生物燃料发展现状

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生物燃料发展现状范文第1篇

【关键词】生物能源；发展现状；优点；发展前景；可替代能源

在全球资源短缺与能源危机的大背景下，各国都在积极寻找可以部分替代地球石化资源且污染较小的能源，而生物能源作为一种兼具矿物能源和其他新能源特点、优势的可再生能源，成为各国关注的重点。迄今为止，以粮食为原料的第一代生物能源已经在很多国家的生产领域内应用，取得了客观的技术和经济效果，人们对生物能源替代石油能源有了普遍的认可和共识。但是，关于生物能源的争论一直不断，下面就探讨一下当前生物能源现状，以窥探生物能源的发展前景。

一.生物能源的优点

生物能源，是指通过生物的活动，将生物质、水或其他无机物转化为沼气、氢气等可燃气体、乙醇、油脂类可燃液体为载体的可再生能源。其不同于矿物能源，又区别于其他的新型能源，同时兼具两者的特点和优势，是目前一种应用前景良好的可再生能源。它的开发与利用，不仅能解决能源危机问题，还能减少环境污染，改善日渐恶化的生活环境。这些优势主要是通过以下几个方面体现的。

第一，用于开发成为生源能源的植物，在生长过程中可以吸收大量的二氧化碳，进而降低大气环境中的二氧化碳浓度，有助于降低大气环境污染；第二，生物燃料能够充分的燃烧，在环境中可以很好的分解，降低空气中的粉尘含量，对控制雾霾等空气状况有着良好的作用；第三，能源植物的种植，对农田、水土保持、生态系统、野生动物及水质保护等都有着积极作用，有助于解决环境与生态问题。由此可见，生物能源的优点是较多的，不仅能缓解能源危机，更能保护我们所生活的环境不受污染，构建一个健康、和谐的生活家园，保护人类身体健康。所以，生物能源的开发与利用必将成为可持续发展的新兴产业，有着广阔的发展前景。

二、生物能源发展现状与发展前景

现阶段，生物能源主要有生物柴油、燃料乙醇、生物制氢、沼气等几种形式，下面从它们的发展现状入手，探讨生物能源的发展前景。

第一，生物柴油。当前，生物柴油的主要原料为植物油，世界各国采用的植物油也各不相同。比如，美国以转基因大豆油为原料，加拿大以双低菜籽油为原料，巴西以蓖麻油为原料、马来西亚以棕榈油为原料。关于生物柴油的制法，目前有四种常用的技术方法，即微乳液法、高温裂解法、酯交换法、直接混合法。此外，我国清华大学的相关专家学者提出了工程微藻法，这一技术方法还没有成熟并推广使用，但是已经取得了阶段性研究成果。生物柴油在成品油市场上已经有了广泛应用，欧洲地区应用的较多，但是实际开发生产中一直存在低收入、高投入问题，这是阻碍生物柴油发展的主要问题。

第二，燃料乙醇。燃料乙醇是目前世界上生产规模最大、应用范围最广的一种生物能源。其生产中所采用的原料主要有四大类：纤维素原料（农作物秸秆、柴草、伐木剩余物等）、糖质原料（甘蔗、甜菜等）、淀粉质原料（玉米、大米、甘薯等）及其他原料（亚硫酸盐纸浆废液等）。就目前而言，生物制合成燃料乙醇的方法主要有两大类，分别是生物法、化学法等，每一种方法的工艺流程既有相似又有不同。最常用的是生物法中的发酵法，特别是糖类作物发酵乙醇的方法最为成熟。在实际情况中，燃料乙醇生产一直面临着原料不足、成本高等问题，所以从长远角度看，利用纤维植物转化成燃料乙醇的技术方法是一种很理想的方法，不仅成本低，又能解决原料不足问题。

第三，生物制氢。生物制氢的应用，既为生活提供了所需要的氢气，又开辟了一种废物回收利用的新途径，是一种绿色的生物能源生产工艺。生物制氢的原料是相当广泛的，有牛粪、淀粉废水、豆制品废水、玉米秸秆、酒糟、纤维素、污水等。制法具体有光合生物产氢、发酵细菌产氢、光合生物与发酵细菌的混合产氢等。鉴于生物制氢的主要原料很多，应用起来较方便，是未来能源制备技术的主要趋势之一。但是，生物制氢依然有许多技术问题有待创新与突破，如光合生物产氢方面，唯有实现创新才能促进这一种生物能源的开发与利用。

第四，沼气。沼气是一种抗爆性、燃烧值很高的绿色能源，其原材有禽兽粪便、食品加工废物、作物秸秆、酒精废料等。作为一种绿色、清洁的生物能源，沼气不仅在发达国家应用广泛，在发展中国家也有着广泛运用，而我国沼气主要运用于农村地区，如供暖、做饭等，工业领域应用现状不如农村地区，且缺乏系统化的发展。

以上是最常见的四种生物能源形式，在发达国家的开发与利用比较广泛，但在发展过程中均遇到了不同问题。比如，生物柴油的低收入、高产出问题，生物制氢的技术创新问题，这是生物能源发展的主要障碍。我国作为发展中的国家，生物能源研究起步较晚，但是发展速度加快，生物能源发展有着极好的前景。我国应基于资源优势，借鉴发达国家经验，并坚持自主研发，推动国内生物能源发展。

三、结语

综上所述，生物能源的开发与利用有效缓解了能源危机和环境污染问题，是科学技术的一次进步，更是人类文明进程中的一场重要变革，是人类智慧与崇明才智的展现。随着我国经济社会的快速发展，能源需求量越来越大，环境问题也越来越严重，为解决能源问题和保护环境，必须积极开发与利用生物能源。一方面，加大生物能源研发力度，另一方面增加资金投入，同时对生物能源的产业化发展进行统筹规划，建立一条科学的产业化发展道路，实现可持续发展。

参考文献：

[1]王莉.生物能源的发展现状及发展前景[J].化工文摘，2009，02：48-50.

[2]唐三元，席在星，谢旗.甜高粱在生物能源产业发展中的前景[J].生物技术进展，2012，02：81-86.

[3]邱桂红.生物能源的开发与利用策略[J].现代农业科技，2010，09：265+267.

生物燃料发展现状范文第2篇

关键词：生物质能源；快速热解；研究趋势

1 引言

生物质能源是未来可持续发展能源系统的重要组成部分，是未来化石燃料的替代品之一，其高效转换和洁净利用日益受到全世界的关注。

目前，国外已经研究开发了快速热解技术，即生物质瞬间热解制取液体燃料油，是一种很有开发前景的生物质应用技术。作为一项资源高效利用的新技术，生物质快速热解技术逐渐受到重视，已成为国内外众多学者研究的热点课题。

2 国外发展现状

国外对于生物质的快速热解做了大量工作，特别是欧、美等发达国家，从20世纪70年代首次进行生物质快速热解实验以来，已经形成较完备的技术设备和工业化系统。

为了方便热解液化方面的学术交流和技术合作，欧洲在1995年和2001年分别成立了PyNE组织（Pyrolysis Network for Europe） 和GasNet （European Biomass Gasification Network）组织，前者拥有18个成员国，后者现拥有20个成员国以及8家工业单位成员。这两大组织在快速热解技术的开发以及生物油的利用方面做了大量富有成效的工作。

国际能源署（IEA）组织了加拿大、芬兰、意大利、瑞典、英国及美国的10余个研究小组进行了10余年的研究工作，重点对这一过程发展的潜力、技术、经济可行性以及参与国之间的技术交流进行了协调，并在所发表的报告中得出了十分乐观的结论[1]。

荷兰Twente于1989年由Van Swaaij和W Prins等人提出并开始研制旋转锥式反应工艺（Twente rotating cone process），到1995年取得初步成功[2，3]。

加拿大Ensyn工程师协会研制的循环流化床工艺在芬兰安装了20kg/h的小规模装置，在意大利的Bastardo建成了650kg/h规模的示范装置[4，5]。

加拿大Waterloo（滑铁卢）大学在20世纪80年代开始开发流化床热解技术，目前加拿大达茂公司的设备日处理能力达200t [3，5]。

Christian Roy博士和他的研究小组1981年起在Laval大学进行真空移动床的工艺研究，2000年被Pyrovac国际公司在加拿大的Jonquiere建立规模为3.5t/h的示范工厂[6，7]。

美国Georgia（佐治亚）工学院1980年开发了引流床反应器，但直到1989年左右才成功运行，可得到58%的液体产物。

3 国内发展现状

国内在生物质快速热解技术方面的研究工作起步较晚，并不成熟。但相关研究机构正在从事方面研究工作，也开发了多种反应器。

浙江大学于20世纪90年代中期，在国内率先开展了相关的原理性试验研究，使用GC-MS联用技术定量分析了生物油的主要组分。山东工程学院开发了等离子体快速加热生物质液化技术，1999年6月首次在国内制出了生物油并进行了成分分析。中国科学院广州能源研究所（GIEC）也自主研制了生物质循环流化床液化小型装置，可取得63%的液体产率。

表2列举了近年来我国国内研究的几种主要反应器。

可见，流化床反应器运行简单、结构紧凑、容易放大，已经得到越来越多的重视。

4 发展趋势

目前尚待解决的问题有以下几点：

机理研究需要进一步深入。目前被用于快速热解的生物质原料已有几十种，寻求合适的原料对于提高产物的品质至关重要。

液体的收集和工业放大方面仍需改进工艺。

降低成本，增加生物质能的竞争力。我国劳动力和原料的价格低廉、产业化生产基建投资是最大的费用，要在系统设计和设备的制造上有所创新以降低整个生产的投资。

在快速热解产物的分析和精制方面，仍需大量的探索，重点研发生物油的精制工艺，提高生物油的品位，使其能够真正成为石油的替代品。

可见，开发和改进快速热解技术的主要方向应该是提高生物质的转化率，提升生物油品质，优化反应系统的整体效率及开发适于其特殊性质的新的应用领域。

5 结束语

生物质能源是备受世界关注的可再生能源，已成为21世纪研究的重要课题，其高效转换和洁净利用越来越受到世界各国关注。通过生物质快速热解技术制取生物油，是一种很有开发前景的生物质应用技术，已日益成为国内外众多学者研究的热点课题。该工艺虽然目前还未实现大规模工业化应用，但研究证明切实可行，具有广阔的市场前景。

参考文献

[1]姚福生，易维明等.生物质快速热解液化技术[J].中国工程科学，2001，3（4）：63-67

[2]郭艳，王 ，魏飞等.生物质快速裂解液化技术的研究进展[J].化工进展，2001，20（8）：13-17.

[3]吴创之，阴秀丽.欧洲生物质能利用的研究现状与特点[J].新能源，1999，21（3）：30-35.

[4]Meier D， Faix O. State of the art or applied pyrolysis of lignocellulosic materials： a review [J]. Bioresource Technology， 1999，68：71-77.

[5]Graham R G， Freel B A. Rapid thermal processing （RTP）： biomass fast pyrolysis overview [A].In： Hogan E，Robert J， Grassi G， et al. Biomass processing[M].Newbury， UK： CPL Press，1992.52-63.

生物燃料发展现状范文第3篇

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：

［1］刘全根.炼油设计.乙醇汽油的应用，2002.2.

［2］任波.乙醇汽油转折［J］.财经，2007，178：100-102.

［3］雷国光.用纤维质原料生产燃料乙醇是我国再生能源发展的方向［J］.四川食品与发酵，2007，43，（135）：39-42.

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［5］贡长生，张龙.环境化学，2008，（1）：222-228.

［6］郎晓娟，郑风田，崔海兴.中国燃料乙醇政策演变，2009.3.

［7］李志军.中国生物工程杂志.生物燃料乙醇发展现状、问题与政策建议，2008.7.

［8］张智先.粮食论坛.国内燃料乙醇加工业现状及发展趋势，2010，（11）.

［9］秦凤华.燃料乙醇蒸蒸日上［J］.中国投资，2007：38-41.

生物燃料发展现状范文第4篇

关键词 生物质；能源；环境

中图分类号 TK6 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)101-0225-01

社会的经济发展进步离不开能源，能源就像是一台发动机，推动着社会的经济发展，提高着广大人民群众的生活水平。伴随全球经济的迅速发展，人类对能源的需要也在迅速增长，能源危机问题也会越来越严重，甚至会影响到人类的正常生活。此外，化石燃料的燃烧还会生成大量的温室气体从而造成温室效应，其他燃烧产物也会漂浮在空气中发生各种物理化学变化，不仅会对大气造成污染，还会影响人体健康。所以，不管是从能源的可持续发展还是从保护环境的角度来看，找到合适的能源来代替化石燃料，已经成为全人类需要解决的重大问题。

1 生物质能利用概述

生物质能是人类最早使用的能源，一直以来都被人类用作生活燃料。最早利用生物质能的方式是直接燃烧，这种生物质能利用方式到现在仍被广泛采用。但是，随着工业的发展，化石燃料大量投入使用，由于其能量集中，生物能现在已经基本被化石燃料取代。就整个现代化国家来说，生物质能在所有正在利用的能源中所占的比例小于3％。由于社会、经济原因，许多发展中国家在能源利用方面存在着对生物质资源的严重矛盾：使用过度和供应不足同时存在。

1987年，全世界消耗的的一次能源约有12.5％为生物质能源。以生物质为能量来源，经济性是很重要的一个原因，另外还有环境保护的原因。生物质能源转化装置有的组装起来很简单，而且费用低廉，小规模使用效果很好。生物质能源是生长在土壤中的，不需进口，若能对生物质能源规模化利用，那么为规模化利用提供原料的农、林相关产业还会得到很好的发展，也不失为经济发展的好机遇。从环境保护的角度来讲，燃烧生物质能源所产生的污染物较少，更有利于经济和社会的可持续发展。此外，对生物质资源的商业性开发利用还可以解决固体废物的处置问题。

2 世界各国（地区）生物质能应用现状与前景

2.1 国外生物质能应用现状及前景分析

2.1.1 美国

总体而言，在生物质能的开发利用方面，美国的科技水平处于世界领先的位置。美国比发展中国家更早提出绿色电力的概念，自1979年就应用生物质直燃技术发电，那时候总装机容量就超过了10000 MW，单机容量达10 MW～25 MW。据有关媒体报道，美国目前有380多家生物质发电厂，主要建设在造纸厂和木材厂周边，这些工厂大部分地处偏僻，但是能提供近十万个工作

岗位。

2.1.2 欧洲

欧洲森林资源丰富，大部分欧洲国家的生物质资源开发都是从利用木材为主的，其起步较我国早，而且政府重视程度高，市场化较强，并且有大企业带动整个产业的发展。生物质能的主要利用使用方式有燃烧供暖、发电和转化为生物柴油等三种，在这三种中，以供暖最为主要。

芬兰的生物质资源利用方法主要是建立燃烧站，小规模的燃烧站供热，大规模的燃烧站则热电联产，生物质能源占全国年能源总消耗量的百分之二十。

瑞典主要利用木材开发热电联产产业，其工艺技术水平世界领先。最为典型的是瑞典的热电联产产业市场化运作能力很强，燃料市场非常活跃。

丹麦在生物质能源的利用上主要采用生物质直燃发电技术，在这方面取得了很大的成绩。丹麦的BWE公司在秸秆燃烧发电技术方面率先研究开发出了可行性方案，如今在仍处于世界上秸秆燃烧发电技术的最高水平。

德国在生物质柴油方面不仅技术成熟，而且得到政府扶持，是生物柴油的最大生产国。目前，德国拥有1兆瓦以上的生物质电厂350家，有数十万家庭使用的供暖器、发电机是以生物质直燃技术为基础的。到2030年，德国的能量消耗有17.4％来自生物质能。

2.1.3 巴西

巴西是世界上最大的燃料乙醇的生产和消费大国。巴西主要用甘蔗来制造乙醇，巴西每年生产的甘蔗中，有约50%用于燃料乙醇的生产。生产出来的燃料乙醇，有约50%掺入汽油中使用，另外50%则作用于直接替代汽油燃料。巴西不仅是世界上最大的乙醇生产和消费大国，也是世界上最大的乙醇出口国，巴西生产的乙醇有百分之十五用于出口，主要出口市场为美国。

2.1.4 印度

印度很早就开始使用沼气，早在1897年就有使用沼气照明的技术存在。印度在l975年开始就启动了国家沼气开发计划，截止到2008年在农村地区建成了沼气池450多万座，许多农村家庭没有通电，此举为数十万家庭提供了炊事燃料，同时还解决了照明问题。

2.2 我国生物质能应用现状及前景分析

生物质能利用技术在我国很早时候就有了，比如利用造纸厂、制糖厂的废料发电，还有最近几年开展的垃圾发电技术。但是生物质发电的商业化和规模化应用水平，比起欧美等发达国家还有明显不足。

中国科学院广州能源研究所在生物质能源的利用上做过很多研究，他们承担了“1 MW生物质气化发电系统”项目的研究开发，是国家“九五”重点科技攻关项目，此项研究的成套装置己经正式投入商业化运营，产品一度出口到泰国、缅甸等国家。这标志着我国的生物质能气化发电技术已经成熟，我国具有自主知识产权，其技术水平已达到国际先进水平。世界银行对我国的生物质能气化发电技术在中国的推广速度之快很是惊讶，表现出了极大的兴趣。

生物质直接燃烧发电技术是生物质能利用的又一有效技术，通过国家政策扶持，这项技术在我国也得到了较为快速的发展。随着2006年12月山东投产了第一个秸秆直接燃烧燃发电技术项目，作为秸秆规模化发电示范项目，带动很很多相关产业。比如秸秆直接燃烧锅炉、辅机、等相关发电设备的厂家也已经具备了一定的生产能力，并有数家骨干企业带动整个行业的发展。

总的来说，我国开发生物质资源具有很大的潜力。随着国际上化石能源的使用面临很大的危机，我国发电用煤供应紧张，我国也加大了对研究生物质能发电技术的支持力度，比如加大研究投资、加大建设力度等。我国在生物质能源的利用上要借鉴欧美发达国家的经验，加大对生物质发电技术的研究力度，制定出符合现阶段国情的扶持政策，加快我国生物质能源发电技术的规模化、产业化、商业化的发展进程。

参考文献

[1]曾麟,王革华.世界主要发展生物质能国家的目的与举措[J].可再生能源,2005,02.

[2]张铁柱.我国生物质发电行业现状及前景分析[J].农村电气化,2011,08.

[3]高立,梅应丹.我国生物质发电产业的现状及存在问题[J].生态经济,2011,08.

生物燃料发展现状范文第5篇

关键词:新能源;节能;发展现状

中图分类号:F407.2文献标识码: B 文章编号:1005-569X(2009)09-0071-02

1 引 言

众所周知,人类生存所依赖的主要能源是煤炭、石油、天然气。进入现代社会,工业化、城市化进程不断加快,传统能源因大量消耗、不可再生而急剧减少,寻找新的、可再生能源,成为世界各国政府、能源专家面临的、急需解决的重大课题。

目前,业界对新能源的界定存在诸多争议,笔者认为,“新能源”应该是两个方面:一是核能、风能、太阳能、生物质能等新的能源;二是对传统能源进行技术改造而形成的新的能源,比如对煤炭的高效利用,车船飞机等运输工具用新型燃料以及智能电网、新储能材料、节能环保、清洁能源等。

我国政府正在组织制定《新能源产业发展规划》,并将于年内出台,按照该发展规划,到2020年,我国在新能源领域的总投资将达4万亿元,无疑将加快推进我国新能源产业的发展。本文拟就我国新能源的发展现状及前景作一些探讨。

2我国新能源发展现状

在新能源产业中,风能、太阳能具有清洁、可再生的特点,应作为未来的发展重点;我国核电规模不到总能源消耗的百分之一,与发达国家相比差距明显,具有很大的空间,应该加速发展;我国的生物质能发展尚处于起步阶段,发展空间巨大。基于这些因素,我国新能源发展要步入快车道,各种新能源技术应全面发展、不应偏废任何一种。

2.1风能

我国风能资源丰富,近几年来,大规模投资建设了数十个百万千瓦级的风力发电场,并陆续并网发电。华北的内蒙古、河北省、东北的辽宁省、黑龙江省,西北的新疆、甘肃省、陕西省,西南的四川省,华东的山东省、江苏省、浙江省,华南的广东省、海南省、福建省等地,风电机组高高矗立在陆上、海滨,风能呈现出迅猛发展的势头。

2.2 太阳能

人类直接利用太阳能主要通过太阳能集热、太阳能热水系统、太阳能暖房、太阳能发电等方式。我国蕴藏着丰富的太阳能资源,太阳能利用前景广阔。目前,我国太阳能产业规模已位居世界第一,是全球太阳能热水器生产量和使用量最大的国家和重要的太阳能光伏电池生产国。我国比较成熟太阳能产品有两项:太阳能光伏发电系统和太阳能热水系统。太阳能产业近年在我国发展迅速,截至2008年底,全国推广农村太阳能热水器近6000万m2、太阳房2000万m2、太阳灶200万台。为促进太阳能热水器行业的健康发展,发改委等有关部门近年将这一产业的能效标识制定工作提上了议事日程,由中国标准化研究院和太阳能利用专业委员会共同主持该项目标准的制定工作,特别是中国财政部出台了十大措施助力产业发展,其中的“金太阳”工程,为太阳能的发展注入了新的动力。

2.3核能

核电建设有利于我国调整能源结构,保障能源供应与安全。在金融危机肆虐的今天,核电也是我国保增长的重要投资方向。近10年来,我国核能发展的成果是举世瞩目的,目前已经建成和即将建成的装机容量达870万千瓦,主要分布于广东省、浙江省、福建省沿海地区。按国家核电发展规划,到2020年将投资3000亿元、装机容量达4000万kw。核电面临大发展。

2.4生物质能

生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体,包括所有的动植物和微生物。而所谓生物质能,就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,所以从广义上讲,生物质能是太阳能的一种表现形式。生物质能一直是人类赖以生存的重要能源,是世界第4大能源,仅次于煤炭、石油和天然气,在整个能源系统中占有重要地位,极有可能成为未来可持续能源系统的组成部分。我国地广人多,尤其是在广大的农村地区,常规能源不可能完全满足日益增长的能源需求。立足于农村现有的生物质资源,研究新型转换技术,开发新型装备既是农村发展的迫切需要,又是减少排放、保护环境、实施可持续发展战略的需要。如沼气、压缩成型固体燃料、气化生产燃气、气化发电、生产燃料酒精、热裂解生产生物柴油等生物质能能在我国得到广泛应用,将产生巨大的能源效益。

3 存在的问题及解决办法

我国的新能源发展迅猛,节能工作也在同步展开,这些措施有效地缓解了能源短缺,节约了资源,并形成了一批新的产业。在新能源发展过程中,也出现了一些问题,急需解决。

3.1风电设备制造技术相对落后

风电设备制造技术落后,对风能开发产生严重制约:我国只有近70家企业进入并网风力发电机组整机制造行业,且只局限于中、小型风力发电机组制造。风能领域的电机制造技术主要被欧美发达国家尤其是北欧四国(挪威、瑞典、丹麦和芬兰)掌控。目前2.0～3.0兆瓦的风机已成为欧美发达国家的主流机型,但国外风机生产巨头为保持其技术的垄断性,不愿意向我国输出2.5兆瓦以上级风机制造技术,也没有在中国设立合资企业。因此,我国风机制造商多数采取购买国外风机公司生产许可证的方式,引进的机型主要集中在1.0～1.5兆瓦,明显落后于西方发达国家。

为此,国家应该做一些战略性的投资,重点扶持风电设备制造技术开发,满足风电快速发展需要。

3.2硅提纯技术自主开发刻不容缓

我国的光伏产业已经出现低水平重复建设的趋势。目前,光伏产业面临的最大问题是多晶硅和单晶硅的提纯技术,这一技术长期以来基本上依靠从日本和德国进口。即使在日本和德国开始向我国输出硅提纯技术之后,我国还是面临着“技术租借”这一瓶颈。根据规定,只要我国采取类似的工艺设计和制造流程,就必须向出让国交纳技术转让费,这相当于用太阳能光伏每发一度电,国外技术就会从中拿走0.1元钱,这里面还不包括技术和设备的引进费。加强我国自主技术的开发,刻不容缓。

3.3核电设备制造能力尚显不足

与风电一样,核能的发展也存在巨大的隐患:核电的核心原料为铀,但我国储备少,需要进口,产业发展一旦上规模就容易受制于人,此外,核能技术也主要掌握在欧美发达国家。另外,由于国内业界对核电发展思路不统一,有三条技术路线在同步实施,在部分关键配套设备中,国内厂家自主的能力依然不足。“技术是自己的、设备是别人的”现象还很普遍,成套的设备还无法制造。解决核电发展中存在的问题,对我国整体制造业来说,既是一次大挑战、又是面临的千载难逢的大机遇。

3. 4 节能问题

开源节流,是新能源发展的二个方向。开源,总有这样那样的发展障碍,节流却容易得多。中国财政部“加快实施十大重点节能工程;加快淘汰落后产能;支持城镇污水管网建设;支持生态环境保护和污染治理;实施节能产品惠民工程;支持发展循环经济;支持节能减排能力建设”,都朝向节能。

而人们能源消费观念的改变,将决定政府“节能”工程的效果。我们不妨借鉴国外的成功经验,进行全民节能教育,推广“绿色能源”、“绿色照明”、“ 绿色电器” 多项节能技术和节能产品。制定节能中、短期对策,向低能耗产业转型,通过新闻媒体大力宣传,在全社会营造节能的良好氛围。

4 结 语

自2008年以来,全世界都受到金融危机的冲击,世界各国政府在思考拯救经济的同时,也在为实现能源自主而积极努力,可再生能源、核能和节能技术成为了各国积极发展的对象。特别是对发展中的中国,能源问题更是急需解决的战略问题。面对这一世界难题,中国到了全民觉悟、共同努力的时候了!

参考文献:

[1]中华人民共和国可再生能源法[S].北京:法律出版社,2006.