生物燃料的好處范文

導語：如何才能寫好一篇生物燃料的好處，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：生物柴油；優勢；應用前景

隨著現代工業的發展以及各種污染氣體排放量的增加，使得地球上的環境被污染的越來越厲害。地球是我們唯一家園，我們應該想盡一切辦法去保護地球的環境。現在政府已經開始采取措施治理工廠廢氣的排放，但是，在我們日常生活當中想要減少廢氣的排放，還是需要我們去共同努力的，比如減少汽車尾氣的排放。汽車排放的尾氣會對環境造成污染，主要是因為汽車燃料是石油制品。只要我們能找到適合的燃料去替代石油制品，那就能p少污染性的氣體的排放，同時還不影響人們對于汽車的使用。于是，生物柴油應運而生。本文試圖分析生物柴油，了解生物柴油具有的優點，淺談生物柴油具有的應用前景：

一、生物柴油相較于普通的柴油的突出優點

（一）不會污染環境

生物柴油之所以被稱為生物柴油，是因為它從生產到被分解，都不會涉及到任何的化學成分。我們現在的環境被污染，也主要是各種化學成分造成的。生物柴油本身在燃燒分解的時候不會產生任何的化學氣體，這當然就不會對環境造成威脅。生物柴油在被分解之后，產品是水。水排放到大自然當中，是不會對我們賴以生存的環境造成任何威脅的。排放的水可以滲入地下，還有可能會使得地下水變得更加豐富。還有，排放的水蒸發到空氣中，還可以增加空氣的濕潤程度，增加降雨量。

（二）生產的原材料比較普遍、易尋找

之前的柴油是石油裂解制成的，但是，石油是不可再生資源，而且，地球上的石油的含量是有限的。原材料的有限導致柴油的制作成本比較高，一旦石油出現問題，柴油也會出現問題的。但是，生物柴油是使用生物材料制成的，如植物的秸稈等。這些材料都是十分常見的，而且還都是可再生的。使用這樣的材料制作生物柴油，會降低柴油的生產成本，原材料的可再生和易于尋找，也使得生物柴油的使用變得更加的廣泛。

（三）有利于土壤優化

一般生產生物柴油的原材料是油菜籽。油菜的生長期是有限的，當可以種植油菜的時候，種植油菜，但是，油菜的生長期過了以后，還可以種植其他的農作物，這樣的輪番種植，可以保持土壤的肥力，有利于優化土壤。

（四）副產品仍具有經濟效益

對于生產生物柴油的原材料來說，只是將果實用來榨取油脂，其他的部位根本不用來生產生物柴油。但是，這并不代表其他部位就是沒用的。其他的部分也可以被曬干，用來當做食草性動物的飼料。還有，如果不想曬干，就可以在收完果實之后，直接將其他部分翻到土壤下面。土壤里面的微生物會將植株本身進行降解，腐爛的植株對于土壤來說也是一種肥料，可以增加土壤的肥力。

（五）可以增加農民的經濟收益

近年來，隨著多元化經濟的發展，使得農民也不只是再依靠種植糧食作物來獲得收益了。因為制造生物柴油需要種植大量的油菜，這時候就可以號召一部分農民來種植油菜。生產生物柴油的公司自然會收購油菜，這也是在給農民增加經濟收益。

從上世紀90年代開始，石油資源枯竭與環保問題開始得到人們的關注，在西方國家，紛紛開始轉戰新能源的研究，在這一背景下，生物柴油成為發展重點，截止到目前，人們已經可以從大豆、棕櫚油、蓖麻、油菜、廢油脂中提取生物柴油。

二、生物柴油會有怎樣的發展前景

相較于之前的柴油來說，生物柴油有著不可比擬的優點。因此，生物柴油一定會在市場上占有一席之地。

（一）取代原有的燃料。為了響應保護環境的號召，各個國家對環境的治理力度會越來越大。這樣的大背景之下，會使得原來的柴油被淘汰。但是，很多機器的運行還是需要燃料來提供動力，這時候生物柴油正好彌補這個空缺，成為新的提供動力的燃料。

（二）會被越來越多的企業認可。現在很多人可能還會對生物柴油產生懷疑，可能會覺得生物柴油無法產生那么大的動力。但是，相信隨著時間的發展，生物柴油一定會被更多的人認識，會被更多的人接受并使用的。

三、結束語

不管對于什么樣的東西，只要是對人類有好處的，人類都是愿意接受的。通過對生物柴油的特點進行分析，可以看出，無論是從環境方面，還是從經濟利益方面，生物柴油對我們人類都是有很大好處的。要相信，生物柴油還是有很大的發展前景，盡管現在還只是在小范圍的使用，還只是小范圍的人群能夠接受。但是，好東西是不怕經受考驗的。相信經過時間的證明，會讓所有的民眾都接受生物柴油，并且都使用生物柴油。

參考文獻：

[1] 劉擴金，王介妮，曹磊昌，韓生.堿性離子液體催化制備生物柴油研究進展[J].材料導報.2013（S1）.

[2] 王介妮，曹磊昌，劉擴金，韓生.微藻制備生物柴油的研究進展[J].現代化工.2013（05）.

篇2

中國石油資源不及世界人均水平的1/6，從1993年開始，中國成為石油凈進口國，供需矛盾日益突出。2004年中國石油消費量達到了2.92億噸，進口原油1.23億噸。其中，車用燃油消耗已經達到了中國石油消費量的1/3左右。此后石油進口仍呈上升趨勢，進口量約占使用量的20%左右，預計到2010年前后將達到40%，車用汽油年消耗量為6400萬噸。面對人類即將消耗完需幾百萬年才形成的石油資源所引發的即將到來的能源危機，中國及全世界必須認識到要采取開源節流的戰略，即一方面節約能源，另一方面開發新能源。

2006年中國車市銷量達到720萬輛，增長超過30%，中國已經超過日本成為世界第二大汽車市場。權威調查部門預計，除了中國、印度等發展中國家，2007年全球汽車銷售都將進入疲軟時代。但在中國汽車市場領跑全球汽車市場榮耀的背后，是中國過快消耗著祖先留下的資源。面對即將到來的能源危機，中國的汽車產業路在何方，路只有一條：使用新能源，也只有使用新的替代能源，汽車產業才能持續發展。實施替代能源戰略，有助于我國汽車逐漸擺脫對原油的依賴，從能源安全的角度看，無疑是非常必要的。

那么，目前世界汽車產業使用替代能源主要有哪幾種方式？其前景到底如何呢？

1乙醇燃料：價廉物美

使用乙醇燃料，是全世界最常見的一種燃料替代方案，也是目前國內頗為重視、已經得到推廣的新燃料。這種燃料一般是與傳統的汽油、柴油混合起來使用，其混合比例從加入10%～30%的乙醇到85%不等，甚至可以采用100%的乙醇作為燃料。其最大的好處在于不需要對現有的汽車結構做很大的修改就可以使用乙醇燃料， 而且這種燃料比起汽油、柴油來更加環保，能夠起到減少污染的效果。同時，乙醇可以通過玉米、小麥、水稻、甜高粱、木薯、甘薯以及甘蔗、甜菜等農作物制造，甚至連農作物的秸稈都有可能被用來生產乙醇。只要合理解決“汽車與人爭食”的問題，乙醇燃料的推廣能解決燃料的再生問題，是最價廉物美的能源解決方案。

除了乙醇以外還有類似于丁醇、甲醇這樣的生物燃料，都被紛紛用于替代汽油與柴油。乙醇燃料汽車由于與現有的汽車沒有多大區別，所以在國內外都相對普及。例如巴西作為乙醇燃料汽車最流行的國家，在這方面最為典型。人們熟悉的本田思域、飛度，三菱帕捷羅等都擁有專門針對巴西市場的乙醇燃料型號。最新型的車款安裝了油氣濃度傳感器，可以自動感知燃料箱內不同性質的燃料，做到與普通汽油柴油的自然替換。此外，著名的跑車制造廠蓮花甚至推出了采用乙醇汽油混合燃料引擎的Exige265E跑車，它僅重930kg，265代表它的最大輸出為265匹馬力左右，E表示其使用的是蓮花E85高性能環保動力。特別讓人吃驚的是該車加速成績足以向法拉利發起挑戰，0～60mph加速時間僅為3.88秒，0～100mph加速時間為9.2秒，最高時速達到158mph。除了巴西以外，美國的乙醇燃料汽車也十分流行，中國則超過整個歐盟成為乙醇燃料消費的大國。如何擺脫簡單改裝并提高乙醇燃料汽車的技術含量以使其發揮更大的效能，是擺在中國汽車制造廠商面前的課題。

2混合動力：技術復雜

油電混合動力汽車，由于豐田普銳斯在國內的上市而廣為人知， 這項技術最大的特點就是其先進性，在機械與電子方面都有許多新的突破性發明。發展混合動力車也是在現有汽車技術的基礎上，讓能源消耗更加節約與合理。目前，在美國、日本等地，該技術不僅有著許多實質的進展，而且也受到了消費者的歡迎。

其實，除了油電混合動力以外，還有氣電混合動力、油電氣混合動力等，這些方案雖然復雜，但未來應用的前景依然被專家看好。如馬自達曾經推出過一款可以使用油、電、氫三種能源作為動力的混合動力概念車，這款車名叫PremacyHydrogenRE-Hy-brid，就是大家熟悉的普力馬。除了前置汽油引擎外，該車第二排坐椅下方還安置了大型電池，另外第三排坐椅被撤去，取而代之的是一個儲存了壓縮氫氣的氣罐。其油電混合動力推進系統，由馬自達與其關聯公司福特汽車共同開發，馬自達還嘗試著將這種電動引擎和一種本身就是混合動力引擎的內燃發動機結合在一起，后者既能使用汽油，也能使用氫氣作為燃料。雖然這還是一款概念車，未必很快會出現在量產車的行列里面，但它提醒人們混合動力方案的變化無窮。混合動力以往一直是日本汽車廠商主攻的方向，如今美國汽車制造廠家也開始大規模介入。國內的上海通用也在研究中國的混合動力車，使得這方面的競爭開始加劇，其實用性也有了長足的進步。未來混合動力會圍繞著降低成本、減少制造與維修保養的復雜程度，同時更加推進其性能的強化而展開。

3氫燃料內燃機：另辟蹊徑

長期以來，有關汽車能源的終極解決方案，一直被寄托在有廣泛存在、利用能量效率高、潔凈、無污染、噪音低等特點的氫身上，研制利用氧與氫的反應來輸出電力的氫燃料電池至今依然是各國的科技精英主攻的課題。不過，相對于氫燃料電池的復雜，另一種更加簡單的方式--氫燃料內燃機也開始流行，并且研究進展迅速。有專家認為氫燃料內燃機既可以采用清潔可再生資源，又可以充分利用現有的龐大工業體系，是實現氫能源經濟的最佳途徑。氫燃料的突出優點是幾乎不產生污染物，而且與油類燃料不同的是，即使氫燃料在氧氣含量稀少的情況下，也仍然能夠正常燃燒，從而降低了氧氣的消耗。

這一新方案的問題是，除了改進現有的車輛以外， 還必須改建加注氫燃料的設施，因此投資巨大。目前，介入氫內燃機研發和制造的有德國的寶馬、 日本的馬自達、美國的福特等幾家汽車制造廠商，預計在未來幾年中氫內燃機汽車將不斷地被推向市場。其中，寶馬已經率先推出了Hydrogen7，讓自己的6.0升V12缸豪華車也能夠使用氫氣作為動力來源。該車輸出高達260匹的最大馬力，并且在9.5秒的時間之內，由靜止加速到每小時100公里的時速，而最高時速則將被電子系統限制在每小時230公里。雖然它目前使用的仍是汽油和氫雙燃料，但未來或許汽油動力將被完全停用。專家指出，現階段我國在氫內燃機方面的研究薄弱，目前屬產業化前期的研究，重點還是放在核心技術的研究以積累知識和經驗。產業化的問題要經歷較長的過程，必須由政府、相關企業以及能源機構的大量資金介入才能迅速跟上世界同行的步伐。

綜上所述，使用生物能源是汽車產業可持續發展的必由之路。 “萬物生長靠太陽”，生物能源是從太陽能轉化而來的，只要太陽不滅，生物能源就將取之不盡。其轉化的過程是通過綠色植物的光合作用將二氧化碳和水合成生物質，生物能的使用過程又生成二氧化碳和水，形成一個物質的循環，理論上二氧化碳的凈排放為零。生物能源是一種可再生的清潔能源，開發和使用生物能源，符合可持續的科學發展觀和循環經濟的理念。因此，利用高新技術手段開發生物能源，已成為當今世界發達國家能源戰略的重要內容。

篇3

【關鍵詞】 生物燃料 全球變化 多邊 治理框架

各國政府均認同生物燃料是一種有潛力的化石燃料替代選擇，其產業發展與減緩氣候變化、繁榮農村經濟、緩解全球和國家能源安全的聯系已促動了主要國家在領域紛紛展開行動。但是，產量和貿易的迅速膨脹引起了許多環境和社會經濟問題的爭論。因此，檢討生物燃料產業發展的本質，探尋治理途徑時不待我。

1. 生物燃料產業擴張：一種新的全球性變化

全球生物燃料生產從2000年到2009年已經翻了20倍，生產國從巴西一枝獨秀擴展至美國、歐盟、中國等主要農業國，儼然成為了新能源產業中最具潛力、最重要的化石能源替代產品。盡管這番蓬勃景象一方面歸功于生產效率的提高，原料作物種植擴張也“功不可沒”，有越來越多的作物用于該產業生產。產業擴張帶來了以下巨大影響：

1.1由生物燃料產業擴張引起的生態變化

對環境的影響是復雜的：生物燃料替代化石燃料、減少溫室氣體排放是快速擴張的根本動力。但是，仍要對生物燃料整個生命周期排放做出全面評估。比如，原料作物的生產使用化肥、殺蟲劑，最后就在減少溫室氣體排放的同時消耗化石燃料。機器化大生產帶來更多甲烷氣體，而甲烷對全球變暖的作用遠遠大于二氧化碳。另外，土地使用目的的轉變可能導致大量的溫室氣體排放。因此，關于排放平衡必須考慮整個生命周期。

單一種植原料作物帶來生物多樣性喪失、土壤質量下降、給水資源質量帶來沖擊，即使大多數作物可依靠降雨生長，但是當提高生產率成為優先選擇的話，灌溉則會成為首選。最后，生物燃料生產有外來物種侵害原有生態的風險。

1.2由生物燃料產業擴張引起的社會經濟變化

對農村經濟的影響體現在包括國家、區域和全球的各個層面：

國家對該產業利潤的保證使大量投資涌入種植業，尤其是以農業為主要支撐的發展中國家。這就促使農民成為農業工人，喪失對土地的傳統控制權。雖然產業擴張確實增加了農村人口就業機會，但是勞動條件卻不盡人意，勞動安全難以保證。

除了對農村本地的影響，生物燃料生產也打亂了糧食生產和供應。因為主要糧食作物既可以供人食用也可成為生產原料，因此全球糧食價格隨需求大增而屢創新高。生產者雖可從中獲利，但那些農村和城市的低收入者無法負擔充足食物費用，惡化了全球糧食安全狀態。

1.3由生物燃料產業擴張引起的南北關系變化

發展中國家相對發達國家可獲土地數量較高、原料價格較低、勞動力成本低廉，被認為是最有潛力生產生物燃料。主要消費者卻是發達國家，即便全球產量不斷提高也無法滿足發達國家的消費目標，進口需求便產生了。于是發達國家和發展中國家簽訂了許多相關貿易協定。這種供求關系的發生本應帶來全球雙贏局面，但是發展中國家生產大規模擴張卻給自身帶來了巨大挑戰，包括森林退化、土地沖突、傳統耕種方式的遺失等等。

發展中國家是該產業發展負面影響的主要承受者，但卻沒有充分機會參與全球治理議程。即使參與，也只是該國的大企業，而不是那些受實際影響的大多數人，這無疑增加了北方對南方國家的控制力。

2. 生物燃料治理框架現狀與評價

2.1生物燃料治理現狀

國家、區域、國際已出現了應對生物燃料影響并促進其可持續發展的政策和治理結構。

2.1.1國家生物燃料治理議程：以主要生產國為例

隨著氣候變化成為全球議程中的重大問題，許多國家構建了可再生能源戰略，其中就包括生物燃料。使用生物燃料不僅能替代化石燃料和提高能源安全，更重要的是還可以擴大農產品的出路和收益。在此促動下，各國普遍采用的政策是頒布燃料混合國家命令、稅收豁免、對農民或生產者直接支付、對進口產品適用關稅壁壘。除此之外，主要生產國美國和巴西面對負面影響，也采取了有限的政策調整。

美國玉米業已飽受詬病，尤其是玉米乙醇生產：減排水平低；超大型農業公司的控制使小生產經營者無利可圖；由于美國是世界玉米的主要供應者，對生物燃料的加大投入引起全球大宗食品的價格動蕩。即便是這樣，美國仍然一再提高燃料使用比例，要求到2017年生物燃料替代汽油消費達到20%，對加工商提供每加侖0.51美元的補貼，對進口燃料乙醇適用每加侖0.54美元的進口關稅。雖然，新能源計劃提倡木質纖維素乙醇技術的發展，但是美國近期對生物燃料的需求增長仍不可避免從傳統生產中獲得。

巴西是世界第二大生物燃料生產國。甘蔗乙醇轉化率比玉米乙醇高。但種植園的迅猛擴張對亞馬遜森林造成了負面影響；甘蔗乙醇的生產對水需求量較大；單一種植擴張也帶來了嚴重的土地沖突。但巴西政府仍決定每年新建25個甘蔗乙醇生產廠。盡管計劃逐年有所微調，但傳統大型甘蔗生產仍然占據主要地位。

由此可見，可持續關注在美巴兩國并不是最優先考慮事項。但是生物燃料凈進口國和地區卻對生產的可持續性進行了更為積極的應對，主要體現在歐盟及成員國。

2.1.2區域生物燃料治理議程

歐盟生物燃料治理分為成員國個別要求和歐盟共同要求。就成員國而言，英國和荷蘭生物燃料標準最為典型，因此將從英、荷、歐三個方面分析區域治理工具。

生物燃料可持續性爭議包括減緩氣候變化，生物多樣性保護，水、土壤、空氣保護，土地所有權保護，勞工標準，社會經濟發展和糧食安全7個方面。

關于減緩氣候變化，三者要求類似：首先都禁止將高碳封存土地用于原料作物的種植。英國要求溫室氣體減排至少為40%，每年增加5%，但性質是建議式的；荷蘭規定了最低30%的強制減排，到2017年逐步增加到80%-90%；歐盟強制性要求將最低減排量提高到35%。

關于生物多樣性，荷蘭和歐盟都禁止將具有高生物多樣性區域用于生物燃料生產；英國禁止生產毀損以上區域即允許合法生產。荷蘭要求要遠離高生物多樣性區域5公里以上。

關于水、土壤和空氣保護，三者具有區別。英國要求沒有土壤退化、污染或水資源耗盡或空氣污染。荷蘭要求實行最佳保護實踐；遵守《斯德哥爾摩農藥使用公約》或國內法；禁止生產焚燒。歐盟除了就國家保護措施進行年度報告外，無具體要求。

關于土地所有權，英國要求對土地權和當地社會關系沒有負面影響。荷蘭要求在土地原始使用者同意下謹慎使用土地；尊重原主人傳統制度。歐盟僅要求進行年度報告。

關于勞工標準，英國要求對勞工權利和工作關系沒有負面影響。荷蘭要求遵守《普遍人權宣言》和關于跨國公司及社會政策的國際勞工原則。歐盟除了就《國際勞工公約》的國家授權和執行進行年度報告外，沒有具體的要求。

關于社會經濟發展，英國和歐盟僅要求就此履行年度報告義務。荷蘭要求生物燃料生產必須利于當地繁榮；要求就生產影響當地人口和利于當地經濟發展進行報告。

關于糧食安全，英國僅要求檢測對糧食價格的間接影響。荷蘭和歐盟除了就土地使用改變形式、土地和糧食價格影響進行報告外沒有具體要求。

只有滿足上述標準的產品才能計入歐盟2020年運輸領域可再生能源10%的強制性目標，進而才會獲得市場準入好處和稅收豁免、直接支付等利益。歐盟在證明產品是否符合標準的問題上采取靈活做法，即權力下放到歐委會認可的自愿性生物燃料認證制度，認可時效為五年。可見，就世界最大的生物燃料進口市場的準入而言，得到具有資格的認證制度的認證是關鍵。截止2011年7月，有2BSvs、Bonsucro、Greenergy、ISCC、RBSA、RSB、RTRS七個生物燃料認證制度得到了歐委會的認可，此外還有18個認證機會等待歐委會的批準。

2.1.3國際生物燃料治理議程

和生物燃料多少相關的國際協定在各個領域早已出現，例如氣候、能源領域。目前雖沒有針對全球生物燃料挑戰專門國際協定，但國際社會已開始以以下形式展開努力：

首先，聯合國開發計劃署（UNDP）、聯合國環境規劃署（UNEP）、聯合國糧農組織（FAO）、聯合國能源機制（UN-Energy interagency），在其報告和研究中均已提出生物燃料問題。但是，他們的行動大多僅局限于分析和建議，并沒有就其各自的領域達成國際協定。國際能源署（IEA）以及經合組織（OECD）發揮了更為積極的作用，通過IEA生物能源部的第40工作組為生物燃料貿易認證構建了可持續性標準。

其次，新近建立的論壇和伙伴關系開始在生物燃料全球可持續發展嶄露頭角。最為典型的就是2005年發起的全球可再生能源伙伴關系。該制度目的是促進可再生能源的繼續發展和商業化，支持更廣泛的、符合成本效益的生物質和生物能源發展尤其是發展中國家。生物燃料國際貿易大幅增加，2007年巴西、美國、中國、歐委會等建立了國際生物燃料論壇。

最后就是專門針對生物燃料可持續性問題成立的、新的國際倡議，采取的形式是多利益攸關方組成的圓桌會議，討論和構建可持續性環境和社會經濟標準。但覆蓋產品范圍各有不同，例如責任大豆圓桌會議以及意圖進行普遍適用的可持續生物燃料圓桌會議（RSB）。

2.2對目前治理框架的評價

隨著全球生物燃料貿易的提高，作為主要進口者的歐盟國家生物燃料治理議程對市場準入和不同可持續性產品的競爭力影響在逐步提高，甚至成為了全球治理生物燃料的風向標。但是，從歐盟和成員的可持續性標準來看，主要局限于對生態環境的要求；像是當地經濟發展、公平正義以及糧食安全等與發展中國家緊密相關的社會經濟問題關注不夠。而間接土地使用轉化問題也被忽略掉，甚至都不存在報告制度。值得注意的是這些標準既適用于外國生產者也適用于歐盟國家，但制定決策時卻沒有主要供應國——發展中國家的參與，也就是發展中國家的觀點和他們的關注沒有得到體現。

似乎國際治理議程給參與性帶來了一些新的變化，但也有自身弱點：

首先，不同國際生物燃料治理議程仍局限在自己業務范圍內處理環境和社會經濟影響。國家合作多集中于研究和技術發展，而不是應對擴張帶來的更為嚴重的糧食安全影響。

其次，通過給當地提供能源生產和供給的方式來促進當地發展，這種生物燃料發展的替代模式幾乎被這些治理議程所忽略，即他們主要以生物燃料貿易為預設前提而展開談判。

第三，有些國際議程如IEA、OECD具有明顯的發達國家傾向，當然會以它們的能源需求為優先考慮，因而主要關注發展中國家的出口為導向的生產，而不是發展中國家的當地需求。而全球生物能源伙伴關系也代表主要國家團體利益。甚至像RSB由多利益有關方組成的圓桌會議也不對稱地給來自工業部門和發達國家的參與者更多的關注和投票權。21位RSB發起委員中僅有5位來自發展中國家，而這5位代表中有3位代表了像巴西的甘蔗聯盟這樣的工業團體利益。很明顯利益受到主要影響的大多數人并沒有能充分表達意見。

最后，現有的國際行動沒有形成多層次、協調統一、相互支持、相互影響的治理方式。許多國際倡議或國際行動雖然博興，但十分分散，關注自己覆蓋的爭議領域，并在其框架下的國家行動仍被符合本國利益的議程所主導。這種情形實際導致生物燃料問題仍然是“無治理領域”，試想有各自利益的國家和企業一旦發生紛爭，將如何公正、合理的解決爭議？

3. 新多邊生物燃料治理框架愿景

3.1建立新多邊生物燃料治理框架的原因

目前生物燃料治理制度無論從國內還是從國際層面都無法滿足治理需求，建立新多邊治理框架的迫切需求和原因有以下幾點：

第一，該產業發展的主要推動力均具有重要的全球要素和關聯。可再生能源替代化石燃料就是由《聯合國氣候變化框架公約》促動的。化石燃料的可用竭性是一個全球難題，而動蕩的國際關系又是國家追求能源安全的巨大障礙。生物燃料農業尤其在發展中國家又是由發達國家的消費目標促發的出口繁榮所驅動的。以上每個環節都具有“全球烙印”。

第二，生物燃料生產帶來的環境影響是無法依靠個別國家得以解決的。該產業對氣候變化、對水等自然資源的需求以及對土地使用改變的累積作用都具有明顯的全球關聯。

第三，個別國家解決生物燃料擴張帶來的社會經濟影響能力有限，比如對農產品市場和全球糧食安全的影響。

第四，生物燃料的爭論從一開始出現就具有南北關系的特性，是以一方的主要社會、政治和環境利益為代價而使另一方獲利的問題。

第五，關于生物燃料生產存在許多相互沖突的觀點和看法，因此不僅需要有效的治理框架，更需要體現公平、合法性、責任性、代表性的統一治理制度。

以上各個方面均體現了建立全球生物燃料治理框架的必要性，但這里的全球性并不意味著所有國家都就此進行談判，但至少是一個與現有治理框架不同且能夠反映生物燃料產業核問題的不同視角，能通過多邊平臺包括國家和非國家參與者構建的負責而合法的方式進行治理和調控。那么，這種新多邊治理框架究竟應該具備怎樣的條件和內核呢？

3.2新多邊生物燃料治理框架的建構

3.2.1多邊生物燃料治理框架應具備的基本特征：多部門、多層次和多參與者治理

生物燃料產業發展并不僅是一種能源戰略，它和糧食、農業、貿易、氣候和生態保護等多方面都具有重大關聯，而這些領域都有各自的政策制度。因此氣候談判、可再生能源議程、全球貿易和農業發展、保護生物多樣性和生態系統戰略均涉及到了生物燃料問題。以上不同領域的各自政策必須避免沖突、尋求協調，這就需要多部門協調來應對生物燃料治理。

其次，生物燃料治理需要多層次協調。如果沒有國家、當地政府以及當地生產者的協助多邊框架很難成功，這也是目前國際相關治理制度的欠缺。這種協調既要體現在國際政策的成功執行上，比如認證計劃的實施，也要體現在不同層面的規制活動上。

第三，不同參與者和平行決策體系間的協調也是必要的。這會減少重復勞動、避免政策沖突，比如生物燃料治理政策和WTO規則之間的沖突，多參與者治理意味著允許各種主體使用有效參與資源。

3.2.2新多邊生物燃料治理框架的制度設計：趨利避害

雖然需要進一步協調不同產業部門、參與者和治理層次，但是何種制度設計才能最好發揮功能卻是一個大問題。從實現的可能性出發，有兩種路徑可以選擇：

第一種，在某一類寬泛的領域建設治理制度，能源和農業領域可供選擇。

在能源領域探討生物燃料治理制度的優勢是能夠很容易地將該問題并入可再生能源政策；能夠讓業界對照其他生物能源對液態生物燃料做出評估。弱點是由于目前與能源相關的、行之有效的政策制度本身就十分分散，加之聯合國相關機制治理權力也十分有限，新建立的國際可再生能源機構（IRENA）固然令人欣慰，但是像巴西、中國等這些主要生產國尚未加入，因此治理很難從全球能源制度中獲得有益的制度支持；加之，如果國家將生物燃料單純看作是國家能源安全問題，由于敏感性，將會使多邊談判變得異常艱難；最后由于生物燃料是由許多作物提煉而來，因此對農業部門的影響也舉足輕重，將其作為能源問題處理自然會導致對糧食安全、農村地區和土地政策的影響關注不夠。

在農業領域處理生物燃料問題最大的優勢是可以借助FAO現有的各種制度；可使業界更加關注糧食和農村發展問題；也會從國際農業協定中最終獲利。但是國際農業貿易談判頻頻陷入僵局，這必將阻礙該產業的可持續發展；也會割裂生物燃料與可再生能源政策的聯系。

第二種不同的制度設計路徑就是將生物燃料作為獨立的焦點問題進行制度設計，而此種方式根據所設計的制度框架以生物燃料問題的一個方面還是多個方面為治理對象分為單一框架和復合并行框架。不論是單一政策框架還是符合政策框架同樣各具優、缺點：

在有效性方面，復合型平行框架更有利于不同政策工具的創新、彼此競爭和實踐檢驗；在公平性和權力分配方面，復合平行框架更易于禁止權力集中，并且在一定程度上會增加發展中國家在決策中的影響力。缺點就是遵守和執行成本較高。

而單一框架由于設定的制度具有很強的針對性和局限性，因此遵守和執行成本較低；所設定的單一規則更容易和像WTO這樣的現有國際規則協調一致；也更易于吸收多參與者的集中關注并利用他們可提供的資源。缺點是過分支持某類參與者的風險過高；靈活性和調節性較差；由于會吸引更多的參與者，因此達成一致意見就更為困難。

綜上，新多邊生物燃料治理框架是一個開放性議題，只有把握住合理合法內核，比較各種選擇路徑的優缺點，在實踐中逐步探索。

參考文獻：

[1] Patrick Lamers. International Bioenergy

Trade-A Review of Past Developments in the Liquid Biofuel Market[J].Renewable and Sustainable Energy Reviews， 2011（11）：2655-2676.

[2] Thomas Vogelpohl. The Institutional sus-

tainability of Public-private Governance Arrangements-the Case of EU Biofuels Sustainability Regulation[C].The Lund Conference on Earth System Governance， Berlin 2012.

篇4

由于石油能源資源有限，隨著世界工業的快速發展，能源消耗急劇增長，導致石油價格不斷上漲、全世界都面臨著能源安全的問題。石油能源按目前的使用和開采速度，50年內世界石油資源將有可能耗盡。同時，隨著現代社會人們環境保護意識的不斷增強，人們逐漸認識到汽車尾氣排放所造成的空氣污染是造成城市“光化學煙霧”污染頻繁出現以及現代人類許多重大疾病的主要原因。因此，尋求資源豐富、環境友好和經濟可行的大宗代用燃料已成為人類亟待解決的重大問題。

目前，已經開發的代用燃料可分為非含氧代用燃料和含氧代用燃料兩大類，前者如天然氣、液化石油氣及氫能源等，后者包括二甲醚、醇類燃料及生物燃料等。這些燃料中，雖然天然氣、液化石油氣、氫均早已投入使用，但由于使用機械的內部構造以及燃料的補給及貯存等方面的問題，使得它們的應用范圍受到很大的限制；二甲醚作為汽油的替代品，可以由一碳原料(如甲醇)直接合成，是一種很有發展前途的產品；醇類燃料如乙醇等也主要用作汽油的替代品種而使用，但成本較高；生物燃料主要用作柴油的替代品。

生物燃料主要是指由植物中獲取的燃料，還包括從其他可再生資源如動物脂肪和已經使用過的油和脂肪中提煉獲取的燃料。其中植物油分子一般由14—18個碳的鏈組成，與柴油分子的組成相似。植物油的性質與普通柴油相當接近，尤其是植物油的有些性質如冷濾點、閃點、十六烷值、硫含量、氧含量及生物可降解性等都優于普通柴油。植物油的含氧為10%—11%，尾氣排放低，具有優異的環保特性。另外，植物的生長期遠短于石油的生成期，植物可人工種植，且生長過程中吸收CO2，對減少大氣中的CO2有深遠意義。

但植物油單獨用作柴油機燃料時，因粘度較大、有些植物油的凝點和冷濾點較高，如棕桐油的凝點達40℃以上，故冷啟動較困難；植物油的熱值較低，因此發動機動力性能有所下降。另外，植物油中不飽和脂肪酸非常多，容易形成結膠，堵塞油路；不完全燃燒的殘余物沉積在燃燒室，并使活塞環粘結、噴油器結焦，影響柴油機的使用壽命。此外，從噴油器噴出的植物油油滴比噴出的柴油滴徑大得多，導致氣缸內混合氣的形成質量較差，未燃燒的燃料噴到氣缸壁后容易流入曲軸箱，引起油變質。植物油的排氣煙度與柴油差別不大，在高負荷時比柴油低，排氣中氣態污染物隨著植物油及機型不同會有所變化。因此植物油一般不能直接應用于內燃機，必須經過改性處理。

比較常見的改性方法有下列4種：①直接混合法：將天然油脂與石油柴油、溶劑或醇類按不同比例直接混合后作發動機燃料。②微乳液法：將動植物油與甲醇、乙醇和1—丁醇等混合制成微乳液直接應用。③高溫裂解法：在惰性氣流中將甘油三酯裂解成一系列混合物，包括烷烴、烯烴、二烯烴、芳烴和羧酸等。④酯交換法：利用甘油三酯與低級醇在催化劑作用下得到脂肪酸低級醇酯，即生物柴油，這是目前油脂改性的主要方法。

這4種方法中，混合法和微乳液法屬于物理法，高溫裂解法和酯交換法屬于化學法。使用物理法可以降低動植物油脂的粘度，而且簡單易行，但十六烷值不高，易變質，油的高粘度和不揮發性可導致噴嘴不同程度的結焦、活塞環卡死和結炭、油污染等問題，不能長時間應用。高溫裂解法過程簡單，沒有任何污染物產生，缺點是在高溫下進行，需要催化劑，裂解設備昂貴，反應很難控制，且當裂解混合物中硫、水、沉淀物及銅片腐蝕值在規定范圍內時，其灰分、炭渣和濁點就超出規定值。另外，高溫裂解法的產品中生物柴油的含量不高，大部分是生物汽油。酯交換法主要利用酰基轉移作用將高粘度的動植物油脂轉化成低粘度的脂肪酸酯，使得天然油脂的分子量降低至原來的1／3，粘度降低8倍，與柴油接近，同時提高了燃料的揮發度，十六烷值達50。可以作為礦物柴油的代用品直接使用。

2　生物柴油的概念

生物柴油這一概念最早由德國Rudolf Desel博士于1985年提出，并在1990年巴黎博覽會上展示了使用花生油作燃料的發動機。生物柴油較系統的研究工作始于20世紀50年代末60年代初，在70年代的石油危機后得到了大力發展。

生物柴油的主要成分是高級脂肪酸的低級醇酯，即軟脂酸、硬脂酸、油酸、亞油酸等長鏈飽和或不飽及脂肪酸同甲醇或乙醇等醇類物質所形成的酯類化合物。

生物柴油基本不含硫和芳烴。生物柴油的十六烷值高達52.9，氧含量達10%-11%。與普通柴油相比，富氧燃燒對燃油完全燃燒有利，特別是在高負荷下、高燃料濃度區，可減少CO、SO2、碳氫化合物、多環苯類致癌物質和“黑煙”等污染物排放；而高十六烷值，使得燃油著火性能好，滯燃期短，故未燃碳氫和裂解碳氫均少，CO排放量降低；生物柴油有較好的發動機低溫啟動性能，無添加劑時冷凝點達-20℃；有較好的性能，可降低噴油泵、發動機缸和連桿的磨損率，延長其使用壽命。同時，生物柴油的開口閃點高，儲存、使用、運輸都很安全，不在危險品之列。生物柴油和常規柴油的性能比較見表1所示。

目前，國外對生物柴油的燃燒特性和排放特性已進行了較為系統的研究。結果表明，生物柴油和柴油按一定比例混合后，未損壞柴油機性能，未增加燃料成本，使用安全性高，排放性能優于純柴油，完全可以替代柴油。采用生物柴油的發動機廢氣排放指標不僅滿足目前的歐Ⅱ標準，甚至滿足在歐洲頒布實施的更加嚴格的歐Ⅲ排放標準。如使用菜籽油甲酯的柴油機，按FFP75規程試驗時碳氫化合物排放減少20%，CO排放下降15%，煙度約減少40%，多環芳香烴的排放也減小，而NOx排放約增加了10%，醛和酮的排放增加了40%。國內對此較為系統的研究報道目前還較少。

實際使用時，生物柴油可以與柴油以任意混合比混合使用，也可以單獨使用。使用普通柴油的發動機(對有些機型僅需換密封圈和濾芯)，無需作任何改動，并對駕駛無任何影響。駕駛者根本無法區分兩者的駕駛動力差別。實際上如果將生物柴油作為礦物柴油的調合組分，可以起到提高十六烷值，降低硫含量，特別是改善性能的作用。如在煉油廠深度加氫生產的低硫、低芳烴柴油中加入質量分數為2%—5%生物柴油，即可改進性能，比采用添加劑經濟合理，排放性能也可大幅度提高。

生物柴油的主要缺點是甲酯易于氧化和聚合，當它滲入油時會形成堵塞機油泵的油泥；其次生物柴油中通常含有微量的醇與甘油，這會使與之接觸的橡膠零件如橡膠膜、密封圈、燃油管(即燃油接觸的橡膠配件)等逐漸降解；另外，甘油容易堵塞輸油管道和噴油嘴。盡管如此，由于生物柴油本身無毒，生物降解率達98%，其降解速率是石油柴油的兩倍，對土壤和水的污染較少，可以降低90%的空氣毒性，降低94%的致癌率；沒有硫散發，可減少酸雨發生，有益于保護生態環境。特別是生物柴油具有可再生性，作為一種可再生能源，資源不會枯竭。因此，作為優質的柴油代用晶，目前世界上許多國家正大力開發這種技術并推進其產業化進程。

3　生物柴油的生產

3.1　酯交換法合成生物柴油

目前，工業生產生物柴油主要是應用酯交換法。在油類酯交換反應中，甘油三酸酯與醇在催化劑作用下酯交換得到脂肪酸甲酯和甘油。

各種天然的植物油和動物脂肪以及食品工業的廢油，都可以作為酯交換生產生物柴油的原料。可用于酯交換的醇包括甲醇、乙醇、丙醇、丁醇和戊醇。其中最為常用的是甲醇，這是由于甲醇的價格較低，同時其碳鏈短、極性強，能很快地與脂肪酸甘油酯發生反應，且堿性催化劑易溶于甲醇。該反應可用酸、堿或酶作為催化劑。其中堿性催化劑包括NaOH，KOH、各種碳酸鹽以及鈉和鉀的醇鹽，還包括有機堿，酸性催化劑常用的是硫酸、磷酸或鹽酸。

酸催化酯交換過程產率高，但反應速率慢，分離難且易產生“三廢”。堿性催化反應速度快，工業生產中主要采用堿性催化的生產工藝。盡管酸催化轉酯反應比堿催化慢得多，但當甘油酯中游離脂肪酸和水含量較高時，酸催化更合適。而影響酯交換反應的主要因素有：催化劑、游離脂肪酸和水分、醇／油摩爾比、反應溫度、反應時間。

3.2　原料的選擇及其預處理

理論上分子量與柴油相近的動植物油脂均可以用作生物柴油的原料，但實際上由于動物油脂一般飽和脂肪酸含量高，熔點和粘度較高，與甲醇的互溶性較差，且成本相對較高，所以生產上更多以植物源油脂為原料。世界上能提煉油脂的植物約有80種以上，可以用作內燃機代用燃料的植物油有菜籽油、棉籽油、大豆油等40多種。不同來源的油脂中油類的成分又各不相同。植物油中不同的脂肪酸含量見表2。

油脂的選擇主要決定于成本以及來源的廣泛性。在歐洲，生產生物柴油主要以雙低菜籽油(即芥酸、硫甙含量低)為原料，而在美國主要以轉基因大豆油為原料。

轉貼于

油脂的預處理主要是先去除油脂中大部分的游離脂肪酸。水分的去除可以通過簡單加熱的方法進行。即將油加熱并控制在105℃左右，攪拌，持續一段時間，直到沒有水蒸氣泡冒出為止，測定水分含量至符合要求，然后停止加熱，再進行后續處理。油脂中高含量脂肪酸的脫除可以使用液—液萃取的方法。即利用熱甲(乙)醇能溶解油脂和脂肪酸，溫度降低后，油脂在甲(乙)醇中的溶解度大大降低，而脂肪酸在其中的溶解度仍較大的原理進行脫酸處理。如果使用經過精煉過的植物油制備生物柴油時則不需要預處理過程。除此以外，作為生物柴油原料的油脂還有其他品質指標的要求。一般來說，如果使用植物油，經過除水和脫酸的預處理后即能基本滿足生產要求。

3.3　生物柴油生產技術路線

以化學法生產生物柴油為例，常見的生產技術路線見圖1。

據此可以設計連續化生產工藝和間歇式生產工藝。間歇式生產工藝較符合精細化工生產的特點，但生產效率和生產能力有限，成本也相對較高；連續式生產工藝則可以使生產效率和生產能力達到很高的水平，從而顯著降低生產成本。

4　目前生物柴油的生產和應用現狀

4.1　國外的生產應用情況

生物柴油使用最多的是歐洲，份額已占到成品油市場的5%。歐洲主要以菜籽油為原料。目前歐洲已建立了數家生物柴油工廠，2005—2006年德國于Piesteritz投資6400萬歐元建成了20萬噸／年生物柴油裝置，而規模最大的生物柴油工廠在意大利，生產能力達25萬噸／年。德國擁有8家生產生物柴油的工廠，擁有300多個生物柴油加油站，并有逐漸上升的趨勢。德國對生物柴油實行免稅政策，石油柴油為1.60馬克／升，生物柴油的零售價格約為

1.45馬克／升，在價格上頗具競爭優勢。目前德國的奔馳、寶馬、大眾和奧迪等汽車生產廠家生產的汽車均允許使用凈生物柴油，而無需改裝發動機。

2003年歐洲生物柴油產量已達270萬噸。歐盟各國生物柴油需求量在增長，計劃到2010年生物燃料產量提高5.75%，到2020年達到20%。歐盟之所以大力發展生物柴油技術是由于歐盟為了履行“京都議定書”中減輕地球溫室效應的承諾。事實上，植物生長過程吸收的C02大于生物柴油燃燒排放的CO2，大力發展生物柴油產業既可以拉動農業的生產，又可以緩解石油工業面臨的壓力，同時可以直接有效地降低溫室氣體的排放，可謂一舉多得。

美國從20世紀90年代初開始小規模地使用大豆油生產生物柴油。1992年美國能源部及環保局提出以生物柴油作為燃料，以減少對石油資源的消耗。1999年克林頓總統簽署了開發生物質能的法令，其中生物柴油被列為重點發展的清潔能源之一，并對生物柴油的生產實施了免稅優惠政策。截至2005年4月，包括籌建的工廠在內，美國共有60家生物柴油生產廠，并計劃到2011年生產生物柴油115萬噸，2016年330萬噸。迄今為止已有純態形式的生物柴油燃料和混合生物柴油燃料，純態形式的生物柴油又稱為凈生物柴油，已經被美國能源政策法正式列為一種汽車替代燃料。

日本于1995年開始研究生物柴油，并在1999年建立了用煎炸油為原料生產生物柴油的工業化實驗裝置。現在日本的生物柴油產能已達40萬噸／年，其生物柴油產品售價僅為80日元／升，與石油柴油略同。2004年5月，日本三井公司宣布在南非建設10萬噸／年生物柴油裝置。同時日本政府正在組織科研機構與能源公司合作開發超臨界酯交換技術。日本以廢棄食用油脂為原料制得生物柴油，其理化性質可以達到德國標準，動力和排放性能與以優質植物油為原料生產的生物柴油相當，可以達到歐Ⅲ排放標準。

韓國則引進了德國技術，以進口菜籽油為原料，于2002年建成10萬噸／年的生物柴油生產裝置。

其他國家如捷克、巴西、馬來西亞、印度、菲律賓等都根據本國國情相應建成了生物柴油的生產裝置或制定了生物柴油的發展計劃。

4.2　生物柴油在我國的生產應用情況

我國對生物柴油的開發和研究尚處于起步階段。目前存在著生產規模小、技術落后、后續發展不好等缺點。主要利用菜籽油、大豆油、米糠油腳料等作為原料制備出生物柴油。由于我國在稅收上對生物柴油還未實行免稅政策，使得生產生物柴油的生產成本居高不下(其中75%的成本為原料成本)，約為礦物柴油的3倍，因而很難實現大規模生產。目前，各科研院所及企業主要以開發廉價原料的生物柴油的生產技術為主攻方向。海南正和生物能源有限公司、四川古杉油脂公司和福建卓越新能源發展公司等都已開發出擁有自主知識產權的技術，都建成了1—2萬噸／年生產裝置。另外，海南正和生物能源公司還以黃連木樹果油為原料，并建有約66.67平方千米原料種植基地。北京市科委可持續發展科技促進中心正與石油大學合作，利用北京市餐飲業廢油為原料來制造生物柴油。江西巨邦化學公司進口美國轉基因大豆油和國產菜籽油生產生物柴油，正在建設10萬噸／年生產裝置。四川大學生命科學院正籌備以麻瘋樹果油為原料，計劃建2萬噸／年的生產裝置。

5　關于生物柴油的標準

生物柴油的生產應有標準作指導，保證其品質，同時標準化也是市場準人的一個重要條件，生物柴油的發展刺激著生物柴油標準的建立。1992年奧地利制定了世界上第一個以菜籽油甲酯為基準的生物柴油標準，很快德國、法國、捷克和美國也分別建立了各自的生物柴油標準。生物柴油可以由不同的植物油制成，這些植物油種類不同，產地氣候各異，甘油三酯組成有較大差別，因而各國的標準存在著一些差異。除去經濟、健康和環境方面的好處外，標準的建立增強了生物柴油使用者、發動機生產商和其他團體的信心，成為其商業化應用的一個里程碑。

就國內生物柴油而言，其規模化生產剛剛起步，生產量較小，目前以生物柴油作為純態燃料使用的條件尚未成熟。我國已把發展生物柴油列入國家能源發展計劃中，著眼于生物柴油的長期使用，為了加強生物柴油的生產和管理，及時制訂生物柴油的國家標準無疑是十分必要的。

6　展望

隨著石油資源的短缺，生物柴油生產技術的研究與應用已成為世界各國政府優先考慮發展的方向。對我國來說，目前采用柴油為燃料的動力設備很多，而柴油每年需要進口一部分，柴油的供需平衡是我國未來較長時間石油市場的一個焦點問題。隨著國民經濟重大基礎項目的相繼啟動，柴汽比的矛盾比以往更為突出。以城市公交系統車用柴油為例，2002年我國車用柴油消費量約1800萬噸，預計到2020年車用柴油消費量將達6100萬噸。若按2%(重)比例加入到低硫、低芳清潔柴油中以改善其性，屆時生物柴油需求量就達122萬噸／年。因此，開發生物柴油對調整油品產業結構，提高柴汽比，促進農業產業結構的調整與農產品的加工轉型，加強國防安全，保護環境等都具有重要意義。

為解決目前我國生物柴油生產成本高的問題，可從以下方面著手研究。

一是要解決原料數量、質量、渠道問題。制約生物柴油生產的最主要問題是廉價、來源穩定的原料問題。我國地域廣泛，擁有豐富的生物柴油資源(大豆油、玉米油、葵花籽油、菜籽油、棕櫚油、椰子油、棉籽油、動物油脂等)，同時飯店產生大量的煎炸油，如果很好加以利用，有很大市場潛力。在技術資源儲備上，可結合應用現代生物技術培育高油植物或工程藻類。

篇5

關鍵詞：鉆石理論；生物質發電；清潔能源

中圖分類號：F2文獻標識碼：A文章編號：16723198（2013）23000102

說起生物質能，人們并不陌生。生物質能，就太陽能通過光合作用，以化學能的形式儲存在生物質中的能力，具有環境污染小、可以再生利用的特點，并且分布特別廣泛。幾千前來，人類一直使用生物質能作為主要能源，只是在工業革命以后，人類的能源使用方式才發生了改變。

上個世紀能源危機以后，生物質能又重新得到人們的關注。經過四十多年的發展，生物質能源技術取得了長足進步，利用生物質能源技術生成的產品已經可以替代目前人們廣泛使用的石油、天然氣、電力等現代能源。

生物質發電是生物質高效利用的一種重要途徑，也是一種可持續發展的新型能源。為了推動可持續發展，我國2006年頒布了《可再生能源法》，并且頒布了一系列相關配套法律法規，我國生物質發電產業得到了快速發展，年均裝機容量增長率高達30%。根據發展規劃，到2020年，生物質發電的裝機容量將達到3000萬千瓦，占電力總裝機容量的比重將達到2%。

為了分析某一產業是否有競爭力，美國著名產業經濟學家Micheal·Porter在1990年出版了《國家的競爭優勢》一書，在這本書中，他提出了決定產業競爭優勢的鉆石模型，這一模型逐漸成為一個重要的理論工具，被用來分析某一國家的某一產業是否有國際競爭力。

筆者旨在以生物質發電產業為例，從Porter鉆石模型的視角分析我國生物質發電產業的競爭優勢，探討提升我國生物質發電產業競爭力的對策和途徑。

1生物質發電概述及重要意義

1.1生物質發電概述

人們在農業、林業、工業生產中會產生很多廢棄物，城市居民在生活中也會產生生活垃圾，利用這些廢棄物、動物糞便作為燃料，將這些物質直接燃燒，或者轉化為可燃氣體燃燒，利用產生的熱量進行發電，這種技術就叫做生物質發電。生物質發電是一個完整的產業鏈條，如下圖所示（圖1）。生物質發電具有技術成熟、可靠性高、發電無間歇性、清潔環保、電能質量好等特點。在歐美等經濟發達國家，這些國家很注重環保，生物質發電日趨成熟，已經成為一些國家重要的供熱和發電方式。根據使用燃料的不同，生物質發電包括沼氣發電、農林生物質發電和垃圾發電。

圖1我國生物質發電產業鏈上世紀70年代，世界石油危機爆發，很多國家認識到單純依靠石油、煤炭等化石燃料是有很大風險的。瑞典、芬蘭、丹麥等北歐小國通過開發利用可再生能源來優化能源結構，注重開發秸稈等生物質發電技術。北歐小國在生物質發電技術方面的努力也引起了主要發達國家的重視，生物質發電因此獲得了較快發展。2002年，在南非的約翰內斯堡召開了可持續發展世界論壇，這次會議以后，生物質發電技術在全球得到了快速發展。

1.2重要意義

（1）緩解能源消耗的結構性矛盾。

在能源儲量、能源供給方面，我國存在著很明顯的結構性矛盾。主要是過于依賴石油和煤炭等化石燃料，石油進口依存度也很高。我國正大力推動城市化和工業化進程，天然氣和石油的供需矛盾越來越突出，我國已經成為石油和天然氣進口大國，對國際市場的依賴程度日益提高。能源對外依存度過高，這就影響我國的能源經濟安全。發展生物質能發電，符合我國國情，對促進我國經濟可持續發展，對于促進增長方式的轉變都有重要意義。

（2）有利于促進社會可持續發展，服務“三農”建設。

生物質發電，對于帶動農村經濟發展、增加農民收入和就業崗位，是有很大益處的。以秸稈發電為例，1臺裝機容量為12MW的機組年消耗生物質秸稈約20萬噸，如果按180元/噸計算，則每年可給當地農民帶來近4000萬元收入。此外，還可給農民提供大量的收購、運輸等就業崗位。

2Micheal·Porter的鉆石理論

產業為什么會具有競爭力呢？Porter教授認為產業競爭力取決于四個方面的因素及其相互作用，這四個方面是指：一個國家的要素稟賦、需求狀況、相關產業和輔助產業的情況及公司的策略、結構和競爭。Porter教授認為，這四個要素之間具有雙向作用，并形成了鉆石體系，這四個因素，也是評價這一產業是否能夠良性發展的重要條件，他把這套體系歸納為鉆石模型，企業最有可能在鉆石條件最為有利的行業獲得競爭優勢并取得成功。

圖2Porter的鉆石模型2.1國內需求

國內需求狀況在提高某一行業的競爭優勢方面發揮著重要的作用，因為所生產的產品首先是用來滿足國內需求。Porter教授認為，企業一般對距離最近的消費者的需求最為敏感。消費者需求可以為企業改進產品質量提供反饋信息，國內消費者的需求特點能直接影響國內產品的特征，促進公司產品的創新，并提高產品質量。如果國內消費者精明而挑剔，就會增加企業的壓力，壓力也是創新的動力，就會迫使公司不斷滿足更高的產品質量標準，在產品生產上持續創新，這從中觀層面講可以提高公司的競爭能力，從宏觀層面講就增強了國家的競爭優勢。

2.2 相關產業和輔助產業

獨木難成林，產業也是如此，一個國家國內成功的行業經常是由很多相關行業組成的一個行業群，因為相關產業和輔助產業對技術、教育這些高級生產要素的投入所產生的效益可以波及到另外的行業，具有國際競爭優勢的上下游產業對于國內某一個行業獲得核心競爭優勢也是大有好處的。

2.3 要素稟賦

生產要素是有層次的，主要可以區分為兩個層次：高級生產要素和一般生產要素。一般生產要素就是指自然資源、氣候、地理位置和人口這些基礎要素；高級生產要素就是指掌握高技術受過良好教育的高素質勞動力、科技設備和技術能力。Porter教授認為，對某一國家產業競爭優勢最重要的是高級生產要素，如果說一般生產要素是天然產生的，高級生產要素則是個人、企業和政府共同投資的結果。政府對教育的投資，不僅可以提高國民的整體技術能力和知識水平，而且能夠促進高等院校對先進技術的研究和開發。

2.4 公司的策略、結構和競爭

從微觀上講，產業競爭力是企業競爭力的綜合體現，誰也無法否認索尼對于日本電子、三星對于韓國電子產業的影響。對于不同國家而言，管理理念也是不同的，這些理念促使企業采取不一樣的策略、結構和競爭。如果國內競爭很激烈，經過國內競爭環境的洗禮，也有利于公司保持國際競爭優勢。因為企業為了應對競爭，會不斷提高生產效率、降低生產成本、加大創新力度，進而提高企業在世界市場的地位。

由以上分析可知，產業競爭實力的建立是有原因的。國家的要素稟賦、需求狀況、相關產業和輔助產業的情況以及公司的策略、結構和競爭等四個因素共同決定了某一行業在國際市場是否有競爭力。Porter教授認為，產業國際競爭力的建立并非易事，只有當產業集群擁有足夠的資源來彌補最初進入某個市場所帶來的損失，新進入的企業才能克服已存在的其他產業集群的先發優勢和市場中存在的不利因素。而且，政府的政策對于鉆石模型中的四要素會產生影響，如果政府對某一產業進行支持，就可以幫助幫助產業集群彌補最初進入某個市場的損失。

3從鉆石理論視角看我國生物質發電產業的競爭優勢

作為電力行業的一個細分行業，生物質發電也是和其他生產要素息息相關的，這些生產要素決定了這一產業是否能健康發展。

3.1與生物質發電產業相關的要素稟賦

我國是一個農業大國，可以利用的生物質資源十分豐富，生物質廢棄物的總量，相當于煤炭年開采量的一半，約合6.56億噸標準煤。每年農業生產中產生的生物質總量有50多億噸，相當于20多億噸油的當量，這一數字是我國一次能源總消耗量的3倍。

根據農業部門的統計，我國全部農作物的播種面積大約為一億公頃，每年農作物秸稈的生產總量大約有7億噸，除部分地區作為造紙原料，部分偏遠地區用作炊事燃料，家畜的飼料和部分的秸稈用于還田作為肥料之外，可作為生物質燃料的秸稈約為3.5億噸，其燃燒值可折合成1.8億噸標準煤，經過轉化可以生產為1億噸燃料酒精或5000萬噸生物柴油。豐富的資源稟賦為我國生物質發電發展創造了條件。

3.2 電力需求狀況

電力行業的下游用電客戶主要分為兩類：企業客戶和城鄉用電客戶，居民用電量比較穩定，增速也很穩定，第二產業中的制造業，尤其是一些高耗能產業，如有色化工、建材和鋼鐵等，這些都是周期大、投資大、產能易增不易減的基礎性原材料產業，如果經濟有所波動，將處于不利地位。2008年下半年的金融危機對這些行業的影響很大，很多企業開始限產，直接影響了電力用量。隨著我國經濟增長方式的轉變，隨著“調結構”的深入，高耗能產業將會受到限制，其用電量也會減少。

但如果從用電結構來看，生物質發電量的需求將會上升。2009年11月，我國政府明確提出，到2020年，每單位國內生產總值的二氧化碳排放量要比2005年下降40%—50%，并且非化石燃料所占的比重要不斷提高，占到一次能源消費比重要達到15%左右。在此背景下，生物質發電等符合環保要求的發電方式將成為重點。

3.3生物質發電相關產業和輔助產業的發展

與生物質發電密切相關的兩個產業是燃料收購和設備生產。在燃料收購方面，存在一些問題。一是收購難。我國農業生產的一個重要特點是比較分散，一家一戶的秸稈量比較少，農民出售秸稈的意識也并不強。秸稈的收購價格也并不會較高，往往達不到農民的期望價格，這就導致農民出售秸稈的積極性不高；再就是在農村，收購秸稈的力量不足，因為秸稈收購的最佳季節恰好是農忙季節，我國近幾年青壯年農民大量外出打工，農村剩余勞動力不足，農民為了搶收搶種，較多地將秸稈就地焚燒。

在運輸方面，生物質原料運輸也不是特別方便。主要原因就是農作物的密度比較小，導致體積過大，這樣運輸量就特別大。一般來說，是采用公路運輸。為了方便運輸，也是為了工業化生產的需要，就必須對生物質燃料就行標準化打包，這樣就要購買打包機，而且所打的包塊必須符合電廠鍋爐的生產要求。而就實際情況而言，我國農村運輸多采用拖拉機，對大型包塊難以運輸。

與發達國家相比，我國電力裝備制造業與發達國家還有較大差距。我國目前生物發電設備尚處于起步階段，相對于整個電力設備市場而言，所占份額較小。在設備生產方面，中國多個大型生物質發電廠的技術和設備均來自丹麥BWE公司。國內主要生產商，如青島捷能汽輪機集團、武漢汽輪機廠、龍基電力集團、濟南生建電機廠、濟南鍋爐廠等，技術水平和研發實力相對較弱，多是以引進國外技術、國內制造為主。在這種情況下，生物質發電廠議價能力較弱，設備購置費通常占生物質電廠總投資額的30%—

基金項目：本研究系國家旅游局科研項目：基于旅游協同促進的文化軟實力建設研究（No.12TABK003）中期成果。

作者簡介：張春燕（1983-），女，中南財經政法大學旅游管理專業博士研究生，講師，研究方向：文化旅游、區域旅游與經濟發展。40%，構成了生物質發電企業主要投資成本之一。

3.4我國生物質發電企業的競爭情況

生物質發電規模最大的是國電集團和凱迪控股，2009年，這兩大集團的總裝機容量達到了114.7萬千瓦，占全國的27%，五大電力集團的總裝機容量為107.6萬千瓦，占所有生物質發電裝機容量的24%（詳見表1），其中建成和成功并網發電的絕大多數還是五大電力集團。就我國的情況來說，電力行業的壟斷程度比較高，生物質發電企業的競爭并不激烈，這對提升產業整體發展水平是不利的。

表12009年主要生物質發電企業總裝機

容量與市場份額

企業名稱總裝機容量

（萬千瓦）市場份額

（%）企業名稱總裝機容量

（萬千瓦）市場份額

（%）國電73.317中電投6.31凱迪41.410華能31華電14.53江蘇國信11.53大唐10.52中節能4.814結論及啟示

根據波特的鉆石模型，我們可以看出生物質發電行業的一些問題，主要是國產裝備水平比較弱，原材料收儲困難，等。本文對提升生物質發電產業的競爭力，提出了幾點啟示。

4.1加強研發，提升裝備水平

電力裝備是最能體現技術水平的環節，是整個產業技術水平的標志，而恰恰是在電力裝備方面，我國與發達國家相比還有較大差距。我國自主研發的主要是氣化發電技術，其他如直接燃燒技術還處于很初級的水平，尚不能達到工業應用的要求，很多關鍵核心設備要從技術發達國家購買。

裝備水平的落后是制約我國生物質發電發展的瓶頸因素。加強自主研發，提升裝備水平是提升行業技術水平的關鍵。

4.2競爭程度的提升，將能提升產業發展水平

凡是經營發電業務的企業必須要有電監會頒發的發電業務經營許可證，而獲得這一許可證的要求，比通常工業行業要嚴格得多。另外，在電力行業，尤其在項目審批環節，沒有深厚的對政府公關能力，很難拿到項目開工許可。電力行業還是有比較強的進入壁壘的，這樣就導致競爭不充分，不利于提升產業技術經濟水平。

雖然我國生物質發電產業存在很強的進入壁壘，但隨著經濟改革的不斷深入，產業的開放也是大勢所趨。面對生物質發電產業的良好前景和國家政策的激勵，無論是來自境外的跨國能源集團，還是資金充裕的民營企業都有意投資這一產業。近年來，很多來自發達國家的能源集團已經開始在中國投資，它們具有很強的資金和技術優勢，將對我國生物質發電產業產生重大影響。隨著產業開放程度的進一步提高，民營企業也會逐漸進入這一產業，這一產業的競爭將會更加激烈，這對提升產業發展水平是有利的。

4.3建立和完善生物質燃料供應鏈，確保燃料的持續供應

對生物質發電而言，燃料成本在總成本中占了很大比重，燃料成本是電廠能否實現盈利的重要因素之一。再就是燃料供應要有穩定性，否則將影響電廠設備的運行。由于農業生產的季節性特征，燃料供應會有所波動，而工業生產具有連續性。在現階段政府和生物質發電企業應共同建立完善的生物質燃料供應鏈，對燃料的收集、加工、儲存、運輸等各個環節進行規范，以保證生物質電廠擁有價格合理、持續供應的燃料。

參考文獻

[1]譚力文，吳先明.國際企業管理[M].武漢：武漢大學出版社，2002：5759.

[2]葉慧.我國生物質能源產業可持續發展的SWOT分析與對策[J].西南林院學報，2008，（28）：1720.

[3]賈小黎，丁航，李曉真，等.中國生物質發電產業現狀、問題和建議[J].太陽能，2007，（5）：1013.

[4]王振江，莊會永，肖兵，等.用于發電的中國生物質能源可用性分析[J].華東電力，2006，（6）：1619.

篇6

根據ISAAA于2013年2月的年度報告，2012年，轉基因作物繼續在全球迅速推廣，并且在實現糧食、飼料、纖維和燃料增產的過程中取得巨大成就。

報告指出，原本不愿冒險的農民對轉基因作物的信心不斷增長，為全球轉基因作物未來增長打下廣泛和穩定的基礎。其主要原因是，轉基因作物為其帶來了可觀的、可持續的、社會經濟及環保效益。

應用最迅速的作物技術

自1996年開始商業化種植以來，全球轉基因作物已經連續第16年保持顯著增長勢頭。全球轉基因作物種植面積1996年僅為170萬公頃，2012年則達到前所未有的1.7億公頃，從而使得轉基因技術成為現代農業史上應用最為迅速的作物技術。

在1996年至2012年間，全球近30個國家的近億農民選擇種植轉基因作物，累計種植面積超過15億公頃，比美國或中國領土總面積還要大50%以上。

2012年，全球共有28個國家種植轉基因作物，其中包括20個發展中國家和8個發達國家。種植轉基因作物的發展中國家數量幾乎為發達國家的3倍。排名前10位國家的轉基因作物種植面積分別超過100萬公頃。世界人口的60%，即近40億人，生活在上述28個國家，為未來轉基因作物多樣化發展打下廣泛的基礎。

2012年，全球共有1730萬農民種植轉基因作物，比上年增加60萬，其中90%是發展中國家資源匱乏的小農戶。

2012年，巴西轉基因作物種植面積約占全球總量的21%；阿根廷轉基因大豆占全國大豆種植總面積的近100%；印度Bt棉花種植面積創歷史新高，達到1080萬公頃，占全國棉花種植總面積的93%。

美國繼續保持全球頭號轉基因作物種植國。2012年，美國轉基因作物種植面積為6950萬公頃，占全球總量的41%；轉基因玉米、大豆、棉花和甜菜分別占全國玉米、大豆、棉花和甜菜種植總面積的90%、93%、94%和95%。

加拿大轉基因油菜籽種植面積達到840萬公頃，占全國油菜籽種植總面積的近98%。

2012年，歐盟有5個國家（即西班牙、葡萄牙、捷克、斯洛伐克和羅馬尼亞）種植Bt玉米，面積達到12.9萬公頃，比上年11.45萬公頃增長13%；其中，西班牙占歐盟Bt玉米種植總面積的90%，轉基因玉米占國內玉米種植總面積的30%。轉基因棉花占澳大利亞棉花種植總面積的99.5%。據cropnosis公司的研究報告，2012年，全球轉基因種子的市場價值為148億美元，相當于同年全球作物保護市場646億美元的23%，或相當于商業種子市場340億美元的35%。

全球農民收獲的“終端產品”價值，則是轉基因種子價值的10倍以上。

在批準進口和釋放轉基因作物的59個國家和地區中，美國位居第一，其次為日本、加拿大、墨西哥、澳大利亞、韓國、新西蘭、歐盟、菲律賓、中國臺灣和南非。

轉基因作物貢獻巨大

一是改善糧食安全。轉基因作物可有效促進糧食、飼料和纖維安全及自給，包括通過持續增加農業生產力和提高農民經濟利益，提供更多實惠的糧食。1996年至2011年間，全球轉基因作物創造出的農民收益達到980億美元，其中51%來自生產成本下降（即耕犁、殺蟲劑噴灑以及勞動力的減少），49%來自3.28億噸作物增產。

二是保護生物多樣性。轉基因作物是一種節約耕地的技術，可在全球現有15億公頃耕地上獲得更高的生產率，因此有助于防止砍伐森林和保護生物多樣性。發展中國家每年流失大約1300萬公頃富有生物多樣性的熱帶雨林。1996年至2011年間轉基因作物增產的3.28億噸糧食、飼料和纖維，相當于節約了1.08億公頃土地。

三是有利于減輕貧困。轉基因作物可顯著提高生產力及收入，可作為農村經濟增長的引擎，幫助世界上的小型、資源貧乏農戶擺脫貧困。到目前為止，轉基因棉花和玉米已經幫助發展中國家1500萬資源貧乏小農戶增加收入。

四是減少農業對環境的影響。生物技術迄今為止帶來的好處包括：顯著減少殺蟲劑噴灑，節約礦物燃料，通過免耕或少耕地減少二氧化碳排放，通過使用耐除草劑轉基因作物實現免耕和水土保持。1996年至2011年間，殺蟲劑活性成分累計減少使用4.73億公斤，相當于節省8.9%的殺蟲劑。

篇7

關鍵詞：熱電聯產 發電廠 供熱效應

中圖分類號：TM62 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）11（b）-0075-02

對于熱電聯產來說，主要是以能量梯級利用原理為依據，當燃料基于鍋爐當中燃燒放熱之后，添加熱水蒸汽在汽輪機內，使其做功發電，確保做過功的蒸汽對用戶供熱，并使發電、供熱兩類生產過程得到有效實現，從而很好地展現了節能、提升供熱質量以及改善環境等功效[1]。然而，基于現狀角度來看，我國熱電聯產發電廠面臨一些發展困境。為了促進熱電聯產發電廠的發展，有必要對其供熱效益的提升加以重視。鑒于此，此次對“熱電聯產發電廠發展及供熱效益”進行分析意義重大。

1 熱電聯產發電廠發展分析

熱電聯產發電廠，即熱電廠，其中熱電聯產是一大重點經營的業務。對于此類電廠來說，其產生電能的方法較為特別，需要通過燃燒，使部分能量帶動汽輪機發電，而另一部分則將熱量供應出來。顯然，熱電廠能夠供應熱源，且在電能生產期間能夠展現環保作用。但從現狀來看，我國大部分熱電聯產發電廠在發展經營過程中，存在較為嚴重的虧損情況，特別是大型的熱電聯產電廠，每年虧損巨大。究其原因，體現在成本管理不完善以及控制工作不合理等方面。比如：一些熱電廠仍舊采取老一套的計劃經濟管理理念，難以準確定位市場，從而導致經營呈現滯后的情況。與此同時，部分管理人員在能源節約意識上較為缺乏，從而導致成本管理難以得到有效控制[2]。顯然，熱電聯產發電廠要想得到有效發展，便有必要解決成本管理等問題。

此外，對于熱電聯產來說，會同時生產出電與熱兩類產品，所以從成本分析角度上來看，會出現電、熱的成本分攤問題。從現狀來看，有關熱電聯產的電、熱成本分攤方法有兩種：其一，熱力學第一定律；其二，熱力學第二定律。選擇不同的分攤計算方法，便決定了電、熱產品定價的合理性，進而會對發電以及供熱效益形成很大程度的影響。現狀下，在國內一般會采取熱量法作為電、熱成本分攤的方法，也可稱之為“好處歸電法”。此類方法把電能與熱能視為等價，并將能質的差異忽略不計，進而把熱電廠的總耗熱量以生產電能與熱能的數量比例進行分攤。和一般的發電比較，熱電聯產電廠的發電煤耗與發電成本顯著下降。對于此類分攤方法來說，簡單且直觀，在考核上非常簡單，所以能夠獲得較為廣泛的采納使用。

2 熱電聯產發電廠發電供熱效益分析

2.1 電、熱成本費用的分攤

現狀下，國內熱電聯產電廠一般將熱量法作為電、熱成本費用分攤的方法。分攤過程中，需遵循的原則為：只計算電力或者熱力一種產品產生的費用，所產生的費用由電力或熱力產品完全承擔。同時，對于電力與熱力兩類產品共同產生的費用，需以一定的標準進行分攤。對于電、熱產品生產成本來說，可根據它們和產量之間的關系分為變動成本與固定成本兩大類。基于一定的范圍當中，變動成本會隨著產量的增減變化而發生變化；而對于固定成本來說，不會隨著產量的增減變化而發生變化[3]。以熱電聯產的工作流程為依據，熱電聯產產生的成本費用較多，大致上可分為兩大類：其一，變動成本費用：燃料費、水費以及環境保護費；其二，固定成本費用：折舊費、修理費、材料費、財務費、燃料費以及員工薪酬費等。下面是各類成本費用的電、熱分攤方法。

（1）燃料費。對于燃料費來說，即指的是在生產電力以及熱力產品過程中產生的費用，對于此類費用需以發電、供熱的實際耗用標煤量比例進行分攤。對供熱廠用電耗用的燃料費來說，需由熱力成本承擔。涉及的計算公式為：①CBe=CBBe/B-Che；②CBh=CBBh/B+Che；③Che=WhbePb。

在上述式子當中，CBe是發電燃料費，單位為萬元；CBh是供熱燃料費，單位為萬元；CB是全廠燃料費，單位為萬元；Che是供熱廠用電耗用燃料費，單位為萬元；Be是發電耗煤量，單位為萬t；Bh是供熱耗煤量，單位為萬噸。B為全廠耗煤量，單位為萬t；WH是供熱廠用電量，單位為kWh；be是發電標煤耗，單位為g/kWh；Pb是標煤價，單位為元/t。

（2）材料費。熱力產品主要承擔電氣、汽機車間的熱網部分用料，而別的用料則需由電力產品承擔。對于水處理用藥品來說，需以電、熱耗用軟化水量比例進行分攤。此外，剩下的根據電、熱耗用標煤量比例進行分攤。

（3）折舊費以及修理費。對于電氣以及汽機車間的熱網部分的折舊與修理費來說，需由熱力產品承擔，剩下的則由電力產品承擔，剩下部分以電、熱耗用標煤量比例進行分攤。

（4）對于水費、環境保護費以及員工薪酬費用等，需以發電、供熱實際耗用的標煤量比例進行分攤。

2.2 實例分析

以某熱電聯產發電廠為例，如表1所示，為其供熱達產年發電、供熱涉及的指標。

結合表1可知，在供熱達產年，典型熱電聯產電廠的供熱標煤耗量在全廠總標煤耗量中所占比重為23.77%。根據以上發電以及供熱成本分攤模式，供熱部門的整體成本M用在全廠整體成本費用中所占比重為21.91%，而供熱部分的營業收入在全廠營業收入所占比重則為13.79%，供熱收入、成本倒掛。從全廠盈利13 239萬元的條件來看，供熱虧損6 970萬元，供熱單位虧損9.96元/GJ。發電成本利潤率為24.14%，供熱成本利潤率為-29.67%、全廠成本利潤率為12.35%。

3 結語

通過文章實例分析，認識到將熱量法作為電、熱成本分攤方法，在受到“好處歸電”的一項下，使得發電盈利，而供熱虧損，這樣便使熱電聯產電廠的發電和供熱兩方面的效益存在不均衡的情況。鑒于此，有關機構有必要提升熱價，使供熱經濟性得到有效改善，并在發電利用小時數編排上給予熱電聯產電廠足夠的傾斜，以此確保發電以及供熱的均衡性，最終為熱電聯產發電廠整體效益的提升奠定堅實的基礎。

參考文獻

[1] 宋偉明，丁軍威.熱電聯產電廠供熱的直接和間接效益分析[J].華電技術，2015（1）：1-4.

篇8

20世紀是工業經濟時代，21世紀將進入知識經濟時代，世界各國都將實施可持續發展戰略來發展經濟。因此，21世紀世界煉油工業的發展要適應知識經濟發展的需要，要按照可持續發展戰略來發展。可持續發展戰略就是環境、資源、人口與社會、經濟、文化協調發展、兼顧當代人和子孫后代利益的發展戰略。其主要特征是：保護資源，減少資源消耗，節約使用資源，提高資源的利用效率，主要依靠技術進步和科學管理實現社會經濟發展；保護環境，維護生態平衡，防止和治理污染；人口增長與經濟增長互相協調，提高人口質量，使地區分布合理化，充分有效地開發和利用現有的人力資源。指導思想是經濟效益與環境效益并重（兼顧），實現經濟增長與保護環境的雙重效益。

從21世紀世界經濟發展的大環境和大趨勢考慮，21世紀世界煉油工業將面臨六大挑戰和機遇。它們是：

1、經濟全球化，市場國際化，競爭白熱化

2、生態環境惡化，生產清潔油品已成為當務之急

3、原油質量越來越差，石油消費量逐年增長

4、豐富的油砂資源為煉油工業提供了巨大的發展空間

據聯合國報告稱，世界石油剩余儲量尚夠開采65年，石油探明儲量尚夠開采40年.但世界尚有豐富的瀝青砂資源,僅委內瑞拉一國瀝青砂就有137Gt(10000億桶)。當石油價格上揚到每桶25美元時，開發利用這些瀝青砂就有利可圖。

5、計算機技術和生物技術等高新技術的快速發展為煉油工業提供了強有力的技術支持

6、天然氣和煤層氣資源豐富，合成石油為煉油工業的發展提供了喜人的前景。

目前天然氣合成石油的技術已進入工業化階段，按照目前掌握的探明的儲量加潛在儲量又可以得到上千億噸的合成石油，而且合成石油的質量遠高于天然石油，為生產清潔汽油、柴油提供了十分喜人的前景。

二、 世界煉油工業為進入21世紀采取的重大舉措

90年代以來，世界各國特別是發達國家的煉油工業為迎接21世紀的到來，已經或正在采取的重大舉措有以下6項：

1、 兼并、聯合、重組，充分發揮優勢，增強競爭實力

兼并聯合重組是經濟全球化發展的結果。由于經濟全球化加劇了行業的競爭，迫使大跨國公司通過擴大經營規模，組成更強大的集團，增加競爭力，占據更多的國際市場份額。就石油（含煉油和石油化工）行業而言，90年代特別是近幾年來，兼并、聯合、重組事件有幾十起之多。特別值得注意且影響重大的有以下兩起：一起是英國石油公司與美國阿莫科公司1998年11月宣布合并，組成BP-Amoco公司。1999年4月1日，BP-Amoco公司又兼并美國Arco公司，競爭實力又進一步加強。另一起是埃克森公司和美孚石油公司1998年12月1日宣布合并，組成了目前世界上最大的能源公司-Exxon-Mobil公司。

2、 煉油化工一體化，優化資源配置，提高經濟效益

據介紹，目前美國煉油業的利潤率為2%，勘探開發業為10%-12%，石油化工業為18%-20%。實現煉油化工一體化的好處主要是，優化原料配置，煉廠的石腦油直供裂解裝置，裂解汽油直接用作汽油調合組分，減少了中間商的營銷費用；減少了庫存和貯運費用；水、電、汽、風等共用，一個管理部門，減少了公用工程和管理費用，減少了公用工程系統的投資；確保化工廠原料供應和副 產品的出路，不受市場需求和價格波動的影響；石化產品市場需求增長勢頭遠高于石油產品，石化產品價格攀升，煉油化工一體化，可以使煉油廠25%的油品變成價格較高的石化產品，資金回報率可以提高2%-5%。

美國七大石油公司在美國墨西哥灣地區有9座煉油化工一體化聯合企業，年增效益都在5000萬美元以上。目前 在建的煉油化工一體化大型聯合企業是，德國巴斯夫公司與比利時石油公司在美國得克薩斯州阿瑟港合資的世界級企業。這個一體化企業的主要裝置是：9000kt/a煉油，817.2kt/a乙烯，908kt/a苯乙烯，953.4kt/a聚丙烯，363.2kt/a聚乙烯，499.4kt/a聚苯乙烯，預計2001年投產。

3、 發展深度加工，優化資源利用，提高資源利用率

發展深度加工主要是發展渣油加工，提高輕油收率，多出輕油、少出渣油，其次是用好廢油和石油焦，提高原油資源利用率，提高煉油廠的經濟效益。1999年初，全球共有渣油加工裝置近600套，加工能力達735Mt/a。90年代以來共增加加工能力225Mt，其中1997-1999年的三年間新增能力75Mt。其原因主要是煉廠加工的廉價重質原油越來越多，特別是西半球，與此同時，全球大部分市場燃料油需求量持續下降，運輸燃料和石油化工原料的需求量各地區都在增加。這種趨勢將持續到21世紀。

一個值得重視和注意的發展動向是，渣油/石油焦/廢油氣化、發電、制氫、聯產蒸汽的技術下在推廣應用。其價值在于把煉廠的低值產品變為煉廠急需的氫氣、蒸汽和電力。目前在美國、日本、新加坡、意大利、法國、荷蘭已建和在建的裝置共11套。

4、 采用清潔技術，生產清潔油品，減少三廢排放

面向21世紀，煉油廠面臨的問題是，不能再用有毒、有害、有礙人體健康的酸堿等輔助原材料，更重要的是要減少汽油的硫、烯烴、芳烴含量和柴油的硫、芳烴含量，生產清潔汽油和清潔柴油。目前已經成熟和正在開發的技術有：生產清潔汽油的選擇性加氫技術，生產清潔汽油的吸附脫硫技術，生產清潔柴油的深度加氫技術，生產清潔航煤的臨氫脫硫醇技術，生產清潔汽油的固體酸烷基化技術，生產清潔汽油、航空煤油、清潔柴油的加氫裂化技術等等。

5、 采用生物技術，生產清潔油品，降低生產成本

開發和利用生物技術，生產清潔油品，始于本世紀80年代。到目前為止，已經和正在進行的技術開發工作包括生物脫硫、生物脫氮、生物脫重金屬、生物減粘、生物制氫等。其中，柴油生物脫硫技術開發工作進展最快。柴油生物脫硫與加氫脫硫相比，最大的優點是在裝置加工能力相同的情況下，投資節省50%，操作費用節省20%。在技術上，柴油生物脫硫用于催化輕循環油脫硫時的優勢在于，催化輕柴油中的二苯并噻吩（DBT）化合物難以加氫脫除，而且消耗大量氫氣，而生物脫硫 不僅容易脫除（特別是4,6-二甲基二苯并噻吩），且不消耗氫氣。

世界上第一套柴油生物脫硫裝置建在美國阿拉斯加州的Valdez煉油廠，加工能力250kt/a，生產清潔柴油，副 產4.540kt/a羥基聯苯亞磺酸鹽，2001年投產。

6、 采用合成技術，生產清潔油品，滿足未來需求

合成油最重要的優點是不含硫、氮、鎳、鋇雜質和芳烴等非理想組分，屬于清潔燃料，完全符合現動機的嚴格要求。天然氣轉化生產合成燃料的技術開發工作，1997年取得了突破性進展，第一次能在國際市場與天然石油相競爭。

埃克森公司開發的AGC-21合成油技術，是天然氣通過流化床反應器，催化轉為合成氣（H2+CO），合成氣通過懸浮床反應器催化轉化為正構烷烴，最后通過固定床加氫異構化轉化為合成油。重大突破是開發了三種新催化劑，能夠得到最大收率的柴油的航空煤油，或石腦油和催化裂化原料油。這種合成油能與每桶20美元的美國西得克薩斯中質原油競爭。殼牌公司開發的SMDS合成油技術，是天然氣氧化 生產合成氣（H2+CO），采用費-托合成工藝把合成氣轉化為大分子重質烷烴，最后通過加氫裂化把含蠟的大分子烷輕轉化為中餾分油。如果合成油生產廠達到最佳經濟規模5000桶/d(2500kt/a)，就可以與每桶15-20美元的原油進行競爭。

三、 我國煉油工業21世紀可持續發展的戰略思考

到1997年底，我國原油一次加工能力已達227Mt/a，居世界第四位。世界各國用于工業生產的煉油技術我國都有，我國自己開發的主要煉油技術，如催化裂化、催化重整、加氫裂化、加氫精制等都已達到了當代世界先進水平。毫無疑問，我國是當代世界煉油大國。但是，就油品的品種和質量而言，與國際先進水平相比差距很大，既不能滿足我國國民經濟發展的需要，又不能在國內市場上與國際大跨國公司抗衡。因此，面向21世紀，我國要由煉油大國變為世界煉油強國，發展戰略必須進行調整。

調整我國煉油工業的發展戰略，必須認真考慮以下情況：

1、 我國石油資源相對不足，煤炭資源豐富。我國的石油資源主要用于生產國民經濟各部門所需的汽油、煤油、柴油和油。我國天然氣資源不能提供大量乙烷，因此，我國石化工業還需要煉油廠提供化工輕油（石腦油和直餾柴油）。我國火力發電主要用煤炭作燃料，不需要依靠燃料油這種情況與世界上好多國家不同。

2、 我國國產原油多為低硫含蠟重質原油，直餾汽、煤、柴油輕組分較少。可是，大部分直餾汽油和柴油還要用作化工輕油。因此，我國汽油和柴油的調合組分中二次加工油特別是催化汽油和催化柴油組分較大。

3、 目前我國煉油廠的裝置構成是：催化裂化占33.4%，焦化占6.8%，重整占5.6%，加氫裂化占4.9%，加氫精制和加氫處理占8.2%。我國實際消耗的柴汽比為1.54。催化裂化是主要生產汽油的裝置。以催化裂化為主要裝置的煉油廠實際上是汽油型煉廠。目前我國煉油廠的裝置構成，決定了目前我國實際生產的汽柴油質量不可能好，柴汽比不可能高。

4、 我國生產油基礎油的原料較好，主要是大慶原油。但我國基礎油生產工藝主要是傳統的溶劑抽提+溶劑脫蠟+加氫補充精制和白土精制。這種工藝只能生產第Ⅰ類基礎油，不能生產第Ⅱ和第Ⅲ類基礎油。

5、 我國國產原油大多數屬低硫石蠟基和含硫中間基原油，不適于生產道路瀝青，特別是高等級道路瀝青。我國陸上只有遼河歡喜嶺原油和新疆九區原油、海上只有渤海綏中36-1原油屬環烷基原油，比較適于生產道路瀝青，但其資源有限。

鑒于上述情況，要使我國煉油工業滿足國民經濟發展對石油產品的需求，能與國際大跨國公司進行競爭，必須從實際出發，進行戰略調整。今后我國煉油工業的發展戰略應該是：控制加工總量，提高產品質量，調整產品結構。具體措施有以下6條：

1、 至少在“十五”期間不再擴大原油一次加工能力，不再擴大催化裂化裝置能力。催化裂化在煉廠起有重要作用，不僅生產汽油和柴油組分而且還生產烷基化、醚化和石油化工所用的原料烯烴。但是，催化裂化（特別是用含硫原料油）所生產的汽油，硫和烯烴含量都比較高。催化柴油特別是重催化柴油不僅含硫量高，而且十六烷值低（重催柴油十六烷值只有20左右），不經過加氫精制就不能使用。

2、 適當擴大加氫裂化能力，用深拔的減壓瓦斯油和催化循環油作原料，生產重整原料油、航空煤油、優質柴油和乙烯原料油。用加氫裂化石腦油生產重整汽油以提高汽油質量；用加氫裂化柴油調合生產車用柴油以提高柴油質量；用加氫裂化尾油替代直餾柴油生產乙烯，把直餾柴油省下來用作柴油調合組分。

3、 盡量擴大加氫處理和加氫精制裝置能力，把焦化汽柴油特別是催化汽柴油都經過加氫，把汽油的硫含量降下來，把柴油的硫含量降下來，把十六烷值提上去。

4、 新建一批油加氫裂化、加氫異構化和加氫后處理裝置，生產第Ⅱ類和第Ⅲ類基礎油，把已經被國際大跨國公司占領的25%份額的我國油市場奪回來。

篇9

由于全球氣候變暖,有些地區發生極端氣候事件(干旱、洪澇、冰雹、高溫天氣等)的頻率與強度加劇,根本原因是大量排放溫室氣體CO2所致。基于這種嚴峻形勢,我國政府和農業部門十分重視氣候變化問題,為逐步降低農業生產中CO2等溫室氣體的排放,提出低能耗、低排放、低污染、高效益“三低一高”的低碳農業發展模式[1]。

1發展低碳農業存在的問題

我國是世界上最大的發展中農業大國,發展低碳農業存在的主要問題:一是從2003年開始化肥農藥使用量呈不斷增加的趨勢,而化肥中氮、磷、鉀肥主要生產原料為天然氣、煤炭、重油、磷礦石、氯化鉀礦粉等,其生產過程中也要用到大量煤、氣、油,化肥大量使用直接導致農業生產的高碳化和高污染化。據調查,2003—2008年水稻用藥次數從3～4次/季上升到9～12次/季,最高達16次/季,稻田農藥成本從150~225元/hm2增加至975~1 275元/hm2,其中化學農藥占總使用量的93%。二是畜禽養殖業畜禽糞尿未經處理的污水,直接排放到溪河、魚塘、農田占97.2%;使用污水處理設施處理的只占2.8%。三是秸稈隨意丟棄現象普遍,大面積露天焚燒量占總量的10%,導致空氣中煙塵、顆粒物和其他污染物濃度的急劇增加,影響大氣和水體質量,對人民生活和自然環境造成不良影響。四是隨著農業生產的規模化、科技化發展,農業機械使用面積越來越大,在降低勞動力成本的同時,也導致石油燃料使用量的提升。

2對策

2.1降低化肥農藥使用量,提高其利用率

一是推廣秸稈還田,擴大冬季綠肥種植。綠肥不僅是最清潔的有機肥源,其還能有效利用農田殘余化肥,減輕污染,改善土質,增加生物覆蓋,減少耕地裸露,改善農業生態環境。按產秸稈18 t/hm2計算,相當于尿素195 kg/hm2、鈣鎂磷肥90 kg/hm2、氯化鉀135 kg/hm2。據調查,冬季種植綠肥田翌年水稻產量可增加300 kg/hm2以上,共節本增收1 389元/hm2。推廣秸稈還田技術,能有效減少化肥用量,改良土壤結構,促進微生物活力和作物根系的發育。田間試驗表明,采取秸稈還田的田塊一般可增產3%～5%。二是引導積造農家肥。農家肥積造占用場地少、簡單便捷,整個過程基本沒有碳消耗,是低成本、低污染的綠色肥源,不但能有效利用廢棄物,減少污染,美化農村環境,還能降低化肥用量。三是全面運用測土配方施肥技術。西方發達國家化肥利用率在60%以上,而我國的化肥利用率只有35%,盲目過量施肥和施肥方法不科學等,都會造成化肥利用率下降。通過對農田環境監測,以大量采樣數據為基礎,經專家系統探研出最優的配肥結構,減少單質肥料用量、提高肥料利用率和耕地質量。四是推進綠色植保。采取生態治理、農業防治、生物控制、物理誘殺等生態環保安全的綜合措施,以及選用高效低毒農藥,減少農藥殘留和污染,確保環境安全和生態安全。 　2.2 建設標準糧田,提高耕地農業綜合生產能力

整合農田水利建設、綜合開發、土地整理等項目,以機耕路為骨架、以田間道路為網絡,平整土地,達到排灌自如和農業機械操作便利的標準糧田,提高耕地農業綜合生產能力。同時,積極推進耕作制度改革,采取秸稈覆蓋、免耕播種、簡單松翻等措施,減少耕地翻耕,保護土壤中的有益微生物和土壤墑情,同時降低勞動力成本、減少水土流失和節約能源,發展循環農業。一是推廣立體種養模式。如種植-養畜-漁業、糧菜-林糧-果蔬等復合生態系統模式,充分發揮人力、物力、空間、資源和技術作用,有效地提高單位面積產量和產值,實現一地雙收甚至一地多收。大力推廣稻鴨共棲、稻魚共育、葡兔魚共養等立體種養模式,提高資源利用率,提高種養效益。二是有機廢物多級綜合利用模式。積極推廣運用雞糞喂豬、豬糞喂魚、沼氣發電、秸稈還田等模式。尤其要大力推廣“豬-沼-燈-果”模式,以山地、大田、庭院等為依托,采用先進技術,建造沼氣池、豬舍、廁所三結合工程,形成物質與能源的良性循環[2]。

2.3開發農業生產新能源,促進低碳農業全面發展

農村面積廣闊,自然資源豐富,擁有大量新能源增長點,若能利用新型能源轉換技術進行開發,對低碳農業發展意義重大[3]。一是與新農村建設相結合,推進生態工程。以新農村建設為載體,將太陽房、日光溫室或太陽能畜禽舍、沼氣池和秸稈氣化等農村新能源技術與生態農業技術進行集成組裝,與農村改房、改廚、改廁、改圈、改庭院統一規劃配套建設,進一步完善農村新能源綜合利用技術。二是與養殖小區建設相結合,推進沼氣工程。要求各養殖小區及規模化養殖場,都要配套沼氣工程,有效地解決畜禽糞便

[1] [2] 

所造成的空氣污染和水質污染等問題,實現資源化、減量化和無害化,達到節能減排的目的。三是與設施農業建設相結合,推進太陽能利用工程。利用玻璃、薄膜等材料,建設太陽能日光溫室,通過人工光、溫、濕等調節,使農業生產不受自然氣候影響和限制,促進工廠化生產;利用太陽光熱轉換技術,使太陽能熱水器、太陽能灶、太陽能取暖器等滲透農村生活;利用太陽能光伏發電轉換技術,將太陽能轉換為獨立的電能,用于農業機械、植保病蟲物理防治器材等,減少設施農業對石油的依賴。四是與農業生產相結合,推進生物能源工程。利用秸稈能源,將其生成的氣、液、固態燃料直接作為生活用能,或深加工處理后可替代柴油、汽油等用于生產;開發生物柴油,生物柴油是一種優質清潔柴油,已被歐盟、美國等發達國家大量使用,其中主要的提煉原料是油菜,因此建立生物柴油基地必須鞏固擴大油菜生產面積,保證原料供給。發展低碳農業是一項系統工程,涉及面廣。因此,除應制定發展戰略、出臺扶持激勵政策外,還要加大低碳農業宣傳力度,讓廣大民眾了解發展低碳農業的好處,形成政府推動、市場引導、全民參與的濃厚氛圍。

謝立勇,林而達.適應二氧化碳肥效作用的農業技術潛力分析[J].中國農業氣象,,():-.

曾國揆,謝建.沼氣發電技術及沼氣燃料電池在我國的應用狀況與前景[J].現代農業,():-.

陳興中,孫麗麗,李富忠.我國低碳經濟發展之路探析[J].商場現代化,():-.

篇10

關鍵詞：化學工業納米技術應用

在高新技術中，納米技術、生物技術和信息技術對化學工業發展有著深遠的影響，對于材料科學而言，當首推納米技術。它不僅能推動化學反應、催化和許多單元操作的突破性的改進，而且提供了納米多孔材料、納米粒子、納米復合材料、納米傳感器等新型材料以及化學機械拋光、藥物可控釋放、獨特的去污作用等功能應用，為化工新材料發展及其應用開辟了廣闊的前景。

納米技術正全力推動著化學工業未來的發展。隨著一些納米技術的工業產品問世以及所顯示出的誘人前景，現在“納米技術”已經成為家喻戶曉的名詞。納米技術在化學工業中的應用，主要是新型催化劑、涂料、劑，過濾技術以及一些最終產品，諸如納米多孔材料制品和樹狀聚合物制品已成為化學工業的創新點。

一、化學反應和催化方面應用

化學工業及其相關工業，特別是一些化學反應起著關鍵性作用的產業盛行用納米技術來改進催化劑性能。納米多孔材料中的沸石在原油煉制中的應用已有很長歷史，納米多孔結構新型催化劑的發展，為許多化學合成工藝的創新提供了機會，或者使化學反應能在較溫和條件下進行，大幅度地降低工藝成本。例如用此類催化劑可以將甲烷有效地轉化為液體燃料，作為柴油代用品，而現用的方法比較昂貴。

納米粒子催化劑的優異性能取決于它的容積比表面率很高，同時，負載催化劑的基質對催化效率也有很大的影響，如果也由具有納米結構材料組成，就可以進一步提高催化劑的效率。如將Si02納米粒子作催化劑的基質，可以提高催化劑性能10倍。在某些情況下，用Si02納米粒子作催化劑載體會因SiO2材料本身的脆性而受影響。為了解決此問題，可以將SiO2納米粒子通過聚合而形成交聯，將交聯的納米粒子用作催化劑載體。

二、過濾和分離方面應用

在過濾工業中，納米過濾(簡稱納濾，nanofiltration)廣泛應用于水和空氣純化以及其它工業過程中，包括藥物和酶的提純，油水分離和廢料清除等。還可以從氮分子中去掉氧(氧與氮分子大小差別僅0.02nm)。應用此方法生產純氧可不需要采用深冷工藝，因而可以降低成本。法國于2000年在Generale des EaMx建成世界上第一座用納濾技術生產飲用水的裝置，所用聚合物膜其孔徑略＜lnm。與傳統凈化工藝相LL，雖然電能消耗較高，但帶來一些其它的好處，如不需要用氯。

納米多孔材料的吸收和吸附性能也提供了在環境治理方面應用的可能性，如去除重金屬(如砷和汞等)。使用其他納米材料的過濾技術也取得了長足進步。例如入rgomide納米材料公司開發的用直徑為2nm纖維制成的高產率系統，可以過濾病毒、砷和其它污染物。

一些聚合物―無機化合物復合材料也可用作氣體過濾系統，而且效率也很高。如有一種用排列成行的碳納米管(nanotLlLe)制成的膜，由于納米管與氣體分子間互不作用，可以高產率地分離出氣體。此種材料可滿足高流速低壓氣體的分離需要。此種膜可以從氣流中去除CO2，或從CO中分離H2。這種技術可應用于新一電廠、煤液化工廠或氣體液化廠。

由精密控制尺寸的納米管組成的膜在分離生物化學品方面也具有很大潛力。

三、復合材料方面應用

在復合材料中使用納米粒子可以提高材料強度，降低材料的重量，提高耐化學品、耐熱和耐磨耗能力，而且還可賦于材料一些新的性能，諸如導電性，在光照和其他幅照下改變其反應性能等。

以粘土為基礎的納米復合材料在不久將來會有很大的市場。以碳納米管為基礎的新型結構復合材料的開發也為期不遠，它的主要問題是成本較貴，要用好的填料(單壁納米管)。大規模應用較大而不太完善的碳納米纖維可望在2004年實現，此發展可能會給納米粘土復合材料的應用形成沖擊。

四、涂料方面應用

在涂料行業CTJ。納米粒子已經起著很大的作用，但是，類似于能生成抗刮痕和不粘表面的涂層的溶膠―凝膠單層(solgcl monlolaycr)還在研究。用樹狀聚合物可以彌補不足，并且可與納米粒子技術結合應用。

 以納米粒子為基礎的涂料具有各種優異的性能，比如：強度、耐磨耗、透明和導電。2002年BASF公司推出一種用納米粒子和聚合物制備的噴涂涂料，在干燥時自組裝成一種納米結構的表面，呈現出類似荷葉的效應，即當水落到表面上，由于與表面的互粘性甚小，可以形成水珠而流去，并把灰塵帶走。

用納米粒子強化的涂料還可能在生物醫用方面應用。例如銅的納米粒子可以降低細胞在表面上生長，從而解決移植上的一個主要問題。

五、樹狀聚臺物及去污作用

樹狀聚合物特別適用于去污，它起著清道夫的作用，可以去掉金屬離子，清潔環境。改變一種介質的酸度可以使樹狀聚合物釋放出金屬離子。而且樹狀聚合物可以通過超過濾進行回收和冉用。樹狀包覆催化劑可用此同樣方法從反應產物中進行分離。回收再用。密西很大學的生物納米技術中心計劃開發樹狀聚合物加強超濾方法，作為新的水處理上藝．從水中去掉金屬離子。樹狀聚合物可以在其分子小間或是在它們的經改性的終端基團上捕捉小分子。

使其能適用于吸收或吸附生物和化學污染物。美國軍事部門對它的應用前景作了好的評價。