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【關(guān)鍵詞】生物質(zhì);發(fā)電;前期工作;影響因素;建議
中圖分類號(hào):TM6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、前言
生物質(zhì)發(fā)電在我國(guó)的發(fā)展相對(duì)較晚,但是發(fā)展速度很快。特別是《可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》的出臺(tái),更加促進(jìn)了生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目的快速發(fā)展,在未來(lái)的十年之內(nèi),我國(guó)將迎來(lái)生物質(zhì)發(fā)電的。
二、我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電的發(fā)展歷程
早在20世紀(jì)80年代,我國(guó)開(kāi)始嘗試?yán)蒙镔|(zhì)發(fā)電,如黑龍江、四川等地的糖廠利用制糖產(chǎn)生的甜菜渣或蔗渣發(fā)電;2005年,江蘇豐縣的一些小熱電機(jī)組開(kāi)始摻燒麥稈等生物質(zhì)燃料進(jìn)行發(fā)電。2005年是我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電的重要節(jié)點(diǎn)。為進(jìn)一步促進(jìn)生物質(zhì)資源的利用,2005年國(guó)家發(fā)改委批復(fù)了山東單縣、江蘇如東、河北晉州這3個(gè)地區(qū)若干生物質(zhì)發(fā)電示范工程。之后的幾年里,江蘇海安、黑龍江慶安等地的一大批生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目獲得批準(zhǔn)。2006年中期,根據(jù)我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電快速發(fā)展的態(tài)勢(shì),國(guó)家發(fā)改委召開(kāi)了全國(guó)生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)利用工作會(huì)議,在政策、技術(shù)等領(lǐng)域?yàn)槲覈?guó)生物質(zhì)能利用明確了方向。
2006年下半年開(kāi)始,隨著國(guó)家對(duì)節(jié)能減排力度的加大,生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)受到了研究機(jī)構(gòu)以及投資者的更大關(guān)注;2006年12月,山東單縣生物質(zhì)發(fā)電廠順利建成投產(chǎn),成為我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電建設(shè)的典型企業(yè),我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電迎來(lái)了一個(gè)快速發(fā)展的階段。截至2007年年底,我國(guó)陸續(xù)有近15個(gè)純?nèi)忌镔|(zhì)的電站投產(chǎn);到2010年年中,我國(guó)陸續(xù)投產(chǎn)純?nèi)忌镔|(zhì)的電站30個(gè),總裝機(jī)容量約750MW。國(guó)家發(fā)改委的《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》明確,到2020年,農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到2400MW。在宜林荒山、荒地、沙地開(kāi)展能源林木基地建設(shè),為農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電提供燃料,以進(jìn)一步促進(jìn)可再生能源的利用。
三、項(xiàng)目前期工作主要任務(wù)和內(nèi)容
生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目前期工作是指從項(xiàng)目策劃到項(xiàng)目核準(zhǔn)的技術(shù)管理工作,主要目的是為了完成項(xiàng)目核準(zhǔn)建設(shè)工作,推進(jìn)項(xiàng)目順利開(kāi)工,使投資企業(yè)創(chuàng)造出更好的經(jīng)濟(jì)效益。生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目前期工作的主要內(nèi)容包括簽訂投資框架協(xié)議、立項(xiàng)申請(qǐng)書(shū)編制、獲取“路條”、注冊(cè)項(xiàng)目公司、可行性研究報(bào)告編制及評(píng)估、技術(shù)專題論證報(bào)告編制及評(píng)估、項(xiàng)目申請(qǐng)報(bào)告編制及評(píng)估等。其核準(zhǔn)流程與火力發(fā)電廠基本一致,不同之處主要有以下幾點(diǎn)。
1、生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目必須符合地方能源發(fā)展規(guī)劃,以及生物質(zhì)項(xiàng)目建設(shè)布局規(guī)劃。
2、必須落實(shí)生物質(zhì)資源條件和保障措施。項(xiàng)目投資企業(yè)必須委托相關(guān)有資質(zhì)的咨詢單位,編制性物質(zhì)燃料調(diào)查與評(píng)價(jià)報(bào)告,全面掌握各類生物質(zhì)資源的分布和特點(diǎn),并建立切實(shí)可行的生物質(zhì)資源收集、運(yùn)輸、儲(chǔ)存體系。
3、核準(zhǔn)的機(jī)構(gòu)為各省(或自治區(qū))級(jí)發(fā)改委;技術(shù)專題報(bào)告的批復(fù)單位為相應(yīng)各廳級(jí)政府主管部門機(jī)構(gòu)。
4、一般不需要編制初步可行性研究報(bào)告。
四、技術(shù)管理工作
1、簽訂投資框架協(xié)議
投資企業(yè)最終確定投資開(kāi)發(fā)具體某個(gè)或多個(gè)生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目后,一般需先取得項(xiàng)目所在地投資主管部門的同意,并與當(dāng)?shù)卣炗嗧?xiàng)目投資框架協(xié)議。在簽訂投資框架協(xié)議前,需與項(xiàng)目所在地國(guó)土局、規(guī)劃局核實(shí)擬建項(xiàng)目用地的土地性質(zhì)(一般要求為非基本農(nóng)田)。
2、立項(xiàng)申請(qǐng)書(shū)編制及獲取“路條”
立項(xiàng)申請(qǐng)書(shū)一般由投資企業(yè)向項(xiàng)目所在地投資主管部門提交申請(qǐng)。對(duì)生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目而言,“路條”是省級(jí)發(fā)改委辦公廳同意開(kāi)展工程前期工作的批文,一般形式為省級(jí)發(fā)改委下發(fā)的關(guān)于同意xx工程開(kāi)展前期工作的批復(fù)。一般由投資企業(yè)依據(jù)立項(xiàng)申請(qǐng)書(shū),向項(xiàng)目所在地縣發(fā)改局提交項(xiàng)目開(kāi)展前期工作的申請(qǐng)報(bào)告,然后依次由縣發(fā)改局向市級(jí)發(fā)改委,市級(jí)發(fā)改委再向省級(jí)發(fā)改委提交申請(qǐng),最后由省級(jí)發(fā)改委批復(fù)意見(jiàn)。投資企業(yè)拿到“路條”后,即可委托具有相應(yīng)資質(zhì)的單位開(kāi)展可行性研究報(bào)告以及相關(guān)技術(shù)專題報(bào)告編制工作。
3、技術(shù)專題論證報(bào)告編制
目前國(guó)家主管部門已將可行性研究報(bào)告和項(xiàng)目技術(shù)專題論證報(bào)告列入基建程序,在項(xiàng)目申報(bào)和核準(zhǔn)時(shí),都必須有專題報(bào)告的審查和批復(fù)意見(jiàn)。生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目技術(shù)專題論證報(bào)告書(shū)主要包括生物質(zhì)燃料資源調(diào)查與評(píng)價(jià)報(bào)告、節(jié)能評(píng)估報(bào)告、環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告、水資源論證報(bào)告、水土保持論證報(bào)告、接入系統(tǒng)報(bào)告、地質(zhì)災(zāi)害論證報(bào)告、地震安全性評(píng)價(jià)報(bào)告、土地預(yù)審報(bào)告等內(nèi)容,一般由投資企業(yè)委托有相關(guān)資質(zhì)的單位進(jìn)行編制,并且由各對(duì)應(yīng)的政府主管部門(一般為廳級(jí))組織審查及批復(fù)意見(jiàn)。
五、影響我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電發(fā)展的幾個(gè)重要因素
目前影響生物質(zhì)發(fā)電發(fā)展的重要因素還有不少,本文主要在科學(xué)規(guī)劃、資源調(diào)查、摻燒方式、上網(wǎng)電價(jià)這4個(gè)重要因素方面做簡(jiǎn)要分析與討論。
1、科學(xué)規(guī)劃
資源的相對(duì)有限性是我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電的最主要特點(diǎn)。我國(guó)尚不具備長(zhǎng)距離運(yùn)輸生物質(zhì)資源的條件,一個(gè)生物質(zhì)電廠能燃用的生物質(zhì)資源受運(yùn)距、秸稈類型、秸稈資源等限制。因此,生物質(zhì)電廠規(guī)模主要受其可獲得資源量限制,并且在同一個(gè)地區(qū)不能同時(shí)建設(shè)多個(gè)生物質(zhì)電廠,否則將導(dǎo)致資源獲取困難、盈利空間縮小、燃料價(jià)格快速上漲等諸多問(wèn)題。因此,目前國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策規(guī)定各地必須首先編制生物質(zhì)發(fā)電規(guī)劃并以規(guī)劃指導(dǎo)電站建設(shè)實(shí)踐的要求是非常正確的。不過(guò),建議政府相關(guān)部門還需要加大規(guī)劃力度,通過(guò)政府主導(dǎo),制訂科學(xué)的有指導(dǎo)性的生物質(zhì)資源利用規(guī)劃,并強(qiáng)化規(guī)劃的剛性,避免“一哄而上”的局面,這是保證生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)健康規(guī)范發(fā)展的大前提。
2、資源調(diào)查
地區(qū)生物質(zhì)發(fā)電規(guī)劃和生物質(zhì)電廠建設(shè)的關(guān)鍵因素是可利用資源量,因此應(yīng)將資源調(diào)查置于最為重要的位置。在資源調(diào)查中,首先要根據(jù)不同農(nóng)作物類型,統(tǒng)計(jì)并確定合理的谷草比。以棉花秸稈為例,我國(guó)新疆地區(qū)與其他地區(qū)的谷草比是有較大區(qū)別的,不能按一個(gè)固定的比率類推;江浙地區(qū)路網(wǎng)較為發(fā)達(dá),水路運(yùn)輸便利,運(yùn)費(fèi)較低,秸稈資源運(yùn)輸半徑相對(duì)大些;華中、華南大部分地區(qū)丘陵、河道較多,運(yùn)費(fèi)較高,大面積采用農(nóng)業(yè)機(jī)械化收割的自然條件稍差,電廠燃料的運(yùn)輸半徑較短。在進(jìn)行燃料調(diào)查時(shí),要綜合考慮各種影響因素,努力做到客觀翔實(shí),為生物質(zhì)電站規(guī)劃和機(jī)組、鍋爐等設(shè)備的選型提供翔實(shí)資料。另外,并非運(yùn)輸半徑范圍內(nèi)的生物質(zhì)資源總量都是可被電廠應(yīng)用的,還涉及實(shí)際可收集量,即要考慮可收集系數(shù)問(wèn)題,例如青儲(chǔ)飼料消耗,造紙廠和建材企業(yè)的工業(yè)消耗,等等。還有,由于農(nóng)作物種植的多樣性,一個(gè)地區(qū)的生物質(zhì)資源可能包括很多種,但是,對(duì)于一個(gè)生物質(zhì)電廠而言,一般都燃燒同一類物理特性的生物質(zhì)燃料,或以草本秸稈為主,或以木本生物質(zhì)資源為主,不可能將所有資源都列入電廠可以焚燒的范圍,否則將會(huì)低估電廠未來(lái)收集資源的難度。目前我國(guó)已建成生物質(zhì)電廠無(wú)法正常運(yùn)行的例子很多,大多與生物質(zhì)燃料資源供應(yīng)無(wú)保障有關(guān),因此需要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),高度重視資源調(diào)查和評(píng)估問(wèn)題。
3、摻燒方式
摻燒生物質(zhì)資源一直是生物質(zhì)發(fā)電的重要方式之一。我國(guó)部分燃煤電廠和生物質(zhì)電廠也曾進(jìn)行了積極的嘗試。此種發(fā)電方式可充分實(shí)現(xiàn)“因地制宜利用生物質(zhì)能”的發(fā)展思路,并可以通過(guò)生物質(zhì)資源(例如秸稈)與化石燃料的相互替代,用摻燒的方式來(lái)有效平抑燃料價(jià)格。但是,由于我國(guó)在核證摻燒份額上存在管理和操作上的困難,無(wú)法使摻燒生物質(zhì)生產(chǎn)的電量獲得可再生能源發(fā)電補(bǔ)貼,因此此種燃燒方式在目前盈利能力尚低的情況下無(wú)法推廣普及。但是,基于此種利用方式的靈活性,應(yīng)該是生物質(zhì)資源利用的重要方式之一。因此,研究制訂切實(shí)能夠鼓勵(lì)生物質(zhì)發(fā)電發(fā)展的管理方式,將是目前生物質(zhì)利用政策研究中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。
六、問(wèn)題與建議
近年來(lái),我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電雖然得到了一定的發(fā)展,但是由于部分項(xiàng)目投資企業(yè)對(duì)生物質(zhì)發(fā)電缺乏認(rèn)識(shí)和運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn),沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的投資目的,影響了生物質(zhì)發(fā)電的推廣。為促進(jìn)生物質(zhì)發(fā)電的健康發(fā)展,以及投資企業(yè)實(shí)現(xiàn)良好效益,筆者提出以下幾點(diǎn)意見(jiàn)和建議:
1、落實(shí)生物質(zhì)資源條件和保障措施
項(xiàng)目投資企業(yè)必須把落實(shí)生物質(zhì)資源作為生物質(zhì)電站建設(shè)的前提條件。項(xiàng)目前期應(yīng)開(kāi)展詳細(xì)的資源分析評(píng)價(jià),全面掌握各類生物質(zhì)資源的分布和特點(diǎn),并建立切實(shí)可行的生物質(zhì)資源收集、運(yùn)輸、儲(chǔ)存體系和制定相關(guān)的管理制度。
2、嚴(yán)格生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目的核準(zhǔn)管理
政府必須加強(qiáng)生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目的核準(zhǔn)管理工作,制定嚴(yán)格的項(xiàng)目核準(zhǔn)條件,防止盲目建設(shè),對(duì)未納入地方生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目規(guī)劃、未落實(shí)生物質(zhì)資源的項(xiàng)目,不予核準(zhǔn)。
3、加強(qiáng)組織引導(dǎo),有序推進(jìn)項(xiàng)目
政府應(yīng)加強(qiáng)規(guī)范指導(dǎo),切實(shí)落實(shí)國(guó)家規(guī)定的價(jià)格、稅收、強(qiáng)制市場(chǎng)配額和并網(wǎng)方面的鼓勵(lì)政策,引導(dǎo)商業(yè)性機(jī)構(gòu)加大對(duì)項(xiàng)目建設(shè)方的信貸支持力度,并鼓勵(lì)大型國(guó)有企業(yè)、省級(jí)能源投資企業(yè)和實(shí)力型民營(yíng)企業(yè)等多元投資主體參與生物質(zhì)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)。
七、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,有效保證生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目的發(fā)展,必須要重視生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目的前期工作,更快完成項(xiàng)目核準(zhǔn),保證項(xiàng)目順利開(kāi)工,為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
生物燃料現(xiàn)在變得越來(lái)越流行。在美國(guó),明尼蘇達(dá)州頒布了一項(xiàng)法令:即所有該州內(nèi)銷售的柴油中要含有2%的生物燃料,其中的大部分來(lái)自于該州種植的大豆。飛機(jī)引擎制造商也在嘗試將生物燃料混合到航空燃料中作為飛機(jī)的動(dòng)力燃料。由于生物柴油的原料都是來(lái)自于植物,而植物本身就會(huì)轉(zhuǎn)化為二氧化碳,所以這樣的話使用生物燃料的碳排放相對(duì)來(lái)講比使用化學(xué)燃料的碳排放要小。
咖啡也是一種植物作物。但是通常,當(dāng)咖啡豆被磨成粉末然后做成飲料之后,咖啡的殘?jiān)蝗拥艋蛘弑蝗釉诨▓@中做了肥料。內(nèi)華達(dá)大學(xué)的教授發(fā)現(xiàn),咖啡渣可以比較容易地被轉(zhuǎn)化為自身重量10%-15%的生物燃料。除此之外,當(dāng)咖啡渣生產(chǎn)出的燃料在引擎內(nèi)燃燒后不會(huì)產(chǎn)生刺激性的氣味――僅僅有一點(diǎn)咖啡的味道。在燃料油被萃取出來(lái)之后,剩下的咖啡渣仍然可以用來(lái)作為肥料。
這些研究人員從2年前就開(kāi)始著手這項(xiàng)工作了。他們發(fā)現(xiàn),咖啡渣為原料生產(chǎn)的燃料,品質(zhì)和市場(chǎng)上最好的生物燃料品質(zhì)一樣優(yōu)良。但是不像大豆或者其他的植物燃料,生產(chǎn)咖啡燃料不會(huì)占用本來(lái)應(yīng)該用作食物的作物和土地。
未經(jīng)處理的純植物油通常都有很高的黏性,使用這樣的燃料需要將引擎進(jìn)行一些改造。對(duì)咖啡燃料的萃取工作和對(duì)其他植物油的萃取差不多。它需要進(jìn)行一個(gè)被稱作“酯交換”的過(guò)程,就是在催化劑的作用下,將咖啡渣與乙醇進(jìn)行反應(yīng)。
盡管有些人想在家里使用食物殘?jiān)突厥盏呐腼冇蛠?lái)自制燃料,然而咖啡燃料看起來(lái)更適合被大規(guī)模的生產(chǎn)。莫漢蒂(Manoranjan Misra)教授說(shuō):“生產(chǎn)1升的生物燃料需要5-7公斤的咖啡殘?jiān)?,視不同咖啡的含油量不同而有差別?!?/p>
如果有某個(gè)機(jī)構(gòu)能夠從咖啡生產(chǎn)線和餐廳收購(gòu)大量咖啡渣的話,進(jìn)行商業(yè)化的咖啡燃料制造是可行的。這個(gè)行業(yè)的前景是廣闊的:美國(guó)農(nóng)業(yè)部的一份報(bào)告表示,每年全世界要消費(fèi)超過(guò)700萬(wàn)噸咖啡,這意味著這些咖啡的殘?jiān)梢陨a(chǎn)3.4億加侖生物柴油。也許有一天,來(lái)一杯咖啡,也可以給你的車子加滿油。
一、獎(jiǎng)補(bǔ)原則
按照“企業(yè)為主,政府補(bǔ)助”的原則,市財(cái)政對(duì)高污染燃料鍋爐整治項(xiàng)目給予適當(dāng)獎(jiǎng)勵(lì)補(bǔ)助。
二、獎(jiǎng)補(bǔ)范圍
1.高污染燃料鍋爐關(guān)閉項(xiàng)目。高污染燃料是指原(散)煤、洗選煤、蜂窩煤、焦炭、木炭、煤矸石、煤泥、煤焦油、重油、渣油等燃料,各種可燃廢物,以及污染物含量超過(guò)國(guó)家規(guī)定限值的柴油、煤油、人工煤氣等,直接燃用的生物質(zhì)燃料等。
高污染燃料鍋爐關(guān)閉項(xiàng)目是指高污染燃料鍋爐停用拆除,并辦理鍋爐注銷證明的項(xiàng)目。
2.高污染燃料鍋爐清潔能源、可再生能源替代項(xiàng)目。
(1)原有燃燒高污染燃料鍋爐,更新、改造為使用電、天然氣、液化石油氣、生物質(zhì)成型燃料等清潔能源、可再生能源鍋爐的(更新、改造后的鍋爐需為有資質(zhì)單位生產(chǎn)或改造,更新后原鍋爐必須拆除并辦理注銷證明),且更新、改造后污染物排放濃度能達(dá)到國(guó)家及地方鍋爐標(biāo)準(zhǔn)要求的,在本次獎(jiǎng)補(bǔ)范圍內(nèi)。
(2)鍋爐從直接燃燒生物質(zhì)改為生物質(zhì)成型燃料,或是鍋爐從燃燒污染物含量超過(guò)國(guó)家規(guī)定限值的柴油、煤油、人工煤氣等改為燃燒達(dá)到國(guó)家規(guī)定限值的柴油、煤油、人工煤氣等的,不在本次補(bǔ)助范圍內(nèi)。
(3)對(duì)改造為生物質(zhì)成型燃料鍋爐的單位,環(huán)保部門一經(jīng)發(fā)現(xiàn)其鍋爐使用的燃料不符合生物質(zhì)成型燃料要求的,即取消對(duì)該單位的獎(jiǎng)補(bǔ)。
(4)燃燒高污染燃料鍋爐關(guān)閉后,改用清潔能源、可再生能源鍋爐的,按高污染燃料鍋爐清潔能源、可再生能源替代項(xiàng)目進(jìn)行獎(jiǎng)補(bǔ)。
3.高污染燃料鍋爐提標(biāo)改造項(xiàng)目。除塵、脫硫、脫硝設(shè)施任一項(xiàng)或多項(xiàng)進(jìn)行提標(biāo)改造,且改造后所有污染物排放濃度均能達(dá)到國(guó)家及地方鍋爐標(biāo)準(zhǔn)要求的,在本次獎(jiǎng)補(bǔ)范圍內(nèi)。
三、獎(jiǎng)補(bǔ)對(duì)象
財(cái)政資金補(bǔ)助范圍為2014年1月1日~2016年12月31日期間進(jìn)行高污染燃料鍋爐整治的項(xiàng)目;新建鍋爐不在獎(jiǎng)補(bǔ)范圍。
四、獎(jiǎng)補(bǔ)標(biāo)準(zhǔn)
1.2014年完成的項(xiàng)目,高污染燃料鍋(窯)爐關(guān)閉或改為清潔能源、可再生能源的,0.1蒸噸(含0.1蒸噸)以上的按每0.1蒸噸0.2萬(wàn)元標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)助;0.1蒸噸以下的統(tǒng)一按0.2萬(wàn)元的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施定額補(bǔ)助。
2.2015年完成的項(xiàng)目,高污染燃料鍋(窯)爐關(guān)閉或改為清潔能源、可再生能源的,0.1蒸噸(含0.1蒸噸)以上的按每0.1蒸噸0.15萬(wàn)元標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)助;0.1蒸噸以下的統(tǒng)一按0.15萬(wàn)元的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施定額補(bǔ)助。
3.2016年完成的項(xiàng)目,高污染燃料鍋(窯)爐關(guān)閉或改為清潔能源、可再生能源的,0.1蒸噸(含0.1蒸噸)以上的按每0.1蒸噸0.1萬(wàn)元標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)助;0.1蒸噸以下的統(tǒng)一按0.1萬(wàn)元的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施定額補(bǔ)助。
4.高污染燃料鍋(窯)爐進(jìn)行提標(biāo)改造的,10蒸噸以上或額定功率7MW以上的燃煤鍋爐及燃煤窯爐,每臺(tái)按5萬(wàn)元標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)助,20蒸噸(含20蒸噸)以上或額定功率14MW(含14MW)以上的燃煤鍋爐及燃煤窯爐,每臺(tái)按10萬(wàn)元標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)助;電力(熱電)行業(yè)65蒸噸以上鍋爐提標(biāo)改造項(xiàng)目按《市“十二五”污染減排獎(jiǎng)勵(lì)辦法》執(zhí)行。
5.使用生物質(zhì)成型燃料的鍋爐進(jìn)行提標(biāo)改造的,1蒸噸以下的每臺(tái)按0.5萬(wàn)元標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)助;1蒸噸(含1蒸噸)以上6蒸噸以下的每臺(tái)按1萬(wàn)元標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)助;6蒸噸(含6蒸噸)以上10蒸噸以下每臺(tái)按2萬(wàn)元標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)助;10蒸噸(含10蒸噸)以上20蒸噸以下每臺(tái)按5萬(wàn)元標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)助;20蒸噸(含20蒸噸)以上每臺(tái)按10萬(wàn)元標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)助。
6.導(dǎo)熱油爐按每60萬(wàn)大卡為1蒸噸折算;燃煤窯爐按實(shí)際耗煤量折算。
五、申報(bào)材料要求
1.獎(jiǎng)補(bǔ)申請(qǐng)表;
2.市級(jí)財(cái)政資金申請(qǐng)使用全過(guò)程承諾責(zé)任書(shū);
3.關(guān)閉項(xiàng)目提供拆除照片、鍋爐注銷證明等材料;
4.能源替代項(xiàng)目提供替代鍋爐購(gòu)置發(fā)票(或改造合同)復(fù)印件、現(xiàn)場(chǎng)照片、原鍋爐注銷證明、監(jiān)測(cè)報(bào)告等材料;
5.提標(biāo)改造項(xiàng)目提供施工合同復(fù)印件、現(xiàn)場(chǎng)照片、監(jiān)測(cè)報(bào)告等材料;
6.上述材料一式二份(市財(cái)政局、市環(huán)保局各一份);
7.材料不齊全或簽字蓋章存在任何缺失的項(xiàng)目,不予受理。
六、資金申報(bào)和撥付程序
1.各板塊組織項(xiàng)目申報(bào),并對(duì)項(xiàng)目完成情況和申報(bào)材料進(jìn)行初審;
2.對(duì)通過(guò)初審的項(xiàng)目,由各板塊分別于每年3月底、8月底和11月底前向市財(cái)政局和環(huán)保局報(bào)送申報(bào)材料;
3.市財(cái)政局、環(huán)保局組織對(duì)申報(bào)項(xiàng)目進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收核實(shí),并將驗(yàn)收材料、申報(bào)材料進(jìn)行備案;
4.對(duì)通過(guò)審核或復(fù)核的項(xiàng)目,由市財(cái)政局、環(huán)保局統(tǒng)一安排,將市級(jí)財(cái)政資金撥付至各鍋爐使用單位;
根據(jù)國(guó)家有關(guān)規(guī)劃和有關(guān)部門的科技項(xiàng)目安排,結(jié)合糧食行業(yè)實(shí)際情況,我局現(xiàn)開(kāi)始組織申報(bào)*6年國(guó)家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目。現(xiàn)將有關(guān)事項(xiàng)通知如下:
一、項(xiàng)目申報(bào)主要范圍
(一)生物能源。開(kāi)展燃料乙醇、生物柴油、生物質(zhì)成型燃料、工業(yè)化沼氣等在內(nèi)的生物能源產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目。主要包括以木薯、甜高粱、秸稈等非糧食原料生產(chǎn)的燃料乙醇,以棉籽、油菜籽、廢棄油及其他木本油料植物為原料生產(chǎn)的生物柴油,以秸稈、農(nóng)林業(yè)廢棄物等為原料壓縮成型生產(chǎn)的生物質(zhì)成型燃料,以及利用有機(jī)廢棄物開(kāi)展大型工業(yè)化沼氣生產(chǎn)和利用。
(二)生物材料。開(kāi)展以生物質(zhì)為原料生產(chǎn)可生物降解高分子材料和替代石油基產(chǎn)品的基礎(chǔ)化工材料的產(chǎn)業(yè)化。主要包括可生物降解的生物質(zhì)塑料,淀粉與可生物降解高分子材料共混得到的環(huán)境友好高分子材料單體及聚合物,生物合成高分子材料,新型炭吸附材料等。
(三)生物質(zhì)原料的高效生產(chǎn)。重點(diǎn)支持邊際性土地(如沙荒地、鹽堿地、山坡地等)高產(chǎn)作物、植物的育種及新品種產(chǎn)業(yè)化,基因工程高產(chǎn)淀粉質(zhì)、纖維質(zhì)、油料作物等的品種改造與新品種產(chǎn)業(yè)化等。
二、高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目的實(shí)施原則
為確保高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目能夠取得應(yīng)有的效果,在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程要把握好以下幾項(xiàng)原則:
(一)注重自主創(chuàng)新和集成創(chuàng)新、技術(shù)開(kāi)發(fā)和技術(shù)引進(jìn)相結(jié)合,以提高產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性和形成成套工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)為核心,促進(jìn)重點(diǎn)技術(shù)和產(chǎn)品的新突破。
(二)促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合,重點(diǎn)扶持合作關(guān)系清晰、合作實(shí)體明確、合作任務(wù)落實(shí)的產(chǎn)學(xué)研合作重大項(xiàng)目的實(shí)施。
(三)充分利用市場(chǎng)機(jī)制,發(fā)揮國(guó)家投資引導(dǎo)的作用,促進(jìn)企業(yè)和社會(huì)投資發(fā)展高技術(shù)產(chǎn)業(yè),培育具有較強(qiáng)開(kāi)發(fā)能力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的企業(yè)。
(四)重視項(xiàng)目的產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)和申報(bào)單位的建設(shè)條件。申報(bào)單位應(yīng)具備較強(qiáng)的經(jīng)營(yíng)、管理籌資等方面的能力。
三、項(xiàng)目進(jìn)度安排和相關(guān)要求
請(qǐng)各省糧食局積極推薦符合高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目申報(bào)條件的企業(yè),我局將結(jié)合糧食行業(yè)實(shí)際情況,積極組織推薦申報(bào)工作,并組織指導(dǎo)有關(guān)企業(yè)編寫(xiě)資金申請(qǐng)報(bào)告。
各企業(yè)請(qǐng)于3月5日前,將資金申請(qǐng)報(bào)告和有關(guān)附件等材料一式五份報(bào)送我局,同時(shí)提供電子文本。
特此通知。
附件:
國(guó)家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目資金申請(qǐng)報(bào)告編制要點(diǎn)
一、項(xiàng)目意義和必要性。國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用與影響,產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度分析,市場(chǎng)分析,與國(guó)家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)總體思路、原則、目標(biāo)等關(guān)聯(lián)情況。
二、項(xiàng)目技術(shù)基礎(chǔ)。成果來(lái)源及知識(shí)產(chǎn)權(quán)情況,已完成的研究開(kāi)發(fā)工作及中試情況和鑒定年限,技術(shù)或工藝特點(diǎn)以及與現(xiàn)有技術(shù)或工藝比較所具有的優(yōu)勢(shì),該重大關(guān)鍵技術(shù)的突破對(duì)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的重要意義和作用。
三、項(xiàng)目建設(shè)方案。項(xiàng)目的產(chǎn)能規(guī)模、建設(shè)的主要內(nèi)容、采用的工藝技術(shù)路線與技術(shù)特點(diǎn)、設(shè)備選型及主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、建設(shè)地點(diǎn)、建設(shè)工期和進(jìn)度安排、建設(shè)期管理等。
四、項(xiàng)目投資。項(xiàng)目總投資規(guī)模,投資使用方案、資金籌措方案以及貸款償還計(jì)劃。
五、環(huán)境保護(hù)、資源綜合利用、節(jié)能與原材料供應(yīng)及外部配套條件落實(shí)情況等。
六、項(xiàng)目法人基本情況。項(xiàng)目法人的所有制性質(zhì),主營(yíng)業(yè)務(wù),近三年來(lái)的銷售收入、利潤(rùn)、稅金、固定資產(chǎn)、資產(chǎn)負(fù)債率、銀行信用等級(jí),項(xiàng)目負(fù)責(zé)人基本情況及主要股東的概況等。
七、項(xiàng)目財(cái)務(wù)分析、經(jīng)濟(jì)分析及主要指標(biāo)。內(nèi)部收益率、投資利潤(rùn)率、投資回收期、貸款償還期等指標(biāo)的計(jì)算和評(píng)估,項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)分析,經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益分析。
八、資金申請(qǐng)報(bào)告報(bào)告附件:
1、銀行承貸證明(省分行以上)文件;
2、項(xiàng)目法人近三年的經(jīng)營(yíng)狀況(包括損益表、資產(chǎn)負(fù)債表、現(xiàn)金流量表)和項(xiàng)目法人自籌資金保證落實(shí)文件;
3、地方、部門配套資金及其它資金來(lái)源證明文件;
4、前期科研成果證明材料(需經(jīng)權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證或出具技術(shù)檢測(cè)報(bào)告、專利證書(shū)等);前期科研成果的成熟度,應(yīng)能夠滿足產(chǎn)業(yè)化試驗(yàn)或產(chǎn)業(yè)化示范的要求;
5、相應(yīng)的環(huán)境保護(hù)主管部門意見(jiàn);
6、有關(guān)部門出具的產(chǎn)品生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)許可文件(醫(yī)藥、生物、農(nóng)藥、信息安全產(chǎn)品等);
《財(cái)經(jīng)文摘》:埃森哲認(rèn)為新能源交通會(huì)有較大發(fā)展,是基于什么判斷?
楊葳:2009年,埃森哲在全球范圍內(nèi)研究突破通新能源,這個(gè)研究項(xiàng)目名為“科技發(fā)展拭目以待”。在研究報(bào)告中,埃森哲是把全球交通新能源的十二項(xiàng)技術(shù)分成了三大類。第一類稱之為進(jìn)化性技術(shù),致力于將下一代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)改造得更省油;第二類稱為革命性技術(shù),包含合成生物技術(shù),丁醇、生物原油、藻類生物能、航空生物燃料,等等,這些技術(shù)突破了一些傳統(tǒng)手段,在節(jié)能上有更大的進(jìn)展;第三類是突破性技術(shù),包含混合動(dòng)力汽車,純電動(dòng)車以及電池研發(fā)、電動(dòng)汽車入網(wǎng)等技術(shù)。
我們考量這十二項(xiàng)技術(shù),一是看技術(shù)上是否成熟,估算其從實(shí)驗(yàn)室到大規(guī)模生產(chǎn)還要多久,五年、十年還是五十年。二是從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用規(guī)模性上看,例如替代傳統(tǒng)碳?xì)浠衔锏谋壤苡卸嗌?1%,20%或是更多。再比如對(duì)于溫室氣體的排放,是不是能夠減少30%以上,還得看成本是不是有優(yōu)勢(shì),成本與原油相比,是更經(jīng)濟(jì)了還是高出了太多,還有市場(chǎng)化時(shí)間的長(zhǎng)短。第三是技術(shù)類型上,也就是上述的三種類別。從這三個(gè)方面進(jìn)行評(píng)判,我們發(fā)現(xiàn)這些技術(shù)的發(fā)展比我們想象得要快得多。
全世界不同國(guó)家,根據(jù)自己的地緣優(yōu)勢(shì)、自然資源儲(chǔ)備,在不同領(lǐng)域上的投入不一樣。比如中國(guó)側(cè)重發(fā)展第二代生物能源,纖維素生物燃料以及電動(dòng)汽車。在新能源技術(shù)研發(fā)上,中國(guó)是世界上僅次于美國(guó)第二活躍的國(guó)家。目前,中國(guó)的乙醇燃料、電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力車發(fā)展得比較快。其他方面,例如發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)油改造,每個(gè)汽車廠商都在做,但是節(jié)能方面的發(fā)展會(huì)比較有限。中國(guó)未來(lái)還是會(huì)在乙醇和新能源車兩個(gè)方面比較活躍。
《財(cái)經(jīng)文摘》:新能源汽車推廣的困難是什么?
楊葳:在這十二項(xiàng)技術(shù)中,有一些相對(duì)成熟,有一些不確定性更大。但這些技術(shù)都不能在未來(lái)完全替代傳統(tǒng)能源。技術(shù)不夠成熟和市場(chǎng)推廣困難都是無(wú)法回避的原因。例如新能源車生產(chǎn)成本還很高,純電動(dòng)汽車還要看充電裝置普及的情況,需要觀望等待。從我們的研究來(lái)說(shuō),從國(guó)家層面引導(dǎo)推動(dòng)新的技術(shù)向前走,包含研發(fā)鼓勵(lì)、消費(fèi)者激勵(lì)、基礎(chǔ)設(shè)施的投入等,比較有效。國(guó)家層面的規(guī)劃,比如中國(guó)要根據(jù)總體的資源背景、中國(guó)在低碳經(jīng)濟(jì)中扮演的角色等確定方向和預(yù)期,可以更好地幫助高能耗制造業(yè)轉(zhuǎn)向低能耗高產(chǎn)業(yè)方向。
《財(cái)經(jīng)文摘》:中國(guó)在其他新能源領(lǐng)域做得怎么樣?
楊葳:新能源定義廣泛。埃森哲研究的十二項(xiàng)技術(shù)中還包括了纖維素乙醇,丁醇,藻類能,都是新能源。中國(guó)的企業(yè)里,中石化、中糧在開(kāi)發(fā)纖維素乙醇技術(shù)和第二代生物燃料技術(shù),主要是通過(guò)秸稈、木頭碎屑、纖維素等東西煉制成可以用在交通上的燃料,中國(guó)秸稈、廢棄木屑很多,潛力很大,前景不錯(cuò)。不過(guò)這項(xiàng)技術(shù)離成熟還很遠(yuǎn),首先秸稈的轉(zhuǎn)化率比較低,目前成本很高。
《財(cái)經(jīng)文摘》:中國(guó)技術(shù)上活躍卻不領(lǐng)先的原因在哪?
楊葳:這么多技術(shù),不知道哪天哪項(xiàng)技術(shù)會(huì)有重大突破,可以被廣泛運(yùn)用,這種不確定性很大,客觀上使得中國(guó)投入活躍,可能性無(wú)限。
中國(guó)難以領(lǐng)先,是因?yàn)槌松锬茉春托履茉丛窜?其他技術(shù)受企業(yè)關(guān)注也少,政府的資金投資也少,很難前進(jìn)。
美國(guó)企業(yè)在生物燃料上的研究投入,這幾年翻了好幾倍。因?yàn)槊绹?guó)有確定的回報(bào)政策,吸引利潤(rùn)導(dǎo)向的企業(yè)和私人資金,推動(dòng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。中國(guó)的新能源政策不清晰,企業(yè)贏利風(fēng)險(xiǎn)大,多維投資不到位。
《財(cái)經(jīng)文摘》:今年國(guó)家能源局在新能源發(fā)展排序上,將生物質(zhì)能排到太陽(yáng)能等之后,為什么您還看好它?怎么看待中國(guó)三大油企共同開(kāi)發(fā)藻類能源?
楊葳:新能源的概念極容易有偏差的。比如生物能源,第一代是使用糧食作物,主要是用玉米等淀粉類制成乙醇。中國(guó)是人口大國(guó),用糧食制燃料不切實(shí)際。第一代生物能源在巴西、美國(guó)發(fā)展得比較好。而現(xiàn)在是第二代技術(shù),使用農(nóng)業(yè)廢料,和第一代完全不一樣。另外藻類也屬于革命性新技術(shù),全球在藻類上的投入比較大。
從2012年開(kāi)始,澳洲航空(Qantas)就在澳大利亞國(guó)內(nèi)航班上使用由荷蘭SkyNRG公司生產(chǎn)的生物燃料與普通燃料50:50的混合燃料作為動(dòng)力。這些使用了混合燃料的A330飛機(jī)往返于悉尼和阿德萊德之間。它的子公司捷星航空(Jetstar),則成為世界上第一個(gè)以生物燃料飛行的低成本航空公司,在墨爾本到霍巴特的A320飛機(jī)上,它使用了與澳航航班相同的混合燃料。
而根據(jù)2012年年底澳洲航空的財(cái)報(bào)顯示,生物混合燃料的使用讓這家公司的燃油經(jīng)濟(jì)性提高了一至兩個(gè)百分點(diǎn),并且相比傳統(tǒng)燃料也減少了60%的碳排放量。
對(duì)于澳洲航空公司來(lái)說(shuō),生物燃料的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通燃料,最主要的原因是它需要從國(guó)外進(jìn)口—加上運(yùn)輸?shù)馁M(fèi)用后其成本是普通燃油的四倍。
但澳航表示,現(xiàn)在非常有必要開(kāi)始探索生物燃料更多的可能性了,并且將在澳大利亞本土開(kāi)始進(jìn)行有關(guān)生物燃料的研究。借助澳大利亞聯(lián)邦政府給予的50萬(wàn)澳元的可再生能源項(xiàng)目補(bǔ)助金,澳洲航空公司在澳洲范圍內(nèi),以這一行動(dòng)率先開(kāi)始了對(duì)航空燃料可持續(xù)的研究。
澳航首席執(zhí)行官艾倫·喬伊斯(Alan·Joyce)說(shuō):“我們需要為不基于傳統(tǒng)噴氣燃料的未來(lái)做好準(zhǔn)備。不然,坦率地說(shuō),僅僅依賴于傳統(tǒng)噴氣燃料,我們?cè)谖磥?lái)將無(wú)法生存?!?/p>
當(dāng)然,幾乎所有的航空公司都在遭受高燃油成本和碳價(jià)格效應(yīng)的雙重影響。
燃油費(fèi)用是這家澳大利亞航空公司最大的運(yùn)營(yíng)成本。在2012年2月,在遭遇了83%的凈利潤(rùn)下滑后,澳航宣布,將至少削減500個(gè)職位,并尋求其他途徑從而降低成本。而在2012年3月中旬,澳航在兩個(gè)月內(nèi)第二次上調(diào)了燃油附加費(fèi),并聲明其燃油成本預(yù)計(jì)將在未來(lái)6個(gè)月內(nèi)增加3億美元達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的22.5億美元,這當(dāng)然不是一個(gè)好消息。
而且,還不只是航油的價(jià)格,澳洲航空同樣面對(duì)著碳排放的價(jià)格問(wèn)題?!鞍闹藓娇帐鞘澜缟衔ㄒ幻媾R3個(gè)司法管轄區(qū)的航空公司,所以我們的憂患意識(shí)是有道理的?!眴桃了拐f(shuō),“歐洲已經(jīng)規(guī)定了備受爭(zhēng)議的碳排放稅,而新西蘭也對(duì)航空公司有一套獨(dú)特的碳排放稅,澳大利亞的碳排放稅也不停地在變動(dòng)。”
燃油費(fèi)用的飆升和碳排放費(fèi)用的一再調(diào)整促使澳航這樣的航空公司們不得不開(kāi)始考慮降低燃料成本的新方法,比如采購(gòu)可再生原料,或者探求使用生物燃料的可能。
而其中,生物燃料是一個(gè)非常容易想到的選擇。生物燃料的來(lái)源多種多樣,它可以從微生物,譬如海藻,或它們排放的廢物中提取的物質(zhì)中取得,也可以來(lái)自各種有機(jī)纖維材料,甚至是經(jīng)過(guò)回收的食用油。而為澳洲航空和捷星航空提供生物燃料的荷蘭SkyNRG公司,同時(shí)也為荷蘭航空公司、智利航空公司、阿聯(lián)酋航空提供其生產(chǎn)的產(chǎn)品。
而在澳洲,澳航并不是唯一一家開(kāi)始探索生物能源的航空公司,它的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手也早已經(jīng)開(kāi)始行動(dòng)。
維珍澳洲航空公司計(jì)劃到2020年其5%的燃油消耗由可再生能源提供。這家公司與新南威爾士州的Licella公司合作,采用一種新型的技術(shù),從農(nóng)業(yè)廢棄物中提煉出高品質(zhì)的生物質(zhì)原油。
此外,維珍航空還計(jì)劃于2015年推出一個(gè)年產(chǎn)能5萬(wàn)桶的可持續(xù)生物燃料工廠,以松木屑、甘蔗廢物以及其他干作物等作為燃料。
維珍航空業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理史蒂夫·羅杰斯(Steve·Rogers)表示,公司希望在發(fā)展生物燃料時(shí)避免陷入生物燃料與糧食之間的矛盾。他說(shuō):“我們花費(fèi)了數(shù)千萬(wàn)美元來(lái)開(kāi)發(fā)這項(xiàng)技術(shù),在未來(lái)幾年我們還要增加1000萬(wàn)澳元的投入,而完全使其商業(yè)化將需要高達(dá)上億美元的投資。但是我們依然需要進(jìn)行持續(xù)的投資,因?yàn)槲覀冋趧?chuàng)建一個(gè)全新的行業(yè),而這將是一個(gè)漫長(zhǎng)的旅程。”
生物燃料的本地化,則是澳洲航空降低成本的關(guān)鍵。負(fù)責(zé)這一項(xiàng)目的澳大利亞科學(xué)家們正在試驗(yàn)使用一種混合了林業(yè)廢棄物、碎秸、蔗渣、植物油、海藻和桉樹(shù)等材料混合的原料制取燃料,他們認(rèn)為,如果投入大規(guī)模的商業(yè)化,這組原料配方最終每年可以產(chǎn)生超過(guò)一億加侖的新式燃料。
而另一種生物燃料的候選者—也是空中客車公司一直致力于研究的—是遍布澳大利亞的桉樹(shù),一種油籽作物。研究者在充分調(diào)研了維多利亞州一塊面積約為1.47萬(wàn)公頃的土地后發(fā)現(xiàn),預(yù)計(jì)這片區(qū)域的桉樹(shù)可以產(chǎn)生15萬(wàn)噸干燥的生物質(zhì),可以生產(chǎn)出8.5萬(wàn)噸生物油,也就是12萬(wàn)至18萬(wàn)立方米的噴氣燃料。
2011年,澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織對(duì)生物燃料的前景曾做出一個(gè)樂(lè)觀的預(yù)測(cè):到2020年,澳大利亞和新西蘭兩國(guó)超過(guò)46%的航空燃料可以從非糧食作物、植物、藻類以及其他有機(jī)物質(zhì)中提取的燃料供應(yīng),而到2050年則能達(dá)到100%。
澳大利亞可持續(xù)航空燃料創(chuàng)新組織的主席、悉尼大學(xué)美國(guó)研究中心兼職教授蘇珊·龐德(Susan Pond)表示:“目前,澳大利亞的發(fā)展勢(shì)頭實(shí)際上就是在努力實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)。不過(guò),由于澳大利亞在生物燃料方面的發(fā)展落后于美國(guó),我們的目標(biāo)應(yīng)該是在五年內(nèi)使生物燃料的價(jià)格能夠與傳統(tǒng)燃料平等競(jìng)爭(zhēng)?!?/p>
澳大利亞政府表示愿意對(duì)航空公司生物能源的開(kāi)發(fā)給予政策和資金上的支持。
與所有追逐可再生能源的地區(qū)相比,澳大利亞可以說(shuō)已經(jīng)走上正軌,但問(wèn)題也赫然顯現(xiàn)。
就目前而言,開(kāi)發(fā)生物燃料會(huì)遇到的兩大瓶頸是原料和金融—或者說(shuō),負(fù)擔(dān)得起的原料和負(fù)擔(dān)得起的融資。聯(lián)邦能源部長(zhǎng)馬丁·弗格森說(shuō):“在澳大利亞,澳航將探討可持續(xù)航空燃料的生產(chǎn)和商業(yè)上的可行性,有兩個(gè)關(guān)鍵的目標(biāo),首先,是原料途徑,其次是如何供應(yīng)鏈的途徑?!?/p>
澳洲航空環(huán)境項(xiàng)目負(fù)責(zé)人約翰·瓦拉斯托(John·Valastro)表示,雖然生物燃料在技術(shù)上已可以使用,但由于缺乏一定規(guī)模,當(dāng)?shù)氐纳锶剂瞎?yīng)成本約為常規(guī)燃料的三到五倍。
而昆士蘭州大學(xué)的丹尼爾·克萊恩教授的一份報(bào)告中預(yù)測(cè),如果短期大量開(kāi)發(fā),生物燃料原料中的水黃皮的成本將由每桶250美元升至600美元,甘蔗將由200美元升至650美元,而藻類原料將最終升至每桶1300美元。
雖然這些預(yù)測(cè)的數(shù)字引起了廣泛的爭(zhēng)議,但它足以表明,對(duì)于航空生物燃料來(lái)說(shuō),最關(guān)鍵的是原料價(jià)格。如果可以穩(wěn)定這部分成本,那么這條供應(yīng)鏈的其余部分可能會(huì)很容易地實(shí)現(xiàn)整體費(fèi)用的降低。而需要注意的是,這只是一種“可能”,因?yàn)樵现辉诔跗谄饹Q定性的作用。其次,是提煉和分銷能力,“作為一個(gè)國(guó)家,可以利用現(xiàn)有的煉油廠和燃料分銷基礎(chǔ)設(shè)施”,弗格森說(shuō)。
而在原料和基礎(chǔ)設(shè)施之外,真正需要的是資金。很多大航空公司都認(rèn)為,政府應(yīng)該提高對(duì)航空公司們?cè)跓捰蛷S生產(chǎn)生物燃料的補(bǔ)助。
而在融資方面,由于新能源開(kāi)發(fā)需要龐大的資金投入,這其中的關(guān)鍵是要有利可圖,或者更深入一步說(shuō),這需要一個(gè)公平的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。維珍航空的一位員工透露,約有38%本應(yīng)用于生物柴油研發(fā)的資金獎(jiǎng)勵(lì)總會(huì)被“誤頒”給更重視噴氣燃料的生產(chǎn)商。他警告說(shuō),如果生物燃料得不到開(kāi)發(fā),“我們?cè)?0年后會(huì)后悔的,我敢肯定?!卑闹藓娇諏?duì)生物燃料的大規(guī)模投入基于各種考慮:除了可以為澳大利亞減少17%的航空業(yè)溫室氣體排放之外;還能為澳大利亞及新西蘭地區(qū)的航空業(yè)帶來(lái)每年超過(guò)兩億澳元的經(jīng)濟(jì)價(jià)值;減少澳大利亞對(duì)進(jìn)口燃料的依賴,并創(chuàng)建一個(gè)新的清潔能源產(chǎn)業(yè),產(chǎn)生更多的就業(yè)崗位。
而現(xiàn)在,生物混合燃料的商業(yè)化推廣是航空公司最重要的任務(wù),這需要所有利益相關(guān)者,包括政府和金融部門的支持。
在澳洲之外,世界范圍內(nèi)的航空公司也都開(kāi)始重視新能源的問(wèn)題。德國(guó)的漢莎航空在2011年夏季就開(kāi)始在法蘭克福至漢堡之間的航班中開(kāi)始使用摻入生物燃料的混合燃料,以“綠色藍(lán)天”的品牌形象,一度成為公共關(guān)系上的贏家。
[關(guān)鍵詞] 生物質(zhì)電廠;燃料;皇竹草;組織模式
[作者簡(jiǎn)介] 劉毅,中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計(jì)研究院工程師,研究方向:熱能與動(dòng)力,廣東 廣州,510663
[中圖分類號(hào)] S216 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1007-7723(2013)06-0019-0003
生物質(zhì)發(fā)電主要利用在農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢棄物作為發(fā)電燃料,是一項(xiàng)具有廣闊發(fā)展前景的可再生能源產(chǎn)業(yè)。根據(jù)2005年國(guó)家頒布實(shí)施的《中華人民共和國(guó)可再生能源法》,可再生能源被列為能源發(fā)展的優(yōu)先領(lǐng)域,是國(guó)家大力推動(dòng)的能源產(chǎn)業(yè)。同時(shí),在《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006~2020年)》中,生物質(zhì)發(fā)電也被列為能源領(lǐng)域中重點(diǎn)開(kāi)發(fā)利用的技術(shù),并作為國(guó)家能源戰(zhàn)略的重要組成部分。隨著石油、煤、天然氣等資源日益枯竭,生物質(zhì)發(fā)電將越來(lái)越受到重視,在未來(lái)的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛。
從目前國(guó)內(nèi)已建成的生物質(zhì)電廠運(yùn)行情況來(lái)看,多數(shù)電廠在燃料的收集、運(yùn)輸和儲(chǔ)存過(guò)程中均存在難題。特別是50MW的大型機(jī)組,燃料組織環(huán)節(jié)的問(wèn)題已成為制約電廠生存與發(fā)展的關(guān)鍵因素。針對(duì)這種情況,本文提出一種新型的燃料組織模式:種植皇竹草作為原料。通過(guò)對(duì)這種新型燃料組織模式的探討,筆者希望能為以后的生物質(zhì)電廠燃料系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供一種新思路。
一、傳統(tǒng)的燃料組織模式
生物質(zhì)電廠的燃料一般采用在農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢棄物,如秸稈、鋸末等。這些燃料具有密度小、熱值低、分布范圍廣等特點(diǎn),且具有季節(jié)性。一個(gè)容量為2×50MW的生物質(zhì)電廠每年所需燃料量大約為60×104t,燃料收集半徑大約為30~60km,根據(jù)各地資源分布情況不同而有所差異。
目前最常見(jiàn)的燃料組織模式大致分為以下幾個(gè)步驟:a)從農(nóng)戶處收集燃料;b)在廠外收儲(chǔ)站對(duì)收集到的燃料進(jìn)行切碎、打包等再處理;c)將處理好的燃料運(yùn)輸至場(chǎng)內(nèi)儲(chǔ)料場(chǎng)儲(chǔ)存。
而為了降低電廠的初始投資及管理難度,減少電廠的人員,并兼顧燃料供應(yīng)安全性,降低風(fēng)險(xiǎn),大多數(shù)電廠的燃料組織都是采用電廠自主組織完成和由當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)戶或經(jīng)紀(jì)人組織完成相結(jié)合的方式,只是在各自完成的比例上有所差異。
二、燃料組織過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題
(一)燃料收集困難
首先,農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)具有很強(qiáng)的季節(jié)性,在農(nóng)林作物未收獲的時(shí)段,將會(huì)產(chǎn)生燃料供應(yīng)不足的問(wèn)題。其次,生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物的所有權(quán)分屬千家萬(wàn)戶,在收集過(guò)程中電廠要與收集半徑內(nèi)的多個(gè)農(nóng)戶個(gè)體或經(jīng)紀(jì)人打交道,工作量非常大。再次,電廠作為需方,缺乏對(duì)供方的約束力,有時(shí)甚至還會(huì)出現(xiàn)農(nóng)戶單方面漲價(jià)或突然停止提供燃料的情況。最后,農(nóng)戶對(duì)燃料的收集主要是以人力為主,效率低下,導(dǎo)致其積極性不高。上述因素都會(huì)導(dǎo)致燃料收集困難。
(二)燃料運(yùn)輸成本高
我國(guó)農(nóng)村地區(qū)實(shí)行土地承包責(zé)任制,少有機(jī)械化集中生產(chǎn),人均耕地面積少,導(dǎo)致燃料分布零散,運(yùn)輸工作量大,成本高。無(wú)論是電廠挨家挨戶去收取,還是由農(nóng)戶各自送貨上門,運(yùn)輸成本最終都會(huì)反映到燃料成本上。即使設(shè)置廠外收儲(chǔ)站,也只能使運(yùn)輸成本高的問(wèn)題有所緩解,而無(wú)法得到根本改觀。
(三)燃料質(zhì)量難以保證
目前生物質(zhì)電廠普遍采用爐排爐和循環(huán)流化床鍋爐。鍋爐對(duì)燃料含水率的設(shè)計(jì)值一般在20~30%。但農(nóng)戶均采用自然風(fēng)干的辦法對(duì)燃料進(jìn)行處理,最終含水率一般在30%以上。有時(shí)由于風(fēng)干時(shí)間不夠長(zhǎng),含水率甚至?xí)h(yuǎn)超30%。同時(shí),在燃料收集過(guò)程中,由于不可能做到每戶每次都詳細(xì)檢測(cè),農(nóng)戶往燃料中摻水摻石塊的事情時(shí)有發(fā)生。
含水率過(guò)高會(huì)導(dǎo)致燃料在儲(chǔ)存時(shí)易發(fā)酵、自燃,從而產(chǎn)生安全隱患,而且在進(jìn)入爐膛燃燒時(shí)會(huì)增加鍋爐排煙損失,使鍋爐效率下降。往燃料中摻石塊則可能會(huì)損壞解包機(jī)、給料機(jī)等上料設(shè)備。
(四)燃料供應(yīng)的安全性難以保證
生物質(zhì)燃料具有密度小、體積大的特點(diǎn),因此儲(chǔ)存設(shè)施占地大,儲(chǔ)量卻很少。而出于成本控制方面考慮,儲(chǔ)存設(shè)施的容積也會(huì)受到一定的限制。
但是在燃料的組織過(guò)程中,存在諸多經(jīng)常遇到且難以回避的困難。例如,燃料供應(yīng)的季節(jié)性影響、燃料收購(gòu)的價(jià)格上漲、電廠與農(nóng)戶之間產(chǎn)生糾紛、惡劣的氣候因素影響等。當(dāng)這些因素的影響超過(guò)廠內(nèi)和廠外儲(chǔ)存設(shè)施的緩沖承受能力時(shí),電廠將不可避免地遭遇“無(wú)米下鍋”的尷尬情景。
據(jù)筆者了解,國(guó)內(nèi)的生物質(zhì)電廠曾出現(xiàn)過(guò)多例因燃料供應(yīng)緊張,燃料收購(gòu)價(jià)格在短時(shí)內(nèi)大幅上漲的事件,甚至還曾有電廠因?yàn)槿鄙偃剂隙黄韧C(jī)。
三、新型燃料組織模式
為了電廠長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行,避免出現(xiàn)以上問(wèn)題,國(guó)內(nèi)某生物質(zhì)電廠工程正在嘗試采用一種新型的燃料組織模式。該電廠主要采用在電廠周邊50km范圍內(nèi)種植的皇竹草作為燃料,同時(shí)也可以收集該半徑內(nèi)的各類農(nóng)林業(yè)廢棄物作為燃料。
電廠規(guī)模為2×50MW機(jī)組,年利用小時(shí)按6000h計(jì),年消耗燃料量折合成含水率10%的皇竹草約為48×104t。
(一)皇竹草的特性
皇竹草是我國(guó)從南美洲哥倫比亞引進(jìn)的高產(chǎn)量?jī)?yōu)質(zhì)牧草,其植株高大,根系發(fā)達(dá),為多年生植物,主要繁殖方式為無(wú)性繁殖,適宜種值于各種類型的土壤,并具有很強(qiáng)的耐酸性和抗干旱能力?;手癫菪誀罱橛谳度斉c高粱之間,其外形和生長(zhǎng)形態(tài)類似甘蔗,但中空,節(jié)間較脆嫩,屬于軟質(zhì)秸稈。
皇竹草最適宜在熱帶和亞熱帶氣候條件下生長(zhǎng),而且對(duì)氣溫條件的適應(yīng)性較強(qiáng),在靠近北方的地區(qū)也可以種植,但是溫度較低會(huì)抑制其生長(zhǎng)。在我國(guó)南方地區(qū)種植皇竹草生長(zhǎng)周期短,收獲期長(zhǎng),春季栽植后2~3個(gè)月即可收割,每年可收割4~6次,栽植一次可連續(xù)收割6~7年,每畝每年可產(chǎn)鮮草達(dá)25t。
皇竹草鮮草含水量為75%左右,除去水分,主要成分為纖維素、木質(zhì)素和半纖維素,占固體物料總重量的80%以上。除此之外,還含有蛋白質(zhì)、脂類、灰分、果膠、低分子的碳水化合物等。對(duì)含水率10%的皇竹草進(jìn)行元素分析,結(jié)果表明,在同等含水率基礎(chǔ)上,其熱值低于樹(shù)枝、鋸末的熱值,而與水稻、玉米秸稈等大多數(shù)生物質(zhì)的熱值相當(dāng)。
(二)種植模式及規(guī)模
該電廠所在地區(qū)為經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的山區(qū),有大量山坡地可用來(lái)種植皇竹草。項(xiàng)目公司計(jì)劃利用山坡荒地共約15×104畝,由當(dāng)?shù)卣龑?dǎo)農(nóng)戶種植,項(xiàng)目公司負(fù)責(zé)技術(shù)支持和技術(shù)服務(wù),并回購(gòu)收獲的皇竹草作為電廠的燃料。
依靠種植,這些荒地年產(chǎn)皇竹草鮮草最高可達(dá)375×104t,折合含水率10%的干草約為105×104t,作為電廠的主要燃料。同時(shí)在周邊地區(qū)收集當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)林廢棄物,每年約26×104t,可作為補(bǔ)充,滿足電廠需要。
(三)燃料組織模式
該電廠的燃料組織模式策劃為:項(xiàng)目公司+政府+燃料公司+經(jīng)紀(jì)人+農(nóng)戶。首先,項(xiàng)目公司和當(dāng)?shù)卣炗嗧?xiàng)目合作協(xié)議書(shū),政府在政策上給予大力支持,對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶的種植予以科學(xué)引導(dǎo)。然后,由項(xiàng)目公司組建燃料公司,同時(shí)發(fā)動(dòng)并培育一批當(dāng)?shù)氐慕?jīng)紀(jì)人,并在每一個(gè)種植鄉(xiāng)鎮(zhèn)為電廠配套建設(shè)燃料收儲(chǔ)站(約20個(gè))。
農(nóng)戶種植皇竹草可以采用兩種模式,一種是自己承包土地種植,將收獲的產(chǎn)品賣給燃料公司;另一種則由經(jīng)紀(jì)人承包土地,農(nóng)戶受其雇傭進(jìn)行種植。
皇竹草收獲后,就地進(jìn)行晾曬,然后由農(nóng)戶自行送至電廠或廠外收儲(chǔ)站,或者由燃料公司或經(jīng)紀(jì)人上門收取。收集到燃料后,合格的直接入庫(kù)儲(chǔ)存,需要再處理的則經(jīng)過(guò)切碎、脫水等處理之后再入庫(kù)儲(chǔ)存。
電廠設(shè)置20個(gè)廠外收儲(chǔ)站和1個(gè)廠內(nèi)儲(chǔ)料場(chǎng),共可滿足2臺(tái)機(jī)組65天的燃料量。
(四)優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)
這種新型的燃料組織模式有自己獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn):a)農(nóng)戶或經(jīng)紀(jì)人可以承包大面積的土地進(jìn)行種植,燃料的分布變得比較集中,收集工作比較容易;b)燃料產(chǎn)地集中,使運(yùn)輸工作量和成本大大降低;c)電廠收購(gòu)燃料需面對(duì)的對(duì)象較少,可以建立起規(guī)模較大的長(zhǎng)期、穩(wěn)定的合作關(guān)系,而且可以在收購(gòu)時(shí)進(jìn)行抽檢,都有助于保證燃料的質(zhì)量;d)皇竹草的種植有當(dāng)?shù)卣晚?xiàng)目公司組織和引導(dǎo),有利于維持燃料市場(chǎng)的穩(wěn)定、有序?;手癫莸纳L(zhǎng)受季節(jié)的影響要比其它農(nóng)作物小得多,通過(guò)合理調(diào)配收割時(shí)間,燃料供應(yīng)可以做到全年無(wú)間斷。這些都是電廠燃料供應(yīng)安全性的有力保障。
以上是新型燃料組織模式的優(yōu)點(diǎn),但任何事物都具有兩面性,這種模式也有一些缺點(diǎn):a)皇竹草的種植需要大面積的土地,同時(shí)農(nóng)戶的利益也需要擔(dān)保,這些都需要政府部門的積極參與和大力支持,而且項(xiàng)目實(shí)施的初始階段難度較大;b)該模式具有一定的地域性限制,較適合在南方地區(qū)進(jìn)行。因?yàn)榛手癫蓦m然對(duì)氣溫條件的適應(yīng)性較強(qiáng),但是越靠近北方其產(chǎn)量越低,該模式的經(jīng)濟(jì)性越差;c)該模式尚未經(jīng)過(guò)工程實(shí)際檢驗(yàn),擬采用該模式的生物質(zhì)電廠尚處于可行性研究報(bào)告審查通過(guò)的階段,在以后的項(xiàng)目實(shí)施階段是否會(huì)遇到新的困難尚未可知。
四、結(jié) 語(yǔ)
因?yàn)槠年P(guān)系,本文僅在技術(shù)層面對(duì)新型燃料組織模式和傳統(tǒng)燃料組織模式進(jìn)行對(duì)比分析,未再在經(jīng)濟(jì)性方面進(jìn)行探討。
本文提出的這種新型的生物質(zhì)電廠燃料組織模式從技術(shù)上來(lái)說(shuō)完全可行,而且可以明顯改善甚至解決一些在傳統(tǒng)的燃料組織過(guò)程中無(wú)法回避的難題。但是它也有自己不可忽視的缺點(diǎn),希望能有后來(lái)者繼續(xù)這個(gè)課題,找到能夠改善的辦法。
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關(guān)鍵詞 新能源汽車;鋰離子電池;燃料電池;生物燃料
中圖分類號(hào) F4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708(2016)172-0194-02
當(dāng)下,我國(guó)汽車保有量增長(zhǎng)快速,一方面導(dǎo)致對(duì)石油的需求量大幅增長(zhǎng),自上世紀(jì)以來(lái)我國(guó)石油進(jìn)口依存度迅速上升,1993年尚處于原油凈出口國(guó),1995年石油進(jìn)口依存度則變?yōu)?.3%,2007年達(dá)到49%[ 1 ],2015年我國(guó)石油進(jìn)口量超越美國(guó),達(dá)到740萬(wàn)桶/日,成為世界上最大的石油進(jìn)口國(guó)[ 2 ]。另一方面汽車在生產(chǎn)和使用的過(guò)程中加重了環(huán)境污染,危及了人類的日常生活。2013年我國(guó)只有約1%的城市空氣質(zhì)量符合世界衛(wèi)生組織的標(biāo)準(zhǔn),2014年國(guó)家減災(zāi)辦、民政部于正式將霧霾天氣列為自然災(zāi)情,2015年我國(guó)東北部、華北中南部、黃淮及陜西北部等地陸續(xù)出現(xiàn)重度污染天氣。因此迫于資源、環(huán)境的雙重壓力,開(kāi)發(fā)節(jié)能環(huán)保的新能源汽車已成為我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的必然選擇。按照動(dòng)力提供方式的不同,新能源汽車主要可分為充電式電動(dòng)汽車、燃料電池汽車、燃?xì)馄?、生物燃料汽車等類別分述如下。
1 新能源汽車的分類
1.1 充電式電動(dòng)汽車
充電式電動(dòng)汽車以蓄電池為動(dòng)力源,通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng),提供動(dòng)力。這種汽車具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、噪聲小、排放少、能量轉(zhuǎn)換效率高、適用范圍廣等等優(yōu)點(diǎn)。但其缺點(diǎn)也較多,比如過(guò)分依賴充電設(shè)施,充電時(shí)間長(zhǎng),續(xù)駛里程短,電池壽命短、制造成本較高等,因而在商業(yè)化的過(guò)程中困難重重。目前,研制經(jīng)濟(jì)的、持久的、高效的電池是充電式電動(dòng)汽車發(fā)展的關(guān)鍵性問(wèn)題,經(jīng)過(guò)20多年的研究發(fā)展,目前已開(kāi)發(fā)出多種適用性較強(qiáng)的蓄電池,如早期的鉛酸電池、在混動(dòng)汽車中采用的鎳氫電池以及在當(dāng)前及以后有著極大發(fā)展空間的鋰離子電池等等。鋰的原子序數(shù)為3,是最輕的堿金屬元素,其化學(xué)特性十分活潑,易形成電荷密度很大的氦型離子結(jié)構(gòu)。鋰離子電池的儲(chǔ)能能力是在電動(dòng)自行車上廣為應(yīng)用的鉛酸電池的3倍,其在地殼中的蘊(yùn)藏量第27位,可利用資源較豐富,因此有很大的發(fā)展前景。
以目前應(yīng)用最為廣泛的磷酸鐵鋰電池為例,鋰離子電池的工作原理如下:整個(gè)電池以含鋰的磷酸鐵鋰作為正極材料,負(fù)極為碳素材料(常用石墨)。兩極之間為聚合物隔膜,一方面可分隔正負(fù)極,另一方面也是鋰離子在正負(fù)極往返的通道所在。當(dāng)對(duì)電池充電時(shí),正極發(fā)生脫嵌,形成的鋰離子在電解液的幫助下,通過(guò)隔膜,進(jìn)入負(fù)極碳層的微孔中,同時(shí)正極產(chǎn)生的電子也會(huì)通過(guò)外電路向負(fù)極遷移。放電時(shí),鋰離子從負(fù)極碳層中脫嵌,又嵌回正極。
目前,歐洲、美國(guó)、日本等主要發(fā)達(dá)國(guó)家均斥巨資進(jìn)行鋰電池技術(shù)的研發(fā),在中國(guó)由于國(guó)家新能源產(chǎn)業(yè)政策的推動(dòng)鋰離子電池制造業(yè)也得到了篷勃發(fā)展,各種鋰離子電池技術(shù)不斷涌現(xiàn),生產(chǎn)商業(yè)化電動(dòng)汽車用鋰離子電池的企業(yè)更是達(dá)到300家之多,但是鋰離子電池的核心材料比如正負(fù)極材料、電池隔膜以及電解液卻“技不如人”,過(guò)度依賴進(jìn)口,因而生產(chǎn)成本難以下降,目前其價(jià)格3倍于鉛酸電池,因此,產(chǎn)品難以規(guī)模化生產(chǎn)。近幾年來(lái),我國(guó)鋰離子電池核心技術(shù)取得巨大突破,所有關(guān)鍵性材料均初步實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)生產(chǎn),生產(chǎn)成本降幅較大,不少產(chǎn)品價(jià)格僅為剛面市的1/3左右,這與鉛酸電池相比,已形成明顯的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。鋰離子電池成本的下降,使得充電式電動(dòng)汽車的商業(yè)化規(guī)?;a(chǎn)不再是一句空話。
1.2 燃料電池汽車
在諸多的新能源汽車中,燃料電池汽車目前被公認(rèn)為是21世紀(jì)最核心的技術(shù)之一,可以說(shuō)它對(duì)汽車工業(yè)發(fā)展的重要性,不亞于微處理器之于計(jì)算機(jī)業(yè)。燃料電池汽車直接將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,中間不經(jīng)過(guò)燃燒過(guò)程,不受卡諾循環(huán)的限制,能量利用率高達(dá)45%~70%,而火力發(fā)電和核電的效率大約在30%~40%;燃料電池汽車最終排放物為H2O,幾乎不排放氮氧化物和硫化物,CO2排放量遠(yuǎn)低于汽油的排放量(約其1/6)。
整車的核心部件燃料電池并不需要充放電的操作,在一定程度上它很類似于汽油汽車,直接將燃料(常用H2、甲醇等等小分子燃料)注入貯存箱,即可獲得動(dòng)力。根據(jù)所用電解質(zhì)類型的不同分為五個(gè)大類,分別為熔融碳酸鹽燃料電池、聚合物電解質(zhì)燃料電池、堿性燃料電池、磷酸鹽燃料電池和固體氧化物燃料電池。目前在汽車工業(yè)中應(yīng)用的多為聚合物電解質(zhì)燃料電池,它以荷電的薄膜狀高分子聚合物作為電解質(zhì),以離子交換的形式選擇性地傳導(dǎo)離子(H+,OH-),達(dá)到導(dǎo)電的目的[3]。工作時(shí)與直流電源相當(dāng),陽(yáng)極作為電池負(fù)極,燃料在陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng);陰極作為電池正極,氧化劑在陰極發(fā)生還原反應(yīng);反應(yīng)生成的離子通過(guò)隔膜在電池內(nèi)遷移,而電子則通過(guò)外電路對(duì)外做功輸出電能,整個(gè)體系形成回路。
燃料電池但其在商業(yè)化的過(guò)程中仍存在著一些困難與瓶頸急需解決,比如由于采用貴金屬催化劑鉑及造價(jià)高昂的全氟磺酸膜,因此生產(chǎn)成本極高;再如由于工作環(huán)境多為酸堿性較強(qiáng)的溶液,對(duì)部分元件具有一定的腐蝕性,因而耐久性較差。目前隨著非鉑催化劑及無(wú)氟耐久性膜材料研發(fā)的成功,生產(chǎn)成本呈下降趨勢(shì),燃料電池汽車的市場(chǎng)普及率逐年上升。雖然以家用小汽車的形式進(jìn)入普通家庭尚有一段時(shí)間,但燃料電池大巴已經(jīng)完全可以產(chǎn)業(yè)化。目前,國(guó)外生產(chǎn)一輛燃料電池大巴造價(jià)約在400萬(wàn)元左右,若引入其核心部件及技術(shù),采用國(guó)內(nèi)人工生產(chǎn),采用國(guó)內(nèi)輔件及包裝,可將其成本降至100萬(wàn)元左右,這一價(jià)格已與傳統(tǒng)大巴接近,如果我國(guó)能搶占先機(jī),與行業(yè)內(nèi)先進(jìn)的外企緊密合作,加快研發(fā)核心技術(shù),假以時(shí)日,燃料電池大巴完全可能成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)綠色增長(zhǎng)的支柱產(chǎn)業(yè)。
1.3 燃?xì)馄?/p>
燃?xì)馄囀且砸夯蜌?、壓縮天然氣及氫氣為燃料的氣體燃料汽車。目前市場(chǎng)供應(yīng)以天然氣為主要燃料。與常規(guī)燃油汽車相比,燃?xì)馄嚨呐欧盼廴竞苄。U,CO排放量減少90%左右,碳?xì)浠衔锱欧艤p少60%以上,氮氧化合物排放減少35%以上,且尾氣中無(wú)硫化物和鉛,因此它是一種較為實(shí)用的低排放汽車。此外這種汽車能大幅度降低使用成本,一方面由于目前天然氣的價(jià)格低于汽油及柴油,營(yíng)運(yùn)過(guò)程中能使燃料費(fèi)用下降50%左右;另一方面由于發(fā)動(dòng)機(jī)采用天然氣做功,運(yùn)行平穩(wěn)、無(wú)積碳,發(fā)動(dòng)機(jī)壽命長(zhǎng)、也無(wú)需頻繁更換火花塞及機(jī)油,維修費(fèi)用亦可下降50%以上。但它也有不少缺點(diǎn),比如由于存有大量高壓系統(tǒng)使用的零部件,安全系數(shù)及密封性要求高;天然氣汽車動(dòng)力性比常規(guī)燃油下降約5%~15%;受到能源不可再生的約束限制;燃?xì)飧渍嫉孛娣e大等。
天然氣汽車工作時(shí),高壓天然氣經(jīng)過(guò)減壓調(diào)節(jié)器減壓后送到混合器中,與凈化后的空氣混合后,利用傳感器、動(dòng)力閥和計(jì)算機(jī)調(diào)節(jié)混合氣的空燃比,以使燃燒更加充分,再經(jīng)化油器通道進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸燃燒做功。我國(guó)于1988年正式推行燃?xì)馄?,多采用?油混動(dòng)改裝的形式,并于同年建造了第一座加氣站。發(fā)展迄今,我國(guó)已經(jīng)加氣站近千座,改造汽車數(shù)十萬(wàn)輛。中國(guó)從對(duì)燃?xì)馄嚨耐茝V力度仍逐年上升,各大城市均有部署,可見(jiàn)目前以氣代油,是最切實(shí)可行的一條新能源汽車之路。
1.4 生物燃料汽車
生物燃料汽車的創(chuàng)新之處在于從農(nóng)林產(chǎn)品、工業(yè)廢棄物和生活垃圾中提取燃料,比如從玉米出發(fā)制備的汽車用乙醇燃料,利用回收食用油為源料獲得的生物柴油等等。生物燃料與傳統(tǒng)的石油燃料不同,它是一種可再生能源。近年來(lái),生物燃料汽車得到了迅速發(fā)展,美國(guó)認(rèn)為生物燃替代汽油切實(shí)可行并將其列為國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目,目前使用生物柴油燃料的汽車己經(jīng)累計(jì)運(yùn)行1 600萬(wàn)km;歐盟于2005年也推行法規(guī),要求成員國(guó)2010年生物柴油消費(fèi)量從占交通運(yùn)輸油料總消費(fèi)量的2%提高到5.75%,2020年進(jìn)一步提高到占20%。生物燃料汽車降低了對(duì)石油的需求,且其運(yùn)行中的排放污染也大大降低,以常規(guī)燃油汽車相關(guān)數(shù)據(jù)為分母,生物燃料汽車尾氣中有毒物含量?jī)H為10%,顆粒物約20%以下,CO和CO2排放量?jī)H為10%,硫化物和鉛含量為0,同時(shí),燃料燃燒較為徹底,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)要求低[4]。
盡管生物燃料有較多的優(yōu)點(diǎn),但其發(fā)展遇到難以克服的瓶頸。第一,產(chǎn)能有限。在生物燃料汽車推行力度最大的美國(guó),據(jù)有關(guān)資料顯示,即便將所有玉米和大豆都拿來(lái)制造生物燃料,也僅能滿足國(guó)家柴油需求量的6%和汽油需求量的12%。而玉米和大豆首先是糧食產(chǎn)品,只能將其少量產(chǎn)品用于生產(chǎn)生物燃料。在我國(guó),若能將農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品秸桿加以利用,則將對(duì)生物燃料汽車的推廣有很大的促進(jìn)。第二,耗水量太大。生物燃料主要來(lái)源于農(nóng)業(yè),每年農(nóng)業(yè)消耗掉的水資源高達(dá)70%,若將其產(chǎn)品大量用于制造燃料,往往是得不償失的。而我國(guó)是人均水資源擁有量位于世界后列,用大量的水換回少量燃料,只能說(shuō)看上去很美,實(shí)際操作性較低。第三,存在與糧爭(zhēng)地的問(wèn)題,生物燃料的推廣已經(jīng)造成美國(guó)和墨西哥玉米價(jià)格上漲,并可能導(dǎo)致發(fā)展中國(guó)家糧食短缺,因此有業(yè)內(nèi)人士指出使用糧食生產(chǎn)生物燃料是“反人類的罪行”。
2 結(jié)論
當(dāng)下,我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了篷勃發(fā)展的大好機(jī)遇。但由于多數(shù)新能源汽車造價(jià)過(guò)高,許多關(guān)鍵技術(shù)還未完全攻克,而且配套基建設(shè)施遠(yuǎn)不足以支撐行業(yè)的發(fā)展,這些因素嚴(yán)重阻碣了新能源汽車行業(yè)的良性發(fā)展。從我國(guó)新能源汽車近幾年發(fā)展的態(tài)勢(shì)來(lái)看,目前還難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的量產(chǎn)。從價(jià)格方面來(lái)看,新能源汽車的造價(jià)普遍高于傳統(tǒng)汽車,如果國(guó)家不提高購(gòu)車補(bǔ)助,很難提高民眾對(duì)新能源汽車的購(gòu)買熱情。從技術(shù)角度來(lái)看,我國(guó)的電池、燃料等相關(guān)技術(shù)的研發(fā)才剛剛起步,遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家。從配套設(shè)施角度來(lái)看,我國(guó)目前的配套設(shè)施基本處于空白狀態(tài),比如很多城市未建設(shè)電動(dòng)車充電站,如果不能及時(shí)充電,電動(dòng)車無(wú)法前行,這給使用帶來(lái)不便。雖然在當(dāng)今中國(guó)新能源汽車的推廣困難重重,但從國(guó)家對(duì)汽車工業(yè)的發(fā)展部署來(lái)看,發(fā)展新能源汽車己經(jīng)被確定為汽車工業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向。因此,我國(guó)汽車企業(yè)和相關(guān)科研機(jī)構(gòu)必須抓住機(jī)遇,在提高自身實(shí)力的同時(shí),推動(dòng)我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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2014年,國(guó)務(wù)院了《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃2014―2020》,其中提到了發(fā)展生物質(zhì)能,提到了發(fā)展新一代非糧燃料乙醇和生物柴油,因地制宜發(fā)展農(nóng)村可再生能源。生物質(zhì)能是重要的可再生能源,我覺(jué)得現(xiàn)在重視不夠。
“優(yōu)化新能源布局,促進(jìn)清潔能源健康發(fā)展”,我理解這個(gè)布局包括了空間布局、時(shí)間布局和產(chǎn)業(yè)布局。就產(chǎn)業(yè)布局而言,其中生物質(zhì)能是唯一可以直接生產(chǎn)氣液固燃料,唯一能夠代替成品油、天然氣的可再生能源。我國(guó)有豐富的生物自然資源和可利用資源,除了種植物和陸海野生植物以外還有大量的廢棄資源,據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)可以利用的生物質(zhì)能源資源量折標(biāo)準(zhǔn)煤4.6億噸,現(xiàn)在只用了2200萬(wàn)噸,只約5%。
那么如何合理利用,變廢為寶?目前有秸稈發(fā)電、成型燃料、制氣、制油,當(dāng)然可以做飼料、肥料等。其中生物質(zhì)發(fā)電電網(wǎng)容量達(dá)到了6000萬(wàn)千瓦。這里只談生物發(fā)酵制沼氣、非糧作物制液體燃料,以及廢油、種植油制成品油等。
要支持發(fā)展生物工業(yè)天然氣。目前我國(guó)農(nóng)村的小沼氣已遍地開(kāi)花,經(jīng)過(guò)多年發(fā)展目前可年產(chǎn)約130億立方米沼氣。工業(yè)沼氣雖然還沒(méi)有形成規(guī)模,年產(chǎn)量只有10億立方米,但已經(jīng)有不少地方性示范工廠。德國(guó)大力發(fā)展工業(yè)生物沼氣,目前已形成天然氣的多元供給。參考德國(guó)的經(jīng)驗(yàn),甄別問(wèn)題和我們的差距,中國(guó)石油大學(xué)(北京)專門就此做過(guò)調(diào)研,提了四條建議,一是盡快制定工業(yè)沼氣前補(bǔ)變后補(bǔ);二是支持工業(yè)沼氣技術(shù)服務(wù)平臺(tái),提供技術(shù)開(kāi)發(fā)、診斷和人才培養(yǎng)。中國(guó)石油大學(xué)已經(jīng)在昌平成立了這樣一個(gè)技術(shù)服務(wù)平臺(tái);三是抓好正在建設(shè)或者擬建的示范工程;四是制定并實(shí)施生物天然氣的規(guī)劃。專家估計(jì),利用我國(guó)秸稈和禽畜養(yǎng)殖業(yè)排泄物這兩種資源每年可生產(chǎn)生物天然氣2300億立方米。經(jīng)過(guò)努力,到2030年,全國(guó)生物天然氣有可能達(dá)到1000億立方米。
生物質(zhì)液體燃料潛力巨大,但是需要支持工業(yè)化、商業(yè)化。我國(guó)用陳年玉米做原料制乙醇,已有若干示范工廠。中石油、中石化分別在吉林、安徽、河南建了三個(gè)廠,當(dāng)時(shí)是用三年陳化糧生產(chǎn)乙醇,這在高油價(jià)下是可行的,近幾年,正在向非糧作物原料改進(jìn)。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前全國(guó)有180萬(wàn)噸的生產(chǎn)能力。美國(guó)汽油消費(fèi)量自1998年以后的下降,全面使用乙醇汽油是主要因素之一。巴西以甘蔗為原料生產(chǎn)乙醇汽油,也已占以汽油消費(fèi)量的一半。我國(guó)武漢陽(yáng)光凱迪新能源集團(tuán)在武漢建成了一個(gè)非糧生物做原料,制液體燃料的示范項(xiàng)目,并在2014年年初生產(chǎn)出合格的高清潔柴油,據(jù)報(bào)告已經(jīng)達(dá)到了歐五標(biāo)準(zhǔn),而且生產(chǎn)規(guī)模可以擴(kuò)到到年產(chǎn)30萬(wàn)噸。生物質(zhì)制成品油工業(yè)化、商業(yè)化可以得到推廣,但需要政府相關(guān)部門牽頭,研究、規(guī)劃、攻關(guān),特別是給予財(cái)稅政策、產(chǎn)業(yè)政策的全面支持。
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