我国户用沼气技术居国际领先水平,而大中型沼气工程则起步较晚,与发达国家相比,在原料的种类广泛性、针对不同物料的沼气发酵工艺技术、微生物菌剂开发研究、规模化沼气工程的设备和装备技术、沼气发酵产品和固液残余物综合利用等方面均存在较大差距,需要进一步加强自主创新。
3.2生物质液体燃料
我国生物液体燃料发展也取得了可观的成绩,特别是生物柴油生产以及以粮食为原料的燃料乙醇生产已初步形成规模。
3.2.1生物柴油
中国政府、研究单位和一些企业对生物柴油非常重视。“八五”和“九五”期间,开展了野生油料——光皮树油的采集、酯化改性和应用试验研究;“十五”期间,科技部将野生油料植物开发和生物柴油技术发展列入国家863计划和科技攻关计划;国家“十一五”规划,2010年我国生物柴油年利用量将达200万吨。中国科技大学、江苏石油化工学院、北京化工大学、吉林省农业科学院、广州能源研究所等科研单位纷纷展开了生物柴油的研究工作,并成功利用菜籽油、大豆油、废煎炸油等为原料生产生物柴油。我国几大国营石油集团如中石油、中石化、中海油和中粮集团都设立了专门的机构研究生物柴油。除此之外,我国还涌现出正和、古杉、卓越、天冠、湖南天源等许多家生物柴油民企[18],开发出自主知识产权的生物柴油生产技术和工业化试验工厂。据广州能源研究所生物柴油课题组的不完全统计调查,目前全国生物柴油生产厂家已达到69家,总生产能力为113.63万吨/年。其中,山东省的生物柴油生产企业最多,为9个,产能最大的省份为江苏省,37.32万吨/年。然而,廉价、来源稳定的原料供应不足成为了阻碍生物柴油产业发展最大的问题,2008年,许多生物柴油工厂因原料得不到供应而停产,全国生物柴油实际产量仅为30万吨左右[19]。为促进生物柴油产业的健康发展,建设固定的植物原料基地尤为重要。
总体而言,我国的生物柴油工业化生产已初具规模,但所使用工艺多为自主研发。受企业研发时间及研发水平限制,我国生物柴油企业大多数技术处于初期发展阶段,环境友好性和经济竞争性弱,产业化和商业化程度较低,有待进一步发展。
3.2.2燃料乙醇
目前,我国燃料乙醇生产技术已经成熟,黑龙江、吉林、辽宁、河南、安徽5省及湖北、河北、山东、江苏部分地区已基本实现车用乙醇汽油替代普通无铅汽油。乙醇汽油占全国汽油总消费量的20%,我国已成为世界上继巴西、美国之后的第三大生物燃料乙醇生产国和应用国[20]。
燃料乙醇中实现产业化的技术是以淀粉质(玉米、甘薯、木薯等)和糖质(甘蔗、甜菜、甜高粱等)原料生产燃料乙醇。“十五”期间,我国已在黑龙江、吉林、河南、安徽4省建成4个生物燃料乙醇生产试点项目(吉林燃料乙醇有限公司、黑龙江华润酒精有限公司、河南天冠燃料乙醇和安徽丰原燃料酒精股份有限公司),年产量102万吨左右,使用的主要是储备粮中时间比较久的陈化粮。为了扩大生物质燃料来源,中国已自主开发了以甜高粱茎秆、纤维素废弃物等为原料生产燃料乙醇的技术。
目前以甜高梁为原料年产5000吨的燃料乙醇中试厂已经建成;纤维素废弃物制取乙醇燃料技术已进入年产600吨规模的中试阶段;以木薯、甘蔗等为原料的燃料乙醇工厂也在兴建中[21]。
燃料乙醇产业与市场发育关系紧密,其发展涉及原料供应、乙醇生产、乙醇与组分油混配、储运和流通及相关配套政策、标准、法规的制定等各个方面。我国生物燃料乙醇产业发展还处于起步阶段,还需在这些方面做出积极的规划与推动,解决产业尚面临的诸多困难和问题[21]:原料不足,技术产业化基础薄弱,产品市场竞争力不强,政策和市场环境不完善。
3.3生物质发电产业
生物质发电主要工艺分3类:生物质锅炉直接燃烧发电、生物质-煤混合燃烧发电和生物质气化发电。在我国,《可再生能源法》的实施及一系列配套政策的颁布,特别是强制上网制度和电价补贴政策的出台后,为生物质发电扫清了入网障碍,提供了经济保障。截至2007年底,全国已建成投产的生物质直燃发电项目超过15个,在建项目30多个;国家发改委和各省发改委已核准生物质发电项目87个,总装机规模220万千瓦[22]。除生物质直燃发电外,已开发和推广生物质气化发电系统应用20多套。中国科学院广州能源研究所承担的国家863计划“3MW生物质气化发电工程技术”项目已经通过科技部的验收,在江苏兴化建设的示范电站装机容量为5MW,气化效率最高达78%[23-24]。另外,生物质-煤混燃发电示范工作也取得了一定的进展,我国首台煤粉秸秆混燃发电机组在山东枣庄华电国际十里泉发电厂成功投产。我国生物质发电已经从设想进入了试点示范阶段。
垃圾治理是项经济活动,要追求效率;垃圾治理又是项社会活动,要维护正义与公平;垃圾治理要统筹私利与公益,兼顾效率与公平。公...
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2021-08-11
中国环卫科技网