生物质范文10篇

时间:2023-04-03 22:30:41

生物质

生物质范文篇1

文冠果生物学特性:属落叶小乔木或大灌木,成树通常1.5-2.5米高,冠幅1.5米左右。自然分布于陕、甘、宁、晋、冀、黑、内蒙等地,株型优美,枝条柔软舒展,花叶俱佳,花序大,春天白花,花期约20天,具可观赏价值。其种子卵型,直径4、5-5.6厘米,种仁直径1.3厘米,含量达50%,含油量达70%,食用味美,具药效功能,能预防“三高”血管硬化等症,尤其可制作润滑油、化妆品等工业原料。目前,果实提取柴油已获得成功,可作为生物质能源材料,是国家大力支持和可持续发展的一项朝阳产业。

文冠果生态学特生:植株根系发达,萌孽性强,生长快,喜光耐半阴。对土壤适应性强,耐贫瘠和盐碱,撂荒地、沙土地、黏土地、黄土地等恶劣土地上能生长,抗严寒力强,一般耐-41度低温,哈尔滨市地区可比较安全越冬,在降水小于150毫米地处也可生长,耐旱性很强。

我局于2007年春季接收哈市林业局调来二年生的文冠果苗木五万株,积极组织进行栽培技术试验工作,共计营造文冠果生物质能源林林600亩,分八块地进行跟踪观察。

1必须把握的几项关键栽培技术

1.1苗木的准备和栽植

准备2年生的出圃苗木,苗高在30-60厘米,地径1.0厘米为宜,此苗木根系特别发达,在栽植前必须进行修剪根部:将过长的主根剪留约10厘米,侧根留约5厘米即可,以防栽植时不窝根、不露根。栽植方法按常规造林要求即可,栽植规格3×3或3×4米。

1.2造林栽培的组织和落实

为了提高栽培苗木的成活率和保存率,将这些苗木组织落实到两个林场七个承包户签订合同进行股份制承包造林,实行甲方无尝投入苗木,乙方个人投入劳力并进行抚育和管护。栽植时技术人员进行现场技术指导。

1.3提高栽培成活率和保存率的技术保障措施

栽植时积极推广使用保水剂,并现场进行技术指导和现场监督使用,除低洼湿涝地不能使用外,其他地块皆宜使用,能使造林栽植成活率提高15%以上。修剪根部栽植前用水浸泡根部。按上述苗木准备进行根部修剪,并在栽植的前1-2天用水浸泡根部。提高保存率的措施。俗话说“三分造七分管”,栽植完毕后重点是在于田间管理。首先落实管护责任,具体按照实行股份承包责任制,将责、权、利三者有机地统一起来作为基础。第二采取有效的田间管理措施:经过实验,在栽植后三年内进行林、粮兼作,将树行中间种植大豆,这样即提高地力增加土壤中的“氮”含量,又增加经济收入,同时强化了田间管理,更有效地提高了保存率。

2几点必须注意技术管理事项

除了按常规造林技术要求和上述必须把握的几点外,必须强调以下几方面注意事项:注意苗木起苗、打包、运输、假植、栽植,这五项工作程序中,必须做到“五不离水”。

根据文冠果的生态学特性,一般情况下能耐-41度低温,是指生长状态比较良好的植株,不受冻害。而根据三年栽培实验跟踪观察来看,苗木当年主生长枝(包括生长点),在寒冷的年份易受冻害,翌年出现死亡干枯现象。所以,必须采取有效措施防止冻害的发生:针对冻害现象查找原由,一般是由苗木木质化不足引起的,所以必须进行测土配方,适时适量施用钾肥,在5月上旬按照要求计量施肥一次,促进木质化。

生物质范文篇2

关键词:生物质锅炉;节能减排;探究

1概述生物质与生物质锅炉的特性

1.1生物质的定义。研究生物质锅炉首先要清楚生物质的定义,生物质的定义较为广泛,通过光合作用形成的各种有机物都被称为生物质,不仅包括动植物,还包括微生物。作为绿色新能源的生物质能,则是指将生物质体内蕴藏的能量(将太阳能转化为化学能)转化为实际意义上的固态、液态、气态燃料。作为目前新能源领域唯一一种可再生的碳源能量,研究其节能减排性质十分关键。目前,作为主要的生物质来源的有农业废弃物、林业废弃物、工业生产废弃物等,例如,农作物中的秸秆、淀粉类作物、油料作物、工业废气有机物、烟梗、动物排泄物等。1.2生物质锅炉的特性。作为使用生物质为能量来源的锅炉,生物质的性质直接决定了生物质锅炉的绿色、环保,具有强大的生命力。分析现阶段的生物质锅炉,一般由五个部分组成:给料系统、燃烧系统、吹灰系统、烟风系统、自控系统。主要种类分为生物质热能锅炉与生物质电能锅炉,其工作原理相同,只是第一种类型锅炉是直接获取热能,第二种是将热能转化为电能。现阶段生物质热能锅炉使用较为广泛。生物质锅炉在实际使用中,原料成本低、整体价格低、运行流程简单,在我国正在大规模的推广使用中。其原料使用的是清洁能源,且燃烧时间长,效益较高,对环境基本属于零污染。相比传统锅炉,生物质锅炉在实际使用中,因生物质原料的含硫量大都小于0.2%,所以在工艺生产中不需要安装气体脱硫装置,成本较低。分析生物质锅炉的原料来源,以秸秆、烟梗为例,若处理不当,会对环境造成污染,但如果充当燃料,既可以做到资源的优质应用,还可以降低成本,提高生产效益。生物质锅炉因为燃料的原因,燃料中含氮量高,所以在燃烧过程中产生的一氧化氮多,导致氮氧化物排放浓度高。1.3解决氮氧化物排放浓度高的方案。采用SNCR技术,即选择性非催化还原技术,它是目前主要的烟气脱硝技术之一。在选择性非催化还原(SNCR)的氮氧化物去除的过程中,还原剂是以液态(氨水、尿素溶液)或气态的形式(氨气)喷射到850~1050℃的高温烟气窗口中,通过还原反应后最终形成氮气、水和二氧化碳,从而降低烟气中的氮氧化物。

2生物质锅炉对节能减排的应用意义

2.1减少温室气体排放,遏制温室效应。分析传统燃料燃烧现状不难发现,其中有害物质在其排放物中占比较高,虽然进行脱硫、脱氮环保工艺的应用,但其硫化物与氮化物的比例仍较高,对环境造成污染的同时,加重了地球的温室效应,不利于生态环境的保护。而利用生物质新能源,其燃烧二氧化碳等温室气体的排放,与生物质原料生长进行的二氧化碳的吸收,整体构成了自然碳循环,在理论上实现了二氧化碳的零排放,可以有效降低温室气体对环境的污染,且利用生物质燃料与煤炭等传统燃料结合的使用方法,可以有效降低二氧化硫等有害气体的排放,对生态环境保护有着重要作用。2.2利于改善生态环境,保护人们生活健康。在数年前的农村,处理秸秆等废弃农作物的方式大都是囤积燃烧,不仅造成了资源浪费,还对生态环境造成了严重的影响,而利用生物质锅炉可以将农业、林业、工业废弃物进行二次利用,既保护了环境,还有利于企业经济效益的提高。再者对比生物质新能源与传统能源,生物质能源的排放污染较小,对环境基本为零污染,全面推广生物质锅炉有利于改善生态环境,保护人们的生活健康,促进可持续发展理念的贯彻。2.3符合国家可持续发展战略要求。生物质锅炉自问世以来,得到了国家的大力推广,因其符合国家可持续发展战略,响应了发展循环经济的号召。农作物中的秸秆、淀粉类作物、油料作物、工业废气有机物、烟梗、动物排泄物等都可以作为生物锅炉的燃料。工农业中的生产废弃物的再利用是国家循环经济的核心,发展生物质能源,推广生物质锅炉的使用就是对工农业废弃物进行再生产利用,符合循环经济发展的核心要求。2.4促进能源结构调整,节约资源。分析生物质锅炉的能量来源,上文中提高,只要是经过光合作用产生的有机物都可以代入生产使用。利用生物质锅炉可以有效促进国家能源结构使用调整,节约资源,保护环境,分析生物质锅炉的熄灭设备,可以快速、有效地进行大规模的资源化应用,且成本较低,熄灭产生二氧化碳等温室气体的排放,与生物质原料生长进行的二氧化碳的吸收,整体构成了自然碳循环,在理论上实现了二氧化碳的零排放,可以有效降低温室气体对环境的污染。

3生物质锅炉节能减排技术实例分析

3.1生物质烟梗热解与燃烧特性分析。上文中提到,生物质锅炉燃料的来源较广,在烟叶企业,利用烟叶生产过程中的副产物烟梗,同样可以作为生物质锅炉的燃料,利用烟梗等废弃物进行二次利用,可以为烟叶复烤企业提高经营效益,降低生产成本,还可以解决烟梗等废弃物的排放问题,符合我国对企业“节能减排”的要求。本文就简要概述生物质锅炉利用烟梗做燃料进行复烤工艺的再利用。通过生物质热能锅炉,可以做到烟梗的充分、直接燃烧,将其生物质转化为蒸汽热能,作为烟叶复烤的能量来源。生物质锅炉的燃效效率取决于燃料性质、生物质锅炉结构与技术要求,首先,分析烟梗的基础性质不难得出,当烟梗作为生物质锅炉的主燃料时,容易出现积灰和结渣的现象,且烟梗的不完全燃烧会产生焦油,不利于生产流程的进行。所以在实际应用过程中,相关技术人员要注重烟梗热解参数和影响因素,控制着火温度与反应条件,采用氮氧混合为反应环境,可以有效地提高燃料反应效率,降低固体残渣的比例。这提高了生物质锅炉的可靠性,实现了资源的循环利用性。3.2生物质颗粒层燃锅炉工艺。生物质颗粒层燃锅炉技术是指是生物质颗粒作为燃料,主要包括给料系统、燃烧系统、吹灰系统、烟风系统、自控系统,是较为常见的生物质锅炉系统,原先将生物质原材料如农业废弃物秸秆等进行初步粉碎,然后进行烘干、混合、挤压等,制作成颗粒状的燃料,锅炉在实际生产中采用卧式水火管设计,采用往复炉排层燃的方式,锅炉整体呈一体化设置,具有一定操作上的便捷性,且成本低,经济效益较高,热能转换系统较强,启动传热温度较低,传热速度较快。经过实际数据分析可以得出,该生物质锅炉在实际生产过程中具有高效的产热效率和低污染排放率,且造价较低,既保证了锅炉燃效的经济效益,还可以保护生态环境。且生物质锅炉可以有效降低PM2.5的排放,利于人民生活健康。生物质排放标准具体可见《锅炉大气污染物排放标准》,经数据统计分析,完全符合国家标准。

4结语

据有关数据统计,全世界可使用天然气与石油资源的剩余使用年限为50年,煤炭资源的可使用年限为90年,传统化石能源的不可再生性与污染性,探究新能源使用工作迫在眉睫,相比较风能、水能发电,生物质能具有效率更高的特点。目前,我国对于生物质锅炉的研究方面重视程度极高,相信在未来阶段,生物质锅炉的发展会更加光明,生物质锅炉的应用完全符合国家节能环保政策,且成本低,经济效益较高,热能转换系统较强,启动传热温度较低,传热速度较快。生物质新能源作为优秀的再生替代新能源,值得相关工作人员进行不断研究、改进,为我国走可持续发展道路,为生态环保、节能减排理念的贯彻做出贡献。

参考文献:

[1]张金文,李梅,成春雷,程鹏,白莉,刘军,周洋,黄渤.生物质锅炉排放细颗粒物质谱特征研究[J].环境污染与防治,2018,40(10):1167-1174.

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[4]王准.生物质燃烧过程中受热面高温腐蚀特性研究[D].浙江大学,2015.

生物质范文篇3

[关键词]生物质能政策措施配额制度固定电价

生物质能指利用具有能源价值的植物和有机废弃物等生物质作为原料生产出各种形式的能源。随着现代生物质能技术的不断发展,生物质能将在未来的可持续能源系统中占有重要地位。因此,世界不少国家都在大力发展生物质能。

一、国外发展生物质能的政策措施

为了促进生物质能的发展,各国结合自身实际采取了积极务实的鼓励政策,主要有配额制度、固定电价、减免税费、财政补贴、重视研发等。

1.配额制度

配额制度是随着电力市场化改革逐步发展起来的一项新的促进可再生能源发展的制度,主要是对电力生产商或电力供应商规定在其电力生产中或电力供应中必须有一定比例的电量来自可再生能源发电,并通过建立“绿色电力证书”和“绿色电力证书交易制度”来实现。绿色电力证书是政府为了促进发展清洁电力而颁发给生产清洁电力企业的证书,该证书还可以进入市场交易。电力生产商或电力供应商如果自己没有可再生能源发电量或达不到政府规定的配额要求,可以通过购买其他可再生能源企业的“绿色电力证书”来实现,同时,可再生能源发电企业通过卖出“绿色电力证书”可以得到额外的收益,激发出企业发展清洁电力的动力,从而促进了可再生能源发电(包括生物质能发电)的发展。目前,欧盟的许多国家都在推行可再生能源配额制度。

2.固定电价

固定电价就是根据各种可再生能源的技术特点,制定合理的可再生能源上网电价,通过立法的方式要求电网企业按确定的电价全额收购。按照不同的电价水平进行收购,从而保证了各种可再生能源技术都能获得比较合理的投资收益,为可再生能源的发展创造了更加优越的政策环境。对于处于成长初期的生物质能发电产业,固定电价制度无疑有利于促进其发展。欧盟通过立法方式,规定电网企业必须高价收购可再生能源发电,特别的是生物质能发电。

3.税收优惠

税收优惠也是各国促进生物质能发展的重要鼓励政策。从1982年至今,巴西对酒精汽车减征5%的工业产品税。2002年,美国参议院提出了包括生物柴油在内的能源减税计划,生物柴油享受与乙醇燃料同样的减税政策。德国对可再生能源实行低税率的优惠政策,如对乙醇、植物油燃料免税,对生物柴油每升仅征收9欧分的税费(而汽油则每升征收45欧分)。

4.财政补贴

由于生物质能产业市场尚未成熟,企业投入较大,所以需要政府强有力的扶持。对此,各国纷纷出台补贴政策以推动生物质能产业的发展。如瑞典从1975年开始,每年从政府预算中支出3600万欧元,用于生物质燃烧和转换技术研发及商业化前期技术的示范项目补贴。丹麦从1981年起,制定了每年给予生物质能生产企业400万欧元的补贴计划,这一计划使目前丹麦生物质能发电的上网电价相当于每千瓦时8欧分。意大利从1991到1995年,对生物质利用项目提供了30%~40%投资补贴。

5.重视研发

生物能源技术研发的巨大投入促进了各国生物质能的发展。英国环境食品和农村事务部在“生物能源作物研发项目”投资90万英镑,研究能源作物的基因改良和农村环境保护。生物能源研发的巨大投入促进了英国生物质发电和生物燃料生产的快速发展。巴西经过30多年对酒精燃料的研发和应用,培养了一大批专业高科技人才,掌握了成熟的酒精生产和提炼技术,以及酒精汽车制造技术,建立了强劲的酒精动力机械体系和完善的酒精运输、分销网络。

二、我国发展生物质能的政策措施及完善建议

我国生物质能资源非常丰富,大力发展生物质能对于建立可持续发展的能源系统,促进我国社会经济的发展和生态环境的改善具有重大意义。我国政府运用了相关政策措施推进生物质能产业发展。但由于我国生物质能开发利用还处于起步阶段,出台的相关政策措施还不健全,与国外生物质能发展较好的国家相比,存在不够完备、落实不到位等问题。不妨借鉴国外的成功经验与先进做法,在原有政策措施框架的基础上,完善不足之处并推行新制度,从而更好地保障我国生物质能的发展。

1.配额制度

在国外推行配额制度并取得良好效果的大环境下,我国也决定引进并实施这一新的政策模式。在我国探索和实践这一政策模式的过程中不妨借鉴发达国家绿色电力配额制度的成功经验和做法,结合我国电力市场的不断完善,加快建立我国的“绿色电力证书”和“绿色电力证书交易制度”,通过合理的配额制度,扩大生物质能发电的市场空间,提升生物质发电项目的盈利能力,增强生物质能生产厂商的生产信心,从而最终达到加快生物质能发展的政策目的。应注意的是,我国推行配额制度不能一蹴而就,而必须分步骤有序进行,可以分准备、建立、完善三阶段来实施。

2.固定电价

我国在《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》中规定,可再生能源发电价格实行政府定价和政府指导价两种形式,其中生物质发电项目上网电价实行政府定价,电价标准由各省(自治区、直辖市)2005年脱硫燃煤机组标杆上网电价加每千瓦时0.25元补贴电价组成。可见,我国已认识到固定电价制度的优势并加以运用。借鉴国外经验,我国在推行固定电价制度时,应该明确在产业发展初期要保持政策的持续性,减少电力生产商和供应商的市场风险,但绝不能完全脱离市场,应随着产业的逐渐成熟而适当调节价格额度直至最终融入市场,依靠市场机制来配置资源。

3.税收优惠

目前,我国制定了一些税收优惠政策,以促进生物质能产业的发展,如对生物质能技术的产品进口采用低税率;对人工沼气的增值税按13%计征等。这些政策倾斜在一定程度上推动了生物质能产业的发展,但仍有很大的提升空间,可以借鉴生物质能产业发展较好的国家的经验,在一些环节上加以改进并做出新的尝试。如可以对生物质能生产企业实行投资抵免企业所得税的鼓励政策及其他减免税支持和鼓励性税收补偿。对于科研单位和企业研制开发出来的新的技术成果及产品的转让销售所得收入,在一定时期可以给予减免营业税和所得税照顾。

4.财政补贴

我国对生物质能项目提供财政补贴。2006年6月和8月,国家财政部和环保总局分别下发了《中央环境保护专项资金项目申报指南》和《国家先进污染治理技术示范名录(第一批)》,将生物质直燃发电技术作为秸秆资源化综合利用的一种方式,纳入补贴范畴。除出台政策文件外,我国还开展了单位试点工作,较有影响的是对黑龙江华润酒精有限公司等四家试点单位生产的燃料乙醇给予财政补助。这些明文规定和试点实践让我们看到政府的努力,但基于财力有限这一现实,我国在推行财政补贴政策时应做出选择:将技术先进、意义重大的项目作为扶持主体,推进重点产业的发展。

生物质范文篇4

能源是经济社会正常运转和健康发展的重要物质基础。在世界大多数国家,能源工业成为其产业体系中的重要组成部分。工业革命以来,世界能源资源、生产和贸易就与国际经济、政治、外交乃至于军事格局紧密联系在一起,能源问题成为事关经济发展、社会稳定和国家安全的重大问题。

我国经济目前正处在快速增长期,经济发展对能源的依赖度较高。1980年以来,我国的能源总消耗量每年增长约5%,是世界平均增长率的近3倍。从现在起到2020年,是我国经济社会发展的重要战略机遇期,按照党的*提出的全面建设小康社会的目标,到2020年我国要实现经济翻两番。根据国际经验,这一时期是实现工业化的关键时期,也是经济结构、城市化水平、居民消费结构发生明显变化的阶段。

从能源供应与经济发展来看,我国的能源发展面临着十分严峻的形势和挑战,为保证2020年实现经济翻两番的目标,能源的供应将非常紧张。据专家估计,到2020年我国一次能源的需求在25亿吨—33亿吨标准煤之间,均值为29亿吨标准煤,是*年的2.2倍。如果采取正确的能源战略和相关的政策措施,一方面开源,大力发展可再生能源,包括林木生物质能源,另一方面节流,节约能源,降低单位能耗,建设节约型社会,未来我国的能源需求将有可能保持相对较低的增长速度,也有可能在远低于目前发达国家人均能源消费量的条件下,进一步显著提高人民的生活水平。

从能源消费结构与经济发展看,随着人民生活水平的提高和消费结构的升级,能源的需求结构将发生重要变化。我国在*年的能源消耗总量近13亿吨标准煤,其中煤炭达9.07亿吨标准煤,占69.9%;石油达3.24亿吨标准煤,占25%;天然气和一次电力分别是3.6亿吨和2.9亿吨标准煤,分别只占总量的2.8%和2.3%。从这组数据可以得知,我国的能源结构仍是以煤为主,而且这种结构在今后一个时期不可能有太大变化,这将对能源供应、能源安全、环境保护等诸多方面产生重大影响。

过去20年我国的能源发展取得了不小成就,主要体现在以下两个方面:一是以较低的能源增长支撑了经济的快速增长。1980年—*年期间我国GDP年均增长率高达9.7%,而相应的能源消费量年均仅增长4.6%,远低于同期经济增长速度。二是能源利用效率大幅度提高。一方面,单位GDP能耗不断下降,万元GDP能耗由1980年的16.6吨标准煤降低到20*年的5吨标准煤,年均下降4%以上;另一方面,主要高耗能部门的产品单耗有了较大幅度的下降,主要耗能产品的能耗与国际先进水平的差距明显缩小。这些成就为我国经济社会的可持续发展作出了巨大贡献,从1980年到*年,在能源消费翻一番的情况下,实现了GDP翻两番的目标。

目前,我国的能源状况也存在几个严重的问题:

问题一,能源需求持续增长对能源供给形成很大压力。随着我国经济规模进一步扩大,能源需求总量还会持续较快地增加,对能源供给形成很大压力,供求矛盾将长期存在,石油天然气对外依存度将进一步提高。

问题二,资源相对短缺制约了能源产业发展。我国能源资源总量不小,但人均拥有量较低。能源资源勘探相对滞后,特别是能源资源分布很不平衡,东部地区能源短缺严重,大规模、长距离地运输,导致运力不足、交通紧张、成本大幅提高。

问题三,以煤为主的能源结构不利于环境保护。煤炭是我国的基础能源,富煤、少气、贫油的能源结构较难改变。我国85%的煤炭是通过直接燃烧使用的,煤炭清洁利用水平低,产生的污染多。目前,我国SO2排放达2200万吨以上,CO2排放达8亿吨以上,酸雨危害面积占国土面积的30%,给我国生态环境带来很大压力。

问题四,能源技术相对落后影响了能源供给能力的提高。我国能源技术与发展的要求相比还有较大差距,特别是可再生能源、清洁能源、替代能源等技术的开发相对滞后,节能降耗、污染治理等技术的应用还不广泛,不能适应当前治理高污染的需要。

问题五,国际能源市场变化对我国能源供应的影响较大。我国石油天然气资源相对不足,需要在立足国内生产保障供给的同时,扩大国际能源合作。但目前全球能源供需平衡关系脆弱,石油市场波动频繁,国际油价居高不下,各种非经济因素对能源国际合作影响很大。这要求我们统筹国内开发和对外合作,提高能源安全保障程度。

专家们希望通过实行可持续发展的能源战略,保证我国到2020年实现经济发展目标,能源消费实现如下理想目标:一次能源需求少于25亿吨标准煤,节能达到8亿吨标准煤;煤炭消费比例控制在60%左右,可再生能源利用达到5.25亿吨标准煤(其中可再生能源发电达到1亿千瓦);石油进口依存度控制在60%左右;主要污染物的削减率为45%—60%。

二、林木生物质能源在国家能源战略中的地位

人类目前使用的主要能源有石油、天然气和煤炭3种。根据国际能源机构统计,地球上这3种能源供人类开采的年限分别为40年、60年和220年。我国煤炭剩余可开采储量仅为1390亿吨标准煤,按照2003年的开采速度,只能维持83年;20*年我国净进口石油1.45亿吨,进口依存度上升到42%。因此,尽快改善能源消耗结构,加大能源保障安全迫在眉睫。正如总书记在给北京可再生能源国际大会致辞中所指出的,加快发展可再生能源是应对日益严重的能源资源和环境问题的根本措施。

目前,世界上技术较为成熟,可规模化工业开发利用的可再生能源主要有水能、生物质能、风能、太阳能、地热能和海洋能,可再生能源在世界能源消费中已占22%左右。

在各种可再生能源中,生物质能是独特的,它是贮存的太阳能,更是一种惟一可再生的碳源,资源丰富且可以再生,其含硫量和灰分都比煤低,而含氢量较高,一直是人类赖以生存的重要能源之一,就其能源当量而言,是仅次于煤、油、天然气而列第四位的能源;在世界能源消耗中,生物质能占总能耗的14%,但在发展中国家占40%以上。

在生物质能中,我国960万平方公里的广阔土地林木生物质能源占有十分重要的地位。加快发展林木生物质能源是有效补充我国能源,改善和保护生态环境的战略举措,对维护我国能源安全,改善能源结构将发挥重要的作用。

目前,我国林木生物质能主要有三种利用方式,即生物质固体燃料利用,生物质液态燃料利用和生物质气体燃料利用。其终端产品主要有五类,一是利用含油脂转化为生物柴油,二是木质纤维素转化燃料乙醇,三是木质加工成固体燃料,四是木质转化成燃料气体,五是木质燃料发电。

我国发展林木生物质能源有以下几个主要优势:

一是我国适于发展林木生物质能源的树种丰富。我国适合规模化发展林木生物质能的树种资源比较丰富,仅乡土树种就多达几十种。这些树种有的适合作为燃料用于发电,如刺槐、黑荆树、柠条、沙棘、柽柳等;有的适合开发生物柴油,如麻风树、黄连木、乌桕、文冠果、油桐、石栗树、光皮树等。以麻风树为例,栽培2年—3年即可结果,结果期长达30年—50年,其果实平均含油率40%左右,5年生每亩果实产量达200公斤,可生产生物柴油60公斤左右。再如黄连木,其果实平均含油率25%(种子达40%)以上,2.5吨黄连木种子可生产1吨燃油。

二是我国林木生物质能的资源比较丰富,可以作为重要的能源补充。根据目前的科学技术水平和经济条件,可获得的林木生物质资源种类为薪炭林、森林抚育间伐、灌木林平茬复壮、苗木截杆、经济林和城市绿化修枝、油料树种果实和林业“三剩”物(采伐剩余物、造材剩余物和加工剩余物)等。按相关的技术标准测算,每年的生物质总量约8亿吨—10亿吨,其中,可作为能源利用的生物量为3亿吨以上。按照相应的热当量换算,加工后的5吨林木生物质可替代1.5吨原油,1.5吨林木生物质可替代1吨标准煤,如3亿吨全部开发利用后可替代2亿吨标准煤,能够减少目前十分之一的化石能源消耗。可以说,林木生物质能源是我国未来能源的一个重要补充。

在油料资源利用方面,我国现有木本油料林总面积超过600多万公顷,主要油料树种果实年产量在200多万吨以上,其中不少是开发生物柴油的原料。同时,还有不少可开发生物柴油的其他油料树种。如麻风树,分布我国四川、云南、贵州、广西等地,在我国西南地区适宜种植麻风树的面积约200万公顷,其中,已人工栽培2万多公顷。再如黄连木,野生分布范围很广,面积约30万公顷。

三是我国林木生物质能资源培育潜力巨大。和其他生物质能源相比,林木生物质能资源发展不占用耕地,发展空间广阔。目前,我国尚有5400多万公顷宜林荒山荒地,可拿出一部分发展能源林。此外,还有大量的盐碱地、沙地以及矿山、油田等复垦地,初步估计有近1亿公顷。这些不适宜农业生产的边际土地大都适宜种植特定能源树种。如在盐碱地上可种植柽柳,在沙地上可栽植能多次平茬利用的柠条、沙柳等灌木。这些边际土地资源,经过开发和改良,可以变成发展林木生物质能源的“绿色油田”、“绿色煤矿”,用以补充我国未来经济发展对能源的需求。

四是我国林木生物质能源开发技术条件已初步具备。目前,国内林木生物质能源开发利用大都处于试验和示范的过程,尚未步入实质性的产业化发展阶段,但开发利用技术已初步具备。

在生物柴油开发方面,涉及油料树种的筛选、良种选择、培育及其加工工艺和设备开发,已取得了阶段性成果。如中国林科院王涛院士对黄连木进行了研究与开发;湖南林科院研制完成了将光皮树果和绿玉树汁转化生物燃油设备;四川大学、四川省长江造林局等单位联合开发麻风树转化生物柴油及其综合利用的技术和设备。

在木质固体燃料加工开发方面,清华大学清洁能源研究教育中心和北京惠众科技公司合作,简化和改进了原有的热压缩颗粒成型系统,发明了“冷压缩成型技术”。因其能效高、成本低、灵活性强,从根本上解决了生物质收集运输消耗高的难题,克服了热压缩技术的不足,为林木生物质固体燃料在工业锅炉替代煤炭或发电应用上提供了很好的前景。

在木质燃料发电方面,中国国能生物发电有限公司拟在黑龙江省庆安县建设一座装机容量2.5万千瓦的林木质生物发电厂,北京国林山川生物能源有限公司拟在内蒙古通辽市奈曼旗建设一座林木生物质发电厂,目前已完成了可研。计划第一期装机容量为2×1.2万千瓦,第二期装机容量为2.5万千瓦。

三、发展我国林木生物质能源的初步设想

首先,要提高对开发利用林木生物质能重要性的认识,制定明确的开发利用目标。新的生物质能利用技术与传统的生物质能利用技术相比具有质的区别,因此,必须从战略的高度,用长远的眼光看待生物质能源,切实提高对开发利用生物质能重要性的认识,研究制定明确的林木生物质能开发利用目标和具体要求。

其次,要加快林木生物质资源调查评价与发展规划工作。虽然我国林木生物质能资源丰富,但资源量到底有多少,分布在什么地方,资源采集的成本如何?到底哪里可以种植能源树种,潜力有多大?等等。这些问题都亟待回答。因此,应当加快开展林木生物质能资源调查评价与发展规划工作,摸清相关的资源本底,以及哪些地方具有建设生物质发电厂的资源条件,哪些地方具有种植能源树种的条件,并在此基础上研究制定相关的发展规划,推进林木生物质能开发利用。

第三,要加强林木生物质能源基地培育和利用技术的试点和示范工作。林木生物质能利用技术种类很多,技术的成熟程度也不一样。当前,需要结合我国实际,区分不同情况推进。先期就技术相对成熟、开发潜力较大的项目和树种开展试点和示范,通过试点和示范辐射带动林木生物质能的发展。

第四,要加强人才和技术能力建设。从国际能源发展的经验看,任何能源产业的发展必须有人才和技术基础。我国的煤炭、石油、电力等能源产业也不例外。目前,经济发达国家都建立了比较完善的可再生能源技术研究开发机构,形成了比较完善的产业服务体系。如美国的可再生能源实验室,欧盟的联合研究中心,都是政府专门负责可再生能源研究和开发的机构。而我国在可再生能源方面的人才和技术力量以及设计、咨询等产业服务体系极为薄弱。因此,要高度重视我国可再生能源的人才培养,成立部级的可再生能源研究开发机构,逐步建立我国可再生能源的人才培养和产业服务体系。

第五,国家要加大对林木生物质能资源培育的资金和政策扶持,实施财政贴息和税收减免政策。原料价格(包括采集)对林木生物质能源的经济性起着第一位的作用。要实现林木生物质能源的产业化,关键是降低能源制取成本。鉴于林木生物质能开发利用在增加能源供应、保护环境,特别是在社会主义新农村建设中所起的带动作用,在发展林木生物质能源开发的起步阶段,建议有关部门从国家能源发展战略和解决“三农”问题的高度出发,制定明确的促进林木生物质能开发利用的政策和措施。一是国家应给予必要的专项资金和优惠政策,扶持引导能源林的定向培育;二是为鼓励企业和民营资本进入林木生物质能源领域,参照国外发展经验,国家应当对开发利用林木生物质能源实行长周期贷款财政贴息和税收减免政策。

四、发展林木生物质能源符合林业生态和产业两大体系建设的要求,大有可为

林业是公益事业,也是基础产业,积极推进生物质能源的开发和利用,既是应对我国经济发展中面临的能源危机和环境问题的重要举措,同时也符合林业生态建设和产业建设的目标,对实现林业可持续发展具有十分重要的战略意义。

1、大力培育和开发利用林木生物质资源可以减少污染和温室气体排放,提高森林碳汇功能。我国1997年CO2总排放量为8.17亿吨,仅低于美国位于世界第二,我国未来的CO2减排压力还将不断增大。生物质能源排放的气体以CO2为主,比化石基能源清洁,可减少大气污染。尤其是林木生物质能源在消耗过程中排放的CO2量是树木生长过程中从大气中吸收的CO2量,因此,可基本实现CO2吸收排放平衡。同时,大面积营造能源林,可以有效增加森林面积和提高森林生态系统吸收CO2的功能及碳汇作用。

生物质范文篇5

关键词:生物质;新能源;回收物流平台;能源供应

1生物质智能回收物流平台开发的意义

随着信息技术的发展,一批共享APP如雨后春笋般涌现,如运满满、货拉拉、货车帮等,缩短了寻找车辆、讨价还价商量运价的时间,不但可以提高物流企业对货物运输车辆使用的效率,同时还降低运输中的主要运营成本,也为回收物流网络提供了良好的资源支持。生物质是世界最广泛存在的原材料,在各种动物、植物和微生物中都包括生物质,生物质发电主要类型有农林生物质发电,垃圾焚烧发电和沼气发电。相比于国外先进成熟技术,我国生物质发电起步较晚,应用实践还处于初级尝试阶段,影响普及推广的真正原因是回收物流成本高,运营管理难度大。回收物流网络的构建解决了这样的难题,不但在城市环保和生物质能发电市场上具有巨大的应用场景,而且在B2B市场中,回收再利用的实际市场价值更高[1]。生物质智能回收物流平台立足“科技环保民生”的理念,坚持先立后破、通盘谋划,以高效而低廉的替代能源推进能源低碳转型。将城市生物质作为可再生能源主要载体,依托焚烧净化技术发电,一方面提高回收物流产业发展的水平,有效缓解开发利用清洁能源,同时推动煤电节能降碳改造,节省生产成本和物流成本,增加上网电量,以生物质作为新能源发电,不但环保利民,减少污染,同时也开辟新的就业机会。利用生物质回收物流网络平台,统筹集中生物质,将城市生物质利用工业生产中的焚烧净化技术再使用,创造新能源发电的新模式,不但可以开辟新途径发电,更为可观的是具有可持续发展的前景,生物质能发电的原材料上具有充足的城市生物质和生活垃圾,将这些循环使用,有利于对城市环境的保护,是新兴的朝阳产业,在国家政策和财政的大力鼓励下,将会是我国可持续的环保产业。2020年,我国的生物质发电厂增加速度越发加快。2021年生物质发电量达1583亿千瓦时,到2026年将超过3834亿千瓦时[2]。

2生物质智能回收物流平台实践途径

生物质能是人类可利用能源中的重要组成部分,是地球上唯一可再生碳源,生物质能各类途经的利用包括生物质发电、清洁供热、天然气、液体燃料等领域都有减少碳排放的功效[3]。在实践过程中,以开发手机APP小程序及互联网生物质回收物流平台为基础,应用互联网信息技术,按照回收物流的操作流程进行网站设计,优化市场化运营模式,采取多种营销和运营策略,将秸秆、城市废弃物、废水等以合理价格购入,通过与具有生物质发电企业对接合作,进行焚烧净化处理,与国家电力公司合作,进行入网发电,争取国家优惠政策的补贴,进行生物质源的发电运营,缓解煤炭发电紧张的状况。坚持科技环保民生的理念,创业团队分工明确,坚持严格的内部管理制度,探索新能源发电的新途径。

2.1开发手机APP小程序及互联网生物质回收物流平台。以互联网技术,生物质智能回收物流网络建设为基础,开发手机APP小程序为主,运营设计智能回收物流网络平台,开发既适用于个人手机用户又可以为企业用户服务的网络客户端,组织构建智能回收物流信息网络平台。首先,生物质能回收物流信息平台与普通物流信息平台不同,一般物流信息平台仅仅提供查询服务,局限于能够帮助回收的用户和企业追踪货物即时运输环节信息,同时能够在线处理纠纷,并提供反馈信息。开发的智能回收物流平台的客户主体以政府牵头,以生产企业、收储客户为主,运输线路大多是以直达运输为主模式,由于长期合作的用户对短途运输生物质原料进度的追踪信息不够关注,所以生物质能智能回收物流信息平台运营设计应以收集资源信息模块、整合能源类别、统筹调度车辆为主要运营功能。各类生物质在小程序中以不同分类模块体现,平台的后台管理以记录收集、加工、调拨功能为主,在生物质能名称、性质、数量规模、加工方法、位置信息方面要有详细的溯源功能。其次,平台附加协调组织生物质资源的回收加工再利用的后续跟踪。生物质智能回收小程序及网络构建采取企业投资,政府搭桥的经营模式,要配套财政政策和税收优惠政策,生物质能回收物流信息平台程序的信息主要是地区经济指标动态统计资料,在平台后台设立物料台账,依据大数据回传至信息平台,生物质能回收信息平台按照收储节点进行统计归类[4]。

2.2生物质耦合加工技术产生新能源。在生物质供应上通过定期存储,来维持供应的经济性和稳定性。针对生物质替代煤存储难题,一些国外企业采用露天存储生物质原料方式,因为露天存储成本较低,适用于不惧风雨等自然条件的原始材料存储,而室内存储适用于经过初级加工的原料存储。近年来企业普遍选择节省成本的方式,在选址上选择生物质成型燃料与电厂就近,通过严格控制好湿度、温度来进行室内的生物质存储。在生物质耦合加工技术上,火电一直以来是最基础性、最具调节性常用技术使用,兼容地支持风光电等电源的利用[5]。目前可再生能源的发电量在区域总发电量中占据一定的比例,尤其在燃烧原料上,设计选择使用碱含量低的木质燃料的生物质,根据经验会在炉内,添加粉煤灰等来稀释碱含量。近年来,随着生物质发电技术推广使用,在技术使用前期需要政府经济政策的扶持,循序渐进的推进生物质混和燃烧的耦合技术。已有的生物质利用证明,电厂通过使用煤和生物质耦合发电,实现低碳发展,实行燃煤电厂及具有混烧生物质资格的企业监管,才能促进生物质燃料供给市场稳定性。电厂需要原料供应符合品质和品类的标准,因此建立成熟的生产供应链至关重要,随着低碳环保的需要,生物质的用量将会大幅度的增加,再加上生物质高比例掺烧技术已经日渐成熟,提高了生物质的制造水平,可以保证大批量的生物质在掺混比例波动下锅炉高效燃烧和运行[6]。

2.3生物质新能源技术前瞻。目前,我国的煤电生物质耦合发电技术多用在大型高效煤电机组。很多发电厂普遍使用生物质大型煤电机组发电,采用的是混烧技术发电,不但可以大大降低煤能源消耗,还可以加快实现低碳排放指标。通过生物质的耦合加工混烧发电技术,来减少煤炭使用,生物质替代煤碳作为新燃料,生物质能够减少二氧化碳排放量,应用生物质掺烧技术,是目前适合我国的生物质发电的先进技术。

2.4完善生物质的供应链,实现充足的智能平台收储。完善生物质的供应链系统,建设多维度的生物质能回收终端网络。依托区域资源优势,丰富生物质能资源利用类型,大力推进生物质能就地取材,对生物质供应链而言,提升了生物质综合利用的效率。在经济农作物的种植区剩余残渣再循环利用,可以供养殖场充当育肥饲料,在饲养动物发达的畜牧区,动物的粪便是庄稼地的急需的农场肥料。要完善生物质的供应链,依据区域生物质能产区来优化生物质能收储系统。

2.5铺设生物质能回收的交通设施网络。着眼于物流交通基础建设,交通网络的建设是地区经济提升的前提,尤其是我国的生物质分布分散,分布区域广,主要产区是农村,所以,生物质离不开公路运输、铁路运输等交通网络的有效衔接,更离不开大型生物质固定回收中转点的建立。交通部门在对乡、村、镇公路的修建上,要提高技术标准,为高质量的公路运输提供保障,对违法违规的影响运输效率的限高杆、限重称予以拆除,为生物质的运输开辟绿色通道。加强县域、村域之间的短途公路的运输,合力为企业打造良好的营商环境。减免高速公路的收费,降低生物质回收过程中的运输成本;加强对运输车辆的监管;在固定村回收中转中心的选址上,做到合理选址,避免线路规划的重复、迂回浪费现象;还要考虑靠近水源,更要考虑到配备完善的消防设施,要在基础配套设施上下功夫,完善交通的监控和使用新能源叉车、大型运输车辆等[7]。

3生物质智能回收物流平台创新特色

3.1推进生物质发电,实现向热电联产转型升级。从能源层面来看,利用互联网+生物质能,加强热化学加工技术的创新,尝试研制高效能低成本生物能源的实际应用。尤其在城乡交界处,对有机废弃物再利用的新技术,例如纤维素乙醇、生物柴油、生物天然气产业的研发和示范,不但可以打通生物质原料收集、有机肥生产使用等重要环节,还可以扩大生物燃料生产规模。目前建设生物质成型燃料、以生物质热电联产、可再生能源为主的新技术、新工艺正在试点阶段,下一阶段将会重点支持在有条件的地区开展成规模的生物质能清洁供暖替代燃煤,同时稳步发展城镇生活垃圾焚烧热电联产,推进沼气、生物质成型燃料等其他生物质能清洁取暖。

3.2有序组织生物质的收储,形成常态化的节能减排。从物流层面来看,生物质发电的关键是原料的收储,一方面是有价无市的生物质收集难题,另一方面是生物质无序的组织、运输,严重损害了地区企业经营的积极性。通过互联网手段,加强对生物质源头的原料收储的管理,不但可以提高生物质原料的质量,而且保证了生物质原料供应链的长期良性发展,为生物质作为可运输、可再生的能源提供保障,生物质发电技术具备碳中和效应,不但有助于降低碳的排放,还促进大气污染的防治。

3.3生物质智能回收物流产业链,支撑乡村振兴战略的发展。从经济层面来看,以生物质智能回收物流平台建立到生物质能转化为新能源,实现向热电联产转型升级,整个产业链长,具备带动力强、就业岗位多等特点,一方面以农业、工业和服务业三大产业的融合发展为重要载体,另一方面形成生物质产业精准扶贫,不但促进农民增收,同时还能促进就业,带动地区经济发展。

4结论

生物质智能回收物流已经成为未来我国推进环保和促进新能源发展方式之一,生物质智能回收物流平台项目不仅得到国家的大力支持与鼓励,而且与区域经济发展结合、优化了地区区位优势。本文从智能回收物流平台铺设开发、生物质耦合加工技术的改进、生物质新能源的利用途径、完善生物质的供应链、构建回收网络,从不同的维度论证生物质能资源利用及生物质能创新特色,对推动能源革命,确保能源供应,助力我国的碳中和工作起到一定的作用。

参考文献:

[1]檀勤良,潘昕昕,王瑞武,等.生物质发电供应链协同演化研究:基于山东省生物质发电厂的实证研究[J].中国农业大学学报,2017,22(2):190-196.

[2]毛健雄.燃煤耦合生物质发电[J].分布式能源,2017,2(5):47-54.

[3]毛健雄.在发展高效先进节能煤电基础上,先立后破,大力发展生物质火电取代煤电,最终实现煤电的零碳化转型[C]//第三届燃煤锅炉耦合生物质发电技术应用研讨会,2022.

[4]张燕.农作物生物质能收贮运体系建设发展现状及对策[J].湖北农机,2018(7):25-26.

[5]张晓艳.皖北地区以蚌埠、淮南为例的生物质能能源化回收利用体系优化研究[J].商讯,2019(20):30-31.

[6]杨永亮.物流节点配送服务半径的最优计算方法研究[J].物流技术,2013(11):294-296.

生物质范文篇6

一、国外发展生物质能的政策措施

为了促进生物质能的发展,各国结合自身实际采取了积极务实的鼓励政策,主要有配额制度、固定电价、减免税费、财政补贴、重视研发等。

1.配额制度

配额制度是随着电力市场化改革逐步发展起来的一项新的促进可再生能源发展的制度,主要是对电力生产商或电力供应商规定在其电力生产中或电力供应中必须有一定比例的电量来自可再生能源发电,并通过建立“绿色电力证书”和“绿色电力证书交易制度”来实现。绿色电力证书是政府为了促进发展清洁电力而颁发给生产清洁电力企业的证书,该证书还可以进入市场交易。电力生产商或电力供应商如果自己没有可再生能源发电量或达不到政府规定的配额要求,可以通过购买其他可再生能源企业的“绿色电力证书”来实现,同时,可再生能源发电企业通过卖出“绿色电力证书”可以得到额外的收益,激发出企业发展清洁电力的动力,从而促进了可再生能源发电(包括生物质能发电)的发展。目前,欧盟的许多国家都在推行可再生能源配额制度。固定电价固定电价就是根据各种可再生能源的技术特点,制定合理的可再生能源上网电价,通过立法的方式要求电网企业按确定的电价全额收购。按照不同的电价水平进行收购,从而保证了各种可再生能源技术都能获得比较合理的投资收益,为可再生能源的发展创造了更加优越的政策环境。对于处于成长初期的生物质能发电产业,固定电价制度无疑有利于促进其发展。欧盟通过立法方式,规定电网企业必须高价收购可再生能源发电,特别的是生物质能发电。税收优惠税收优惠也是各国促进生物质能发展的重要鼓励政策。从1982年至今,巴西对酒精汽车减征5%的工业产品税。2002年,美国参议院提出了包括生物柴油在内的能源减税计划,生物柴油享受与乙醇燃料同样的减税政策。德国对可再生能源实行低税率的优惠政策,如对乙醇、植物油燃料免税,对生物柴油每升仅征收9欧分的税费(而汽油则每升征收45欧分)。财政补贴由于生物质能产业市场尚未成熟,企业投入较大,所以需要政府强有力的扶持。对此,各国纷纷出台补贴政策以推动生物质能产业的发展。如瑞典从1975年开始,每年从政府预算中支出3600万欧元,用于生物质燃烧和转换技术研发及商业化前期技术的示范项目补贴。丹麦从1981年起,制定了每年给予生物质能生产企业400万欧元的补贴计划,这一计划使目前丹麦生物质能发电的上网电价相当于每千瓦时8欧分。意大利从1991到1995年,对生物质利用项目提供了30%~40%投资补贴。重视研发生物能源技术研发的巨大投入促进了各国生物质能的发展。英国环境食品和农村事务部在“生物能源作物研发项目”投资90万英镑,研究能源作物的基因改良和农村环境保护。生物能源研发的巨大投入促进了英国生物质发电和生物燃料生产的快速发展。巴西经过30多年对酒精燃料的研发和应用,培养了一大批专业高科技人才,掌握了成熟的酒精生产和提炼技术,以及酒精汽车制造技术,建立了强劲的酒精动力机械体系和完善的酒精运输、分销网络。

二、我国发展生物质能的政策措施及完善建议

我国生物质能资源非常丰富,大力发展生物质能对于建立可持续发展的能源系统,促进我国社会经济的发展和生态环境的改善具有重大意义。我国政府运用了相关政策措施推进生物质能产业发展。但由于我国生物质能开发利用还处于起步阶段,出台的相关政策措施还不健全,与国外生物质能发展较好的国家相比,存在不够完备、落实不到位等问题。不妨借鉴国外的成功经验与先进做法,在原有政策措施框架的基础上,完善不足之处并推行新制度,从而更好地保障我国生物质能的发展。

1.配额制度

在国外推行配额制度并取得良好效果的大环境下,我国也决定引进并实施这一新的政策模式。在我国探索和实践这一政策模式的过程中不妨借鉴发达国家绿色电力配额制度的成功经验和做法,结合我国电力市场的不断完善,加快建立我国的“绿色电力证书”和“绿色电力证书交易制度”,通过合理的配额制度,扩大生物质能发电的市场空间,提升生物质发电项目的盈利能力,增强生物质能生产厂商的生产信心,从而最终达到加快生物质能发展的政策目的。应注意的是,我国推行配额制度不能一蹴而就,而必须分步骤有序进行,可以分准备、建立、完善三阶段来实施。

2.固定电价

我国在《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》中规定,可再生能源发电价格实行政府定价和政府指导价两种形式,其中生物质发电项目上网电价实行政府定价,电价标准由各省(自治区、直辖市)2005年脱硫燃煤机组标杆上网电价加每千瓦时0.25元补贴电价组成。可见,我国已认识到固定电价制度的优势并加以运用。借鉴国外经验,我国在推行固定电价制度时,应该明确在产业发展初期要保持政策的持续性,减少电力生产商和供应商的市场风险,但绝不能完全脱离市场,应随着产业的逐渐成熟而适当调节价格额度直至最终融入市场,依靠市场机制来配置资源。税收优惠目前,我国制定了一些税收优惠政策,以促进生物质能产业的发展,如对生物质能技术的产品进口采用低税率;对人工沼气的增值税按13%计征等。这些政策倾斜在一定程度上推动了生物质能产业的发展,但仍有很大的提升空间,可以借鉴生物质能产业发展较好的国家的经验,在一些环节上加以改进并做出新的尝试。如可以对生物质能生产企业实行投资抵免企业所得税的鼓励政策及其他减免税支持和鼓励性税收补偿。对于科研单位和企业研制开发出来的新的技术成果及产品的转让销售所得收入,在一定时期可以给予减免营业税和所得税照顾。

生物质范文篇7

生物质能是人类用火以来,最早直接应用的能源。随着人类文明的发展,生物质能的应用研究开发几经波折,最终人们深刻认识到,石油、煤、天然气等化石能源的有限性,同时无节制地使用化石能源,大量增加CO2、粉尘、SO2等废弃物的排放,污染了环境,给人类赖以生存的星球,造成十分严重的后果。而使用大自然馈赠的生物质能源,几乎不产生污染,资源可再生而不会枯竭,同时起着保护和改善生态环境的重要作用,是理想的可再生能源之一。生物质能的应用技术开发,旨在把森林砍伐和木材加工剩余物以及农林剩余物如秸杆、麦草等原料通过物理或化学化工的加工方法,使之成为高品位的能源,提高使用热效率,减少化石能源使用量,保护环境,走可持续发展的道路。

七十年代,由于中东战争引发的能源危机以来,生物质的开发利用研究,进一步引起了人们的重视。美国、瑞典、奥地利、加拿大、日本、英国、新西兰等发达国家,以及印度、菲律宾巴西等发展国家都分别修定了各自的能源,投入大量的人力和资金从事生物质能的研究开发。

我国生物质能研究开发工作,起步较晚。随着经济的发展,开始重视生物质能利用研究工作,从八十年代起,将生物质能研究开发列入国家攻关计划,并投入大量的财力和人力。已经建立起一支专业研究开发队伍,并取得了一批高水平的研究成果,初步形成了我国的生物质能产业。

2、生物质能应用技术的研究开发现状

2.1国外研究开发简介

在发达国家中,生物质能研究开发工作主要集中于气化、液化、热解、固化和直接燃烧等方面。

生物质能气化是在高温条件下,利用部份氧化法,使有机物转化成可燃气体的过程。产生的气体可直接作为燃料,用于发动机、锅炉、民用炉灶等场合。气化技术应用在二战期间达到高峰。随着人们对生物质能源开发利用的关注,对气化技术应用研究重又引起人们的重视。目前研究主要用途是利用气化发电和合成甲醇以及产生蒸汽。奥地利成功地推行建立燃烧木材剩余物的区域供电计划,目前已有容量为1000~2000kw的80~90个区域供热站,年供应10×109MJ能量。加拿大有12个实验室和大学开展了生物质的气化技术研究。1998年8月了由Freel,BarryA.申请的生物质循环流化床快速热解技术和设备。瑞典和丹麦正在实行利用生物质进行热电联产的计划,使生物质能在提供高品位电能的同时满足供热的要求。1999年,瑞典地区供热和热电联产所消耗的能源中,26是生物质。

美国在利用生物质能方面,处于世界领先地位,据报道,目前美国有350多座生物质发电站,主要分布在纸浆、纸产品加工厂和其它林产品加工厂,这些工厂大都位于郊区。装机容量达7000MW,提供了大约66000个工作岗位,根据有关科学家预测,到2010年,生物质发电将达到13000MW装机容量,届时有4000000英亩的能源农作物和生物质剩余物用作气化发电的原料,同时,可按排170000个以上的就业人员,对繁荣乡村经济起到积极的推动作用。

流化床气化技术由于具有床内气固接触均匀、反应面积大、反应温度均匀、单位截面积气化强度大。反应温度较固定床低等优点,从1975年以来一直是科学家们关注的热点。包括循环流化床、加压流化床和常规流化床。印度Anna大学新能源和可再生能源中心最近开发研究用流化床气化农业剩余物如稻壳、甘蔗渣等,建立了一个中试规模的流化床系统,气体用于柴油发电机发电。1995年美国Hawaii大学和Vermont大学在国家能源部的资助下开展了流化床气化发电的工作。Hawaii大学建立了处理生物质量为100T/d的工化压力气化系统,1997年已经完成了设计,建造和试运行达到预定生产能力。Vermont大学建立了气化工业装置,其生产能力达200T/d,发电能力为50MW。目前已进入正常运行阶段。

生物质的直接燃烧和固化成型技术的研究开发,主要着重于专用燃烧设备的设计和生物质成型物的应用。目前,已开发的技术有:林产品加工厂的废料(如造纸厂的树皮、家具厂的边角料等)的专用燃烧蒸汽锅炉,国外造纸厂几乎都有专门的设备,用来处理废弃物。由于生物质形状各异,堆积密度小较松散,给运输和贮存以及使用带来了较大困难,影响生物质的使用。因此,从四十年代开始了生物质的成型技术研究开发。现已成功开发的成型技术按成型物形状分主要有三大类:以日本为代表开发的螺旋挤压生产棒状成型物技术,欧洲各国开发的活塞式挤压制得园柱块状成型技术,以及美国开发研究的内压滚筒颗粒状成型技术和设备。美国颗粒成型燃料年产量达80万吨。

成型燃料应用于二个方面:其一:进一步炭化加工制成木炭棒或木炭块,作为民用烧栲木炭或工业用木炭原料;其次是作为燃料直接燃烧,用于家庭或暧房取暧用燃料。日本、美国、加拿大等国家,开发了专用炉灶。在北美有50万户以上家庭使用这种专用炉灶作为取暧炉。

将生物质能进行正常化学加工,制取液体燃料如乙醇、甲醇、液化油等;是一个热门的研究领域。利用生物发酵或酸水解技术,在一定条件下,将生物质转化加工成乙醇,供汽车和其它工业使用。加拿大用木质原料生产的乙醇上产量为17万吨。比利时每年用甘蔗为原料,制取乙醇量达3.2万吨以上,美国每年用农林生物质和玉米为原料大约生产450万吨乙醇,计划到2010年,可再生的生物质可提供约5300万吨乙醇。

生物质能的另一种液化转换技术,是将生物质经粉碎预处理后在反应设备中,添加催化剂或无催化剂,经化学反应转化成液化油。美国、新西兰、日本、德国、加拿大国家都先后开展了研究开发工作,液化油的发热量达3.5×104KJ/kg左右,用木质原料液化的得率为绝干原料的50以上。欧盟组织资助了三个项目,以生物质为原料,利用快速热解技术制取液化油,已经完成100kg/hr的试验规模,并拟进一步扩大至生产应用。该技术制得的液化油得率达70,液化油低热值为1.7×104KJ/kg。

生物质能催化气化研究,旨在降低气化反应活化能,改变生物质热处理过程,分解气化副产物焦油成为小分子的可燃气体,增加煤气产量,提高气体热解;同时降低气化温度,提高气化速度和调整生物质气体组成,以便进一步加工制取甲醇或合成氨。欧美等发达国家科研人员在催化气化方面已经作了大量的研究开发,研究范围涉及到催化剂的选择,气化条件的优化和气化反应装置的适应性等方面,并且已经在工业生产装置中得到了应用。

2.2国内研究开发

我国生物质能的应用技术研究,从八十年代以来一直受到政府和科技人员的重视。主要在气化、固化、热解和液化开展研究开发工作。

生物质气化技术的研究在我国发展较快,应用于集中供气、供热、发电方面。中国林科院林产化学工业研究所,从八十年代开始研究开发了集中供热、供气的上吸式气化炉,并且先后在黑龙江、福建得到工业化应用,气化炉的最大生产能力达6.3×106kJ/hr。建成了用枝桠材削片处理,气化制取民用煤气,供居民使用的气化系统。最近在江苏省又研究开发以稻草、麦草为原料,应用内循环流化床气化系统,产生接近中热值的煤气,供乡镇居民使用的集中供气系统,气体热值约8000KJ/NM3。气化热效率达70/以上。山东省能源研究所研究开发了下吸式气化炉。主要用于秸杆等农业废弃物的气化。在农村居民集中居住地区得到较好的推广应用,并已形成产业化规模。广州能源所开发的以木屑和木粉为原料,应用外循环流化床气化技术,制取木煤气作为干燥热源和发电,并已完成发电能力为180KW的气化发电系统。另外北京农机院、浙江大学等单位也先后开展了生物质气化技术的研究开发工作。

我国生物质的固化技术在八十年代中期开始,现已达到工业化规模生产。目前国内有数十家工厂,用木屑为原料生产棒状成型物木炭。螺旋挤压成型机有单头和双头二种,单头机生产能力为120Kg/hr,双头机生产能力达200Kg/hr。1990年中国林科院林化所与江苏省东海粮机厂合作,研究开发生产了单头和双头二种型号的棒状成型机,1998年又与江苏正昌集团合作,共同开发了内压滚筒式颗粒成型机,机器生产能力为250~300kg/hr,生产的颗粒成型燃料尤其适用于家庭或暖房取暖使用。南京市平亚取暖器材有限公司,从美国引进适用于家庭使用的取暖炉,通过国内消化吸收,现已形成生产规模。

生物发酵制气技术,在我国已经形成工业化,技术亦趋成熟,利用的原料主要是动物粪便和高浓度的有机废水。在上海亦已建成沼气集中供气系统。

沈阳农业大学从国外引进一套流化床快速热解试验装置,研究开发液化油的技术,和利用发酵技术制取乙醇试验。另外,中国林科院林化所进行了生物质催化气化技术研究。华东理工大学还开展了生物质酸水解制取乙醇的试验研究,但尚未达到工业化生产。

3、我国生物质能应用技术的展望

生物质能是一个重要的能源,预计到下世纪,世界能源消费的40来自生物质能,我国农村能源的70是生物质,我国有丰富的生物质能资源,仅农村秸杆每年总量达6亿多吨。随着经济的发展,人们生活水平的提高,环境保护意识的加强,对生物质能的合理、高效开发利用,必然愈来愈受到人们的重视。因此,科学地利用生物质能,加强其应用技术的研究,具有十分重要的意义。

目前,我国已有一批长期从事生物质转换技术研究开发的科技人员,已经初步形成具有中国特色的生物质能研究开发体系,对生物质转化利用技术从理论上和实践上进行了广泛的研究,完成一批具有较高水平的研究成果,部分技术已形成产业化,为今后进一步研究开发,打下了良好的基础。

从国外生物质能利用技术的研究开发现状结合我国现有技术水平和实际情况来看,本人认为我国生物质能应用技术将主要在以下几方面发展。

3.1高效直接燃烧技术和设备

我国有12亿多人口,绝大多数居住在广大的乡村和小城镇。其生活用能的主要方式仍然是直接燃烧。剩余物秸杆、稻草松散型物料,是农村居民的主要能源,开发研究高效的燃烧炉,提高使用热效率,仍将是应予解决的重要问题。乡镇企业的快速兴起,不仅带动农村经济的发展,而且加速化石能源,尤其是煤的消费,因此开发改造乡镇企业用煤设备(如锅炉等),用生物质替代燃煤在今后的研究开发中应占有一席之地。把松散的农林剩余物进行粉碎分级处理后,加工成型为定型的燃料,结合专用技术和设备的开发,在我国将会有较大的市场前景,家庭和暧房取暧用的颗粒成型燃料,推广应用工作,将会是生物质成型燃料的研究开发之热点。

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中国是一个农业大国,农村人口占大多数,因此农村和农民问题是关系到国家稳定与发展的关键性问题。近年来,随着农村经济的发展,农民生活水平不断提高,广大农村对于能源的需求量也在不断上升,传统能源的大量使用造成了严重的污染问题,同时日益增大的农村能源需求量也给我国本已严峻地能源形势带来了更大的挑战。根据《2004年世界BP能源统计年鉴》提供的资料,2003年世界石油探明总储量为1567亿吨,中国石油探明总储量仅占世界的2.1%,但中国的石油年消费量却占到了世界的7.6%,2003年中国石油对外依存度达到了35%,专家预计这一数字到2020年将达到60%。同时我国农村许多地区风能、太阳能、生物质能源丰富,蕴含着发展新能源的巨大潜力,因此,将可持续发展理念引入农村能源利用领域,大力推进新能源建设,则是解决农村能源与环境之间矛盾的有效途径。

新农村建设是我国现代化进程中的重大历史任务,目的在于改善农村生态环境,提高农民生活质量。其中一项重要措施就是大力发展循环农业,开发使用新能源。过去对于农村能源有一个十六字方针,即“因地制宜,多能互补,综合利用,讲求效益”,这是在短缺经济的背景下,针对能源危机而提出来的。目前,我国农村的社会、经济及其能源供需结构形势发生了重大变化,大量商品能源进入农村市场,农村能源面临着结构升级和如何现代化的问题,原十六字方针因缺少生态观和市场观,已不符合现时和未来农村能源可持续发展的实际。2006年,北京市政府确立了让农村“亮起来、暖起来、循环起来”的建设目标,把新能源的开发利用作为新农村建设的一个重点发展方向,在农村推广应用先进、适用的生物质能和太阳能利用技术,并制定标准,规范其发展与应用,不断改善农村生态环境、提升农民生活质量,促进了郊区循环经济发展。目前,在政府的大力支持和农民的积极响应下,北京地区农村应用生物质能和太阳能的技术得到了长足发展,提高了新能源的利用水平,缓解了农村能源供应和环境保护的压力。新能源技术的开发利用为弥补传统能源的不足、缓解能源紧张局面、改善广大农村的生产生活状况起到了重要作用,产生了巨大的经济效益、社会效益和生态效益。

2生物质能在新农村建设中的应用意义

生物质能是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能储存在生物质内部的能量。有机物中除矿物燃料以外的所有来源于动植物的能源物质均属于生物质能,它通常包括以下几个方面:一是木材及森林工业废弃物;二是农业废弃物;三是水生植物;四是油料植物;五是城市和工业有机废弃物;六是动物粪便。在世界能耗中,生物质能约占14%,在不发达地区占60%以上。全世界约25亿人的生活能源的90%以上是生物质能。

以秸秆产能技术为例,秸秆产能是生物质能里面具有代表性的一种。秸秆属可再生能源,年复一年可保证能源的永续利用。有资料介绍,植物在燃烧过程中放出二氧化碳,但它在生长过程中要吸收二氧化碳,这放出和吸收是基本平衡的,所以对环境保护有利。同时从秸秆的化学成分和热值看亦有它的优势,将它燃烧产生的灰分不小于10%,而且灰分还是一种好的农作物所需的肥料,是发展循环经济的好项目。农作物的成熟期主要集中在春季和秋季,由于它们的生长期和成熟期与气候密切相关,因地区不同也有一些差异。我国秸秆的产生量主要集中在春末或春夏交替期、夏末或夏秋交替期及秋季。由于中国土地辽阔,秸秆的收获时间也存在一定的差异,但趋势是一致的。这里所谈季节性主要针对农作物成熟时产生的秸秆,至于农作物收获后,经过加工过程产生的生物质资源如稻壳等不在此列,它根据粮食的市场需求加工产生。以上秸秆产生的特点将对开发利用秸秆的管理和技术方面带来重大影响。当然对于一些具体情况,应该具体问题具体分析处理。

从实际应用来说,秸秆作为能源原材料可用于制作秸秆煤或者用于秸秆发电。秸秆煤比起普通煤炭,秸秆煤不仅投入小、生产安全,还具有易燃耐燃、热效率高、残渣少等特点,在新农村建设中推广秸秆煤,不仅能使农村的生态环境得到保护,而且能使生产秸秆煤的农民家庭带来丰厚的利润回报。据了解,原州区北部川区是经济作物葵花和玉米的主要种植区,加之周边地区种植面积,每年可产生秸秆约为30万吨。该地方的居民李俊林算了笔账:两吨秸秆原料可产生1吨秸秆煤,1吨秸秆煤可产生经济效益180元,30万吨秸秆将可产生2700万元财富。目前利用秸秆发电的途径有两种:一是秸秆气化发电,二是秸秆直接燃烧发电,用得最广泛的是秸秆直接燃烧发电。秸秆发电与常规的火力发电的不同之处主要是燃料不同引起燃烧系统的变化,重点是燃烧设备的变化,而热力系统的其余部分和电气系统与常规一般火电厂类同。秸秆燃烧的另一途径是利用已经运行电厂中的锅炉进行掺烧,这既可节约煤,又可增加秸秆利用的途径。各地电厂所配炉型不同,可以由秸秆的各种成型来满足不同炉型锅炉燃烧要求。有一种在煤粉炉中掺烧秸秆的思路是炉膛中下部稍加改造增加一块炉排烧秸秆,称之为联合燃烧。还有对将按要求被关闭的小型火力发电厂,可以对其锅炉改造或重新建设锅炉装置,改造成为生物质能电厂,这也是有利的途径。在新农村建设中使用秸秆发电,能够有利于减轻农民的负担,同时可以有利于保护环境。

3生物质能在新农村建设的现状与发展对策

我国政府历来重视生物质能的开发利用,将其作为能源领域的一个重要方面,纳入了国家能源发展的基本政策之中,先后签署了《里约宣言》、《气候变化框架公约》等国际公约,颁布了《中国21世纪议程》和《中国环境与发展十大对策》,在十届全国人大第四次会议通过了《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》,确定了可再生能源的发展目标,并提出要实行优惠的财税、投资政策和强制性市场份额政策,鼓励生产与消费可再生能源,提高可再生能源在一次能源消费中的比重,出台了一些支持可再生能源技术发展的政策性文件,这些都有力地推动着可再生能源(包括生物质能)的发展。经过多年的研究、开发与应用,我国以生物质能源的开发利用为纽带,大力推广各类适宜的能源生态模式,取得了较大成效,开展了一定规模的区域栽培试验和中试转化试点工作。

生物质能源技术同其他新能源技术一样,在其发展的进程中面临着众多的问题。概括而言,这些问题主要有两类:一类是共同性的问题,即绝大多数生物质能源都面临的问题;另一类是特殊性问题,即生物质能各个领域中某些技术所面临的特殊问题,一般来说,由于生物质能源技术多种多样,其工艺特征不同、发展阶段不同、市场的取向不同,因此在发展过程中所面临的问题也有所不同。从共性上分析,主要存在以下几个主要问题。分别是:思想认识不到位,技术研发。创新能力弱,政府配套政策不健全,资金缺口大。投融资体系单一,市场体系建设不完善。针对这些存在的问题,为了生物质能的发展应需要做到:提高认识、理清思路、加大宣传,加强人才能力建设、加大科研投入,搞好试验示范,开展资源评价、调整种植业结构、发展能源作物。完善相关的法律法规,吸收外国的成功经验等等。

4总结

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一、基本情况

是农业大县,也是全国生态示范区、商品粮基地县、粮食生产先进县。全县拥有耕地面积近200万亩,农作物秸秆分布在全县23个乡镇,粮食种植(复种)面积达320万亩,常年种植小麦150万亩,水稻80万亩,玉米60万亩;全县现有成片林47万亩,农田林网140万亩,活立木蓄积量360万立方米,生物质原料丰富,发展生物质能源具有得天独厚的条件。全县年产各类农作物秸秆150万吨左右,除用于肥料、饲料、基料以及打捆外销外,约有20万吨农作物秸秆可作为能源使用。全县年出栏生猪137万头,出栏家禽2145万羽,现有大型奶牛场7家,奶牛存栏量1.8万头以上,年产各类畜禽粪便300万吨以上,有利于我县鼓励广大规模养殖场进行大中型沼气工程建设,并将之与生态农业、绿色农业、有机农业相结合,发展循环型农业。

近年来,县委、县政府把生物质能源的开发利用作为调整能源结构、助推经济发展的重要抓手,大力引进和推广生物质能利用技术,积极发展生物质能源产业,取得了初步成效:(一)生物质能发电:现有嘉豪生物质能发电有限公司在青阳工业园投资兴建的县生物质能发电项目一个,占地233.2亩,新上2×75t/h次高温次高压生物质秸秆直燃锅炉+2×N15MW汽轮机发电机组,建厂房、冷却塔、烟囱,总建筑面积30508㎡。项目计划总投资2.96亿元,建成后年可发电2.6亿度,每年可消化麦秆、稻草等约28万吨,节约标煤11.4万吨。项目于2009年7月开工建设,目前,土建工程已基本竣工,设备安装已完成50%;(二)垃圾发电:现有即欣润生活垃圾发电有限公司县生活垃圾焚烧发电项目一个,2015年7月获省发改委核准,该项目为生活垃圾综合利用,余热进行发电。一期建设规模日处理生活垃圾为300t/d,配备1台日处理300t/d的机械炉排式垃圾焚烧炉,装机规模为1×7.5MW纯凝机组,二期预留500t/d焚烧处理线扩建。一期建成后,年平均上网电量2723万kwh,年处理垃圾总量为10.95万吨;项目计划总投资16542.48万元;(三)沼气工程:“十二五”以来,全县共建设养殖场沼气治理工程68处,其中:50立方米地下式沼气发酵工程1处,200立方米地下式沼气发酵工程31处,300立方地下式沼气发酵工程23处,300立方地上式沼气发酵工程6处,1000立方米大型沼气发酵工程3处,1200立方米大型沼气发酵工程3处,1500立方米大型沼气发电工程1处,年发电量55万KWh,在建规模养殖场沼气工程3处;新增8立方米户用沼气600个,设施大棚沼气增温工程一处,其中建设8立方米小型沼气工程150个,新增农村沼气乡村服务网点7处,每个网点可为400户左右的沼气农户提供服务;建设循环农业示范区2个,畜禽粪便处理中心3处,循环农业示范点5处。

二、存在问题

(一)产业总量小,产业体系有待完善。

县生物质能源产业目前还处在初级发展阶段,尚未形成一条从建设、管理、使用到后续服务完整的产业链条,企业数量少,单体规模普遍不大,相当一部分产业项目还处于建设期,市场竞争优势尚未形成,产能有待进一步深度释放。

(二)产业层次低,科技力量薄弱。

我县生物质能源产业发展起步晚,科技人才队伍力量薄弱,企业研发能力不足,缺乏具有自主知识产权的产品和技术,导致发展潜力和核心竞争力不强。技工素质低,全县现有沼气技术人员11人,沼气生产工人107人,大多是经过市级短期培训上岗的,有些技工的责任心不强,从而出现个别沼气池建设质量不过关,如管道安装不规范、不产气、漏气等现象。

(三)建设融资难,缺乏资金支持。

企业项目建设存在贷款难、融资难问题,建设资金缺乏,在一定程度上制约了企业的规模扩张和发展。此外,化肥、农药等生产资料价格居高不下,粗放式的种植方式导致农业资源浪费较重,农业可持续生产能力不强,发展农村沼气产业和循环农业建设受客观经济条件制约。

(四)沼气产业化经营滞后,后续服务跟不上。

沼气池特别是养殖场沼气工程产出的大量沼液、沼渣,有的得不到合理利用,成为农村新的污染源。由于农村能源产品市场比较混乱,运作方式不成熟等因素制约,农村沼气的后续管理和服务还跟不上,一定程度上影响了我县沼气产业的发展。

(五)“三沼”利用工作有待加强。

我县养殖场畜禽粪便治理工程的沼气大多为自用,盛产沼气季节时气用不完、存在直接向大气排放的现象,温度低时气又不够用。沼渣、沼液由于没有配套的种植业基地而无法消纳,造成新污染。

三、措施建议

(一)强化宣传,提高认识。

进一步加大宣传力度,充分利用广播、电视、报纸等新闻媒体,面向社会广泛宣传实施生物质能源发展农业循环经济的目的、意义和内容。通过科技下乡和生物质能源专题讲座、绿色能源示范区观摩、生物质能源宣传片等多种形式,向社会公众广泛宣传生物质能源发展的政策、知识、技术与产品,增强全民对生物质能源技术开发和发展深远意义的认识,激励全民使用生物质清洁能源,形成全社会重视、关心和支持农村生物质能源建设的良好氛围。

(二)典型示范,总体推进。

宣传以沼气为纽带的“猪(牛、羊、禽)—农作物秸秆—沼—菜(果、粮)”的循环农业模式的先进典型,采取组织干部群众参观、召开现场会、技术培训等多种形式深入宣传发展生物质能源的重大意义,进一步激发和调动基层干部群众参与生物质能源工程建设的积极性和自觉性。强化示范园区、示范片点、示范村的建设,辐射、带动农村沼气和生物质能源产业又好又快发展。

(三)多方筹资,加大投入。

在充分发挥项目业主或农户自主投入主体作用的同时,采取“四个一点”的办法筹集生物质能源建设资金,即:申报国家项目向上级财政争取一点、从本级财政安排配套一点、各有关部门帮扶一点、发动和鼓励社会各界人士捐助一点,建立起多元化的投入机制。充分发挥市场机制作用,通过国家、地方、企业、社会多种途径,采取企业自筹、银行贷款、社会融资、利用外资、国家补助、地方配套等多种方式,建立多元化、多渠道、多层次的生物质能源资金投入体系。

(四)科技创新,加强培训。

鼓励引导县各生物质能源企业把科技创新放在首要位置,支持企业与高等院校、科研院所结成产学研联盟,共同致力于项目攻关、成果转化和产业化工作,力争突破一批关键技术,不断提升企业自主创新能力;建立健全相应机构和县级沼气服务站,面向农户提供“一条龙”式服务,帮助搞好沼气池的设计、建设、安装,沼气配件的维修、供应,沼液、沼渣的综合利用等方面的服务推广等工作。加强技术人员培训,将品德高尚、技术过硬的技术人员吸收到沼气建设队伍中,切实提高技术水平。要充分发挥农村基层组织和服务组织作用,从推广成熟实用技术入手,加强技术交流、信息传播和知识普及,提高农民综合利用秸秆技能。

生物质范文篇10

生物活性物质的危害

菌类美味可口,如平菇、香菇等可汤、可菜,很受喜欢,但某些食用伞菌含有多种肼的衍生物(如伞菌氨酸),多为潜在的有毒或致癌物质,一般摄入时对健康造成的伤害很小,但大量摄入就很危险。有些人喜食杏仁,而杏仁中含有毒性很强的苦杏仁苷和生氰糖苷,过量食用会有致命的危险。山黧豆种子中含有神经毒素3-N-草酰基-2,3-二氨基丙酸,食入过多会损伤运动神经而引起麻痹。豆类也含有多种有害的生物活性物质,如凝集素、生氰糖苷、肌醇六磷酸、甲状腺肿素、皂角苷、植物雌激素等。所幸的是天然存在于豆类中的大多数有毒物质在烹调过程中会被破坏。植物性食物中的许多生物活性物质还会干扰矿物质的吸收,如茶中的丹宁是铁吸收的抑制剂;肌醇六磷酸可导致维生素D和锌的缺乏。植物中还有许多化合物有类似激素的活性,如首先在南美洲的饲料植物中后来又在野燕麦中发现的维生素D糖苷,具有维生素D的活性;甘草中的甘草酸有盐皮质激素的活性,因此过量食用甘草可导致钠潴留和严重高血压;现还发现在植物尤其豆科植物中有的化合物具有雌激素或抗雌激素的活性。引起过敏反应也是生物活性物质常见的危害,如对那些6-磷酸葡萄糖脱氢酶缺乏的人来说,食用蚕豆可能是致命的;乳糜泻是一种对谷蛋白过敏的反应,这种谷蛋白存在于小麦、黑麦及大麦中,对此物质过敏的人群约占1/2000;饮用葡萄皮中含过量多酚物质的红葡萄酒或含甲基黄嘌呤(如咖啡和茶)的饮料引起的偏头痛也是常见的反应。

生物活性物质在疾病发生和预防中的作用

在许多慢性疾病如心脏病,癌症和骨质疏松症等的发生中饮食起了什么作用,已经成为营养学家关注的问题。有证据证明,食物中的生物活性物质与心脏病和癌症的发生有关。肥胖是危害人们健康的主要因素,而某些饱和脂肪酸的过多摄入不但引起肥胖,并且使血液胆固醇浓度升高。食用鱼类能降低血浆胆固醇或血压从而使心脏病的发病率降低,这应归功于鱼中的不饱和脂肪酸。〔1〕还有人提出某些多不饱和脂肪酸也会减少心脏病患者心律失常的发生。南地中海国家的吸烟人数比例相对高,但他们心脏病的发病率却比其它地区低,这与他们的饮食—橄榄油、红葡萄酒、大蒜、水果、蔬菜中存在某些保护性成分不无关系。

食物在癌症发生中的作用是一个有争论的问题,但癌症的发生确与饮食有关。动物研究指示,限制能量摄入可降低癌症发生的危险;蔬菜、水果能减少结肠癌,胃癌的发病率;绿叶蔬菜和胡萝卜富含胡萝卜素,对人体癌症的大量观察发现,其血浆β-胡萝卜素水平较正常人为低,因此认为,它能降低癌发危险,是通过减少自由基的作用而实现的,虽然胡萝卜是胡萝卜素的主要来源,但防癌效果最强的是白菜类绿叶蔬菜而不是胡萝卜。这可能是因为绿叶蔬菜还含有其它防癌物质,如具有特征性辛辣味的含硫化合物(如葡萄糖异硫氰酯,S-甲基半胱氨酸亚砜氧化物)。尽管这些化合物大量用于饲喂动物时会诱发甲状腺癌,但小量时似具有保护动物对抗某些癌症诱发剂的作用,据认为其机制是诱导小肠产生使这些化学物质代谢的酶。大蒜中类似的含硫化合物(烯丙基二硫化物)具有同样的抑癌效果。〔2〕

食物中脂肪摄入量的增加及复合糖类摄入量的减少与结肠癌的增加有关。食物的某些成分或肠道某些分泌物被修饰后能够成为致癌剂或辅助致癌剂,但在大肠中可以由于糖类的存在而被减少。食物中非淀粉多糖,抗消化淀粉及纤维素等物质的增加,可使大肠内容物稀释并加快粪便的排出,因而缩短了大肠粘膜接触致癌物的时间。糖类发酵可产生短链脂肪酸,降低粪便的pH值,并可阻止胆汁酸和中性固醇的降解,据认为,次级胆汁酸使许多致癌剂更活泼,并且它还是谷胱甘肽S-转移酶潜在的非底物抑制剂,而此酶与外源性致癌剂的解毒有关。〔1〕

饮食中的生物活性化合物对某一特定个体的作用,不仅依赖于这些物质的效力、剂量、持续时间,而且与该个体的年龄、性别、健康状况有关。以乙醇为例:一方面,适量的乙醇摄入可以降低中、老年心血管疾病的发生及其引起死亡的危险性;另一方面同样剂量的酒精能增加青年妇女过早死于癌症的危险性;何况适量的酒精对肝病患者来说也是有害的。再如,两项大规模的随机试验即β-胡萝卜素、维生素A效能试验和α-生育酚、β-胡萝卜素对癌症预防研究中发现,增加吸烟者β-胡萝卜素供应量,能增加其死于肺癌的危险性。〔1〕一般认为生物活性物质大多源于植物,因此食用植物性食物种类越多,接触这些生物活性物质的机会就越多。虽然大多数植物化合物能诱导产生使它们自身分解和消除的酶,但该系统在幼年期尚未发育成熟,所以给儿童吃在成人看来似乎是单调的食物也许是有益的。

尽管天然食品这个术语被广泛地用于表达一种有益于健康的含义,但是食物中天然存在的生物活性物质对健康的影响也是不容忽视的。虽然许多天然存在的毒物通常被分散在许多受体上,其毒性有些也许是拮抗的,因此总的毒性为零,食物的加工也能使某些生物活性物质分解和消除(如用酵母发酵面包使肌醇六磷酸分解;对豆粉加热处理使胰蛋白酶抑制剂灭活),但为了预防和治疗疾病,生物活性物质仍是一个值得研究的课题,如何开发利用生物活性物质对人体有利的一面,避免或消除其有害的一面值得我们进一步去探讨。

参考文献

[1]Biochemicalsocietytransaction.1996,(24):771~774

[2]Biochemicalsocietytransaction.1996,(24):811~813