導(dǎo)語：如何才能寫好一篇生物能源的缺點，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

【關(guān)鍵詞】綠色建筑；綠色能源；空調(diào)

綠色建筑可稱為可持續(xù)建筑或生態(tài)建筑, 它最早是在國際建筑協(xié)會( UIA) 和美國建筑師協(xié)會( AIA) 于1993 年4 日在美國芝加哥召開的一次關(guān)于可持續(xù)發(fā)展的會議上提出并確立的。綠色建筑正是符合可持續(xù)發(fā)展要求的建筑, 它對建筑業(yè)提出了許多挑戰(zhàn)。國內(nèi)利用綠色能源的空調(diào)技術(shù)應(yīng)用在建筑工程中還不普遍, 應(yīng)用的規(guī)模也不太大，為此, 筆者就綠色能源在空調(diào)技術(shù)中的應(yīng)用進行論述。

1 太陽能

太陽能是太陽內(nèi)部連續(xù)不斷的核聚變反應(yīng)過程產(chǎn)生的能量。廣義的太陽能所包括的范圍非常大； 狹義的太陽能則限于太陽輻射能的光熱、光電和光化學(xué)的直接轉(zhuǎn)換。太陽能的特點是取之不盡、用之不竭、隨處可得、廉價、無污染且安全。利用太陽能作為能源的空調(diào)系統(tǒng), 其優(yōu)勢在于太陽能輻射越是強烈，環(huán)境溫度越高，太陽能空調(diào)越能滿足空調(diào)環(huán)境的制冷要求。同時, 除循環(huán)用電能外沒有其他電能輸入, 城市大氣溫度的“熱島效應(yīng)”遠小于現(xiàn)在普遍使用的電能驅(qū)動空調(diào)系統(tǒng)。另外,太陽能空調(diào)節(jié)約能源, 且不會破壞大氣臭氧層及產(chǎn)生溫室效應(yīng)?？偟膩碚f, 太陽能空調(diào)系統(tǒng)多是建立在太陽能集熱器基礎(chǔ)上, 因此普遍效率低、價格高, 并且受時效影響, 需要很好的蓄熱系統(tǒng)。但是, 經(jīng)過幾十年的發(fā)展, 科技的進步和經(jīng)濟的發(fā)展對能源與環(huán)境提出了更高的要求, 太陽能空調(diào)技術(shù)已經(jīng)開始邁入實用化階段, 并逐漸走入市場。隨著太陽能空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計制造的軟硬件系統(tǒng)、技術(shù)標準、配套設(shè)備的發(fā)展, 緊緊依托綠色建筑這個發(fā)展的建筑市場, 太陽能空調(diào)一定會有很好的發(fā)展前景。

2 地熱

地熱來源于地球的熔融巖漿和放射性物質(zhì)的衰變, 是來自地球深處的可再生熱能。通過地下水的深處循環(huán)和來自極深處的巖漿侵入到地殼后, 把熱量從地下深處帶至近表層。當前, 地熱空調(diào)技術(shù)多是采用地球表面淺層包括地下水、土壤和地表水等地熱資源, 驅(qū)動既可采暖又可供冷的高效節(jié)能環(huán)?？照{(diào)系統(tǒng) 。地熱用于空調(diào), 現(xiàn)在主要有兩個方式: 1) 利用通過打井找到正在上噴的天然高溫熱水流, 利用蒸汽動力發(fā)電。這樣把熱能轉(zhuǎn)化為電能, 用二次能源來驅(qū)動空調(diào)制冷設(shè)備; 2) 地熱的直接應(yīng)用, 直接供給熱水, 用于采暖、空調(diào)、生活熱水等綜合利用。對于空調(diào)系統(tǒng), 有兩種方法: 1) 利用低溫段地熱, 采用電能驅(qū)動的地熱熱泵空調(diào)系統(tǒng); 2) 利用中高溫段地熱, 采用熱能驅(qū)動的吸收式制冷。由于現(xiàn)階段地熱主要通過地下水為載體, 因此地熱空調(diào)的缺點是主要受地區(qū)地下水資源的限制。其中水源熱泵是利用水作為冷熱源的熱泵, 而地熱空調(diào)系統(tǒng)則是通過水這一介質(zhì)與地熱資源進行冷熱交換后作為水源熱泵的冷熱源, 其中與建筑物空調(diào)末端系統(tǒng)的換熱介質(zhì)是水或者空氣。

3 風(fēng)能

風(fēng)力發(fā)電不消耗資源、不污染環(huán)境, 作為一種無污染和可再生的新能源, 具有廣闊的發(fā)展前景。即使在發(fā)達國家, 風(fēng)能作為一種高效清潔的新能源也日益受到重視。然而, 風(fēng)能主要分布在西北、華北地區(qū)和東北的草原, 以及東部和東南沿海及島嶼。這些地區(qū)一般是交通不便的邊遠山區(qū), 或者是地廣人稀的草原牧場。對于空調(diào)系統(tǒng)需求量大的城市地區(qū), 目前僅僅能做為提供電能的一種途徑。將風(fēng)能直接用于綠色建筑的空調(diào)系統(tǒng), 現(xiàn)在還沒有一個可利用的有效方法。

4 生物能

生物能是第四大能源, 是太陽能以化學(xué)能形式貯存在生物中的一種能量形式, 一種以生物質(zhì)為載體的能量, 它直接或間接地來源于植物的光合作用。在各種可再生能源中, 是一種唯一可再生的能源, 可轉(zhuǎn)化成常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料。然而, 生物能由于存在于生物質(zhì)中, 分布稀疏,能量密度較低, 而且相對水分含量較大。因此, 大量收集生物質(zhì)費用很高, 現(xiàn)在多是利用那些因其他原因已被收集起來的現(xiàn)成材料,因此同風(fēng)能一樣, 現(xiàn)階段生物能還不能直接用于綠色建筑的空調(diào)系統(tǒng), 而只能利用其轉(zhuǎn)化得到的二次能源電能。

5 結(jié)語

5.1 現(xiàn)階段, 面向綠色建筑已成功使用的空調(diào)系統(tǒng), 其驅(qū)動能源是太陽能與地熱能, 在國內(nèi)已經(jīng)有推廣和使用。地熱的缺點是主要受地區(qū)地下水資源的限制, 太陽能的主要缺點是具有不穩(wěn)定性, 還需要一定的輔助裝置。

5.2 風(fēng)能與生物能由于其自身特點, 目前僅可轉(zhuǎn)換為電能后才能驅(qū)動制冷空調(diào)系統(tǒng), 尤其是生物能目前還無法規(guī)模使用。

可以預(yù)見, 綠色能源是二十一世紀綠色建筑空調(diào)行業(yè)發(fā)展的方向,有著廣闊的發(fā)展空間和巨大的挖掘潛能。

參考文獻

[1]Sustainable Building Technical Manual. Pubilc Technology Inc. 中譯本:《綠色建筑技術(shù)手冊》, 王長慶, 龍惟定等譯, 中國建筑工業(yè)出版社, 1999 年6 月

篇2

【關(guān)鍵詞】 生物燃料 全球變化 多邊 治理框架

各國政府均認同生物燃料是一種有潛力的化石燃料替代選擇，其產(chǎn)業(yè)發(fā)展與減緩氣候變化、繁榮農(nóng)村經(jīng)濟、緩解全球和國家能源安全的聯(lián)系已促動了主要國家在領(lǐng)域紛紛展開行動。但是，產(chǎn)量和貿(mào)易的迅速膨脹引起了許多環(huán)境和社會經(jīng)濟問題的爭論。因此，檢討生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的本質(zhì)，探尋治理途徑時不待我。

1. 生物燃料產(chǎn)業(yè)擴張：一種新的全球性變化

全球生物燃料生產(chǎn)從2000年到2009年已經(jīng)翻了20倍，生產(chǎn)國從巴西一枝獨秀擴展至美國、歐盟、中國等主要農(nóng)業(yè)國，儼然成為了新能源產(chǎn)業(yè)中最具潛力、最重要的化石能源替代產(chǎn)品。盡管這番蓬勃景象一方面歸功于生產(chǎn)效率的提高，原料作物種植擴張也“功不可沒”，有越來越多的作物用于該產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)。產(chǎn)業(yè)擴張帶來了以下巨大影響：

1.1由生物燃料產(chǎn)業(yè)擴張引起的生態(tài)變化

對環(huán)境的影響是復(fù)雜的：生物燃料替代化石燃料、減少溫室氣體排放是快速擴張的根本動力。但是，仍要對生物燃料整個生命周期排放做出全面評估。比如，原料作物的生產(chǎn)使用化肥、殺蟲劑，最后就在減少溫室氣體排放的同時消耗化石燃料。機器化大生產(chǎn)帶來更多甲烷氣體，而甲烷對全球變暖的作用遠遠大于二氧化碳。另外，土地使用目的的轉(zhuǎn)變可能導(dǎo)致大量的溫室氣體排放。因此，關(guān)于排放平衡必須考慮整個生命周期。

單一種植原料作物帶來生物多樣性喪失、土壤質(zhì)量下降、給水資源質(zhì)量帶來沖擊，即使大多數(shù)作物可依靠降雨生長，但是當提高生產(chǎn)率成為優(yōu)先選擇的話，灌溉則會成為首選。最后，生物燃料生產(chǎn)有外來物種侵害原有生態(tài)的風(fēng)險。

1.2由生物燃料產(chǎn)業(yè)擴張引起的社會經(jīng)濟變化

對農(nóng)村經(jīng)濟的影響體現(xiàn)在包括國家、區(qū)域和全球的各個層面：

國家對該產(chǎn)業(yè)利潤的保證使大量投資涌入種植業(yè)，尤其是以農(nóng)業(yè)為主要支撐的發(fā)展中國家。這就促使農(nóng)民成為農(nóng)業(yè)工人，喪失對土地的傳統(tǒng)控制權(quán)。雖然產(chǎn)業(yè)擴張確實增加了農(nóng)村人口就業(yè)機會，但是勞動條件卻不盡人意，勞動安全難以保證。

除了對農(nóng)村本地的影響，生物燃料生產(chǎn)也打亂了糧食生產(chǎn)和供應(yīng)。因為主要糧食作物既可以供人食用也可成為生產(chǎn)原料，因此全球糧食價格隨需求大增而屢創(chuàng)新高。生產(chǎn)者雖可從中獲利，但那些農(nóng)村和城市的低收入者無法負擔充足食物費用，惡化了全球糧食安全狀態(tài)。

1.3由生物燃料產(chǎn)業(yè)擴張引起的南北關(guān)系變化

發(fā)展中國家相對發(fā)達國家可獲土地數(shù)量較高、原料價格較低、勞動力成本低廉，被認為是最有潛力生產(chǎn)生物燃料。主要消費者卻是發(fā)達國家，即便全球產(chǎn)量不斷提高也無法滿足發(fā)達國家的消費目標，進口需求便產(chǎn)生了。于是發(fā)達國家和發(fā)展中國家簽訂了許多相關(guān)貿(mào)易協(xié)定。這種供求關(guān)系的發(fā)生本應(yīng)帶來全球雙贏局面，但是發(fā)展中國家生產(chǎn)大規(guī)模擴張卻給自身帶來了巨大挑戰(zhàn)，包括森林退化、土地沖突、傳統(tǒng)耕種方式的遺失等等。

發(fā)展中國家是該產(chǎn)業(yè)發(fā)展負面影響的主要承受者，但卻沒有充分機會參與全球治理議程。即使參與，也只是該國的大企業(yè)，而不是那些受實際影響的大多數(shù)人，這無疑增加了北方對南方國家的控制力。

2. 生物燃料治理框架現(xiàn)狀與評價

2.1生物燃料治理現(xiàn)狀

國家、區(qū)域、國際已出現(xiàn)了應(yīng)對生物燃料影響并促進其可持續(xù)發(fā)展的政策和治理結(jié)構(gòu)。

2.1.1國家生物燃料治理議程：以主要生產(chǎn)國為例

隨著氣候變化成為全球議程中的重大問題，許多國家構(gòu)建了可再生能源戰(zhàn)略，其中就包括生物燃料。使用生物燃料不僅能替代化石燃料和提高能源安全，更重要的是還可以擴大農(nóng)產(chǎn)品的出路和收益。在此促動下，各國普遍采用的政策是頒布燃料混合國家命令、稅收豁免、對農(nóng)民或生產(chǎn)者直接支付、對進口產(chǎn)品適用關(guān)稅壁壘。除此之外，主要生產(chǎn)國美國和巴西面對負面影響，也采取了有限的政策調(diào)整。

美國玉米業(yè)已飽受詬病，尤其是玉米乙醇生產(chǎn)：減排水平低；超大型農(nóng)業(yè)公司的控制使小生產(chǎn)經(jīng)營者無利可圖；由于美國是世界玉米的主要供應(yīng)者，對生物燃料的加大投入引起全球大宗食品的價格動蕩。即便是這樣，美國仍然一再提高燃料使用比例，要求到2017年生物燃料替代汽油消費達到20%，對加工商提供每加侖0.51美元的補貼，對進口燃料乙醇適用每加侖0.54美元的進口關(guān)稅。雖然，新能源計劃提倡木質(zhì)纖維素乙醇技術(shù)的發(fā)展，但是美國近期對生物燃料的需求增長仍不可避免從傳統(tǒng)生產(chǎn)中獲得。

巴西是世界第二大生物燃料生產(chǎn)國。甘蔗乙醇轉(zhuǎn)化率比玉米乙醇高。但種植園的迅猛擴張對亞馬遜森林造成了負面影響；甘蔗乙醇的生產(chǎn)對水需求量較大；單一種植擴張也帶來了嚴重的土地沖突。但巴西政府仍決定每年新建25個甘蔗乙醇生產(chǎn)廠。盡管計劃逐年有所微調(diào)，但傳統(tǒng)大型甘蔗生產(chǎn)仍然占據(jù)主要地位。

由此可見，可持續(xù)關(guān)注在美巴兩國并不是最優(yōu)先考慮事項。但是生物燃料凈進口國和地區(qū)卻對生產(chǎn)的可持續(xù)性進行了更為積極的應(yīng)對，主要體現(xiàn)在歐盟及成員國。

2.1.2區(qū)域生物燃料治理議程

歐盟生物燃料治理分為成員國個別要求和歐盟共同要求。就成員國而言，英國和荷蘭生物燃料標準最為典型，因此將從英、荷、歐三個方面分析區(qū)域治理工具。

生物燃料可持續(xù)性爭議包括減緩氣候變化，生物多樣性保護，水、土壤、空氣保護，土地所有權(quán)保護，勞工標準，社會經(jīng)濟發(fā)展和糧食安全7個方面。

關(guān)于減緩氣候變化，三者要求類似：首先都禁止將高碳封存土地用于原料作物的種植。英國要求溫室氣體減排至少為40%，每年增加5%，但性質(zhì)是建議式的；荷蘭規(guī)定了最低30%的強制減排，到2017年逐步增加到80%-90%；歐盟強制性要求將最低減排量提高到35%。

關(guān)于生物多樣性，荷蘭和歐盟都禁止將具有高生物多樣性區(qū)域用于生物燃料生產(chǎn)；英國禁止生產(chǎn)毀損以上區(qū)域即允許合法生產(chǎn)。荷蘭要求要遠離高生物多樣性區(qū)域5公里以上。

關(guān)于水、土壤和空氣保護，三者具有區(qū)別。英國要求沒有土壤退化、污染或水資源耗盡或空氣污染。荷蘭要求實行最佳保護實踐；遵守《斯德哥爾摩農(nóng)藥使用公約》或國內(nèi)法；禁止生產(chǎn)焚燒。歐盟除了就國家保護措施進行年度報告外，無具體要求。

關(guān)于土地所有權(quán)，英國要求對土地權(quán)和當?shù)厣鐣P(guān)系沒有負面影響。荷蘭要求在土地原始使用者同意下謹慎使用土地；尊重原主人傳統(tǒng)制度。歐盟僅要求進行年度報告。

關(guān)于勞工標準，英國要求對勞工權(quán)利和工作關(guān)系沒有負面影響。荷蘭要求遵守《普遍人權(quán)宣言》和關(guān)于跨國公司及社會政策的國際勞工原則。歐盟除了就《國際勞工公約》的國家授權(quán)和執(zhí)行進行年度報告外，沒有具體的要求。

關(guān)于社會經(jīng)濟發(fā)展，英國和歐盟僅要求就此履行年度報告義務(wù)。荷蘭要求生物燃料生產(chǎn)必須利于當?shù)胤睒s；要求就生產(chǎn)影響當?shù)厝丝诤屠诋數(shù)亟?jīng)濟發(fā)展進行報告。

關(guān)于糧食安全，英國僅要求檢測對糧食價格的間接影響。荷蘭和歐盟除了就土地使用改變形式、土地和糧食價格影響進行報告外沒有具體要求。

只有滿足上述標準的產(chǎn)品才能計入歐盟2020年運輸領(lǐng)域可再生能源10%的強制性目標，進而才會獲得市場準入好處和稅收豁免、直接支付等利益。歐盟在證明產(chǎn)品是否符合標準的問題上采取靈活做法，即權(quán)力下放到歐委會認可的自愿性生物燃料認證制度，認可時效為五年?？梢姡褪澜缱畲蟮纳锶剂线M口市場的準入而言，得到具有資格的認證制度的認證是關(guān)鍵。截止2011年7月，有2BSvs、Bonsucro、Greenergy、ISCC、RBSA、RSB、RTRS七個生物燃料認證制度得到了歐委會的認可，此外還有18個認證機會等待歐委會的批準。

2.1.3國際生物燃料治理議程

和生物燃料多少相關(guān)的國際協(xié)定在各個領(lǐng)域早已出現(xiàn)，例如氣候、能源領(lǐng)域。目前雖沒有針對全球生物燃料挑戰(zhàn)專門國際協(xié)定，但國際社會已開始以以下形式展開努力：

首先，聯(lián)合國開發(fā)計劃署（UNDP）、聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）、聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）、聯(lián)合國能源機制（UN-Energy interagency），在其報告和研究中均已提出生物燃料問題。但是，他們的行動大多僅局限于分析和建議，并沒有就其各自的領(lǐng)域達成國際協(xié)定。國際能源署（IEA）以及經(jīng)合組織（OECD）發(fā)揮了更為積極的作用，通過IEA生物能源部的第40工作組為生物燃料貿(mào)易認證構(gòu)建了可持續(xù)性標準。

其次，新近建立的論壇和伙伴關(guān)系開始在生物燃料全球可持續(xù)發(fā)展嶄露頭角。最為典型的就是2005年發(fā)起的全球可再生能源伙伴關(guān)系。該制度目的是促進可再生能源的繼續(xù)發(fā)展和商業(yè)化，支持更廣泛的、符合成本效益的生物質(zhì)和生物能源發(fā)展尤其是發(fā)展中國家。生物燃料國際貿(mào)易大幅增加，2007年巴西、美國、中國、歐委會等建立了國際生物燃料論壇。

最后就是專門針對生物燃料可持續(xù)性問題成立的、新的國際倡議，采取的形式是多利益攸關(guān)方組成的圓桌會議，討論和構(gòu)建可持續(xù)性環(huán)境和社會經(jīng)濟標準。但覆蓋產(chǎn)品范圍各有不同，例如責任大豆圓桌會議以及意圖進行普遍適用的可持續(xù)生物燃料圓桌會議（RSB）。

2.2對目前治理框架的評價

隨著全球生物燃料貿(mào)易的提高，作為主要進口者的歐盟國家生物燃料治理議程對市場準入和不同可持續(xù)性產(chǎn)品的競爭力影響在逐步提高，甚至成為了全球治理生物燃料的風(fēng)向標。但是，從歐盟和成員的可持續(xù)性標準來看，主要局限于對生態(tài)環(huán)境的要求；像是當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展、公平正義以及糧食安全等與發(fā)展中國家緊密相關(guān)的社會經(jīng)濟問題關(guān)注不夠。而間接土地使用轉(zhuǎn)化問題也被忽略掉，甚至都不存在報告制度。值得注意的是這些標準既適用于外國生產(chǎn)者也適用于歐盟國家，但制定決策時卻沒有主要供應(yīng)國——發(fā)展中國家的參與，也就是發(fā)展中國家的觀點和他們的關(guān)注沒有得到體現(xiàn)。

似乎國際治理議程給參與性帶來了一些新的變化，但也有自身弱點：

首先，不同國際生物燃料治理議程仍局限在自己業(yè)務(wù)范圍內(nèi)處理環(huán)境和社會經(jīng)濟影響。國家合作多集中于研究和技術(shù)發(fā)展，而不是應(yīng)對擴張帶來的更為嚴重的糧食安全影響。

其次，通過給當?shù)靥峁┠茉瓷a(chǎn)和供給的方式來促進當?shù)匕l(fā)展，這種生物燃料發(fā)展的替代模式幾乎被這些治理議程所忽略，即他們主要以生物燃料貿(mào)易為預(yù)設(shè)前提而展開談判。

第三，有些國際議程如IEA、OECD具有明顯的發(fā)達國家傾向，當然會以它們的能源需求為優(yōu)先考慮，因而主要關(guān)注發(fā)展中國家的出口為導(dǎo)向的生產(chǎn)，而不是發(fā)展中國家的當?shù)匦枨蟆６蛏锬茉椿锇殛P(guān)系也代表主要國家團體利益。甚至像RSB由多利益有關(guān)方組成的圓桌會議也不對稱地給來自工業(yè)部門和發(fā)達國家的參與者更多的關(guān)注和投票權(quán)。21位RSB發(fā)起委員中僅有5位來自發(fā)展中國家，而這5位代表中有3位代表了像巴西的甘蔗聯(lián)盟這樣的工業(yè)團體利益。很明顯利益受到主要影響的大多數(shù)人并沒有能充分表達意見。

最后，現(xiàn)有的國際行動沒有形成多層次、協(xié)調(diào)統(tǒng)一、相互支持、相互影響的治理方式。許多國際倡議或國際行動雖然博興，但十分分散，關(guān)注自己覆蓋的爭議領(lǐng)域，并在其框架下的國家行動仍被符合本國利益的議程所主導(dǎo)。這種情形實際導(dǎo)致生物燃料問題仍然是“無治理領(lǐng)域”，試想有各自利益的國家和企業(yè)一旦發(fā)生紛爭，將如何公正、合理的解決爭議？

3. 新多邊生物燃料治理框架愿景

3.1建立新多邊生物燃料治理框架的原因

目前生物燃料治理制度無論從國內(nèi)還是從國際層面都無法滿足治理需求，建立新多邊治理框架的迫切需求和原因有以下幾點：

第一，該產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要推動力均具有重要的全球要素和關(guān)聯(lián)?？稍偕茉刺娲剂暇褪怯伞堵?lián)合國氣候變化框架公約》促動的?；剂系目捎媒咝允且粋€全球難題，而動蕩的國際關(guān)系又是國家追求能源安全的巨大障礙。生物燃料農(nóng)業(yè)尤其在發(fā)展中國家又是由發(fā)達國家的消費目標促發(fā)的出口繁榮所驅(qū)動的。以上每個環(huán)節(jié)都具有“全球烙印”。

第二，生物燃料生產(chǎn)帶來的環(huán)境影響是無法依靠個別國家得以解決的。該產(chǎn)業(yè)對氣候變化、對水等自然資源的需求以及對土地使用改變的累積作用都具有明顯的全球關(guān)聯(lián)。

第三，個別國家解決生物燃料擴張帶來的社會經(jīng)濟影響能力有限，比如對農(nóng)產(chǎn)品市場和全球糧食安全的影響。

第四，生物燃料的爭論從一開始出現(xiàn)就具有南北關(guān)系的特性，是以一方的主要社會、政治和環(huán)境利益為代價而使另一方獲利的問題。

第五，關(guān)于生物燃料生產(chǎn)存在許多相互沖突的觀點和看法，因此不僅需要有效的治理框架，更需要體現(xiàn)公平、合法性、責任性、代表性的統(tǒng)一治理制度。

以上各個方面均體現(xiàn)了建立全球生物燃料治理框架的必要性，但這里的全球性并不意味著所有國家都就此進行談判，但至少是一個與現(xiàn)有治理框架不同且能夠反映生物燃料產(chǎn)業(yè)核問題的不同視角，能通過多邊平臺包括國家和非國家參與者構(gòu)建的負責而合法的方式進行治理和調(diào)控。那么，這種新多邊治理框架究竟應(yīng)該具備怎樣的條件和內(nèi)核呢？

3.2新多邊生物燃料治理框架的建構(gòu)

3.2.1多邊生物燃料治理框架應(yīng)具備的基本特征：多部門、多層次和多參與者治理

生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展并不僅是一種能源戰(zhàn)略，它和糧食、農(nóng)業(yè)、貿(mào)易、氣候和生態(tài)保護等多方面都具有重大關(guān)聯(lián)，而這些領(lǐng)域都有各自的政策制度。因此氣候談判、可再生能源議程、全球貿(mào)易和農(nóng)業(yè)發(fā)展、保護生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)戰(zhàn)略均涉及到了生物燃料問題。以上不同領(lǐng)域的各自政策必須避免沖突、尋求協(xié)調(diào)，這就需要多部門協(xié)調(diào)來應(yīng)對生物燃料治理。

其次，生物燃料治理需要多層次協(xié)調(diào)。如果沒有國家、當?shù)卣约爱數(shù)厣a(chǎn)者的協(xié)助多邊框架很難成功，這也是目前國際相關(guān)治理制度的欠缺。這種協(xié)調(diào)既要體現(xiàn)在國際政策的成功執(zhí)行上，比如認證計劃的實施，也要體現(xiàn)在不同層面的規(guī)制活動上。

第三，不同參與者和平行決策體系間的協(xié)調(diào)也是必要的。這會減少重復(fù)勞動、避免政策沖突，比如生物燃料治理政策和WTO規(guī)則之間的沖突，多參與者治理意味著允許各種主體使用有效參與資源。

3.2.2新多邊生物燃料治理框架的制度設(shè)計：趨利避害

雖然需要進一步協(xié)調(diào)不同產(chǎn)業(yè)部門、參與者和治理層次，但是何種制度設(shè)計才能最好發(fā)揮功能卻是一個大問題。從實現(xiàn)的可能性出發(fā)，有兩種路徑可以選擇：

第一種，在某一類寬泛的領(lǐng)域建設(shè)治理制度，能源和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域可供選擇。

在能源領(lǐng)域探討生物燃料治理制度的優(yōu)勢是能夠很容易地將該問題并入可再生能源政策；能夠讓業(yè)界對照其他生物能源對液態(tài)生物燃料做出評估。弱點是由于目前與能源相關(guān)的、行之有效的政策制度本身就十分分散，加之聯(lián)合國相關(guān)機制治理權(quán)力也十分有限，新建立的國際可再生能源機構(gòu)（IRENA）固然令人欣慰，但是像巴西、中國等這些主要生產(chǎn)國尚未加入，因此治理很難從全球能源制度中獲得有益的制度支持；加之，如果國家將生物燃料單純看作是國家能源安全問題，由于敏感性，將會使多邊談判變得異常艱難；最后由于生物燃料是由許多作物提煉而來，因此對農(nóng)業(yè)部門的影響也舉足輕重，將其作為能源問題處理自然會導(dǎo)致對糧食安全、農(nóng)村地區(qū)和土地政策的影響關(guān)注不夠。

在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域處理生物燃料問題最大的優(yōu)勢是可以借助FAO現(xiàn)有的各種制度；可使業(yè)界更加關(guān)注糧食和農(nóng)村發(fā)展問題；也會從國際農(nóng)業(yè)協(xié)定中最終獲利。但是國際農(nóng)業(yè)貿(mào)易談判頻頻陷入僵局，這必將阻礙該產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展；也會割裂生物燃料與可再生能源政策的聯(lián)系。

第二種不同的制度設(shè)計路徑就是將生物燃料作為獨立的焦點問題進行制度設(shè)計，而此種方式根據(jù)所設(shè)計的制度框架以生物燃料問題的一個方面還是多個方面為治理對象分為單一框架和復(fù)合并行框架。不論是單一政策框架還是符合政策框架同樣各具優(yōu)、缺點：

在有效性方面，復(fù)合型平行框架更有利于不同政策工具的創(chuàng)新、彼此競爭和實踐檢驗；在公平性和權(quán)力分配方面，復(fù)合平行框架更易于禁止權(quán)力集中，并且在一定程度上會增加發(fā)展中國家在決策中的影響力。缺點就是遵守和執(zhí)行成本較高。

而單一框架由于設(shè)定的制度具有很強的針對性和局限性，因此遵守和執(zhí)行成本較低；所設(shè)定的單一規(guī)則更容易和像WTO這樣的現(xiàn)有國際規(guī)則協(xié)調(diào)一致；也更易于吸收多參與者的集中關(guān)注并利用他們可提供的資源。缺點是過分支持某類參與者的風(fēng)險過高；靈活性和調(diào)節(jié)性較差；由于會吸引更多的參與者，因此達成一致意見就更為困難。

綜上，新多邊生物燃料治理框架是一個開放性議題，只有把握住合理合法內(nèi)核，比較各種選擇路徑的優(yōu)缺點，在實踐中逐步探索。

參考文獻：

[1] Patrick Lamers. International Bioenergy

Trade-A Review of Past Developments in the Liquid Biofuel Market[J].Renewable and Sustainable Energy Reviews， 2011（11）：2655-2676.

[2] Thomas Vogelpohl. The Institutional sus-

tainability of Public-private Governance Arrangements-the Case of EU Biofuels Sustainability Regulation[C].The Lund Conference on Earth System Governance， Berlin 2012.

篇3

隨著全球石油、煤炭的大量開采，能源日益枯竭庫，存量不斷減少，能源短缺和隨之而來的環(huán)境污染日漸引起人們的關(guān)注，并已成為制約我國經(jīng)濟社會又快又好發(fā)展的瓶頸。改善能源結(jié)構(gòu)，利用現(xiàn)代科技開發(fā)生物質(zhì)能源來緩解能源動力，減少污染物排放等問題刻不容緩。我國政府及有關(guān)部門對生物質(zhì)能源利用也極為重視，已將“大力發(fā)展生物質(zhì)能”列入國家“十二五”規(guī)劃。

2、我國生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景

現(xiàn)階段我國的生物質(zhì)能應(yīng)用主要集中在沼氣利用，生物質(zhì)直燃發(fā)電，工業(yè)替代燃料和交通運輸燃料這四方面。

2.1　沼氣利用

近年來沼氣利用在中國發(fā)展迅速，在中央投資的帶動下，各地也加大投入，形成了戶用沼氣、小型沼氣、大中型沼氣共同發(fā)展的新格局。沼氣開發(fā)利用現(xiàn)在不僅能解決農(nóng)民的燒柴問題，更重要的是我國的沼氣發(fā)展正從分散式農(nóng)戶經(jīng)營向產(chǎn)業(yè)化方向轉(zhuǎn)變。2008年山東民和牧業(yè)建成了一個利用雞糞為原料的3MW熱電聯(lián)產(chǎn)沼氣工程；2009年安陽貞元集團通過與丹麥技術(shù)資金伙伴合作，以養(yǎng)殖場，公共污糞和秸稈為原料在安陽建立了一個年產(chǎn)400萬m3的車用氣的沼氣項目。從目前情況看，通過生物發(fā)酵產(chǎn)沼氣的技術(shù)相當成熟，但是現(xiàn)階段還存在沼氣工程總體規(guī)模較小效益不高，產(chǎn)氣不是很穩(wěn)定，特別是在北方冬季產(chǎn)氣明顯不足，和沼氣副產(chǎn)品市場需求不足等因素約束。

2.2　生物質(zhì)直燃發(fā)電

生物質(zhì)直燃發(fā)電是最早采用的一種生物質(zhì)開發(fā)利用方式，也是消耗量最大、最直接、最容易規(guī)?；凸I(yè)化的能源利用方式。早在2004年，山東單縣、河北晉州和江蘇如東這三個地方就開始了生物質(zhì)直燃發(fā)電的試點示范，而2006年《可再生能源法》的施行更極大促進了生物質(zhì)直燃發(fā)電行業(yè)的發(fā)展，年投資額增長率都在30％以上，到2010年我國生物質(zhì)直燃發(fā)電量已達到550萬千瓦。其中，我國生物質(zhì)最大的企業(yè)國能生物發(fā)電集團有限公司在2010年投入運營和在建生物質(zhì)發(fā)電項目近40個，總裝機容量100萬千瓦。到2013年，該公司規(guī)劃生物質(zhì)發(fā)電裝機數(shù)量達到100臺，裝機容量達到300萬千瓦。屆時每年可為社會提供綠色清潔電力210億千瓦時，年消耗農(nóng)林剩余物可達3000萬噸，每年可為農(nóng)民增收約80億元，每年可減排二氧化碳1500萬噸以上。

生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)比較成熟，而且它是增加農(nóng)民收入、促進農(nóng)民增收的直接載體，是實現(xiàn)工業(yè)反哺農(nóng)業(yè)、加快農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的重要途徑。需要注意的是生物質(zhì)直燃發(fā)電還存在項目投資和運營成本較高，原料供應(yīng)季節(jié)性強，需要政府補貼，受國家政策影響風(fēng)險大等問題。

2.3　工業(yè)替代燃料

生物質(zhì)作為工業(yè)替代燃料主要包括生物質(zhì)成型燃料、生物質(zhì)可燃氣和生物質(zhì)裂解油。

生物質(zhì)成型燃料一般以木塊、木粉、木屑和秸稈等農(nóng)業(yè)生物質(zhì)廢棄物為原料，用作工業(yè)鍋爐的燃料。生物質(zhì)成型燃料的技術(shù)研究開發(fā)始于20世紀80年代，早期主要集中在螺旋擠壓成型機上，但存在成型筒及螺旋軸磨損嚴重，壽命較短，電耗大等缺點，導(dǎo)致綜合成本較高，發(fā)展停滯不前。進入2000年以來，生物質(zhì)成型技術(shù)得到明顯的進展，成型設(shè)備的生產(chǎn)與應(yīng)用已初步形成了一定規(guī)模。國家發(fā)改委規(guī)劃到2010年，生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)量可達100萬t。生物質(zhì)成型燃料多用在一些中小型的工業(yè)蒸汽鍋爐、有機熱載體鍋爐和商業(yè)蒸汽鍋爐方面。其中，珠海紅塔仁恒紙業(yè)有限公司的“生物質(zhì)固體成型燃料替代重油節(jié)能減排項目”項目是目前全國最大的生物質(zhì)成型燃料節(jié)能減排項目，該項目2011年投入運行，以兩臺40t／h生物質(zhì)成型燃料專用低壓蒸汽鍋爐，代替現(xiàn)有的六臺燃油鍋爐。

生物質(zhì)可燃氣較早使用在氣化發(fā)電方面，一般是生物質(zhì)氣化凈化后的燃氣送給燃氣輪機燃燒發(fā)電或者將凈化后的燃氣送入內(nèi)燃機直接發(fā)電。生物質(zhì)氣化發(fā)電廠的規(guī)模一般為幾十千瓦到十幾兆瓦，與生物質(zhì)直燃發(fā)電相比，它的規(guī)模較小，但它發(fā)電效率較高，投資成本較少，對原料的來源限制也較少。除了氣化發(fā)電，生物質(zhì)可燃氣也越來越多地應(yīng)用在工業(yè)替代燃料方面。深圳華美鋼鐵廠就是國內(nèi)首家使用生物質(zhì)能源的鋼鐵企業(yè)，它將原燃燒重油的兩段式連續(xù)推鋼加熱爐改燒生物燃氣，該項目在2009年初立項，并2010年5月正式投產(chǎn)至今運行正常，這是目前世界范圍內(nèi)建成運行的最大的工業(yè)生物燃氣項目。

生物質(zhì)裂解油是指將秸稈、木屑、甘蔗渣等農(nóng)業(yè)廢棄物通過高溫快速加熱分解為揮發(fā)性氣體，再經(jīng)冷卻后提煉出的一種液體。生物質(zhì)裂解油的熱值一般為16～18MJ／kg，產(chǎn)油率可達70％，它可直接用作鍋爐和窯爐的燃料，也可進一步加工轉(zhuǎn)換成化工產(chǎn)品。我國在生物質(zhì)裂解油這方面的研究起步較晚，但近年來發(fā)展較快。浙江大學(xué)，中國科技大學(xué)，山東理工大學(xué)等高校在生物質(zhì)熱解液化裝置優(yōu)化和油品的應(yīng)用、分析和提純方面都做了大量的研究工作，也取得了不錯的成績。在生物質(zhì)裂解油的工業(yè)化應(yīng)用過程中，2007年廣州迪森公司在廣州蘿崗開發(fā)區(qū)成功建設(shè)了一套年產(chǎn)3000噸的生物油工業(yè)實驗裝置并一直連續(xù)運行。易能生物公司則使生物油邁入了工業(yè)應(yīng)用的新階段，從2007年在安徽合肥建立起第一套年產(chǎn)萬噸的生物油裝置以來，其2009年在山東濱洲和2011年在陜西銅川宜君科技工業(yè)園分別投產(chǎn)了第兩套和第三套的年產(chǎn)萬噸的生物油裝置，這也標志著生物質(zhì)裂解油的產(chǎn)業(yè)化進入了實質(zhì)性階段。生物質(zhì)裂解油與生物柴油、燃料乙醇相比生產(chǎn)成本較低，但是它熱值較低，又具有一定的酸性，需要對燃燒設(shè)備進行少量改造。生物質(zhì)裂解油除能直接用于中低端燃料市場外，還可以進一步通過精煉工藝生產(chǎn)多種化學(xué)品，開發(fā)利用的市場潛力巨大，具有十分廣闊的發(fā)展前景。

2.4　交通運輸燃料

生物能源作為交通運輸燃料主要包括生物燃料乙醇和生物柴油。上世紀末，利用糧食相對過剩的條件，我國開始發(fā)展生物燃料乙醇。從目前的情況看，玉米、小麥等糧食類作物和甘蔗、木薯等經(jīng)濟類作物加工燃料乙醇的技術(shù)比較成熟，但基于對國家糧食安全的擔心，和發(fā)展經(jīng)濟類作物會發(fā)生品種單一，種性退化較嚴重等問題，國家一直有意保持國內(nèi)燃料乙醇的產(chǎn)量在一定的限制水平。

玉米和木薯加工燃料乙醇目前已處在比較尷尬的境地情況下，我國的企業(yè)和科研院校正加大力度地投入研發(fā)纖維素等新的燃料乙醇的生產(chǎn)。據(jù)了解，中國擁有發(fā)展纖維素乙醇的原料優(yōu)勢。纖維素廣泛分布于農(nóng)作物秸稈、皮殼當中，資源豐富且價格低廉。2008年吉林燃料乙醇有限公司和2009年安徽豐原生化公司都以玉米秸稈為原料分別建立了一套年產(chǎn)3000t和一套年產(chǎn)5000t燃料乙醇工業(yè)化示范裝置。中糧集團與中石化、丹麥諾維信公司聯(lián)手建造的中國規(guī)模最大的年產(chǎn)萬噸的纖維素TU將于2011年正式投建。纖維素乙醇的生產(chǎn)代表了中國未來燃料乙醇的主流方向，目前需要做的是加快研發(fā)力度，突破技術(shù)瓶徑，降低生產(chǎn)成本，加快商業(yè)化生產(chǎn)的速度。

生物柴油主要應(yīng)用于運輸業(yè)和海運業(yè)，是一種重要的交通運輸燃料。生物柴油在國內(nèi)的發(fā)展狀況與燃料乙醇相似，用油類植物生產(chǎn)生物柴油的技術(shù)比較成熟，但是它受原料的制約嚴重。要發(fā)展大力生物柴油產(chǎn)業(yè)，必須要有穩(wěn)定的原料來源。據(jù)了解，歐美國家主要以菜籽油、大豆油為原料生產(chǎn)生物柴油，但我國人多地少的國情決定了我國生物柴油產(chǎn)業(yè)不宜以食用油為原料，只能大力發(fā)展丘陵鹽堿等非糧用地發(fā)展麻風(fēng)樹、黃連木等喬灌木油料作物。2010年底中海油在海南中海油東方化工城內(nèi)的6萬t生物柴油項目正式投產(chǎn)運行，其采用的是高壓酯交換(SRCA)生物柴油生產(chǎn)工藝的裝置，產(chǎn)品已在海南島內(nèi)的柴油零售批發(fā)網(wǎng)點推廣使用，這是我國首個麻風(fēng)樹生物柴油產(chǎn)業(yè)化的示范項目。

近年來，利用微藻制備生物柴油受到了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注，因為微藻繁衍能力高，生長周期短，可大量培養(yǎng)而不占用耕地，能有效解決原料來源不穩(wěn)定的問題。美國在2007年推出“微型曼哈頓計劃”，其宗旨就是向藻類要能源，目標是到2010年每天產(chǎn)出百萬桶生物燃油，實現(xiàn)藻類產(chǎn)油的工業(yè)化。2008年10月英國碳基金公司也啟動了目前世界上最大的藻類生物燃料項目，投入的2600~-英鎊將用于發(fā)展相關(guān)技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施，該項目預(yù)計到2020年實現(xiàn)商業(yè)化。我國的科研人員也在政府和企業(yè)的大力支持下加緊研發(fā)這項新技術(shù)，希望能早日實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。雖然現(xiàn)在較高的生產(chǎn)成本制約著微藻生物柴油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，但通過今后技術(shù)的不斷改進，相信微藻生物柴油產(chǎn)業(yè)的前景是十分廣闊的。

篇4

關(guān)鍵詞：化石能源；新能源；節(jié)能減排

中圖分類號：F124.5 文獻標志碼：A 文章編號：1673-291X（2012）24-0195-02

引言

大自然賦予我們的能源有很多，大致可以分為兩種。一種是化石能源包括：煤炭、石油、天然氣、核裂變材料等。另一種是清潔能源包括太陽能、潮汐能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等。近年來，化石能源的短缺和其在利用中產(chǎn)生的嚴重污染、溫室效應(yīng)已經(jīng)成為世界關(guān)注的焦點。由于技術(shù)落后，中國傳統(tǒng)的發(fā)電生產(chǎn)中，火電（完全燃煤機組）發(fā)電占所有能源發(fā)電的82.9%，水電占15%，核電占1.9%，太陽能、風(fēng)能、生物能及其他可再生能源只占發(fā)電能源的0.2%。由此可以看到，火電的利用是中國能源利用的絕對主力。要保證經(jīng)濟的發(fā)展，最大程度的保護環(huán)境，降低火電的利用比重，就必須提高清潔能源的利用份額，開發(fā)利用新能源，提高能源的使用效率，同時提倡低碳高效的經(jīng)濟生活，這三步走將成為相當長時期內(nèi)人們生產(chǎn)、生活的主旋律。

一、第一步走，化石能源和生物質(zhì)能源利用的緊迫性

人類在改變生活條件，促進經(jīng)濟發(fā)展的過程中，能源一直扮演著重要角色。中國能源形勢一直不為樂觀，結(jié)構(gòu)失衡。據(jù)國際能源專家推測，中國煤炭、石油、天然氣的存儲采比分別是82年、15年、46年。今后，一方面要大力節(jié)約能源和開發(fā)清潔能源，另一方面還要不斷探明新的化石能源來支撐經(jīng)濟的發(fā)展，但從人類長河中看，化石能源畢竟是有限的，只夠我們使用很短的時間。況且化石能源在滿足我們生產(chǎn)、生活之必須外，還會帶來嚴重的環(huán)境問題。污染、酸雨、二氧化碳造成的溫室效應(yīng)等日趨嚴重，不容忽視。受傳統(tǒng)生活方式影響，中國是煤炭生產(chǎn)和消費大國，每年標準煤用量很大，在所有能源消費結(jié)構(gòu)中，煤炭用量占到能源結(jié)構(gòu)的一多半以上，而煤對大氣的污染是最嚴重的。另外，在中國廣大的農(nóng)村，傳統(tǒng)的生物質(zhì)能的利用比較廣泛，這部分能源比重占能源結(jié)構(gòu)的15%，但這部分能源是靠低效、高污染的低級燃燒方式獲取的，比如燃燒麥秸稈、玉米秸、樹枝、柴草等。這種能量的取得，常常會造成嚴重的水土流失和大氣污染。面對嚴峻的形式，保護生態(tài)環(huán)境，降低化石能源和生物質(zhì)能源的使用量，開發(fā)新的可再生利用能源，已經(jīng)迫在眉睫。

二、第二步走，新能源開發(fā)利用的優(yōu)、缺點

新能源和可再生利用能源，包括太陽能、空氣能、潮汐能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地熱能等，這些能源的開發(fā)利用，在中國目前的能源結(jié)構(gòu)中雖然比重不大，但卻讓我們看到了能源領(lǐng)域的新曙光。長久以來我們一直在尋找穩(wěn)定而充足的能源供應(yīng)來滿足發(fā)電、熱水、運輸及農(nóng)村能源的需要?？稍偕茉纯梢詮浹a化石能源的不足，有利于能源經(jīng)濟和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展?？稍偕媚茉?，清潔無污染發(fā)展?jié)摿艽?。是一種取之不盡用之不竭的能源。但目前中國新能源的普及還不夠廣、雖然發(fā)展較快，但所占能源結(jié)構(gòu)的比重還是很低。造成這一狀況的原因主要有：

1.科學(xué)技術(shù)能力還很低，對技術(shù)含量比較高的課題沒有攻破，比如空氣動力的應(yīng)用、磁動力的研究等，很多難題還沒有解決。在諸多新能源中，真正可以規(guī)?；玫哪茉床⒉欢啵芏嗾n題都還在試驗中，從科學(xué)技術(shù)到生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)換還需要時間。另外，目前中國新能源在開發(fā)利用中還不能做到多地域間能源互補、綜合利用，開發(fā)過程中浪費較為嚴重，區(qū)域間協(xié)作較差，比如風(fēng)電的起步，從資金和技術(shù)方面都有要求，需要和大電網(wǎng)協(xié)調(diào)關(guān)系，因地域關(guān)系分散作業(yè)成本會很大，直接造成一些發(fā)展風(fēng)能的小企業(yè)和村鎮(zhèn)企業(yè)難以維系，甚至倒閉。

2.中國可再生能源的資源豐富，能源的需求量也很大，但可再生能源能否得到利用，價格是一個瓶頸。除技術(shù)原因外，新能源的推廣與國家相應(yīng)的優(yōu)惠政策不到位也有關(guān)。新能源的前期開發(fā)和研究的成本較高，個別新能源的維護成本也很高，所以人們一度稱新能源為“貴族能源”。太陽能熱水器是中國利用可再生能源的成功典范，但太陽能產(chǎn)品的價格很高，百姓難以接受。目前國家對太陽能產(chǎn)業(yè)沒有優(yōu)惠政策，尤其在稅收方面，優(yōu)惠政策沒有把太陽能熱產(chǎn)業(yè)包含進去。價格高，造成太陽能產(chǎn)品的需要量大，但人均擁有率較低。再比如潮汐能電站，它的維護在目前的科技水平下很難實現(xiàn)，潮汐能海下發(fā)電設(shè)備多為一次性的投入較多，發(fā)電成本在可再生能源中是最高的，這些因素使得很多潮汐能產(chǎn)業(yè)發(fā)展不起來。

3.中國可再生能源受自然環(huán)境影響比較大，資源分散、分布不均衡。有的地方風(fēng)力較小，有的地方光照條件差；內(nèi)陸地區(qū)無法發(fā)展潮汐能；生物質(zhì)能利用多在農(nóng)村，具有能量密度低，資源分散不集中，難以集中收集利用；中國西部荒漠地區(qū)面積廣闊，可再生能源豐富而巨大，但由于環(huán)境艱苦，給人們的生活和工作造成困難等等。這些自然條件從客觀上制約了可再生能源的發(fā)展。加上這種能源一旦開發(fā)很難儲存、運輸，妨礙了大規(guī)模的應(yīng)用。

所以，任何一種能源的開發(fā)與利用都有利有弊。在目前狀況下，提倡節(jié)約能源、低碳環(huán)保就顯得尤為重要了。

三、第三步走，節(jié)約能源從現(xiàn)實的生產(chǎn)、生活做起

篇5

【關(guān)鍵詞】道路工程；瀝青；生物油；生物瀝青

0 引言

熱解制油是目前生物能源生產(chǎn)利用的最主要技術(shù)途徑，經(jīng)過熱解生成的生物油原油要經(jīng)過進一步的處理，經(jīng)過處理后仍然有很大一部分重油或者渣油，其性質(zhì)與道路用瀝青很接近，可以改性為道路建設(shè)瀝青―生物瀝青，這樣既可以實現(xiàn)能源化工領(lǐng)域的相對“廢料”的再利用，變廢為寶，又可以形成循環(huán)經(jīng)濟的互補生產(chǎn)系統(tǒng)。生物油經(jīng)過“蒸餾/萃取/熱氧老化/調(diào)合”等熱處理加工工藝得到生物瀝青，并與石油瀝青等制備得到生物瀝青組合物。得到的生物瀝青及生物瀝青組合物具有優(yōu)良的可塑性和粘接性，可以用做道路鋪裝。但是其承載能力差，高溫抗車轍和低溫抗裂性能差，不能滿足現(xiàn)代交通和重載道路的高性能瀝青路面鋪筑要求。改性瀝青是目前常用的提高瀝青性能的方法。通過對生物瀝青及生物瀝青組合物中添加聚合物等改性劑進行改性可以提高彈性、韌性和粘性，提高耐疲勞性并降低生物瀝青材料對溫度的敏感性，鋪筑的路面也能顯著地提高抗永久變形、抗溫縮及抗疲勞開裂等，表現(xiàn)出優(yōu)良的性能。

1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

國內(nèi)的專家學(xué)者們通過試驗的方式探索了生物瀝青的制備、調(diào)合、測試、生產(chǎn)等內(nèi)容，為生物瀝青的量化生產(chǎn)提供了指導(dǎo)。目前國內(nèi)在山東、河北等地已有許多生物瀝青廠家進行生物瀝青批量生產(chǎn)。

2012年馮德成發(fā)明的“一種道路用生物瀝青材料及其制備方法”專利，它涉及道路用瀝青及其制備方法。主要解決現(xiàn)有生物瀝青使用性能較差以及傳統(tǒng)道路用瀝青產(chǎn)量不足、價格較高的問題。道路用生物瀝青材料由生物瀝青、基質(zhì)瀝青和氧化鋅組成，其制作的生物瀝青性能已經(jīng)初步滿足路用瀝青的要求，為生物瀝青的路用性提供了參考。

交通運輸部公路科學(xué)研究所的曹東偉在2012年至2013年申請了三個生物瀝青相關(guān)的專利，分別是：改性生物瀝青材料、生物瀝青混合料、其制備方法及用途；生物瀝青、生物瀝青組合物及其制備方法；一種生物瀝青及其制備方法。第一個專利的目的是提出提高生物瀝青及其組合物性能的方法，并制備改性生物瀝青材料及生物瀝青混合料，并用以代替石油瀝青鋪筑路面，從而減少石油瀝青的使用，用以解決目前正在廣泛使用的石油瀝青資源枯竭、價格過高以及生態(tài)環(huán)保性欠佳的問題。在這三個專利中，分別描述了生物瀝青的制備工藝、原材料的選取，以及基本性能試驗。從其專利的相關(guān)成果上看，其制作的生物瀝青已經(jīng)滿足道路鋪裝的要求。

東南大學(xué)的張佳運在他的專利中，將生物瀝青摻加在老化瀝青中，用于改善老化瀝青的性能。將生物柴油殘渣蒸餾處理得到生物瀝青，將生物瀝青與老化瀝青按比例摻配，得到新的改性瀝青。

目前國內(nèi)也有部分學(xué)者進行生物瀝青的研究。廖曉峰對摻加了生物瀝青的瀝青共混物進行了試驗研究。采用的生物油為棉籽和大豆等煉制油脂后殘余的下腳油，再經(jīng)過蒸餾、氧化等化學(xué)工藝處理而得到的。利用高速剪切設(shè)備將生物油和基質(zhì)（改性）瀝青混合，試驗結(jié)果表明：生物結(jié)合料強度和高溫性能劣于常規(guī)瀝青，二者共混后高溫穩(wěn)定性有所下降，但在適當添加量下性能下降并不顯著；生物結(jié)合料的中等溫度疲勞性能介于SBS改性瀝青和基質(zhì)瀝青之間，共混后可提高基質(zhì)瀝青的疲勞性能；生物結(jié)合料具有良好的低溫抗裂性，添加適量的生物結(jié)合料能顯著改善常規(guī)瀝青的抗裂性，可作為改性添加劑使用[7]。

宋昭睿通過常壓蒸餾生物油的方法來制備生物瀝青，并研究了其路用性能。通過針入度、軟化點、延度和粘附性試驗，得到生物瀝青的針入度和軟化點較高，具有較大的粘度和較好的高溫性能；生物瀝青延度值較低，無法抵抗較大的塑性變形，生物瀝青的粘附性等級較低；通過研究生物瀝青的布氏黏度隨時間的變化關(guān)系得到生物瀝青在高溫下容易老化，耐久性能差的結(jié)論；分析了生物瀝青混合料的水穩(wěn)定性，其殘留穩(wěn)定度和劈裂強度比均未達到規(guī)范要求；低溫彎曲試驗表明生物瀝青混合料的低溫性能尚有不足；生物瀝青混合料的高溫抗車轍能力較好。

雖然目前國內(nèi)對于生物瀝青的研究還處于起步階段，但是已經(jīng)初見成果，對于生物瀝青的制作工藝，調(diào)和比例，路用性能等的研究也步入正軌，目前已經(jīng)有了初步的成套制作流程。今后的發(fā)展方向?qū)⑹峭晟浦谱鞴に?，提出系統(tǒng)的評價方法和路用規(guī)范標準。

國外對生物結(jié)合料在道路工程中的應(yīng)用主要有三種方法，即直接替代（100%）、石油瀝青稀釋液（25%～75%）和石油瀝青改性劑（

Raouf等以橡木為原料，利用快速高溫分解方法生產(chǎn)出生物結(jié)合料，對石油瀝青進行了直接替代，對比了兩者的溫感性和流變學(xué)特性，并通過傅里葉紅外轉(zhuǎn)化光譜對結(jié)合料進行化學(xué)組分分析，得出雖然在化學(xué)組分上存在差異，但是有很好的共混相容性。Wen等以廢棄餐飲地溝油經(jīng)化學(xué)加工而成的生物結(jié)合料為研究對象，對石油瀝青進行不同比例的混合調(diào)配，并采用SHAP實驗評價其結(jié)合料路用性能，結(jié)果表明隨著生物結(jié)合料的增加，抗車轍性能將出現(xiàn)一定程度的下降。

2 結(jié)語

分析總結(jié)國內(nèi)外學(xué)者對生物瀝青的研究成果，我們可以發(fā)下生物瀝青具有以下特性：

（1）用于制作生物油的原材料種類豐富價格低廉，安全環(huán)保，生物油的制作流程簡便快速，易量產(chǎn)化；對于儀器設(shè)備沒有特殊要求，易于推廣；

（2）生物瀝青具有較好的軟化點和黏度，能夠提高混合料的抗疲勞性能；

（3）生物瀝青承載能力一般，缺點主要體現(xiàn)為高溫抗車轍性能不足。

生物瀝青可帶來顯著的經(jīng)濟效益，但其長期路用性能、最佳共混方式和生產(chǎn)工藝仍需進一步研究。在對生物瀝青的后續(xù)研究上，可以從改善生物瀝青性能方面進行研究，找到合適的添加劑，提高其承載力，以及在不改變性能的基礎(chǔ)上，增加生物油的比例，從而達到節(jié)省經(jīng)濟效益的目的。隨著科學(xué)技術(shù)的日漸成熟，生物瀝青將會具有更好的性能，更廣泛的使用范圍。

【參考文獻】

[1]廖曉鋒，雷茂錦，達，等.生物結(jié)合料共混瀝青的路用性能試驗研究[J].材料導(dǎo)報，2014（2）：144-149.

[2]宋昭睿，曹東偉，張海燕，等.基于生物熱解油的瀝青材料及混合料性能研究[J].公路交通科技：應(yīng)用技術(shù)版，2014（5）：31-34.

[3]Mills-Beale J，F(xiàn)ini E，Goh S W，et al，State of the art in sustainable asphalt pavement materials[C]// Proceedings of International Workshop on Energy and Environment in the Development of Sustainable Asphalt Pavements[D].Xi’an：Chang’an University，2010：109.

[4]Mills-Beale J，You Z，F(xiàn)ini E，et al.Aging influence on rheology properties of petroleum-based asphalt modified with bio-binder[J].J Mater Civil Eng，first online，doi：10.1061/（ASCE）MT.1943-5533.0000712.

[5]Wen H，Bhusal S，Wen B.A laboratory evaluation of waste cooking oil-based bioasphalt as an alternative binder for hot mix asphalt[J]. J Mater Civil Eng，2013，25（10）：1432.

篇6

大氣是人類生存環(huán)境的重要組成部分,大氣環(huán)境質(zhì)量的優(yōu)劣與人類的生存息息相關(guān),一些常見的大氣污染物會對人體產(chǎn)生直接或間接的危害。大氣污染物一般有2種形態(tài),即顆粒狀污染物和氣態(tài)狀污染物,顆粒狀污染物主要以煙塵為主,氣態(tài)狀污染物有二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳和含氫氣體等。大氣污染物能夠在大氣中擴散,具有污染范圍廣、區(qū)域性和整體性強的特征。因此,大氣污染的程度與該地區(qū)的自然條件、能源構(gòu)成、工業(yè)結(jié)構(gòu)和布局、交通狀況以及人口密度等多種因素有關(guān)。防治大氣污染物的根本方法,是從污染源頭著手,通過削減污染物的排放量,促進污染物擴散稀釋等措施來保證大氣環(huán)境質(zhì)量,同時從區(qū)域環(huán)境的整體出發(fā),充分考慮該地區(qū)的環(huán)境特征,對能夠影響大氣質(zhì)量的各個因素進行全面、系統(tǒng)的分析,充分利用環(huán)境本體的自凈能力,采用最佳的防治方法,已達到控制大氣環(huán)境質(zhì)量,減輕大氣污染的目的[1]。大氣污染物的綜合防治應(yīng)主要從以下幾個方面入手。

1采取各種措施,減少污染物的產(chǎn)生

1.1全面規(guī)劃,合理布局

大氣污染綜合防治,必須從協(xié)調(diào)地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展和保護環(huán)境之間的關(guān)系出發(fā),對該地區(qū)各污染源所排放的各類污染物質(zhì)的種類、數(shù)量、空間分布做全面的調(diào)查研究,在此基礎(chǔ)上制定控制污染物的最佳方案[2]。例如:工業(yè)生產(chǎn)區(qū)應(yīng)設(shè)在城市主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向;在工廠區(qū)與城市生活區(qū)之間,要有一定間隔距離,并營造城市綠化帶,以減輕大氣污染的危害。嚴格對新建、改建、擴建項目審批,對無污染治理設(shè)施或污染治理設(shè)施不完善的要責令其停工限期整改,對于現(xiàn)有污染嚴重、資源浪費、治理無望的企業(yè),要堅決采取關(guān)、停等措施。

1.2改善能源結(jié)構(gòu),提高能源有效利用率

我國是燃煤大國,煤炭燃燒過程中釋放出大量的二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳以及懸浮顆粒等污染物。我國以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)在短時間內(nèi)不會有根本改變,因此應(yīng)優(yōu)先推廣型煤和低硫等洗選煤的生產(chǎn)和使用,降低煙塵和二氧化硫的排放量。此外,要根本解決大氣污染問題,還要從改善能源結(jié)構(gòu)入手。例如,使用天然氣和焦化煤氣、石油液化氣等二次能源,加大對太陽能、風(fēng)能、地熱、潮汐能、生物能和核聚變能等清潔能源的利用。

1.3實行區(qū)域采暖和集中供熱

家庭中的燃煤爐灶和分布在市區(qū)的各類采暖、燒水小鍋爐排放大量二氧化硫和煙塵是造成城市大氣環(huán)境惡化的一個重要原因。城市采取區(qū)域采暖,集中供熱措施,能夠很好地解決這一問題。區(qū)域采暖,集中供熱的好處表現(xiàn)在:一是可以提高鍋爐設(shè)備利用率,降低燃料消耗量;二是可以充分利用熱能,提高熱利用率;三是便于采用高效率除塵設(shè)備,大大降低粉塵排放量。四是減少燃料的運輸量,從而減少運輸設(shè)備的使用,間接減少大氣污染物的排放。

1.4植樹造林,綠化環(huán)境

綠化造林是大氣污染防治的一種經(jīng)濟有效的措施,植物有吸收各種有毒有害氣體和凈化空氣的功能,是空氣的天然過濾器。蒙塵的樹葉經(jīng)雨水淋洗后,又能夠恢復(fù)吸附與阻攔塵埃的功能,使空氣得到凈化。植物的光合作用能夠釋放出氧氣,可吸收二氧化碳,一般1 hm2的闊葉林,每天能夠消耗約1 t二氧化碳,釋放出750 kg氧氣,起到了良好的空氣調(diào)節(jié)作用[3]。

2采用各種專業(yè)技術(shù),控制污染物排放

2.1顆粒狀污染物的治理

大氣中的煙塵(主要由顆粒狀污染物組成)大部分是由于固體燃料(煤)的燃燒產(chǎn)生的。去除大氣中顆粒狀污染物的方法很多,根據(jù)其作用和原理,可分為以下幾種類型:一是干法去除顆粒狀污染物。利用機械力(重力、離心力)將粉塵從氣流中分離出來,達到凈化的目的。常用的設(shè)備有重力沉降室、慣性除塵器和旋風(fēng)除塵器等。其中最簡單、廉價、易于操作維修的是沉降室。攜帶塵粒的氣流由管道進入寬大的沉降室時,速度和壓力降低,其中較大的顆粒(直徑大于40 μm)則因重力而沉降下來。旋風(fēng)除塵器的作用原理是使氣流在分離旋轉(zhuǎn),塵粒在離心作用下被甩往外壁,沉降到分離器的底部而被分離清除。這種方法對5 μm以上塵粒去除效率可達50%~80%。二是濕法去除顆粒狀污染物。該方法是用水或其他液體使顆粒濕潤,進而加以埔集去除的方法。常用的方法有噴霧塔式、填斜塔式、離心式分離除塵器、文丘里式除塵器等多種,這些方法能除去直徑大于10 μm的顆粒,如果采用離心式分離除塵器,其去除率可達90%左右,但這種方法的缺點是能耗較高,同時存在污水處理問題。三是過濾法去除顆粒狀污染物。有較高的除塵效率,其中最常用的袋式濾塵器對直徑1 μm顆粒的去除率接近100%,它使含塵氣體,通過懸掛在袋室上部的織物過濾袋而被除去,這種方法效率高,操作簡便,適應(yīng)于含塵濃度低的氣體;其缺點是維修費高,不耐高溫高濕氣流。四是靜電法去除顆粒狀污染物。該法的原理是所有塵粒通過高壓直流電場時吸收電荷的特性而將其從氣流中除去。帶電顆粒在電場的作用下,向接地集塵筒壁移動,借重力而把塵粒從集塵電極上除去。其優(yōu)點是對粒徑很小的塵粒具有較高的去除效率,且不受含塵濃度和煙氣流量的影響,但設(shè)備投資費用和技術(shù)要求高。

上述各種除塵方法原理不同,性能各異,使用時應(yīng)根據(jù)實際需要加以選擇或使用,主要考慮因素為塵粒的濃度、直徑、腐濁性等以及排放標準和經(jīng)濟成本。一般情況下,顆粒較大(數(shù)十微米以上)宜于采用干法,對于細小顆粒(數(shù)微米)則以采用過濾法和靜電法為宜。

2.2氣態(tài)污染物的治理

二氧化硫不僅在大氣中形成酸雨,造成空氣污染,而且嚴重腐蝕鍋爐尾部設(shè)備,影響生產(chǎn)和安全運行[4]。因此,煙氣脫硫?qū)ξ覈鴣碚f更為重要。煙氣脫硫技術(shù)包括燃料脫硫(目前主要是重油脫硫)和煙氣脫硫2種。重油脫硫是采用加氫脫硫催化法,使重油中有機硫化物中的C—S鍵斷裂,硫變成簡單的氣體或固體化合物而從重油中分離出來。含硫量較高的重油首先進行脫硫處理,再提供給用戶,主要應(yīng)用在那些沒有煙氣脫硫能力的中小工廠,而大型工業(yè)企業(yè)則要求安裝煙氣脫硫設(shè)施。

煙氣脫硫可分為干法和濕法2種,濕法是把煙氣中的SO2和SO3轉(zhuǎn)化為液體或固體化合物,從而把它們從煙氣中分離出來,濕法脫硫主要包括堿液吸收法、氨吸收法和石灰吸收法等。堿吸收法是用氫氧化鉀、氫氧化鈉水溶液等作為吸收劑;氨吸收法用氨氣作為吸收劑;石灰乳法使用石灰漿作吸收劑,同時可回收石膏。

篇7

工業(yè)生物技術(shù)是人類實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。眾所周知，以化石原料為基礎(chǔ)的物質(zhì)制造業(yè)在現(xiàn)代工業(yè)社會中占據(jù)著重要的位置，但它正面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)：化石原料可用量日益減少，環(huán)境污染日益嚴重。以再生資源為基礎(chǔ)的循環(huán)產(chǎn)業(yè)的形成是解決現(xiàn)代工業(yè)社會危機的重要途徑。生態(tài)環(huán)境脆弱和資源短缺是我國的基本國情，也是限制我國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。工業(yè)生物技術(shù)被OECD（OrganizationofEconomicCooperationandDevelopment）定位為構(gòu)建和環(huán)境協(xié)調(diào)產(chǎn)業(yè)體系的關(guān)鍵技術(shù)，是實現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展目標的重要領(lǐng)域。世界各國對工業(yè)生物技術(shù)都給予了極大的重視。目前，據(jù)統(tǒng)計至少有129個利用生物技術(shù)進行工業(yè)化生產(chǎn)的例子。但是，工業(yè)生物技術(shù)的工業(yè)化成功的例子仍然很有限。這主要是因為自然界的生物催化劑大都只能在溫和的條件下起作用，往往難以直接用于工業(yè)過程，比如通常酶或細胞很難在高溫、高壓、有機溶劑等條件下起作用，其穩(wěn)定性低，容易失活。但是，隨著對生物酶來源的多樣性、酶催化機理、結(jié)構(gòu)及功能之間關(guān)系認識的逐步提高和現(xiàn)代工業(yè)社會發(fā)展對生物技術(shù)需求的高漲，建立發(fā)現(xiàn)、改造和使用生物催化劑技術(shù)平臺成為工業(yè)生物技術(shù)研究的熱點領(lǐng)域之一。

化學(xué)物質(zhì)是人類社會賴以發(fā)展的基礎(chǔ)。但人工化合物的大規(guī)模制造和使用造成了嚴重的環(huán)境污染，成為被全球普遍關(guān)注的嚴峻問題。眾多的人工化合物釋放到生態(tài)環(huán)境中后，微生物還沒有足夠的時間和充分的環(huán)境條件來“進化”其代謝途徑，因此表現(xiàn)出有機化合物的難生物降解性?；衔飳Νh(huán)境產(chǎn)生的風(fēng)險（Risk）可由以下的公式來表示，取決于化合物本身的危害度（Hazard）和在環(huán)境中的暴露程度（Exposure）。

Risk＝Hazard×Exposure

因此，為降低化學(xué)物質(zhì)對環(huán)境帶來的危害或負擔，開發(fā)清潔生物生產(chǎn)工藝生產(chǎn)環(huán)境友好的化合物具有重要的意義，與此同時必須開發(fā)減少化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境中的暴露程度（濃度和時間），即化合物的生物降解或生物處理技術(shù)。隨著難降解化合物的污染問題的表面化和人們對環(huán)境污染問題認識加深，于上世紀90年代形成了環(huán)境生物技術(shù)這一學(xué)科方向。環(huán)境生物技術(shù)是生物技術(shù)與環(huán)境科學(xué)和化學(xué)工程等領(lǐng)域交叉的學(xué)科，是工業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域的新方向。2002年10月的美國科學(xué)雜志（Science）刊登了環(huán)境微生物技術(shù)的研究特輯，英國的自然生物技術(shù)雜志（NatureBiotechnology）于2003年2月刊登了具有芳香化合物降解能力的假單胞桿菌（Pseudomonassp.）作為多樣生物催化劑的可能性,近幾年，國外還涌現(xiàn)出了大量的有關(guān)環(huán)境生物技術(shù)的書籍，足見環(huán)境生物技術(shù)研究在國際上已成為重要的前沿研究領(lǐng)域。

本文以利用融合蛋白技術(shù)高效生產(chǎn)工業(yè)用肝素酶及剩余污泥減量化好氧－厭氧反復(fù)耦合廢水生物處理技術(shù)研發(fā)過程為主，介紹工業(yè)生物技術(shù)在醫(yī)藥化學(xué)品、生物能源及環(huán)境中的應(yīng)用研究進展。

1）肝素酶的重組大腸桿菌高效生產(chǎn)、分離耦合及其應(yīng)用技術(shù)研究

肝素酶I（heparinaseI,EC4.2.2.7，商品名Neutralase,Hepzyme，IBEX,加拿大蒙特利爾公司生產(chǎn)）是一種特異作用于肝素（heparin）和類肝素分子的多糖列解酶。肝素酶具有重要的應(yīng)用價值，肝素酶及其底物多糖肝素之間的相互作用有助于闡明多糖裂解酶的作用機制；肝素酶可以用于解析肝素等復(fù)雜粘多糖的結(jié)構(gòu)及其生物學(xué)功能；肝素酶可以用于解析人體內(nèi)的凝血和抗凝血機制；肝素酶可以用于制備具有高效抗凝血作用的低分子肝素；肝素酶還可以用作臨床血液肝素化的去除，防止手術(shù)后出血。我國是肝素原料的生產(chǎn)大國，開發(fā)酶法低分子肝素生產(chǎn)技術(shù)具有重要的意義。

商業(yè)化的肝素酶I從肝素黃桿菌（Flavobacteriumheparinum）中純化得到，但表達需要價格昂貴的肝素誘導(dǎo)，同時由于肝素酶II和III的共表達增加了純化的困難和成本[1]。肝素酶I的基因已被克隆并在大腸桿菌中表達，但產(chǎn)生的都是無活性的包涵體，需要蛋白質(zhì)復(fù)性才能獲得有活性的酶[2-4]。

我們利用融合蛋白技術(shù)構(gòu)建了一套大腸桿菌的表達系統(tǒng)，能夠高效的表達可溶性的肝素酶I，并同過親和分離簡化了肝素酶的純化操作。實驗研究結(jié)果表明在我們的肝素酶表達生產(chǎn)體系中，90％以上的肝素酶I以有活性的可溶性蛋白形式存在，從而省去了復(fù)性的操作，降低了操作成本；目前酶活可達16000IUl-1，遠遠高于肝素黃桿菌的表達水平；通過一步親和分離，回收的肝素酶純度達95％以上。同時利用綠色熒光蛋白（GFP）基因，構(gòu)建了利用熒光快速定量酶活的新方法，而且肝素酶與GFP的融合蛋白有助于肝素酶失活機理的研究。

利用融合蛋白的親和吸附能力容易實現(xiàn)肝素酶I的定向固定化，使開發(fā)高效肝素酶反應(yīng)器成為可能。通過實驗證明融合肝素酶I能夠和商品酶一樣有效的降解肝素，制備出理想的低分子量肝素（LMWH）。通過控制酶解反應(yīng)條件，得到了一系列分子量分布范圍窄的低分子量肝素（平均分子量在5000－6000）。本研究為肝素酶的工業(yè)化生產(chǎn)及其應(yīng)用奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

2）好氧-厭氧反復(fù)耦合生物反應(yīng)器處理廢水新工藝研究進展

活性污泥法作為有機廢水的生物處理技術(shù)被廣泛的應(yīng)用。但是活性污泥法的最大缺點是產(chǎn)生大量的剩余污泥，因其含水率高，體積大，易腐爛，易產(chǎn)生惡臭味,造成污泥處理和處置困難。目前由于經(jīng)濟效益問題難以徹底解決污水處理普遍存在的污泥問題，因此從源頭上減少污泥產(chǎn)率或?qū)崿F(xiàn)剩余污泥原位降解的污水生物處理技術(shù)的開發(fā)是值得重視的方向。

篇8

【關(guān)鍵詞】燃煤鍋爐；大氣污染；治理對策；SO2

0.前言

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市化進程逐漸加快，人口對資源的消耗也越來越大。目前我國資源組成仍是以煤炭為主，生產(chǎn)生活大量依賴傳統(tǒng)的煤炭資源，給大氣環(huán)境帶來了十分嚴重的污染。煤炭資源利用最多的是燃煤電廠和燃煤鍋爐，煤炭在燃燒過程中供給能量的同時，會產(chǎn)生大量的污染物，如硫氧化物、氮氧化物等有害物質(zhì)，其中，硫氧化物可以造成大面積的酸雨危害，而碳氧化物會產(chǎn)生溫室效應(yīng)使全球大氣變暖。如何更好的處理能源供給與環(huán)境保護之間的問題，以成為現(xiàn)在需要迫切解決的問題。

1.燃煤鍋爐大氣污染概況

據(jù)統(tǒng)計，我國燃煤發(fā)電廠每年煤炭消耗總量為4億噸，SO2氣體和煙塵的年排放量分別為800萬噸、2000多萬噸。我國燃煤鍋爐每年消耗煤炭總量逾3億噸，SO2氣體和煙塵的年排放量分別為580萬噸和600萬噸。在全國SO2年排放總量中，燃煤發(fā)電廠占總量的40%，燃煤鍋爐占總量的28%，其SO2氣體排放總量僅次于燃煤發(fā)電廠。燃煤鍋爐分布廣泛且相對分散，常應(yīng)用在城市工業(yè)生產(chǎn)和居民供暖中，這使得它對城市空氣環(huán)境的污染遠比燃煤發(fā)電廠嚴重，因此燃煤鍋爐是城市大氣污染的最主要污染源，應(yīng)該引起社會各界的廣泛關(guān)注。

我國今后主要能源仍然以煤炭為主，預(yù)測到2015年為17.9億噸標準煤，2040年為37.5億噸標準煤，這就加劇燃煤鍋爐燃燒排放的SO2等污染物，對大氣環(huán)境產(chǎn)生巨大的污染，極大的危害居民的身體健康，影響我國經(jīng)濟健康可持續(xù)的發(fā)展戰(zhàn)略。因此，嚴格控制燃煤鍋爐SO2等廢氣排放，遏制燃煤鍋爐大氣污染，是我國環(huán)保工作的重點內(nèi)容。

2.燃煤鍋爐大氣污染的治理技術(shù)

2.1噴霧干燥脫硫技術(shù)

該技術(shù)在具體的實施過程中，需要向脫硫塔中噴入碳酸鈣乳液及氫氧化鈣，借助煙氣的熱量使水分得以蒸發(fā)，廢氣中的二氧化硫與鈣質(zhì)脫硫劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成石膏，從而達到對空氣的治理效果。具有脫硫性質(zhì)的噴霧干燥塔與布袋除塵器或靜電除塵器進行有機結(jié)合而完成對廢氣的脫硫，是一種比較簡單的廢氣凈化技術(shù)。該技術(shù)在日常的空氣治理中已得到了一定的運用。

2.2脫硫灰循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù)

脫硫灰循環(huán)流化床煙氣脫硫技是運用脫硫劑的化學(xué)效應(yīng)，對廢氣進行脫硫，其脫硫效果明顯。該法具有脫硫效率高、投資少、占地面積小的優(yōu)點，通常與靜電除塵器進行配套使用，與我國的國情相適應(yīng)，具有很高的推廣價值。但該技術(shù)的缺點是低溫狀態(tài)下容易出現(xiàn)結(jié)露堵塞現(xiàn)象，而且還伴有壓降大的問題，目前該技術(shù)尚未成熟。

2.3低氮氧化物燃燒技術(shù)

近年來，低氮氧化物燃燒技術(shù)在我國已取得了一定的發(fā)展，其中，氮氧化物燃燒技術(shù)又分為濃淡燃燒技術(shù)及分級燃燒技術(shù)。目前在我國的鍋爐用煤中多采用高灰分、低揮發(fā)份或是低熱量的次等煤，其燃燒的效率較低，容易留有殘渣。故此，在我國對煤粉燃燒技術(shù)加以改進需要在穩(wěn)燃的環(huán)境下進行，保證氮氧化物的低排放。

2.4除塵脫硫一體化技術(shù)

我國自行研發(fā)的擁有自主產(chǎn)權(quán)的簡易濕法脫硫除塵一體凈化技術(shù)，目前已得到廣泛的運用。該項技術(shù)有很多種類，但多數(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展是建立在濕法除塵器的基礎(chǔ)之上的，該項技術(shù)的開發(fā)與我國的國情發(fā)展相適應(yīng)。該技術(shù)優(yōu)點為除塵、脫硫效率高，操作簡單，投資小，收益高，且可對水膜除塵器進行改造運用，節(jié)省投資，多適應(yīng)于中小型鍋爐廢氣的凈化。

3.燃煤鍋爐大氣污染治理對策

3.1研發(fā)新型能源替代煤炭

能源可分為一次能源（初級能源）、二次能源、可再生能源和不可再生能源。目前，全球經(jīng)濟發(fā)展都依賴煤炭、石油、天然氣等化石燃料。我國是煤炭生產(chǎn)大國，但同樣也是能源消費大國，雖然采取“北煤南運”“西煤東運”等方式來緩解地區(qū)的用煤緊張，但煤炭資源分布的不合理，對環(huán)境造成一種無形的負擔。因此，需要開發(fā)清潔能源和可再生能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源。目前世界上發(fā)展較快的清潔能源主要有地熱能、風(fēng)能、太陽能、氫能、核能、生物能、天然氣等。

3.2利用潔凈煤技術(shù)提高能源利用效率，減少污染物排放

潔凈煤技術(shù)是在煤炭開發(fā)利用的全過程中，減少污染物的排放與提高利用效率的加工、燃燒、轉(zhuǎn)化及污染控制等新技術(shù)。主要包括：煤炭洗運、加工、轉(zhuǎn)化、先進發(fā)電技術(shù)，煙氣凈化等。首先，限制高硫煤的開采和使用。我國低硫煤的儲量非常少，不能長期、廣泛的使用，只能通過限制高硫煤開采，總體上不會影響我國能源生產(chǎn)和消費結(jié)構(gòu)的平衡。其次，可以通過煤炭洗選加工脫除黃鐵礦中50%～70%的硫，燃燒中實現(xiàn)爐內(nèi)脫除固硫，煙氣凈化脫硫等。

3.3對燃煤鍋爐大氣污染實行治理責任制

對待鍋爐大氣污染，可以實行治理責任制度，嚴格實施誰管理就由誰來負責、誰污染就由誰來治理的要求，與此同時，相關(guān)部門還需要充分認識到自己所具有的義務(wù)與責任，掌握好責任實施的力度，展開積極的治理工作，確保治理以后的大氣質(zhì)量滿足國家標準。對于那些具有燃煤鍋爐的單位與企業(yè)，需要承擔起治理大氣污染的責任，相關(guān)的管理單位需要依照有關(guān)法律法規(guī)，對那些進行違規(guī)運行的企業(yè)采取懲處。環(huán)境保護部門需要提高自身管理以及監(jiān)督的水平，認真地執(zhí)行自己所具有的督查任務(wù)，嚴肅處理妨礙環(huán)保監(jiān)察部門執(zhí)法的行為。相關(guān)部門應(yīng)該各司其職，同心協(xié)力，齊抓大氣污染預(yù)防與處理工作，確保其得到順利的開展與實施，進而實現(xiàn)治理大氣污染的目的。

環(huán)境保護部門需要加強治理責任制度的實施力度，嚴格執(zhí)法，加強大氣污染的檢查以及整治力度，對使用鍋爐設(shè)備的相關(guān)企業(yè)進行檢查以及督促工作，將工作的進展向有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)進行及時的匯報。與此同時，還需要制定出有利于環(huán)境保護的制度，并且將其實施落實，保證鍋爐大氣污染治理的開展。

3.4綜合治理燃煤鍋爐大氣污染

（1）對于燃煤鍋爐，尤其是小容量的燃煤工業(yè)鍋爐，優(yōu)先燃燒清潔燃料，從源頭上控制燃料燃燒產(chǎn)生的SO2和煙塵等。

（2）淘汰小鍋爐，采用工業(yè)固硫型煤，應(yīng)用水煤漿技術(shù)，循環(huán)流化床潔凈燃燒技術(shù)和煙氣脫硫技術(shù)。

（3）對于20t/h以上的燃煤鍋爐，安裝煙氣脫硫裝置。

（4）相關(guān)科研單位、高校以及企業(yè)之間要互相合作，對燃煤鍋爐大氣污染進行技術(shù)性控制，提高具有節(jié)能、高效功能的新型燃煤工業(yè)鍋爐設(shè)備的研發(fā)進度。

4.結(jié)語

通過上面的敘述我們了解到，燃煤鍋爐的使用是導(dǎo)致大氣污染的主要原因之一，最近幾年，我們國家在治理大氣污染的過程中，已經(jīng)具有了很多豐富的經(jīng)驗技術(shù)，但是由于現(xiàn)在我國存在著非常嚴重的大氣污染問題，因此，我們還需要對燃煤鍋爐大氣污染治理這方面進行深入地分析與研究，進而改善我國大氣污染現(xiàn)象。

【參考文獻】

[1]郝曉麗.燃煤鍋爐大氣污染治理對策淺析[J].中小企業(yè)管理與科技，2013（7）.

[2]張靜，張育嬋等.燃煤鍋爐選擇性催化還原法（SCR）煙氣脫硝技術(shù)探討[J].能源與環(huán)境，2010（2）.

篇9

【關(guān)鍵詞】風(fēng)光互補；LED；路燈系統(tǒng)；綠色照明

0.引言

為應(yīng)對全球氣候變化，哥本哈根會議上，我國政府承諾到2020年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放要比2005年下降40%-45%，節(jié)能提高能效的貢獻率要達到85%以上，這給節(jié)能減排工作帶來巨大挑戰(zhàn)。在黨的十七大上的報告指出：加強能源資源節(jié)約和生態(tài)環(huán)境保護，增強可持續(xù)發(fā)展能力。堅持節(jié)約資源和保護環(huán)境的基本國策，關(guān)系人民群眾切身利益和中華民族生存發(fā)展。必須把建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會放在工業(yè)化、現(xiàn)代化發(fā)展戰(zhàn)略的突出位置，落實到每個單位、每個家庭。我國從1996年開始組織實施中國綠色照明工程，將其列入“九五”、“十五”節(jié)能重點領(lǐng)域，“十一五”十大重點節(jié)能工程。中國綠色照明工程的實施，推動了照明產(chǎn)品標準、認證制度的建立與相關(guān)政策措施的實施，加快了高效照明技術(shù)的引進、消化吸收和自主創(chuàng)新。

1.風(fēng)光互補型LED路燈參數(shù)

1.1電源

為滿足整套照明設(shè)備的運行時間為10小時,可根據(jù)需要調(diào)節(jié)，所需的電源設(shè)備技術(shù)參數(shù)如下：

（1）直流額定電壓:DC24V。

（2）多晶硅太陽能電池板:230W。

（3）風(fēng)力發(fā)電機功率:400W。

（4）免維護蓄電池:250AH/24V。

（5）使用環(huán)境溫度:-35度至+50度。

1.2風(fēng)光互補型LED路燈照明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

1.3光源

本工程采用LED光源，LED即發(fā)光二極管，是一種半導(dǎo)體固體發(fā)光器件。它是利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料，在半導(dǎo)體中通過載流子發(fā)生復(fù)合放出過剩的能量而引起光子發(fā)射，直接發(fā)出紅、黃、藍、綠、青、橙、紫、白色的光。LED照明產(chǎn)品就是利用LED作為光源制造出來的照明器具。

LED光源優(yōu)點：

高節(jié)能：節(jié)能能源無污染即為環(huán)保。直流驅(qū)動，超低功耗（單管0.03-0.06瓦）電光功率轉(zhuǎn)換接近100%，相同照明效果比傳統(tǒng)光源節(jié)能80%以上。透鏡與燈罩一體化設(shè)計。

壽命長：LED光源有人稱它為長壽燈，意為永不熄滅的燈。固體冷光源，環(huán)氧樹脂封裝，燈體內(nèi)也沒有松動的部分，不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰等缺點，使用壽命可達6萬到10萬小時，比傳統(tǒng)光源壽命長10倍以上。大功率LED平面集群封裝，及散熱器與燈座一體化設(shè)計。充分保障了LED散熱要求及使用壽命，從根本上滿足了LED燈具結(jié)構(gòu)及造型的任意設(shè)計，極具LED燈具的鮮明特色。

利環(huán)保：環(huán)保效益更佳，光譜中沒有紫外線和紅外線，既沒有熱量，也沒有輻射，眩光小，而且廢棄物可回收，沒有污染不含汞元素，冷光源，可以安全觸摸，屬于典型的綠色照明光源。

高新尖：與傳統(tǒng)光源單調(diào)的發(fā)光效果相比，LED光源是低壓微電子產(chǎn)品，成功融合了嵌入式控制技術(shù)等，所以亦是數(shù)字信息化產(chǎn)品是半導(dǎo)體光電器件“高新尖”技術(shù)具有在線編程、無限升級、靈活多變的特點。

工作效果：LED純直流工作，消除了傳統(tǒng)光源頻閃引起的視覺疲勞；發(fā)光效率可高達100～1301m/W，多種色溫可選，顯色指數(shù)高，顯色性好。

當前全球能源短缺的憂慮再度升高的背景下，節(jié)約能源是我們未來面臨的重要的問題，在照明領(lǐng)域，LED發(fā)光產(chǎn)品的應(yīng)用正吸引著世人的目光，LED作為一種新型的綠色光源產(chǎn)品，必然是未來發(fā)展的趨勢，二十一世紀將進入以LED為代表的新型照明光源時代。

1.4燈具

燈具外殼選用壓鑄鋁材質(zhì)，表面運用先進納米鍍膜技術(shù)無氧化問題，表面不集塵、腐蝕，符合有效防水、防塵、密封要求，達到IP66防護等級，滿足石化工業(yè)區(qū)及主干道環(huán)境下的要求。

燈具反射鏡面選用先進的光學(xué)反射面真空納米鍍膜，反射率高達95%，發(fā)光體放燈具中，消除因配光不合理而產(chǎn)生上射光、眩光等光污染。，配光技術(shù)使LED點光源擴展為面光源，配光角度100度，增加光照范圍，平均度與均勻度遠遠優(yōu)于傳統(tǒng)光源。

1.5控制器

（1）利用蓄電池放電率特性修正的準確放電控制。放電終了電壓是由放電率曲線修正的控制點，消除單純的電壓控制過放的不準確性，符合蓄電池固有的特性，即不同的放電率具有不同的終了電壓。

（2）具有使用單片機和專用軟件，實現(xiàn)智能紅外遙控控制。

（3）具有無級功率控制功能 對系統(tǒng)的負載設(shè)備可進行任意的功率控制，可對路燈進行任意的亮度控制變換。

（4）具有峰值功率跟蹤功能，智能控制調(diào)節(jié)太陽能電池板和電池之間的浮動電壓，使太陽能電池板與蓄電池電壓相互匹配，使功率達到最佳組合值。

（5）過充、過放、電子短路、過載保護、獨特的防反接保護等全自動控制；以上保護均不損壞任何部件，不燒保險。

（6）采用串聯(lián)式PWM充電主電路，使充電回路的電壓損失較使用二極管的充電電路降低近一半，充電效率較非PWM高3%-6%，增加用電時間；過放恢復(fù)的提升充電，正常的直充，浮充自動控制方式使系統(tǒng)有更長的使用壽命；同時具有高精度溫度補償。

（7）直觀的LED發(fā)光管指示當前電瓶狀態(tài)，讓管理人員了解使用狀況。

篇10

關(guān)鍵詞:大氣污染物預(yù)防治理

大氣是人類生存環(huán)境的重要組成部分,大氣環(huán)境質(zhì)量的優(yōu)劣與人類的生存息息相關(guān),一些常見的大氣污染物會對人體產(chǎn)生直接或間接的危害。防治大氣污染物的根本方法,是從污染源頭著手,通過削減污染物的排放量,促進污染物擴散稀釋等措施來保證大氣環(huán)境質(zhì)量,同時從區(qū)域環(huán)境的整體出發(fā),充分考慮該地區(qū)的環(huán)境特征,對能夠影響大氣質(zhì)量的各個因素進行全面、系統(tǒng)的分析,充分利用環(huán)境本體的自凈能力,采用最佳的防治方法,已達到控制大氣環(huán)境質(zhì)量,減輕大氣污染的目的。大氣污染物的綜合防治應(yīng)主要從以下幾個方面入手。

1、采取各種措施,減少工業(yè)企業(yè)中污染物的產(chǎn)生

1.1全面規(guī)劃,合理布局

大氣污染綜合防治,必須從協(xié)調(diào)地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展和保護環(huán)境之間的關(guān)系出發(fā),對該地區(qū)各污染源所排放的各類污染物質(zhì)的種類、數(shù)量、空間分布做全面的調(diào)查研究,在此基礎(chǔ)上制定控制污染物的最佳方案。例如:工業(yè)生產(chǎn)區(qū)應(yīng)設(shè)在城市主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向;在工廠區(qū)與城市生活區(qū)之間,要有一定間隔距離,并營造城市綠化帶,以減輕大氣污染的危害。嚴格對新建、改建、擴建項目審批,對無污染治理設(shè)施或污染治理設(shè)施不完善的要責令其停工限期整改,對于現(xiàn)有污染嚴重、資源浪費、治理無望的企業(yè),要堅決采取關(guān)、停等措施。

1.2 改善能源結(jié)構(gòu),提高能源有效利用率

我國是燃煤大國,煤炭燃燒過程中釋放出大量的二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳以及懸浮顆粒等污染物。我國以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)在短時間內(nèi)不會有根本改變,因此應(yīng)優(yōu)先推廣型煤和低硫等洗選煤的生產(chǎn)和使用,降低煙塵和二氧化硫的排放量。此外,要根本解決大氣污染問題,還要從改善能源結(jié)構(gòu)入手。例如,使用天然氣和焦化煤氣、石油液化氣等二次能源,加大對太陽能、風(fēng)能、地熱、潮汐能、生物能和核聚變能等清潔能源的利用。

1.3 在工業(yè)企業(yè)中實行區(qū)域采暖和集中供熱

利用工業(yè)生產(chǎn)中的各種余熱采暖，燒水小鍋爐排放大量二氧化硫和煙塵是造成大氣環(huán)境惡化的一個重要原因。采取區(qū)域采暖,集中供熱措施,能夠很好地解決這一問題。區(qū)域采暖,集中供熱的好處表現(xiàn)在:一是可以提高鍋爐設(shè)備利用率,降低燃料消耗量;二是可以充分利用熱能,提高熱利用率;三是便于采用高效率除塵設(shè)備,大大降低粉塵排放量。四是減少燃料的運輸量,從而減少運輸設(shè)備的使用,間接減少大氣污染物的排放。

1.4 植樹造林,綠化環(huán)境

綠化造林是大氣污染防治的一種經(jīng)濟有效的措施,植物有吸收各種有毒有害氣體和凈化空氣的功能,是空氣的天然過濾器。蒙塵的樹葉經(jīng)雨水淋洗后,又能夠恢復(fù)吸附與阻攔塵埃的功能,使空氣得到凈化。植物的光合作用能夠釋放出氧氣,可吸收二氧化碳,一般1 hm2的闊葉林,每天能夠消耗約1t二氧化碳,釋放出750kg氧氣,起到了良好的空氣調(diào)節(jié)作用。

2、采用各種專業(yè)技術(shù),控制污染物排放

2.1顆粒狀污染物的治理

大氣中的煙塵(主要由顆粒狀污染物組成)大部分是由于固體燃料(煤)的燃燒產(chǎn)生的。去除大氣中顆粒狀污染物的方法很多,根據(jù)其作用和原理,可分為以下幾種類型:一是干法去除顆粒狀污染物。利用機械力(重力、離心力)將粉塵從氣流中分離出來,達到凈化的目的。常用的設(shè)備有重力沉降室、慣性除塵器和旋風(fēng)除塵器等。其中最簡單、廉價、易于操作維修的是沉降室。攜帶塵粒的氣流由管道進入寬大的沉降室時,速度和壓力降低,其中較大的顆粒(直徑大于40μm)則因重力而沉降下來。旋風(fēng)除塵器的作用原理是使氣流在分離旋轉(zhuǎn),塵粒在離心作用下被甩往外壁,沉降到分離器的底部而被分離清除。這種方法對5μm以上塵粒去除效率可達50%~80%。二是濕法去除顆粒狀污染物。該方法是用水或其他液體使顆粒濕潤,進而加以埔集去除的方法。常用的方法有噴霧塔式、填斜塔式、離心式分離除塵器、文丘里式除塵器等多種,這些方法能除去直徑大于10μm的顆粒,如果采用離心式分離除塵器,其去除率可達90%左右,但這種方法的缺點是能耗較高,同時存在污水處理問題。

2.2氣態(tài)污染物的治理

二氧化硫不僅在大氣中形成酸雨,造成空氣污染,而且嚴重腐蝕鍋爐尾部設(shè)備,影響生產(chǎn)和安全運行。因此,煙氣脫硫?qū)ξ覈鴣碚f更為重要。煙氣脫硫技術(shù)包括燃料脫硫(目前主要是重油脫硫)和煙氣脫硫2種。重油脫硫是采用加氫脫硫催化法,使重油中有機硫化物中的C—S鍵斷裂,硫變成簡單的氣體或固體化合物而從重油中分離出來。含硫量較高的重油首先進行脫硫處理,再提供給用戶,主要應(yīng)用在那些沒有煙氣脫硫能力的中小工廠,而大型工業(yè)企業(yè)則要求安裝煙氣脫硫設(shè)施。

煙氣脫硫可分為干法和濕法2種,濕法是把煙氣中的SO2和SO3轉(zhuǎn)化為液體或固體化合物,從而把它們從煙氣中分離出來,濕法脫硫主要包括堿液吸收法、氨吸收法和石灰吸收法等。堿吸收法是用氫氧化鉀、氫氧化鈉水溶液等作為吸收劑;氨吸收法用氨氣作為吸收劑;石灰乳法使用石灰漿作吸收劑,同時可回收石膏。

3、完善環(huán)境監(jiān)管,加大執(zhí)法力度

在現(xiàn)階段我國的一些企業(yè),為了實現(xiàn)利益最大化,根本不考慮其排放污染物對大氣造成的危害。因此,監(jiān)管措施和執(zhí)法力度直接關(guān)系著對大氣污染物的防治效果。這就要求加快建立和完善減排指標體系、監(jiān)測體系、考核體系等一系列規(guī)章制度;此外,還要加大對排污大戶的懲罰力度,走出“守法成本高,違法成本低”的怪圈,使企業(yè)逐漸走上規(guī)范化經(jīng)營和良性競爭之路;鼓勵公眾參與監(jiān)督,形成社會聯(lián)動、企業(yè)互動的強大合力。

參考文獻

[1] 黃振中.中國大氣污染防治技術(shù)綜述[J].世界科技研究與發(fā)展,2004,26(2):30-35.

[2] 黃成.我國城市大氣污染現(xiàn)狀及防治對策[J].科技信息,2008(21):136,137.