定的原料基地作保障,从现行的林业企业发展模式看,许多企业在投产之前,都会在项目投资区建设一定规模的原料林,进而带动当地群众的造林积极性。因此,市场需求的引领往往比政府的政策引导更有效。

3.4大力培育生物质能源林,注意多林种统筹协调发展

河南省过去发展林地主要用作生态林、用材林、防护林,形成了配套的经营管理技术,单一的能源林较少,因此现在单纯地提倡能源林是行不通的。林地主要的任务还是保护生态,经营林地主要是为了发挥其多功能、多效益,这意味着能源林的栽培技术也不相同,而且能源林不能是纯林,必须是混交林。除保护生态外,能源林不仅能够提供人们所需要的生物质燃料原材料,还具有生产肥料等功能。要防止因发展能源林而出现生态不稳定的问题[2]。因此,营造生物质能源林时不要大面积营造,要尽量保持植林区域原有的生态系统,因地制宜,统筹发展。

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第6篇:生物质能的现状范文

一、浙江省生物质能资源及应用技术概述

(一)资源量及其分布

浙江省生物质能资源丰富,按照来源的不同,主要分为林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废弃物和畜禽粪便等五大类。

林业资源:浙江省地处亚热带季风湿润气候区,降水充沛,森林资源较为丰富。全省现有林地面积664.46万公顷,森林覆盖率为58.31%,位居全国前列。浙江省林业废弃物约4820万吨,折标准煤2700万吨,主要分布于丽水、临安等地。

农作物秸秆:农作物秸秆的可用资源量主要取决于农作物产量及其他用途。浙江省年秸秆产量约700万吨,折标准煤350万吨。

畜禽粪便:浙江省畜牧业产生的畜禽粪便产量约1690万吨,折标准煤169万吨(通过厌氧工艺)。

生活垃圾:城镇生活垃圾主要是居民生活垃圾,商业、服务业垃圾和少量建筑垃圾等废弃物所构成的混合物。浙江省每日生产生活垃圾约5万吨,每年产生生活垃圾超过1800万吨,相当于257万吨标准煤。

由上可知,浙江省可开发利用的生物质能资源种类多、数量大,若能有效利用,将对浙江省能源供应短缺,特别是农村能源短缺起到重要作用。

(二)应用技术的种类及特点

生物质能技术主要可分为四大类:生物转换、物化转换、直接燃烧和生物燃料。

生化转换技术:主要是厌氧消化和特种酶技术。在这类技术中,厌氧发酵即沼气技术已较为成熟并具有相当的竞争力。沼气技术是指通过厌氧发酵工艺将人畜禽粪便和有机废水等富含的有机物转化为以甲烷气为主的沼气。其特点是既资源化地利用了生产和生活中排放的废水,又能有效地保护环境,特别是自然水体。

物化转换技术:包括干馏技术、气化制生物质燃气、热解制生物质油。在这类技术中,农业废弃物的气化近年来发展最快。该技术的基本工作原理是在缺氧状态下,将稻壳、秸秆等农业废弃物气化形成可燃气体,用于农村居民生活燃气供应。目前,在实际应用中,主要存在的技术问题是焦油的处理。

盲接燃烧技术:主要指炉锅燃烧和垃圾焚烧。生物质直接燃烧发电技术是指在常规的活力发电系统中,将以秸秆替代锅炉燃烧所需煤进行发电,而垃圾焚烧则是以垃圾为主掺入其他燃料替代锅炉燃烧所需燃料进行发电。其特点是前者将农业废弃物资源化利用发电,同时保护了环境,而后者不仅解决了固体垃圾处理问题,而且物尽其用。

生物燃料技术:主要是指生物乙醇、生物柴油。生物乙醇是通过微生物发酵将各种生物质转化为燃料酒精,而生物柴油则是利用植物油、动物油等原料油提取的清洁燃料,两者都具有可再生、低排放的特点。但是前者以粮食作物作为原料,会对我国的粮食安全产生影响;而后者则需要发展油料作物或油料经济林所需的土地资源。因此,粮食供应安全与生物乙醇、生物柴油的发展协调问题是亟需解决的。

二、浙江省生物质能的应用现状

改革开放以来,在浙江省政府和相关部门的高度重视下,浙江省的生物质能应用有了很大发展,从上世纪80年代初的节柴灶、户用沼气池为主的生物质能技术到现在的大型沼气工程、集中气化发电和直接燃烧发电等,无论是技术发展还是应用规模,都有了长足的进步。

迄今为止,浙江省沼气技术发展已具有一定的规模,技术的可靠性也在不断的提高。据统计,截至2009年6月底,浙江省已累计建成户用沼气15.3万户,大中型沼气工程4438处、68.5万立方米,生活污水净化沼气池170.64万立方米。据粗略估计,这些沼气工程每年可产沼气1.37亿立方米,减排30余万吨二氧化碳,而且这些厌氧污水每年处理了生活污水1.96亿立方米,减排6.3万吨COD,受益面超过200万农户。基于厌氧发酵的沼气工程和生活污水工程均具有技术可靠性高、运行成本低、可适量替代常规能源,减少二氧化碳排放量等优点。

浙江省在生物质气化方面同样有了一定的成就。生物质气化可分为大规模燃烧技术和中小规模生物质气化技术,浙江省结合自身实际情况,主要发展生物质气化炉技术。磐安县于2006年引进户用生物质气化炉技术后,生物质气化炉开始慢慢普及,迄今为止,已经在全省的各个农村地区广泛使用。生物质气化有效地利用了农业废弃物,减少了焚烧或丢弃农业废弃物造成的环境污染,同时,它燃烧稳定、热效率高,适用于炊事、取暖、锅炉等,在农村的应用前景极其广阔。

生物质直燃发电近年来也有一定的发展,浙江省首家生物质能热电厂已于2009年在龙游建立,年燃烧谷壳、木屑、秸秆、废木料、竹子废弃19.24万吨,设计年发电能力1.08亿千瓦时。按同等规模燃煤热电厂计算,全年可节约标准煤8.27万吨,每年可减少二氧化硫排放291吨、烟尘排放425吨、二氧化碳排放15.3万吨,并可给周边农户带来约6000万元的秸秆等燃料收入。该项目采用了国际上较为成熟的秸秆生物燃烧发电技术,做到秸秆的充分利用,燃烧后产生的灰渣也被回收。采用直接燃烧技术将生物质能转化为电能,既能代替常规能源发电,又能避免秸秆腐烂而释放温室气体,同时也为农村创造了大量的劳动力就业岗位。

此外,浙江省垃圾焚烧发电走在全国前列。截至2005年底,浙江省投入商业营运的垃圾发电厂有12家,日处理垃圾总能力约为401G吨,总装机容量达11.6万千瓦,垃圾发电占垃圾处理量的27%。按此估计,浙江省年垃圾发电总量可达0.98亿千瓦时,可节约标准煤2.89万吨,年可减少氮氧化合物排放288.7吨、二氧化硫461.96吨。垃圾焚烧发电不仅解决了城镇垃圾堆积问题,有利于环境保护和城镇的发展,同时也缓解了浙江省用电紧张问题。

三、浙江省生物质能发展存在的主要问题和障碍

浙江省生物质能虽然在过去的几年问有了长足发展,但在进一步的技术应用推广中仍存在一些问题和障碍:

(一)资源量及其分布信息量不充分,不利于总体规划

迄今,浙江省生物质资源的信息主要建立在估算的基础上,而这些粗略的估算数据并不足以为总体的规划提供可靠的数据基础,资源的种类、资源的总体数量、资源的分布特别是其密度分布是进行总体规划的基础。没有详尽的数据作支持,对政府而言,就无法对生物质规模的应用做出具有可操作性的总体规划,也

就不可能提出行之有效的政策和措施支持。

(二)技术、经济竞争力不足

生物质能的技术可靠性、经济竞争力是产业化发展和规模化应用的根本。目前,浙江省生物质能的技术可靠性、经济竞争力仍然不足。前者反映在技术的先进性和成熟度上,与常规能源相比,浙江省生物质能的开发利用仍处于初步阶段,技术可靠和完善、运行操作的便捷尚有待提高。除了大中型沼气工程和户用沼气技术已具有较高的技术可靠性,其他生物质能技术距市场规模应用尚有差距;而后者则主要是指与常规能源相比,经济上没有竞争优势。生物质能的前期投入较大,运行成本较高,投资风险较大,经济效益较低,而政府还没有切实可行的价格政策和经济政策激励、支持生物质能的发展,企业难以负担高成本、高风险的生物质投资,消费者也不愿意花更多的钱消费其产品。

(三)规模发展缺乏政策的支持导向

美国生物质能发展经验表明,生物质能的发展离不开政府的支持,生物质能要规模化生产,政府的资金、政策支持是不可或缺的。浙江省因为没有规模应用的总体规划,也就不可能给出清晰可列的政府支持和导向,特别是对于不同的技术、规模所需要政府支持力度和支持政策也未说明。

目前,浙江省虽然在财政上对生物质能技术应用有一定的支持,但迄今没有建立一套透明、公平、有章可依的政府财政补贴或税收优惠的措施和细则,也就不可能形成明确和有力的导向和动力。

四、生物质能发展对策分析及建议

为了积极推动浙江省生物质能技术的推广应用,特别是在生物质能规模化应用有较大的发展,应该将关注点放在以下几个方面:

(一)普查资源,收集信息,制定总体规划

政府部门应当组织具有丰富的生物质资源调查和评估工作经验的专家,成立调查小组,在全省范围内开展全面、详细和实用的各生物质资源的调查评估工作,确切掌握生物质资源的种类、分布、密度以及资源的利用价值等信息,并对各地区所适合的生物质能发展技术与规模提出合理的建议,在此基础上对生物质资源的发展潜力进行科学的估计,为生物质能的规模化利用打下坚实的基础,也为生物质能的整体发展规划提供可靠的依据,明确短期、中期与长期国家生物质能发展的目标、原则、技术路线图及应采取的政策与措施。

(二)加强技术研发,拓展融资渠道

加强对生物质能技术研发和装备保障的支持力度,抓紧具有知识产权的新能源技术开发,形成具有原创性的自主知识产权群,提高其技术竞争能力。设立专项科研资金,攻克生物质固化成型装备以及生物质热解液化技术设备存在的问题;成立生物质能研究机构,研究生物质气化等技术存在的二次污染、自动化程度低等问题,不断改进技术;引进国外先进技术、借鉴国外经验,对农作物秸秆的高能效低能耗转化、第二代生物质原料等开展研究,推进生物质能稳定、高速发展。

在投融资上,一方面加大对生物质能的投资力度,设立专项资金,促进生物质能的规模化生产,特别是对技术要求高、投机成本大的技术,加强其财政支持力度,如对生物质能发电技术、沼气技术给予补贴,可以带动民间资本的流入,增加就业和农民收入;另一方面,创造良好的投资环境,建立服务机构、中介机构,开辟国际融资渠道,帮助国外投资者选择更好的项目,吸引国际组织和发达国家参与我国的生物质能产业建设,促进生物质能源的产业化。

(三)完善政府政策,促进生物质能发展

第7篇:生物质能的现状范文

关键词 生物质能源;烤烟;烘烤;应用

中图分类号 TK6 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)17-0153-03

Abstract To take advantage of the abundant biomass resources in our country adequately,relieving the status of rising costs and curing pollution,this paper reviewed the research progress of the biomass energy in tobacco curing. This study showed that applying biomass energy in tobacco curing benefits the promoting of tobacco quality,debasing the cost of flue-cured tobacco curing and reducing the pollution of curing. Currently the applied forms of biomass energy in tobacco curing included bio-coalbriquette,biomass gasification,biomass briquette and so on,different applied forms showed positive effect,which could be promoted in areas with suitable conditions.

Key words biomass energy;flue-cured tobacco;curing;application

烤烟烘烤是一个大量耗热的过程,目前烤烟生产上推广的密集烤房烘烤设备普遍采用燃煤供热,热利用率低,煤耗量高,通常1 kg干烟叶煤耗量1.5~2.5 kg标煤,而理论上的耗煤量为0.8 kg,也有研究分析指出,在密集烘烤中,火炉的热效率为64.95%,烤房热效率仅为36.08%,总的热损失达63.92%,能量浪费惊人[1-3]。

愈演愈烈的世界范围能源危机以及不断上升的能源价格,使得生产烤烟的成本不断增加,使烤烟生产的可持续发展受到严重影响。在此背景下研究烤烟烘烤节能技术,提高能源利用效率,寻找烤烟烘烤能源替代途径,降低烤烟生产成本成为烤烟烘烤研究的一个重要课题。目前,此方面的研究主要集中在烘烤设备、烘烤工艺以及新型能源烘烤燃料开发等方面,其中新型能源烘烤燃料中的生物质能源因其本身可再生性、低CO2排放、几乎不排放SO2、广泛分布性、使用形式多样、生物质燃料总量丰富等特点成为当下研究的一个热点,有望成为烤烟烘烤传统能源的有效替代品[4-5]。

1 生物质能源概述

生物质能源是植物通过光合作用将太阳能储藏在有机物中的一种可再生能源。每年全球积累的生物质总量达1 730亿t,蕴含的能量相当于目前全球总能耗的10~20倍[6]。据报道,生物质能已上升为仅次于化石能源煤、石油和天然气之后的第4位能源,占世界一次能源消耗的14%[7]。与传统直接燃烧方式相比,现代生物质能源的利用更多的是借助热化学、生物化学等手段,通过一系列先进的转换技术,生产出固、液、气等高品位能源来代替化石燃料,为人类生产、生活提供电力、燃气、热能等终端能源产品[8]。在生态环境保护方面的研究发现,提供相同能量,煤的S和NOx排放量分别是秸秆的7.00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[9]。生物质能源作为一种可再生的低碳能源,具有巨大的发展潜力,它的开发利用对于建立可持续能源系统、促进国民经济发展、保护生态环境具有重大意义。

2 生物质能源在烤烟烘烤上的应用研究

我国拥有居世界首位的生物质能源产量,年产农作物秸秆、谷壳等总量约14亿t,如开发用于燃烧,可折合7亿t标准煤[10]。以安徽省为例,每年农作物秸秆总产量5 000万t左右,如果能开发利用其中的1/3转化为燃料,即可消耗秸秆1 700万t,约相当于建立2座年产500万t的大型煤矿[11]。目前,烤烟烘烤上研究应用的生物质多为农作物秸秆,应用方式主要有生物质型煤、生物质气化、生物质压块等,应用效果较为理想。

2.1 应用方式

2.1.1 生物质型煤。生物质型煤是指在破碎成一定粒度的煤中加入一定比例的秸秆等可燃生物质和添加剂后由高压成型机压制成型的洁净能源产品。其充分利用煤和生物质各自的优势,具有节煤和生物质代煤的双重作用,与原煤燃烧相比,生物质型煤是提高燃烧效率和减少污染的有效方法之一,目前已进入商业化生产阶段[12]。

孙剑锋等[13]利用煤和废弃的植物茎杆生产出与烘烤设备外形、尺寸大小相配套的生物质型煤。其在使用过程中容易实现配风的精准控制,进而实现与密集烤房控制系统的配套,且生物质型煤在燃烧过程中着火大小容易控制,生火及升降温速率均较快,能更好地满足烤烟烘烤工艺的需求。向金友等[14]研究秸秆与煤不同配方压块燃料在烤烟烘烤中的应用,结果发现80%秸秆+20%煤混合压块代煤烤烟完全可行。

2.1.2 秸秆煤。秸秆煤是一种新型蜂窝煤燃料,没有煤的加入,以青蒿、烟、玉米等农作物秸秆以及废弃的树木枯枝、杂草、锯末、稻壳等生物秸秆为原料,不需粉碎,在厌氧条件下碳化6~8 h,利用秸秆自然进行分解形成生物质碳,再加入黏土和其他粘合剂混合后形成。

郭保银[15]研究发现各种秸秆碳化率平均约为50%,而通过加配方后,常规秸秆等材料2 t可生产2 t秸秆煤,其秸秆煤代替煤炭烤烟的技术研究结果表明秸秆煤易点火、燃烧效果好、升温快而且无黑烟和异味,满足烤烟工艺要求,其代替煤炭及其制品在密集烤房中应用是可行的,可以进行大范围示范。

2.1.3 生物质气化。生物质气化是采用生物质气化发生装置将生物质原料在厌氧状态下燃烧转化为由氢气、一氧化碳、甲烷等组成的可燃气体。生物质气化方式在烤烟烘烤中的应用相对较多,生物质气化烤烟系统开发设计相对成熟。杨世关等[16]研究设计了一套新型烤烟设备,主要是以生物质燃气为能源,将间接换热与直接换热紧密结合,该系统的能源利用率及烟叶品质都较传统间接换热式烤房有显著提高。飞 鸿等[17]以废弃烟杆、烟梗以及各类农作物秸秆为原料采用生物质气化发生装置通过燃气发生炉进行厌氧燃烧使其热解出可燃气体,经管网送往各烤房实现自动控制烘烤烟叶。

2.1.4 生物质压块。在压强为50~200 Mpa、温度为150~300 ℃、或不加热或不加黏结剂的条件下,先将木材加工剩余物及各种农作物秸秆等粉碎成一定粒度,再压缩成块状、棒状、粒状等具有一定密实度的成型物[18],故又称为生物质固体成型燃料。目前,此燃料在烤烟烘烤中的应用研究较为广泛。

张聪辉等[19]研究不同清洁能源对烤后烟的化学成分、质量感官以及经济效益的影响,其中生物质燃料为2012年烟杆压块能有效降低烘烤成本,提高烘烤效益,替代煤炭为主要烘烤燃料有较大的潜力。王汉文等[20]用稻壳和玉米秸秆压块成燃料进行试验,将其放在AH密集烤房进行燃烧,能降低烤烟生产成本、满足烘烤的工艺要求、改善烟叶内在品质。王文杰等[10]以花生壳为原料加工的生物质压块为供试燃料,研发了配套的生物质压块燃烧炉,研究生物质能源在烤烟烘烤中的应用效果,生物质压块及燃烧炉不仅能替代以煤炭为燃料的普通立式炉用于烟叶烘烤,而且能够显著降低烟叶烘烤成本、提高烟叶烘烤质量。倪克平等[21]研究生物质压块燃料在烟叶烘烤中的应用效果,其中生物质压块燃料是以木材加工的锯末为主原料,添加辅助化工原料后,用搅拌机搅拌成均匀的混合原料,将混合原料通过压块成型机压制成直径为2 cm的圆饼,配备自动添加燃料的整套专用燃烧炉,研究结果表明:生物质压块用于烟叶烘烤可以充分调控烤烟烘烤工艺,降低烘烤成本,节能减耗,提高烤后烟叶品质。谭方利等[22]关于生物质压块燃料以及煤炭燃料在烤烟烘烤中的应用效果对比研究表明生物质压块用于烤烟烘烤是可行的,但对于燃料添加技术要求较高。

2.2 应用效果

生物质能源在烤烟烘烤中的不同应用形式对烘烤效果的影响均较好,节能减排的同时有利于提高烤后烟叶的质量。与原煤相比使用生物质型煤烘烤烟叶,生产1 kg干烟可节约用煤约0.15 kg,每炉烟叶可节约用煤50 kg以上,节能效果显著,而且生物质型煤中煤矸石含量为零[13]。使用秸秆煤烤烟对烤后烟叶内在化学成分无不良影响,而且能够降低上部叶烟碱含量,提高上部烟叶还原糖含量,氮碱比更加协调,香气量充足,香气质好,余味明显改善,杂气减轻,刺激性减少,评吸结果较好,有利于提高烟叶内在品质[15]。飞 鸿等[17]的研究中生物质气化烘烤与传统的燃煤烘烤相比,烟叶的内在品质得到一定的改善。感官评吸结果表现为生物质气化烘烤的烟叶其杂气、香气质、干净度均优于煤炭燃料烘烤的烟叶,而且回味、劲头、湿润上也表现出一定的优势。采用秸秆压块燃料烘烤,能降低烟叶中含氮化合物含量,提高烟叶中总糖、还原糖,有利于改善烟叶化学成分的协调性[20]。谭方利等[22]的研究中生物质压块燃料与煤炭相比烤后烟叶上等烟比例提高了2.3个百分点,青黄烟、微带青烟、杂色烟比例分别下降了0.99、0.81、1.53 个百分点。

2.3 应用成本

由于烤烟烘烤中应用的生物质原料主要是废弃的秸秆,来源广泛、价格低廉,因此利用生物质能源燃料降低烤烟烘烤成本效果显著。生物质型煤的应用加上固硫剂、粘合剂以及加工成本,比同等发热量的原煤成本低100元/t左右[13]。秸秆煤在酉阳县烤烟烘烤上的应用,按当地生产水平以及市场煤炭价格计算,烘烤烟叶1 875 kg/hm2,使用秸秆煤烤烟可降低成本约750元/hm2,以此测算,若在该县进行推广应用,每年可节约煤炭1.8万t,全县烟农增收480万元[15]。飞 鸿等[17]利用生物质烘烤烟叶的研究中采用的生物质气化发生装置上料系统、流量控制系统、除渣系统均为自动化系统,烤房数量增加到100炕也只需要2人控制,自动化程度高,在大规模烘烤中将大大降低劳动成本。生物秸秆压块在烤烟烘烤中的应用成本以安徽省为例,生产干烟叶2 062.5 kg/hm2(1 875~2 250 kg/hm2),需煤炭275 kg(以500元/t计),计2 062.5元/hm2;需秸秆压块206.25 kg(以400元/t计),计1 237.5元/hm2,降低成本825元/hm2[20]。谭方利等[22]的研究中应用生物质压块燃料与煤炭燃料相比1 kg干烟成本降低0.1元。

3 结语

烤烟烘烤大量耗热且热能利用率低,传统燃料煤炭在烤烟烘烤中的应用带来环境污染的同时,由于燃料资源的紧缺烘烤成本不断增加。把我国丰富的生物质能源应用在烤烟烘烤中既能充分利用资源同时也有望解决烤烟烘烤面临的问题。

生物质能源在烤烟烘烤中的应用研究表明其可以代替煤炭燃料,而且具有清洁、能提高烤烟品质、降低烘烤成本的优点。生物质能源在烤烟烘烤中的不同应用形式中生物质型煤的原料中只是减少了煤的用量加入部分生物质,秸秆煤加工过程中的厌氧条件碳化工艺相对复杂,而生物质气化装置包括气化炉、储气罐等,与烤房配合烘烤专用设备复杂,建成后更适合大规模烘烤。其中生物质压块研究相对较多,工艺较成熟简便。生物质压块加工生产线及配套设备的开发研究中早在2010年姚宗路等[23]针对生物质压块过程中存在的系统配合协调能力差以及生产率低等问题研发设计了有强制喂料系统的成型机以及配套设备,可实现自动化大规模的生物质压块生产。生物质压块方式制成的生物质原料可以直接应用于烤烟烘烤,基本上不需要对烤房、烤炉等进行改造,应用方便。生物质能源的利用形式中生物质发电是我国目前对生物质能源应用最为广泛和普通的方式,但其在烤烟烘烤中的应用研究相对较少,是以后生物质能源在烤烟烘烤中的应用研究的一个方向[24-25]。当下的研究表明,烤烟烘烤中的传统燃料煤炭可以用生物质压块代替,应用效果较好且成本低,可以在烤烟生产上进行示范推广。

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第8篇:生物质能的现状范文

生物质能是人类用火以来,最早直接应用的能源。随着人类文明的发展,生物质能的应用研究开发几经波折,最终人们深刻认识到,石油、煤、天然气等化石能源的有限性,同时无节制地使用化石能源,大量增加CO2、粉尘、SO2等废弃物的排放,污染了环境,给人类赖以生存的星球,造成十分严重的后果。而使用大自然馈赠的生物质能源,几乎不产生污染,资源可再生而不会枯竭,同时起着保护和改善生态环境的重要作用,是理想的可再生能源之一。生物质能的应用技术开发,旨在把森林砍伐和木材加工剩余物以及农林剩余物如秸杆、麦草等原料通过物理或化学化工的加工方法,使之成为高品位的能源,提高使用热效率,减少化石能源使用量,保护环境,走可持续发展的道路。

七十年代,由于中东战争引发的能源危机以来,生物质的开发利用研究,进一步引起了人们的重视。美国、瑞典、奥地利、加拿大、日本、英国、新西兰等发达国家,以及印度、菲律宾巴西等发展国家都分别修定了各自的能源,投入大量的人力和资金从事生物质能的研究开发。

我国生物质能研究开发工作,起步较晚。随着经济的发展,开始重视生物质能利用研究工作,从八十年代起,将生物质能研究开发列入国家攻关计划,并投入大量的财力和人力。已经建立起一支专业研究开发队伍,并取得了一批高水平的研究成果,初步形成了我国的生物质能产业。

2、生物质能应用技术的研究开发现状

2.1国外研究开发简介

在发达国家中,生物质能研究开发工作主要集中于气化、液化、热解、固化和直接燃烧等方面。

生物质能气化是在高温条件下,利用部份氧化法,使有机物转化成可燃气体的过程。产生的气体可直接作为燃料,用于发动机、锅炉、民用炉灶等场合。气化技术应用在二战期间达到高峰。随着人们对生物质能源开发利用的关注,对气化技术应用研究重又引起人们的重视。目前研究主要用途是利用气化发电和合成甲醇以及产生蒸汽。奥地利成功地推行建立燃烧木材剩余物的区域供电计划,目前已有容量为1000~2000kw的80~90个区域供热站,年供应10×109MJ能量。加拿大有12个实验室和大学开展了生物质的气化技术研究。1998年8月了由Freel,BarryA.申请的生物质循环流化床快速热解技术和设备。瑞典和丹麦正在实行利用生物质进行热电联产的计划,使生物质能在提供高品位电能的同时满足供热的要求。1999年,瑞典地区供热和热电联产所消耗的能源中,26是生物质。

美国在利用生物质能方面,处于世界领先地位,据报道,目前美国有350多座生物质发电站,主要分布在纸浆、纸产品加工厂和其它林产品加工厂,这些工厂大都位于郊区。装机容量达7000MW,提供了大约66000个工作岗位,根据有关科学家预测,到2010年,生物质发电将达到13000MW装机容量,届时有4000000英亩的能源农作物和生物质剩余物用作气化发电的原料,同时,可按排170000个以上的就业人员,对繁荣乡村经济起到积极的推动作用。

流化床气化技术由于具有床内气固接触均匀、反应面积大、反应温度均匀、单位截面积气化强度大。反应温度较固定床低等优点,从1975年以来一直是科学家们关注的热点。包括循环流化床、加压流化床和常规流化床。印度Anna大学新能源和可再生能源中心最近开发研究用流化床气化农业剩余物如稻壳、甘蔗渣等,建立了一个中试规模的流化床系统,气体用于柴油发电机发电。1995年美国Hawaii大学和Vermont大学在国家能源部的资助下开展了流化床气化发电的工作。Hawaii大学建立了处理生物质量为100T/d的工化压力气化系统,1997年已经完成了设计,建造和试运行达到预定生产能力。Vermont大学建立了气化工业装置,其生产能力达200T/d,发电能力为50MW。目前已进入正常运行阶段。

生物质的直接燃烧和固化成型技术的研究开发,主要着重于专用燃烧设备的设计和生物质成型物的应用。目前,已开发的技术有:林产品加工厂的废料(如造纸厂的树皮、家具厂的边角料等)的专用燃烧蒸汽锅炉,国外造纸厂几乎都有专门的设备,用来处理废弃物。由于生物质形状各异,堆积密度小较松散,给运输和贮存以及使用带来了较大困难,影响生物质的使用。因此,从四十年代开始了生物质的成型技术研究开发。现已成功开发的成型技术按成型物形状分主要有三大类:以日本为代表开发的螺旋挤压生产棒状成型物技术,欧洲各国开发的活塞式挤压制得园柱块状成型技术,以及美国开发研究的内压滚筒颗粒状成型技术和设备。美国颗粒成型燃料年产量达80万吨。

成型燃料应用于二个方面:其一:进一步炭化加工制成木炭棒或木炭块,作为民用烧栲木炭或工业用木炭原料;其次是作为燃料直接燃烧,用于家庭或暧房取暧用燃料。日本、美国、加拿大等国家,开发了专用炉灶。在北美有50万户以上家庭使用这种专用炉灶作为取暧炉。

将生物质能进行正常化学加工,制取液体燃料如乙醇、甲醇、液化油等;是一个热门的研究领域。利用生物发酵或酸水解技术,在一定条件下,将生物质转化加工成乙醇,供汽车和其它工业使用。加拿大用木质原料生产的乙醇上产量为17万吨。比利时每年用甘蔗为原料,制取乙醇量达3.2万吨以上,美国每年用农林生物质和玉米为原料大约生产450万吨乙醇,计划到2010年,可再生的生物质可提供约5300万吨乙醇。

生物质能的另一种液化转换技术,是将生物质经粉碎预处理后在反应设备中,添加催化剂或无催化剂,经化学反应转化成液化油。美国、新西兰、日本、德国、加拿大国家都先后开展了研究开发工作,液化油的发热量达3.5×104KJ/kg左右,用木质原料液化的得率为绝干原料的50以上。欧盟组织资助了三个项目,以生物质为原料,利用快速热解技术制取液化油,已经完成100kg/hr的试验规模,并拟进一步扩大至生产应用。该技术制得的液化油得率达70,液化油低热值为1.7×104KJ/kg。

生物质能催化气化研究,旨在降低气化反应活化能,改变生物质热处理过程,分解气化副产物焦油成为小分子的可燃气体,增加煤气产量,提高气体热解;同时降低气化温度,提高气化速度和调整生物质气体组成,以便进一步加工制取甲醇或合成氨。欧美等发达国家科研人员在催化气化方面已经作了大量的研究开发,研究范围涉及到催化剂的选择,气化条件的优化和气化反应装置的适应性等方面,并且已经在工业生产装置中得到了应用。

2.2国内研究开发

我国生物质能的应用技术研究,从八十年代以来一直受到政府和科技人员的重视。主要在气化、固化、热解和液化开展研究开发工作。

生物质气化技术的研究在我国发展较快,应用于集中供气、供热、发电方面。中国林科院林产化学工业研究所,从八十年代开始研究开发了集中供热、供气的上吸式气化炉,并且先后在黑龙江、福建得到工业化应用,气化炉的最大生产能力达6.3×106kJ/hr。建成了用枝桠材削片处理,气化制取民用煤气,供居民使用的气化系统。最近在江苏省又研究开发以稻草、麦草为原料,应用内循环流化床气化系统,产生接近中热值的煤气,供乡镇居民使用的集中供气系统,气体热值约8000KJ/NM3。气化热效率达70/以上。山东省能源研究所研究开发了下吸式气化炉。主要用于秸杆等农业废弃物的气化。在农村居民集中居住地区得到较好的推广应用,并已形成产业化规模。广州能源所开发的以木屑和木粉为原料,应用外循环流化床气化技术,制取木煤气作为干燥热源和发电,并已完成发电能力为180KW的气化发电系统。另外北京农机院、浙江大学等单位也先后开展了生物质气化技术的研究开发工作。

我国生物质的固化技术在八十年代中期开始,现已达到工业化规模生产。目前国内有数十家工厂,用木屑为原料生产棒状成型物木炭。螺旋挤压成型机有单头和双头二种,单头机生产能力为120Kg/hr,双头机生产能力达200Kg/hr。1990年中国林科院林化所与江苏省东海粮机厂合作,研究开发生产了单头和双头二种型号的棒状成型机,1998年又与江苏正昌集团合作,共同开发了内压滚筒式颗粒成型机,机器生产能力为250~300kg/hr,生产的颗粒成型燃料尤其适用于家庭或暖房取暖使用。南京市平亚取暖器材有限公司,从美国引进适用于家庭使用的取暖炉,通过国内消化吸收,现已形成生产规模。

生物发酵制气技术,在我国已经形成工业化,技术亦趋成熟,利用的原料主要是动物粪便和高浓度的有机废水。在上海亦已建成沼气集中供气系统。

沈阳农业大学从国外引进一套流化床快速热解试验装置,研究开发液化油的技术,和利用发酵技术制取乙醇试验。另外,中国林科院林化所进行了生物质催化气化技术研究。华东理工大学还开展了生物质酸水解制取乙醇的试验研究,但尚未达到工业化生产。

3、我国生物质能应用技术的展望

生物质能是一个重要的能源,预计到下世纪,世界能源消费的40来自生物质能,我国农村能源的70是生物质,我国有丰富的生物质能资源,仅农村秸杆每年总量达6亿多吨。随着经济的发展,人们生活水平的提高,环境保护意识的加强,对生物质能的合理、高效开发利用,必然愈来愈受到人们的重视。因此,科学地利用生物质能,加强其应用技术的研究,具有十分重要的意义。

目前,我国已有一批长期从事生物质转换技术研究开发的科技人员,已经初步形成具有中国特色的生物质能研究开发体系,对生物质转化利用技术从理论上和实践上进行了广泛的研究,完成一批具有较高水平的研究成果,部分技术已形成产业化,为今后进一步研究开发,打下了良好的基础。

从国外生物质能利用技术的研究开发现状结合我国现有技术水平和实际情况来看,本人认为我国生物质能应用技术将主要在以下几方面发展。

3.1高效直接燃烧技术和设备

我国有12亿多人口,绝大多数居住在广大的乡村和小城镇。其生活用能的主要方式仍然是直接燃烧。剩余物秸杆、稻草松散型物料,是农村居民的主要能源,开发研究高效的燃烧炉,提高使用热效率,仍将是应予解决的重要问题。乡镇企业的快速兴起,不仅带动农村经济的发展,而且加速化石能源,尤其是煤的消费,因此开发改造乡镇企业用煤设备(如锅炉等),用生物质替代燃煤在今后的研究开发中应占有一席之地。把松散的农林剩余物进行粉碎分级处理后,加工成型为定型的燃料,结合专用技术和设备的开发,在我国将会有较大的市场前景,家庭和暧房取暧用的颗粒成型燃料,推广应用工作,将会是生物质成型燃料的研究开发之热点。

第9篇:生物质能的现状范文

[关键词]生物质锅炉;生物质能;发电技术

中图分类号:TM619 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)29-0256-01

一、农林生物质资源和发展前景

1.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。

2.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)。

3.生物质发展前景: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、我国生物质发电的发展趋势

1.政府对生物质发电的重视性:由于生物质发电与煤电、水电等存在价格上的劣势,缺乏市场竞争力,政府采取电价补贴政策支持生物质发电的发展。生物质发电厂上网电价为脱硫燃煤机组标杆上网电价加0.25元/kW・h补贴电价。发电消耗热量中常规能源超过20%的混燃发电项目不享受补贴电价。此外,生物质发电可享受收入减计10%的所得税优惠,秸秆生物质发电享受增值税即征即退政策。

2.我国发展生物质发电的一大动力是要通过发电避免农民焚烧秸秆引起污染等社会问题,另一方面又要通过发电扶助农民。随着生物质发电项目的增多,原料收购价格还在上升,亏损迫使部分生物质发电厂停产,因此国家在税收等政策上进一步加大扶持力度就显得非常重要。

3.截至2011年底,国内各级政府核准的生物质能发电项目累计超过了170个,投资总额超过600亿元。可再生能源“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。

4.就国内生物质发电产业发展现状来看,技术引进和自主开发已经成为中国生物质发电的主旋律。但是要清楚地认识到努力走自主开发之路才是最终出路,而且不断完善的国产技术将最终主导中国市场。配套辅助系统的开发、成熟和完善是生物质发电事业不断发展关键。而国内相关系统,比如收集、储存、运输、预处理和给料系统等,都存在一定问题。这些系统的完善成熟与否将决定着中国生物质发电事业的发展方向。

三、现阶段我国的生物质能发电技术

农作物秸秆发电在发达国家己受到广泛重视,在奥地利、丹麦、芬兰、法国、挪威、瑞典、美国、加拿大等国。目前我国秸秆发电主要工艺分三类:秸秆锅炉直接燃烧发电、秸秆~煤混合燃烧发电和生物质气化发电。

1.生物质锅炉直接燃烧发电

根据生物质燃料性质可分为两类:一是欧美国家针对木质生物质燃料的燃烧技术。我国早期的蔗渣炉和稻壳炉属于这类。另一类是秸秆燃烧技术,我国生物质资源以秸秆为主体,因此国内生物质燃烧技术的研究主要集中在秸秆燃烧技术上。国内锅炉厂家根据我国生物质发电实际情况对引进的丹麦技术进行改进后制造生产。国内自主开发了燃料预处理系统、给料系统以及排渣系统。多家国内科研机构和锅炉生产厂家研制了具有自主知识产权的流化床锅炉,技术比较成熟。

2. 生物质、煤混合燃烧发电

混合燃料发电方式主要有两种。一种是生物质直接与煤混合后投入燃烧,该方式对于燃料处理和燃烧设备要求较高;一种是生物质气化产生的燃气与煤混合燃烧,产生的蒸汽一同送入汽轮机发电机组。混合燃料发电主要也是引进丹麦技术加以改造。我国南方利用甘蔗渣掺烧发电早有先例。仅需对现有煤炭发电厂锅炉炉膛稍加改造,再增加输料和袋式除尘装置即可。直接在传统燃煤锅炉中混燃小于总热值20%的生物质,技术上已基本成熟。

3.生物质气化发电

在生物质发电技术的分类上,由于其燃气产生的机理不同而将其分为反应性气化与热解气化。在反应性气化上,大多又分为水蒸气气化、等离子气化等方式。在实际的运用当中,我们又通常根据发电需求的不同而分为大型的流化床气化和相对较小的固定床气化两种。下面将分别对流化床气化和固定床气化以及水蒸气气化和等离子气化作出说明。

①流化床气化发电:大型的发电装置一般采用流化床气化系统,因为流化床气化在使用的过程中气化的能力大,而且其转化效率非常高,在需求电量比较大的情况下,采取并联方式将发电机连接起来,其实际工作将能很好的满足。同时,在发电过程中,我们也需建立相对应的净化系统和安全系统等。

②固定床气化发电:作为传统的气化方式,固定床气化通常有两种模式:上吸式固定床气化和下吸式固定床气化。它们两种方式的运行流程基本相同,只是在气化介质的流动方向以及加料的位置上有所不同。

③水蒸气气化:水蒸汽气化就是首先将生物质粉碎后投入到气化室,然后将蒸汽也注入其中,在高温的条件下,多种混合物进行化学反应,最后产生可燃性的混合气体,再送入内燃机等发电设备中。这中气化方式在反应容器上有着特别的要求,尤其是在气化炉中,其控制的温度、压力等因素都非常重要。

④等离子气化:等离子气化即采用等离子技术,把生物质原料加入到等离子气化室中,使得他们在超高的温度下气化,在这种环境下,碳的转化率非常之高,气化得到的气体经过一定的净化设备和过滤设备,就能通入到相应的发电设备之中,从而得到我们需要的电能。

结语:生物质能源在未来将成为可持续能源重要部分。我国幅员辽阔,但化石能源资源有限,生物质资源丰富,发展生物质能源具有重要的战略意义和现实意义。合理开发生物质能源将涉及农村发展、能源开发、环境保护、资源保护、国家安全和生态平衡等诸多利益。随着我国国民经济的高速发展和城乡人民生活水平的不断提高,既有经济、社会效益,又能保护环境的生物质发电技术的利用前景将会越来越广阔。

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