生物燃料论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇生物燃料论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

中图分类号：TS64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）01（c）-0253-02

中国拥有丰富的生物制能源.据估计每年产生的可供开发的各种生物制资源达6.56亿吨标准煤。[8]居世界能源消费总量第四位的生物质能源具有可再生性，存量丰富，可代替化石燃料，易长期储存，含硫量低，灰分小，二氧化碳排放接近于零的特点。其供应安全可靠。

生物质致密成型技术是用机械加压方法，将原来分散没有一定形状、密度低的生物质原料压制成具有一定形状密度较高的各种固体成型燃料的过程。研究说明，生物质成型燃料加工设备的性能好否，直接与生物质原料的压缩特性如压缩力、压缩密度、压缩量，一次粉碎的粒度，成型燃料的密度、生产率、能耗等因素有关。

1 成型原理

生物质原料由纤维构成，被粉碎后的生物质原料质地松散，受一定外部压力后，颗粒经历位置重新排列、颗粒机械变形和塑性流变等阶段。开始时压力较小，一部分粒子进入粒子间的空隙内，粒子间的相互位置不断改变，当粒子间所有较大空隙都被能进入的粒子占据后，再增加压力，只能靠粒子本身变形去充填其周围的空隙。这时粒子在垂直于最大主应力平面上被延展，当粒子被延展到与相邻的两个粒子相互接触时，再增加压力，粒子就会相互结合。原来分散粒子被压缩成型，其体积大幅度减小，密度显著增大。因非弹性或粘弹性的纤维分子之间的相互缠绕和咬合，外部压力解除后不恢复原来的结构形状。

2 含水量研究

林维纪等的实验研究表明，木质素含量因原料不同有所差异，但生物质致密成型的适宜含水量则近似相同。

樊峰鸣[9]以玉米秸秆、大豆秸秆为原料，采用改进型生物质秸秆成型机，就大粒径秸秆粒度、含水率等对成型密度、抗水性影响因素进行了研究.结果发现，原料含水率在8%～15%时均很容易压缩成型，在12%左右成型效果最好。[1]

回彩娟[2]以锯末和小刨花为原料，认为锯末和小刨花含水率在15%左右得到的压块密度最大，成型效果最好，常温高压致密成型允许原料最大含水率为22%左右，原料经室内自然风干后达到的含水率可达成型加工要求且成型效果较好。

李美华[10]以锯末和小刨花为原料，在主缸压力不同的情况下，对多个含水率原料进行致密成型试验，认为在生物质致成型时，使含水率最好控制在5%～15%左右，最高不超过20%，此种状态下成型率，压块密度，成型效率，表面光洁度等指标均较为理想。

郭康权，赵东[11]等曾做过相应模型，解释含水量对成型的影响，当含水率过低时，粒子没有充分延展，与四周粒子结合不紧密，不达到成型条件，当含水率过高时，粒子在垂直于最大的主应力方向上充分延展，粒子间能够啮合但由于原料中水分过多，被挤出后分布于粒子层之间，使层间不能紧密贴合，也不成型。

张百良[9]等认为，热压成型中含水量过高会影响热量传递，并增大物料与模子的摩擦力，在高温时由于蒸汽量大，会发生气堵或放炮现象；含水量过低会影响木质素的软化点，原料内摩擦和抗压强度增加，造成压缩能消耗。

P.D.Grover，S.K.Mishra，J.S.Clancy[13]等认为活塞挤压的物质含水率在10%～15%左右，螺栓挤压的物质含水率在8%～9%左右为宜。Arun.K.Tripathi；P.V.R.Iyer；TaraChandraKandpal[14]等认为物质含水率在10%～15%经济效益较好，因为过小的水分磨压困难，能量消耗大。

Wamukonya等研究表明，当压力不变且含水量在要求范围时，随着含水量升高，压缩密度可达到最大值。松弛密度一定时，随含水量升高所需压力变大，最大压力值正好对应着含水量上限。在建立的恒定压力下松弛密度与含水量的指数关系式中，认为压块的松弛密度随含水量升高以指数级下降。

目前国内外文献来看，研究生物质压缩含水量范围还存在较大的差别，这是因压缩方式、成型模具、成型手段、生物质原料处理方式有较大差异，如活塞冲压比螺旋挤压对含水量要求范围宽，原料颗粒度的大小也是影响压缩成型的重要因素。

3 成型压力研究

成型压力是植物材料压缩成型最基本的成型条件。只有施加足够的压力，原材料才能被压缩。试验说明：当压力较小时，密度随压力增大而增大的幅度较大，当压力增加到一定值以后，成型物密度的增加就变得缓慢。

篇2

2011年，“地沟油事件”将“食品安全”炒上热搜榜时，道兰环能的创始人刘疏桐正在“自行车比人多”的国家―荷兰念书。

他本科在荷兰读商业物流专业，大三实习去了全球四大快递公司之一TNT，被分到电动车项目组。在这里，他顺理成章地接触到绿色交通、新能源，并对此产生了兴趣。

读研究生时，他便选择了能源管理专业。准备毕业论文期间，他看到了一则报道：SkyNRG―位于荷兰的全球第一个商业生物航空燃料公司，正在将餐厨废油加工为生物燃料用行。

“报道上说，SkyNRG到中国去采集地沟油，运到欧洲来，给生物航空燃料做原料。”为什么要从中国收购餐厨废油呢？他带着疑惑直接找到SkyNRG的相关负责人。刚好SkyNRG对中国市场很感兴趣，刘疏桐便以“生物航空燃料原材料、废弃物在中国的潜力”为题帮SkyNRG做调研，同时完成相关方向的研究生毕业论文。

毕业后，刘疏桐留在了这家由荷兰航空和荷兰另外一家能源公司合资的企业，专门做生物能源方面的工作。

其实SkyNRG更关注的是空气污染问题，研发生物燃料供应航空等交通领域也是为了降低普通航油等化石燃料对大气造成的污染。刘疏桐了解到，欧洲几乎每一辆车都加了生物燃料，“生物燃料本身在欧洲是非常普遍和广泛应用的一个方案，使用废弃物比如地沟油所制作的生物燃料单位减排效率可以高达90%，也是最环保的生物燃料之一。”

传统生物燃料使用普通油脂比如棕榈油、菜籽油、大豆油等食用油脂来生产，但直接使用粮食做燃料，在国际上一直受到诟病，所以生物燃料的原料更倾向于使用餐厨废油等废弃物，这样做既可以废物利用，又能够达到节能减排的效果。

然而欧洲的饮食相对清淡，想要在荷兰本地或周边收集大量的餐厨废油比较困难。有两三年的时间里，刘疏桐的工作便是做亚洲区的供应链、商务开发，其中一个重要部分便是在中国找地沟油，然后运到欧洲去。

在中国，地沟油不仅是餐厨废油，更代表了一种对食品安全的威胁。地沟油本是对生活中各类劣质油的泛称，大部分是剩饭剩菜所提取的餐厨废油，小部分据称取自下水道。在炼制过程中地沟油经过一系列化学变化，可能产生致癌物质。食用“地沟油”会导致腹泻、腹痛，长期食用可能会引发癌症，对人体的危害极大。

地沟油在中国发展出了一条需求相扣的“完美”地下产业链。每天晚上，油贩子拉着潲水车去餐厅收购废油，这些废油经过黑工厂加工转化为“食用油”，最终回到餐桌，有的甚至返回到出售潲水的餐厅。

据了解，这种“食用油”的“生产”成本一吨仅在300元人民币左右，而利润可以高达10倍。高利润正是驱使这条地下产业链运转不息的根本原因。

在为生物燃料收集原料的过程中，刘疏桐越发意识到地沟油问题在国内的严重性，“收集和转化供应方面都出了问题。”

如果成熟的解决方案在欧洲可以完美执行，在中国何妨一试呢？把中国的地沟油全部做成生物燃料，运用到交通能源体系，既不用把它们运到欧洲，还可以帮助节能减排，最终还能解决其回流餐桌的问题，这不是个一举多得的解决方案吗？

2015年初，刘疏桐停下从国内往欧洲“倒”油的手，回到国内创业。

他想要做的这件事，涉及环保、新能源、食品健康等比较敏感的话题，“壁垒比较厚”，牵扯的利益相关方非常多。而且，想要打破地下地沟油产业这个链条，势必要面临多方面的阻碍及压力。

一味地围追堵截地沟油黑心工厂或者油贩子，在刘疏桐看来并非最佳办法，“光是政府的打压，成本非常高，而且反弹很大，用可持续的商业模式从经济利益角度来推动，才能彻底解决问题。”

他有自己的一套逻辑：不跟油贩子抢油，跟他们合作。

“我们付他们差不多的钱，把地沟油全都送去做成正规的生物燃料，首先废油不会再回流餐桌，此外运送过程需要物流参与，提升了物流供应链的可持续性，物流车还可以使用地沟油制生物燃料进而降低燃料成本。我们把大大小小的餐馆和食用油的供应商也拉进来，因为普通民众更注重食用油的安全性。”

如果他的想法得以实现，参与其中的每一方都能够获益：餐馆将餐厨废油卖出，降低了采购食用油的成本，同时废油可以转化成具有经济价值、环保价值的生物燃料；生物柴油厂得到了原材料，又得到了销售的渠道；大型的集团物流在不增加成本的情况下，保证了供应链的可持续性；几百万吨的地沟油被“消化”掉，食用油企业多出了大片市场……

“这就形成了一个有机的体系，既保证了废油的安全处理，又保证了食用油的安全供应，我们暂且把这个体系叫做‘安全油联盟’。”

刘疏桐认为，把食品安全、能源、交通、环保等原本看似不相干的行业、公司都整合在一起，并且让每一方都获益，当社会效益和环境效益转化为经济效益或经济效益附加值的时候，就会有更多人一起促进社会的改变。

商业的理念已经成型，接下来重点放在哪里呢？

“提高终端产品价值。”刘疏桐解释，“用地沟油做生物燃料，每单位温室气体会减排90%，包括二氧化硫等污染物的排放，都将大幅减少。”

虽然国内的转化技术已经可以将地沟油制生物燃料安全用到汽车、飞机上，但是大众对生物燃料的认识不够，“生物燃料质量是否合格”一类的担忧仍然存在。

刘疏桐从另一个方向去考虑这个问题。在他看来，正是因为大众对生物燃料的认知不够，不敢去使用它，导致它的价格非常低，利润不足以支撑前端收油的成本，这也是地沟油流向地下产业链的一个原因。

道兰环能的客户名单中有一些“世界五百强”企业，这些企业对自己的供应链包括交通运输，在环保方面都有一定的要求，如果能够帮助它们减少污染排放，提升环境社会价值，品牌竞争力便会相应提升。“所以目前我从商业的角度，跟这些大的集团公司合作，为它们提供生物燃料，帮助它们做节能减排，这些大企业做好了以后，有一定的示范效应，就可以更大规模地在社会上进行推动。”

刘疏桐曾在Ted演讲中说道，欧洲不只是注重产品的经济价值，而且特别关注产品的环境和社会价值，他们有非常好的鼓励机制把环境和社会价值都转化为经济价值，体现在产品上。“要知道，生物燃料在欧洲比普通柴油贵20%，为什么还有人去用？”

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

中图分类号：Q2-3 文献标识码：A文章编号：

0 引言

随着社会经济的发展，国民生活水平的提高，车辆在人们的日常生活当中越来越普及，大量使用石化燃料的同时也带来了许多问题，如石化柴油含有多有害物质，通过燃烧后直接排入大气层，对环境和人类的生存有着破坏作用，石化能源又是不可再生能源，面临着能源枯竭等问题。各国相继寻找清洁、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、野生油料植物和工业微藻等水生植物油脂及动物油脂、废餐饮油等为原料，通过物理或化学的方法制成的甲脂或乙脂燃料，可用来替代石化燃料来满足工业、民用等要求。国内目前对生物柴油的生产和应用也进行了开发，已成功研制出利用菜籽油、光皮树油、麻风树油、大豆油、米糠油脚料、工业猪油、牛油等作为原料，经过甲醇预酯化再酯化作用，生产制备出的生物柴油，不仅可以作为代用燃料在柴油发动机上直接使用，而且还可以作为柴油清洁燃料的添加剂。从生物柴油的理化性质可以看出生物柴油对环境是友好的，生物柴油所含的双键数目少，分子中含氧量较高，含碳支链数目少或没有，这使得生物柴油有较好的燃烧特性，燃烧比较完全。石化柴油燃烧过程产生的主要污染物是：烟尘颗粒、SOX、CO、HC以及NOX等。与石化柴油相比，生物柴油的燃烧尾气中除NOX浓度稍微升高外，烟尘颗粒、SOX、CO、HC的排放明显下降[1,2]。此外，生物柴油中不含有芳香烃，燃烧后不会产生芳香烃和PAH。而且生物柴油还具有无毒、可生物降解等优点。

本文对菜籽油制成的生物柴油进行理化性能指标测试、发动机燃烧试验，对排放性能进行研究。从而进行分析掺烧生物柴油尾气成分，得出更经济、更环境友好的掺烧比例。

1 材料与方法

1.1 试验材料

市购菜籽油、甲醇（分析纯）、磷酸（分析纯）、氢氧化钠（颗粒状）

1.2 实验原料和方法

1.2.1 生物柴油的制备

本试验采用酯交换法制备生物柴油[3]，即通过甲醇将原料油中的脂肪酸甘油酯的甘油基取代下来，形成碳链较短脂肪酸甲脂和甘油。

其反应原理如下：

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

首先，取一定量的菜籽油置于烧杯中，水浴加热至60℃，将按比例混合好的甲醇氢氧化钠溶液倒入烧杯中，开始搅拌、并计时，待反应结束后将烧杯在室温的条件下静置分层，上层为生物柴油与甲醇的混合物，下层为甘油与未反应的脂肪酸甘油酯的混合物，收集上层液体并用磷酸溶液滴定至中性，加入温水洗涤3―4次，静置分层后除去下层的水相，将上层淡黄色液体在常压下进行蒸馏，以除去甲醇和水分,待蒸馏结束后，过滤除去杂质，即得淡黄色的澄清液体生物柴油。

1.2.2 生物柴油理化性能指标

试验设备：TSY―1109/1109A石油产品运动黏度测定仪、TSY-1103A石油产品半自动闪点测定仪、TSY―1115石油产品铜片腐蚀测定仪、TSY―1110原油和液体石油产品密度测定仪、TSY―1106A石油产品馏程测定仪等仪器。

试验方法：根据各个实验仪器使用方法及国家标准的要求进行测试。

1.2.3 生物柴油台架试验

实验装置：ZX195柴油发动机、DSZ-2转速数字显示仪，D-150水力测功仪，FC2210智能油耗仪、NHA505废气分析仪、烟度计。

试验方法：本试验是在海拔1900m，相对湿度为60%，实验室温度为25 ℃的实验室中进行的，将柴油机油箱中注入0#柴油并进行5分钟热机，让柴油发动机在2000r/min的转速下改变发动机的负荷，分别在0%、20%、50%、80%、100%五个阶段通过所接仪器对HC、CO和油耗等测试，记录所得数

据，然后将油箱中的油全部放尽；将掺混10%生物柴油的混合燃料分别加入油箱中同样空机运行几分钟，保证混合燃料充满整个油路，然后进行测试、数据采集；同样的方法将掺混20%生物柴油的混合燃料进行试验、数据采集；最后做100%生物柴油的试验，并进行数据采集。

2 试验结果与分析

2.1 部分理化性能指标对比

从表二中可以看出B100生物柴油的部分理化性能指标与0#柴油相接近，其中，运动黏度在石化柴油的范围内，接近于上限，所以雾化情况要略差于石化柴油；B100生物柴油的密度、铜片腐蚀接近于0#柴油；在闪点方面，生物柴油要高出0#柴油74℃，故在运输、储存过程中要比0#柴油更加安全、稳定。

表二B100生物柴油与0#柴油

2.2 燃油消耗率

从图2中可以看出在2000r/min的工况下，掺混不同比例生物柴油的混合燃料燃油消耗率总体趋势是随负荷的升高而升高，当负荷在100%时，B10、B20、B100生物柴油燃油消耗率比0#柴油燃油消耗率分别高出9.8%、9.8%、15.4%。造成这种情况是因为生物柴油的热值要比石化柴油的低，在同一工况下掺混生物柴油的比例越高燃油消耗率越高。

图2 2000r/min不同负荷燃油消耗率

2.3 HC排放

从图3中可以看出HC排放在满负荷情况下随转速增加而下降，且HC排放明显低于0#柴油的排放，在2000r/min满负荷的工况下B10、B20、B100HC排放比0#柴油分别低了48.7%、52.4%、66.8%，且随着生物柴油掺混比例的升高而降低，造成这种现象是因为生物柴油中芳香烃含量很少，十六烷值比较高，理论上讲芳香烃含量越少，则其滞燃期越短，HC排放越低；十六烷值较高时，燃油着火性能较好，滞燃期短，其未燃烧碳氢和裂解碳氢均少。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烧，从而减少HC化合物的排放。因此，掺混生物柴油的混合燃料由于芳香烃含量减少、十六烷值高、含氧量增加，使得混合燃料在柴油机中燃烧的HC排放相对降低[5～8]。

图32000r/min满负荷HC排放

2.4 CO排放

从图4中可以看出掺混生物柴油比例越高时CO排放在2000r/min的工况下随负荷升高而升高，当负荷达到100%时CO排放高于石化柴油，CO是燃油燃烧的中间产物，根据发动机CO形成的机理[3,4]：当混合气过浓(大负荷时或者发动机启动时)，将因缺氧所致；或者燃烧温度过低(混合气过稀)，CO进一步氧化的速度减慢，虽然生物柴油含有10%的氧，但由于生物柴油的黏度远远大于石化柴油，严重影响了生物柴油在柴油机中的雾化性能，使其燃烧不完全，从而造成CO排放增加。而且，当燃用生物柴油和柴油混合燃料时，生物柴油里面仍有一定的甲醇、甘油和钠盐等杂质未除净，也会造成燃料燃烧的不充分。高负荷时，CO的排放急剧上升是因为在高负荷高转速时，柴油机的喷油量增加使局部缺氧加剧，燃油不能充分燃烧，从而生成更多的CO[9～11]，因而导致了在2000r/min满负荷工况下混合燃料的CO排放比石化柴油的要高，且掺混比例越高排放比例也越高。

图4 满负荷CO排放

3 结论

1）通过部分理化性能指标的对比，生物柴油闪点比0#柴油高，可以看出生物柴油在运输储存方面要比石化柴油0#柴油安全；由于运动黏度比0#柴油的高，所以在雾化方面要比0#柴油差些。

2）通过ZX195柴油机燃用0#柴油和分别掺混20%、50%、100%生物柴油的混合燃料的排放对比试验可知：菜籽油为原料油制备的生物柴油在燃油消耗率方面比0#柴油略有升高；在HC排放方面明显低于0#柴油，CO排放量略高于0#柴油，综合测试显示掺混比例为20%生物柴油的混合燃料最为理想[12,13]。

参考文献：

[1] 吴贵福，贾元华，姜东华.柴油机燃用生物柴油混合燃料排放性能试验研究[J].内燃机，2009,6：43-45.

[2] 范焱虎. 三种生物柴油理化性能指标对比分析及柴油机试验研究[D].云南农业大学硕士论文，2011（6）.

篇4

[中图分类号] TK6 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650（2016）10-0206-01

引言

党的十报告中提出了关于提高能源使用效率的问题，即要支持新能源的开发，提高可再生能源的利用率。至此，河南驻马店市农业大区对生物质燃料的综合应用技术得到了高度重视。生物质能作为碳源具有可再生性，可以转化为固态燃料、液态燃料、气态燃料。

1 固体生物质燃料的综合应用技术

制备固体生物质燃料所采用的技术是固化成型技术，即将品位相对较低的生物质转化为品位相对较高的生物质燃料，而且由于燃料已经固化成型的，所以方便与存储和运输，在燃料的利用上也非常便利。固体生物质燃料的资料来源于农业和林业生产中所产生的玉米芯、秸秆等等各种废弃物。

1.1 固体生物质燃料的成型技术

首先，要收集生物原材料，将这些材料经过筛选之后，确保材料干燥，灰分符合要求，污染性低而且热值高、容易燃烧。对于这些材料进行干燥处理后，进行成型处理以方便运输[1]。其次，将所有筛选出来的材料粉碎处理，并将黏结剂和助燃剂加入其中进行压缩，使固体生物质燃料不仅方便存储，而且容易燃烧。

1.2 固体生物质燃料的生产技术

根据不同的生产条件，固体生物质燃料所采用的生产技术也会有所不同。其一，常温湿压成型技术，具体而言，是将纤维素原料进行水解处理而使得原料的纤维经过湿润时候软化，使其皱裂，之后进行压缩处理。这种技术的操作简单，但是会提高部件的磨损度，而且所生产的燃料的燃烧值比较低。所以，成本相对较高。其二、炭化成型技术，即对生物质原料进行炭化处理后成为粉末状，将粘结剂加入其中，压缩成木炭。比如，河南驻马店市农业大区，秸秆多综合利用，利用炭化技术工艺生产出来的秸秆炭粉可制成炭球、活性炭等炭产品。在秸秆炭化的过程中所排放的烟雾收集起来提取可燃气体、木焦油、木醋酸。但目前综合利用率还比较低，所以，还国家对秸秆综合利用予以补贴和政策上的倾斜。

2 液态生物质燃料的综合应用技术

2.1 燃料乙醇

燃料乙醇成本低而且具有可再生性。生产技术上，是对非粮食原料乙醇回收后，经过净化并发酵处理。其中，对脱水处理技术具有很高的要求，主要采用了萃取精馏法、吸附分离法以及共沸精馏法等等[2]。所生产的燃料乙醇中所含有的乙醇可以达到99.7%，比无水乙醇中的乙醇含量要高。

2.2 生物柴油

动植物油脂经过加工处理后，可以生产出与柴油的化学性质比较接近的长链脂肪酸单烷基酯，即为“生物柴油”。这种材料具有良好的性，没有毒，而且生物降解，是用于替代柴油的最好的材料。生产技术上，物理方式进行技术处理即为直接混合法、酯交换法和酶催化法；化学方式进行技术处理即为采用了微乳化法高温热裂解法。由于所使用的材料不同，生产出来的生物柴油存在着有点和不足。目前广泛使用的生物柴油制备方法为酯交换法。这种方法的原料来源广泛，加工工艺简单，所生产出来的生物柴油性能稳定，但是在生产的过程中会有碱性废水产生，而且生产设备会遭到严重的腐蚀。

3 气态生物质燃料的综合应用技术

生物质发酵技术，就是将生物质采用厌氧微生物分解技术，经过代谢处理之后生成了气体，这种气体的主要成分是甲烷，其中还包括二氧化碳、氢气以及硫化氢等等，即为“沼气” [3]。沼气的发酵划分为水解液化、酸化、产甲烷三个阶段。生物技术的快速发展，挖掘高效厌氧微生物并使用的效率也会有所提高，对沼气的利用起到了促进作用。

按照生物质气化原理，生物质气化制氢技术需要将生物质进行气化处理后，可燃性的气体与水蒸汽不断地重整，从中可以提取氢气。研究的介质是催化剂、气化炉，使用白云石制作二氧化碳，吸收蒸汽，经过气化后产生二氧化碳气体。经过试验表明，气体中的氢气产量是非常高的，可以达到66.9%；二氧化碳气体为3.3%；一氧化碳气体为0.3%。

总结

综上所述，中国在近年来环境污染日趋严重。要保护好生态环境，就要加大清洁能源的使用力度，同时还要提高能源的重复使用效率。特别是发展新能源，能够对不可再生能源的利用以缓解，一方面可以对能源使用的安全予以维护，而且还可以推进新农村建设。

参考文献

篇5

中图分类号 TK6 文献标识码 A 文章编号 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

烤烟烘烤是一个大量耗热的过程，目前烤烟生产上推广的密集烤房烘烤设备普遍采用燃煤供热，热利用率低，煤耗量高，通常1 kg干烟叶煤耗量1.5～2.5 kg标煤，而理论上的耗煤量为0.8 kg，也有研究分析指出，在密集烘烤中，火炉的热效率为64.95%，烤房热效率仅为36.08%，总的热损失达63.92%，能量浪费惊人[1-3]。

愈演愈烈的世界范围能源危机以及不断上升的能源价格，使得生产烤烟的成本不断增加，使烤烟生产的可持续发展受到严重影响。在此背景下研究烤烟烘烤节能技术，提高能源利用效率，寻找烤烟烘烤能源替代途径，降低烤烟生产成本成为烤烟烘烤研究的一个重要课题。目前，此方面的研究主要集中在烘烤设备、烘烤工艺以及新型能源烘烤燃料开发等方面，其中新型能源烘烤燃料中的生物质能源因其本身可再生性、低CO2排放、几乎不排放SO2、广泛分布性、使用形式多样、生物质燃料总量丰富等特点成为当下研究的一个热点，有望成为烤烟烘烤传统能源的有效替代品[4-5]。

1 生物质能源概述

生物质能源是植物通过光合作用将太阳能储藏在有机物中的一种可再生能源。每年全球积累的生物质总量达1 730亿t，蕴含的能量相当于目前全球总能耗的10～20倍[6]。据报道，生物质能已上升为仅次于化石能源煤、石油和天然气之后的第4位能源，占世界一次能源消耗的14%[7]。与传统直接燃烧方式相比，现代生物质能源的利用更多的是借助热化学、生物化学等手段，通过一系列先进的转换技术，生产出固、液、气等高品位能源来代替化石燃料，为人类生产、生活提供电力、燃气、热能等终端能源产品[8]。在生态环境保护方面的研究发现，提供相同能量，煤的S和NOx排放量分别是秸秆的7.00倍和1.15倍，用1万t秸秆替代煤炭能量，烟尘排放将减少100 t[9]。生物质能源作为一种可再生的低碳能源，具有巨大的发展潜力，它的开发利用对于建立可持续能源系统、促进国民经济发展、保护生态环境具有重大意义。

2 生物质能源在烤烟烘烤上的应用研究

我国拥有居世界首位的生物质能源产量，年产农作物秸秆、谷壳等总量约14亿t，如开发用于燃烧，可折合7亿t标准煤[10]。以安徽省为例，每年农作物秸秆总产量5 000万t左右，如果能开发利用其中的1/3转化为燃料，即可消耗秸秆1 700万t，约相当于建立2座年产500万t的大型煤矿[11]。目前，烤烟烘烤上研究应用的生物质多为农作物秸秆，应用方式主要有生物质型煤、生物质气化、生物质压块等，应用效果较为理想。

2.1 应用方式

2.1.1 生物质型煤。生物质型煤是指在破碎成一定粒度的煤中加入一定比例的秸秆等可燃生物质和添加剂后由高压成型机压制成型的洁净能源产品。其充分利用煤和生物质各自的优势，具有节煤和生物质代煤的双重作用，与原煤燃烧相比，生物质型煤是提高燃烧效率和减少污染的有效方法之一，目前已进入商业化生产阶段[12]。

孙剑锋等[13]利用煤和废弃的植物茎杆生产出与烘烤设备外形、尺寸大小相配套的生物质型煤。其在使用过程中容易实现配风的精准控制，进而实现与密集烤房控制系统的配套，且生物质型煤在燃烧过程中着火大小容易控制，生火及升降温速率均较快，能更好地满足烤烟烘烤工艺的需求。向金友等[14]研究秸秆与煤不同配方压块燃料在烤烟烘烤中的应用，结果发现80%秸秆+20%煤混合压块代煤烤烟完全可行。

2.1.2 秸秆煤。秸秆煤是一种新型蜂窝煤燃料，没有煤的加入，以青蒿、烟、玉米等农作物秸秆以及废弃的树木枯枝、杂草、锯末、稻壳等生物秸秆为原料，不需粉碎，在厌氧条件下碳化6～8 h，利用秸秆自然进行分解形成生物质碳，再加入黏土和其他粘合剂混合后形成。

郭保银[15]研究发现各种秸秆碳化率平均约为50%，而通过加配方后，常规秸秆等材料2 t可生产2 t秸秆煤，其秸秆煤代替煤炭烤烟的技术研究结果表明秸秆煤易点火、燃烧效果好、升温快而且无黑烟和异味，满足烤烟工艺要求，其代替煤炭及其制品在密集烤房中应用是可行的，可以进行大范围示范。

2.1.3 生物质气化。生物质气化是采用生物质气化发生装置将生物质原料在厌氧状态下燃烧转化为由氢气、一氧化碳、甲烷等组成的可燃气体。生物质气化方式在烤烟烘烤中的应用相对较多，生物质气化烤烟系统开发设计相对成熟。杨世关等[16]研究设计了一套新型烤烟设备，主要是以生物质燃气为能源，将间接换热与直接换热紧密结合，该系统的能源利用率及烟叶品质都较传统间接换热式烤房有显著提高。飞 鸿等[17]以废弃烟杆、烟梗以及各类农作物秸秆为原料采用生物质气化发生装置通过燃气发生炉进行厌氧燃烧使其热解出可燃气体，经管网送往各烤房实现自动控制烘烤烟叶。

2.1.4 生物质压块。在压强为50～200 Mpa、温度为150～300 ℃、或不加热或不加黏结剂的条件下，先将木材加工剩余物及各种农作物秸秆等粉碎成一定粒度，再压缩成块状、棒状、粒状等具有一定密实度的成型物[18]，故又称为生物质固体成型燃料。目前，此燃料在烤烟烘烤中的应用研究较为广泛。

张聪辉等[19]研究不同清洁能源对烤后烟的化学成分、质量感官以及经济效益的影响，其中生物质燃料为2012年烟杆压块能有效降低烘烤成本，提高烘烤效益，替代煤炭为主要烘烤燃料有较大的潜力。王汉文等[20]用稻壳和玉米秸秆压块成燃料进行试验，将其放在AH密集烤房进行燃烧，能降低烤烟生产成本、满足烘烤的工艺要求、改善烟叶内在品质。王文杰等[10]以花生壳为原料加工的生物质压块为供试燃料，研发了配套的生物质压块燃烧炉，研究生物质能源在烤烟烘烤中的应用效果，生物质压块及燃烧炉不仅能替代以煤炭为燃料的普通立式炉用于烟叶烘烤，而且能够显著降低烟叶烘烤成本、提高烟叶烘烤质量。倪克平等[21]研究生物质压块燃料在烟叶烘烤中的应用效果，其中生物质压块燃料是以木材加工的锯末为主原料，添加辅助化工原料后，用搅拌机搅拌成均匀的混合原料，将混合原料通过压块成型机压制成直径为2 cm的圆饼，配备自动添加燃料的整套专用燃烧炉，研究结果表明：生物质压块用于烟叶烘烤可以充分调控烤烟烘烤工艺，降低烘烤成本，节能减耗，提高烤后烟叶品质。谭方利等[22]关于生物质压块燃料以及煤炭燃料在烤烟烘烤中的应用效果对比研究表明生物质压块用于烤烟烘烤是可行的，但对于燃料添加技术要求较高。

2.2 应用效果

生物质能源在烤烟烘烤中的不同应用形式对烘烤效果的影响均较好，节能减排的同时有利于提高烤后烟叶的质量。与原煤相比使用生物质型煤烘烤烟叶，生产1 kg干烟可节约用煤约0.15 kg，每炉烟叶可节约用煤50 kg以上，节能效果显著，而且生物质型煤中煤矸石含量为零[13]。使用秸秆煤烤烟对烤后烟叶内在化学成分无不良影响，而且能够降低上部叶烟碱含量，提高上部烟叶还原糖含量，氮碱比更加协调，香气量充足，香气质好，余味明显改善，杂气减轻，刺激性减少，评吸结果较好，有利于提高烟叶内在品质[15]。飞 鸿等[17]的研究中生物质气化烘烤与传统的燃煤烘烤相比，烟叶的内在品质得到一定的改善。感官评吸结果表现为生物质气化烘烤的烟叶其杂气、香气质、干净度均优于煤炭燃料烘烤的烟叶，而且回味、劲头、湿润上也表现出一定的优势。采用秸秆压块燃料烘烤，能降低烟叶中含氮化合物含量，提高烟叶中总糖、还原糖，有利于改善烟叶化学成分的协调性[20]。谭方利等[22]的研究中生物质压块燃料与煤炭相比烤后烟叶上等烟比例提高了2.3个百分点，青黄烟、微带青烟、杂色烟比例分别下降了0.99、0.81、1.53 个百分点。

2.3 应用成本

由于烤烟烘烤中应用的生物质原料主要是废弃的秸秆，来源广泛、价格低廉，因此利用生物质能源燃料降低烤烟烘烤成本效果显著。生物质型煤的应用加上固硫剂、粘合剂以及加工成本，比同等发热量的原煤成本低100元/t左右[13]。秸秆煤在酉阳县烤烟烘烤上的应用，按当地生产水平以及市场煤炭价格计算，烘烤烟叶1 875 kg/hm2，使用秸秆煤烤烟可降低成本约750元/hm2，以此测算，若在该县进行推广应用，每年可节约煤炭1.8万t，全县烟农增收480万元[15]。飞 鸿等[17]利用生物质烘烤烟叶的研究中采用的生物质气化发生装置上料系统、流量控制系统、除渣系统均为自动化系统，烤房数量增加到100炕也只需要2人控制，自动化程度高，在大规模烘烤中将大大降低劳动成本。生物秸秆压块在烤烟烘烤中的应用成本以安徽省为例，生产干烟叶2 062.5 kg/hm2（1 875～2 250 kg/hm2），需煤炭275 kg（以500元/t计），计2 062.5元/hm2；需秸秆压块206.25 kg（以400元/t计），计1 237.5元/hm2，降低成本825元/hm2[20]。谭方利等[22]的研究中应用生物质压块燃料与煤炭燃料相比1 kg干烟成本降低0.1元。

3 结语

烤烟烘烤大量耗热且热能利用率低，传统燃料煤炭在烤烟烘烤中的应用带来环境污染的同时，由于燃料资源的紧缺烘烤成本不断增加。把我国丰富的生物质能源应用在烤烟烘烤中既能充分利用资源同时也有望解决烤烟烘烤面临的问题。

生物质能源在烤烟烘烤中的应用研究表明其可以代替煤炭燃料，而且具有清洁、能提高烤烟品质、降低烘烤成本的优点。生物质能源在烤烟烘烤中的不同应用形式中生物质型煤的原料中只是减少了煤的用量加入部分生物质，秸秆煤加工过程中的厌氧条件碳化工艺相对复杂，而生物质气化装置包括气化炉、储气罐等，与烤房配合烘烤专用设备复杂，建成后更适合大规模烘烤。其中生物质压块研究相对较多，工艺较成熟简便。生物质压块加工生产线及配套设备的开发研究中早在2010年姚宗路等[23]针对生物质压块过程中存在的系统配合协调能力差以及生产率低等问题研发设计了有强制喂料系统的成型机以及配套设备，可实现自动化大规模的生物质压块生产。生物质压块方式制成的生物质原料可以直接应用于烤烟烘烤，基本上不需要对烤房、烤炉等进行改造，应用方便。生物质能源的利用形式中生物质发电是我国目前对生物质能源应用最为广泛和普通的方式，但其在烤烟烘烤中的应用研究相对较少，是以后生物质能源在烤烟烘烤中的应用研究的一个方向[24-25]。当下的研究表明，烤烟烘烤中的传统燃料煤炭可以用生物质压块代替，应用效果较好且成本低，可以在烤烟生产上进行示范推广。

4 参考文献

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篇6

文/李昌珠

进入新世纪以来，植物油脂用途的拓展加速，被广泛用于油脂基能源产品（生物柴油、生物航空燃料油和生物油）、油脂基化工产品（表面活性剂、油漆、涂料）和油脂基材料产品。在植物油脂市场巨大需求拉动下，以生产工业油脂、芳香油或类似烷烃类原料为主的工业油料植物产业成为相对独立的门类迅速发展壮大。

1960 年，全球油脂产品产量为3000万吨，到2004年增至1.31亿吨。这一刚性增长趋势反映了油脂产品用途的拓展和需求量的增大，同时也警醒国际社会高度重视植物油料的生产。2000 年以来，我国食用植物油消费总量稳步增长，2011年达到2595 万吨，比2000 年增长44.3%，年均增长3.4%。2012 年我国消耗植物油脂达2700 万吨，其中72.2% 依赖进口维持供应。与此同时，作为国民经济命脉重要组成部分的石油工业，所需原油对外依存度也超过了60%。能源安全的形势异常严峻。开发新能源替代石油尤为迫切。2007年9月4日，国家发改委了《中国可再生能源中长期发展规划》。《规划》称，到2020 年，以能源作物为主要原料的燃料乙醇、生物柴油等生物液体燃料将达到替代石油1000万吨的能力。我国工业油料能源植物资源十分丰富、种类繁多、分布广泛，其中木本油料植物有400种。可利用的、含油率在15%~60% 的有200 种。含油率高达50%~60% 的有50 种。已经广泛应用的有30种。其余大部分还没有利用。巨大的挖掘潜力与可再生生物质能源的属性，使得工业油料植物可望成为解决能源问题的重要替换性资源。

当前，我国食用植物油脂和工业用途油脂的消费总量约4200 万吨，但利用耕地自主生产能力只有大约800 万吨。3400 万吨的缺口需要耕地约4533 万公顷。由于人口众多，我国的耕地始终是稀缺资源。据有关部门分析，近年我国粮食种植面积的预警区间为1.0 亿~1.1 亿公顷，而2011年我国粮食种植面积为1.11亿公顷，接近预警红线。为保障国家粮食安全，我国70% 的耕地必须种植粮食作物。不与口争粮，不与粮争地，是不可逾越的底线。工业油料植物大多具有野生性，耐旱、耐贫瘠，在山地、高原和丘陵等地域都能很好地生长。我国南方约有2000 万公顷的农林荒地荒山。利用这些非耕地种植油料植物，可以缓解耕地资源稀缺、实现生态重建和工业油脂资源规模化生产的有机结合。

生态环境问题一直是我国经济社会面临的一个共性难题。工业油料植物，如蓖麻、光皮树、油桐和山苍籽等，对重金属污染土地、废弃矿区和盐碱地有相当强的耐受力。目前，全国受重金属污染的土地达到1000万公顷以上。湖南是重金属污染最为严重的省份之一，因金属矿产开采等直接造成的林地污染及植被破坏有17万多公顷，受到不同程度的重金属污染威胁的耕地有106万公顷，受到较为严重的重金属污染的耕地有20 多万公顷，受重金属污染影响的湿地等水域面积则更大。大规模培育工业油料植物，在提供能源产品解决能源危机的同时，也可以治理重金属污染、改善土壤质量。另一方面，工业油料高效转化油脂基化工产品、油脂基能源产品和油脂基材料产品，相对于用石油原料生产同类产品，具有毒性低、易生物降解、适应环境强等优点，可以减少二氧化碳等温室气体排放和颗粒物质释放，达到节能减排的目的。

我国的贫困人口基本分布在丘陵山区。经济落后的重要原因是森林资源不能高效转化为市场需要的商品。生物柴油、生物油和生物航空燃料油以及油脂化工产品大规模应用于燃料油市场后，原料油的需求将大量增加。这将大大促进工业油料植物种植基地发展及农林业产品结构优化调整，迫使工业油料植物原料生产进一步扩大规模、深化拓展，逐步形成工业油料植物农业、工业油料林业和生物质燃料油生产三位一体的生物液体燃料工业体系，使之成为广大农村地区振兴地方经济的重要支柱产业，为高效农林业创出一条新路。不少从事传统农业生产的农民可以生产油脂工业品，从而为农村地区带来更多的就业机会，增加农民和林区职工收入，进一步促进农村经济发展和农民脱贫致富，缓解由农村向城市移民的浪潮，缓解城市就业压力，增强农村经济的活力。另外，工业油脂清洁高效加工新技术的推广使用，将促进油脂产品升级，引领包括生物柴油、生物油和固化剂等产品在内的工业油脂新兴产业及良种、技术、产品和加工装备产业的发展。

以上充分表明，工业油料植物产业不与粮食争地，能缓解能源危机、改善生态环境、生产高附加值产品、提高就业机会、带动新农村建设，具备了巨大的发展潜力和广阔的市场开发前景，势在必为。

（未完待续）

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一、新能源汽车定义及分类

根据我国《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》，新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括混合动力汽车、纯电动汽车（包括太阳能汽车）、燃料电池汽车、氢发动机汽车、其他新能源（如高效储能器、二甲醚）汽车等各类别产品。

二、国际新能源汽车发展态势分析

（一）发展环境分析

1．能源危机成为新能源汽车发展的动力。石油资源的日益枯竭和石油价格的巨幅波动，不仅对世界各国经济造成了重要影响，更引起各国汽车产业的深刻变革：大排量、高油耗的汽车不再受到大多数消费者的青睐，燃油节约型汽车逐渐成为汽车市场的主流。世界各国欲借发展新能源摆脱其对石油的依赖发展趋势，逐步形成了新的世界经济增长模式。

2．金融危机提供新能源汽车发展的机遇龙源期刊。全球金融危机的爆发给新能源汽车的产业化发展提供了新的机遇。为了摆脱经济低谷，拉动经济复苏，获得市场[1]竞争先机，并使自己在未来的产业竞争格局中占据有利位置，发展新能源汽车成为世界各大汽车企业共同的战略选择。

3．环境污染呼唤新能源汽车时代的到来。随着汽车产业的快速发展，汽车已经成为城市的污染源之一。汽车尾气主要成分是CO、HC、NOX和颗粒物等，在城市中心，交通排放的CO形成的污染物浓度占CO总浓度的90%～95%，HC和NOX占80%～90%，而这些排放物正是造成地球气候变暖的重要原因之一。

4．技术变革促进新能源汽车的研发和生产。除了常规的化石能源（煤、石油）以外，新能源与可再生能源（太阳能、风能、水能、生物能等）的开发和利用比例逐渐提高，并由此产生了相应的多种新技术。能源的多样化发展给汽车新技术的应用带来了无限可能，各类新能源汽车的研发和生产必然会将汽车产业领域延伸、拓展到更加广泛的产业范畴。

（二）发展特点分析

新能源汽车在全球刚刚起步，代表着汽车产业未来的发展方向。混合动力作为新型汽车能源动力技术共性平台发展趋势，继承了先进内燃机技术，结合了高效洁净的电力驱动方式，既充分利用现有燃料基础设施，又能包容各种代用燃料，已成为新型动力系统汽车产业化的典型代表，开始大规模产业化发展，其中插电式混合动力汽车越来越受到重视；纯电动汽车借助各种高新技术特别是新型动力电池技术的进步找到了新的发展机遇，开始进入市场，并有快速增长的趋势；燃料电池作为一种新兴能量转换装置，尽管目前还存在很多需要克服的技术障碍，但其作为新一代汽车能源动力系统的远期解决方案仍然被看好，各种资助和示范验证正在进行，真正进入市场将还有一个较长的时期；代用燃料汽车可以用天然气、液化石油气、生物柴油、合成燃料、醇类燃料、醚类等多种清洁替代能源，成为解决石油资源短缺的重要途径。

（三）发展战略比较

美国长期侧重降低石油依赖、确保能源安全的战略发展趋势，将发展新能源汽车作为交通领域实现根本上摆脱石油依赖的重要措施，并以法律法规的形式确定其战略定位。美国从20世纪80年代起在不同的阶段提出了不同的车用能源发展战略，克林顿时期以提高燃油经济性为目标，混合动力是其主要的技术解决方案；布什时期追求零排放和对石油的零依赖，氢燃料电池汽车是其主要的技术解决方案，后期还计划用10年时间实现20%的石油替代和节约，主要措施是使用生物质燃料；近期奥巴马大力发展电动汽车，实施了总额48亿美金的动力电池以及电动汽车的研发和产业化计划，其中40亿美金用于动力电池的研发。

日本长期坚持确保能源安全、提高产业竞争力的双重战略，通过制订国家目标引导新能源汽车产业的发展，同时高度重视技术创新龙源期刊。日本在2006年“新国家能源战略”中明确提出，通过改善和提高汽车燃油经济性标准、推进生物质燃料应用、促进电动汽车应用等途径，到2030年交通领域对石油的依赖能够降低20%。重视生物燃料和燃料电池等技术开发，拟在2011年单年度生产生物燃料5万千升发展趋势，计划在五年内斥资2090亿日元开发以天然气为原料的液体合成燃料技术、车用电池，以及氢燃料电池科技。近期又将大力发展电动汽车作为低碳革命的重要内容，计划到2020年以电动汽车为主体的下一代汽车能够达到1350万辆。日本的混合动力汽车已形成产业化，丰田、本田、日产等日本厂商的混合动力汽车不仅在国内热销，在国际市场上也令其他国家厂商望其项背。

欧洲更加侧重于温室气体减排战略，将满足日益严格的二氧化碳排放限制要求作为发展新能源汽车的主要驱动力。欧洲新能源汽车发展的主要目标在早期以生物质燃料和天然气为主，在本世纪初期提出到2020年实现23%的石油替代，主要是生物质燃料、CNG以及氢燃料，但近期对于电动汽车给予高度关注。欧洲在发展电动汽车方面起步较晚，但是国家规划非常细致、系统，从基础研发做起，分阶段从研发产业化、基础设施方面给予统筹布局。2009年下半年德国的电动汽车计划以纯电动汽车为重点，分别提出了2015年、2020年的产业化和市场化的发展目标。

（四）产业政策分析

上世纪90年代以来，美日欧等国先后出台了一系列法律、规划、政策文件发展趋势，加强了对形成本国电动汽车产业的有效支持，主要体现在以下几方面：高度重视产业初创期的政策扶持；主要采用税收和补贴等政策支持措施；税收、补贴政策往往与油耗控制政策及尾气排放控制政策相结合；注重加强对降低整车重量的政策引导。2008年国际金融危机爆发以来，世界各国加强了对本国汽车产业的扶持力度，尤其是针对培育形成本国的新能源汽车产业出台了一系列扶持政策，关注点重在两个方面：大力支持先进电池等技术的研发和鼓励购买电动汽车。

2009年1月，韩国颁布“新增长动力规划及发展战略”，将绿色技术、尖端产业融合、高附加值服务等三大领域共17项新兴产业确定为新增长动力，在绿色运输系统方面，提出重点开发油电混合动力汽车等自主核心技术，实现关键零部件和材料国产化，2013年进入绿色汽车世界4强。2009年9月，美国“美国创新战略：推动可持续增长和高质量就业”，提出拨款20亿美元，支持汽车电池技术等的研发和配件产业的发展发展趋势，尽快生产出全球最轻便、最廉价和最大功效的汽车电池，使美国电动汽车、生物燃料和先进燃烧技术等站在世界前沿。

2009年4月1日，日本开始实施“绿色税制”，免除消费者在购买纯电动汽车、混合动力汽车、清洁柴油汽车时的多项税收，还提出在2009年11月后的一年时间里再提供2300亿日元左右的资金用于支持节能环保车型的补贴龙源期刊。2009年7月1日，美国政府提出了总额10亿美元的“汽车折价退款机制”——以旧换新补贴政策，计划为期一年；“美国创新战略：推动可持续增长和高质量就业”提出，为鼓励消费者购买电动汽车，美国政府将提供总额高达7500亿美元的税收抵免。英国政府在2010年度预算案中提出“绿色复苏”计划，其核心是挑选2～3个城市作为仅适用电动汽车的纯绿色城市，重点推动普及电动汽车；在全国范围内建立一个充电网络，保证电动汽车能在路边充电站及时充电；对放弃污染较高旧车、购买清洁能源车的消费者，提供每车2000英镑的补贴。

（五）发展趋势分析

在车用动力电池领域，混合动力和纯电动车用动力电池负责储存并为电动机提供电能发展趋势，其性能、成本和安全性很大程度上决定着混合动力汽车和纯电动汽车的发展进程。从当前的技术水平以及发展趋势来看，镍氢电池是目前应用最为广泛的车用动力电池，由于其技术成熟度和成本上的优势，在短期内仍将是混合动力汽车的首选动力。锂离子电池具有无记忆性、低自放电率、高比能量、高比功率、环保等诸多优点，应用前景较好，一旦成本问题得到解决，将成为纯电动汽车和插电式混合动力汽车的主要动力选择。

在车用驱动电机领域，永磁无刷电动机结构灵活、设计自由度大、性能较好，适合成为电动汽车高效、高密度、宽调速牵引驱动，已经在混合动力轿车上进行较多应用，但是受永磁材料工艺影响和限制较大，而且控制系统复杂，造价很高；开关磁阻电动机调速系统兼具直流、交流两类调速系统的优点，结构简单、维护修理容易、可靠性好、转速和效率高、调速范围宽、控制灵活发展趋势，如果其技术瓶颈（转矩波动大、噪声大、需要位置检测器、结构复杂性较大等）得到突破，将更适合电动汽车动力性能要求，被视为最具潜力的电动车电气驱动系统。

电子控制技术在新能源汽车中发挥着极其重要的作用，应用在汽车的各个领域，包括动力牵引系统控制、车辆行驶姿态控制、车身控制和信息传送。随着集成控制技术、计算机技术和网络技术的发展，汽车电子控制技术已明显向集成化、智能化和网络化三个主要方向发展。

三、国际新能源汽车发展经验总结

从国际经验看，各国政府都制定和实施了系统的激励性政策，在发展规划、关键技术研发投入、消费政策、环境标准、道路交通管理等方面，都为新能源汽车产业的发展提供了宽松的环境。

1．发展规划制定。美国、日本、韩国、欧盟等根据产业发展所处阶段的实际需要，制定分阶段、分类别发展规划，动态调整新能源汽车产业发展的扶持政策，使电动汽车产业顺利实现由政府推动过渡到市场推动。

2．基础研究资助。美国、日本、欧盟等地政府组织科研大攻关，协调全境范围内甚至全球范围内的政府机构、科研单位、汽车和燃料厂商，对未来新能源汽车技术进行大规模的基础研究发展趋势，并对新能源汽车的示范运行直接补贴龙源期刊。

3．财税政策激励。各国政府通过财税政策降低消费环节新能源汽车的购车成本和使用成本，从经济上激励消费者购买、使用新能源汽车，主要措施包括：购置税减免、返还以及直接补贴，许多欧盟国家基于燃油效率和环保性能制定车辆税费，针对消费者购置新型、清洁和高能效汽车给予税收减免；征收燃油税，欧盟实施高税率燃油税激励消费者选用节能环保的先进柴油车。

4．技术法规限制。美国、日本、欧盟等普遍采用强制性技术法规限制燃油消耗和尾气排放，并逐步提高技术标准，促使汽车生产商加大研发投入，生产新能源汽车。各国和地区的法规主要有：美国的CAFE标准和Tier标准、日本燃料经济性标准和尾气排放标准、欧洲自愿协议和欧盟尾气排放标准。

5．交通管理奖罚。为鼓励新能源汽车的发展，美国、日本、欧盟等地在交通管理措施中也有所体现，给予新能源汽车交通优先和停车免费等奖励，对高油耗、污染大的汽车采用惩罚性的措施。

参考文献

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篇8

2009

Hardback

ISBN 9781848003378

Shin’ya Obara著

燃料电池技术作为一种新型发电技术引起了越来越多人的关注,技术水平也得到了很大发展,本书介绍了由燃料电池及其它发电装置构成的分布式发电机组所组成的微电网的相关技术,作者Shin’ya Obara为日本苫小牧国家科技学院的教授,JSME,ASME,IEEE等多个学会成员,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》等多个杂志审稿人,出版著作17本,发表科技论文100多篇。

本书分为13章。1.考虑部分负荷及负荷波动的小型燃料电池热电联供系统,介绍了系统的组成与布置、能量平衡与目标函数、能量输出特性等内容;2.燃料电池供能网络最小成本优化配置方案,介绍了系统方案、热水管路系统释放热能的数量、能量平衡、成本计算与目标函数、分析方法与案例研究、分析结果等内容;3.分区协作管理模式引起的发电效率的提高,介绍了系统布置、微电网的发电效率、电力需求模型、分析方法并进行了案例研究,对分析结果进行了讨论;4.采用负荷平衡及放热损失方法考虑减小燃料电池容量的燃料电池供电系统,介绍了负荷平衡和燃料电池的布置方案、分析方法并进行了案例分析;5.柴油发电装置与燃料电池混合互联微电网的设备布置方案,介绍了微电网模型、混合互联微电网模型、设备布置、混合互联微电网运行方法、柴油发电机特性与质子交换膜型燃料电池特性、系统分析方法并进行了案例研究;6.分布式燃料电池废热的有效利用分析法,介绍了热水管路放热的途径与数量、热能平、热水管路系统放热的数量、燃料电池发电与供热特性、能量需求方式与燃料电池容量,并进行了案例分析,对分析结果进行了研究;7.寒冷地区独立房间燃料电池的负荷相应特性,介绍了系统布置、每部分装置的时间常数、分析方法、分析结果与讨论;8.可以控制装置数量的燃料电池微电网的负荷响应特性,介绍了微电网的电能质量、系统中各配置装置的响应特性、控制变量与分析方法、微电网的负荷响应特性;9.质子交换膜燃料电池与木质生物质发电机混合微电网动态特性,介绍了系统方案、质子交换膜燃料电池与斯特林发电机的控制响应特性、该混合微电网动态特性分析结果;10.考虑到部分负荷运行时效率TIGA的燃料电池与氢发动机混合系统,介绍了系统方案、设备特性,该混合系统的电力与热能输出特性,案例分析与结果讨论;11.氢气化城市煤气发动机与燃料电池混合微电网二氧化碳排放分析,介绍了系统方案、设备特性、案例分析与结果讨论;12.带太阳能重整装置的燃料电池系统的快速运算法则的发展,介绍了系统方案、能量与质量平衡、该系统的动态运行预测、案例分析与结果讨论;13.燃料电池与风力发电机微电网的功率特性,介绍了微电网模型,系统布置设备的响应特性,控制参数与分析方法,微电网的负荷响应特性。

本书结构清晰,表述深入浅出,理论分析之后都有相应的案例分析,有利于对所述内容的理解。该书既可以作为电力相关专业本科生或研究生的教科书,也可以作为相关领域研究人员的参考资料。

论立勇,博士生

篇9

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带臭氧漂段的TCF漂白技术

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心材比例对亮果桉硫酸盐浆性能的影响

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酶处理对漂白硫酸盐蓝桉浆打浆性能的影响

改性无机粒子用作脱墨助剂

2010年中国造纸工业10项要闻评选读者竞猜活动通知

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王子制纸富冈工厂N1纸机的操作经验

美国造纸工业及其能源结构概况

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Rottneros公司将退出南非纸厂项目

加拿大Kadant公司收购筛筒供应商和相关脱水设备生产线

Technidyne公司获得FPInnovations大胶黏物测定技术授权

篇10

纳米材料技术带来的革命

“用集成串联光伏电池实现光解水制氢完全可行，光伏发电的同时制氢、储氢，氢燃料再用于补充黑夜和阴天的发电需要。”罗斯柴尔德告诉笔者，“我们已找到一种方式来捕捉光，用超薄铁氧化物薄膜，也就是用比办公用纸还薄5000倍的铁锈，即三氧化二铁来储存光，这是实现高效率和低成本的关键。”他们的研究成果发表在《自然材料》上，论文题目是《用超薄材料捕获共振光实现水裂解》。

氧化铁是一种常见的半导体材料，生产成本低，在水里不易氧化、耐腐蚀、耐分解，比其他半导体材料表现更稳定。但它较低的导电性是研究人员面临的最大挑战。科研人员为此奋斗多年，努力找寻光吸收分离和光生载荷收集之间的折衷方案。

“我们的光捕获方案打破了这个瓶颈，氧化铁超薄薄膜能够有效地吸收光生电荷。”罗斯柴尔德说，“类似镜面的薄膜被置于反射基板上，光线中的四分之一波长或更深的子波长被薄膜捕获。同时向前和向后传播的光波之间增强了吸收表面，光生电荷载体的吸收效率更好。”

谈到这项发现的重大意义，罗斯柴尔德认为，这项科研成果使光伏发电和制氢同时进行成为可能。人们可以设计制造出相对廉价的结合有超薄氧化铁光电极的太阳能电池，这种太阳能电池完全可以采用基于硅材料或其他材料的传统产品，但能同时实现光伏发电和制氢。他称，这些电池实现了太阳能储存，让光伏发电不再受黑夜和阴天影响，这是传统的光伏发电无法比拟的。

这项发明还能减少第二代光伏电池对极稀有金属的用量，理论上讲，在不牺牲发电性能的基础上，这种太阳能电池能节约90%的碲和铟等稀有元素。

水的消耗也是这样的光伏电厂无法回避的问题，罗斯柴尔德称，目前他们使用淡水的试验测算结果，其水的用量以及经济性和传统发电相差无几。他们还将开展使用海水进行光解制氢的研究，并对此充满信心。他称，自去年底他们的科研成果以来，他们在提高制氢效率方面又取得了很大进步，理论上讲，基于这种技术的光伏电厂已经可以匹敌传统发电，其成本不相上下，如果考虑到绿色、环保、低碳等因素，这样的光伏电厂已经具备优势。

占用大量土地则是光伏电厂面临的另一个难题。罗斯柴尔德对此并不十分担心，他说，每个国家都有大量不能耕作但光照充分的土地，它们是建设光伏电厂的天然选择，而且相对于其他用途占地，全面解决能源问题的用地需要并不过分。他以以色列为例，以色列全国道路占用土地是国土面积的3%，而通过这种新型光伏电厂完全解决以色列电力需求只要国土面积的1%，就能彻底实现国家能源独立，并完全放弃石化能源。

实现清洁能源三步走

罗斯柴尔德分析了实现人类清洁能源梦想的各种可能性，他认为相比风能、地热能、核能、潮汐能等，太阳能光伏发电是迄今为止最为成功的清洁能源解决方案，这种20年前仅用于军事和太空的昂贵的能源技术，现在已经变得非常成熟和普及，产业化程度很高。虽然有人还在质疑它的发电成本，但就目前技术水平，在以色列光伏发电的单价已经与传统电厂的电价趋同。如果将运行周期放在30年的时间段进行对比，光伏电厂的发电成本将低于现行电价。这其中还不包括传统电厂存在的生产安全成本和付出的环境污染代价。罗斯柴尔德称，有一位以色列财政部前副总司长计算出的传统电厂的真实价格是现在光伏发电的两倍。

罗斯柴尔德并不看好生物燃料，他认为生物燃料的发电效率不高，自然界的光合作用需要很多土地。大规模发展生物燃料，人类会面临用有限土地生产食物或者生产燃料的两难选择，能源危机与粮食危机将交织在一起。

事实上，许多国家已经把发展可再生能源的目标大幅度提高，如以色列现在是7%，2020年要达到20%；德国的目标是到2050年将可再生能源提高到80%。相比较风能和氢能，光伏发电现在发展最快。但光伏的致命伤是黑夜和阴天不能发电，如果小规模的光伏电厂可以通过其他发电方式进行补偿和平衡，大规模光伏发电则必须解决太阳能燃料储存问题。