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第1篇：生物質(zhì)資源的特點范文

關鍵詞：林業(yè)生物質(zhì)；能源；可持續(xù)發(fā)展

中圖分類號：F326.2　文獻標識碼：A　文章編號：1674－0432(2011)－05－0263－1

森林資源是地球上的可再生資源，是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，不可再生能源的不斷減少，能源的可持續(xù)發(fā)展問題受到全世界的普遍關注。我國是個能源消耗大國，能源與資源、環(huán)境和社會發(fā)展的矛盾日益突出。因此，林業(yè)生物質(zhì)能源的開發(fā)利用，對我國能源的可持續(xù)發(fā)展有著十分重要的意義。

生物質(zhì)能是蘊藏在生物質(zhì)中的能量，是綠色植物通過葉綠素的光合作用，將太陽能轉(zhuǎn)化為化學能而貯存在生物質(zhì)內(nèi)部的能量。煤、石油、天然氣等能源也是由生物質(zhì)能轉(zhuǎn)變而來的。生物質(zhì)能是可再生的能源，通常包括以下幾個方面：一是木材、森林工業(yè)廢棄物；二是農(nóng)業(yè)、果林生產(chǎn)過程中廢棄物；三是自然植被、水生植物；四是人類和動物糞便；五是城市和工業(yè)廢棄物。生物質(zhì)能資源是僅次于煤炭、石油、天然氣之后第四大能源，它在整個能源系統(tǒng)中占有重要的地位，一直是人類賴以生存的重要能源之一。生物質(zhì)能源的應用能夠部分替代煤等常規(guī)能源，緩解目前能源供應緊張的問題。同時能夠?qū)崿F(xiàn)資源綜合利用，減少氮氧化物、二氧化硫和溫室氣體的排放。由于植物生長所需要的碳元素全部來自對空氣中二氧化碳的吸收，因此，可以認為生物質(zhì)能源是二氧化碳氣體零排放的清潔能源。

林業(yè)在國家的經(jīng)濟建設、生態(tài)建設和國土保安中起著重要作用。我國地域遼闊，森林分布廣泛，蘊藏著大量生物質(zhì)。在林業(yè)建設中大力開發(fā)利用林業(yè)生物質(zhì)能源，具有明顯的特點和優(yōu)勢。

首先，森林中生物質(zhì)能源豐富，大量樹種富含油脂、木質(zhì)纖維及非食物類果實淀粉，能轉(zhuǎn)化為多種形式的能源產(chǎn)品和生物基產(chǎn)品。其次，我國人多地少，國情決定必須在確保糧食安全的前提下，積極發(fā)展生物質(zhì)能源。林業(yè)生物質(zhì)資源的種植，主要是利用宜林荒山荒地以及不適宜種植糧食作物的沙地、鹽堿地等邊際性土地，不需要占用農(nóng)地。所以說，開發(fā)利用林業(yè)生物質(zhì)能源，林業(yè)有著得天獨厚的條件，發(fā)展前景廣闊。

同時，開發(fā)利用生物質(zhì)能源，對林業(yè)的自身建設也有著十分重要的意義。

(1)發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源可以加快造林綠化步伐，提高森林質(zhì)量，改善生態(tài)環(huán)境，壯大林業(yè)產(chǎn)業(yè)。在荒山荒地、沙區(qū)、鹽堿地等立地條件較差地區(qū)，廣泛培育可作為生物質(zhì)能源的林木，能有效地促進植被恢復，加快荒山荒沙綠化，提高森林覆蓋率。

(2)發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源，還能充分利用林業(yè)的“三?！蔽锖蜕謸嵊g伐物，可以有效促進中幼齡林的撫育，提高森林資源利用效率和森林質(zhì)量。

(3)發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源有利于環(huán)保，能實現(xiàn)可持續(xù)利用，降低原料成本。林業(yè)生物質(zhì)能源大多利用林木果實和平茬(采伐)林木生物量，一次種植后可持續(xù)利用幾十年，期間生長著的林木發(fā)揮著正常的生態(tài)功能，同樣保護著環(huán)境。還有林業(yè)生物質(zhì)資源培育成林后，不用每年重新種植，可降低原料成本。

我們要注重開發(fā)林業(yè)生物質(zhì)能源，在開發(fā)的進程中，還要堅持走林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的道路。林業(yè)可持續(xù)發(fā)展在國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展中起著不可替代的作用?？沙掷m(xù)林業(yè)不僅從健康、完整的生態(tài)系統(tǒng)、生物多樣性、良好的環(huán)境及主要林產(chǎn)品持續(xù)生產(chǎn)等諸多方面，反映了現(xiàn)代森林的多重價值觀，而且對區(qū)域乃至整個國家、全球的社會經(jīng)濟發(fā)展和生存環(huán)境的改善，都有著不可替代的作用。因此，要保障林業(yè)生物質(zhì)能源的健康發(fā)展，要走林業(yè)可持續(xù)發(fā)展道路，必須注重林業(yè)可持續(xù)發(fā)展原則。具體應注重以下幾方面：

(1)堅持生態(tài)、經(jīng)濟和社會效益并重的原則。從林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的長遠觀點出發(fā)，處理好森林資源的培育、保護與開發(fā)利用的關系，做好可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃。

(2)在堅持資源永續(xù)利用的原則下，來發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源。要在保護森林的同時，大力發(fā)展生長快、效益好的經(jīng)濟林和開發(fā)見效快的林副特產(chǎn)品，選育和引進適合本區(qū)生長的良種。

第2篇：生物質(zhì)資源的特點范文

關鍵詞 藥物；微生物；放線菌；基因組學；研究；研發(fā)

中圖分類號 Q939.93 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2014）21-0284-02

在臨床藥物學研發(fā)中，針對中藥、化學藥物及生物技術藥物研究較多，而微生物藥物方面的研究并不多。隨著微生物次級代謝產(chǎn)物研究的增多，有關微生物新藥的開發(fā)也越來越多，而且微生物藥物還具有條件溫和、易工業(yè)化生產(chǎn)及污染小等優(yōu)點，加強微生物類藥物研究和開發(fā)具有現(xiàn)實意義。

1 微生物藥物的發(fā)展歷程

人類認識微生物的歷史悠久，但研究微生物藥物的歷史并不長，尤其是對微生物次生代謝產(chǎn)物方面的藥物研究歷史更短，至今不過70年。微生物藥物中的青霉素是由英國的細菌學家在1929年發(fā)現(xiàn)的，20世紀40年代初學者Chain與Florey將青霉素應用到了臨床治療中。隨后，從微生物次生代謝產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)了慶大霉素、紅霉素、螺旋霉素及林可霉素等藥物。隨著醫(yī)藥學的發(fā)展，人們對疾病分子基礎與藥物作用機制越來越了解，還能在體外構(gòu)建各類藥物篩選的模型，極大地提升了微生物藥物研制。微生物所篩選的生理活性物質(zhì)中，除了抗生素外，在抗腫瘤用藥、免疫抑制劑及酶抑制劑等領域也具有很大的藥物開發(fā)價值。在近70年的微生物藥物研究中，科學家從土壤、動物、植物、海洋中獲取微生物，還有些微生物來自高寒、高溫及高壓等極端環(huán)境，而人類對微生物的了解仍然較少，還不到3%，在微生物代謝的產(chǎn)物當中，還存在著大量待開發(fā)的藥物，需要人們進一步研究與開發(fā)。

2 微生物藥物的特點

微生物藥物是指微生物在生命活動過程中，產(chǎn)生的具有生理活性的次生代謝產(chǎn)物及其衍生物。近些年，隨著其微生物次生代謝產(chǎn)物生理活性的研究，微生物中靶位確切的多糖及蛋白分子等活性物質(zhì)被發(fā)現(xiàn)[1-2]。次級代謝產(chǎn)物難以用化學法進行合成，即使能合成也無法有效實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)，若把小分子的物質(zhì)進行化學修飾之后，可獲得含有使用價值更高的微生物藥物。與化學藥物相比，微生物藥物具有以下特點：一是微生物的生長周期較短，易選育菌種，易控制，可經(jīng)大規(guī)模發(fā)酵進行工業(yè)化生產(chǎn)；二是微生物的來源非常豐富，篩選時不用特別考慮先導化合物，篩選幾率也比較大；三是通過微生物藥物合成改造，微生物藥物生產(chǎn)能力得到很大提升，便于新微生物藥物合成。微生物多樣性使得臨床醫(yī)藥的應用前景更為廣闊。

3 微生物藥物資源的研究

3.1 海洋微生物藥物

在整個地球，面積最大的是海洋，海洋具有高壓、高鹽、高溫及無陽光等自然特點。海洋中的微生物具有較特殊的遺傳背景與代謝方式，可能產(chǎn)生功能及結(jié)構(gòu)特殊的活性物質(zhì)[3]。研究表明，海洋微生物中，近27%可產(chǎn)生抗菌類的活性物質(zhì)，其分離出的代謝產(chǎn)物大多數(shù)含有生物活性。例如，Koyama等學者從海洋真菌中獲得了新二萜藥物。當前，從海洋微生物代謝產(chǎn)物當中，發(fā)現(xiàn)了很多結(jié)構(gòu)特殊、新穎的活性物質(zhì)，這些活性物質(zhì)在陸地微生物中未發(fā)現(xiàn)過，因此海洋微生物藥物是非常具有開發(fā)潛能的天然藥物。

3.2 稀有放線菌微生物藥物

多數(shù)活性物質(zhì)源于普通的放線菌，但從普通放線菌當中獲取新的活性物質(zhì)幾率下降，研究范圍逐步拓展至稀有放線菌中。自20世紀50年代開始，有些稀有放線菌的代謝產(chǎn)物已應用到臨床中，例如，慶大霉素、紅霉素與安莎類等物質(zhì)。目前，人類認知的放線菌種類不到實際種類的10%，放線菌微生物藥物的研發(fā)還具有很大發(fā)展空間。

3.3 極端環(huán)境下的微生物藥物

在高溫、高酸、高鹽及嚴寒等極端環(huán)境下，長期生長的微生物，其生理機制及基因類型均較為獨特，代謝產(chǎn)物也比較特殊?，F(xiàn)代所知的微生物藥物資源種類占實際種類資源不到10%，而極端環(huán)境下的微生物更少，在極端環(huán)境中，更能發(fā)現(xiàn)未知的微生物藥物資源。如近些年云南大學對青海及新疆等地區(qū)中極端環(huán)境下的微生物進行了系統(tǒng)研究，并獲得了很多未知微生物，有效推進了微生物藥物的研究和開發(fā)。

4 基因組學研究下的微生物藥物開發(fā)

隨著人類和微生物基因組學的深入研究，近5 000種蛋白或功能基因被認成潛在藥物的靶標，這給微生物藥物篩選及發(fā)現(xiàn)打下了基礎，其藥物靶標和基因組學研究發(fā)展緊密相關。根據(jù)統(tǒng)計可知，在2009年之前，整個世界有2 500余種病毒，其中，完成基因測序的真菌有100余種，細菌約600種。隨著微生物基因組學計劃和蛋白基因組學研究的不斷深入，建起了相應的蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫，對一些重大疾病的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進行了系統(tǒng)測定，剖析了蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)，并發(fā)現(xiàn)了一些具有藥物作用的靶標[1]。從病原微生物看，功能性基因組的研究為致病基因及必需基因的確定奠定了基礎，尤其是一般性病毒，整個基因組能編碼約10個蛋白基因，而功能蛋白中4～6個是藥物靶標。從細菌方面看，細菌基因組要比病毒基因多，細菌基因組多在4 Mbp左右，編碼蛋白基因約數(shù)千個，獨特必需基因有數(shù)百個，為潛在藥物的靶標奠定了基礎，對于真菌來說，有些致病真菌基因組已完全測序出來，因此具有真菌生長的基因為人類非同源基因預測提供了可能性，如假絲酵母基因組的序列當中，就發(fā)現(xiàn)了200余個基因，但人的基因組當中有些沒有同源性，運用其潛在靶標可尋找到藥物的靶點[4-5]。

5 我國微生物藥物研發(fā)思考與展望

隨著我國生命科技不斷發(fā)展，醫(yī)學領域?qū)ξ⑸镔Y源越來越重視，微生物藥物研發(fā)不斷增多，其藥物靶點不斷被發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)代化學實體當中，超過10%為微生物藥物，并且屬于新衍生物研發(fā)。我國微生物資源非常豐富，但對微生物認識有限，尤其是海洋、植物及極端環(huán)境下的微生物研究較少，運用基因組學技術獲取微生物衍生物中的藥物，這已成為微生物新藥獲得的重要方式[6-8]。與發(fā)達國家比較，我國在微生物藥物方面的研究比較欠缺，政府部門也應給予重視與支持，加強我國微生物藥物方面的研究與開發(fā)，為人類的生命安全做出貢獻。

6 參考文獻

[1] 朱寶泉，胡海峰.微生物藥物研究中新技術和新方法的應用[J].中國天然藥物，2004，11（4）：3-8.

[2] 武臨專，洪斌.微生物藥物合成生物學研究進展[J].藥學學報，2013，6（2）：155-160.

[3] 王霞.海洋微生物藥物研究進展[J].天津化工，2012，4（4）：4-6.

[4] 陶阿麗，蘇誠，余大群，等.微生物制藥研究進展與展望[J].廣州化工，2012，40（16）：17-19.

[5] 劉飛，伍曉麗.生物技術在微生物藥物研究中的應用[J].重慶中草藥研究，2007（1）：38-40.

[6] 陸茂林，司飛.微生物新藥創(chuàng)制的思路與方法[J].中國天然藥物，2006（3）：17-20.

第3篇：生物質(zhì)資源的特點范文

關鍵詞：生物質(zhì)；壓縮；參數(shù)分析

基金項目：河北省高等學校科學技術研究重點項目――生物質(zhì)壓縮成型參數(shù)分析及工程應用研究，項目編號：ZD2014095

中圖分類號： S216 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/ki.jlny.2017.06.061

中國生物質(zhì)資源豐富，每年產(chǎn)生大批的農(nóng)作物秸稈，主要有玉米秸稈、小麥秸稈、稻草、棉花稈和高粱稈[1]，除了豐富的草、灌木、水生植物資源外，每年還有大量的林業(yè)加工廢棄物產(chǎn)生[2]。這些生物質(zhì)資源為生物質(zhì)綜合利用提供了條件。生物質(zhì)資源的特點是本身松散，不容易收集、儲存和運輸，也不容易直接利用，最有效的利用方法是對其進行壓縮成型處理。壓縮成型處理后的生物質(zhì)體積可以大大減小而密度增大，將其壓縮成捆狀或塊狀，可以用作飼料使用，也可以當作燃料使用。

1 生物質(zhì)壓縮成型方法

生物質(zhì)壓縮成型有壓捆處理和壓塊處理兩種方式，是一種干儲方法，壓捆處理的物料密度相對較低，常用作飼料，物料經(jīng)過切割晾曬后，使用方草捆壓捆機或圓捆壓捆機進行壓縮處理。壓塊處理的物料密度較高，其既可以用作飼料，也可以用作燃料，物料經(jīng)過切割晾曬后，利用各種類型的壓塊機壓縮成型。無論是壓捆機還是壓塊機，其作用原理都是物料在機械壓縮力的作用下，讓物料通過壓縮室或通過模具型腔后壓縮成型。

2 生物質(zhì)壓縮工作原理

物料在壓縮室內(nèi)壓縮的作用原理圖見圖1。由曲軸帶動活塞在一個矩形截面的導向槽內(nèi)移動，松散的物料從開口處喂入。當材料與活塞接觸并被向前推進時就被相對壓縮，進入壓縮室的材料達到所要求的密度時，物料克服相對于壓縮室的靜摩擦阻力，物料被推動向出口移動而被壓出壓縮室。

3 生物質(zhì)壓縮成型的影響參數(shù)

生物質(zhì)壓縮成型質(zhì)量的影響參數(shù)較多，其成型機理也比較繁雜，國內(nèi)外學者對壓縮成型的影響參數(shù)進行過大量的試驗研究，對于各參數(shù)的最優(yōu)選擇并不一致，因為生物質(zhì)的種類很多，壓縮時采用的方法也不盡相同。影響壓縮成型質(zhì)量的主要參數(shù)包括以下幾個方面。

3.1物料品種

不同品種的物料，其壓縮時呈現(xiàn)的物料特點也不相同，物料的品種對壓縮后能得到的壓捆或壓塊的密度有影響，對壓縮設備的生產(chǎn)效率及其能量消耗也會產(chǎn)生影響。

3.2物料含水率

物料含水率也是生物質(zhì)壓縮成型的主要影響參數(shù)，其和產(chǎn)品的密度和壓縮過程中所需的壓縮力有直接關系。如果物料的水分適宜則壓縮成型后質(zhì)量將會得到改善，物料含水率如果不在要求的范圍之內(nèi)則成型質(zhì)量就得不到保證。有學者研究發(fā)現(xiàn)，在熱壓成型中，物料的水份含量過高會影響傳熱，使物料與模具之間的摩擦力增大；而含水量過低，會導致物料在壓縮過程中物料之間的抗壓強度加大，最終導致能量消耗增加。研究者研究還表明，當施加的壓力一定時，隨著物料含水量的增加，可以得到較大的物料壓縮密度。當要求的物料壓縮后的密度一定時，隨著含水率的增加，壓縮所需要的壓力也在增加。目前國內(nèi)外對于物料含水率最佳值的研究還存在不同意見，主要是因為物料在壓縮時所用的壓縮方法及壓縮設備不相同造成的。

3.3物料的顆粒度

顆粒度越小的物料越容易被壓縮。有關研究者在對同顆粒度的物料進行壓縮試驗，結(jié)果表明，顆粒度越小，壓縮成型越容易，在小顆粒度條件下，這種傾向性表現(xiàn)得更加顯著。物料的顆粒度對物料壓縮時的生產(chǎn)效率也有較大影響，物料顆粒度越大，成型設備的能耗就越高，生產(chǎn)效率越低。物料的顆粒大小不均勻?qū)е鲁尚椭破焚|(zhì)量的下降，使壓縮成型制品的表面出現(xiàn)裂紋，使其密度和強度降低。

3.4壓縮時的壓力與模具型式

生物質(zhì)壓縮時，必須施加合適的壓力才能得到合適密度的壓縮塊。研究者曾經(jīng)在試驗中研究模具直徑與壓縮所用的比能耗的關系，結(jié)果表明，隨著模具直徑的增大，當壓縮成型物料的密度一定時，壓縮所用的比能耗呈指數(shù)級下降[5]。有的研究者也用試驗研究模具直徑與壓縮所用比能耗的關系，得出結(jié)論，隨著模具直徑的減小，物料與模具壁的摩擦力減小，從而引起比能耗也隨之減小。國內(nèi)壓縮成型用的模具多為圓柱體模具，使用錐形模和矩形模進行壓縮的相對較少。錐形模具的尺寸，如模具的錐度、長度和入口直徑都是影響壓縮質(zhì)量的主要因素，因為其能引起物料壓縮過程中摩擦力和壓縮能的變化。學者研究發(fā)現(xiàn)，在用錐形模具壓縮成型時，模具的錐度對壓縮時物料的流動性有影響，模具錐角過大或過小都會影響壓縮質(zhì)量。

3.5加工溫度

生物質(zhì)在熱壓成型過程中，加工溫度對成型質(zhì)量會產(chǎn)生重要影響，其對物料塊的質(zhì)量和加工生產(chǎn)時的效率都有影響。研究者研究發(fā)現(xiàn)，熱壓成形時的加工溫度必須適宜，如果加工囟忍高，會造成模具的耐磨性降低，直接影響模具的使用壽命，影響壓縮成型質(zhì)量。物料水分含量過高時，溫度過高容易產(chǎn)生高壓蒸汽，引起物料成型表面出現(xiàn)裂紋；如果加工溫度過低，尤其當模具直徑比較大時，熱量傳遞不到被壓縮物料的中心，就會影響最終的成型質(zhì)量。有的研究者還發(fā)現(xiàn)，在其他壓縮條件相同時，如果不是熱壓成型，則不同的加工溫度不會影響加工質(zhì)量的變化。

4結(jié)論

當前，國內(nèi)外對生物質(zhì)壓縮成型理論已經(jīng)有了研究的積累，但能耗高、生產(chǎn)率低、關鍵部件磨損嚴重的問題在壓縮成型中仍比較突出，導致生物質(zhì)壓縮產(chǎn)品前期投入和加工成本大，這也是制約生物質(zhì)壓縮成型燃料、壓塊飼料等產(chǎn)品推廣應用的主要瓶頸。因此，進一步研究影響生物質(zhì)壓縮成型質(zhì)量的主要參數(shù)及各參數(shù)對壓縮質(zhì)量的影響規(guī)律，為獲得高品質(zhì)的生物質(zhì)成型制品提供理論基礎具有重要意義。

參考文獻

[1]謝光輝，王曉玉，任蘭天.中國作物秸稈資源評估研究現(xiàn)狀[J].生物工程學報，2010，26（07）：855-863.

[2]劉祖軍，張大紅，米鋒，等.生物質(zhì)成型燃燒產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景分析[J].林業(yè)經(jīng)濟，2010，（03）.

[3]Cz.卡那沃依斯基.收獲機械[M].北京：中國農(nóng)業(yè)機械出版社，1983.

第4篇：生物質(zhì)資源的特點范文

0　引 言

隨著中國經(jīng)濟與社會發(fā)展的持續(xù)加速，能源資源短缺和環(huán)境污染問題日益突出。加快生物質(zhì)能開發(fā)利用，開辟新型能源供應， 對于緩解國家能源供需矛盾，減少化石能源消耗，有效保護生態(tài)環(huán)境，促進農(nóng)村經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展具有積極的推動作用。提高資源利用效率，發(fā)展可再生能源資源，加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，保障國家能源安全，將成為我國經(jīng)濟發(fā)展的一項重要戰(zhàn)略任務。

1　生物質(zhì)能利用現(xiàn)狀及發(fā)展目標

1.1 生物質(zhì)能利用現(xiàn)狀

截至2006年10月，黑龍江墾區(qū)應用新型專利技術，建設了7處秸稈氣化集中供氣工程、3處大中型沼氣工程、3700戶戶用沼氣池、6套秸稈固化成型燃料機組、15套稻殼發(fā)電機組，建設總投資28400萬元。秸稈氣化工程年利用作物秸稈5800t，可節(jié)約常規(guī)能源折合標準煤900t，直接受益農(nóng)戶2196戶。大中型及戶用沼氣工程年可處理畜禽糞便6萬t，節(jié)約常規(guī)能源折合標準煤2200t，直接受益農(nóng)戶5100戶。利用秸稈固化成型技術生產(chǎn)秸稈固化燃料年可替代原煤4200t。稻殼發(fā)電機組總裝機容量達24800kW，年可利用稻殼21萬t，年發(fā)電量4590萬kW。應用生物質(zhì)氣化、固化及稻殼發(fā)電技術，提供新型清潔能源，改善了傳統(tǒng)用能方式，提高了生活質(zhì)量和用能品位，降低了生產(chǎn)和生活成本，防止了畜禽糞便污染，既取得了較好的經(jīng)濟效益，也帶來了減少二氧化碳、二氧化硫、廢棄物等污染物排放的環(huán)境效益，為墾區(qū)節(jié)約能源、保護生態(tài)環(huán)境走出了一條新路。

目前存在的主要問題，一是受傳統(tǒng)觀念影響，農(nóng)村能源開發(fā)利用與墾區(qū)經(jīng)濟社會總體發(fā)展水平差距較大，資源潛力沒有得到有效開發(fā)，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈還沒有形成。二是生物質(zhì)能源技術及裝備處于較低水平，其可靠性和穩(wěn)定性有待進一步提高。三是生物質(zhì)能源項目初始投資較大，比較效益低下，難以實現(xiàn)市場化、商業(yè)化運作。

1.2 發(fā)展目標

“十一五”期間，黑龍江墾區(qū)大力推進以生物質(zhì)為原料的氣化、固化、液化及發(fā)電工程建設，計劃建設40個生物質(zhì)氣化站，生物質(zhì)固化燃料年生產(chǎn)能力達到20萬t、液化燃料5萬t，裝備20臺套稻殼發(fā)電機組，裝機容量4萬kWh，建設2座生物質(zhì)直燃發(fā)電、熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，裝機容量5萬kWh。生物質(zhì)年利用量占一次能源消費總量的8%，發(fā)電裝機容量占全國的2%。

2　開發(fā)利用生物質(zhì)能的優(yōu)勢與潛力

黑龍江墾區(qū)地處東北三江平原，總面積5.62萬km2。其中，耕地面積220萬km2，農(nóng)業(yè)機械總動力433.6萬kW，總?cè)丝?58.6萬人，年糧食生產(chǎn)能力達1000萬t，已成為國家重點商品糧基地和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范基地，因此，發(fā)展生物質(zhì)能源具有獨特優(yōu)勢與潛力。

一是資源優(yōu)勢。黑龍江墾區(qū)年可利用作物秸稈量達800多萬t。2005年末，大牲畜存欄80.5萬頭，生豬存欄174萬頭，年畜禽糞便量達622萬t。集約化、規(guī)?；a(chǎn)為生物質(zhì)能利用提供了基礎保證。有效利用作物秸稈及畜禽糞便等生物質(zhì)能，可進一步調(diào)整生產(chǎn)用能結(jié)構(gòu)、提高生活用能質(zhì)量、改善當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境、促進農(nóng)民增收、實現(xiàn)農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

二是機械化優(yōu)勢?，F(xiàn)代農(nóng)機裝備作業(yè)區(qū)已達到160個，大馬力作業(yè)覆蓋面積約900萬畝，農(nóng)業(yè)綜合機械化率達到93%，農(nóng)機化總水平居國內(nèi)領先，機械化作業(yè)為生物質(zhì)收集利用提供了先決條件。

三是農(nóng)墾小城鎮(zhèn)建設優(yōu)勢。按照墾區(qū)“十一五”規(guī)劃，計劃將原有2000多個生產(chǎn)隊合并建成660個管理區(qū)，農(nóng)業(yè)職工全部集中居住，住宅全部實現(xiàn)磚瓦化。利用小城鎮(zhèn)基礎設施完善、服務功能齊全、信息便捷的優(yōu)勢，使更多的農(nóng)業(yè)富余勞動力向小城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移，壯大城鎮(zhèn)經(jīng)濟規(guī)模和人口規(guī)模，為生物質(zhì)利用提供了發(fā)展空間。轉(zhuǎn)貼于

四是典型示范優(yōu)勢。在國家和省有關部門積極支持下，已建成多處大中型沼氣、秸稈氣化、秸稈固化、稻殼發(fā)電等生物質(zhì)能源示范工程項目， 積累了豐富的建設經(jīng)驗，為生物質(zhì)利用提供了技術支撐。

3 生物質(zhì)能工程技術方案及可行性

3.1大中型沼氣工程

3.1.1工藝方案

綜合考慮大中型養(yǎng)殖場物料特點及北方地區(qū)氣候寒冷等因素，適宜采用底物濃度高、加熱量小、運行費用低和沼液量少的“能源生態(tài)型”臥式池中溫發(fā)酵工藝。工藝流程示意圖如下（見圖1）。

3.1.2可行性

發(fā)展大型沼氣工程及沼氣綜合利用，是解決墾區(qū)規(guī)?；B(yǎng)殖糞便處理、發(fā)展生態(tài)有機農(nóng)業(yè)的最有效途徑。充分利用畜牧業(yè)廢棄物生產(chǎn)清潔能源，可進一步改善農(nóng)場職工生活條件，減少環(huán)境污染，探索和形成墾區(qū)“糧-畜-沼-肥-糧”的資源良性循環(huán)生態(tài)農(nóng)業(yè)新模式。

實踐證明該工藝在北方地區(qū)運行穩(wěn)定，產(chǎn)氣效率平均高達0.6m3/（m3.d），沼氣、沼渣、沼液應用前景廣闊，具有較好的經(jīng)濟和社會效益，適宜在6000頭豬以上的規(guī)?；B(yǎng)殖場及集中居民區(qū)附近建設。

3.2 秸稈氣化集中供氣工程

3.2.1工藝方案

推廣使用下吸式固定床氣化爐技術。下吸式固定床氣化爐具有以下優(yōu)點：(1)操作簡便，運行可靠；(2)原料適應性強；(3)氣化效率高；(4)熱裂解充分，焦油含量低。工藝流程示意圖如下（見圖2）。

3.2.2可行性

以往農(nóng)作物收獲以后，除少量的秸稈粉碎后還田用于飼料及燒柴外，其余全部在田間燒掉，造成資源極大浪費，也給環(huán)境帶來了污染。同時，隨著煤炭、液化石油燃氣價格不斷上漲，居民生活用能成本不斷增加。充分利用秸稈燃氣，則可以更好地滿足人們的生活需要，提高生活用能品位，帶來良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

3.3生物質(zhì)液化燃料工程

3.3.1工藝方案

根據(jù)黑龍江墾區(qū)地域及氣候特點，重點發(fā)展甜高粱秸稈制取燃料乙醇。工藝流程示意圖如下（見圖3）。

發(fā)展燃料乙醇有利于中國能源多元化、減少環(huán)境污染、發(fā)展畜牧養(yǎng)殖、增加農(nóng)民收入。黑龍江墾區(qū)土地資源豐富，種植甜高粱產(chǎn)量高，成本低。生產(chǎn)甜高粱乙醇，可替代石油資源，減少車輛尾氣污染，廢渣廢液可作優(yōu)質(zhì)飼料和液體肥料綜合利用，是一項從種植到加工、從農(nóng)業(yè)到能源的新型能源農(nóng)業(yè)工程。

目前，黑龍江墾區(qū)在已建成甜高粱良種繁育基地的基礎上，又擴大試種面積3000km2，為生產(chǎn)燃料乙醇提供了原料保證。

3.4生物質(zhì)發(fā)電工程

秸稈發(fā)電是一項新興能源產(chǎn)業(yè)。據(jù)調(diào)查，黑龍江墾區(qū)糧食作物區(qū)25km半徑內(nèi)，大豆、玉米、水稻等秸稈剩余量達58萬t。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)科學技術不斷發(fā)展， 糧食單產(chǎn)進一步提高，秸稈剩余量將進一步增加。發(fā)展秸稈發(fā)電， 一是可以加快秸稈轉(zhuǎn)化步伐，增加農(nóng)民收入，實現(xiàn)經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展； 二是可以增加電力供應，拉動工業(yè)經(jīng)濟增長；三是可以提高資源利用效率，改善生態(tài)環(huán)境；四是可以拉動農(nóng)區(qū)運輸服務等相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

項目采用具有國際先進水平的生物質(zhì)直燃發(fā)電技術，工藝系統(tǒng)主要包括機組、電氣、熱力、燃燒、燃料輸送、水處理、除灰、采暖、通風、除塵、消防等裝置。 黑龍江農(nóng)墾所屬寶泉嶺、紅興隆、建三江、牡丹江、九三等地區(qū)地質(zhì)條件良好，水源充足，交通方便，電力接口便捷，可充分利用發(fā)電余熱等優(yōu)勢，適宜建設25～50MW秸稈熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電項目。

4　發(fā)展生物質(zhì)能源的對策措施

（1）進一步加大《可再生能源法》的宣傳力度。通過典型示范，提高開發(fā)生物質(zhì)能源的認識，加快農(nóng)村能源項目的推進和落實，形成全社會支持生物質(zhì)能發(fā)展的良好氛圍。

（2）全面開展生物質(zhì)能資源評價。制定農(nóng)業(yè)生物質(zhì)資源評價技術規(guī)范，調(diào)查生物質(zhì)資源量、能源作物適宜土地資源量，選育能源作物優(yōu)良品種。

（3）推動生物質(zhì)能技術進步。鼓勵科研和教學單位加強生物質(zhì)能工程技術研發(fā)能力建設，對生物質(zhì)能關鍵和共性技術進行自主研發(fā)和引進吸收，優(yōu)先支持采用自主知識產(chǎn)權的生物質(zhì)能技術示范和轉(zhuǎn)化項目。

（4）培育完善生物質(zhì)能技術服務體系。整合市場資源，拓寬服務范圍，加強生物質(zhì)能技術服務隊伍建設，提高技術服務能力，積極推廣應用生物質(zhì)能新技術和新產(chǎn)品，實現(xiàn)生物質(zhì)能由公益性建設逐步向市場化運作、物業(yè)化管理方向發(fā)展。

第5篇：生物質(zhì)資源的特點范文

纖維產(chǎn)業(yè)被普遍認為是生物技術應用的重要領域。在前不久召開的“第四屆中國生物產(chǎn)業(yè)大會”生物質(zhì)纖維及生化原料論壇上,行業(yè)協(xié)會正式提出了生物質(zhì)纖維及生化原料的定義和分類,將生物質(zhì)纖維分為生物質(zhì)原生纖維、生物質(zhì)再生纖維和生物質(zhì)合成纖維三大類。中國化纖工業(yè)協(xié)會理事長鄭植藝指出,“十一五”期間,我國化纖行業(yè)在生物質(zhì)纖維及生化原料的研究等方面還沒有邁出根本性步伐,對生物化學、分子生物學等的了解相對有限,還沒有意識到這些基礎科學在提升化纖工業(yè)中的重要作用?！笆濉逼陂g,化纖工業(yè)將對生物質(zhì)纖維及生化原料進行重點研究,引導行業(yè)利用生物技術提升產(chǎn)業(yè)水平,改造傳統(tǒng)再生纖維的生產(chǎn)工藝,推廣纖維的材料綠色加工和新工藝、集成化技術。

目前,我國生物質(zhì)纖維及生化原料的研發(fā)尚處于起步階段。首先在生產(chǎn)環(huán)節(jié)上,大規(guī)模工業(yè)化技術還不成熟,生產(chǎn)成本還需大幅降低,加工技術水平還不能使產(chǎn)品性能滿足需要,且加工成本仍居高不下。雖然我國在PHA、PLA等的研究和產(chǎn)業(yè)化中取得了一些進展,但同美國、歐洲、日本等發(fā)達國家和地區(qū)相比,我國生物基材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展尚有諸多問題有待解決。到目前為止,生物基材料的主要知識產(chǎn)權仍掌握在美、歐、日等發(fā)達國家和地區(qū)。

生物產(chǎn)業(yè)兼具支柱產(chǎn)業(yè)與先導產(chǎn)業(yè)的共同特征,作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)來培育已經(jīng)形成廣泛共識。目前,眾多的發(fā)展思路大都停留在戰(zhàn)略層面,還需進一步細化,應落實到具體的操作和實踐上。近期,本刊就纖維界的這一熱門話題采訪了業(yè)內(nèi)相關專家,他們對生物質(zhì)纖維材料的過去、現(xiàn)在和未來有著自己獨到的見解。

《紡織導報》:近年來出現(xiàn)了一些新型的生物質(zhì)纖維,您比較關注的有哪些?

趙慶章:生物質(zhì)纖維是指以可再生的動植物為原料直接或間接加工而成的一類纖維。因此,生物質(zhì)纖維又可以分為兩大類,一類是直接利用動植物的纖維,研究的內(nèi)容是新型的加工方法,另一類則是以可再生的生物為原料,制備可以用于纖維加工的單體,再經(jīng)過合成加工制成各類纖維。在加工方法研究中我比較關注纖維素纖維的綠色加工方法,包括纖維素纖維的漿粕制備工藝和溶劑法纖維素纖維的制備工藝,之所以關注是因為其豐富的原材料來源和較為成熟的原料制備和纖維生產(chǎn)工藝。當然從長遠看,甲殼素、海藻等都是值得關注的原料,它們也擁有巨大的存量,只是目前還沒有從原料采集、存儲、加工等環(huán)節(jié)形成規(guī)模。

第二類纖維中我較為關注的是PLA及多元醇酯。PLA以乳酸為原料,乳酸可以用多種方法獲得,是一項古老而成熟的工藝,只是需要在纖維級原料上下功夫而已,PLA還因為具有較好的加工性能和物理性能可以在纖維領域獲得應用。目前PLA多用玉米為原料,這將限制它的發(fā)展,乳酸的獲得并不限于玉米,這是研究者們一開始就必須考慮的問題。

利用發(fā)酵技術從生物中獲得多元醇也是近年來發(fā)展較快的一種技術,它的優(yōu)勢在于:我國在聚酯設備的制造方面已經(jīng)處于國際領先水平,而且已經(jīng)形成了近 3 000 萬t的生產(chǎn)能力,多元醇酯的制造完全可以利用這些現(xiàn)有的設備。從長遠看,從生物質(zhì)原料中制備聚合物單體是后石油時代的一個方向,生物法多元醇為生物法制備合成纖維邁出了第一步。從化學原理上講,生物法也可以合成芳香烴,只是受到成本和規(guī)模等問題的制約。

隨著石油的日益短缺和價格提升,生物法合成的單體會越來越占優(yōu)勢。生物質(zhì)纖維開發(fā)中還有諸多新品種,有的甚至已經(jīng)實現(xiàn)了規(guī)模化生產(chǎn),例如英國ICI公司的PHB系列產(chǎn)品,這類從細胞核中分離出來的β 羥基酸具有很好的生物可降解性,物理性能又較接近于丙綸,但由于技術上的難度因此發(fā)展較緩。另外,近年來PBS的發(fā)展也比較快,但由于其熔點較低在紡織上的應用范圍非常有限。

王華平:近年來由于全球石油資源的日趨匱乏,化學纖維的產(chǎn)量將會受到越來越多的制約,為了滿足市場需求,必須有相應的替代資源以滿足生產(chǎn)發(fā)展和消費增長的需要。以纖維素為代表的生物質(zhì)纖維,以其吸濕、透氣、舒適等優(yōu)良特性和豐富的資源優(yōu)勢,引起了眾多科研人員的關注與開發(fā)。

目前,國際上對生物質(zhì)纖維材料的定義分為生物源(bioresourse)、生物質(zhì)(biomass)和生物基(biobase)3 種。其中生物源纖維是按照纖維原料來源的不同,生物質(zhì)纖維可以分為原生纖維、再生纖維以及生物質(zhì)合成纖維。

以再生纖維素纖維為代表的再生纖維近年來已經(jīng)成為研究熱點。如采用新型溶劑如NMMO溶劑得到的Lyocell纖維,該纖維具有較高的干強、濕強和濕模量,優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性,被譽為“21世紀的綠色纖維”。此外,將離子液體等溶劑作為纖維素的直接溶劑也具有非常廣泛的應用前景。而將纖維素改性后所得到的纖維素衍生物在一定條件下進行熔融紡絲,可最大程度地降低環(huán)境負荷,提高紡絲效率,省去溶劑使用和回收利用的步驟,縮短流程。因此,再生纖維素熔融紡絲法是最具長遠競爭力的技術創(chuàng)新加工方法。

生物質(zhì)合成纖維包括PTT纖維、PLA纖維、PHB/PHBV纖維、PBS纖維等,其產(chǎn)品與加工工藝可與現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)鏈銜接,特別引人注目,很有發(fā)展前途。

《紡織導報》:據(jù)了解,PLA在國外多被用于包裝材料等中,而PTT一般用作地毯材料,您怎么看待國內(nèi)外在這些材料的應用上的差異?

趙慶章:新材料的市場定位取決于它的性價比。PLA作為纖維,其物理及加工性能類似于丙綸,其突出的特點是可降解性,但價格比常規(guī)合成纖維高。在合成纖維的價格還未因原料價格大幅度上漲的時候,PLA纖維不具備很強的競爭力,尤其是在纖維領域還沒有把廢棄后是否降解提到很高的高度時,PLA就很難憑借其可降解性提升其在纖維領域的競爭力。與纖維相比,包裝材料更強調(diào)其廢棄后的可降解性,因此,PLA在國外多用于包裝材料。

PTT屬聚酯,其特點是有較好的彈性和彈性回復率,但與常規(guī)PET相比,價格仍然很貴,國內(nèi)外在PTT的應用方面確實有較大差異。目前國內(nèi)企業(yè)由于原料供應量有限,大多是在進行探索性的產(chǎn)品開發(fā),由于價格高,必須開發(fā)有較高附加值的一類產(chǎn)品,利用其獨特的染色效果和彈性開發(fā)出來的產(chǎn)品充分利用了PTT的特點,因此在國內(nèi)市場上有較好的反映。國外開發(fā)地毯的原因一方面在于PTT的基本性能,如PTT的彈性、彈性回復率和初始模量都比較適于做地毯;另一原因是在國外地毯生產(chǎn)中,原材料成本的比例相對較低,更重要的是有很大的地毯市場,而國內(nèi)的地毯市場很小。

王華平:材料的應用開發(fā)與材料自身的特性密切相關。PLA纖維是以淀粉為原料,經(jīng)發(fā)酵轉(zhuǎn)化成乳酸再經(jīng)聚合、紡絲而制成的合成纖維,具有很好的生物降解及生物相容特性,因此廣泛用于包裝材料。但作為纖維,由于比表面積大,染整與使用過程中易降解等因素,在紡織過程中的應用受限。而PTT材料屬于聚酯家族中近幾年開發(fā)的新品,它綜合了錦綸的彈性、耐磨性和較好的耐疲勞性,腈綸的膨松性、柔軟性、較好的染色性和優(yōu)良的色牢度以及滌綸的抗皺性、尺寸穩(wěn)定性和良好的耐熱性等優(yōu)點,加上本身固有的三維拉伸回復彈性,國外根據(jù)市場需求,主要用于地毯材料。但在中國,生產(chǎn)企業(yè)充分利用PTT纖維的特性,在PTT紡織面料的開發(fā)上已形成產(chǎn)業(yè)鏈,并取得市場認可。

《紡織導報》:目前,我國生物質(zhì)纖維材料的開發(fā)在整體上還處于起步階段,在其實際的開發(fā)、生產(chǎn)或應用中,您覺得企業(yè)應注意哪些問題?

趙慶章:一種新產(chǎn)品的市場培育要有一個過程,生物質(zhì)纖維材料的開發(fā)也不例外?？傮w上講,生物質(zhì)纖維材料的最大劣勢在于高價,而降低價格最有效的方法就是規(guī)?；a(chǎn),而規(guī)?；a(chǎn)就需要有一定的市場,開發(fā)的過程實際上充滿了矛盾和風險。因此必須注意以下幾方面的問題。

(1)要注意產(chǎn)業(yè)鏈的整體發(fā)展。一種全新的生物質(zhì)纖維材料的開發(fā)僅僅考慮一個環(huán)節(jié)是不夠的,只有各個環(huán)節(jié)同步進行才有可能將其發(fā)展成為一個產(chǎn)業(yè)。盡管一個單位或企業(yè)目前還不具備從原料到產(chǎn)品開發(fā)的整個產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)條件,但可以通過合作的方式帶動一批企業(yè)共同參與。

(2)生物質(zhì)纖維材料的開發(fā)要避免以糧食為原料。盡管我國某些產(chǎn)糧地區(qū)的糧食相對富裕,但從世界范圍看,糧食形勢不容樂觀,人首先要解決吃飯問題,因此,從一開始就要考慮生物質(zhì)纖維材料不能立足于糧食,否則遲早要遇到問題。

(3)注意產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；?。技術一旦成熟,在充分進行市場調(diào)研的基礎上,要發(fā)展產(chǎn)業(yè)的規(guī)模,只有達到一定的規(guī)模才有可能降低生產(chǎn)成本,也只有具有競爭力的價格才能打開市場。

(4)開發(fā)生產(chǎn)中要注意環(huán)保的問題。生物質(zhì)纖維材料的研究過程往往是一種可行性的研究,較少考慮環(huán)保的問題,由于規(guī)模小,產(chǎn)生的污染也較小,而一旦進入工業(yè)化生產(chǎn),污染的問題就會暴露出來,在海洋生物材料的處理過程中這類問題尤為突出。因此,企業(yè)在投資一個項目時,必須慎重地考慮每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)可能帶來的環(huán)境問題。

(5)加強應用研究,使生物質(zhì)纖維的特點得到充分利用,尤其是復合共混等技術的利用。與成熟的合成纖維相比,生物質(zhì)纖維在價格上總是處于弱勢,利用復合和共混的技術有可能在增加纖維的功能和降低成本方面獲得突破。

王華平:在生物質(zhì)纖維的產(chǎn)業(yè)化道路上,企業(yè)必須關注以下幾個方面的問題。首先從資源角度,需科學認識,既要關注原料資源的儲量以及原料的資源消耗、原料的分離處理消耗、產(chǎn)業(yè)集成度等,又要關注原料的具體技術指標,如組分、分子量及分布、可加工性等,并確定指標波動的范圍,建立選取各種相應纖維加工工藝所需的原料評判標準體系。根據(jù)不同的原料,選擇合適的工藝路線及工藝裝備,注重工藝參數(shù)的積累及確定,如麻漿纖維、香蕉纖維、甘蔗纖維等,不同的漿粕適用于不同的加工工藝,且最終產(chǎn)品的性能也不一樣。另外,企業(yè)需建立生物質(zhì)纖維材料的專用裝備體系、助劑體系,并結(jié)合現(xiàn)有的生產(chǎn)加工體系,形成規(guī)模化的專用技術與裝備體系。

《紡織導報》:請您展望一下紡織行業(yè)生物質(zhì)材料的技術發(fā)展趨勢。

趙慶章:2009年全球纖維總產(chǎn)量約為 7 000 萬t,其中合成纖維 4 160 萬t,占了 59%。合成纖維以石油為原料,隨著一次性資源的日益枯竭,纖維原料的來源成了纖維生產(chǎn)者必須關注的問題。與此同時,隨著人們生活水平的不斷提高和人口的增加,世界對于纖維的需求量還會不斷增加,解決這一突出矛盾的唯一方法就是開發(fā)可持續(xù)的生物質(zhì)纖維原料。如上所述,生物質(zhì)纖維的開發(fā)主要有兩個途徑,即生物質(zhì)纖維加工方法的研究和以生物質(zhì)為最基礎原料來制備合成纖維。生物質(zhì)纖維的開發(fā)已有多年歷史,也開發(fā)出了很多品種,但真正市場化的不多,究其基本原因在于性價比。而從性能的角度看,生物質(zhì)材料制成的纖維和石油基合成纖維各有千秋,關鍵是價格問題。

溶劑法纖維素纖維技術將會加速發(fā)展,粘膠纖維雖然以纖維素纖維為原料,但即便是目前最先進的回收工藝,每生產(chǎn) 1 t粘膠纖維也會有近 40 kg的硫化物排入大氣中,隨著我國環(huán)保要求的不斷提高,這樣的污染是不能容忍的。而以NMMO為溶劑的溶劑法纖維素纖維生產(chǎn)工藝可使用與粘膠纖維相同的原料,溶劑可高度回收,幾乎對環(huán)境沒有任何污染。它的潛在發(fā)展還在于有可能使用竹、麻、秸稈等多種原料,這一技術的整體開發(fā)還包括綠色制漿工藝和新溶劑體系的研究和開發(fā)。

從較長一段時間看,隨著石油資源的日益短缺,合成纖維漲價是必然趨勢,這將有利于生物質(zhì)纖維的發(fā)展,當石油價格高到一定程度后,就有可能用生物質(zhì)纖維替代石油基纖維。因此,生物質(zhì)纖維最終替代石油基纖維也是一個必然的趨勢,只是時間問題。

技術的發(fā)展及規(guī)?；瘜⒔档蜕镔|(zhì)纖維的成本,提高其競爭力,新產(chǎn)品、新工藝的開發(fā)都有一個從小到大的過程,隨著技術和市場的日益成熟,規(guī)模化是一個必然趨勢。

大多數(shù)生物質(zhì)纖維都具有可降解的特點,加工方法中注重的是應用無污染的綠色加工工藝,隨著時代的發(fā)展,人們對環(huán)保的要求越來越高,這也將有利于生物質(zhì)纖維的發(fā)展。因此,要充分發(fā)揮生物質(zhì)纖維的特質(zhì),以獨特的性能抵消價格不利的因素。

王華平:生物質(zhì)纖維的主體是纖維素纖維,而海藻纖維、甲殼素纖維等的發(fā)展方向是高附加值化。由于從生物質(zhì)中提取的天然大分子如纖維素在結(jié)構(gòu)上含有大量強極性基團,分子內(nèi)和分子間作用力大,導致其熔點高于分解溫度,難以直接采用熔融紡絲法進行加工,因此,目前已經(jīng)工業(yè)化的紡絲技術均為溶液紡絲。纖維素的粘膠紡絲等傳統(tǒng)工藝目前依然占據(jù)著主導地位,但這種工藝不但生產(chǎn)流程長,能源消耗大,生產(chǎn)成本高,而且在生產(chǎn)中會釋放出大量的有毒氣體,污染環(huán)境,破壞生態(tài)平衡。

自20世紀60年代以來,科研工作者先后致力于新的纖維素紡絲方法的研究工作,其研究主要有兩個方向:一是采用纖維素新溶劑直接溶解纖維素后制備紡絲原液,經(jīng)紡絲得到纖維素纖維;二是尋找能夠形成紡絲溶液的新的纖維素衍生物(非磺酸酯),溶解纖維素衍生物成為紡絲液進行紡絲,制備新型纖維素纖維。其中直接溶劑法的代表是以NMMO為代表的新溶劑體系的開發(fā),目前在歐洲已經(jīng)工業(yè)化,但受溶劑成本等因素的影響,年產(chǎn)量僅為 15 萬t左右,但增長趨勢明顯。國內(nèi)目前還處于千噸級生產(chǎn)線和小型試驗線的階段,但能耗與運行成本嚴重影響了其進一步發(fā)展。

在新型纖維素溶劑的研究中,目前最受人矚目的研究成果有兩種,一種是武漢大學張俐娜研究小組的低溫堿/尿素(硫脲)體系,另一種是以中科院和東華大學為代表研究的新型離子液體法纖維素纖維生產(chǎn)技術。離子體系就是完全由離子組成的液體,在室溫和近乎室溫時呈液態(tài)的熔融鹽體系,是近年來興起的一種極具應用前景的綠色溶劑。自2002年Rogers報導離子液體可以溶解纖維素并可用于纖維素粉體、珠體以及纖維的制備以來,越來越多的研究者加入了離子液體法纖維素纖維的研究。但到目前為止,這些研究尚都停留在實驗室階段。

實際上,生物質(zhì)纖維清潔化加工最具長遠競爭力的技術應該首推熔融紡絲法。通過生物質(zhì)原料的衍生化制備熱塑性纖維原料,然后進行熔融紡絲,在日本已有報道,雖尚未形成商品,但這一發(fā)展趨勢將首先從理念上打破傳統(tǒng)工藝的局限性,最大程度地降低環(huán)境負荷,提高紡絲效率,省去溶劑使用和回收利用的步驟,縮短流程。

《紡織導報》:您怎么理解“綠色環(huán)保纖維”?

第6篇：生物質(zhì)資源的特點范文

［關鍵詞］ 生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)鏈； 生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)絡； 循環(huán)經(jīng)濟； 生態(tài)工業(yè)

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2011 . 04 . 031

1引言

1．1研究的背景及意義

自20世紀以來，由于各國經(jīng)濟發(fā)展的需要，人類對自然資源進行大肆掠奪，對自然生態(tài)環(huán)境造成嚴重破壞，人類的生存發(fā)展面臨著自然資源嚴重匱乏、能源嚴重短缺、生態(tài)環(huán)境嚴重破壞的困境。為了擺脫困境，在全世界興起了對新的生產(chǎn)方式的研究，這種新的生產(chǎn)方式的宗旨是要實現(xiàn)“人類社會經(jīng)濟系統(tǒng)”與“自然生態(tài)系統(tǒng)”的和諧健康發(fā)展。于是一個個“生態(tài)園區(qū)”應運而生，我國也在國外實踐的基礎上提出了發(fā)展“循環(huán)經(jīng)濟”的理念，在這樣的背景下，包括生物質(zhì)能在內(nèi)的新能源產(chǎn)業(yè)已在世界各地蓬勃發(fā)展起來。

隨著石油危機及溫室氣體減排呼聲的日益高漲，尋找替代性清潔能源成為化解能源危機和溫室效應的最佳策略。由于生物質(zhì)能是一種化學態(tài)能，不僅能夠發(fā)電、供熱，而且還能轉(zhuǎn)化為液態(tài)燃料和生物基產(chǎn)品，是唯一可大規(guī)模替代化石燃料的能源，主要發(fā)達國家的技術專家和決策者都非常重視生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的開發(fā)。近年來，伴隨著針對生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新而發(fā)生的“車人爭糧”、“人道危機”、“環(huán)境問題”等激烈爭論，世界生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新開始呈現(xiàn)出新的趨勢和特點。

生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)基于循環(huán)經(jīng)濟理論、工業(yè)生態(tài)理論所建立的生物質(zhì)能生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)絡具有良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，這成為生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新趨勢和新特點。本文通過對金驕集團生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)鏈的分析，追蹤這些新趨勢和新特點，旨在發(fā)現(xiàn)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的規(guī)律社會約束條件，探索適合

2．2循環(huán)經(jīng)濟理論

循環(huán)經(jīng)濟與工業(yè)生態(tài)學理論具有非常密切的關系，循環(huán)經(jīng)濟的思想萌芽可以追溯到環(huán)境保護思潮興起的時代，20世紀60年代美國經(jīng)濟學家肯尼思·鮑爾丁提出的“宇宙飛船理論”可以作為循環(huán)經(jīng)濟的早期代表。該理論的核心是：如果人們像過去那樣不合理地開發(fā)資源和破壞環(huán)境，超過了地球的超載能力，就會像宇宙飛船那樣走向毀滅。人類應以“循環(huán)式經(jīng)濟”代替?zhèn)鹘y(tǒng)的“單程式經(jīng)濟”，這意味著人類社會的經(jīng)濟活動應該從效仿以線性為特征的機械論規(guī)律轉(zhuǎn)向服從以反饋為特征的生態(tài)學規(guī)律。

循環(huán)經(jīng)濟（circular economy）是物質(zhì)閉環(huán)流動型（closing materials cycle）經(jīng)濟和資源循環(huán)（resources circulate）經(jīng)濟的簡稱。20世紀90年代以來，各國學者和政府清醒認識到，當代資源環(huán)境問題日益嚴重的根源在于工業(yè)化運動以來以高開采、低利用、高排放為特征的線性經(jīng)濟模式，從物質(zhì)流動和表現(xiàn)形態(tài)角度看，傳統(tǒng)工業(yè)社會經(jīng)濟是一種“資源—產(chǎn)品—污染排放”單向流動的線性經(jīng)濟。與此不同，循環(huán)經(jīng)濟倡導的是一種與地球和諧的經(jīng)濟發(fā)展模式。它要求把經(jīng)濟活動組織成一個“資源—產(chǎn)品—再生資源”的反饋式流程。所有的物質(zhì)和能源能在經(jīng)濟循環(huán)中得到合理和持久的利用，從而把經(jīng)濟活動對自然環(huán)境的影響降低到最低水平。循環(huán)經(jīng)濟本質(zhì)上是一種生態(tài)經(jīng)濟，它運用生態(tài)學規(guī)律而不是機械論規(guī)律來指導人類社會的經(jīng)濟活動。

3金驕集團生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)解析

金驕集團發(fā)展生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)，主要是利用各種植物秸稈、林作物以及不能作為食用油的油作物等。據(jù)相關資料介紹：巴彥淖爾市耕地面積中有可耕地77.3萬公頃，灌溉面積60萬公頃，有待開發(fā)面積50.7萬公頃。其主要糧食作物為小麥和玉米，種植面積分別為12.7萬公頃和13.9萬公頃，另外還有油葵、食葵等經(jīng)濟油料作物，這可以為金驕集團生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供足夠的纖維類原料。巴彥淖爾市周邊的土地多為沙荒地、鹽堿地、荒坡地，共133.3萬公頃，其可作為生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的林木種植基地，種植面積可達20萬公頃以上。金驕集團現(xiàn)已在該市邊際性土地上建立石油植物園，重點培育油料作物文冠果。

目前集團開發(fā)的生物質(zhì)能三大產(chǎn)品包括生物甲醇、生物柴油和燃料乙醇。另外，為了更好地實現(xiàn)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)應有的生態(tài)性以及生產(chǎn)過程中的物流循環(huán)，該集團建成了獨立的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)和環(huán)境綜合處理系統(tǒng)（見圖1）。

該集團以石油植物園、甲醇基燃料系統(tǒng)、生物柴油—生物油聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、纖維制乙醇系統(tǒng)、熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、環(huán)境綜合處理系統(tǒng)為框架，各系統(tǒng)之間通過中間產(chǎn)品和廢棄物的相互交換而互相銜接，從而形成了一個比較完整的生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)絡，見圖2。

本文以產(chǎn)業(yè)鏈“內(nèi)含鏈”理論為基礎，從“企業(yè)鏈”、“產(chǎn)品鏈”、“生產(chǎn)鏈”、“技術鏈”等4個方面對金驕集團生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)鏈進行闡釋。

3．1集團企業(yè)鏈解析

從圖2中可以看出，該集團產(chǎn)業(yè)鏈主要由3條主鏈組成：

（1） 文冠果果實制生物柴油產(chǎn)生副產(chǎn)品粕及二氧化碳；

（2） 生物甲醇生物柴油廢渣制堆肥石油植物園；

（3） 文冠果廢枝條燃料乙醇廢渣制堆肥石油植物園。

將3條主鏈對應到各個生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)，即表示成“企業(yè)鏈”的形式為：

（1） 石油植物園生物柴油、生物油聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)環(huán)境處理系統(tǒng)；

（2） 生物甲醇系統(tǒng)生物柴油、生物油聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)石油植物園；

（3） 石油植物園燃料乙醇系統(tǒng)環(huán)境綜合處理系統(tǒng)石油植物園。

另外，環(huán)境綜合處理系統(tǒng)和熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)與集團內(nèi)三大生物質(zhì)能產(chǎn)品系統(tǒng)的聯(lián)系緊密。這兩個系統(tǒng)的存在不僅實現(xiàn)了集團內(nèi)的水循環(huán)和能量循環(huán)，它還是聯(lián)系三大生物質(zhì)能產(chǎn)品系統(tǒng)的重要紐帶。其具體“企業(yè)鏈”形式如圖3所示。

企業(yè)鏈（1）是以環(huán)境綜合處理系統(tǒng)為鏈中下游企業(yè)，該系統(tǒng)的物料投入主要是來自集團內(nèi)生物質(zhì)能生產(chǎn)系統(tǒng)和熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)過程中排出的各種廢水、廢渣和廢氣等廢物。

企業(yè)鏈（2）是以環(huán)境綜合處理系統(tǒng)為鏈中上游企業(yè)，它表示廢水、廢渣和廢氣等經(jīng)該系統(tǒng)處理后，被集團內(nèi)其他系統(tǒng)循環(huán)利用的過程。其中該系統(tǒng)主要利用回用水工程，將廢水經(jīng)過處理以后，達到工業(yè)用水的要求，重新被甲醇基燃料系統(tǒng)、燃料乙醇系統(tǒng)所利用。

企業(yè)鏈（3）是以熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)為鏈中上游企業(yè)，它表示該系統(tǒng)以利用甲醇基燃料系統(tǒng)的余熱和其他投入為基礎，將產(chǎn)生的電、汽、熱全部應用于集團內(nèi)三大生物質(zhì)能產(chǎn)品系統(tǒng)的生產(chǎn)過程。

3．2集團產(chǎn)品鏈解析

從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)視角看，產(chǎn)業(yè)鏈是指以某項核心技術或工藝為基礎，以市場前景比較好的、科技含量比較高的、產(chǎn)品關聯(lián)度比較強的優(yōu)勢企業(yè)和優(yōu)勢產(chǎn)品為鏈核，以產(chǎn)品技術為聯(lián)系，投入產(chǎn)出為紐帶，上下連結(jié)、向下延伸、前后聯(lián)系形成的產(chǎn)品鏈。產(chǎn)業(yè)鏈中，上一個企業(yè)的產(chǎn)出是下一個企業(yè)的投入——這是產(chǎn)業(yè)鏈的“基礎內(nèi)含鏈”。

從“企業(yè)鏈”的角度來講，金驕集團僅有3個生物質(zhì)能產(chǎn)品系統(tǒng)。但從“產(chǎn)品鏈”的角度來講，金驕集團生物質(zhì)能產(chǎn)品共有5種：生物甲醇、生物柴油、生物油、燃料乙醇、碳酸二烷酯等。從生物柴油、生物油聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的工藝流程（如圖4所示）可以看出，油酸甘油酯通過酯交換、酯化，分別生成生物柴油、生物油兩種生物質(zhì)能產(chǎn)品；甲醇基燃料系統(tǒng)最終生產(chǎn)出生物甲醇、碳酸二烷酯兩種生物質(zhì)能產(chǎn)品，碳酸二烷酯以生物甲醇為原料，由生物甲醇進一步加工而生成。另外生物甲醇作為中間投入，用于生物柴油、生物油聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中，作為最終生物質(zhì)能產(chǎn)品生物柴油的中間投入。由此便形了成金驕集團生物質(zhì)能“產(chǎn)品鏈”，具體見圖5。

3．3集團生產(chǎn)鏈解析

產(chǎn)業(yè)鏈的生產(chǎn)鏈是與最終產(chǎn)品生產(chǎn)直接或間接相關的諸多企業(yè)及社會經(jīng)濟的若干部門之間的一種相互依存、相互制約的鏈狀經(jīng)濟技術關系。

產(chǎn)業(yè)鏈的生產(chǎn)鏈結(jié)構(gòu)及運行有兩個突出特點：一是各個環(huán)節(jié)在空間上的并存性和運行時間上的繼起性。空間并存性，是指鏈條的基本環(huán)節(jié)在空間上不能空缺，也就是在同一時點上各個環(huán)節(jié)都必須同時存在。時間的繼起性，是指生產(chǎn)鏈的每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的運動不僅自身不能停止，而且必須一個接一個地有序地跟著前進。二是鏈狀結(jié)構(gòu)之間的比例性和運動的平衡性。只有各環(huán)節(jié)在組織規(guī)模與作業(yè)數(shù)量上保持一定的比例，才能保持各環(huán)節(jié)在運動中的動態(tài)平衡；也只有保持鏈狀環(huán)節(jié)的動態(tài)平衡，才能保持整個生產(chǎn)鏈良性互動，并產(chǎn)生出整合的前推力量。該原理可借鑒并聯(lián)電路中總電流i與分電流ii的關系進行描述，見圖6。

在圖6中，電阻之間是相互并聯(lián)的關系，總電流i與分電流ii的關系為：i ＝ i1 ＋ i2 ＋ … ＋ in 。

當電路中其中一個電阻值ri變大時，則：ii減小，因此便會引起總電流變小。為保證整個電路能夠正常工作，當其中電阻變大時，總電壓也應相應地增大。

對于金驕集團的5個系統(tǒng)，各個系統(tǒng)之間是相互聯(lián)系、相互作用的。其中任何一個系統(tǒng)產(chǎn)品產(chǎn)量和規(guī)模的變化都會給其他系統(tǒng)帶來影響。如：熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)存在的意義是將電、汽、熱及時、保質(zhì)保量地供應給其他系統(tǒng)，這樣才能保證集團生物質(zhì)能產(chǎn)品的正常生產(chǎn)。如果三大生物質(zhì)能產(chǎn)品系統(tǒng)中任何一個系統(tǒng)想要擴大生產(chǎn)規(guī)模，那么該系統(tǒng)對電、汽、熱的需求便會增加，此時就應該相應地擴大熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的規(guī)模。

3．4集團技術鏈解析

產(chǎn)業(yè)鏈中每個企業(yè)為了保證產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量，都有一系列的技術支撐，所有不同環(huán)節(jié)企業(yè)的技術之和便構(gòu)成了產(chǎn)業(yè)鏈的技術鏈。由于每個企業(yè)都有自己的核心競爭力，因此每個企業(yè)也都有獨特的技術，這些技術是企業(yè)的競爭優(yōu)勢所在。當市場需求發(fā)生變化時，首先會引起技術鏈的變化，只有技術鏈能順利對接才能保證產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)上的對接，才能保證產(chǎn)業(yè)鏈的穩(wěn)定運行。

金驕集團各系統(tǒng)之間存在著緊密的經(jīng)濟技術聯(lián)系，如果沒有各種生物質(zhì)能技術的支撐，就不能形成生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)鏈。各系統(tǒng)中利用的關鍵技術見表1。

以纖維制乙醇為例，該工藝與發(fā)酵法纖維制乙醇相比，成本相當于其58％，投資低65％，生產(chǎn)規(guī)模是其2~3倍，與天然氣制醇類燃料相比，大大減少了溫室氣體co2的排放（是其26％），該技術工藝是由金驕集團自主研發(fā)的。

金驕集團吸納國內(nèi)在生物質(zhì)煉制領域技術領先的3所重點大學（北京化工大學、吉林大學、華南理工大學）作為股東，共同辦企業(yè)。由大學教授與企業(yè)科研人員共同組成課題組，利用大學的基礎研究設施和企業(yè)的應用研究、小試生產(chǎn)、中試生產(chǎn)設施共同完成科研開發(fā)，實現(xiàn)大學的基礎理論研究與企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)、應用技術研究相結(jié)合。開發(fā)隊伍精干，具備一流的研發(fā)實驗設施，形成靈活高效的運作機制、顯著的自主創(chuàng)新優(yōu)勢和突出的技術特色，能夠持續(xù)不斷地為生物質(zhì)煉制產(chǎn)業(yè)技術進步提供有力支撐。

4金驕集團生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)鏈的特性

4．1“生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈”特性

生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈一般是指依據(jù)生態(tài)學原理，以恢復和擴大自然資源存量為宗旨，為提高資源基本生產(chǎn)率或滿足社會需要，對2種以上產(chǎn)業(yè)的鏈接進行設計（或改造）使其成為一種新型的產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的系統(tǒng)創(chuàng)新活動。

生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)鏈是借助于高新科技將“生態(tài)工業(yè)系統(tǒng)”與“自然生態(tài)系統(tǒng)”耦合而形成的一種產(chǎn)業(yè)鏈，因此其必定具有一定的生態(tài)特性：

（1） 首先，從集團發(fā)展生物質(zhì)能的原料來看，甲醇基燃料系統(tǒng)、纖維制乙醇系統(tǒng)均以植物纖維等農(nóng)林廢物為原料，這些纖維素類物質(zhì)是地球上最豐富、最廉價的可再生資源，利用這些廢物不但可恢復、擴充自然資源增量，還會減少這些廢物對生物生存空間的侵占并減少一定的環(huán)境污染。另外該集團利用巴彥淖爾市邊際性土地（沙荒地、鹽堿地、荒坡地）種植文冠果果樹等生物質(zhì)能林木，原料供應不但做到了“不與人爭糧”，“不與糧爭地”，從而避免以往生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)引起的“車人爭糧”、“人道危機”、“環(huán)境問題”等激烈爭論，而且將能源林基地建設與防風固沙、城市周邊綠化融為一體，更好地體現(xiàn)了該集團生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)鏈的生態(tài)特性。

（2） 從生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)鏈的“生態(tài)工業(yè)系統(tǒng)”角度來講，金驕集團研發(fā)部依據(jù)生物質(zhì)c、h、o循環(huán)機制、生物質(zhì)煉制與環(huán)境的協(xié)調(diào)性、生物質(zhì)產(chǎn)品技術經(jīng)濟分析等設計和改進生物質(zhì)能生產(chǎn)工藝，其生產(chǎn)過程中處處體現(xiàn)綠色、無毒和安全的特性。例如，在生物柴油、生物油聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)整個生產(chǎn)過程中，利用國際領先的工藝（生物柴油生產(chǎn)過程采用國際先進的漢高法；生物油生產(chǎn)過程采用國際先進的有利凱瑪法，均為國際通稱的“綠色精細化工”方法），不添加任何對環(huán)境可能造成污染的添加劑，且工藝安全合理。另外，在生產(chǎn)過程中，涉及外運的易燃易爆品為工業(yè)溶劑油和甲醇，將采用專用車、專用道、專用時間運輸。

（3） 從生物質(zhì)能產(chǎn)品利用的角度來講，生物質(zhì)能產(chǎn)品與石油能源產(chǎn)品相比，其本身具有很好的環(huán)境友好特性，下面以生物柴油和燃料乙醇為例進行說明。

生物柴油具有優(yōu)良的環(huán)保特性，主要表現(xiàn)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可減少約30％（有催化劑時為70％）；生物柴油中不含對環(huán)境有污染的芳香族烷烴，因而其廢氣對人體的損害低于柴油，檢測表明，與普通柴油相比，使用生物柴油可降低90％的空氣毒性，降低94％的患癌率；由于生物柴油含氧量高，其燃燒時排煙少，其co2的排放與柴油相比減少約10％（有催化劑時為95％）；生物柴油生物降解率高，對水和土壤的污染比較少（參見表2）。

隨著燃料乙醇在汽油中混合比例的增加，其生命周期環(huán)境影響總水平值降低。當混合比例為100％時，環(huán)境影響總水平值最低，為4．26 × 10－5人／km。因此，與汽油比較，燃料乙醇產(chǎn)生的環(huán)境影響較?。▍⒁妶D7）。

一直以來，煤炭作為不可再生的化石能源，是我國主要依賴的能源，在一次能源消費中其比例高達70％。然而煤炭的利用給我國帶來了巨大的環(huán)境問題，co2、so2等有害氣體的大量排放，在造成環(huán)境污染的同時也制約著我國經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。生物質(zhì)能作為世界第四大能源，是唯一既可再生又可直接儲運的能源，其開發(fā)利用可使人類擺脫對化石能源的依賴，對生態(tài)環(huán)境保護具有重要的意義。

4．2循環(huán)經(jīng)濟特性

循環(huán)經(jīng)濟是指為保護環(huán)境，實現(xiàn)物質(zhì)資源的永續(xù)利用及人類的可持續(xù)發(fā)展，按照生態(tài)循環(huán)體系的客觀要求，通過清潔生產(chǎn)、市場機制、社會調(diào)控等方式促進物質(zhì)資源在生產(chǎn)中循環(huán)利用的一種經(jīng)濟運行形態(tài)。資源的循環(huán)利用是循環(huán)經(jīng)濟的核心內(nèi)涵，“循環(huán)”則是循環(huán)經(jīng)濟的中心含義。“循環(huán)”是指經(jīng)濟賴以存在的物質(zhì)基礎——資源在國民經(jīng)濟再生產(chǎn)體系中各個環(huán)節(jié)的不斷循環(huán)利用（參見圖8）。

金驕集團循環(huán)經(jīng)濟特性主要表現(xiàn)在以下方面：

（1） 在生產(chǎn)加工過程中對能源原材料的果實、秸稈、葉子等全方位的利用。以石油植物園中生產(chǎn)的文冠果為例，文冠果是我國特有的優(yōu)良木本油料樹種，種子含油量為45％~50％，種仁含油量為70％。從能源角度看，是一種理想的能源林植物。金驕集團將文冠果果實作為生物柴油、生物油投入的原料；其廢枝條用于燃料乙醇和熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)；文冠果葉被采摘直接銷售到市場，經(jīng)其他企業(yè)加工生產(chǎn)高級茶葉。

（2） 通過適當?shù)募夹g盡量將生產(chǎn)的副產(chǎn)品進行回收。金驕集團三大生物質(zhì)能產(chǎn)品系統(tǒng)在生產(chǎn)過程中均有一定數(shù)量的副產(chǎn)品生成。如：甲醇基燃料系統(tǒng)副產(chǎn)品二氧化碳、堆肥；生物柴油、生物油聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)副產(chǎn)品甘油、粕；纖維制乙醇系統(tǒng)副產(chǎn)品堆肥。其中，副產(chǎn)品堆肥作為有機復合肥用于石油植物園的中間投入進行使用，以節(jié)約資源，減少集團開支。另外，副產(chǎn)品甘油、粕等直接進入流通市場，為集團創(chuàng)造了額外的經(jīng)濟效益。

（3） 在各系統(tǒng)生產(chǎn)過程中，一個系統(tǒng)排出的“廢物”作為集團內(nèi)其他系統(tǒng)的最初投入。以甲醇基燃料系統(tǒng)為例，其在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的“廢熱”被熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)所利用；集團內(nèi)各系統(tǒng)生產(chǎn)過程中所排出的“廢渣”、“廢水”等廢物，均是環(huán)境綜合處理系統(tǒng)的最初投入。在環(huán)境綜合處理系統(tǒng)中，通過回用水工程，實現(xiàn)了集團內(nèi)的水循環(huán)。

4．3產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)特性

根據(jù)以上論述，金驕集團生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)鏈既具有生態(tài)性，又具有循環(huán)經(jīng)濟特性。因此在集團內(nèi)部，一條產(chǎn)業(yè)鏈的“下游企業(yè)”有可能是另一條產(chǎn)業(yè)鏈的“上游企業(yè)”。產(chǎn)業(yè)鏈的這種特性，很好地實現(xiàn)了系統(tǒng)間的物質(zhì)集成、能量集成，通過上下縱向延伸和橫向環(huán)向拓展，形成產(chǎn)業(yè)間的工業(yè)代謝和共生關系，構(gòu)建出生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)共生網(wǎng)絡系統(tǒng)。其中上下縱向延伸是對生物質(zhì)資源進行深加工，環(huán)向拓展就是將上下延伸的產(chǎn)業(yè)鏈排放出來的副產(chǎn)品或廢棄物再深度加工。

產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的構(gòu)建需要多種技術，除包括循環(huán)經(jīng)濟技術中通常使用的替代技術、減量化技術、再利用技術、資源化技術以外，還包括系統(tǒng)優(yōu)化技術以及共生鏈接技術。系統(tǒng)優(yōu)化技術是從系統(tǒng)工程的原理出發(fā)，通過資源、能源工業(yè)代謝分析，實現(xiàn)區(qū)域物質(zhì)流、能量流、信息流、價值流等優(yōu)化配置的軟科學技術，可用于指導產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的構(gòu)建；共生鏈接技術是在構(gòu)建產(chǎn)品組合、產(chǎn)業(yè)組合，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈鏈接和產(chǎn)業(yè)共生時采用的鏈接技術，這對于構(gòu)建生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈的成功起到關鍵作用。

根據(jù)前面對集團產(chǎn)業(yè)鏈的解析結(jié)果，該集團目前存在的縱向主導產(chǎn)業(yè)鏈有：文冠果果實—生物柴油—市場；文冠果果實—生物柴油—生物油—市場；文冠果纖維莖稈—燃料乙醇—市場；生物質(zhì)纖維—生物甲醇—市場；生物質(zhì)纖維—生物甲醇—生物柴油—市場；生物質(zhì)纖維—生物甲醇—碳酸二烷酯—市場。

而環(huán)向產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)建主要是靠集團內(nèi)兩大寄生型共生系統(tǒng)為媒介進行搭建。環(huán)境綜合處理系統(tǒng)吸收并消化三大產(chǎn)品系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水、廢渣、廢氣，并實現(xiàn)了廢水回用于集團各系統(tǒng)，實現(xiàn)了水系統(tǒng)集成；熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)利用石油植物園中植物纖維以及生物甲醇系統(tǒng)的余熱實現(xiàn)發(fā)電，并用于滿足集團各系統(tǒng)對于熱、電、汽的需求，但是從對該集團生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)鏈耦合程度的考察結(jié)果來看，其在縱向延伸的深度和橫向延伸的廣度上可進一步加強，從而構(gòu)建出更加健全穩(wěn)定的生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

5進一步構(gòu)建集團生物質(zhì)能生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)絡的建議

金驕集團生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)共生系統(tǒng)在其結(jié)構(gòu)形成和發(fā)展過程中，會不斷加深各種鏈狀結(jié)構(gòu)的縱向延伸和橫向聯(lián)系，從而又形成新內(nèi)容的鏈狀結(jié)構(gòu)，最終形成更復雜的產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。本文根據(jù)目前集團生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)絡的發(fā)展情況，提出了集團生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的改進措施，具體如下：

（1） 燃料乙醇產(chǎn)業(yè)向上延伸與化石能源煤炭產(chǎn)業(yè)接軌，利用劣質(zhì)煤炭褐煤與植物纖維雙原料技術，生產(chǎn)乙醇基燃料；

（2） 生物甲醇系統(tǒng)可進一步利用甲醇催化脫水制備二甲醚，利用再度脫水制備汽油技術，生成最終產(chǎn)品生物汽油，延長其產(chǎn)業(yè)鏈長度，增加經(jīng)濟效益；

（3） 進一步擴大環(huán)境綜合處理系統(tǒng)的規(guī)模，改進污水處理技術，并將處理后的水用于石油植物園的灌溉和生物柴油系統(tǒng)中，更好地發(fā)揮集團水集成系統(tǒng)功能；

（4） 利用循環(huán)經(jīng)濟技術，進一步構(gòu)建co2利用產(chǎn)業(yè)鏈，更好地實現(xiàn)廢物利用的經(jīng)濟效益。

5．1燃料乙醇產(chǎn)業(yè)向上縱向延伸

具有豐富的煤炭資源，在該地區(qū)煤炭資源開發(fā)與利用過程中，一部分劣質(zhì)煤市場競爭力較弱，價格低廉，在對其開采過程中往往造成很大的浪費；另一方面，集團現(xiàn)有的纖維制燃料乙醇氣化技術存在著能量利用率低、過程污染嚴重等問題，因此該技術亟待改善。本文建議結(jié)合當?shù)孛禾抠Y源優(yōu)勢，在纖維制乙醇系統(tǒng)中將褐煤這一劣質(zhì)煤作為原料，與植物纖維混合制乙醇，在改進技術工藝的基礎上，使生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)向上延伸，與煤炭行業(yè)接軌。

纖維質(zhì)與煤炭雙原料氣化技術的優(yōu)勢在于：

（1） 煤炭的氣化溫度高，生物質(zhì)的氣化溫度低，雙原料氣化可以使生物質(zhì)氣化在較高的溫度下進行，氣化反應充分，并可促進焦油的分解，減少過程的污染；

（2） 生物質(zhì)中的高堿金屬可以在煤焦氣化過程中起催化作用，加快氣化反應速度；

（3） 生物質(zhì)供應受季節(jié)的影響，而生物質(zhì)和煤雙原料利用解決了季節(jié)性問題。

本項目以“生物質(zhì)與煤雙原料制乙醇基燃料”技術為依托，采用高壓循環(huán)流動床氣化和連續(xù)自熱式固定床合成塔催化合成乙醇基燃料工藝，以生物質(zhì)與煤為原料，通過雙流氣化制備雙流合成氣；雙流合成氣可滿足管道輸送要求，從而可提高天然氣的供應量；乙醇基燃料可直接摻入汽油或柴油中作為發(fā)動機燃料，燃料特性比甲醇好，而且還是甲醇、汽油的助溶劑，是生物柴油的功能改進劑。

5．2生物甲醇制備生物汽油

該項目經(jīng)工藝延伸聯(lián)產(chǎn)高附加值產(chǎn)品，實現(xiàn)生物基化學品與石油化學品的“功能替代”，生產(chǎn)的生物汽油可代替化石能源直接應用于各種發(fā)動機。

生物質(zhì)能產(chǎn)品的主要風險來自市場的競爭，而產(chǎn)品的價格競爭又是市場發(fā)展的重要因素。該項目直接利用金驕集團生產(chǎn)的生物甲醇來生產(chǎn)生物汽油，降低了原料成本，提高了生物汽油的市場競爭力，與原有生物甲醇產(chǎn)業(yè)鏈相比，其經(jīng)濟效益的提高非常明顯，具體見表3。

甲醇制汽油技術工藝并不復雜，具體見圖9。

反應式為：2ch3ohch3och3＋h2o（脫水反應）

首先甲醇轉(zhuǎn)化為烴類是強放熱反應，因此控制和傳遞大量熱量是甲醇轉(zhuǎn)化為汽油工藝的重要問題。其次是反應過程中生成大量水的問題，反應主要裝置有流化床反應器、再生塔和外冷卻器，反應器包括一個密相段，其下部為稀相提升管。

原料甲醇和水按一定比例配料并進行氣化，過熱到177℃后進入流化床反應器。反應生成的相氣中除去夾帶的催化劑后進行冷卻，分離為水、穩(wěn)定的汽油和輕組分。反應熱是在高溫催化劑返回反應器之前，通過冷卻器循環(huán)而回收。同時反應熱可發(fā)生高壓水蒸氣，其提供的余熱同樣可用于集團中的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。

5．3進一步發(fā)揮環(huán)境綜合處理系統(tǒng)的功能

根據(jù)上述分析可知，集團環(huán)境綜合處理系統(tǒng)雖然在一定程度上實現(xiàn)了水集成系統(tǒng)的功能，但是其集成程度并不完善，這直接造成以環(huán)境綜合處理系統(tǒng)為主導企業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)絡中的環(huán)鏈結(jié)構(gòu)不夠發(fā)達，因此本文提出對其進行完善的建議，具體見圖10。

在已有的環(huán)向鏈聯(lián)系中，由于環(huán)境綜合處理系統(tǒng)規(guī)模較小，使其處理廢物的能力受到限制，其處理的廢物中又以廢水為主，而對于其他廢物的處理能力較弱，造成部分廢物的流失，其中包括溫室氣體co2等。另外，集團中生物柴油系統(tǒng)是一個用水量較多的系統(tǒng)，而目前其用水主要為新鮮水，因此，為節(jié)約水資源，提高環(huán)境綜合處理系統(tǒng)的水處理能力勢在必行。

另外，石油植物園中植物的種植，需要肥料和大量灌溉水。在集團三大產(chǎn)品生產(chǎn)系統(tǒng)中都有大量的有機堆肥產(chǎn)生，經(jīng)過環(huán)境綜合系統(tǒng)對其進行處理，將其作為植物生長中所需的肥料；各系統(tǒng)中產(chǎn)生的各種廢水經(jīng)過環(huán)境綜合系統(tǒng)回用水工程處理，可用于植物灌溉。通過這種從“源”—“匯”—“源”的縱向閉合來實現(xiàn)資源的永續(xù)利用。產(chǎn)業(yè)生態(tài)學要求從產(chǎn)品設計開始，就必須考慮產(chǎn)品使用期結(jié)束后的處置和再循環(huán)問題。因此，廢棄物處置和產(chǎn)品的設計、生產(chǎn)一樣重要，并且具有特殊的生態(tài)經(jīng)濟意義，它既是物質(zhì)生命周期的最終環(huán)節(jié)，也是鏈接上下兩個循環(huán)周期以及縱向閉合與橫向耦合、協(xié)同共生與內(nèi)外和諧的關鍵環(huán)節(jié)。

5．4構(gòu)建集團副產(chǎn)物co2利用產(chǎn)業(yè)鏈

循環(huán)經(jīng)濟要求構(gòu)建原材料、產(chǎn)品、副產(chǎn)品以及廢物的循環(huán)工業(yè)鏈，實現(xiàn)物質(zhì)的最優(yōu)化循環(huán)和利用。循環(huán)工業(yè)鏈的設計是生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)向鏈中的重要組成部分，因此是值得我們探討的一個重要問題。縱觀金驕集團生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)絡，我們發(fā)現(xiàn)在其生產(chǎn)過程中，排放的主要廢棄物就是co2，且以生物甲醇系統(tǒng)為最，每生產(chǎn)1噸生物甲醇就會產(chǎn)生0．1噸的co2。

實際上，co2在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)藥、精細化工等領域應用廣泛，但結(jié)合本集團種植業(yè)與工業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合的現(xiàn)狀，可考慮利用co2發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)。具體做法是：收集各系統(tǒng)產(chǎn)生的co2氣體用于集團石油植物園溫室育苗過程，以達到減少溫室氣體排放的目的。與此同時，還可利用集團中各系統(tǒng)產(chǎn)生的余熱來維持溫室溫度。

另外，該集團正在開發(fā)藻類生產(chǎn)生物柴油技術，并在石油植物園中培育高產(chǎn)量藻類品種，而藻類在其生長過程中同樣離不開co2，因此在集團內(nèi)部就可以將co2消化掉。利用co2氣體構(gòu)建的生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈可以表示為：co2氣體—種植業(yè)—三大產(chǎn)品系統(tǒng)；co2氣體—藻類培育—生物柴油。因此，co2產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)建使得集團生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)鏈的耦合程度更加復雜化，生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)絡更加完善，具體見圖11。

綜上所述，在原有的生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)基礎上，可延伸出褐煤—乙醇基燃料、生物甲醇—生物汽油—市場等縱向產(chǎn)業(yè)鏈；以及各系統(tǒng)廢水—環(huán)境綜合處理系統(tǒng)—石油植物園、生物甲醇系統(tǒng)—co2氣體—石油植物園、co2氣體—藻類培育—生物柴油系統(tǒng)等多條橫向耦合的產(chǎn)業(yè)鏈，形成了更加復雜的生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)絡。

在該生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)絡中，其價值鏈更長。循環(huán)經(jīng)濟生產(chǎn)方式本身拉長了產(chǎn)業(yè)鏈，深化了資源價值的開發(fā)。在該結(jié)構(gòu)中，廢棄的副產(chǎn)品被回收、處理、加工，因此增加了生產(chǎn)環(huán)節(jié)，價值鏈相應得到延伸，用同樣的資源卻創(chuàng)造出了更大的價值。

6總結(jié)

通過對金驕集團生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)鏈的分析，我們得出以下結(jié)論：

（1） 生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)鏈是借助于高新科技將“生態(tài)工業(yè)系統(tǒng)”與“自然生態(tài)系統(tǒng)”耦合而形成一種資源循環(huán)利用型產(chǎn)業(yè)鏈，以此發(fā)揮該產(chǎn)業(yè)在經(jīng)濟部門中的靜脈作用。生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)鏈的培育要充分發(fā)揮產(chǎn)業(yè)集成技術與循環(huán)經(jīng)濟技術的優(yōu)勢。

（2） 生物質(zhì)能產(chǎn)品企業(yè)的核心技術是提高生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益的關鍵因素。金驕集團應進一步加大對生物質(zhì)能技術的開發(fā)力度，使其成為產(chǎn)業(yè)鏈中在技術創(chuàng)新、專利、標準、品牌等方面具有競爭優(yōu)勢的核心企業(yè)，以其良好的發(fā)展前景吸引更多的生物質(zhì)能產(chǎn)品的消費者。

（3） 我們通過探討各產(chǎn)業(yè)之間“鏈”的鏈接結(jié)構(gòu)以及特性，找到產(chǎn)業(yè)鏈上生態(tài)經(jīng)濟形成的原因，并據(jù)此進一步提出完善集團生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)絡內(nèi)部的“物質(zhì)流”和“能量流”的建議，以實現(xiàn)整個集團產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)絡的和諧健康發(fā)展。

主要參考文獻

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第7篇：生物質(zhì)資源的特點范文

驅(qū)車從南昌城區(qū)出發(fā)，經(jīng)過白貓黑貓鎮(zhèn)守的八一大橋，20分鐘便可到達位于北郊經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)的麥園。這里的麥園垃圾場曾經(jīng)“臭”名昭著――因其每天要“接待”數(shù)百輛垃圾車。直到武漢億碳能源開發(fā)有限公司(簡稱“億碳”)的入駐，一切發(fā)生了改變。

2005年12月，億碳與麥園垃圾場簽署合作協(xié)議，投資6500萬元開發(fā)填埋氣發(fā)電項目，一期發(fā)電機組裝機容量為3MW。去年1月，一號發(fā)電機組并網(wǎng)發(fā)電；6月，二、三號發(fā)電機組也相繼投入運行。截至今年8月9日，已累計發(fā)電2922萬度，上網(wǎng)電量2735萬度――這一電量能夠滿足1.5萬余家庭的正常生活需求。

現(xiàn)在，走進麥園垃圾場，再也沒有想象中的惡臭，干凈的水泥路面，路旁蒼翠欲滴的植被以及規(guī)劃布局有條不紊的發(fā)電設施，共同構(gòu)成了一個俯視如同“別墅”，直視好像“花園”，甚至被國外專家稱為“全世界最美的垃圾填埋氣發(fā)電廠”。

億碳總經(jīng)理楊立德剛剛做完手術，因為創(chuàng)面愈合較差，他不得不忍受著巨大的疼痛。然而，當其向本刊記者談及最愛的話題時，卻忘記了一切。回顧麥園垃圾場填埋氣發(fā)電項目前期開發(fā)、建設經(jīng)歷，楊立德也感慨頗多。

“可以說(該項目)充滿了前所未有的挑戰(zhàn)性?！睏盍⒌侣曇粲行╊澏?，甚至不敢大聲說話，因為疼痛，也因為武漢的八月。他輕輕抹去額上的汗珠繼續(xù)道：“首先在垃圾資源上國內(nèi)的生活垃圾同歐洲發(fā)達國家相比，在成分和特性上都會有很大差別，填埋的質(zhì)量更是天壤之別了。而南昌的雨季，也為施工建設帶來了重重困難?！?/p>

億碳副總經(jīng)理孫河川告訴記者，早期到麥園垃圾場做過填埋產(chǎn)氣評估的國內(nèi)外專家并不看好這一項目。專家們普遍認為麥園垃圾場積水嚴重，填埋不規(guī)范，產(chǎn)氣效果差，對項目評估持不樂觀態(tài)度，認為不具有開發(fā)價值。他說：“我們對第一現(xiàn)場的感覺也是‘垃圾上的水庫，水庫下的垃圾’，施工機械無法進入現(xiàn)場，施工更無從談起。”

然而，功夫不負有心人。終于，在荷蘭排水專家的協(xié)助下，億碳采用國內(nèi)尚無成功案例可循的垃圾堆體導排水新技術，解決了垃圾水庫的難題，使得現(xiàn)場施工得以進行。在施工現(xiàn)場，億碳工程技術人員理論與實踐相結(jié)合，完成了一項技術發(fā)明：“將導水與氣體收集合二為一的技術開發(fā)成新型實用專利?！?/p>

作為第一家成功并網(wǎng)發(fā)電的南昌麥園垃圾場填埋氣項目打響了億碳進軍可再生能源(特別是生物質(zhì)能)的第一槍。隨后，其在合肥的填埋氣發(fā)電項目從氣體收集工程動工，到成功并網(wǎng)發(fā)電，僅用一年時間：在鄭州項目的前期工作包括設備選型已基本完成。

產(chǎn)業(yè)前景

相對于其它能源，生物質(zhì)能具有分布廣泛，可存儲性強的特點，生物質(zhì)能開發(fā)也會更具務實性，在政策的引領下，行業(yè)前景將非?？捎^。對于這一點，孫河川早有清楚的認識：“總的說來，我國可用于生物質(zhì)能的生物質(zhì)原料豐富，技術較為成熟，加上國家政策的大力支持。生物質(zhì)能發(fā)電在我國具有較好的發(fā)展前景?！?/p>

他向記者列舉了一系列數(shù)據(jù)：我國現(xiàn)有森林、草原和耕地面積(含可利用荒地)7.76億公頃，理論上生物質(zhì)資源可達659億噸／年以上。以平均熱值為15000千焦／公斤計算，折合理論資源為33億噸標準煤，相當于我國目前年總能耗的3倍以上。目前可以作為能源利用的生物質(zhì)主要包括秸稈、薪柴、禽畜糞便、生活垃圾和有機廢渣廢水等。

調(diào)查顯示，當前我國秸稈資源已超過7.2億噸。約3.6億噸標準煤，除約1.2億噸作為飼料、造紙、紡織和建材等用途外。其余6億噸可作為能源用途；我國年均薪柴產(chǎn)量約1.27億噸，折合標準煤0.74億噸：禽畜糞便資源約1.3億噸標準煤：城市垃圾生產(chǎn)量約1.2億噸標準煤左右。并以每年8％～10％的速度增長。經(jīng)估算，我國可開發(fā)的生物質(zhì)能資源總量約7億噸標準煤。

根據(jù)國家“十一五”規(guī)劃綱要提出的發(fā)展目標。未來將建設生物質(zhì)發(fā)電550萬kw裝機容量，已公布的《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》也確定了到2020年生物質(zhì)發(fā)電裝機3000萬kw的發(fā)展且標。此外，國家已經(jīng)決定，將安排資金支持可再生能源的技術研發(fā)、設備制造及檢測認證等產(chǎn)業(yè)服務體系建設。

孫河川說，生物質(zhì)能是人類利用最早、最多、最直接的能源。也是僅次于煤炭、石油和天然氣等的世界第四大能源。其與傳統(tǒng)能源相比，優(yōu)點自然很多；其與風能、太陽能等新能源相比，也毫不遜色。

相對于傳統(tǒng)煤電而言。生物質(zhì)發(fā)電更具有燃燒容易，污染少，灰分較低等優(yōu)點。具體體現(xiàn)在：一是，生物質(zhì)利用過程中具有二氧化碳零排放特性：由于生物質(zhì)在生長時需要的CO2相當于它排放的CO2的量。因而對大氣的CO2凈排放量近似于零，可有效降低溫室效應。二是，生物含硫、舍氮都較低，灰分含量也很少，燃燒后SOx、NOx和灰塵排放比煤電小得多，是一種清潔的燃料。三是，生物質(zhì)資源分布廣、產(chǎn)量大、轉(zhuǎn)化方式多種多樣。四是?？稍偕?。生物質(zhì)通過植物的光合作用可以再生，與風能、太陽能同屬可再生能源、資源豐富，可保證能源的永續(xù)利用。

與風能和太陽能相比。也具有充分的靈活性和投資的經(jīng)濟性。首先，生物質(zhì)發(fā)電不僅可以采用內(nèi)燃機，也可以采用燃氣輪機，甚至可結(jié)合余熱鍋爐和蒸汽發(fā)電系統(tǒng)。所以生物質(zhì)可以根據(jù)規(guī)模的大小選用合適的發(fā)電設備，保證在任何規(guī)模下都具有合理的發(fā)電率。這一技術的靈活性，能很好地滿足生物質(zhì)分散利用的特點。其次，生物質(zhì)發(fā)電的靈活性，可以保證該技術在小規(guī)模下有較好的經(jīng)濟性。同時燃氣發(fā)電過程簡單，設備緊湊，因此生物質(zhì)發(fā)電技術比風能和太陽能等其他可再生能源發(fā)電技術項目規(guī)模小、投資成本相對較低，所以說，生物質(zhì)發(fā)電是所有可再生能源技術中最經(jīng)濟的發(fā)電技術。

生物質(zhì)能的上述優(yōu)點與政策利好，并不能掩蓋我國生物質(zhì)發(fā)電整體水平的落后。國內(nèi)生物質(zhì)能發(fā)電始于20世紀60年代。而垃圾填埋氣發(fā)電項目起步較晚，自1998年至今，最大的填埋氣發(fā)電運營商也就是外資企業(yè)。國內(nèi)的填埋氣發(fā)電項目業(yè)主較為分散，雖然形式多樣，但大多數(shù)投資商都把填埋氣發(fā)電項目作為產(chǎn)業(yè)多元化發(fā)展的方向。而因為專業(yè)從事填埋氣發(fā)電。按現(xiàn)有的項目數(shù)量及規(guī)模，億碳已經(jīng)走在國內(nèi)各填埋氣發(fā)電項目業(yè)主群前列。

生物質(zhì)能陷阱

在生物質(zhì)能開發(fā)中。垃圾填埋場沼氣收集利用項目。既具環(huán)保效益。又具產(chǎn)業(yè)效益，且在技術上成熟可靠。因此，近年來國內(nèi)的對填埋氣項目的開發(fā)不斷風起云涌，行業(yè)炙手可熱。

然而，硬幣的另一面是生物質(zhì)能的不足之處。相對于傳統(tǒng)煤電，生物質(zhì)能熱值及熱效率低、體積大而不易運輸，并且單

位投資成本過高?！坝捎谏镔|(zhì)能發(fā)電的原料體積龐大，其對電廠的規(guī)模和地理位置造成了影響。然而如果電廠遠離生活區(qū)。又必將會增加原料的運輸成本。這是生物質(zhì)能發(fā)電項目普遍存在的矛盾，也是億碳不得不面對的?！睂O河川說。

而很難保證原料供應的穩(wěn)定與充足。更是孫河川最為擔心的：“雖然我國生物質(zhì)能資源豐富，但是分布較廣。如秸稈等農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能不易收集和運輸，必須增加額外的風險成本及投資。特別是生活垃圾填埋氣發(fā)電項目，由于生活垃圾的特殊性，必須考慮生活垃圾的運輸和儲存等相關管理措施?！?/p>

事實上，在電廠項目立項規(guī)劃初期，億碳就已經(jīng)充分考慮了電廠規(guī)模與選址等問題，并與當?shù)氐氖姓腥莶块T合作，達成雙方互惠協(xié)議。億碳在南昌、合肥及鄭州等三座省會城市的垃圾填埋場的填埋氣發(fā)電項目都是很好地利用了已有的資源，即垃圾填埋有一定年限、垃圾填埋保有量達到一定規(guī)模。

孫河川告訴記者，“我們依據(jù)垃圾填埋場的原有的填埋狀況和當前填埋進度，合理地建設填埋氣氣體收集系統(tǒng)，很好地開發(fā)了垃圾填埋場這塊平時無人問津的‘沃土’。由于填埋場的庫容可以容納大量的垃圾，所以消除了原料體積龐大對儲存等諸多條件要求的障礙?！?/p>

據(jù)了解，億碳的項目建設用地由垃圾場方提供，全部在垃圾場規(guī)劃控制紅線范圍之內(nèi)，位置都在遠離城市生活區(qū)的垃圾填埋場內(nèi)，大大縮短了填埋氣管道的長度，有效地減小了輸送成本。另外各項目都沒有另行征地建設，有效地節(jié)約了我國的土地資源。

孫河川說，“國家對城市生活垃圾填埋場的建設標準及環(huán)衛(wèi)要求已經(jīng)越來越高，對新建垃圾填埋場，特別是2004年以后，提出了更高的審批及建設要求，所以項目業(yè)主不會單純地為了填埋氣發(fā)電而建設新的垃圾填埋場。從國內(nèi)眾多填埋氣回收利用項目及億碳的建設經(jīng)驗可以看出，依托現(xiàn)有建設和管理水平較高，且具有一定規(guī)模的垃圾填埋場，與當?shù)厥姓腥莶块T形成資源共享，達成互惠合作是最好的選擇。

生物質(zhì)能發(fā)電另一個眾所周知的矛盾是：它與傳統(tǒng)煤電相比，單位投資成本高，發(fā)電規(guī)模小，內(nèi)部收益低。孫河川借用老百姓的那句話――“是一個虧本的買賣”。然而，億碳卻能從全球關注氣侯變化影響的政治背景中，解讀出生物質(zhì)能發(fā)電的希望。

出讓“碳減排量”是億碳的額外收益。2005年開始生效的《京都議定書》的三個機制之一的清潔發(fā)展機制(CDM)允許發(fā)達的國家提供技術支持和資金援助在發(fā)展中國家實現(xiàn)減排溫室氣體，使此類項目有一定比例來自發(fā)達國家的碳交易額外收入。

國家對生物質(zhì)能發(fā)電的政策扶持。2006年出臺的《可再生能源發(fā)電價格和費用分攤管理試行辦法》為生物質(zhì)利用項目的上網(wǎng)電價實行政策優(yōu)惠，再生能源的電價標準由各省2005年脫硫燃煤機組標桿上網(wǎng)電價加每千瓦時0.25元補貼電價組成。

孫河川還指出，盡管聯(lián)合國出臺了利好機制、國內(nèi)出臺了兩個較好的扶持政策，但生物質(zhì)能源項目還是無法同傳統(tǒng)能源項目同臺競爭。這類投資項目近期之所以成為國際形勢下的香餑餑，是因為投資人期許于未來碳市場價格的升高。

挑戰(zhàn)與機遇

金融危機席卷全球，中國宏觀經(jīng)濟的發(fā)展增速也趨緩，國內(nèi)能源市場的發(fā)展也受到一定的沖擊：下游客戶現(xiàn)金流偏緊、CDM減排價格下降、一些海外新能源投資開發(fā)商退出國內(nèi)市場，隨著2008年下半年煤價的回落，新能源與傳統(tǒng)能源發(fā)電成本差距將再度拉開。

然而，危險中總包含著機會。特定的環(huán)境沖擊了能源市場，也給生物質(zhì)能這一可再生能源帶來了發(fā)展的新契機。誠可見，政府鼓勵新能源投資的力度不斷加大，而對于新興能源的振興計劃也將不日出臺。對眾多生物質(zhì)能發(fā)電企業(yè)及即將進入生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)的企業(yè)來說，則是要做好直面挑戰(zhàn)，迎接機遇的準備。

孫河川告訴記者，近年來，隨著中國生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)的高速增長，中國的生物質(zhì)能市場一度成為世界投資資金熱衷的投資對象。但是到2008年第四季度，突然出現(xiàn)了拐點，隨著這輪金融海嘯的蔓延，許多國家的外匯下降、外債高筑、進而造成金融惡化、信貸緊縮。不僅引起生物質(zhì)能行業(yè)風險投資增速的下滑，同時也使得生物質(zhì)能遭遇融資困境。

金融危機對生物質(zhì)能企業(yè)的運營同樣帶來了挑戰(zhàn)。煤炭、天然氣、鋼材水泥等原材料價格大幅下跌將會刺激火電、水電的投資，這無形中給生物質(zhì)能發(fā)電帶來了壓力，2009年，隨著金融危機對實體經(jīng)濟的深入，生物質(zhì)能發(fā)電行業(yè)能否繼續(xù)保持現(xiàn)有利潤水平，將面臨很大挑戰(zhàn)。

但是，對國內(nèi)填埋氣發(fā)電企業(yè)的管理提升則帶來機遇。生物質(zhì)能企業(yè)(特別是垃圾填埋氣發(fā)電項目)管理主要體現(xiàn)在兩個方面，一是上游設備制造商的協(xié)同，二是內(nèi)部資源的整合。我國填埋氣發(fā)電起步較晚，大多數(shù)填埋氣發(fā)電廠運營均不超過5年，發(fā)電設備的質(zhì)量還無法準確判定，就目前國內(nèi)填埋氣發(fā)電相關制造業(yè)的情況來看，都是柴油機的改裝版，發(fā)電效率較低：發(fā)動機零部件使用壽命短，大、小修周期僅是進口機組的二分之一，此現(xiàn)狀乃是當前急需解決的課題。

孫河川表示，“當前，金融危機已經(jīng)對填埋氣發(fā)電行業(yè)造成一定沖擊，這更需要項目企業(yè)與上游設備制造商良好協(xié)同，共同開發(fā)質(zhì)量好、容量大的發(fā)電設備，以提升企業(yè)競爭力。從企業(yè)內(nèi)部管理來說，填埋氣發(fā)電行業(yè)需要大量資源，如何充分利用好現(xiàn)有資源，協(xié)調(diào)內(nèi)部關系應對2009年和2010年諸多不確定因素，將是填埋氣發(fā)電企業(yè)首要解決的問題。”

此外，對填埋氣發(fā)電行業(yè)的整合帶來機遇?！敖?jīng)濟放緩既降低了電力需求，也相應地降低了鋼材、PE管等原材料的成本，這對中國填埋氣發(fā)電企業(yè)來說，某種程度上是一個很好的機遇，就是加速了填埋氣發(fā)電方面的整合?！睂O河川說。

第8篇：生物質(zhì)資源的特點范文

關鍵詞：CFB鍋爐 改造生物質(zhì)實踐

中圖分類號：TK223文獻標識碼： A 文章編號：

1前言

連云港協(xié)鑫生物質(zhì)發(fā)電有限公司是協(xié)鑫集團控股有限公司投資興建的環(huán)保型熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)，公司地處江蘇省連云港市贛榆縣經(jīng)濟開發(fā)區(qū)內(nèi)。項目設計規(guī)模為三爐二機，一期工程為二爐二機，主要設備選型為二臺15MW抽凝式汽輪發(fā)電機組，配套二臺75T/H循環(huán)流化床鍋爐，機組于2005年7月投產(chǎn)發(fā)電，同年10月實現(xiàn)了對熱用戶供熱。

以煤炭為主的能源消費結(jié)構(gòu)及能源利用效率低下等因素使我國環(huán)境惡化日益嚴重，生態(tài)遭到破壞，SO2、CO2排放量分別列世界第一、第二位 ，造成的經(jīng)濟損失約占GDP總量的3%—7%。然而我國生物質(zhì)能資源非常豐富，椐初步統(tǒng)計，我國生物質(zhì)能如用以代替煤炭發(fā)電，近期可相當5億噸標煤，遠期可相當10億噸標煤以上。

連云港協(xié)鑫生物質(zhì)發(fā)電有限公司從09年初開始，利用原有工廠廠區(qū)，對公司原有的2臺75T/H循環(huán)流化床燃煤鍋爐（CFB鍋爐）進行了全燃生物質(zhì)技術改造。經(jīng)過8個月努力，實現(xiàn)了企業(yè)從燃煤到全燃生物質(zhì)的根本轉(zhuǎn)變，燃煤電廠成功升級為全燃生物質(zhì)電廠。 目前連續(xù)運行已超過4年時間，運行情況穩(wěn)定良好，達到了預期目標。

全燃技術改造的可行性

連云港協(xié)鑫發(fā)電有限公司地處連云港市贛榆縣，贛榆縣是一個農(nóng)業(yè)生態(tài)縣，生物質(zhì)資源非常豐富，全縣85萬畝耕地面積，年產(chǎn)各種秸稈類生物質(zhì)資源總量達到80萬噸，扣除各種減量因素及農(nóng)民自用量后，仍有40萬噸左右的生物質(zhì)資源可以供綜合利用。同時連云港協(xié)鑫生物質(zhì)發(fā)電有限公司前階段，在循環(huán)流化床鍋爐大比例（≥80%）摻燒生物質(zhì)秸稈運行方面已摸索出較成熟經(jīng)驗，因此對循環(huán)硫化床燃煤鍋爐進行全燃生物質(zhì)改造是可能的。

生物質(zhì)燃料的特性

北京國家煤炭質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心對連云港及周邊送檢生物質(zhì)樣品的化驗結(jié)果，見表1、表2所示：

表1、生物質(zhì)工業(yè)分析及元素分析

表2 生物質(zhì)灰成分分析

表3生物質(zhì)灰熔融性分析

通過上表分析，生物質(zhì)成分組成、特性、產(chǎn)地、氣候及生產(chǎn)過程等變化很大，仍具有共性：

1.1 工業(yè)分析

送檢樣品很干水分較低，實際收購水分較大，從我們公司收購入爐情況看，水分有時會在40%左右。生物質(zhì)的灰分一般較低，除稻殼和稻草在14%左右，其余都在6%以下；揮發(fā)份較高60%-80%，固定碳在10%-20%之間。

1.2元素分析

生物質(zhì)應用基含碳在40%左右，氧量35%左右，氫5%左右，硫0.05%-0.2之間。生物質(zhì)與煤炭對比，生物質(zhì)為低炭燃料，屬于清潔能源，含硫量少、含氯量小、含灰量低 ，生物質(zhì)中有害物質(zhì)，硫、灰份等，僅為中質(zhì)煙煤的1/10左右（煤炭含硫一般高于0.8%）。同時，生物質(zhì)燃燒時CO2的排放，和生物質(zhì)生長時CO2的吸收，構(gòu)成自然界的碳循環(huán)，因此，生物質(zhì)能的利用，可有效減少SO2排放形成的大氣污染，并實現(xiàn)溫室氣體CO2零排放 。.

1.3灰分分析

生物質(zhì)的灰分中堿金屬及氯在燃燒中會引起受熱面的結(jié)渣、積灰及腐蝕。通過4年的運行鍋爐的過熱器、省煤器管道表面結(jié)渣積灰非常嚴重，2個月需要停爐清理一次。旋風分離器因積灰通流面積降低需要停爐清理。

1.4 發(fā)熱量及自然堆積密度

生物質(zhì)收到基地位發(fā)熱量一般在13-16MJ/Kg之間，與鍋爐設計煤種20.31MJ/Kg相比，發(fā)熱量低很多。生物質(zhì)堆積密度較小，一般在120-160kg/m3之間，平均密度僅為煤炭的1/8。生物質(zhì)的單位熱值密度比煤炭低的多，約為煤炭的1/10。由于生物質(zhì)自身特點，生物質(zhì)的入爐問題是改造的重點和難點之一。

1.5燃燒特性

生物質(zhì)自身揮發(fā)份含量很高，而CFB鍋爐主要是通過內(nèi)部蓄熱循環(huán)提高爐效。生物質(zhì)在爐內(nèi)燃燒時間短、循環(huán)倍率低是降低爐效的一個因素。

二、全燃生物質(zhì)產(chǎn)生主要問題采取的對策：

2.1．結(jié)焦問題

生物質(zhì)燃料的灰熔點低，玉米稈灰熔點DT 1100℃，麥稈灰熔點DT 940℃，棉花稈灰熔點DT 12200℃，樹枝灰熔點DT1500℃，在燃燒時很容易引起爐膛內(nèi)部結(jié)焦，解決結(jié)焦問題的關鍵是控制好溫度。在運行中要注意在不影響鍋爐效率的情況下控制好鍋爐各個部分的溫度加以控制：采用合理的風帽結(jié)構(gòu)，確保在運行過程中床層流化均勻；控制鍋爐床溫800～900℃左右，爐膛出口煙溫850～890℃左右，確保爐膛和布風板不結(jié)焦。

2.2．腐蝕問題

生物質(zhì)燃料中的氯元素容易造成高溫腐蝕和低溫腐蝕。其中高溫腐蝕主要發(fā)生在水冷壁和過熱器處，其發(fā)生的條件有兩個：一是由煙氣溫度和介質(zhì)溫度確定的工作點在腐蝕區(qū)，二是受熱面管子附件是還原區(qū)。低溫腐蝕主要在下級省煤器和空預器處，其發(fā)生的條件是管壁溫度低于酸露點溫度。針對高、低溫腐蝕的情況，采取爐膛富氧燃燒、高溫過熱器最后兩排管子采用噴涂處理、采用適當?shù)呐艧煖囟?、空預器最后一排管組采用耐低溫腐蝕的考登鋼材料等解決。

2.3．高溫粘結(jié)灰問題

生物質(zhì)燃料中含有較多的堿金屬，燃燒時容易在對流受熱面形成高溫粘結(jié)灰，堵塞煙道并引起積灰腐蝕，從而影響鍋爐的效率和使用可靠性。針對高溫粘結(jié)灰，可以采取及時補充循環(huán)物料，以加強內(nèi)外循環(huán)沖刷作用、在過熱器等易積灰處布置吹灰器、人工定期停爐清理沖洗等來解決。通過4年的運行鍋爐的過熱器、省煤器管道表面結(jié)渣積灰非常嚴重，2個月需要停爐清理一次。

2.4.飛灰問題

改變二次風布局，降低煙氣上升速度，增加爐內(nèi)循環(huán)，確保細的燃料顆粒一次燃盡，增加水冷壁的輻射熱交換，減少旋風分離器中二次燃燒份額，在控制旋風分離器中煙氣溫度的同時，確保旋風分離器不結(jié)焦分離效率得以保障。降低飛灰熱損失。

2.5 分離問題

生物質(zhì)全燃改造后由于燃料品種質(zhì)的改變，分離器磨損已經(jīng)不存在，由于生物質(zhì)的灰熔點較低，在分離器內(nèi)會發(fā)生粘結(jié)，在旋風分離器四周增加吹掃風通過運行時間斷擾動降低旋風分離器積灰，利用停爐進行清理可以解決此類問題。

結(jié)語

生物質(zhì)全燃改造實現(xiàn)了鍋爐改造的預期目標，系統(tǒng)運行正常，燃燒穩(wěn)定，鍋爐的熱效率基本達到設計值。徐州電力試驗中心試驗報告認為：全燃生物質(zhì)燃料時鍋爐排煙溫度及排煙氧量比純?nèi)加妹杭皳綗龝r有所升高，因此排煙損失比較大。由于受熱面沒有改動，循環(huán)流化床燃煤鍋爐進行全燃生物質(zhì)改造后出力將有所下降，約下降為原來出力的80-85%左右。75 T/H循環(huán)流化床燃煤鍋爐改燃生物質(zhì)，出力約為60-65T/H左右。

09年9月完成1#、2#循環(huán)流化床燃煤鍋爐全燃生物質(zhì)改造并全燃生物質(zhì)運行發(fā)電，至今已4年多時間，運行狀況穩(wěn)定良好。通過數(shù)年刻苦努力探索，系統(tǒng)和設備不斷修改完善，運行方式不斷調(diào)整優(yōu)化，道路雖然曲折，但在燃煤鍋爐全燃生物質(zhì)改造和運行方面也積累了豐富的經(jīng)驗。

參考文獻

1、《循環(huán)流化床鼓勵理論設計與運行》 中國電力出版社 1997

第9篇：生物質(zhì)資源的特點范文

20世紀70年代，國際上第一次石油危機使發(fā)達國家和貧油國家重視石油替代，開始大規(guī)模發(fā)展生物質(zhì)能源。生物質(zhì)能源是以農(nóng)林等有機廢棄物以及利用邊際土地種植的能源植物為主要原料進行能源生產(chǎn)的一種新興能源。生物質(zhì)能源按照生物質(zhì)的特點及轉(zhuǎn)化方式可分為固體生物質(zhì)燃料、液體生物質(zhì)燃料、氣體生物質(zhì)燃料。中國生物質(zhì)能源的發(fā)展一直是在“改善農(nóng)村能源”的觀念和框架下運作，較早地起步于農(nóng)村戶用沼氣，以后在秸稈氣化上部署了試點。近兩年，生物質(zhì)能源在中國受到越來越多的關注，生物質(zhì)能源利用取得了很大的成績。沼氣工程建設初見成效。截至2005年底，全國共建成3764座大中型沼氣池，形成了每年約3.4l億立方米沼氣的生產(chǎn)能力，年處理有機廢棄物和污水1.2億噸，沼氣利用量達到80億立方米。到2006年底，建設農(nóng)村戶用沼氣池的農(nóng)戶達2260萬戶，占總農(nóng)戶的9.2%，占適宜農(nóng)戶的15.3%，年產(chǎn)沼氣87.0億立方米，使7500多萬農(nóng)民受益，直接為農(nóng)民增收約180億元。生物質(zhì)能源發(fā)電邁出了重要步伐，發(fā)電裝機容量達到200萬千瓦。液體生物質(zhì)燃料生產(chǎn)取得明顯進展，全國燃料乙醇生產(chǎn)能力達到：102萬噸，已在河南等9個省的車用燃料中推廣使用乙醇汽油。

（一）固體生物質(zhì)燃料

固體生物質(zhì)燃料分生物質(zhì)直接燃燒或壓縮成型燃料及生物質(zhì)與煤混合燃燒為原料的燃料。生物質(zhì)燃燒技術是傳統(tǒng)的能源轉(zhuǎn)化形式，截止到2004年底，中國農(nóng)村地區(qū)已累計推廣省柴節(jié)煤爐灶1.89億戶，普及率達到70%以上。省柴節(jié)煤爐灶比普通爐灶的熱效率提高一倍以上，極大緩解了農(nóng)村能源短缺的局面。生物質(zhì)成型燃料是把生物質(zhì)固化成型后采用略加改進后的傳統(tǒng)設備燃用，這種燃料可提高能源密度，但由于壓縮技術環(huán)節(jié)的問題，成型燃料的壓縮成本較高。目前，中國（清華大學、河南省能源研究所、北京美農(nóng)達科技有限公司）和意大利（比薩大學）兩國分別開發(fā)出生物質(zhì)直接成型技術，降低了生物質(zhì)成型燃料的成本，為生物質(zhì)成型燃料的廣泛應用奠定了基礎。此外，中國生物質(zhì)燃料發(fā)電也具有了一定的規(guī)模，主要集中在南方地區(qū)的許多糖廠利用甘蔗渣發(fā)電。廣東和廣西兩?。▍^(qū)）共有小型發(fā)電機組300余臺，總裝機容量800兆瓦，云南也有一些甘蔗渣電廠。中國第一批農(nóng)作物秸稈燃燒發(fā)電廠將在河北石家莊晉州市和山東菏澤市單縣建設，裝機容量分別為2×12兆瓦和25兆瓦，發(fā)電量分別為1.2億千瓦時和1.56億千瓦時，年消耗秸稈20萬噸。

（二）氣體生物質(zhì)燃料

氣體生物質(zhì)燃料包括沼氣、生物質(zhì)氣化制氣等。中國沼氣開發(fā)歷史悠久，但大中型沼氣工程發(fā)展較慢，還停留在幾十年前的個體小厭氧消化池的水平，2004年，中國農(nóng)戶用沼氣池年末累計1500萬戶，北方能源生態(tài)模式應用農(nóng)戶達43.42萬戶，南方能源生態(tài)模式應用農(nóng)戶達391.27萬戶，總產(chǎn)氣量45.80億立方米，相當于300多萬噸標準煤。到2004年底，中國共建成2500座工業(yè)廢水和畜禽糞便沼氣池，總池容達到了88.29萬立方米，形成了每年約1.84億立方米沼氣的生產(chǎn)能力，年處理有機廢物污水5801萬噸，年發(fā)電量63萬千瓦時，可向13.09萬戶供氣。

在生物質(zhì)氣化技術開發(fā)方面，中國對農(nóng)林業(yè)廢棄物等生物質(zhì)資源的氣化技術的深入研究始于20世紀70年代末、80年代初。截至2006年底，中國生物質(zhì)氣化集中供氣系統(tǒng)的秸稈氣化站保有量539處，年產(chǎn)生物質(zhì)燃氣1.5億立方米；年發(fā)電量160千瓦時稻殼氣化發(fā)電系統(tǒng)已進入產(chǎn)業(yè)化階段。

（三）液體生物質(zhì)燃料

液體生物質(zhì)燃料是指通過生物質(zhì)資源生產(chǎn)的燃料乙醇和生物柴油，可以替代由石油制取的汽油和柴油，是可再生能源開發(fā)利用的重要方向。近年來，中國的生物質(zhì)燃料發(fā)展取得了很大的成績，特別是以糧食為原料的燃料乙醇生產(chǎn)已初步形成規(guī)模。“十五”期間，在河南、安徽、吉林和黑龍江分別建設了以陳化糧為原料的燃料乙醇生產(chǎn)廠，總產(chǎn)能達到每年102萬噸，現(xiàn)已在9個?。?個省全部，4個省的27個地（市））開展車用乙醇汽油銷售。到2005年，這些地方除軍隊特需和國家特種儲備外實現(xiàn)了車用乙醇汽油替代汽油。

但是，受糧食產(chǎn)量和生產(chǎn)成本制約，以糧食作物為原料生產(chǎn)生物質(zhì)燃料大規(guī)模替代石油燃料時，也會產(chǎn)生如同當今面臨的石油問題一樣的原料短缺，因此，中國近期不再擴大以糧食為原料的燃料乙醇生產(chǎn)，轉(zhuǎn)而開發(fā)非糧食原料乙醇生產(chǎn)技術。目前開發(fā)的以木薯為代表的非食用薯類、甜高粱、木質(zhì)纖維素等為原料的生物質(zhì)燃料，既不與糧油競爭，又能降低乙醇成本。廣西是木薯的主要產(chǎn)地，種植面積和總產(chǎn)量均占全國總量的80%，2005年，木薯乙醇產(chǎn)量30萬噸。從生產(chǎn)潛力看，目前，木薯是替代糧食生產(chǎn)乙醇最現(xiàn)實可行的原料，全國具有年產(chǎn)500萬噸燃料乙醇的潛力。

此外，為了擴大生物質(zhì)燃料來源，中國已自主開發(fā)了以甜高粱莖稈為原料生產(chǎn)燃料乙醇的技術（稱為甜高粱乙醇），目前，已經(jīng)達到年產(chǎn)5000噸燃料乙醇的生產(chǎn)規(guī)模。國內(nèi)已經(jīng)在黑龍江、內(nèi)蒙古、新疆、遼寧和山東等地，建立了甜高粱種植、甜高梁莖稈制取燃料乙醇的基地。生產(chǎn)1噸燃料乙醇所需原料－－甜高粱莖稈收購成本2000元，加上加工費，燃料乙醇生產(chǎn)成本低于3500元，噸。由于現(xiàn)階段國家對燃料乙醇實行定點生產(chǎn)，這些甜高粱乙醇無法進入交通燃料市場，大多數(shù)摻入了低質(zhì)白酒中。另外，中國也在開展纖維素制取燃料乙醇技術的研究開發(fā)，現(xiàn)已在安徽豐原生化股份有限公司等企業(yè)形成年產(chǎn)600噸的試驗生產(chǎn)能力。目前，中國燃料乙醇使用量已居世界第三位。生物柴油是燃料乙醇以外的另一種液體生物質(zhì)燃料。生物柴油的原料來源既可以是各種廢棄或回收的動植物油，也可以是含油量高的油料植物，例如麻風樹（學名小桐子）、黃連木等。中國生物柴油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展率先在民營企業(yè)實現(xiàn)，海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司、福建卓越新能源發(fā)展公司等都建成了年生產(chǎn)能力l萬～2萬噸的生產(chǎn)裝置，主要以餐飲業(yè)廢油和皂化油下腳料為原料。此外，國外公司也進軍中國，奧地利一家公司在山東威海市建設年生產(chǎn)能力25萬噸的生物柴油廠，意大利一家公司在黑龍江佳木斯市建設年生產(chǎn)能力20萬噸的生物柴油廠。預計中國生物柴油產(chǎn)量2010年前約可達每年100萬噸。

二、中國生物質(zhì)能源發(fā)展政策

為了確保生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展，中國政府出臺了一系列法律法規(guī)和政策措施，積極推動了生物質(zhì)能源的開發(fā)和利用。

（一）行業(yè)標準規(guī)范生產(chǎn)，法律法規(guī)提供保障

本世紀初，為解決大量庫存糧積壓帶來的財政重負和發(fā)展石化替代能源，中國開始生產(chǎn)以陳化糧為主要原料的燃料乙醇。2001年，國家計劃委員會了示范推行車用汽油中添加燃料乙醇的通告。隨后，相關部委聯(lián)合出臺了試點方案與工作實施細則。2002年3月，國家經(jīng)濟貿(mào)易委員會等8部委聯(lián)合制定頒布了《車用乙醇汽油使用試點方案》和《車用乙醇汽油使用試點工作實施細則》，明確試點范圍和方式，并制定試點期間的財政、稅收、價格等方面的相關方針政策和基本原則，對燃料乙醇的生產(chǎn)及使用實行優(yōu)惠和補貼的財政及價格政策。在初步試點的基礎上，2004年2月，國家發(fā)展和改革委員會等8部委聯(lián)合《車用乙醇汽油擴大試點方案》和《車用乙醇汽油擴大試點工作實施細則》，在中國部分地區(qū)開展車用乙醇汽油擴大試點工作。同時，為了規(guī)范燃料乙醇的生產(chǎn)，國家質(zhì)量技術監(jiān)督局于2001年4月和2004.年4月，分別GBl8350－2001《變性燃料乙醇》和GBl8351－2001《車用乙醇汽油》兩個國家標準及新車用乙醇汽油強制性國家標準（GBl835l一2004）。在國家出臺相關政策措施的同時，試點區(qū)域的省份均制定和頒布了地方性法規(guī)，地方各級政府機構(gòu)依照有關規(guī)定，加強組織領導和協(xié)調(diào)，嚴格市場準入，加大市場監(jiān)管力度，對中國生物質(zhì)燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展和車用生物乙醇汽油推廣使用起到了重大作用。

此外，國家相關的法律法規(guī)也為生物質(zhì)能源的發(fā)展提供保障。2005年，《中華人民共和國可再生能源法》提出，“國家鼓勵清潔、高效地開發(fā)利用生物質(zhì)燃料、鼓勵發(fā)展能源作物，將符合國家標準的生物液體燃料納入其燃料銷售體系”。國家“十一五”規(guī)劃綱要也提出，“加快開發(fā)生物質(zhì)能源，支持發(fā)展秸稈、垃圾焚燒和垃圾填埋發(fā)電，建設一批秸稈發(fā)電站和林木質(zhì)發(fā)電站，擴大生物質(zhì)固體成型燃料、燃料乙醇和生物柴油生產(chǎn)能力”。

（二）運用經(jīng)濟手段和財政扶持政策推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展

除制定相應法律法規(guī)和標準外，2002年以來，中央財政也積極支持燃料乙醇的試點及推廣工作，主要措施包括投入國債資金、實施稅收優(yōu)惠政策、建立并優(yōu)化財政補貼機制等。一是投入國債資金4.8億元用于河南、安徽、吉林3省燃料乙醇企業(yè)建設；二是對國家批準的黑龍江華潤酒精有限公司、吉林燃料乙醇有限公司、河南天冠燃料乙醇有限公司、安徽豐原生化股份有限公司4家試點單位，免征燃料乙醇5%的消費稅，對生產(chǎn)燃料乙醇實現(xiàn)的增值稅實行先征后返；三是在試點初期，對生產(chǎn)企業(yè)按保本微利的原則據(jù)實補貼，在擴大試點規(guī)模階段，為促進企業(yè)降低生產(chǎn)成本，改為按照平均先進的原則定額補貼，補貼逐年遞減。

為進一步推動生物質(zhì)能源的穩(wěn)步發(fā)展，2006年9月，財政部、國家發(fā)展和改革委員會、農(nóng)業(yè)部、國家稅務總局、國家林業(yè)局聯(lián)合出臺了《關于發(fā)展生物質(zhì)能源和生物化工財稅扶持政策的實施意見》，在風險規(guī)避與補償、原料基地補助、示范補助、稅收減免等方面對于發(fā)展生物質(zhì)能源和生物化工制定了具體的財稅扶持政策。此外，自2006年1月1日《可再生能源法》正式生效后，醞釀中與之配套的各項行政法規(guī)和規(guī)章也開始陸續(xù)出臺。財政部2006年10月4日出臺了《可再生能源發(fā)展專項資金管理暫行辦法》，該辦法對專項資金的扶持重點、申報及審批、財務管理、考核監(jiān)督等方面做出全面規(guī)定。該《辦法》規(guī)定：發(fā)展專項資金由國務院財政部門依法設立，發(fā)展專項資金的使用方式包括無償資助和貸款貼息，通過中央財政預算安排。

三、中國生物質(zhì)能源發(fā)展中存在的主要問題

盡管中國在生物質(zhì)能源等可再生能源的開發(fā)利用方面取得了一些成效，但由于中國生物質(zhì)能源發(fā)展還處于起步階段，面臨許多困難和問題，歸納起來主要有以下幾個方面。

（一）原料資源短缺限制了生物質(zhì)能源的大規(guī)模生產(chǎn)

由于糧食資源不足的制約，目前，以糧食為原料的生物質(zhì)燃料生產(chǎn)已不具備再擴大規(guī)模的資源條件。今后，生物質(zhì)燃料乙醇生產(chǎn)應轉(zhuǎn)為以甜高粱、木薯、紅薯等為原料，特別是以適宜在鹽堿地、荒地等劣質(zhì)地和氣候干旱地區(qū)種植的甜高粱為主要原料。雖然中國有大量的鹽堿地、荒地等劣質(zhì)土地可種植甜高粱，有大量荒山、荒坡可以種植麻風樹和黃連木等油料植物，但目前缺乏對這些土地利用的合理評價和科學規(guī)劃。目前，雖然在西南地區(qū)已種植了一定數(shù)量的麻風樹等油料植物，但不足以支撐生物柴油的規(guī)?；a(chǎn)。因此，生物質(zhì)燃料資源不落實是制約生物質(zhì)燃料規(guī)?；l(fā)展的重要因素。

（二）還沒有建立起完備的生物質(zhì)能源工業(yè)體系，研究開發(fā)能力弱，技術產(chǎn)業(yè)化基礎薄弱

雖然中國已實現(xiàn)以糧食為原料的燃料乙醇的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，但以其他能源作物為原料生產(chǎn)生物質(zhì)燃料尚處于技術試驗階段，要實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，還需要在生產(chǎn)工藝和產(chǎn)業(yè)組織等方面做大量工作。以廢動植物油生產(chǎn)生物柴油的技術較為成熟，但發(fā)展?jié)摿τ邢?。后備資源潛力大的纖維素生物質(zhì)燃料乙醇和生物合成柴油的生產(chǎn)技術還處于研究階段，一些相對成熟的技術尚缺乏標準體系和服務體系的保障，產(chǎn)業(yè)化程度低，大規(guī)模生物質(zhì)能源生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化的格局尚未形成。

（三）生物燃油產(chǎn)品市場競爭力較弱

巴西以甘蔗生產(chǎn)燃料乙醇1980年每噸價格為849美元，1998年降到300美元以下。中國受原料來源、生產(chǎn)技術和產(chǎn)業(yè)組織等多方面因素的影響，燃料乙醇的生產(chǎn)成本比較高，目前，以陳化糧為原料生產(chǎn)的燃料乙醇的成本約為每噸3500元左右，以甜高粱、木薯等為原料生產(chǎn)的燃料乙醇的成本約為每噸4000元。按等效熱值與汽油比較，汽油價格達到每升6元以上時，燃料乙醇才可能贏利。目前，國家每年對102萬噸燃料乙醇的財政補貼約為15億元，在目前的技術和市場條件下，擴大燃料乙醇生產(chǎn)需要大量的資金補貼。以甜高粱和麻風樹等非糧食作物為原料的燃料乙醇和生物柴油的生產(chǎn)技術才剛剛開始產(chǎn)業(yè)化試點，產(chǎn)業(yè)化程度還很低，近期在成本方面的競爭力還比較弱。因此，生物質(zhì)燃料成本和石油價格是制約生物質(zhì)燃料發(fā)展的重要因素。

（四）政策和市場環(huán)境不完善，缺乏足夠的經(jīng)濟鼓勵政策和激勵機制

生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)是具有環(huán)境效益的弱勢產(chǎn)業(yè)。從國外的經(jīng)驗看，政府支持是生物質(zhì)能源市場發(fā)育初期的原始動力。不論是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家，生物質(zhì)能源的發(fā)展均離不開政府的支持，例如投融資、稅收、補貼、市場開拓等一系列的優(yōu)惠政策。2000年以來，國家組織了燃料乙醇的試點生產(chǎn)和銷售，建立了包括燃料乙醇的技術標準、生產(chǎn)基地、銷售渠道、財政補貼和稅收優(yōu)惠等在內(nèi)的政策體系，積累了生產(chǎn)和推廣燃料乙醇的初步經(jīng)驗。但是，由于以糧食為原料的燃料乙醇發(fā)展?jié)摿τ邢?，為避免對糧食安全造成負面影響，國家對燃料乙醇的生產(chǎn)和銷售采取了嚴格的管制。近年來，雖有許多企業(yè)和個人試圖生產(chǎn)或銷售燃料乙醇，但由于受到現(xiàn)行政策的限制，不能普遍享受到財政補貼，也難以進入汽油現(xiàn)有的銷售渠道。對于生物柴油的生產(chǎn)，國家還沒有制定相關的政策，特別是還沒有生物柴油的國家標準，更沒有生物柴油正常的銷售渠道。此外，生物質(zhì)資源的其它利用項目，例如燃燒發(fā)電、氣化發(fā)電、規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場大中型沼氣工程項目等，初始投資高，需要穩(wěn)定的投融資渠道給予支持，并通過優(yōu)惠的投融資政策降低成本。中國缺乏行之有效的投融資機制，在一定程度上制約了生物質(zhì)資源的開發(fā)利用。

四、中國生物質(zhì)能源未來的發(fā)展特點和趨勢

（一）逐步改善現(xiàn)有的能源消費結(jié)構(gòu)，降低石油的進口依存度

中國經(jīng)濟的高速發(fā)展，必須構(gòu)筑在能源安全和有效供給的基礎之上。目前，中國能源的基本狀況是：資源短缺，消費結(jié)構(gòu)單一，石油的進口依存度高，形勢十分嚴峻。2004年，中國一次能源消費結(jié)構(gòu)中，煤炭占67.7%，石油占22.7%，天然氣占2.6%，水電等占7.0%；一次能源生產(chǎn)總量中，煤炭占75.6%，石油占13.5%，天然氣占3.O%，水電等占7.9%。這種能源結(jié)構(gòu)導致對環(huán)境的嚴重污染和不可持續(xù)性。中國石油儲量僅占世界總量的2%，消費量卻是世界第二，且需求持續(xù)高速增長，1990年的消費量剛突破1億噸，2000年達到2.3億噸，2004年達到3.2億噸。中國自1993年成為石油凈進口國后，2005年進口原油及成品油約1.3億噸，估計2010年將進口石油2.5億噸，進口依存度將超過50%。進口依存度越高，能源安全度就越低。中國進口石油的80%來自中東，且需經(jīng)馬六甲海峽，受國際形勢影響很大。

因此，今后在厲行能源節(jié)約和加強常規(guī)能源開發(fā)的同時，改變目前的能源消費結(jié)構(gòu)，向能源多元化和可再生清潔能源時代過渡，已是大勢所趨，而在眾多的可再生能源和新能源中，生物質(zhì)能源的規(guī)?；_發(fā)無疑是一項現(xiàn)實可行的選擇。

（二）生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的多功能性進一步推動農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展

生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)是以農(nóng)林產(chǎn)品及其加工生產(chǎn)的有機廢棄物，以及利用邊際土地種植的能源植物為原料進行生物能源和生物基產(chǎn)品生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)。中國是農(nóng)業(yè)大國，生物質(zhì)原料生產(chǎn)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一部分，生物質(zhì)能源的蘊藏量很大，每年可用總量折合約5億噸標準煤，僅農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中每年產(chǎn)生的農(nóng)作物秸稈，就折合1.5億噸標準煤。中國有不宜種植糧食作物、但可以種植能源植物的土地約l億公頃，可人工造林土地有311萬公頃。按這些土地20%的利用率計算，每年約可生產(chǎn)10億噸生物質(zhì)，再加上木薯、甜高粱等能源作物，據(jù)專家測算，每年至少可生產(chǎn)燃料乙醇和生物柴油約5000萬噸，農(nóng)村可再生能源開發(fā)利用潛力巨大。生物基產(chǎn)品和生物能源產(chǎn)品不僅附加值高，而且市場容量幾近無限，這為農(nóng)民增收提供了一條重要的途徑；生物質(zhì)能源生產(chǎn)可以使有機廢棄物和污染源無害化和資源化，從而有利于環(huán)保和資源的循環(huán)利用，可以顯著改善農(nóng)村能源的消費水平和質(zhì)量，凈化農(nóng)村的生產(chǎn)和生活環(huán)境。生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的這種多功能性使它在眾多的可再生能源和新能源中脫穎而出和不可替代，這種多功能性對擁有8億農(nóng)村人口的中國和其他發(fā)展中國家具有特殊的重要性。

（三）凈化環(huán)境，進一步為環(huán)境“減壓”

隨著中國經(jīng)濟的高速增長，以石化能源為主的能源消費量劇增，在過去的20多年里，中國能源消費總量增長了2.6倍，對環(huán)境的壓力越來越大。2003年，中國二氧化碳排放量達到8.23億噸，居世界第二位。2025年前后，中國二氧化碳排放量可能超過美國而居首位。2003年，中國二氧化硫的排放量也超過了2000萬噸，居世界第一位，酸雨區(qū)已經(jīng)占到國土面積的30%以上。中國二氧化碳排放量的70%、二氧化硫排放量的90%、氮氧化物排放量的2／3均來自燃煤。預計到2020年，氧化硫和氮氧化物的排放量將分別超過中國環(huán)境容量30%和46%?！毒┒甲h定書》已對發(fā)達國家分配了2012年前二氧化碳減排8%的指標，中國是《京都議定書》的簽約國，承擔此項任務只是時間早晚的問題。此外，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和廢棄物排放也對生態(tài)環(huán)境帶來嚴重傷害。因此，發(fā)展生物質(zhì)能源，以生物質(zhì)燃料直接或成型燃燒發(fā)電替代煤炭以減少二氧化碳排放，以生物燃油替代石化燃油以減少碳氫化物、氮氧化物等對大氣的污染，將對于改善能源結(jié)構(gòu)、提高能源利用效率、減輕環(huán)境壓力貢獻巨大。

（四）技術逐步完善，產(chǎn)業(yè)化空間廣闊

從生物質(zhì)能源的發(fā)展前景看，第一，生物乙醇是可以大規(guī)模替代石化液體燃料的最現(xiàn)實選擇；第二，對石油的替代，將由E85（在乙醇中添加15%的汽油）取代E10（汽油中添加10%的乙醇）；第三，F(xiàn)FVs（靈活燃料汽車）促進了生物燃油生產(chǎn)和對石化燃料的替代，生物燃油的發(fā)展帶動了傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)的更新改造；第四，沼氣將規(guī)?；a(chǎn)，用于供熱發(fā)電、（經(jīng)純化壓縮）車用燃料或罐裝管輸；第五，生物質(zhì)成型燃料的原料充足，技術成熟，投資少、見效快，可廣泛用于替代中小鍋爐用煤，熱電聯(lián)產(chǎn)（CHP）能效在90%以上，是生物質(zhì)能源家族中的重要成員；第六，以木質(zhì)纖維素生產(chǎn)的液體生物質(zhì)燃料（Bff。）被認為是第二代生物質(zhì)燃料，包括纖維素乙醇、氣化后經(jīng)費托合成生物柴油（FT柴油），以及經(jīng)熱裂解（TDP）或催化裂解（CDP）得到的生物柴油。此外，通過技術研發(fā)還將開拓新的資源空間。工程藻類的生物量巨大，如果能將現(xiàn)代生物技術和傳統(tǒng)育種技術相結(jié)合，優(yōu)化育種條件，就有可能實現(xiàn)大規(guī)模養(yǎng)殖高產(chǎn)油藻。一旦高產(chǎn)油藻開發(fā)成功并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，由藻類制取生物柴油的規(guī)?？梢赃_到數(shù)千萬噸。

據(jù)專家預測估計，到2010年，中國年生產(chǎn)生物燃油約為600萬噸，其中，生物乙醇500萬噸、生物柴油100萬噸：到2020年，年生產(chǎn)生物燃油將達到1900萬噸，其中，生物乙醇1000萬噸，生物柴油900萬噸。