導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇生物燃料論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

中圖分類號：TS64 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（c）-0253-02

中國擁有豐富的生物制能源.據估計每年產生的可供開發的各種生物制資源達6.56億噸標準煤。[8]居世界能源消費總量第四位的生物質能源具有可再生性，存量豐富，可代替化石燃料，易長期儲存，含硫量低，灰分小，二氧化碳排放接近于零的特點。其供應安全可靠。

生物質致密成型技術是用機械加壓方法，將原來分散沒有一定形狀、密度低的生物質原料壓制成具有一定形狀密度較高的各種固體成型燃料的過程。研究說明，生物質成型燃料加工設備的性能好否，直接與生物質原料的壓縮特性如壓縮力、壓縮密度、壓縮量，一次粉碎的粒度，成型燃料的密度、生產率、能耗等因素有關。

1 成型原理

生物質原料由纖維構成，被粉碎后的生物質原料質地松散，受一定外部壓力后，顆粒經歷位置重新排列、顆粒機械變形和塑性流變等階段。開始時壓力較小，一部分粒子進入粒子間的空隙內，粒子間的相互位置不斷改變，當粒子間所有較大空隙都被能進入的粒子占據后，再增加壓力，只能靠粒子本身變形去充填其周圍的空隙。這時粒子在垂直于最大主應力平面上被延展，當粒子被延展到與相鄰的兩個粒子相互接觸時，再增加壓力，粒子就會相互結合。原來分散粒子被壓縮成型，其體積大幅度減小，密度顯著增大。因非彈性或粘彈性的纖維分子之間的相互纏繞和咬合，外部壓力解除后不恢復原來的結構形狀。

2 含水量研究

林維紀等的實驗研究表明，木質素含量因原料不同有所差異，但生物質致密成型的適宜含水量則近似相同。

樊峰鳴[9]以玉米秸稈、大豆秸稈為原料，采用改進型生物質秸稈成型機，就大粒徑秸稈粒度、含水率等對成型密度、抗水性影響因素進行了研究.結果發現，原料含水率在8%～15%時均很容易壓縮成型，在12%左右成型效果最好。[1]

回彩娟[2]以鋸末和小刨花為原料，認為鋸末和小刨花含水率在15%左右得到的壓塊密度最大，成型效果最好，常溫高壓致密成型允許原料最大含水率為22%左右，原料經室內自然風干后達到的含水率可達成型加工要求且成型效果較好。

李美華[10]以鋸末和小刨花為原料，在主缸壓力不同的情況下，對多個含水率原料進行致密成型試驗，認為在生物質致成型時，使含水率最好控制在5%～15%左右，最高不超過20%，此種狀態下成型率，壓塊密度，成型效率，表面光潔度等指標均較為理想。

郭康權，趙東[11]等曾做過相應模型，解釋含水量對成型的影響，當含水率過低時，粒子沒有充分延展，與四周粒子結合不緊密，不達到成型條件，當含水率過高時，粒子在垂直于最大的主應力方向上充分延展，粒子間能夠嚙合但由于原料中水分過多，被擠出后分布于粒子層之間，使層間不能緊密貼合，也不成型。

張百良[9]等認為，熱壓成型中含水量過高會影響熱量傳遞，并增大物料與模子的摩擦力，在高溫時由于蒸汽量大，會發生氣堵或放炮現象；含水量過低會影響木質素的軟化點，原料內摩擦和抗壓強度增加，造成壓縮能消耗。

P.D.Grover，S.K.Mishra，J.S.Clancy[13]等認為活塞擠壓的物質含水率在10%～15%左右，螺栓擠壓的物質含水率在8%～9%左右為宜。Arun.K.Tripathi；P.V.R.Iyer；TaraChandraKandpal[14]等認為物質含水率在10%～15%經濟效益較好，因為過小的水分磨壓困難，能量消耗大。

Wamukonya等研究表明，當壓力不變且含水量在要求范圍時，隨著含水量升高，壓縮密度可達到最大值。松弛密度一定時，隨含水量升高所需壓力變大，最大壓力值正好對應著含水量上限。在建立的恒定壓力下松弛密度與含水量的指數關系式中，認為壓塊的松弛密度隨含水量升高以指數級下降。

目前國內外文獻來看，研究生物質壓縮含水量范圍還存在較大的差別，這是因壓縮方式、成型模具、成型手段、生物質原料處理方式有較大差異，如活塞沖壓比螺旋擠壓對含水量要求范圍寬，原料顆粒度的大小也是影響壓縮成型的重要因素。

3 成型壓力研究

成型壓力是植物材料壓縮成型最基本的成型條件。只有施加足夠的壓力，原材料才能被壓縮。試驗說明：當壓力較小時，密度隨壓力增大而增大的幅度較大，當壓力增加到一定值以后，成型物密度的增加就變得緩慢。

篇2

2011年，“地溝油事件”將“食品安全”炒上熱搜榜時，道蘭環能的創始人劉疏桐正在“自行車比人多”的國家―荷蘭念書。

他本科在荷蘭讀商業物流專業，大三實習去了全球四大快遞公司之一TNT，被分到電動車項目組。在這里，他順理成章地接觸到綠色交通、新能源，并對此產生了興趣。

讀研究生時，他便選擇了能源管理專業。準備畢業論文期間，他看到了一則報道：SkyNRG―位于荷蘭的全球第一個商業生物航空燃料公司，正在將餐廚廢油加工為生物燃料用行。

“報道上說，SkyNRG到中國去采集地溝油，運到歐洲來，給生物航空燃料做原料。”為什么要從中國收購餐廚廢油呢？他帶著疑惑直接找到SkyNRG的相關負責人。剛好SkyNRG對中國市場很感興趣，劉疏桐便以“生物航空燃料原材料、廢棄物在中國的潛力”為題幫SkyNRG做調研，同時完成相關方向的研究生畢業論文。

畢業后，劉疏桐留在了這家由荷蘭航空和荷蘭另外一家能源公司合資的企業，專門做生物能源方面的工作。

其實SkyNRG更關注的是空氣污染問題，研發生物燃料供應航空等交通領域也是為了降低普通航油等化石燃料對大氣造成的污染。劉疏桐了解到，歐洲幾乎每一輛車都加了生物燃料，“生物燃料本身在歐洲是非常普遍和廣泛應用的一個方案，使用廢棄物比如地溝油所制作的生物燃料單位減排效率可以高達90%，也是最環保的生物燃料之一。”

傳統生物燃料使用普通油脂比如棕櫚油、菜籽油、大豆油等食用油脂來生產，但直接使用糧食做燃料，在國際上一直受到詬病，所以生物燃料的原料更傾向于使用餐廚廢油等廢棄物，這樣做既可以廢物利用，又能夠達到節能減排的效果。

然而歐洲的飲食相對清淡，想要在荷蘭本地或周邊收集大量的餐廚廢油比較困難。有兩三年的時間里，劉疏桐的工作便是做亞洲區的供應鏈、商務開發，其中一個重要部分便是在中國找地溝油，然后運到歐洲去。

在中國，地溝油不僅是餐廚廢油，更代表了一種對食品安全的威脅。地溝油本是對生活中各類劣質油的泛稱，大部分是剩飯剩菜所提取的餐廚廢油，小部分據稱取自下水道。在煉制過程中地溝油經過一系列化學變化，可能產生致癌物質。食用“地溝油”會導致腹瀉、腹痛，長期食用可能會引發癌癥，對人體的危害極大。

地溝油在中國發展出了一條需求相扣的“完美”地下產業鏈。每天晚上，油販子拉著潲水車去餐廳收購廢油，這些廢油經過黑工廠加工轉化為“食用油”，最終回到餐桌，有的甚至返回到出售潲水的餐廳。

據了解，這種“食用油”的“生產”成本一噸僅在300元人民幣左右，而利潤可以高達10倍。高利潤正是驅使這條地下產業鏈運轉不息的根本原因。

在為生物燃料收集原料的過程中，劉疏桐越發意識到地溝油問題在國內的嚴重性，“收集和轉化供應方面都出了問題。”

如果成熟的解決方案在歐洲可以完美執行，在中國何妨一試呢？把中國的地溝油全部做成生物燃料，運用到交通能源體系，既不用把它們運到歐洲，還可以幫助節能減排，最終還能解決其回流餐桌的問題，這不是個一舉多得的解決方案嗎？

2015年初，劉疏桐停下從國內往歐洲“倒”油的手，回到國內創業。

他想要做的這件事，涉及環保、新能源、食品健康等比較敏感的話題，“壁壘比較厚”，牽扯的利益相關方非常多。而且，想要打破地下地溝油產業這個鏈條，勢必要面臨多方面的阻礙及壓力。

一味地圍追堵截地溝油黑心工廠或者油販子，在劉疏桐看來并非最佳辦法，“光是政府的打壓，成本非常高，而且反彈很大，用可持續的商業模式從經濟利益角度來推動，才能徹底解決問題。”

他有自己的一套邏輯：不跟油販子搶油，跟他們合作。

“我們付他們差不多的錢，把地溝油全都送去做成正規的生物燃料，首先廢油不會再回流餐桌，此外運送過程需要物流參與，提升了物流供應鏈的可持續性，物流車還可以使用地溝油制生物燃料進而降低燃料成本。我們把大大小小的餐館和食用油的供應商也拉進來，因為普通民眾更注重食用油的安全性。”

如果他的想法得以實現，參與其中的每一方都能夠獲益：餐館將餐廚廢油賣出，降低了采購食用油的成本，同時廢油可以轉化成具有經濟價值、環保價值的生物燃料；生物柴油廠得到了原材料，又得到了銷售的渠道；大型的集團物流在不增加成本的情況下，保證了供應鏈的可持續性；幾百萬噸的地溝油被“消化”掉，食用油企業多出了大片市場……

“這就形成了一個有機的體系，既保證了廢油的安全處理，又保證了食用油的安全供應，我們暫且把這個體系叫做‘安全油聯盟’。”

劉疏桐認為，把食品安全、能源、交通、環保等原本看似不相干的行業、公司都整合在一起，并且讓每一方都獲益，當社會效益和環境效益轉化為經濟效益或經濟效益附加值的時候，就會有更多人一起促進社會的改變。

商業的理念已經成型，接下來重點放在哪里呢？

“提高終端產品價值。”劉疏桐解釋，“用地溝油做生物燃料，每單位溫室氣體會減排90%，包括二氧化硫等污染物的排放，都將大幅減少。”

雖然國內的轉化技術已經可以將地溝油制生物燃料安全用到汽車、飛機上，但是大眾對生物燃料的認識不夠，“生物燃料質量是否合格”一類的擔憂仍然存在。

劉疏桐從另一個方向去考慮這個問題。在他看來，正是因為大眾對生物燃料的認知不夠，不敢去使用它，導致它的價格非常低，利潤不足以支撐前端收油的成本，這也是地溝油流向地下產業鏈的一個原因。

道蘭環能的客戶名單中有一些“世界五百強”企業，這些企業對自己的供應鏈包括交通運輸，在環保方面都有一定的要求，如果能夠幫助它們減少污染排放，提升環境社會價值，品牌競爭力便會相應提升。“所以目前我從商業的角度，跟這些大的集團公司合作，為它們提供生物燃料，幫助它們做節能減排，這些大企業做好了以后，有一定的示范效應，就可以更大規模地在社會上進行推動。”

劉疏桐曾在Ted演講中說道，歐洲不只是注重產品的經濟價值，而且特別關注產品的環境和社會價值，他們有非常好的鼓勵機制把環境和社會價值都轉化為經濟價值，體現在產品上。“要知道，生物燃料在歐洲比普通柴油貴20%，為什么還有人去用？”

篇3

Abstract: in this paper the preparation of rapeseed oil is the physico-chemical properties of the biodiesel and combustion performance testing research. To rapeseed oil as raw material, through the ester exchange method for biological diesel, and 0 # diesel part of the performance indexes of physical and chemical contrast, through comparing various indicators have reached national indexes, the three kinds of the mixing proportion of biodiesel fuel mix the diesel engine test, the result shows that the content of the mixed fuel burn biodiesel fuel consumption, CO emissions when a slightly increased, HC emissions significantly lower than 0 # diesel. The preparation of rapeseed oil biodiesel can meet the requirements of the alternative petrochemical diesel.

Keywords: rapeseed oil; Biodiesel; The diesel engine; emissions

中圖分類號：Q2-3 文獻標識碼：A文章編號：

0 引言

隨著社會經濟的發展，國民生活水平的提高，車輛在人們的日常生活當中越來越普及，大量使用石化燃料的同時也帶來了許多問題，如石化柴油含有多有害物質，通過燃燒后直接排入大氣層，對環境和人類的生存有著破壞作用，石化能源又是不可再生能源，面臨著能源枯竭等問題。各國相繼尋找清潔、安全、可再生、可替代石化柴油的新能源。生物柴油是指以油料作物、野生油料植物和工業微藻等水生植物油脂及動物油脂、廢餐飲油等為原料，通過物理或化學的方法制成的甲脂或乙脂燃料，可用來替代石化燃料來滿足工業、民用等要求。國內目前對生物柴油的生產和應用也進行了開發，已成功研制出利用菜籽油、光皮樹油、麻風樹油、大豆油、米糠油腳料、工業豬油、牛油等作為原料，經過甲醇預酯化再酯化作用，生產制備出的生物柴油，不僅可以作為代用燃料在柴油發動機上直接使用，而且還可以作為柴油清潔燃料的添加劑。從生物柴油的理化性質可以看出生物柴油對環境是友好的，生物柴油所含的雙鍵數目少，分子中含氧量較高，含碳支鏈數目少或沒有，這使得生物柴油有較好的燃燒特性，燃燒比較完全。石化柴油燃燒過程產生的主要污染物是：煙塵顆粒、SOX、CO、HC以及NOX等。與石化柴油相比，生物柴油的燃燒尾氣中除NOX濃度稍微升高外，煙塵顆粒、SOX、CO、HC的排放明顯下降[1,2]。此外，生物柴油中不含有芳香烴，燃燒后不會產生芳香烴和PAH。而且生物柴油還具有無毒、可生物降解等優點。

本文對菜籽油制成的生物柴油進行理化性能指標測試、發動機燃燒試驗，對排放性能進行研究。從而進行分析摻燒生物柴油尾氣成分，得出更經濟、更環境友好的摻燒比例。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

市購菜籽油、甲醇（分析純）、磷酸（分析純）、氫氧化鈉（顆粒狀）

1.2 實驗原料和方法

1.2.1 生物柴油的制備

本試驗采用酯交換法制備生物柴油[3]，即通過甲醇將原料油中的脂肪酸甘油酯的甘油基取代下來，形成碳鏈較短脂肪酸甲脂和甘油。

其反應原理如下：

C3H5(RCO0)3+3CH3OH=3RCOOCH3+C3H5(OH)3

首先，取一定量的菜籽油置于燒杯中，水浴加熱至60℃，將按比例混合好的甲醇氫氧化鈉溶液倒入燒杯中，開始攪拌、并計時，待反應結束后將燒杯在室溫的條件下靜置分層，上層為生物柴油與甲醇的混合物，下層為甘油與未反應的脂肪酸甘油酯的混合物，收集上層液體并用磷酸溶液滴定至中性，加入溫水洗滌3―4次，靜置分層后除去下層的水相，將上層淡黃色液體在常壓下進行蒸餾，以除去甲醇和水分,待蒸餾結束后，過濾除去雜質，即得淡黃色的澄清液體生物柴油。

1.2.2 生物柴油理化性能指標

試驗設備：TSY―1109/1109A石油產品運動黏度測定儀、TSY-1103A石油產品半自動閃點測定儀、TSY―1115石油產品銅片腐蝕測定儀、TSY―1110原油和液體石油產品密度測定儀、TSY―1106A石油產品餾程測定儀等儀器。

試驗方法：根據各個實驗儀器使用方法及國家標準的要求進行測試。

1.2.3 生物柴油臺架試驗

實驗裝置：ZX195柴油發動機、DSZ-2轉速數字顯示儀，D-150水力測功儀，FC2210智能油耗儀、NHA505廢氣分析儀、煙度計。

試驗方法：本試驗是在海拔1900m，相對濕度為60%，實驗室溫度為25 ℃的實驗室中進行的，將柴油機油箱中注入0#柴油并進行5分鐘熱機，讓柴油發動機在2000r/min的轉速下改變發動機的負荷，分別在0%、20%、50%、80%、100%五個階段通過所接儀器對HC、CO和油耗等測試，記錄所得數

據，然后將油箱中的油全部放盡；將摻混10%生物柴油的混合燃料分別加入油箱中同樣空機運行幾分鐘，保證混合燃料充滿整個油路，然后進行測試、數據采集；同樣的方法將摻混20%生物柴油的混合燃料進行試驗、數據采集；最后做100%生物柴油的試驗，并進行數據采集。

2 試驗結果與分析

2.1 部分理化性能指標對比

從表二中可以看出B100生物柴油的部分理化性能指標與0#柴油相接近，其中，運動黏度在石化柴油的范圍內，接近于上限，所以霧化情況要略差于石化柴油；B100生物柴油的密度、銅片腐蝕接近于0#柴油；在閃點方面，生物柴油要高出0#柴油74℃，故在運輸、儲存過程中要比0#柴油更加安全、穩定。

表二B100生物柴油與0#柴油

2.2 燃油消耗率

從圖2中可以看出在2000r/min的工況下，摻混不同比例生物柴油的混合燃料燃油消耗率總體趨勢是隨負荷的升高而升高，當負荷在100%時，B10、B20、B100生物柴油燃油消耗率比0#柴油燃油消耗率分別高出9.8%、9.8%、15.4%。造成這種情況是因為生物柴油的熱值要比石化柴油的低，在同一工況下摻混生物柴油的比例越高燃油消耗率越高。

圖2 2000r/min不同負荷燃油消耗率

2.3 HC排放

從圖3中可以看出HC排放在滿負荷情況下隨轉速增加而下降，且HC排放明顯低于0#柴油的排放，在2000r/min滿負荷的工況下B10、B20、B100HC排放比0#柴油分別低了48.7%、52.4%、66.8%，且隨著生物柴油摻混比例的升高而降低，造成這種現象是因為生物柴油中芳香烴含量很少，十六烷值比較高，理論上講芳香烴含量越少，則其滯燃期越短，HC排放越低；十六烷值較高時，燃油著火性能較好，滯燃期短，其未燃燒碳氫和裂解碳氫均少。另外，生物柴油含有10%的氧，使生物柴油燃料比石化柴油更有利于燃燒，從而減少HC化合物的排放。因此，摻混生物柴油的混合燃料由于芳香烴含量減少、十六烷值高、含氧量增加，使得混合燃料在柴油機中燃燒的HC排放相對降低[5～8]。

圖32000r/min滿負荷HC排放

2.4 CO排放

從圖4中可以看出摻混生物柴油比例越高時CO排放在2000r/min的工況下隨負荷升高而升高，當負荷達到100%時CO排放高于石化柴油，CO是燃油燃燒的中間產物，根據發動機CO形成的機理[3,4]：當混合氣過濃(大負荷時或者發動機啟動時)，將因缺氧所致；或者燃燒溫度過低(混合氣過稀)，CO進一步氧化的速度減慢，雖然生物柴油含有10%的氧，但由于生物柴油的黏度遠遠大于石化柴油，嚴重影響了生物柴油在柴油機中的霧化性能，使其燃燒不完全，從而造成CO排放增加。而且，當燃用生物柴油和柴油混合燃料時，生物柴油里面仍有一定的甲醇、甘油和鈉鹽等雜質未除凈，也會造成燃料燃燒的不充分。高負荷時，CO的排放急劇上升是因為在高負荷高轉速時，柴油機的噴油量增加使局部缺氧加劇，燃油不能充分燃燒，從而生成更多的CO[9～11]，因而導致了在2000r/min滿負荷工況下混合燃料的CO排放比石化柴油的要高，且摻混比例越高排放比例也越高。

圖4 滿負荷CO排放

3 結論

1）通過部分理化性能指標的對比，生物柴油閃點比0#柴油高，可以看出生物柴油在運輸儲存方面要比石化柴油0#柴油安全；由于運動黏度比0#柴油的高，所以在霧化方面要比0#柴油差些。

2）通過ZX195柴油機燃用0#柴油和分別摻混20%、50%、100%生物柴油的混合燃料的排放對比試驗可知：菜籽油為原料油制備的生物柴油在燃油消耗率方面比0#柴油略有升高；在HC排放方面明顯低于0#柴油，CO排放量略高于0#柴油，綜合測試顯示摻混比例為20%生物柴油的混合燃料最為理想[12,13]。

參考文獻：

[1] 吳貴福，賈元華，姜東華.柴油機燃用生物柴油混合燃料排放性能試驗研究[J].內燃機，2009,6：43-45.

[2] 范焱虎. 三種生物柴油理化性能指標對比分析及柴油機試驗研究[D].云南農業大學碩士論文，2011（6）.

篇4

[中圖分類號] TK6 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650（2016）10-0206-01

引言

黨的十報告中提出了關于提高能源使用效率的問題，即要支持新能源的開發，提高可再生能源的利用率。至此，河南駐馬店市農業大區對生物質燃料的綜合應用技術得到了高度重視。生物質能作為碳源具有可再生性，可以轉化為固態燃料、液態燃料、氣態燃料。

1 固體生物質燃料的綜合應用技術

制備固體生物質燃料所采用的技術是固化成型技術，即將品位相對較低的生物質轉化為品位相對較高的生物質燃料，而且由于燃料已經固化成型的，所以方便與存儲和運輸，在燃料的利用上也非常便利。固體生物質燃料的資料來源于農業和林業生產中所產生的玉米芯、秸稈等等各種廢棄物。

1.1 固體生物質燃料的成型技術

首先，要收集生物原材料，將這些材料經過篩選之后，確保材料干燥，灰分符合要求，污染性低而且熱值高、容易燃燒。對于這些材料進行干燥處理后，進行成型處理以方便運輸[1]。其次，將所有篩選出來的材料粉碎處理，并將黏結劑和助燃劑加入其中進行壓縮，使固體生物質燃料不僅方便存儲，而且容易燃燒。

1.2 固體生物質燃料的生產技術

根據不同的生產條件，固體生物質燃料所采用的生產技術也會有所不同。其一，常溫濕壓成型技術，具體而言，是將纖維素原料進行水解處理而使得原料的纖維經過濕潤時候軟化，使其皺裂，之后進行壓縮處理。這種技術的操作簡單，但是會提高部件的磨損度，而且所生產的燃料的燃燒值比較低。所以，成本相對較高。其二、炭化成型技術，即對生物質原料進行炭化處理后成為粉末狀，將粘結劑加入其中，壓縮成木炭。比如，河南駐馬店市農業大區，秸稈多綜合利用，利用炭化技術工藝生產出來的秸稈炭粉可制成炭球、活性炭等炭產品。在秸稈炭化的過程中所排放的煙霧收集起來提取可燃氣體、木焦油、木醋酸。但目前綜合利用率還比較低，所以，還國家對秸稈綜合利用予以補貼和政策上的傾斜。

2 液態生物質燃料的綜合應用技術

2.1 燃料乙醇

燃料乙醇成本低而且具有可再生性。生產技術上，是對非糧食原料乙醇回收后，經過凈化并發酵處理。其中，對脫水處理技術具有很高的要求，主要采用了萃取精餾法、吸附分離法以及共沸精餾法等等[2]。所生產的燃料乙醇中所含有的乙醇可以達到99.7%，比無水乙醇中的乙醇含量要高。

2.2 生物柴油

動植物油脂經過加工處理后，可以生產出與柴油的化學性質比較接近的長鏈脂肪酸單烷基酯，即為“生物柴油”。這種材料具有良好的性，沒有毒，而且生物降解，是用于替代柴油的最好的材料。生產技術上，物理方式進行技術處理即為直接混合法、酯交換法和酶催化法；化學方式進行技術處理即為采用了微乳化法高溫熱裂解法。由于所使用的材料不同，生產出來的生物柴油存在著有點和不足。目前廣泛使用的生物柴油制備方法為酯交換法。這種方法的原料來源廣泛，加工工藝簡單，所生產出來的生物柴油性能穩定，但是在生產的過程中會有堿性廢水產生，而且生產設備會遭到嚴重的腐蝕。

3 氣態生物質燃料的綜合應用技術

生物質發酵技術，就是將生物質采用厭氧微生物分解技術，經過代謝處理之后生成了氣體，這種氣體的主要成分是甲烷，其中還包括二氧化碳、氫氣以及硫化氫等等，即為“沼氣” [3]。沼氣的發酵劃分為水解液化、酸化、產甲烷三個階段。生物技術的快速發展，挖掘高效厭氧微生物并使用的效率也會有所提高，對沼氣的利用起到了促進作用。

按照生物質氣化原理，生物質氣化制氫技術需要將生物質進行氣化處理后，可燃性的氣體與水蒸汽不斷地重整，從中可以提取氫氣。研究的介質是催化劑、氣化爐，使用白云石制作二氧化碳，吸收蒸汽，經過氣化后產生二氧化碳氣體。經過試驗表明，氣體中的氫氣產量是非常高的，可以達到66.9%；二氧化碳氣體為3.3%；一氧化碳氣體為0.3%。

總結

綜上所述，中國在近年來環境污染日趨嚴重。要保護好生態環境，就要加大清潔能源的使用力度，同時還要提高能源的重復使用效率。特別是發展新能源，能夠對不可再生能源的利用以緩解，一方面可以對能源使用的安全予以維護，而且還可以推進新農村建設。

參考文獻

篇5

中圖分類號 TK6 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）17-0153-03

Abstract To take advantage of the abundant biomass resources in our country adequately，relieving the status of rising costs and curing pollution，this paper reviewed the research progress of the biomass energy in tobacco curing. This study showed that applying biomass energy in tobacco curing benefits the promoting of tobacco quality，debasing the cost of flue-cured tobacco curing and reducing the pollution of curing. Currently the applied forms of biomass energy in tobacco curing included bio-coalbriquette，biomass gasification，biomass briquette and so on，different applied forms showed positive effect，which could be promoted in areas with suitable conditions.

Key words biomass energy；flue-cured tobacco；curing；application

烤煙烘烤是一個大量耗熱的過程，目前烤煙生產上推廣的密集烤房烘烤設備普遍采用燃煤供熱，熱利用率低，煤耗量高，通常1 kg干煙葉煤耗量1.5～2.5 kg標煤，而理論上的耗煤量為0.8 kg，也有研究分析指出，在密集烘烤中，火爐的熱效率為64.95%，烤房熱效率僅為36.08%，總的熱損失達63.92%，能量浪費驚人[1-3]。

愈演愈烈的世界范圍能源危機以及不斷上升的能源價格，使得生產烤煙的成本不斷增加，使烤煙生產的可持續發展受到嚴重影響。在此背景下研究烤煙烘烤節能技術，提高能源利用效率，尋找烤煙烘烤能源替代途徑，降低烤煙生產成本成為烤煙烘烤研究的一個重要課題。目前，此方面的研究主要集中在烘烤設備、烘烤工藝以及新型能源烘烤燃料開發等方面，其中新型能源烘烤燃料中的生物質能源因其本身可再生性、低CO2排放、幾乎不排放SO2、廣泛分布性、使用形式多樣、生物質燃料總量豐富等特點成為當下研究的一個熱點，有望成為烤煙烘烤傳統能源的有效替代品[4-5]。

1 生物質能源概述

生物質能源是植物通過光合作用將太陽能儲藏在有機物中的一種可再生能源。每年全球積累的生物質總量達1 730億t，蘊含的能量相當于目前全球總能耗的10～20倍[6]。據報道，生物質能已上升為僅次于化石能源煤、石油和天然氣之后的第4位能源，占世界一次能源消耗的14%[7]。與傳統直接燃燒方式相比，現代生物質能源的利用更多的是借助熱化學、生物化學等手段，通過一系列先進的轉換技術，生產出固、液、氣等高品位能源來代替化石燃料，為人類生產、生活提供電力、燃氣、熱能等終端能源產品[8]。在生態環境保護方面的研究發現，提供相同能量，煤的S和NOx排放量分別是秸稈的7.00倍和1.15倍，用1萬t秸稈替代煤炭能量，煙塵排放將減少100 t[9]。生物質能源作為一種可再生的低碳能源，具有巨大的發展潛力，它的開發利用對于建立可持續能源系統、促進國民經濟發展、保護生態環境具有重大意義。

2 生物質能源在烤煙烘烤上的應用研究

我國擁有居世界首位的生物質能源產量，年產農作物秸稈、谷殼等總量約14億t，如開發用于燃燒，可折合7億t標準煤[10]。以安徽省為例，每年農作物秸稈總產量5 000萬t左右，如果能開發利用其中的1/3轉化為燃料，即可消耗秸稈1 700萬t，約相當于建立2座年產500萬t的大型煤礦[11]。目前，烤煙烘烤上研究應用的生物質多為農作物秸稈，應用方式主要有生物質型煤、生物質氣化、生物質壓塊等，應用效果較為理想。

2.1 應用方式

2.1.1 生物質型煤。生物質型煤是指在破碎成一定粒度的煤中加入一定比例的秸稈等可燃生物質和添加劑后由高壓成型機壓制成型的潔凈能源產品。其充分利用煤和生物質各自的優勢，具有節煤和生物質代煤的雙重作用，與原煤燃燒相比，生物質型煤是提高燃燒效率和減少污染的有效方法之一，目前已進入商業化生產階段[12]。

孫劍鋒等[13]利用煤和廢棄的植物莖桿生產出與烘烤設備外形、尺寸大小相配套的生物質型煤。其在使用過程中容易實現配風的精準控制，進而實現與密集烤房控制系統的配套，且生物質型煤在燃燒過程中著火大小容易控制，生火及升降溫速率均較快，能更好地滿足烤煙烘烤工藝的需求。向金友等[14]研究秸稈與煤不同配方壓塊燃料在烤煙烘烤中的應用，結果發現80%秸稈+20%煤混合壓塊代煤烤煙完全可行。

2.1.2 秸稈煤。秸稈煤是一種新型蜂窩煤燃料，沒有煤的加入，以青蒿、煙、玉米等農作物秸稈以及廢棄的樹木枯枝、雜草、鋸末、稻殼等生物秸稈為原料，不需粉碎，在厭氧條件下碳化6～8 h，利用秸稈自然進行分解形成生物質碳，再加入黏土和其他粘合劑混合后形成。

郭保銀[15]研究發現各種秸稈碳化率平均約為50%，而通過加配方后，常規秸稈等材料2 t可生產2 t秸稈煤，其秸稈煤代替煤炭烤煙的技術研究結果表明秸稈煤易點火、燃燒效果好、升溫快而且無黑煙和異味，滿足烤煙工藝要求，其代替煤炭及其制品在密集烤房中應用是可行的，可以進行大范圍示范。

2.1.3 生物質氣化。生物質氣化是采用生物質氣化發生裝置將生物質原料在厭氧狀態下燃燒轉化為由氫氣、一氧化碳、甲烷等組成的可燃氣體。生物質氣化方式在烤煙烘烤中的應用相對較多，生物質氣化烤煙系統開發設計相對成熟。楊世關等[16]研究設計了一套新型烤煙設備，主要是以生物質燃氣為能源，將間接換熱與直接換熱緊密結合，該系統的能源利用率及煙葉品質都較傳統間接換熱式烤房有顯著提高。飛 鴻等[17]以廢棄煙桿、煙梗以及各類農作物秸稈為原料采用生物質氣化發生裝置通過燃氣發生爐進行厭氧燃燒使其熱解出可燃氣體，經管網送往各烤房實現自動控制烘烤煙葉。

2.1.4 生物質壓塊。在壓強為50～200 Mpa、溫度為150～300 ℃、或不加熱或不加黏結劑的條件下，先將木材加工剩余物及各種農作物秸稈等粉碎成一定粒度，再壓縮成塊狀、棒狀、粒狀等具有一定密實度的成型物[18]，故又稱為生物質固體成型燃料。目前，此燃料在烤煙烘烤中的應用研究較為廣泛。

張聰輝等[19]研究不同清潔能源對烤后煙的化學成分、質量感官以及經濟效益的影響，其中生物質燃料為2012年煙桿壓塊能有效降低烘烤成本，提高烘烤效益，替代煤炭為主要烘烤燃料有較大的潛力。王漢文等[20]用稻殼和玉米秸稈壓塊成燃料進行試驗，將其放在AH密集烤房進行燃燒，能降低烤煙生產成本、滿足烘烤的工藝要求、改善煙葉內在品質。王文杰等[10]以花生殼為原料加工的生物質壓塊為供試燃料，研發了配套的生物質壓塊燃燒爐，研究生物質能源在烤煙烘烤中的應用效果，生物質壓塊及燃燒爐不僅能替代以煤炭為燃料的普通立式爐用于煙葉烘烤，而且能夠顯著降低煙葉烘烤成本、提高煙葉烘烤質量。倪克平等[21]研究生物質壓塊燃料在煙葉烘烤中的應用效果，其中生物質壓塊燃料是以木材加工的鋸末為主原料，添加輔助化工原料后，用攪拌機攪拌成均勻的混合原料，將混合原料通過壓塊成型機壓制成直徑為2 cm的圓餅，配備自動添加燃料的整套專用燃燒爐，研究結果表明：生物質壓塊用于煙葉烘烤可以充分調控烤煙烘烤工藝，降低烘烤成本，節能減耗，提高烤后煙葉品質。譚方利等[22]關于生物質壓塊燃料以及煤炭燃料在烤煙烘烤中的應用效果對比研究表明生物質壓塊用于烤煙烘烤是可行的，但對于燃料添加技術要求較高。

2.2 應用效果

生物質能源在烤煙烘烤中的不同應用形式對烘烤效果的影響均較好，節能減排的同時有利于提高烤后煙葉的質量。與原煤相比使用生物質型煤烘烤煙葉，生產1 kg干煙可節約用煤約0.15 kg，每爐煙葉可節約用煤50 kg以上，節能效果顯著，而且生物質型煤中煤矸石含量為零[13]。使用秸稈煤烤煙對烤后煙葉內在化學成分無不良影響，而且能夠降低上部葉煙堿含量，提高上部煙葉還原糖含量，氮堿比更加協調，香氣量充足，香氣質好，余味明顯改善，雜氣減輕，刺激性減少，評吸結果較好，有利于提高煙葉內在品質[15]。飛 鴻等[17]的研究中生物質氣化烘烤與傳統的燃煤烘烤相比，煙葉的內在品質得到一定的改善。感官評吸結果表現為生物質氣化烘烤的煙葉其雜氣、香氣質、干凈度均優于煤炭燃料烘烤的煙葉，而且回味、勁頭、濕潤上也表現出一定的優勢。采用秸稈壓塊燃料烘烤，能降低煙葉中含氮化合物含量，提高煙葉中總糖、還原糖，有利于改善煙葉化學成分的協調性[20]。譚方利等[22]的研究中生物質壓塊燃料與煤炭相比烤后煙葉上等煙比例提高了2.3個百分點，青黃煙、微帶青煙、雜色煙比例分別下降了0.99、0.81、1.53 個百分點。

2.3 應用成本

由于烤煙烘烤中應用的生物質原料主要是廢棄的秸稈，來源廣泛、價格低廉，因此利用生物質能源燃料降低烤煙烘烤成本效果顯著。生物質型煤的應用加上固硫劑、粘合劑以及加工成本，比同等發熱量的原煤成本低100元/t左右[13]。秸稈煤在酉陽縣烤煙烘烤上的應用，按當地生產水平以及市場煤炭價格計算，烘烤煙葉1 875 kg/hm2，使用秸稈煤烤煙可降低成本約750元/hm2，以此測算，若在該縣進行推廣應用，每年可節約煤炭1.8萬t，全縣煙農增收480萬元[15]。飛 鴻等[17]利用生物質烘烤煙葉的研究中采用的生物質氣化發生裝置上料系統、流量控制系統、除渣系統均為自動化系統，烤房數量增加到100炕也只需要2人控制，自動化程度高，在大規模烘烤中將大大降低勞動成本。生物秸稈壓塊在烤煙烘烤中的應用成本以安徽省為例，生產干煙葉2 062.5 kg/hm2（1 875～2 250 kg/hm2），需煤炭275 kg（以500元/t計），計2 062.5元/hm2；需秸稈壓塊206.25 kg（以400元/t計），計1 237.5元/hm2，降低成本825元/hm2[20]。譚方利等[22]的研究中應用生物質壓塊燃料與煤炭燃料相比1 kg干煙成本降低0.1元。

3 結語

烤煙烘烤大量耗熱且熱能利用率低，傳統燃料煤炭在烤煙烘烤中的應用帶來環境污染的同時，由于燃料資源的緊缺烘烤成本不斷增加。把我國豐富的生物質能源應用在烤煙烘烤中既能充分利用資源同時也有望解決烤煙烘烤面臨的問題。

生物質能源在烤煙烘烤中的應用研究表明其可以代替煤炭燃料，而且具有清潔、能提高烤煙品質、降低烘烤成本的優點。生物質能源在烤煙烘烤中的不同應用形式中生物質型煤的原料中只是減少了煤的用量加入部分生物質，秸稈煤加工過程中的厭氧條件碳化工藝相對復雜，而生物質氣化裝置包括氣化爐、儲氣罐等，與烤房配合烘烤專用設備復雜，建成后更適合大規模烘烤。其中生物質壓塊研究相對較多，工藝較成熟簡便。生物質壓塊加工生產線及配套設備的開發研究中早在2010年姚宗路等[23]針對生物質壓塊過程中存在的系統配合協調能力差以及生產率低等問題研發設計了有強制喂料系統的成型機以及配套設備，可實現自動化大規模的生物質壓塊生產。生物質壓塊方式制成的生物質原料可以直接應用于烤煙烘烤，基本上不需要對烤房、烤爐等進行改造，應用方便。生物質能源的利用形式中生物質發電是我國目前對生物質能源應用最為廣泛和普通的方式，但其在烤煙烘烤中的應用研究相對較少，是以后生物質能源在烤煙烘烤中的應用研究的一個方向[24-25]。當下的研究表明，烤煙烘烤中的傳統燃料煤炭可以用生物質壓塊代替，應用效果較好且成本低，可以在烤煙生產上進行示范推廣。

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文/李昌珠

進入新世紀以來，植物油脂用途的拓展加速，被廣泛用于油脂基能源產品（生物柴油、生物航空燃料油和生物油）、油脂基化工產品（表面活性劑、油漆、涂料）和油脂基材料產品。在植物油脂市場巨大需求拉動下，以生產工業油脂、芳香油或類似烷烴類原料為主的工業油料植物產業成為相對獨立的門類迅速發展壯大。

1960 年，全球油脂產品產量為3000萬噸，到2004年增至1.31億噸。這一剛性增長趨勢反映了油脂產品用途的拓展和需求量的增大，同時也警醒國際社會高度重視植物油料的生產。2000 年以來，我國食用植物油消費總量穩步增長，2011年達到2595 萬噸，比2000 年增長44.3%，年均增長3.4%。2012 年我國消耗植物油脂達2700 萬噸，其中72.2% 依賴進口維持供應。與此同時，作為國民經濟命脈重要組成部分的石油工業，所需原油對外依存度也超過了60%。能源安全的形勢異常嚴峻。開發新能源替代石油尤為迫切。2007年9月4日，國家發改委了《中國可再生能源中長期發展規劃》。《規劃》稱，到2020 年，以能源作物為主要原料的燃料乙醇、生物柴油等生物液體燃料將達到替代石油1000萬噸的能力。我國工業油料能源植物資源十分豐富、種類繁多、分布廣泛，其中木本油料植物有400種。可利用的、含油率在15%~60% 的有200 種。含油率高達50%~60% 的有50 種。已經廣泛應用的有30種。其余大部分還沒有利用。巨大的挖掘潛力與可再生生物質能源的屬性，使得工業油料植物可望成為解決能源問題的重要替換性資源。

當前，我國食用植物油脂和工業用途油脂的消費總量約4200 萬噸，但利用耕地自主生產能力只有大約800 萬噸。3400 萬噸的缺口需要耕地約4533 萬公頃。由于人口眾多，我國的耕地始終是稀缺資源。據有關部門分析，近年我國糧食種植面積的預警區間為1.0 億~1.1 億公頃，而2011年我國糧食種植面積為1.11億公頃，接近預警紅線。為保障國家糧食安全，我國70% 的耕地必須種植糧食作物。不與口爭糧，不與糧爭地，是不可逾越的底線。工業油料植物大多具有野生性，耐旱、耐貧瘠，在山地、高原和丘陵等地域都能很好地生長。我國南方約有2000 萬公頃的農林荒地荒山。利用這些非耕地種植油料植物，可以緩解耕地資源稀缺、實現生態重建和工業油脂資源規模化生產的有機結合。

生態環境問題一直是我國經濟社會面臨的一個共性難題。工業油料植物，如蓖麻、光皮樹、油桐和山蒼籽等，對重金屬污染土地、廢棄礦區和鹽堿地有相當強的耐受力。目前，全國受重金屬污染的土地達到1000萬公頃以上。湖南是重金屬污染最為嚴重的省份之一，因金屬礦產開采等直接造成的林地污染及植被破壞有17萬多公頃，受到不同程度的重金屬污染威脅的耕地有106萬公頃，受到較為嚴重的重金屬污染的耕地有20 多萬公頃，受重金屬污染影響的濕地等水域面積則更大。大規模培育工業油料植物，在提供能源產品解決能源危機的同時，也可以治理重金屬污染、改善土壤質量。另一方面，工業油料高效轉化油脂基化工產品、油脂基能源產品和油脂基材料產品，相對于用石油原料生產同類產品，具有毒性低、易生物降解、適應環境強等優點，可以減少二氧化碳等溫室氣體排放和顆粒物質釋放，達到節能減排的目的。

我國的貧困人口基本分布在丘陵山區。經濟落后的重要原因是森林資源不能高效轉化為市場需要的商品。生物柴油、生物油和生物航空燃料油以及油脂化工產品大規模應用于燃料油市場后，原料油的需求將大量增加。這將大大促進工業油料植物種植基地發展及農林業產品結構優化調整，迫使工業油料植物原料生產進一步擴大規模、深化拓展，逐步形成工業油料植物農業、工業油料林業和生物質燃料油生產三位一體的生物液體燃料工業體系，使之成為廣大農村地區振興地方經濟的重要支柱產業，為高效農林業創出一條新路。不少從事傳統農業生產的農民可以生產油脂工業品，從而為農村地區帶來更多的就業機會，增加農民和林區職工收入，進一步促進農村經濟發展和農民脫貧致富，緩解由農村向城市移民的浪潮，緩解城市就業壓力，增強農村經濟的活力。另外，工業油脂清潔高效加工新技術的推廣使用，將促進油脂產品升級，引領包括生物柴油、生物油和固化劑等產品在內的工業油脂新興產業及良種、技術、產品和加工裝備產業的發展。

以上充分表明，工業油料植物產業不與糧食爭地，能緩解能源危機、改善生態環境、生產高附加值產品、提高就業機會、帶動新農村建設，具備了巨大的發展潛力和廣闊的市場開發前景，勢在必為。

（未完待續）

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一、新能源汽車定義及分類

根據我國《新能源汽車生產企業及產品準入管理規則》，新能源汽車是指采用非常規的車用燃料作為動力來源（或使用常規的車用燃料、采用新型車載動力裝置），綜合車輛的動力控制和驅動方面的先進技術，形成的技術原理先進、具有新技術、新結構的汽車。新能源汽車包括混合動力汽車、純電動汽車（包括太陽能汽車）、燃料電池汽車、氫發動機汽車、其他新能源（如高效儲能器、二甲醚）汽車等各類別產品。

二、國際新能源汽車發展態勢分析

（一）發展環境分析

1．能源危機成為新能源汽車發展的動力。石油資源的日益枯竭和石油價格的巨幅波動，不僅對世界各國經濟造成了重要影響，更引起各國汽車產業的深刻變革：大排量、高油耗的汽車不再受到大多數消費者的青睞，燃油節約型汽車逐漸成為汽車市場的主流。世界各國欲借發展新能源擺脫其對石油的依賴發展趨勢，逐步形成了新的世界經濟增長模式。

2．金融危機提供新能源汽車發展的機遇龍源期刊。全球金融危機的爆發給新能源汽車的產業化發展提供了新的機遇。為了擺脫經濟低谷，拉動經濟復蘇，獲得市場[1]競爭先機，并使自己在未來的產業競爭格局中占據有利位置，發展新能源汽車成為世界各大汽車企業共同的戰略選擇。

3．環境污染呼喚新能源汽車時代的到來。隨著汽車產業的快速發展，汽車已經成為城市的污染源之一。汽車尾氣主要成分是CO、HC、NOX和顆粒物等，在城市中心，交通排放的CO形成的污染物濃度占CO總濃度的90%～95%，HC和NOX占80%～90%，而這些排放物正是造成地球氣候變暖的重要原因之一。

4．技術變革促進新能源汽車的研發和生產。除了常規的化石能源（煤、石油）以外，新能源與可再生能源（太陽能、風能、水能、生物能等）的開發和利用比例逐漸提高，并由此產生了相應的多種新技術。能源的多樣化發展給汽車新技術的應用帶來了無限可能，各類新能源汽車的研發和生產必然會將汽車產業領域延伸、拓展到更加廣泛的產業范疇。

（二）發展特點分析

新能源汽車在全球剛剛起步，代表著汽車產業未來的發展方向。混合動力作為新型汽車能源動力技術共性平臺發展趨勢，繼承了先進內燃機技術，結合了高效潔凈的電力驅動方式，既充分利用現有燃料基礎設施，又能包容各種代用燃料，已成為新型動力系統汽車產業化的典型代表，開始大規模產業化發展，其中插電式混合動力汽車越來越受到重視；純電動汽車借助各種高新技術特別是新型動力電池技術的進步找到了新的發展機遇，開始進入市場，并有快速增長的趨勢；燃料電池作為一種新興能量轉換裝置，盡管目前還存在很多需要克服的技術障礙，但其作為新一代汽車能源動力系統的遠期解決方案仍然被看好，各種資助和示范驗證正在進行，真正進入市場將還有一個較長的時期；代用燃料汽車可以用天然氣、液化石油氣、生物柴油、合成燃料、醇類燃料、醚類等多種清潔替代能源，成為解決石油資源短缺的重要途徑。

（三）發展戰略比較

美國長期側重降低石油依賴、確保能源安全的戰略發展趨勢，將發展新能源汽車作為交通領域實現根本上擺脫石油依賴的重要措施，并以法律法規的形式確定其戰略定位。美國從20世紀80年代起在不同的階段提出了不同的車用能源發展戰略，克林頓時期以提高燃油經濟性為目標，混合動力是其主要的技術解決方案；布什時期追求零排放和對石油的零依賴，氫燃料電池汽車是其主要的技術解決方案，后期還計劃用10年時間實現20%的石油替代和節約，主要措施是使用生物質燃料；近期奧巴馬大力發展電動汽車，實施了總額48億美金的動力電池以及電動汽車的研發和產業化計劃，其中40億美金用于動力電池的研發。

日本長期堅持確保能源安全、提高產業競爭力的雙重戰略，通過制訂國家目標引導新能源汽車產業的發展，同時高度重視技術創新龍源期刊。日本在2006年“新國家能源戰略”中明確提出，通過改善和提高汽車燃油經濟性標準、推進生物質燃料應用、促進電動汽車應用等途徑，到2030年交通領域對石油的依賴能夠降低20%。重視生物燃料和燃料電池等技術開發，擬在2011年單年度生產生物燃料5萬千升發展趨勢，計劃在五年內斥資2090億日元開發以天然氣為原料的液體合成燃料技術、車用電池，以及氫燃料電池科技。近期又將大力發展電動汽車作為低碳革命的重要內容，計劃到2020年以電動汽車為主體的下一代汽車能夠達到1350萬輛。日本的混合動力汽車已形成產業化，豐田、本田、日產等日本廠商的混合動力汽車不僅在國內熱銷，在國際市場上也令其他國家廠商望其項背。

歐洲更加側重于溫室氣體減排戰略，將滿足日益嚴格的二氧化碳排放限制要求作為發展新能源汽車的主要驅動力。歐洲新能源汽車發展的主要目標在早期以生物質燃料和天然氣為主，在本世紀初期提出到2020年實現23%的石油替代，主要是生物質燃料、CNG以及氫燃料，但近期對于電動汽車給予高度關注。歐洲在發展電動汽車方面起步較晚，但是國家規劃非常細致、系統，從基礎研發做起，分階段從研發產業化、基礎設施方面給予統籌布局。2009年下半年德國的電動汽車計劃以純電動汽車為重點，分別提出了2015年、2020年的產業化和市場化的發展目標。

（四）產業政策分析

上世紀90年代以來，美日歐等國先后出臺了一系列法律、規劃、政策文件發展趨勢，加強了對形成本國電動汽車產業的有效支持，主要體現在以下幾方面：高度重視產業初創期的政策扶持；主要采用稅收和補貼等政策支持措施；稅收、補貼政策往往與油耗控制政策及尾氣排放控制政策相結合；注重加強對降低整車重量的政策引導。2008年國際金融危機爆發以來，世界各國加強了對本國汽車產業的扶持力度，尤其是針對培育形成本國的新能源汽車產業出臺了一系列扶持政策，關注點重在兩個方面：大力支持先進電池等技術的研發和鼓勵購買電動汽車。

2009年1月，韓國頒布“新增長動力規劃及發展戰略”，將綠色技術、尖端產業融合、高附加值服務等三大領域共17項新興產業確定為新增長動力，在綠色運輸系統方面，提出重點開發油電混合動力汽車等自主核心技術，實現關鍵零部件和材料國產化，2013年進入綠色汽車世界4強。2009年9月，美國“美國創新戰略：推動可持續增長和高質量就業”，提出撥款20億美元，支持汽車電池技術等的研發和配件產業的發展發展趨勢，盡快生產出全球最輕便、最廉價和最大功效的汽車電池，使美國電動汽車、生物燃料和先進燃燒技術等站在世界前沿。

2009年4月1日，日本開始實施“綠色稅制”，免除消費者在購買純電動汽車、混合動力汽車、清潔柴油汽車時的多項稅收，還提出在2009年11月后的一年時間里再提供2300億日元左右的資金用于支持節能環保車型的補貼龍源期刊。2009年7月1日，美國政府提出了總額10億美元的“汽車折價退款機制”——以舊換新補貼政策，計劃為期一年；“美國創新戰略：推動可持續增長和高質量就業”提出，為鼓勵消費者購買電動汽車，美國政府將提供總額高達7500億美元的稅收抵免。英國政府在2010年度預算案中提出“綠色復蘇”計劃，其核心是挑選2～3個城市作為僅適用電動汽車的純綠色城市，重點推動普及電動汽車；在全國范圍內建立一個充電網絡，保證電動汽車能在路邊充電站及時充電；對放棄污染較高舊車、購買清潔能源車的消費者，提供每車2000英鎊的補貼。

（五）發展趨勢分析

在車用動力電池領域，混合動力和純電動車用動力電池負責儲存并為電動機提供電能發展趨勢，其性能、成本和安全性很大程度上決定著混合動力汽車和純電動汽車的發展進程。從當前的技術水平以及發展趨勢來看，鎳氫電池是目前應用最為廣泛的車用動力電池，由于其技術成熟度和成本上的優勢，在短期內仍將是混合動力汽車的首選動力。鋰離子電池具有無記憶性、低自放電率、高比能量、高比功率、環保等諸多優點，應用前景較好，一旦成本問題得到解決，將成為純電動汽車和插電式混合動力汽車的主要動力選擇。

在車用驅動電機領域，永磁無刷電動機結構靈活、設計自由度大、性能較好，適合成為電動汽車高效、高密度、寬調速牽引驅動，已經在混合動力轎車上進行較多應用，但是受永磁材料工藝影響和限制較大，而且控制系統復雜，造價很高；開關磁阻電動機調速系統兼具直流、交流兩類調速系統的優點，結構簡單、維護修理容易、可靠性好、轉速和效率高、調速范圍寬、控制靈活發展趨勢，如果其技術瓶頸（轉矩波動大、噪聲大、需要位置檢測器、結構復雜性較大等）得到突破，將更適合電動汽車動力性能要求，被視為最具潛力的電動車電氣驅動系統。

電子控制技術在新能源汽車中發揮著極其重要的作用，應用在汽車的各個領域，包括動力牽引系統控制、車輛行駛姿態控制、車身控制和信息傳送。隨著集成控制技術、計算機技術和網絡技術的發展，汽車電子控制技術已明顯向集成化、智能化和網絡化三個主要方向發展。

三、國際新能源汽車發展經驗總結

從國際經驗看，各國政府都制定和實施了系統的激勵性政策，在發展規劃、關鍵技術研發投入、消費政策、環境標準、道路交通管理等方面，都為新能源汽車產業的發展提供了寬松的環境。

1．發展規劃制定。美國、日本、韓國、歐盟等根據產業發展所處階段的實際需要，制定分階段、分類別發展規劃，動態調整新能源汽車產業發展的扶持政策，使電動汽車產業順利實現由政府推動過渡到市場推動。

2．基礎研究資助。美國、日本、歐盟等地政府組織科研大攻關，協調全境范圍內甚至全球范圍內的政府機構、科研單位、汽車和燃料廠商，對未來新能源汽車技術進行大規模的基礎研究發展趨勢，并對新能源汽車的示范運行直接補貼龍源期刊。

3．財稅政策激勵。各國政府通過財稅政策降低消費環節新能源汽車的購車成本和使用成本，從經濟上激勵消費者購買、使用新能源汽車，主要措施包括：購置稅減免、返還以及直接補貼，許多歐盟國家基于燃油效率和環保性能制定車輛稅費，針對消費者購置新型、清潔和高能效汽車給予稅收減免；征收燃油稅，歐盟實施高稅率燃油稅激勵消費者選用節能環保的先進柴油車。

4．技術法規限制。美國、日本、歐盟等普遍采用強制性技術法規限制燃油消耗和尾氣排放，并逐步提高技術標準，促使汽車生產商加大研發投入，生產新能源汽車。各國和地區的法規主要有：美國的CAFE標準和Tier標準、日本燃料經濟性標準和尾氣排放標準、歐洲自愿協議和歐盟尾氣排放標準。

5．交通管理獎罰。為鼓勵新能源汽車的發展，美國、日本、歐盟等地在交通管理措施中也有所體現，給予新能源汽車交通優先和停車免費等獎勵，對高油耗、污染大的汽車采用懲罰性的措施。

參考文獻

[1]陳柳欽.新能源汽車國際路線觀察[J].決策，2010，(10).

篇8

2009

Hardback

ISBN 9781848003378

Shin’ya Obara著

燃料電池技術作為一種新型發電技術引起了越來越多人的關注,技術水平也得到了很大發展,本書介紹了由燃料電池及其它發電裝置構成的分布式發電機組所組成的微電網的相關技術,作者Shin’ya Obara為日本苫小牧國家科技學院的教授,JSME,ASME,IEEE等多個學會成員,是《The Open Fuels and Energy Science Journal》,《Journal of Computational Science and Technology》,《International Conference on Electric Power and Energy Conversion Systems》,《Applied Mathematical Modeling》等多個雜志審稿人,出版著作17本,發表科技論文100多篇。

本書分為13章。1.考慮部分負荷及負荷波動的小型燃料電池熱電聯供系統,介紹了系統的組成與布置、能量平衡與目標函數、能量輸出特性等內容;2.燃料電池供能網絡最小成本優化配置方案,介紹了系統方案、熱水管路系統釋放熱能的數量、能量平衡、成本計算與目標函數、分析方法與案例研究、分析結果等內容;3.分區協作管理模式引起的發電效率的提高,介紹了系統布置、微電網的發電效率、電力需求模型、分析方法并進行了案例研究,對分析結果進行了討論;4.采用負荷平衡及放熱損失方法考慮減小燃料電池容量的燃料電池供電系統,介紹了負荷平衡和燃料電池的布置方案、分析方法并進行了案例分析;5.柴油發電裝置與燃料電池混合互聯微電網的設備布置方案,介紹了微電網模型、混合互聯微電網模型、設備布置、混合互聯微電網運行方法、柴油發電機特性與質子交換膜型燃料電池特性、系統分析方法并進行了案例研究;6.分布式燃料電池廢熱的有效利用分析法,介紹了熱水管路放熱的途徑與數量、熱能平、熱水管路系統放熱的數量、燃料電池發電與供熱特性、能量需求方式與燃料電池容量,并進行了案例分析,對分析結果進行了研究;7.寒冷地區獨立房間燃料電池的負荷相應特性,介紹了系統布置、每部分裝置的時間常數、分析方法、分析結果與討論;8.可以控制裝置數量的燃料電池微電網的負荷響應特性,介紹了微電網的電能質量、系統中各配置裝置的響應特性、控制變量與分析方法、微電網的負荷響應特性;9.質子交換膜燃料電池與木質生物質發電機混合微電網動態特性,介紹了系統方案、質子交換膜燃料電池與斯特林發電機的控制響應特性、該混合微電網動態特性分析結果;10.考慮到部分負荷運行時效率TIGA的燃料電池與氫發動機混合系統,介紹了系統方案、設備特性,該混合系統的電力與熱能輸出特性,案例分析與結果討論;11.氫氣化城市煤氣發動機與燃料電池混合微電網二氧化碳排放分析,介紹了系統方案、設備特性、案例分析與結果討論;12.帶太陽能重整裝置的燃料電池系統的快速運算法則的發展,介紹了系統方案、能量與質量平衡、該系統的動態運行預測、案例分析與結果討論;13.燃料電池與風力發電機微電網的功率特性,介紹了微電網模型,系統布置設備的響應特性,控制參數與分析方法,微電網的負荷響應特性。

本書結構清晰,表述深入淺出,理論分析之后都有相應的案例分析,有利于對所述內容的理解。該書既可以作為電力相關專業本科生或研究生的教科書,也可以作為相關領域研究人員的參考資料。

論立勇,博士生

篇9

陽離子聚合物對樹脂沉積的控制作用

回用白水用作紙機噴淋水可降低能耗

瑞典開發出新型草酸降解酶

竹漿和稻草漿的黑液除硅技術

優化工藝降低紙機真空度需求

美國纖維素乙醇轉化技術的現狀及發展

關于征集中國造紙學會第十五屆學術年會論文的通知

美國生物質燃料產業的機遇和挑戰

2011年中國造紙工業10項要聞評選及讀者競猜即將揭曉

歐洲木質纖維素生物質乙醇的生產、使用現狀及展望

2011中國國際造紙和裝備博覽會暨全國紙張訂貨交易會在桂林召開

ArboraNano利用木材生物質材料開發高性能產品

廢熱回收——清潔技術的新浪潮

加拿大林產工業顯示復蘇跡象

福伊特造紙在中國的發展

2020年中東地區的紙張消費量將達到2900萬t

'2011(第六屆)中國國際造紙化學品展覽會在上海隆重舉行

《中國造紙》2011年度“玖龍紙業杯”優秀論文評選活動正在進行

帶臭氧漂段的TCF漂白技術

細菌在紙廠廢水凈化生物硫循環中的作用

心材比例對亮果桉硫酸鹽漿性能的影響

運用生物酶和白腐菌的針葉木生物機械法制漿

氧脫木素過程中添加劑對提高木素去除率的影響

酶處理對漂白硫酸鹽藍桉漿打漿性能的影響

改性無機粒子用作脫墨助劑

2010年中國造紙工業10項要聞評選讀者競猜活動通知

日本造紙工業固體廢棄物處理

王子制紙富岡工廠N1紙機的操作經驗

美國造紙工業及其能源結構概況

日本特種紙概況

加拿大造紙工業有望在2011年扭虧為盈

Heimbach公司新增靴式壓榨帶系列產品

Rottneros公司將退出南非紙廠項目

加拿大Kadant公司收購篩筒供應商和相關脫水設備生產線

Technidyne公司獲得FPInnovations大膠黏物測定技術授權

篇10

納米材料技術帶來的革命

“用集成串聯光伏電池實現光解水制氫完全可行，光伏發電的同時制氫、儲氫，氫燃料再用于補充黑夜和陰天的發電需要。”羅斯柴爾德告訴筆者，“我們已找到一種方式來捕捉光，用超薄鐵氧化物薄膜，也就是用比辦公用紙還薄5000倍的鐵銹，即三氧化二鐵來儲存光，這是實現高效率和低成本的關鍵。”他們的研究成果發表在《自然材料》上，論文題目是《用超薄材料捕獲共振光實現水裂解》。

氧化鐵是一種常見的半導體材料，生產成本低，在水里不易氧化、耐腐蝕、耐分解，比其他半導體材料表現更穩定。但它較低的導電性是研究人員面臨的最大挑戰。科研人員為此奮斗多年，努力找尋光吸收分離和光生載荷收集之間的折衷方案。

“我們的光捕獲方案打破了這個瓶頸，氧化鐵超薄薄膜能夠有效地吸收光生電荷。”羅斯柴爾德說，“類似鏡面的薄膜被置于反射基板上，光線中的四分之一波長或更深的子波長被薄膜捕獲。同時向前和向后傳播的光波之間增強了吸收表面，光生電荷載體的吸收效率更好。”

談到這項發現的重大意義，羅斯柴爾德認為，這項科研成果使光伏發電和制氫同時進行成為可能。人們可以設計制造出相對廉價的結合有超薄氧化鐵光電極的太陽能電池，這種太陽能電池完全可以采用基于硅材料或其他材料的傳統產品，但能同時實現光伏發電和制氫。他稱，這些電池實現了太陽能儲存，讓光伏發電不再受黑夜和陰天影響，這是傳統的光伏發電無法比擬的。

這項發明還能減少第二代光伏電池對極稀有金屬的用量，理論上講，在不犧牲發電性能的基礎上，這種太陽能電池能節約90%的碲和銦等稀有元素。

水的消耗也是這樣的光伏電廠無法回避的問題，羅斯柴爾德稱，目前他們使用淡水的試驗測算結果，其水的用量以及經濟性和傳統發電相差無幾。他們還將開展使用海水進行光解制氫的研究，并對此充滿信心。他稱，自去年底他們的科研成果以來，他們在提高制氫效率方面又取得了很大進步，理論上講，基于這種技術的光伏電廠已經可以匹敵傳統發電，其成本不相上下，如果考慮到綠色、環保、低碳等因素，這樣的光伏電廠已經具備優勢。

占用大量土地則是光伏電廠面臨的另一個難題。羅斯柴爾德對此并不十分擔心，他說，每個國家都有大量不能耕作但光照充分的土地，它們是建設光伏電廠的天然選擇，而且相對于其他用途占地，全面解決能源問題的用地需要并不過分。他以以色列為例，以色列全國道路占用土地是國土面積的3%，而通過這種新型光伏電廠完全解決以色列電力需求只要國土面積的1%，就能徹底實現國家能源獨立，并完全放棄石化能源。

實現清潔能源三步走

羅斯柴爾德分析了實現人類清潔能源夢想的各種可能性，他認為相比風能、地熱能、核能、潮汐能等，太陽能光伏發電是迄今為止最為成功的清潔能源解決方案，這種20年前僅用于軍事和太空的昂貴的能源技術，現在已經變得非常成熟和普及，產業化程度很高。雖然有人還在質疑它的發電成本，但就目前技術水平，在以色列光伏發電的單價已經與傳統電廠的電價趨同。如果將運行周期放在30年的時間段進行對比，光伏電廠的發電成本將低于現行電價。這其中還不包括傳統電廠存在的生產安全成本和付出的環境污染代價。羅斯柴爾德稱，有一位以色列財政部前副總司長計算出的傳統電廠的真實價格是現在光伏發電的兩倍。

羅斯柴爾德并不看好生物燃料，他認為生物燃料的發電效率不高，自然界的光合作用需要很多土地。大規模發展生物燃料，人類會面臨用有限土地生產食物或者生產燃料的兩難選擇，能源危機與糧食危機將交織在一起。

事實上，許多國家已經把發展可再生能源的目標大幅度提高，如以色列現在是7%，2020年要達到20%；德國的目標是到2050年將可再生能源提高到80%。相比較風能和氫能，光伏發電現在發展最快。但光伏的致命傷是黑夜和陰天不能發電，如果小規模的光伏電廠可以通過其他發電方式進行補償和平衡，大規模光伏發電則必須解決太陽能燃料儲存問題。