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生物質(zhì)能的開發(fā)利用篇一

為學(xué)習(xí)和引進(jìn)瑞典林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展方面的先進(jìn)經(jīng)驗和技術(shù)，加快提升我國森林經(jīng)營水平和林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展水平，經(jīng)國家林業(yè)局批準(zhǔn)，應(yīng)瑞典西博滕省省長邀請，國家林業(yè)局造林司組織延邊林業(yè)集團、輝南宏日新能源公司等企事業(yè)單位相關(guān)人員共5人，于20**年2月14日至21日赴瑞典進(jìn)行了為期7天的林業(yè)生物質(zhì)能源考察�，F(xiàn)將考察情況報告如下。

瑞典國家實行三級管理，即中央，省和市，市為最基層行政機構(gòu)。

瑞典森林資源十分豐富，森林面積約為2642萬公頃，占其國土面積的64%。森林資源以針葉樹為主，約占森林總面積的84%，其中挪威云杉46%，歐洲赤松 38%。瑞典鼓勵森林資源的綜合利用，據(jù)介紹，瑞典的森林只有5%是作為自然保護區(qū)完全保護而不做任何開發(fā)利用的，其余的95%都在開發(fā)利用。森林蓄積量超過27億m，年采伐量近1億m，主要用于木材加工、造紙以及能源等，分別占4300萬m、3348萬m和696萬m。另有加工剩余物1652萬m用于生物質(zhì)能源生產(chǎn)。瑞典森林只占全球1%，但其鋸材產(chǎn)量占全球12%，紙漿產(chǎn)量占8%。更為重要的是，經(jīng)過科學(xué)有效的森林經(jīng)營，目前瑞典林地每年生長的資源量比采伐量多出20%，真正實現(xiàn)了林業(yè)持續(xù)發(fā)展。

瑞典全國900萬人口中有近25萬人直接從事林業(yè)工作，林業(yè)就業(yè)人數(shù)占全國就業(yè)總?cè)藬?shù)的6％，林業(yè)生產(chǎn)總值已占國內(nèi)生產(chǎn)總值的％。

瑞典沒有石油和天然氣資源，因此非常重視可再生能源的發(fā)展，特別是生物質(zhì)能源的開發(fā)和利用。高度發(fā)達(dá)的森林工業(yè)為生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)提供了豐富的燃料資源。其生物質(zhì)能利用技術(shù)以林業(yè)生物質(zhì)固體燃料為主。林業(yè)生物質(zhì)固體燃料來源于林業(yè)加工如板材和造紙等剩下的廢棄物。目前，瑞典生物質(zhì)能利用技術(shù)成熟，政策完善，生物質(zhì)能開發(fā)利用已成為重要的新型產(chǎn)業(yè)。xx年瑞典生物質(zhì)能源消耗總量達(dá)，占全國能源消費總量的%，而石油消費總量只有，占%。供熱90％以上來自生物質(zhì)能源。水電和生物質(zhì)發(fā)電占全國電力消耗的53％。瑞典成為世界工業(yè)化國家使用生物質(zhì)能源比例最高的國家之一。正是通過可再生能源，尤其是生物質(zhì)能源的迅猛發(fā)展，從1990—xx年，瑞典在經(jīng)濟增長48％的同時，溫室氣體排放量卻降低了9％，同一時期生物質(zhì)能源使用增長了80%。

生物質(zhì)能源的利用如今在瑞典已形成高校研究、政府支持、企業(yè)操作的運作模式。以森林為源頭的林業(yè)、木材加工業(yè)、造紙業(yè)、生物質(zhì)燃料生產(chǎn)、熱電聯(lián)產(chǎn)共同形成了一個完整的產(chǎn)業(yè)鏈，不僅將樹木物盡其用，并且創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟和生態(tài)效益。瑞典在這一產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展已經(jīng)擁有了良好的基

礎(chǔ)設(shè)施、豐富的實際經(jīng)驗以及世界領(lǐng)先的技術(shù)。在xx年2月7日，瑞典語出驚人：計劃到2030年成為全球首個完全不依靠石油的國家，而且還要從xx年開始，在2023年前將全國能源總消耗降低20%。

考察組在出訪前做了認(rèn)真準(zhǔn)備，收集研究了瑞典林業(yè)生物質(zhì)能源領(lǐng)域的相關(guān)資料，與瑞典接待方反復(fù)討論確定了參觀考察對象、交流對象等。在為期7天的考察學(xué)習(xí)中，考察組一行主要參觀了謝萊夫特奧機場顆粒燃料供熱系統(tǒng)，謝萊夫特奧一代、二代、三代林業(yè)生物質(zhì)熱/電/顆粒燃料多聯(lián)產(chǎn)工廠，setra鋸木廠、martinsons鋸木廠、vimek森林機械設(shè)備生產(chǎn)廠、cranab森林機械設(shè)備生產(chǎn)廠、瑞典林業(yè)博物館、瑞典農(nóng)業(yè)大學(xué)生物質(zhì)應(yīng)用技術(shù)研究所、恩雪平熱電公司、移動式顆粒燃料供熱鍋爐房等12個單位，聽取了相關(guān)企業(yè)負(fù)責(zé)人的介紹和專門報告，分別會見了西博滕省前任省長和兩位市長，詳細(xì)了解了瑞典在林業(yè)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面的歷史、現(xiàn)狀和經(jīng)驗，了解了瑞典政府在推進(jìn)林業(yè)生物質(zhì)能發(fā)展方面所采取有關(guān)政策法規(guī)措施和林業(yè)生物質(zhì)能源市場運作機制，并就我國在發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源方面存在的技術(shù)、政策、市場運作方面的問題和難點與對方進(jìn)行了廣泛交流和認(rèn)真討論。

在瑞典方面的周密安排下，考察圓滿結(jié)束，取得了豐碩的成果，達(dá)到了預(yù)期目的。

瑞典是全球首個，也是唯一一個實現(xiàn)綠色增長的國家。從1990-xx年，瑞典在經(jīng)濟增長48％的同時，溫室氣體排放量卻降低了9％。同一時期能源消費總量雖先增約10%，但其后又降回至1990年的水平，而化石能源使用量降低了11%，可再生能源使用量增長了34%，生物質(zhì)能源使用增長了80%。在我們參觀過的生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)工廠和集中供熱區(qū)域，柴油鍋爐僅僅是作為備用鍋爐和高峰調(diào)峰鍋爐使用，化石能源已經(jīng)不再是主角。正是由于可再生能源，尤其是生物質(zhì)能源的廣泛使用，瑞典經(jīng)濟社會實現(xiàn)了綠色增長。

我國過去發(fā)展主要依賴化石能源，往往以為利用林業(yè)資源會破壞環(huán)境資源，出現(xiàn)了“以鋼代木”，“以塑代木”的短視政策。瑞典的成功告訴我們，綠色增長是可以實現(xiàn)的。以農(nóng)林業(yè)生物質(zhì)能源為主導(dǎo)，以化石能源作為補充，當(dāng)前至少在一些生物質(zhì)資源豐富而人口密度有限的地區(qū)可以實現(xiàn)綠色增長和循環(huán)利用，如xx區(qū)、延邊地區(qū)等。通過綠色增長，可創(chuàng)造更多的就業(yè)機會，有助于社會公平。我們可以通過正在開展的國家綠色能源示xx縣建設(shè)，加大生物質(zhì)能源利用的力度，豎立示范樣板，認(rèn)真總結(jié)，加快推廣。

經(jīng)過近百年的努力，瑞典已逐步走上可持續(xù)發(fā)展的軌道，森林蓄積量、年生長量和年采伐量穩(wěn)步增長，成為歐洲木材蓄積量最豐富的國家，成為可持續(xù)發(fā)展林業(yè)的典范。瑞典林業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，并非靠自覺，而是由一整套完善的

法律法規(guī)和堅決執(zhí)行的結(jié)果。瑞典林地51%為私人所有，25%為公司所有，7%為大學(xué)、教會等公有，國家擁有 17%，國家所有的林地由一個獨立的國有公司經(jīng)營。私有林主大約35萬個，林主平均擁有林地45hm2。政府制定了許多行之有效的林業(yè)政策和措施，實現(xiàn)了森林利用和環(huán)境保護的雙贏。1903年頒布實施并經(jīng)過7次修訂的瑞典《森林法》對林業(yè)可持續(xù)發(fā)展起到了不可估量的作用，其基本精神就是限量采伐、及時更新、永續(xù)利用。法律要求林地采伐后的林地必須及時造林更新，同時新林地應(yīng)妥善管護；要求林主保護生物多樣性；規(guī)定對于人工商品林，年采伐量占年生長量50%-80%的永續(xù)利用總體框架，由林場主根據(jù)市場需求自主掌握。同時，瑞典政府還通過補貼引導(dǎo)私有林主編制森林經(jīng)營方案，推進(jìn)森林經(jīng)營科學(xué)合理進(jìn)行。正是這些完善的法律法規(guī)和政策措施的堅決執(zhí)行，瑞典林業(yè)實現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展。

在考察中，我們了解到，瑞典森林利用主要遵循以下三個原則：

一是生長量大于采伐量的原則。瑞典每年的采伐量近1億m，而其林業(yè)生物質(zhì)的凈增長量是采伐量的倍，因而不存在過度利用和不可持續(xù)的問題。

二是木材分級分類利用原則。一根完整的原木，只能加工出%的可利用板材，同時產(chǎn)生%的刨花和邊角余料，%的鋸末和%的樹皮。刨花、邊角余料、鋸末、樹皮等剩余物都是

熱/電/顆粒燃料多聯(lián)產(chǎn)工廠的原料。在參觀謝萊夫特奧幾座chpp工廠時我們看到，工廠將純凈不含泥土、樹皮等雜質(zhì)的木屑和鋸末用來生產(chǎn)顆粒燃料，將含樹皮等廢棄生物質(zhì)材料直燃生產(chǎn)高溫高壓蒸汽用于發(fā)電和烘干鋸末原料。這樣生產(chǎn)出來的顆粒燃料品質(zhì)均勻穩(wěn)定，易于滿足標(biāo)準(zhǔn)化和全自動化高端爐具使用要求。

三是木材加工靠近資源地的原則。我們考察的setra鋸木廠、martinsons鋸木廠等大型的鋸木廠都位于林業(yè)資源豐富地區(qū)，謝萊夫特奧熱電顆粒燃料多聯(lián)產(chǎn)工廠也都位于林業(yè)資源豐富地區(qū)。木材收集半徑一般不超過100公里。短途運輸能夠有效降低運輸成本，符合生物質(zhì)資源密度低，分布分散的自然屬性。這幾個原則也是值得我國學(xué)習(xí)借鑒的地方。

瑞典專家認(rèn)為，對林業(yè)資源的合理利用和開發(fā)，是保護林業(yè)資源的一個主要途徑。通過科學(xué)開發(fā)，合理利用實現(xiàn)森林資源保護的做法，值得我們深入學(xué)習(xí)和借鑒�，F(xiàn)在全國林業(yè)資源利用率最大的省，不再是天然林等資源最多的省份，而是江蘇、浙江等傳統(tǒng)的林業(yè)資源小省。因此，應(yīng)該向瑞典和江蘇、浙江等地學(xué)習(xí)，總結(jié)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗，使林業(yè)資源大省也能通過資源利用提高森林蓄積量。

我國的森林資源總量豐富，但人均資源量貧乏，所以更要用好資源，實現(xiàn)物盡其用。在資源豐富的地方建立產(chǎn)業(yè)園區(qū)，將木材加工、能源生產(chǎn)等林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)合起來，發(fā)揮林業(yè)

綜合優(yōu)勢。

一是政府部門互相配合。瑞典林業(yè)生物質(zhì)能源的發(fā)展得到了瑞典能源委員會、瑞典林業(yè)部、瑞典環(huán)保部門以及各級政府重視和支持�？疾靾F考察期間，分別受到了西博滕省前任省長以及兩位市長的熱情接待，了解了當(dāng)?shù)亓謽I(yè)生物質(zhì)能發(fā)展情況，詢問了瑞典政府支持林業(yè)生物質(zhì)能發(fā)展的做法。在堅決執(zhí)行瑞典《森林法》的基礎(chǔ)上，近年來，瑞典政府出臺了諸多積極務(wù)實的政策和措施促進(jìn)生物質(zhì)能源發(fā)展，其中最有效的措施是通過立法，征收co2和污染氣體排放稅、排放配額和綠色電力認(rèn)證等。林業(yè)部門普遍樹立為企業(yè)服務(wù)的觀念，從做好服務(wù)，技術(shù)指導(dǎo)，加強監(jiān)督三個方面著手，為林業(yè)生物質(zhì)能源企業(yè)創(chuàng)造良好的發(fā)展環(huán)境。

二是科研院校鼎力支持。實現(xiàn)可持續(xù)、高效利用生物質(zhì)能源以替代化石燃料，是靠科技創(chuàng)新。在此過程我國政府基金、企業(yè)和科研院校常常緊密合作攻關(guān)�？蒲性盒Ｊ强蒲械闹髁Γ�不僅通過主動立項與企業(yè)和政府合作攻關(guān)，也常常配合企業(yè)或社區(qū)政府的自主創(chuàng)新幫助完善。此次考察瑞典農(nóng)大國家生物質(zhì)顆粒燃料研發(fā)基地，是由國家能源署和瑞典顆粒燃料工業(yè)協(xié)會共同資助，研究開發(fā)新技術(shù)。謝萊夫特奧熱/電/顆粒燃料多聯(lián)產(chǎn)的發(fā)展是由企業(yè)主導(dǎo)，科研院所協(xié)助攻關(guān)并得到中央政府能源署科研資助的結(jié)果；而ena將廢水處理、能源柳種植、土壤凈化、熱電生產(chǎn)一體化的項目，是由

地區(qū)政府提出的創(chuàng)新，然后企業(yè)主刀，院校攻關(guān)實現(xiàn)的�？蒲袆�(chuàng)新的經(jīng)費由中央政府基金提供。

三是林業(yè)內(nèi)部各行業(yè)之間協(xié)作共贏。林業(yè)涉及森林經(jīng)營、木材加工、林業(yè)機械生產(chǎn)、能源生產(chǎn)等多個行業(yè)。在瑞典，這些以培育和使用林業(yè)資源的行業(yè)有機結(jié)合，既發(fā)揮各自專長充分利用了林業(yè)資源，又形成合作共贏的局面。vimek森林機械設(shè)備生產(chǎn)廠、cranab森林機械設(shè)備生產(chǎn)廠等專業(yè)企業(yè)研發(fā)生產(chǎn)森林經(jīng)營所需的各種機械設(shè)備，大幅度提高了森林撫育、木材采伐、收集運輸?shù)纳�產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，并且使森林經(jīng)營活動不再局限于冬季，而是全年都可以進(jìn)行。setra鋸木廠、martinsons鋸木廠等木材加工企業(yè)收購原木，加工成板材等木制品，同時產(chǎn)生大量的鋸末木屑樹皮等廢棄物；謝萊夫特奧能源公司則以這些廢棄物為燃料生產(chǎn)高溫高壓蒸汽用于發(fā)電和供熱，同時這些蒸汽還用于鋸木廠木材干燥，生產(chǎn)的電力除供應(yīng)鋸木廠和自身使用外，多余的部分進(jìn)入電網(wǎng)銷售。供熱需求不足時，余熱用于烘干干凈木屑生產(chǎn)顆粒燃料。我們參觀的與setra鋸木廠合作的謝萊夫特奧生物質(zhì)熱/電/顆粒燃料多聯(lián)產(chǎn)工廠于1996年建成投產(chǎn)，主要使用潮濕的生物質(zhì)原料，年生產(chǎn)熱量260gwh，發(fā)電170gwh，顆粒燃料13萬噸。

一是科研院所和企業(yè)合作解決生產(chǎn)問題。林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展涉及的專業(yè)領(lǐng)域多，僅我們參觀的謝萊夫特奧能源公

司熱/電/顆粒燃料多聯(lián)產(chǎn)工廠，就涉及到濕原料專用鍋爐、廢熱回收系統(tǒng)、烘干系統(tǒng)、制粒系統(tǒng)、遠(yuǎn)程及自動監(jiān)控系統(tǒng)等的研發(fā)和集成。在其上游還涉及到能源林培育、森林經(jīng)營、木材采伐運輸?shù)拳h(huán)節(jié)，恩雪平熱電公司就有10%的燃料來源于能源柳。在其下游，還有顆粒燃料鍋爐及其輔助系統(tǒng)配套，例如我們參觀的移動式顆粒燃料鍋爐房。各環(huán)節(jié)設(shè)計到熱能、機械、自動化、林業(yè)等多個專業(yè)領(lǐng)域，單靠一個企業(yè)或單位來完成難度很大。而我們在瑞典看到，他們形成了一整套的解決方案，有瑞典農(nóng)業(yè)大學(xué)、sp、vemik林業(yè)機械公司、cranab林業(yè)機械公司、謝萊夫特奧能源公司等多個企業(yè)參與其中。

二是標(biāo)準(zhǔn)化。參觀期間，對瑞典在標(biāo)準(zhǔn)化方面的成就感觸深刻。瑞典在林業(yè)生物質(zhì)能方面的標(biāo)準(zhǔn)化體現(xiàn)在生產(chǎn)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化、顆粒燃料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化等多個方面。在我們參觀過的每個生物質(zhì)能熱電聯(lián)產(chǎn)工廠和熱/電/顆粒燃料多聯(lián)產(chǎn)工廠，所有的電氣設(shè)備、管道、接頭、閥門等部件都附有號牌，在其備用配件存放處，每套備件也都編號，與生產(chǎn)設(shè)備上的編號和設(shè)計圖紙一一對應(yīng)。在謝萊夫特奧能量公司位于斯圖呂曼的熱/電/顆粒燃料多聯(lián)產(chǎn)工廠產(chǎn)品檢驗室中，我們看到一整套的生物質(zhì)原料質(zhì)量及顆粒燃料質(zhì)量檢驗設(shè)施和標(biāo)準(zhǔn)化的檢驗流程，檢測指標(biāo)包括水分、熱值、灰分、堆積密度、提取物、硬度等，每批產(chǎn)品都有相應(yīng)的檢測報告，而且都留

有樣品，方便質(zhì)量跟蹤。正是有了嚴(yán)格的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)和顆粒燃料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，瑞典的木質(zhì)顆粒燃料才能占據(jù)穩(wěn)定的市場，才能實現(xiàn)有序發(fā)展。

三是自動化。我們參觀的謝萊夫特奧能源公司，其二代生物質(zhì)熱/電/顆粒燃料多聯(lián)產(chǎn)工廠僅有12名員工，而且其蒸汽鍋爐及發(fā)電、制粒機組旁邊全部無人值守，實現(xiàn)了完全的自動化。而該公司在呂克塞勒的熱電廠，每班只有1人值守，連同3名維修工人，總共只有6名工人，不但要負(fù)責(zé)這個熱電廠，還要負(fù)責(zé)本市的其它鍋爐和供熱管網(wǎng)運行。此外，3名維修工還要兼顧位于斯圖呂曼和謝萊夫特奧的2座熱電顆粒聯(lián)產(chǎn)工廠的維修。我們參觀的恩雪平市的ena能源公司，使用 55%的樹枝和梢頭、20%的樹皮、15%的鋸末，以及10%的能源柳總計400gwh，年發(fā)電量100gwh，年供熱量250gwh，供應(yīng)全城100％的用熱和60％左右的電量，工廠采用自動控制技術(shù)，每班只需2人操作，周末正常休息，靠類似bp機的設(shè)備傳送設(shè)備運行狀態(tài)，把故障分為三個級別，三級故障可以等休假過后正常上班是解決，二級故障可以延遲半小時到工廠解決，只有一級故障才需要馬上回到工廠解決。

四是智能化。與國內(nèi)工業(yè)電價分峰、谷、平不同時段調(diào)節(jié)相似，瑞典的電價也隨不同時段用電負(fù)荷高低而變化。參觀謝萊夫特奧生物質(zhì)熱/電/顆粒燃料多聯(lián)產(chǎn)工廠我們看到，他們的計算機控制系統(tǒng)上網(wǎng)電價與發(fā)電量做了實時匹配，上

網(wǎng)電價低的時候減少發(fā)電量，生產(chǎn)的熱能以高溫?zé)崴�的形式儲存在大型儲熱罐里，或者用來烘干原料生產(chǎn)顆粒燃料；上網(wǎng)電價高的時候增加發(fā)電量，減少顆粒產(chǎn)量，并且使用儲熱罐儲存的熱水盡量多發(fā)電，增加企業(yè)收益。智能化分配發(fā)電、供熱以及顆粒生產(chǎn)所需能量，實現(xiàn)能源生產(chǎn)與市場需求的實時對接，企業(yè)效益得以最大化，并且避免了用電或用熱高峰時供應(yīng)不足的問題，也就不需要拉閘限電。

瑞典生物質(zhì)能源企業(yè)高度的自動化和智能化，也促進(jìn)了標(biāo)準(zhǔn)化，把人從繁重的體力勞動中解放出來。絕大部分時間工人只需要操作電腦就可以完成控制。

利用生物質(zhì)能源，在提供高品位電能的同時，滿足供熱的需要，余熱還有剩余，則用來烘干生物質(zhì)原料加工顆粒燃料，即實現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)或者熱/電/顆粒燃料多聯(lián)產(chǎn)，是瑞典的成功經(jīng)驗之一。今天，瑞典的生物質(zhì)發(fā)電量已經(jīng)從1983年的20億kw·h增長至85億kw·h。據(jù)預(yù)測，到2023年有望達(dá)到200億kw·h。上世紀(jì)70年代還是以燃油為主的瑞典取暖系統(tǒng)，到xx年已經(jīng)有61％的地區(qū)供暖系統(tǒng)使用生物質(zhì)燃料，較1990年增加了5倍之多。xx年，瑞典生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)量達(dá)220萬噸，全國17％以上的家庭已使用木屑壓縮顆粒取暖供熱，在瑞典全國各地的加油站即可買到袋裝的木屑壓縮顆粒。瑞典的木屑壓縮顆粒的生產(chǎn)量和將其作為燃料發(fā)電供熱的消費量均居世界首位。生物質(zhì)能使用總量已達(dá)，占全國能源消費總量的 %。

與單一的發(fā)電，或者單純的生產(chǎn)木質(zhì)顆粒燃料相比，采取生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)(chp)或生物質(zhì)熱/電/顆粒燃料多聯(lián)產(chǎn)(chpp)的形式系統(tǒng)開發(fā)林業(yè)生物質(zhì)能源，能夠大幅度提高能量綜合利用效率。熱電廠的能源利用效率只有40%，剩余60%的能量都以熱量的形式耗散出去了。單純的生產(chǎn)木質(zhì)顆粒燃料，需要將含水量 50%左右的濕原料烘干，然后才能制粒。烘干需要能量，而這部分能量隨著煙氣排放出去浪費了。而生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)或生物質(zhì)熱/電/顆粒燃料多聯(lián)產(chǎn)模式則能通過調(diào)節(jié)熱/電/顆粒燃料產(chǎn)量實現(xiàn)能量充分利用，是林業(yè)生物質(zhì)資源能源化利用的最佳途徑。發(fā)電余熱用于區(qū)域供熱或周邊木材加工廠烘干木材，抽取的蒸汽則用于烘干木屑生產(chǎn)易于儲存運輸?shù)哪举|(zhì)顆粒燃料。正是由于采取了這種系統(tǒng)利用資源的方式，瑞典能源利用效率得以大幅度提升�？疾鞎r我們看到，謝萊夫特奧能源公司的生物質(zhì)熱/電/顆粒燃料多聯(lián)產(chǎn)工廠，熱效率利用超過95%，其煙氣排放溫度只有58℃。

在參觀瑞典林業(yè)博物館時我們了解到，過去瑞典的林業(yè)生產(chǎn)也局限在冬季，依靠人工伐木，馬拉爬犁運輸集材，沿著河流向下游漂浮運送。通過參觀setra鋸木廠、martinsons鋸木廠、vimek森林機械設(shè)備生產(chǎn)廠、cranab森林機械設(shè)備生產(chǎn)廠等企業(yè)，我們看到，目前瑞典的林業(yè)已經(jīng)完全實現(xiàn)機械化生產(chǎn)。從整地、植樹、撫育間伐到采伐、木材集運、枝

椏柴收集等都有專門的機械設(shè)備，木材生產(chǎn)可以周年進(jìn)行，林業(yè)工人在駕駛室操作設(shè)備，工作環(huán)境和勞動安全都得到充分保障，生產(chǎn)效率也大為提高。在vimek森林機械設(shè)備廠播放的撫育設(shè)備工作視頻中，我們看到，其撫育間伐使用的采伐機械只有寬，油耗~5l/小時，可轉(zhuǎn)80度急彎，能對直徑最大30cm的樹木進(jìn)行作業(yè)，駕駛室配備有電腦控制系統(tǒng)、空調(diào)、氣動座椅等設(shè)施；用于集柴的設(shè)備只有寬，油耗~/小時，最大轉(zhuǎn)載，六輪驅(qū)動，還可加裝履帶，在滿載的情況下道路寬度只需 即可行駛。這些設(shè)備還配有一系列附件，可以處理森林中的其它工作，如挖樹坑，處理樹樁等。

在我國東xx區(qū)，除了木材運輸方式轉(zhuǎn)變?yōu)楣�路和鐵路運輸外，冬季人工伐木、牛爬犁集柴等方式仍在沿用，工作效率低，工人勞動強度大，勞動環(huán)境惡劣，生產(chǎn)安全得不到有效保障。機械化是我國林業(yè)生產(chǎn)的短板，特別是在森林撫育、林間集材和打捆方面，機械化程度較低，造成利用時前期費用偏高，影響了細(xì)小枝椏柴的收集和利用。務(wù)必要予以林業(yè)機械高度的重視，加快研發(fā)、引進(jìn)、轉(zhuǎn)化適應(yīng)我國需要的林業(yè)機械，提高林業(yè)機械化水平，降低應(yīng)用成本。

此次赴瑞典考察，感觸最深的就是他們從森林經(jīng)營到林業(yè)剩余物收集運輸、生物質(zhì)熱/電/顆粒燃料多聯(lián)產(chǎn)直至供電、供熱、顆粒配送銷售整個產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)都采取系統(tǒng)、周詳?shù)囊?guī)劃和設(shè)計，每個環(huán)節(jié)在時間上、工藝流程上如何合

理銜接都有系統(tǒng)完整的解決方法。林業(yè)以及林業(yè)生物質(zhì)能源的發(fā)展亟需用工業(yè)化設(shè)計的理念和思路做系統(tǒng)的全面系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計。瑞典早在上世紀(jì)70年代就開始了林業(yè)生物質(zhì)能源的系統(tǒng)開發(fā)利用，掌握了全球領(lǐng)先的技術(shù)、設(shè)備和經(jīng)驗。與瑞典的合作可以縮短工業(yè)化設(shè)計這個產(chǎn)業(yè)鏈所需的時間，減少中間過程投入。因此，在中瑞共同簽訂的林業(yè)備忘錄中，建議將林業(yè)生物質(zhì)能源研究與利用項目納入中瑞林業(yè)合作項目中，加快引進(jìn)瑞方在林業(yè)生物質(zhì)能開發(fā)利用方面的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗，率先在延邊林業(yè)集團等有良好林業(yè)生物質(zhì)能開發(fā)利用基礎(chǔ)的地區(qū)建立示范項目。

鑒于瑞典在利用林業(yè)生物質(zhì)能源方面有獨到之處，值得我們學(xué)習(xí)，建議我局利用引智項目組織有條件發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源的重點林區(qū)林業(yè)局負(fù)責(zé)人和發(fā)改、能源等相關(guān)部門負(fù)責(zé)人，在xx年到瑞典參加林業(yè)生物質(zhì)能考察培訓(xùn)，實地參觀考察瑞典森林經(jīng)營狀況、林業(yè)生物質(zhì)能企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營情況、林業(yè)機械生產(chǎn)應(yīng)用情況以及林業(yè)生物質(zhì)能源生產(chǎn)應(yīng)用研究狀況，并邀請瑞典相關(guān)大學(xué)、科研單位、政府職能部門、企業(yè)負(fù)責(zé)人等授課，提高認(rèn)識，增強信心，拓展思路，為切實推進(jìn)林業(yè)生物質(zhì)能源高水平高質(zhì)量發(fā)展和實現(xiàn)綠色增長打好基礎(chǔ)。

生物質(zhì)資源豐富，能量密度低，宜于分散利用，就地轉(zhuǎn)化。然而，單一的生物質(zhì)發(fā)電由于余熱無有效利用途徑，能

量轉(zhuǎn)化效率最高只有40%；單一的木質(zhì)顆粒燃料生產(chǎn)，由于原料含水量高達(dá)50%左右，烘干能耗高且高熱焓煙氣無回收利用途徑，能量轉(zhuǎn)化效率也十分有限。瑞典林業(yè)生物質(zhì)能源的發(fā)展證明，小規(guī)模的熱/電/顆粒燃料多聯(lián)產(chǎn)是能量轉(zhuǎn)化效率最高的利用方式。發(fā)電是chpp模式的核心環(huán)節(jié)，所產(chǎn)電力的銷路及價格等關(guān)鍵問題的解決方案在很大程度上影響企業(yè)參與林業(yè)生物質(zhì)能源開發(fā)的積極性。因此建議結(jié)合生物質(zhì)發(fā)電上網(wǎng)電價補貼盡快出臺分布式發(fā)電支持辦法，調(diào)動各方參與林業(yè)生物質(zhì)能源建設(shè)的積極性，加快林業(yè)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

瑞典生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展得益于該國的能源政策。除了執(zhí)行歐盟提出的可再生能源發(fā)展目標(biāo)外，瑞典還結(jié)合本國的實際提出了相應(yīng)的目標(biāo)和要求，并采取了積極和務(wù)實的政策和措施，包括高價購電、投資補貼、減免稅費和綠色電力配額制度等。結(jié)合我國國情和現(xiàn)有政策執(zhí)行情況，參考瑞典等國的成功經(jīng)驗和做法，予以相應(yīng)的優(yōu)惠政策扶持，是推動我國林業(yè)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要措施之一。

林業(yè)剩余物，尤其是清林撫育剩余物資源十分豐富。根據(jù)《全國林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展規(guī)劃》，我國現(xiàn)有林木資源中能夠收集用作木質(zhì)能源資源約有億多噸。這些資源尚未得到充分利用的一個重要原因就是缺乏高效、經(jīng)濟的收集方式。林業(yè)裝備發(fā)展滯后，依靠人工收集效率低，成本高昂。瑞典

的發(fā)展經(jīng)驗告訴我們，加強林業(yè)科技支撐，提升林業(yè)裝備水平，是未來林業(yè)和林業(yè)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的必然要求。建議科技部門進(jìn)一步加大對林業(yè)生物質(zhì)能源方面項目的支持，當(dāng)前應(yīng)重點支持林間枝椏柴收集和打捆運輸機械化的問題。

生物質(zhì)能的開發(fā)利用篇二

生物質(zhì)能的利用

班級：xxx 姓名：xxx 學(xué)號：xxx

一、引言：

1、研究背景：當(dāng)前，高碳的化石能源主導(dǎo)了能源消耗的主體。以煤、石油、天然氣為主的化石能源在燃燒過程中，釋放出了大量的二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物等有害氣體，嚴(yán)重污染了大氣環(huán)境，化石能源的燃燒也是造成溫室效應(yīng)、導(dǎo)致全球氣候變暖的最直接原因。基于此背景下，如何發(fā)展一種環(huán)保型的低碳能源已成為必然，在大力發(fā)展低碳經(jīng)濟的背景下，我國正發(fā)展生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)來滿足低碳的要求，生物質(zhì)能不僅低碳而且環(huán)保，因此生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)作為一種新興的環(huán)保產(chǎn)業(yè)成為今后重點發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。發(fā)展生物質(zhì)能不僅滿足了低碳經(jīng)濟的要求，更是實現(xiàn)生物資源合理有效利用的途徑。

2、研究目的：研究生物質(zhì)能的原理及轉(zhuǎn)化方法，了解生物質(zhì)能的應(yīng)用領(lǐng)域及國內(nèi)外現(xiàn)狀，充分掌握生物質(zhì)能的應(yīng)用前景及產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢及其存在的現(xiàn)狀，并且初步了解技術(shù)特點。

3、研究意義：生物質(zhì)能一直是人類賴以生存的重要能源，它是僅次于煤炭、石油和天然氣而居于世界能源消費總量第四位的能源，在整個能源系統(tǒng)中占有重要地位。有關(guān)專家估計，生物質(zhì)能極有可能成為未來可持續(xù)能源系統(tǒng)的組成部分，到下世紀(jì)中葉，采用新技術(shù)生產(chǎn)的各種生物質(zhì)替代燃料將占全球總能耗的40％以上。因此可見，地球上生物質(zhì)能的儲備是十分豐富的，研究生物質(zhì)能的利用，有利于改善我國乃至世界目前的能源結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)能源利用的多樣化與可持續(xù)化，并且減少溫室氣體的排放，有利于發(fā)展低碳及循環(huán)經(jīng)濟。

4、重要性：生物質(zhì)能作為一種低碳能源，其開發(fā)與利用對于解決農(nóng)村貧困問題、農(nóng)村環(huán)境問題和農(nóng)村能源問題有至關(guān)重要的意義。生物質(zhì)能作為一種經(jīng)濟的可再生能源，既是緩解我國資源瓶頸，保證能源可持續(xù)利用以及實現(xiàn)能源安全的保障，也是減少環(huán)境污染、改善生態(tài)環(huán)境、實現(xiàn)《京都議定書》節(jié)能減排目標(biāo)的重要途徑，更是我國促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展，解決三農(nóng)問題，建立和諧社會的重要物質(zhì)載體。如果政府及其相關(guān)部門能夠在政策和資金方面給予支持，生物質(zhì)能與其他能源相比將具有很大的優(yōu)勢。發(fā)展生物質(zhì)能對于農(nóng)村來說至關(guān)重要，主要體現(xiàn)在：供給農(nóng)村能源需求、有效保護農(nóng)村環(huán)境、促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展。

二、國外研究：

1、歷史：自20實際70年代以來為了應(yīng)對日益突出的能源危機和氣候變化，世界各國開始高度重視生物質(zhì)能的開發(fā)和利用。20世紀(jì)90年代以來，美歐等能源消費大國和巴西等農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易大國開始大力發(fā)展新型可再生能源——生物質(zhì)能。

2、現(xiàn)狀：目前，生物質(zhì)能技術(shù)的研究與開發(fā)已成為世界重大熱門課題之一，受到世界各國政府與科學(xué)家的關(guān)注。許多國家都制定了相應(yīng)的開發(fā)研究計劃，如日本的陽光計劃、印度的綠色能源工程、美國的能源農(nóng)場和巴西的酒精能源計劃等，其中生物質(zhì)能源的開發(fā)利用占有相當(dāng)?shù)谋戎�。目前，國外的生物質(zhì)能技術(shù)和裝置多已達(dá)到商業(yè)化應(yīng)用程度，實現(xiàn)了規(guī)�；�產(chǎn)業(yè)經(jīng)營，以美國、瑞典和奧地利三國為例，生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高品位能源利用已具有相當(dāng)可觀的規(guī)模，分別占該國一次能源消耗量的4％、16％和10％。在美國，生物質(zhì)能發(fā)電的總裝機容量已超過10000兆瓦，單機容量達(dá)10～25兆瓦；美國紐約的斯塔藤垃圾處理站投資2000萬美元，采用濕法處理垃圾，回收沼氣，用于發(fā)電，同時生產(chǎn)肥料。巴西是乙醇燃料開發(fā)應(yīng)用最有特色的國家，實施了世界上規(guī)模最大的乙醇開發(fā)計劃，目前乙醇燃料已占該國汽車燃料消費量的50％以上。美國開發(fā)出利用纖維素廢料生產(chǎn)酒精的技術(shù)，建立了1兆瓦的稻殼發(fā)電示范工程，年產(chǎn)酒精2500噸。

3.技術(shù)水平：

美國：2005年，美國替代巴西躍升為世界頭號燃料乙醇生產(chǎn)國，為美國經(jīng)濟帶來了豐厚利益。從2001——2006年，美國燃料乙醇產(chǎn)業(yè)為聯(lián)邦政府和地方州政府分別增加稅收19億美元和16億美元。

巴西：巴西是第二大燃料乙醇生產(chǎn)國。與美國主要采用玉米不同，巴西主要利用甘蔗發(fā)酵生產(chǎn)燃料乙醇。通過原料的綜合利用，巴西顯著降低了燃料乙醇的成本，是世界上燃料乙醇生產(chǎn)成本最低的國家。

歐盟：歐盟是世界上最主要的生物柴油生產(chǎn)地，生產(chǎn)原料主要是菜籽油。歐盟提出，到2023年生物柴油的使用量將占所有交通燃料的10％。為此，歐洲議會免除生物柴油90％的稅收，歐洲國家對替代燃料的立法支持、差別稅收以及油菜生產(chǎn)的補貼，共同促進(jìn)了生物柴油產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

三、國內(nèi)研究：

1、歷史：我國生物質(zhì)能的發(fā)展同世界眾多國家同時起步，約已有40年歷史，且生物質(zhì)能用于發(fā)電的技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展。

2、現(xiàn)狀：2006年底全國已經(jīng)建設(shè)農(nóng)村戶用沼氣池1870萬口，生活污水凈化沼氣池14萬處，畜禽養(yǎng)殖場和工業(yè)廢水沼氣工程2,000多處，年產(chǎn)沼氣約90億立方米，為近8000萬農(nóng)村人口提供了優(yōu)質(zhì)生活燃料。

我國已經(jīng)開發(fā)出多種固定床和流化床氣化爐，以秸稈、木屑、稻殼、樹枝為原料生產(chǎn)燃?xì)狻?006年用于木材和農(nóng)副產(chǎn)品烘干的有800多臺，村鎮(zhèn)級秸稈氣化集中供氣系統(tǒng)近600處，年生產(chǎn)生物質(zhì)燃?xì)?,000萬立方米。

可見我國的生物質(zhì)能利用在不斷擴大，并且處于世界領(lǐng)先水平。但同美國，巴西等國仍存在不小差距，生物質(zhì)能的利用也存在不少問題。

3、技術(shù)水平：我國生產(chǎn)燃料乙醇的原料豐富多樣，如甘蔗、木薯、玉米等。近年來，在全國各地試種雜交甜高粱，獲得了高糖高產(chǎn)品種，其每畝莖稈產(chǎn)量4噸以上。

生物柴油作為一種優(yōu)質(zhì)的生物液體燃料，是我國生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的一個發(fā)展方向，目提高轉(zhuǎn)化率是生物柴油市場化的關(guān)鍵，我國應(yīng)重點研究以可再生含油植物為原料制備生物柴油。

此外，生物質(zhì)致密成型、生物質(zhì)裂解與干餾技術(shù)也取得了進(jìn)展。

目前，可以采用如下方法利用生物質(zhì)能：一是熱化學(xué)轉(zhuǎn)換技術(shù)，獲得木炭焦油和可燃?xì)怏w等品位高的能源產(chǎn)品，分為高溫干餾、熱解、生物質(zhì)液化等方法；二是生物化學(xué)轉(zhuǎn)換法，主要指生物質(zhì)在微生物的發(fā)酵作用下，生成沼氣、酒精等能源產(chǎn)品；三是利用油料植物所產(chǎn)生的生物油；四是直接燃燒技術(shù)，包括爐灶燃燒技術(shù)、鍋爐燃燒技術(shù)、致密成型技術(shù)和垃圾焚燒技術(shù)等。從技術(shù)成熟性上看，目前我國生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)處于國際先進(jìn)水平，而生物燃油特別是生物乙醇的研發(fā)、示范也取得了相當(dāng)?shù)慕?jīng)驗。

4、存在問題： 第一，在現(xiàn)行能源價格條件下，生物質(zhì)能源產(chǎn)品缺乏市場競爭能力，投資回報率低挫傷了投資者的投資秋極性，而銷售價格高又挫傷了消費者的積極性。第二，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)范，市場管理混亂。第三，目前，有關(guān)扶持生物質(zhì)能源發(fā)展的政策尚缺乏可操作性，各級政府應(yīng)盡快制定出相關(guān)政策，如價格補貼和發(fā)電上網(wǎng)等特殊優(yōu)惠政策。第四，民眾對于生物質(zhì)能源缺乏足夠認(rèn)識，應(yīng)加強有關(guān)常識的宣傳和普及工作。第五，政府應(yīng)對生物質(zhì)能源的戰(zhàn)略地位予以足夠重視，開發(fā)生物質(zhì)能源是一項系統(tǒng)工程，應(yīng)視作實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基本建設(shè)工程。

四、專題技術(shù)研究：

生物質(zhì)能的含義比較廣泛，技術(shù)實現(xiàn)途徑主要有能源植物、燃料乙醇、生物柴油、生物質(zhì)發(fā)電和供熱、生物質(zhì)致密成型燃料這五種途徑：

1.能源植物。充分利用荒草地、鹽堿地等，以提高單產(chǎn)和淀粉含量、降低原料成本為目標(biāo)，培育木薯、甘薯、甜高粱、菊芋等能源專用作物新品種。以黃連木、麻瘋樹、油桐、文冠果、光皮樹、烏桕等主要木本燃料油植物為對象，選育一批新品種，促進(jìn)良種化進(jìn)程；積極培育與選育高熱值、高產(chǎn)、速生的喬木和灌木樹種，以及高含油率、高產(chǎn)的油脂植物新品種(系)，建立原料林基地；改進(jìn)沙柳、檸條等沙生灌木資源培育建設(shè)模式，提高灌木資源利用率，建立沙生灌木資源培育示范區(qū)。積極研制一批基因工程油用植物新品種。

2．燃料乙醇。支持以甜高梁、木薯和菊芋等非糧原料生產(chǎn)燃料乙醇，加快以農(nóng)作物秸稈和木質(zhì)素為原料生產(chǎn)乙醇技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化示范，實現(xiàn)原料供應(yīng)的多元化；優(yōu)化燃料乙醇生產(chǎn)工藝，降低水耗、能耗和污染，降低生產(chǎn)成本，提高綜合效益；逐步擴大燃料乙醇的生產(chǎn)規(guī)模和乙醇汽油的推廣范圍。

3．生物柴油。支持以農(nóng)林油料植物為原料生產(chǎn)生物柴油，加強清潔生產(chǎn)工藝開發(fā)，提高轉(zhuǎn)化效率，建立示范企業(yè)，提高產(chǎn)業(yè)化規(guī)模。開發(fā)餐飲業(yè)油脂等廢油利用的新技術(shù)、新工藝。加快制定生物柴油技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，加快我國生物柴油產(chǎn)業(yè)產(chǎn)量化進(jìn)程。

4．生物質(zhì)發(fā)電和供熱。加快研制大型高效生物質(zhì)連續(xù)氣化裝置，開發(fā)生物質(zhì)燃?xì)飧咝�凈化技術(shù)，積極開展秸稈、木屑等農(nóng)林廢棄物直燃和氣化發(fā)電示范工程，大力支持以灌木林和柳樹等燃值高的速生能源植物為原料的生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)示范；加大規(guī)�；�沼氣技術(shù)開發(fā)力度，大力發(fā)展集約化專業(yè)養(yǎng)殖場沼氣工程、利用有機廢棄物的大型工業(yè)沼氣工程，建設(shè)一批高技術(shù)、高水平的沼氣發(fā)電供熱供氣示范工程。加強戶用沼氣池、特別是秸稈為原料的沼氣池的技術(shù)開發(fā)，大力普及農(nóng)村沼氣。

5．生物質(zhì)致密成型燃料。積極發(fā)展生物質(zhì)致密成型燃料技術(shù)，鼓勵利用農(nóng)作物秸稈、林木剩余物，加工致密成型燃料，為農(nóng)村、林區(qū)提供使用方便、清潔環(huán)保、燃燒效率高的能源，減少農(nóng)村燃料消耗對林木等植被的破壞。

五、研究總結(jié)：

通過對生物質(zhì)能的利用進(jìn)行研究，我知道了生物質(zhì)能燃料有可再生性、低污染性、廣泛分布性、豐富性這些特點，而且作為新興的能源結(jié)構(gòu)，它的確有很大的發(fā)展及技術(shù)應(yīng)用潛力。如果生物質(zhì)能燃料得到廣泛應(yīng)用，確實可以緩解我國以煤炭、石油、天然氣為主的能源緊迫局面，而且生物質(zhì)能這種清潔的可再生能源是以生物化學(xué)能形式存儲太陽能，因此對于地球生態(tài)環(huán)境也有極大的改善。無論從能源結(jié)構(gòu)或者能源效益來看，生物質(zhì)能都具有著獨特的優(yōu)勢，因此，生物質(zhì)能的利用值得推廣。

此外，除了對于生物質(zhì)能本身的了解加深外，通過此次研究，我了解了學(xué)術(shù)研究的一般方法，親身經(jīng)歷了科研的整個流程以及論文撰寫，也為自己今后的科研發(fā)展積累了不少經(jīng)驗。只有用心去尋找資料，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，仔細(xì)思考，才能獲得更多信息以及創(chuàng)新的見解，這是我最大的感悟。

六、參考文獻(xiàn)：

1．《生物質(zhì)能——能源的新出路》山東大學(xué)威海分校 張英珊（《資源?發(fā)展》2006.2 總第12期）；

2.《低碳經(jīng)濟背景下我國農(nóng)村生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展對策研究》齊齊哈爾大學(xué) 王鴻（《哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報》(社會科學(xué)版)2023年第六期 總第121期）；

3.《生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展前景》袁振宏，羅 文，呂鵬梅，王忠銘，李惠文（中國科學(xué)院廣州能源研究所，可再生能源與天然氣水合物重點實驗室，廣東廣州 510640）（《化工進(jìn)展》2009 年第28 卷第10 期）

4.《世界生物質(zhì)能源發(fā)展現(xiàn)狀及方向》車長波 袁際華 國土資源部油氣資源戰(zhàn)略研究中心（《新能源》第31卷第1期）

生物質(zhì)能的開發(fā)利用篇三

摘要

如今, 節(jié)能減排越來越多地和新能源共同出現(xiàn)。上世紀(jì) 70 年代以來, 新能源開發(fā)利用受到世界各國的普遍重視, 許多國家都將開發(fā)利用新能源作為提高能源安全、應(yīng)對氣候變化和實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要途徑。近幾年, 隨著國際石油價格不斷攀升, 電力供應(yīng)日趨緊張, 能源問題已成為制約經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。石油、煤炭等傳統(tǒng)能源大量消耗及其造成的環(huán)境污染, 對能源枯竭的擔(dān)心和對氣候變化的憂慮, 促使人們不僅致力于開發(fā)傳統(tǒng)化石能源的替代品———新能源, 而且更多地注重提高能源使用效率和關(guān)注能源的環(huán)境效益。因此, 生物質(zhì)能、太陽能、風(fēng)能、水能、核能、地?zé)帷⑻烊粴獾刃滦颓鍧嵞茉吹拈_發(fā)愈加成為國際新能源發(fā)展領(lǐng)域的熱點。為了優(yōu)化能源結(jié)構(gòu), 保障能源安全, 保護環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展, 能源多樣化已成為我國能源戰(zhàn)略的核心目標(biāo)之一。開發(fā)新型能源與高效節(jié)能技術(shù)成為我國的當(dāng)務(wù)之急。我國農(nóng)村節(jié)能減排有著巨大的市場和潛力。在農(nóng)村開發(fā)利用可再生的生物質(zhì)能源, 既能發(fā)展節(jié)約型農(nóng)業(yè), 推動經(jīng)濟增長方式轉(zhuǎn)變, 又能實現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物的二次利用, 搞好農(nóng)村環(huán)境污染防治, 推進(jìn)農(nóng)村節(jié)能環(huán)保工作。

關(guān)鍵字：新能源、生物質(zhì)能、可持續(xù)發(fā)展

第一章我國農(nóng)村環(huán)境現(xiàn)狀和生物質(zhì)資源情況

1.1 我國農(nóng)村環(huán)境現(xiàn)狀

近年來, 我國農(nóng)村環(huán)境問題日益突出, 農(nóng)村生產(chǎn)和生活中存在的環(huán)境問題, 已成為農(nóng)村經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的制約因素。隨著我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力大幅度提高, 畜禽養(yǎng)殖業(yè)污水、糞便、農(nóng)作物秸稈以及殘留農(nóng)膜等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的廢棄物大量增加, 面源污染問題突出。全國因固體廢棄物堆存而占用和毀損的農(nóng)田面積已超過 13.33 萬 hm2, 3 億多農(nóng)村人口面臨飲水不安全問題。一些地區(qū)由于環(huán)境污染引發(fā)的各類疾病明顯上升, 還有一些地區(qū)農(nóng)田污水灌溉、過量施用化肥和農(nóng)藥, 導(dǎo)致農(nóng)作物品質(zhì)下降、減產(chǎn)甚至絕收。

1.2 我國農(nóng)村生物質(zhì)資源情況

我國有豐富的生物質(zhì)能資源, 開發(fā)程度還很低,開發(fā)利用有巨大潛力。據(jù)測算, 目前我國農(nóng)村每年產(chǎn)生生活污水約 80 億 t, 生活垃圾約 1.2 億 t, 畜禽糞便排放總量達(dá) 25 億 t, 農(nóng)作物秸稈 6 億多 t, 農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)廢棄物(稻殼、玉米芯、花生殼、甘蔗渣、棕櫚殼等)超過 1 億 t。這些農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物、污染物等生物質(zhì)資源的資源化綜合利用率很低, 大部分沒有得到有效利用。此外, 有不少荒山、荒坡、鹽堿地等邊際性土地待開發(fā), 可種植甜高粱、甘蔗、木薯、甘薯等非糧能源作物。

第二章生物質(zhì)、生物質(zhì)能的概念和生物質(zhì)資源類型

2.1 生物質(zhì)和生物質(zhì)能的概念

生物質(zhì)是指通過光合作用形成的各種有機體, 包括所有的動物、植物和微生物。生物質(zhì)能是太陽能以化學(xué)能形式儲存在生物質(zhì)中的能量。從廣義上講, 生物質(zhì)能是以生物質(zhì)為載體的太陽能, 它直接或間接來源于綠色植物的光合作用, 一般是指能作為燃料的這部分生物質(zhì)。地球上的生物質(zhì)能極為豐富。陸地上的樹木、草類、農(nóng)作物秸稈、江河湖海中的藻類等水生植物、動物的糞便、生活垃圾、某些工業(yè)生產(chǎn)中的廢液和有機廢物等, 都是可以利用的生物能源。2.2 生物質(zhì)資源類型

生物質(zhì)資源一般分為 4 大類: 固體生物質(zhì)、液體生物燃料、沼氣和垃圾。固體生物質(zhì)包括農(nóng)業(yè)廢棄物、林業(yè)廢棄物等, 農(nóng)業(yè)廢棄物主要指農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和加工過程中形成的廢棄物, 如農(nóng)作物秸稈、稻殼等;林業(yè)廢棄物主要指林木生產(chǎn)、采用和加工過程中形成的廢棄物。液體生物燃料主要指以非糧食能源作物、樹生能源油料等為原料生產(chǎn)的生物柴油、生物乙醇等。通過生物質(zhì)資源利用所獲取的能源即生物質(zhì)能,其表現(xiàn)形式有熱能、電能、沼氣以及各種生物燃料。

第三章 生物質(zhì)和生物質(zhì)能的主要利用方式

3.1 農(nóng)作物秸稈的綜合利用

我國廣大農(nóng)村具有豐富的農(nóng)作物秸稈資源, 有效利用率還很低。每年夏收、秋收期間, 各地政府通過疏堵結(jié)合, 加強農(nóng)作物秸稈禁燒工作。但是, 仍有許多農(nóng)作物秸稈白白燒掉, 或者作為燒柴直接燃燒, 一方面造成了環(huán)境污染, 另一方面也造成資源的極大浪費。若將這些秸稈資源多渠道、多途徑利用就能實現(xiàn)廢物的二次利用, 大大提高其利用率, 不僅節(jié)約農(nóng)業(yè)資源,增加農(nóng)民收入, 還能起到節(jié)能環(huán)保的作用。農(nóng)作物秸稈綜合利用工作, 各地多是以機械化秸稈還田作肥料作為主渠道, 秸稈堆漚還田技術(shù)、秸稈壓塊飼料技術(shù)、秸稈青貯飼料技術(shù)、利用秸稈作基料種植食用菌技術(shù)等循環(huán)農(nóng)業(yè)技術(shù)不同程度地得到推廣應(yīng)用。比如秸稈還田, 不僅可以保墑節(jié)水, 增強土壤肥力, 防止土壤的板結(jié)、退化、沙化, 還可以抑制雜草的生長, 免打除草劑, 省時省力, 節(jié)約開支。隨著我國節(jié)能環(huán)保技術(shù)的進(jìn)步和創(chuàng)新, 農(nóng)作物秸稈成為清潔、環(huán)保、可再生的生物質(zhì)能的重要來源, 可將生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化成高能效的液體或氣體燃料, 而且秸稈成本低, 污染少, 效益高。秸稈氣化站建設(shè)、秸稈沼氣項目、秸稈發(fā)電項目、秸稈固化成型燃料項目、秸稈生產(chǎn)乙醇項目等的新能源開發(fā), 正在各地不斷出現(xiàn)。但這些技術(shù)在我國剛剛起步, 比如秸稈發(fā)電項目也僅限于個別地區(qū), 秸稈回收輻射范圍不大, 回收利用量都還有限。以河北省為例, 晉州、威縣、成安生物質(zhì)發(fā)電示范項目建成后, 涿鹿、赤誠生質(zhì)能發(fā)電(秸稈發(fā)電)項目今年也被核準(zhǔn)。

3.2 液體生物燃料的開發(fā)利用

巴西是全球生產(chǎn)生物乙醇最多的國家, 以甘蔗為主要原料生產(chǎn)乙醇燃料, 2005 年的產(chǎn)量達(dá)到 1 300 萬t, 占世界生物乙醇總產(chǎn)量的 48%。美國主要以玉米為原料生產(chǎn)乙醇燃料, 2005—2006 年用于生產(chǎn)乙醇燃料的玉米達(dá)到 4 200 萬 t, 占國內(nèi)總消耗量的 24%。荷蘭等歐洲國家主要以從東南亞、印尼、馬來西亞等進(jìn)口的棕櫚油為主要原料生產(chǎn)液體燃料, 導(dǎo)致一些發(fā)展中國家為了增加生物燃料的出口, 甚至大片砍伐熱帶雨林, 從而引發(fā)森林、濕地等自然保護區(qū)的流失, 其環(huán)境破壞作用甚至可能超過生物燃料所帶來的好處。發(fā)展生物燃料成為應(yīng)對全球能源危機和氣候變化的有效途徑之一, 但必須注重生物燃料的可持續(xù)發(fā)展, 不能以犧牲環(huán)境為代價, 顧此失彼。

2006 年我國燃料乙醇產(chǎn)能已達(dá) 132 萬 t, 成為繼巴西和美國之后的第三大燃料乙醇生產(chǎn)國�！笆�一五”末期, 我國生物燃料乙醇生產(chǎn)能力計劃達(dá)到522 萬 t·a-1, 到 2023 年發(fā)展燃料乙醇至 1 500 萬 t。然而, 隨著建設(shè)燃料乙醇項目的熱情高漲, 其主要原料玉米的價格上升明顯。且生產(chǎn) 1 t 燃料乙醇平均需要消耗 3.3 t玉米, “人車爭糧”趨勢凸顯。以糧食生產(chǎn)燃料乙醇的能源轉(zhuǎn)換方式, 逐漸被證實不符合我國國情, 2006 年底被國家發(fā)改委叫停。

我國以非糧作物為原料的生物能源產(chǎn)業(yè)正處于一個關(guān)鍵發(fā)展時期, 當(dāng)前制約其發(fā)展的主要瓶頸是原料短缺。我國液體生物燃料的發(fā)展定位必須正確, 要堅持不與人爭糧、不與糧爭地、不破壞生態(tài)環(huán)境的原則, 要堅持走原料多元化的道路。我國有大量鹽堿地、荒山、荒地等未利用土地資源, 可規(guī)�；�開發(fā)利用的能源作物較多, 可因地制宜的開發(fā)用于燃料乙醇的甜高粱、甘蔗、木薯、甘薯、甜菜等和用于生物柴油的棉花(籽)、蓖麻等能源作物。我國自主選育的甜高粱系列品種已經(jīng)在黑龍江、內(nèi)蒙古、山東、河北、新疆等地大面積種植, 并開展了以甜高粱為原料的燃料乙醇生 產(chǎn)試點。而甘蔗、木薯、甘薯、甜菜等非糧作物制取燃料乙醇尚處于起步階段, 今后這些資源的開發(fā)利用將會加大。

為滿足國家對液體生物燃料的原料需要, 國家林業(yè)局宣布 0.133 億 hm2林地將用于生物質(zhì)能源開發(fā)。今年首批在云南、四川啟動 4 萬多 hm2。樹生能源油料是生物柴油、發(fā)電所需的原料, 有些樹種的果實含油量高達(dá) 50%�！笆�一五”期間, 中國將通過培育生物質(zhì)能源林滿足 600 萬 t 生物柴油的供應(yīng)和 1 500 萬kw 機組發(fā)電所需原料。林業(yè)生物質(zhì)能源是一種可再生能源, 通過發(fā)展生物質(zhì)能源林基地建設(shè), 實現(xiàn)林油一體化, 解決能源的可替代問題, 也解決了生態(tài)問題。這些樹木在提供生物質(zhì)能源的同時, 發(fā)揮著巨大的生態(tài)效益, 還可以解決農(nóng)民的致富問題。此外, 國內(nèi)首條利用秸稈生產(chǎn)燃料乙醇的生產(chǎn)線在山東省東平縣正式投產(chǎn), 國內(nèi)首家 10 萬 t 生物酶法生產(chǎn)生物柴油項目(通過生物作用將廢棄的動、植物油脂轉(zhuǎn)化為生物柴油)在河北省秦皇島市正式啟動。開展生物柴油、生物乙醇等的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化示范, 成為當(dāng)前我國生物能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展迫切需要解決的重大問題。

3.3 垃圾無害化處理和資源化利用

我國農(nóng)村生活垃圾只有小部分進(jìn)行了簡易填埋,絕大部分則是傾倒于渠道、江河、田地、村頭、路邊等,成為污染環(huán)境的公害。即使簡易填埋, 不僅占用土地,也往往會污染地下水和土壤。垃圾也是可以利用的生物質(zhì)資源, 可以結(jié)合農(nóng)村環(huán)境污染防治, 將其變廢為寶, 為廣大農(nóng)村生產(chǎn)生活中的垃圾找到出路, 解決好農(nóng)村的節(jié)能環(huán)保問題。浙江省諸暨市利用福建豐泉環(huán)保集團研發(fā)的 lhc 中型生活垃圾熱解焚燒系統(tǒng), “火攻”農(nóng)村垃圾的做法值得推廣。這種專門針對我國縣城、鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村開發(fā)的中型垃圾焚燒爐, 整套造價(3 000 萬元)相當(dāng)于建一個衛(wèi)生填埋廠, 運行費用大約每噸 50~60 元, 也相當(dāng)于衛(wèi)生填埋的費用。這種新工藝焚燒爐破解了農(nóng)村生活垃圾焚燒成本高(熱值低、灰分高、渣土多)、環(huán)保難達(dá)標(biāo)(往往造成空氣污染, 產(chǎn)生大量二惡英等強致癌物質(zhì))的難題, 環(huán)保部門對其檢測的結(jié)果表明各種排放指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)。垃圾經(jīng)高溫焚燒后形成的爐渣,可以用作生產(chǎn)建材產(chǎn)品的原料———磚;焚燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔? 通過余熱鍋爐轉(zhuǎn)換為熱水, 可以用于集中供暖和供熱水;大中城市城鄉(xiāng)結(jié)合部、縣城、城鎮(zhèn)等還可以利用產(chǎn)生的熱水、蒸汽, 開辦大眾浴池、溫室游泳館、溫室植物園、社區(qū)活動中心等, 發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟, 實現(xiàn)環(huán)境保護和經(jīng)濟發(fā)展的雙贏。

3.4 畜禽糞便無害化處理和資源化利用

我國每年產(chǎn)生的 25 億多 t 畜禽糞便, 若能有效地利用, 可以產(chǎn)生數(shù)量巨大的沼氣, 成為農(nóng)村高效清潔的優(yōu)質(zhì)燃料。同時, 可以解決大量畜禽糞便對環(huán)境污染的問題, 尤其是減少地表水和地下水源的污染。

3.4.1 戶用沼氣池建設(shè)

農(nóng)村沼氣池建設(shè), 即“畜禽養(yǎng)殖—沼氣—果(菜)種植”三位一體的生態(tài)農(nóng)業(yè)體系、循環(huán)經(jīng)濟模式, 一般是建于農(nóng)家庭院, 作為一項“生態(tài)家園富民工程”。各地農(nóng)村沼氣池建設(shè)方興未艾, 把沼氣池建設(shè)與改水、改廁、改圈、改灶聯(lián)系起來, 與文明生態(tài)村創(chuàng)建、鄉(xiāng)村清潔工程相結(jié)合, 使人畜禽糞便直接放入沼氣池中發(fā)酵, 產(chǎn)生高效清潔的優(yōu)質(zhì)燃料———沼氣。沼氣用于農(nóng)戶做飯、燒水、照明, 解決了用沼氣農(nóng)戶 70%以上的生活用能, 產(chǎn)生的沼液、沼渣作為優(yōu)質(zhì)有機肥料, 并促生庭院經(jīng)濟如養(yǎng)豬業(yè)、蔬菜林果業(yè)、日光大棚等的發(fā)展,為農(nóng)民增收節(jié)支;沼氣的使用, 能夠節(jié)約大量的煤、電、薪柴, 保護森林資源, 減少排放大量的 co2、so2等有害氣體;能夠美化清潔農(nóng)家庭院, 解決農(nóng)村臟亂差的現(xiàn)象, 提高農(nóng)村生活質(zhì)量, 產(chǎn)生的經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益都非常顯著。近年來, 我國農(nóng)村沼氣建設(shè)卓有成效, 經(jīng)驗之一就是國家和各級地方政府的支持引導(dǎo)。僅 2003—2006 年, 國家共安排 55 億元國債

資金在 4.8 萬個村建設(shè)沼氣。目前, 我國已經(jīng)推廣農(nóng)村戶用沼氣池 1 800 多萬戶, 沼氣普及率 11%, 適宜農(nóng)戶沼氣普及率達(dá)到 18.74%。

3.4.2 大中型沼氣池建設(shè)

在畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達(dá)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)、城郊及大中型養(yǎng)殖場, 建設(shè)大中型沼氣池, 實現(xiàn)沼氣集中供氣。根據(jù)養(yǎng)殖場所在地的經(jīng)濟發(fā)展水平、養(yǎng)殖業(yè)和種植業(yè)布局等具體情況, 因地制宜地選擇生產(chǎn)沼氣、堆肥、各類環(huán)境工程等技術(shù)模式, 切實解決農(nóng)村畜禽養(yǎng)殖污染問題, 實現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖污染物的資源化綜合利用, 使污染物達(dá)標(biāo)排放。據(jù)國家環(huán)境保護總局 2006 年發(fā)布的《國家農(nóng)村小康環(huán)保行動計劃》, 到 2023 年, 完成 500 個規(guī)�；�畜禽養(yǎng)殖污染防治示范工程建設(shè), 其中東、中、西部分別完成 200 個、180 個、120 個示范工程建設(shè)。在重點流域、區(qū)域和規(guī)�；�畜禽養(yǎng)殖污染物排放量較高的地區(qū), 優(yōu)先建設(shè)規(guī)�；�畜禽養(yǎng)殖污染防治示范工程。

農(nóng)業(yè)部發(fā)布的 《農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2007—2023 年)》提出: 到 2023 年全國農(nóng)村戶用沼氣總數(shù)要達(dá)到 4 000 萬戶, 占適宜農(nóng)戶的 30%左右, 年生產(chǎn)沼氣 155 億 m3;新建規(guī)�；�畜禽養(yǎng)殖場、養(yǎng)殖小區(qū)沼氣工程 4 000 處, 年新增沼氣 3.36 億 m3。到 2023年, 全國農(nóng)村戶用沼氣總數(shù)要達(dá)到 6 000 萬戶, 年生產(chǎn)沼氣 233 億 m3, 并逐步推進(jìn)沼氣產(chǎn)業(yè)化發(fā)展;建成規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場、養(yǎng)殖小區(qū)沼氣工程 8 000 處, 年產(chǎn)沼氣 6.7 億 m3。

結(jié)語

目前, 世界各國都在致力于開發(fā)高效、無污染的生物質(zhì)能源利用技術(shù), 預(yù)計到 2023 年, 全球總能耗將有 40%以上來自生物質(zhì)能源。我國已頒布《可再生能源法》, 生物質(zhì)能源是其中最重要的可再生能源之一。面對日益嚴(yán)峻的能源資源和環(huán)境問題, 在農(nóng)村大力實施新能源建設(shè), 勢在必行。開發(fā)利用豐富的、可再生的生物質(zhì)能, 對于促進(jìn)新農(nóng)村建設(shè), 實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展, 替代傳統(tǒng)能源, 確保能源安全, 改善城鄉(xiāng)環(huán)境, 發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟等均有重要意義。

目前農(nóng)村大力實施新能源建設(shè)還存在一些亟待解決的問題, 比如缺少激勵性政策機制, 專項資金、貼息貸款、補貼等方式的激勵性政策還不多;對農(nóng)村能源建設(shè)資金投入不足, 技術(shù)推廣經(jīng)費少, 技術(shù)推廣上有不少難題, 有些技術(shù)還不夠完善;機構(gòu)不健全, 技術(shù)隊伍薄弱, 維修、后期服務(wù)跟不上;宣傳力度不夠, 認(rèn)識不到位, 沒有認(rèn)識到其綜合效益。要把農(nóng)村巨大的生物質(zhì)資源利用好, 需要花大力氣去解決這些問題。首先, 要制定新農(nóng)村能源建設(shè)的總體規(guī)劃, 把農(nóng)村能源建設(shè)與農(nóng)民生活、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)環(huán)境建設(shè)結(jié)合起來, 推進(jìn)新農(nóng)村能源建設(shè)的規(guī)范化、法制化進(jìn)程。其次, 國家、省、市應(yīng)設(shè)立農(nóng)村能源建設(shè)專項資金, 形成相對穩(wěn)定的資金投入機制, 并制定相應(yīng)的配套措施。第三, 出臺優(yōu)惠政策, 加大扶持力度。建議國家盡快制定對農(nóng)村新能源產(chǎn)業(yè)在財政補貼、低息貸款等方面的優(yōu)惠政策, 對產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)、節(jié)能環(huán)保技術(shù)進(jìn)步等給予重點支持, 組織實施若干重點科研課題, 對生產(chǎn)工藝裝備技術(shù)、生物能源選種育種等進(jìn)行重點研究, 推進(jìn)生物質(zhì)能源的科研和產(chǎn)業(yè)化。第四, 大力開展技術(shù)指導(dǎo)和服務(wù), 進(jìn)一步充實完善技術(shù)服務(wù)體系。近年來,我國已探索出不少好技術(shù), 要大力普及農(nóng)村沼氣, 推廣應(yīng)用秸稈氣化、秸稈固化等農(nóng)村新型能源。第五, 因地制宜, 合理布局。根據(jù)農(nóng)村生物質(zhì)資源、種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)布局結(jié)構(gòu)、畜禽養(yǎng)殖污染等具體情況, 建設(shè)大型秸稈發(fā)電項目、秸稈生產(chǎn)乙醇項目、沼氣集中供氣項目等, 抓好一批示范工程和試點。以農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用為重點, 加快實施鄉(xiāng)村清潔工程, 推進(jìn)農(nóng)村作物秸稈、生活垃圾、污水、糞便的無害化處理和資源化利用。在適宜地區(qū)發(fā)展能源作物和建設(shè)能源林基地,積極開發(fā)生物質(zhì)能源

生物質(zhì)能的開發(fā)利用篇四

第四單元

太陽能、生物質(zhì)能和氫能的利用

教學(xué)目標(biāo)： [知識與技能] 簡單了解太陽能、生物質(zhì)能利用的現(xiàn)狀、開發(fā)利用太陽能的廣闊前景和尚未攻克的一些技術(shù)難題。

[過程與方法] 1．采用查閱資料、收集數(shù)據(jù)等生動活潑的學(xué)習(xí)形式，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。2．聯(lián)系生產(chǎn)、生活實際學(xué)習(xí)太陽能、生物質(zhì)能的利用。[情感態(tài)度與價值觀] 認(rèn)識開發(fā)、利用高能清潔能源的重要性和緊迫性。

[重點]太陽能、生物質(zhì)能利用的現(xiàn)狀、開發(fā)利用太陽能的廣闊前景和尚未攻克的一些技術(shù)難題。

[難點]太陽能、生物質(zhì)能的利用原理。[課時分配]二課時 [教學(xué)過程]

[第一課時

太陽能的利用]

[創(chuàng)設(shè)問題情景]從20世紀(jì)末統(tǒng)計的非洲、美洲、歐洲和中東地區(qū)已經(jīng)探明的石油儲藏量，估計世界各地區(qū)蘊藏的石油可以供各地區(qū)使用多少年。從估計結(jié)果你想到什么？

[展示圖片] [學(xué)生討論] 結(jié)論：非洲43年、美洲22.5年、歐洲25.7年、中東100年。[教師講解]

化石燃料是不可再生能源�？茖W(xué)家對全球化石燃料何時會被耗盡作了估計，其預(yù)測結(jié)果是——煤227年，石油40年，天然氣61年。

為了解決全球的能源危機和燃燒化石燃料帶來的環(huán)境污染問題，世界各國都在致力于開發(fā)和利用太陽能、生物質(zhì)能、氫能等潔凈高效新能源，而太陽能是最誘人的。

[教師補充講解]開發(fā)、利用太陽能的重大意義：

1．從化石燃料的不可再生和能源危機認(rèn)識利用太陽能的意義。

2．地球上最根本的能源是太陽能。太陽每年輻射到地球表面的能量約為5*1019kj，相當(dāng)于目前全世界能耗的13000倍。

3．太陽能是清潔能源，不污染環(huán)境。

4．人類開發(fā)和利用太陽能已取得初步而又可喜的成果，改善了人們的生活質(zhì)量（如太陽能熱水器、太陽能電池等）。

[提出問題]迄今為止，自然界中利用太陽能最重要也是最成功的途徑是什么？ [交流與討論]學(xué)生各述己見，教師給予引導(dǎo)。

[歸納與小結(jié)]植物的光合作用——大自然利用太陽能最成功的途徑。1．太陽能是地球上最基本的能源：p44 2．大自然利用太陽能最成功的是植物的光合作用：p45（1）光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。在太陽光作用下，植物體內(nèi)的葉綠素把水、二氧化碳轉(zhuǎn)化為葡萄糖，進(jìn)而生成淀粉、纖維素。

???c6h12o6＋6o2 6h2o＋6co2?葉綠素（2）化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。動物體內(nèi)的淀粉、纖維素在酶的作用下，水解生成葡萄糖，葡萄糖氧化生成二氧化碳和水，又釋放出熱量。

(c6h10o5)n＋nh2o????nc6h12o6

c6h12o6(s)＋6o2(g)→6h2o(l)＋6co2(g)△h＝－2804 kj·mol

1－光

催化劑科學(xué)家估計，地球上每年通過光合作用儲藏的太陽能相當(dāng)于全球能源年耗量的10倍左右。

[提出問題]大自然通過光合作用利用太陽能是如此的成功和美妙。那么，人類通過什么方式開發(fā)和利用太陽能？你知道有哪些途徑，已經(jīng)取得哪些成就嗎？

[討論與歸納]（在學(xué)生討論后，教師配合講解，播放影響資料或課件）1．太陽能發(fā)電站收集太陽能的原理。2．太陽能發(fā)電站。［閱讀與思考］

閱讀教材中“太陽能的利用方式”，要求學(xué)生在閱讀時注意以下幾點： 1．聯(lián)系物理、化學(xué)、生物等已學(xué)過的知識理解太陽能利用的原理。

2．聯(lián)系日常生活中利用太陽能的實例，體會這些實例利用太陽能的方式以及對改善人們生活質(zhì)量方面所起的作用。

3．思考人們在太陽能的開發(fā)和利用方面還存在哪些困難和問題。[歸納與小結(jié)] 1．利用太陽能的一般方式： [拓展視野]p45～46（1）光—熱轉(zhuǎn)換：利用太陽輻射能加熱物體而獲得熱能。（2）光—電轉(zhuǎn)換：

①光—熱—電轉(zhuǎn)換

②光—電直接轉(zhuǎn)換（3）光—化學(xué)能轉(zhuǎn)換（4）光—生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換 2．太陽能利用中存在的問題（1）太陽能吸熱板的裝置費用昂貴。（2）太陽能的利用受季節(jié)和天氣的影響。

（3）大部分太陽能都是在夏天收集。如何把夏天收集的太陽能儲存起來，留待冬天使用，仍然是一個有待解決的問題。

［思考與研究］鼓勵學(xué)生就下列問題談?wù)勛约旱南敕ā?/p>

據(jù)科學(xué)家預(yù)測，21世紀(jì)，化學(xué)科學(xué)在創(chuàng)造新物質(zhì)方面將會有更加輝煌的成就。綠色植物能夠在太陽光作用下將二氧化碳和水合成為葡萄糖。你認(rèn)為人類能否模擬綠色植物的光合作用，直接利用太陽能把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為葡萄糖？如能，要做到這一點，你認(rèn)為需要解決哪些問題？

[第二課時

生物質(zhì)能的利用 氫能的開發(fā)與利用] [課題引入]p46 二．生物質(zhì)能的利用 p46

?6nco2＋5nh2o 1．直接燃燒：(c6h10o5)n＋6no2???2．生物化學(xué)轉(zhuǎn)換（1）沼氣：

點燃??nc6h12o6（2）乙醇：(c6h10o5)n＋nh2o??2c2h5oh＋2co2↑ c6h12o6???3．熱化學(xué)轉(zhuǎn)換

[拓展視野]p47 生活垃圾中生物質(zhì)能的利用 三．氫能的開發(fā)與利用 1．氫能的三大優(yōu)點：（1）燃燒放出的熱量多。

（2）燃燒的產(chǎn)物是水，不污染環(huán)境。（3）制備的原料是水，資源不受限制。[交流與討論]p48 2．氫能的產(chǎn)生方式：

（1）以天然氣、石油和煤為原料，在高溫下使之與水蒸氣反應(yīng)而制得。（2）以天然氣、石油和煤為原料，部分氧化法制得。（3）電解水制得氫氣。（4）生物質(zhì)氣化制氫氣。

（5）光解水制得氫氣。（后兩種應(yīng)該是最佳方式）3．氫能的利用途徑：

（1）燃燒放熱（如以液氫為燃料的液體火箭）（2）用于燃料電池，釋放電能（如氫氧燃料電池）（3）利用氫的熱核反應(yīng)釋放出的核能（如氫彈）

[教師講解]為進(jìn)一步開發(fā)氫能，推動氫能利用的發(fā)展，“氫能技術(shù)”已被列入《科技發(fā)展“十五”計劃和2023年遠(yuǎn)景規(guī)劃（能源領(lǐng)域）》。發(fā)酵酶4．儲氫技術(shù)：[拓展視野]p48～49

生物質(zhì)能的開發(fā)利用篇五

對中小企業(yè)而言，在人力、物力、財力等各方面都遠(yuǎn)遜于大型企業(yè)。但是中小企業(yè)有好多自身方面的優(yōu)勢：機動靈活，善于應(yīng)變；組織機構(gòu)簡單，工作效率較高；勇于創(chuàng)新，富于進(jìn)取等等。然而，中小企業(yè)的這種優(yōu)勢是潛在的、可能的，而其存在的劣勢卻是現(xiàn)實的、必然的。在當(dāng)今激烈的市場競爭中。中小企業(yè)是不是就一定缺乏競爭力呢？中小企業(yè)又如何回避自身的劣勢，揚長避短，利用自身可能實現(xiàn)的優(yōu)勢呢？

“兵非益多，唯無武進(jìn)，足以并力，料敵，取人而己�！�

集中——兵家戰(zhàn)略的根本原則，正是中小企業(yè)的生存之道。

這段出自于《孫子兵法》（行軍篇）的話，意思是說：兵力不在愈多愈好，只要不盲目冒進(jìn)，而能集中力量，判明敵情，團結(jié)內(nèi)部，善用人才就行�！氨�非益多”，反映出了《孫子兵法》的精兵主義思想。大型企業(yè)的人力、物力財力雖然較多，但也會因機構(gòu)龐大發(fā)生冗員過多現(xiàn)象，影響了效率，而中小企業(yè)的組織如果能維持精簡，人才都能得到充分利用，其效率很高，就同樣具有與大型企業(yè)相競爭的基礎(chǔ)。

美國軍地兩棲人物科恩曾指出：“企業(yè)所處的環(huán)境如同戰(zhàn)爭一樣，任何企業(yè)組織的資源代寫管理論文，無論是盈利或非盈利組織，都是有限的。這就構(gòu)成了企業(yè)戰(zhàn)略和軍事戰(zhàn)略的基本共同問題——資源分配問題，即如何優(yōu)先分配資源到?jīng)Q定性的機會上”。由于資源有限性的約束，使組織不可能在任何方向，任何領(lǐng)域都比競爭對手強大，只有在某一、二個關(guān)鍵點上有所集中，才能形成與對手有顯著差別的力量。正如《百戰(zhàn)奇略》所言：“凡兵散則勢弱，聚則勢強，兵家之常情也�！�

科恩在談到將軍事上的集中原則運用到企業(yè)上時還說道：“企業(yè)的目標(biāo)就是分配這些有限的資源到一個強點上，在此點企業(yè)可獲得比競爭者在滿足顧客需要方面的優(yōu)勢�！敝行∑髽I(yè)采取專業(yè)市場的定位策略，例如只制造高質(zhì)量的產(chǎn)品或元件，為特定顧客服務(wù)，與只著重大批量生產(chǎn)的大企業(yè)相比較，采取集中原則的中小企業(yè)照顧客戶較佳，自然就具有較大的競爭力。特別是在競爭程度比較激烈，呈零和態(tài)勢的市場上，依據(jù)集中原則研究中小企業(yè)的競爭戰(zhàn)略，便有更重大的意義。因為，倘若企業(yè)沒有競爭戰(zhàn)略，或者有了所謂競爭戰(zhàn)略，卻不能體現(xiàn)集中使用有限資源的作戰(zhàn)原則。而是分散配置其資源，那么企業(yè)就難以在決定方向、關(guān)鍵性領(lǐng)域里造成比對手更為強大的競爭優(yōu)勢，因而喪失其目標(biāo)市場。

通過上述分析，企業(yè)的集中戰(zhàn)略可以理解為：企業(yè)所采取的一種集中為一組特定的用戶服務(wù)的策略。這種策略的目標(biāo)就是為特定的一個或少數(shù)幾個細(xì)分市場提供最有效的和最好的服務(wù)。這樣，就使企業(yè)既具有實現(xiàn)差異戰(zhàn)略的優(yōu)勢，從而能更好地滿足特殊需要，又能夠以較低的成本取得競爭的有利地位。

集中的戰(zhàn)略原則，對于發(fā)揮中小企業(yè)的競爭優(yōu)勢有著特殊的意義。如果中小企業(yè)不能集中使用自己的資源，就不可能建立自己的競爭優(yōu)勢。中小企業(yè)，特別是小企業(yè)只應(yīng)有一個經(jīng)營領(lǐng)域，一個產(chǎn)品--市場，否則就會分散資源，在一個產(chǎn)品--市場中，也應(yīng)把重要力量放在某一價位上，例如最高價位或最低價位上，避開和大企業(yè)在價格強點上的競爭�！秾O子兵法》有言：“強而避之”。在市場競爭中，同樣也要避開競爭者的強點和優(yōu)勢。特別是當(dāng)競爭者擁有規(guī)模優(yōu)勢或在專利、專有技術(shù)、商標(biāo)、分銷渠道等方面享有獨占資源，且它們是某一經(jīng)營領(lǐng)域的成功關(guān)鍵因素時，都應(yīng)“強而避之”保存自己的實力，避免與對手的市場決戰(zhàn)。換句話說：當(dāng)競爭對手筑起壁壘時，應(yīng)懂得“涂有所不由，軍有所不擊”。既便是在即定的產(chǎn)品--市場經(jīng)營中，必要的各種競爭手段，也應(yīng)只以一、二項為主，并要集中資源培植它們，使其作為區(qū)別競爭者的個性。不可面面俱到，這樣做勢必分散自身有限的資源，不利于中小企業(yè)競爭優(yōu)勢的充分利用和發(fā)揮。

由于大企業(yè)往往有若干個目標(biāo)市場，形成許多產(chǎn)品--市場經(jīng)營項目，因而在事實上，大企業(yè)在某一個具體的決定點、某一個子市場上并不大，大企業(yè)分配給每一個子市場上的資源與中小企業(yè)的全部資源相比，也就相差無幾了。因而在市場競爭中，大企業(yè)并不可怕�？膳碌氖侵行∑髽I(yè)自身不能集中資源。

在西方發(fā)達(dá)國家，許多中小企業(yè)以弱勝強，依靠集中戰(zhàn)略的成功，早就證明了這一點。西方一些戰(zhàn)略學(xué)者曾經(jīng)做過大量的調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)同是獲得高收益，取得成功的中小企業(yè)，在競爭戰(zhàn)略上毫無例外地具有如下特征：

1、注意細(xì)分后的小市場，追求差別優(yōu)勢；

2、杰出的企業(yè)家個人統(tǒng)一指揮領(lǐng)導(dǎo)；

3、注重實際收益；

4、有效地集中使用研究與開發(fā)經(jīng)費。