生物燃料的发展与前景1

学业论文题目：生物燃料的发展现状及前景院系：计算机科学与技术学院专业：计算机科学与技术学生姓名：考号：指导老师：二0一五年四月生物燃料现状与发展前景【摘要】阐述了生物燃料在全球的技术研发、应用前景、以及对生态环境、经济和社会的影响展开，探讨政府在其中应发挥的作用，以及对国家生物燃料发展的一些小建议。一，生物燃料的概念及组成生物燃料泛指由生物体组成或转化的固体、液体或气体燃料。它是可再生能源开发利用的重要方向，具有良好的可贮藏性和可运输性，可提供可替代石油的液体燃料。狭义的生物燃料仅指液体生物燃料，主要包括燃料乙醇、生物柴油和航空生物燃料等。20世纪70年代以来，受传统能源价格、环保和全球气候变化的影响，世界各国日益重视生物燃料的发展。尤其是巴西、美国、欧盟等积极发展生物燃料技术，目前，美国和巴西分别是世界第一、第二生物燃料生产国。我国20世纪末为消化陈化粮和为丰产的玉米寻找新出路开始推广燃料乙醇。目前为促进生物燃料行业的健康发展，我国研发的重点主要集中在以木薯、甜高粱等淀粉质或糖质非粮作物以及木质纤维素为原料的生物液体燃料技术。生物燃料是指通过生物资源生产的燃料乙醇、生物柴油和航空生物燃料，可以替代由石油制取的汽油和柴油，是可再生能源开发利用的重要方向。受世界石油资源、价格、环保和全球气候变化的影响，20世纪70年代以来，许多国家日益重视生物燃料的发展，并取得了显著的成效。中国的生物燃料发展也取得了很大的成绩，特别是以粮食为原料的燃料乙醇生产，已初步形成规模。【摘自百度文献】但是以粮食为原料来发展生物燃料，会导致和人畜的粮食竞争，以种植的第二代生物燃料作物为主才是将来的发展趋势，并且以第二代生物燃料的发展蕴藏着巨大的发展潜力，对将来的能源结构会有着巨大的影响。非粮食生物燃料以秸秆资源（包括稻草、麦秸、玉米秸、大豆结、秧蔓类秸秆）为主要原料，是用植物纤维素转化为绿色能源，具有极大的能源优越性。据研究表明，纤维素原料生长使用一个单位的能量，可得到近5.5个单位价值的乙醇。它比从谷物生产乙醇的效率甚至更高。纤维素乙醇排放主要的温室气体二氧化碳比谷物基乙醇少得多。纤维素乙醇排放二氧化碳比一般的汽油要少80%，而谷物基乙醇仅少20%。诸多效益可见非粮生物燃料的优越性二，生物燃料的发展现状生物燃料发展现状生物燃料作为一个新兴产业，正迅速崛起，并已形成一定规模。燃料乙醇需求量以每年5%—10%速度增长，2004年世界乙醇燃料产量超过2500万吨，2006年约3000万吨。2003年以来，国际原油价格再度攀升，连年的高油价直接推动各国发展新能源。目前，美国、欧盟各国、巴西，印度等国纷纷制定规划，积极发展生物燃料。其中，巴西是世界上唯一只销售乙醇汽油和纯酒精燃料而不销售普通汽油的国家，主要原因是巴西石油短缺而盛产甘蔗，以甘蔗为原料生产糖和乙醇。我国生物燃料起步于20世纪90年代，在“十·五”期间取得初步进展。目前，我国燃料乙醇连续几年产量在180万吨以上，成为仅次于美国、巴西的世界第三生产国。国家发改委提出了发展生物能源“三步走”的初步目标“十一·五”实现技术产业化，“十二·五”实现产业规模化，2015年以后大发展。三，生物燃料的发展问题目前我国生物燃料产品与其它发达国家如美国、德国、日本、欧洲国家、巴西相比还不具备竞争优势。1，生物燃料产品消耗的能源和生产的成本较高目前国内最好生产水平是吉林燃料乙醇厂，全部采用国外先进技术设备，在乙醇生产技术、污水处理以及节能环保方面已做到吨燃料乙醇原料消耗3.1吨，耗能0.5～0.6吨（折标煤），耗水8吨左右。但与美国相比差距还很大，如美国吨乙醇能耗约为0.4吨标煤。生产成本我国约在5836元/吨,与燃料乙醇生产成本最低的巴西（1881元/吨）相比，存在着巨大的差距。2，产品生产数量不具竞争优势虽然我国生物燃料产量具世界第三位，但目前乙醇产量不足170万吨，生物柴油不足20万吨；距第一和第二位的产量差距较大，如巴西乙醇产量约为3653万吨，美国乙醇产量约为3192万吨。3，原料资源匮乏虽然我们国家是个耕地大国，但人均耕地面积还不到世界人均耕地面积的二分之一。基于这种耕地资源和人口发展现状，近50～100年，以粮食为原料生产燃料乙醇是不现实，也是不可能长久持续的。所以我国不应盲目效仿美国和巴西发展燃料乙醇的经验，而应该分析我国国情，从实际出发，寻找可持续发展的资源。4，乙醇燃料推广促使粮食价格上涨让人担忧的迹象频频出现。世界一些积极推广乙醇燃料的国家粮食已在上涨，比如美国、巴西、墨西哥和中国等国家。以美国为例，用玉米生产乙醇对粮价上涨起到了促进作用。5，可能带来使农业及生态遭受重大影响的风险能源作物种植渗入自然景观这一后果显然将导致栖息地破坏和割裂，从而直接造成生物多样性的丧失。若生物质的种植和管理过程中采用不可持续的农业做法（如过度使用化肥可能造成土壤流失或板结），则可进一步造成生物多样性丧失。四，生物燃料的应用发展前景生物质燃料的起源与发展，随着传统非再生能源的日益枯竭和社会上可持续发展对能源和环境保护的需要，世界广泛兴起了对可再生能源的使用热潮，以美国加州大学的“能源生物研究院”为代表的“木质纤维素生物燃料的原料供给”专项研究，对世界各地的生态环境和植物类型进行了分析，开发了利用植物或农作物中不能吃的部分生产高效、环保，节能的生物燃料产品。我国经过近十来年的技术积累，在该领域开发能力已居于世界榜首，为了推广该技术和产业化水平，我国科技部颁布了“国家生863物和现代技术农业技术领域能源技术开发与产业化”课题的研究计划，随着该计划相关课题项目的深入开展，我国拥有自主知识产权的生物能源技术在应用领域不断完善，前景十分广阔。国际能源局(IEA)于2011年4月21日发布路线图指出，到2050年生物燃料可望提供世界总的运输燃料需求量高达27%，尤其将会对柴油、煤油和喷气燃料替代作出贡献。这将使生物燃料的使用从目前5500万吨石油当量增长(占运输燃料2%)增加到2050年7.5亿吨石油当量。随着交通运输业的大量发展，以及对全球运输燃料的需求上升，IEA估计，来自生物质生产的液态和气态燃料将成为减少二氧化碳排放和降低对液态运输燃料依赖的关键技术之一。五，生物燃料对生态环境、经济和社会的影响1对生态环境的影响：众所周知，生物燃料乙醇对于汽车领域的至大贡献在于：车用乙醇汽油的诞生，使得汽车能源领域更加环保和创新，同时，在一定程度上缓解当今的汽车尾气污染。实际上，生物燃料乙醇所带来的益处，还远不止是车用乙醇汽油呢，其实还有极大的潜能等待我们去挖掘，好好利用，将对我们的生态环境作出莫大的贡献随着经济的高速发展,带来了能源巨大消耗，导致常规能源供需矛盾突出显现，污染也同样存在。因此，发展生物燃料乙醇来补充和替代部分现有的车用汽油确是十分必要的。2对国家经济的影响以能源作物为原料，通过生物质转化技术使之转化成无害化和资源化的液体燃料。生物质的利用可以带动农村经济，增加农民的收入，促进农业的工业化，中小城市建设，富余劳动力转移，以及缩小工农和城市的差别。利用盐碱地，滩涂地，生荒地等，组织农村富余劳动力种植能源作物，转化成液体燃料，可以有效地促进农业产业的良性循环，形成一个长期，稳定，可控的生产和消费市场，为农业的产业化和解决“三农”问题探索一条新途径。六，政府发挥的作用《报告》显示，欧美等发达国家的发展经验表明，生物能源的发展离不开政府强有力的支持，政府制定明确的生物燃料发展路线对于产业发展有着至关重要的作用。首先，政府要制定明确的生物能源发展目标。其次，要提供法律保障和进行必要的行政干预。目前很多国家都制定了促进可再生能源发展的有关法律或法案，强制推行有关政策，主要包括强制使用、强制收购和强制配额等，以确保其市场出路。再次，是实行有效的经济刺激政策。最后，也是最重要的，要建立健全生物能源技术研发机构，形成比较完善的产业服务体系。总之，按照“发展目标-强制法规-行政规划-经济激励政策-技术研发体系”的路径制定政策。所以国家应该通过推动燃料乙醇产业的发展，实施全产业链的激励机制，注重技术研发。七，对生物燃料的发展建议1扩大产业范围中国初步实现了以粮食为原料燃料乙醇的规模化生产，从发展的观点看，未来生物燃油必须以非粮食的农业和林业作物为主要原料，因此，必须加快扩大产业示范，建设各种原料的从能源植物种植到生产液体燃料的完整产业链的示范工程，为规模化生产奠定基础2扩大政策扶持范围近年来，为推动来生物燃油必须以非粮食的农业和林业作物为主要原料，因此，必须加快扩大产业示范，建设各种原料的从能源植物种植到生产液体燃料的完整产业链的示范工程，为规模化生产奠定基础生物燃料产业的发展，出台了针对生物乙醇的补贴政策，但它属于项目而定，缺乏连续性，还没有一套由国家主管部门出台的系统性的激励政策体系。3积极参与国际交流与合作通过与欧盟，美国，日本等发达国家的合作，利用发达国家的技术，资金和经验加快中国生物燃料产业的发展。