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生物质能源分析

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生物质能源分析范文第1篇

关键词:农村能源 生物质能 SWOT

一、浙江省农村能源供应概述

在我国,农村能源的概念包含两方面意思,一方面是从能源角度讲,专指适应当前农村需要,并可就地开发利用的能源,主要是指非常规能源,包括自然资源能源、生物质能和畜力等生物资源能源;另一方面是从经济角度讲,泛指农村地区能源的供需和管理,包括当地能源资源的开发利用,国家分配和供应常规能源以及各种农村用能问题。本文讨论后一概念的农村能源中的较为丰富且运用普遍的生物质能资源。

(一)农村能源供应的现状及存在的问题

在我国城乡二元结构体制的影响下,长期以来,农村的能源供应,特别是生活用能的供应,主要依赖于当地的生物质能源资源,比如秸秆、薪柴等传统低效的燃用方式。虽然在经济条件较好的农村地区,已用上部分的商品能,但生物质能仍是农村用能的重要组成部分。这种传统低效的应用模式一方面不能满足由于人口增加和经济发展所带来的能源需求,同时还导致了一系列的生态环境问题:森林植被过度采伐和空气污染等。

(二)生物质能资源的特点及开发意义

生物质能是可再生能源,通常包括:木材及森林工业废弃物、农业废弃物、油料植物、城市和工业有机废弃物、动物粪便。在世界能耗中,生物质能约占14%,在不发达地区占60%以上。全世界约25亿人的生活能源的90%以上是生物质能。生物质能的优点在于资源丰富,灰分少污染少,易于燃烧,效率高,是一种清洁的可再生能源;缺点在于热值低,能量密度低,体积大而不易运输,收集运输和预处理过程费用高,此外高效利用的技术成本也偏高。

从能源供求的角度来看,中国化石能源短缺,人均煤炭、石油、天然气资源约低于世界平均水平,但能源消费世界第二,今后,经济发展导致能源供求缺口将更大。因此,开发利用农村生物质能,有利于保障国家能源安全,可以增加能源总量、缓解能源供应压力。鉴于生物质能本身的特点,结合当今的能源局势和农村的能源现状,开发生物质能刻不容缓,是新农村建设的重要物质保障。

此外,开发利用农村生物质能,还可以减少畜禽污染物、秸秆对水体的污染,减少对空气的污染,降低对土壤的危害,减少对人体健康的危害,有利于保持生态平衡。

二、农村生物质能技术的SWOT分析

(一)农村生物质能技术简介

一般说来,通过不同的技术,可将资源广泛的生物质能固化,气化和液化成为高品质和方便使用的能源形式,而其中固化和气化技术相对发展较为成熟,特别是气化技术得到较广泛的应用。

沼气技术。农作物秸秆、粪便、有机废水等有机废弃物在厌氧环境通过微生物发酵产生一种以甲烷为主要成分的可燃性混合气体,即沼气。生物质沼气技术在中国的应用较早,也是得到最普遍推广的能源利用技术'适用面积广,不仅解决了农民的做饭燃料问题,而且还可用于生活照明、取暖等方面。

生物质固体燃料技术,是将秸秆、稻壳等有机废弃物,用机械加压的方法,将无定型、低发量的生物质原料压制成具有一定形状、密度较高的固体成型燃料。生物型煤与原煤比具有成本低等优点,既能节省能源,又能明显减少大气污染,具有储存、运输和使用方便等特点。这一技术在农村具有很大的推广使用价值,既可直接燃用,也可用于发电。

(二)SWOT分析

1.生物质能开发利用的优势

浙江省农村生物质能非常丰富,2005年,全省秸秆资源量为700万吨,相当于替代常规能源消费350万吨标准煤,养殖废弃物约1430万吨,年产沼气20.1亿立方米,相当于替代常规能源消费143万吨标准煤,林业废弃物为4820万吨,相当于替代常规能源消费2700万吨标准煤。

截至2006年底,浙江省已在大、中型规模畜禽养殖场建起各类大、中型沼气工程1148处,农村户用沼气池10万户,可替代能源4.7万吨标准煤。同时,已在10万多户农民家庭推广“猪沼果”模式的沼气示范工程,可生产沼气0.65亿立方米,约占可利用量的3.2%。另外,浙江省农村能源技术专家组在《2008―2010年浙江省农村能源行业主推技术》中,指出各地可根据当地实际,将畜禽养殖场污染治理技术、“三沼”综合利用技术、农村生活污水处理技术等推广为当地的实用技术,以促进浙江农村能源行业健康发展。我国还开展了秸秆生物质气化与集中供气的生物质气化技术的研究工作,在农村具有广泛的开发应用前景,集中供气系统每立方米燃气成本低于0.15元目前全国已经推广建成115个示范工程。

此外,生物质能资源是一种清洁、环境友好型能源,有助于减少空气污染、温室气体,不危害农作物和人畜健康,改善自然界的平衡。

2.生物质能开发利用的劣势

新技术开发不力,利用技术单一,缺乏可靠的技术人才和完善的市场体系。我国的生物质利用主要集中在沼气利用上,近年才逐渐重视热解气化技术的开发利用,也取得了一定的突破,但其他技术开展却非常缓慢,农村实际应用尚有较大的距离。

生物质能属于高新技术和新兴产业,技术研发和市场培育都需要大量资金投入。但是我国各级政府对生物质能源的投入太少。迄今为止,我国生物质能建设项目还没有规范地纳入各级财政预算和计划,没有为这些建设项目建立如常规能源建设项目同等待遇的固定资金渠道。

生物质能的推广应用中,后续的维修服务网络还处于发展的初级阶段。在沼气技术中,大部分乡镇没有建立沼气技术服务机构,沼气池建设质量保证期后出现的故障和问题无人受理,后续服务的网络不健全,零配件供应点没有深入乡村。

3.生物质能开发利用的机会

自2006年1月1日《中华人民共和国可再生能源法》生效以来,有关部门相继颁布了《可再生能源发电有关管理规定》等一系列配套政策,《能源法》也在积极制定之中;在财政部的《中央环境保护专项资金项目申报指南》和环保总局的《国家先进污染治理技术示范名录(第一批)》中,生物质发电技术均作为秸秆资源化综合利用的一种方式,纳入补贴范畴。上述政策措施的出台有力保证了投资人的利益,生物质能的开发利用迎来前所未有的历史机遇,这将全面促进我国生物质能产业的发展。

同时,《京都议定书》中规定,在2012年前发达国家需要减排的温室气体的量为50亿吨CO2,其中一半由国内完成,另一半约需要通过清洁发展机制、联合履约和排放贸易完成。因此,开发沼气技术的清洁发展机制项目,出售经核实的碳减

排量(CERs),可为我国大中型沼气工程以及农村户用沼气开辟新的融资渠道,并提高整个项目的经济回报率。此外,CDM将为我国引进发达国家的先进技术提供一种崭新的模式,可以在沼气发电、自动化控制等方面引进国外的先进技术,缩短开发时间,进一步提高我国沼气工程的技术水平。

随着经济社会的可持续发展观念的深入人心,公众的环保意识不断增强,为开发利用生物质能替代常规能源的政策的推行,扫清了内在阻碍。

4.生物质能开发利用的威胁

虽然当今国际原油价格不断上涨,但是与生物质能相比,常规能源具有低价竞争的优势,在市场上的仍占有相当的地位,对生物质能的发展构成很大的威胁。

在这么多年的发展中,石油、煤炭等化石能源已经具备了成熟的技术,而且在居民生活、工业生产中得到方便应用,还占据很大的市场份额,并且有完善的市场体系;而我国生物质能的开发利用还处于发展的初级阶段,缺乏完善的市场运作体系,尚未建立包括行政管理、技术推广、产业和社会化服务等相对健全的农村生物质能资源体系;政府对于生物质能的优惠鼓励措施还缺乏力度,各级政府现有的管理模式和职能仍残留着不少计划经济的烙印,配套政策的落实还不够。

三、浙江省生物质能发展对策

(一)总体规划,明确目标

在建设社会主义新农村的进程中,发展生物质能是一个重要的手段。因此,首先要制定新农村生物质能建设的总体规划,与农民生活、农业生产、生态环境建设结合起来。从长远的眼光来看待,切实提高对开发利用生物质能重要性的认识,明确目标,从我国实际出发发展,根据可再生能源规划思路,我们应大力推广以沼气为纽带的能源生态模式,把发展农村户用沼气作为重中之重,然后再发展大、中型沼气工程;在帮助农民解决生活清洁能源的同时,发展沼气发电;另外要大力研究推广先进实用的秸秆综合利用技术,如秸秆气化、秸秆固化和发电等。

(二)技术研发,技能培训

生物质能利用技术种类很多,技术的成熟程度也不一样,建议设立生物质能专项资金,增加科研经费投入,加大技术引进力度,促进先进技术的进步。对于已经比较成熟的生物质能技术,要选择有发展潜力的生物质能技术进行试点和示范加强对农民的技能培训,加强生物质能技术的操作可行性,形成相应的服务网络,以达到农民自行管理为主,辅之农村技术网络的技术支持,真正发挥生物质能的综合效益。

生物质能源分析范文第2篇

关键词:低碳经济;生物质能;发展

一、生物质能是发展低碳经济的重要新能源

发展低碳经济,其重要理念在于:一是减少C02排放,降低气象灾害发生;二是调整能源结构,降低能源的供应风险。树立低碳经济理念,探讨低碳经济的发展模式正在成为世界各国重大议题。我国近30年来,GDP持续高速增长,但这是以高消耗的代价换取而来。在能源消耗上我国使用以煤为主要的能源结构,随着煤、石油等不可再生能源的大量耗尽,不可再生能源约束日益增大。调整能源结构,使用新能源既是解决我国能源紧缺问题的必然之路,也是发展低碳经济的根本要求。生物质能具有环保性特点,从其产生转换的过程考察看,燃烧时释放的硫化物和氮化物极少,C02排放量接近于零,属清洁能源。目前,生物质能是仅次于煤炭、石油和天然气而居世界消费总量第四位的能源。据预测,到下世纪中叶,采用新技术生产的各种生物质能将占全球总能耗的40%以上。生物质能产业作为一种可再生能源,占据可再生资源比重的80%。2000-2020年将是世界各国大力发展生物质能的关键时期。

二、农林资源禀赋地区发展生物质能产业具有明显的优势

生物质是通过自然界光合作用而产生的各种有机体。生物质能产业则是利用生物质原料如树木、木材加工废弃物、草、农作物、农产废弃物和废弃动物等,进而生产出燃料酒精、生物柴油、沼气、生物制氢等能源的产品。燃料酒精是目前应用最广泛的生物燃料,是较为理想的汽油替代品;生物柴油是脂肪酸与低碳醇在催化剂的存在下,发生酯化反应,形成脂肪酸甲酯或乙酯,可代替柴油燃烧;沼气发酵可以综合利用有机废物和农作物秸秆,对水资源和土壤等再生和资源化有促进作用;生物制氢是利用某些微生物代谢过程来生产氢气的一项生物工程技术,所用原料是阳光和水,也可以是有机废水、秸秆等,来源丰富,价格低廉,生产过程清洁、节能。

生物质能虽具有普存性特点,但农林资源禀赋地区发展生物质能产业更具明显的优势。我国适宜种植甘蔗、玉米、木薯以及森林资源丰富的地区发展生物质能产业潜力巨大。以广西为例,位于亚热带地区,甘蔗产量大,在4900多万常住人口中,有近1800万是蔗农,蔗糖产量占全国总产量60%;广西是我国最大的木薯基地,种植面积和产量连续10年居全国之首。据有关部门统计数据,目前,广西木薯种植面积近500万亩,产量超过700万吨,两项均占全国的70%以上。此外,广西森林覆盖面有近57%,植物资源种类在全国位于第三位。农林资源禀赋地区发展生物质能产业具有重大的现实意义。开发利用生物质能,可以有效处理农业废弃物,减轻环境污染,改善农村卫生状况,这是社会主义新农村发展的根本要求。

三、农林资源禀赋地区发展生物质能产业思考

(一)制定发展生物质能产业规划,预防重复建设现象产生

新能源是我国十二五规划中重点扶持的新兴产业,生物质能作为新能源十分重要形式这一,必定受到各地区的重点关注。农林资源禀赋地区将更为关注重生物质能产业发展。吸取以往产业发展的经验教训,在倡导发展生物质能过程中,为避免产生跟风和消除重复建设现象,需制定生物质能产业发展规划,实现生物质能产业生态效益、经济效益和社会效益的统一。

(二)因地制宜对生物质能产业进行合理布局

鉴于生物质具有很强的地域性和地区资源存在的差异性,认真开展生物质资源的调查和评估,了解资源的分布和总量。以种植业为的地区,一般其农作物秸杆十分丰富;森林覆盖面高的地区,其经济林、薪柴林数量多,林木废弃物资源丰富……。根据资源分布情况,认真分析各区域生物质能利用的重点及发展方向,因地制宜提出生物质能的产业布局,务必做到就地取材,节约成本,合理开发。

(三)加大对生物质能技术研究和开发,增强核心竞争力

生物质能技术涉及多学科,技术交叉明显,而我国生物质能起步晚,技术普遍薄弱,加快生物质能技术发展步伐,注意做好以下工作:一是整合技术资源,形成技术优势;二是加大对现有技术人员培训力度;三是建立示范基地,以点带面,辐射各区域;四是引进紧缺技术人才,采取优厚待遇引进携项目带技术的人才。

(四)采取积极金融措施,引导资金投入生物质能产业

在资本引进方面,制定多元化的投入策略,鼓励当地内资民营企业投入生物质能产业发展;鼓励区外和国外的资本进入生物质能产业领域。引导商业银行向生物技术产业倾斜。将优惠措施引申到企业放贷的银行中去;简化贷款审批环节和手续,加大对经营良好的生物技术企业贷款规模;对生物质能企业开辟直接融资的渠道,鼓励龙头企业发行企业债券或以上市的形式进行融资。

(五)运用财政、市场机制等手段,确保生物质能产业持续发展

我国生物质能产业是新兴产业,在起步阶段,市场规模小,并且生物质能等再生能源产品价格一般高于常规能源产品,产品竞争力不强。鉴于生物质能产业目前尚是一种具有环境效益的弱势产品,极需政府在财税上给予扶持。安排预算专项经费,实行减税、免税、补贴和无息低息货款等优惠政策。另一方面,充分利用市场机制,对生物质能产品通过市场检验,淘汰不合格生物质能产品,使优良的产品得以保存,从而确保生物质能产业良性地持续发展。

(六)注重发展生物质能产业集群

生物质资源丰富地区,一般原料价格低廉。多样性的生物质能产业的产品,燃料酒精、生物柴油、沼气、生物制氢等能源等都是利用可再生资源来生产的产品。这些项目包括其上下游产业链,容易聚集成产业群。因此,组建龙头企业,并以龙头企业所在地为中心,以深加工的项目规模化来加以匹配,聚集上下游企业形成产业群的集中地。发展生物质能产业集群,有利于发展有市场优势的特色生物质能产品,促进生物技术产业更快全面地发展。

生物质能源分析范文第3篇

【关键词】林业生物质;能源开发;可持续发展思路

森林资源是地球上的可再生资源,是陆地生态系统的主体。随着经济的发展,不可再生能源的不断减少,能源的可持续发展问题受到全世界的普遍关注。我国是个能源消耗大国,能源与资源、环境和社会发展的矛盾日益突出。因此,林业生物质能源的开发利用,对我国能源的可持续发展有着十分重要的意义。

生物质能是蕴藏在生物质中的能量,是绿色植物通过叶绿素的光合作用,将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。煤、石油、天然气等能源也是由生物质能转变而来的。生物质能是可再生的能源,通常包括以下几个方面:一是木材、森林工业废弃物;二是农业、果林生产过程中废弃物;三是自然植被、水生植物;四是人类和动物粪便;五是城市和工业废弃物。生物质能资源是仅次于煤炭、石油、天然气之后第四大能源,它在整个能源系统中占有重要的地位,一直是人类赖以生存的重要能源之一。生物质能源的应用能够部分替代煤等常规能源,缓解目前能源供应紧张的问题。同时能够实现资源综合利用,减少氮氧化物、二氧化硫和温室气体的排放。由于植物生长所需要的碳元素全部来自对空气中二氧化碳的吸收,因此,可以认为生物质能源是二氧化碳气体零排放的清洁能源。

林业在国家的经济建设、生态建设和国土保安中起着重要作用。我国地域辽阔,森林分布广泛,蕴藏着大量生物质。在林业建设中大力开发利用林业生物质能源,具有明显的特点和优势。

首先,森林中生物质能源丰富,大量树种富含油脂、木质纤维及非食物类果实淀粉,能转化为多种形式的能源产品和生物基产品。其次,我国人多地少,国情决定必须在确保粮食安全的前提下,积极发展生物质能源。林业生物质资源的种植,主要是利用宜林荒山荒地以及不适宜种植粮食作物的沙地、盐碱地等边际性土地,不需要占用农地。所以说,开发利用林业生物质能源,林业有着得天独厚的条件,发展前景广阔。

同时,开发利用生物质能源,对林业的自身建设也有着十分重要的意义。

(1)发展林业生物质能源可以加快造林绿化步伐,提高森林质量,改善生态环境,壮大林业产业。在荒山荒地、沙区、盐碱地等立地条件较差地区,广泛培育可作为生物质能源的林木,能有效地促进植被恢复,加快荒山荒沙绿化,提高森林覆盖率。

(2)发展林业生物质能源,还能充分利用林业的“三剩”物和森林抚育间伐物,可以有效促进中幼龄林的抚育,提高森林资源利用效率和森林质量。

(3)发展林业生物质能源有利于环保,能实现可持续利用,降低原料成本。林业生物质能源大多利用林木果实和平茬(采伐)林木生物量,一次种植后可持续利用几十年,期间生长着的林木发挥着正常的生态功能,同样保护着环境。还有林业生物质资源培育成林后,不用每年重新种植,可降低原料成本。

我们要注重开发林业生物质能源,在开发的进程中,还要坚持走林业可持续发展的道路。林业可持续发展在国民经济的可持续发展中起着不可替代的作用。可持续林业不仅从健康、完整的生态系统、生物多样性、良好的环境及主要林产品持续生产等诸多方面,反映了现代森林的多重价值观,而且对区域乃至整个国家、全球的社会经济发展和生存环境的改善,都有着不可替代的作用。因此,要保障林业生物质能源的健康发展,要走林业可持续发展道路,必须注重林业可持续发展原则。具体应注重以下几方面:

(1)坚持生态、经济和社会效益并重的原则。从林业可持续发展的长远观点出发,处理好森林资源的培育、保护与开发利用的关系,做好可持续发展规划。

(2)在坚持资源永续利用的原则下,来发展林业生物质能源。要在保护森林的同时,大力发展生长快、效益好的经济林和开发见效快的林副特产品,选育和引进适合本区生长的良种。

(3)推广先进的实用林业科技新成果,使林业科技尽快转化为生产力,达到以科技兴林的目的。

我国林业生物质能源发展尚处于起步阶段,我们要发挥林业自身的特点和优势,加快发展林业生物质能源,形成林业新的增长点,推进现代林业建设,保障林业生物质能源的健康发展。

【参考文献】

[1]郭平银,肖爱军,郑现和,等.能源植物的研究现状与发展前景[J].山东农业科学,2007(4):126-129.

[2]丁伯让.皖东地区栎类资源及其开发利用[J].安徽林业科技,2006(1):75-76.

生物质能源分析范文第4篇

一、我国农村生物质能产业发展整体状况

近年来,国家高度重视生物质能的开发和利用,整体上呈现出如下特点:

(一)政府高度重视

2008年3月出台了《可再生能源发展“十一五”规划》,规划明确提出,积极推进可再生能源新技术的产业化发展,建立可再生能源技术创新体系,形成较完善的可再生能源产业体系。

(二)产业巨头介入,民营企业突起

2007年我国乙醇总产量约350万吨,以废弃油脂为原料生产的生物柴油达到6万吨,农村沼气产量突破1.7亿立方米。山东金沂蒙集团以木薯为原料生产20万吨乙醇并投资建设15万吨生物丁醇,成功探索了非粮原料制造化学品的循环经济模式,民营企业大量涌现。

(三)市场需求巨大

海关总署2009年12月公布的数据显示,中国11月份进口的原油量为1712万吨,同比增长接近三成,对外依存度44%,其中车用燃油占石油消费总量的35%,并以每年15―16%的速度增长。满足国内车用燃油的需要必须发展燃料乙醇,国家燃料乙醇发展规划确定到2010年燃料乙醇使用量达到300万吨,到2020年突破1000万吨,可见生物燃料在我国有巨大的市场需求。

二、我国农村生物质能产业发展存在的问题分析

(一)技术支撑和研发不力

目前生物质能加工利用技术集成化和成熟度不高,一些新技术的使用成本较高,企业生产受限。同时大型、精密设备需从国外引进,国产化水平不高,这是造成长期以来生物质能开发的工程造价居高不下,有时不能及时提供所需备件的主要原因,其结果使我国生物质能价格水平大大高于常规能源的电价水平。

(二)产业化发展程度低

2007年国家发改委印发了《关于促进玉米深加工业健康发展的指导意见》,明确提出以“因地制宜,非粮为主”的发展原则来发展生物质能产业,给产业的发展带来巨大压力,进而降低了产业发展程度。以其他能源作物为原料生产生物质燃料尚处于技术试验阶段,要实现大规模生产,还需要在生产工艺和产业组织等方面做大量工作。

(三)资金投入不足

生物质能属于高新技术和新兴产业,其技术研发和市场培育需要大量资金投入,但我国目前的投融资渠道较为单一,基本仅靠政府有限支持;同时,财政投入力度不大,除农村户用沼气等部分领域外,国家及地方政府的财政投入严重不足。主要原因:一方面,我国生物质能建设项目还没有规范地纳入各级财政预算和计划,没有建立相应的固定资金渠道。另一方面,由于生物质能国内市场前景不明朗,因此国内银行不愿贷款,使得生物质能企业缺少融资能力。

(四)政策体系不完善

尽管我国已经实行《可再生能源法》,以法律形式规定了相应的财税扶持政策如弹性亏损补贴、原料基地补助、税收优惠等来支持我国农村生物质能产业的发展。但是,现行的政策体系仍旧存在不足之处,如目前我国常规液体燃料行业尚存在相当程度的垄断经营,制约了农村生物质能产业尽快进入流通市场。

三、我国农村生物质能产业发展路径的选择

(一)企业层面

1、实施税收和价格优惠政策

根据我国《可再生能源法》,我国应研究制定支持农村生物质能发展的配套法规和政策措施,出台税收优惠和价格优惠等经济激励政策。加大对我国农村生物质能产业的补贴力度,对从事生物质能技术研发和设备制造等企业给予所得税优惠。把秸秆综合利用列入我国产业结构调整和资源综合利用鼓励与扶持的范围,完善秸秆发电等生物质能源价格政策。

2、加大资金投入

我国应继续探索构建政府引导、企业带动、农户参与、多方投入的农村生物质能产业建设机制,在发展适当时建立农村生物质能发展专项资金,主要用于生物质能技术研发、人才培养、产业体系建设和新技术示范项目的建设。对生物质开发利用龙头企业和农机服务组织购置机械设备给予信贷支持,鼓励和引导社会资本投入。

3、推进生物质能产业化

结合我国农村环境整治,积极利用秸秆生物气化(沼气)、固化成型等技术,逐步改善农村能源结构。充分考虑在粮食安全的背景下,积极推进利用纤维素生产燃料乙醇,逐步实现产业化,合理安排秸秆发电项目。

(二)合作社层面

1、实现技术中心与合作社的联合

我国的专项生物质能技术中心在向农民提供相应技术的同时,应积极联合当地农村合作社,使得技术能更进一步得到传播,积极引导农民发展能源作物种植、农作物秸秆收集与预处理,建立生物质原料生产与物流体系。

2、保障合理用地

我国生物质能开发利用专业合作社应创办农村科技示范基地、建设标准化生产基地、从事农村生物质原料收购等需要的农村用地,坚持农户自愿、有偿的原则,由村集体组织协调,动员群众采取租赁、经营权入股等流转方式予以解决。

(三)农户层面

1、提高农民开发利用意识

我国应充分利用网络、电视、报纸、杂志等多种媒体,采取多种形式,广泛宣传农村生物质能开发利用的重要意义,宣传我国先进典型村和成功经验,使我国农民拥有农村生物质能开发利用的良好氛围。在农村开展这种生物质能开发利用宣传教育活动,对提高农民对生物质能开发利用的认识水平与参与意识会产生重要影响。

2、加强技术培训和技术推广

我国应充分发挥现有技术中心与农村基层服务组织的作用,从相关技术的传播入手,重视技术推广、知识普及,提高农民综合利用生物质的技能,使生物质能开发利用真正成为农村增产增效和农民增收致富的有效途径。建立生物质能开发利用科技示范基地,通过组织生物质能源化利用产业示范,加快适用技术的转化应用。

农村生物质能产业发展是一项利国利民的大事,功在当代,利在千秋。建议我国政府及其相关部门能够充分认识到做好农村生物质能产业发展工作的重要性,制定一系列支持农村生物质能产业发展的配套法律、法规来促进产业的发展;采取税收等优惠政策,保障农村生物质能产业化发展的速度;大力发展农村教育事业,提高人民对农村生物质能产业化发展的意识,抓紧制定规划,明确目标,认真做好项目示范和试点工作,为建设资源节约型、环境友好型社会,为社会主义新农村建设和实现可持续发展做出新的贡献。

生物质能源分析范文第5篇

关键词 生物质能源烤房;烘烤成本;烟叶;外观质量

中图分类号 TK6;S572 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)03-0232-01

煤炭是不可再生能源,且燃烧时会产生很多污染物质,如粉尘、SO2、CO2。目前,我国烟叶烘烤主要能源仍是煤炭,烟叶烘烤环节已经成为烟叶生产过程中的主要污染环节[1]。随着人们对环保的日益重视,烟草行业也在寻求采用可再生环保能源烘烤烟叶,大力实施节能减排。生物质是世界第四大能源,也是唯一可运输、储存的清洁的可再生能源[2-3],我国生物质资源产量居世界首位[4]。笔者于2016年在水城县开展生物质能源烤房试验,以推进生物质能源在烟叶烘烤中的广泛应用[5]。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试烤房:规格为8.0 m×2.7 m×3.3 m的气流上升式密集烤房和智能生物质能源烤房。供试烤烟品种:云烟87。供试燃料:生物质燃料及无烟煤。

1.2 试验设计

采取对比试验,共设2个处理,分别为生物质能源烤房、密集烤房。

1.3 试验方法

1.3.1 烟叶采收。烟叶品种相同,采收成熟度质均匀一致,同一天采摘、编烟、上炕、同时点火。

1.3.2 烤房环境温湿度变化测定与记录。烘烤技术参照中温中湿烘烤工艺,在烤房内离供热墙2 m处的挂烟梁上分别放置温湿度传感器,每隔4 h测定烤房内温湿度变化1次。耗电量进行统计,根据当地农用电价格计算出平均每座烤房用电成本。

1.3.3 烤后烟叶外观质量统计。按照烟叶分级42级国标对烟叶的黄烟比例、烤青烟比例、杂色烟比例进行统计。

1.4 数据分析

试验数据利用Office软件作图以及对数据进行统计与分析。

2 结果与分析

2.1 烟叶烘烤过程中的温度变化

由图1可知,整个烘烤过程中,生物质烤房干球温度稳定,点火后升温迅速,没有突然升降温现象;无烟煤烤房中煤炭点火或加料后,燃烧相对滞后,相对温度较生物质燃料低2~4 ℃,加料及空气充足时,后期温度会迅速升高,造成烤房内温度忽高忽低地波动。烘烤用时上,变黄阶段2种燃料的烤房用时相差不大,在定色和干筋期生物质烤房较常规烤房稍长。总用时上,生物质能源烤房较煤炭密集烤房多12 h左右。出现烘烤时间延长的原因是进料处的燃料第一时间燃烧,另外一面要等到进料处燃料燃烧耗尽过后,鼓风机工作才燃烧。

2.2 鲜烟叶素质及装烟量比较

由表1可知,生物质烤房及常规(原煤)烤房烟叶采摘后素质相当,装烟量也基本同等。

2.3 烟叶烘烤能耗及成本

由表2可知,生物质能源烤房燃料成本较常规密集烤房增加了90元,用电成本增加76.94元,人工成本节约280元,总成本节约113.06元,平均可节约成本0.29元/kg干烟。

2.4 烟叶质量比较

由表 3可知,使用生物质烤房的烤后烟叶在外观质量上表现为烟叶结构疏松,成熟度好,在色度方面稍微优于常规密集烤房,且黄烟率比常规密集烤房高0.4个百分点;杂色比例降低了0.4个百分点。由此看出,生物质烤房能够提高黄烟比率。

2.5 经济效益比较

由表4可知,从交售情况上看,使用生物质烤房能够提高上等烟比例1.05个百分点、上中等烟比例0.93个百分点,均价提高 0.42元/kg,产值提高65.7元/hm2。由此看出,使用生物质燃料烘烤烟叶能够提高上等烟比例,降低下等烟比例,能够提高产值及均价。

3 结论与讨论

试验结果表明,生物质烤房在烘烤过程中具有升温速度均衡、稳温性能好的特点,一方面是燃料供给及时,但烘烤时间又较使用常规烤房的晚12 h左右。生物质燃料烤房与密集烤房烘烤工艺及烘烤设控温控湿性能好,便于烟农操作与控制烤房温湿度。2种烤房烤后烟叶外观质量相当,生物质烤房可以提高上等烟比例1.05个百分点、中等烟比例0.93个百分点,均价提高0.42元/kg,产值提高65.7元/hm2。

需要注意的是进料设备在小火期控制在110 r以内,大火期控制在225~230 r之间且进料均匀,若大于250 r容易堵料卡料,料斗会回燃起火。对新设备新能源的使用,新能源烤房对温度控制的偏差为2 ℃,避免大幅度降温,要达到这一前提,设备必须运行正常,若运行不正常则安全性、操作性都较普通大密集烤房难把控。

4 参考文献

[1] 宋朝鹏,李常军,杨超,等.生物质在烟叶烘烤中的应用前景[J].河北农业科学,2008(12):58-60.

[2] 王丽,李雪铭,许妍.中国大陆秸秆露天焚烧的经济损失研究[J].干旱区资源与环境,2008,22(2):170-175.

[3] 袁振宏,吴创之,马隆龙,等.生物质利用原理与技术[M].北京:化学工业出版社,2005:51-56.

生物质能源分析范文第6篇

关键词:生物质能源;产业现状;存在问题;对策措施;贵州

中图分类号:F127文献标志码:A文章编号:1673-291X(2010)28-0128-03

生物质能是植物通过光合作用将太阳能转换为化学能而固定下来并储存于生物质中的能量。主要包括植物、农林废弃物、有机废水和畜禽粪便等 [1]。现代生物质能源的研究与利用主要指借助热化学、生物化学等手段通过先进的转换技术,生产出不同需求的固体、液体、气体等高品位的新能源来替代日期枯竭的化石能源。生物质能源目前已占世界能源消费的14%左右,排在化石能源煤、油、气之后而位居第四[1~2]。 贵州是一个富煤缺油缺气的山区省份,长期欠开发、欠发达,充分利用优越的自然气候资源、丰富的生物资源,积极开发利用生物质能源,缓解能源短缺压力,是事关国家能源安全、生态安全,确保国民经济可持续发展和社会进步的重大研究课题,是国家能源发展战略的必然选择。发展生物质能源有利于探索能源替代新途径,缓解能源压力;有利于贵州喀斯特山区的石漠化治理,改善生态环境;有利于拓展农业生产功能,增加农民经济收入。有鉴于此,拟通过对贵州主要自然气候资源、能源植物资源及产业技术现状、存在问题和发展对策进行分析探讨,以期促进贵州生物质能源产业持续稳步发展。

一、贵州发展生物质能源的优势及条件

“十五”计划以来,随着中国《可再生能源法》的正式实施,生物质能源发展日益受到各级政府和全社会的密切关注。国家先后颁布了《中华人民共和国可再生能源法》,制定了《可再生能源中长期发展规划》、《可再生能源“十一五”规划》及《生物燃料和生物化工原料基地补贴办法》、《生物能源及生物化工非粮引导奖励资金管理暂行办法“财建[2007]282号” 》、《秸秆能源化利用补助资金管理暂行办法“财建[2008]735号” 》等相关政策及资金补助措施。根据中国经济社会发展需要和生物质能源利用技术状况,明确提出到2010年,增加非粮原料燃料乙醇年利用量200万t,生物柴油年利用量达到20万t;到2020年,生物燃料乙醇年利用量达到1 000万t,生物柴油年利用量达到200万t,总体实现年替代约1 000万t成品油的目标。农村沼气、燃料乙醇、生物柴油、致密成型固体燃料等广泛应用于生物质发电、汽车燃料、民用生活领域,能源植物筛选、高效节能技术一直被视为生物质能源研发的重点。贵州位于中国西南地区的东部,地处云贵高原向广西丘陵过度的斜坡地带,介于东经103°36′~109°35′、北纬24°37′~29°13′之间,平均海拔1 100m左右,属亚热带季风湿润气候区,大部分地区年平均气温在15℃左右,日照时数在1 200h~1 400h之间,年均降水量在1 100mm~1 300mm之间,年相对湿度高达82%,立体气候明显、温暖湿润,生物资源种类繁多、富有特色,是全国重要的动植物种源地之一。

根据贵州省(2006―2050)喀斯特石漠化和小流域综合防治规划,贵州省现有200万hm2宜林荒山荒地,在喀斯特地貌的山区种植小油桐、黄连木、光皮树、乌桕、续随子、油桐、蓖麻、甘蔗、木薯、甘薯、芭蕉芋等能源植物资源,对推动山区农村产业结构调整,实现能源农业、能源林业产业化,生物质能源及其他农业废弃物十分丰富,开发应用基础好。按照国家发展生物质能源应坚持不与人争粮、不与粮争地、不破坏生态环境的“三不”原则,贵州发展生物质能源的自然基础条件较其他平原地区优越。

贵州自21世纪开始,已经启动从优势能源植物筛选、利用评价、良种培育、基地建设到加工生产技术工艺等系列基础试验示范工作,基本建立了以小油桐、乌桕、光皮树、芭蕉芋为主的优质高产栽培和良种繁育技术体系,掌握了高转化率的加工工艺和技术,为生物质能源产业进一步发展奠定了一定的基础。

二、贵州生物质能源发展现状及存在问题

1.产业研究发现状

贵州省自2000年以来就开始关注并积极推动农村沼气、燃料乙醇、生物柴油等资源发掘及技术研发工作。在省委、省政府的重视支持下,相关部门先后从农村废弃物生产沼气,从芭蕉芋、马铃薯、甘薯、甘蔗、木薯制备燃料乙醇,从小油桐、光皮树、续随子、蓖麻、乌桕制备生物柴油等方面对贵州生物质能源产业发展进行了摸底调查和相关研究。已从资源评价、良种培育、配套栽培、加工工艺、综合利用及产业化技术等方面展开试验示范研究。2008年全省沼气用户超过149.6万户,实际利用141.5万户,年产气76 682.6m3,秸秆生物气化产气集中供气点达二十余处 [1~5]。在能源资源的调查及筛选评价中,已基本查清全省主要生物质能源植物资源种类、数量、分布区域及主要优势资源,完成30种贵州木本能源植物的种质资源迁地保育,繁育基地及5~10种主要造林树种轻基质容器育苗技术,特别在小油桐、芭蕉芋等的能源植物资源收集、新材料创制和良种繁育方面取得一定进展,已选育出并通过省级审定芭蕉芋品种两个。一是良种繁育技术体系基本建立。二是原料基地建设进展顺利。三是生产加工工艺比较成熟。特别是生物柴油化学生产技术已经形成比较完备的生产加工技术体系和方法,固体催化剂转化率达到99%,甲酯回收率大于95%,并获多项国家发明技术专利。

目前已建有小油桐产业示范基地1.6万hm2,芭蕉芋产业示范基地近1.5万hm2,甘薯产业示范基地近20万hm2,马铃薯产业示范基地50万hm2,甘蔗产业示范基地近2万hm2。油桐产业示范基地30万hm2,黄连木、光皮树、乌桕、蓖麻等还在研究积累初期 [4~6]。已有贵州中水能源股份有限公司、贵州江南航天生物能源科技有限公司、贵州金桐福生物柴油产业有限公司、黔西南康达生物能源科技有限公司均建成了年产1万~3万t的生物柴油加工示范生产线,并将生物柴油作为新产业,逐步建设年产10万t以上的生产能力。按亩产300kg原料计算,目前能源油料种植面积要在2.5万hm2以上。乙醇生产方面:糖厂有现成的乙醇加工设备和技术,年需求原料甘蔗面积也在1.5万hm2左右 [2~4]。贵州大学、贵州醇酒厂的淀粉干片发酵技术还在进一步研究中,不久也会有相应规模的生产线建成投产,加上其他产业的原料竞争,原料不足已导致企业3/4产能闲置,仅靠地沟油、泔水油生产生物柴油很难形成产业化。

虽然生物能源开发利用前景广阔,但生物质能源研发利用技术目前还没有实现关键性突破,在发展过程中还面临优势植物资源缺乏、生产成本高、原料供应不足、市场风险大、综合利用率低、产品标准不一、市场销售不畅等诸多问题。

2.存在问题

(1)对发展生物质能源产业的认识不足。从一个新兴产业的角度和自身发展规律来看,生物质能源产业仍然存在基础积累、市场发育、支撑体系、技术攻关等许多关键环节问题。许多企业或经营者首先想到的是抓基地、建厂房,争取国家的政策性补助。而在产业链的基础环节、市场培育和技术保障方面还存在一定的盲目性,产业体系未建立,导致许多基地经营水平低、示范效果差、农户持观望态度,对发展原料生产没有信心,原料供应严重不足。

(2)研究基础薄弱,原料成本较高。生物质能源产业是一项多学科联合的现代综合性产业,产业链较长,涉及多项技术工程,生物质液体燃料近期主要是生物柴油和燃料乙醇,未来主要技术是木质素和纤维素生产液体燃料。目前主要依赖于油料植物的产量和含油量,许多木本油料植物都呈野生或半野生状态,缺乏强有力的科技支撑是生物能源产业长期做不大的原因之一,产出率不高主要还是资源和技术的双重制约。由于研究时间短,技术基础薄弱,特别是专用原料植物的良种选育及配套生产技术还未真正破题,原料生产成本较高,据测算,13t甘蔗可生产1吨乙醇,需土地1 400m2左右,按蔗价280元/t计算,原料成本价为3 640元,7t木薯生产1吨乙醇,木薯原料成本价4 000元左右,加工成本需500元~800元;按2吨植物油生产1t生物柴油计算,仅原料成本也在4 000元~5 000元之间。目前燃料乙醇销售价为5 000元~6 000元/t,生物柴油销售价为6 000元~7 000元/t,企业利润空间不大,农户种植收入较低。就拿炙手可热的小油桐来说,经历了近五年的研究,虽有规模化种植面积1.6万hm2,但大面积产量低而不稳,平均累计产量不足100kg/667 m2 [2~6]。所以,目前主要都采用地沟油、泔水油生产生物柴油,原料供应严重不足。

(3)主攻方向不明确,优势植物突破性小。通过前期研究,在优势物种选择、良种选育方面尽管取得一些成果,但研究领域狭窄,技术积累不够,在解决品种抗逆性、高产优质和规模化经营方面突破性不大,产量低,成本高。目前大多数能源植物的研究尚处于收集、引种、筛选、评价及试种栽培的探索阶段,原料结构单一、应用范围小,规模化和产业化程度还比较低。糖料作物、淀粉作物产量高,但转化利用成本较高,油脂植物转化利用成本低,但种植产量较低,农户种植积极性不高。不管是糖料能源、油料能源、淀粉能源还是其他,究竟发展能源酒精好还是发展生物柴油好目前也还没有准确定论,基地建设、产品加工、市场销售脱节,直接造成生产成本和管理成本过高,企业出现严重亏损,有碍于经济效益目标的实现,极大地限制了贵州生物能源产业的持续稳定发展。

三、贵州生物质发展建议

1.科学制定发展规划

生物质能源研发的范围十分广泛,从用途上来说,有生物质直接燃烧或混合燃烧发电,生产沼气或制成致密型燃料作民用燃料,生产燃料乙醇、生产生物柴油作机械动力燃料,还能作生物制氢等。根据用途的不同,其技术工艺和所需原料差别也很大。我们要根据市场和贵州经济社会发展的实际需求,结合能源结构特点确定一定时期内的生物质能源产业在经济结构中的地位、发展方向和任务目标,要根据生物质能源产业发展的学科取向、价值取向对相关产业进行系统科学的评估和论证,特别要在开发中的工矿区、非粮产区选择重点领域和重点植物进行研发。

根据贵州山区的能源植物分布比较零星分散、收集运输困难等特点,结合加工工艺比较成熟的实际,能够容易形成产业优势的就是车用燃料乙醇和生物柴油。目前应以车用液体燃料为重点,稳定小油桐、甘蔗、芭蕉芋、红薯、马铃薯生产,探索光皮树、黄连木、乌桕、续随子、木薯、蓖麻及其他纤维植物在喀斯特山区的适应性及发展潜力。贵州省粮食自给虽基本平衡,但随着粮食加工转化利用量的逐年增加,粮食供需缺口将继续存在,推行燃料乙醇必须慎重。结合喀斯特石漠化治理和“两江”流域区的生态屏障建设,重点应选择适应性好、抗逆性强的多年生木本能源植物进行研发。

2.加强科技攻关,突破核心技术

鉴于发展贵州生物质能源产业的关键在于保障原料供应、降低生产成本、保护生态环境和增加农户收入,一是针对喀斯特山区的地理气候环境,强化自主创新,重点利用先进育种手段和生物技术手段,选育速生丰产、抗旱耐瘠、抗病虫害的专用能源植物品种。二是研究速生丰产栽培、病虫害防治、矮化密植及配方施肥等适用技术和省力化技术。三是加快科技成果的引进和新技术研发集成、应用与推广,加速科技成果转化,大幅度提高其产量和品质。四是加强小油桐、黄连木、乌桕、续随子、芭蕉芋、甘薯等副产品的综合利用和技术研发,降低生物质能源生产的综合成本,提高综合效益。

3.探索发展模式

发展生物质能源产业是一项产业化程度较高的系统工程,涉及政府、加工企业、科研单位、农户等诸多部门,目前没有现成的模式可循。市场是拉动生物质能源产业发展的前提,科学技术是确保该产业持续稳定发展的关键。特别在发展初期,由于中国能源生产还存在一定的行业垄断,没有稳定的市场,政府要加强领导和监管,切实调动社会各方面发展生物质能源的积极性,尽快建立起一定规模生物能源基地,组织协调好各方面的利益分配关系。建议有关部门应从国家能源发展战略和解决三农问题的高度出发,切实制定相应的扶持政策和措施,要将产品加工、原料种植、基地建设和退耕还林、生态工程、结构调整、石漠化治理、农民增收等结合起来,做好生物质能源作物种植规划和基地建设,以保证原料供给及降低原料成本。推广“公司+科研+基地+农户”的经营模式,明确各方的责、权、利,建设一定规模的产业化示范基地,共同争取国家的政策支持和资金补助,既满足了企业的原料供应,又保证了农民的经济收入,实现农户和企业之间利益共赢,确保此项工作的顺利开展。

参考文献:

[1]田春龙,郭斌,刘春朝.能源植物研究现状和展望[J].生物加工过程,2005,(1):2-4.

[2]吴创之,马隆龙,陈放,等.中国生物质能源产业发展报告(2009―2010)[R].

[3]九三学社贵州省委.关于发展我省生物质能源的建议[EB/OL].世界新能源―生物质能源网,2008-02-09.

[4]王亚萍,姚小华,王开良.燃料油植物资源研究现状与发展对策[J].中国油脂,2007,(5):7-10.

[5]王涛.中国主要生物质燃料油木本能源植物资源概况与展望[J].科技导报,2005,(5):12-14.

[6]邓伯龙,石杨文,陈波涛.贵州生物质能源树种资源的开发与利用[J].资源开发与市场,2006,(3):265-266.

[7]刘新建,王寒枝.生物质能源的现状及发展前景[J].科学对社会的影响,2008,(3):5-9.

生物质能源分析范文第7篇

关键词:广西;农业;生物质能资源;发展目标;发展重点;区域布局;战略选择

中图分类号:F323.214文献标志码:A文章编号:1673-291X(2008)07-0104-02

广西地处亚热带,北回归线横贯中部,阳光充足雨量充沛,生物质资源丰富,特别是甘蔗、木薯等能源作物最具优势。

一、生物质能资源发展目标

1.总体目标。按照发展现代农业、市场农业和能源农业的要求,以制度创新、技术创新为基础,调整产业结构,推进区域化、专业化、规模化、标准化和集约化生产,逐步建设成为以木薯为主,以薯、蔗、稻、蜜为辅,比较优势突出,品种结构合理,市场效益显著,具有亚热带特色的农业生物质能资源生产体系,实现生物质能产业跨越式发展。其目标体系包括两大方面:一是制度创新、技术创新和人才培训,二是区域化、产业一体化和国际化。

制度创新目标。以政府为引导,以企业为主体、以农民为依托构建农民经济合作社,共同参与国内国际市场竞争的制度体系。

技术创新目标。市场指导,政府引导,企业作为创新主体、科研与高等院校作为重要支撑,形成科技链和产业链的生物质能资源产业技术创新模式;依靠现代生物技术、信息技术等高新技术,在能源作物专用品种引进、培育及其规模化种植关键技术与产业化开发、推广应用取得突破,建立较为完善的生物质能资源技术创新体系。

人才培训目标。建立健全与农业生物质能资源产业发展相适应的人才体系;加强生物质能农业高新技术中试基地及其市场建设,发展农村专业化技术组织,建设新型农民科技培训基地,提高农民科技素质。

区域化目标。发挥本地区域优势,通过优化布局和区域分工,走区域化、规模化的发展路子,形成具有亚热带特色的主导产品和支柱产业。

产业一体化目标。以市场为导向,以基地为载体,推进销、农工商、技工贸一体化经营,形成有机结合、相互促进的经营体制,培育一批具有国内国际市场竞争力的农业科技主导型企业和企业集团。

国际化目标。生产质量标准与国际接轨,利用国内外资源和市场,把比较优势变为可持续竞争优势,参与国际竞争,实现生物质能资源产业可持续发展。

2.阶段目标。“十一五”发展目标。主要任务是加大农业基础设施建设和运销服务建设,加快能源农业产业化发展,初步实现木薯、甘蔗、红薯、马铃薯等产业(产品)生产、经营的区域化、规模化和集约化,形成较为完善的能源作物生产基地或产业带,与之配套的农业服务体系基本形成,农产品市场有很大发展,能源作物生产体系初步形成。优良品种覆盖率和先进实用技术覆盖率达90%,能源农产品商品化率达95%。

远期目标。继续扩大能源农业产业化的范围和提高能源作物生产的现代化程度,以生物技术等为重点的能源作物高新技术得到广泛推广和应用并形成产业规模,建成木薯、红薯等能源作物基地,形成较完善的农业生物质能资源生产体系;能源农业商品化、规模化和集约化达到更高水平,具有一批较强国内国际竞争力的优势产品和拳头产品,资源优势、区域优势变为产品优势和市场优势,能源农业产值占农业更大比重。优良品种覆盖率和先进实用技术覆盖率达95%,能源农产品商品化率达100%。

二、生物质能资源重点领域和重点品种选择

1.基本原则。发展农业生物质能资源,应该坚持以下基本原则:

一是坚持与改善农民生产生活条件相结合,拓宽农民增收渠道,促进乡村环境整治,不断提高农民生活水平、改善农民生产条件;二是坚持不与人争粮,不与粮争地,充分利用荒山荒坡和盐碱地等非适宜耕地资源,重点发展以非粮食作物为主的能源作物;三是坚持产业协调推进,构建品种培育、基地建设、加工运销以及维修服务等产业链条,促进资源的循环利用和相关产业的协调推进;四是坚持经济技术可行,因地制宜推广不同模式,同时着眼于突破技术瓶颈,以技术创新拓宽发展领域,提高发展质量;五是坚持以科学发展观指导生物质能资源建设,正确处理好生物质能经济增长和可持续发展的关系,走循环经济之路、推行循环经济生产模式,实现生物质能产业可持续发展[1]。

2.农业生物质能发展重点。根据上述发展思路、目标要求和基本原则,结合广西农业和农村发展实际,今后一个时期,广西农业生物质能产业要大力发展能源作物,推广普及农村沼气,积极发展农作物秸秆固化成型和气化燃料的发展战略,因地制宜地确定发展重点和产业布局,力争走出一条非粮型的、具有广西特色的发展道路。

3.重点能源作物。根据生物质能源作物发展现状、条件和发展要求,遵循优势、市场效益和重点发展原则,重点发展木薯、甘蔗、红薯、马铃薯等作物[2]。

三、重点能源作物区域布局

1.木薯生产布局。以贺州市的信都、来宾市和田林一线以南建立生产基地。重点布局县(区):南宁市的邕宁县、武鸣县、隆安县、宾阳县,梧州市的藤县、蒙山县、岑溪市,钦州市的钦南区、钦北区、灵山县、浦北县,玉林市的博白县、兴业县、北流市,贵港市的平南县、桂平市,河池市的巴马瑶族自治县,来宾市的兴宾区,崇左市的江州区、龙州县,贺州市的信都,北海市的合浦县[3]。

2.红薯生产布局。桂林市的全州县、兴安县、永福县、灌阳县、荔浦县、恭城瑶族自治县,玉林市的陆川县、博白县、北流市,北海市的北海市辖区、合浦县,钦州市的钦南区、钦北区、灵山县,贵港市的平南县、桂平市,梧州市的藤县、岑溪市,贺州市的八步区,来宾市的兴宾区。

3.马铃薯生产布局。重点布局钦州、玉林、贵港、来宾等市生产带。

4.甘蔗生产布局。以崇左市、南宁市、来宾市、柳州市、百色市、贵港市构建生产带。重点布局县(区):崇左市的江州区、扶绥县、宁明县、龙州县、大新县,南宁市的邕宁县、武鸣县、隆安县、宾阳县、横县,来宾市的兴宾区、象州县、武宣县,柳州市的柳江县、柳城县,百色市的右江区、田东县、河池市的宜州市,贵港市的覃塘区,防城港市的上思县。

四、科技战略选择

1.技术路线。建立以区域布局、技术创新、品种结构调整、中试及示范基地、一体化组织和经营为主体的技术路线,提高农业生物质能资源生产能力,加快生物质能产业发展。

2.技术创新模式。为满足生物质能产业的迅速发展要求,农业生物质能资源科技的研究,不仅要在具全局性、战略性和前性的重大理论和关键技术上实现突破,更紧迫的是要对单项技术和先进实用技术成果进行组装集成和配套化,并实现产业化开发。这就要通过组织创新、管理创新和机制创新,使农业企业特别是农业产业化龙头企业与农业科研院校紧密结合,构建以企业为主体的科技创新体系。

3.科技战略选择。

1)常规技术全面升级战略。以提高能源作物产品质量、节本增效、减少污染为目标,以生物技术、信息技术等为主导,立足于生物质能源作物产业升级需要,进行科技力量的重新配置,重点开展能源作物专用品种及其配套栽培、施肥、灌溉、植保技术的升级与换代以及农业机械化技术的升级。加强能源作物生物灾害可持续控制技术的应用,重点进行农业信息技术集成,逐步建立能源作物灾害监测、预测体系;以internet网络为平台,建立市、县(区)、乡镇能源作物病虫信息传递网络。

2)技术跨越发展战略 。以农业增效、农民增收为核心,以技术突破和技术集成配套为内容,以技术跨越推进能源作物产业快速升级换代。形成以现有高新技术开发区为核心的生物质能源科技产品中试基地、生产性试验和示范基地,开发一批对能源作物发展有重大影响的主导产品、关键技术和共性技术,培育一系列可大规模推广应用的新品种、新技术,解决能源作物科技的难点和生产应用性、区域性的重大科技问题。

3)科技产业化发展战略。在能源作物科技成果开发上,以产业化为突破点,通过政府的推动,鼓励和支持大中型农业科技企业参与开发,以重点项目的带动,促进产业化的发展。在总体部署上,要充分体现“上规模、抓机制、创名牌、求效益”的原则,克服能源作物生产的分散性、弱质性和可控性差的问题,以市场为导向,以效益为核心,合理配置各种资源。一是建设能源作物科技成果产业化示范基地。根据不同区域能源作物发展方向和特色,建立一批集生产、加工、销售一体化的综合性示范基地、示范区。二是培育发展生物质能源型科技企业。以示范基地、示范区为载体,以项目为纽带,推动农业科技企业依托自身的科技实力或与农业科研单位共同开拓技术市场。三是建立生物质能科技产业化管理体系。政府要择优重点加大对物化的生物质能科技成果的开发力度。

4)技术标准化推进战略。一是建立和完善地方农业标准体系。按照国家农业标准体系的总体要求,在国家标准、行业标准的基础上,根据广西能源作物优势和产业发展的需要,对能源作物种植、加工、销售全过程建立标准体系。进一步完善甘蔗、木薯标准化生产技术规程,尽快开展其他特色能源作物产品标准生产技术研究,加快制定广西能源作物产品质量标准和栽培技术规程。二是加大技术标准的推广实施力度。(1)以甘蔗、木薯技术标准示范基地的实施为突破口,全面启动能源作物技术标准示范基地建设。(2)拓展技术标准的实施范围,努力在生物质能源作物种植生产的各个领域推行标准化;(3)发挥农产品行业协会和农民专业合作经济组织的作用,提高技术标准推广实施的成效。

参考文献:

[1]陆宇明,梁贤,卢庆南.广西生物质产业发展中存在的几个问题[J].广西农业科学,2007,38(6):691-693.

生物质能源分析范文第8篇

Abstract: Based on the theory of industrial ecology and recycling economics, this paper described the structure of the bio-energy industrial chain of HB Corporation in Mongolia, which has the three characteristics of the ecological, recycling economics and network chain. On this basis, from the perspective of the longitudinal extension and circumferential process, this paper further put forward several suggestions on perfecting the network of the bio-energy industrial chain.

关键词: 生物质能产业;生态产业链网;循环经济;生态工业

Key words: bio-energy industry chain;ecological industry chain network;recycling economy;ecological industry

中图分类号:F273文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)01-0109-03

0引言

生物质能作为一种化学态能,不仅能够发电、供热,而且还能转化为液态燃料和生物基产品,是唯一可大规模替代化石燃料的能源,主要发达国家的技术专家和决策者都非常重视生物质能产业的开发[1]。近年来,伴随着针对生物质能产业创新而发生的“车人争粮”、“人道危机”、“环境问题”等激烈论争,在此背景下,生物质能产业基于循环经济理论、工业生态理论所建立的生物质能生态产业链网具有良好的经济效益和环境效益,已成为生物质能产业发展的新的趋势和特点。

1HB集团生物质能产业链网结构解析

HB集团发展生物质能产业,主要是利用各种植物秸秆、林作物以及不能作为食用油的油作物等。HB集团所在城市耕地面积中有可耕地1100万亩,灌溉面积900万亩,有待开发面积760万亩。其主要粮食作物包括小麦、玉米,种植面积各为190.8万亩、208万亩,另外还有油葵、食葵等经济油料作物,这为HB集团生物质能产业的发展提供了足够的纤维类原料;巴彦淖尔市边际性及周边的土地多为沙荒地、盐碱地、荒坡地,共有2000万亩,其可作为生物质能产业发展的林木种植基地,种植面积可达300万亩以上。HB集团现已在该市边际性土地上建立石油植物园,重点培育油料作物文冠果,该植物为落叶灌木或小乔木,生长周期为2年,主要产于内蒙古地区,适应性强,喜生于沙质肥沃土壤,根系深,有抗干旱的优良特性,一般在干旱沙荒地带生长良好。

目前集团开发的生物质能三大产品包括生物甲醇、生物柴油和燃料乙醇。该集团以石油植物园、甲醇基燃料系统、生物柴油――生物油联产系统、纤维制乙醇系统、热电联产系统、环境综合处理系统为框架,各系统之间通过中间产品和废弃物的相互交换而互相衔接,从而形成了一个比较完整的生物质能产业链网(图1)。本文将从企业链、产品链、生产链、技术链四个方面对HB集团生物质能产业链进行阐释。

1.1 HB集团企业链解析从图1中可以看出,HB集团主要由三条企业链组成,企业链①:石油植物园生物柴油、生物油联产系统环境处理系统,是以环境综合处理系统为链中下游企业,该系统的物料投入主要是来自集团内生物质能生产系统和热电联产系统生产过程中排出各种废水、废渣和废气等废物;企业链②:生物甲醇系统生物柴油、生物油联产系统石油植物园,以环境综合处理系统为链中上游企业,它表示废水、废渣和废气等经该系统处理后,被集团内其他系统循环利用的过程。其中该系统主要利用回用水工程,将废水经过处理以后,达到了工业用水的要求,因此又重新被集团中甲醇基燃料系统、燃料乙醇系统所利用;企业链③:石油植物园燃料乙醇系统环境综合处理系统石油植物园,以热电联产系统为链中上游企业,它表示该系统以利用甲醇基燃料系统的余热和其他投入为基础,将产生的电、汽、热全部应用于集团内三大生物质能产品系统的生产过程。

另外,可以看出环境综合处理系统、热电联产系统与集团内三大生物质能产品系统的联系紧密,实现了集团内的水循环、能量循环。

1.2 HB集团产品链解析从产品结构视角看,产品链是指以某项核心技术或工艺为基础,以市场前景比较好的、科技含量比较高的、产品关联度比较强的优势企业和优势产品为链核,以产品技术为联系,投入产出为纽带,上下连结、向下延伸、前后联系形成的产品链。产业链中,上一个企业的产出是下一个企业的投入――这是产业链的“基础内含链”[2]。

从企业链的角度来讲,HB集团仅有三个生物质能产品系统,但从产品链的角度来讲,HB集团生物质能产品共有五种:生物甲醇、生物柴油、生物油、燃料乙醇、碳酸二烷酯等。从生物柴油、生物油联产系统的工艺流程看出,油酸甘油酯通过酯交换、酯化,分别生成了生物柴油、生物油两种生物质能产品;甲醇基燃料系统最终生产出生物甲醇、碳酸二烷酯两种生物质能产品,碳酸二烷酯以生物甲醇为原料,由生物甲醇进一步加工而生成。另外生物甲醇作为中间投入,用于生物柴油、生物油系统中,作为最终生物质能产品生物柴油的中间投入,由此便形成了HB集团生物质能产品链。

1.3 HB集团生产链解析生产链是与最终产品生产直接和间接相关的诸多企业及社会经济的若干部门之间的一种相互依存、相互制约的链状经济技术关系。

生产链结构及运行有两个突出特点[3]:一是各个环节在空间上的并存性和运行时间上的继起性。所谓空间并存性,是指链条的基本环节在空间上不能空缺,也就是在同一时点上各个环节都必须同时存在;所谓时间的继起性,是指生产链的每一个生产环节的运动不仅自身不能停止,而且必须一个继一个地有序地跟着前进;二是链状结构之间的比例性和运动的平衡性。只有各环节在组织规模与作业数量保持一定的比例,才能保持各环节在运动中的动态平衡,也只有保持链状环节的动态平衡,才能保持整个生产链良性互动,并产生出整合的前推力量。

对于HB集团的五个系统,各个系统之间是相互联系、相互作用的。其中任何一个系统产品产量和规模的变化都会给其他系统带来影响。如:热电联产系统,该系统存在的意义是保证集团各系统的电、汽、热及时、保质保量供应给其他的系统,这样才能保证集团生物质能产品的正常生产。但是如果三大生物质能产品系统中任何一个企业想要扩大生产规模,那么该系统对电、汽、热的需求便会增加,此时就应该相应的扩大热电联产系统的规模。

1.4 集团技术链解析产业链中每个企业为了保证产品生产的质量,都有一系列的技术支撑,所有不同环节企业的技术之和便构成了产业链的技术链[4]。由于每个企业都有自己的核心竞争力,因此每个企业也都有独特的技术,这些技术是企业的竞争优势所在。当市场需求发生变化时,首先就要引起产业链的技术链的变化,只有技术链能顺利对接才能保证产业链生产上的对接,才能保证产业链的稳定运行。HB集团各系统之间存在着紧密的经济技术联系,没有了各种生物质能技术的支撑,就不能形成生物质能产业链。

以纤维制乙醇为例,该工艺与发酵法纤维乙醇相比,成本相当于其58%,投资低65%,生产规模是其2-3倍,与天然气制醇类燃料相比,大大节省了温室气体CO2的排放(是其26%),该技术工艺是由HB集团自己开发的。

HB集团吸纳国内三所在生物质炼制领域技术领先的重点大学作为股东,共同办企业。由大学教授与企业科研人员共同组成课题组;用大学的基础研究设施和企业的应用研究、小试生产、中试生产设施共同完成科研开发;由大学的基础理论研究与企业的产品研发、应用技术研究结合。队伍精干、具备一流的研发试验设施,形成灵活高效的运作机制,显著的自主创新优势和突出的技术特色,能够持续不断地为生物质炼制产业技术进步提供有力支撑。

2HB集团生物质能产业链的特性分析

2.1 生态产业链特性生态产业链一般是指依据生态学原理,以恢复和扩大自然资源存量为宗旨,为提高资源基本生产率和根据社会需要为主体,对2种以上产业的链接所进行的设计(或改造)并开创为一种新型的产业系统的系统创新活动[5]。生物质能产业链本身是一种借助于高新科技将“生态工业系统”与“自然生态系统”相耦合而形成的产业链,因此其必定具有一定的生态特性:

2.1.1 从集团发展生物质能的原料来看,甲醇基燃料系统、纤维制乙醇系统均以植物纤维、草这样的农林废物为原料,这些纤维素类物质是地球上最丰富、最廉价的可再生资源,对其的利用不但可恢复、扩充自然资源增量,还会减少这些废物对生物生存空间的侵占和一定的环境污染;另外该集团利用巴彦淖尔市边际性土地(沙荒地、盐碱地、荒坡地)种植文冠果果树等生物质能林木,原料供应不但做到了“不与人争粮”,“不与粮争地”,从而避免以往生物质能产业引起的“车人争粮”、“人道危机”、“环境问题”等激烈论争,而且将能源林基地建设与防风固沙、城市周边绿化融为一体,更是很好的体现了该集团生物质能产业链的生态特性。

2.1.2 从生物质能产业链的“生态工业系统”角度来讲,集团研发部依据生物质C、H、O循环机理、生物质炼制与环境的协调性、生物质产品技术经济分析等设计和改进生物质能生产工艺,其生产过程中处处体现绿色、无毒和安全的特性。例如:在生物柴油、生物油联产系统整个工艺生产过程中,利用国际领先的工艺(生物柴油生产过程采用国际先进的汉高法;生物油生产过程采用国际先进的有利凯玛法,这些方法为国际通称的“绿色精细化工”行业),不添加任何对环境可能造成污染的添加剂,且工艺安全合理。另外,在生产过程中,涉及外运的易燃易爆品为工业溶剂油和甲醇,将采用专用车、专用道、专用时间运输。

2.1.3 从生物质能产品利用的角度来讲,生物质能产品较石油能源产品来讲,其本身具有很好的环境友好特性。生物柴油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污染的芳香族烷烃,因而废气对人体损害低于柴油。

一直以来,煤炭作为不可再生的化石能源,是我国主要依赖的能源,在一次能源消费中其比例高达70%,然而煤炭的利用给我国带来了巨大的环境问题,CO2、SO2等有害气体的大量排放,造成环境污染的同时也制约着我国经济社会的可持续发展。生物质能作为世界第四大能源,是唯一既可再生又可直接储运的能源,其开发利用可使人类摆脱对化石能源的依赖,对生态环境保护具有重要的意义。

2.2 循环经济特性循环经济是指为保护环境,实现物质资源的永续利用及人类的可持续发展,按照生态循环体系的客观要求,通过清洁生产、市场机制、社会调控等方式促进物质资源在生产中循环利用的一种经济运行形态。资源的循环利用是循环经济的核心内涵,“循环”则是循环经济的中心含义。“循环”是指经济赖以存在的物质基础――资源在国民经济再生产体系中各个环节的不断循环利用[6]。

HB集团循环经济特性主要表现在:

2.2.1 在生产加工过程中对能源原材料的果实、秸秆、叶子等全方位的利用。以石油植物园中生产的文冠果为例,文冠果是我国特有的优良木本油料树种,种子含油量为45%-50%,种仁含油量70%。从能源角度看,是一种理想的能源林植物。HB集团将文冠果果实作为生物柴油、生物油投入的原料;其废枝条用于燃料乙醇和热电联产系统;文冠果叶被采摘直接销售到市场,经其他企业加工生产高级茶叶。

2.2.2 通过适当的技术尽量将生产的副产品进行回收。HB集团三大生物质能产品系统在生产过程中均有一定数量的副产品生成。如:甲醇基燃料系统副产品二氧化碳、堆肥;生物柴油、生物油联产系统副产品甘油、粕;纤维制乙醇系统堆肥。其中,副产品堆肥作为有机复合肥用于石油植物园的中间投入进行使用,以实现节约资源、减少集团开支的作用。另外,副产品甘油、粕等直接流入市场,为集团创造了额外的经济效益。

2.2.3 在各系统生产过程中,一个系统排出的“废物”作为集团内其他系统的最初投入进行生产。以甲醇基燃料系统为例,其在生产过程中产生的“废热”就被热电联产系统所利用;集团内各系统生产过程中所排出的“废渣”、“废水”等废物,均是环境综合处理系统的最初投入。在环境综合处理系统中,通过回用水工程,实现了集团内的水循环。

2.3 产业链网结构特性根据以上论述,HB集团生物质能产业链既具有生态性、又具有循环经济特性。这就造成在集团内部,一条产业链的“下游企业”有可能另一条产业链的“上游企业”。产业链的这种特性,很好的实现了系统间的物质集成、能量集成,通过上下纵向延伸和横向环向拓展,形成产业间的工业代谢和共生关系,构建出生物质能产业共生网络系统。其中上下纵向延伸是对生物质资源进行深加工,环向拓展就是将上下延伸的产业链排放出来的副产品或废弃物再深度加工。

产业链网状结构的构建需要多种技术,除包括循环经济技术中通常使用的替代技术、减量化技术、再利用技术、资源化技术以外,还包括系统优化技术以及共生链接技术。系统优化技术从系统工程的原理出发,通过资源、能源工业代谢分析,实现区域物质流、能量流、信息流、价值流等优化配置的软科学技术,可用于指导产业链网状结构的构建;共生连接技术是在构建产品组合、产业组合、实现产业链链接和产业共生时所需要开始的链接技术,这对于构建生态产业链的成功起到关键作用。

根据前面对集团产业链的解析结果,该集团目前存在的纵向主导产业链有以下几种:文冠果果实――生物柴油――市场;文冠果果实――生物柴油――生物油――市场;文冠果纤维茎秆――燃料乙醇――市场;生物质纤维――生物甲醇――市场;生物质纤维――生物甲醇――生物柴油――市场;生物质纤维――生物甲醇――碳酸二烷脂――市场。

而环向产业链的构建主要是靠集团内两大寄生型共生系统为媒介进行搭建。环境综合处理系统吸收并消化三大产品系统产生的废水、废渣、废气,并实现了废水回用于集团各系统,实现了水系统集成;热电联产系统利用石油植物园中植物纤维以及生物甲醇系统的余热实现发电,并用于集团各系统对于热、电、汽的需求,但是从对该集团生物质能产业链耦合程度的考察结果来看,其在纵向延伸的深度和横向延伸的广度可进一步加强,从而构建出更加健全稳定的生物质能产业链网状结构。

3HB集团生物质能产业链网改进措施

HB集团生物质能产业链网在其结构形成和发展过程中,会不断加深各种链网结构的纵向延伸和横向联系,从而又形成新内容的链状结构,最终形成更复杂的产业链网状结构。根据目前HB集团生物质能产业链网的发展情况,提出了如下改进措施:

3.1 燃料乙醇产业向上延伸与化石能源煤炭产业接轨,利用劣质煤炭褐煤与植物纤维双原料技术,生产乙醇基燃燃料。具有丰富的煤炭资源,在该地区煤炭资源开发与利用过程中,一部分劣质煤市场竞争力较弱,价格低廉,在对其开采过程中往往造成很大的浪费;另一方面,集团现有的纤维制燃料乙醇气化技术存在着能量利用率低、过程污染严重等问题,因此该技术亟待改善。本文建议结合当地煤炭资源优势在纤维制乙醇系统中将褐煤这一劣质煤作为原料与植物纤维混合制乙醇,在改进技术工艺的基础上,使生物质能产业向上延伸与煤炭行业接轨。

3.2 延长生物甲醇产业链网生物甲醇系统可进一步利用甲醇催化脱水制备二甲醚、再度脱水制备汽油技术,生成最终产品生物汽油,延长其产业链长度,增加经济效益。生物质能产品的主要风险来自市场的竞争,而产品的价格竞争又是市场发展的重要因素。该项目直接利用本集团生产的生物甲醇来生产生物汽油,降低了原料成本,提高了生物汽油的市场竞争力,与原有生物甲醇产业链相比,其经济效益的提高非常明显。

3.3 扩大环境综合处理系统的规模改进污水处理技术,并将处理后的水用于石油植物油的灌溉和生物柴油系统中,更好发挥集团水集成系统功能。集团环境综合处理系统虽然在一定程度上实现了水集成系统的功能,但是其集成程度并不完善,这直接造成以环境综合处理系统为主导企业的产业链网络中的环链结构不够发达。另外,集团中生物柴油系统也是一个用水量较多的系统,而目前其用水主要来源为新鲜水,因此为节约水资源,提高环境综合处理系统的水处理能力势在必行。

3.4 构建CO2利用产业链纵观本集团生物质能产业链网络,我们发现在其生产过程中,排放的主要废弃物就是CO2,且以生物甲醇系统为最,每生产一吨生物甲醇就会产生0.1吨的CO2。

结合本集团种植业与工业生产相结合的现状,可考虑利用CO2发展生态农业。具体做法是:收集各系统产生的CO2气体用于集团石油植物油温室育苗过程,以达到减少温室气体排放的目的。与此同时,还可利用集团中各系统产生的余热来维持温室温度。

4总结

通过对HB集团生物质能产业链网的分析,得出以下结论:

4.1 生物质能产业链网是一种借助于高新科技将“生态工业系统”与“自然生态系统”相耦合的资源循环利用型产业链,以此发挥该产业在经济部门中的静脉作用。生物质能产业链网的培育要充分发挥产业集成技术与循环经济技术的优势。

4.2 生物质能产品企业的核心技术是提高生物质能产业的生产效率和经济效益的关键因素。HB集团应进一步加大对生物质能技术的开发力度,使其成为产业链中技术创新、专利、标准、品牌等方面具有竞争优势的核心企业,以其良好的发展前景吸引更多的生物质能产品的消费者。

4.3 通过探讨各产业之间的链网结构以及其特性,找到产业链上生态经济形成的原因,并借此进一步提出了完善集团生态产业链网内部的“物质流”和“能量流”的几个建议,以实现整个集团产业链网的和谐健康发展。

参考文献:

[1]International Energy Agency Bioenergy 2006 Annual Report..

[2]Fischer G,Schratten L.Global Bioenergy Potential Through 2050 [J] .Biomass and Bioenergy,2001(20):151-159.

[3]K. Maniatis,G. Guiu and J. Reisgo. The European Commission perspective in biomass and waste thermochemical conversion. In:A.V. Bridgwater,Editor,Pyrolysis and gasification of biomass and waste,CPL Press,Newbury(2003),pp.1-18.

[4]刘贵富.生态产业链研究―产业链基本理论[M].吉林:吉林科学技术出版社,2006:96-98.