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生物質能的特性范文1
［關鍵詞］ 生物質能產業鏈； 生態產業鏈網絡； 循環經濟； 生態工業
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2011 . 04 . 031
1引言
1．1研究的背景及意義
自20世紀以來，由于各國經濟發展的需要，人類對自然資源進行大肆掠奪，對自然生態環境造成嚴重破壞，人類的生存發展面臨著自然資源嚴重匱乏、能源嚴重短缺、生態環境嚴重破壞的困境。為了擺脫困境，在全世界興起了對新的生產方式的研究，這種新的生產方式的宗旨是要實現“人類社會經濟系統”與“自然生態系統”的和諧健康發展。于是一個個“生態園區”應運而生，我國也在國外實踐的基礎上提出了發展“循環經濟”的理念，在這樣的背景下，包括生物質能在內的新能源產業已在世界各地蓬勃發展起來。
隨著石油危機及溫室氣體減排呼聲的日益高漲，尋找替代性清潔能源成為化解能源危機和溫室效應的最佳策略。由于生物質能是一種化學態能，不僅能夠發電、供熱，而且還能轉化為液態燃料和生物基產品，是唯一可大規模替代化石燃料的能源，主要發達國家的技術專家和決策者都非常重視生物質能產業的開發。近年來，伴隨著針對生物質能產業創新而發生的“車人爭糧”、“人道危機”、“環境問題”等激烈爭論，世界生物質能產業創新開始呈現出新的趨勢和特點。
生物質能產業基于循環經濟理論、工業生態理論所建立的生物質能生態產業鏈網絡具有良好的經濟效益和環境效益，這成為生物質能產業發展的新趨勢和新特點。本文通過對金驕集團生物質能產業鏈的分析，追蹤這些新趨勢和新特點，旨在發現生物質能產業創新的規律社會約束條件，探索適合
2．2循環經濟理論
循環經濟與工業生態學理論具有非常密切的關系，循環經濟的思想萌芽可以追溯到環境保護思潮興起的時代，20世紀60年代美國經濟學家肯尼思·鮑爾丁提出的“宇宙飛船理論”可以作為循環經濟的早期代表。該理論的核心是：如果人們像過去那樣不合理地開發資源和破壞環境，超過了地球的超載能力，就會像宇宙飛船那樣走向毀滅。人類應以“循環式經濟”代替傳統的“單程式經濟”，這意味著人類社會的經濟活動應該從效仿以線性為特征的機械論規律轉向服從以反饋為特征的生態學規律。
循環經濟（circular economy）是物質閉環流動型（closing materials cycle）經濟和資源循環（resources circulate）經濟的簡稱。20世紀90年代以來，各國學者和政府清醒認識到，當代資源環境問題日益嚴重的根源在于工業化運動以來以高開采、低利用、高排放為特征的線性經濟模式，從物質流動和表現形態角度看，傳統工業社會經濟是一種“資源—產品—污染排放”單向流動的線性經濟。與此不同，循環經濟倡導的是一種與地球和諧的經濟發展模式。它要求把經濟活動組織成一個“資源—產品—再生資源”的反饋式流程。所有的物質和能源能在經濟循環中得到合理和持久的利用，從而把經濟活動對自然環境的影響降低到最低水平。循環經濟本質上是一種生態經濟，它運用生態學規律而不是機械論規律來指導人類社會的經濟活動。
3金驕集團生物質能產業鏈結構解析
金驕集團發展生物質能產業，主要是利用各種植物秸稈、林作物以及不能作為食用油的油作物等。據相關資料介紹：巴彥淖爾市耕地面積中有可耕地77.3萬公頃，灌溉面積60萬公頃，有待開發面積50.7萬公頃。其主要糧食作物為小麥和玉米，種植面積分別為12.7萬公頃和13.9萬公頃，另外還有油葵、食葵等經濟油料作物，這可以為金驕集團生物質能產業的發展提供足夠的纖維類原料。巴彥淖爾市周邊的土地多為沙荒地、鹽堿地、荒坡地，共133.3萬公頃，其可作為生物質能產業的林木種植基地，種植面積可達20萬公頃以上。金驕集團現已在該市邊際性土地上建立石油植物園，重點培育油料作物文冠果。
目前集團開發的生物質能三大產品包括生物甲醇、生物柴油和燃料乙醇。另外，為了更好地實現生物質能產業應有的生態性以及生產過程中的物流循環，該集團建成了獨立的熱電聯產系統和環境綜合處理系統（見圖1）。
該集團以石油植物園、甲醇基燃料系統、生物柴油—生物油聯產系統、纖維制乙醇系統、熱電聯產系統、環境綜合處理系統為框架，各系統之間通過中間產品和廢棄物的相互交換而互相銜接，從而形成了一個比較完整的生物質能產業鏈網絡，見圖2。
本文以產業鏈“內含鏈”理論為基礎，從“企業鏈”、“產品鏈”、“生產鏈”、“技術鏈”等4個方面對金驕集團生物質能產業鏈進行闡釋。
3．1集團企業鏈解析
從圖2中可以看出，該集團產業鏈主要由3條主鏈組成：
（1） 文冠果果實制生物柴油產生副產品粕及二氧化碳；
（2） 生物甲醇生物柴油廢渣制堆肥石油植物園；
（3） 文冠果廢枝條燃料乙醇廢渣制堆肥石油植物園。
將3條主鏈對應到各個生物質能產業系統，即表示成“企業鏈”的形式為：
（1） 石油植物園生物柴油、生物油聯產系統環境處理系統；
（2） 生物甲醇系統生物柴油、生物油聯產系統石油植物園；
（3） 石油植物園燃料乙醇系統環境綜合處理系統石油植物園。
另外，環境綜合處理系統和熱電聯產系統與集團內三大生物質能產品系統的聯系緊密。這兩個系統的存在不僅實現了集團內的水循環和能量循環，它還是聯系三大生物質能產品系統的重要紐帶。其具體“企業鏈”形式如圖3所示。
企業鏈（1）是以環境綜合處理系統為鏈中下游企業，該系統的物料投入主要是來自集團內生物質能生產系統和熱電聯產系統生產過程中排出的各種廢水、廢渣和廢氣等廢物。
企業鏈（2）是以環境綜合處理系統為鏈中上游企業，它表示廢水、廢渣和廢氣等經該系統處理后，被集團內其他系統循環利用的過程。其中該系統主要利用回用水工程，將廢水經過處理以后，達到工業用水的要求，重新被甲醇基燃料系統、燃料乙醇系統所利用。
企業鏈（3）是以熱電聯產系統為鏈中上游企業，它表示該系統以利用甲醇基燃料系統的余熱和其他投入為基礎，將產生的電、汽、熱全部應用于集團內三大生物質能產品系統的生產過程。
3．2集團產品鏈解析
從產品結構視角看，產業鏈是指以某項核心技術或工藝為基礎，以市場前景比較好的、科技含量比較高的、產品關聯度比較強的優勢企業和優勢產品為鏈核，以產品技術為聯系，投入產出為紐帶，上下連結、向下延伸、前后聯系形成的產品鏈。產業鏈中，上一個企業的產出是下一個企業的投入——這是產業鏈的“基礎內含鏈”。
從“企業鏈”的角度來講，金驕集團僅有3個生物質能產品系統。但從“產品鏈”的角度來講，金驕集團生物質能產品共有5種：生物甲醇、生物柴油、生物油、燃料乙醇、碳酸二烷酯等。從生物柴油、生物油聯產系統的工藝流程（如圖4所示）可以看出，油酸甘油酯通過酯交換、酯化，分別生成生物柴油、生物油兩種生物質能產品；甲醇基燃料系統最終生產出生物甲醇、碳酸二烷酯兩種生物質能產品，碳酸二烷酯以生物甲醇為原料，由生物甲醇進一步加工而生成。另外生物甲醇作為中間投入，用于生物柴油、生物油聯產系統中，作為最終生物質能產品生物柴油的中間投入。由此便形了成金驕集團生物質能“產品鏈”，具體見圖5。
3．3集團生產鏈解析
產業鏈的生產鏈是與最終產品生產直接或間接相關的諸多企業及社會經濟的若干部門之間的一種相互依存、相互制約的鏈狀經濟技術關系。
產業鏈的生產鏈結構及運行有兩個突出特點：一是各個環節在空間上的并存性和運行時間上的繼起性。空間并存性，是指鏈條的基本環節在空間上不能空缺，也就是在同一時點上各個環節都必須同時存在。時間的繼起性，是指生產鏈的每一個生產環節的運動不僅自身不能停止，而且必須一個接一個地有序地跟著前進。二是鏈狀結構之間的比例性和運動的平衡性。只有各環節在組織規模與作業數量上保持一定的比例，才能保持各環節在運動中的動態平衡；也只有保持鏈狀環節的動態平衡，才能保持整個生產鏈良性互動，并產生出整合的前推力量。該原理可借鑒并聯電路中總電流i與分電流ii的關系進行描述，見圖6。
在圖6中，電阻之間是相互并聯的關系，總電流i與分電流ii的關系為：i ＝ i1 ＋ i2 ＋ … ＋ in 。
當電路中其中一個電阻值ri變大時，則：ii減小，因此便會引起總電流變小。為保證整個電路能夠正常工作，當其中電阻變大時，總電壓也應相應地增大。
對于金驕集團的5個系統，各個系統之間是相互聯系、相互作用的。其中任何一個系統產品產量和規模的變化都會給其他系統帶來影響。如：熱電聯產系統，該系統存在的意義是將電、汽、熱及時、保質保量地供應給其他系統，這樣才能保證集團生物質能產品的正常生產。如果三大生物質能產品系統中任何一個系統想要擴大生產規模，那么該系統對電、汽、熱的需求便會增加，此時就應該相應地擴大熱電聯產系統的規模。
3．4集團技術鏈解析
產業鏈中每個企業為了保證產品生產的質量，都有一系列的技術支撐，所有不同環節企業的技術之和便構成了產業鏈的技術鏈。由于每個企業都有自己的核心競爭力，因此每個企業也都有獨特的技術，這些技術是企業的競爭優勢所在。當市場需求發生變化時，首先會引起技術鏈的變化，只有技術鏈能順利對接才能保證產業鏈生產上的對接，才能保證產業鏈的穩定運行。
金驕集團各系統之間存在著緊密的經濟技術聯系，如果沒有各種生物質能技術的支撐，就不能形成生物質能產業鏈。各系統中利用的關鍵技術見表1。
以纖維制乙醇為例，該工藝與發酵法纖維制乙醇相比，成本相當于其58％，投資低65％，生產規模是其2~3倍，與天然氣制醇類燃料相比，大大減少了溫室氣體co2的排放（是其26％），該技術工藝是由金驕集團自主研發的。
金驕集團吸納國內在生物質煉制領域技術領先的3所重點大學（北京化工大學、吉林大學、華南理工大學）作為股東，共同辦企業。由大學教授與企業科研人員共同組成課題組，利用大學的基礎研究設施和企業的應用研究、小試生產、中試生產設施共同完成科研開發，實現大學的基礎理論研究與企業的產品研發、應用技術研究相結合。開發隊伍精干，具備一流的研發實驗設施，形成靈活高效的運作機制、顯著的自主創新優勢和突出的技術特色，能夠持續不斷地為生物質煉制產業技術進步提供有力支撐。
4金驕集團生物質能產業鏈的特性
4．1“生態產業鏈”特性
生態產業鏈一般是指依據生態學原理，以恢復和擴大自然資源存量為宗旨，為提高資源基本生產率或滿足社會需要，對2種以上產業的鏈接進行設計（或改造）使其成為一種新型的產業系統的系統創新活動。
生物質能產業鏈是借助于高新科技將“生態工業系統”與“自然生態系統”耦合而形成的一種產業鏈，因此其必定具有一定的生態特性：
（1） 首先，從集團發展生物質能的原料來看，甲醇基燃料系統、纖維制乙醇系統均以植物纖維等農林廢物為原料，這些纖維素類物質是地球上最豐富、最廉價的可再生資源，利用這些廢物不但可恢復、擴充自然資源增量，還會減少這些廢物對生物生存空間的侵占并減少一定的環境污染。另外該集團利用巴彥淖爾市邊際性土地（沙荒地、鹽堿地、荒坡地）種植文冠果果樹等生物質能林木，原料供應不但做到了“不與人爭糧”，“不與糧爭地”，從而避免以往生物質能產業引起的“車人爭糧”、“人道危機”、“環境問題”等激烈爭論，而且將能源林基地建設與防風固沙、城市周邊綠化融為一體，更好地體現了該集團生物質能產業鏈的生態特性。
（2） 從生物質能產業鏈的“生態工業系統”角度來講，金驕集團研發部依據生物質c、h、o循環機制、生物質煉制與環境的協調性、生物質產品技術經濟分析等設計和改進生物質能生產工藝，其生產過程中處處體現綠色、無毒和安全的特性。例如，在生物柴油、生物油聯產系統整個生產過程中，利用國際領先的工藝（生物柴油生產過程采用國際先進的漢高法；生物油生產過程采用國際先進的有利凱瑪法，均為國際通稱的“綠色精細化工”方法），不添加任何對環境可能造成污染的添加劑，且工藝安全合理。另外，在生產過程中，涉及外運的易燃易爆品為工業溶劑油和甲醇，將采用專用車、專用道、專用時間運輸。
（3） 從生物質能產品利用的角度來講，生物質能產品與石油能源產品相比，其本身具有很好的環境友好特性，下面以生物柴油和燃料乙醇為例進行說明。
生物柴油具有優良的環保特性，主要表現在：由于生物柴油中硫含量低，使得二氧化硫和硫化物的排放可減少約30％（有催化劑時為70％）；生物柴油中不含對環境有污染的芳香族烷烴，因而其廢氣對人體的損害低于柴油，檢測表明，與普通柴油相比，使用生物柴油可降低90％的空氣毒性，降低94％的患癌率；由于生物柴油含氧量高，其燃燒時排煙少，其co2的排放與柴油相比減少約10％（有催化劑時為95％）；生物柴油生物降解率高，對水和土壤的污染比較少（參見表2）。
隨著燃料乙醇在汽油中混合比例的增加，其生命周期環境影響總水平值降低。當混合比例為100％時，環境影響總水平值最低，為4．26 × 10－5人／km。因此，與汽油比較，燃料乙醇產生的環境影響較?。▍⒁妶D7）。
一直以來，煤炭作為不可再生的化石能源，是我國主要依賴的能源，在一次能源消費中其比例高達70％。然而煤炭的利用給我國帶來了巨大的環境問題，co2、so2等有害氣體的大量排放，在造成環境污染的同時也制約著我國經濟社會的可持續發展。生物質能作為世界第四大能源，是唯一既可再生又可直接儲運的能源，其開發利用可使人類擺脫對化石能源的依賴，對生態環境保護具有重要的意義。
4．2循環經濟特性
循環經濟是指為保護環境，實現物質資源的永續利用及人類的可持續發展，按照生態循環體系的客觀要求，通過清潔生產、市場機制、社會調控等方式促進物質資源在生產中循環利用的一種經濟運行形態。資源的循環利用是循環經濟的核心內涵，“循環”則是循環經濟的中心含義。“循環”是指經濟賴以存在的物質基礎——資源在國民經濟再生產體系中各個環節的不斷循環利用（參見圖8）。
金驕集團循環經濟特性主要表現在以下方面：
（1） 在生產加工過程中對能源原材料的果實、秸稈、葉子等全方位的利用。以石油植物園中生產的文冠果為例，文冠果是我國特有的優良木本油料樹種，種子含油量為45％~50％，種仁含油量為70％。從能源角度看，是一種理想的能源林植物。金驕集團將文冠果果實作為生物柴油、生物油投入的原料；其廢枝條用于燃料乙醇和熱電聯產系統；文冠果葉被采摘直接銷售到市場，經其他企業加工生產高級茶葉。
（2） 通過適當的技術盡量將生產的副產品進行回收。金驕集團三大生物質能產品系統在生產過程中均有一定數量的副產品生成。如：甲醇基燃料系統副產品二氧化碳、堆肥；生物柴油、生物油聯產系統副產品甘油、粕；纖維制乙醇系統副產品堆肥。其中，副產品堆肥作為有機復合肥用于石油植物園的中間投入進行使用，以節約資源，減少集團開支。另外，副產品甘油、粕等直接進入流通市場，為集團創造了額外的經濟效益。
（3） 在各系統生產過程中，一個系統排出的“廢物”作為集團內其他系統的最初投入。以甲醇基燃料系統為例，其在生產過程中產生的“廢熱”被熱電聯產系統所利用；集團內各系統生產過程中所排出的“廢渣”、“廢水”等廢物，均是環境綜合處理系統的最初投入。在環境綜合處理系統中，通過回用水工程，實現了集團內的水循環。
4．3產業鏈網絡結構特性
根據以上論述，金驕集團生物質能產業鏈既具有生態性，又具有循環經濟特性。因此在集團內部，一條產業鏈的“下游企業”有可能是另一條產業鏈的“上游企業”。產業鏈的這種特性，很好地實現了系統間的物質集成、能量集成，通過上下縱向延伸和橫向環向拓展，形成產業間的工業代謝和共生關系，構建出生物質能產業共生網絡系統。其中上下縱向延伸是對生物質資源進行深加工，環向拓展就是將上下延伸的產業鏈排放出來的副產品或廢棄物再深度加工。
產業鏈網狀結構的構建需要多種技術，除包括循環經濟技術中通常使用的替代技術、減量化技術、再利用技術、資源化技術以外，還包括系統優化技術以及共生鏈接技術。系統優化技術是從系統工程的原理出發，通過資源、能源工業代謝分析，實現區域物質流、能量流、信息流、價值流等優化配置的軟科學技術，可用于指導產業鏈網狀結構的構建；共生鏈接技術是在構建產品組合、產業組合，實現產業鏈鏈接和產業共生時采用的鏈接技術，這對于構建生態產業鏈的成功起到關鍵作用。
根據前面對集團產業鏈的解析結果，該集團目前存在的縱向主導產業鏈有：文冠果果實—生物柴油—市場；文冠果果實—生物柴油—生物油—市場；文冠果纖維莖稈—燃料乙醇—市場；生物質纖維—生物甲醇—市場；生物質纖維—生物甲醇—生物柴油—市場；生物質纖維—生物甲醇—碳酸二烷酯—市場。
而環向產業鏈的構建主要是靠集團內兩大寄生型共生系統為媒介進行搭建。環境綜合處理系統吸收并消化三大產品系統產生的廢水、廢渣、廢氣，并實現了廢水回用于集團各系統，實現了水系統集成；熱電聯產系統利用石油植物園中植物纖維以及生物甲醇系統的余熱實現發電，并用于滿足集團各系統對于熱、電、汽的需求，但是從對該集團生物質能產業鏈耦合程度的考察結果來看，其在縱向延伸的深度和橫向延伸的廣度上可進一步加強，從而構建出更加健全穩定的生物質能產業鏈網狀結構。
5進一步構建集團生物質能生態產業鏈網絡的建議
金驕集團生物質能產業共生系統在其結構形成和發展過程中，會不斷加深各種鏈狀結構的縱向延伸和橫向聯系，從而又形成新內容的鏈狀結構，最終形成更復雜的產業鏈網狀結構。本文根據目前集團生物質能產業鏈網絡的發展情況，提出了集團生物質能產業鏈網絡結構的改進措施，具體如下：
（1） 燃料乙醇產業向上延伸與化石能源煤炭產業接軌，利用劣質煤炭褐煤與植物纖維雙原料技術，生產乙醇基燃料；
（2） 生物甲醇系統可進一步利用甲醇催化脫水制備二甲醚，利用再度脫水制備汽油技術，生成最終產品生物汽油，延長其產業鏈長度，增加經濟效益；
（3） 進一步擴大環境綜合處理系統的規模，改進污水處理技術，并將處理后的水用于石油植物園的灌溉和生物柴油系統中，更好地發揮集團水集成系統功能；
（4） 利用循環經濟技術，進一步構建co2利用產業鏈，更好地實現廢物利用的經濟效益。
5．1燃料乙醇產業向上縱向延伸
具有豐富的煤炭資源，在該地區煤炭資源開發與利用過程中，一部分劣質煤市場競爭力較弱，價格低廉，在對其開采過程中往往造成很大的浪費；另一方面，集團現有的纖維制燃料乙醇氣化技術存在著能量利用率低、過程污染嚴重等問題，因此該技術亟待改善。本文建議結合當地煤炭資源優勢，在纖維制乙醇系統中將褐煤這一劣質煤作為原料，與植物纖維混合制乙醇，在改進技術工藝的基礎上，使生物質能產業向上延伸，與煤炭行業接軌。
纖維質與煤炭雙原料氣化技術的優勢在于：
（1） 煤炭的氣化溫度高，生物質的氣化溫度低，雙原料氣化可以使生物質氣化在較高的溫度下進行，氣化反應充分，并可促進焦油的分解，減少過程的污染；
（2） 生物質中的高堿金屬可以在煤焦氣化過程中起催化作用，加快氣化反應速度；
（3） 生物質供應受季節的影響，而生物質和煤雙原料利用解決了季節性問題。
本項目以“生物質與煤雙原料制乙醇基燃料”技術為依托，采用高壓循環流動床氣化和連續自熱式固定床合成塔催化合成乙醇基燃料工藝，以生物質與煤為原料，通過雙流氣化制備雙流合成氣；雙流合成氣可滿足管道輸送要求，從而可提高天然氣的供應量；乙醇基燃料可直接摻入汽油或柴油中作為發動機燃料，燃料特性比甲醇好，而且還是甲醇、汽油的助溶劑，是生物柴油的功能改進劑。
5．2生物甲醇制備生物汽油
該項目經工藝延伸聯產高附加值產品，實現生物基化學品與石油化學品的“功能替代”，生產的生物汽油可代替化石能源直接應用于各種發動機。
生物質能產品的主要風險來自市場的競爭，而產品的價格競爭又是市場發展的重要因素。該項目直接利用金驕集團生產的生物甲醇來生產生物汽油，降低了原料成本，提高了生物汽油的市場競爭力，與原有生物甲醇產業鏈相比，其經濟效益的提高非常明顯，具體見表3。
甲醇制汽油技術工藝并不復雜，具體見圖9。
反應式為：2ch3ohch3och3＋h2o（脫水反應）
首先甲醇轉化為烴類是強放熱反應，因此控制和傳遞大量熱量是甲醇轉化為汽油工藝的重要問題。其次是反應過程中生成大量水的問題，反應主要裝置有流化床反應器、再生塔和外冷卻器，反應器包括一個密相段，其下部為稀相提升管。
原料甲醇和水按一定比例配料并進行氣化，過熱到177℃后進入流化床反應器。反應生成的相氣中除去夾帶的催化劑后進行冷卻，分離為水、穩定的汽油和輕組分。反應熱是在高溫催化劑返回反應器之前，通過冷卻器循環而回收。同時反應熱可發生高壓水蒸氣，其提供的余熱同樣可用于集團中的熱電聯產系統。
5．3進一步發揮環境綜合處理系統的功能
根據上述分析可知，集團環境綜合處理系統雖然在一定程度上實現了水集成系統的功能，但是其集成程度并不完善，這直接造成以環境綜合處理系統為主導企業的產業鏈網絡中的環鏈結構不夠發達，因此本文提出對其進行完善的建議，具體見圖10。
在已有的環向鏈聯系中，由于環境綜合處理系統規模較小，使其處理廢物的能力受到限制，其處理的廢物中又以廢水為主，而對于其他廢物的處理能力較弱，造成部分廢物的流失，其中包括溫室氣體co2等。另外，集團中生物柴油系統是一個用水量較多的系統，而目前其用水主要為新鮮水，因此，為節約水資源，提高環境綜合處理系統的水處理能力勢在必行。
另外，石油植物園中植物的種植，需要肥料和大量灌溉水。在集團三大產品生產系統中都有大量的有機堆肥產生，經過環境綜合系統對其進行處理，將其作為植物生長中所需的肥料；各系統中產生的各種廢水經過環境綜合系統回用水工程處理，可用于植物灌溉。通過這種從“源”—“匯”—“源”的縱向閉合來實現資源的永續利用。產業生態學要求從產品設計開始，就必須考慮產品使用期結束后的處置和再循環問題。因此，廢棄物處置和產品的設計、生產一樣重要，并且具有特殊的生態經濟意義，它既是物質生命周期的最終環節，也是鏈接上下兩個循環周期以及縱向閉合與橫向耦合、協同共生與內外和諧的關鍵環節。
5．4構建集團副產物co2利用產業鏈
循環經濟要求構建原材料、產品、副產品以及廢物的循環工業鏈，實現物質的最優化循環和利用。循環工業鏈的設計是生物質能產業鏈環向鏈中的重要組成部分，因此是值得我們探討的一個重要問題。縱觀金驕集團生物質能產業鏈網絡，我們發現在其生產過程中，排放的主要廢棄物就是co2，且以生物甲醇系統為最，每生產1噸生物甲醇就會產生0．1噸的co2。
實際上，co2在工業、農業、食品、醫藥、精細化工等領域應用廣泛，但結合本集團種植業與工業生產相結合的現狀，可考慮利用co2發展生態農業。具體做法是：收集各系統產生的co2氣體用于集團石油植物園溫室育苗過程，以達到減少溫室氣體排放的目的。與此同時，還可利用集團中各系統產生的余熱來維持溫室溫度。
另外，該集團正在開發藻類生產生物柴油技術，并在石油植物園中培育高產量藻類品種，而藻類在其生長過程中同樣離不開co2，因此在集團內部就可以將co2消化掉。利用co2氣體構建的生態產業鏈可以表示為：co2氣體—種植業—三大產品系統；co2氣體—藻類培育—生物柴油。因此，co2產業鏈的構建使得集團生物質能產業鏈的耦合程度更加復雜化，生物質能產業鏈網絡更加完善，具體見圖11。
綜上所述，在原有的生物質能產業鏈網絡結構基礎上，可延伸出褐煤—乙醇基燃料、生物甲醇—生物汽油—市場等縱向產業鏈；以及各系統廢水—環境綜合處理系統—石油植物園、生物甲醇系統—co2氣體—石油植物園、co2氣體—藻類培育—生物柴油系統等多條橫向耦合的產業鏈，形成了更加復雜的生物質能產業鏈網絡。
在該生物質能產業鏈網絡中，其價值鏈更長。循環經濟生產方式本身拉長了產業鏈，深化了資源價值的開發。在該結構中，廢棄的副產品被回收、處理、加工，因此增加了生產環節，價值鏈相應得到延伸，用同樣的資源卻創造出了更大的價值。
6總結
通過對金驕集團生物質能產業鏈的分析，我們得出以下結論：
（1） 生物質能產業鏈是借助于高新科技將“生態工業系統”與“自然生態系統”耦合而形成一種資源循環利用型產業鏈，以此發揮該產業在經濟部門中的靜脈作用。生物質能產業鏈的培育要充分發揮產業集成技術與循環經濟技術的優勢。
（2） 生物質能產品企業的核心技術是提高生物質能產業的生產效率和經濟效益的關鍵因素。金驕集團應進一步加大對生物質能技術的開發力度，使其成為產業鏈中在技術創新、專利、標準、品牌等方面具有競爭優勢的核心企業，以其良好的發展前景吸引更多的生物質能產品的消費者。
（3） 我們通過探討各產業之間“鏈”的鏈接結構以及特性，找到產業鏈上生態經濟形成的原因，并據此進一步提出完善集團生態產業鏈網絡內部的“物質流”和“能量流”的建議，以實現整個集團產業鏈網絡的和諧健康發展。
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生物質能的特性范文2
關鍵詞: 生物質；鍋爐；調試；運行
Abstract: Biomass energy is the main renewable energy. Analysis of the present situation of research on biomass power generation, commissioning and operation of straw biomass power plant boiler of Linyi country, analyzed the boiler ignition conditions, boiler load control method, boiler pressure control method, steam pressure control method and the stop of the boilers method; discusses the differences between design parameters and actual operation situation, summed up the technological transformation and optimization commissioning process. Key words: biomass boiler; commissioning; operation;
中圖分類號：TK223.7文獻標識碼：A文章編號：
前言
我國能源結構以煤炭為主,煤炭所占比重達70 %左右。燃煤電廠要消耗大量不可再生能源,同時造成了嚴重大氣污染。為保證我國經濟持續、健康、快速、協調發展,必須大力發展可再生能源和提高能源用率。目前對可再生能源的大規模開發利用主要為風能、太陽能和生物質能。
生物質是指有機物中除化石燃料外的所有來源于動、植物能再生的物質。生物質能則是指直接或間接地通過綠色植物的光合作用,把太陽能轉化為化學能后固定和貯藏在生物體內的能量。生物質包括林木廢棄物(木塊、木片、木屑、樹枝等) 、農業廢棄物、水生植物、油料植物、有機物加工廢料、人畜糞便及城市生活垃圾等。在歐洲,尤其是北歐的一些國家利用秸稈發電已經有10 余年的歷史。世界上第1 座生物質秸稈發電廠于1988 年在丹麥投產( Haslev ,5MW) ,如今丹麥已建成100 多家秸稈發電廠,秸稈發電量占該國總發電量的24 %。目前,世界上最大的秸稈發電廠是位于英國坎貝斯的Elyan 生物質能發電廠,裝機容量為38 MW。生物質焚燒發電國際上技術比較成熟的為丹麥BWE公司。
目前,生物質能源的研究與開發已成為世界各國政府和科學家研究的諸多熱門課題之一。將生物質能轉化為高品位能源在國外已具有相當可觀的規模,以美國、瑞典和奧地利三國為例,用生物質能轉化為其他能已分別占該國一次能源消費量的4 % ,16 %和10 % ,在美國,生物質發電的總裝機容量已超過10000兆瓦,單機容量達10～25 兆瓦 。自1992 年世界環境與發展大會后,歐美國家開始大力發展生物質能。歐盟規劃2010 年可再生能源比例達12 %,每年可替代2000 萬t石油,其中成本較低的生物質能約占80 %。美國1999 年明確提出規劃到2010 年生物制品及生物質能的產量將為當時水平的3 倍,生物質能比達10 %。由此可見,生物質能在一些發達國家應用較為廣泛 。我國利用此項技術大力發展的公司為國能生物發電有限公司,其他如中國節能投資公司,江蘇國信集團公司等也正尋求此類技術大力發展生物發電。中央企業“優質服務年”中,國家電網公司在向社會公開承諾的八項優質服務中,明確提出將向社會輸送10. 6 億kWh 綠色電力。為實現承諾,國能生物發電有限公司正全力推進生物質發電項目開工投產步伐。目前,公司已有30個項目并網發電,10幾個生物質發電項目得到核準或在建。
國能臨沂生物發電有限公司是國能生物發電集團的第三代生物發電機組的樣板示范工程。本文針對該廠生物質鍋爐,進行了鍋爐運行特性研究。
1 鍋爐設備簡介
國能臨沂生物發電機組#1鍋爐是采用丹麥BWE公司生物質直燃技術。 130t/h（YG-130/9.2-T2）振動爐排高溫高壓蒸汽鍋爐，為自然循環、單汽包、單爐膛、平衡通風、室內布置、固態排渣、全鋼構架、底部支撐結構型鍋爐。
本鍋爐設計燃料為枝椏、樹皮、木屑、木片灰色秸稈，輔助燃料為小麥秸稈、玉米秸稈、棉花秸桿等。采用前墻拋料形式給料，配有點火油系統。生物質燃料含有包括氯化物在內的多種鹽，燃燒產生的煙氣具有很強的腐蝕性。因此，在高溫受熱面的管系采用特殊的材料與結構，以及有效的除灰措施，防止腐蝕和大量渣層的產生。
表1 鍋爐主要參數
表2燃料特性
鍋爐燃燒設備與煤粉爐有較大的區別,它是由秸稈給料機、爐膛、水冷振動爐排、一、二次風管、拋料風管等設備組成。本鍋爐采用水冷振動爐排加爐前氣力給料的燃燒方式。鍋爐汽水系統采用自然循環，爐膛外集中下降管結構。該鍋爐采用“M”型布置，爐膛和過熱器通道采用全封閉的膜式壁結構，保證鍋爐的嚴密性能。過熱蒸汽采用四級加熱，三級噴水減溫的方式，使過熱蒸汽溫度有很大的調節裕量。尾部豎井布置兩級省煤器，一級高壓煙氣冷卻器和三級低壓煙氣冷卻器。空氣預熱器布置在煙道以外，采用水作為媒介的加熱方式，有效避免了尾部煙道的低溫腐蝕。經過煙氣冷卻器的煙氣和飛灰，由引風機吸入布袋除塵器凈化，最后經煙囪排入大氣。
生物質能的特性范文3
【關鍵詞】：生物質發電；現狀；問題；發展前景
[ Abstract ]: This article on biomass power generation in China development situation analysis research, and summarizes the main characteristics of biomass power generation, and then on the biomass power generation development prospect are summarized, on China's biomass power generation application prospect, in order to promote biomass power generation can be based on reality, toward the goal of further development.
[ Key words ]: biomass power generation; current situation; problem; development prospect
中圖分類號：TM6文獻標識碼： A 文章編號：
一．生物質能概況
所謂的生物質能，是指把生物質作為載體的一種能量，是太陽能通過化學能的形式，把能量儲存在生物質中的一種形式。生物質能由綠色的植物的光合作用所產生的，它屬于一種無窮無盡的能源資源，能夠取之不盡，同時，它也是屬于太陽能的一種表現形式。在世界能源排名中，生物質能排在石油、煤炭、天然氣之后，處在世界能源消費總量的前四位，它的存在與人類的生活息息相關。生物質能有一個很明顯的特點，就是所產生的污染少、種類繁多、能夠再生、分布全國各地，并且儲藏量非常豐富等等。生物質能的再生能力很強，它的年產量達到消耗總量的十倍之多。隨著我國農業林業的發展，生物質能將產生越來越多的能量。不僅如此，生物質能所包含的氮、硫等含量比石油、煤炭等的含量低，在進行燃燒的時候，對于溫室氣體的排量非常少，因此，能夠對溫室效應起到減緩的作用。
生物質能主要是以林業、農業、工業的廢棄物，甚至是城市的垃圾作為原材料，通過氣化或者直接燃燒的形式進行發電。主要體現在以下兩點：第一，在國家對能源結構進行調整時，它順應了調整要求。這些年來，隨著社會的發展，國內外自然能源越來越緊張，電力供應方面出現不足，在以往的發電形式上，是以傳統的石能源進行發電，隨著能源的緊張，石能源發電已經出現了原材料的欠缺，因此，通過可再生能源進行發電，是社會發展的需求，同時為我國的能源結構的調整指明了正確的方向，生物質能的開發以及利用，引起了大家廣泛的關注，因此，生物質能的發電行業由此誕生了。隨著社會的發展，生物質能的發電越來越受到重視，并且有著重要的作用。在眾多的再生能源中，利用生物質能進行發電，不僅可靠性高，而且質量可靠，并且對殘存物還可以進行充分利用，可以當做農田的肥料來使用，因此，生物質能發電有著很高的經濟效益。第二，以生物質能進行發電，順應了建設社會主義新農村的需求。生物質能在發電過程中，也是把生物秸稈變廢為寶的一個過程，不僅使農民的收入增加，并且給農民創造了就業的機會，對農村的生態環境、建立農村可持續能源系統提供了保障。因此，使用生物質能，不僅可以避免農作物焚燒或者丟棄所造成的水污染、環境污染，并且埋下交通以及火災隱患，并且生物質能在發電過程中，所排放出來的二氧化碳經過植物的再生長，可以重新回歸土壤，給土壤提供養分。
二．生物質發電發展現狀
1.生物質能的行業分布
在區域分布上，生物質能的分布有著明顯的特征，而這些特征的體現，主要受兩方面的影響，第一，是由生物質能的生產特性造成的；第二，則是資源因素造成的。生物質能主要分布最廣的屬于我國的華東地區，到2009年，華東地區的裝機容量占全國的50%；排在第二位的是中南地區，裝機容量占我國的22%；接下來就是東北地區，裝機容量占16%，而華北地區則占9%，西北以及西南地區的裝機容量則占3%左右。而對生物質能的投資，我國則重點放在華東地區，可以說，華東地區的投資額占全國的50%以上，接下來才是中南地區，投資總額占全國的22%。根據已經投資生產的生物質能的發電情況來分析，生物質能的發電廠主要也是集中在華東地區，特別在山東和江蘇兩個省份，這兩個省已經投產的生物質能電廠的數量占到了23%和20%。
2.生物質發電投資規模
我國從2005年開始，經過國家發改委的批準，就已經有了幾個發電示范項目，這幾個發電示范項目是國能單縣、國信如東以及河北晉州。并且，在國家相關能源法等政策的支持下，生物質直燃發電開始走出了前進的一步，在裝機容量上有逐年上升的趨勢。有關資料表明，到2011年，我國生物質發電項目就達到了幾百個之多，裝機規模也由2010年的5500兆瓦增加到6700兆瓦，并且已經有了將近70個生物質發電項目能夠實現并網發電，從2006年至2011年，生物質的發電投資總額也由原來的170億元增加到692億元。
三．生物質發電存在問題及解決措施
我國的生物質發電雖然有著很大的資源，各項產業、產品也都取得了一定的發展，不過由于對再生資源認識以及研究上的不足，導致資源利用率低下，生產規?？s小。這些問題主要體現在（1）缺乏先進的設備和技術；（2）發電運營成本較高；（3）由于生物質發電主要以秸稈燃料為主，但秸稈在采購、運輸及儲存方面存在困難。等等這些問題的出現，阻礙了生物質發電產業的發展。那么，要使這些問題得到解決，可以從以下幾個方面采取措施：（1）對生物質發電等可再生資源進行廣泛的宣傳，使勞動人民對再生資源有進一步的了解，從行動上進行支持；（2）要出臺相關的政策法規，對生物質發電進行政策上的扶持；（3）借鑒國外的先進水平，使我國生物質發電的各項技術水平得到提高；（4）對再生能源建立相關的管理體系，并且構建布局合理、規范的市場；（5）做好示范點，并把這些示范點進行布局，然后做好推廣的工作。
四．生物質發電的發展前景
社會的發展，促使我國的林業、農業的發展受到了重視，并取得了很大的發展，我國對于各種各樣的速生能源植物以及能源作物進行了研究開發，而由于生物質能的產量和種類繁多，等待開發的前景非常廣闊，因此受到了人們的重視。
對于生物質發電的發展前景，我國在關于再生能源的長期規劃書中已經提出，再過幾年，我國的生物質發電的裝機容量，將達到三萬兆瓦左右。我國出臺的有關政策表明，未來我國的能源發展方向將是往低碳方向發展，我國能源政策的主要方向則是低碳經濟方向，我國對于能源政策的結構調整，則主要體現在電力結構的調整上，在未來的發展方向上，我國仍是以生物質能發電為主，如此，不僅可以使生物質發電企業有盈利的空間，從而也更加說明一點，就是我國的生物質發電的行業有著廣闊的發展前景。
不過，有一點需要說明的是，雖然我國把生物質發電作為重點支持和鼓勵的產業，不過由于生物質發電在我國發展時間不長，尚缺乏統一的管理、規劃，于是，難免出現發電成本不好控制、燃料供應不夠及時等問題，這些問題的出現，使得我國的生物質發電的發展受到了限制。因此，為了促使生物質發電能夠順利發展，有關部門頒布了關于生物質發電項目的建設管理，這個建設管理對生物質發電的選址、規劃、核準管理以及建設規模等幾個方面做出了具體要求。如此，既可避免對生物質燃料產生收購競爭，又能避免發生重復建設，使得生物質能發電有了政策上的保證。
那么，對于生物質發電，怎樣才能使發電新模式得以改變，以實現更大的社會效益以及經濟效益呢，這也正是這個行業所關注的重點問題。為了使這一問題得到解決，我國的生物質發電企業加大了科研的投資力度，努力研制出生物質發電設備，并且這發電設備能夠符合我國國情。于是，有關科研研究所對稻殼、秸稈等一些生物質進行了試燒實驗，并進行分析，并且取得了一定的進展，研制并掌握了循環流化床鍋爐燃燒技術，且這項技術擁有自主知識產權。而在去年，我國建立了國家工程實驗室，對生物質發電進行科學研究。在這些科研機構的認真研究下，使得生物質發電的產業發展與基礎研究成果可以進行很好的銜接，科研機構的介入，為行業提供了科研技術，使得生物質發電行業有了技術保障，而這份技術保障，對于我國可再生能源工業降低能耗水平、進行可持續的發展奠定了基礎。
五．結束語：
總而言之，根據以上對生物質發電進行的詳細分析，可以看出我國的生物質發電產業有著很大的潛力，在未來的發展道路上，有我國政府的扶持，有先進的科研技術做后盾，必能促使我國的生物質行業迅猛發展，并以穩健的步伐朝著健康的道路前進。
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生物質能的特性范文4
生物能源既是可再生能源又是綠色能源，生物質能產業的發展與能源植物的開發利用緊密相關[2-3]。我國人口眾多、總耕地面積僅1.2億hm2的現狀，使得生物質能源不可能依靠占用耕地生產來解決原料問題。中國工程院院士王濤指出：我國生物質液體燃料的前途在林業，如何充分利用森林能源，是解決我國生物質能源產業發展瓶頸的關鍵問題[4-5]。林業生物質能源作為國家替代能源發展戰略的重要組成部分，資源潛力大，不與人爭糧，不與糧爭地，在實現產業與生態共贏的同時，可有效增加農民收入，減少溫室氣體排放。我國有逾4 000萬hm2的宜林荒山、荒地可用于培育能源林，有近1億hm2的鹽堿地、沙地以及礦山、油田復墾地等可用于發展能源林。隨著國際社會對溫室氣體減排聯合行動《京都議定書》的實施，大力開發生物質資源，對于改善我國能源結構、提高可再生清潔能源在能源消費總量的比例具有十分重要的意義。
1河南省發展生物質能源林的優勢
1.1符合國家的政策導向
林業作為我國生物能源發展戰略中的重要行業，又將迎來新的發展機遇。按照國家林業局編制的《全國能源林建設規劃》，“十一五”期間，我國要建設能源林示范基地逾66.67萬hm2；到2020年，能源林面積達到1 333.33萬hm2，可以提供逾600萬t生物柴油，滿足逾1 100萬kW裝機容量發電廠的燃料需求。近期，國家林業局又部署開展《全國林業生物質能源發展規劃（2011—2020年）》的編制工作，以充分發揮林業在調整能源消費結構、保護生態環境、推行節能減排中的積極作用。河南省把能源林的發展作為“十二五”林業工作的重要內容，完全符合國家的政策導向。
1.2林業生物質能源樹種資源豐富
木質能源是燃性最強的固體燃料之一，其熱值比其他生物質能高，據中國科學院能源研究所測定，木材熱值為18 418 kJ/kg，秸稈熱值為15 488 kJ/kg，牛糞熱值為15 070 kJ/kg[6]。按木質能源林生產要求，理想的木質能源樹種應具有生存能力強、生長快、生物量高、萌芽更新能力強、可短輪伐作業、單位體積熱值高、燃燒時無味無毒、易干燥、易燃燒等特性[7-8]。據報道，我國有70多種熱值較高的木質能源樹種。河南省主要木質能源樹種有柳樹、楊樹、刺槐、櫟類、榿木、竹類、馬尾松、紫穗槐等喬木或灌木樹種，這些樹種大部分栽培技術比較成熟，大多是河南省主要造林樹種，有一定的種植規模。河南省主要的油料能源樹種有油茶、油桐、烏桕、黃連木、核桃等，重點分布于豫西伏牛山區及豫南大別山區，資源比較豐富。
1.3林業生物質能源林發展空間廣闊
河南省生物質能源林的發展主要方向：一是對現有林進行科學培育；二是利用無林地或疏林地重新造林。通過對現有林的培育，可為能源林的發展提供廣闊空間。河南省現有林地中，用材林面積87.73萬hm2，經濟林面積70.80萬hm2，竹林面積1.78萬hm2，薪炭林面積5.97萬hm2。其中竹林和薪炭林都是很好的能源林，只需開展技術性培育就能達到很好的效果；經濟林在改造過程中可以兼顧發展油料能源林；用材林間伐過程中可兼顧發展木質能源林。河南省大面積的無林地和疏林地為能源林發展提供了可能。根據河南省林業廳2005年的森林資源現狀信息，當時全省無林地面積78.54萬hm2，占林業用地面積的17.21%，其中宜林荒山荒地面積72.25萬hm2、采伐跡地面積3.55萬hm2、火燒跡地面積0.32萬hm2、宜林沙荒地面積2.42萬hm2；疏林地面積9.03萬hm2，占林業用地面積1.98%。近年來，通過造林綠化和實施林業生態工程，無林地和疏林地面積雖有所減少，但還有很大的可利用空間。
1.4林業生物質能源林培育基礎較好
河南省生物質能源林發展不僅有較好的人工培育基礎，而且有較厚實的科研基礎。油料能源林方面，科研部門開展油茶、油桐、核桃的豐產栽培技術研究較早，成果較多，人工栽培歷史較長。據初步調查，河南省現有油茶面積約1.7萬hm2，純林比重較小，集約化程度較高；混交林比重較大，多為粗放經營。油桐在大別山區多與茶葉混交栽培，集約化程度較高。核桃是豫西山區的主要油料干果樹種，林業部門開展研究早，山區生產基礎好。烏桕在20世紀80—90年代開展過資源清查和豐產栽培技術研究，人工林較多，但因加工等環節沒有跟上，現在純林較少，丘陵山區散生分布較多。黃連木主要為散生狀態，也有小片集中分布，品種有待查清。木質能源林方面，柳樹、楊樹、刺槐、櫟類（如麻櫟、板栗、栓皮櫟、青岡等）、榿木、竹類（毛竹、桂竹、淡竹、剛竹、哺雞竹等）、紫穗槐、馬尾松等重點樹種在河南省都有研究和栽培基礎。特別是楊樹、刺槐、竹子均有大面積栽培，紫穗槐廣泛用于水土保持灌木林建設，櫟類是河南省丘陵山區重點造林樹種。此外，20世紀80年代，全省林業部門還開展了大規模的樹木引種工作，還參加了全國薪炭林科技攻關項目，在丘陵山區建立了多個薪炭林試驗點，在優良樹種選育、栽培技術、綜合效益、開發利用等方面取得了一些成果，為進一步開展能源林研究奠定了良好基礎。
2存在的問題
雖然發展生物質能源林前景好，河南省各地發展的熱情也很高，但制約能源林發展的一些問題也不容忽視，歸納起來主要有以下3個方面。
2.1資源不清，缺乏生物質能源林中長期發展規劃
截至目前，河南省還沒有開展專門的能源林資源清查工作，現有的數據主要來源于全省森林資源清查結果，在資源分類和調查方法上都不全面，不能準確反映能源林樹種資源分布區域、現有面積或數量、現有林分或林分生長情況以及可用于培育能源林的荒山荒地面積等真實情況。
2.2優質能源樹種的選育和高效培育工作滯后
目前，河南省生物能源樹種不少，但優良品種不多。就油料能源林而言，在全國油茶產區中，唯獨河南省沒有自己的優良品種。烏桕、油桐雖開展過種質資源調查，但沒有進行系統的良種選育，也沒有通過審定或認定的良種。黃連木資源尚不清楚。就木質能源林來說，近年來，對楊樹、刺槐的良種選育及豐產栽培研究成果較多；20世紀80年代開展過馬尾松薪炭林研究。總之，河南省優質生物質能源樹種選育和高效培育工作滯后，不能滿足產業發展的需要。
2.3現有生物質能源林利用率低
油料能源林大多采用傳統土法進行生產，加工剩余物基本廢棄不用。木質能源林大多采用直接燃燒，熱能利用率低。
3對策
3.1依據國家政策及河南省實際，制定生物質能源林中長期發展規劃
把生物質能源林的發展納入林業“十二五”規劃及生態省建設規劃。先要摸清家底，實事求是，做好基礎工作，立足長遠發展。制定目標要切實可行，不與別的省份攀比，不盲目跟風。各項目標要落實到田間地頭、科研院所，不能以規劃落實規劃。
3.2以鄉土生物質能源樹種為基礎，加強良種選育、豐產培育及加工利用技術研究
產業要發展，資源是基礎，良種是關鍵。由于林木生物質能源是新興行業，應持審慎發展的態度。在沒有掌握培育技術的情況下，不宜大量無序發展。近年來，河南省林業部門相繼開展了麻瘋樹、光皮樹、文冠果等能源樹種的引種試驗研究，但效果均不理想。按照我國能源林發展區域規劃，河南省重點發展的樹種是黃連木。據調查，黃連木大部分是雌雄異株，由于雄花和雌花花期不一致，因此產量不穩定，病蟲害也較嚴重。因此，加強黃連木良種選育及豐產培育技術研究是當前的首要工作。應積極與相關省份的研究部門開展合作，盡快解決區域性的技術問題，指導生產，提高效益。
3.3培植引進龍頭企業，以需求帶動投資，以投資促進生產
企業生產需要有穩定的原料基地作保障，從現行的林業企業發展模式看，許多企業在投產之前，都會在項目投資區建設一定規模的原料林，進而帶動當地群眾的造林積極性。因此，市場需求的引領往往比政府的政策引導更有效。
3.4大力培育生物質能源林，注意多林種統籌協調發展
河南省過去發展林地主要用作生態林、用材林、防護林，形成了配套的經營管理技術，單一的能源林較少，因此現在單純地提倡能源林是行不通的。林地主要的任務還是保護生態，經營林地主要是為了發揮其多功能、多效益，這意味著能源林的栽培技術也不相同，而且能源林不能是純林，必須是混交林。除保護生態外，能源林不僅能夠提供人們所需要的生物質燃料原材料，還具有生產肥料等功能。要防止因發展能源林而出現生態不穩定的問題[2]。因此，營造生物質能源林時不要大面積營造，要盡量保持植林區域原有的生態系統，因地制宜，統籌發展。
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生物質能的特性范文5
文冠果生物學特性：屬落葉小喬木或大灌木，成樹通常1.5－2.5米高，冠幅1.5米左右。自然分布于陜、甘、寧、晉、冀、黑、內蒙等地，株型優美，枝條柔軟舒展，花葉俱佳，花序大，春天白花，花期約20天，具可觀賞價值。其種子卵型，直徑4、5－5.6厘米，種仁直徑1.3厘米，含量達50％，含油量達70％，食用味美，具藥效功能，能預防“三高”血管硬化等癥，尤其可制作油、化妝品等工業原料。目前，果實提取柴油已獲得成功，可作為生物質能源材料，是國家大力支持和可持續發展的一項朝陽產業。
文冠果生態學特生：植株根系發達，萌孽性強，生長快，喜光耐半陰。對土壤適應性強，耐貧瘠和鹽堿，撂荒地、沙土地、黏土地、黃土地等惡劣土地上能生長，抗嚴寒力強，一般耐－41度低溫，哈爾濱市地區可比較安全越冬，在降水小于150毫米地處也可生長，耐旱性很強。
我局于2007年春季接收哈市林業局調來二年生的文冠果苗木五萬株，積極組織進行栽培技術試驗工作，共計營造文冠果生物質能源林林600畝，分八塊地進行跟蹤觀察。
1必須把握的幾項關鍵栽培技術
1.1苗木的準備和栽植
準備2年生的出圃苗木，苗高在30－60厘米，地徑1.0厘米為宜，此苗木根系特別發達，在栽植前必須進行修剪根部：將過長的主根剪留約10厘米，側根留約5厘米即可，以防栽植時不窩根、不露根。栽植方法按常規造林要求即可，栽植規格3×3或3×4米。
1.2造林栽培的組織和落實
為了提高栽培苗木的成活率和保存率，將這些苗木組織落實到兩個林場七個承包戶簽訂合同進行股份制承包造林，實行甲方無嘗投入苗木，乙方個人投入勞力并進行撫育和管護。栽植時技術人員進行現場技術指導。
1.3提高栽培成活率和保存率的技術保障措施
栽植時積極推廣使用保水劑，并現場進行技術指導和現場監督使用，除低洼濕澇地不能使用外，其他地塊皆宜使用，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。按上述苗木準備進行根部修剪，并在栽植的前1－2天用水浸泡根部。提高保存率的措施。俗話說“三分造七分管”，栽植完畢后重點是在于田間管理。首先落實管護責任，具體按照實行股份承包責任制，將責、權、利三者有機地統一起來作為基礎。第二采取有效的田間管理措施：經過實驗，在栽植后三年內進行林、糧兼作，將樹行中間種植大豆，這樣即提高地力增加土壤中的“氮”含量，又增加經濟收入，同時強化了田間管理，更有效地提高了保存率。
2幾點必須注意技術管理事項
除了按常規造林技術要求和上述必須把握的幾點外，必須強調以下幾方面注意事項：注意苗木起苗、打包、運輸、假植、栽植，這五項工作程序中，必須做到“五不離水”。
根據文冠果的生態學特性，一般情況下能耐－41度低溫，是指生長狀態比較良好的植株，不受凍害。而根據三年栽培實驗跟蹤觀察來看，苗木當年主生長枝(包括生長點)，在寒冷的年份易受凍害，翌年出現死亡干枯現象。所以，必須采取有效措施防止凍害的發生：針對凍害現象查找原由，一般是由苗木木質化不足引起的，所以必須進行測土配方，適時適量施用鉀肥，在5月上旬按照要求計量施肥一次，促進木質化。
生物質能的特性范文6
關鍵詞:江華縣;野生黃連木;保護資源
中圖分類號:S727.4 文獻標識碼:A 文章編號:1674-0432(2010)-07-0124-2
1 江華縣野生黃連木分布情況
江華縣沱江鎮小水洞村黃連木生長在約100余畝的石山上,胸徑50cm以上的植株有15株,胸徑30cm以上的植株約50株,最大株胸徑112.1cm,胸圍徑352cm,高15m,堪稱黃連木王,野生狀態,長勢良好,證實野生黃連木在江華有集中連片分布。江華縣專門組織技術人員對全縣石山樹種進行了調查,調查結果顯示江華縣野生黃連木主要集中在各村組的后龍山、荒山、石灰巖山地,其中在后龍山的一般集中連片,大面積分布的有十多處。
2 黃連木分布廣,適應性強
2.1 黃連木
漆樹科黃連木屬,落葉喬木,因其木材色黃而味苦,故名“黃連木”或“黃連樹。在《辭?！分蟹Q楷木,辭海記載:“相傳楷樹支干疏而不曲,因以形容剛直。”“楷?！币辉~據說由此而出?！吨参锩麑崍D考》云:“黃連木,江西、湖廣多有之。大可合抱,高數丈,葉似椿而小,春時新芽微紅黃色,人競采其腌食,曝以為飲,味苦回甘如橄欖,暑天可清熱生津?！?/p>
2.2 生物學特性
雌雄異株落葉喬木,樹高可達20多米,最高可達高達30m,胸徑2m,樹冠近圓球型,通常為偶數羽狀復葉,葉片披針形或卵狀披針形?；▎涡?先葉開放,多數雌雄異株,花期3-4月,果實銅綠色,9-10月成熟,紅色為空粒種,果實呈卵球形,直徑約5mm,形狀與花椒極為相似。成年樹樹皮為黑褐色。
2.3 分布廣
原產我國,分布很廣,北自河北、山東,南至廣東、廣西,東到臺灣,西南至四川、云南,常散生于低山丘陵及平原,其中以河北、河南、山西、陜西等省最多。垂直分布一般在海拔2000m以下,其中以400-700m最多,河北在海拔600m以下,河南在海拔800m以下,湖南、湖北見于海拔1000m以下,貴州可達海拔1500m,云南可分布到2700m。
2.4 適應性和抗逆抗病性強
黃連木喜光,不耐嚴寒,主根發達,萌芽力強,抗風力強,對土壤要求不嚴,耐干旱瘠薄,對土壤酸堿度適應范圍較廣,在酸性、中性、微堿性土壤上均能生長,因此,黃連木適應性強,對立地條件要求不嚴,在干旱瘠薄的石灰巖山地生長良好。對二氧化硫和煙的抗性較強,據觀察距二氧化硫源300-400m的大樹不受害,抗煙力屬Ⅱ級,抗病力極強。
2.5 壽命長,產量高
黃連木胸徑15cm時,株年產果100-150斤,胸徑30cm時,年產果200-300斤。盛果期可達百年以上。壽命長可達300年以上。據《云南名樹古木》記載,蘭坪縣石登鄉仁甸河村一棵黃連木高23m,胸徑320cm,樹齡高達1500年,被當地群眾視為“神樹”“龍樹”。
3 黃連木用途廣,綜合價值高
3.1 含油率高
我國現已查明的油料植物(種子植物)種類為151科697屬1554種,其中種子含油量在40%以上的植物為154個種。黃連木種子含油率42.5%,種仁含油率56.7%,出油率為22-30%;果殼含油率3.28%。較高的含油率決定了黃連木是一種極具開發前景的生物柴油樹種。種子油可作食用油、油,或制肥皂。鮮葉和枝可提取芳香油。
3.2 用途廣泛
黃連木葉芽、樹皮、莖、葉,均可入藥,其性味微苦,具有清熱解毒、去暑止渴的功效,主治痢疾、暑熱口渴、舌爛口糜、咽。喉腫痛、濕瘡、漆瘡等疾病。其木材為黃色,堅固致密,是雕刻、裝修的優質材料;樹皮、葉、果,分別含鞣質4.2%、10.8%、5.4%,可提制栲膠;果和葉還可制作黑色染料。根、枝、皮可制成生物農藥;嫩葉有香味,可制成茶葉。嫩葉、嫩芽和雄花序是上等綠色蔬菜,清香、脆嫩,鮮美可口,炒、煎、蒸、炸、腌、涼拌、作湯均可。黃連木木材質地堅硬,紋理細致,可供建筑、農具、家具和雕刻等用材。黃連木油還可合成植物油聚醚多元醇。利用可再生天然油類合成植物油聚醚多元醇,可廣泛應用于汽車、家具、墊褥和保溫材料等領域。
3.3 觀賞價值高,是優良的園林綠化樹種
黃連木樹冠渾圓,枝葉繁茂而秀麗。早春嫩葉紅色,入秋葉又變成深紅色或橙紅色,紅葉滿樹,全身香氣四溢,是點綴庭院、山頭、亭旁、游道分岔處、草坪中心的好樹種,也是游道兩旁對植、營造片林背景的首選樹種。雄花序淡綠色,雌花序紫紅色,也極為美觀,宜做庭蔭樹、行道樹及山林風景樹,也常作“四旁”綠化及低山區造林樹種。在園林中植于草坪、坡地、山谷或于山石、亭閣之旁配植無不相宜?？膳c槭類、楓香等混植,構成大片秋色紅葉林,效果很好。湖南省湘西州現有的幾千株黃連木古樹,大多數長在房前屋后,十分美觀。
3.4 優質木材
黃連木木材致密堅實,紋理細密,可供制家具、農具、手杖等,也可作為雕刻、鑲嵌等的精細木工用材。
4 大力發展黃連木能源林時機成熟
隨著化石能源危機的加劇,開發清潔可再生的生物質能源成了世界各國的戰略舉措。木本生物質能源是未來最有希望的生物質能源之一。專家認為,生物能源將成為未來可持續能源的重要部分,到2015年,全球總能耗將有40%來自生物能源?，F代科學根據植物的功能,重新劃分出一個植物類別:能源植物。目前,大多數能源植物尚處于野生或半野生狀態。人類正在研究應用遺傳改良、人工栽培或先進的生物質能轉換技術等,以提高利用生物能源的效率,生產出各種清潔燃料,從而替代煤炭、石油和天然氣等石化燃料,保護國家能源資源,減輕能源消費給環境造成的污染。目前,世界上許多國家都開始開展能源植物或石油植物的研究,并通過引種栽培,建立新的能源基地,如“石油植物園”、“能源農場”等,滿足對能源結構調整和生物質能源的需要。開發木本生物質能源,對于優化我國能源結構,減少對石化燃料的依賴,緩解人類所面臨的資源、能源壓力等具有重要意義。
4.1 黃連木油非常適合生產生物柴油
近年來隨著生物柴油技術的發展,實驗發現,用中國黃連木種子生產的生物柴油碳鏈長度集中在(C17-C19)之間,理化性質與普通柴油非常接近,因此,黃連木油脂非常適合生產生物柴油。2.5噸黃連木種子可以生產1噸生物柴油。這決定了其在發展生物柴油中的重要地位。
黃連木是一種極具開發前景的木本生物質能源樹種。黃連木在出油率、轉化率、生物柴油品質、地域分布、適應性、經濟收益期等方面有著其它樹種不可替代的綜合優勢。
4.2 黃連木油轉化生物柴油技術成熟
黃連木油轉化生物柴油技術是目前國內唯一一個通過了國家鑒定[國經貿鑒字(2002)046號]的木本生物質柴油生產技術。黃連木生物柴油的理化指標達到美國生物質燃料油以及中國輕質燃料油標準。各地正在陸續建設黃連木生物柴油加工廠,這為大面積發展黃連木能源林解決了后顧之憂。
4.3 國家法律法規及政策支持
國家、各省都出臺了鼓勵大力種植和發展生物質能源的法律法規和優惠政策,中央每年都分配給適宜發展生物質能源的省市具體的種植指標,要求各省市盡快建立生物質能源基地。
湖南省林業廳原總工程師柏方敏于2007年9月6日在湖南省生物柴油原料林示范基地建設工作暨生物質能技術培訓班會議上作了《搶抓機遇 開拓林業新領域大力發展我省林業生物質能源》的講話,講話指出“國家林業局于2007年5月中旬在北京召開了生物柴油原料林示范基地建設工作會議,隨后下達了我省建設10萬畝生物能源林任務。會議的主要內容是認真貫徹國家林業局―中國石油一體化生物柴油原料林示范基地建設工作會議精神,開展林木生物質能知識專題講座和技術培訓,討論修改相關管理辦法和規定,研究部署生物柴油原料林示范基地建設相關工作。會議還將參觀油料能源林育種栽培基地和生物柴油實驗室現場,增強我們搞好項目實施的信心?！吨袊G色時報》2007年12月7日報道《國家林業局發出通知要求加快林業生物質能源基地建設》,要求各地抓住國家重視可再生能源發展的重要戰略機遇,采取措施,推進林業生物質能源發展。
4.4 黃連木適應性強,適宜大面積造林
我國人均耕地不到0.1hm2,以農產品為原料生產生物柴油不大可能。黃連木適應性強,栽植成活率高,可在荒山荒地和沙地發展,不與農爭地、不與民爭糧。栽植黃連木可謂“一舉三得”,既能緩解石油供給不足(提供生產原料),又能綠化荒山改善生態環境,還可增加農民收入。
4.5 黃連木生物能源林預期經濟收益高
黃連木栽植密度為3×4m,畝栽55株,豐產期年畝產種子量可達到2750kg,按目前的每2.5kg種子生產1kg生物柴油計, 每畝地每年可加工生產生物柴油1.1噸。黃連木結果壽命可達數百年,收益期也可達數百年。建設成的“綠色油田”、“生態油田”可在數百年內持續見效,取之不竭。
黃連木被認為是我國大面積規模發展首選的木本生物質能源樹種,它必將成為新世紀能源林發展的楷模。黃連木栽培具有極大的生態效益、社會效益和經濟效益。應該在保護現有黃連木資源的基礎上,共同努力去研究、開發黃連木資源,使之更好地服務于人類社會。
5 江華縣野生黃連木的保護和開發利用
5.1 劃定區域,保護好現有野生資源
黃連木屬于國家珍稀樹種,野生黃連木是寶貴的資源,有效地保護,有利于改善當地的生態環境和將來的開發利用。對連片生長和散生的優良黃連木,劃定保護區并掛珍貴野生植物保護牌,實行就地保護。
5.2 選種育種,培育優良品種
在省市專家的指導下,充分改造利用現有資源,加強品種選優工作,建立黃連木良種繁育基地,加速實現樹體矮化,達到速生、豐產目的。為江華縣及我省“三難地”綠化及生物能源基地提供優良苗木。
5.3 搶抓機遇建立生物能源林基地
把建立生物質能源基地列入江華縣林業“十二五”規劃。江華縣是個林區縣,九山半水半分田的土地格局。野生黃連木資源十分豐富,在全縣都有廣泛的分布,適宜種植黃連木的山地面積達30多萬畝。
江華縣緊緊抓住國家重視生物質能源的有利時機,把建立生物質能源基地列入了江華縣林業“十二五”規劃,使用具備優良性狀的本地及選育出的優良品種在30多萬畝廣闊的嶺西石灰巖山地和荒山上建立黃連木能源林基地,盡早形成“品種優選-苗木培育-基地建設-生產加工-上市銷售”一體化發展產業鏈,實行“公司+專家+農戶”的建設模式,走出一條適合江華林業發展的生物能源新路子。
總之,江華縣搶抓機遇,大力保護和研究開發利用生物質能源植物,盡快建立基地,對于林業的發展,林農的增收都具有極大的現實意義,“綠色能源”產業將會在江華縣產生巨大的生態、社會和經濟效益,對解決世界能源緊張也將會有很大的貢獻。
參考文獻
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