首页资料文库正文

生物柴油范文10篇

时间：2023-03-24 18:48:09

生物柴油

生物柴油范文篇1

关键词:生物柴油柴油清洁应用展望

柴油作为一种重要的石油连炼制产品，在各国燃料结构中占有较高的份额，以成为重要的动力燃料。随着世界范围内车辆柴油化趋势的加快，未来柴油的需求量会愈来愈大，而石油资源的日益枯竭和人们环保意识的提高，大大促进了世界各国加快柴油替代燃料的开发步伐，尤其是进入了20世纪90年代，生物柴油以其优越的环保性能受到了各国的重视。

1环境保护推动柴油标准的不断提高

目前世界每年新车产量大约5000万辆，全世界汽车保有量大约7.5亿辆（含摩托车）。随着汽车工业的快速发展，汽油和柴油的用量随汽车保有量的增加而增加，同时也带来了汽车尾气污染等问题。近20年来，虽然在改善油品燃烧过程、尾气净化等方面都取得了很大进展，但仍然不能满足要求。为了改善汽车的运行性能和降低汽车尾气中害物质的排放量，美国、欧洲和日本汽车工业协会1998年6月4日提出了汽车燃料质量国际统一标准即"世界燃油规范"Ⅲ类标准。柴油"世界燃油规范"Ⅱ类、Ⅲ类标准（见表1、表2）。由表1、表2可以看出，Ⅱ类标准在目前基础上，提出了芳烃含量的限制，对硫含量、十六烷值等提出了更高的标准，Ⅲ类标准则在各项指标上比Ⅱ类标准都有更严格的规定。

表1柴油"世界燃油规范"Ⅱ类标准

--------------------------------------------------------------------------------

项目质量指标

--------------------------------------------------------------------------------

十六烷值≥53

硫含量（质量分数），%≤0.03

总芳烃含量（质量分数），%≤25

多环芳烃含量（体积分数），%≤5

95%馏车温度/℃≤355

--------------------------------------------------------------------------------

表2柴油"世界燃油规范"Ⅲ类标准

--------------------------------------------------------------------------------

项目质量指标

--------------------------------------------------------------------------------

十六烷值≥55

硫含量（质量分数），%≤0.003

总芳烃含量（质量分数），%≤15

多环芳烃含量（体积分数），%≤2

95%馏车温度/℃≤340

--------------------------------------------------------------------------------

随着我国汽车拥有量的急剧上升，大量的燃油被消耗，汽车尾气中污染物的排放量越来越大，汽车尾气已成为我国大气污染重要的原因。为保护环境，改善大气质量，我国国家质量技术监督局最近颁布了柴油机排放控制新标准（见表3）。新标准采用了联合国欧洲经济委员会汽车排放法规体系，使我国对新柴油机车的排放要求达到欧洲20世纪90年代初期的水平。

表3我国柴油机排放新控制标准g/kW.h

实施阶段实施日期COHCNOXPA

≤85kW＞85kW

011997-10-0111.22.414.41.100.92

022000-10-014.51.18.00.610.36

032005-10-014.01.17.00.150.15

我国目前的车用无铅汽油和柴油标准介于世界燃油规范Ⅰ类油和Ⅱ类油水平之间，要满足汽车达到欧洲Ⅰ类排放标准都困难，更无法满足入世及举办奥运会的要求。为此，中国石化集团公司要求在清洁油品生产方面作出更大努力，以满足国家标准的要求。

2生物柴油的主要特性

炼油企业为了向市场提供清洁油品使燃烧柴油尾气排放达到标准要求，需要采取以下三种措施：一是要有性能优异的深度加氢脱硫催化剂，以脱除难以加氢脱硫的4，6-二甲基苯并噻吩等芳香基硫化合物；二是要有抗硫的贵金属芳烃饱和催化剂，能使芳烃加氢饱和在较低压力下进行，以节省投资；三是要有提高十六烷值的工艺。而生物柴油以其优异的环保性能可很容易达到"世界燃油规范"的柴油Ⅱ、Ⅲ类标准要求。

众所周知，柴油分子是由15个左右的碳链组成的，研究发现植物油分子则一般又14～18个碳链组成，与柴油分子中碳数相近。因此生物柴油就是一种用油彩籽等可再生植物油加工制取的新型燃料。按化学成分分析，生物柴油燃料是一种高脂酸甲烷，它是通过以不饱和油酸C18为主要成分的甘油脂分解而获得的[1]。与常规柴油相比，生物柴油下述具有无法比拟的性能。

（1）具有优良的环保特性。主要表现在由于生物柴油中硫含量低，使得二氧化硫和硫化物的排放低，可减少约30%（有催化剂时为70%）；生物柴油中不含对环境会造成污染的芳香族烷烃，因而废气对人体损害低于柴油。检测表明，与普通柴油相比，使用生物柴油可降低90%的空气毒性，降低94%的患碍率；由于生物柴油含氧量高，使其燃烧时排烟少，一氧化碳的排放与柴油相比减少约10%（有催化剂时为95%）；生物柴油的生物降解性高。

（2）具有较好的低温发动机启动性能。无添加剂冷滤点达-20℃。

（3）具有较好的润滑性能。使喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率低，使用寿命长。

（4）具有较好的安全性能。由于闪点高，生物柴油不属于危险品。因此，在运输、储存、使用方面的有是显而易见的。

（5）具有良好的燃料性能。十六烷值高，使其燃烧性好于柴油，燃烧残留物呈微酸性使催化剂和发动机机油的使用寿命加长。

（6）具有可再声性能。作为可再生能源，与石油储量不同其通过农业和生物科学家的努力，可供应量不会枯竭。

生物柴油的优良性能使得采用生物柴油的发动机废气排放指标不仅满足目前的欧洲Ⅱ号标准，甚至满足随后即将在欧洲颁布实施的更加严格的欧洲Ⅲ号排放标准。而且由于生物柴油燃烧时排放的二氧化碳远低于该植物生长过程中所吸收的二氧化碳，从而改善由于二氧化碳的排放而导致的全球变暖这一有害于人类的重大环境问题。因而生物柴油是一种真正的绿色柴油。

3生物柴油的应用现状

在国际市场上，生物柴油根据等级和纯度的不同，价格在250美元/t以上。目前在美国、欧洲、亚洲的一些国家和地区已开始建立商品化生物柴油生产基地，并把生物柴油作为代用燃料广泛使用。

生物柴油使用最多的是欧洲，份额已占到成品油市场的5%。目前在欧洲用于生产生物柴油的原料主要为菜籽油，目前的生物柴油标准也主要是参照菜籽油的生物柴油标准品质作出的，表4为现阶段生物的德国标准。1999年，欧盟共生产出3.90*105m3生物柴油。2000年初德国的总生物柴油生产量已达450kt，并有逐年上升的趋势。德国凯姆瑞亚.斯凯特公司自1991年起开发研制了用植物油如菜籽油生产生物柴油的工艺和设备。目前利用该公司的工艺和设备已在德国和奥地利等欧洲国家建起了多个生物柴油生产工厂，最大产量达300t/d。表5是德国凯姆瑞亚.斯凯特公司开发生产的生物柴油与普通柴油主要性能比较，可以看出，生物柴油在冷滤点、闪点、燃烧功效、含硫量、含氧量、燃烧耗氧量、对水源的危害方面优于普通柴油，而其他指标与普通柴油相当。

在美国，生物柴油的产量由1999年的1892.5m3猛增到2000年的18925m3。目前已有纯态形式的生物柴油燃料和混合生物柴油燃料，在汽车上实际使用超过1.6*107km的实验基础。纯态形式的生物柴油又称为净生物柴油，已经被美国能源政策法正式列为一种汽车替代燃料。依据原料和生产商的不同，目前美国净生物柴油的价格不及0.515～0.793美元/L；含80%生物柴油成分的混合生物柴油的市场价格，每升比传统柴油要贵7.93～10.57美分。

日本1995年开始研究生物柴油，在1999年建立了259L/d用煎炸油为原料生产生物柴油的工业化实验装置，该装置可降低原料成本。目前日本生物柴油年产量可达400kt。

4生物柴油的生产方法

目前生物柴油主要是用化学法生产，即用动物和植物油脂和甲醇或乙醇等低碳醇在酸或者碱性催化剂和高温（230～250℃）下进行转酯化反应，生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯，在经洗涤干燥即得生物柴油。甲醇或乙醇在生产过程中可循环使用，生产设备与一般制油设备相同，生产过程中可产生10%左右的副产品甘油。

目前生物柴油的主要问题是成本高，据统计，生物柴油制备成本的75%是原料成本。因此采用廉价原料及提高转化从而降低成本是生物柴油能否实用化的关键。美国已开始通过基因工程方法研究高油含量的植物。日本采用工业废油和废煎炸油。欧洲是在不适合种植粮食的土地上种植富油脂的农作物。

但化学法合成生物柴油有以下缺点：工艺复杂、醇必须过量，后续工艺必须有相应的醇回收装置，能耗高；色泽深，由于脂肪中不饱和脂肪酸在高温下容易变质；酯化产物难于回收，成本高；生产过程有废碱液排放。

为解决上述问题，人们开始研究用生物酶法合成生物柴油，即用动物油脂和低碳醇通过脂肪酶进行转酯化反应，制备相应的脂肪酸甲酯及乙酯。酶法合成生物柴油具有条件温和，醇用量小、无污染排放的优点。但目前主要问题有：对甲醇及乙醇的转化率低，一般仅为40%～60%，由于目前脂肪酶对长链脂肪醇的酯化或转酯化有效，而对短链脂肪醇如甲醇或乙醇等转化率低。而且短链醇对酶有一定毒性，酶的使用寿命短。副产物甘油和水难于回收，不但对产物形成抑制，而且甘油读固定化酶有毒性，使固定化酶使用寿命短。

5生物柴油的应用前景分析

生产和推广应用生物柴油的优越性是显而易见的：（1）原料易得且价廉。用油菜籽和甲醇为生产原料，可以从根本上摆脱对石油制取燃油的依赖。（2）有利于土壤优化。种植油菜可与其他作物轮种，改善土壤状况，调整平衡土壤养分，挖掘土壤增产潜力。（3）副产品具有经济价值。生产过程中产生的甘油、油酸、卵磷脂等一些副产品市场前景较好。（4）环保效益显著。生物查燃烧时不排放二氧化硫，排出的有害气体比石油柴油减少70%左右，且可获得充分降解，有利于生态环境保护。此外生物柴油由于竞争力不断提高、政府的扶持和世界范围内汽车车型柴油化的趋势加快而前景更加广阔。

5.1生物柴油的竞争力不断提高

从世界范围来看，目前世界上含硫原油（含硫量0.5%～2.0%）和高硫原油（含硫量在2.0%以上）的产量已占世界原油总产量的75%以上，其中含硫量在1%以上的原油占世界原油总产量的55%以上，含硫量在2%以上的原油也占30%以上。目前全球炼油厂加工的原油平均相对密度是0.8514，平均含硫量是0.9%；在2000年以后，平均相对密度将上升到0.8633，含硫量将上升到1.6%。炼油厂要在现有基础上，使柴油含硫量低、有良好的安定性及润滑性、较高的十六烷值和清净性，必须在装置调整上投入大量资金，并由此带来油品生产成本的提高，在这方面，各发达国家的炼厂均投入了重金。从美国的情况看，美国从20世纪90年代初启动油品清洁化，已累计投入了300多亿美元。由此造成的油品成本提高使目前美国炼厂吨毛利仅在每桶1美元左右，维持微利状态，有的企业甚至亏损；从欧洲的情况来说，欧洲炼油厂要达到2000年欧盟燃油规格，估计需要投资200亿～300亿美元。欧洲石油工业协会估计的投资更高，该组织认为要达到2000年和2005年的柴油规格，需要投资440亿～500亿美元。

随着生物柴油生产工艺的改进，使用生物柴油的发动机即可使用普通柴油的发动机（对有些机型仅需换密封圈和滤芯），无需作任何改动，生物柴油可与普通柴油在油箱中以任何比例相混，并对驾驶动无任何影响，驾驶者根本无法区分两者的驾驶动力差别。加之柴油替代燃料所用原料随着规模种植价格日趋低廉，使柴油替代燃料的生产成本逐步下降，与常规柴油的价格正在缩小，如美国生物柴油的价格已从每升1.06美元降到0.33～0.59美元，这个价格与普通柴油的价格差不多。

5.2政府对生物柴油的扶持政策

目前许多国家如美国、德国、法国、丹麦、意大利、爱尔兰和西班牙等对生物柴油采取了相应的扶持政策。为了进一步鼓励使用生物柴油，美国农业部决定今后两年每年拿出1.5亿美元补贴生物柴油等生物燃料的使用，目前美国至少有5个州正在考虑制订税收鼓励政策。目前在欧洲生产生物柴油可享受到政府的税收政策优惠，其零售价低于普通柴油（如在德国加油站生物柴油的零售价格目前为约1.45马克/L，而柴油为1.60马克/L）。据Frost&Sullivan企业咨询公司最新发表的"欧盟生物柴油市场"报告，为实现"京都协议"规定的目标（在2008-2012年，欧盟将减少二氧化碳排放量8%），欧盟即将出台鼓励开发和使用生物柴油的新规定，如对生物柴油免征增值税，规定机动车使用生物动力燃料占动力燃料营业总额的最低份额。新规定的出台不仅有助于欧盟生物柴油市场的稳定，而且生物柴油营业额将从2000年的5.035亿美元猛增至24亿美元，平均年增25%。

5.3现代柴油机促使汽车车型柴油化的趋势加快

在欧洲，1999年新购柴油轿车比例约为30%，法国甚至达到48%。2000年，欧洲市场上柴油轿车的销售量达到440万辆，比1995年翻了一倍。现在经济型轿车主要生产厂商如大众、雷诺、欧宝和福特的顾客中，几乎有一半需要柴油车。目前，在欧洲轿车市场上，新型柴油轿车购买率达30%，专家预言：到2006年，欧洲每2辆新车中就有1辆是柴油车。在美国市场上，商用车（即我国所称的卡车、客车）的90%为柴油车；在日本，将近10%的轿车是柴油轿车，38%的商用车为柴油车。美国、日本及欧洲的重型汽车全部使用柴油机为动力。许多国家在税收、燃料供应等方面予以政策上的倾斜，敦促柴油发动机的普及和发展。我国柴油汽车生产比例已由1990年的15%上升到1998年的26%。1997年我国生产的重型载货汽车和大型客车全部采用柴油发动机；65.9%中型载货汽车采用柴油发动机，53.5%中型客车采用柴油发动机；55.4%和29.4%的轻型载货汽车、轻型客车也开始采用柴油发动机。我国1994年颁布的《汽车工业产业政策》明确提出，总重量超过5t的载客汽车载货汽车在2000年后主要采用柴油为燃料。在未来的几年，是中国汽车工业腾飞的时代。因此，我国柴油车产量的增长趋势还将继续下去，汽车柴油化是中国汽车工业的一个发展方向。

汽车车型柴油化趋势的加快主要是由于现代柴油机采用了电控发动机控制系统、高压燃油直喷式燃烧系统以及废气排放控制装置，已完全克服了传统柴油机的缺点，能够满足现行的国际排放标准，而这些装置和技术要求柴油含硫量低，有良好的安定性及润滑性，较高的十六烷值和清净性等。随着现代柴油机使用生物柴油燃料技术的成熟，目前在世界范围内出现的这种汽车车型柴油化趋势会进一步加快。据专家预测，在2010年以前，是柴油需求年均增长3.3%，到2010年，世界柴油的需求量将从目前的38%增加到45%。而世界范围内柴油的供应量严重不足，给生物柴油留下广阔的发展空间。

6我国发展生物柴油的原料分析及发展建议

柴油的供需平衡问题也将是我国未来较长时间石油市场发展的焦点问题。业内人士指出，到2005年，随着我国原由加工量的上升，汽油和煤油拥有一定数量的出口余地，而柴油的供应缺口仍然较大。我国柴油产量到2005年预计可达到80.5Mt，仍缺口600～2400kt。预计到2010年柴哟的需求量将突破100Mt，与2005年相比，将增长24%；至2015年市场需求量将会达到130Mt左右。近几年来，尽管炼化企业通过持续的技术改造，生产柴汽比不断提高，但仍不能满足消费柴汽比的要求。目前，生产柴汽比约为1.8，而市场的消费柴汽比均在2.0以上，云南、广西、贵州等省区的消费柴汽比甚至在2.5以上。随着西部开发进程的加快，随着国民经济重大基础项目的相继启动，柴汽比的矛盾比以往更为突出。因此，开发生物柴油不仅与目前石化行业调整油品结构提高柴汽比的方向相契合，而且意义深远。

国内也已研制成功利用菜籽油、大豆油、米糠油脚料、工业猪油、牛油及野生植物小桐籽油等作原料，经预酯化、再酯化射干难产生物柴油的工艺。高品质的原料是生产高品质生物柴油和取得高收率的基本保证。由于双低菜籽油生产的生物柴油含硫量低，从而使该菜籽油生物柴油具有好的排放标准，因此目前在欧洲普遍栽种双低菜籽。就目前而言，每公顷土地可生产约30t菜籽（含油量约40%）。我国有很多地区油菜籽种植面积很大，在加工传统的食用油的同时不失时机地开发生产生物柴油燃料是油菜籽利用的一个重要方向。另外，研究发现棉籽油与双低菜籽油的脂肪酸组成相似，因此在我国采用棉籽油作为生物柴油的原料还是可行的。当然，此时的棉籽油生物柴油标准需要按照中国的实际作相应的调整。

1t油菜籽可制取约160kg生物柴油，同时可副产16kg甘油。而纯度高达99.7%的特级甘油价格为2000美元/t。因此，制取生物柴油与精致甘油工艺联产，将能取得较为理想的经济效益。若能建年产100kt具有一定工业化生产规模的生物柴油装置，其经济效益更为可观。近几年来，生物柴油燃料已被越来越多的重视，在美国和欧洲已开始建立商品化生产，市场很有吸引力，原料也不会存在问题，因此，有很多大公司纷纷开拓这一业务，期望在开始时就能占领市场。南斯拉夫在五、六年前已研制成功这项技术且已生产，后因经济困难而停产，测试数据表明，南斯拉夫的技术水平同德国、意大利等国的相同，可探讨与南斯拉夫合作帮助我国发展这一技术。

生物柴油范文篇2

关键词:生物柴油柴油清洁应用展望

1环境保护推动柴油标准的不断提高

表1柴油"世界燃油规范"Ⅱ类标准

--------------------------------------------------------------------------------

项目质量指标

--------------------------------------------------------------------------------

十六烷值≥53

硫含量（质量分数），%≤0.03

总芳烃含量（质量分数），%≤25

多环芳烃含量（体积分数），%≤5

95%馏车温度/℃≤355

--------------------------------------------------------------------------------

表2柴油"世界燃油规范"Ⅲ类标准

--------------------------------------------------------------------------------

项目质量指标

--------------------------------------------------------------------------------

十六烷值≥55

硫含量（质量分数），%≤0.003

总芳烃含量（质量分数），%≤15

多环芳烃含量（体积分数），%≤2

95%馏车温度/℃≤340

--------------------------------------------------------------------------------

表3我国柴油机排放新控制标准g/kW.h

实施阶段实施日期COHCNOXPA

≤85kW＞85kW

011997-10-0111.22.414.41.100.92

022000-10-014.51.18.00.610.36

032005-10-014.01.17.00.150.15

2生物柴油的主要特性

（2）具有较好的低温发动机启动性能。无添加剂冷滤点达-20℃。

（3）具有较好的润滑性能。使喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率低，使用寿命长。

（4）具有较好的安全性能。由于闪点高，生物柴油不属于危险品。因此，在运输、储存、使用方面的有是显而易见的。

（5）具有良好的燃料性能。十六烷值高，使其燃烧性好于柴油，燃烧残留物呈微酸性使催化剂和发动机机油的使用寿命加长。

（6）具有可再声性能。作为可再生能源，与石油储量不同其通过农业和生物科学家的努力，可供应量不会枯竭。

3生物柴油的应用现状

4生物柴油的生产方法

5生物柴油的应用前景分析

5.1生物柴油的竞争力不断提高

5.2政府对生物柴油的扶持政策

5.3现代柴油机促使汽车车型柴油化的趋势加快

6我国发展生物柴油的原料分析及发展建议

生物柴油范文篇3

我国现有一定数量的野生光皮树资源，但呈散生分布状态。据统计，目前江西和湖南两省有相对集中的光皮树资源约5336万平方米（8万亩）。野生的光皮树资源远远不能满足生产生物柴油的需要。

“十一五”期间，我国将建设能源林示范基地80多万公顷，以满足600万吨生物柴油和装机容量1500万千瓦年发电原料供应的林业生物质能源发展目标。国家规划在湖南、湖北、江西等省发展光皮树5万公顷。可见，光皮树的种植前景广阔。

光皮树的主要用途有：

1．生产生物柴油。以光皮树油为原料生产的生物柴油与0＃石化柴油燃烧性能相似，是一种安全、洁净的生物质燃料油。

2．生产食用油。光皮树的果肉及种子富含油脂，可供食用及药用，是主要的木本油料树种。

3．木材的利用价值。光皮树木材细致均匀，纹理直,坚硬,易干燥,车旋性能好,可供建筑、雕刻和制作家具、农具、胶合板等用。

4．酿蜜。光皮树还是良好的蜜源植物，花可供蜜蜂采蜜。

5．园林观赏。光皮树树姿优美、树冠舒展、干直挺秀、树皮斑斓、叶茂荫浓，初夏满树银花，是理想的行道树、庭荫树。

6．肥料。榨油后得到的油饼是良好的生物肥料或饲料，可以帮助农民发展畜牧水产业，促进农林牧副业全面发展。

二、光皮树的适栽区域

光皮树广泛分布于黄河流域及其以南的陕西、甘肃、浙江、江西、福建、河南、湖南、湖北、广东、广西、四川、贵州等省区，以湖南、江西、湖北等省最多,垂直分布在海拔1130米以下。

光皮树喜生长在排水良好的壤土，根深，萌芽力强，喜光，耐旱，对土壤适应性较强，在微盐碱性的沙壤土和富含石灰质的黏土中均能正常生长。抗病虫害能力强。耐寒，一般可忍受-18～-25℃的低温。

在排水良好、湿润肥沃的土壤上生长旺盛。引种栽培时间以落叶后、萌芽前为好。

三、种植成本及预期效益

光皮树比较耐粗放，野生状态下生长在石缝中都能正常开花、结果。但作为产果的经济树种进行栽培时，还得有一定量的投入。投入的多少与作业方式、山场条件等密切相关。种植的当年投入最大。现以机械化作业、单位面积667平方米（1亩）、栽植实生苗为例介绍其种植效益。

①割灌机割除杂草、灌木，费用30元；

②植树机挖穴（74～110穴、规格60厘米×60厘米×60厘米），费用22.2～33元；

③基肥（厩肥或土杂肥、火烧土或草木灰、石灰、钙镁磷肥等），费用148～220元；

④苗木74～110株，费用37～55元；

⑤栽植费用20～30元；

⑥中耕费用35～50元；

⑦农药、肥料费用55元；

⑧其他用工等费用50元。

共计397.2～523元。

第二年、第三年、第四年、第五年的中耕垦抚、修剪、农药、肥料等费用各180元左右。前五年的投入在1117.2～1225元左右。第5～6年始花、挂果，第9～10年开始进入丰产期。

从现有产果树的采种情况来看，丰产期前产量很低，进入丰产期后，每株产量最高可达50公斤左右。出油率一般在20%～30%之间。

四、投资建议

1．尽管光皮树的天然分布范围很广，但最适栽的范围主要集中在江西、湖南、湖北，人工栽培以这三省为好。

生物柴油范文篇4

（一）美国的“能源农场”策略

为了控制中东地区的石油资源，美国在军备支出方面付出巨大代价，美国政府逐渐认识到把资金投给动荡不安的中东还不如投给国内的农场主。美国的能源农业是以燃料酒精为突破口发展起来的。在上世纪70年代初，美国开始利用玉米为原料生产燃料酒精，80年代后期，由于石油价格走低，燃料酒精产业的发展一度处于停顿状态。近年来，受石油价格大幅上涨的影响，燃料酒精再次得到重视，生产规模迅速增大。美国人少地多，农业生产发达，玉米等农产品过剩，以粮食为原料生产燃料酒精具有良好的产业化条件和基础。目前，美国玉米酒精年产量已达1000万吨，其中，912万吨被添加到汽油中，替代了运输用能源的3%，在中西部12个州这一比例甚至达到了5%～10%。

为了推动能源农业的发展，美国在总体部署、市场供应、税收优惠、资金支持、技术开发等方面做出了系统的安排。

1.总体部署。1990年以来，美国出台了一系列的法令法规推动生物质能源的使用。例如，1994年，美国环境保护委员会（EPA）规定，以燃料酒精为主的可再生清洁燃料在大城市必须全年供应：1998年，国会通过《汽车替代燃料法》，鼓励使用燃料酒精作为替代能源。1999年，美国总统签署的一项国家战略计划提出，到2020年，生物质燃油将取代石化类燃油消费量的10%。2005年实施的《国家能源政策法》规定，销售的汽油中必须包含一定比例（将逐年递增）的生物质能源燃料，在未来的5年内，燃料酒精的产量将增加一倍，到2012年，汽油中添加酒精的数量要达到80亿加仑（2430万吨），2013年，可再生能源要占全部能源的7.5%以上。2005年，美国农业部（USDA）宣布实施综合能源战略，支持燃料酒精、生物柴油等可再生能源的开发、生产和使用，成立能源理事会，协调与美国能源部、环保局等部门的合作，监督综合能源战略的实施。

美国通过以上法令法规，从总体上对生物质能源的开发利用进行了规划，以法律手段为能源农业的发展提供了保障。

2.市场供应。2005年的《国家能源政策法》要求汽油中必须添加一定比例的燃料酒精，能源部门也通过政策规定，联邦、州和公共部门必须有一定比例的车辆使用生物柴油。为保证了燃料酒精的市场供应，美国加快了乙醇加油站的布点建设，2006年，乙醇加油站增加了近1／3，目前，境内的乙醇加油站已达到1000个左右。此外，美国的汽车制造商也十分配合生物燃料的推广使用，仅2006年一年，向市场投放的可变燃料汽车就达到100万辆左右。

3.税收优惠·为了推广燃料酒精的生产和销售，美国制定了十分具体的税收优惠政策，主要涉及两种税的减免：一是燃料货物税的减免，减免幅度根据燃料中酒精的含量确定，例如，对E85酒精（85%酒精与15%汽油混合）减免57美分／加仑；二是对生产、销售、使用燃料酒精的企业减免联邦所得税，减免幅度因企业类型不同而异，例如，对酒精生产商减免所得税10美分，加仑，对酒精汽油配制商减免所得税54美分/加仑，对酒精汽油零售商或不通过零售商直接使用酒精汽油的机构销售或使用E85酒精，减免所得税5.4美分，加仑。积极的税收优惠政策有效地刺激了生物燃料在美国的应用。

4.资金支持。据USDA统计，2001年以来，USDA的农村发展基金已经投放资金2.9亿美元，资助酒精生产工厂以及风能、太阳能等可再生能源项目。2005年的《国家能源政策法》规定，在未来的5年内政府将为可再生能源项目提供30亿美元以上的资金。2006年1月，在美国最大的农业组织－－美国农业社团联盟（AmericanFarmBureauFederation）年会上，USDA宣布将提供1900万美元作为无偿补助资金支持可再生能源生产计划，鼓励农场主和中小企业从事可再生能源的开发，并对可再生能源项目优先提供贷款。

5.技术开发。美国加大了能源农业的研发投入力度，并取得了一系列重大进展。在能源作物选育上，美国科学家利用甘蔗和热带草本植物杂交选育了能源甘蔗，其生物量比一般的糖料甘蔗高一倍左右，酒精发酵量高达23～26吨，年·公顷。在生物质能源生产工艺上，美国进行了技术创新，采用先进高效发酵工艺，使酒精生产的原材料成本在过去的15年中降低了2／3。考虑到粮食酒精生产本身需要消耗大量的石化类燃料，近期美国的生物质能源发展计划出现了战略性转移，粮食酒精开始向农林纤维素酒精过渡。由于纤维素酒精的原料――纤维素酶价格较高，燃料酒精生产在成本上不合算，近期美国在提高酶的生产活力方面重点攻关，利用生物工程技术有效控制生产成本。

（二）巴西的燃料酒精发展计划

目前，全球生物质能源占能源消费总量的平均比重为13.6%，其中，发达国家为6%，而巴西已经达到44%。巴西具有发展能源农业得天独厚的自然条件。该国国土面积851万平方公里，牧场2亿多公顷，农田6200多万公顷，这些土地都非常适宜种植甘蔗、玉米以及大豆、油棕榈、蓖麻、向日葵等能源作物。此外，巴西还有大量能够种植能源作物、但尚未开垦利用的土地。这些有利的自然条件为巴西能源农业的发展提供了充分的保障。

巴西是世界上最早实施燃料酒精计划的国家之一，也是最早实现生物质能源产业化的国家。在上世纪70年代中期，巴西利用本国榨糖业比较发达、甘蔗资源十分丰富的有利条件，开始利用甘蔗生产燃料酒精。经过30年的发展，已经形成完整的“甘蔗种植－燃料酒精－酒精汽车”产业链，产业规模不断增大，到2005年底，燃料酒精年产量已达1200万吨，出口燃料酒精21亿升，成为世界上最大的燃料酒精生产国、消费国和出口国。

燃料酒精的规模化生产降低了巴西能源的对外依存度，保障了能源安全，同时也调动了农民种植甘蔗的积极性，稳定了蔗糖生产，现在，燃料酒精产业已成为巴西的支柱产业。巴西能源农业从燃料酒精产业化发展开始，取得成功后又在生物柴油上加大了投资的力度，并且取得可喜的回报，每桶生物柴油的成本已经降低到26美元。

1.总体规划。在不同的时期，巴西选择了不同的生物质能源发展战略。在生物质能源发展的初期，巴西选择了以传统产业－－榨糖业为支撑，以甘蔗酒精为突破口，实行燃料酒精产业化的发展战略，取得了能源农业发展的先机。在本国燃料酒精产业的规模稳定后，巴西及时提出酒精出口战略，特别是近年来在石油价格急剧上涨、双燃料动力汽车热销、全球对燃料酒精需求量增长的背景下，巴西加大了燃料酒精出口推广的力度，目前，巴西已经开始向委内瑞拉和尼日利亚出口燃料酒精，同日本建立燃料酒精合资企业的计划也在积极商讨之中。此外，巴西政府已经把中国、印度、印度尼西亚等能源匮乏国列入目标国，正在加强政府间的游说。借鉴燃料酒精产业发展的成功经验，巴西将生物柴油的开发利用和产业化列入下一步的发展重点，由总统府牵头、14个政府部门参与，成立了跨部门的委员会，负责制定生物柴油推广政策和措施。

2.市场供应。为了扩大燃料酒精的销售，增加对消费者的吸引力，巴西出台了一系列具体措施保证燃料酒精的市场销售，例如，一些州规定，政府所属的石油公司必须购买一定数量的燃料酒精，以低于汽油的价格销售燃料酒精，等等。在生物柴油的市场供应上，巴西政府也进行了系统的规划：从2008年起，全国市场上销售的柴油必须添加2%的生物柴油；到2013年，添加生物柴油的比例应提高到5%。

3.资金支持。长期以来，巴西出台了各种措施对生产燃料酒精的企业提供资金上的帮助，鼓励生物质能源的生产。例如，对燃料酒精生产企业提供低息贷款，国家的政策性银行设立了生物燃油专项信贷基金，提供最高可达90%的融资信贷。为了鼓励农民种植大豆、甘蔗、油棕榈、向日葵等作物，保证生物质能源生产的原料供应，对直接从事能源作物种植的农户，联邦政府设立了l亿雷亚尔（折合0.34亿美元）的信贷资金。

4.技术开发。在1975～1989年期间，巴西政府投资49.2亿美元，形成了蔗糖酒精生产技术和酒精汽车技术的研究体系，一些研究机构纷纷与企业寻求联合，共同致力于生物燃油技术的推广使用。在全国27个州中，已有23个州建立了开发生物燃油的技术网络。最近，巴西又开发出从甘蔗渣中提取酒精的新技术，进一步提高了甘蔗的酒精产出率。

（三）德国的生物柴油发展之路

由于生物柴油具有可再生、比传统柴油燃烧更彻底、排放尾气二氧化碳更低等优点，从而得到德国政府的大力推广，并且作为生物质能源的发展重点加以引导和扶持。目前，生物柴油已成为第一个在德国全国范围内销售的石油替代燃料，德国也成为世界最大的生物柴油生产国和消费国。

1988年，德国聂尔化工公司率先从油菜籽中提炼生物柴油。经过二十来年的发展，生物柴油的生产规模不断增大，到2005年，生产企业有23个，年生产能力达140多万吨，占整个欧盟15国总生产能力的一半以上。据报道，德国的Neckermann可再生资源公司已建成世界最大的生物柴油生产流水线，整个生产工艺从菜籽开始，经过菜籽加工、压榨、抽提、粗油加工几个过程，最后产出生物柴油。著名的壳牌公司也计划在德国北部投资4亿欧元，建设生物柴油提炼厂，预计2008年年产量将会达到2亿升。除了直接从油类植物中提炼生物柴油外，德国对废弃油脂的利用也十分重视，例如，饭馆的废弃食用油不能随意倾倒，必须向环保部门支付收集费，由环保部门统一处理加工成柴油替代品。

1.市场供应。德国政府规定，从2004.年1月起，必须在柴油中强制性地加入一定比例的生物燃油。为了推广生物柴油的使用，德国加强了生物柴油加油站的布点建设，形成密度大、供应快捷、服务完善的生物柴油供应网络。德国现有生物柴油加油站1700多个，平均每20-45公里公路上就能找到一个生物柴油加油站，并且还在以每年120家的速度增长。此外，为了保证生物柴油的质量，德国在生物柴油的质量管理方面做出严格规定，成立了生物柴油质量管理联盟，对生物柴油的原材料供应、生产、运输、销售等环节进行严密的质量监控。

2.配套产业的跟进。相关产业的技术跟进是德国发展生物柴油产业的重要保证。德国汽车业发达，为了配合生物柴油的推广使用，汽车厂家对发动机性能进行了改进。大众汽车公司和奔驰公司主动承诺，未来生产的私人轿车将不再需要改装，可以直接使用生物柴油。随着生物柴油发动机技术的成熟、轿车柴油化趋势的加快，预计生物柴油产业将会获得更大的发展空间。

3.资佥支持和税收优惠。为了鼓励生物柴油的生产和销售，德国每年向油菜种植户提供适当的经济补贴，对生物柴油的生产企业实行完全免税，并且提供一定的产品开发资金，对生物柴油的销售企业给予税收减免的优惠政策。

2、对中国能源农业发展的启示

从美国、巴西、德国生物质能源农业发展的经验来看，能源农业快速发展离不开政府在产业发展方向上的总体规划，在市场、技术、资金、税收政策等方面的全方位支持，这给中国能源农业的发展带来有益的启示：

生物柴油范文篇5

（一）美国的“能源农场”策略

为了推动能源农业的发展，美国在总体部署、市场供应、税收优惠、资金支持、技术开发等方面做出了系统的安排。

美国通过以上法令法规，从总体上对生物质能源的开发利用进行了规划，以法律手段为能源农业的发展提供了保障。

（二）巴西的燃料酒精发展计划

燃料酒精的规模化生产降低了巴西能源的对外依存度，保障了能源安全，同时也调动了农民种植甘蔗的积极性，稳定了蔗糖生产，现在，燃料酒精产业已成为巴西的支柱产业。巴西能源农业从燃料酒精产业化发展开始，取得成功后又在生物柴油上加大了投资的力度，并且取得可喜的回报，每桶生物柴油的成本已经降低到26美元。1.总体规划。在不同的时期，巴西选择了不同的生物质能源发展战略。在生物质能源发展的初期，巴西选择了以传统产业－－榨糖业为支撑，以甘蔗酒精为突破口，实行燃料酒精产业化的发展战略，取得了能源农业发展的先机。在本国燃料酒精产业的规模稳定后，巴西及时提出酒精出口战略，特别是近年来在石油价格急剧上涨、双燃料动力汽车热销、全球对燃料酒精需求量增长的背景下，巴西加大了燃料酒精出口推广的力度，目前，巴西已经开始向委内瑞拉和尼日利亚出口燃料酒精，同日本建立燃料酒精合资企业的计划也在积极商讨之中。此外，巴西政府已经把中国、印度、印度尼西亚等能源匮乏国列入目标国，正在加强政府间的游说。借鉴燃料酒精产业发展的成功经验，巴西将生物柴油的开发利用和产业化列入下一步的发展重点，由总统府牵头、14个政府部门参与，成立了跨部门的委员会，负责制定生物柴油推广政策和措施。

（三）德国的生物柴油发展之路

2、对中国能源农业发展的启示

生物柴油范文篇6

关键词：微流体技术；生物燃料；生物柴油；生物乙醇；微流体反应器

随着经济的迅速增长，传统化石燃料日益枯竭，温室效应逐渐加剧，生物燃料的重要性日益凸显。作为液体生物燃料，生物柴油和生物乙醇具有原料来源广泛、清洁可再生、生产规模不断扩大等特点，在一定程度上能够满足目前紧迫的能源需求[1]。然而，两者生产过程中的一些消极因素限制了它们的进一步发展，如土地面积需求过大、生产成本过高、产品产率过低以及产品质量欠佳等[2]。这些消极因素的存在阻碍了生物燃料的规模化进程，为了尽早实现生物燃料的规模化和商业化，纳米技术、基因工程技术和微流体技术等不断被引入到生物燃料的研究和生产之中。其中，微流体技术在改善生物柴油和生物乙醇的产量和质量方面效果显著。微流体技术是基于微流控芯片在微观尺度下控制、操作和检测复杂流体的技术，它能在较小的试剂体积和较短的反应时间等条件下进行工作。微流控芯片的尺寸仅为十几平方厘米甚至几平方厘米，且其上通常会内置有检测、分析及样品制备等诸如生物或化学实验室的各种功能，因此，其又被称为芯片实验室。作为一门新兴技术，其被广泛应用于化学、医药、生命科学等多个领域，由于其小型化、高精度、短周期和低能耗等独特的优点，其在生物燃料领域也表现出了巨大的潜力。微流体技术不仅能快速进行微藻等产油微生物的高通量筛选和培养条件的优化，还能通过增大生物柴油酯交换过程两相界面的接触面积而改善其转化率，另外，在生物燃料的生产过程中，将这种技术与相应的功能原件集成后，除了能够在线分析和监测产品质量，还能完成生产环境的实时控制从而提高产品质量。

1微流体的特性

要想深入了解微流体技术在生物燃料领域的应用，首先需要了解微观尺度下的流体特性。微流体是一种借助亚毫米至亚微米微通道产生的流体，这种微尺度下的流体学行为与宏观尺度下的流体学行为差异很大。在流体力学中，流体流动特性通常采用雷诺数（ReynoldsNumber，Re）进行表征。一般情况下，当Re<2000时，流体表现为层流状态；当Re>4000时，流体则表现为湍流状态。层流流动时，不同流体系统的流体粒子彼此平行地分层流动，互不干扰与混杂；而湍流流动时，各流体系统的流体粒子间强烈的混合与掺杂，不仅有沿着主流方向的运动，还有垂直于主流方向的运动，两者的流动特征如图1所示。另外，佩克莱数（PecletNumber，Pe）也是反映流体流动状态的参数，其可以表征对流和扩散的相对大小，反映了流体返混的程度，Pe越大，表示返混程度越小，Pe越小，则表示返混程度越大。由于微流体通道的空间有限（直径为5~250μm），流速较低（1~1000μL/min），导致微流体的Re非常小（1~100），而Pe比较大（>103），微流体表现为层流特征而非湍流，其中的流体粒子彼此平行地分层流动，互不干扰可再生能源RenewableEnergyResources与混杂，两个或多个流体系统中的粒子除了扩散之外不能混合，这意味着其中粒子的速度和位置是可以预测到的[3]。在微观水平上，表面张力和毛细管力在流体中的作用非常突出，这对生物柴油合成过程中脂质提取和酯交换非常有利。同时，由于尺度的减小，微流体的比表面积变得很大，当两种不混溶的液体（油和甲醇)同轴混合时，两相界面之间的物料传递增强，这不仅有利于正向反应（脂肪酸甲酯的形成），还能提高底物转化率[4]。此外，由于微流体比表面积的增大，脂质提取时的收率也明显提高[5]。

2微流体技术在生物柴油生产中的应用

2.1微藻脂质生产。微生物油脂是生产生物柴油的有效基质，胁迫条件可有效促进微藻细胞内油脂的合成和积累，利用胁迫条件培养微藻已成为调控微藻油脂积累的主要手段，但通常情况下，营养和培养条件（pH值、光照等）等胁迫条件的优化过程非常复杂和耗时。ShihSC[6]开发了一种数字微流体（DMF）装置，并利用该装置研究了光照对C.cryptica脂质含量的影响，研究结果表明：在黄光下，C.cryptica能合成更多的脂质，但是不利于C.cryptica的生长；为了能够同时促进C.cryptica的生长和脂质积累，ShihSC将C.cryptica分别暴露于蓝光15h和黄光9h，结果在蓝光下，C.cryptica迅速增殖，大量增殖的C.cryptica在黄光下又合成了更多的中性脂质。除了能对光照条件进行优化，微流体也被用于研究一些物理因素和营养限制对脂质合成的影响[7]。2.2微流体装置在基于微藻的生物柴油生产中的应用。由于藻类可以在不同的生长条件下快速增殖，且具有极强的固碳能力，因此，在生物柴油的生产过程中，藻类脂质成为了植物油的重要替代品。为了获得更多的藻类脂质，微藻的纯种培养非常关键，否则，其他藻类的污染会造成培养基营养素的竞争性流失，最终导致藻类脂质产量和质量的下降[8]。Tetraselmissuecica是一种性能优良的产脂质藻类，但它很容易被Phaeodactylumtric-ornutum污染。SyedSM[9]发明了一种低成本的螺旋微通道微流体装置，用于从污染物中分离和纯化Tetraselmissuecica。该装置所使用的螺旋微通道包括8个圆形环、1个入口和2个位于微芯片中心的出口，微通道的横截面为直角梯形，宽度为600μm，内外高度分别为80μm和130μm。工作时，使用注射泵将污染物从入口处注入微通道，并以0.5~2mL/min的速度稳定流动；污染物中不同粒径的微藻细胞经过一段时间的环形流动后，会分别汇集至各自的流层中，粒径小的细胞聚集在通道的外半部分，粒径大的细胞聚集在通道的内半部分；最后在通道分叉处收集培养物。研究结果表明，在最佳流速下（1mL/min），当微藻细胞的浓度为3×106~6×107细胞/mL时，95％的Tetraselmissuecica可被分离出来，并且细胞活力也未受到影响。该研究证实了微流体技术可以从污染物中分离出所需的菌株，从而确保更高的微藻脂质生产能力。在基于藻类脂质的生物柴油生产工艺中，微藻的培养、收集、脱水、油脂提取和酯交换都是重要且复杂的工作，其中，收集和脱水部分的成本相对较高，虽然离心、絮凝等传统方法能够完成这部分工作，但设备成本和产品回收率限制了它们的应用。为了解决这个问题，H覬nsvallBK[10]开发了一种基于三叶虫结构的微流控芯片，该芯片的尺寸为30mm×60mm，芯片内主通道的尺寸为10mm×30mm，分离单元区域位于主通道的中间，面积为10mm×10mm。该区域包含分布在九行中的113个三叶虫分离单元，每个分离单元中的叶片之间的间隙为5μm，其工作原理类似于分子筛，当待浓缩液体流经工作区域时，大部分液体和较小颗粒经单元叶片间的5μm间隙流入单元内部并沿孔向下，在底层的出口处收集；大于5μm的颗粒则在单元之间流动，最终于芯片末端的出口处被收集。此装置可用于浓缩Chaetocerossp.，Rhodomonasbaltica和Thalassiosiraweissflogii。该芯片能根据细胞大小对藻类微生物进行分类整理，对符合要求的藻类进行收集，并将尺寸较小的藻类再循环到反应器中。该芯片不但能够高效准确地收集目标藻类，还减少了对离心机等昂贵仪器的需求，在生物柴油的生产中表现出了很大的潜力。虽然由于芯片生产成本过高，其规模化应用受到了限制，但是随着制造技术的提高和廉价材料的应用，它的潜力必将得到应有的发挥。2.3微流体装置在酯交换中的应用。酯交换反应是生物柴油生产过程中的重要步骤，它决定着生物柴油的质量。在该反应中，脂肪酸在催化剂（酸、碱或酶）的作用下与甲醇反应，形成脂肪酸甲酯和甘油。由于油/脂质和甲醇的不混溶性，使得整个反应进程非常缓慢，另外，为了促进反应的正向进行，通常需要额外增加甲醇用量。BeebeDJ[4]开发了一种具有大比表面积的微滴微流体装置，该装置能够通过增大反应界面而加快反应的进行，使用大豆油和甲醇在该装置中进行酯交换反应，当甲醇同轴通过大豆油池时，前者被后者包围并降低甲醇与油的比例（3∶1），当温度为23℃时，酯交换反应在9min内完成，大豆油的转化率为80％；当甲醇与油的比例分别为1∶1，1∶2和1∶3时，大豆油的转化率分别为100％，99.5％和98.6％。上述研究表明，微流体装置增加了试剂之间的接触面积，促进了酯交换反应，同时降低了能耗和成本。2.4用于生物柴油生产的微流体装置。传统的生物柴油生产过程中，酯交换反应主要是在搅拌釜中进行，反应属于间歇式反应，反应过程须要解决两相反应的难题，反应时间较长，后续还要进行废水处理。为了解决这些问题以及进一步提高生物柴油的产率，不同通道形状（Ω形、T形和T-形）的连续式微反应器被开发出来（图2）[11]。在温度为50°C，乙醇与油的混合比例为25∶1，通道停留时间为10min，催化剂为1％的NaOH的条件下，T形、Ω形和T-形微反应器的脂肪酸乙酯（FAEE）产率分别为96.7％，95.3％和93.5％。从结果来看，在相同的反应条件下，不同形状的微通道内部，流体流动状态略有不同，通过内部形状的改变，可以改善两相界面的接触，增强分子扩散，提高反应底物的混合效率，从而获得较高的FAEE产率。这说明在微流体装置中，微反应器通道的几何形状是除了温度、醇油比、停留时间和催化剂用量外的另一重要参数。SantanaHS[12]通过研究发现，微反应器的酯交换效率与传统间歇式反应器相似，但达到相同产率所需时间，前者比后者要少的多。此外，为了实时监测FAEE的生产，近红外光谱（NIR）技术被集成在了连续式微反应器中，由于该技术价格低廉、样品需求量少、对产品无毒害且高效快速，使得FAEE的生产成本得以降低，生物柴油的质量得以提高[13]。然而，受限于微流体装置的尺寸和其内较低的流速，微流体装置的商业开发还未完全达到市场规模。不过，BilloRE[14]报道了生产流量为2.47L/min，年产能为120万L的完整微反应器生物柴油厂的规模参数，它含有14000个由聚乙烯制成的微器件单元，每个单元内的微通道尺寸为500μm×500μm（深度×宽度），每50个微器件单元为一个模块，每8个模块为一组，共35组，每组有各自的入口和出口。可以预见，随着运行流速更大的微器件的开发和反应单元的放大，微流体装置在生物柴油生产过程中的应用必将更加深入和广泛。2.5用于混合生物柴油质量评估的微流体装置。由于生物柴油存在热值略低、高黏度和高成本等缺点，它的单独使用仍然受到一定限制，但是，生物柴油和石化柴油的混合燃料的应用前景却非常广泛，因此，混合燃料的质量评估就显得非常重要。一般情况下，混合生物柴油的质量状况可以通过密度、粘度、热值和十六烷值等多项指标来评估[15]。研发人员将这些指标的检测和分析技术集成于微流控芯片上，开发出了基于微机电系统（MEMS）的传感器微流体装置，用以检测汽油、柴油、生物柴油、乙醇、丁醇、水和空气等各种混合物的质量。与类似的传感器相比，微流体装置更小且更灵敏，可用于实时监控燃料质量，并通过检测和控制系统中流速、温度、pH值和氧气等参数，有助于生物柴油等生物燃料的生产过程的优化[16]。

3微流体技术在生物乙醇生产中的应用

除生物柴油外，生物乙醇是另一种清洁型替代燃料，它主要是通过微生物发酵糖（来自甘蔗、甜菜、甜高粱、糖蜜和水果等）、淀粉（来自玉米、木薯、马铃薯和块根作物等）或纤维素（来自木材、农业残余物、纸浆和造纸厂的废液等）等有机原料转化而成[17]。然而，基于可食用原料的生物乙醇工艺面临着一些挑战，如粮食威胁、戊糖利用率低、微生物对乙醇不耐受等[18]。为了克服这些问题，有研究人员尝试利用遗传和代谢工程开发能够利用纤维素和木糖原料，具有乙醇浓度高耐受性的新菌株。此外，微藻等第三代原料的开发和使用，也使生物乙醇的研究有了阶段性进展。为了进一步降低生物乙醇的生产成本，使之具有更高的竞争力，就必须筛选出性能更加优良的菌株。AbaldeCelaS[19]开发了一种新型的微流体液滴法来检测Synechocystissp.PCC6803的乙醇产率。在此项研究中，微流体液滴包含酶测定系统，该系统可以将乙醇转化为荧光产物，然后通过荧光强度检测乙醇含量。另外，作为一种独特的方法，微流体液滴有助于识别基因工程蓝藻，以区分乙醇工程菌株和野生型菌株。在另一项研究中，利用微流体液滴技术，可以通过醇氧化酶和辣根过氧化物酶测定Zymomonasmobilis发酵过程中的乙醇浓度。在分子氧存在的情况下，乙醇可通过醇氧化酶转化为乙醛和过氧化氢，过氧化氢反过来与色原反应，通过辣根过氧化物酶形成染料和水。与常规使用重铬酸钾法测定乙醇的方法不同，该方法显示出了更高的灵敏度和重现性（相对误差<5％），且试剂消耗量也较少[20]。

4生物燃料微流体反应器

微流体技术是一种快速发展的技术，它能够检测和操纵微米级通道内的液体流动，而微米级通道内的流体具有层流、表面效应、短扩散和小体积等特征，因此，该技术可以预测流体的流体行为、促进界面传输和反应、实现流量的精准控制[21]。由于微流体技术的独特优点，将微流体生物反应器用于生物燃料生产是一种很有前景的方法。微流体系统生物反应器与细胞和微生物的物理尺寸相当，是研究燃料生成的细胞行为和微环境的理想选择[22]。与传统的生物燃料生产系统相比，微流体生物反应器可高度集成、其内微环境（氧、温度、pH值等）易于控制、微生物初始种子浓度和样品需求量都非常低、工作周期短，处理效率高、使用成本也更低[23]。在微流体反应器设计过程中，主要考虑制造方法、功能元件和设计参数。微生物反应器的制备方法可以采用光刻、软光刻、热压花和注塑成型等，其中，注塑成型是大规模生产微流体生物反应器的最佳选择；对于高度集成的微流体生物反应器来说，它需要多种功能元件，主要包括流体元件（阀门，泵，混合器和喷射器等）、传感器（温度、pH值和O2等）、加热元件、气体交换装置和模拟元件等；此外，一些参数的选择对微流体反应器的影响非常大，如反应器材料的生物相容性、反应器的耐压程度、允许的溶剂类型以及微通道的尺度等。根据目的和工作方式的不同，研发人员发明了多种不同类型的微流体生物反应器，如微流体膜生物反应器、毫升级搅拌釜生物反应器、填充床生物反应器和光生物反应器等[24]。此外，还有多种新型高效的微流体生物反应器在研制之中，它们的出现能够给生物燃料的研究带来很大帮助，随着反应器制造技术的提升和生产成本的降低，如同上述的生物柴油一样，基于微流体反应器的各种产品也必将走进我们的生活。

5结论和前景

生物柴油范文篇7

关键词：光皮树木本油料植物乡土树种

光皮树（CornusWilsonianawanaer）又称花皮树、马光林、枸骨木、树籽树等，是我市常见的乡土树种和木本食用油料植物之一，也是我市目前现有的极具潜力的燃料油植物。大力发展光皮树，对于未来燃料油产业的发展具有不可替代的作用。

1发展光皮树的价值和意义

光皮树是我市优良的乡土树种。其枝叶茂密、树皮光滑美观、树姿优美、树冠舒展，是植树造林和新农村建设的优良品种，可用作庭荫树，行道树，且孤植或丛植也能自然成景。同时光皮树具有喜钙耐碱、耐干旱瘠薄、萌芽力强等适生特性，可成为造林绿化难度大的石灰岩山地造林绿化理想新树种[1]。光皮树也是重要的生物质资源。利用果实作为原料冷榨或浸提制取料油，成本低廉，得油率高。干全果含油率33%～36%，油脂主要含C16和C18脂肪酸，其中亚油酸含量近50%，亚油酸有显著降低低胆固醇，防治血管硬化和预防冠心病的作用[2]。同时原料油也可用于生物柴油生产，所生产的生物柴油理化性质优，是一种安全、洁净的生物质燃料油。它与传统的柴油相比，具有润滑性能好，储仔、运输、使用安全、抗暴性好、燃烧充分等优良性能。经华中理工大学的测试结果证明能100%替代0#石油柴油，能满足柴油发动机力需要而且不影响其动力性；能减少柴油发动机排气污染，可满足严格的欧洲3号标准。光皮树作为重要的生物柴油原料，近年来得到国家重视，光皮树已成为“十一五”国家科技支撑计划重大项目“农林生物质工程”中筛选的重要树种之一，其应用前景广阔。

发展光皮树，也有利于我市生态建设和经济建设。生物柴油生产使用的光皮树植物还可将二氧化碳转化为有机物固化在土壤中，因此，可以减少温室气体排放。在适宜的地区种植光皮树，可保护生态，减少水土流失。有利于将沙化地、提水灌溉地、坡地、低产农田、宜林山地等建成可再生的绿色能源宝库，在收获永不枯蝎的能源资源的同时保持水土、调节气候、净化空气、绿化家园、保护环境、实现林农业产业化。另外，在光皮树种子榨出生物柴油基础的同时，还能得到油饼作为生物肥料或饲料，帮助农民发展畜牧水产业，促进农林牧副全面发展。有利于就地产销生物柴油，实现农村能源自给；有利于生物柴油产业化，提供更多就业岗位，增加农民收入，促进农村和区域经济发展，推进小康进程。同时，在我市发展光皮树产业，可以显著提高农林生物质资源综合利用水平，改善生态环境和促进社会主义新农村建设，有利于发展和建立农林生物质产业化示范工程，为规模化生产生物质资源产业的发展和农村产业结构调整夯实基础。

2赣南光皮树资源的现状和基础

光皮树原分布于长江流域至西南各地的石灰岩区，黄河及以南流域也有分布。据了解，我市于都、瑞金等部分乡镇有着悠久的栽培历史，特别是70年代光皮树在我市不少县曾有过大量发展的过程，其主要目的在于解决或缓解人们食用油问题。当时，光皮树种实压榨油曾是我市部分区域作为当地群众的主要食用油之一，产区市场有售，自产自销，国家收购不多。目前，赣南现存光皮树资源丰富，其中集中分布于于都县的宽田等地，其它地区多为零星分布。据不完全统计，仅于都县宽田乡光皮树就有近40000株，其中盛果期光皮树有21600株，常年产鲜果16万公斤。光皮树主要分布在农田、河堤、房屋等四旁地带和石灰岩质山地，生长良好。由于我市是全省光皮树资源分布最多的地区域，蕴藏着巨大的资源优势，早在1981年江西省电视台就专程到宽田乡摄制科教片，以此宣传和发展光皮树。1970年以来，湖南、福建、广东、广西和浙江等省，曾先后多次来我市于都等地考察和引种栽培，为我国南方发展光皮树作出了重大贡献。

3发展光皮树的潜力和优势

光皮树对土壤适应性较强，喜生长在排水良好的地块，耐旱，在微盐、碱性的沙壤土和富含石灰质的粘土中均能正常生长；抗病虫害能力强。耐寒，一般可忍受—180C至—250C低温。光皮树是阳性树种（幼苗较喜阴），根系深广发达，最适宜于土层深厚，质地疏松肥沃湿润，排水良好，PH值在5.5～7.5之间的土壤中生长[3]。立地条件好的单株产量可达52公斤，在一般条件下每株产量可达5～10公斤。若以每亩60株计，亩产鲜果300～600公斤，折油42～84公斤[4]。初步调查表明，光皮树在于都宽田乡的石灰岩和“四旁”长势良好，在山坡、平地也可栽植，均能正常生长，且繁育技术简单，可以用种子、插枝再生等就地育苗和造林，说明光皮树适宜赣南栽植，特别适宜石灰岩区栽培。我市蕴藏着巨大的开发潜力，如果以瑞金、会昌、南康、全南、龙南、崇义等县市石灰岩为主的山地丘陵区和全市的四旁栽植，全市发展光皮树就可达100万公顷。加上利用我市现有不适宜农耕的宜林荒山荒地20%的土地来种植光皮树，每年产生的生物质量就可接近1000万吨，相当于500万吨标准煤。

发展光皮树也有相关政策扶持优势。目前，发展生物柴油产业的有关政策，也有利于调动农民积极性。国家《可再生能源法草案》今年已正式实施，因此发展生物燃料已有政策基础。根据国家有关人士透露，国家将在今后对光皮树种植和制造生物柴油予以补贴和税收政策等优惠，无疑可给光皮树规模化发展增添活力和动力。

4发展光皮树的方法和对策

4.1作为新农村建设的优良树种，绿化美化新农村。结合今后新农村建设，重点在广大农村的村庄“四旁”发展光皮树，形成一户一景，一村一品的乡村生态景观。

4.2作为生物质能源的主要树种，发展光皮树。在于都宽田乡的石灰岩区和四旁建立光皮树生物质资源培育技术示范基地，然后示范辐射到瑞金、会昌、南康、全南、龙南、崇义等县市石灰岩为主的山地丘陵区和全市的四旁。

4.3开展科技应用研究，解决光皮树营造技术问题。列入我市林业产业发展规划和科技推广项目。筛选出经济产量高、适应性强的品种；研究出苗木培育、采穗圃营建和速生丰产栽培技术，光皮树能源植物矮、密、丰高密度栽培及繁殖新技术，组装、集成和配套光皮树生产技术规程（规范），为“三农”发展光皮树提供技术支撑和保障。

4.4加强宣传，发展光皮树产业。利用各种行之有效的宣传方式，大力宣传发展光皮树的作用、意义和应用前景，促进规模化燃料油植物产业的发展。同时，还要结合产、学、研相结合，探索和改善光皮树食用油品质，进一步提高林农对发展光皮树的认识和调动种植光皮树积极性，以促进我市成为国内生物质能源的重要生产基地。

参考文献：

[1]王新其，等，光皮树育苗技术及适应性试验初报湖南环境生物职业技术学院学报.2001，7（4）：11—12.

生物柴油范文篇8

1发展光皮树的价值和意义

2赣南光皮树资源的现状和基础

3发展光皮树的潜力和优势

4发展光皮树的方法和对策

生物柴油范文篇9

1多元化替代石油能源的技术开发现状及应用

目前．多元化能源替代技术开发主要集中在煤及天然气合成油、生物柴油、燃料乙醇等领域。

1．1我国天然气制油燃料技术开发情况

中国石化股份有限公司十分重视GTL技术开发．目标是开发出具有中国石化自主知识产权的成套GTL技术。目前在F_T合成催化剂上已取得了一定的进展。11由中国石化股份有限公司立项安排中科院大连化物所开发的适用于列管式固定床反应工艺的氧化硅负载的钴基催化剂，具有合成直链高碳烃f蜡质产品)的特点。目前开发的适用于浆态床反应工艺的活性炭负载的钴基催化剂，具有较好的制取柴油馏分的性能。液体产品中柴油组分较高，其中CIO～C20液体在产物中的比例为60％左右。21由中国石化股份有限公司石油化工科学研究院(RIPP)开发的，以氧化铝为载体、金属钴为活性组分，一定程度上解决了F—T合成反应过程中在提高CO转化率时，C选择性下降的问题，大大提高了反应经济性和碳源利用效率。31由中科院山西煤化所先后开发的将传统F—T合成与沸石分子筛相结合的固定床二段合成工艺和浆态床一固定床二段工艺，于2001年建成千吨级浆态床合成油试验装置和催化剂制备装置，已进行了多次试验，并得到合格产品。目前正计划建l0万吨级工业示范装置。41山东兖矿集团公司2004年建成了5000吨／年浆态床低温F—T合成油装置。连续运行4706小时。目前已完成百万吨级煤制油工业示范装置可行性研究报告。兖矿集团在国内合成油领域居领先地位。该集团目前已拥有包括反应器和催化剂技术的F—T合成核心技术。目前。我国以煤炭为原料，采用直接液化或经F—T合成制取液体燃料的在建、拟建项目已近800万吨／年．一般在2010年左右建成。预计到2020年我国将完成总投资4000～5000亿元，形成5000万吨／年的油品产能。中国煤炭储量相对丰富，在特定区域．有一定的天然气资源。随着石油资源的日趋紧张、原油价格的不断攀升，以煤炭、天然气为原料制合成气，经F—T反应制液体燃料较有发展前途。

1．2生物柴油技术

生物柴油是从天然动、植物油脂生产的柴油，化学组成为长链脂肪酸甲酯。生物柴油几乎不含硫和芳烃，十六烷值高，润滑性能好，并且储运方便安全，降解性能好，是一种优质清洁柴油。在生物柴油的开发和应用方面，我国起步较晚，目前万吨级企业主要有3家：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发展公司。并采用自主开发技术。其中，四川古杉油脂化工公司的技术利用植物油精炼过程中所产生的下脚料及食用回收油为原料，经酸化除杂、连续脱水、酯化、回收甲醇、静置、分出甘油相，然后连续蒸馏得到成品。这种工艺反应需6小时即可结束。酸值可降至ImgKOI-l_／g以下，脂肪酸转化率可达93％以上。福建卓越新能源发展公司的技术利用废动植物油生产生物柴油。从总体水平看，这些技术是针对废弃地沟油开发的。原料利用率低，生产过程有污染，产品质量按自订的标准控制。但由于原料价格便宜，一般2600元／吨左右，生产经济效益还是很好的。RIPP根据我国原料供应的特点、环保要求、产品增值的要求开发了以下两种生产生物柴油新技术：

1)高压醇解工艺。高压醇解法生物柴油生产技术，可适应不同原料油、产品方案和工厂规模，以及适应原料收集、贮存和产品市场的物流状况等需求。原料预处理简单并适应性强，能加工高酸值、高水油料：采用多种原料时，切换容易；不使用催化剂，简化了后处理工艺，无污水；联产甘油浓度高。这些工艺根据规模大小，可为连续式或间歇式生产。目前该技术的2000吨／年规模的中试装置已建成，正在进行中试试验。该技术生产的生物柴油产品质量能达到德国的B100f生物柴油含量loo％)产品质量标准。

2)反应分离耦合工艺。是专门为生产生物柴油而开发的，适应采用的原料如大豆油、双低菜籽油、棉籽油、葵花籽油以及其他脂肪酸组成近似于上述原料的油脂，以保证产品的质量合格。反应分离耦合工艺的特点是在反应的同时．进行甘油的连续分离，反应转化完全，产物不需要蒸馏精制，减少能耗；进料醇油比低，催化剂的消耗少。“三废”排放少；简化了工艺流程，有利于减少设备投资和降低操作成本。

1．3燃料乙醇技术

燃料乙醇通常由谷类、甘蔗和任何含淀粉或糖类的农作物及其废弃物为原料采用生物发酵方法制成。目前世界工业化生产燃料乙醇多采用淀粉类食物如玉米和高含糖农作物如甘蔗、甜高梁等。已工业化的技术主要是采用淀粉质和糖基的农作物为原料，采用林业残余物、农作物废弃物的技术正在开展工业放大阶段。以生物质为原料的糖经济尚缺乏与石油经济竞争的实力。虽然生物质原料成本低，但加工转化成本高，只有实现技术上的突破．才能形成完整的生物质技术工程体系。在生产工艺确定后。燃料乙醇的价格主要取决于粮食价格．乙醇成本与原料费用线性相关。我国现阶段使用燃料乙醇的方式是将l0％的乙醇与汽油调合成车用乙醇汽油，与普通汽油同升同价销售。燃料乙醇的生产成本一直高于汽油价格，我国确定的乙醇汽油价税政策是．石油公司按汽油出厂价的91．11％接受燃料乙醇，燃料乙醇生产环节出现的亏损由国家财政补贴。目前。我国生产燃料乙醇的主要原料是玉米、小麦、薯类、甘蔗、甜高梁等，国家认可的燃料乙醇产能为102万吨／年，其中河南天冠30万吨／年。安徽丰原32万吨／年，吉林天河30万吨／年，黑龙江华润金玉10万吨／年。2001年6月至2006年2月，中国石化河南石油分公司担负的河南、安徽全省及河北、山东、江苏和湖北4个省的27个地市的乙醇汽油试点和推广使用工作，总计销售乙醇汽油(乙醇含量10％)436．88万吨。

1．4生物质乙烯技术开发

随着全球性的石油资源供求关系的Ft益紧张．传统石油乙烯工业将面临新挑战。如何突破资源短缺的瓶颈，利用可再生生物质资源生产乙醇，再进一步脱水成乙烯，从而替代传统的石油乙烯路线成为当前的研究热点。目前．国际上乙醇制乙烯工业装置主要集中在巴西、印度、巴基斯坦、秘鲁，最大规模为印度的6．4万吨／年装置。乙醇脱水制乙烯的技术发展趋势．主要是装置大型化、低能耗．以及进一步提高催化剂的性能，降低催化剂成本。

2我国多元化能源替代石油发展思路和建议

生物柴油范文篇10

一、中国生物质能源开发利用现状

20世纪70年代，国际上第一次石油危机使发达国家和贫油国家重视石油替代，开始大规模发展生物质能源。生物质能源是以农林等有机废弃物以及利用边际土地种植的能源植物为主要原料进行能源生产的一种新兴能源。生物质能源按照生物质的特点及转化方式可分为固体生物质燃料、液体生物质燃料、气体生物质燃料。中国生物质能源的发展一直是在“改善农村能源”的观念和框架下运作，较早地起步于农村户用沼气，以后在秸秆气化上部署了试点。近两年，生物质能源在中国受到越来越多的关注，生物质能源利用取得了很大的成绩。沼气工程建设初见成效。截至2005年底，全国共建成3764座大中型沼气池，形成了每年约3.4l亿立方米沼气的生产能力，年处理有机废弃物和污水1.2亿吨，沼气利用量达到80亿立方米。到2006年底，建设农村户用沼气池的农户达2260万户，占总农户的9.2%，占适宜农户的15.3%，年产沼气87.0亿立方米，使7500多万农民受益，直接为农民增收约180亿元。生物质能源发电迈出了重要步伐，发电装机容量达到200万千瓦。液体生物质燃料生产取得明显进展，全国燃料乙醇生产能力达到：102万吨，已在河南等9个省的车用燃料中推广使用乙醇汽油。

（一）固体生物质燃料

固体生物质燃料分生物质直接燃烧或压缩成型燃料及生物质与煤混合燃烧为原料的燃料。生物质燃烧技术是传统的能源转化形式，截止到2004年底，中国农村地区已累计推广省柴节煤炉灶1.89亿户，普及率达到70%以上。省柴节煤炉灶比普通炉灶的热效率提高一倍以上，极大缓解了农村能源短缺的局面。生物质成型燃料是把生物质固化成型后采用略加改进后的传统设备燃用，这种燃料可提高能源密度，但由于压缩技术环节的问题，成型燃料的压缩成本较高。目前，中国（清华大学、河南省能源研究所、北京美农达科技有限公司）和意大利（比萨大学）两国分别开发出生物质直接成型技术，降低了生物质成型燃料的成本，为生物质成型燃料的广泛应用奠定了基础。此外，中国生物质燃料发电也具有了一定的规模，主要集中在南方地区的许多糖厂利用甘蔗渣发电。广东和广西两省（区）共有小型发电机组300余台，总装机容量800兆瓦，云南也有一些甘蔗渣电厂。中国第一批农作物秸秆燃烧发电厂将在河北石家庄晋州市和山东菏泽市单县建设，装机容量分别为2×12兆瓦和25兆瓦，发电量分别为1.2亿千瓦时和1.56亿千瓦时，年消耗秸秆20万吨。

（二）气体生物质燃料

气体生物质燃料包括沼气、生物质气化制气等。中国沼气开发历史悠久，但大中型沼气工程发展较慢，还停留在几十年前的个体小厌氧消化池的水平，2004年，中国农户用沼气池年末累计1500万户，北方能源生态模式应用农户达43.42万户，南方能源生态模式应用农户达391.27万户，总产气量45.80亿立方米，相当于300多万吨标准煤。到2004年底，中国共建成2500座工业废水和畜禽粪便沼气池，总池容达到了88.29万立方米，形成了每年约1.84亿立方米沼气的生产能力，年处理有机废物污水5801万吨，年发电量63万千瓦时，可向13.09万户供气。

在生物质气化技术开发方面，中国对农林业废弃物等生物质资源的气化技术的深入研究始于20世纪70年代末、80年代初。截至2006年底，中国生物质气化集中供气系统的秸秆气化站保有量539处，年产生物质燃气1.5亿立方米；年发电量160千瓦时稻壳气化发电系统已进入产业化阶段。

（三）液体生物质燃料

液体生物质燃料是指通过生物质资源生产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，是可再生能源开发利用的重要方向。近年来，中国的生物质燃料发展取得了很大的成绩，特别是以粮食为原料的燃料乙醇生产已初步形成规模。“十五”期间，在河南、安徽、吉林和黑龙江分别建设了以陈化粮为原料的燃料乙醇生产厂，总产能达到每年102万吨，现已在9个省（5个省全部，4个省的27个地（市））开展车用乙醇汽油销售。到2005年，这些地方除军队特需和国家特种储备外实现了车用乙醇汽油替代汽油。

但是，受粮食产量和生产成本制约，以粮食作物为原料生产生物质燃料大规模替代石油燃料时，也会产生如同当今面临的石油问题一样的原料短缺，因此，中国近期不再扩大以粮食为原料的燃料乙醇生产，转而开发非粮食原料乙醇生产技术。目前开发的以木薯为代表的非食用薯类、甜高粱、木质纤维素等为原料的生物质燃料，既不与粮油竞争，又能降低乙醇成本。广西是木薯的主要产地，种植面积和总产量均占全国总量的80%，2005年，木薯乙醇产量30万吨。从生产潜力看，目前，木薯是替代粮食生产乙醇最现实可行的原料，全国具有年产500万吨燃料乙醇的潜力。

此外，为了扩大生物质燃料来源，中国已自主开发了以甜高粱茎秆为原料生产燃料乙醇的技术（称为甜高粱乙醇），目前，已经达到年产5000吨燃料乙醇的生产规模。国内已经在黑龙江、内蒙古、新疆、辽宁和山东等地，建立了甜高粱种植、甜高梁茎秆制取燃料乙醇的基地。生产1吨燃料乙醇所需原料－－甜高粱茎秆收购成本2000元，加上加工费，燃料乙醇生产成本低于3500元，吨。由于现阶段国家对燃料乙醇实行定点生产，这些甜高粱乙醇无法进入交通燃料市场，大多数掺入了低质白酒中。另外，中国也在开展纤维素制取燃料乙醇技术的研究开发，现已在安徽丰原生化股份有限公司等企业形成年产600吨的试验生产能力。目前，中国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种液体生物质燃料。生物柴油的原料来源既可以是各种废弃或回收的动植物油，也可以是含油量高的油料植物，例如麻风树（学名小桐子）、黄连木等。中国生物柴油产业的发展率先在民营企业实现，海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司、福建卓越新能源发展公司等都建成了年生产能力l万～2万吨的生产装置，主要以餐饮业废油和皂化油下脚料为原料。此外，国外公司也进军中国，奥地利一家公司在山东威海市建设年生产能力25万吨的生物柴油厂，意大利一家公司在黑龙江佳木斯市建设年生产能力20万吨的生物柴油厂。预计中国生物柴油产量2010年前约可达每年100万吨。

二、中国生物质能源发展政策

为了确保生物质能源产业的稳步发展，中国政府出台了一系列法律法规和政策措施，积极推动了生物质能源的开发和利用。

（一）行业标准规范生产，法律法规提供保障

本世纪初，为解决大量库存粮积压带来的财政重负和发展石化替代能源，中国开始生产以陈化粮为主要原料的燃料乙醇。2001年，国家计划委员会了示范推行车用汽油中添加燃料乙醇的通告。随后，相关部委联合出台了试点方案与工作实施细则。2002年3月，国家经济贸易委员会等8部委联合制定颁布了《车用乙醇汽油使用试点方案》和《车用乙醇汽油使用试点工作实施细则》，明确试点范围和方式，并制定试点期间的财政、税收、价格等方面的相关方针政策和基本原则，对燃料乙醇的生产及使用实行优惠和补贴的财政及价格政策。在初步试点的基础上，2004年2月，国家发展和改革委员会等8部委联合《车用乙醇汽油扩大试点方案》和《车用乙醇汽油扩大试点工作实施细则》，在中国部分地区开展车用乙醇汽油扩大试点工作。同时，为了规范燃料乙醇的生产，国家质量技术监督局于2001年4月和2004.年4月，分别GBl8350－2001《变性燃料乙醇》和GBl8351－2001《车用乙醇汽油》两个国家标准及新车用乙醇汽油强制性国家标准（GBl835l一2004）。在国家出台相关政策措施的同时，试点区域的省份均制定和颁布了地方性法规，地方各级政府机构依照有关规定，加强组织领导和协调，严格市场准入，加大市场监管力度，对中国生物质燃料乙醇产业发展和车用生物乙醇汽油推广使用起到了重大作用。

此外，国家相关的法律法规也为生物质能源的发展提供保障。2005年，《中华人民共和国可再生能源法》提出，“国家鼓励清洁、高效地开发利用生物质燃料、鼓励发展能源作物，将符合国家标准的生物液体燃料纳入其燃料销售体系”。国家“十一五”规划纲要也提出，“加快开发生物质能源，支持发展秸秆、垃圾焚烧和垃圾填埋发电，建设一批秸秆发电站和林木质发电站，扩大生物质固体成型燃料、燃料乙醇和生物柴油生产能力”。

（二）运用经济手段和财政扶持政策推动产业发展

除制定相应法律法规和标准外，2002年以来，中央财政也积极支持燃料乙醇的试点及推广工作，主要措施包括投入国债资金、实施税收优惠政策、建立并优化财政补贴机制等。一是投入国债资金4.8亿元用于河南、安徽、吉林3省燃料乙醇企业建设；二是对国家批准的黑龙江华润酒精有限公司、吉林燃料乙醇有限公司、河南天冠燃料乙醇有限公司、安徽丰原生化股份有限公司4家试点单位，免征燃料乙醇5%的消费税，对生产燃料乙醇实现的增值税实行先征后返；三是在试点初期，对生产企业按保本微利的原则据实补贴，在扩大试点规模阶段，为促进企业降低生产成本，改为按照平均先进的原则定额补贴，补贴逐年递减。

为进一步推动生物质能源的稳步发展，2006年9月，财政部、国家发展和改革委员会、农业部、国家税务总局、国家林业局联合出台了《关于发展生物质能源和生物化工财税扶持政策的实施意见》，在风险规避与补偿、原料基地补助、示范补助、税收减免等方面对于发展生物质能源和生物化工制定了具体的财税扶持政策。此外，自2006年1月1日《可再生能源法》正式生效后，酝酿中与之配套的各项行政法规和规章也开始陆续出台。财政部2006年10月4日出台了《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》，该办法对专项资金的扶持重点、申报及审批、财务管理、考核监督等方面做出全面规定。该《办法》规定：发展专项资金由国务院财政部门依法设立，发展专项资金的使用方式包括无偿资助和贷款贴息，通过中央财政预算安排。

三、中国生物质能源发展中存在的主要问题

尽管中国在生物质能源等可再生能源的开发利用方面取得了一些成效，但由于中国生物质能源发展还处于起步阶段，面临许多困难和问题，归纳起来主要有以下几个方面。

（一）原料资源短缺限制了生物质能源的大规模生产

由于粮食资源不足的制约，目前，以粮食为原料的生物质燃料生产已不具备再扩大规模的资源条件。今后，生物质燃料乙醇生产应转为以甜高粱、木薯、红薯等为原料，特别是以适宜在盐碱地、荒地等劣质地和气候干旱地区种植的甜高粱为主要原料。虽然中国有大量的盐碱地、荒地等劣质土地可种植甜高粱，有大量荒山、荒坡可以种植麻风树和黄连木等油料植物，但目前缺乏对这些土地利用的合理评价和科学规划。目前，虽然在西南地区已种植了一定数量的麻风树等油料植物，但不足以支撑生物柴油的规模化生产。因此，生物质燃料资源不落实是制约生物质燃料规模化发展的重要因素。

（二）还没有建立起完备的生物质能源工业体系，研究开发能力弱，技术产业化基础薄弱

虽然中国已实现以粮食为原料的燃料乙醇的产业化生产，但以其他能源作物为原料生产生物质燃料尚处于技术试验阶段，要实现大规模生产，还需要在生产工艺和产业组织等方面做大量工作。以废动植物油生产生物柴油的技术较为成熟，但发展潜力有限。后备资源潜力大的纤维素生物质燃料乙醇和生物合成柴油的生产技术还处于研究阶段，一些相对成熟的技术尚缺乏标准体系和服务体系的保障，产业化程度低，大规模生物质能源生产产业化的格局尚未形成。

（三）生物燃油产品市场竞争力较弱

巴西以甘蔗生产燃料乙醇1980年每吨价格为849美元，1998年降到300美元以下。中国受原料来源、生产技术和产业组织等多方面因素的影响，燃料乙醇的生产成本比较高，目前，以陈化粮为原料生产的燃料乙醇的成本约为每吨3500元左右，以甜高粱、木薯等为原料生产的燃料乙醇的成本约为每吨4000元。按等效热值与汽油比较，汽油价格达到每升6元以上时，燃料乙醇才可能赢利。目前，国家每年对102万吨燃料乙醇的财政补贴约为15亿元，在目前的技术和市场条件下，扩大燃料乙醇生产需要大量的资金补贴。以甜高粱和麻风树等非粮食作物为原料的燃料乙醇和生物柴油的生产技术才刚刚开始产业化试点，产业化程度还很低，近期在成本方面的竞争力还比较弱。因此，生物质燃料成本和石油价格是制约生物质燃料发展的重要因素。

（四）政策和市场环境不完善，缺乏足够的经济鼓励政策和激励机制

生物质能源产业是具有环境效益的弱势产业。从国外的经验看，政府支持是生物质能源市场发育初期的原始动力。不论是发达国家还是发展中国家，生物质能源的发展均离不开政府的支持，例如投融资、税收、补贴、市场开拓等一系列的优惠政策。2000年以来，国家组织了燃料乙醇的试点生产和销售，建立了包括燃料乙醇的技术标准、生产基地、销售渠道、财政补贴和税收优惠等在内的政策体系，积累了生产和推广燃料乙醇的初步经验。但是，由于以粮食为原料的燃料乙醇发展潜力有限，为避免对粮食安全造成负面影响，国家对燃料乙醇的生产和销售采取了严格的管制。近年来，虽有许多企业和个人试图生产或销售燃料乙醇，但由于受到现行政策的限制，不能普遍享受到财政补贴，也难以进入汽油现有的销售渠道。对于生物柴油的生产，国家还没有制定相关的政策，特别是还没有生物柴油的国家标准，更没有生物柴油正常的销售渠道。此外，生物质资源的其它利用项目，例如燃烧发电、气化发电、规模化畜禽养殖场大中型沼气工程项目等，初始投资高，需要稳定的投融资渠道给予支持，并通过优惠的投融资政策降低成本。中国缺乏行之有效的投融资机制，在一定程度上制约了生物质资源的开发利用。

四、中国生物质能源未来的发展特点和趋势

（一）逐步改善现有的能源消费结构，降低石油的进口依存度

中国经济的高速发展，必须构筑在能源安全和有效供给的基础之上。目前，中国能源的基本状况是：资源短缺，消费结构单一，石油的进口依存度高，形势十分严峻。2004年，中国一次能源消费结构中，煤炭占67.7%，石油占22.7%，天然气占2.6%，水电等占7.0%；一次能源生产总量中，煤炭占75.6%，石油占13.5%，天然气占3.O%，水电等占7.9%。这种能源结构导致对环境的严重污染和不可持续性。中国石油储量仅占世界总量的2%，消费量却是世界第二，且需求持续高速增长，1990年的消费量刚突破1亿吨，2000年达到2.3亿吨，2004年达到3.2亿吨。中国自1993年成为石油净进口国后，2005年进口原油及成品油约1.3亿吨，估计2010年将进口石油2.5亿吨，进口依存度将超过50%。进口依存度越高，能源安全度就越低。中国进口石油的80%来自中东，且需经马六甲海峡，受国际形势影响很大。

因此，今后在厉行能源节约和加强常规能源开发的同时，改变目前的能源消费结构，向能源多元化和可再生清洁能源时代过渡，已是大势所趋，而在众多的可再生能源和新能源中，生物质能源的规模化开发无疑是一项现实可行的选择。

（二）生物质产业的多功能性进一步推动农村经济发展

生物质产业是以农林产品及其加工生产的有机废弃物，以及利用边际土地种植的能源植物为原料进行生物能源和生物基产品生产的产业。中国是农业大国，生物质原料生产是农业生产的一部分，生物质能源的蕴藏量很大，每年可用总量折合约5亿吨标准煤，仅农业生产中每年产生的农作物秸秆，就折合1.5亿吨标准煤。中国有不宜种植粮食作物、但可以种植能源植物的土地约l亿公顷，可人工造林土地有311万公顷。按这些土地20%的利用率计算，每年约可生产10亿吨生物质，再加上木薯、甜高粱等能源作物，据专家测算，每年至少可生产燃料乙醇和生物柴油约5000万吨，农村可再生能源开发利用潜力巨大。生物基产品和生物能源产品不仅附加值高，而且市场容量几近无限，这为农民增收提供了一条重要的途径；生物质能源生产可以使有机废弃物和污染源无害化和资源化，从而有利于环保和资源的循环利用，可以显著改善农村能源的消费水平和质量，净化农村的生产和生活环境。生物质产业的这种多功能性使它在众多的可再生能源和新能源中脱颖而出和不可替代，这种多功能性对拥有8亿农村人口的中国和其他发展中国家具有特殊的重要性。

（三）净化环境，进一步为环境“减压”

随着中国经济的高速增长，以石化能源为主的能源消费量剧增，在过去的20多年里，中国能源消费总量增长了2.6倍，对环境的压力越来越大。2003年，中国二氧化碳排放量达到8.23亿吨，居世界第二位。2025年前后，中国二氧化碳排放量可能超过美国而居首位。2003年，中国二氧化硫的排放量也超过了2000万吨，居世界第一位，酸雨区已经占到国土面积的30%以上。中国二氧化碳排放量的70%、二氧化硫排放量的90%、氮氧化物排放量的2／3均来自燃煤。预计到2020年，氧化硫和氮氧化物的排放量将分别超过中国环境容量30%和46%。《京都议定书》已对发达国家分配了2012年前二氧化碳减排8%的指标，中国是《京都议定书》的签约国，承担此项任务只是时间早晚的问题。此外，农业生产和废弃物排放也对生态环境带来严重伤害。因此，发展生物质能源，以生物质燃料直接或成型燃烧发电替代煤炭以减少二氧化碳排放，以生物燃油替代石化燃油以减少碳氢化物、氮氧化物等对大气的污染，将对于改善能源结构、提高能源利用效率、减轻环境压力贡献巨大。

（四）技术逐步完善，产业化空间广阔

从生物质能源的发展前景看，第一，生物乙醇是可以大规模替代石化液体燃料的最现实选择；第二，对石油的替代，将由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，FFVs（灵活燃料汽车）促进了生物燃油生产和对石化燃料的替代，生物燃油的发展带动了传统汽车产业的更新改造；第四，沼气将规模化生产，用于供热发电、（经纯化压缩）车用燃料或罐装管输；第五，生物质成型燃料的原料充足，技术成熟，投资少、见效快，可广泛用于替代中小锅炉用煤，热电联产（CHP）能效在90%以上，是生物质能源家族中的重要成员；第六，以木质纤维素生产的液体生物质燃料（Bff。）被认为是第二代生物质燃料，包括纤维素乙醇、气化后经费托合成生物柴油（FT柴油），以及经热裂解（TDP）或催化裂解（CDP）得到的生物柴油。此外，通过技术研发还将开拓新的资源空间。工程藻类的生物量巨大，如果能将现代生物技术和传统育种技术相结合，优化育种条件，就有可能实现大规模养殖高产油藻。一旦高产油藻开发成功并实现产业化，由藻类制取生物柴油的规模可以达到数千万吨。

据专家预测估计，到2010年，中国年生产生物燃油约为600万吨，其中，生物乙醇500万吨、生物柴油100万吨：到2020年，年生产生物燃油将达到1900万吨，其中，生物乙醇1000万吨，生物柴油900万吨。