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【關(guān)鍵詞】生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn) 現(xiàn)狀 問題 措施
生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)是一項十分重要的節(jié)能環(huán)保發(fā)電技術(shù)。其可以有效的提高資源的利用率。但是,當(dāng)前我國現(xiàn)階段的生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)展依然不夠成熟,針對生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的一些問題,我們做了一些研究和思考,具體內(nèi)容如下。
1生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)展現(xiàn)狀
1.1我國生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)展現(xiàn)狀
當(dāng)前,我國主要的生物質(zhì)技術(shù)是丹麥的水冷振動爐排技術(shù),由于其性能和技術(shù)設(shè)備良好,在中國生物質(zhì)熱發(fā)電公司中有普遍運用。我國自主開發(fā)的技術(shù)是生物質(zhì)電循環(huán)流化床技術(shù)和生物質(zhì)發(fā)電水冷振動爐排技術(shù)。其中還有對一些小火電機組進行了技術(shù)改造??傮w來說,我國生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)的規(guī)模普遍比較小 。我國生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項目,由于考慮到了生物質(zhì)資源供應(yīng)的可靠性,所以規(guī)定,熱電聯(lián)產(chǎn)的至少需要配置兩項設(shè)備,主要的一般是以 2×12 MW兩爐兩機為主。
1.2國外生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)展現(xiàn)狀
生物質(zhì)能源的開發(fā)利用是很多國家都在研究的環(huán)保能源。比如美國的能源農(nóng)場,日本的陽光計劃等等。目前在很多生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)上,國外都己經(jīng)十分成熟,并且得到了國際社會的推廣和使用。歐盟的生物質(zhì)能源使用程度十分先進。據(jù)統(tǒng)計,現(xiàn)階段歐盟的電力總使用量中,有22%的能源是來自生物質(zhì)等可再生能源。并且歐美各成員國都已經(jīng)達到目標。
丹麥已經(jīng)建立了大型生物質(zhì)直燃發(fā)電廠,可以為全國的提供的電力供應(yīng)占總量的10%。丹麥的大部分熱電聯(lián)產(chǎn)項目都是以生物質(zhì)作為燃料,并且把過去傳統(tǒng)的燃煤供熱廠轉(zhuǎn)換成了生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項目。 英國在發(fā)展生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)業(yè)上也十分投入。政府制定了關(guān)于支持生物質(zhì)能技術(shù)的經(jīng)濟激勵制度。 美國生物質(zhì)能源的利用占總量5%。美國大力研究了生物質(zhì)流化床高壓聯(lián)合氣化技術(shù),并對生物質(zhì)能源的利用技術(shù)水平十分有效。日本由于地理位置有限,能源資源十分短缺。這也致使了日本在開發(fā)利用生物質(zhì)能源方面處于世界前列的水平。日本的生物質(zhì)成型技術(shù)研究主要有,多頭螺桿擠壓成型機等等。
綜上可以看出,國外在利用生物質(zhì)能技術(shù)方面已經(jīng)十分成熟,并且已經(jīng)實現(xiàn)了商業(yè)化和規(guī)模化經(jīng)營。因此,我國在發(fā)展自己的生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項目的時候可以充分的引進國外的先進資源技術(shù)及其經(jīng)驗,但是,目前我國對于生物質(zhì)能源的研究和發(fā)展依然有一些制約因素。
2我國生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)的局限性
2.1投入成本高
根據(jù)對于國外的一些生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)的研究發(fā)現(xiàn),生物質(zhì)發(fā)電的成本高于煤電類等能源的成本。根據(jù)我國的具體國情來說,生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項目,使用的能源多數(shù)是農(nóng)林秸稈,對于秸稈的利用,會增加一些專門的處理設(shè)備,并且處理過程復(fù)雜,所以投入的成本高。有一些其他的生物質(zhì)燃料成本由于密度小,收集和運輸?shù)某杀敬螅瑑Σ胤绞奖容^復(fù)雜,相對的都會導(dǎo)致前提的投入成本提高。
2.2缺少核心技術(shù)設(shè)備
我國雖然已經(jīng)自主研發(fā)了一些生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)的技術(shù)設(shè)備,但是,生物質(zhì)發(fā)電的技術(shù)都是由國外引進的。我國引進的一些設(shè)備和技術(shù),包括生物質(zhì)燃料的收集、運輸、運行方式都與國外有很大差異。這導(dǎo)致,不能對引進技術(shù)設(shè)備高效利用,降低了使用利用率和經(jīng)濟效益。從根本上缺乏核心的技術(shù)和設(shè)備,是我國生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項目發(fā)展不成熟的根本原因。
3發(fā)展生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項目的策略
3.1引進先進技術(shù)與我國具體技術(shù)相結(jié)合
生物質(zhì)能源是一種新性技術(shù)能源,也是一種可再生能源。在全球環(huán)境日益惡化的今天,是整個國際社會積極探索和倡導(dǎo)使用的節(jié)能能源。而我國現(xiàn)在的生物質(zhì)能源利用技術(shù)落后,所以積極引進先進的技術(shù)與我國具體的技術(shù)相結(jié)合是十分必要的。通過國際交流與合作,可以使我國盡快的跟上國際步伐,科學(xué)有效的拖動整個生物質(zhì)能源的發(fā)展。大力培養(yǎng)相關(guān)方向的人才,利用一些國際上的資源和技術(shù),自主研發(fā)符合我國具體情況的生物質(zhì)能源技術(shù),提高我國的生物質(zhì)技術(shù)水平和發(fā)展。并且,通過國際技術(shù)交流和學(xué)習(xí),可以積極廣泛吸收國際或國內(nèi)社會的資金投入,這樣一來,為我國建設(shè)生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項目收集更多資金,從而更好更快的支持我國生物質(zhì)技術(shù)的發(fā)展。
3.2政府加強政策和資金支持
政府的支持對我國的生物質(zhì)技術(shù)的發(fā)展重要的推動作用。所以,首先需要我國頒布關(guān)于促進生物質(zhì)技術(shù)發(fā)展的法律法規(guī),作為一些政策性指導(dǎo)。并且要根據(jù)我國各個地方分差異,需要具體的細化這些相關(guān)的法律條文。加強相關(guān)的立法工作是我國生物質(zhì)技術(shù)發(fā)展的一個先決條件。其次,也需要政府加強對于大力促進生物質(zhì)能源開發(fā)了利用的經(jīng)濟激勵的相關(guān)政策。建立一個完善的經(jīng)濟激勵政策,對我國的生物質(zhì)能源發(fā)展會起到十分積極的促進作用。經(jīng)濟激勵政策可以采取財政補貼或是低息貸款等方法。低息貸款可以是由國家或是國際的金融組織機構(gòu)來提供。財政補貼可以針對生物質(zhì)技術(shù)產(chǎn)業(yè)提供一些資金補貼和政策支持。
4結(jié)語
我國的生物質(zhì)技術(shù)發(fā)展起步晚,技術(shù)落后,所以針對此現(xiàn)象,本文重點是將國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀做了一些對比,并根據(jù)我國發(fā)展生物質(zhì)技術(shù)的局限性提出了一些策略支持,以期我國的生物質(zhì)技術(shù)的發(fā)展能夠越來越好。
參考文獻:
[1]高慧云,肖寧.我國熱電聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨[J].發(fā)電設(shè)備,2010,06:467-469.
[關(guān)鍵詞] 生物質(zhì)能源 開發(fā)利用 對策
[中圖分類號] S216 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 (2016)11-0132-01
生物質(zhì)能源是以植物為原料生產(chǎn)的可再生能源,是可再生能源中惟一可運輸并儲存的能源。當(dāng)今世界能源和環(huán)境問題是制約經(jīng)濟發(fā)展的突出問題。人類目前使用的主要化石能源有石油、天然氣和煤炭3種。開發(fā)新能源已成關(guān)系經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的重大課題。發(fā)展生物質(zhì)能源,對保障我國未來能源安全具有重要作用。
1 發(fā)展生物質(zhì)能源的重要性
生物質(zhì)能源是倍受世界各國重視的可再生能源。國內(nèi)許多專家提出了“發(fā)揮灌木優(yōu)勢推動我國能源林業(yè)的發(fā)展,集約經(jīng)營短輪伐期喬灌木能源林是發(fā)展生物質(zhì)能源的基礎(chǔ)。”我國林木生物質(zhì)能源原料資源比較豐富,發(fā)展的潛力和空間巨大,為我國林業(yè)的發(fā)展提供了新契機。灌木具有抗逆性強,用途多等優(yōu)勢,我國廣大的干旱、鹽堿地、荒山禿嶺皆可發(fā)展灌木林,發(fā)揮生態(tài)效益,收割后還能自然萌生更新,是能源建設(shè)和生態(tài)建設(shè)的最佳結(jié)合模式。開發(fā)灌木能源既可以推動我國生物質(zhì)能源工業(yè)的發(fā)展,又能促進生態(tài)脆弱地區(qū)植被的恢復(fù)和重建,改善生態(tài)環(huán)境。把握生物質(zhì)能源發(fā)展的戰(zhàn)略機遇,以林木生物質(zhì)能源對油汽的替代或部分替代,使我國林業(yè)全面介入能源領(lǐng)域,形成林業(yè)新的戰(zhàn)略增長點,緩解我國能源緊缺的局面具有重要作用。
2 生物質(zhì)量能源發(fā)展現(xiàn)狀
世界上,生物質(zhì)能源開發(fā)最早且成功的是生物柴油和乙醇。德國、美國、巴西在生物柴油和乙醇替代汽油方面處于世界領(lǐng)先地位。作為世界上最大的乙醇出口國的巴西,其60%的汽車燃料是甘蔗提煉出來的乙醇。美國提出到2025年要用生物燃油替代25%的化石運輸燃料口號。
我國的乙醇燃料開發(fā)啟動較早,從2001年4月開始,就已在全國推廣使用燃料乙醇,河南、黑龍江、吉林作為試點省份,建立了四大酒精廠以利用陳化糧生產(chǎn)酒精。2006年,國家提出中國將大力支持生物質(zhì)能源、太陽能、風(fēng)能等可再生能源的研究開發(fā)和推廣應(yīng)用,并將生物質(zhì)能源放在了首位。
來自國家發(fā)改委的數(shù)據(jù)顯示:目前我國燃料乙醇年生產(chǎn)能力達102萬噸,乙醇消費量占全國汽油消費市場的20%,成為僅次于巴西、美國的第三大燃料乙醇生產(chǎn)和使用國。
3 中國生物質(zhì)能源儲備概況
我國生物質(zhì)資源比較豐富。據(jù)初步估計,我國僅現(xiàn)有的農(nóng)林廢棄物實物量為15億噸,約合7.4億噸標準煤,可開發(fā)量約為4.6億噸標準煤。
我國現(xiàn)有木本油料林總面積超過600多萬公頃,主要油料樹種果實年產(chǎn)量在200多萬噸以上,其中,麻瘋樹、黃連木等樹種果實是開發(fā)生物柴油的上等原料。有150多種植物含油量超過40%。作為生物柴油開發(fā)利用較為成熟的有小桐子、黃連木、光皮樹、文冠果、油桐和烏桕等樹種。初步統(tǒng)計,這些油料樹種面積超過135萬公頃,年果實產(chǎn)量在100萬噸以上,如能全部加工利用,可獲得40余萬噸生物柴油。
我國北方有大面積的灌木林,估計每年可采集木質(zhì)燃料資源有1億噸左右;全國有5700多萬公頃為中幼齡林,如正常撫育間伐,可提供1億多噸的生物質(zhì)能源原料,同時,木材采伐、加工剩余物還能提供可觀的生物質(zhì)能源原料。云貴川等省區(qū)大力培育發(fā)展生物柴油小桐子資源,小桐子種植面積已達50萬畝。河北、河南、安徽、陜西等地人工種植黃連木近5萬畝。
我國現(xiàn)有300多萬公頃薪炭林,每年約可獲得近1億噸高燃燒值的生物量。適宜發(fā)展能源林的有宜林荒山荒地5400多萬公頃。有近1億公頃的鹽堿地、沙地以及礦山、油田復(fù)墾地等不適宜農(nóng)耕的土地大都適宜培育特定的能源林。
4 國家對生物質(zhì)能源開發(fā)規(guī)劃
木本生物質(zhì)能源屬于我國科技發(fā)展的能源及環(huán)保兩大重點,是我國“十一五”規(guī)劃重要研究對象,也是世界林業(yè)發(fā)展的新亮點。國家林業(yè)局和中國石油天然氣股份有限公司在云南、四川啟動第一批林業(yè)生物質(zhì)能源林基地建設(shè),基地面積60多萬畝,可實現(xiàn)約六萬噸生物柴油原料供應(yīng)能力?!笆?五”期間,我國將培育林業(yè)生物質(zhì)能源林1200多萬畝,以滿足600萬噸生物柴油和裝機容量1500萬千瓦年發(fā)電原料供應(yīng)的林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展目標;未來15年,國家林業(yè)局將進一步推進林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展,全面規(guī)劃全國能源林培育工作,并計劃在2020年完成額定規(guī)模的能源林培育基地建設(shè)任務(wù)。
財政部、發(fā)展改革委、農(nóng)業(yè)部、稅務(wù)總局、國家林業(yè)局聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于發(fā)展生物能源和生物化工財稅扶持政策的實施意見》,國家將在“建立風(fēng)險基金制度,實施彈性虧損補貼、對原料基地補助、進行項目示范補助、減免稅收“等四項財稅政策上扶持生物質(zhì)能源的發(fā)展。
5 發(fā)展生物質(zhì)能源對策
我國發(fā)展生物質(zhì)能源應(yīng)采取的主要對策為:
5.1 制定生物質(zhì)能源發(fā)展綱要和實施方案,開展可利用土地資源和植物資源的調(diào)查評估,制定能源植物種植規(guī)劃,發(fā)展和建立能源樹種、能源作物良種基地,啟動生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)化項目,促進新農(nóng)村建設(shè)。
5.2 與建立節(jié)約型農(nóng)村結(jié)合發(fā)展成型燃料。要鼓勵和扶持發(fā)展農(nóng)林廢棄物致密固化成型燃料生產(chǎn)企業(yè),引導(dǎo)農(nóng)民將農(nóng)林廢棄物加工成成型燃料,作為煤炭替代品。
5.3 與生態(tài)環(huán)境治理結(jié)合發(fā)展能源林業(yè)。山地和高原應(yīng)以發(fā)展薪炭林和木本油料林為主,平原建立生物柴油木本油料原料基地,沿海灘涂種植以檉柳為主的耐鹽堿樹種和可以提煉生物柴油的濱海錦葵。
5.4 與調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)結(jié)合發(fā)展能源農(nóng)業(yè)。以不與糧食爭地、確保糧食安全為前提,調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu),發(fā)展油料作物和高糖作物。
5.5 與養(yǎng)殖場結(jié)合推行沼氣規(guī)?;a(chǎn)。發(fā)展農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能源,不僅能改善能源結(jié)構(gòu)、實現(xiàn)能源多元化、緩解能源緊張局面,而且能夠治理和保護生態(tài)環(huán)境、調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、促進農(nóng)民增收。
關(guān)鍵詞:農(nóng)村沼氣;工藝技術(shù);發(fā)展現(xiàn)狀;
黑龍江省農(nóng)村沼氣建設(shè)起步于上個世紀70年代。進入新世紀以來,全省農(nóng)村沼氣建設(shè)從小到大,得到了長足發(fā)展,現(xiàn)已初具規(guī)模,成為深受農(nóng)民歡迎的民心工程。
1 工藝技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
1.1 戶用沼氣工藝技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 黑龍江省戶用沼氣池一般采用半連續(xù)發(fā)酵工藝。這種發(fā)酵法兼顧了生產(chǎn)沼氣、積造有機肥和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)集中用肥的需要,具有良好的綜合效益。
1.2 大型沼氣工程工藝技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 經(jīng)多年大型沼氣工程建設(shè)的探索實踐,比較適合北方高寒地區(qū)的工藝技術(shù)有HCPF和CSTR等高濃度中溫厭氧發(fā)酵工藝。近來黑龍江省農(nóng)機研究院、東北農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位又探索出了干法發(fā)酵工藝和兩相厭氧發(fā)酵工藝。
1.2.1 HCPF工藝 HCPF工藝適合各類糞污處理沼氣工程。利用該工藝,可以克服現(xiàn)有采用液泵進料的立式沼氣裝置不能大幅度提高進料濃度和浮渣難以去除的問題,可使固體有機廢物與污水不需多級“預(yù)處理”而直接從進料口加入,并在機械攪拌作用下進料的干物質(zhì)濃度可提高到10%-15%;旋轉(zhuǎn)的葉片不斷將浮渣破碎且壓入發(fā)酵液中而被去除。與一般的立式沼氣裝置相比,節(jié)約熱能30%以上、工程投資減少20%-30%、在相同發(fā)酵溫度下的產(chǎn)氣率提高30%以上、操作簡便、運行費用低和適合多種固體有機廢物的處理,采用HCPF工藝產(chǎn)生的沼氣如進行熱電聯(lián)產(chǎn),熱能輸出部分可滿足大部分北方地區(qū)冬季的原料加熱要求,不需外來能源加熱。此工藝適用于以畜禽糞便為原料、沼氣綜合利用為目的的“生態(tài)型”沼氣工程。
1.2.2 CSTR工藝 全混式厭氧發(fā)酵技術(shù)是在常規(guī)厭氧消化器內(nèi)安裝了攪拌裝置。使發(fā)酵原料和微生物處于完全混合的狀態(tài),其效率比傳統(tǒng)常規(guī)消化器明顯提高。目前該技術(shù)在國外被大量應(yīng)用。該工藝常采用恒溫連續(xù)投料或半連續(xù)投料運行,適用于高濃度及含有大量懸浮固體原料的處理。在消化器內(nèi),新進入的原料由于攪拌作用很快與消化器內(nèi)的全部發(fā)酵液混合,使發(fā)酵底物濃度始終保持相對較低狀態(tài)。該工藝的優(yōu)點是:可以進入高懸浮物含量的原料;消化器內(nèi)物料均勻分布,避免了分層狀態(tài),增加了底物和微生物接觸的機會;消化器內(nèi)溫度分布均勻;進入消化器的抑制物質(zhì)能迅速分散,保持較低濃度水平;避免了浮渣、結(jié)殼、堵塞、氣體逸出不暢和短流現(xiàn)象。但該工藝需要有足夠的攪拌,相對能耗較高;底物流出該系統(tǒng)時未完全消化,微生物隨出料而流失。
1.2.3 秸稈沼氣干發(fā)酵工藝 該工藝以農(nóng)作物秸稈和畜禽糞便為原料,首先將秸稈粉碎,加入一定比例的畜禽糞便和已發(fā)酵后的沼渣均勻混合,混合過程中加入有機廢水,使原料干物質(zhì)濃度控制在20%左右,然后用鏟車送入車庫式厭氧反應(yīng)倉內(nèi),封閉反應(yīng)倉門后開始發(fā)酵。利用倉底集液槽收集沼液到貯液池,經(jīng)增溫后再通過反應(yīng)倉內(nèi)頂部沼液噴淋系統(tǒng)噴到原料上,保證發(fā)酵物中甲烷菌群數(shù)量和繁殖速度。并利用稻殼鍋爐通過反應(yīng)倉底部地?zé)峁芙o原料增溫。反應(yīng)倉換氣系統(tǒng)在產(chǎn)氣結(jié)束后,監(jiān)測和自動控制系統(tǒng)會自動打開換氣系統(tǒng)排空倉內(nèi)殘余沼氣,保證安全開倉。本工藝產(chǎn)生沼液全部回用,沼氣經(jīng)凈化后用于供氣,沼渣經(jīng)干化、篩分后用做肥料。
1.2.4 兩相厭氧發(fā)酵工藝 兩相厭氧發(fā)酵工藝是把厭氧消化的酸化過程分解,使厭氧消化反應(yīng)分別在兩個獨立的反應(yīng)器中進行的工藝流程。這種工藝每一反應(yīng)器只完成一個階段的反應(yīng),第一反應(yīng)器只完成產(chǎn)酸階段反應(yīng),第二反應(yīng)器完成產(chǎn)甲烷階段反應(yīng),故又稱兩段式厭氧消化工藝。按照所處理的廢水水質(zhì)情況,兩步發(fā)酵可以采用同類型或不同類型的厭氧消化反應(yīng)器。該工藝具有以下特點:一是耐沖擊負荷能力強,運行穩(wěn)定,避免了一步法不耐高有機酸濃度的缺陷;二是兩階段反應(yīng)不在同一反應(yīng)器中進行,互相影響小,可更好地控制工藝條件;三是消化效率高,尤其適于處理含懸浮固體多、難消化降解的高濃度有機廢水。
2 作用與效益
2.1 促進了農(nóng)業(yè)增效,農(nóng)民增收 農(nóng)民通過建設(shè)“四位一體”等模式,用上了清潔方便的沼氣能源,每年節(jié)省做飯、照明支出約320元,利用沼渣、沼液使農(nóng)作物產(chǎn)量提高了10-20%,減少了化肥、農(nóng)藥支出480元,生產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品是名副其實的綠色產(chǎn)品,市場售價是普通農(nóng)產(chǎn)品價格的1.5倍。
2.2 改善和優(yōu)化了生態(tài)環(huán)境 目前,我省農(nóng)村直接用作燃料的秸稈消耗量每年在3000萬噸以上,約占秸稈總量的60%,直接用于燃料的薪柴294萬噸,占全省森林年生產(chǎn)總量的3.8%,造成了“資源消耗―生態(tài)破壞―能源更加短缺”的惡性循環(huán)。通過大力發(fā)展農(nóng)村秸稈氣化和沼氣等清潔能源,可以有效改變這一局面。在我省建一處8立方米的沼氣池,基本可以解決農(nóng)戶一年70%以上的炊事用能,年節(jié)約秸稈1噸以上,相當(dāng)于保護2畝林地,每年處理畜禽糞便18噸,可提供沼肥16噸,減少了糞便對環(huán)境的污染。
關(guān)鍵詞:能源戰(zhàn)略 生物航煤 展望
一、非化石能源面臨結(jié)構(gòu)調(diào)整
“十一五”期間,我國把節(jié)能減排作為經(jīng)濟社會發(fā)展的約束性指標,單位GDP能耗下降19.1%,二氧化硫排放量下降14.29%,化學(xué)需氧量排放量下降12.45%,折算為二氧化碳,相當(dāng)于減少二氧化碳排放14.6億噸。進入“十二五”,我國制定了更為全面的節(jié)能減排指標,而要實現(xiàn)總量控制的目標,最重要的舉措就是“調(diào)整能源結(jié)構(gòu),大力發(fā)展非化石能源”并加以量化:“爭取到2020年非化石能源占一次能源消費比重達到百分之十五左右”。
目前我國對非化石能源的定義主要分為水電、太陽能、風(fēng)能、核電和生物質(zhì)能,其中非糧液體燃料和替代石油基的生物基產(chǎn)品構(gòu)成了發(fā)展生物質(zhì)能的戰(zhàn)略重點。除了被大家所熟知的生物柴油、燃料乙醇外,生物航空煤油作為另外一種重要的替代能源也逐漸進入人們的視野。
二、中國生物航煤的發(fā)展現(xiàn)狀
2011年,中國民航局出臺了《關(guān)于加快節(jié)能減排工作的指導(dǎo)意見》,對行業(yè)的節(jié)能減排工作提出了目標,主要可以歸納為兩條:一是全行業(yè)能耗和CO2的增速低于行業(yè)發(fā)展速度;二是到2020年民航單位產(chǎn)出能耗和排放比2005年下降22%。在國家和行業(yè)能源政策的大背景下,生物航煤的研發(fā)、應(yīng)用被提上日程。
生物航煤是指由生物質(zhì)加工生產(chǎn)的、可替代傳統(tǒng)航空煤油的液體烴基燃料,具有原料可再生、調(diào)和性好、雜質(zhì)含量低的特點。生物航煤原料來源廣泛,動植物油脂、農(nóng)林廢棄物和微藻都可作為其原料,通過加氫技術(shù)生產(chǎn)得出。(見下圖)
為了應(yīng)對傳統(tǒng)航煤價、量雙升以及航空業(yè)應(yīng)對氣候變化壓力的增加(特別是2012年圍繞歐盟征收航空業(yè)碳排放稅的斗爭),很多發(fā)達國家和發(fā)展中國家都在大力發(fā)展生物航煤,中國也不例外。2008年以來,中國石油與中國石化相繼開展了生物航煤的研發(fā)工作,從原材料種植基地的建設(shè)、煉制設(shè)備的改造、試加工生產(chǎn)都投入大量的人力物力。中國石油建立了小桐子能源林基地并著手籌建年產(chǎn)6萬噸的航空生物燃料煉油廠,中國石化將杭州煉油廠的加氫裝置改造用于生產(chǎn)生物航煤并已經(jīng)開始了以微藻為原料的技術(shù)開發(fā)。2011年,中國石油與民航局在北京進行了首次航空生物燃料驗證飛行。2012年2月,民航局受理了中國石化的1號生物航空煤油適航審定。目前,國內(nèi)生物航煤從原料的采收、加工和儲運直至油品煉制和加注使用的產(chǎn)業(yè)鏈已基本勾勒完成。
三、生物航煤的應(yīng)用前景
1、前景廣闊
從全球來看,美國計劃到2020年生物燃料將占其能源總消費量的25%,2050年達到50%;歐盟計劃到2020年用生物燃料替代20%的化石燃料。國際航空運輸協(xié)會(IATA)預(yù)測,2030年生物燃料占航空燃料比例達30%。
就我國而言,航煤消費量目前保持每年13%左右的增長速度,遠高于國際5%的增長水平,2010年國內(nèi)航煤消費已達到1800萬噸以上。預(yù)計2020年中國航空煤油消費量將超過4000萬噸,屆時生物航煤有可能占到航油總量的30%,生物航煤市場容量將達到1200億元。
2、制約因素
(1)生產(chǎn)能力不足。按照中石化從2012年開始年產(chǎn)6000噸、中石油從2013年開始年產(chǎn)6萬噸來計算,到2020年兩家企業(yè)的生產(chǎn)能力總共還不到60萬噸。這與消費需求相差甚大。況且,一套煉油裝置從建設(shè)、調(diào)試到正常生產(chǎn),至少需要三到五年的時間。
(2)成本問題是我國發(fā)展生物航煤的最大阻礙。我國尚未建立起成熟生物燃料供應(yīng)體系,包括燃料乙醇、生物煤油在內(nèi)的研發(fā)和生產(chǎn)建設(shè)都需要大量的資金投入?,F(xiàn)階段生物航煤成本達到傳統(tǒng)航空煤油的2到3倍,真正實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化需要政府、企業(yè)共同來努力。比如,政府投資引導(dǎo)各種生物燃料的商業(yè)化,同時在政策上對新能源開發(fā)予以傾斜。又如,對可作為多種生物燃料原料的“地溝油”如何加以控制,使其不回流餐桌而流向再生利用環(huán)節(jié),實現(xiàn)其價值的最大化,都值得我們深思。
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參考文獻:
[1]國家能源局.國家能源科技“十二五”規(guī)劃.2011,12.
關(guān)鍵詞:果蔬產(chǎn)品;物流配送;優(yōu)化
中圖分類號:F253 文獻標識碼:A
民以食為天,國以食為政。我國是一個農(nóng)業(yè)大國,地域跨度比較大,物流配送在社會經(jīng)濟發(fā)展中起著重要的橋梁和紐帶作用。近些年,我國農(nóng)產(chǎn)品物流配送水平伴隨我國物流業(yè)的快速發(fā)展也有了較大提高,但與發(fā)達國家成熟的物流配送狀況相比,仍處于起步階段[1]。
在果蔬配送領(lǐng)域,新技術(shù)、新產(chǎn)品不斷的更新、發(fā)展與應(yīng)用,為企業(yè)和社會進步帶來了巨大變化,尤其是冷鏈物流設(shè)施設(shè)備的推廣、信息化技術(shù)在企業(yè)管理中的滲透和應(yīng)用,不但降低了果蔬品的損耗、減少了營養(yǎng)的損失,還延長了保鮮時間、提高了價值。因此,針對物流配送體系進行優(yōu)化對企業(yè)向外擴張和內(nèi)涵建設(shè)具有現(xiàn)實指導(dǎo)意義。
A公司是寧夏回族自治區(qū)內(nèi)最大的集水果、蔬菜種植、深加工、批發(fā)、零售于一體的綜合性企業(yè)之一,是“寧夏農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化龍頭企業(yè)”。
公司通過與自治區(qū)內(nèi)多家連鎖企業(yè)合作、開自營店等方式,提供配送和銷售服務(wù)。果蔬產(chǎn)品配送所處的市場進入壁壘低,利潤空間小[2],市場競爭激烈。雖然與多家連鎖企業(yè)合作,但由于進場費、管理費用的增加,利潤空間被不斷擠壓,這就需要管理者從物流配送環(huán)節(jié)尋找突破口。在對A公司物流配送發(fā)展現(xiàn)狀進行分析的基礎(chǔ)上,針對存在的問題進行優(yōu)化和改進創(chuàng)新,促進企業(yè)增效、農(nóng)民增收,探索發(fā)展現(xiàn)代果蔬物流配送的思路及對策,提高企業(yè)果蔬流通的現(xiàn)代化水平和效率。
1 A公司物流配送模式
A公司現(xiàn)有兩種物流配送模式,水果配送采用“基地+公司+超市”配送模式,蔬菜配送采用“農(nóng)戶+合作社+超市”[3]配送模式。
1.1 “基地+公司+超市”配送模式。公司水果配送采用“基地+公司+超市”配送模式(見圖1)。公司在北京、廣東、陜西、云南、廣西、海南、福建、新疆等水果生產(chǎn)基地建立了12個采購中心,確保了果品從生產(chǎn)基地源頭快捷到達寧夏的配送服務(wù)。
“基地+公司+超市”配送模式使公司對水果供應(yīng)鏈的各個環(huán)節(jié)有較強的控制能力,易于使生產(chǎn)與銷售環(huán)節(jié)緊密配合,確保企業(yè)能夠獲得長期穩(wěn)定的利潤。能夠快速、靈活地滿足消費者需求,確保銷售門店的服務(wù)水平。促使物流與商流、信息流、資金流緊密結(jié)合,從而更大程度地提高了配送效率。同時,此種配送模式使公司的信息安全得到保證,減少中間商的環(huán)節(jié),避免造成商業(yè)機密的流失。
1.2 “農(nóng)戶+合作社+超市”配送模式。公司蔬菜配送采用“農(nóng)戶+合作社+超市”配送模式(見圖2)。銀川市賀蘭縣、永寧縣及其周邊的蔬菜種植戶通過與公司農(nóng)業(yè)合作社鑒定合約,形成長期穩(wěn)定的供應(yīng)關(guān)系,由公司集中對蔬菜進行配送服務(wù)。
“農(nóng)戶+合作社+超市”配送模式從供應(yīng)鏈管理的角度來看,此種配送模式其實質(zhì)是在供應(yīng)鏈上形成產(chǎn)銷聯(lián)盟,解決了分散的農(nóng)戶個體產(chǎn)量低,難以形成規(guī)模優(yōu)勢,向銷售地的運輸存在困難等問題。公司合作社根據(jù)消費需求的變化,及時對農(nóng)戶種植的產(chǎn)品和種植技術(shù)進行指導(dǎo),大大減少了生產(chǎn)的盲目性,促進了產(chǎn)品的更新。同時,此種模式縮短了配送時間,減少鮮活產(chǎn)品的損耗,形成農(nóng)戶、公司、消費者共贏的“產(chǎn)銷鏈”。
2 A公司物流配送存在的問題
2.1 運輸車輛燃料成本高。目前,公司15輛配送車輛全部為燃油車,每輛車每天行駛大約300公里,每百公里的耗油約為10升,以2013年3月份93號汽油銀川市價格每升7.6元計算, 一年按照350天計算,在不考慮車輛保險費、過路過橋費的情況下一輛車一年的燃料費為79 800元(7.6元/升×30升×350天=79 800元),15輛配送車輛一年的燃料費為1 197 000元(79 800元/輛×15輛=1 197 000元),將近120萬元,車輛燃料成本支出很高。
2.2 冷庫建設(shè)規(guī)模不足。目前,美國的蔬菜冷鏈物流被認為是國際上最典型的農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流,蔬菜從田間采收進行預(yù)冷、送入冷庫保藏、采用保鮮車進行配送運輸、放置在超市的冷柜、被消費者購買后放入冰箱,從始至終處在蔬菜保鮮所需的生理低溫條件下(見圖3)。
從A公司的配送車輛情況來看,冷藏保溫車輛占貨車總量的67%,歐洲各國汽車冷藏運輸占全部果蔬貨物運輸總量的60%~80%。說明公司冷藏保溫車輛的數(shù)量比例已達到發(fā)達國家水平。
從A公司的倉庫建設(shè)情況看,公司常溫倉庫有3 350平方米,保鮮冷庫的面積為400平方米,冷庫的面積僅占倉庫總面積的12%。同時,冷庫制冷設(shè)備的工作原理主要是采用蒸汽壓縮式制冷方式調(diào)節(jié)庫溫。這種制冷原理僅能控制溫度,但對冷庫內(nèi)的濕度和不同氣體比例很難進行調(diào)節(jié),而冷庫的濕度以及二氧化碳、氧氣的比例不合適,也會導(dǎo)致果蔬腐爛,影響果蔬品質(zhì)。由此可見公司在冷庫建設(shè)規(guī)模和冷庫設(shè)備使用方面急需優(yōu)化,以滿足未來發(fā)展需要。
2.3 果蔬物流配送信息化程度低。信息系統(tǒng)的功能,相當(dāng)于人體的神經(jīng)系統(tǒng),其重要性不言而喻。如果一個公司的信息系統(tǒng)建設(shè)落后、運行效率低下將導(dǎo)致整個企業(yè)對市場信息不能快速響應(yīng),最終影響企業(yè)產(chǎn)品的市場競爭力。
A公司信息系統(tǒng)的建設(shè)目前只集中在財務(wù)部,主要對各門店的訂單款項進行登記匯總,最終形成財務(wù)報表,完成初級的財務(wù)會計作業(yè)。但對于物流配送中訂單處理作業(yè)、采購作業(yè)、進貨入庫作業(yè)、庫存管理作業(yè)、配送商品作業(yè)等方面的信息系統(tǒng)建設(shè)則沒有形成。
目前,從公司物流配送中心獲取信息的手段來看,仍然主要依靠手機電話、公共媒體和人員外出搜集。作為基礎(chǔ)信息的配送訂單的填寫、收集、整理全部是手工完成,手工填制的單據(jù)不利于長期保存,影響管理者對配送業(yè)務(wù)規(guī)律和發(fā)展趨勢的決策判斷。落后的信息系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀,影響商業(yè)信息處理的及時性、準確性和安全保密要求,同時影響配送管理工作的業(yè)績考核等。
物流配送過程中產(chǎn)品沒有統(tǒng)一的編碼,這既不利于公司使用現(xiàn)代化的信息處理設(shè)備,又影響商品入庫、檢驗、盤點等作業(yè)效率。
3 A公司物流配送優(yōu)化對策研究
3.1 車輛燃料使用優(yōu)化
3.1.1 對配送車輛燃料使用的優(yōu)化設(shè)計。隨著我國生態(tài)文明建設(shè)、國家節(jié)能減排和建設(shè)美麗寧夏的提出與實施,天然氣等清潔能源的使用也在逐步擴大,從家庭生活用氣到公交汽車用上天然氣,再到部分私家車也走上“油改氣”道路?,F(xiàn)在寧夏的氣源充足,在銀川、石嘴山、吳忠、中衛(wèi)、固原和部分縣城都有加氣站。另一方面,目前“油改氣”的技術(shù)也越來越成熟,油改氣的改制費用也在下降且越來越合理。因此,先對A公司物流配送的車輛燃料使用進行優(yōu)化設(shè)計,由以前物流配送的車輛單純“使用汽油”改為“使用汽油與天然氣”混合燃料。
3.2 冷庫建設(shè)優(yōu)化
現(xiàn)在A公司對果蔬冷藏的方法,采用的是傳統(tǒng)的冷庫儲藏。根據(jù)市場調(diào)研發(fā)現(xiàn),目前僅在銀川市與A公司物流配送形成強有力的競爭的Z公司已經(jīng)使用上了氣調(diào)保鮮貯藏方法,從未來市場的競爭狀況考慮和公司發(fā)展的現(xiàn)實需求上講,公司應(yīng)該在傳統(tǒng)的冷庫儲藏、低溫儲藏(就是利用自然冷源、人工降溫法)等基礎(chǔ)上,再增加氣調(diào)冷庫。氣調(diào)冷庫是目前國際上使用效果最好、技術(shù)最先進的一種冷藏技術(shù);也是近幾年冷鏈物流企業(yè)普遍關(guān)注和廣泛使用的一種保鮮技術(shù)。氣調(diào)保鮮技術(shù)的基本工作原理是:“根據(jù)不同果蔬產(chǎn)品各自的生理特點,采用相應(yīng)的溫度、濕度、氣體比例等指標,通過專用設(shè)備測試和控制貯藏庫房中的氧氣、二氧化碳含量,以及庫房的濕度和溫度,進而達到延緩分解過程,降低果蔬呼吸,促使其保持原有的形態(tài)、色澤、風(fēng)味和營養(yǎng)的目的?!?/p>
在傳統(tǒng)冷藏庫基礎(chǔ)上發(fā)展起來的氣調(diào)庫,即具有傳統(tǒng)冷藏庫的“冷藏”功能,又具有傳統(tǒng)冷庫所沒有的“氣調(diào)”功能。為了保證庫內(nèi)氣體波動幅度小,調(diào)節(jié)速度快,最重要的是要保證氣調(diào)庫具有良好的氣密性。因此,可以通過增加和改造一些與冷鏈有關(guān)的冷鏈設(shè)備,并進行密封處理來設(shè)計氣調(diào)保鮮庫。這樣,A公司氣調(diào)保鮮庫的設(shè)計,需由氣調(diào)系統(tǒng)、冷鏈設(shè)備、制冷加濕等系統(tǒng)構(gòu)成一座完整的氣調(diào)保鮮庫;而一座完整的氣調(diào)保鮮庫又是由許多個小庫組成,小庫之間相互隔離密封,各個小庫是通過氣路與氣調(diào)系統(tǒng)連接,通過管線使制冷系統(tǒng)與加濕系統(tǒng)相連接形成一個標準氣調(diào)庫。
3.3 公司物流配送信息系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計
3.3.1 物流信息系統(tǒng)優(yōu)化的原則。信息系統(tǒng)是物流系統(tǒng)整體穩(wěn)定高效運行的重要支撐和保障,是物流集成發(fā)展的重要組成部分。信息系統(tǒng)的建設(shè)目標是:以企業(yè)總體發(fā)展戰(zhàn)略為引導(dǎo),以先進的信息技術(shù)和物流管理理念為手段,遵循“穩(wěn)健高效、先進實用、統(tǒng)籌規(guī)劃、集成共享”的原則[4],整體上體現(xiàn)“管理科學(xué)、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理和運行安全”,建設(shè)成功能完善、業(yè)務(wù)優(yōu)化、經(jīng)濟適用、高效貫通的信息系統(tǒng),物流信息系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)見圖4。
3.3.2 A果業(yè)公司信息系統(tǒng)的優(yōu)化步驟。隨著A公司發(fā)展不斷壯大,走向信息化管理是企業(yè)發(fā)展的必然選擇,因此就要對A公司的物流配送管理信息系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計。物流信息化管理系統(tǒng)主要包括配送管理信息系統(tǒng)、倉儲管理信息系統(tǒng)、自動化分揀系統(tǒng)等。遵循“階段性、時效性、持久性”的原則分步進行優(yōu)化。
第一步,對配送管理信息系統(tǒng)進行優(yōu)化。首先,建立基礎(chǔ)信息資源庫。這個資源庫是整個進銷存業(yè)務(wù)的第一步。信息資源庫包括商品基本資料、供應(yīng)商基本資料、客戶基本資料、員工基本資料、倉位基本資料、店表資料等內(nèi)容。其中,商品基本資料的建立可以從設(shè)計商品企業(yè)內(nèi)部自編碼入手。其次,建立配送車輛管理信息系統(tǒng)。針對目前A公司對配送車輛管理、運輸途中果蔬損耗成本控制和退貨管理不完善的現(xiàn)狀,隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,在條件成熟時通過GPS實時定位系統(tǒng),對配送途中車廂內(nèi)溫度濕度、配送車輛路線、配送結(jié)果等信息進行監(jiān)督控制,并把監(jiān)控到的數(shù)據(jù)存放在配送中心數(shù)據(jù)庫中,以便信息的收集和其它系統(tǒng)查詢使用。
第二步,倉儲管理信息系統(tǒng)優(yōu)化??梢酝ㄟ^直接購買或與軟件公司合作開發(fā)的形式,完成對倉儲管理系統(tǒng)軟件的建設(shè),實現(xiàn)對果蔬出庫入庫、貨位分配、盤點管理、損益管理、庫存預(yù)警管理和運營動態(tài)等方面的管理和監(jiān)控。通過倉儲管理信息系統(tǒng)的建設(shè),還可以提高物流配送系統(tǒng)的敏捷性、響應(yīng)性和管理性,能較好地掌握供需動態(tài)變化情況。
第三步,設(shè)計自動化分揀系統(tǒng)。隨著A公司配送網(wǎng)點增多、訂單業(yè)務(wù)的增加單靠手工分揀已經(jīng)不能滿足現(xiàn)實需要,必須在原有的分揀基礎(chǔ)上考慮設(shè)計自動化分揀程序,開發(fā)自動化分揀系統(tǒng),根據(jù)產(chǎn)品特點和市場需求選擇分揀項目,設(shè)計分揀線、對分揀過程進行控制等。
對A公司的物流配送管理信息系統(tǒng)進行設(shè)計與完善,將提高公司對外部信息、內(nèi)部信息準確收集和處理的能力,增強企業(yè)對電子商務(wù)的響應(yīng)能力,提升客戶服務(wù)水平,降低營運成本,使公司物流配送業(yè)務(wù)朝規(guī)范、有序的方向發(fā)展,有效促進公司向著現(xiàn)代化管理邁進。
4 結(jié)束語
通過對A公司物流配送發(fā)展現(xiàn)狀進行分析,提出公司在車輛燃料優(yōu)化、冷庫建設(shè)優(yōu)化及物流配送信息系統(tǒng)優(yōu)化方面的改進策略,以促進企業(yè)增效、農(nóng)民增收,提高企業(yè)果蔬流通的現(xiàn)代化水平和效率,為企業(yè)未來生存和發(fā)展鋪平道路,同時也希望本文的研究對其他果蔬農(nóng)產(chǎn)品配送企業(yè)的管理提供借鑒。
參考文獻:
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森林可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略已逐漸被各國所接受,造林工作日益受到重視,營林機械化的發(fā)展步伐也因此而明顯加快川。建國以后,我國林業(yè)機械從無到有,取得比較顯著的成就,為林業(yè)事業(yè)做出了巨大貢獻。但是我國林業(yè)機械在發(fā)展過程中遇
到了很多問題,嚴重制約了其發(fā)展。因此,必須找到解決問題的途徑和方法,才能跟上時代步伐,推動我國林業(yè)機械的發(fā)展,從而真正實現(xiàn)森林可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,最終實現(xiàn)社會的和諧發(fā)展。
1 國外林業(yè)機械發(fā)展現(xiàn)狀
目前,發(fā)達國家的林業(yè)機械產(chǎn)業(yè)發(fā)展已非常成熟。有進行采運的大型聯(lián)合采伐機,還有一系列以木材為原料的生物質(zhì)燃料生產(chǎn)和利用機械。其林業(yè)機械的顯著特點為:廣泛應(yīng)用電子技術(shù)、自動化技術(shù)和信息技術(shù)。發(fā)達國家的林業(yè)生產(chǎn)基本實現(xiàn)了機械化,保證了工人的生命安全,生產(chǎn)效率提高,真正做到了解放生產(chǎn)力。
總體看來。國外林業(yè)機械的自動化程度和生產(chǎn)效率很高,應(yīng)用程度十分廣泛;對木材的深加工機械也較為成熟,如生物質(zhì)燃料成型機和人造板機械等。其發(fā)展的動力首先是政策的大力扶持和充足的研究資金,經(jīng)濟杠桿也是其發(fā)展的一大動力,發(fā)達國家的勞動力價格相較于中國十分昂貴,因此,機械化可以大大降低其生產(chǎn)成本。他們的林業(yè)生產(chǎn)形成了從采運到深加工一條龍的機械化鏈,林業(yè)機械產(chǎn)業(yè)呈良性發(fā)展態(tài)勢。
2 國內(nèi)林業(yè)機械發(fā)展現(xiàn)狀
我國林業(yè)機械主要包括營林機械、森林防火機械、木材采伐運輸機械、木材加工機械、家具機械、人造板機械及設(shè)備和林產(chǎn)化工機械。近些年來,還發(fā)展了一系列對以木材為主要原料的生物質(zhì)能源加工利用機械。我國林業(yè)機械發(fā)展主要有2條途徑:一是從國外引進一批造林機械及其作業(yè)技術(shù),逐步吸收改造,發(fā)展成為我國自己的機械技術(shù);二是積極發(fā)展和鼓勵群眾革新機械,經(jīng)生產(chǎn)實踐檢驗不斷改進,集眾家之長,創(chuàng)造出我國自己的營林機械。這2條途徑,在我國始終并行發(fā)展,相互補充,相互“九五”期間和“十五”以來,國家通過“863”高技術(shù)研究、“十五”農(nóng)業(yè)裝備攻關(guān)、國際先進農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)引進項目(948項目)等重大項目的實施,形成了一批高技術(shù)成果,初步形成了比較完整的以科研、生產(chǎn)、推廣服務(wù)為一體的林業(yè)高技術(shù)研究體系,培養(yǎng)聚集了一批具有攻堅精神的研究人才,完善了高技術(shù)研究的設(shè)備和手段,為林業(yè)現(xiàn)代裝備技術(shù)的發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。
3 發(fā)展中遇到的問題
我國的林業(yè)機械取得了長足發(fā)展,為中國林業(yè)發(fā)展做出了巨大貢獻。但要清楚地認識到我國林業(yè)機械化程度仍然很低,絕大部分作業(yè)仍以群眾性的手工勞動為主,且技術(shù)與國際先進水平相比差距仍很明顯,約70%的產(chǎn)品僅相當(dāng)于發(fā)達國家20世紀七八十年代的水平。很多原因制約了林業(yè)機械的發(fā)展。
3.1對林業(yè)機械不夠重視。自古農(nóng)林是一家,但是我國對農(nóng)業(yè)機械的投入顯然遠遠超過了對林業(yè)機械的投入。
3.2自主創(chuàng)新不夠。我國林業(yè)裝備技術(shù)通過不斷引進、消化和吸收國外具有代表性和先進的機型進行試驗改進和完善,盡管形成了比較完備的林業(yè)機械品類,但是這些產(chǎn)品技術(shù)幾乎全部來源于對國外產(chǎn)品的模仿,缺少對各類產(chǎn)品技術(shù)的應(yīng)用機理和設(shè)計理論的研究。而且,我國林業(yè)機械試驗設(shè)施不健全,設(shè)計手段落后,試驗數(shù)據(jù)極度匱乏,難以掌握產(chǎn)品的核心技術(shù)。我國林業(yè)技術(shù)缺自主創(chuàng)新能力,因而始終受制于人。
3.3制造業(yè)技術(shù)落后。我國加工制造業(yè)發(fā)展多年,但仍然非常落后。生產(chǎn)制造出來的機械不能滿足質(zhì)量要求。而現(xiàn)在實踐中對林業(yè)機械的要求是高精度、高性能、高質(zhì)量,因此,加工制造技術(shù)的落后也制約了我國林業(yè)機械的發(fā)展。
3.4科研成果不能轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。為了更好地發(fā)展林業(yè)機械,在我國很多高等林業(yè)學(xué)府設(shè)立了機械等相關(guān)專業(yè)。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,這些相關(guān)科研單位取得了許多成果。但大部分科研成果被束之高閣,沒有應(yīng)用到實際生產(chǎn)中去。造成這種現(xiàn)象的主要原因是高校與企業(yè)聯(lián)系不緊密,設(shè)計出來的成果與生產(chǎn)需要不對口,沒有實際市場需求,科研成果不能轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,這也是我國林業(yè)機械發(fā)展中最亟待解決的問題。
3.5 林業(yè)機械發(fā)展陷入惡性循環(huán)。我國林業(yè)機械生產(chǎn)企業(yè)科研水平受到資金和技術(shù)的限制,設(shè)計生產(chǎn)出的林業(yè)機械與國外進口機械相比競爭力較弱。大批林業(yè)機械制造企業(yè)大幅度削減甚至放棄對林業(yè)機械的開發(fā)和生產(chǎn),轉(zhuǎn)投其它設(shè)備生產(chǎn)。到目前為止,我國專門生產(chǎn)林業(yè)機械的企業(yè)超過100多人規(guī)模的屈指可數(shù)。長此以往,我國林業(yè)機械更加不能與國外林業(yè)機械相抗衡,林業(yè)機械技術(shù)的發(fā)展將陷入惡性循環(huán)。
4 展望
從林業(yè)部獲悉今后我國林業(yè)機械發(fā)展的總趨勢為:①向便攜式機械發(fā)展,如油鋸、割灌機、風(fēng)力滅火機等;②向成套生產(chǎn)線方向發(fā)展,如人造板生產(chǎn)線等;③林產(chǎn)品向精加工方向發(fā)展,④向深加工方向發(fā)展,如生物質(zhì)燃料成型機等。⑤大型自動化采運設(shè)備的研發(fā),如大型自動采伐機。我國林業(yè)機械的發(fā)展應(yīng)更加重視人機工程學(xué),如改善機械的噪聲、振動與安全,使之符合國際要求,以在市場競爭中取得優(yōu)勢;同時林業(yè)機械發(fā)展應(yīng)重視環(huán)保,在這方面我國已取得較多的成果,如生物質(zhì)燃料成型機等的研發(fā),這為節(jié)能減排做出了貢獻。
國家林業(yè)局局長賈治邦日前在2010年全國林業(yè)廳局長會議上明確表示,要全面改善林業(yè)裝備水平,吸引多方資金進入林業(yè)機械制造領(lǐng)域;支持林業(yè)先進設(shè)備技術(shù)研發(fā),積極引進國外的先進的林業(yè)設(shè)備和技術(shù),培育大型林業(yè)裝備企業(yè)集團,提升我國林業(yè)裝備制造水平;落實林業(yè)機具補貼政策,推動林業(yè)機械的廣泛應(yīng)用。
發(fā)展現(xiàn)狀
在CPS領(lǐng)域,美國和西班牙是起步較早的國家。到2012年,兩國的CPS裝機容量將新增5600MW以上。20世紀80年代初由瑞典的UnitedStirlingAB公司、美國的Advanco公司、McDonnellDouglasAerospace公司、NASA噴氣推進實驗室及美國能源部等發(fā)起,結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)重新研制出了碟式/Stirling發(fā)電裝置。中國相關(guān)科研院所研究碟式太陽能發(fā)電系統(tǒng)也有30余年,并取得了一定的成果。中國是在20世紀70年代末期開始進行Stirling發(fā)電機研究的。湖南大學(xué)、上海711所等單位已設(shè)計出150W~10kW發(fā)電機11種,主要以生物質(zhì)能為燃料,應(yīng)用于太陽能發(fā)電的相關(guān)研究還很少[3]。2006年中科院研究出1臺12kW的太陽能碟式聚光儀,并完成安裝調(diào)試,并從自重、自動控制、結(jié)構(gòu)等幾個方面進行了多次改進[3]。2011年4月,由中國自主研發(fā)的第一臺配置Stirling發(fā)動機的碟式太陽能發(fā)電樣機在寧夏石嘴山投入運行,該系統(tǒng)的成功研發(fā)填補了中國在太陽能聚光發(fā)電方面的空白。根據(jù)2012年統(tǒng)計,部分運用碟式/Stirling系統(tǒng)的太陽能發(fā)電廠。
系統(tǒng)改進
為解決系統(tǒng)發(fā)電不穩(wěn)定,不能連續(xù)24h供電的問題,可采用氣體燃料、液體燃料作為輔助能源,當(dāng)光強不足以使發(fā)電機達到額定轉(zhuǎn)速及輸出功率時,用燃料供熱保障系統(tǒng)穩(wěn)定運行。鑒于節(jié)能減排的目的,建議使用清潔能源作為輔助燃料。具體系統(tǒng)模型如下,在每個碟式太陽能機組受熱器上設(shè)置燃燒器,并加裝自動控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)燃料供給系統(tǒng)的開關(guān)閥。對于我國西部地區(qū)現(xiàn)狀,可采用碟式/Stirling系統(tǒng)和沼氣池聯(lián)合發(fā)電,這種發(fā)電方式電功率穩(wěn)定、受氣候影響更小、低碳排放,更符合節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展的要求。集熱器形狀為碟形,材料可選用反光性極好的經(jīng)陽極氧化的高純鋁。對于受熱器,其形狀最好為金屬螺旋環(huán)形管,裝置表面應(yīng)涂有選擇性吸收層,盡可能的使其固定,即不隨集熱器轉(zhuǎn)動。自動追蹤裝置應(yīng)保證集熱器時刻垂直入射陽光,以達到最高的接受效率。由于單個系統(tǒng)的產(chǎn)熱量很小,可用多個系統(tǒng)組實現(xiàn)聯(lián)合發(fā)電。可設(shè)置1個熱能集中裝置,與每個系統(tǒng)的受熱器相連,接收并統(tǒng)一存儲受熱器中的高溫工質(zhì),將工質(zhì)輸入汽輪機中轉(zhuǎn)化為機械功。這樣,將多個受熱器的熱能分配給少數(shù)汽輪機做功,解決了現(xiàn)有系統(tǒng)中電源分散、不易并網(wǎng)的缺陷。
關(guān)鍵詞:新能源;可再生能源;發(fā)展;利用
1新能源概述
新能源一般是指在新技術(shù)基礎(chǔ)上加以開發(fā)利用的可再生能源,包括太陽能、生物質(zhì)能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮?、波浪能、洋流能和潮汐能,以及海洋表面與深層之間的熱循環(huán)等;此外,還有氫能、沼氣、酒精、甲醇等,而已經(jīng)廣泛利用的煤炭、石油、天然氣、水能、等能源,稱為常規(guī)能源。隨著常規(guī)能源的有限性以及環(huán)境問題的日益突出,以環(huán)保和可再生為特質(zhì)的新能源越來越得到各國的重視。
目前在中國,可以形成產(chǎn)業(yè)的新能源主要包括水能(主要指小型水電站)、風(fēng)能、生物質(zhì)能、太陽能、地?zé)崮艿龋强裳h(huán)利用的清潔能源。新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展既是整個能源供應(yīng)系統(tǒng)的有效補充手段,也是環(huán)境治理和生態(tài)保護的重要措施,是滿足人類社會可持續(xù)發(fā)展需要的最終能源選擇。
當(dāng)今社會,新能源通常指核能、太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、氫氣等。按類別可分為:太陽能,風(fēng)能,生物質(zhì)能,核能,氫能,地?zé)崮埽Q竽?,小水電,化工能(如醚基燃料)等?/p>
2可再生能源概述
2.1可再生能源
可再生能源是指自然界中可以不斷利用、循環(huán)再生的一種能源,例如太陽能、風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能、海洋能、潮汐能、地?zé)崮艿?。隨著世界石油能源危機的出現(xiàn),人們開始認識到可再生能源的重要性。
人類歷史進程中長期依賴的能源都是可再生能源,如薪柴、秸稈等屬于生物質(zhì)能源,另外還有水力、風(fēng)力等,這些能源大部分都來自太陽能的轉(zhuǎn)化,是可以再生的能源資源。
人類近代社會大規(guī)模開發(fā)利用的煤炭、石油、天然氣等化石能源,其能量來源實際上也是源自太陽能的轉(zhuǎn)化,但它們是地球在遠古時期的演化化過程中形成和儲存下來的,對于我們?nèi)祟悂碚f一旦用完就無法恢復(fù)和再生,因此屬于不可再生的能源資源。
2.2開發(fā)利用可再生能源意義
2.2.1開發(fā)利用可再生能源是建設(shè)社會主義新農(nóng)村的重要措施。農(nóng)村是目前我國經(jīng)濟和社會發(fā)展最薄弱的地區(qū),能源基礎(chǔ)設(shè)施落后,許多農(nóng)村生活能源仍主要依靠秸稈、薪柴等生物質(zhì)低效直接燃燒的傳統(tǒng)利用方式提供。農(nóng)村地區(qū)可再生能源資源豐富,加快可再生能源開發(fā)利用,解決農(nóng)村居民生活用能問題,可以將農(nóng)村地區(qū)的生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)換為商品能源,使可再生能源成為農(nóng)村特色產(chǎn)業(yè),增加農(nóng)民收入,改善農(nóng)村環(huán)境,促進農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展。
2.2.2開發(fā)利用可再生能源是落實科學(xué)發(fā)展觀、建設(shè)資源節(jié)約型社會、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基本要求。充足、安全、清潔的能源供應(yīng)是經(jīng)濟發(fā)展和社會進步的基本保障。我國人口眾多,人均能源消費水平低,能源需求增長壓力大,能源供應(yīng)與經(jīng)濟發(fā)展的矛盾十分突出。從根本上解決我國的能源問題,不斷滿足經(jīng)濟和社會發(fā)展的需要,保護環(huán)境,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,除大力提高能源效率外,加快開發(fā)利用可再生能源是重要的戰(zhàn)略選擇,也是落實科學(xué)發(fā)展觀、建設(shè)資源節(jié)約型社會的基本要求。
2.2.3開發(fā)利用可再生能源是開拓新的經(jīng)濟增長領(lǐng)域、促進經(jīng)濟轉(zhuǎn)型、擴大就業(yè)的重要選擇??稍偕茉促Y源分布廣泛,各地區(qū)都具有一定的可再生能源開發(fā)利用條件??稍偕茉吹拈_發(fā)利用主要是利用當(dāng)?shù)刈匀毁Y源和人力資源,對促進地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義。同時,可再生能源也是高新技術(shù)和新興產(chǎn)業(yè),快速發(fā)展的可再生能源已成為一個新的經(jīng)濟增長點,可以有效拉動裝備制造等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,對調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),促進經(jīng)濟增長方式轉(zhuǎn)變,擴大就業(yè),推進經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展意義重大。
2.2.4開發(fā)利用可再生能源是保護環(huán)境、應(yīng)對氣候變化的重要措施。目前,我國環(huán)境污染問題突出,生態(tài)系統(tǒng)脆弱,大量開采和使用化石能源對環(huán)境影響很大,特別是我國能源消費結(jié)構(gòu)中煤炭比例偏高,二氧化碳排放增長較快,對氣候變化影響較大??稍偕茉辞鍧嵀h(huán)保,開發(fā)利用過程不增加溫室氣體排放。開發(fā)利用可再生能源,對優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、保護環(huán)境、減排溫室氣體、應(yīng)對氣候變化具有十分重要的作用。
3新能源與可再生能源發(fā)展現(xiàn)狀
現(xiàn)在我國的新能源與可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展已初具規(guī)模。但是在發(fā)展中還存在許多問題。主要表現(xiàn)在:整體上缺乏科學(xué)規(guī)劃,發(fā)展不均衡;有的成果實際推廣應(yīng)用成效甚微,新能源規(guī)模化生產(chǎn)之前的成本也較高,配套設(shè)施跟不上;在新能源產(chǎn)業(yè)方面面臨著基礎(chǔ)設(shè)施和基層公共服務(wù)能力嚴重缺失的問題。
4加強對新能源和可再生能源的利用
4.1科學(xué)評估,加強產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)
新能源和可再生能源的合理利用,需要科學(xué)評估新能源、可再生能源的資源潛力。根據(jù)我國國情,考慮新能源與可再生能源市場的運行,建立和完善新能源和節(jié)能政策體系,建立能源管理機構(gòu)和咨詢機構(gòu),使得政策對新能源和節(jié)能產(chǎn)業(yè)的制度保障具有綜合性和戰(zhàn)略性。
4.2加大投資力度與技術(shù)創(chuàng)新
技術(shù)創(chuàng)新是新能源與可再生能源發(fā)展的關(guān)鍵。因此要加大核心技術(shù)的自主研發(fā)力度,從人才方面注重新能源研發(fā)的技術(shù)性專業(yè)人才的培養(yǎng)。對于投資巨大、外部性明顯的新能源技術(shù)研發(fā),必須以足夠投入,建立公共研發(fā)平臺和檢測平臺,成立工程技術(shù)中心,在技術(shù)研發(fā)、風(fēng)險投入等方面加大政策傾斜,形成集研發(fā)應(yīng)用于一體的產(chǎn)學(xué)研技術(shù)創(chuàng)新體系。
4.3實現(xiàn)多元化發(fā)展
大力發(fā)展除風(fēng)能、太陽能之外的新能源與可再生能源,如生物質(zhì)能源、沼氣、垃圾焚燒、地?zé)岬取I镔|(zhì)能源在中國發(fā)展?jié)摿薮螅瑧?yīng)重點發(fā)展農(nóng)林廢棄物(如秸稈)發(fā)電、生物質(zhì)液體話(如生物柴油)和生物質(zhì)燃料等。
4.4注重基礎(chǔ)設(shè)施的完善
堅持實用性第一的原則,加強基礎(chǔ)設(shè)施的完善。如電網(wǎng)布局、新能源汽車賴以運行的充電站建設(shè)等,通過完善基礎(chǔ)設(shè)施,為新能源的應(yīng)用提供基本條件;調(diào)整能源利益結(jié)構(gòu)。
⒖嘉南祝
關(guān)鍵詞:生物柴油 乳化試驗 顆粒大小
前言
近3年以來我國霧霾天氣日益加重,其重要原因就是越來越多的汽車排放有害氣體。多項科學(xué)研究表明,使用代用燃料可以有效降低汽車尾氣排放[1]。其中生物柴油可以與柴油在柴油機上混合或直接應(yīng)用,是一種未來前景非常廣闊的代用燃料[2]。
為了解決柴油機燃用生物柴油NOx排放增加的問題,本文中采用乳化技術(shù),制備乳化生物柴油,實現(xiàn)柴油機燃用代用燃料,同時降低碳煙和NOx的目的。
1、乳化試驗研究
1.1 乳化劑的制備和選擇
試驗?zāi)康模河^察乳化液從穩(wěn)定到析出的變化現(xiàn)象,并記錄穩(wěn)定時間,選擇穩(wěn)定性較好的乳化液。穩(wěn)定時間越長證明乳化液穩(wěn)定性越好[3]。
吸取之前研究經(jīng)驗,并查閱相關(guān)論文資料,本試驗共采用以下10種復(fù)配乳化劑, 如表1所示。
試驗儀器:200ml廣口瓶若干;200ml燒杯若干;100ml量筒若干;溫度計10只;玻璃棒10只;10ml滴管若干。
試驗方法:10種乳化液配比共做10次試驗,規(guī)定各試驗生物柴油體積都是40ml;設(shè)定水浴加熱溫度為35℃,把裝有生物柴油的燒杯靜置在溫水中加熱15分鐘;把10種配比乳化劑與生物柴油倒入200ml燒杯中,進行攪拌乳化,^察10種乳化液開始分層的時間并記錄整理。
由上表可知,6h穩(wěn)定時間后,甲醇+乙醇乳化液仍沒有明顯分層現(xiàn)象,乳化效果較好。對比分析原因:甲醇本身氧的比例高達50%,汽化潛熱值是柴油3.6倍[4],燃燒時可以有效減少炭煙和NOx排放;乙醇作為優(yōu)良的燃料和助乳劑,能促進油-水界面融合,大幅增加乳化液的穩(wěn)定性。
由以上得知,在生物柴油里添加醇類燃料,可以提高乳化液穩(wěn)定性,又從國內(nèi)外的研究表明,在生物柴油-乙醇體系中添加一部分水,使生物柴油燃燒更充分。故在以下實驗中,將利用甲醇、乙醇和水一定比例復(fù)配乳化劑的效果。
1.2 乳化劑顆粒大小分析
查閱資料得知,在生物柴油乳化液穩(wěn)定性影響因素中,油包水粒徑大小可以排在前幾位。如果乳液的粒徑小且均勻分布,那乳液的穩(wěn)定時間越長。本次試驗利用一臺顯微鏡來觀察記錄乳化劑顆粒直徑大小并做數(shù)據(jù)分析。
試驗設(shè)備:三目生物顯微鏡XSP-BM8A型,放大倍數(shù)為40X-1000X。
相關(guān)科學(xué)試驗表明,乳化液中不能超過10%的含水量:比例過高會在諸多方面都造成消極影響,比如燃料的十六烷值、熱值及著火燃燒特性;但比例過少,也起不到乳化效果。綜合以上因素,本試驗選取3種試劑進行對比研究:第一種為100%含量的生物柴油,第二種為含水量2.5%的乳化液(生物柴油40ml,甲醇3ml,乙醇15ml,水1.5ml),第三種為含水量5%的乳化液(生物柴油40ml,甲醇3ml,乙醇15ml,水3ml)。在顯微鏡下觀察這3種乳化液粒徑大小,記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。
由顯微鏡觀察看到,第一種試劑純生物柴油呈顆粒狀分布,粒徑大小不一,只有一部分融合在一起。含水量2.5%乳化液和含水量5%乳化液在顯微鏡下都呈細胞狀分布,整體都為均勻分布,為油包水結(jié)構(gòu)。其中 5%含水乳化液與2.5%含水乳化液相比,顆粒直徑略短,且都小于10μm,分布均勻,綜合來說乳化效果較好。
通過以上研究,本試驗選取含水量2.5%乳化液(簡稱乳2.5)和5%的乳化液(簡稱乳5)試劑和生物柴油(簡稱B100)進行下一階段發(fā)動機臺架試驗。
2、 NOx排放分析
試驗工況設(shè)定:本次試驗對以上3種燃料分別進行1200r/min,1400r/min,1600r/min,1800r/min和2000r/min轉(zhuǎn)速下的負荷特性實驗和30N?m,50 N?m,70 N?m,90 N?m和極限負荷下的速度特性試驗。由于篇幅所限,僅取70 N?m負荷下的燃燒排放數(shù)據(jù)作曲線分析。
試驗條件設(shè)定:保證柴油機進行速度特性試驗研究時負荷一直處于70 N?m ,其它柴油機性能參數(shù)始終不變。在整個試驗過程中,同一臺柴油機機依次燃用生物柴油、乳2.5和乳5,設(shè)定轉(zhuǎn)速和負荷均為前文提及的10個測量點,利用專業(yè)設(shè)備AVL-4000排放分析儀進行檢測分析排放的尾氣,記錄相關(guān)排放數(shù)據(jù)。整理數(shù)據(jù)并繪制以下排放曲線圖。
從圖中我們可以看出隨轉(zhuǎn)速的提高,乳2.5和乳5的NOx的排放在不斷的降低。乳化油可燃混合氣的焰前反應(yīng)時間延長,使燃料和空氣的混合更均勻。由于水的加入,降低了混合氣的濃度。微爆效應(yīng)提高了混合氣的均勻度,減少了局部富氧現(xiàn)象,縮短了燃燒持續(xù)期和高溫持續(xù)時間,從而減少了 NOx的生成和排放量。
3、結(jié)論
經(jīng)過生物柴油乳化試驗、顆粒大小分析以及排放試驗,對比分析得到以下結(jié)論:
(1)在乳化試驗中,加入甲醇和乙醇后,乳化液穩(wěn)定時間最長,通過顯微鏡的觀察,相比于乳2.5,乳5的顆粒分布更加均勻,顆粒直徑較小。
(2)在排放試驗中,隨轉(zhuǎn)速的提高,相比于B100,乳2.5和乳5的NOx排放在不斷的降低。。
(3)綜合考慮乳化效果、顆粒大小以及尾氣排放,乳5為比較優(yōu)良的實際應(yīng)用比例。
參考文獻:
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