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生物質能范文1
千百年來，人類的需求不斷膨脹，但剛性需求始終沒有發生根本性的變化，溫飽問題仍是世界上大多數人的生計追求。食物與能源一直困擾著窮國與富國，成為未來全球10大問題中的難解之題。在新能源產業興起的浪潮中，能源專家們想到了“生物質能”這一古老能源，賦予其“替代”的特殊使命，希冀依靠生物質能來解決未來的能源危機與環境危機。我國在這一領域聞風而動，風風火火地建了一些乙醇加工廠、生物質直燃發電廠等，但相關的燃料、技術、財務等諸多問題接踵而至，使生物質能產業投資受挫，陷入困境，令人憂慮。
田園風光的懷想
生物質能是通過植物的光合作用固定于地球上的太陽能。其特點一是具有自我生成性。不論是木本植物還是牟本植物，只要有適度的雨水和充裕的陽光，每年都生生不息。據測算，植物每年貯存的能量約相當于世界主要燃料消耗的10倍。二是自我循環，不用即逝。人類未加以利用的生物質，要遵循自然規律完成其碳循環，絕大部分由自然腐解將能量和碳素釋放回自然界中。三是生物質能是人類利用最早、最多、最直接的能源，它支撐著人類由遠古走到現在，至今世界上還有15億多的人口以生物質作為生活能源。回望過去，田園牧歌式的生物質能時代難免引人發懷古之情：作為太陽系藍色星球上的萬物之靈，人類以其智慧與勤勞在地球上源源不斷地獲取食物和能源維系了世世代代的生存與發展――通過作物種植和畜禽養殖，延長、拓寬、豐富了食物鏈，并占據了地球食物鏈的高端，現在我們每年從地球上獲取的食物多達55億噸。在煤炭、石油等化石能源發現和開發利用之前的漫長歲月里，祖先們持續有效地利用地表的“生物質能源”，如柴薪、木炭、植物油、動物脂等物質，以燒水煮飯、燃燈照明、御寒取暖，使光明溫暖，薪火相傳。當時的遠足、澆灌、負荷、載重，不外乎是肩挑人背、車載船運，借靠的是人力、畜力、風力、水力。葉綠植物、人畜糞便等都作為寶貴的肥料而重歸田原，加入下一輪的生物質循環，從而為后人保留了綠水青山、碧海藍天的自然環境。
化石能源的功與過
人類進入工業時代，能源消費模式發生了巨大的變革，由依靠木炭轉為依靠煤炭、石油與天然氣等化石能源，火車、汽車、飛機等現代交通工具得以盛興，這使得地球變小，生活變快，讓人們的視野變寬，欲望變強。通過煤炭、原油、天然氣的直燃發電，電能應用于生產生活的方方面面，我們每個人都在分享著化石能源和電能帶來的便捷、舒適與安逸。與此同時，能耗巨大的環境代價產生的憂患意識也在全球彌散開來，現直接引用一段相關文獻，以供我們思考，“人類正面臨著發展與環境的雙重壓力。經濟社會的發展以能源為重要動力，經濟越發展，能源消耗越多，尤其是化石燃料消費的增加，就有兩個突出問題擺在我們面前：一是造成環境污染日益嚴重，二是地球上現存的化石燃料總有一天要掘空。按消費量推算，世界石油資源在今后50年到80年間將最終消耗殆盡。到2059年，也就是世界上第一口油井開鉆200周年之際，世界石油資源大概所剩無幾。另一方面，由于過度消費化石燃料，過快、過早地消耗了這些有限的資源，釋放大量的多余能量和碳素，打破了自然界的能量和碳平衡，是造成臭氧層破壞，全球氣候變暖，酸雨等災難性后果的直接因素。這就是說，如果不發展出新的能源來取代化石常規能源在能源結構中的主導地位，在21世紀必將發生嚴重的、災難性的能源和環境危機，是人類在下一世紀所面臨的三大最可能發生的災難之一?！?/p>
化石能源對環境的影響就是負面的嗎?這取決于人類活動的頻繁程度。有了煤炭，使森林得以保護，多少個賣炭翁不再“伐薪燒炭南山中”；有了石油與鋼鐵，就有了新型建材，橋梁與房屋修建大量消耗的木材被新型建材替代，使森林的損失得以減緩，“蜀山兀、阿房出”的毀林悲劇不再重演。目前地球上的荒漠化，正是人類過去對生物質能過度依賴與消耗造成的!由此看，解決能源與環境問題，人類必須對其生產、生活行為加以反思與節制，否則任何能源都無法解除未來危機。
正視生物質能源產業
專家認為，地球上的生物質是十分豐富的。通過生物質能轉換技術可以高效地利用生物質能源，產生各種清潔能源，以替代煤炭、石油和天然氣等化石燃料，保護國家有限的能源資源，減輕能源消費給環境帶來的污染。生物質能源將成為未來可持續能源的重要部分，預計到2020年，全球總能源將有40％來自生物質能源。在技術路線方面，通過一系列轉換技術，可以生產出不同品種的替代能源，如固化和炭化，可以生產固體燃料，氣化可以生產汽體燃料，液化和植物油提取技術可以獲得液體燃料，還可以將桔桿和枝權材等直接燃燒產生蒸汽進行發電?？傊镔|種植、收集、儲運、轉化等各個環節，可以形成一個龐大的生物質能源產業群體。
生物質能范文2
生物質能的利用主要有直接燃燒、熱化學轉換和生物化學轉換等3種途徑。
1、直接燃燒：生物質的直接燃燒在今后相當長的時間內仍將是我國生物質能利用的主要方式。當前改造熱效率僅為10%左右的傳統燒柴灶，推廣效率可達20%至30%的節柴灶這種技術簡單、易于推廣、效益明顯的節能措施，被國家列為農村新能源建設的重點任務之一。
2、熱化學轉化：生物質的熱化學轉換是指在一定的溫度和條件下，使生物質汽化、炭化、熱解和催化液化，以生產氣態燃料、液態燃料和化學物質的技術。
3、生物化學轉換：生物質的生物化學轉換包括有生物質、沼氣轉換和生物質、乙醇轉換等。沼氣轉化是有機物質在厭氧環境中，通過微生物發酵產生一種以甲烷為主要成分的可燃性混合氣體即沼氣。乙醇轉換是利用糖質、淀粉和纖維素等原料經發酵制成乙醇。
（來源：文章屋網 ）
生物質能范文3
據調查，目前我國可開發的生物質能資源總量約7億噸標準煤。事實上，生物質能源技術之所以具有廣闊的市場前景，其優勢在于開發利用生物質能源不僅可以獲得取之不盡的能源，而且具有保護環境，節約能源的功能。正是基于這樣強烈的社會責任感和戰略遠見，大連鑫寶生物質能有限公司赫然出現，它剛亮相，就以自己獨特的產業定位贏得業內和大眾的認可。
大連鑫寶生物質能有限公司是一家集科研、生產、銷售于一體的綜合性經濟實體。公司一直致力于生物質能環保系列產品的研究和開發。經過不懈努力，成功開發研制出生物質（顆粒）燃料、生物質（顆粒）氣化燃燒鍋爐、生物質壁爐及顆粒加工的機械設備和自動生產線。2005年7月，生物質（顆粒）燃料及氣化燃燒鍋爐經遼寧省鍋爐、環保部門檢測及專家鑒定，評為綠色環保產品。同時，氣化燃燒鍋爐獲遼寧省環保產品認定。2006年2月，生物質（顆粒）燃料及氣化燃燒鍋爐被評為國家重點環境保護實用技術（A類）。2006年10月，生物質能（顆粒）氣化燃燒鍋爐被大連市認定為具有資質的環保產品，并在大連市環境保護局網站上予以公布。
目前，大連鑫寶生物質能有限公司形成了完整的生產體系，投資與合作基地包括生物質能設備生產基地、生物質能燃料生產基地、生物質能（顆粒）氣化鍋爐生產基地。生物質能的開發利用符合節約型城市的需要、符合環保的需要、符合“三農政策”的需要，符合國家大力建設社會主義新農村的需要！
生物質能范文4
關鍵詞 生物質；生物質能；碳當量；計算模型；化石能源
中圖分類號S216，TK6 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）42-0094-02
Research and Application of Biomass Energy for the Carbon Equivalent-based Criterion
MA Dejin
Anhui BBCA Chemical Equipment Co.,Ltd., Bengbu 233010，China
Abstract The development and utilization of biomass energy by human being would be turned into the inevitable trends, it had many obstacles to use bio-mass energy instead of fossil energy, key problems to be resolved was analyzed in the conversion process of bio-mass energy, meanwhile, the essence and computational modeling and of bio-mass energy for the carbon equivalent-based criterion were put forward, the suggestions related with research and development of bio-mass energy were also illustrated.
Keywords bio-mass; bio-mass energy; carbon equivalent; computational modeling; fossil energy
關于生物質和生物質能的概念界定，筆者基于前期研究曾在資料[1]中簡要闡述，生物質是與生物有關的物質的總稱，它包括所有動物、植物和微生物以及由這些有生命物質派生、排泄和代謝的許多有機質；可以作為能源利用的生物質主要有木材殘余物、農業廢棄物、動物糞便和城市固體垃圾等。生物質能是綠色植物借助于光合作用將太陽能予以轉化和儲存，將生物質資源的潛在價值轉化成生物質能，相對于化石能源和以石油為原料生產各類工業產品的綜合價值評估而言，對CO2、SO2、氮氧化物和二惡英類化學物質[2]造成的環境污染可以實現減量化，研究表明，二惡英類化學物質是一類由碳、氫、氧及鹵族元素組成的環狀分子，環境中過量的二惡英類化學物質會引起人類各種疾病，對此類污染物的控制已經引起人們的高度重視，利用生物質能無疑屬于可持續發展的有效路徑之一。將生物質轉化成生物質能時，必須充分考慮其以下主要因素：使用的便捷性、成本的經濟性、技術的可靠性和生態的安全性等。
1 生物質轉化成生物質能的運用現狀和障礙分析
可以利用的生物質中，按照來源可以分為廢棄物類生物質、未利用的生物質、資源作物和新作物四類[3]，按照資源種類可以劃分為林業生物質資源、農業生物質資源、生活污水和工業有機廢水、城市固體廢棄物和禽畜糞便五大類[4]。生物質作為物質資源和能源，與人類的繁衍生息密不可分，以農林廢棄物作為薪柴或生物質粗放式的加工制作技術，可以枚不勝舉。隨著全球人口的持續增長和生態環境被人為破壞，引發的環境惡化問題，已經成為全球性高度關注的熱點之一，在大量的科技文獻中可以找到佐證，筆者不再贅述。僅從生物質和生物質能的轉化過程來分析，普遍存在以下問題：基于生物質資源的分布特點，對于生物質的收集、預處理、運輸、儲藏、深加工、轉化物再利用等各個環節中，由于缺乏技術數據、工業化手段、科研成果的支撐和對該區域生物質自然屬性的認識，工程項目建設完畢或運行不久后即被迫停產，諸如生物質直燃發電項目多處于此尷尬局面；對各類生物質的能源利用過程中，經常出現生物質潛在價值被嚴重浪費、生物質能利用率低、二次能源消耗增加、生態環境持續污染、能源商業化裝置造價過高等現象；生物質轉化成生物質能的工藝路線雖然成型甚至通過中小試驗收，開展工業化大規模生產后，產品沒有市場競爭力，多是依賴政府性補貼來推動生物質能利用；對關于生物質的物理特性、化學特性、生化特性和資源持續利用狀況，就局部目標區域缺乏系統的評估。
2 生物質能的價值評估預案
有效利用生物質能的基本出發點是研究和解決上述各項關鍵問題，讓人類在利用此類可再生能源逐步替代化石能源時，成為順理成章之行為，為此在物質和能量轉化的理論與實踐框架下，必須研究生物質能的形成機理、生物質能的最佳轉化方案、生物質能的有效利用形式和環境影響評價。
2.1 生物質及生物質能的本質
田宜水等在資料[4]中就生物質能的形成機理給予闡述，簡言之，自然環境中，借助綠色植物的葉綠體和太陽能之光合作用，把二氧化碳和水合成為C6H12O6并釋放出氧氣，而C6H12O6作為基本碳源的有機體，一方面可以作為動物、許多微生物和少數微生物的營養源，另一方面作為其它直接或間接依靠植物生存的生物提供有機物或能量。
基于此，生物質的本質是通過光合作用形成的各種有機體；生物質能的本質是把太陽能以化學能形式儲存于生物質中，將生物質中的這部分能量轉化出來被人類有效利用。
充分利用生物質中的能量而又減少對人類的危害是開發生物質能的根本目的。
2.2 生物質能的特性
生物質主要由C、H、O、N、S、Cl及部分金屬等元素構成，基于生物質中含有C、H、S等可燃元素，使得各種復雜的有機混合物作為可燃物質以潛在的能量被儲存，這些可燃成分和氧化劑發生強烈的化學反應，產生相應的熱量。換言之，生物質能主要以燃燒形式被釋放，C、H、S等與O發生氧化反應，表現為直接燃燒或間接燃燒兩種形式，如H直接完全燃燒時可釋放142.256MJ/Kg的熱量（相當于4.86千克標準煤的熱值），H也可能會與生物質中的C、S等在受熱過程化合成各種可燃化合物或可燃氣體，釋放出較上述熱值低的熱量，H與O化合成結晶水時，將不釋放熱量；C在完全燃燒時，可以釋放34.045MJ/kg的熱量，生物質能在轉化過程中是一個復雜的體系，除掉與生物質自身潛在熱值有關外，還與燃燒的裝置、燃燒的外在條件有關。
2.3 生物質能的計算模型
生物質自身含有的潛在熱值或理論熱值可以用熱值測定儀直接測量，也可以采用元素組成進行推論。根據生物質基質中各種可燃元素在燃燒過程中的作用和產生的熱量，將除C以外的H、S等元素折合成對應碳的熱值，筆者根據研究提出基于碳當量準則的生物質能計算模型。
按照101.325kPa、25℃標準態下的熱力學反應，生物質中各種可燃元素所產生的熱量值可以分別給出，如H2與O2完全燃燒時放出的熱量為285.830±0.042kJ/mol，故推出H的完全燃燒熱值為142.915±0.021MJ/Kg，通常取142.256MJ/kg；C與O2完全燃燒時放出的熱量為34.045MJ/kg，即使C與O2產生不完全燃燒生成CO，而CO再與O2產生燃燒時，其綜合放出的熱量幾乎等同于一次性完全燃燒形成的熱量；S與O2完全燃燒時放出的熱量為297.28kJ/mol，S的完全燃燒熱值可以表達為9.29MJ/kg；在燃燒過程中產生的水蒸氣變成液態水要吸收熱量，其抵消的熱值為44.01kJ/mol，意味著生成液態水吸收的熱量也可表達為2.445MJ/kg。
生物質熱能的產生過程很復雜，如氫在生物質中有可燃氫和化合氫之分，化合氫與氧結合成水，不能燃燒和放熱[6]；盡管有些資料中對于生物質各種元素在燃燒過程中生成的熱值給出不同的數據，本文仍以上述數據作為論證依據。
依照上述熱量生成原理以及放熱及吸熱數據，可以推斷出以碳元素為基準的生物質含有的固有熱值為如公式（1）：
Ceq=C+k1（H-O/8）+k2 S （1）
考慮到燃燒過程中水分從氣態到液態的變化吸熱過程，生物質在燃燒結束后，生物質中水分蒸發和氫燃燒的汽化潛熱沒有釋放出來，影響熱量的產生，故推出如下公式（2）（此公式符合學界提出的低位熱值的概念）：
Ceq=C+k1（H-O/8）+k2 S-k3（9H+W） （2）
式中，Ceq 代表生物質的碳當量，k1、 k2 、k3分別為H、S、H2O的熱量折算系數，C、H、O、S分別代表生物質中元素百分比組成，W代表生物質中水分的百分比。
其中，各系數分別為：
K1=142.256/34.045=4.18
k2=9.29/34.045=0.27
k3=2.445/34.045=0.07
將各系數代入上式，可以推出基于碳當量的表達式（3）：
Ceq=C+4.18（H-O/8）+0.27S-0.07（9H+W） （3）
依此可以計算出每千克生物質的固有熱值(低位熱值)為式（4）：
Qdw=34 045×Ceq% （4）
式中，Qdw每千克生物質的固有熱值（或低位熱值），kJ/kg。
2.4 生物質能計算與實際測量值對比分析
根據資料[6]中提供的數據，表1給出了典型生物質的元素測定值和對應的低位熱值，通過試驗數據和計算值對比分析，采取基于碳當量準則的計算與實測值有一定的吻合度，誤差較小。
表1 某些生物質的水分（%）、元素組成（%）及試驗熱值（kJ/kg）
生物質含氧量一般在30%~44%，含硫量大多低于0.20%，如上表中豆秸的氧含量通常為經過實測為32.15%，將數據代入式3求得Ceq=48.29%，那么1kg豆秸中含有的碳當量等于0.4829kg，可以產生的低位熱值為34 045KJ/Kg×0.4829=16 440kJ/kg，與試驗熱值16 157kJ/kg的對比誤差為1.8%。
3 結論
經過試驗研究和大量數據比對分析，認為基于碳當量準則計算生物質的低位熱值是可行的，某區域的某類生物質的C、H、O、S、N、P或K2O等組成一般是固定的，水分含量有相當大的變化，依此計算模型，在工業化生產過程中，面對不同種類的生物質，可以實現快速配料，也可以降低基礎試驗和分析成本；同時有利于規范生物質能的基礎研究。筆者曾對國外學者給出的熱能經驗性計算公式進行比對性研究，認為本計算模型具備計算簡便和準確率較高的特點。
以農林廢棄物質為主，利用秸稈類生物質開發氣化、炭化、液化和沼氣等燃料化工藝技術，與傳統的直接燃燒相比，雖然熱能利用率有所提升，但秸稈固化成型以及運輸、儲存和能源轉化裝置的成本控制、適宜的工業化或商業化規模等核心問題，仍是制約生物質能轉化技術大量使用的主要因素。生物質能轉化過程的社會效益、經濟效益和生態效益的綜合評價體系，以廢治廢的綜合能源利用技術和生物質能轉化裝置的不斷優化等，都有待進一步研究和運用。
參考文獻
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[4]田宜水，孟海波.農作物秸稈開發利用技術[M].1版.北京：化學工業出版社，2009：22-39.
生物質能范文5
一、臺灣生物質能產業發展的政策目標
1997年臺灣為加強環境保護、促進經濟發展，設立了“永續發展委員會”。2000年該會以“永續環境、永續社會、永續經濟”為發展愿景，擬定了“二十一世紀議程一臺灣永續發展策略綱領”和“永續發展行動計劃”，確立了臺灣發展可再生能源的政策，其中對生物質能的發展制定了具體的執行目標和計劃。
首先是生物柴油的開發應用。臺灣使用的生物柴油主要是從廢棄的食用油中提取，它與傳統柴油的性質相似，所提供的能量與傳統柴油相當，安全性、性較傳統柴油好，而且生物柴油燃燒后排放的污染物較傳統柴油少，有利于改善空氣質量和減少溫室效應。將生物柴油按一定比例添加進傳統柴油中可相應減少柴油使用量。2004年臺灣開始在部分車輛中使用添加比例為1％(E1)的生物柴油；直到2010年，臺灣相關部門才規定所有出售的傳統柴油中必須添加2％(E2)的生物柴油，數量為l億升；并計劃在2011年至2015年間將這一比例提高至5％(E5)，達3億公升；2016年至2025年再提高到20％(E20)，達到12億公升。
其次是生物燃料乙醇的推廣應用。生物燃料乙醇是指以生物質為原料，通過發酵、蒸餾及脫水等工藝而制成的乙醇，俗稱酒精。將這種生物燃料乙醇按一定比例添加到傳統的汽油中，可以逐步減少對傳統汽油的依賴，以及二氧化碳的排放。臺灣生物燃料乙醇的發展較晚，直到2007年才開始量產，2010年至2011年按3％(E3)的比例在傳統汽油中添加生物燃料乙醇1億公升，2011年到2015間計劃使用添加比例為5％(E5)的生物燃料乙醇5億升，2016至2025年達到添加20％(E20)的目標，共計20億公升。
再次是生物質能發電。生物質直接燃燒產生的能量可用來發電，臺灣目前有多座垃圾發電廠采用直接燃燒發電，但這種方法燃燒效率低。臺灣“能源局”規劃在2011到2015年將燃煤發電廠的煤與生物質燃料混合燃燒，既能提高發電量，又能充分利用農工廢棄物，并逐漸擴大混燒比例，發電量達到85萬千瓦；2016至2025年，計劃采用垃圾氣化發電技術，將垃圾轉化為可燃氣，再利用可燃氣推動燃氣發電機進行發電，發電量達140萬千瓦。
二、臺灣生物質能產業的發展現狀
臺灣生物質能的推廣應用主要是由臺灣“能源局”、“農委會”與“環保署”合作進行，目前臺灣對生物質能的推廣應用主要是以廢棄物焚化發電、生物柴油和生物燃料乙醇的生產為主。無論是在生物質能的開發還是在推廣應用方面，臺灣尚處于起步階段。
1、廢棄物焚化發電
臺灣早期利用生物質能主要是以垃圾焚化發電為主，但規模較小。目前臺灣約有24座垃圾焚化發電廠，發電的裝機容量累計為56萬千瓦，其中大型垃圾焚化發電廠21座，總裝機整理容量約47.3萬千瓦。近年臺灣“能源局”開始在全島推廣實行“垃圾全分類、零廢棄”計劃，在澎湖、花蓮、南投興建了“全分類、零廢棄”的資源回收廠，將收集到的垃圾加工成型，再進行焚化發電。為提高燃料效率，臺灣相關部門在花蓮縣豐濱鄉配套興建了島內第一座廢棄物固態衍生燃料(RDF-5)示范廠，每小時可處理1噸垃圾。臺灣利用生物質燃燒發電技術，在燃料成型、燃燒設備以及燃燒工藝方面都較為落后，燃燒熱效率低，發電量較小，無法形成規模效益。
另外臺灣還有小規模的沼氣發電。沼氣來源主要是以廢棄物為主，包括畜牧廢水、家庭污水、城鎮垃圾及各行業廢水廢物等四大類，其中畜牧廢水主要來自養豬廠；家庭污水來自城市污水處理場；城鎮垃圾主要以垃圾掩埋場為主；其他各行業廢水廢物則包括食品業、紡織業、橡膠業以及紙業產生的廢棄物，利用燃煤混燒技術發電，總設計容量約6.53萬千瓦，規模較小。
2、生物柴油生產和推廣
臺灣的生物質能產業中，生物柴油的生產與推廣應用已初具規模。2001年臺“經濟部”頒布了關于生物柴油產銷管理辦法，委托“工研院”進行技術研發，鼓勵民間投資設廠。在生物質原料選取方面，臺灣“農委會”選擇了大豆、向日葵、油菜等作為能源作物，同時在云林、嘉義及臺南等地實施“能源作物試種推廣計劃”，協助農民與生產商進行合作，提供給農民每公頃4.5萬元(新臺幣，下同)的環境補助及1.5萬元的材料費補助，將休耕地轉為種植大豆、向日葵和油菜。但是，由于臺灣地處亞熱帶，這些溫帶作物的收成并不理想，隨即就停止了能源作物的環境補助，能源作物的種植計劃中止。之后，臺灣“能源局”在嘉義大林試種白油桐樹作為生物柴油的原料，但尚未大面積推廣。因此目前臺灣生物柴油的原料較為單一，以廢棄食用油為主，不足部分使用進口棕櫚油進行摻配。
2004年臺灣“工研院”與臺灣新日化公司進行技術合作，在嘉義興建首座以廢食用油為原料的生物柴油示范工廠制造生物柴油，產能為每年3000噸，并于2007年建成投產。目前臺灣生產生物柴油的廠家已有新日化、積勝、承德油脂、玉弘等10家，合計生物柴油裝置產能已達每年20萬噸。依據臺灣黃豆協會的統計，臺灣每年消耗的動植物油脂約為77萬噸，可產生15－20萬噸的廢食用油，將這些廢食用油轉化為生物柴油，每年可生產約15萬噸的生物柴油，達到替代傳統柴油使用量的3％，既解決了廢食用油的回收問題，又產生經濟效益。
生物柴油屬于新能源，發展初期價格勢必無法與傳統石化柴油競爭，為促進生物質能產業的發展，鼓勵生物柴油的使用，臺灣采用的是低比例，循序漸進的添加方式，分四個階段進行推廣：
第一階段，從2004年至2007年，實行為期三年、每年1億元的“生物柴油道路試行計劃”，補貼所有生產及購買生物柴油的廠商，鼓勵公共交通運輸車輛添加使用l％的臺灣自產生物柴油。
第二階段，2007年7月至2008年6月。一方面推行“綠色城鄉計劃”，補助石油煉制企業與加油站在出售的柴油中添加1％的臺灣自產生物柴油B1；另一方面，推行“綠色公車計劃”，將生物柴油B1供應給臺灣13個縣市的加油站，主要提供給垃圾車以及部分柴油客運車輛使用。
第三階段，從2008年7月至2009年12月，強制要求出售的柴油中必須添加1％的生臺灣生物燃料乙醇的推廣分為三個階段進行：
第一階段，2007年9月至2008年12月，在臺北市范圍內施行“綠色公務車先行計劃”，設置了8座加油站供應添加3％(E3)生物燃料乙醇的汽油，由臺北市各公務機關的車輛率先添加，并提供1元／公升的優惠，同時供應民眾自愿添加使用。在第一階段的推廣計劃中累計使用車次已達2萬5千次以上，推廣量為77萬公升。
第二階段，2009年1月至2010年12月，實行“都會區E3乙醇汽油計劃”，補助臺北、高雄兩市加油站全面供應E3生物燃料乙醇汽油，2009年高雄已有五百多輛公共汽車開始使用E3汽油，這一階段生物燃料乙醇推廣量為1200萬公升。
第三階段，從2011年開始，在臺灣島內全面供應E3乙醇汽油，所有出售的汽油中必須添加3％的生物燃料乙醇，推廣量為每年1億公升，到2017年將達到添加20％的目標。
臺灣生物乙醇產業的發展才剛起步，據估算，合理利用生物乙醇將對臺灣的能源、農業、環保和經濟發展產生綜合效益。以甘蔗為例，若臺灣以自產甘蔗為原料生產30億升甘蔗乙醇，即可創造1.1萬農業人口就業。若依臺灣現有的規劃，于2020年推廣使用EiO(添加10％)生物燃料乙醇汽油，且全部使用臺灣自產原料建置乙醇產業鏈，從能源投入的角度來看，將可替代原油進口1.16％；就環境保護的角度而言，可減少196萬噸二氧化碳排放；在經濟發展效益上，推動生物燃料乙醇產業累計將可創造345億元投資，新增農業就業人口3.6萬人。因此，生物質能源產業的發展將對臺灣農業、能源和環境產生積極的影響。
三、臺灣生物質能產業發展的限制因素
1、比較成本偏高
在不考慮傳統能源對生態、環境造成負面影響的情況下，目前大多數生物質能產品的成本仍高于傳統能源產品，臺灣也不例外。
一方面，臺灣土地面積狹小，且只能在休耕地上種植能源作物，土地較為分散，無法實現大面積栽種和集約經營，導致能源作物的生產成本和運輸成本偏高。另一方面，由于農業生產的季節性和分散性與農業生物質能生產的連續性和集中性之間存在矛盾，原料供應受到季節和地域的限制，影響了產業的規?；洜I。因此，以臺灣現有的生物質能產業發展的條件及環境來看，原料制約了產業的發展，因此臺灣的生物質能無法達到規模效應以降低成本。
生物柴油的成本分析。2005年臺灣“農委會”選定向日葵、大豆、油豆等三種能源作物作為生物柴油原料。2006年開始引導農民將休耕地轉種這些能源作物，并建立生產體系加以評估，由企業收購油料種子，再交由廠商加工生產生物柴油。經“臺經院”的評估，臺灣種植大豆和向日葵每公斤的生產成本分別為9.6元及21.3元，在沒有補貼的情況下，用最便宜的大豆生產生物柴油的成本已達49.06元／公升，與進口棕櫚油加工生產成本相當，遠高于傳統柴油每升27.5元的價格。若以廢食用油為原料生產生物柴油，廢食用油收購價約為23－25元／公升，再加上生產成本、運輸成本及廠商利潤等約為10元／公升，那么最終生物柴油的售價約為33－35元／公升，也高于傳統柴油價格。因此臺灣自產的生物柴油的價格偏高，沒有市場競爭優勢。
生物燃料乙醇的成本分析。據“臺經院”對能源作物種植成本所做的分析，在不考慮任何補貼及利潤情況下，以甘蔗作為原料，采用糖類及淀粉來提取生物燃料乙醇的最整理低成本約26元／公升，其次為甜高粱與玉米分別為26.45元／公升與27.7元／公升，加上甘蔗提取的乙醇因干燥費用較高，使得成本最終達到35.05元／升，較傳統汽油23元／公升高，也較從巴西進口生物燃料乙醇28.47元／公升高。因此臺灣自產生物燃料乙醇的價格仍偏高。物柴油。截至2009年，“綠色公車計劃”累計使用生物柴油5500萬公升，相應減少了同等的傳統柴油使用量，并減少約18萬噸二氧化碳排放量。
第四階段，自2010年6月15日起，將所有出售柴油中生物柴油的添加比例提高至2％(B2)。依據臺灣車用柴油的使用量估算，隨著2011年臺灣全面實施B2生物柴油之后，臺灣生物柴油年使用量可望達1億公升。
據“臺經院”估算，若不考慮成本因素，臺灣推動生物柴油將帶來可觀的社會經濟效益：一是能源替代效益，臺灣現在每年使用約1億公升生物柴油，相當于每年減少250萬桶原油的進口；二是環境效益，使用生物柴油，每年可減少二氧化碳等溫室氣體排放約33萬噸；用廢棄食用油生產生物柴油，不僅不會對糧食作物的生產及供應造成影響，反而具有回收廢食用油的環境效益，變廢為寶；三是產業效益，目前臺灣合格的生產生物柴油的企業約10家，累計帶動產業投資約10億元，全面添加2％生物柴油后，估算年產值約30億元，已形成一定的規模。
3、生物燃料乙醇的提取與應用
臺灣的生物燃料乙醇產業起步較晚，目前尚處于發展初期。生物乙醇的提取主要有兩種類型，一種是以糖類及淀粉為原料，如甘蔗、薯類、甜菜、甜高粱等，經發酵、蒸餾、脫水而制成燃料乙醇，這種生產技術已相對成熟。另一種是以木質纖維為原料，如蔗渣、玉米稈、稻草及稻殼、農業生產殘留物、木屑等非糧食作物作為原料，這種被稱為纖維素乙醇，纖維素乙醇是未來生物乙醇工業的發展方向。目前臺灣提取生物乙醇主要以前一種方法為主，依靠糖類和淀粉類農作物作為原料。
臺灣生物乙醇所需原料主要來自島內22萬公頃休耕地，臺“農委會”對休耕地轉種能源作物的給予每公頃4.5萬元的補貼。除了傳統的甘蔗種植之外，為降低成本，臺“農委會農業試驗所”正在研究培植甜高粱用于生產生物燃料乙醇。甜高粱栽培容易、產量高、需水量少、生長期短、適于機械播種及采收，是生產生物燃料乙醇最具潛力的農作物，其莖稈及葉片產量可達每公頃60噸以上，糖汁的固形物含量可達16％以上，每公頃可轉換生物燃料乙醇2000公升，另外高粱殘渣每公頃有16噸，若采用纖維乙醇生產技術，還可轉換4500公升的纖維素乙醇。若將休耕地用于種植甜高粱之類的能源作物，可大大降低生物乙醇的成本。
受原料的影響，臺灣制造生物乙醇的廠商大多由原來的食品企業轉型而來，例如臺糖、味王、味丹、臺榮等。其中，臺糖是生產生物乙醇的主要廠商，臺糖曾有42座糖廠，糖業自由化之后，僅剩3座糖廠在運作。在生物能源推廣示范期內，臺灣相關部門給予補貼，將一部分糖廠轉型為生物乙醇制造工廠，2009年臺糖利用甘蔗為原料生產生物乙醇15萬公升。臺灣另一食品公司味王，早在2004年就在泰國設立木薯燃料乙醇工廠，以進口木薯糖蜜作為原料提取生物乙醇，所提取的生物乙醇最后交由“中油”公司進行脫水處理，按相應比例添加進傳統汽油中。
2、自主研發能力弱，部分技術和設備依賴進口
臺灣生物質能的開發利用仍處于產業化發展初期，除了上游的原料供應不足及成本偏高之外，臺灣生物質能產業鏈中最為薄弱的環節是中游的生物質能生產和下游的供應體系。臺灣生物質能生產缺乏具有自主知識產權的核心技術，相關的技術和設備仍掌握在巴西、歐美的主要廠商手中，尤其是生物燃料乙醇的生產技術和設備仍仰賴進口，甚至油品的供應設備也是以進口為主。因此，臺灣要發展生物質能產業，不僅需要在優良品種選育、適應性種植、發酵菌種培育，還要在關鍵技術、配套工藝及相關供應設備等方面加強研發與應用技術的轉化。
3、扶持政策尚不完善
臺灣雖已制定了“再生能源發展條例”與“永續發展行動計劃”，但還不完善。尤其是在科技研發、金融扶持、市場開放等方面缺乏合理有效的激勵機制。首先，臺灣生物質能的定價機制還沒有體現出環境效益的因素，尚未形成支持農業生物質能產業持續發展的長效機制。其次，臺灣雖已強制添加生物燃料，但也需扶持汽車制造商配合改造汽車動力系統，以適應混入規定比例的生物燃料。最關鍵的是對原料的生產補貼嚴重不足，依“臺經院”的測算，如果臺灣需要推廣使用B2生物柴油1億公升，至少需要將現有的22萬公頃的休耕地全部種植能源作物，若農民在休耕地種植大豆作為能源作物出售，且獲得“農委會”每期每公頃4.5萬元的能源作物補貼，其凈收益約為2.7萬元/公頃，還不及休耕的3.8萬元/公頃的補貼，顯然農民并沒有生產能源作物的積極性。因此，臺灣在生物質能發展的上、中、下游的政策配套及相關法規仍不完善，這制約了島內生物質能產業的發展。只有盡快制訂明確的生物質能相關的推動政策及輔導補助或獎勵措施，提高農民整理收益，降低企業風險，才能促進臺灣生物質能產業的發展，提高競爭優勢。
四、臺灣生物質能產業的發展前景
臺灣生物質能產業發展還處于起步階段，以生物質能替代傳統能源還面臨諸多挑戰，但發展生物質能是大勢所趨，若臺灣能進一步提升相關技術，再配以完善的政策，適合的發展模式，發展生物質能產業對臺灣的能源、環保、農業都將產生積極的綜合效應。
生物質能范文6
關鍵詞：汽輪機 ；生物質能；發電機；
中圖分類號：TK26 文獻標識碼：A 文章編號：
引言：世界生物質能發電起源于20世紀70年代，當時，世界性的石油危機爆發后，丹麥開始積極開發清潔的可再生能源，大力推行秸稈等生物質發電。自1990年以來，生物質發電在歐美許多國家開始大發展。發展生物質能發電產業是構筑穩定、經濟、清潔、安全能源供應體系，突破經濟社會發展資源環境制約的重要途徑。
1.項目簡介：
泰國光電生物質能一體化項目建設點位于泰國，是利用當地豐富的太陽光資源、建筑、裝修、包裝、園林修剪產生的木質類生物廢棄物作為燃料發電，裝機規模為一臺9.9MW純冷凝汽輪發電機組；生產廠房上安裝布置50KW光伏發電系統。為節約用水，循環水系統為二次循環式供水系統。冷卻設備為機力通風冷卻塔，采用單母管制供水式供水，供水系統配2臺冷卻塔，2臺循環水泵，按1塔1泵運行。本工程冷卻水水溫為：冷卻水入口溫度：32℃，出水溫度：40.62℃。工業水中供應量充足，供水量為1000噸/時左右。其汽輪機運行參數如下表所示：
表1 N9.9-6.5//480汽輪機特性參數表
2.汽輪機技術特性
（1）汽輪機本體結構特點：
本機組是SKODA非再熱、沖動式、冷凝式汽輪機,它與鍋爐、發電機及其它輔助設備配套成一個成套發電設備。它用于生物質能電站發電。
本機組采用單汽缸結構和減速箱一起，安裝在一個公共底盤上。汽輪機的外形圖如下所是：
圖1汽輪機外形圖
汽輪機進汽是通過直接固定于汽缸上的主汽閥進入。調節閥室法蘭與汽缸上半相連接，調節閥具有四個汽閥，各個閥的閥碟自由的懸掛在橫梁上，橫梁的升降是通過位于前軸承座上的調節閥油動機控制。主蒸汽從調節閥流經噴嘴室、噴嘴組進入調節級和各壓力級。
通流部分由一個調節級和十二個壓力級組成。調節級和壓力級的動葉設計成堅固的結構，采用雙層圍帶(內圍帶為整體圍帶，外層為鉚接圍帶) 。調節級采用叉型葉根，第一至第十一壓力級葉片則采用“T”型葉根固定，末葉片插入鎖口用銷釘鎖緊。末級壓力級采用四叉型葉根。調節級至第九壓力級葉片都有鉚接圍帶并加工成徑向汽封的圍帶，與鑲在隔板上的阻汽片相密封。壓力級的最后三級為不帶圍帶的扭葉片。這樣的特點減少了漏氣量，增大了汽機的效率。
各級隔板采用堅固的焊接結構。冷扎靜葉片焊接成葉柵后與隔板外環和隔板體焊接成一體。轉子上位于前汽封高壓段部位做成臺階結構，構成平衡活塞，以平衡轉子的部分軸向力。
轉子為整鍛結構，通過高速軸和低速軸的兩套膜片撓性聯軸器與減速箱及發電機連接。轉子通過兩個徑向軸承支承。前軸承為徑向推力聯合軸承，安裝在前軸承座上。前軸承座內裝有電液調節、保安系統等部套。前軸承座放在公共基礎框架上，通過導向鍵確保與汽輪機中心線對中，并可在底盤支承面上自由膨脹。下半汽缸前部的中分面貓爪放在前軸承座接合面上，貓爪與結合面之間有橫向導向鍵，以確保橫向自由膨脹。軸向膨脹則借助前軸承座下的縱向導向鍵向前膨脹。后軸承安裝于后軸承座上，后軸承座則通過半圓法蘭與后汽缸相連接。后汽缸通過兩側的支座支承在底盤上，兩支座與底盤間有橫向定位鍵，汽缸后端面與底盤間設有垂直導向鍵，橫向定位鍵中心線和垂直導向鍵軸線的交點構成汽輪機的死點。
汽輪機的前汽缸為鑄造結構，后汽缸為焊接結構，從中心面分成上下兩半并用螺栓連接。噴嘴室在前汽缸的前端，噴嘴室與調節閥、主汽閥組成一體。汽缸的下半部分，前面有汽封法蘭和漏汽法蘭。汽缸下半的中間還有兩個抽汽法蘭,前汽封漏汽與汽缸前一個抽汽合并后作為除氧氣用汽，汽缸后一個抽汽為低加熱用汽。蒸汽在通流部分作功后，排入后汽缸，再經過排汽口過渡段排入冷凝器。
汽輪機轉子在后軸承和聯軸器之間，套有盤車用齒圈。當汽輪機起動前或停機后，為避免轉子變形或軸過熱，必須進行盤車，直到汽缸表面溫度低于100℃。
盤車裝置采用電動機驅動，通過一對蝸輪副與一對齒輪的減速，該轉子的盤車轉速為9r/min。當汽輪機起動時，轉子的轉速一旦超過盤車的轉速，盤車裝置能自動脫開。當汽輪機停機時，轉子停止轉動后，可以投入盤車裝置。汽輪機前后汽缸由上下兩部分組成。汽缸在水平中分面用螺栓聯接。
該汽輪機由于轉速高達6000 r/min，相比其它國內常用的3000 r/min的汽輪機體積更小，節省更多的材料，及用斯柯達的模塊化設計，拆卸及運輸都及為方便。
(2)汽輪機調節系統特點：
汽輪機采用電子液壓控制系統。速度調節采用WOODWARD 505電子調速器，并提供串行通訊端子Modbus以便和中控室的聯絡。
汽輪機進汽口有一個主汽閥(快速關閉閥)，安裝于汽輪機調節閥室的側面，由一油動機控制。調節閥室用法蘭與汽缸上半連接，噴嘴組位于汽缸前端上下半內。
調節閥的開度由二次油壓給定。而二次油壓是由分配油通過電液轉換器CPC轉換而成。CPC接受調速器WOODWARD 505的4-20mA控制電流信號轉換為0.1-0.3MPa的二次油壓信號。
快速關閉油是在主繼動器投入工作位置后由分配油而產生的，用于控制主汽門。當主繼動器接到保護系統的停機脈沖信號或超速保護裝置動作時而動作，切斷快速關閉油，使主汽閥和兩個單向閥同時關閉，汽輪機停機。
3.汽輪機現場試運行：
汽輪機根據捷克國家標準CSN080030符合中國汽輪機標準GB5578現場試。
96小時帶負荷試車（汽輪機通過模片聯軸器連接，驅動南陽防爆集團公司生產的發電機）；在試車中以下原因停機幾次：（1）前后汽封漏汽嚴重，把汽封體通汽孔加大，修改疏水管路，調整疏水液封高度；（3）電磁閥帶電工作過熱燒壞，改為失電工作；（3）高壓工作油波動大，在高壓工作油減閥前加一旁路調節。通過以上修改96小時帶負荷試車運行合格。
4.汽輪機投料運行：
投料運行2個月CPC二次油波動大，兩只調節閥閥桿卡澀，汽輪機轉速降低，解體檢查發現閥桿內套損壞，調節閥閥座與閥桿密封面密封差。因調節閥密封差在空負荷調節閥前暖管時就把汽輪機沖轉到700r/min，使CPC里二次油壓調節機構損壞。通過調節閥密封面研磨，更換閥桿內套及CPC，到至今已平穩運行50個月。
5.結論
此臺汽輪機結構布置合理,起動和變負荷快、機動性好熱效率高、控制及調節系統先進。業主與制造商工程技術人員對現場調試過程出現問題做到早發現，早解決。為此裝置6個月建成并投料發電生產一次成功奠定了堅實基礎，噸生物質能發電電量接近世界先進水平。
6．建議及展望
根據國家“十一五”規劃綱要提出的發展目標，未來將建設生物質發電550萬千瓦裝機容量，已公布的《可再生能源中長期發展規劃》也確定了到2020年生物質發電裝機3000萬千瓦的發展目標。此外，國家已經決定，將安排資金支持可再生能源的技術研發、設備制造及檢測認證等產業服務體系建設。總的說來，生物質能發電行業有著廣闊的發展前景。國內業主及工程公司應該積極選用國產汽輪機驅動。國內制造商要不斷總結經驗及創新，抓住時機，更好地擴大國內外業主的購買欲望。
參考文獻
[1]翦天聰.汽輪機原理.中國電力出版社.1992
[2]蔡頤年.西安交大渦輪機教研室《蒸汽輪機》.1974。
