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生物燃料問題范文第1篇

關(guān)鍵詞：生物質(zhì)鍋爐；生物質(zhì)燃料特性；穩(wěn)定運行

1 概述

傳統(tǒng)能源日益稀缺極大地制約了社會經(jīng)濟的發(fā)展。太陽能、風能、生物質(zhì)能等新能源已成為重點發(fā)展方向，其中生物質(zhì)能可開發(fā)總量極其豐富。近年國內(nèi)生物質(zhì)能得到了快速的發(fā)展，各能源企業(yè)不斷發(fā)展生物質(zhì)能并積極搶占市場。因此，生物質(zhì)能作為新能源的重要組成部分，開始逐步發(fā)展。

《湛江生物質(zhì)發(fā)電項目》的兩臺50MW的機組已于2011年8月正式投產(chǎn)。從調(diào)試及投產(chǎn)至今，發(fā)生了許多設(shè)備及運行事故，而這些事故都與生物質(zhì)燃料的特性有莫大關(guān)聯(lián)。本文將以調(diào)試、投運過程中遇到的問題為載體，分析生物質(zhì)燃料對機組鍋爐運行的影響，分析問題并采取相應(yīng)措施，以保證機組的長周期安全經(jīng)濟運行。

2 生物質(zhì)概述

2.1 定義

生物質(zhì)是指有機物中除化石燃料以外的所有來源于動植物的可再生物質(zhì)。生物質(zhì)能主要指綠色植物通過葉綠素將太陽能轉(zhuǎn)化為化學能而儲存在植物內(nèi)部的能量。

2.2 主要分類

林木生物質(zhì)、農(nóng)業(yè)生物質(zhì)、水生植物、城鎮(zhèn)有機物、糞便。

2.3 特點

（1）分布廣泛、產(chǎn)量巨大；（2）可再生性好；（3）生物質(zhì)能是綠色能源；（4）開發(fā)轉(zhuǎn)化技術(shù)相對容易。

2.4 生物質(zhì)燃料的主要特性

（1）粒度和形狀；（2）雜質(zhì)及灰份；（3）水分含量；（4）堿金屬含量。

3 生物質(zhì)燃料特性對CFB鍋爐運行的影響

與傳統(tǒng)燃料相比，不同種類的生物質(zhì)燃料密度、熱值、水分等均有較大差異。根據(jù)生物質(zhì)燃料的特性，結(jié)合我廠生物質(zhì)CFB鍋爐運行中發(fā)生的問題，尋找它們之間的因果關(guān)系，為解決鍋爐運行問題提供參考依據(jù)，有利于燃用生物質(zhì)燃料的CFB鍋爐穩(wěn)定運行。

3.1 粒度和形狀對CFB鍋爐運行的影響

粒度是指顆粒的大小，即在空間范圍內(nèi)所占據(jù)的線性尺寸。生物質(zhì)燃料是由大量單顆粒組成的顆粒群，而顆粒形狀是指顆粒的輪廓或表面上各點所構(gòu)成的圖像。生物質(zhì)燃料的顆粒形狀有球狀、針狀、粒狀、片狀以及各種不規(guī)則形狀[1]。在實際生產(chǎn)中，收集來的燃料種類及形狀千差萬別，其干濕度、硬度也不盡相同。由此引發(fā)的一些運行問題主要表現(xiàn)如下：（1）輸料皮帶時有破損，特別是皮帶頭部轉(zhuǎn)換處磨損尤為嚴重；（2）爐前料倉入料口堵料；（3）料倉內(nèi)一級給料機被料纏繞導致過負荷卡死，無法轉(zhuǎn)動；（4）爐膛給料口頻繁堵料；（5）給料倉內(nèi)一、二級下料口搭橋。

以上問題在我廠投運初期頻繁發(fā)生。為避免以上問題，本廠采取針對性措施主要如下：（1）改造破碎機，使之適用于多種生物質(zhì)燃料；（2）暫不收取本廠不能破碎又不能直接燃用的物料；（3）對料倉落料口一、二級給料機下料口擴容改造，提高其適應(yīng)少部分未破碎及格的料進入爐膛的能力；（4）在爐前料倉中下部安裝6臺與一級給料機方向垂直且間隔相等的承載螺旋給料機。

3.2 雜質(zhì)及灰分對CFB鍋爐運行的影響

生物質(zhì)燃料一般是通過分散收購后集中運輸進行采集的，其特點為收集工序復雜、種類繁多。在收集匯總與存放運輸?shù)倪^程中，入廠燃料混雜較多的泥沙、石頭、磚塊等雜質(zhì)。這些生物質(zhì)中不能燃燒的礦物雜質(zhì)對鍋爐影響特別大，主要存在以下幾個問題：（1）破碎機磨損嚴重，影響正常破碎效率和質(zhì)量，甚至發(fā)生損壞；（2）螺旋給料機卡死、葉片變形損壞，甚至造成給料機斷軸和葉片脫落；（3）爐內(nèi)流化不良、燃燒不穩(wěn)定，床壓波動大；（4）風帽磨損嚴重；（5）鍋爐排渣不順暢，排渣管和排渣器堵死。

對以上問題，本廠采取主要措施如下：（1）提高燃料收集的科學性，加強對收料第一環(huán)節(jié)的要求與控制；（2）對廠外供應(yīng)商資格進行考評認定；（3）加強廠用料場的硬體化改造，減少儲存時混入的雜質(zhì)；（4）通過質(zhì)檢取樣控制，對入爐燃料質(zhì)量嚴格把關(guān)；（5）廠內(nèi)上料前進行人工預查，清理明顯雜質(zhì)。

3.3 水分對CFB鍋爐運行的影響

在生產(chǎn)過程中，生物質(zhì)燃料水分主要指生物質(zhì)燃料在運輸和儲存過程中受到雨水淋濕或隨著季節(jié)變化、空氣溫度濕度變化而存在于生物質(zhì)燃料中的外在水分[2]，這對鍋爐的運行有很大影響。本廠因燃料水分過大造成的問題主要如下：（1）鍋爐給料系統(tǒng)中料倉、螺旋給料器搭橋堵塞；（2）鍋爐燃燒后煙氣體積較大，引風機出力不足，爐內(nèi)不斷冒正壓，造成給料系統(tǒng)堵料返火；（3）水分含量提高使熱值降低。同時增加了運輸成本，且水分含量高的燃料不易破碎，容易粘附在設(shè)備上；（4）燃料水分高導致著火困難，使爐內(nèi)溫度降低，其機械不完全燃燒損失和化學不完全燃燒損失增加，導致鍋爐尾部排煙溫度升高，排煙熱損失增大，同時飛灰含碳量增加。針對以上問題，本廠采取以下措施：（1）對入廠燃料進行水分化驗，水分含量超過60%的燃料一律不予進廠；（2）廠內(nèi)新建干料棚。收購的燃料分類有序存放，防止雨水淋濕。露天只存放樹頭之類不易吸收水分的燃料；（3）新建曬料場對水分較高的燃料進行機械化晾曬；（4）根據(jù)燃料的水分含量不同制定詳細的配燒方案，穩(wěn)定入爐燃料的水分含量。

通過采取以上措施，本廠鍋爐運行的經(jīng)濟效益得到明顯提高，可通過表1進行反映：

由表1可知，隨著燃料中水分含量提高，燃料熱值逐漸降低，其飛灰可燃物含量明顯增大，鍋爐效率及經(jīng)濟性則相應(yīng)降低。

3.4 堿金屬含量對CFB鍋爐運行的影響

與煤相比，生物質(zhì)堿金屬（鉀、鈉）含量較高，同時生物質(zhì)燃料中氯元素含量較高，導致鍋爐高溫過熱器嚴重腐蝕，進而引起泄漏和爆管事故，影響鍋爐的安全性和穩(wěn)定性。

只要入爐燃料中含有堿金屬和氯元素，將必然發(fā)生腐蝕。堿金屬和氯元素含量多少只會影響腐蝕速度。當過熱器蒸汽溫度在490～520°C時，管壁腐蝕速度明顯加快；當蒸汽溫度大于520°C時，腐蝕速度將急劇增大。只要腐蝕一旦發(fā)生，將持續(xù)進行且不會停止[3]。

我廠自投運以來，因腐蝕爆管泄漏問題較為嚴重，我門提出了針對性措施如下：（1）在對高溫過熱器管排進行清焦清灰時，不宜采用機械的清灰方式，避免破壞管壁的保護性覆層；（2）嚴把入爐燃料質(zhì)量關(guān)，嚴禁腐蝕性元素含量高的燃料入爐。同時，加強入爐燃料的配燒工作，從燃料的易燃性、粒度、水分、灰分、熱值等方面綜合考慮，確保入爐燃料品質(zhì)的穩(wěn)定性。

4 結(jié)束語

生物質(zhì)燃料的顆粒度、雜質(zhì)、水分及所含堿金屬等物性對CFB鍋爐的正常運行影響較大，主要包括給料系統(tǒng)不穩(wěn)定、燃燒工況不穩(wěn)定、設(shè)備損壞及主設(shè)備腐蝕嚴重等方面。為了提高生物質(zhì)機組鍋爐運行的安全性與穩(wěn)定性，提高經(jīng)濟效益，需要對生物質(zhì)燃料的收購、運輸、儲存嚴格把關(guān)，從給料系統(tǒng)改造、運行調(diào)整和合理配燒等方面綜合控制，以保證生物質(zhì)CFB鍋爐能夠長期安全穩(wěn)定運行。

參考文獻

[1]張殿軍，陳之航.生物質(zhì)燃燒技術(shù)的應(yīng)用[J].能源研究與信息，1999，15（3）.

生物燃料問題范文第2篇

關(guān)鍵詞：催化劑；生物燃料電池；能源短缺

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.243

隨著人口的不斷增加，能源短缺的問題也日益暴露，尋找新的綠色能源已經(jīng)迫在眉睫。生物燃料電池則是應(yīng)用微生物或者酶作為催化劑，把燃料中的化學能轉(zhuǎn)化成電能，這種生物燃料電池原料易得，擁有非常高的能量轉(zhuǎn)化率，對環(huán)境產(chǎn)生的危害更小，可以廣泛的應(yīng)用在很多行業(yè)之中。

1 生物燃料電池優(yōu)勢

生物燃料電池和其他電池有著很大的不同，它主要是通過生物原料經(jīng)過催化劑的催化從而生成氫離子，生成的氫離子又與空氣中的氧氣或者其他氧氣中的氧相結(jié)合從而生成電流[1]。以葡萄糖分子為例，完全氧化葡萄糖分子的過程中能夠讓24個電子生成電流，通過光合作用產(chǎn)生的葡萄糖在氧化過程中碳元素不會發(fā)生變化，更有利于對環(huán)境的保護。而且生物燃料電池的原料非常易得，可以是有機物、無機物還可以利用污水。相對于其他類型的電池，生物燃料電池在操作的時候只需要在一般的溫度和壓力的環(huán)境下操作就可以，因為生物電池的催化劑一般采用的是酶或微生物，所以不需要創(chuàng)造額外的環(huán)境和條件。此外，生物燃料電池還能夠通過和人體內(nèi)的葡萄糖、氧氣相結(jié)合，幫助被移植在人體中的人造的器官產(chǎn)生電能。

2 工作原理與分類

2.1 微生物電池

微生物電池是將燃料放置在陽極室內(nèi)，微生物不斷的發(fā)生代謝和氧化反應(yīng)，在外電路的連接下電子達到陰極，而質(zhì)子則是利用交換膜到達陰極，已經(jīng)發(fā)生了氧化的物質(zhì)受到催化劑的影響在陰極室發(fā)生氧化還原反應(yīng)[2]。在最理想的操作狀態(tài)之下，每包含 0. 4 g 濕微生物細胞（相當于 0.1g干細胞） 的電池能夠輸出電壓0. 4 V輸出電流0. 6 mA。因為電子轉(zhuǎn)移形式的不同微生物燃料電池又被分為兩種，其中燃料在電極上直接發(fā)生氧化反應(yīng)的是直接微生物電池，燃料在其他地方發(fā)生氧化反應(yīng)并通過一些特定的途徑將電子傳遞在電極上的為間接微生物電池。

2.2 酶生物電池

微生物電池雖然在工作期間比較穩(wěn)定，催化燃料的程度比較徹底，但是將化學能轉(zhuǎn)化為電能的轉(zhuǎn)化率可能會因為在傳輸過程中受到生物膜的影響而大大降低。但是酶生物電池就能夠克服這一問題。因為酶催化劑擁有非常高的濃度，在電能傳輸?shù)倪^程中能夠不收到生物壁壘的影響，所以能夠輸出更多的電流和電壓。它的工作原理為，葡萄糖被氧化輔酶進行催化從而變化為葡萄糖酸，利用介質(zhì)將產(chǎn)生的電子進行轉(zhuǎn)移，并由氫離子利用隔膜進行擴散。在陰極中獲得電子的過氧化氫經(jīng)過催化劑催化和與氫離子進行反應(yīng)，從而產(chǎn)成水。

3 研究現(xiàn)狀與應(yīng)用

現(xiàn)在對生物燃料電池的研究還處于不斷探索的階段，生物燃料電池還存在著電能轉(zhuǎn)化和輸出效率低，使用的時間較短等問題[3]。有研究表明，科學家利用從菠菜葉葉綠體中分解出來的多種蛋白質(zhì)放入特殊導電裝置進行電池的制作，但是這樣的電池使用壽命僅有21天，將光能轉(zhuǎn)化成電能的轉(zhuǎn)化率僅僅只有12%，但是電能的轉(zhuǎn)化了率可能會隨著科技的不斷發(fā)展，提高為 20% ，到那時這種生物燃料電池的能量轉(zhuǎn)換率就將超過太陽能硅電池，所以這項研究也吸引了很多的關(guān)注，相關(guān)的研究人員也在一直積極的探索者這種電池對環(huán)境變化的適應(yīng)情況。可以預見生物燃料電池在很多領(lǐng)域都能得到應(yīng)用。

3.1 交通運輸供能方式更換

現(xiàn)階段的交通運輸采用的能源主要是利用一些化石燃料燃燒所產(chǎn)生的能量，最主要的就是應(yīng)用石油。但是化石燃料的燃燒會對環(huán)境產(chǎn)生極大的危害而且不便于攜帶儲存量較小。但是應(yīng)用生物燃料電池，就能夠應(yīng)用其他材料作為能源，有效的緩解化石燃料燃燒造成的不好影響，減輕相關(guān)的環(huán)境問題研究證實1L 濃縮的碳水化合物溶液可以驅(qū)動一輛車行駛 25～30km。

3.2 可植入的能量來源

生物燃料電池能夠在生物的身體內(nèi)進行工作，而且產(chǎn)生電能所需要的氧和燃料能夠直接從生物體內(nèi)獲得，應(yīng)用在醫(yī)學中，能夠為移植在人體內(nèi)的醫(yī)學裝置提供能量。比如說，葡萄糖生物傳感器就可以應(yīng)用生物燃料電池，其中葡萄糖氧化酶為陽極，一個細胞色素 C 的最為陰極，為裝置提供電能。

3.3 污水處理

廢水也可以作為生物燃料電池原料的來源，產(chǎn)生電能。這樣一來不僅能夠獲得能源，同時也能將廢水中的有機化合物提出出去，對污水起到凈化的作用。有研究表明150000 人口的城鎮(zhèn)的廢水如果效率為100%的話甚至能夠產(chǎn)生2.3Mwof 的能量。

4 前景展望

生物燃料電池原料來源廣泛，操作方便的同時對環(huán)境的危害也很小，是一N新型的優(yōu)質(zhì)可再生的綠色能源。雖然現(xiàn)階段生物燃料電池還存在著不夠穩(wěn)定，電能轉(zhuǎn)化率低等問題，但是隨著科技的不斷進步，生物燃料電池將被不斷的發(fā)展和完善，在今后的智能電網(wǎng)發(fā)電體系中發(fā)揮出重要的作用。同時還需要加強對材料穩(wěn)定性、增加生物催化效率以及電子轉(zhuǎn)移等相關(guān)知識的研究，配合生物燃料電池的探究和開發(fā)。

5 結(jié)束語

生物燃料電池是一種新的能源，雖然對生物燃料電池的研究還處于初級階段，但是可以預見生物燃料電池未來會在污水處理、智能電網(wǎng)建設(shè)、交通、醫(yī)療等方面發(fā)揮出巨大的作用，對我們的生活和環(huán)境產(chǎn)生巨大的影響。

參考文獻：

[1]葛小萍，劉財鋼，石琰Z.微生物燃料電池在污水處理方面的應(yīng)用研究進展[J].科學技術(shù)與工程，2010，10（14）：3419-3424.

生物燃料問題范文第3篇

關(guān)鍵詞:生物燃料;燃料乙醇;生物柴油;發(fā)動機油;性能

中圖分類號:TE626.32 文獻標識碼:A

The Development of Biofuels and Possible Impacts on Engine Oil Performance

QIN Xiao-dong1, CHUI William1, NAKAMURA Yoshitomo2, YANG Dao-sheng1

(1. Infineum Beijing Representative Office, Beijing 100004, China; 2. Infineum Japan Ltd. Co., Tokyo 1000011, Japan)

Abstract:The global development of biofuels is reviewed. The statistic productions of fuel ethanol and biodiesel in recent year are collected and the development trends of biofuels are predicted. Some bench tests and engine tests such as GFC oxidation test, TEOST MHT-4, HTCBT, Caterpillar 1N, Mack T-12 and field test are employed to evaluate the possible impacts of biofuels on engine oil performance. The positions and attitudes of some global OEMs on biofuels are also introduced.

Key words:biofuel; fuel ethanol; biodiesel; engine oil; performance

0 前言

進入21世紀后,隨著世界范圍內(nèi)汽車的普及速度進一步加快,車用燃料的需求量也日益增長。近年來石油價格日益高漲,2008年上半年原油價格甚至已突破了100美元/桶。同時,石油作為不可再生資源,將會隨著人類的開采日益枯竭。并且石油燃燒的排放物給環(huán)境帶來污染,所生成的溫室氣體CO2使全球變暖,破壞地球的生態(tài)平衡。為應(yīng)對這些危機,近年來世界各國都加緊了對可再生能源的開發(fā)和利用。生物燃料作為石油燃料的替代品,具有清潔環(huán)保和可再生等特點,主要是指通過生物資源生產(chǎn)的燃料乙醇和生物柴油。大力發(fā)展生物燃料,對于減少石油依賴及保障國家能源安全具有很大的意義,對于減輕環(huán)境污染更有特殊的作用。因為生物燃料是“碳平衡”(Carbon Neutral) 燃料,可以降低因使用化石燃料帶來的溫室氣體(主要是CO2)的過量排放。早在2003年歐洲議會通過了使用可再生能源指南,規(guī)定2005年要使其占消耗燃料的2%,2010年要達到5.7%,到2020年將達到10%[1-2]。美國2005年通過的“能源政策法案”規(guī)定2006年使用的可再生能源占全部燃料的2%左右,2012年將達到3.5%左右。2007年底更通過了“能源自主與安全法案”,要求通過使用生物燃料等手段在2017年減少以石油為來源的汽油用量的15%,并設(shè)定2022年的目標為17%左右[3]。由于石油價格的上漲使生物燃料在價格上可與之競爭,因此目前已成為全球可再生能源開發(fā)利用的重要方向。而隨著生物燃料的進一步推廣,使用生物燃料的汽車也越來越多,生物燃料對車用發(fā)動機油性能的影響也逐漸顯現(xiàn)。

1 生物燃料的發(fā)展狀況

1.1 燃料乙醇的發(fā)展狀況

燃料乙醇主要是指以農(nóng)作物為原料,經(jīng)發(fā)酵、蒸餾、脫水后加入變性劑制得的無水乙醇。燃料乙醇以一定比例與普通汽油混合后可得到車用乙醇汽油。這是本世紀初面市的傳統(tǒng)產(chǎn)品,因當時石油的大規(guī)模低成本開發(fā),其經(jīng)濟性未受重視。但自上世紀70年代中期以來四次較大的“石油危機”,特別是90年代以來排放規(guī)格的不斷變嚴及京都議定書對CO2排放的要求使燃料乙醇工業(yè)在世界許多國家得到重視。巴西因其有豐富的生物乙醇資源從70年代初就大力推行燃料乙醇政策。美國在1995年推行新配方汽油,乙醇是其中選項之一。在2000年新配方汽油第二階段燃料乙醇的發(fā)展提上了日程[3]。近年來石油價格的飆升給生物乙醇也提供了大力發(fā)展的價格基礎(chǔ)。特別是2005年美國通過能源政策法案后,2006年美國的生物乙醇產(chǎn)量達到了1500萬t,比年初增長了25%,占其汽油總用量的3.5%。世界上其他一些國家也開始仿效,表1為近年來主要生產(chǎn)國及全球燃料乙醇的產(chǎn)量[4]。

從表1中可看出,目前美國是燃料乙醇生產(chǎn)的第一大國。乙醇年產(chǎn)量在2005年達到了1270萬t,比2001年產(chǎn)量已翻了一番,到2007年燃料乙醇產(chǎn)量達到了1950萬t。美國2007年《能源自主與安全法案》設(shè)定2022年單是傳統(tǒng)的玉米乙醇應(yīng)達到4500萬t,如果加上其他從生物廢料生產(chǎn)的燃料乙醇將接近8500萬t,占汽油消耗量的20%左右[3]。但是如果燃料乙醇年產(chǎn)量超過3600萬t,美國各界對于“要糧食還是要燃料”的爭論將會十分激烈。巴西在發(fā)展燃料乙醇方面也處于領(lǐng)先地位,產(chǎn)量僅次于美國。2007年產(chǎn)量已達到1500萬t。據(jù)報道,巴西目前有320家乙醇生產(chǎn)廠,今后5年內(nèi)還將增加50多家乙醇工廠。巴西目前使用的汽車燃料中兌有25%的乙醇,50%以上的汽車使用乙醇燃料,而該國生產(chǎn)的新一代汽車中越來越多的車輛可以完全使用乙醇為燃料。目前美國與巴西占據(jù)了全球燃料乙醇產(chǎn)量的75%以上。 中國也是燃料乙醇的重要生產(chǎn)國。2007年產(chǎn)量達到145萬t。目前全國有9個省全部或部分推廣使用乙醇汽油,據(jù)稱10年后中國燃料乙醇需求量保守估計每年也將達500萬t左右。歐盟也是燃料乙醇的主要生產(chǎn)國,其燃料乙醇主要是使用由生物乙醇制得的ETBE[5],在2008年預計生物乙醇將有很大的增長,產(chǎn)量將超過中國。

1.2 生物柴油的發(fā)展狀況

生物柴油是指以油料作物、野生油料植物油脂以及動物油脂、餐飲回收油等為原料油通過酯交換工藝制成的脂肪酸甲酯(FAME)再生性柴油燃料。近年來出于節(jié)能減排的需要以及石油價格飛漲等原因,使得西方國家為發(fā)展生物柴油而制訂一系列積極政策和措施。近年來生物柴油的投資規(guī)模增大,開工項目增多,生產(chǎn)能力急劇增長。表2[6]列出了近年來歐盟、美國及全球的生物柴油年產(chǎn)量及生產(chǎn)能力,表3列出了全球各地區(qū)對生物柴油的需求量。

目前歐盟區(qū)是全球生物柴油最大的產(chǎn)地,主要以菜籽油為原料生產(chǎn)生物柴油,2007年已達到了550萬t,需求量為723萬t。預計2010年需求將達到1200萬t。亞太地區(qū)產(chǎn)量與需求量均居第二,其中日本與韓國生物柴油生產(chǎn)能力分別達到了40萬t和20萬t。泰國、馬來西亞等東南亞國家都在積極開發(fā)以棕櫚油和椰子油為原料的生物柴油。中國在2006年生物柴油產(chǎn)量接近15萬t,2008年有望達到20萬t,2020年計劃達到200萬t。美國近兩年生物柴油增長迅速,2006年產(chǎn)量達到83.2萬t,產(chǎn)能為其2.3倍;2007年產(chǎn)量為145萬t,產(chǎn)能為其4倍。2008年產(chǎn)量將達210萬t,而產(chǎn)能將急增為其5倍。目前全球?qū)τ谏锊裼偷男枨笠踩找嬖黾?在未來幾年內(nèi),增長非常迅速,預計到2010年對生物柴油的需求量將達到2000萬t左右,但是全球的生產(chǎn)能力預計2008年將是需求的2.5倍,而歐洲與北美占此產(chǎn)能的80%。

隨著產(chǎn)量的進一步擴大,生物燃料將會與糧食爭奪各種資源,矛盾將進一步突出。特別是近來糧食價格飛漲與生物燃料過分擴張有一定的關(guān)系。因此開發(fā)不與糧食爭奪資源的新一代生物燃料技術(shù)將受到歡迎,如使用農(nóng)作物下腳料的第二代燃料乙醇[4]及使用生物沼氣制油的BTL技術(shù),也有考慮使用非食用油料作物如海藻、麻風籽等[7]制取生物柴油。

2 生物燃料對發(fā)動機油性能的影響

隨著生物燃料的進一步推廣,使用生物燃料的汽車也越來越多。生物燃料的性能與原來傳統(tǒng)的汽油和柴油的理化性質(zhì)都不太一樣,甚至使用不同生物原料生產(chǎn)的生物燃料之間性質(zhì)也不盡相同,所以其對發(fā)動機油性能影響也與傳統(tǒng)燃料有所不同。

2.1 燃料乙醇對發(fā)動機油的影響

燃料乙醇目前直接混入汽油中一般加入5%~10%,如以生物乙醇制得的乙基丁基醚(ETBE)混入汽油可以加到15%[5]。對現(xiàn)有的發(fā)動機和發(fā)動機油影響不大,但是提高添加比例的呼聲越來越高。歐洲主要發(fā)展生物乙醇制得的ETBE[5],而美國則大力發(fā)展乙醇直接混入的E85。這就不得不考慮其對發(fā)動機和發(fā)動機油的影響。

首先是燃料對油的稀釋問題。對于燃料乙醇來說,它是單沸點且蒸發(fā)潛熱更高,所以液體乙醇更容易到達氣缸壁然后被活塞環(huán)刮入油中。而且乙醇易與水完全混合,未燃燒的乙醇冷凝后與水混合后進入油將可能導致油品乳化或與油相分離。這樣可能影響到油中添加劑的溶解性和性能。此外,乙醇燃燒后將產(chǎn)生比普通汽油多1/3的水,這也使得情況變得更差。

其次是乙醇汽油對發(fā)動機油氧化性能的影響。潤英聯(lián)公司聯(lián)合福特公司與巴西石油公司幾年前也進行了相關(guān)研究[8]。巴西是目前乙醇汽油應(yīng)用最廣的國家。大部分汽車是使用含25%乙醇的E25汽油,也有一部分車使用E85和純乙醇E100作為燃料(這部分車的發(fā)動機是專門設(shè)計的,稱為靈活燃料汽車(FFV),既能使用E85或E100,也可以使用普通汽油)。當時研究發(fā)現(xiàn)[8],在一些操作條件苛刻的四沖程小排量發(fā)動機中(1000 mL),使用E25燃料時發(fā)動機油常出現(xiàn)油泥較多的問題。據(jù)分析,油泥的形成起始于進入油中燃料的部分氧化產(chǎn)物。而巴西的汽油中烯烴含量較高,容易被氧化,這也加速了油中油泥的形成。當時設(shè)計了發(fā)動機試驗來研究該油泥問題。研究中使用了1.0 L四沖程發(fā)動機,在高竄氣比的類似程序Ⅴ的操作條件下,所用燃料為含25%乙醇的汽油E25,試驗油為API SL粘度SAE 20W-50礦物油,試驗時間200 h以上。在前100 h內(nèi),按照試驗條件:高竄氣比、低水溫、油溫和充分怠速,導致油粘度下降。100 h之后,粘度和戊烷不溶物均上升。在試驗結(jié)束時油總酸值TAN和鐵含量都很高。但是換用含更多抗氧劑的API SM油的話,情況卻大有改善,比API SL油有更好控制油泥生成的能力。

燃料乙醇的另一個問題是腐蝕[9]。它不僅使燃料系統(tǒng)腐蝕而且不完全燃燒后產(chǎn)生的乙醛和乙酸對發(fā)動機的各部件腐蝕性也增加。ETBE也有同樣問題只是比乙醇輕而已。因此有必要在燃料及發(fā)動機油中額外加入抗腐蝕劑[10]。

目前OEM對使用燃料乙醇的態(tài)度不盡相同。美國三大汽車公司十分積極推出能使用E85的耐腐蝕的靈活燃料汽車(FFV),2007年末美國已經(jīng)擁有600多萬輛靈活燃料汽車。三大汽車公司于2008年3月末聯(lián)合發(fā)出倡議,希望在2012年美國的FFV或能使用E85的汽車保有量達到50% 。美國目前允許含乙醇10%的E10使用在普通汽車上。 而歐洲大多數(shù)OEM仍然堅持只允許E5的使用,而且主要是發(fā)展ETBE。日本OEM則相對保守,多數(shù)OEM只允許3%的乙醇E3使用,對于燃料乙醇或ETBE直接混入汽油尚在爭論,日本國內(nèi)也缺少相關(guān)資源。即使是在美國的日本OEM也只有尼桑少量生產(chǎn)FFV。

2.2 生物柴油對發(fā)動機油的影響

生物柴油比普通柴油密度與表面張力要高,餾分更重、更窄、揮發(fā)度更高,特別是粘度比普通柴油要更大。生物柴油粘度一般為3.5~5.0 mm2/s,比普通柴油2.0~3.5 mm2/s的粘度高出約15%~75%[9-10]。因此從燃料噴嘴霧化時將形成更大的小液滴,使霧化變差。李博士[11]使用菜籽油甲酯與0#柴油比較其燃燒霧化效果,發(fā)現(xiàn)生物柴油霧化的效果只有0#柴油的一半。這表明液滴直徑變大與空氣的霧化變差。因此使用生物柴油,將更容易出現(xiàn)不完全燃燒現(xiàn)象。加之生物柴油的餾程在320~350 ℃,比普通柴油高且餾程很窄,因此未燃燒的生物柴油進入油后更容易在油底殼保留并累積。油實際被燃料稀釋的程度一般取決于操作條件、發(fā)動機設(shè)計和燃料性質(zhì)。一般來說,直接噴射柴油機比間接噴射柴油機的燃料稀釋問題要嚴重,因為后者相對來說更少地依賴于燃料的霧化程度。對于一些老式的直噴柴油機,如果使用純生物柴油將出現(xiàn)很嚴重的燃料稀釋問題。據(jù)報道[12-13],早在上世紀80年代,Siekmann和Blackburn都發(fā)現(xiàn),使用純生物柴油B100的直噴柴油發(fā)動機,發(fā)動機油被燃料稀釋比高達20%,導致油品變質(zhì)加速,需要大幅度降低換油周期。即使是新一動機縮小了氣缸間隙仍然有相當嚴重的燃料稀釋問題。Thomos Sem[14]在2004年使用B100的大豆油甲酯在Yanmar 2.1 L直噴柴油機上進行實驗,400 h后油底殼中含生物柴油8%,粘度下降了3 mm2/s,而使用普通柴油粘度卻沒有下降。Sadeghi-Jorabci[15]使用含菜籽油甲酯的生物柴油在巴士上進行實際行車實驗,在16000 km時油中含17.3%的生物燃料,粘度由14 mm2/s降到8.7 mm2/s,且含有鉻和鉛金屬元素。而使用普通柴油只有5%的燃料稀釋, 粘度降到13.3 mm2/s后恒定。

因此使用生物柴油將不可避免會帶來燃料稀釋,由于生物柴油主要是含有不飽和脂肪酸的酯類,很容易被氧化。透過活塞環(huán)進入油底殼被氧化后將進一步促進油的氧化,形成油泥、不溶物和酸性物質(zhì),從而使油品粘度、TAN增加和TBN下降,活塞積炭增多,清凈性降低[14]。

如果燃料稀釋程度高的話將降低油品粘度和油膜厚度,導致出現(xiàn)磨損。同時,對于生物柴油來說,其中的自由脂肪酸和甘油將會導致燃料噴射系統(tǒng)的腐蝕。生物柴油降解產(chǎn)生的羧酸產(chǎn)物也將增加腐蝕。之前有一些研究報道[16-18],在使用生物柴油后,機油被燃料稀釋,導致粘度大幅下降,機油中的金屬含量也有一定程度的上升[19],但性能優(yōu)異的發(fā)動機油對生物柴油的負面影響有所減輕[20]。

2.2.1 關(guān)于生物柴油對發(fā)動機油影響的實驗[21]

潤英聯(lián)公司使用了目前最新模擬實驗,發(fā)動機實驗和行車實驗全面地考察了生物柴油對不同性能級別發(fā)動機油的氧化安定性、低溫流動性、清凈性、腐蝕與磨損等影響。

2.2.1.1 模擬實驗

(1)GFC氧化試驗

它是歐洲工業(yè)界用來評價發(fā)動機油氧化安定性的方法。試驗條件如下:300 mL油,溫度170 ℃,無催化劑,通以10 L/h流量的空氣,時間為144 h和188 h。試驗結(jié)束后進行分析。試驗油樣分別采用純發(fā)動機油、純機油分別混入10%B0(即普通柴油)、10%B50(生物柴油和普通柴油各占50%)和10%的B100(純生物柴油)。同時采用兩種發(fā)動機油進行試驗,一種為中檔油(滿足ACEA A3-02,B3-98性能要求),另一種為高檔油(滿足ACEA E6-04,MB p228.51性能要求)。圖1是GFC氧化試驗后粘度增長結(jié)果,圖2是其總酸值TAN增長結(jié)果。

從圖1可以看出,經(jīng)過144 h氧化后,加入10%各種柴油的中檔油40 ℃粘度均增加,且隨著生物柴油的比例增大而增大,B100最大至30.8 mm2/s。且在188 h試驗后,全部中檔油的樣品幾乎成了固體,無法流動。與此相對照的是,高檔油在加入10%各種柴油進行試驗后,其40 ℃粘度增長也是隨其中生物柴油的比例增大而增長,但總的來說增長幅度較小。經(jīng)188 h后,僅加入10%B100的高檔油樣成了固體,其他樣品仍能流動。這一點也可以從圖2得到佐證。加入各種柴油的中檔油其總酸值TAN均大幅增加,尤以加入純生物柴油B100的增加幅度最大。而高檔油其總酸值雖然也有所增長,但增幅相對較小。

(2)TEOST MHT-4試驗

TEOST MHT-4試驗是API SL及SM規(guī)格中用于評價發(fā)動機油生成沉積物傾向的。使用的油樣除取消加入純生物柴油B100外其余同GFC實驗。圖3為TEOST MHT-4試驗結(jié)果。從圖3可以看出,加有普通柴油的實驗與發(fā)動機油本身結(jié)果接近,但加入生物柴油B50的中檔發(fā)動機油其沉積物增幅最大,而高檔油的沉積物增長幅度相對較小。

(3)HTCBT高溫腐蝕模擬試驗

HTCBT(高溫腐蝕模擬試驗)是目前ACEA E7和API CI-4、CJ-4規(guī)格中測定腐蝕的試驗。結(jié)果見圖4與圖5。

從圖中可以看出,發(fā)動機油中混入10%普通柴油,其HTCBT試驗銅、鉛與純發(fā)動機油試驗結(jié)果相比幾乎沒有變化。但混入10%B50和B100的話,對于性能稍差的中檔油,試驗后銅、鉛含量都大幅度升高。而對于性能優(yōu)異的高檔油,試驗后銅、鉛含量變化不大。這說明發(fā)動機油中混入生物柴油,確實會對銅、鉛金屬產(chǎn)生一定的腐蝕。而發(fā)動機油性能的高低對于減少其腐蝕具有重要的作用。性能好的發(fā)動機油能控制生物柴油帶來的腐蝕,在一定程度上保護了發(fā)動機部件。

潤英聯(lián)公司也考查了不同原料生產(chǎn)的生物柴油對發(fā)動機油腐蝕方面的影響,仍然采用HTCBT試驗,其結(jié)果見圖6和圖7。

從圖6和圖7可以看出,原料不同影響差別也較大。以棕櫚油為原料的生物柴油對銅、鉛的腐蝕相對較小,而以大豆油為原料的生物柴油對銅、鉛的腐蝕相對較大,菜籽油居中,目前歐洲生物柴油主要是以菜籽油為原料,美國則主要用大豆油,而東南亞國家的生物柴油主要來源于棕櫚油。

(4)不同原料生物柴油對發(fā)動機油低溫性能的影響

采用15W-40發(fā)動機油不加與加入10%各類不同來源的生物柴油(菜籽油、大豆油和棕櫚油)及普通柴油測定其-20 ℃的CCS和-25 ℃的MRV。結(jié)果表明,在CCS的測定中各種柴油加入發(fā)動機油后粘度均比不加時降低60%以上,只有棕櫚油只降低30%左右。MRV測定表明只有棕櫚油不降反而升高6%,其余均降低70%以上。所以棕櫚油甲酯只適合在熱帶使用,且最好只用單級油,因為多級油若粘度指數(shù)改進劑選擇不當,則使用后的油可能出現(xiàn)無法泵送的情況。

2.2.1.2 發(fā)動機實驗

所有實驗均使用含大豆油甲酯30%的B30生物柴油與普通柴油對比。

(1)Caterpillar 1N清凈性試驗(CJ-4規(guī)格油使用)

使用符合CJ-4規(guī)格與ACEA E6規(guī)格的兩個發(fā)動機油,結(jié)果如表4。

從表4可見,使用B30與普通柴油相比對CJ-4油的清凈性沒有影響,均通過。對清凈性更好的E6油也是如此。只有在E6油中混入生物柴油使其含量達5%時出現(xiàn)嚴重的頂環(huán)岸重炭以及頂環(huán)槽充炭不合格,但活塞清凈性仍然合格?？梢娚锊裼蛯J-4和E6這樣高性能的發(fā)動機油影響不大。

(2)Mack T-12發(fā)動機試驗

Mack T-12是CJ-4規(guī)格中帶廢氣循環(huán)(EGR)的發(fā)動機試驗,用于評定由煙炱引起的軸瓦及缸套磨損、油耗與氧化性能。此處也使用CJ-4試驗油,燃料為B30生物柴油與普通柴油進行實驗對比。

表5 Mack T-12生物柴油試驗結(jié)果

從表5可見生物柴油使油中的鉛含量增加而超標,但其余指標與普通柴油類似。

2.2.1.3 潤英聯(lián)的生物柴油行車實驗

潤英聯(lián)在美國的River Valley進行了生物柴油行車試驗。車隊包括11臺裝有Mack E7 314 kW(427 hp)發(fā)動機和10臺裝有Cummins ISX 331 kW(450 hp)發(fā)動機的重型卡車。 在一直用2#柴油燃料運行了14個月和約22.53萬km(14萬mile)后,將卡車切換使用含20%生物柴油的燃料。所用機油為API CJ-4發(fā)動機油。圖8和圖9為行車試驗后廢油分析。圖10和圖11為試驗性能。

從結(jié)果來看,兩種發(fā)動機使用普通柴油和20%的生物柴油,廢油中鐵含量相差并不大,銅含量也無異常,但鉛含量均大幅升高。但從圖10來看發(fā)動機軸瓦實際運行狀況仍然良好。所以廢油中鉛并非來自軸瓦而有可能來自燃料油箱。兩種發(fā)動機使用生物柴油后,機油的氧化度均有一定程度的升高,其中Mack發(fā)動機升幅相對較大。但圖10來看油泥并未增加。但是圖11的冠岸重炭兩車均上升。這也說明生物柴油的引入將在一定程度上加劇機油的氧化。但由于CJ-4油的性能水平高,所以一定程度上抵消了生物柴油帶來的負面影響。 2.2.2 主要OEM對生物柴油的立場[22](見表6)

大多數(shù)OEM均接受B5,但對更高用量的生物柴油均持謹慎態(tài)度。

3 結(jié)論

(1)近年來,由于節(jié)能減排的要求以及石油價格的高漲,歐美均出臺了許多鼓勵使用生物燃料的政策。因此包括燃料乙醇和生物柴油在內(nèi)的生物燃料發(fā)展迅速,全球生物燃料的產(chǎn)量和需求量及生產(chǎn)能力都不斷增長。在未來幾年里,這一增長趨勢仍將繼續(xù)。但隨著需求的擴張與糧食爭奪資源加劇,急需開發(fā)新的生物燃料來源和技術(shù)。

(2)生物燃料與普通石化燃料的性質(zhì)有所不同,其添加比例較低時,對發(fā)動機油性能的影響較為有限,但以高比例加入石化燃料中使用時,對發(fā)動機油的影響逐漸顯現(xiàn)。

(3)生物燃料對油的稀釋程度比石化燃料要高,這將導致機油粘度降低,帶來發(fā)動機磨損問題。同時,生物燃料的引入帶來發(fā)動機油的污染造成腐蝕、氧化、油泥和沉積物使發(fā)動機油性能變差。

(4)潤英聯(lián)公司所進行的模擬試驗、發(fā)動機試驗和行車試驗表明,大比例添加量的生物柴油對油的氧化、腐蝕及低溫性能存在一定程度的負面影響。性能優(yōu)異的發(fā)動機油在很大程度上能降低生物柴油帶來的各方面負面的影響。

(5)當前發(fā)動機和汽車OEM對生物燃料的應(yīng)用問題比較關(guān)注。對低比例生物燃料,大多數(shù)OEM都能批準用于目前未經(jīng)改造的普通發(fā)動機。但對高比例調(diào)合的生物燃料,大多數(shù)OEM目前都持謹慎態(tài)度。

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生物燃料問題范文第4篇

[關(guān)鍵詞]生物質(zhì)資源；燃料乙醇產(chǎn)業(yè)；理性思考

[作者簡介]寧世梅，博白縣第三高級中學一級教師，廣西博白537600；龍裕偉，廣西社會科學院副研究員，廣西南寧530022

[中圖分類號]F40　[文獻標識碼]A　[文章編號]1672―2728(2007)04―0082―03

當前全球性能源危機凸顯能源在人類可持續(xù)發(fā)展中的戰(zhàn)略地位，燃料乙醇作為一種十分重要的可再生能源，備受全球關(guān)注。我國當前優(yōu)先發(fā)展能源工業(yè)，大力發(fā)展可再生能源，擴大生物質(zhì)固體成型燃料、燃料乙醇和生物柴油生產(chǎn)能力，把推廣使用車用乙醇汽油作為一項重要的能源戰(zhàn)略。對于擁有燃料乙醇生物質(zhì)資源優(yōu)勢，又有一定產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的廣西來說，做大做強燃料乙醇產(chǎn)業(yè)，既面臨重要發(fā)展機遇，同時也面對挑戰(zhàn)。

一、廣西燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展狀況與規(guī)劃

廣西地處亞熱帶，生物質(zhì)資源豐富，具有良好的發(fā)展生物乙醇、燃料乙醇的自然條件。目前廣西利用木薯資源生產(chǎn)乙醇的企業(yè)有20多家，其中規(guī)模較大的年產(chǎn)木薯酒精10萬噸的企業(yè)1家，年產(chǎn)木薯酒精8萬噸的企業(yè)1家。廣西還有一批以甘蔗為原料的制糖企業(yè)設(shè)有酒精車間。2005年，全區(qū)乙醇生產(chǎn)能力50萬噸，產(chǎn)量30萬噸。

在石油危機的沖擊和影響下，廣西十分重視生物質(zhì)能的開發(fā)與利用，將發(fā)展燃料乙醇產(chǎn)業(yè)納入廣西“十一五”發(fā)展規(guī)劃，還專門制定了廣西生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十一五”規(guī)劃。將主要發(fā)展以木薯燃料乙醇、生物柴油、沼氣、成型復合燃料等重點項目，力爭在“十一五”期間把生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)建設(shè)為廣西的支柱產(chǎn)業(yè)。目前，廣西成立了自治區(qū)生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)工程領(lǐng)導小組，發(fā)展木薯制取燃料乙醇生產(chǎn)的方案已報國家發(fā)改委。

二、廣西發(fā)展燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的有利條件與不利因素

(一)有利條件

廣西發(fā)展燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的有利條件主要有三個方面：

1．廣西是全國最主要的熱帶作物種植區(qū)，擁有我國最多的適宜種植木薯、甘蔗等生物質(zhì)資源的土地資源。廣西擁有適宜種植木薯、甘蔗等生物質(zhì)資源的熱帶作物種植面積11.4萬平方公里，占全國熱作區(qū)總面積的38.5％，列全國第一位，比列第二位的云南省高出12.1個百分點(3.6萬平方公里)。

2．廣西種植木薯、甘蔗作物有著悠久的歷史，是全國最主要的木薯產(chǎn)區(qū)和甘蔗產(chǎn)區(qū)，具有較好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。2005年，廣西種植木薯404.25萬畝，產(chǎn)量173.61萬噸，均占全國總量的60％以上；廣西甘蔗種植面積1121.4萬畝，產(chǎn)量5154.69萬噸，2005/2006年榨季全區(qū)產(chǎn)混和糖537.7萬噸，產(chǎn)糖量占全國總產(chǎn)量的61％，廣西糖業(yè)的龍頭地位進一步得到鞏固。

3．發(fā)展燃料乙醇產(chǎn)業(yè)面臨重大發(fā)展機遇，市場前景廣闊。燃料乙醇的生產(chǎn)發(fā)展及其推廣使用，隨著國際石油市場和價格的波動幾經(jīng)起伏。但近年受到世界石油資源緊缺、原油價格不斷攀升、環(huán)境壓力日益加重的影響，作為綠色可再生能源的燃料乙醇，再次受到世界各國的關(guān)注，并形成了新一輪的快速發(fā)展趨勢。可以預見，隨著燃料乙醇技術(shù)的日益成熟及其成本的降低、效益的提高，其在人類社會可持續(xù)發(fā)展中的地位和作用將會越來越重要，市場前景十分廣闊。

(二)制約因素

在看到有利條件的同時，也要看到制約因素，以趨利避害。

1．技術(shù)因素。首先是木薯種植技術(shù)水平較低，高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)木薯新品種覆蓋率低，粗放栽培、粗放管理，木薯產(chǎn)量低。其次，木薯加工技術(shù)水平落后，木薯產(chǎn)業(yè)大中型企業(yè)僅1家，企業(yè)規(guī)模小，眾多“散亂”的小淀粉廠、小酒精廠的技術(shù)裝備普遍陳舊、過時、落后。最后，“三高一難”等技術(shù)難題。用木薯生產(chǎn)燃料乙醇，要克服酒精生產(chǎn)的“三高一難”――“糧耗高、能耗高、成本高、酒精糟液處理難”，實現(xiàn)節(jié)糧、節(jié)能、降低成本和清潔生產(chǎn)。深度開發(fā)木薯酒精糟液飼料資源；擴大二氧化碳、雜醇油、酣酯酒精等副產(chǎn)品的綜合利用和增值途徑；以綜合利用效益沖減酒精的成本，以技術(shù)進步創(chuàng)效益與石油燃料競爭。

2．原材料因素。按照規(guī)劃，“十一五”時期，廣西燃料乙醇產(chǎn)業(yè)以木薯燃料乙醇生產(chǎn)為主。理論上，廣西也可以以甘蔗為原料發(fā)展甘蔗燃料乙醇產(chǎn)業(yè)。無論是以木薯為原料，還是以甘蔗為原料，廣西燃料乙醇產(chǎn)業(yè)在廣西區(qū)內(nèi)都會直面其他產(chǎn)業(yè)的挑戰(zhàn)，主要是糖業(yè)、淀粉工業(yè)、蠶絲綢產(chǎn)業(yè)乃至煙業(yè)。關(guān)鍵環(huán)節(jié)在于這幾類產(chǎn)業(yè)均依賴廣西的土地資源，都在爭土地。

(1)糖業(yè)是廣西“十一五”時期重點發(fā)展的6大優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)之一，是廣西重要的利稅“大戶”，廣西木薯淀粉產(chǎn)業(yè)乃至木薯乙醇產(chǎn)業(yè)在中近期仍將無法取代其地位。今后一個時期，糖業(yè)乃至甘蔗種植面積仍將是優(yōu)先保障與發(fā)展的。

(2)廣西木薯淀粉產(chǎn)業(yè)仍有較大的發(fā)展空間，關(guān)鍵因素在于國內(nèi)淀粉市場需求量大、缺口大、利潤可觀，廣西木薯原料短缺問題突出。近年，由于木薯原料不足，廣西的淀粉廠最早在10月下旬開榨，最遲在次年的3月上旬停榨，中間除去春節(jié)等假日停榨的時間，工廠的加工期最多只有4個月左右。各淀粉廠、酒精廠為爭搶原料，2005～2006年榨季鮮薯收購價格一度超過450元／噸，有的淀粉廠在榨季中期由于原料價格過高而停榨。目前廣西仍有一批在建或擬建的木薯加工項目(包括淀粉廠和酒精廠)，建成投產(chǎn)后，木薯原料短缺的矛盾將更加突出。

(3)蠶絲綢產(chǎn)業(yè)和煙草產(chǎn)業(yè)也是廣西大力發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，尤其是蠶絲綢產(chǎn)業(yè)的市場發(fā)展勢頭迅猛，也將會與木薯乙醇產(chǎn)業(yè)爭奪土地資源，從而使廣西燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨更加突出的原料供應(yīng)短缺問題。

廣西燃料乙醇產(chǎn)業(yè)除了受到廣西區(qū)內(nèi)原材料供應(yīng)所制約，還受到國內(nèi)乃至國際市場原材料供應(yīng)所制約。廣西的木薯產(chǎn)量占到全國的60％～70％，此外木薯原料較多的是廣東省和海南省，均為當?shù)仄髽I(yè)消耗，其余省份產(chǎn)量極少，因此從外省調(diào)入木薯原料是不可行的，只能從國外進口。但是根據(jù)FAO統(tǒng)計，世界木薯的年產(chǎn)量雖然已接近2億噸，但大部分是供人類直接消費，真正進入國際貿(mào)易的只有600萬噸左右的木薯制品(相當于1800萬噸鮮薯)，絕大部分來自泰國和越南。我國從2001年起，每年均進口超過200萬噸的木薯制品。由于這兩個國家的木薯產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和廣西是雷同的，從原料到產(chǎn)品都存在競爭，所以這個來源可能存在不穩(wěn)定的因素。

3．市場因素。燃料乙醇是石油的替代產(chǎn)品，

燃料乙醇產(chǎn)業(yè)與石油產(chǎn)業(yè)之間存在高度競爭關(guān)系，直接受到石油景氣水平的左右。如果國際市場上石油供過于求，或供求平衡，石油價格比較合理或偏低，那么，燃料乙醇產(chǎn)業(yè)就會在產(chǎn)業(yè)成本偏高、政府扶持力度不夠的情況下，難以有大的發(fā)展。從當前國際石油價格行情來說，相當于每桶石油熱值的燃料乙醇的成本應(yīng)低于50美元才有盈利空間。由于直接受到國際石油市場行情的牽制，燃料乙醇的市場穩(wěn)定性較差，市場風險較大。

另外，廣西燃料乙醇產(chǎn)業(yè)還直面國內(nèi)、國際同業(yè)市場的競爭與挑戰(zhàn)。國內(nèi)除了黑龍江、吉林、河南、安徽4個試點省，廣東省正在上馬國內(nèi)首家以木薯和甘蔗為原料生產(chǎn)車用燃料乙醇的大型環(huán)保能源項目――廣東燃料乙醇項目，首期投資6.86億元，設(shè)計年產(chǎn)燃料乙醇50萬噸。除此之外，目前國內(nèi)醞釀建設(shè)燃料乙醇項目的省份還有四川、云南、山東、內(nèi)蒙古、福建、遼寧、河北、新疆、陜西、寧夏和江蘇等?？梢灶A見，在未來幾年，全國性的燃料乙醇“大戰(zhàn)”一觸即發(fā)，廣西將會直面激烈的國內(nèi)市場競爭。同時，國際上燃料乙醇產(chǎn)品及其原材料的市場供求狀況也會對廣西燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生影響作用。

4．盈利因素。燃料乙醇產(chǎn)品成本與汽油相比，其成本高，盈利性差。凡是生產(chǎn)生物燃料乙醇的國家，都對其實行政策扶持。按照國家計劃，定點生產(chǎn)燃料乙醇的企業(yè)，財政補貼將逐年遞減，直至2008年完全取消。為了保持盈利，在補貼取消之前，燃料乙醇生產(chǎn)企業(yè)的首要任務(wù)是降低生產(chǎn)成本。

三、做大做強廣西燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的對策建議

(一)調(diào)控燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模，不能盲目發(fā)展、快速擴張

主要理由和依據(jù)是：(1)燃料乙醇產(chǎn)業(yè)受木薯原料“瓶頸”制約。(2)國內(nèi)燃料乙醇產(chǎn)業(yè)將面臨比較激烈的市場競爭，市場風險大。(3)今后一個時期廣西擴大木薯原料種植規(guī)模的空間有限，以甘蔗為燃料乙醇主要原料來源的可能性也不大。

針對上述問題，廣西在發(fā)展燃料乙醇產(chǎn)業(yè)過程中，首先要考慮原材料供應(yīng)問題，不能盲目擴大發(fā)展規(guī)模。根據(jù)廣西燃料乙醇原料來源的現(xiàn)實性(包括區(qū)內(nèi)來源、國內(nèi)來源和國際市場供應(yīng))，“十一32"時期廣西發(fā)展100萬噸燃料乙醇的產(chǎn)能，其規(guī)模偏大，建議控制在50萬～70萬噸的幅度，待技術(shù)條件、市場條件等因素相對成熟后，再不斷擴大燃料乙醇產(chǎn)業(yè)規(guī)模。

(二)上規(guī)模、高起點地發(fā)展燃料乙醇企業(yè)

在當前國際石油市場價格水平下，燃料乙醇產(chǎn)品成本高、市場價格高，與石油產(chǎn)品相比，缺乏市場競爭能力，必須十分重視新技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，以期不斷降低生產(chǎn)成本，提高燃料乙醇的市場競爭力。發(fā)展燃料乙醇企業(yè)，應(yīng)當堅持上規(guī)模、高起點、技術(shù)先進的原則。以期實現(xiàn)規(guī)模效益、降低能源消耗、提高原料利用水平，從而達到降低單位成本的目的。建議廣西新建或改建燃料乙醇企業(yè)時，其產(chǎn)能規(guī)模應(yīng)在10萬噸以上。

(三)鼓勵發(fā)展混合原料型燃料乙醇企業(yè)

由于廣西區(qū)內(nèi)、國內(nèi)乃至國際市場上木薯、甘蔗原料的緊缺，發(fā)展燃料乙醇產(chǎn)業(yè)必須從廣西的實際出發(fā)、從市場供求狀況出發(fā)，來考慮燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的原料供給問題，優(yōu)化燃料乙醇的原料配置。廣西應(yīng)當以木薯為主導，積極發(fā)展薯、蔗、稻、蜜以及玉米等原料混合的燃料乙醇企業(yè)。其主要優(yōu)點有四：一是可以緩解木薯原料之不足；二是可以在糖業(yè)市場價格下跌情況下，將原定供應(yīng)糖業(yè)的原料蔗用于燃料乙醇生產(chǎn)，保障甘蔗價格的相對穩(wěn)定性以及蔗農(nóng)的利益；三是可以增加糖業(yè)副產(chǎn)品糖蜜的附加值以及糖廠的收益；四是可以保障燃料乙醇原料來源的穩(wěn)定性及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的可持續(xù)性，這在技術(shù)上也是可行的。

(四)“抓大放小”，關(guān)停、淘汰一批技術(shù)落后、污染大、能耗高的木薯淀粉企業(yè)和木薯酒精企業(yè)。優(yōu)化木薯產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)

目前廣西共有木薯淀粉企業(yè)和木薯酒精企業(yè)200多家，絕大多數(shù)為小企業(yè)。這些小企業(yè)普遍存在技術(shù)落后、污染大、能耗高、效益低等問題，不能適應(yīng)新型工業(yè)化發(fā)展以及經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的要求。應(yīng)當根據(jù)國家產(chǎn)業(yè)政策、環(huán)保政策以及其他政策的規(guī)定，對這些小企業(yè)進行全面清理整頓，凡是不符合政策要求，又無力進行技術(shù)改造的，均應(yīng)予以關(guān)停、淘汰。這樣，在一方面使當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境得到改善的同時，還可以杜絕它們與技術(shù)水平較高、環(huán)保條件好的大中型燃料乙醇企業(yè)爭原料的問題，從而有利于優(yōu)化廣西燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展的市場環(huán)境，促進燃料產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

(五)延長燃料乙醇產(chǎn)業(yè)鏈，培育發(fā)展燃料乙醇產(chǎn)業(yè)集群

發(fā)展燃料乙醇產(chǎn)業(yè)，涉及農(nóng)業(yè)種植和養(yǎng)殖、乙醇及其副產(chǎn)品生產(chǎn)、石油調(diào)配、汽車制造、環(huán)保、商業(yè)銷售乃至乙烯生產(chǎn)、現(xiàn)代石油化工和燃料乙醇副產(chǎn)CO2的資源利用等，可以形成一條很長的產(chǎn)業(yè)鏈。應(yīng)當根據(jù)燃料乙醇的產(chǎn)業(yè)鏈特性，做好燃料乙醇產(chǎn)業(yè)集群的發(fā)展規(guī)劃與培育工作，為做大做強燃料乙醇產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境。

生物燃料問題范文第5篇

今年延邊州玉米種植面積195.9千公頃，水稻種植面積38.3千公頃，預計生產(chǎn)玉米秸稈137.13~195.9萬噸、生產(chǎn)水稻秸稈28.73萬噸，玉米和水稻秸稈產(chǎn)量合計為165.86~224.63萬噸。

1.1實施保護性耕作秸稈還田項目

為全面推進黑土地保護治理工程，自今年開始，州農(nóng)機部門積極爭取吉林省秸稈還田和免耕播種為核心內(nèi)容的保護性耕作技術(shù)補貼資金進行示范推廣，以秸稈全覆蓋還田純免耕播種技術(shù)模式共爭取2220公頃指標，每公頃作業(yè)補貼450元，分別在6個縣（市）實施。通過爭取近幾年中央和省級保護性耕作項目資金和購機補貼資金，截至2015年6月全州免耕播種機保有量達到166臺，秸稈還田免耕播種面積達到5000公頃，直接秸稈還田量達到6.75萬噸。

1.2畜牧業(yè)對秸稈飼料的利用

全州現(xiàn)有31.5萬頭牛、15.8萬只羊，散放與圈養(yǎng)結(jié)合，除了個別規(guī)模圈養(yǎng)養(yǎng)殖企業(yè)秋季實施青儲和黃儲秸稈做飼料以外，多數(shù)以散放飼養(yǎng)和少量秸稈存儲做飼料，大多數(shù)秸稈秋收后棄置于田間。例如琿春吉興牧業(yè)500公頃耕地種植玉米，其中100公頃作為青儲、400公頃作為黃儲進行加工，建造了十幾個大型儲存窖，每個儲存窖可存放上百噸的飼料，通過壓實、鹽化、酸化等處理，可存放半年以上，解決了冬季所有牲畜的飼草問題。一頭大牛按每天飼草15公斤，每年需5噸草料，500公頃耕地秸稈量可以保障每年出欄2000~3000頭牛，全州養(yǎng)牛每年利用秸稈飼料92.5~111萬噸。

1.3生物電廠利用秸稈混雜其他生物燃料燃燒發(fā)電

位于汪清縣工業(yè)集中區(qū)的汪清凱迪生物質(zhì)發(fā)電廠，是我州惟一以生物燃料燃燒發(fā)電的企業(yè)。主要利用農(nóng)作物秸稈、林業(yè)廢棄物、稻殼、玉米芯、廢棄菌袋、鋸末等生物燃料燃燒發(fā)電，電廠現(xiàn)運行一臺裝機容量3萬千瓦，另一臺3萬千瓦發(fā)電機組將于2015年11月末投入運行并網(wǎng)發(fā)電。電廠兩臺機組6萬千瓦并行發(fā)電后，一天需要生物燃料1200~1500噸，其中需要240~300噸農(nóng)作物秸稈作為燃料（20%秸稈與其他生物燃料混合燃燒發(fā)電），一年所需秸稈量為8~10萬噸。

2有效利用農(nóng)作物秸稈遇到的主要問題

延邊州在實施秸稈有效利用方面進行了各種嘗試，從20世紀80年代初進行農(nóng)業(yè)資源調(diào)查時引進保護性耕作技術(shù)、畜牧業(yè)擴大反芻家畜存欄數(shù)及秸稈飼料利用率、研制小型秸稈燃料取暖鍋爐、農(nóng)村利用秸稈生產(chǎn)沼氣到建設(shè)大型生物燃料發(fā)電廠，使秸稈的綜合有效利用率大幅提高，但也存在不少問題亟待解決。

2.1全面實施保護性耕作遇到的問題

一是試驗示范項目缺少因地制宜的試驗數(shù)據(jù)進行示范推廣；二是農(nóng)機與農(nóng)藝脫節(jié)，懂農(nóng)機的不懂農(nóng)技、懂農(nóng)技的不懂農(nóng)機；三是農(nóng)民對新生事物的接受能力較弱，對新技術(shù)及新機具抱有觀望態(tài)度；四是農(nóng)業(yè)行政主管部門對農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣的協(xié)調(diào)合作能力滯后；五是缺少綜合性政策性扶持，對秸稈還田腐熟劑、秸稈腐熟需要的增施尿素、蟲害和草害農(nóng)藥費等沒有補貼。

2.2畜牧業(yè)綜合利用秸稈飼料遇到的問題

一是隨著農(nóng)業(yè)機械的普及農(nóng)民普遍棄養(yǎng)役用牛，秸稈飼料利用率下降；二是圈養(yǎng)舍飼養(yǎng)牛相對放牧成本高，農(nóng)民無力專門從事養(yǎng)牛業(yè)；三是秸稈飼料利用只占半年時間，而且飼料占比少，除了個別規(guī)模養(yǎng)牛企業(yè)進行秸稈黃儲作為飼料外，大部分秸稈直接喂飼，過腹轉(zhuǎn)化利用率低，一家一戶的牛羊養(yǎng)殖成本越來越高。

2.3生物電廠利用秸稈發(fā)電遇到的問題

一是購置秸稈的流動資金嚴重不足，秸稈是一個月時間內(nèi)打捆運輸至電廠燃料儲存地，資金占有量比較大；二是購置秸稈后存儲場地不足；三是缺少秸稈打捆裝車運輸購置的有效機制；四是缺少相應(yīng)的秸稈打捆機械，目前全州撿拾打捆機保有量僅50臺左右，主要集中在飼養(yǎng)企業(yè)使用，機械化撿拾不到5%。

2.4作為農(nóng)村沼氣能源遇到的問題

隨著農(nóng)村人口大量流入城市和廣泛使用液化氣和煤作為燃料，多數(shù)農(nóng)民已經(jīng)不用秸稈作為取暖、做飯炒菜燃料，對作為沼氣池燃料生產(chǎn)沼氣的積極性不高，使用生物取暖鍋爐的積極性也不高，限制了農(nóng)村日常生活使用秸稈的量。

3提高秸稈綜合利用能力，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的對策

3.1進行摸底調(diào)查，做好示范、政策扶持，擴大保護性耕作面積

一是對全州適宜保護性耕作耕地進行普查，了解底數(shù)；二是因地制宜建設(shè)示范基地，示范帶動，培訓帶動，提供綜合技術(shù)咨詢；三是州及縣（市）財政拿出資金對保護性耕作進行補貼。

3.2做大做強秸稈飼料加工企業(yè)，增加飼養(yǎng)圈養(yǎng)規(guī)模

一是出臺扶持政策激勵以村行政區(qū)域為中心進行規(guī)模養(yǎng)殖；二是建立秸稈飼料加工企業(yè)（包括青儲黃儲和顆粒飼料），采取企業(yè)帶農(nóng)戶的形式，對其進行稅收優(yōu)惠和補貼政策，增加飼養(yǎng)圈養(yǎng)規(guī)模；三是集中打統(tǒng)一品牌，做大做強延邊黃牛肉，統(tǒng)一銷售利潤分成。

3.3提高扶持發(fā)展生物電廠力度