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篇1

區別”。

中國民航局生物航煤適航審定委員會對試飛結果進行了評議。適航審定委員會主任、中國民航局適航司副司長徐超群說，生物航煤是全球航空燃料發展的重要方向，試飛成功標志著中國生物航空燃料研發生產取得重大突破。

試飛成功是生物航煤商業化應用的關鍵一環。中國石化新聞發言人呂大鵬說，中國石化將在各方支持下，加快推進生物航煤的商業化應用。

生物航煤是以可再生資源為原料生產的航空煤油，與傳統石油基航空煤油相比，具有很好的降低二氧化碳排放作用。歐美國家從2008年起陸續開展生物航空燃料研發和試驗飛行，2011年起開始商業飛行。生物航空燃料主要以椰子油、棕櫚油、麻風子油、亞麻油、海藻油、餐飲廢油、動物脂肪等為原料。

篇2

生物航煤是指由生物質加工生產的、可替代傳統航煤并能在全生命周期實現溫室氣體減排的液體烴基噴氣燃料。通俗地說，就是以可再生資源為原料生產的航空煤油，一般以棕櫚油、麻風子油、海藻油、餐飲廢油、動物脂肪等為原料。

“發展生物航煤對于保障我國能源安全、取得綠色低碳競爭優勢具有重要戰略意義。”中國石化石油化工科學研究院航空燃料專家陶志平表示。

瞄準生物能

節能減排，降低環境污染，提倡環保經濟，一直以來都是全球共識。在航空領域亦不例外。

此前，歐洲議會和歐盟委員會通過法案，2012年1月1日起將國際航空業納入歐盟碳排放交易體系。這意味著全球4000多家經營歐洲航線的航空公司需要為超出配額的碳排放支付購買成本，其中進入歐盟征稅名單的中國航空公司有33家。雖然中航協一直表示反對，但從全球來看，建立碳排放體系和實施碳減排正逐步在全球航空產業形成共識。

業內有專家算過一筆賬，按歐盟碳稅的征收方法，中國民航業未來9年將累計支出約176億元人民幣。這還只是一個相對保守的估計。隨著碳交易配額需求的不斷增加，中國航空公司支付的碳減排成本有可能成倍增加。

不僅如此，根據我國“十二五”規劃，到2015年單位GDP二氧化碳排放降低17%，單位GDP能耗下降16%。同時，我國也已經在哥本哈根氣候大會上承諾，到2020年單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%至45%。為此，中國民航局提出了“到2020年我國民航單位產出能耗和排放比2005年下降22%”的目標。

除了節能減排的壓力外，我國航空煤油行業還面臨資源緊缺的壓力。2011年我國航空煤油消費量超過1800萬噸，居世界第二位。據預測，未來全球航空煤油需求每年增長不足5%，而我國以每年10%以上的速度增長。在石油煉制過程中，直餾航空煤油餾分僅占原油總量的4.8%，即使加上部分重油的加氫裂化，航空煤油餾分也僅占20%左右。國內石油需求的巨大缺口，必將影響未來航空煤油的穩定供給。

多重壓力將生物質燃料推到臺前。生物質燃料以其在節能減排、綠色環保等方面的突出優勢吸引了大眾目光。可以說，生物航煤在燃燒中排放出的二氧化碳、硫化物等遠遠低于礦物燃油，況且生物質在生長過程中也會從大氣中吸收大量的二氧化碳。

“相較于傳統航煤，生物航煤可實現減排二氧化碳55%?92%。生物航煤不僅原料可以再生、具有可持續性，而且無須對發動機進行改裝，具有很高的環保優勢。”多位中石化專家表示。

資料顯示，目前我國已成為年消費量近2000萬噸航空燃料的消費大國。據國際航空運輸協會預測，至2020年中國民航飛機加油量達4000萬噸，生物航煤達到航油總量的30%，也就是1200萬噸。按照每噸1萬元計算，意味著到2020年中國民用航空生物航煤市場總值將超過1200億元，市場前景廣闊。

事實上，對生物航煤的研發在國際上早有先例，國外石油公司生物航煤技術的研究有些已取得顯著進展。一些歐美國家和日本等國2008年開始就廣泛開展了生物噴氣燃料的示范飛行，2011年6月進行了世界上第一次生物航煤商業化飛行。據悉，2011至2012年，全球生物航油已在9個航班上實現了商用。

出于踐行低碳戰略的使命，更因為意識到生物航煤的前景和戰略意義，占有國內航油70%市場份額的中石化早在2009年就啟動了生物航煤的研發。2011年，中國石化將下屬杭州煉油廠原有裝置改造成一套2萬噸/年生物航空煤油工業裝置，并成功進行了制備生物航空煤油的工業試驗。而此次1號生物航煤的試飛成功，標志著中石化拉開了我國生物航油商業化進程的序幕。

攻堅克難

“生物航煤的研發過程是一段艱苦奮斗的探索之旅，也是一段自力更生的創新之旅。”提起4月24日中石化1號生物航煤試飛成功，陶志平覺得自己和同事們所有的辛苦都有了補償。

生物航煤的燃燒性能關系到發動機的動力，這是決定成功與否的關鍵。因此，在試飛試驗程序中重點比較了生物航煤與普通航煤對發動機推力的影響。“使用中國石化自主開發的生物航煤生產技術，我們把植物油變成了與普通航煤組成和性質基本一致的組分。與普通航煤相比，這種生物航煤基本不含芳烴、硫、氮等雜原子，具有燃燒性能好的優點，發動機動力更充足。”實驗結果證實了陶志平的自信。

整個飛行過程中，機長及機組人員對飛行過程中的所有試驗項目都很滿意，對動力性能、飛行參數、油耗等均給出很高評價。各種贊譽涌向中國石化的生物航煤研發團隊，多年來自主研發高端技術的艱辛在這一刻都化作欣慰。

由于生物航油的研發屬于前沿領域，充滿了不確定性，因此國內外很多企業采取技術合作的方式推進。中石油與國際巨頭霍尼韋爾公司合作，于2008年生產出首批15噸生物航煤。2012年，中國商飛與波音公司共同出資建立中國商飛—波音航空節能減排技術中心，向生物航油發起沖擊。中石化則全力自主研發。2009年6月，加氫法生物航煤技術研發項目正式立項。2011年，生物航煤研發與應用項目升格為中國石化十條龍攻關項目。

以動植物油脂為原料生成符合噴氣燃料要求的生物航煤產品，在我國還是全新課題，技術難度和生產風險讓很多公司望而卻步。

“生物質資源要通過化學轉化，變成完全適應發動機性能的燃料油，要在不改造發動機的情況下，直接與傳統化石燃料調配使用，對技術開發提出了很高的要求。”研發過程中難點多多，中國石化石油化工科學研究院院長龍軍深有感觸。

好在早于2006年，石科院就開始了生物油脂加氫技術的開發，有了深厚的技術積累。在研發模式和方法上，石科院突破傳統思維，大膽應用領先的分子煉油理念，從分子水平認識原料和目標產物的性質及結構特點，研究反應機理與反應過程。經過全體研究人員團結一致，一次次不斷試驗、總結和反復調整，最終完成了將動植物油轉化為生物航煤的成套技術開發。要知道，目前國際上只有少數幾家公司開展這方面的研發。

在此過程中，中石化不斷摸索創新。飛機在空中溫度要低到零下幾十攝氏度，因此航空煤油必須具有良好的低溫流動性，而目前的生物油一般由動植物油混在一起，冷凝點太高。中石化自主研發的生物航煤技術完全解決了這一問題。“航油標準的冰點是零下47攝氏度，而用我們技術生產的生物航煤產品冰點可以達到零下60多攝氏度。”中國石化科技部煉油新產品和新能源開發專家李毅對《國企》記者表示。

地溝油變身航空燃料的加工技術也是其一。龍軍表示，該工藝突破了以往原料范圍的局限性，既可以是椰子油、菜子油、麻風樹油等木本植物油，也可以利用餐飲廢油、海藻油和動物油脂及費托合成生成油等，原料范圍十分廣泛。據悉，2011年12月，中石化以棕櫚油為原料生產出了合格的生物航煤。2012年10月，成功生產出以餐飲廢油為原料的生物航煤。

就是在與一個個挑戰的正面交鋒中，中石化自主創新，生物航煤技術趕超了國際水平。

瓶頸待解

中國自主創新的技術往往不能成功地進行商業化，已經成為中國式的研發困境。也正因此，業內人士紛紛擔憂中石化自主創新的生物航煤技術叫好不叫座：“雖然技術難題已被解決，但如果生產成本難以降低，今后的商業化之路仍步履艱難。”

陶志平也直言，發展生物航煤具有廣闊前景，但目前價格是普通航油的兩倍以上。突破成本過高的瓶頸，是生物航煤商業化必須跨過的關口。

“原材料成本和工藝成本助推了生物航煤的制造成本。我們的工藝已經很精簡，成本很難在短期內大幅降低。唯一的出口在于原材料成本。但是，餐飲廢棄油在2011年每噸價格超過7000元，與食用棕櫚油價格接近。”李毅對記者說。

原料持續供應也成問題。為了避免與人爭糧，生物航煤的原材料往往來自多種富油植物。以中國石油為例，目前已建立了一個120萬畝的生物原料種植基地。但是富油植物的種植需要時間，也難以大規模種植。“有些植物有地域氣候的限制，有些可能多年后才能采摘，大規模種植又存在與糧爭地的問題。這些因素都導致了加氫法工藝路線所需原材料的匱乏。”李毅表示。

不與天爭時，不與糧爭地，循環利用是否可行？中國一年動物和植物油消費總量2250萬噸，所產生的餐飲廢油意味著巨大的生物航煤原料來源。但是，由于回收渠道的不健全，回購成本巨大，很多生物能源企業甚至無“油”可用。

篇3

在生物燃料的規模化生產方面，巴西、美國、德國和中國處于世界領先位置。2005年全世界燃料乙醇的總產量約為3000萬噸，其中巴西和美國的產量都為1200萬噸。我國每年生產燃料乙醇102萬噸，可以混配超過1020萬噸生物乙醇汽油，乙醇汽油的消費量已占全國汽油消費量的20％，成為世界上第三大生物燃料乙醇生產國。

在生物柴油方面，2005年世界生物柴油總產量約220萬噸，其中德國約為150萬噸。據《南德意志報》報道，2006年，德國生物柴油銷售量已經超過300萬噸，占德國汽車柴油總消費量的10％。

短命的第一代生物燃料

美國的乙醇燃料已占運輸用燃料的3％。2006年美國國會通過的《能源政策法》規定，到2010年，汽油中必須摻入的生物燃料應是目前的3倍。歐盟在2006年春天公布的《歐盟生物燃料實施計劃》稱，到2030年歐洲將有27%至48%的汽車使用生物燃油，這將大大減輕歐盟各成員國對于石油能源的依賴。日本的一項環保計劃透露，日本要在4年內讓國內40%的汽車改用生物燃料。

中國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、江蘇等也將進行乙醇汽油使用試點。東北三省已經實現了全境全面封閉推廣使用車用乙醇汽油。國家發改委報告稱，2005年我國生物乙醇汽油的消費量已占全國汽油消費量的20％。同時，國家有關部門正在研究制定推進生物柴油產業發展的規劃以及相應的激勵政策，提出了“到2020生物柴油生產能力達到200萬噸”的產業發展目標。

國內生產燃料乙醇，主要原料是陳化糧。中國發展生物燃料的初衷，除了能源替代之外，還有消化陳化糧、提升糧食價格、提高農民收入方面的考慮。目前全球各地生產生物燃料，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原料的生物燃料被稱為第一代生物燃料。盡管第一代生物燃料到現在為止也只不過經歷了區區幾年的發展，并且只是在很少的幾個國家實現了規模化生產，但是它的局限性很快就顯示出來。目前世界各國都在著力研發第二代生物燃料。

第一代生物燃料的最大缺點是占用耕地太多以及威脅糧食供應。紐約理工大學教授詹姆斯?喬丹和詹姆斯?鮑威爾前不久在《華盛頓郵報》上撰文指出：生物燃料不是滿足我們對交通燃料需求的一個長期而實用的解決方案、即便目前美國三億公頃耕地都用來生產乙醇，也只能供應2025年需求量的一半。可是這對土地和農業的影響將是毀滅性的。

美國明尼蘇達大學一個研究小組2006年7月10日在美國《國家科學院學報》上指出，未來的生物燃料應該在產出效率上有明顯提高，其生產用地也不能和主要農作物用地沖突。文章指出，能在低產農田和較惡劣環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中國油氣投資論壇”上，國家能源辦副主任徐錠明指出，發展生物能源不可一哄而上，要以戰略眼光，結合各地的資源情況，從實際出發。此前，國家發改委、農業部的官員，也分別對地方政府在發展生物能源方面的沖動提出忠告，要求一定不能與人爭地、爭糧、爭水。

第二代生物燃料漸成氣候

鑒于此，生物燃料業加快了新技術的開發，并將目光投向非糧作物。國際能源機構大力支持推進第二代技術的研發，二代生物燃料不僅有更加豐富的原料來源，而且使用成本很低，草、麥秸、木屑及生長期短的木材都能成為原料。加拿大已建成使用麥秸生產乙醇的工廠，德國開發了使用木材和麥秸等生產生物柴油的技術，哥倫比亞已成功地從棕櫚油中提煉出乙醇。烏拉圭畜牧業非常發達，開始以牛羊脂肪為原料提煉生物柴油。日本已經在大阪建成一座年產1400噸實驗性生物燃料的工廠，可以利用住宅建筑工程中廢棄的木材等原料生產能添加到汽油中的生物燃料。

中國在第二代生物燃料技術方面的研發也不落后于其他國家。中國科學院一個實驗室研制出一項最新科技成果，可以將木屑、稻殼、玉米稈和棉花稈等多種原料進行熱解液化和再加工，將它們轉化為生物燃料。據統計，中國目前能夠規模化利用的生物燃料油木本植物有10種，這10種植物都蘊藏著盛大潛力。豐富的植物資源，使中國生物燃油的前景非常光明。

中國除了進行以木本植物為原料的實驗外，還擴大了糧食原料的實驗范圍，探索以低產農田和較惡劣環境種植的作物為原料，并在一些技術上取得了突破。2006年8月，河南天冠燃料乙醇有限公司投產的年產3000噸纖維乙醇項目，成為國內首個利用秸稈類纖維質原料生產乙醇的項目。2006年10月19日，中糧集團在廣西開工建設的40萬噸燃料乙醇項目，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種植，更有助于幫助農民增加收入。

篇4

承載了人類飛天夢想的航空業，將面對一場不可避免的變革，只是這一次的變革，不是為了更高更快，而是為了更清潔更綠色。

生物航煤中國造

2008年，中國石油同霍尼韋爾公司合作。雙方合作生產出首批15噸生物航煤。

2011年，中國石化將杭州煉油廠原有裝置改造成一套2萬噸/年生物航空煤油工業裝置，每年可生產6000噸生物航空煤油。

航空業減排，航空燃料的升級無疑是矛頭所指。

目前全球航空運輸業每年消耗15億～17億桶航空煤油，由機飛行時離天空很近，產生溫室效應的能力及危害遠遠大于其他交通運輸工具。改進現有的航空燃料，在減排方面的收益顯而易見。

研究人士分析：“由于燃油價格未來很可能繼續上漲，輿論對于各行業減排施加的壓力日益增加，近年來全球航空業投入大量精力研究生物燃料，以代替傳統的化石能源。一輪以生物燃料為代表的航空替代燃料產業競賽已在全球范圍拉開序幕。”

歐美和日本等從2008年開始，廣泛開展了生物噴氣燃料的示范飛行，2011年開始進行生物噴氣燃料的商業飛行。這些生物燃料主要以椰子油、棕櫚油、亞麻油、海藻油、餐飲廢油、動物脂肪等為原料生產。

2011年6月29日，荷蘭航空旗下一架波音737-800型飛機載著171名乘客從阿姆斯特丹飛往巴黎。這是世界上第一次生物航煤商業化運 行。飛機所使用的生物航煤中混合了50%生物燃料。3個月后，荷蘭航空在這一條航線上開設了200個航班。這些飛機都使用50：50混合的生物航煤。

中國，作為世界第二航空大國和全球最大的飛機消費市場，在生物航煤的科研和產業化進程中，沒有缺位的理由。

石化雙雄的“集團化推進”讓生物航煤得到了中國式發展。

早在2009年，中國石化就啟動了生物航煤的研發。2011年，中國石化將杭州煉油廠原有裝置改造成一套2萬噸/年生物航空煤油工業裝置，每年 可生產6000噸生物航空煤油。2013年4月，中國自主研發生產的1號生物航煤在商業客機首次試飛取得圓滿成功，中國石化成為國內首家擁有生物航煤自主 研發生產技術的企業。

中國石油選擇與國外巨頭合作的技術路線。2008年，中國石油同霍尼韋爾公司合作，雙方合作生產出首批 15噸生物航煤后，于2011年10月28日與國航、波音合作成功進行了首次試飛。目前，霍尼韋爾旗下UOP公司正與中國石油商談在華合作建立首個年產6 萬噸的航空生物燃料煉油廠，該煉油廠有望2013至2014年投入商業運營。

目前，中國民航年飛機加油量接近2000萬噸。根據國際航空組織預測，至2020年，中國民航飛機加油量達4000萬噸，生物航煤達到航油總量 的30%，也就是1200萬噸。按照每噸1萬元來計算，意味著到2020年，中國民用航空生物航煤市場總值將超過1200億元。廣闊的市場空間，積極謀劃 的石化巨頭，中國在生物航煤的浪潮中逐浪前行。

成本高企量產難

對原材料的問題，中國石化拓寬思路，以多種動植物油脂作為原料。通過采用自主研發的加氫技術、催化劑體系和工藝技術生產，努力開發餐飲廢油和海藻加工生產生物航煤的技術。

盡管成功克服了種種技術難題，在生物航煤的道路上邁出了第一步，但是通往美好前景的生物航煤量產之路卻荊棘叢生，舉步維艱。

在龐大的市場需求和諸多利好政策下，疲軟的生產能力是中國乃至世界生物航煤生產廠商面對的共同難題。按照目前中國石化鎮海煉化基地年產70萬 噸，中國石油同UOP公司合作建立的航空生物燃料煉油廠年產6萬噸來計算，到2020年兩家企業的生產總能力同4000萬噸的消費需求相去甚遠。

生產能力短時間內難以提升，原材料成本是攔路虎。

中國科學院和中國工程院院士，石油化工科學研究院高級顧問閔恩澤指出，發展生物柴油，原料成本的控制是關鍵。生物航煤的生產價值鏈同傳統石化產 品價值鏈構成類似，原料成本占到整個柴油、汽油、航煤成本的85%，其他煉制過程只消耗15%成本。但高于傳統燃油兩三倍的原料成本，使生物航煤的價格遠 高于傳統航煤，這無疑削弱了生物航煤的市場競爭力。

為了避免與人爭糧，生物航煤的原材料往往來自多種富油植物。以中國石油為例，目前已建立了一個120萬畝的生物原料種植基地，擁有小桐子優良品種規模化集約化種植、收儲及粗加工、毛油精煉等多項成熟技術和專利。

霍尼韋爾特殊材料集團副總裁張宇峰表示，中國石油目前生物原料基地提供的原料可以每天生產5000噸的生物燃料，年產量為16萬～17萬噸。

對原材料的問題，中國石化拓寬思路，以多種動植物油脂作為原料。通過采用自主研發的加氫技術、催化劑體系和工藝技術生產，努力開發餐飲廢油和海藻加工生產生物航煤的技術。

閔恩澤院士分析，我國榨油廠酸化油類廢棄油脂總量較大。這類油脂的優點是全年不分季節供應、價格便宜。動物油脂的來源豐富，包括屠宰廢料、制革廠的豬皮油等，一般價廉。這是目前尚未利用的新原料來源。

作為一種新能源，高企的原料成本讓生物航煤難以快速步入產業化的道路，只有多種原料并舉，依靠多途徑、多原料，不斷積累經驗，生物航煤的開發才能披荊斬棘，實現經濟性的突破。

一舉兩得解難題

餐飲廢油變成綠色航空煤油，既可緩解我國航空煤油行業資源緊缺的壓力，又可避免地溝油流向餐桌，一舉兩得，具有積極的社會效應。

2013年4月24日，加注中國石化1號生物航空煤油的東方航空空客320型飛機在上海試飛，并取得圓滿成功。至此，中國成為繼美國、法國、芬蘭之后第四個擁有生物航煤自主研發生產技術的國家。中國石化也成為中國首家擁有生物航煤自主研發生產技術的企業。

中國石化新聞發言人表示：“生物航煤、生物柴油既低碳環保，還可解決餐飲廢油流向餐桌危害健康的后顧之憂，意義重大。”據悉，中國石化已于2012年10月，成功以餐飲廢油為原料生產生物航煤產品。

篇5

“為了實現這個目標，斯堪尼亞必須用新舊理念相結合的方式” 斯堪尼亞集團副總裁、負責產品研發的Hasse Johansson說:“第一，使用替換燃料。基于斯堪尼亞柴油發動機技術，向可再生燃料轉變。第二，混合動力技術。增加在混合動力技術上的研發投資，首先從城市公交以及卡車入手。第三，駕駛員培訓。通過斯堪尼亞培訓學院專業培訓的駕駛員可以提高10%-15%的燃油效率。這相當于每行駛20萬公里二氧化碳排放量可減少19噸。同時，謹慎駕駛還可減少車輛維修、損壞以及保養的費用。第四，校正輪胎壓力。滾動阻力消耗的燃料約占整車使用成本的30% 。適當的胎壓和輪胎尺寸能夠優化滾動阻力。第五，優化運輸系統，提高運輸效率，盡量避免空載，浪費燃料。第六，提高貨運能力。加長整車拖掛并最大化貨運空間。第七，降低空氣阻力。如果安裝不當，卡車上安裝的部件，比如導流板和輔助燈，會增加空氣阻力，以至于提高燃料消耗。第八，利用先進技術提高燃油經濟性。斯堪尼亞一直在為改進車輛的傳動系統而努力，以便提供更強大的發動機、做到更低的傳輸損失、減少滾動阻力和空氣阻力。”

“駕駛員是最重要的因素之一”Johansson還談到:“2007年，全球近1萬名駕駛員接受了斯堪尼亞培訓學院的培訓，這個數字還在逐年遞增。為滿足日益增長的需求并保證優良、統一的質量，2007年，斯堪尼亞為駕駛員架設了全球通用的平臺，以確保不論駕駛員在波蘭、葡萄牙、德國或是任何地方接受的培訓質量都是一樣的。這為跨多國的大型卡車運輸公司解決了駕駛員水平參差不齊的后顧之憂。”

可再生燃料和混合動力技術是斯堪尼亞對可持續運輸做出的另外兩個貢獻。Johansson說:“現在，斯堪尼亞正在向斯德哥爾摩公交系統交付第三代乙醇巴士。”

最近，由于糧食（小麥和玉米）價格上漲，雨林（棕櫚油）破壞嚴重，而且生產生物燃料的過程也會產生溫室氣體，人們對使用生物燃料頗有微詞。Johansson說:“這些確實是問題，但并不嚴重。在標準適當、政策合理的基礎上，使用恰當的技術，淘汰不科學的方法，完全可以解決問題。當然，糧食的供給是最重要的，但研究表明有足夠的耕地用于生產生物燃料制品的農作物。”

篇6

從上世紀70年代以來，盡管由機和引擎技術的不斷提高，飛機發動機的燃燒效率在過去40年已經提高了70％，但這些進步被同一時期航空業的快速發展所抵消。飛機絕對排放量不僅沒有下降，反而還在迅速上升。根據歐盟的統計，歐盟境內二氧化碳排放在20世紀90年代整體下降5.5％，而其成員國國際航空溫室氣體的排放在這段時間增加73％，且預計到2012年將增加150％。與此同時，石油等不可再生石化能源資源的日趨枯竭，進一步給航空運輸業未來的可持續發展蒙上了一層陰影。

面對能源危機和氣候變化的雙重挑戰，僅憑飛機燃燒效率和航空公司營運效率的提高，無法確保能源的可持續，也無法從根本上實現碳減排。尋找新的替代能源，實現更綠色的飛行，成為航空運輸業的當務之急。由行器自身原因和安全因素，風能、水利、核燃料和太陽能等可替代能源目前均不能滿足航空業的需要，可再生的生物能源成為最佳的替代選擇。

古老能源的新生

生物能源，是指從生物質得到的能源，它是通過植物光合作用，將二氧化碳轉化為其它形態的含碳化合物，這些物質通過燃燒可以釋放能量。因此，生物能源的形成實質是生物質同化、固定陽光能和大氣中二氧化碳的結果。生物質具體的種類很多，植物類中最主要也是我們經常見到的有木本植物、農作物(秸稈、稻草、谷殼等)、雜草、藻類等。非植物類中主要有動物糞便、動物尸體、廢水中的有機成分、垃圾中的有機成分等。

從能量的形成過程來講，生物能源與化石能源在本質是一樣的，二者的內部結構和特性也相似，可以采用相同或相近的技術進行處理和利用。不同的是，地球上的化石能源是自然生態系統經過幾十億年的漫長進化，才將巨量的碳通過光合作用以化石能源的方式固化封存于地下，從而使大氣中的二氧化碳的濃度降到適合人類生存。但近幾百年來，煤炭、石油等化石能源的大規模開發，使這些封存的碳被集中、快速地釋放出來。如同打開了“潘多拉魔盒”，必然極大破壞生態平衡。生物燃料盡管在燃燒釋放能量的同時也會釋放二氧化碳，但它在成長過程中會從大氣中吸收等量的二氧化碳，形成一個良性循環，理論上二氧化碳的凈排放為零，能夠實現“碳中性”。此外，生物能源是一種取之不盡、用之不竭的可再生能源，地球每年通過光合作用可生產1400-1800億噸生物質，其中蘊含的能量相當于全世界能耗總量的10-20倍。

生物燃料是人類最早利用的能源。古人鉆木取火、伐薪燒炭，實際上就是在使用生物能源。但是通過生物質直接燃燒獲得能量是低效而不經濟的。化石能源的大規模使用，使生物燃料受到冷落。從上世紀70年代以來，日益顯露的環境問題讓人類的目光再次投向生物能源，隨著生物燃料轉化技術的不斷發展，古老的能源獲得了新生機。

到目前為止，生物燃料的發展已經歷了三個階段。第一代生物燃料主要是以玉米、甘蔗、大豆和蓖麻等糧食作物和油料作物為原料，因其存在“與民爭食”的特點而飽受非議，同時還面臨原料供給的瓶頸，目前已逐步被以麥稈、草和木材等農林廢棄物和貧瘠土地上生長的木本植物作為原料的第二代生物燃料和以微藻為原料的第三代生物原料所替代。第二、三代生物燃料可以不消耗糧食，不造成污染，節約大量耕地和水，發展前景被業界普遍看好，因此也被稱為可持續性生物燃料。目前，生物燃料已成為人類可再生能源最重要的組成部分，約占全球可再生能源消費的74％左右。

助飛航空業的綠色能源

由于民航客機要在1萬米之上高空飛行，其發動機必須適應高空缺氧、氣溫氣壓較低的惡劣環境。因而要求航空煤油有較好的低溫性、安定性、蒸發性、性以及無腐蝕性、不易起靜電及著火危險性小等特點。目前適用于航空業的生物燃料主要是麻風樹、亞麻薺、微藻和鹽土植物。其中最具代表性的是麻風樹和微藻。

麻風樹是一種廣泛分布于亞熱帶及干熱河谷地區的熱帶常綠樹或大型灌木，其果實稱為小桐子，果實的含油率35％至41％，野生麻風樹果實的最高含油量約為60％。在我國，野生麻風樹主要分布于兩廣、瓊、云、貴、川等地。麻風樹生長迅速，生命力強，在部分地方可以形成連片的森林群落。3年可掛果投產，5年進入盛果期。麻風樹的干果產量為300-800公斤／畝，平均產量約660公斤／畝，果實采摘期長達50年，每3.5噸小桐子可提煉出約1噸生物柴油，經過進一步精煉之后，可生成約0.15噸航空煤油。

藻類是最原始的生物之一，按大小通常分為大藻(海帶、紫菜等)和微藻(直徑小于1mm單細胞或絲狀體)。其中用于制備生物燃料的是微藻。利用微藻發展生物能源有許多其它陸地植物不具備的優勢。第一，生長環境要求簡單。微藻幾乎能適應各種生長環境。不管是海水、淡水、工業污廢水、荒蕪的灘涂鹽堿地、廢棄的沼澤、魚塘，甚至下水道都可以種植微藻。第二，微藻產量非常高。一般陸地能源植物一年只能收獲一到兩季，而微藻幾天就可收獲一代，微藻單位面積的產率高出高等植物數十倍。第三，產油率極高。脂類含量比其它油料作物如玉米、油菜、麻風樹等要高很多，一般含有30％-50％左右脂類，有的甚至高達80％。第四，利于環境保護。每年由微藻光合作用吸收固化的二氧化碳占全球二氧化碳固定量40％以上。微藻現今被看作是最有前景的生物燃料來源，被稱為下一個“能源巨人”。

由麻風樹和微藻所生成的生物煤油由于具備良好的燃料性能，能與化石燃料兼容，又可直接應用于傳統發動機；與現有飛機的兼容性非常好，既能和傳統的航空煤油混合， 也可完全代替傳統的航空煤油，直接為飛機提供能量。此外，它比傳統航空燃料的凝結點更低，燃料的每加侖能量值更高。燃燒過程中二氧化硫、氮氧化合物、碳氫化合物的排放較少，造成空氣污染和酸雨現象會明顯降低。由于生物燃料在運輸和制造過程中會有一定的碳排放，絕對的碳中性是不存在的。不過即使考慮到這些因素，與石油燃料相比，生物燃料依然能夠實現60％-80％的碳減排。

綠色飛行不再遙遠

正是由于生物燃料對航空業未來發展的革命性效應，近年來，包括飛機制造商、航空公司、發動機生產商在內的航空產業鏈成員們以及能源和學術界領導者間的通力合作，加快了生物燃料的開發與應用的推進步伐。

自2008年2月24日波音公司與維珍航空合作完成了人類歷史上首次采用添加50％生物燃料的混合燃油為動力的飛行試驗以來，新西蘭航空、法航、日航、美國大陸航空公司等多家航空公司先后進行了一系列類似生物燃料的試飛，證明了使用可持續性生物燃料與煤油的混合燃料的技術可行性。2010年6月，空中客車公司成功完成了以微藻為原料的純生物燃料飛行，表明生物燃料完全可以獨立為飛機的飛行提供能量。按照國際航協的計劃，在完成相關安全性測試和認證后，生物燃料在2012年開始正式進入商用領域，到2020年生物燃料占航空燃油的比例將達到15％，2030年達到30％，2040年達到50％，并希望在2050年實現整個行業總量減排50％的目標。

目前，我國航空生物燃料的試驗和開發工作已全面展開。2010年5月26日，中國航空集團公司與中石油、波音公司、霍尼韋爾UOP公司合作，正式啟動了中國民航可持續航空生物燃料驗證試飛項目。初步確定2011年年中，國航將使用一架波音747-400飛機在不同的高度和操作環境下進行不超過2小時的飛行試驗。屆時，該飛機的一臺發動機將按1：1的比例，加注生物燃料和傳統航油混合燃油。所用燃油的原料來自中石油在中國的原料基地應用UOP公司精煉加工技術轉化的航空生物燃料。這次試飛將是全球首次在一個國家完成原料種植、生物燃油提煉與混合、驗證飛行的全鏈條驗證。

中科院青島生物能源與過程研究所和美國波音公司研發中心已簽署推進藻類可持續航空生物燃料合作備忘錄，將在青島組建可持續航空生物燃料聯合實驗室，啟動微藻航空生物燃油這一能源技術的大規模研發。預計5年左右實現關鍵技術重大突破，形成幾千噸的規模性示范，10年左右實現產業化。

生物原料的規模化種植也已啟動。根據規劃，我國麻風樹主要分布區為西南云貴川三省，從2006年開始利用荒山荒地大規模人工種植麻風林，目前人工種植規模已達15萬公頃，占中國人工種植麻風樹面積的95％以上。今后幾年種植規模將進一步擴大，到2020年將有7500萬畝中國的荒地用于種植麻風樹，其中僅四川省就將有3000萬畝荒地成為麻風樹種植基地。如能完成種植目標，屆時產自中國的原材料所生產的生物燃料可取代全球航空運輸業現有40％的石化燃料。

從現在的實驗情況來看，生物燃油應用到航空業來，技術已經不是最大困難。現階段，航空生物燃料成本還很昂貴，約為傳統航空煤油的3-4倍。但隨著技術進步、工藝優化和生產規模不斷擴大，成本肯定會降下來，甚至比石油燃料更低。而且，生物燃油的價格要比深受地緣政治和國際游資雙重影響的石油更易控制，可以幫助航空公司控制成本，減少意外開支。可以預見，使用生物燃油作為可持續航空燃油，將成為民航業發展新趨勢。

把握機遇低碳領航

我國發展生物能源的空間和潛力十分巨大。據統計，全國有4600多萬公頃宜林地，還有約1億公頃不宜發展農業的廢棄土地資源，可以結合生態建設種植能源植物。我國的渤海、黃海、東海、南海，按自然疆界可達473萬平方公里，鹽堿地面積達1.5億畝，可供開發的微藻資源潛力巨大。近幾年，我國生物能源科研技術水平進步顯著，在某些領域基本與發達國家處在相近的起跑線上。面對新能源革命的浪潮，應從戰略層面高度重視，抓住機遇，順勢而上，借鑒發達國家經驗，加大生物能源發展的推進力度，確保在低碳經濟時代占有一席之地。

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記者：產品的市場前景如何，能賺錢嗎？

余：我們研發的生物醇油是一種新型節能環保燃料，可以在常溫常壓下儲存、運輸、使用，無需高壓鋼瓶存儲，只需使用普通塑料容器存儲。生物醇油的主要成分甲醇，本身就含有50%的氧，燃燒后的廢氣排放比柴油和液化氣少，具有燃燒充分的優勢，因此被視為是清潔燃料。因而無爆炸危險，無名火不燃燒，著火后用水潑灑稀釋即可滅火。熱值可高達8600-10000大卡，與石油液化氣的熱值相當。燃燒后生成二氧化碳和水，無污染，高效節能、安全環保，火力強勁，耗油省。配制原料在各地化工市場均可購置。該燃料用途廣泛，尤其適合銷往飯店、學校食堂、工廠食堂、工業窯爐和鍋爐場所，市場十分廣闊，是替代煤氣天然氣體的最佳綠色燃料。

自己建廠生產生物醇油，投資規模可大可小，一萬左右就可以投資建廠。生物醇油的生產成本約為零售價一半左右，噸利潤可達千元以上。零售給飯店后的使用成本約為液化氣費用的八成左右，節省燃火費用。一般規模的飯店月用量1-4噸，一般縣級城市飯店不下數百家，只要做十來家飯店，其銷售規模每月就可以達到二三十噸，月利潤上萬。 收入十分可觀。

記者：有沒有詳細的數據可以證明貴公司產品的優勢呢？ ？

余：當然，我們經過反復試驗，得出的都是真實可靠的數據，我們來算一筆賬：當前北方地區甲醇燃料零售價大都在3500元/噸。而液化氣的零售價是6000元/噸，柴油8000元/噸，相比之下生物醇油的經濟性是十分明顯的。如果按照當前市場精醇大概2650元一頓左右計算的話，那么：1噸精醇（2650元）+各種添加劑水溶液270升（150元）+雜費（200元）=生產成本（3000元），可以生產出成品油1.27噸。每噸成品生物醇油的成本為2360元。而一噸成品生物醇油有1100多升，沒升的零售價在3元左右，則相當于每噸成品油的售價可以達到3300元。那么純利潤可以達到（3300元-2360元=）940元左右。

記者：那么這個技術學起來難嗎，學不會怎么辦啊？

余：制作生物醇油的技術非常簡單，生產方法基本上是調配法。通常做法是采用聯醇生產的粗甲醇，含甲醇65%～86%。為了提高甲醇的熱值和穩定性，再加入幾種微量的添加劑，工藝簡單，一般三天左右就能夠完全掌握。在加盟服務方面，規范化、標準化、專業細致的服務流程是我們對投資者的保證。我們山西生物研究院威旺生物醇油開發中心自有一家生產工廠，實業生產和銷售生物醇油，開發的數十家飯店用戶一直在使用本燃料，因此本中心有著豐富的理論和實踐相結合的全程操作經驗。我們歡迎投資者來太原實地考察，免費參觀我們的生產基地、測試燃燒效果，還可以到正在使用的飯店進行考察；也可以自己到市場上購買原料，當場試驗，核算成本。來人有質疑可以隨便提問，我中心實際生產、實際銷售都可以驗證，滿意后再交費學習即可！本中心本著為學員負責的態度做好完善的售后服務，全程指導學員在建廠中、生產中、推廣銷售中遇到的所有問題和難題。

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單 位：山西生物研究院威旺生物醇油開發中心

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隨著社會經濟的發展，能源需求不斷增加，同時能源使用生態化理念也應運而生，節能減耗清潔生產已經成為企業生產與政府研究的重要課題。在國家生態經濟戰略推進落實過程中，眾多的小型燃煤火電因耗能與污染生產而關停，電力企業也在不斷開展能源研發與資源利用技術創新工作，以求實現資源利用最大化。這種情況下，眾多火電企業將目光投向了生物質改造利用，因此小型燃煤火電機組轉換生物質燃料技術的可行性研究提上日程。筆者在本文中著重分析了小火電生物質改造轉化技術的必要性與系統性，并就其應用風險進行了闡述。

1 小火電機組進行生物質改造的意義分析

近年來，一些小型火電電力生產運營過程中存在著污染嚴重、耗能過多等弊端，這與當今生態和諧社會建設要求嚴重不符，因此小型燃煤火電發電機組進行生物質燃料改造具有必要性。此外，生物質改造能夠降低生產成本，還能提升企業生產生態效益，具有明顯的推廣優勢。

1.1 小火電進行生物質改造的緊迫性

與大型發電機組生產運營情況相比，小火電具有高耗煤、低產量、高污染、低經濟效益的“兩高兩低”特征，因而被冠以“能源消耗與環境污染大戶”的專稱。隨著近年來國家經濟結構調整措施的落實，小型火電已經成為經濟結構調整的重點整頓對象，并對一批嚴重耗能與污染的小火電實施了關停政策，迫于形勢壓力，小火電必須進行生產結構調整，并著重進行能源改造，加大新能源創新與應用研發。

生物質燃料具體表現為柴薪等有形物質，區別于太陽能與風能等清潔可再生能源，生物質燃料的情節性主要取決于燃料改造技術，但是生物質具有一項明顯的能源優勢便是可再生并且可運輸，這就為生物質開發應用提供了便利，也為小型火電進行生物質氣燃料改造提供了條件。

1.2 小火電生物質改造技術及其應用意義

現階段，國家不斷提倡進行能源改造與清潔能源研發，這為生物質能源轉化應用提供了政策支持，國家還對生物質能源轉化應用進行經濟政策規定，為生物質能源轉化應用提供了良好的外部環境。小型火電進行生物質能源轉化主要是進行就地取材，既節省了煤耗，還降低了污染，而且企業發展還享有國家基金與經濟傾斜，能為企業經濟效益的實現提供保證。

2 小型燃煤火電發電機組生物質改造的可行性與風險性分析

2.1 小火電生物質改造技術可行性分析

小型燃煤發電機組進行生物質燃料轉換具有明顯的可能性。進行生物質能源改造需要資金少，而且還可以進行生物質燃料混燃，其中的各種改造方案都具有明顯的可能性。小型燃煤發電機組改造活動集合理化設計、整合技術、試驗驗證等各環節于一體，因而生物質能源改造具有系統性。生物質能源改造技術的可能性與系統性決定了該技術具有可行性。

2.1.1 生物質能源改造的可能性

現階段，我國小型火電發電機組進行生物質能源改造主要有三類設計，每種方案設計都具有可能性。

小型火電生物質燃燒利用主要分為生物質純燃與生物質混燃兩種，這兩種應用技術都具有可能性。所謂生物質純燃即指生物質直燃，該種技術應用不存在難點，但是具有一定的應用弊端。生物質直燃技術的應用首先要進行燃料機改進，以使燃料設備能應用于生物質燃燒，還要在生物質燃燒過程中進行純燃弊端克服。生物質混燃技術在現階段應用比較廣泛，主要是將生物質與煤等碳化燃料進行混合燃燒應用，該技術能夠有效降低氮氧化物的排放，而且在混燃過程中還能有效降低生物質的活性指數，有效降低溫室氣體的排放，具有良好的生態效益。

小型燃煤發電機組生物質燃料改造還包含流化床燃燒技術設計與層燃爐燃燒技術設計，這兩方面技術主要是根據生物質燃燒進行的技術設計。其中流化床燃燒技術主要是進行生物質的流態化燃燒，該技術能夠保證生物質的充分燃燒，而且能滿足生物質多元燃料混合燃燒需求，燃料普適性較高。流化床燃燒技術因為這些優勢具有廣泛的應用前景。而生物質層燃爐燃燒技術主要是應用層燃爐排進行生物質燃燒，該種燃燒技術應用時間較長，流化床燃燒技術便是基于該種燃燒技術進行的燃燒技術創新，相比于層燃技術，流化床技術能夠有效降低火電運行成本，且操作設備簡單，易于推廣。

小型火電生物質改造主要是針對生物質燃燒進行設備改造，基于此小型電廠進行了燃燒設備與系統改造處理，還進行了發電機組鍋爐低成本設計改良。此間的設計與改造主要根據企業經濟條件、設備運行情況實際情況進行的改良，具有明顯的可行性。

2.1.2 小火電生物質改造系統性分析

小型火電生物質改造作為一項系統化的技術，其技術要點從設計環節到技術可行性預測再到技術方案的確定都經過科學論證，有效提升了改造技術的可行性。

在生物質改造技術中著重進行了燃料供應量設計與工藝系統改良，并基于小型火電設備運行與需求情況進行了鍋爐參數設計。小型火電生物質改造轉化中還進行了燃料可供性與入爐形式預測分析。生物質供應是影響企業生產運營成本的重要因素，確定合理化的生物質供應也能影響項目成敗；而生物質入爐形式是影響生物質能否全面燃燒的關鍵因素，還能影響到燃燒設備的使用性能，不科學的入爐形式會縮短設備的使用壽命，還能影響企業生產運營的安全可靠性。

2.2 小火電生物質改造轉換技術風險性分析

小型火電生物質轉換改造技術在應用中尚存在一定風險，主要表現為技術風險、市場風險、實施與投資風險等，這些風險的存在主要影響技術管理水平，需要進行有效的技術管理措施加強。小型火電生物質技術的技術風險主要表現為鍋爐改造與生物質燃燒技術。我國的生物質改造技術尚未發展成熟，也并未形成與國際技術的接軌，因此技術設計與應用中管理措施的不到位引發風險不由必然性。此外，生物質改良轉換技術還具有一定的市場風險與投資風險。該種風險主要是由于生物質的供應與生產回報具有眾多的不確定因素，以致風險指數較高。

3 結語

小型火電生物質燃料改造與轉換技術具有十分明顯的可行性，但是也具有一定的風險性，雖然風險的存在并不會影響技術的實施與應用，但是我們仍應該加大技術的風險管理，以全面提升轉換技術的科學化與可行性水平。

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當下，我國汽車保有量增長快速，一方面導致對石油的需求量大幅增長，自上世紀以來我國石油進口依存度迅速上升，1993年尚處于原油凈出口國，1995年石油進口依存度則變為5.3%，2007年達到49%[ 1 ]，2015年我國石油進口量超越美國，達到740萬桶/日，成為世界上最大的石油進口國[ 2 ]。另一方面汽車在生產和使用的過程中加重了環境污染，危及了人類的日常生活。2013年我國只有約1%的城市空氣質量符合世界衛生組織的標準，2014年國家減災辦、民政部于正式將霧霾天氣列為自然災情，2015年我國東北部、華北中南部、黃淮及陜西北部等地陸續出現重度污染天氣。因此迫于資源、環境的雙重壓力，開發節能環保的新能源汽車已成為我國汽車產業的必然選擇。按照動力提供方式的不同，新能源汽車主要可分為充電式電動汽車、燃料電池汽車、燃氣汽車、生物燃料汽車等類別分述如下。

1 新能源汽車的分類

1.1 充電式電動汽車

充電式電動汽車以蓄電池為動力源，通過電機驅動，提供動力。這種汽車具有結構簡單、噪聲小、排放少、能量轉換效率高、適用范圍廣等等優點。但其缺點也較多，比如過分依賴充電設施，充電時間長，續駛里程短，電池壽命短、制造成本較高等，因而在商業化的過程中困難重重。目前，研制經濟的、持久的、高效的電池是充電式電動汽車發展的關鍵性問題，經過20多年的研究發展，目前已開發出多種適用性較強的蓄電池，如早期的鉛酸電池、在混動汽車中采用的鎳氫電池以及在當前及以后有著極大發展空間的鋰離子電池等等。鋰的原子序數為3，是最輕的堿金屬元素，其化學特性十分活潑，易形成電荷密度很大的氦型離子結構。鋰離子電池的儲能能力是在電動自行車上廣為應用的鉛酸電池的3倍，其在地殼中的蘊藏量第27位，可利用資源較豐富，因此有很大的發展前景。

以目前應用最為廣泛的磷酸鐵鋰電池為例，鋰離子電池的工作原理如下：整個電池以含鋰的磷酸鐵鋰作為正極材料，負極為碳素材料（常用石墨）。兩極之間為聚合物隔膜，一方面可分隔正負極，另一方面也是鋰離子在正負極往返的通道所在。當對電池充電時，正極發生脫嵌，形成的鋰離子在電解液的幫助下，通過隔膜，進入負極碳層的微孔中，同時正極產生的電子也會通過外電路向負極遷移。放電時，鋰離子從負極碳層中脫嵌，又嵌回正極。

目前，歐洲、美國、日本等主要發達國家均斥巨資進行鋰電池技術的研發，在中國由于國家新能源產業政策的推動鋰離子電池制造業也得到了篷勃發展，各種鋰離子電池技術不斷涌現，生產商業化電動汽車用鋰離子電池的企業更是達到300家之多，但是鋰離子電池的核心材料比如正負極材料、電池隔膜以及電解液卻“技不如人”，過度依賴進口，因而生產成本難以下降，目前其價格3倍于鉛酸電池，因此，產品難以規模化生產。近幾年來，我國鋰離子電池核心技術取得巨大突破，所有關鍵性材料均初步實現了自動生產，生產成本降幅較大，不少產品價格僅為剛面市的1/3左右，這與鉛酸電池相比，已形成明顯的性價比優勢。鋰離子電池成本的下降，使得充電式電動汽車的商業化規模化生產不再是一句空話。

1.2 燃料電池汽車

在諸多的新能源汽車中，燃料電池汽車目前被公認為是21世紀最核心的技術之一，可以說它對汽車工業發展的重要性，不亞于微處理器之于計算機業。燃料電池汽車直接將燃料的化學能轉化為電能，中間不經過燃燒過程，不受卡諾循環的限制，能量利用率高達45%～70%，而火力發電和核電的效率大約在30%～40%；燃料電池汽車最終排放物為H2O，幾乎不排放氮氧化物和硫化物，CO2排放量遠低于汽油的排放量（約其1/6）。

整車的核心部件燃料電池并不需要充放電的操作，在一定程度上它很類似于汽油汽車，直接將燃料（常用H2、甲醇等等小分子燃料）注入貯存箱，即可獲得動力。根據所用電解質類型的不同分為五個大類，分別為熔融碳酸鹽燃料電池、聚合物電解質燃料電池、堿性燃料電池、磷酸鹽燃料電池和固體氧化物燃料電池。目前在汽車工業中應用的多為聚合物電解質燃料電池，它以荷電的薄膜狀高分子聚合物作為電解質，以離子交換的形式選擇性地傳導離子（H+，OH-），達到導電的目的[3]。工作時與直流電源相當，陽極作為電池負極，燃料在陽極發生氧化反應；陰極作為電池正極，氧化劑在陰極發生還原反應；反應生成的離子通過隔膜在電池內遷移，而電子則通過外電路對外做功輸出電能，整個體系形成回路。

燃料電池但其在商業化的過程中仍存在著一些困難與瓶頸急需解決，比如由于采用貴金屬催化劑鉑及造價高昂的全氟磺酸膜，因此生產成本極高；再如由于工作環境多為酸堿性較強的溶液，對部分元件具有一定的腐蝕性，因而耐久性較差。目前隨著非鉑催化劑及無氟耐久性膜材料研發的成功，生產成本呈下降趨勢，燃料電池汽車的市場普及率逐年上升。雖然以家用小汽車的形式進入普通家庭尚有一段時間，但燃料電池大巴已經完全可以產業化。目前，國外生產一輛燃料電池大巴造價約在400萬元左右，若引入其核心部件及技術，采用國內人工生產，采用國內輔件及包裝，可將其成本降至100萬元左右，這一價格已與傳統大巴接近，如果我國能搶占先機，與行業內先進的外企緊密合作，加快研發核心技術，假以時日，燃料電池大巴完全可能成為我國經濟綠色增長的支柱產業。

1.3 燃氣汽車

燃氣汽車是以液化石油氣、壓縮天然氣及氫氣為燃料的氣體燃料汽車。目前市場供應以天然氣為主要燃料。與常規燃油汽車相比，燃氣汽車的排放污染很小，鉛，CO排放量減少90%左右，碳氫化合物排放減少60%以上，氮氧化合物排放減少35%以上，且尾氣中無硫化物和鉛，因此它是一種較為實用的低排放汽車。此外這種汽車能大幅度降低使用成本，一方面由于目前天然氣的價格低于汽油及柴油，營運過程中能使燃料費用下降50%左右；另一方面由于發動機采用天然氣做功，運行平穩、無積碳，發動機壽命長、也無需頻繁更換火花塞及機油，維修費用亦可下降50%以上。但它也有不少缺點，比如由于存有大量高壓系統使用的零部件，安全系數及密封性要求高；天然氣汽車動力性比常規燃油下降約5%～15%；受到能源不可再生的約束限制；燃氣缸占地面積大等。

天然氣汽車工作時，高壓天然氣經過減壓調節器減壓后送到混合器中，與凈化后的空氣混合后，利用傳感器、動力閥和計算機調節混合氣的空燃比，以使燃燒更加充分，再經化油器通道進入發動機氣缸燃燒做功。我國于1988年正式推行燃氣汽車，多采用氣/油混動改裝的形式，并于同年建造了第一座加氣站。發展迄今，我國已經加氣站近千座，改造汽車數十萬輛。中國從對燃氣汽車的推廣力度仍逐年上升，各大城市均有部署，可見目前以氣代油，是最切實可行的一條新能源汽車之路。

1.4 生物燃料汽車

生物燃料汽車的創新之處在于從農林產品、工業廢棄物和生活垃圾中提取燃料，比如從玉米出發制備的汽車用乙醇燃料，利用回收食用油為源料獲得的生物柴油等等。生物燃料與傳統的石油燃料不同，它是一種可再生能源。近年來，生物燃料汽車得到了迅速發展，美國認為生物燃替代汽油切實可行并將其列為國家重點發展項目，目前使用生物柴油燃料的汽車己經累計運行1 600萬km；歐盟于2005年也推行法規，要求成員國2010年生物柴油消費量從占交通運輸油料總消費量的2%提高到5.75%，2020年進一步提高到占20%。生物燃料汽車降低了對石油的需求，且其運行中的排放污染也大大降低，以常規燃油汽車相關數據為分母，生物燃料汽車尾氣中有毒物含量僅為10%，顆粒物約20%以下，CO和CO2排放量僅為10%，硫化物和鉛含量為0，同時，燃料燃燒較為徹底，對發動機的維護保養要求低[4]。

盡管生物燃料有較多的優點，但其發展遇到難以克服的瓶頸。第一，產能有限。在生物燃料汽車推行力度最大的美國，據有關資料顯示，即便將所有玉米和大豆都拿來制造生物燃料，也僅能滿足國家柴油需求量的6%和汽油需求量的12%。而玉米和大豆首先是糧食產品，只能將其少量產品用于生產生物燃料。在我國，若能將農業副產品秸桿加以利用，則將對生物燃料汽車的推廣有很大的促進。第二，耗水量太大。生物燃料主要來源于農業，每年農業消耗掉的水資源高達70%，若將其產品大量用于制造燃料，往往是得不償失的。而我國是人均水資源擁有量位于世界后列，用大量的水換回少量燃料，只能說看上去很美，實際操作性較低。第三，存在與糧爭地的問題，生物燃料的推廣已經造成美國和墨西哥玉米價格上漲，并可能導致發展中國家糧食短缺，因此有業內人士指出使用糧食生產生物燃料是“反人類的罪行”。

2 結論

當下，我國新能源汽車產業迎來了篷勃發展的大好機遇。但由于多數新能源汽車造價過高，許多關鍵技術還未完全攻克，而且配套基建設施遠不足以支撐行業的發展，這些因素嚴重阻碣了新能源汽車行業的良性發展。從我國新能源汽車近幾年發展的態勢來看，目前還難以實現大規模的量產。從價格方面來看，新能源汽車的造價普遍高于傳統汽車，如果國家不提高購車補助，很難提高民眾對新能源汽車的購買熱情。從技術角度來看，我國的電池、燃料等相關技術的研發才剛剛起步，遠遠落后歐美等發達國家。從配套設施角度來看，我國目前的配套設施基本處于空白狀態，比如很多城市未建設電動車充電站，如果不能及時充電，電動車無法前行，這給使用帶來不便。雖然在當今中國新能源汽車的推廣困難重重，但從國家對汽車工業的發展部署來看，發展新能源汽車己經被確定為汽車工業未來的發展方向。因此，我國汽車企業和相關科研機構必須抓住機遇，在提高自身實力的同時，推動我國新能源汽車產業的迅速發展。

參考文獻

[1]國務院發展研究中心產業經濟研究部，等.中國汽車產業發展報告（2009）[M].北京：社會科學文獻出版社，2009.

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1 世界能源結構的現狀與問題

1.1 節能減排舉措影響世界能源結構

燃料的使用效率與能源結構直接決定了二氧化碳的排放量，因而能源開發利用同自然環境之間的聯系緊密。近年來，煤、石油和天然氣這三大化石燃料的使用使得全球二氧化碳排放量急劇增加，引起了氣候的異常及失衡。有研究指出，生物質燃料所排放的二氧化碳量要比化石原料少95%左右，若每年生產一億噸生物質燃料，則能達成5.5%二氧化碳的減排，故生物質能源產業的推進對世界能源結構的優化具有重要意義。

1.2 世界化石燃料危機嚴重

據統計，在全球能源的總用量中，化石能源所占比例高達85%，每年石油、煤炭和天然氣的儲量都在不斷下降。作為不可再生資源，人們賴以生存的石化能源正在日趨枯竭，使得人類面臨愈發嚴峻的能源危機。

1.3 可持續發展理念促進生物質能源產業發展

如今，可持續發展思想已深入人心。作為一種可再生能源，生物質能源在給人們提供生產原料與能量的同時實現了環境友好的目標，能夠在很大程度上緩解人們對石化資源的依賴。

2 生物質能源技術開發的進展

2.1 生物液體燃料

包括生物柴油、燃料乙醇和其他液體燃料。當前采用液體催化劑的化學酯交換法是生產生物柴油的關鍵技術，利用對原料油當中水分、游離酸的嚴格脫除來防止催化劑失活。液體酸催化方法雖然能夠避免水分、游離酸對產率的影響，但設備易被酸腐蝕、甲醇與丙三醇難以分離，且環境友好性較差。燃料乙醇的生產目前還在探索過程中，我國的燃料乙醇發展快，以吉林燃料乙醇公司、河南天冠集團等為代表的企業都在燃料乙醇的研究上取得了較大的進展。此外，生物質快速熱裂解液化等技術也是國際上的研究熱點。

2.2 生物燃氣

瑞典、丹麥和德國的生物燃氣技術發達，已經實現了規模化、自動化與專業化，多使用高濃度糞草原料進行中溫發酵，其應用逐漸延伸到車用燃氣與天然氣管網領域。至2008年，我國的沼氣工程初步實現全面發展，厭氧擋板反應器、上流式厭氧污泥床等發酵工藝都有了示范應用。但受未熱電聯產和環境、溫度條件影響，大多沼氣工程穩定性不足且高濃度發酵等工藝應用少。

2.3 固體成型燃料

歐美地區的生物質固體成型燃料已走向規模化和產業化，瑞典、泰國等地區對固體成型燃料也給予了很高的重視。20世紀80年代，我國開始研究固體成型燃料并逐步建立了以蘇州恒輝生物能源開發有限公司等企業為代表的燃料工廠。

2.4 微藻能源

微藻生物柴油技術的研發主要集中在含油量高且環境適應性強的微藻的選育、規模化產油光生物系統的研發以及收集微藻、提取油脂這幾個方面，所面臨的最大難題是油脂含量、細胞密度高的微藻細胞的培養。使用微藻對石油形成進行模擬是我國研究微藻的開端，此后微藻異養發酵技術、微藻光合發酵模型等的創新都推動了我國微藻能源的研究開發。

3 影響生物質能源產業發展的因素

3.1產業模式局限

我國的生物質能源開發利用管理模式還有待健全，原料評價體系、技術規范等還不完善。項目模式也存在缺陷，例如，小型項目配套政策的缺失使得立項復雜且操作成本較高。

3.2 生產技術滯后

我國的沼氣工程大多應用的是濕發酵工藝，裝備與技術水平都比較滯后，不利于沼氣的高值化利用。非糧乙醇技術還存在障礙，受工藝復雜、酸濃度需求高、副產物多、設備要求高和成本高等因素制約，乙醇濃度不高、原料綜合利用率低和發酵效率低、時間長等問題還有待解決。此外，五碳糖菌種的缺乏、生物酶法制備技術的落后和生物柴油使用性能低、經濟性低等也是目前需要解決的難點。

3.3 資源供應不足

原料供應不足是我國生物質能源產業發展的一大瓶頸，單一的原料來源制約了沼氣工程規模化發展，非糧原料供應的間斷不利于其全年均衡生產，陳化糧等原料的缺乏影響了乙醇燃料工業發展進程，生物柴油技術也面臨著原料不足的狀況。

4 對策與建議

4.1 創新生物能源技術

生物質能源是實現我國可持續發展是重要能源保障，必須借助自主知識產權核心技術的創新來保證生物質能源產業化的持久。各級政府需積極推廣國產化計數，通過補助力度的加大來調動各單位研發應用自主技術的積極性，可通過專項資金的設立來支持生物質能技術創新，逐步形成分散式的產業體系。

4.2 合理利用邊際土地

針對原料不足這一瓶頸，應當充分利用邊際土地來發展非糧生物質能，逐步建設以能源草、甘薯、木薯等作為原料的生物質液體與氣體燃料生產基地。

4.3 加強國家政策支持

生物質能源的開發利用對于我國資源、能源供應都具有重要意義，必須將其納入安全戰略的考慮范疇并給予相應的政策支持。國家可結合生物質能源發展需求完善相關激勵體系，推行納入能源生產社會成本、環境成本的全成本定價方案，科學制定產品價格補貼、液體燃料消費鼓勵和液體燃料強制收購等方面的政策，給生物質能源發展提供強有力的體系支撐。

篇11

1、燃料乙醇開始規模化應用

“十五”期間，我國在黑龍江、吉林、河南、安徽4省，分別依托吉林燃料乙醇有限責任公司、河南天冠集團、安徽豐原生化股份有限公司和黑龍江華潤酒精有限公司四家企業建成了四個燃料乙醇生產試點項目進行定點生產，初步形成了現有國內燃料乙醇市場格局。到2007年，我國燃料乙醇產能達160萬噸，四家定點企業產能達144萬噸。值得注意的是，為不影響糧食安全并改善能源環境效益，我國已確定不擴大現有陳化糧玉米乙醇生產能力的政策，轉向以木薯和甜高粱等非糧作物為原料生產燃料乙醇，并開始商業化生產。目前，廣西木薯乙醇項目的生產能力超過20萬噸，2008年全國燃料乙醇總產量達172萬噸。此外，生物液體燃料也已開始在道路交通部門中初步得到規模化應用，我國燃料乙醇的消費量已占汽油消費量的20%左右，在黑龍江、吉林、遼寧、河南、安徽5省及湖北、河北、山東、江蘇部分地區已基本實現車用乙醇汽油替代普通無鉛汽油。

2、生物柴油步入快速發展軌道

自2002年經國務院批示，國家發改委開始推進生物柴油產業發展以來，生物柴油年產量由最初的1萬噸發展到現在的近20萬噸，總設計產能約200萬噸/年，生物柴油被納入《中華人民共和國可再生能源法》的管理范疇。2008年，為鼓勵和規范生物柴油產業發展，防止重復建設和投資浪費，根據生物燃料產業發展總體思路和基本原則，結合國家有關政策要求及產業化工作部署與安排，國家發改委批準了中石油南充煉油化工總廠6萬噸/年、中石化貴州分公司5萬噸/年和中海油海南6萬噸/年3個小油桐生物柴油產業化示范項目。截止目前，我國生物柴油產業已初步形成以海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司和福建卓越新能源發展公司等民營公司、外資公司以及中糧集團、航天科工集團和三大石油集團共同參與的格局。

（二）生物燃料產業發展需突破的主要制約因素

目前，我國生物燃料產業的快速發展還面臨許到原料資源供應、產業發展的技術瓶頸、商業化應用市場和政策、市場環境不完善等制約因素。

1、原料資源供應嚴重不足

無論是燃料乙醇還是生物柴油都面臨著“無米下鍋”。

從燃料乙醇看，如果完全用玉米來生產，按照1∶3.3 比例計算，2020 年將達4950 萬噸，加上其他工業消費對玉米需求的增長，未來我國玉米生產將難以滿足燃料乙醇生產的工業化需求，而且隨著陳化糧食逐步消耗殆盡和玉米價格的不斷上漲，玉米燃料乙醇的發展可能威脅到我國糧食安全，因此完全使用玉米生產燃料乙醇在我國并不現實。

從生物柴油看，國內僅有的幾個項目都是以地溝油、植物油腳等廢棄油脂做原料，而全國一年的廢棄油脂也只有600―700萬噸，其中相當比例還要用于化工生產，每年可供生物柴油企業利用的廢棄油脂不足50 萬噸。按照1.2 噸廢棄油脂生產1 噸生物柴油計算，40 多萬噸廢棄油脂能滿足的產能只有30 多萬噸。目前，我國很多企業處于部分停產或完全停產狀態，行業發展陷入了困境。

2、產業發展中的技術、標準瓶頸制約

目前，我國生物質能產業發展尚處于起步階段，產業發展中的生產技術、產品標準、生產設備等問題已成為阻礙生物燃料產業快速健康發展的重要問題之一。

從燃料乙醇的發展看，一方面，我國的自主研發能力還比較弱，缺乏具有自主知識產權的核心技術。目前國內以玉米、木薯等淀粉類為原料的生產技術已經進入商業化初期階段，以甜高粱、甘蔗等糖質類為原料基礎的燃料乙醇生產技術大多處于試驗示范階段，還需在優良品種選育、適應性種植、發酵菌種培育、關鍵工藝和配套設備優化、廢渣廢水回收利用等方面作進一步研究。而國外以淀粉、糖質類為原料的燃料乙醇生產技術已經十分成熟，并進入大規模商業化生產階段。此外，我國的纖維素乙醇還處在試驗階段，技術還有待完善，尤其是如何降低纖維預處理和纖維酶的成本，高效率的發酵技術等方面，總體而言與國外發達國家相比差距較大。另一方面，國內還缺乏以不同生物質為原料的燃料乙醇相關產品和技術標準。盡管我國于2001年頒布了變性生物燃料乙醇（GB18350－2001）和車用乙醇汽油（GB18351－2001）兩項強制性國家標準，在技術內容上等效采用了美國試驗與材料協會標準（ASTM）；但上述標準主要是基于淀粉類原料而制定的，而制備燃料乙醇的原料種類較多且生產工藝也大不相同，在某些技術指標上也會有所差異，單一基于淀粉類原料制定的標準在一定程度上制約了我國燃料乙醇產業的快速發展。

從生物柴油的發展看，我國主要采用化學酯化法生產生物柴油，已形成較完備的技術體系和方法，但由于酯化過程要進行水洗、除渣、酯化、分離、蒸餾、洗滌、干燥、脫色等一系列過程，因此，轉化率低，成本較高，而且產品質量難以保障。此外，雖然我國在2007年頒布了《柴油機燃料調和用生物柴油（BD100）國家標準》（GB/T20828－2007），但由于生物柴油的酸度、灰分、殘炭均高于石油類柴油，常會以B5或B20等BX類生物柴油與石化柴油混用。而我國至今沒有B5或B20標準，更沒有對生物柴油企業的生產設計和運行進行技術規范，生物柴油質量難以保證，導致難以進入中石油、中石化的銷售終端，大量生物柴油賣給企業用作燒鍋爐等用途，極大地制約了我國生物柴油產業的快速健康發展。

3、生產成本過高，商業化應用缺乏市場前景

從燃料乙醇看，目前，除巴西以甘蔗為原料生產的燃料乙醇成本可以與汽油相競爭外，其他國家燃料乙醇的成本都比較高，而我國燃料乙醇由于受原料成本高、耗能大、轉化率低等因素影響，燃料乙醇的生產成本更高；從生物柴油看，在原料價格高峰時，生物柴油的生產成本是每噸接近7000元，而售價是6000元左右。因此，不依靠政府補貼，大規模的商業化應用缺乏市場前景。

4、政策法規和市場環境尚需改進

雖然我國在2005年2月28日通過了《可再生能源法》，并于2007年8月出臺了《可再生能源中長期發展規劃》，但主要是以利用再生能源發電作為目標和重點的，缺乏對包括燃料乙醇、生物柴油等生物燃料開發利用的明確性規定。另外，在生物燃料產業發展方面缺乏利用稅收減免、投資補貼、價格補貼、政府收購等市場經濟杠桿和行政手段促進發展的政策性法規；而且，部分出臺的優惠政策行業內企業很難享受。此外，我國生物燃料產業的市場化競爭和運作環境也有待進一步完善。

二、我國生物燃料產業發展的路線圖

（一）發展目標

按照因地制宜、綜合利用、清潔高效的原則，合理開發生物質資源，以產業發展帶動技術創新，通過加強生物質的資源評價和規劃，健全生物燃料產業的服務體系，包括完善科技支撐體系，加強標準化和人才培養體系建設，完善信息管理體系等途徑促進生物燃料產業的發展，實現生物燃料產業發展從追趕型到領先型的轉變。到2020年，燃料乙醇年利用量達1000萬噸，生物柴油年利用量達200萬噸，年替代化石燃料1億噸標準煤。

（二）發展路線

近期（2011―2015年）：在燃料乙醇方面，應維持玉米乙醇、小麥乙醇的現有發展規模，繼續提高玉米乙醇、小麥乙醇項目的生產效率；重點發展木薯乙醇、馬鈴薯乙醇等非糧淀粉類燃料乙醇；努力完善木薯乙醇、馬鈴薯乙醇等非糧燃料乙醇的生產工藝，提高生產經濟性；進行甜高粱乙醇、甘蔗乙醇等糖類原料的直接發酵技術的示范；同時，加大纖維素遺傳技術研發力度，爭取在纖維素酶水解技術上有所突破；開展抗逆性能源植物的種植示范。在生物柴油方面，仍將維持以廢棄油脂為主，以林木油果等為輔的原料供給結構；開展高產木本油料種植技術研究；開展先進酯化技術示范；制定生物柴油技術規范和B5或B20等BX類生物柴油與石化柴油混用的產品標準，并建立國家級的質量監測系統。

中期（2016―2020年）：在燃料乙醇方面，加大以甜高粱等糖類作物為原料的燃料乙醇的產業化利用，應用耐高溫、高乙醇濃度、高滲透性微生物發酵技術，采用非相變分離乙醇技術；戊糖、己糖共發酵生產乙醇技術實現突破，纖維素乙醇進入生產領域；耐貧瘠能源作物在鹽堿地、沙荒地大面積種植，提高淀粉作物中淀粉含量、糖作物中的糖含量技術成功，燃料乙醇在運輸燃料中起到重要作用。在生物柴油方面，大力開發以黃連木、麻風樹等木本油料植物果實作為生物柴油主要原料的生物柴油，高產、耐風沙、干旱的灌木與草類規模化種植技術取得突破；高壓醇解、酶催化、固體催化等生物柴油技術廣泛應用。

遠期（2020年以后）：在燃料乙醇方面，燃料乙醇逐步替代汽油并探索利用更高熱值產品（如丁醇等）；植物代謝技術取得突破，減少木質素含量提高纖維素含量，大規模生產木質纖維類生物質燃料乙醇的工業技術開發成功并實現產業化。在生物柴油方面，以黃連木、麻風樹等木本油料植物果實作為生物柴油主要原料的生物柴油的生產工藝不斷成熟且生產經濟性不斷提高，規模不斷擴張；工程微藻法技術逐步完善并走向成熟且實現產業化。

三、促進我國生物燃料產業發展的保障措施

（一）統一思想，合理規劃，有序推進

向全社會廣泛宣傳發展生物燃料產業的重要意義，切實提高對發展生物燃料產業重要性的認識，把生物燃料產業的發展提高到國家經濟和社會發展的戰略高度予以考慮。同時，要借鑒先發國家在生物燃料產業發展過程中的經驗和教訓，仔細分析生物燃料產業發展過程中可能會出現的問題。此外，各地區也要按照因地制宜、統籌兼顧、突出重點的原則，做好生物燃料產業發展的規劃工作，根據生物質資源狀況、技術特點、市場需求等條件，研究制定本地區生物燃料產業發展規劃，提出切實可行的發展目標和要求，充分發揮好資源優勢，實現生物質能的合理有序開發，走出一條具有中國特色的生物燃料產業發展路徑。

（二）開展資源評價，發展能源作物

必須通過生物質資源的調查和評價工作，搞清各種生物質資源總量、用途及其分布，為發展生物燃料產業奠定良好基礎。一是開展調查研究，做好資源評價。二是在生物質資源普查與科學評價基礎上，制定切實可行的能源作物發展規劃，以確定在什么地方具有大規模種植何類能源作物的條件。在不毀壞林地、植被和濕地，不與糧爭地，不與民爭糧的原則下，調整種植業比例，優化種植結構，根據主要能源作物品種的性能、適宜的邊際性土地等資源數量、區域分布現狀，科學制訂能源作物的種植規劃。在種植基礎好、資源潛力大的地區，規劃建設一批能源作物種植基地，為生物燃料示范建設和規模化發展提供可靠的原料供應基礎。

（三）加大生物燃料產業前沿技術研究和產業化示范工作

必須要堅持點面結合、整體推進的原則，將近、中遠期目標相結合，并結合我國生物質資源特點，加大對生物燃料產業前沿技術和技術產業化研究的支持力度。一是制定生物燃料產業發展的技術路線圖，通過政府、企業和研究機構的共同工作，提出中長期需要的技術發展戰略，有利于幫助企業或研發機構識別、選擇和開發正確的技術，并幫助引導投資和配置資源。二是加強生物燃料產業技術的試點和產業化示范工作，設立生物燃料產業研究發展專項資金，增加研究開發投入，加大生物燃料產業技術的研發力度，加快推進生物燃料產業技術的科技進步與產業化發展。三是重視生物燃料產業技術和產品的標準體系建設，制定生物燃料產業技術和產品標準，發揮標準的技術基礎、技術準則、技術指南和技術保障作用，并建立國家級的質量監測系統加強市場監督工作，促進生物燃料產業的健康發展。

（四）加強財政、稅收和金融政策的引導和扶持

一是可以給予適當的財政投資或補貼，包括建立風險基金制度實施彈性虧損補貼、對原料基地給予補助、具有重大意義的技術產業化示范補助和加大面對生產生物燃料產品企業的政府采購等措施，以保證投資主體合理的經濟利益，使投資主體具有發展生物燃料項目的動力。二是加大對投資生物燃料項目的稅收優惠，包括對投資生物燃料項目的企業實行投資抵免和再投資退稅政策，對生產生物燃料產品的企業固定資產允許加速折舊，對科研單位和企業研制開發出的生物燃料新技術、新成果及新產品的轉讓銷售在一定時期可以給予減免營業稅和所得稅等措施，以鼓勵和引導更多的企業重視、參與生物燃料產業發展。三是積極引導金融資本投向生物燃料產業，包括對生物燃料龍頭企業實施貸款貼息，支持有條件的生物燃料企業發行企業債券和可轉換債券，支持符合條件的生物燃料企業以現有資產做抵押到境外融資以獲得國際商業貸款和銀團貸款，鼓勵和引導創業投資增加對生物燃料企業的投資等措施，鼓勵以社會資本為主體按市場化運作方式建立面向生物燃料產業的融資擔保機構，以降低生物燃料企業的融資成本，擴充和疏通生物燃料企業的融資渠道。

（五）加強部門間合作，建立產業服務配套體系，完善市場體系建設

篇12

近年來，我國密集烤房發展較快，2004年全國有各類密集烤房逾1.3萬座，2006年已達12.59萬座。就目前全國的烤煙生產狀況來看，烤房熱效率依然很低，烤煙節能潛力接近10億元/年，十分浪費。山東、貴州、云南等省積極研發生物質替代煤炭烘烤煙葉設備及技術，但在氣化爐研發方面無法突破高焦油難題。2011―2012年，山東臨沂煙草有限公司研發的第一、二、三代密集烤房生物質高效環保爐，應用于煙葉烘烤，以煤炭、生物質等為燃料，重點解決生物質燃料產生焦油問題，實現了節能、低排放、低污染、低消耗、降本增效、秸稈新型能源綜合利用和提高煙葉烘烤質量等目標[1-3]。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

第一代密集烤房生物質高效環保爐由山東臨沂煙草有限公司組織設計，山東百特機械設備有限公司生產。爐體高度為1 400 mm，直徑1 000 mm，容量為0.73 m3，重量1.2 t左右，爐膛燃燒室分為上、下2室，上室為二次燃燒室，下室為熱分解室。二次燃燒室進風管為含鎳耐高溫不銹鋼，在上、下室連接位置橫穿爐體。

第一代密集烤房生物質高效環保爐工作原理：燃料在熱解室內熱解氣化，熱量和未燃盡煙氣進入二次燃燒室，二次進風對二次燃燒室起助燃作用，提高二次燃燒室溫度，未燃盡煙氣和焦油在二次燃燒室高溫下能夠充分燃燒，達到節能、高效、低污染、低排放的目的[4-6]。

1.2 試驗方法

2011年6月17日、8月10日在山東省蒙陰縣聯城鎮塘子村分別進行了空爐燃燒試驗和中部煙葉烘烤試驗。

1.2.1 空爐燃燒試驗。在密集烤房條件相同的前提下，隧道式加熱設備以煤球為燃料，第一代密集烤房生物質高效環保爐以煙草秸稈為燃料進行空爐試驗，烤房內起始溫度是18 ℃，電機2.2 kW高速運轉，風機5.88 kW，將密集烤房進風門和排濕窗全部關閉，僅保持內循環。

1.2.2 中部煙葉烘烤試驗。在密集烤房相同條件下，分別使用第一代密集烤房生物質高效環保爐與隧道式加熱設備2種烘烤設備，對鮮煙素質相同的NC89中部煙葉，在每竿綁煙量、裝煙量相同的情況下，起始溫、濕度相同，溫、濕度變化同步進行，烘烤時間一致情況下，按照8點式烘烤工藝進行。煙葉外觀質量和內在化學成分分析煙樣采集選用烤后有代表性的煙葉[7]。

2 結果與分析

2.1 空爐燃燒試驗

從表1可以看出，第一代密集烤房生物質高效環保爐爐膛最高溫度比隧道式加熱設備最高溫度高出198 ℃（煤球熱值為20.9 MJ/kg），空爐試驗2種烘烤設備溫度同步進行，燃燒到80 ℃，生物質高效環保爐燃料成本比隧道式加熱設備成本節省207.66元，降低成本可達44.7%。

2.2 中部煙葉烘烤試驗

2.2.1 烘烤烘烤成本分析。從表2可以看出，第一代密集烤房生物質高效環保爐烘烤成本比密集烤房隧道式加熱設備節省0.83元/kg，降幅達40.9%。

2.2.2 外觀質量分析。從表3可以看出，以煙草秸稈為燃料的第一代密集烤房生物質高效環保爐與以煤球為燃料的隧道式加熱設備相比較，烤后煙葉外觀質量無明顯差異。

2.2.3 化學成分分析。從表4可以看出，2種烘烤設備烤后（下轉第206頁）

煙葉C3F煙葉化學成分無明顯差異。

2.2.4 經濟效益分析。從表5可以看出，第一代密集烤房生物質高效環保爐烤后煙葉在上等煙比例和均價方面略高于密集烤房隧道式加熱設備。

3 結論

試驗結果表明：第一代密集烤房生物質高效環保爐與隧道式加熱設備相比較，烤后煙葉在煙葉烘烤外觀質量、內在化學成分、經濟效益無明顯差異，中部煙葉烘烤成本節省0.83元/kg，降幅達40.9%。

4 參考文獻

[1] 余金龍，肖冬芳，文新忠.氣化爐在自控組合式密集烤房中的應用研究[J].現代農業科技，2011（20）：246-247，249.

[2] 宮長榮，潘建斌，宋朝鵬.我國煙葉烘烤設備的演變與研究進展[J].煙草科技，2005（11）：35-38.

[3] 崔志軍，孟慶洪，劉敏，等.煙草秸梗氣化替代煤炭烘烤煙葉研究初報[J].中國煙草科學，2010，31（3）：70-72，77.

[4] 李志民，羅會龍，鐘浩，等.煙葉密集烤房供熱設備分析比較及發展方向[J].煤氣與熱力，2011，31（7）：12-14.

篇13

生物質成型燃料；河南新能源產業

研究表明，生物質成型燃料在鍋爐中燃燒時，黑煙少，火力持久，燃燒充分，排放的飛灰少，碳化物、氮化物和硫化物都遠比煤低，而且其生產以農林剩余物為原料，可謂“取之不盡、用之不竭”，逐漸受到世界各國的重視。作為農業大省和新興工業大省，河南具有發展生物質成型燃料產業的基礎條件。探討其發展，對于緩解環境壓力和建設美麗河南意義重大。

一、河南省的基礎條件

作為產業鏈的兩端，資源與市場是產業發展的基礎。對于生物質成型燃料產業發展的資源條件，既要了解農林業生產情況，也要進行資源總量估算及潛力分析。對于其發展的市場條件，著重要了解市場容量的大小。因為該燃料是對秸稈、薪柴和煤炭等傳統能源的替代，替代水平無法直接估計，只能通過傳統能源現實消費量和發展趨勢來間接反映市場容量。

（一）資源條件河南是農業大省，根據全國土地面積普查，河南耕地面積為819.2萬公頃，僅次于黑龍江和四川。近8年來，該省農業種植面積一直維持在678.4萬公頃之上，2014年為474.67萬公頃。農業基礎設施的不斷完善和農業科技專項的順利實施，使占種植面積80%以上的糧食和油料產量呈逐年遞增的趨勢，2014年分別達到了5772.3萬噸和584.3萬噸。這些都為生物質成型燃料產業的發展提供了良好的資源基礎和重要保證。河南人均森林面積僅為全國平均水平的1/5，人均森林蓄積僅為其1/7，但分布集中、以商品林為主。這為林業“三剩物”的采集提供了一定便利條件。根據2014年河南省農作物產量、果樹樹枝產量以及林業生產情況，參考有關學者提出的谷草比和折算系數（見表1和表2）測算，2014年河南農林剩余物資源總量約為11933.77萬噸。一般情況下，生產1噸生物質成型燃料約需農林剩余物1.1噸。按此計算，資源總量可供生產10848.88萬噸生物質成型燃料。從發展趨勢看，1995年～2014年，河南農林剩余物資源總量穩步增長，年均增長率約3.16%，特別是在實施農業稅免除政策的2006年，資源總量從2005年的8189.62多萬噸陡增至9241.92多萬噸。不難看出，盡管工業化、城鎮化和現代化的步伐在加快，但河南農林剩余物資源潛力巨大。

（二）市場條件就生活用能而言，經粗略估計，2014年河南農村居民秸稈和薪柴的消費量折合標準煤約為550.31萬噸，煤炭消費量折合標準煤約為307.77萬噸，上述3種能源消費量合計可達858.08萬噸標準煤。對于生物質成型燃料產業而言，這個數字意味著巨大的市場空間。2014年，河南農村能源商品化率和優質化率分別為50.08%和21.87%，較1995年均有大幅提高，特別是在2004年之后二者就呈現出快速增長的局面（見圖1）。可見，隨著社會經濟的發展，河南農戶能源消費更加追求便捷和清潔。在農村生活能源消費結構發生深刻變化的過程中，生物質成型燃料產業應該有所作為。2014年，河南生產用能中煤炭消費量為23645.04萬噸，大部分被用于加工轉換。基于1995年～2014年的數據，預計到2020年，河南該部分煤炭消費量將達到55476.07萬噸，相當于2014年的2倍還要多。面對龐大的現實消費量以及迅猛的增長，環境壓力可想而知。隨著生態環境建設進入政府績效考核體系，河南加快了工業鍋爐的拆改步伐，2014年更是在全省范圍內實施“藍天計劃”工程。在工業鍋爐改拆過程中，天然氣價格昂貴且往往壓力不夠，生物質成型燃料必將占有一席之地。

二、現狀與問題

（一）現狀1.產業規模初步形成。目前，河南已有十余家規模較大的生物質成型燃料生產企業，年生產能力超過150萬噸，銷售量在100萬噸左右。其中，注冊資金1000萬元以上的有5家，年生產能力均超過10萬噸。這些企業重點分布在南陽、商丘和鄭州。南陽和商丘的企業多屬于資源導向型；鄭州的企業多屬于市場導向型。2.經濟效益整體顯著。實地調研發現，河南大多數企業經營良善，產品除了滿足本省場外，在湖北、河北、安徽和陜西等周邊省份也有一定的市場。受訪企業一般都有10%以上的成本利潤水平，部分企業甚至會達到25%左右的回報。3.市場投資熱情高漲。隨著各地治污力度的加大以及燃煤鍋爐的改造，市場對于生物質成型燃料前景普遍看好，投資熱情日益高漲。

（二）存在的問題1.原料收集困難。農村青壯年勞動力紛紛出外打工，留守在家的老年人根本不愿或者無力對秸稈進行收集，使雇工成本不斷上漲，生產企業難以承受。另外，小地塊的土地家庭經營模式不利于機械化收獲和大包捆扎，嚴重影響了原料收集的效率。2.生產能力過剩。大多數的加工基地生產能力在1萬噸以上，但實際上生產銷售量都在0.7萬噸左右，存在著生產能力過剩的現象，這與企業低水平重復建設有關。一些企業缺乏項目論證，片面追求效率，顛倒了效率與效益的關系。市場需求飽滿的情況下，效率與效益是一致的，高效率會帶來高效益；在市場需求不足的情況下，效率與效益是對立的，高效率不一定會帶來高效益。3.市場營銷意識不強。首先，出于規模效益考慮，企業缺乏到農村中推廣的熱情，這一龐大的市場被忽略。而在瑞典、芬蘭、德國等歐洲國家，超過半數的生物質成型燃料為居民生活使用，主要用于供暖系統。其次，企業營銷手段單一，缺乏積極的宣傳和營銷。4.政府重視程度不夠。突出表現在各種能源規劃還是熱衷于規模大、經濟效益明顯的火電項目和核電項目，而對于生態環境效益更加明顯的生物質能源項目著力較少，特別是對屬于第二代生物質能源的成型燃料更是缺乏熱情。從一定意義上說，過于重視大型能源項目，會吸引人們的注意力和大量的投資資金，從而對生物質成型燃料產業的發展造成干擾。

三、對策建議

（一）企業層面1.科學選擇經營戰略模式。單一化經營的企業，可借鑒分布式能源的理念，采用“公司+基地+農戶”的模式。這種模式在基地層面采用小規模經營，每個基地年生產能力不超過1萬噸為宜。基地是成本中心，因此，應盡量靠近原料地或目標市場；公司層面是利潤中心，集中負責人事、投資、財務、技術和銷售等工作，在這些方面發揮規模效應。多元化經營企業可采用市場相關型、原料相關型、技術相關型和產品再加工型4種模式。市場相關型是指企業立足當前市場，盡可能提供相關的產品和服務，從當前市場賺取盡可能多的利益。這要求企業具備相當的技術實力，一般以提供附加服務為主，如維修、檢測等。其中，合同能源管理（EMC）是能源生產企業提供的最為常見的服務項目。原料相關型是指企業充分利用生產加工過程中的邊角料生產成型燃料。這種模式既能減少原料收集的成本，保證原料的供應而不至于出現中斷現象，又會使得邊角料不至于被低價出售或浪費掉。靠近農業主產區從事糧油加工的企業或靠近林區的木材加工廠或林場可考慮此模式。技術相關型是指企業利用技術研發優勢，延長產業鏈，從事成型燃料的生產。生產生物質成型設備或者燃燒鍋爐的大型企業通過成型燃料的生產，有利于將自身技術優勢發揮到最大，減少生產過程中的不穩定因素，并能及時發現技術短板。產品再加工型是指將生物質成型燃料再進一步加工，以熱能的形式供應市場。該模式的優點在于最終產品形式為老百姓喜聞樂見，缺點是本來成型燃料價格就高，使用成本更高。該模式以完整產業鏈的聯產形式較好，以便充分降低中間成本，使得最終產品價格不至于太高。2.合理規劃原料供應。小型企業可采用直接收購模式或代加工模式。直接收購模式是指生產企業到農村上門收購原料或者由農戶直接把原料運到企業賣掉，該模式都只能是小批量、多頻次的采購，規模效應小，供應也會因為突發事件而變得不夠穩定，其收集半徑在10～20公里之間。代加工模式是指農戶將農林剩余物運到企業加工后，再自行拉回使用，并支付企業加工費。大中型企業可采用代購點模式或原料基地模式。代購點模式是指在方圓20公里之外設置收購點，代購點負責附近區域的原料收集、保管和運輸工作。代購點既可以是企業自己設置，也可以采用形式。原料基地模式比代購點模式又進了一步，是指將收購點建設成原料初加工基地，將收集來的原料在當地晾曬、挑揀和粉碎后，再運往企業集中加工。該模式可實現原料供應的規模化甚至產業化，是發展方向。3.定位高端市場營銷策略。生物質成型燃料生產企業是不可能靠低價競爭的，一方面，由于原料收集困難使其生產成本居高不下；另一方面，該產品屬于小眾產品，市場需求量較小；熱效值與生物質成型燃料相當的中檔煤炭價格的持續走低，也使其沒有價格優勢可言。基于清潔安全能源產品的定位，在產品策略方面，企業應加大研發力度，不斷提高質量，重點放在對清潔性和安全性的追求上，而不是致密性和熱效值的追求上。在價格策略方面，不能完全根據熱效值確定其與煤炭的比價關系，要考慮產品特性及用戶需求。在渠道策略方面，應注意通過試點、代銷等方式開拓農村特別是基地周邊村莊。在促銷策略方面，形象設計應著重圍繞尊享健康快樂的生活展開，宣傳的理性訴求點應突出清潔、安全和健康等方面，感性訴求點應放在對留守老人的關愛上以及對操持家務的妻子的呵護上或者對社會責任的承擔上。

（二）政府層面1.完善激勵政策。對于可再生能源行業，激勵應是全過程的。對生物質成型燃料產業激勵的范圍應包括原料收集、技術研發、生產經營、用戶消費等方面。考慮到財政力量有限，可將其中的原料收集和用戶消費作為激勵的重點。對于原料收集和用戶消費的激勵，都可采用直補方式給予農戶；對于技術研發和生產經營活動的激勵，可采用專項基金、稅收優惠、銀行貼息貸款和政府擔保貸款等方式。關于資金來源，可考慮將每個縣市設立的每年數以百萬元而又使用效果不佳的禁燒基金拿出來，將焚燒秸稈的罰款也歸入禁燒基金；各級政府也可將支持化石能源以及發展較為成熟的可再生能源的資金拿出一部分，用于支持成型燃料。2.規范政策。一是加強項目審批，既防止一些地方政府追求生態政績，一窩蜂建廠，導致爭原料、爭市場等不良現象；也要防止一些私營企業盲目拍腦袋上馬項目，造成魚目混珠和產能過剩。二是強化補助管理，既防止將煤摻在生物質成型燃料中套取資金，也要防止多元化生產的企業通過虛假會計，將其他產品收入計入生物質成型燃料，虛增銷售收入。三是強制用戶購買，除“藍天計劃”要求污染企業限期拆改外，加強政府采購也是有益的支持措施。

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