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篇1

關(guān)鍵詞：高壓共軌柴油機(jī)；生物柴油（BTL）；微粒（PM）排放；粒度分布

中圖分類(lèi)號(hào)：U473.1文獻(xiàn)標(biāo)文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文獻(xiàn)標(biāo)DOI：10.3969/j.issn.2095-1469.2011.01.007

Effect of Biodiesel Blended Fuel on Particulate Matter Size Distribution in Common-Rail Diesel Engine Emission

Lai Chunjie1，Sun Wanchen1，Li Guoliang1， Tan Manzhi1， Chen Shibao1，Zou Mingsen2

(1. Key Laboratory of Automobile Dynamic Simulation，Jilin University State， Changchun，Jilin 130025；

2. Department of Automobile Engineering，Jiangsu Traffic Technician College，Zhenjiang，J iangsu 212006)

Abstract:The effect of biomass to liquids (BTL) biodiesel blended fuel with different component proportions on the particulate matter (PM) emission from a common-rail diesel engine was investigated . Moreover，the features of particle size distribution were analyzed and the effect of BTL fuel fraction on the particle size distribution was obtained. The results show that the particle size is mostly under 300 nm and a bimodal distribution of the particle size is observed. The amount of small nuclear mode PM reaches 60%. With increasing BTL fuel fraction the total number of PM grows, the amount of accumulation mode PM above 50 nm decreases and the peak regions appear at smaller particle size. For conventional diesel fuel，the particle size forms a unimodal distribution, the peak regions are between 50～100 nm and the PM are mostly in accumulation mode. The engine load also has a great impact on particle size distribution. The percentage of nuclear mode PM decreases with the increase of engine load.

Key words:common-rail diesel engine；biodiesel；particulate matter(PM) emission；particle size distribution

柴油機(jī)PM排放成分極為復(fù)雜，含有多種致癌物質(zhì)，對(duì)人類(lèi)的健康和生存環(huán)境危害極大，如何降低柴油機(jī)的PM排放已經(jīng)成為內(nèi)燃機(jī)行業(yè)的一個(gè)關(guān)鍵性技術(shù)問(wèn)題。高壓共軌直噴技術(shù)（CRDI）最高噴射壓力可達(dá)1.8×105 kPa，燃油霧化充分，PM的質(zhì)量排放量得到控制，但PM值將趨于超細(xì)化。未來(lái)的排放法規(guī)不僅對(duì)PM的質(zhì)量排放量進(jìn)行了限制還對(duì)PM的粒數(shù)加以限制，因此柴油機(jī)PM排放的粒度分布日益受到國(guó)內(nèi)外研究者的普遍關(guān)注[1]。

一般來(lái)說(shuō)，根據(jù)PM粒徑大小及生成機(jī)理將超細(xì)PM分為核態(tài)、積聚態(tài)兩種。在PM成核階段，以硫化物和燃燒過(guò)程中形成的固態(tài)碳粒為核心，揮發(fā)性有機(jī)物開(kāi)始凝聚、吸附，形成粒徑小于50 nm的核態(tài)PM；在PM凝聚階段，揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)一步凝聚、吸附，核態(tài)PM相互堆積形成粒徑在50～1 000 nm的積聚態(tài)PM[2-4]。

PM粒度分布與燃料特性密切相關(guān)，不同理化特性的燃料將直接影響PM的粒度分布[5-8]。本文利用美國(guó)TSI公司的3090 EEPSTM發(fā)動(dòng)機(jī)排氣粒徑譜儀，對(duì)高壓共軌、增壓中冷柴油機(jī)穩(wěn)態(tài)工況下PM粒度分布規(guī)律進(jìn)行了試驗(yàn)研究，分析了不同BTL添加比例混合燃料對(duì)高壓共軌柴油機(jī)穩(wěn)態(tài)工況PM排放粒度分布的影響規(guī)律，并與石化柴油進(jìn)行了對(duì)比，旨在為BTL的應(yīng)用及其PM排放控制提供技術(shù)支持。

1 試驗(yàn)設(shè)備及方法

1.1 試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)

本研究采用高壓共軌、增壓中冷4缸直噴式車(chē)用柴油機(jī)進(jìn)行，排放指標(biāo)達(dá)到國(guó)Ⅲ水平，發(fā)動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1。

1.2 試驗(yàn)燃料

本研究使用的基礎(chǔ)燃料為方圓樣品油中心提供的標(biāo)準(zhǔn)歐IV 0#低硫柴油，BTL是以菜籽油甲酯為主的調(diào)和產(chǎn)品。以0#柴油為基礎(chǔ)，添加不同比例的BTL得到具有不同理化特性的燃料進(jìn)行試驗(yàn)研究。本文將BTL添加體積分?jǐn)?shù)為0%、10%、30%、60%和100%的混合燃料簡(jiǎn)稱(chēng)為B0、B10、B30、B60和B100。表2為試驗(yàn)燃料的主要理化特性指標(biāo)。

1.3 試驗(yàn)主要儀器設(shè)備

1.3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試系統(tǒng)

試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng)由高壓共軌柴油機(jī)、DS-9100燃燒分析儀、Horiba排氣分析儀、AVL439消光煙度計(jì)、3090 EEPS PM粒徑譜儀等組成。圖1為測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。PM粒度分布測(cè)量采用美國(guó)TSI公司生產(chǎn)的基于電遷移性測(cè)量技術(shù)的3090 EEPSTM發(fā)動(dòng)機(jī)排氣粒徑儀進(jìn)行，粒徑測(cè)量范圍為5.6～560 nm。

1.3.2 PM分布測(cè)試系統(tǒng)

為滿(mǎn)足試驗(yàn)研究的需要，自行設(shè)計(jì)了排氣PM二級(jí)稀釋采樣系統(tǒng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣進(jìn)行分流稀釋?zhuān)蓾M(mǎn)足粒度儀采樣條件及測(cè)量要求。圖2為PM粒度分布測(cè)試系統(tǒng)簡(jiǎn)圖。第1級(jí)稀釋管道中，通過(guò)調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度，控制排氣量，將稀釋比控制在20左右。第2級(jí)稀釋采用全流稀釋?zhuān)ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)二級(jí)管道的空氣量控制第2級(jí)稀釋比，試驗(yàn)中通過(guò)測(cè)量排氣管及稀釋風(fēng)洞的CO2濃度確定風(fēng)洞稀釋比。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)測(cè)量，總稀釋比控制在100以上均可滿(mǎn)足粒度儀的測(cè)量要求。PM粒度分布及PM粒數(shù)均通過(guò)TSI 3090 EEPSTM排氣粒徑儀測(cè)量，并可實(shí)現(xiàn)風(fēng)洞稀釋比的同步測(cè)量。

1.4試驗(yàn)方案及試驗(yàn)方法

為揭示燃料特性本身對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒和排放的影響規(guī)律，試驗(yàn)中對(duì)于不同燃料的試驗(yàn)工況均采用等空燃比進(jìn)行調(diào)整。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1 600 r/min，空燃比分別為29、33、45.5、63和109，分別對(duì)應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)75%、60%、40%、20%和10%負(fù)荷。為保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，更換不同燃料均在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行半小時(shí)后進(jìn)行試驗(yàn)，每次測(cè)量之前將排氣引到稀釋風(fēng)洞中一段時(shí)間，保證稀釋風(fēng)洞達(dá)到飽和狀態(tài)。

2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1 石化柴油、BTL PM粒度分布對(duì)比

圖3和圖4分別為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1 600 r/min、不同負(fù)荷工況下歐IV石化柴油和純BTL PM粒度分布對(duì)比。從圖3中可知，對(duì)于石化柴油，PM粒數(shù)分布曲線(xiàn)呈單峰結(jié)構(gòu)，峰值區(qū)域在0～100 nm之間，以積聚態(tài)PM為主，PM體積濃度、表面積濃度亦呈單峰分布，峰值區(qū)域在50～200 nm之間。與石化柴油相比，BTL燃料的PM粒徑明顯減小，粒數(shù)分布呈雙峰結(jié)構(gòu)，核態(tài)PM峰值區(qū)域在5～20 nm之間，積聚態(tài)PM峰值區(qū)域在30～100 nm之間，核態(tài)PM峰值遠(yuǎn)高于積聚態(tài)PM。PM體積濃度、表面積濃度分布呈單峰結(jié)構(gòu)，峰值區(qū)域亦在50～200 nm之間。

造成兩種燃料PM粒度分布規(guī)律存在明顯差異的主要原因是：生物柴油具有較高的含氧量和十六烷值，正構(gòu)烷烴較少，易于裂解生成較多的碳核及揮發(fā)性有機(jī)物，而來(lái)自燃料的未燃HC的揮發(fā)性較差更容易達(dá)到飽和狀態(tài)并凝結(jié)成大量核態(tài)PM。較高的十六烷值導(dǎo)致燃燒的滯燃期縮短，預(yù)混合燃燒量減少，在前期燃燒過(guò)程中生成較多的核態(tài)PM。同時(shí)，較高的含氧量使缸內(nèi)后期擴(kuò)散燃燒過(guò)程得到改善，抑制了核態(tài)PM向積聚態(tài)的轉(zhuǎn)化，因此BTL燃料的核態(tài)PM峰值遠(yuǎn)高于積聚態(tài)峰值。

對(duì)比不同負(fù)荷工況下PM粒度分布特征可以看出，對(duì)于石化柴油隨負(fù)荷的增加PM數(shù)量濃度逐漸增加，超過(guò)60%負(fù)荷增加更加明顯，并且小粒徑的核態(tài)所占比例逐漸減小。主要原因是小負(fù)荷工況時(shí)，缸內(nèi)燃燒條件不好，滯燃期長(zhǎng)，空燃比過(guò)大，燃燒溫度低，未燃HC增多，生成的核態(tài)PM不容易聚集，導(dǎo)致小負(fù)荷工況小粒徑的核態(tài)PM增多。大負(fù)荷工況空燃比小，缸內(nèi)易產(chǎn)生局部過(guò)濃區(qū)域，使PM生成迅速增多，峰值急劇上升，PM中可溶有機(jī)成分減少，以積聚態(tài)PM為主，PM體積濃度、表面積濃度分布曲線(xiàn)與粒數(shù)濃度分布曲線(xiàn)變化趨勢(shì)基本一致。

對(duì)于生物柴油，核態(tài)PM粒數(shù)濃度峰值在中等負(fù)荷達(dá)到最大值，隨負(fù)荷增加峰值急劇下降且逐漸向小粒徑方向偏移；積聚態(tài)PM峰值隨負(fù)荷增大而上升并逐漸向大粒徑方向移動(dòng)。原因是在小負(fù)荷工況下，缸內(nèi)未燃HC較多，使核態(tài)PM難于凝聚為積聚態(tài)，因此10%負(fù)荷核態(tài)峰值較低、積聚態(tài)峰值較高。在20%～40%負(fù)荷區(qū)域內(nèi)，缸內(nèi)燃燒溫度上升、空燃比下降，燃燒得到改善，未燃HC減少，核態(tài)PM向積聚態(tài)PM轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)減小，因此核態(tài)PM峰值上升明顯，同時(shí)，積聚態(tài)峰值稍有上升。在60%～75%大負(fù)荷區(qū)域內(nèi)，空燃比進(jìn)一步減小，缸內(nèi)局部缺氧區(qū)域嚴(yán)重，燃燒溫度上升，生成核態(tài)PM的數(shù)量增多并迅速積聚成積聚態(tài)PM[8-9],導(dǎo)致核態(tài)PM迅速減少，峰值區(qū)域向小粒徑偏移,積聚態(tài)PM增加且峰值區(qū)域向大粒徑偏移。

2.2 不同添加比例BTL混合燃料PM粒度分布

圖5為不同添加比例BTL混合燃料在不同負(fù)荷工況下PM粒度分布對(duì)比。可見(jiàn)在中、小負(fù)荷工況下，燃料PM粒度分布逐漸由石化柴油積聚態(tài)大粒徑單峰結(jié)構(gòu)向BTL燃料的雙峰結(jié)構(gòu)過(guò)渡;當(dāng)BTL添加比例超過(guò)30%，核態(tài)PM數(shù)量增多,占PM總數(shù)的40%以上，50 nm以上的積聚態(tài)PM減少且峰值區(qū)域向小粒徑方向偏移。與石化柴油相比，添加比例小于60%的混合燃料，PM總數(shù)略有下降。在大負(fù)荷工況下，不同添加比例的BTL混合燃料粒數(shù)濃度分布均為單峰結(jié)構(gòu)，峰值區(qū)域在50～200 nm之間，以積聚態(tài)PM為主，PM總數(shù)下降。在所有工況下，PM體積濃度和表面積濃度分布均呈單峰結(jié)構(gòu)，峰值區(qū)域在50～200 nm之間，添加比例超過(guò)60%后迅速下降。

研究發(fā)現(xiàn)PM粒度分布受燃料特性的影響較大。在小負(fù)荷工況下，BTL燃料粒數(shù)濃度分布呈雙峰結(jié)構(gòu)且核態(tài)峰值遠(yuǎn)高于積聚態(tài)峰值，石化柴油為積聚態(tài)單峰結(jié)構(gòu)且峰值區(qū)域粒徑較BTL大。因此，添加比例較小時(shí)，核態(tài)PM濃度和積聚態(tài)PM濃度變化不明顯，添加比例超過(guò)60%，積聚態(tài)PM濃度明顯減小且峰值區(qū)域向小粒徑方向移動(dòng)，核態(tài)PM濃度上升幅度較大。在大負(fù)荷工況下，BTL燃料的核態(tài)PM更多地向積聚態(tài)PM轉(zhuǎn)變，核態(tài)PM濃度迅速降低，積聚態(tài)PM濃度上升，石化柴油積聚態(tài)PM濃度在大負(fù)荷工況下上升更為明顯。因此，添加比較小時(shí)粒數(shù)排放粒度分布與石化柴油基本一致，添加比例超過(guò)60%后，BTL燃料的高含氧量使缸內(nèi)燃燒得到改善，大粒徑積聚態(tài)粒數(shù)濃度迅速下降。

3 結(jié)論

（1）高壓共軌柴油機(jī)PM排放粒徑絕大部分在300 nm以下；BTL燃料PM排放粒度分布呈雙峰結(jié)構(gòu)，以小粒徑核態(tài)PM為主，占PM總數(shù)的60%以上，峰值區(qū)域在5～20 nm之間，積聚態(tài)峰值區(qū)域在30～100 nm之間；石化柴油PM排放粒度分布呈單峰結(jié)構(gòu)，以積聚態(tài)PM居多，占PM總數(shù)的55%左右，峰值區(qū)域在50～100 nm之間。

（2）不同負(fù)荷工況下的PM粒度分布規(guī)律有所不同，BTL燃料核態(tài)PM粒數(shù)濃度峰值在中等負(fù)荷達(dá)到最大值，隨負(fù)荷增加峰值急劇下降且逐漸向小粒徑方向偏移；積聚態(tài)PM粒數(shù)濃度峰值隨負(fù)荷增大而上升并逐漸向大粒徑方向移動(dòng)。對(duì)于石化柴油隨負(fù)荷的增加PM數(shù)量濃度逐漸增加，超過(guò)60%后其負(fù)荷增加更加明顯且小粒徑核態(tài)PM所占比例逐漸減小。

（3）對(duì)于BTL混合燃料，在中、小負(fù)荷工況下，隨著B(niǎo)TL添加比例增加，燃料PM粒度分布逐漸由單峰結(jié)構(gòu)向雙峰結(jié)構(gòu)過(guò)渡；核態(tài)PM數(shù)量增多，50 nm以上的積聚態(tài)PM減少且峰值區(qū)域向小粒徑方向偏移。在大負(fù)荷工況下，各添加比燃料粒數(shù)濃度分布均為單峰結(jié)構(gòu)，峰值區(qū)域在50～70 nm之間，以積聚態(tài)PM為主。

參考文獻(xiàn)(References):

The mssion regulation (EC)No 692/2008 of 18 July 2008[S]. Official Journal of the European Union，2008.

KITTELSON D，ARNOLD M， WATTS W. Review of Diesel Particulate Matter Sampling Methods[R]. Minnesota: University of Minnesota，1999.

劉雙喜，寧智，付娟，等.柴油機(jī)排氣微粒冷卻演變特性的實(shí)驗(yàn)研究[J].環(huán)境科學(xué)，2007,28(6)：1193-1197.

Liu Shuangxi, Ning Zhi, Fu Juan,et al. Evolution Characteristics of Diesel Particles Under Cooling Condition[J]. Environmental Science，2007，28(6)： 1193-1197.（in Chinese）

LEE K O，Zhu Jinyu，CIATTI S. Sizes，Graphitic Structures and Fractal Geometry of Light-Duty Diesel Engine Particulates[C]. SAE Paper，2003-01-3169.

Li Xinling，Huang Zhen，Wang Jiasong. Particle size distribution from a GTL engine[C]. Science of the Total Environment ，382(2007)：295-303.

KITTELSON D B. Engines and Nano-particles: A Review[J]. Journal of Aerosol Science，1998，29(5/6)：575-588.

王曉燕，李芳，葛蘊(yùn)珊，等.甲醇柴油與生物柴油微粒排放粒徑分布特性[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2009，40(8)：7-12.

Wang Xiaoyan，Li Fang，Ge Yunshan，et al.Particle Size Distribution of Particulate Matter Emission from the Diesel Engine Burning Methanol-diesel Fuel and Biodiesel[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery，2009，40(8)：7-12.（in Chinese）

陳虎，陳文淼，王建昕，等.柴油機(jī)燃用乙醇-柴油含氧燃料時(shí)微粒特性的分析[J].內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào)，2005，23(4)：307-312.

Chen Hu，Chen Wenmiao，Wang Jianxin，et al. Study on PM Emission Characteristics of Diesel Engine Fueled with Ethanol Diesel Blend[J]. Transactions of CSICE，2005， 23(4)：307-312.（in Chinese）

篇2

生物能源是什么

生物能源又稱(chēng)綠色能源，可再生，原材料遍布各地，蘊(yùn)藏量極大。生物能源離我們并不遙遠(yuǎn)，它就在身邊。垃圾、秸稈、沼氣甚至包括 “地溝油”，這些看似無(wú)用的家伙經(jīng)過(guò)加工處理都能變成可利用能源。通常包括：一是木材及森林工業(yè)廢棄物；二是農(nóng)業(yè)廢棄物；三是水生植物；四是油料植物；五是城市和工業(yè)有機(jī)廢棄物；六是動(dòng)物糞便。

生物能源主要有沼氣、生物制氫、生物柴油和燃料乙醇。沼氣由微生物發(fā)酵秸稈、禽畜糞便等有機(jī)物產(chǎn)生，主要成分是甲烷；生物氫通過(guò)微生物發(fā)酵得到，由于燃燒生成水，是最潔凈的能源；生物柴油是利用生物酶將植物油或其他油脂分解后得到的液體燃料，作為柴油替代品；燃料乙醇是植物發(fā)酵時(shí)產(chǎn)生的酒精，以一定比例摻入汽油,使排放的尾氣更清潔。

生物能源的現(xiàn)狀

新型原料培育、產(chǎn)品綜合利用、技術(shù)高效低成本轉(zhuǎn)化，是“十二五”生物能源技術(shù)三大趨勢(shì)。原料從以廢棄物為主向新型資源選育和規(guī)?；嘤l(fā)展；高效、低成本轉(zhuǎn)化技術(shù)與生物燃料產(chǎn)品高值利用是技術(shù)發(fā)展核心；生物質(zhì)全鏈條實(shí)現(xiàn)綠色、高效利用。

我國(guó)現(xiàn)有生物質(zhì)資源相當(dāng)于4.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，利用技術(shù)被列為重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目，如戶(hù)用沼氣池、節(jié)柴炕灶、薪炭林、大中型沼氣工程、生物質(zhì)壓塊成型、氣化與氣化發(fā)電、生物質(zhì)液體燃料等。

生物能源科技重點(diǎn)包括：微藻、油脂類(lèi)、淀粉類(lèi)、糖類(lèi)、纖維類(lèi)等能源植物的選育與種植，生物燃?xì)飧咧祷苽浼熬C合利用，農(nóng)業(yè)廢棄物制備車(chē)用生物燃?xì)馐痉?，生物質(zhì)液體燃料高效制備與生物煉制，規(guī)?；镔|(zhì)熱轉(zhuǎn)化生產(chǎn)液體燃料及多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，纖維素基液體燃料高效制備，生物柴油產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)研究，萬(wàn)噸級(jí)的成型燃料生產(chǎn)工藝及國(guó)產(chǎn)化裝備，生物基材料及化學(xué)品的制備煉制技術(shù)等。已經(jīng)開(kāi)發(fā)出多種固定床和流化床氣化爐，以秸稈、木屑、稻殼、樹(shù)枝為原料生產(chǎn)燃?xì)狻?/p>

利用方式

1.氣體燃料。包括沼氣、生物質(zhì)氣化制氣等。利用有機(jī)垃圾、生物質(zhì)廢料、殘留物、廢棄物等進(jìn)行發(fā)酵等工藝，生產(chǎn)出沼氣等可燃?xì)怏w。這種利用方式受原材料供應(yīng)限制，大中型沼氣工程發(fā)展較慢?？扇?xì)馔ǔＳ糜诩彝ィ约皩?zhuān)用燃?xì)饨煌üぞ?，使用范圍較窄?？扇?xì)怏w發(fā)電同樣受到原料供應(yīng)的限制。

2.液體生物質(zhì)燃料。包括燃料乙醇和生物柴油，是可再生能源開(kāi)發(fā)利用的重要方向。

生物柴油的原料來(lái)源廣泛：回收動(dòng)植物油；含油量高的植物，如麻風(fēng)樹(shù)（學(xué)名小桐子）、黃連木、文冠果、續(xù)隨子等。構(gòu)建大規(guī)模生物柴油能源林是解決原料供應(yīng)的根本。

燃料乙醇在經(jīng)歷了以糧食為原料生產(chǎn)的初級(jí)階段后，逐漸向以木質(zhì)纖維素等非糧食原料轉(zhuǎn)向。目前已有若干實(shí)驗(yàn)試點(diǎn)企業(yè)運(yùn)行投產(chǎn)。

3.固體生物質(zhì)燃料。分為生物質(zhì)直接燃燒、壓縮成型燃料、生物質(zhì)與煤混合燃燒為原料的燃料。熱效率利用率較低，通過(guò)新型爐灶、鍋爐提高熱效率利用率，或者把生物質(zhì)固化成型后采用略加改進(jìn)后的傳統(tǒng)設(shè)備燃用，但成型燃料的壓縮成本較高。此外，生物質(zhì)燃料發(fā)電也成為當(dāng)前生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)利用的重要方向。

美國(guó)、英國(guó)、瑞典等國(guó)家均有生物質(zhì)能源發(fā)電站建設(shè)投產(chǎn)，我國(guó)在這方面也具有了一定的規(guī)模，南方地區(qū)的許多糖廠利用甘蔗渣發(fā)電。廣東和廣西兩省共有小型發(fā)電機(jī)組300余臺(tái)，云南也有一些甘蔗渣電廠。

在諸多的生物質(zhì)利用技術(shù)中，生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)是最具發(fā)展?jié)摿Φ睦眉夹g(shù)之一。因?yàn)殡姷睦梅秶^廣，而且可以充分利用現(xiàn)存電網(wǎng)。高效直燃發(fā)電是最簡(jiǎn)便可行的高效利用生物質(zhì)資源的方式之一。

發(fā)展生物能源的8大優(yōu)勢(shì)

生物能源對(duì)環(huán)境污染小，屬于可再生能源，其普遍、易取，便于運(yùn)輸，且具有以下優(yōu)勢(shì)：

1.生物燃料是唯一能大規(guī)模替代石油燃料的能源產(chǎn)品，而水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、核能及其他新能源只適用于發(fā)電和供熱。

2.產(chǎn)品多樣。液態(tài)：生物乙醇和柴油；固態(tài)：原型和成型燃料；氣態(tài)：沼氣等。既可以替代石油、煤炭和天然氣，也可供熱和發(fā)電。

3.原料多樣。秸稈、林業(yè)加工剩余物、畜禽糞便、食品加工業(yè)的有機(jī)廢水廢渣、城市垃圾，還可利用低質(zhì)土地種植各種能源植物。

4.生物燃料可以像石油和煤炭那樣生產(chǎn)塑料、纖維等產(chǎn)品，形成生產(chǎn)體系。其他可再生能源和新能源不可能做到。

5.可循環(huán)性和環(huán)保性。生物燃料是在農(nóng)林和城鄉(xiāng)有機(jī)廢棄物的無(wú)害化和資源化過(guò)程中生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品；生物燃料的全部物質(zhì)均能進(jìn)入生物循環(huán)。物質(zhì)上永續(xù)，資源上可循環(huán)。

6.生物燃料的“帶動(dòng)性”。生物燃料可以拓展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，帶動(dòng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展，增加農(nóng)民收入；還能促進(jìn)制造業(yè)、建筑業(yè)、汽車(chē)業(yè)等行業(yè)發(fā)展。

7.生物燃料具有對(duì)原油價(jià)格的“抑制性”。生物燃料將使“原油”生產(chǎn)國(guó)從目前的20個(gè)增加到200個(gè)，通過(guò)自主生產(chǎn)燃料，抑制進(jìn)口石油價(jià)格，并減少進(jìn)口石油花費(fèi)，使更多的資金能用于改善人民生活，從根本上解決糧食危機(jī)。

8.生物燃料可以創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)和建立內(nèi)需市場(chǎng)。聯(lián)合國(guó)環(huán)境計(jì)劃署的“綠色職業(yè)”報(bào)告中指出，“到2030年可再生能源產(chǎn)業(yè)將創(chuàng)造2040萬(wàn)個(gè)就業(yè)機(jī)會(huì)，其中生物燃料1200萬(wàn)個(gè)”。

相關(guān)政策

近幾年，中國(guó)生物能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，產(chǎn)品產(chǎn)出持續(xù)擴(kuò)張，國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策鼓勵(lì)生物能源產(chǎn)業(yè)向高技術(shù)產(chǎn)品方向發(fā)展，中國(guó)企業(yè)新增生物能源投資項(xiàng)目逐漸增多。投資者對(duì)生物能源產(chǎn)業(yè)的關(guān)注越來(lái)越密切，生物能源已成“十二五”規(guī)劃扶持重點(diǎn)?！犊稍偕茉粗虚L(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》提出，未來(lái)15年內(nèi)投資約1.5萬(wàn)億用于發(fā)展可再生能源，到2020年發(fā)展燃料乙醇至1500萬(wàn)噸、生物柴油500萬(wàn)噸。2011年1月5日，總理主持召開(kāi)國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議，決定實(shí)施新一輪農(nóng)村電網(wǎng)改造升級(jí)工程。在“十二五”期間，使全國(guó)農(nóng)村電網(wǎng)普遍得到改造，基本建成安全可靠、節(jié)能環(huán)保、技術(shù)先進(jìn)、管理規(guī)范的新型農(nóng)村電網(wǎng)。

存在問(wèn)題

1.原料資源短缺。廣西木薯燃料乙醇項(xiàng)目，被利用為燃料乙醇原材料的木薯的前后價(jià)格差別很大，這對(duì)供應(yīng)體系是個(gè)挑戰(zhàn)?？紤]到與人畜食物相爭(zhēng)，很多國(guó)家都限制玉米乙醇生產(chǎn)，生物柴油原料不足。同樣的問(wèn)題在生物質(zhì)發(fā)電、成型燃料和生物柴油領(lǐng)域也普遍存在。制備生物柴油主要原材料――“地溝油”回收方面表現(xiàn)尤為突出。相比于“地溝油”制備食用油技術(shù)，生物柴油的成本高售價(jià)低，再加上相關(guān)部門(mén)監(jiān)管力度不夠，造成“地溝油”回流餐桌現(xiàn)象普遍，也直接導(dǎo)致生物柴油原料供應(yīng)不足。

2.技術(shù)基礎(chǔ)薄弱。以能源作物為原料生產(chǎn)燃料處于試驗(yàn)階段，以廢棄動(dòng)植物油生產(chǎn)生物柴油的技術(shù)較為成熟，但潛力有限。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(shù)還處于研究階段，產(chǎn)業(yè)化程度低。

3.生物燃油產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力弱。受原料來(lái)源、生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)組織等多方面因素的影響，燃料乙醇的生產(chǎn)成本較高。目前，國(guó)家每年對(duì)102萬(wàn)噸燃料乙醇的財(cái)政補(bǔ)貼約為15億元，在目前的技術(shù)和市場(chǎng)條件下，擴(kuò)大燃料乙醇生產(chǎn)需要大量的資金補(bǔ)貼。

4.銷(xiāo)售市場(chǎng)建設(shè)滯后，下游企業(yè)對(duì)接缺失。主要體現(xiàn)在生物液體燃料方面。以生物柴油為例，國(guó)內(nèi)企業(yè)幾乎都沒(méi)有自己的加油站，很難進(jìn)入中石油、中石化的成品油零售市場(chǎng)，銷(xiāo)售渠道更是匱乏單一。在生物柴油發(fā)展的黃金期，國(guó)內(nèi)涉足企業(yè)數(shù)量一度達(dá)到了300多家，目前數(shù)量縮水三分之一。

中小投資者的機(jī)遇

原料加工：如綠野科技從菊芋塊莖中提取菊粉；甜高粱產(chǎn)量高，稈渣是造紙的好原料，作為大規(guī)模的能源作物具備有利的特性，很有前途。

油料作物種植：如北京草業(yè)與環(huán)境研究發(fā)展中心的柳枝稷、蘆竹和荻，已試種了3000畝；赤峰市翁牛特旗經(jīng)濟(jì)林場(chǎng)，文冠果基地全國(guó)最大；湖南林業(yè)科學(xué)院能源植物與生物燃料油研究中心，選育出大果、矮化、高產(chǎn)、高含油的光皮樹(shù)無(wú)性系良種6個(gè)，營(yíng)造光皮樹(shù)油料林30萬(wàn)畝。

篇3

航空燃油的價(jià)格也是航空公司難以承受的包袱。2008年,當(dāng)石油價(jià)格飆升至140美元/桶時(shí),航空公司耗費(fèi)在燃油上的成本占所有運(yùn)營(yíng)成本的70%左右,導(dǎo)致很多中小型航空公司難以為繼。今年,即便受到金融危機(jī)影響,石油價(jià)格大幅下挫,燃油成本仍占航空成本的30%～40%。

面對(duì)環(huán)境與成本的雙重困局,航空公司如何突圍?希望落在生物燃料上。

三次試飛

在大多數(shù)人眼里,生物燃料的好處非常明顯:既環(huán)保,又可再生。2008年底到2009年初,三家航空公司在一個(gè)月內(nèi)分別進(jìn)行了三次生物燃料試飛試驗(yàn),更是昭顯了航空界進(jìn)軍生物燃料領(lǐng)域的決心。

2008年12月30日,新西蘭航空公司試飛波音747-400飛機(jī),為飛機(jī)提供動(dòng)力的是麻楓樹(shù)油及標(biāo)準(zhǔn)航空燃油各占50%的混合燃料。

2009年1月7日,美國(guó)大陸航空公司以海藻油與麻楓樹(shù)油的混合物為燃料,成功試飛波音737-800飛機(jī)。這次試飛是海藻油在航空領(lǐng)域的首次應(yīng)用。相對(duì)于麻楓樹(shù)油,海藻油似乎是一種更為物美價(jià)廉的替代品。

1月30日,日本航空公司也展開(kāi)試飛試驗(yàn)。他們的試飛機(jī)型是波音747-300飛機(jī),生物燃料由3種植物油混合而成:亞麻薺油、麻楓樹(shù)油和海藻油。其中亞麻薺油是主要成分,比例高達(dá)84%。

試飛試驗(yàn)的結(jié)果幾乎讓所有人都感到驚喜。美國(guó)大陸航空公司在自己的官網(wǎng)上宣布,試飛試驗(yàn)中,相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)航空燃油,生物燃料的能效提高了1.1%,而二氧化碳的減排量更是達(dá)到驚人的60%～80%。

與此同時(shí),美國(guó)波音民用飛機(jī)集團(tuán)也在全球?qū)ふ液献骰锇?積極開(kāi)發(fā)并促進(jìn)生物燃料的商業(yè)化生產(chǎn),從而減少溫室氣體的排放,并降低民航業(yè)受油價(jià)波動(dòng)的影響和對(duì)化石燃料的依賴(lài)。

看上去,生物燃料已然成為航空業(yè)的“救世主”。

碳排量爭(zhēng)議

但航空公司公布的試飛結(jié)果引起了一些科學(xué)家的質(zhì)疑。

美國(guó)斯坦福大學(xué)環(huán)境工程學(xué)教授馬克?雅各布森(Mark Jacobson)認(rèn)為,美國(guó)大陸航空公司公布的試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性值得懷疑。他懷疑航空公司試驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠性的主要原因在于:航空公司在計(jì)算碳排放量時(shí),“并未把生物燃料整個(gè)‘生命周期’的排放量都考慮進(jìn)來(lái),導(dǎo)致計(jì)算出的減排量偏高”。

不過(guò),面對(duì)科學(xué)家的質(zhì)疑,美國(guó)大陸航空公司卻顯得底氣十足。該公司全球環(huán)境事務(wù)總監(jiān)李?雷尼(Leah Raney)告訴記者:“在得出最終結(jié)果前,我們考慮了生物燃料在整個(gè)生命周期內(nèi)產(chǎn)生的溫室氣體排放量,因此對(duì)于這個(gè)結(jié)果,我們感到非常滿(mǎn)意,并希望這些燃料能在不久的將來(lái)投入商業(yè)生產(chǎn)?！?/p>

航空試驗(yàn)的結(jié)果也得到了中國(guó)科學(xué)家的支持。四川大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院院長(zhǎng)陳放教授近年來(lái)一直致力于生物質(zhì)能源的研究,他向記者表示:“據(jù)我所知,麻楓樹(shù)油等燃料的確能減少50%～60%的二氧化碳排放量。”而在石元春院士眼里,“生物燃料能否減少二氧化碳排放量的問(wèn)題根本用不著討論――答案是肯定的,這已經(jīng)是一個(gè)定論”。

發(fā)展中的障礙

拋開(kāi)碳排放問(wèn)題不談,航空生物燃料的發(fā)展也面臨諸多障礙。

2007年,由于第一代生物燃料玉米乙醇“與人爭(zhēng)糧”,生物燃料受到廣泛質(zhì)疑,因此在開(kāi)發(fā)第二代生物燃料時(shí),不管是科學(xué)家還是航空公司,都顯得非常謹(jǐn)慎。

美國(guó)波音民用飛機(jī)集團(tuán)總裁斯科特?卡森(Scott Carson)告訴記者,他們與合作單位開(kāi)發(fā)生物燃料時(shí),用于生產(chǎn)的植物來(lái)源必須滿(mǎn)足五個(gè)條件:不得與糧食競(jìng)爭(zhēng);不應(yīng)威脅飲用水的供應(yīng);與石油來(lái)源的航空燃料相比,在植物生長(zhǎng)、收獲、加工及最終使用的整個(gè)生命周期內(nèi),溫室氣體的排放量應(yīng)明顯降低;不得破壞種植地區(qū)的原生態(tài)系統(tǒng);在發(fā)展中國(guó)家,開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的相關(guān)規(guī)定或成果應(yīng)能提高當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件。

還有一些重要的限制性條件來(lái)自于技術(shù)層面。燃油必須在300℃以上、-60℃以下都能正常燃燒。另外,生物燃油還得具有“即用性”。

在如此多的限制條件下,可供選擇的用于生產(chǎn)航空生物燃料的原料很有限。目前,生產(chǎn)航空生物燃料的主要原料是麻楓樹(shù)、亞麻薺等,但由于不能與人爭(zhēng)地、爭(zhēng)水,人們只能把這些作物種植在無(wú)法播種糧食作物的貧瘠土地或荒地上。

篇4

隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能的不斷改進(jìn)和技術(shù)革新，航空燃料的發(fā)展經(jīng)歷了六個(gè)階段：無(wú)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)期的人力和蒸汽動(dòng)力源，內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)中的航空柴油動(dòng)力源，活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中的航空汽油動(dòng)力源，噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中的噴氣燃料動(dòng)力源（多屬于煤油型），超聲速發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中的高密度碳?xì)淙剂?，新能源發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中的生物燃料或太陽(yáng)能動(dòng)力源。

目前，民航領(lǐng)域中使用的航空油料主要為航空汽油（AviationGasoline，Avgas）和航空煤油（Jetfuel）。在中國(guó)，航空汽油分為75號(hào)、95號(hào)和100號(hào)三種。75號(hào)航空汽油主要用于初級(jí)教練機(jī)等功率較小的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，95號(hào)和100號(hào)航空汽油主要用于功率較大的活塞式運(yùn)輸機(jī)。我國(guó)的航空煤油標(biāo)準(zhǔn)沿襲國(guó)際成熟標(biāo)準(zhǔn)，最常用航空煤油是以煤油為基礎(chǔ)，再根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格生產(chǎn)的JET A-1，和以石腦油與煤油混合配方制成的航空煤油JET B。航空煤油比汽油具有更大的熱值，價(jià)格較低，使用安全。

由于燃油緊缺和價(jià)格上漲，替代性航空燃料——生物燃油將是未來(lái)航空燃料發(fā)展的主要方向。2011年，全球多家航空公司進(jìn)行了生物燃油試飛，但是，這類(lèi)燃料仍處于研發(fā)階段，市場(chǎng)需求尚未成型。對(duì)于中國(guó)而言，生物燃油的研發(fā)成本高，加之缺乏航空燃油的基礎(chǔ)研究數(shù)據(jù)，因此很多技術(shù)瓶頸難以突破。一言以蔽之，生物燃油替代傳統(tǒng)航空燃料還需要很長(zhǎng)的時(shí)間。

航油供應(yīng)模式

縱觀全球的航油供應(yīng)模式，基本可以分為歐洲、美國(guó)和亞洲三種經(jīng)營(yíng)模式。歐洲屬于“專(zhuān)業(yè)經(jīng)營(yíng)”模式，美國(guó)屬于“寡頭把持”模式，亞洲屬于“混合供油”模式。

歐洲的專(zhuān)業(yè)經(jīng)營(yíng)模式主要是機(jī)場(chǎng)的航油供應(yīng)設(shè)施由多個(gè)石油公司（供油商）投資興建，但這些興建單位沒(méi)有航油銷(xiāo)售權(quán)，只負(fù)責(zé)提供專(zhuān)業(yè)化的儲(chǔ)運(yùn)服務(wù)，并收取設(shè)施使用費(fèi)。為飛機(jī)提供加油服務(wù)的運(yùn)營(yíng)者是專(zhuān)業(yè)化的，它們既可以是石油公司也可以是獨(dú)立的第三方。當(dāng)然，在這種情況下投資興建供油設(shè)施的公司擁有絕對(duì)的先行進(jìn)入優(yōu)勢(shì)。

美國(guó)石油資源豐富，航油供應(yīng)充足，其供給模式屬于典型的壟斷經(jīng)營(yíng)。美國(guó)擁有各類(lèi)機(jī)場(chǎng)1.9萬(wàn)多個(gè)，大部分機(jī)場(chǎng)的航油供應(yīng)被具有資金和資源優(yōu)勢(shì)的集團(tuán)公司所控制，其他供油商很難進(jìn)入。當(dāng)然，個(gè)別機(jī)場(chǎng)也存在多家公司共同經(jīng)營(yíng)的情況，比如休斯頓布什國(guó)際機(jī)場(chǎng)就是由航空公司、供油商、分銷(xiāo)商和加油商共同投資經(jīng)營(yíng)。

亞洲航油供應(yīng)兼有歐、美供油模式特點(diǎn)，供油模式大致可分為兩類(lèi)，一類(lèi)是加油設(shè)施興建方與運(yùn)營(yíng)方分開(kāi)管理，加油設(shè)施由實(shí)行產(chǎn)權(quán)多元化的一家企業(yè)投資建設(shè)，加油服務(wù)則由兩家以上公司組成：另一類(lèi)是加油設(shè)施的投資建設(shè)和加油服務(wù)均由一家企業(yè)提供。香港機(jī)場(chǎng)基本屬于第一類(lèi)，其航油設(shè)施對(duì)任何一家供應(yīng)商敞開(kāi)大門(mén)，供應(yīng)商只需支付一定的租金即可使用其設(shè)施。

航油關(guān)乎國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)防安全，任何國(guó)家都對(duì)航油的經(jīng)營(yíng)權(quán)有所保留，重大問(wèn)題仍由政府主導(dǎo)，政府基本以直接參與和監(jiān)督的方式參與航油業(yè)的管理。

我國(guó)航油供給一直受到政府的重視，1990年中國(guó)航空油料總公司的正式成立，標(biāo)志著我國(guó)航油供應(yīng)從分散管理走向集中管理，1993年底我國(guó)形成了集航空油品采購(gòu)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、加注、銷(xiāo)售為一體的垂直一體化的供應(yīng)體系。伴隨著中國(guó)民航的快速發(fā)展，航油供應(yīng)服務(wù)市場(chǎng)也得到較快發(fā)展。2011年，中國(guó)大陸的航油銷(xiāo)量超過(guò)1700萬(wàn)噸，不同規(guī)模的航油企業(yè)達(dá)到12家，其中，中國(guó)航油集團(tuán)已成為亞洲最大的航油供應(yīng)服務(wù)企業(yè)。然而，由于受到多種因素的影響，我國(guó)航油成本居高不下，短期內(nèi)在國(guó)際油品市場(chǎng)上很難具有競(jìng)爭(zhēng)力。

航油供給的問(wèn)題

充分的航空汽油供給是保障我國(guó)通用航空健康發(fā)展的前提。目前，我國(guó)常見(jiàn)的通航飛機(jī)，如運(yùn)五/運(yùn)五B系列、小鷹500、賽斯納系列輕型飛機(jī)、TB系列輕型飛機(jī)、鉆石系列輕型飛機(jī)等活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)都是用航空汽油。但由于用戶(hù)需求量小、煉制工藝龐雜等原因航空汽油資源供應(yīng)極少，通航企業(yè)面臨著航空汽油產(chǎn)量不足、油價(jià)飆漲等問(wèn)題。

生產(chǎn)商少，供給量小

據(jù)估算，航空汽油（95號(hào)與100號(hào)合計(jì)，不含民航飛行學(xué)院的數(shù)據(jù)）的年需求量在8000～10000噸之間，而我國(guó)冶煉95號(hào)和100號(hào)航空汽油的獨(dú)一廠家是中石油總公司所屬的蘭州煉油廠，2010年該廠航空汽油產(chǎn)出量?jī)H3000噸，航空汽油產(chǎn)出收入所占總收入比例不足1‰。蘭州煉油廠單批最小生產(chǎn)量為300噸，如果通航企業(yè)航汽采購(gòu)量小于蘭州煉油廠的最小經(jīng)濟(jì)批量（一般低于2000噸），廠商一般不予以生產(chǎn)。目前我國(guó)共有通航企業(yè)123家，雖然對(duì)航空汽油的整體需求較為可觀，但是采購(gòu)力量分散，加之通航企業(yè)規(guī)模較小，資金緊張等原因，企業(yè)“單打獨(dú)斗”難以達(dá)到煉油廠的最低生產(chǎn)量，因此煉油廠會(huì)減少航汽的產(chǎn)量。油價(jià)上漲，企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本飆升

航油成本過(guò)高是目前造成通航企業(yè)運(yùn)營(yíng)困難的主要因素之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2000年國(guó)內(nèi)航空汽油采購(gòu)的價(jià)格為3035元/噸，2005年為6254元/噸，2008年為11220元/噸，2010年為15880元/噸，十年間年均增長(zhǎng)率高達(dá)18%。由于航汽供大于求，很多航空汽油通過(guò)多種渠道到達(dá)企業(yè)手中時(shí)，價(jià)格飆漲，直接加重了通航企業(yè)的負(fù)擔(dān)。同時(shí)，有些企業(yè)通過(guò)非正規(guī)渠道購(gòu)買(mǎi)到的航油存在著質(zhì)量隱患，嚴(yán)重威脅企業(yè)運(yùn)營(yíng)安全。

航油輸送渠道不暢

歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家鋪設(shè)了大量輸油管線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，香港、日本、新加坡使用海路運(yùn)輸，航油運(yùn)輸成本大幅度降低，而我國(guó)航油輸送主要使用鐵路和公路。受石油資源和運(yùn)輸條件的限制，我國(guó)航油生產(chǎn)布局與需求不平衡，西南地區(qū)基本沒(méi)有航油生產(chǎn)基地，進(jìn)而形成了北油南調(diào)、東油西調(diào)的資源配置格局。

通航企業(yè)采購(gòu)航油的普遍運(yùn)輸方式包括以下三種：一是油車(chē)運(yùn)輸。優(yōu)點(diǎn)是門(mén)到門(mén)的配送，車(chē)輛為中石化掛靠的專(zhuān)用油罐車(chē)，有保險(xiǎn)，運(yùn)輸過(guò)程中的一切風(fēng)險(xiǎn)由承運(yùn)方負(fù)責(zé)。二是桶裝物流。適合少量采購(gòu)用戶(hù)，優(yōu)點(diǎn)是比較靈活，缺點(diǎn)是單位成本較高，而且存在一定運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)，物流一般不承運(yùn)?；罚虼藷o(wú)保險(xiǎn)。三是鐵路運(yùn)輸。價(jià)格視距離而定，適合采購(gòu)量較大用戶(hù)，優(yōu)點(diǎn)是費(fèi)用低，缺點(diǎn)是線(xiàn)路固定。

通用航空本身具有機(jī)動(dòng)靈活、作業(yè)范圍廣、作業(yè)區(qū)域分散等特點(diǎn)，因此很多公司甚至被迫隨機(jī)攜帶油桶。航空汽油易揮發(fā)屬于極度危險(xiǎn)的易燃液體，隨機(jī)攜帶在作業(yè)過(guò)程中存在極大的安全隱患。

油荒緩解策略

活塞類(lèi)飛機(jī)在通用航空作業(yè)領(lǐng)域的實(shí)用性很強(qiáng)，占我國(guó)現(xiàn)有通用航空機(jī)隊(duì)規(guī)模的70%左右，業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)我國(guó)通用航空未來(lái)將呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的勢(shì)頭，航空汽油的需求量也將出現(xiàn)持續(xù)增長(zhǎng)。為緩解航汽供給不足，建議從以下幾方面著手：

積極落實(shí)各項(xiàng)政策措施

2009年，民航局下發(fā)了《關(guān)于印發(fā)加快通用航空發(fā)展有關(guān)措施的通知》，為了加快通用航空發(fā)展，研究制定了十五條措施。其中，第一條“科學(xué)規(guī)劃通用航空發(fā)展”內(nèi)容含航油保障設(shè)施布局；第八條“改善通用航空油料保障能力”提出為滿(mǎn)足通用航空發(fā)展實(shí)際需求，要建立通用航空油料保障服務(wù)體系，協(xié)調(diào)中航油集團(tuán)公司、航空汽油生產(chǎn)企業(yè)，改善航空汽油的生產(chǎn)、供應(yīng)及保障能力，在通用航空作業(yè)集中地區(qū)，依托現(xiàn)有民航機(jī)場(chǎng)規(guī)劃、建設(shè)航空企業(yè)存儲(chǔ)設(shè)施。《中國(guó)民用航空發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃》提出要建設(shè)和完善空管、維修、航油配送等保障設(shè)施，在哈爾濱、呼和浩特、烏魯木齊、珠海等地新建航空汽油配送中心。

篇5

2006年5月份，一列特殊的火車(chē)在瑞典開(kāi)始正式運(yùn)營(yíng)。該火車(chē)共有10節(jié)車(chē)廂，最高速度可達(dá)每小時(shí)130公里――這是世界上第一列使用生物燃料的火車(chē)，使用的燃料是由屠宰場(chǎng)里扔掉的牛油、內(nèi)臟等經(jīng)過(guò)高溫發(fā)酵而產(chǎn)生的沼氣。據(jù)報(bào)道，瑞典打算用10年的時(shí)間，對(duì)所有辦公用車(chē)、公共汽車(chē)、旅游車(chē)和校車(chē)進(jìn)行改造，最終使它們能夠使用生物燃料。

生物燃料是指從植物，特別是農(nóng)作物中提取適用于汽油或柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料，包括燃料乙醇、生物柴油、生物氣體、生物甲醇、生物二甲醚等，目前以燃料乙醇和生物柴油最為常見(jiàn)。國(guó)際市場(chǎng)原油價(jià)格持續(xù)處于高位，由于生物燃料能有效替代汽油和柴油，并且更具環(huán)保優(yōu)勢(shì)，所以近年來(lái)，生物燃料成為世界范圍內(nèi)可再生能源研究的熱點(diǎn)。

在生物燃料的規(guī)?；a(chǎn)方面，巴西、美國(guó)、德國(guó)和中國(guó)處于世界領(lǐng)先位置。2005年全世界燃料乙醇的總產(chǎn)量約為3000萬(wàn)噸，其中巴西和美國(guó)的產(chǎn)量都為1200萬(wàn)噸。我國(guó)每年生產(chǎn)燃料乙醇102萬(wàn)噸，可以混配超過(guò)1020萬(wàn)噸生物乙醇汽油，乙醇汽油的消費(fèi)量已占全國(guó)汽油消費(fèi)量的20％，成為世界上第三大生物燃料乙醇生產(chǎn)國(guó)。

在生物柴油方面，2005年世界生物柴油總產(chǎn)量約220萬(wàn)噸，其中德國(guó)約為150萬(wàn)噸。據(jù)《南德意志報(bào)》報(bào)道，2006年，德國(guó)生物柴油銷(xiāo)售量已經(jīng)超過(guò)300萬(wàn)噸，占德國(guó)汽車(chē)柴油總消費(fèi)量的10％。

短命的第一代生物燃料

美國(guó)的乙醇燃料已占運(yùn)輸用燃料的3％。2006年美國(guó)國(guó)會(huì)通過(guò)的《能源政策法》規(guī)定，到2010年，汽油中必須摻入的生物燃料應(yīng)是目前的3倍。歐盟在2006年春天公布的《歐盟生物燃料實(shí)施計(jì)劃》稱(chēng)，到2030年歐洲將有27%至48%的汽車(chē)使用生物燃油，這將大大減輕歐盟各成員國(guó)對(duì)于石油能源的依賴(lài)。日本的一項(xiàng)環(huán)保計(jì)劃透露，日本要在4年內(nèi)讓國(guó)內(nèi)40%的汽車(chē)改用生物燃料。

中國(guó)也在積極推廣生物燃料，特別是燃料乙醇。除2004年2月已批準(zhǔn)的黑龍江、吉林、遼寧、河南、安徽5省以外，湖北、山東、河北、江蘇等也將進(jìn)行乙醇汽油使用試點(diǎn)。東北三省已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全境全面封閉推廣使用車(chē)用乙醇汽油。國(guó)家發(fā)改委報(bào)告稱(chēng)，2005年我國(guó)生物乙醇汽油的消費(fèi)量已占全國(guó)汽油消費(fèi)量的20％。同時(shí)，國(guó)家有關(guān)部門(mén)正在研究制定推進(jìn)生物柴油產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)劃以及相應(yīng)的激勵(lì)政策，提出了“到2020生物柴油生產(chǎn)能力達(dá)到200萬(wàn)噸”的產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)。

國(guó)內(nèi)生產(chǎn)燃料乙醇，主要原料是陳化糧。中國(guó)發(fā)展生物燃料的初衷，除了能源替代之外，還有消化陳化糧、提升糧食價(jià)格、提高農(nóng)民收入方面的考慮。目前全球各地生產(chǎn)生物燃料，也是大多以糧食作物為原料，如玉米、大豆、油菜子、甘蔗等。

使用糧食作物作為生產(chǎn)原料的生物燃料被稱(chēng)為第一代生物燃料。盡管第一代生物燃料到現(xiàn)在為止也只不過(guò)經(jīng)歷了區(qū)區(qū)幾年的發(fā)展，并且只是在很少的幾個(gè)國(guó)家實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化生產(chǎn)，但是它的局限性很快就顯示出來(lái)。目前世界各國(guó)都在著力研發(fā)第二代生物燃料。

第一代生物燃料的最大缺點(diǎn)是占用耕地太多以及威脅糧食供應(yīng)。紐約理工大學(xué)教授詹姆斯?喬丹和詹姆斯?鮑威爾前不久在《華盛頓郵報(bào)》上撰文指出：生物燃料不是滿(mǎn)足我們對(duì)交通燃料需求的一個(gè)長(zhǎng)期而實(shí)用的解決方案、即便目前美國(guó)三億公頃耕地都用來(lái)生產(chǎn)乙醇，也只能供應(yīng)2025年需求量的一半?？墒沁@對(duì)土地和農(nóng)業(yè)的影響將是毀滅性的。

美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)一個(gè)研究小組2006年7月10日在美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院學(xué)報(bào)》上指出，未來(lái)的生物燃料應(yīng)該在產(chǎn)出效率上有明顯提高，其生產(chǎn)用地也不能和主要農(nóng)作物用地沖突。文章指出，能在低產(chǎn)農(nóng)田和較惡劣環(huán)境種植的作物如柳枝稷、莎草和木本植物等，可能更有前途。

2006年10月份在北京舉行的“2006中國(guó)油氣投資論壇”上，國(guó)家能源辦副主任徐錠明指出，發(fā)展生物能源不可一哄而上，要以戰(zhàn)略眼光，結(jié)合各地的資源情況，從實(shí)際出發(fā)。此前，國(guó)家發(fā)改委、農(nóng)業(yè)部的官員，也分別對(duì)地方政府在發(fā)展生物能源方面的沖動(dòng)提出忠告，要求一定不能與人爭(zhēng)地、爭(zhēng)糧、爭(zhēng)水。

第二代生物燃料漸成氣候

鑒于此，生物燃料業(yè)加快了新技術(shù)的開(kāi)發(fā)，并將目光投向非糧作物。國(guó)際能源機(jī)構(gòu)大力支持推進(jìn)第二代技術(shù)的研發(fā)，二代生物燃料不僅有更加豐富的原料來(lái)源，而且使用成本很低，草、麥秸、木屑及生長(zhǎng)期短的木材都能成為原料。加拿大已建成使用麥秸生產(chǎn)乙醇的工廠，德國(guó)開(kāi)發(fā)了使用木材和麥秸等生產(chǎn)生物柴油的技術(shù)，哥倫比亞已成功地從棕櫚油中提煉出乙醇。烏拉圭畜牧業(yè)非常發(fā)達(dá)，開(kāi)始以牛羊脂肪為原料提煉生物柴油。日本已經(jīng)在大阪建成一座年產(chǎn)1400噸實(shí)驗(yàn)性生物燃料的工廠，可以利用住宅建筑工程中廢棄的木材等原料生產(chǎn)能添加到汽油中的生物燃料。

中國(guó)在第二代生物燃料技術(shù)方面的研發(fā)也不落后于其他國(guó)家。中國(guó)科學(xué)院一個(gè)實(shí)驗(yàn)室研制出一項(xiàng)最新科技成果，可以將木屑、稻殼、玉米稈和棉花稈等多種原料進(jìn)行熱解液化和再加工，將它們轉(zhuǎn)化為生物燃料。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)目前能夠規(guī)模化利用的生物燃料油木本植物有10種，這10種植物都蘊(yùn)藏著盛大潛力。豐富的植物資源，使中國(guó)生物燃油的前景非常光明。

中國(guó)除了進(jìn)行以木本植物為原料的實(shí)驗(yàn)外，還擴(kuò)大了糧食原料的實(shí)驗(yàn)范圍，探索以低產(chǎn)農(nóng)田和較惡劣環(huán)境種植的作物為原料，并在一些技術(shù)上取得了突破。2006年8月，河南天冠燃料乙醇有限公司投產(chǎn)的年產(chǎn)3000噸纖維乙醇項(xiàng)目，成為國(guó)內(nèi)首個(gè)利用秸稈類(lèi)纖維質(zhì)原料生產(chǎn)乙醇的項(xiàng)目。2006年10月19日，中糧集團(tuán)在廣西開(kāi)工建設(shè)的40萬(wàn)噸燃料乙醇項(xiàng)目，所用原料為木薯，也屬于非糧作物。加工1噸燃料乙醇，用木薯的成本比用玉米和甘蔗分別低500元和300元左右。而且由于木薯適于在土層淺、雨水不宜保持的喀斯特地區(qū)種植，更有助于幫助農(nóng)民增加收入。

種種跡象表明，生物燃料的發(fā)展方向正在悄然轉(zhuǎn)變，生產(chǎn)生物燃料的原料將由“以糧為主”向“非糧替代”轉(zhuǎn)變。

篇6

關(guān)鍵詞：能源；汽車(chē) 動(dòng)力系統(tǒng)；發(fā)展取向

中圖分類(lèi)號(hào)：TE0文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3198（2008）01-0274-01

1 中國(guó)石油能源現(xiàn)狀

（1）人均能源擁有量低、儲(chǔ)備量低 我國(guó)能源相對(duì)稀缺，人均能源資源量遠(yuǎn)低于世界平均水平。

（2）我國(guó)石油消費(fèi)總體呈上升趨勢(shì)。

2005年，我國(guó)石油表觀消費(fèi)量為3.2億噸。2006年全球石油消費(fèi)只增長(zhǎng)了0.7%，但中國(guó)石油消費(fèi)量增長(zhǎng)近6.7%，接近過(guò)去10年的平均增長(zhǎng)率。07年上半年，中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)推動(dòng)了石油產(chǎn)量和消費(fèi)量的雙雙攀升，預(yù)計(jì)全年石油表觀消費(fèi)量將達(dá)到3.7億噸。根據(jù)分析，到2020年我國(guó)石油消費(fèi)量將達(dá)到5．2－5．5億噸。

下圖為1978年－2007年我國(guó)石油年度消費(fèi)量。

（3）中國(guó)石油對(duì)外依存度不斷攀升。

近10年來(lái)，中國(guó)石油消費(fèi)量年均增長(zhǎng)率達(dá)到7％左右，而國(guó)內(nèi)石油供應(yīng)年增長(zhǎng)率僅為1．7％。這種供求矛盾使中國(guó)自1993年成為石油凈進(jìn)口國(guó)之后，2004年對(duì)外依存度迅速達(dá)到42％。2005－2020年期間，國(guó)內(nèi)石油天然氣產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足需求，且供需缺口越來(lái)越大。主要表現(xiàn)在：受?chē)?guó)內(nèi)石油資源的限制，2010年中國(guó)石油進(jìn)口量將達(dá)到2－2．4億噸，2020年將增加到3．2－3．6億噸，而成為世界第一大油品進(jìn)口國(guó)。2010年后，中國(guó)石油對(duì)外依存度將超過(guò)60％，到2020年石油對(duì)外依存度將達(dá)到70％左右。

2 汽車(chē)對(duì)石油的消耗與依賴(lài)分析

（1）汽車(chē)保有量的快速上升，導(dǎo)致我國(guó)對(duì)石油的需求大增。

截止2007年6月，中國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量為152,807,598輛。其中，汽車(chē)53,558,098輛，摩托車(chē)83,548,340輛，掛車(chē)800,345輛，上道路行駛的拖拉機(jī)14,880,466輛，其他機(jī)動(dòng)車(chē)20,349輛。汽車(chē)耗油約占整個(gè)石油消費(fèi)量的1/3，預(yù)計(jì)2020年中國(guó)汽車(chē)保有量將達(dá)1.5億輛，石油消費(fèi)比例將上升到57%。這些汽車(chē)將需要每天增加200萬(wàn)至300萬(wàn)桶石油供應(yīng)。

（2）石油的替代能源狀況不容樂(lè)觀。

對(duì)于汽車(chē)工業(yè)來(lái)說(shuō)，替代能源的前途的確不可樂(lè)觀。一段時(shí)間，人們寄希望于核能、太陽(yáng)能和風(fēng)能等替代能源。然而，實(shí)際上，核能利用同樣需要石油，雖然產(chǎn)生同樣數(shù)量的功率，核能利用使用的石油量?。缓四芾冒殡S著巨大危險(xiǎn)，而且處理核廢棄物也是尚未解決的難題；核能利用需要建設(shè)核反應(yīng)堆（站），要保證燃料的供給和運(yùn)輸，比煤能利用需要使用更多的能源，并且處理放射性物質(zhì)也需要大量能源。如果想讓核能利用更加安全，就需要使用比使用煤能多幾倍的能源，而且其能源大部分要依靠石油。與石油能源相比，太陽(yáng)能和風(fēng)能利用的瓶頸是能源密度低、效率差，無(wú)法保證穩(wěn)定供能。所以人們都認(rèn)為它不可能成為主要能源。而且太陽(yáng)能和風(fēng)力能利用所需要的設(shè)備非常龐大，在制造這些設(shè)備時(shí)同樣需要耗費(fèi)大量能源。

3 能源動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇

在能源壓力下，我國(guó)必須把低能耗與新能源汽車(chē)和氫能及燃料電池技術(shù)列入優(yōu)先主題和前沿技術(shù)。

（1）節(jié)能汽車(chē)。

優(yōu)化現(xiàn)有以石油和內(nèi)燃機(jī)為基礎(chǔ)的車(chē)用能源動(dòng)力系統(tǒng)，發(fā)展節(jié)能汽車(chē)，重點(diǎn)發(fā)展直噴式內(nèi)燃機(jī)及其混合動(dòng)力系統(tǒng)。

（2）混合動(dòng)力汽車(chē)。

混合動(dòng)力汽車(chē)是介于內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)之間的一種形式，能夠兼顧降低燃油消耗和減少排放污染?；旌蟿?dòng)力技術(shù)為汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型奠定了基礎(chǔ)平臺(tái)，是聯(lián)結(jié)現(xiàn)有汽車(chē)節(jié)能環(huán)保技術(shù)與新能源汽車(chē)技術(shù)之間的橋梁。

（3）電動(dòng)車(chē)。

除了短期內(nèi)可見(jiàn)利潤(rùn)的先進(jìn)柴油車(chē)和混合動(dòng)力汽車(chē)之外，電動(dòng)車(chē)的發(fā)展前途也為多數(shù)業(yè)內(nèi)人士所看好。電動(dòng)車(chē)包括燃料電池汽車(chē)和純電動(dòng)車(chē)兩種。

（4）汽車(chē)清潔代用燃料技術(shù)。

因此如何在后石油時(shí)代，針對(duì)我國(guó)自然條件和能源資源特色，逐步改變汽車(chē)能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展汽車(chē)清潔代用燃料，在發(fā)動(dòng)機(jī)上實(shí)現(xiàn)高效、低污染的燃燒，控制汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)有害排放對(duì)我國(guó)城市大氣質(zhì)量帶來(lái)的日趨嚴(yán)重的影響，已成為我國(guó)能源與環(huán)境研究中的一個(gè)十分重大和緊迫的研究課題。本文介紹了國(guó)內(nèi)外各種汽車(chē)清潔代用燃料及其技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。

①液化石油氣和天然氣。

天然氣（NG）和液化石油氣（LPG）由于具有低的污染物排放被認(rèn)為是內(nèi)燃機(jī)的較理想代用燃料，已經(jīng)被成功地應(yīng)用于汽油機(jī)。

作為車(chē)用燃料LPG的主要成份是丙烷、丁烷和少量烯烴和戊烷。LPG辛烷值較高，燃料費(fèi)比酒精、汽油、柴油等便宜，CO、NOx等有害排放量低于汽油機(jī)排放，基本上消除黑煙和顆粒物(PM)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作噪音低。天然氣的主要成份是甲烷(一般為83%～99%)及少量其他烴類(lèi)和CO2等。天然氣具有較高的辛烷值，抗爆性能好，與汽油相比，燃燒更完全。天然氣汽車(chē)因?yàn)槠淞己玫呐欧盘匦约柏S富的儲(chǔ)量而成為各種代用燃料汽車(chē)的首選。

②氫氣。

氫氣(H2)作為汽車(chē)燃料，氫氣辛烷值高，發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率高，發(fā)動(dòng)機(jī)可在空氣過(guò)量系數(shù)(λ)較大的范圍內(nèi)穩(wěn)定燃燒，點(diǎn)火能量低，不到汽油最低點(diǎn)火能量的1/10，且氫燃料的火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤?，低溫下易起?dòng)，其燃燒生成物主要是水和NOx，不產(chǎn)生HC、CO和碳煙排放。 但在發(fā)動(dòng)機(jī)上使用還有回火、早燃、燃燒控制等問(wèn)題尚待解決。

氫的主要缺點(diǎn)是儲(chǔ)運(yùn)性能很差，氫的沸點(diǎn)為-253℃，以液態(tài)方式儲(chǔ)存時(shí)成本高，不適宜長(zhǎng)期儲(chǔ)存。氫的制取原料有天然氣、煤、水。從水制取氫有電解法、熱化學(xué)法、光解法及微生物法。至今這些制氫方法的成本及能耗都較高、難以進(jìn)行大規(guī)模制氫用于車(chē)用燃料，因此氫氣必須在解決降低生產(chǎn)成本、儲(chǔ)存運(yùn)輸?shù)入y題后，才能走向?qū)嵱谩?/p>

③醇類(lèi)燃料。

醇類(lèi)燃料甲醇和乙醇，具有辛烷值高、汽化潛熱大、熱值較低等特點(diǎn)。作為汽車(chē)燃料，醇類(lèi)燃料自身含氧，在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒中可提高氧燃比，CO和HC的排放較汽油和柴油的低，幾乎無(wú)碳煙排放；另外，由于汽化潛熱高，可降低進(jìn)氣溫度，提高充氣效率，使最高燃燒溫度低，發(fā)動(dòng)機(jī)的NOx排放較低。

④二甲醚。

二甲醚(Dimethyl ether)，簡(jiǎn)稱(chēng)DME，是一種含氧燃料，它無(wú)毒性，常溫常壓下為氣態(tài)，常溫時(shí)可在五個(gè)大氣壓下液化，具有與液化石油氣相似的物性。二甲醚無(wú)C-C鏈，其十六烷值大于55，具有優(yōu)良的壓燃性，非常適合于壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)，用作為柴油機(jī)的代用燃料。

⑤生物燃料。

篇7

生物質(zhì)能的分類(lèi)及其發(fā)展

生物質(zhì)包括植物光合作用直接或間接轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的所有產(chǎn)物，從這個(gè)概念出發(fā)，生物質(zhì)能就是綠色植物通過(guò)葉綠素將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能而貯存在生物質(zhì)內(nèi)部的能量。生物質(zhì)主要有4類(lèi)：農(nóng)作物秸稈及其他殘余物、林產(chǎn)品和木材加工殘余物、動(dòng)物糞便、能源植物。但是，從作為可以產(chǎn)生能源的資源角度看，城市和工業(yè)有機(jī)廢棄物和有機(jī)廢水也是生物質(zhì)能資源。

生物質(zhì)能具有可再生性、低污染性、廣泛分布性等特點(diǎn)。根據(jù)技術(shù)手段可分為直接燃燒技術(shù)、熱化學(xué)轉(zhuǎn)換技術(shù)、生物轉(zhuǎn)換技術(shù)、液化技術(shù)和有機(jī)垃圾處理技術(shù)等。依據(jù)這些技術(shù)手段，生物質(zhì)能可分為固體燃料、液體燃料和氣體燃料。

直接燃燒和發(fā)電

直接燃燒發(fā)電的過(guò)程是：生物質(zhì)與過(guò)量空氣在鍋爐中燃燒后，得到的熱煙氣和鍋爐的熱交換部件換熱，產(chǎn)生出的高溫高壓蒸氣在蒸汽輪機(jī)中膨脹做功發(fā)電。

直接燃燒是使用最廣泛的生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化方式，技術(shù)成熟。在發(fā)達(dá)國(guó)家，生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電站可再生能源發(fā)電量的70％。與燃煤發(fā)電相比，生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電的規(guī)模較小，鍋爐負(fù)荷大多在20兆瓦～50兆瓦，系統(tǒng)發(fā)電效率大多為20％～30％。目前，美國(guó)生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量已達(dá)10500兆瓦，70％為生物質(zhì)一煤混合燃燒工藝，單機(jī)容量10兆瓦～30兆瓦，發(fā)電成本3～6美分／千瓦時(shí)，預(yù)計(jì)到2015年，裝機(jī)容量將達(dá)16300兆瓦。

國(guó)外生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電技術(shù)已基本成熟，進(jìn)入推廣應(yīng)用階段。該技術(shù)規(guī)模效率較高，單位投資也較合理，但它要求生物質(zhì)資源集中，數(shù)量巨大，如果考慮生物質(zhì)大規(guī)模收集或運(yùn)輸?shù)闹С?，則成本較高，比較適合現(xiàn)代化大農(nóng)場(chǎng)或大型加工廠的廢物處理等，不適合生物質(zhì)較分散的發(fā)展中國(guó)家。我國(guó)目前農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化程度較低，生物質(zhì)分布分散，采用大規(guī)模直接燃燒發(fā)電技術(shù)有一定困難。

生物質(zhì)氣化及發(fā)電

生物質(zhì)氣化的基本原理是在不完全燃燒條件下，將生物質(zhì)原料加熱，使較高分子量的有機(jī)化合物裂解為低分子量的CO、CH4等可燃?xì)怏w。轉(zhuǎn)化過(guò)程的氣化劑有空氣、氧氣、水蒸氣等，但以空氣為主。氣化原料是農(nóng)作物秸稈或林產(chǎn)加工廢棄物。生物質(zhì)氣化產(chǎn)出氣的熱值根據(jù)氣化劑的不同存在很大差異，當(dāng)以空氣為氣化劑時(shí)，產(chǎn)出氣的熱值在4200千焦／立方米～5300千焦／立方米之間，該氣體可以作為農(nóng)村居民的生活能源，也可以通過(guò)內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)電。

生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)在國(guó)際上已受到廣泛重視。國(guó)外小型固定床生物質(zhì)氣化發(fā)電已商業(yè)化，容量為60千瓦～240千瓦，氣化效率70％，發(fā)電效率為20％，以印度農(nóng)村地區(qū)的應(yīng)用比較成功。發(fā)達(dá)國(guó)家如奧地利、丹麥、芬蘭、法國(guó)、挪威、瑞典和美國(guó)等，比較關(guān)注的是生物質(zhì)氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)(BIGCC)。該技術(shù)的系統(tǒng)效率可達(dá)40％，有可能成為生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化的主導(dǎo)技術(shù)之一。這一技術(shù)存在的問(wèn)題是單位投資額非常高，并且技術(shù)穩(wěn)定性不夠。

我國(guó)有著良好的生物質(zhì)氣化發(fā)電基礎(chǔ)，在上世紀(jì)60年代就開(kāi)發(fā)了60千瓦的谷殼氣化發(fā)電系統(tǒng)。目前已開(kāi)發(fā)出多種固定床和流化床小型氣化爐，以秸稈、木屑、稻殼、樹(shù)枝等為原料，生產(chǎn)燃料氣，主要用于村鎮(zhèn)級(jí)集中供氣。

生物質(zhì)致密(壓縮)成型燃料技術(shù)

將生物質(zhì)粉碎至一定的粒度，不添加粘接劑，在高壓條件下，可以得到具有一定形狀的固體燃料。成型燃料可再進(jìn)一步炭化制成木炭。根據(jù)擠壓過(guò)程是否加熱，生物質(zhì)致密(壓縮)成型燃料有加熱成型和常溫成型兩種；根據(jù)最后成型的燃料形狀可以分為棒狀燃料、顆粒燃料和塊狀燃料三種。生物質(zhì)致密(壓縮)成型技術(shù)解決了生物質(zhì)能形狀各異、堆積密度小且較松散、運(yùn)輸和貯存使用不方便的缺點(diǎn)，提高了使用效率。

成型燃料在國(guó)外很受重視，開(kāi)始研究時(shí)的著眼點(diǎn)以代替化石能源為目標(biāo)。上世紀(jì)90年代，歐洲、美洲、亞洲的一些國(guó)家在生活領(lǐng)域大量應(yīng)用生物質(zhì)致密成型燃料。后來(lái)，以丹麥為首開(kāi)展了規(guī)?；玫难芯抗ぷ鳌５溨哪茉赐顿Y公司BWE率先研制成功了第一座生物質(zhì)致密成型燃料發(fā)電廠。隨后，瑞典、德國(guó)、奧地利先后開(kāi)展了利用生物質(zhì)致密成型燃料發(fā)電和作為鍋爐燃料等的研究。美國(guó)也已經(jīng)在25個(gè)州興建了樹(shù)皮成型燃料加工廠，每天生產(chǎn)的燃料超過(guò)300噸。但生物質(zhì)成型燃料仍以歐洲的一些國(guó)家如丹麥、瑞典、奧地利發(fā)展最快。

我國(guó)生物質(zhì)成型燃料技術(shù)基礎(chǔ)好，設(shè)備水平與世界先進(jìn)水平差別不很大，不足的是我國(guó)成型燃料的應(yīng)用水平還不高。

沼氣技術(shù)

有機(jī)物在厭氧及其他適宜條件下，經(jīng)過(guò)微生物分解代謝，產(chǎn)生以甲烷為主要?dú)怏w的混合氣體，即沼氣。一般沼氣中甲烷含量為50％～70％，每立方米沼氣的熱值為17900千焦～25100千焦。生產(chǎn)沼氣的原料可以是高濃度的有機(jī)廢水，也可以是畜禽糞便、有機(jī)垃圾和農(nóng)作物秸稈等。

在發(fā)達(dá)國(guó)家，主要發(fā)展厭氧技術(shù)處理畜禽糞便和高濃度有機(jī)廢水。目前，日本、丹麥、荷蘭、德國(guó)、法國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家均普遍采取厭氧法處理畜禽糞便。美國(guó)、英國(guó)、意大利等發(fā)達(dá)國(guó)家的沼氣技術(shù)主要用于處理垃圾。美國(guó)紐約斯塔藤垃圾處理站投資2000萬(wàn)美元，采用濕法處理垃圾，日產(chǎn)26萬(wàn)立方米沼氣，用于發(fā)電、回收肥料，效益可觀，預(yù)計(jì)10年可收回全部投資。英國(guó)以垃圾為原料實(shí)現(xiàn)沼氣發(fā)電18兆瓦，今后10年內(nèi)還將投資1.5億英鎊，建造更多的垃圾沼氣發(fā)電廠。

在發(fā)展中國(guó)家，沼氣池技術(shù)主要使用農(nóng)作物秸稈和畜禽糞便生產(chǎn)沼氣作為生活炊事燃料，如印度和中國(guó)的家用沼氣池。同時(shí)，印度、菲律賓、泰國(guó)等發(fā)展中國(guó)家也建設(shè)了大中型沼氣工程和處理禽畜糞便的應(yīng)用示范工程。我國(guó)是利用生物質(zhì)生產(chǎn)沼氣最多的國(guó)家。

燃料乙醇

生物質(zhì)可以通過(guò)生物轉(zhuǎn)化的方法生產(chǎn)乙醇。目前在生物能源產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)規(guī)模方面，發(fā)展最快的就是燃料乙醇。生產(chǎn)燃料的乙醇主要有甘蔗乙醇、玉米乙醇和木薯乙醇三種，燃料乙醇的消耗量已超過(guò)世界乙醇產(chǎn)量的60％以上。

巴西是世界上最早利用甘蔗生產(chǎn)燃料乙醇的國(guó)家。以甘蔗為原料，工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，既節(jié)能又節(jié)省投資，生產(chǎn)成本較低。目前，巴西有520多家燃料乙醇生產(chǎn)廠，年產(chǎn)燃料乙醇1200萬(wàn)噸，有1550萬(wàn)輛汽車(chē)以乙醇汽油作為燃料。

美國(guó)從上世紀(jì)70年代末開(kāi)始用玉米生產(chǎn)燃料乙醇，到2005

年產(chǎn)量已經(jīng)超過(guò)1200萬(wàn)噸。盡管目前乙醇的生產(chǎn)成本較高，但在美國(guó)，玉米燃料乙醇已成為一種成熟的石油替代品。

我國(guó)從2002年開(kāi)始用陳化糧生產(chǎn)燃料乙醇，生產(chǎn)規(guī)模達(dá)102萬(wàn)噸，主要以玉米和小麥為原料。其背景是在1996年～1999年連續(xù)4年糧食總產(chǎn)量穩(wěn)定5億噸左右，糧食供過(guò)于求，糧食階段性過(guò)剩并出現(xiàn)大量積壓的情況下提出的。實(shí)踐證明，糧食燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)成熟、工藝完善，是目前比較現(xiàn)實(shí)的石油替代燃料。

但面對(duì)我國(guó)人多地少的實(shí)際，大規(guī)模推廣應(yīng)用糧食燃料乙醇顯然存在著原料供應(yīng)的瓶頸問(wèn)題，長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)說(shuō)必須開(kāi)發(fā)非糧食為原料的乙醇燃料。“十五”期間，國(guó)家開(kāi)展了非糧食能源作物――甜高粱培育等關(guān)鍵技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)，包括利用甜高粱莖稈汁液和纖維素廢棄物等生物質(zhì)制取乙醇的技術(shù)工藝。對(duì)第一種技術(shù)工藝，我國(guó)初步具備了規(guī)?；_(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)，但纖維素廢棄物制取乙醇燃料技術(shù)還存在技術(shù)不成熟、諸多關(guān)鍵技術(shù)尚未解決等問(wèn)題。

生物柴油

生物柴油是利用動(dòng)植物油脂生產(chǎn)的一種脂肪酸甲(乙)酯。制造柴油的原料很多，既可以是各種廢棄的動(dòng)植物，也可以是含油量比較高的油料植物。實(shí)踐證明，生物柴油不僅具有良好的燃燒性能，還有良好的理化特性和動(dòng)力特性。

國(guó)外通常采用大豆和油菜籽生產(chǎn)生物柴油，但成本稍高。為降低成本，一些國(guó)家開(kāi)始用廢棄食用油和專(zhuān)門(mén)的木本油料植物生產(chǎn)生物柴油。目前，生物柴油在歐盟已經(jīng)大量使用，進(jìn)入商業(yè)化發(fā)展階段。2004年歐盟生物柴油產(chǎn)量為224萬(wàn)噸，并計(jì)劃到2010年達(dá)到800萬(wàn)噸～1000萬(wàn)噸。

我國(guó)人多地少，發(fā)展生物柴油只能靠非食用油料資源。因此，我國(guó)目前生產(chǎn)生物柴油的原料主要是餐飲廢油、工業(yè)廢油、某些植物油和菜籽油、棉籽油的下腳料等。利用這些原料既回收利用了資源，又解決了環(huán)境污染問(wèn)題。我國(guó)生物柴油的生產(chǎn)起步晚，但發(fā)展較快。目前已有30多家生物柴油生產(chǎn)廠。

除了上述生物質(zhì)能利用技術(shù)外，還有生物制氫技術(shù)、熱裂解技術(shù)等，基本處于研究階段。

我國(guó)發(fā)展生物質(zhì)能的必要性

開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能具有能源與環(huán)境雙重效益，有可能成為未來(lái)可持續(xù)發(fā)展能源系統(tǒng)的主要能源之一。因此，許多國(guó)家都高度重視生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)，并制定了相應(yīng)的開(kāi)發(fā)研究計(jì)劃，如日本的陽(yáng)光計(jì)劃、印度的綠色能源工程、美國(guó)的能源農(nóng)場(chǎng)和巴西的乙醇能源發(fā)展計(jì)劃等。聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署(UNDP)、歐盟和美國(guó)(DOE)的可再生能源開(kāi)發(fā)計(jì)劃中也都把生物質(zhì)能列為重點(diǎn)發(fā)展方向。

目前，生物質(zhì)能是僅次于煤炭、石油和天然氣的世界第四大能源。據(jù)估算，地球陸地每年生產(chǎn)1000億噸～1250億噸干生物質(zhì)；海洋年生產(chǎn)500億噸干生物質(zhì)。生物質(zhì)能源的年生產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)全世界總能源需求量，相當(dāng)于目前世界總能耗的10倍。

我國(guó)的生物質(zhì)資源也相當(dāng)豐富。目前我國(guó)生物質(zhì)能年獲得量達(dá)到3.14億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，到2050年資源潛力可達(dá)到9.04億噸標(biāo)煤且潛力巨大。

根據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)可知，現(xiàn)今正是我國(guó)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的關(guān)鍵時(shí)期。大部分發(fā)達(dá)國(guó)家在此期間(此時(shí)人均GDP在3000美元左右)都經(jīng)歷了人均能源、資源消費(fèi)量快速增長(zhǎng)和能源、資源結(jié)構(gòu)快速變化的過(guò)程。這對(duì)能源安全等問(wèn)題提出了更高的要求。據(jù)預(yù)測(cè)，2020年中國(guó)一次能源的需求為25億噸～33億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，最少將是2000年的2倍；2050年的一次能源需求估計(jì)將在50億噸標(biāo)準(zhǔn)煤左右。根據(jù)我國(guó)現(xiàn)在的能源需求增長(zhǎng)趨勢(shì)推算，到2020年，我國(guó)僅石油的缺口就將達(dá)1.3億噸～1.5億噸。能源供應(yīng)不足問(wèn)題已成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的主要矛盾之一。因此，要從根本上解決我國(guó)能源供應(yīng)不足的問(wèn)題，必須實(shí)施多元化能源發(fā)展戰(zhàn)略，積極開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能源是出路之一。

從保護(hù)環(huán)境角度看，我國(guó)SO2，排放量已居世界第一位，CO2排放量?jī)H次于美國(guó)居第二位。2006年，SO2排放量達(dá)2550萬(wàn)噸，其中約85％是燃煤排放的。酸雨面積已超過(guò)國(guó)土面積的1／3。SO2和酸雨造成的經(jīng)濟(jì)損失約占GDP的2％。生物質(zhì)能屬于清潔能源，生物質(zhì)中有害物質(zhì)(硫和灰分等)的含量?jī)H為中質(zhì)煙煤的1／10左右。同時(shí)，生物質(zhì)二氧化碳的排放和吸收構(gòu)成自然界碳循環(huán)，其能源利用可實(shí)現(xiàn)二氧化碳零排放，擴(kuò)大生物質(zhì)能利用是減排CO2,最重要的途徑。

另外，生物質(zhì)一直是我國(guó)農(nóng)村的主要能源之一。因地制宜開(kāi)展生物質(zhì)能利用技術(shù)及產(chǎn)品的研究、推廣和使用，可以把農(nóng)民從煙熏火燎中徹底解放出來(lái)，既節(jié)約資源，又可以改善農(nóng)民的居住環(huán)境，減少水土流失，提高其生活水平。

我國(guó)發(fā)展生物質(zhì)能存在的問(wèn)題

篇8

陳宣章陳瓏玥編著

十五、花卉和能源

地球形成后，每天從太陽(yáng)得到能量，同時(shí)又向周?chē)l(fā)能量。因失去的能量大于得到的能量，所以逐步冷卻，在表面形成地殼。大約20多億年前，地球上出現(xiàn)綠色植物并由它們產(chǎn)生氧氣?，F(xiàn)在，每年光合作用產(chǎn)生1000多億噸氧氣，但是大氣中氧氣總量才200多萬(wàn)億噸，因?yàn)槿紵?、植?dòng)物呼吸等都消耗氧氣。

現(xiàn)今世界上所有工業(yè)動(dòng)力，99%來(lái)自太陽(yáng)，而其中99%是過(guò)去植物光合作用積累的能量。煤炭、石油、天然氣都來(lái)自古生物體。現(xiàn)代動(dòng)力僅極小部分直接來(lái)自太陽(yáng)：太陽(yáng)能電池、聚光加熱（太陽(yáng)灶）等；也有極小部分不來(lái)自太陽(yáng)：原子能、潮汐（發(fā)電）等。還有許多能量間接來(lái)自太陽(yáng)：水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等。

農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)完全靠太陽(yáng)能，植物光合作用生產(chǎn)糧食、蔬菜、油料、棉花、水果、樹(shù)木等。畜牧副漁業(yè)也離不了太陽(yáng)能。從根本上說(shuō)，人吃飯得到能量也來(lái)自太陽(yáng)能。

因化石能源（煤炭、石油、天然氣）不可再生，必然面臨枯竭，人類(lèi)就尋找替代，積極研究可用作能源的植物——能源植物，包括：

1。富含類(lèi)似石油成分的植物：石油主要成分是烴類(lèi)，如：烷烴、環(huán)烷烴等。有些植物光合作用時(shí)，將碳?xì)浠衔飪?chǔ)存體內(nèi)，形成類(lèi)似的烷烴類(lèi)。它們是最佳植物能源，生產(chǎn)成本低，利用率高。目前已發(fā)現(xiàn)并受賞識(shí)的有續(xù)隨子、綠玉樹(shù)、橡膠樹(shù)和西蒙德木等。

2。富含碳水化合物的植物：用來(lái)生產(chǎn)生物乙醇，如：木薯、甜菜、甘蔗等。光合作用轉(zhuǎn)化能量效率很低，<；；1%。植物生長(zhǎng)時(shí)，自身光呼吸要消耗由光合作用生成的1/3有機(jī)物。因此人們研究高光合作用、低光呼吸的植物，并發(fā)現(xiàn)高產(chǎn)玉米、甘蔗、高粱等就是，稱(chēng)之為“沒(méi)有光呼吸的植物”。它們的秸稈可生產(chǎn)生物酒精，直接用做汽車(chē)動(dòng)力燃料。美國(guó)銷(xiāo)售的“汽油”，70％以上是酒精汽油（1：9混合）。

3。富含油脂的植物：有萬(wàn)種以上，我國(guó)有近千種，有的含油脂率很高，如：木姜子種子含66。4%，黃脈釣樟種子含67。2%，還有蒼耳子等。這類(lèi)植物既是人類(lèi)重要食物，也是用途廣泛的工業(yè)原料，分四類(lèi)：①大戟科有12種：含油大戟是灌木，高1。5-2米，樹(shù)膠液可制類(lèi)石油燃料，每公頃每年可獲25桶生物石油；②豆科：巴西苦配巴樹(shù)，高30米，粗1米，樹(shù)干上鉆孔就流油。每洞3小時(shí)流油10-20升，每公頃每年產(chǎn)油50桶；只要稍加工直接用于柴油機(jī)。③其它樹(shù)木：油棕被稱(chēng)為“世界油王”，果實(shí)含兩種油：中果皮榨棕油，含油32%；種仁榨棕仁油，含油10%。畝產(chǎn)油公斤數(shù)：油棕150-250，而椰子45-60，花生30-35，大豆15-25，棉子5-7。5。巴西試種它，3年后每公頃果實(shí)年產(chǎn)油1萬(wàn)公斤。蘇木亞科油楠高10-30米，直徑1米以上，分布在南海周?chē)鸁釒?。?shù)干長(zhǎng)到12-15米高時(shí)，鉆個(gè)5厘米大小的孔，2-3小時(shí)可流出5-10升油液，一棵樹(shù)一年產(chǎn)油50千克，可直接用于柴油機(jī)。還有油桐、澳洲闊葉木棉、美國(guó)杏槐、我國(guó)陜西的白乳木等。④藤本植物：葫蘆科油瓜，又稱(chēng)“豬油果”，種仁鴨蛋大，含油70-80%，畝產(chǎn)油50公斤左右。

4。燃料植物：農(nóng)作物及其有機(jī)殘留物，森林工業(yè)殘留物等。歐美大量種植禾本科象草作燃料發(fā)電。它又名紫狼尾草，因大象愛(ài)吃而得名，原產(chǎn)非洲，是熱帶和亞熱帶廣泛栽培的多年生高產(chǎn)牧草，植株高2-3米，甚至5米以上。草原網(wǎng)草、大網(wǎng)茅和高沙草等生長(zhǎng)速度快，還有大戟科大戟屬、紅雀珊瑚屬和海漆屬，也是理想的燃料植物。

能直接間接生產(chǎn)工業(yè)用燃料油的植物統(tǒng)稱(chēng)“石油植物”：①能直接生產(chǎn)者主要是大戟科，如：綠玉樹(shù)、三角戟、續(xù)隨子等。大戟科巴豆屬制的液體燃料可供柴油機(jī)使用。巴西香膠樹(shù)，割開(kāi)樹(shù)皮流出樹(shù)汁，直接可當(dāng)柴油使用，簡(jiǎn)單加工可煉制汽油。每棵樹(shù)年產(chǎn)膠汁40-60公斤。②經(jīng)加工生產(chǎn)燃料油者，其低分子氫化物加工后合成汽油柴油代用品。澳大利亞桉樹(shù)含油率4。2％，每噸可獲優(yōu)質(zhì)燃料5桶多。菲律賓和馬來(lái)西亞銀合歡樹(shù)被譽(yù)為“石油樹(shù)”，分泌乳液含“石油”量很高。樹(shù)海桐（又叫石油果）是潛在的石油代用品。10年后，工業(yè)提煉設(shè)備一晝夜中可從一千噸黃鼠樹(shù)粉中提煉18萬(wàn)升石油和13萬(wàn)升乙醇，剩渣可作2。5萬(wàn)億千瓦熱電站的燃料。學(xué)者還發(fā)現(xiàn)30多種富含油的野草，如：蒲公英、馬利筋屬牛奶草等。美國(guó)黃鼠草每公頃可提取“石油”1千公斤；若經(jīng)人工雜交種植，每公頃可提煉“石油”6千公斤。澳大利亞多年生野草桉葉藤和半角瓜富含石油樣液，生長(zhǎng)特別迅速，每周可長(zhǎng)高30厘米，一年收割數(shù)次，而且含油量高，每年每公頃可產(chǎn)65桶“石油”?？茖W(xué)家還發(fā)現(xiàn)300多種灌木、400多種花卉含有一定比例“石油”。

目前，大多數(shù)能源植物為野生或半野生，固定能量利用率不到l%。人類(lèi)正研究用遺傳改良、人工栽培或先進(jìn)的生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換技術(shù)等提高利用率，生產(chǎn)各種清潔燃料。據(jù)估計(jì)，綠色植物（森林為主）每年固定能量相當(dāng)于6-8百億噸石油（全世界每年石油總產(chǎn)量的20-27倍），相當(dāng)于世界主要燃料消耗的10倍。森林業(yè)能源則重視培植生長(zhǎng)快、光合作用效率高、繁殖力強(qiáng)的樹(shù)。英、美等國(guó)用木材生產(chǎn)石油。英國(guó)某公司用液化技術(shù)，100公斤木材生產(chǎn)24公斤石油、16公斤瀝青和15公斤蒸汽。美國(guó)俄勒岡州某工廠，100公斤木片制30公斤石油。亞太地區(qū)有生產(chǎn)價(jià)值的能源植物有10多種草本、23種喬木和18種灌木。

能源植物不一定都在泥土里生長(zhǎng)。藻類(lèi)（如：西海岸巨型藻、澳大利亞叢粒藻等）和水生植物也可生產(chǎn)生物燃料。奧蘭多市凈化池里的風(fēng)信子長(zhǎng)勢(shì)良好，污水是它的營(yíng)養(yǎng)物。風(fēng)信子不僅凈化水源，還可得可燃?xì)怏w。加拿大科學(xué)家在地下鹽水層發(fā)現(xiàn)兩種生產(chǎn)石油的細(xì)菌，一種紅色，一種無(wú)色透明。它們繁殖很快，兩天收獲一次。一平方海里水域每年可生產(chǎn)14億升“生物石油”。

石油植物作為未來(lái)新能源，有許多優(yōu)點(diǎn)：1。綠色潔凈能源，有利于保護(hù)環(huán)境。2。分布面廣，因地制宜種植，就地取之成油，不需勘探、鉆井、采礦，也減少長(zhǎng)途運(yùn)輸，成本低廉，易于普及推廣。3。生長(zhǎng)迅速，通過(guò)規(guī)?；N植保證產(chǎn)量，而且是可再生的種植能源，而非一次性能源。4。使用很安全，不會(huì)發(fā)生爆炸、泄漏等事故。5。加強(qiáng)各國(guó)能源獨(dú)立性，減少對(duì)石油市場(chǎng)的依賴(lài)，可保障能源供應(yīng)、穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

許多國(guó)家開(kāi)始研究能源植物或石油植物，建立新的能源基地，如：石油植物園、能源農(nóng)場(chǎng)等，以滿(mǎn)足對(duì)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和生物質(zhì)能源的需要。植物能源將是未來(lái)可持續(xù)能源的重要部分，到2015年將占全球總能耗40%。能源植物和石油植物將在21世紀(jì)大展宏圖。

我國(guó)有4。3萬(wàn)種植物，約4千種有能源開(kāi)發(fā)價(jià)值，包括糖類(lèi)能源植物（甜高粱、菊芋等）、淀粉能源植物（木薯、甘薯等）、纖維能源植物（芒草、秸稈等）、油脂能源植物（麻瘋樹(shù)等）、烴類(lèi)能源植物、薪柴類(lèi)能源植物和能源藻類(lèi)。我國(guó)也不乏石油植物，如：桉樹(shù)、油楠。已查明：我國(guó)油料植物為151科697屬1554種。其中，①種子含油40％以上者154種；②分布廣、適應(yīng)性強(qiáng)，可建立規(guī)?；锶剂匣氐膯坦嗄窘?0種；③分布集中可作原料基地，并能利用荒山、沙地等進(jìn)行造林，建立規(guī)模化良種供應(yīng)基地的生物燃料木本植物有10種。中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院已列出60余種能源植物，可作固體燃料直接燃燒或借助科學(xué)方法（干餾、發(fā)酵等）轉(zhuǎn)換為炭、可燃?xì)?、生物乙醇或生物原油等?/p>

中國(guó)荒山、沙地造林任務(wù)大，如結(jié)合林業(yè)六大工程進(jìn)行資源基地建設(shè)，將為生物燃料油提供充足原料。如：中國(guó)黃連木有極強(qiáng)適應(yīng)性，在溫帶、亞熱帶、熱帶均能正常生長(zhǎng)，是重要的荒山、荒灘造林樹(shù)種，也是優(yōu)良的油料及用材樹(shù)種；其種子含油40％以上，可作工業(yè)原料或食用油。中國(guó)黃連木約200萬(wàn)畝，畝均產(chǎn)500公斤種子，共10億公斤，能生產(chǎn)生物燃料油40萬(wàn)噸（每2500公斤生產(chǎn)1噸）。其他木本能源植物亦蘊(yùn)藏著巨大的潛力。

篇9

巴西：用甘蔗開(kāi)發(fā)乙醇汽油，占全國(guó)能源消耗四成多

南非：將煤炭液化成燃油，世界各國(guó)爭(zhēng)相引進(jìn)該技術(shù)

德國(guó)：生物煉油大行其道

面對(duì)國(guó)際原油價(jià)格居高不下的局面，德國(guó)政府積極鼓勵(lì)石油化工企業(yè)，開(kāi)發(fā)石油替代品，解決國(guó)內(nèi)燃油問(wèn)題。

1988年，德國(guó)著名的聶爾化工公司首先從油菜籽中提煉出生物柴油。這種柴油不僅價(jià)格低廉，而且以植物作原料，燃燒徹底，汽車(chē)尾氣排放的二氧化碳含量比使用普通柴油低50%，更有利于環(huán)保。生物柴油的出現(xiàn)，有效地減輕了德國(guó)石油緊缺的負(fù)擔(dān)，得到德國(guó)政府的大力扶持。為了鼓勵(lì)生物柴油的生產(chǎn)，國(guó)家除了每年向種油菜的菜農(nóng)提供適當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)補(bǔ)貼外，還對(duì)生物柴油的生產(chǎn)、銷(xiāo)售企業(yè)減免稅收，為開(kāi)發(fā)新品提供資金。目前，德國(guó)15%的加油站供應(yīng)生物柴油，它已成為長(zhǎng)途貨車(chē)和公交汽車(chē)的主要油源。殼牌公司今年計(jì)劃在德國(guó)北部投資4億歐元，再建一個(gè)生物柴油提煉廠，預(yù)計(jì)2008年年產(chǎn)量將會(huì)達(dá)到2億升。作為正式合作伙伴的大眾汽車(chē)公司和奔馳公司也主動(dòng)簽約，承諾未來(lái)生產(chǎn)的私人轎車(chē)將不再需要改裝，可以直接使用生物柴油。

與此同時(shí)，德國(guó)人的買(mǎi)車(chē)觀念也發(fā)生了變化。很多人放棄了速度快、耗能高的豪華車(chē)，改開(kāi)小型節(jié)能車(chē)。以天然氣和太陽(yáng)能為燃料的新型車(chē)尤其受到德國(guó)人的歡迎。有了政府的鼓勵(lì)和支持，不但各大石油化工生產(chǎn)廠家推陳出新，不斷開(kāi)發(fā)新型燃油，就連老百姓也想盡辦法尋找石油替代品。

在德國(guó)，飯館和小吃店的大量廢棄食用油不能隨意傾倒，必須向環(huán)保部門(mén)支付收集費(fèi)，統(tǒng)一處理。兩年前，柏林成立了一個(gè)名為“生物出租車(chē)”的公司。他們的汽車(chē)完全采用食用油為燃料?！吧锍鲎廛?chē)”公司的員工，每天從各個(gè)飯館免費(fèi)收集廢油，經(jīng)過(guò)仔細(xì)地過(guò)濾加工后，注入油箱和普通柴油混合使用。由于食用油也是從植物中提煉，原則上和生物柴油沒(méi)有區(qū)別。

該公司負(fù)責(zé)人介紹，這樣一箱“合成”柴油，成本不及普通柴油的1/4，比生物柴油也便宜近一半。只是在冬天的時(shí)候，普通柴油的添加比例要高于食用廢油，否則汽車(chē)不容易打著火。如今，這個(gè)本來(lái)是為了省錢(qián)而想出的辦法卻成了一個(gè)賺錢(qián)的門(mén)路。柏林很多私人出租車(chē)和長(zhǎng)途貨車(chē)司機(jī)都向他們訂購(gòu)“合成”柴油。原來(lái)的幾個(gè)普通漏斗，早已被新型的過(guò)濾設(shè)備所代替，食用廢油和普通柴油的混合比例也經(jīng)過(guò)化工專(zhuān)家的調(diào)試得到了認(rèn)可。民間簡(jiǎn)易“合成”柴油，雖稱(chēng)不上是真正的石油替代品，但也算是老百姓在尋找新能源過(guò)程中的一次嘗試。

另外，從2004年1月起，德國(guó)政府作出在汽油、柴油中強(qiáng)制加入不超過(guò)5%的生物燃油的決定。這類(lèi)從谷物、甘蔗、甜菜、木料，甚至是家庭生物垃圾中提煉的燃油，具有和生物柴油一樣的優(yōu)點(diǎn)：與普通汽油混合燃燒后，減輕了環(huán)境污染，進(jìn)一步節(jié)約了能源。

巴西：乙醇汽油使其不受世界油價(jià)影響

近期世界油價(jià)猛漲，對(duì)各國(guó)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生了較大沖擊。然而，巴西的油價(jià)卻保持平穩(wěn)，經(jīng)濟(jì)穩(wěn)中有升，被世界銀行評(píng)為“最好、最健康的運(yùn)行時(shí)期”。巴西從一個(gè)能源主要靠進(jìn)口、經(jīng)濟(jì)常隨世界油價(jià)波動(dòng)的貧油國(guó)，發(fā)展到今天能源基本自給自足，其推廣使用乙醇燃料、實(shí)行能源多樣化的戰(zhàn)略功不可沒(méi)。

巴西石油蘊(yùn)藏量很少，直到近幾年才發(fā)現(xiàn)了海上石油，但仍處于勘探階段。上世紀(jì)70和80年代的兩次石油危機(jī)，沉重打擊了能源依賴(lài)進(jìn)口的巴西經(jīng)濟(jì)。巴西政府在大力發(fā)展本國(guó)石油工業(yè)未果后，轉(zhuǎn)而研發(fā)替代能源。

巴西根據(jù)本國(guó)的國(guó)情，以甘蔗為原料，開(kāi)發(fā)乙醇燃料，全部或部分替代汽油，在全國(guó)廣泛推廣使用。經(jīng)過(guò)近10年的努力，巴西今年已實(shí)現(xiàn)了能源自給，并成為能源輸出國(guó)，乙醇汽油源源不斷地輸往世界各地。

為了推行能源替代計(jì)劃，巴西政府通過(guò)國(guó)家法律，強(qiáng)制推廣使用乙醇汽油。1975年巴西實(shí)施乙醇燃料計(jì)劃并獲得成功，開(kāi)發(fā)了汽車(chē)用乙醇燃料。一開(kāi)始，法令規(guī)定在全國(guó)所有地區(qū)銷(xiāo)售的汽油中必須添加2%－5%的乙醇。此后，又陸續(xù)頒布法令提高乙醇的添加比例，到2002年，這一上限已提高到25％。巴西是世界上惟一不使用純汽油做汽車(chē)燃料的國(guó)家，乙醇燃料添加比例是世界上最高的，乙醇汽油約占巴西全部能源消耗量的43%。

要推廣使用替代能源，得有相應(yīng)的技術(shù)和設(shè)備。巴西從上世紀(jì)70年代開(kāi)始投入巨額資金研制“乙醇汽車(chē)”。政府部門(mén)下令汽車(chē)生產(chǎn)廠商對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)等設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的改造，規(guī)定無(wú)論是巴西本土生產(chǎn)的還是進(jìn)口的汽車(chē)，都需符合使用乙醇汽油的標(biāo)準(zhǔn)才能在巴西銷(xiāo)售。乙醇汽油則由批發(fā)公司統(tǒng)一負(fù)責(zé)調(diào)配添加比例，以成品乙醇汽油供給加油站，各加油站不得自行其是。1999年，巴西研制的乙醇汽車(chē)技術(shù)獲重大突破，采用電子打火，增強(qiáng)了動(dòng)力，乙醇汽車(chē)更加經(jīng)濟(jì)、耐用。2003年，福特汽車(chē)公司巴西分公司推出首輛汽油-乙醇雙燃料車(chē),在油箱內(nèi)設(shè)計(jì)了“靈活燃料探測(cè)程序”，對(duì)注入油箱的燃料進(jìn)行辨別并將信息傳送到汽車(chē)發(fā)動(dòng)系統(tǒng)。該類(lèi)車(chē)既可單獨(dú)使用乙醇汽油，也可使用任意比例的汽油和乙醇混合燃料。大眾、通用和菲亞特的巴西分公司隨后也陸續(xù)推出了可以使用乙醇與汽油任何比例混合燃料的汽車(chē)。

目前，乙醇汽車(chē)的購(gòu)車(chē)價(jià)格、車(chē)輛使用壽命和維修保養(yǎng)等費(fèi)用都與汽油汽車(chē)持平。雙燃料汽車(chē)的問(wèn)世更解決了使用方便的問(wèn)題，人們可以在任何加油站，根據(jù)需求加任何一種汽油。乙醇汽油的價(jià)格僅是純汽油的60%左右。根據(jù)汽車(chē)的性能指數(shù)，使用乙醇汽油的惟一缺陷是使汽車(chē)的功率稍顯不足，但是這一缺陷主要表現(xiàn)在高速行駛時(shí)，在限速的城市中行駛幾乎沒(méi)有影響。

經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、方便、省錢(qián)和環(huán)保使乙醇汽油受到巴西消費(fèi)者的青睞。據(jù)巴西政府公布的數(shù)據(jù)，全國(guó)使用乙醇汽油的汽車(chē)超過(guò)1550萬(wàn)輛；完全用乙醇作燃料的乙醇汽車(chē)220萬(wàn)輛，占全國(guó)汽車(chē)保有量的16%左右。在全國(guó)所有的加油站，乙醇汽油與乙醇燃料同時(shí)供應(yīng)，任人選用。記者發(fā)現(xiàn)，如今使用這些新燃料的人越來(lái)越多。

由于與本國(guó)支柱產(chǎn)業(yè)蔗糖生產(chǎn)相結(jié)合，巴西逐步形成甘蔗生產(chǎn)乙醇燃料乙醇汽車(chē)這一全新的生產(chǎn)鏈條，國(guó)際石油價(jià)格對(duì)巴西社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響因而大大減弱，農(nóng)民的甘蔗種植與蔗糖生產(chǎn)也相對(duì)穩(wěn)定。

在發(fā)展乙醇燃料的基礎(chǔ)上，巴西近幾年還加大了研發(fā)生物柴油的力度。2004年巴西政府公布了使用生物柴油的臨時(shí)法令，宣布將于2007年開(kāi)始在礦物柴油中摻加2%的植物油，到2012年增加到5%。巴西最大的棕櫚油生產(chǎn)企業(yè)棕櫚農(nóng)業(yè)集團(tuán)已在巴西北部的貝倫市建廠，并同里約熱內(nèi)盧大學(xué)簽訂了技術(shù)合作協(xié)議，計(jì)劃年生產(chǎn)生物柴油800萬(wàn)升。阿拉比集團(tuán)也在東北部的皮奧伊州建廠，以蓖麻籽為原料生產(chǎn)生物柴油，并計(jì)劃在中西部和南部建廠，使用當(dāng)?shù)爻霎a(chǎn)的大豆和向日葵生產(chǎn)生物柴油。

南非：煤變油技術(shù)走紅世界

南非幾乎擁有世界上所有種類(lèi)的礦產(chǎn)資源，卻非常缺乏重要的戰(zhàn)略資源――石油。為此，南非政府決定另辟蹊徑，利用其居世界第五位的煤炭?jī)?chǔ)藏?cái)[脫缺油的困局。1927年，南非政府發(fā)表白皮書(shū)，正式將開(kāi)發(fā)煤炭液化技術(shù)列為解決能源問(wèn)題的戰(zhàn)略重點(diǎn)。1947年，南非通過(guò)《液化燃料和石油法案》，將此戰(zhàn)略重點(diǎn)正式以立法形式確定下來(lái)。

上世紀(jì)50年代起，國(guó)際社會(huì)對(duì)南非的石油禁運(yùn)和制裁，迫使南非加快了新能源技術(shù)開(kāi)發(fā)的步伐。1955年，南非薩索爾（SASOL）公司成功生產(chǎn)出第一桶煤變油。50年來(lái)，該公司已經(jīng)提煉生產(chǎn)出15億桶燃料，是世界上惟一一個(gè)大規(guī)模煤炭液化的公司，也是南非最大的化工和燃料公司，其煤變油產(chǎn)品占南非燃油市場(chǎng)的28%，每年為南非節(jié)省的外匯高達(dá)51億美元。20世紀(jì)70年代的石油危機(jī)后，該公司又陸續(xù)建立了塞孔達(dá)等3個(gè)工廠基地。除了煤變油技術(shù)外，薩索爾公司還研制開(kāi)發(fā)出一系列的石油化工產(chǎn)品，其石油產(chǎn)品占到南非市場(chǎng)的40%。

國(guó)際市場(chǎng)石油價(jià)格的一路飆升和能源短缺日趨嚴(yán)重，使曾因廉價(jià)石油而一度遭到發(fā)達(dá)國(guó)家遺棄的煤變油技術(shù)，又重新被提到戰(zhàn)略高度上來(lái)。許多有戰(zhàn)略眼光的政府和企業(yè)紛紛將目光聚焦在南非，薩索爾公司因此成為國(guó)際上爭(zhēng)相洽談合作的香餑餑。美國(guó)、巴基斯坦、印度、印度尼西亞等國(guó)家都表示有意引進(jìn)薩索爾煤變油技術(shù)。中國(guó)的煤炭、石化企業(yè)也一直在尋求與薩索爾公司合作，前來(lái)南非洽談業(yè)務(wù)的中國(guó)代表團(tuán)逐年增多。2004年，我國(guó)國(guó)家體改委與該公司簽訂了合作協(xié)議書(shū)，確定在陜西和寧夏投資60億美元建立兩個(gè)煤炭液化基地。

南非雖然有了煤變油技術(shù)，也在南部沿海的莫索灣發(fā)現(xiàn)了天然氣，但是目前對(duì)石油的進(jìn)口依賴(lài)依然很強(qiáng)，市場(chǎng)上的燃油價(jià)格也隨著國(guó)際油價(jià)而不斷上升。和進(jìn)口油相比，薩索爾公司的燃油質(zhì)量與其不相上下；價(jià)格上，兩者汽油售價(jià)完全相同，薩索爾公司的柴油比進(jìn)口柴油還略便宜一些。因此，在成本變動(dòng)不大的情況下，油料漲價(jià)給該公司帶來(lái)了巨額利潤(rùn)。

篇10

目前，全球奔馳在路上的車(chē)輛每日消耗著約1000萬(wàn)噸石油，占了全球石油日產(chǎn)量的一多半。如何用可再生能源驅(qū)動(dòng)這些石油“吞噬獸”，已經(jīng)成為新千年的重大任務(wù)之一。無(wú)論是混合動(dòng)力、氫動(dòng)力，天然氣還是生物燃料，都成為了人們期望的目標(biāo)。

制約著生物燃料發(fā)展的一個(gè)重要因素是土地資源 5使有限的土地既要為人類(lèi)提供足夠的糧食，又要生產(chǎn)出足夠的燃料，這顯得很困難。德國(guó)2005年共生產(chǎn)了170萬(wàn)噸可用于柴油機(jī)的油菜籽油，生產(chǎn)這些油菜籽油使用了德國(guó)全部可耕種土地的1/10。即使在最好的年景下，這些土地才可以生產(chǎn)出200萬(wàn)噸生物柴油，這對(duì)每年消耗1.3億噸石油的德國(guó)而言，確實(shí)是杯水車(chē)薪。

巴西的燃料構(gòu)成中酒精燃料已經(jīng)達(dá)到40％，但這種看上去是一種幸事的景象對(duì)于當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境而言卻是一種災(zāi)難：數(shù)百萬(wàn)公頃的熱帶雨林已經(jīng)被開(kāi)墾出來(lái)，用于種植生產(chǎn)酒精燃料的原料――甘蔗。

而且，汽車(chē)使用酒精做燃料，需要配置更大的油箱，因?yàn)榫凭哪芰績(jī)H為汽油的2/3。這意味著如果要取代同樣能量值的傳統(tǒng)燃料，則需要更多的土地來(lái)生產(chǎn)制作酒精的原料。

據(jù)德國(guó)農(nóng)業(yè)部負(fù)責(zé)生物燃料的可再生資源機(jī)構(gòu)計(jì)算，1公頃德國(guó)耕地收獲的谷物可以生產(chǎn)出2500L乙醇，而1L乙醇燃料所包含的能量約合0.66L傳統(tǒng)汽油燃料，則1公頃土地生產(chǎn)的乙醇燃料只能替代1650L傳統(tǒng)燃料。

如何研發(fā)出一種新技術(shù)能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)糧食與燃料兩大目標(biāo)成為目前生物燃料領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。德國(guó)西部的卡塞爾大學(xué)農(nóng)作物科學(xué)研究院教授康拉德舍費(fèi)爾表示，生長(zhǎng)于地球表面的植被所包含的能量超過(guò)目前人類(lèi)能源需求的8％～10％。將這些不斷再生的能量高效地轉(zhuǎn)化為人類(lèi)需要的燃料，無(wú)疑是解決人類(lèi)能源問(wèn)題的一個(gè)突破口。

第二代替代燃料

未來(lái)，替代燃料將在降低CO2排放上將發(fā)揮重要作用，這一觀點(diǎn)得到了世界各大汽車(chē)廠商的支持。不過(guò)是發(fā)展第一代替代燃料，還是主攻第二代替代燃料，各大廠商卻各執(zhí)一詞。對(duì)于此，奧迪堅(jiān)定地站在第二代替代燃料一邊。

可以看到，第一代替代燃料――例如生物乙醇和生物柴油――在很多國(guó)家應(yīng)用廣泛，這些生物燃料來(lái)自小麥、玉米和油菜等農(nóng)作物。它們的確提高了CO2的平衡，因?yàn)樵谌紵^(guò)程中釋放出來(lái)的CO2與這些植物在生長(zhǎng)過(guò)程中所吸收的CO2是相同的。然而，它們與糧食作物種植形成了直接的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，這一點(diǎn)在如今世界糧食危機(jī)的大趨勢(shì)下顯然有些不太人道。而且在其生產(chǎn)過(guò)程中，產(chǎn)量也較低，因此，它們?cè)诮档虲O2排放上的優(yōu)勢(shì)大打折扣。

第二代替代燃料則可以很好地解決這一問(wèn)題。它們將不再需要使用農(nóng)作物，而是使用它們的廢棄材料，并能減少約90％的CO2排放量。它們的特點(diǎn)還包括：可以進(jìn)行準(zhǔn)確配比，以滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機(jī)的具體需求，因而使燃燒過(guò)程非常高效，產(chǎn)生非常低的排放。一個(gè)特別引人注目的例子是取自生物質(zhì)能的“陽(yáng)光柴油(SunDiesel)”，它可以很好地替代取自礦物油的柴油。目前，以“陽(yáng)光柴油”為燃料的奧迪A3 1.9 TDI每公里就至少降低20g的CO2排放。

何謂“陽(yáng)光柴油(SunDiesel)”

奧迪主要推薦使用的“陽(yáng)光柴油(SunDiesel)”，其實(shí)就是植物經(jīng)過(guò)高溫處理形成的一種生物合成燃料。這種燃料藉由所謂的費(fèi)托合成(FischerTropsch)制成。德國(guó)早在上世紀(jì)20年代中期，便開(kāi)發(fā)出了該合成技術(shù)，該過(guò)程通過(guò)一氧化碳和氫氣的混合產(chǎn)生液體碳?xì)浠衔铩：铣扇剂系木薮髢?yōu)勢(shì)在于其不含硫和芳烴，這意味著內(nèi)燃機(jī)能大幅減排，尤其減少微粒和硫化物的排放，從某些角度看，減排的潛力可達(dá)80％。

“陽(yáng)光柴油(SunDiesel)”要比用石油生產(chǎn)的各種發(fā)動(dòng)機(jī)燃料清潔得多，它完全無(wú)毒，并且沒(méi)有氣味。此外，據(jù)專(zhuān)家們估計(jì)，每年從每公頃植物中可以生產(chǎn)4000公升陽(yáng)光柴油，這相當(dāng)于菜籽油產(chǎn)量的3倍，乙醇產(chǎn)量的1.5倍。甚至還可以從更多的生物材料中獲取更多的陽(yáng)光柴油。例如，木材碎屑這種源料就是一流的能源供應(yīng)者。尤其是如果陽(yáng)光柴油不作為汽車(chē)的燃料，而是被用于發(fā)電和供熱，就會(huì)比普通的柴油更具有競(jìng)爭(zhēng)力。

從CO2平衡的角度來(lái)看，由生物制成的所謂“陽(yáng)光柴油(SunDiesel)”也格外具有吸引力，該燃料由植物做原料研制而成，在燃燒時(shí)釋放的CO2少于之前植物通過(guò)光合作用從大氣中吸收的CO2。當(dāng)前，一臺(tái)使用傳統(tǒng)石油制成柴油的奧迪A4 TDI每公里排放149g的CO2，而由“陽(yáng)光柴油(SunDiesel)”驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，每公里僅排放22g的CO2，當(dāng)該生產(chǎn)技術(shù)擴(kuò)展到一定產(chǎn)業(yè)規(guī)模時(shí)，這一數(shù)字可能還會(huì)進(jìn)一步下降。

與傳統(tǒng)的石油制成柴油燃料相比，“陽(yáng)光柴油(SunDiesel)”還具有以下的優(yōu)點(diǎn)：

1、具有高十六烷值，所以燃燒熱值遠(yuǎn)優(yōu)于常規(guī)柴油：

2、沒(méi)有芳香類(lèi)化合物，不含硫，因此明顯降低有害物排放；

3、可以利用于現(xiàn)有基本設(shè)施和發(fā)動(dòng)系統(tǒng)；

4、幾乎百分之百的CO2中性(所謂的“CO2中性”，就是做到不給地球增加CO2負(fù)擔(dān))。

當(dāng)然，一些專(zhuān)家學(xué)者認(rèn)為，植物材料更適合用來(lái)生產(chǎn)電力和熱力，比用來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車(chē)更有效率。瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院的資源專(zhuān)家托馬斯努斯鮑爾直言，以樹(shù)木為原材料的生物燃料不適合應(yīng)用于道路運(yùn)輸中。努斯鮑爾表示，木材在供應(yīng)熱量方面可以像礦物燃料一樣有效率，但是當(dāng)其用于發(fā)動(dòng)機(jī)燃料時(shí)僅能釋放其能量的3/4。

對(duì)此，行業(yè)內(nèi)的巨擘――科林公司的生物燃料管理負(fù)責(zé)人邁克爾道埃特邁爾表示，他不懷疑努斯鮑爾計(jì)算的準(zhǔn)確性。但道埃特邁爾認(rèn)為努斯鮑爾忽略了問(wèn)題的關(guān)鍵。道埃特邁爾反駁說(shuō)，在熱力和電力生產(chǎn)方面，目前已經(jīng)有許多礦物能源的替代物，如地?zé)?、太?yáng)能。風(fēng)力和水力，但是“對(duì)于運(yùn)輸領(lǐng)域，目前尚沒(méi)有可行的礦物能源替代者”?！瓣?yáng)光柴油(SunDiesel)”盡管不能實(shí)現(xiàn)完全能量效率，但能夠保證運(yùn)輸系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

“陽(yáng)光柴油(SunDiesel)”的誕生

“陽(yáng)光柴油(SunDiesel)”誕生在德國(guó)東部薩克森州弗賴(lài)貝格市，其發(fā)明人博

多?沃爾夫曾經(jīng)是一名煤礦工人，激發(fā)沃爾夫這名頗具想像力的德國(guó)工程師進(jìn)行“陽(yáng)光柴油(SunDiesel)”研發(fā)的是一個(gè)簡(jiǎn)單的事實(shí)：石油、天然氣和煤炭――它們都是太陽(yáng)能的“結(jié)晶”。

事實(shí)上，所有工業(yè)時(shí)代使用的礦物燃料都是遠(yuǎn)古時(shí)期植物和動(dòng)物埋入地下的產(chǎn)物。在巨大的壓力和高溫的作用下，這些有機(jī)物轉(zhuǎn)化為今天使用的固體、液體和氣體能源。

沃爾夫所發(fā)明的轉(zhuǎn)換工藝，可以使這個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程在很短的時(shí)間內(nèi)完成。沃爾夫?yàn)檫@種名為“碳-5方法(CARBO-V)”生產(chǎn)工藝申請(qǐng)了專(zhuān)利?！疤?5方法(CARBO-V)”在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)實(shí)現(xiàn)自然界需數(shù)千年才能制造出的結(jié)果：木材、稻草和任何形式的除去水分的有機(jī)物，在一個(gè)由燃燒裝置和催化劑組成的系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)化為合成氣體。這些氣體經(jīng)應(yīng)用于煤炭和天然氣液化領(lǐng)域的費(fèi)托合成(FischerTropsch)反應(yīng)裝置處理可以轉(zhuǎn)化為柴油燃料。

沃爾夫在弗賴(lài)貝格注冊(cè)了一家名為“科林”(CHOREN)的公司，進(jìn)行“陽(yáng)光柴油(SunDiesel)”的生產(chǎn)試驗(yàn)?！翱屏帧钡那叭齻€(gè)字母分別代表著構(gòu)建有機(jī)生命和傳統(tǒng)燃料的元素――碳(C)，氫(H)和氧(O)，名字中的后三個(gè)字母是“可再生”一詞的縮寫(xiě)。

到目前為止，科林公司僅建了一座試驗(yàn)生產(chǎn)廠。公司的遠(yuǎn)景目標(biāo)是在德國(guó)東部盧布明市建設(shè)一座年產(chǎn)20萬(wàn)噸柴油的生產(chǎn)廠。

科林的(CHOREN)的發(fā)展

雖然“陽(yáng)光柴油(SunDiesel)”目前尚未進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)，但其發(fā)展遠(yuǎn)景已激起了歐洲汽車(chē)工業(yè)的巨大期望。戴姆勒汽車(chē)公司，克萊斯勒汽車(chē)公司以及奧迪的母公司――大眾汽車(chē)公司于2003年成為科林公司的“陽(yáng)光柴油(SunDiesel)”項(xiàng)目的合作伙伴，殼牌也在2005年開(kāi)始對(duì)該公司投資。而在目前，大眾甲殼蟲(chóng)、高爾夫和奧迪的A3，A4和A5都開(kāi)發(fā)了應(yīng)用“陽(yáng)光柴油(SunDiesel)”的相應(yīng)車(chē)型。

日前，科林公司向大眾展示了他們新開(kāi)發(fā)出的從生物質(zhì)中提取柴油等燃料的整套實(shí)際生產(chǎn)設(shè)備。他們期望通過(guò)這一展示，讓更多的廠家了解“陽(yáng)光柴油(SunDiesel)”這一非常具有前景的燃料產(chǎn)品。

走進(jìn)該公司，首先映入眼簾的是一個(gè)約20余米高的半開(kāi)放式廠房，其中整齊排列著大大小小的鋼鐵容器，彎彎曲曲的管道串連其中。廠房外是一個(gè)露天堆場(chǎng)，放著許多諸如木屑等的“廢料”。而在廠區(qū)之外，則停放著幾輛各種型號(hào)的大眾、奧迪與奔馳系列轎車(chē)，其車(chē)身上均醒目的噴印著“陽(yáng)光柴油(SunDiesel)”的字樣，這些車(chē)輛的汽缸中點(diǎn)燃的，正是運(yùn)用該公司新型工藝從生物質(zhì)中生產(chǎn)出的“陽(yáng)光柴油(SunDiesel)”。

該公司的設(shè)備主管舒爾茨先生介紹說(shuō)，這是一套年產(chǎn)15萬(wàn)噸柴油的生產(chǎn)設(shè)備。它利用諸如木屑、秸稈以及生活垃圾等生物質(zhì)為原料，再經(jīng)過(guò)一套分解、提取、合成等復(fù)雜工藝后，可從每10t的生物質(zhì)中提取2～3t不等數(shù)量的柴油。生產(chǎn)出來(lái)的柴油質(zhì)量完全可達(dá)到使用傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的柴油標(biāo)準(zhǔn)，可用于各種交通工具驅(qū)動(dòng)需要以及工業(yè)生產(chǎn)使用。

舒爾茨說(shuō)，利用他們的設(shè)備生產(chǎn)出的柴油成本約為每公升75歐分(約合7元多人民幣)，與目前在加以重稅之后在德國(guó)市場(chǎng)上銷(xiāo)售的柴油價(jià)格相當(dāng)，因此若要擠占市場(chǎng)還有許多困難。但在人類(lèi)建立可持續(xù)發(fā)展的能源系統(tǒng)，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生態(tài)環(huán)境改善的要求下，他們的這一項(xiàng)目依然被普遍看好。

該公司的負(fù)責(zé)人沃爾夫博士詳細(xì)介紹說(shuō)，太陽(yáng)照射地球，一部分能量以簡(jiǎn)單的直接利用方式被人類(lèi)獲取，而另外一部分則貯存在生物質(zhì)中。這些能量除去被消費(fèi)的部分外，剩余產(chǎn)物大致為碳、二氧化碳和氫氣等。而正是利用這3種基本產(chǎn)物作為原料+利用他們研發(fā)出的“碳-5方法(CARBO-V)”生產(chǎn)工藝，就可以提取出柴油等燃料來(lái)。

奧迪的母公司――大眾汽車(chē)公司總裁皮舍茨里德評(píng)價(jià)說(shuō)，盡管目前以氫氣、燃料電池等為驅(qū)動(dòng)能源的汽車(chē)研發(fā)方興未艾，但普遍存在著成本過(guò)高的缺點(diǎn)，以生物質(zhì)能為新型汽車(chē)能源潛力巨大。

大眾以及奧迪的積極態(tài)度

在德國(guó)西部城市沃爾夫斯堡有一座“奇特”的建筑，這就是大眾汽車(chē)公司的“汽車(chē)城”。徜徉在這座宏大的建筑內(nèi)，人們可以感受到汽車(chē)的歷史與輝煌。但建筑內(nèi)最為特別的或許是一個(gè)由透明塑料做成的“植物溫室”――這間溫室展現(xiàn)了汽油時(shí)代結(jié)束時(shí)汽車(chē)社會(huì)的前景。人們操作溫室內(nèi)的機(jī)械手臂種下豆瓣菜，8個(gè)星期后，大眾以及奧迪的科學(xué)家可以用這些裝點(diǎn)色拉萊的豆瓣菜生產(chǎn)出一滴柴油。據(jù)公司的研究人員表示，這滴柴油可以使拖拉機(jī)前進(jìn)2m。這或許對(duì)拖拉機(jī)這樣的農(nóng)業(yè)機(jī)械不算什么，但對(duì)處于高速發(fā)展中的現(xiàn)代社會(huì)而言，這代表著解決燃料問(wèn)題的“一線(xiàn)希望”。