能源可替代性

关键词： 消耗 能源消耗 分工 能源

能源可替代性（精选十篇）

能源可替代性 篇1

一、分工与能源效率: 模型构建与指标选取

目前,能源使用效率问题和温室气体排放越来越受到各国的重视。从宏观视角来看,现代经济分工越来越表现为全球资源的重新配置,主要体现为经济结构调整、FDI引入以及由此引致的技术进步等。因此,学者们对能源消耗与分工的研究主要形成了关于产业结构与能源效率之间关系的观点和关于FDI引入与能源效率的观点,这些学术成果给人们带来了很好的启示。

( 一) 分工与能源消耗关系的理论构架

分工既可以推进经济增长、带来能源消耗的增长,又可以促进能源更好地配置,降低能源消耗。分工可以重新配置资源,劳动力水平的提高也有利于优化资源在高技术与低技术水平之间的配比。基于这个思想,本文提出研究路线图1: 模型考察了产业间分工、行业内分工与企业内分工提高,与经济增长背景下的能源消耗问题。为了更准确地描述上述因素与经济增长对能源消耗的关系,增加了城市化作为其中的一个控制变量,并将其作为社会因素考虑进模型。

( 二) 指标的选取

本文所涉及的数据资料来自山东省统计年鉴和山东省能源统计年鉴,时间跨度为1997年至2012年,对指标的解释如下:

1. 能源消耗总量。能源消耗总量是本文的主要考察对象,选择能源消耗总量 ( Ene,单位: 万吨标准煤) 为衡量指标,是因为能源消耗总量与碳排放总量呈现直接正相关,而气候的整体变化主要是碳排放总量变化引起的,只有解决好能源消耗总量问题,才能从根本上抑制气候变化; 同时,考虑数据的可得性和统计的准确度,以能源耗费总量为指标是较佳的选择。

2. 经济增长。在当前的生产力条件下,经济增长毫无疑问地增加了能源消耗量,其原因体现在两个方面: 一是经济增长带动了产业发展,其中更以第二产业发展速度最快,而能源消耗主要来自工业; 二是经济增长影响着人们能源消费的习惯,并成为带动能源消耗的重要因素。

3. 产业结构在一定意义上决定了经济增长过程中的能源消耗量。由于第二产业能耗指数远高于第一、三产业的能耗指数,各产业部门的相对比重可以直接反映区域产业发展的层次转移,本文选择第二产业比重 ( Sec) 、第三产业比重 ( Ser)两个指标来描述产业结构。

4. 第二产业就业人口。分工不只是产业的分工,还有第二产业就业人口的分工。由于人口集中于第二产业,社会的智力资源会影响到整个产业结构的发展。过多的人口集中于第二产业也影响人们的生活方式,造成能源消耗水平过高。因此,本文在产业结构方面增加了第二产业人口 ( LSec)作为产业结构水平的衡量指标。

5. 城市化率衡量的是城镇人口占总人口的比重。由于城镇居民在生产生活方式上与农村居民差异较大,城乡对能源的耗费量有所不同。为了控制城乡居民给能源耗费带来的不同影响,本文将城市化率 ( Ubr) 纳入考虑范围。

6. 开放程度。由于山东省独特的地理位置,发展外向型经济向来是山东的执政方针之一。近年来虽然与发达省份相比仍存在一定差距,但山东省的开放程度已大大高于以前,实际利用外资发展地区经济已成为一种趋势。在这种情况下研究能源耗费,开放程度就成为一个不得不考察的因素。

7. 教育深化。教育作为对技术进步的贡献不可忽视,教育程度能够反映其对能源耗费的影响力。

二、实证检验及结果分析

( 一) 数据扩展

由于数据总量较少,本文运用SAS内置算法对数据进行了扩展。为使模拟数据更贴合实际数据,需要观测实际数据的分布情况。在对山东省1997年 - 2013年的GDP进行多种分布拟合后,发现山东省GDP数据适用的最佳分布为对数正态分布。表1列示了对山东省GDP进行的11种拟合分布结果,从表1可以看出对数正态分布的AIC最小,根据信息量准则可以认为对数正态对山东省GDP数据拟合情况最佳。

经计算,拟合参数的估计值如表2所示。表2给出了拟合参数的估计值,在此估计值下对拟合情况进行诊断 ( 如图2所示) 。对山东省GDP进行对数正态拟合后,从图2可知所有数据均落入置信区间内,表明参数估计合适。拟合优度的检验结果为Kolmogorov D的值等于0. 138774,P值为0. 15,不能拒绝数据来自对数正态分布的原假设。其他数据扩展结果类似,本文不再赘述。

( 二) 数据的描述性统计分析

扩展后各变量的描述性统计如表3所示,由表3可知山东省能源消耗标准煤总量最少8 653. 11万吨,最多37 218. 25万吨,平均消耗19 601. 94万吨,可见能源消耗总量较大,其标准差为10 073. 59,说明能源消耗量较为离散。山东省GDP平均为23 915. 41亿元,最大54 684. 33亿元,处于全国领先水平。第二产业比重平均为53. 27,第三产业比重平均为34. 58,第二产业 就业人口 平均为1 394. 59万人,高于国内其他省份平均水平。这三组数据表明山东省的第二产业仍是经济结构中的主要组成部分,而第三产业相对薄弱。需要指出的是实际利用外资水平、开放程度、教育水平和城市化率四项指标的标准差较小,即这些指标值较为集中,这反映了山东省在发展外向经济和提升技术水平方面采取了稳中求进策略,并没有出现大的波动。

( 三) 回归结果分析

在分析各因变量效应时,本文利用预测刻画器 ( 图3) 描述了各要素对能源消耗总量的影响力,同时绘制了山东省GDP对能源消耗总量的杠杆图 ( 图4) 。从预测刻画器中可以看出山东省GDP ( sd GDP) 对能源消耗总量 ( Ene) 的影响效应最强,其次是城市化率 ( Ubr) 和第二产业就业人口 ( LSec) ,说明山东省的经济发展状况显著影响能源消耗,即经济发展状况的轻微变化将会带来能源耗费的剧烈震荡,而与其他两个指标的强相关性说明能源耗费与山东省的经济结构有关。第二产业就业人口显著影响能源消耗总量,这意味着山东省的经济结构仍然偏向于工业。模型显示山东省实际利用外资水平 ( FDI) 和第三产业比重 ( Ser) 对能源消耗总量没有作用,说明山东省利用外资发展的产业基本都属于能源耗费较低的,例如生活服务业、信息产业、物流与对外贸易等。第三产业本身的特点是对能源的需求较低,再加上山东省第三产业在整个经济结构中的比重不大,所以数据显示其对能源消耗总量的贡献不大。

为更精确地刻画各指标因素对能源消耗总量的作用方向和作用强度,本文列出了模型的回归系数及检验统计量,如表4所示。回归模型显示山东省的GDP对能源消耗总量有显著影响作用 ( 回归系数0. 53,对应T值为9. 29) ,说明经济增长是促进能源消耗的主要因素,继续按照现在经济结构与社会分工结构,能源消耗的问题难以在短期内解决。通过计量还发现山东省利用外资水平( FDI) 、教育水平 ( Edu) 、第二产业比重 ( Sec) 、第三产业比重 ( Ser) 、第二产业就业人口 ( LSec)等因素对能源消耗影响显著,说明山东省引入外资以及提升劳动力水平等,都没有获得经济结构调整预期效果。从数据上看,第三产业的消耗要小于第二产业,说明产业结构的调整可以有效降低能源消耗的增长程度。开放程度 ( Open) 和城市化率 ( Ubr) 与能源耗费之间存在负向关系,原因可能是当一个地区的开放程度较高时,与外界的经济联系比较紧密,专业化分工的不同所导致的规模效应,使得在同样的经济增长率水平下耗费的能源更少。所以,重新配置资源、提升城市化率可以有效地从需求角度解决能源消耗高的问题。

三、结论与建议

提高能源使用效率、控制能源耗费总量是我国经济转型过程中的重要议题,本文运用山东省的相关统计数据对能源消耗总量的影响因素进行了实证研究,研究结论如下:

1. 山东省的数据表明经济增长对能源消耗总量具有明显正影响,即经济越增长,能源消耗量越大。其原因在于经济增长直接反映了社会的发展水平,也在一定程度上反映了市场活跃水平,经济的增长不仅有助于推动企业进行扩大再生产,还将拉动人们的消费,这必然带来能源耗费总量的增加。因此,在制定相关能源政策时,经济增长速度是必须考虑的因素。由于稳定的经济增长是社会发展和劳动人口就业的保障,虽然它对能源战略规划具有重要的参考价值,却不可随意调控,在此局限条件下保持经济增长所面临的挑战依然严峻。

2. 经济结构对能源消耗的影响程度较大,产业结构对能源耗费总量具有重要的影响,这主要体现在第二产业比重与能源耗费之间存在明显的正向性上。

3. 社会结构的改变对能源消耗具有更高的影响力,其中城市化是能源消耗的重要影响因素。从长期来看,提高城市化水平有利于提高能源的使用效率,用推进城市化的方式来调整和优化产业结构是建设环境友好型、资源节约型社会的一项重要内容,而这必将降低社会发展对能源的依赖程度,从而降低能源耗费。但是,人们的生活习惯在短期内无法改变,对能源的消耗也是刚性的。因此,只有真正理解能源消耗的刚性问题,才能制定出有效的能源战略和政策。

拯救地球的举措：替代能源得到推广 篇2

巨型涡轮机如森林一般矗立于北海，太阳能屋顶照亮了美国纽约市，海浪驱动生成的能量源源不断输入电网，替代能源在20不断展现其巨大的潜力。虽然全球经济陷入低迷，但人们对可再生能源市场的信心毫不动摇，不过这一市场仍需要快速增长，才有实力改变气候变化的整体状况。

根据今年夏天进行的一项民意调查，超过60%的美国人认为降低对外国能源的依赖程度、在能源部门创造新的就业机会、保护环境免遭能源开发负面影响“非常重要”。而公众对特定能源提议感兴趣，促使政府加强对风能、太阳能等可再生能源的开发力度，同时对二氧化碳和其他温室气体排放实施了严格限制。

“能源草”能替代化石能源吗? 篇3

其实，“能源草”是一系列可以作为燃料使用的草本植物的统称，如芦竹、象草、柳枝稷（jì）、草芦等。有不少国家已将这些植物作为重要的能源植物进行开发利用了。能源草具有生长快、产量大、光合作用效率高的特点。1亩柳枝稷1年的干草产量为1.2吨，而1亩象草1年可生产出3.6吨干草呢。 能源草的根系发达，对炎热、寒冷、干旱、盐碱等环境都有较强的适应性。经1年种植，可以连续收获10～15年。 1公斤干能源草的热值相当于同等重量的煤炭的70～80%。

环保是能源草的另一个特点，能源草燃烧时虽然也可能产生甲烷和一氧化碳等温室气体，但是通过改进燃烧技术，可以控制这些温室气体的排放。使它在一定程度上有助于控制全球变暖。

这样看，能源草似乎完全可以取代煤炭成为电力工业中的新能源啦！但是，不要着急，事情没那么简单。

“1亩地1年产出的能源草相当于4吨煤。”乍一看，这些草还是不错的燃料。但是稍微计算一下，我们就会发现其中的问题啦：目前，1座热电厂每天最少要消耗2000吨煤，1年就是72万吨。那么，要填饱1座中小型电厂的肚子，1年至少要种18万亩能源草，这个面积几乎相当于我国一个中等规模县耕地总面积的10～30%。如果再把干旱、盐碱化等自然因素考虑在内，需要的种植面积就会更大。大面积种植能源草，能源问题是解决了，吃饭可就要成问题啦。此外，虽然能源草对环境的耐受性较强，可以种植在干旱、盐碱等恶劣环境中。但是大量种植能源草多半会对当地原有的生态系统产生负面影响。要知道，能源草生长速度是很快的。一旦失去控制，肆意蔓延，那居住在原有环境中的“土著植物”就要倒大霉啦。

能源可替代性 篇4

据预测, 中国为了应对能源需求激增将投入高达3.7万亿美元。2007年, 中国能源用量增加了8.4%, 而同期全球能源需求仅增长了2.4%。显然, 开发可替代能源不是基于环保考虑的一种奢侈品, 而是为自身提供充足能源所绝对必须的。美国能源基金会的杨富强认为, 如果中国仅使用传统能源, “它根本不能满足其人口的能源需求。”

因此, 可再生能源对于中国来说不是传统能源的替代物, 而是一种附加补充。中国多年来一直依靠煤和石油满足其不断增长的能源需求, 将来也必定会继续在相似的水平上使用煤和石油。目前煤占中国主要能源产出的76%, 石油为13%, 而可再生能源仅占8%。中国政府计划增加可再生能源所占的份额, 以保证能源产出的绝对量继续增长。

那么中国政府采取了哪些措施鼓励可再生能源的开发呢?中国领导人, 不论是中央政府还是地方政府, 多年来一直都致力于解决能源需求增加的问题。开发可再生能源具有很大的挑战性, 因为利用可再生能源发电代价高昂, 而且发电量还不能在很大程度上取代传统能源。尽管困难重重, 中国政府还是下大决心, 将新能源开发纳入21世纪国家能源规划中, 尤其值得注意的是2006年颁布的《可再生能源法》, 政府的目标雄心勃勃, 其中一项条款显示要求到2020年, 可再生能源将占中国能源总消耗的15%。

有了这样一个目标, 谁将最终引领中国的新能源开发呢?从资金和投资上看, 国家和私人都将发挥作用。但中国政府对新能源开发的投入令人吃惊。由于盈利性方面的挑战, 当前私人投资更集中于可再生能源技术的特定领域, 比如设备制造而非能源产出。结果是, 为了达到中央制定的目标, 国家投入一直占据主导地位。

巨额的现金储备

尽管西方人传统上一般不认为政府最有能力推动尖端技术创新, BP中国的首席亚洲经济师、可再生能源的一位领军专家张弛提到:中国政府拥有巨额现金储备支持可再生能源开发。这一举措不一定是由赢利性驱动, 也不一定有私营部门参与。他还说, 对不断亏损的中国国有能源企业的关注反映的是西方观点。他认为, 中国的公司必须被视为整个政府系统的一部分, 而不是单个的商业实体, 因为财务部总是在每年年底提供资金为各个亏损企业“平账”。结果是, 政府并不特别关心单个公司层面的持续亏损。

他还论述了中国有能力为可再生能源开发提供资金支持:“西方国家效率高, 但不一定出成效。在中国, 你不用担心效率 (或缺乏资金) ;你只需考虑成效。”因此, 中国政府可以投钱下大力气解决能源问题, 推动可再生能源开发。这种由政府引导的开发显然与西方国家的举措不同, 所以我们必须从一个不同角度理解中国面临的挑战。

中国的可再生能源政策着眼于三个领域:水力, 太阳能, 风力。从潜力上看, 中国水力能源的前景似乎无限美好。作为全球水电的领头羊, 中国广袤土地上流淌的大江大河是一个巨大的宝藏, 将决定其能源的未来。目前, 中国的水电占日益增长的电力消耗的23%, 仅次于煤电。作为一种前景广阔的“绿色能源”, 水力能源被分为两类:一类是小型水电站, 每年最多可发电25兆瓦;另一类是大型水电站, 如湖北的三峡大坝, 这是世界最大的水电站。

在中国, 小型水电站有43000多座, 遍布全国各地。这类电站的大量存在与电力传输系统的需要和国家的税收政策直接相关。尽管大型水电站可以产生大量电能, 但目前的电力传输系统无法有效地将电传到农村。因此, 中国政府通过税收优惠和放松银行信贷的方式促进农村地区小型水电站的发展。这种政策环境鼓励私营企业投资建小型水电站, 已成为这类电站建设的主要资金来源。一些合资企业, 如新疆玛纳斯河一号水电站工程就为像新疆天富热电公司和东京电力公司这样的私营企业建设小型水电站提供了机遇。

与此相对的是, 大型水电站虽然数量少, 却为中国提供了67.5%的水电。大型水电站的建设主要是由政府主导。依照张弛的说法, ”只有中国政府才有能力建设大型水电站, 因为只有政府才有让民众搬迁所必需的资源。”顺理成章的是, 大型水电站建设所需的资金也由政府提供。比如, 位于四川的35亿瓦的二滩水电站主要由三家政府部门提供资金。此外, 中国的几座大型水电站还借机按照京都议定书的规定向第三方出售减排量认证书 (CER) 。鉴于中国政府计划在2020年前至少建成13座大型水电站, 很清楚, 未来大型水电站在中国可再生能源开发进程中将独占鳌头。

为了实现2020年的目标, 专家估计大型水电站建设总共需要1278亿美元的投资, 小型水电站总共需要388亿美元的投资。对于大型水电站建设, 政府将不得不继续提供直接投资。对于小型水电站, 政府会鼓励私人投资。利用政府推动的多种形式筹资的办法对于减轻国家财政压力至关重要。鼓励地方发电的增长也将弥补当前中国电力传输系统的低效率。

尽管水电在发电量上占据领先地位, 太阳能则是增长率最快的清洁能源。在未来四年中, 太阳能产业预计以每年40%的速度增长。不过, 一些专家很快就注意到, 这种增长比开发其他清洁能源带来的利润少。摩根斯坦利研究部的肖恩·金认为, “太阳能产业的长期增长潜力将超过风能, 但回报却低一些。”

因此, 中国的太阳能尽管具有巨大的发展前景, 由于依赖政府补贴, 依然是不可持续的能源。目前太阳能发电的成本是每瓦3至4美元, 而传统煤电的大致成本仅为一美元。虽然面对成本方面的挑战, 投资者依然对中国的太阳能设备制造厂商充满信心。肖恩·金认为, “现在太阳能对投资者来说依然是清洁能源中最有前途的一个领域。”

充分反映其巨大潜力的是, 在过去五年里, 中国已有10家太阳能模组厂商上市。这些公司是中国太阳能产业发展的推动力, 在财务上也最成功。以2005年12月无锡尚德在纽约证交所公开募股为开端, 中国已有一批太阳能模组厂商在全球市场公开募股, 包括2006年的天合光能和2007年的英利集团。

除了赢利性方面的挑战, 太阳能的开发还面临其他一些困难。硅是模组制造中的关键原料, 而全球硅的供应又有限, 这就是当前太阳能利用面临的一个最大难题。因此, 硅片厂商面临着来自模组厂商要求降低成本, 提高效益的压力。肖恩·金认为太阳能产业将继续进步, 但必须依靠不断创新。他说:“通过新技术或提高效率来降低成本将在未来十年里继续催生新需求。”许多光电硅片厂商很可能将在这不可避免的技术革新中挣扎一番。

政府不仅在水电发展融资中发挥关键作用, 还承诺提供发展太阳能所需的大量资金。不断进行的技术革新意味着未来十五年里中国的太阳能产业预计总共需要559亿美元的投资。2007年, 中国国家发改委承诺将提供100亿元人民币 (约合14.6亿美元) 支持太阳能产业的发展。

随着中国对能源的需求不断增长, 国家和私人对太阳能设备制造的投入将进一步推动技术进步。对于私人投资者来说, 投资收益以及能否与国家电网连接将成为主要的障碍。尽管太阳能产业的发展困难重重, 而且需要政府不断补贴, 专家预计, 私人对太阳能设备制造的投资和国家资助的太阳能技术革新应会保持强劲的势头。

利用风能

尽管成本与石油和天然气这样的传统能源不相上下, 风能在中国仍被视为最有商业潜力的清洁能源。中国一直大力开发自身丰富的风力资源, 目前风电装机量位居亚洲第二, 世界第五。到2020年, 中国风电装机总量预计将达到1000亿瓦。如此飞速的发展主要得益于其丰富的风力资源, 坚实的技术基础, 但最关键的还是政府在其中扮演了重要角色。

中国政府为促进风力发电的继续发展颁布了几部法律。例如, 2006年出台的《可再生能源法》要求电网公司购买地方已注册发电厂所有可再生能源的产出, 这就为风电开拓了一个广阔的市场。各省政府也迅速行动, 将清洁能源目标中的风能发电量列入五年计划中, 这就确保了中国风电行业的持续发展。

在投资方面, 风电是可再生能源投资者的投资热点。到2020年, 风力发电预计需要911亿美元的总投资。目前, 对风力发电的投资由五大国有电力公司和与其相关联的私营部门主导。这些集团要面对几大挑战, 包括技术传输上的技术问题和政府定价的不可预测性。

国家和私人对风电投资的区别很大程度上取决于各自对持续亏损的承受能力。对于许多与政府相关的投资集团, 蚀本开发风能是可行的, 因为它们很可能在今后5年到10年收回投资。中国的风电场让与政府相关的企业完成清洁能源指标并且确保了未来能源的生成。由于风力发电预计在2020年提供中国所需电量的10%, 这些国有投资者可以承受暂时的损失, 而着眼于未来最终盈利的许诺。不过对于大多数私人投资者来说, 投资开发风能的风险仍旧太高。

随着国有电力公司推动风力发电能量的不断增长, 涡轮制造业也正经历着一个繁荣期。就风电设备制造而言, 该领域的主导者是大型外资及合资企业, 这些企业都在中国建立了坚实的基地。随着中国对风电需求的猛增, 风力涡轮制造业正全速发展, 但依然供不应求。

同时, 中国本土的风力发电企业也在稳步发展。这些企业预计能提供比外国竞争者低1 0%到20%的有竞争力的价格。政府也在鼓励国内风力涡轮制造企业的发展。目前中国的政策目标是实现70%的风力涡轮国产化。因此, 基于中国的制造商依然最具有投资吸引力, 尽管私营企业参与的机会并不多, 同其他可再生能源技术一样, 中国政府将继续为风能开发提供动力。

不管私营企业是否参与, 中国政府有资金和决心推动对可再生能源的投资, 以达到2020年15%的可再生能源消耗指标。随着其他国家不得不承认中国巨大的能源需求及其相应举措, 值得注意的是, 西方人用于分析能源产业和能源公司的经济框架可能不适用于中国。中国政府优先考虑的许多问题取决于能源危机的解决, 其中包括中国的能源需求, 社会稳定以及环境问题。因此, 中国政府将继续推动可再生能源开发日程, 以使可再生能源占到能源总消耗的相当比重。

随着中国继续作为全球经济增长的动力房, 其对可再生能源的巨额投入为可再生能源技术的发展提供了前所未有的机遇。虽然这些举措大多从现实出发而非出于环保的考虑, 然而, 未来几十年对可再生能源的投资, 不论是国家投资还是私人投资, 应该能给全世界带来好处。中国可再生能源的前途是光明的, 主要由于它是必需品, 而非替代品。

油价飞涨 替代能源再受宠 篇5

油价今年以来一直波动不断，而近来利比亚紧张局势使中东危机升级，从而拉动油价腾空而起。这使得能源替代板块在近来备受关注，带来了交易性机会。

诚然，在分享高油价所带来相关板块交易性机会的同时，投资者一定要牢记：市场环境才是决定行业配置和个股介入时机的重要背景。在当前国内外情况复杂的前提下，规避市场系统性风险与关注交易性机会同样重要，不追涨，注重波段操作应是近期的投资思路。

油价飞涨 原油替代板块走红

油价在今年一直处于多事之秋。1月底，埃及发生骚乱，国际油价就一度上蹿下跳。不过，与最近几天油市的疯狂表现相比，当时的一幕显然还只能算是“彩排”。

2月22日，利比亚暴力冲突升级，意大利埃尼石油公司和西班牙雷普索尔石油公司宣布，暂停部分在利比亚的石油和天然气生产。其中埃尼公司是利比亚最大石油公司，产油量占该国产油量约三分之一。利比亚作为欧佩克的成员之一，为非洲石油储备最大的国家和世界第15大石油出口国，日均产油量约为160万桶，其中约120万桶用于出口。而近日甚至有消息说，利比亚通往地中海地区的输油设施可能面临被炸毁的风险。

这令市场对全球原油供应的担忧进一步升级，推动油价飙升。纽约时间2月22日14:30(北京时间2月23日3:30)，NYMEX3月原油期货收盘上涨7.37美元，或8.6%，报每桶93.57美元，为自2008年10月3日以来现货月合约最高收盘价。随着3月合约期满，交易量更大的4月原油期货合约收高5.71美元，或6.4%，报每桶95.42美元。23日，欧美原油继续暴涨。纽约商业交易所（NYMEX）原油期货价格曾一度触及每桶100美元的关键阻力位。

国际能源机构首席经济学家比罗尔指出，中东和北非的政局发展可能对油价构成长远影响。因为根据该组织的预估，未来10年，全球新增的石油产量有90%将来自中东和北非，而其他地区的石油产量正在下降。

法国巴黎银行的大宗商品策略师哈利表示，目前导致原油市场变动的因素，与2003年伊拉克战争时的情形有些相似，油价正在反映供应可能出现中断的最坏情况。唯一不同的是，“眼下无法清楚地预见中东的局势动荡可能会持续多久”。

原油价格的大幅上涨令市场担忧经济增长可能被拖累，投资者纷纷将资金撤离高风险的股票市场。22日，全球股市大跌，美国股市标准普尔500指数创下8个月来最大跌幅，而之前热情高涨的A股更是暴跌2.62%。

另外，一些机构已经在测算，高油价会对世界经济带来多大冲击。大多数机构认为，原油价格上涨将重创全球经济，发达国家可能会“滞涨”，甚至重蹈2008年金融危机时的覆辙。但德银和美银美林认为，只要油价上涨趋势不持续，全球经济不会受到显著影响。

不过，不管怎样，原油价格的高低对全球经济的复苏来说是一个重要环节。而中东局势目前扑朔迷离，原油价格走势也颇不明朗，因而在此情况下，原油的替代板块在近来理所当然成为关注的焦点。

煤炭价格同步于原油

原油涨价，煤炭同步不可避免。因此，在油价高企之下，煤炭板块的投资价值凸现。

隔夜国际油价骤升逾6%，22日开盘，煤炭板块劲升，领涨两市行业板块。之后，无奈在大盘的暴跌中，虽然未能幸免于难，但整体跌幅明显小于大盘指数。周四早间，煤炭板块高开高走，涨势直逼稀土永磁。截至午间收盘，该板块涨幅达1.58%，个股均表现不俗，煤气化涨5.29%、山煤国际涨3.04%、兰花科创涨2.39%、中国神华涨2.33%、中煤能源涨2.02%、永泰能源涨1.87%。

作为资源股的重要部分，煤炭与原油同属不可再生能源，并且是分享油价高企的替代资源。近年来，煤炭的价格上涨表现较大程度受到外围价格上涨的推动，以及2008年金融危机以来油价的一直处于上升通道。但作为煤炭行业，除了国际煤价和国际油价上涨势头的关联影响，国内方面也有“十二五”布局转向的行业政策支持。未来2～3年，煤炭供给增速的放缓，以及近期通胀背景下，板块作为资源品的配置要求会有所提升。中间商囤货以及电厂备煤的增加，今年一季度煤炭消费旺季未过，加上非经常性因素扰动所带来的供给冲击，煤炭价格持续表现将会有良好的提升空间。

另外，具备基本面强劲、安全边际高的双优势煤炭板块，本身也孕育着较大的重组题材。个股方面，可重点关注煤炭资源丰富，且未来10年具备大规模煤炭开发规划的公司，如中国神华、中煤能源、昊华能源等。

新能源需求激增

油价高企，与其价格密切相关的替代能源机会明显，尤其是新能源板块。以往传统能源价格高企，都会带来替代能源需求增长的刺激。在新能源产业中，核电是一个最值得关注的产业，除此之外的风电，特别是太阳能电力将是一个非常重要的门类。

在新能源的各个行业中，核电是技术最成熟、投入产出性价比最划算、垄断率最高、当然利润也是最高的新能源行业。而且政府对核电的扩大规划也是前所未有的，仅仅“十二五”期间增长空间就有十几倍，计划增长市值高达1.3万亿元，因此核电板块从利润率成长空间分析，应该说具备大幅度成长空间。个股可关注中核科技、上海电气、嘉宝集团等。

在太阳能方面。日前，在精功科技交出一份令投资者满意的业绩报告背后，是光伏市场2010年的超预期火爆。根据目前已经披露2010年年报和业绩预报的上市公司来看，超过九成公司预喜。其中，预告业绩翻番的有14家，还有4家实现扭亏。而根据国际光伏组织isuppli 的最新预测，预计2011年全球光伏需求增长35%左右，这使得光伏产业的复苏要求快速提升。国内，今年下半年起光伏产业从上游多晶硅到下游组件普遍进入大规模扩产周期，这将带来对各种中间材料的需求提升。

光伏的扩产期，给予替代能源光伏产业中间材料的投资机会，诸如太阳能电池基板的基础原料太阳能超白玻璃，以及晶硅切割过程中的耗材——刃料和切割液等。随着德国补贴下调的时点临近，组件价格即将逐渐明朗，可以关注的是从产业链一体化的角度优势明显、大订单爆满、光伏电池及产业链组件量饱满的上市公司，如天威保变、天龙光电等。

煤化工成本优势明显

另外，高油价带动资源类企业投资价值。煤炭资源的丰富充分夯实煤化工企业的资源优势，乙二醇、PVC、PTA等产品价格上涨，国内 “富煤少油缺气”的能源结构决定新型煤化工技术前景广阔。在油价上涨过程中，煤化工企业凸显其成本优势。诸如天然气、乙二醇、烯烃的需求缺口在国内长期存在，能够符合新型煤化工技术要求的企业，既在产业政策上符合国家能源的安全保障，又能够充分利用国内煤炭资源丰富的环境。

能源可替代性 篇6

当前,钢结构车间有很多的机加设备(主要是指各种普通机床及数控机床),由于生产零部件的不断变换,旧设备淘汰率极高,因此寻找功能、参数更好的最佳可替代设备是众多钢结构机加车间面临的一个紧迫的任务。通常情况下,选择最佳可替代性设备时往往顾此失彼,造成很大程度上的浪费。本文主要介绍如何选择一种造型美、性能好、价格便宜设备的方法来解决这一问题。

2 机床设备经济性指标

根据企业的实际情况,对机加设备的经济性指标进行了具体分析,把机床工艺性范围、机床精度和精度保持性、机床生产率、机床性能、机床成本作为主要因素建立如图1所示的指标体系[1,2]。

2.1 机床设备工艺性范围

机床设备的工艺性范围是指机床适应不同生产要求的能力。主要包括:机床上被加工零件的类型、材料、尺寸范围和毛坯形式,可完成的工序各类,使用刀具的类型等等。

2.2 机床设备精度和精度保持性

机床设备本身的误差和非机床(如工件、刀具、加工方法、测量及操作等)引起的误差都能影响工件本身加工精度和表面粗糙度。机床精度能够反映机床设备本身误差的大小,它主要包括机床的几何精度、传动精度、运动精度、定位精度和工作精度。

(1)几何精度:是指最终影响机床设备工作的那些零部件的精度,包括尺寸、形状、位置精度和相互间运动的精度(如平面度、垂直度、直线对直线或平面对平面以及直线与平面间的平行度和垂直度等)。

(2)传动精度:是指机床内联系传动链两端件之间的相对运动的准确性。对于两端件为"旋转-旋转"式传动链(如齿轮加工机床),需要规定传动角位移误差等。传动精度主要取决于传动链各元件,特别是末端件(如母蜗轮或母丝杠)的加工、装配精度以及传动链设计的合理性(传动链设计要短、合理分配传动比等),是否采用误差校正装置决定着传动的主要精度。

(3)运动精度:是指机床主要零部件在以工作状态速度运动时的精度。运动精度包括回转精度(如主轴轴心漂移)和直线运动不均匀性精度(移动部件产生进给速度的周期性波动),这对于加工精度要求较高的机床设备尤为重要。

(4)定位精度(或位置精度):是指机床设备有关部件在所在坐标(包括直线坐标和回转坐标)中定位的准确性,即实际位置与要求位置之间的误差大小。

(5)工作精度:是指机床设备在有负载、正常工作速度时的精度。它的检验是通过对规定的试件或工件进行加工检验机床设备是否符合用户的要求。其主要取决于机床设备的刚度、抗振性和热变形。

(6)精度保持性:是指机床设备长期保持其原始精度的能力。该项指标是保证被加工产品性能不断提高的重要技术基础。

2.3 机床设备生产率

机床生产率是指单位时间内机床设备所能加工的工件数量。在选择所需要的设备时,该项是重要内容之一。比如,大型机床设备在加工一个工件的平均总时间中,切削时间所占比重较大,应有所侧重;而一般中小型设备的辅助时间所占比重往往较大,应侧重辅助时间。

2.4 机床设备性能

机床设备在工作过程中,要产生各种静态力、动态力以及温度的变化,会引起机床设备变形、振动、噪声及运动不平衡的现象的发生,对加工精度和生产率带来不利影响。故机床性能是指其抵抗上述变形的能力。其主要影响的指标有:传动效率、静刚度、抗振能力、噪声和热变形。

2.5 机床设备成本

机床设备产品的成本是指寿命周期成本,包括设计、制造以及用户使用(从产品到报废)所需的费用,即制造成本和使用成本。由于制造成本一般对于我们选择设备是保密的,本文中主要是指机床设备的使用成本。所谓的使用成本对于机加车间来说是指机床设备的维护、维修成本、易损件更换成本,耗电、油成本和售后服务成本。

3 利用模糊综合评价方法求解的一般过程

当我们对事物的各个不同因素进行比较,既要兼顾到各个方面,又要注意到它们程度上的差异,在这种复杂的情况下找出它们排序,找出最优者,我们就需要用模糊综合评价方法。利用模糊综合评价方法求解的一般过程如下[3,4]:

(1)因素集U={u1,u2,…,uN}

集合元素ui(i=1,2,…,N)是需要评价的因素,自然数N代表单层上需要评价的因素的数目。因素集U是整个模糊综合评价的基础。

(2)评价集V={v1,v2,…,vn}

集合元素vj(j=1,2,…,n)表示可能出现的评语。评语元素的个数与名称根据实际需要确定。由于各因素所处的地位不同,作用不同,自然权重不同,因而评价的结果也就不同,故而权重集A={a1,a2,…,am}可以较好地体现各评价因素的重要性程度。本文的权重集可以由公司现有的计算机系统获得。

(3)单因素评价

给出模糊映射:公式中f(ui)是关于因素ui的评语模糊向量,它是对ui的一个评价。rij表示关于ui具有评语un的程度。

(4)求综合评价变换矩阵

由f导出U到V的模糊关系矩阵即为综合评价变换矩阵。

(5)综合评价

对于因素集U上的权重模糊集A={a1,a2,…,am},通过R变换为评语集V上的模糊集。

其中模糊算子bj的求解时选择M(●,)作为本文的模糊算子,因其全部评价因素的程度,体现全部所有有用的信息,既顾全单个评价因素,又考虑了各个因素。

根据最大评价结果B及最大隶属原则,确定评价对象所属的评价等级,给出评价结论。

4 机加设备可替代性举例

通过企业的软件系统初选出如表1所示的4台设备可以满足公司购买设备的要求。

下面对设备编码为BC-T2135/1B(BC:北车)进行模糊综合评价[6,7,9]:

(1)确定评价因素集U

机床设备的评价因素集为:U={u1,u2,u3,u4,u5},其中,u1:机床设备工艺性范围;u2:机床设备精度和精度保持性;u3:机床设备生产率;u4:机床设备性能;u5:机床设备成本。

(2)确定因素评语集合V

机床设备的评价因素评语集合为:V={V1,V2,V3,V4},其中,v1:好;v2:较好;v3:一般;v4:较差。

(3)建立因素评价权重模糊集A

利用公司的软件系统求得具体指标层各因素(即一级评价指标)权重为:

目标层各因素(即二级评价指标)的权重为:

(4)确定隶属度矩阵

根据属性的不同选择不同的正规化方法,经过处理可得到以下隶属度矩阵:

(5)进行多层次综合评价

首先进行单因素模糊综合评价,根据M(●,)算子可以求得具体指标层各因素评价结果如下:

然后进行准则层各因素的模糊综合评价,计算公式为:

归一化得:

同理,重复以上步骤可求得BC-T2135A、BC-T2235C及BC-T2135/1D的二级评判结果分别为:

综上,按最大隶属度原则可知,设备编码为BC-T2135/1B的设备是最佳可购买设备,设备BC-T2135A紧随其后,设备BC-T2235C次之,设备BC-T2135/1D在4台设备中为最差选择。

5 结语

通过对钢结构车间可替代设备的具体分析建立了机床设备经济性指标,较全面合理地概括了在设备购买中所要考虑的因素。在利用现有软件基础上运用模糊综合评价方法在选择最佳可替代设备上取得了较好的效果。结果证明,该种方法科学有效。由于影响设备购买的因素有诸多变化,作者今后将对其进行更深入的研究。

参考文献

[1]周延祐.开发长时间无人看管加工是当前国外机床技术发展的重要趋势[J].机床,1985(5).

[2]段爱珍,刘光宁.设计方法学的发展及在产品开发中的作用[C]//中国机械工程学会三十五周年年会论文集,1986.

[3]胡淑礼.模糊数学及其应用[M].成都:四川大学出版社,1994.

[4]彭祖赠,孙温玉.模糊数学[M].武汉:武汉大学出版社,2002.

[5]梁保松,曹殿立.模糊数学及其应用[M].北京:科学出版社,2007.

[6]张海锋.模糊综合评价法在景观在规划设计评标中的应用研究[D].厦门:厦门大学,2009.

[7]闫用杰.基于模糊综合评价的大学教师绩效考核研究[J].安康学院学报,2010,22(2):92-93.

替代能源生物柴油工艺研究 篇7

生物柴油由动物和植物等油脂制得,属可降解再生能源。作为一种有潜力取代传统矿物柴油而使用的环保燃油,生物柴油不但可以有效降低环境污染,还能缓解我国能源危机,更能促进农副产品的综合开发与利用。前人经过大量的研究和长期的使用,发现生物柴油有着某些矿物柴油多不可比拟的优良性能[2]。

国际上,各国都开始转向生产、利用和发展生物柴油能源,并视作一种石油能源替代品加以研究。西方发达国家根据本国能源安全性和环境保护情况,已经对其进行非常深入广泛的研究,并有一大批工业规模的生产装置已经建立,生物柴油的产量和使用范围正不断扩大。欧盟通过替代燃料的立法,对生物柴油的生产者与消费者给予支持和优惠,大大刺激了和促进生物柴油的生产和使用。美国于1992年制定了能源政策法案[3]中明确指出,2010年非石油燃料需占发动机燃料总量的30%,而非石油燃料主要指的就是生物柴油。其他国家在面临石化柴油紧缺的现实情况下,也正积极发展生物柴油相关科研项目。

在国内,政府从2000年开始重视生物柴油的研发工作[4]。尽管我国生物柴油的研究与开发起步较晚,但发展较为迅速,且部分成果已达国际先进水平。2003年4月,生物柴油被国家科技部等政府机构列为“国家重点新产品”。相关高校和科研院所也进行了实验室研究和小型化工业实验,并取得了重大成果[5]。

1 生物柴油的原料来源

在现今工艺进行生物柴油生产的过程中,原料成本占总成本的70%以上[6],已成为决定生物柴油价格的主要因素及企业利润的制约点。因此,廉价原料的采用及转化率的提高进而降低成本很大程度上决定了生物柴油能否实用化。现今生物柴油工艺的原料主要有如下几种:

1.1 动物油脂

动物油脂主要包括牛油、猪油、羊油和鱼油等;欧美和日本已开始转向运用动物油脂生产生物柴油[7],但总体用量不多。

1.2 植物油脂

植物油脂主要包括油菜、大豆、棉花、蓖麻等油料作物,以及油棕、黄连木等油料林木果实。目前各国使用情况各异:欧洲主要用菜籽做原料,美国采用转基因大豆,东南亚国家则主要以棕榈油为主。

未来生物柴油生产原料的开发方向[8]是人类不可食用、工业价值差且高产的植物油,特别是野生植物油;还包括一些不能食用的副产油料。

1.3 微生物油脂

微生物油脂又称单细胞油脂,指的是在一定的条件下,霉菌、酵母、细菌及藻类等微生物利用碳水化合物、碳氢化合物及普通油脂作为碳源,于菌体内产生大量油脂和某些具备商品价值的脂质。目前对酵母、霉菌和藻类的研究比较热。

微生物细胞增殖快、生产周期短、所需原料丰富、价格便宜及不受季节和气候影响,能实现大规模连续生产,进而降低生产成本而倍受关注。伴随着微生物基因工程改造技术的不断提升与发酵成本的下降,将加快微生物油脂规模化生产进程,微生物油脂具有巨大的应用潜力。

1.4 废弃油脂

废弃油脂主要包括地沟油、餐饮废油和煎炸废油等,是我国生物柴油原料主要来源之一。日本也采用餐饮废油来生产生物柴油。

大量采用废油脂生产生物柴油,不仅能够压缩生物柴油原料的成本,同时减少废油脂现存量,更能降低对化石资源的依赖以及环境污染。但不可回避的问题是:废弃食用油脂的回收困难及废弃食用油脂成分极为复杂,由此生产出的生物柴油品质将不能很好地得到保证。

我国以种植业为主,畜牧和养殖业比例小,动物油脂作为主要原料发展生物柴油变得不太可能。然而,即使我国已经成为全球最大的花生、棉籽、油菜籽生产国以及大豆生产第四大国,但油料尚不足以满足国民食用的需求,以农产品为原料大规模生产生物柴油显得不切实际。因此,我国生物柴油原料的供应,短期可采用废食用油和野生植物资源,长期仍然需要大力发展农林资源。

2 生物柴油的生产方法

柴油分子是由约15个碳链组成的烃类化合物。研究发现生物油分子一般含14～18个碳原子,与柴油分子中碳数相近。因此生物柴油是一种用菜籽油、大豆油、棉花籽油、动物油等可再生油脂加工制取的新型燃料。目前制备生物质柴油的方法[8]有直接混合法、微乳液法、热裂解法、酯交换法、生物酶法。

2.1 直接混合法

前人研究表明,将脱乳的大豆油与2号柴油按一定比例混合后直接喷射涡轮发动机上,可制得不出现凝胶和变混现象的混合液,这种混合物燃料的黏度较低,可以用作农用机械的替代燃料[9] 。目前各国通常采用混合比为5%～30%,其性能达到石油柴油的性能。

2.2 微乳液法

微乳液法是利用一些动植物油与低级醇等制成微乳液体系。已有一些学者用不同原料制得不同的微乳液, NEUMA等采用表面活性剂(其主要成分是豆油皂质、十二烷基黄酸钠及脂肪酸乙醇胺)、助表面活性剂(主要成分是乙基、丙基、异戊基醇) 、水、炼制柴油和大豆油为原料,制得的微乳液体系[10] 可替代柴油。

2.3 热裂解法

将动植物油在缺氧加热或部分氧存在时燃烧,控制热解条件,可制得生物柴油,其所得性能与普通柴油性能相接近[11]。

2.4 酯交换法

酯交换法是目前生产生物柴油的主要方法,主要是生物油脂与短链脂肪醇发生酯交换反应,生成较小相对分子质量的脂肪酸酯。酯交换法的反应方程式为:

通过酯交换反应,天然油脂的分子量降低至原来的1/3,粘度降低至原来的1/8～1/10。由于酯交换法在工业中应用最广,下面讨论基于酯交换法的生物柴油生产工艺。

3 生物柴油的生产工艺

根据有无催化剂及催化剂类型,酯交换法可以分为化学催化法、酶催化法和超临界法。相应的工艺研究如下:

3.1 化学催化法工艺

化学催化法就是无机酸或碱的催化作用下进行酯交换反应,其主要工艺流程如图2所示。使用酸催化时必须面对诸如温度高、反应慢、耗能大、收率低和易腐蚀等缺陷,所以碱性催化剂被采用较多。交换反应常用甲醇,这是因为甲醇价格便宜,极性强、碳链短,能快速与脂肪酸甘油酯发生反应,且碱性催化剂更易溶于甲醇[12] 。

化学催化工艺制得生物柴油具有转化率高,反应时间短且低成本的特点,所制得的生物柴油黏度低,使用方便;现已被大规模采用。不足之处在于后续工序需要有甲醇回收装置以收集过量的甲醇,能耗增大,产品分离难且反应副产物和废液处理较难。

3.2 酶催化法工艺

酶催化法是以脂肪酶为催化剂,醇与动植物油脂发生酯交换反应生成脂肪酸酯的过程。酶催化法具有原料适用性广、反应条件温和、醇用量小、产品易于收集和无污染等优点,成为当前的研究热点。其工艺流程如图3。

目前常用的酶催化法有固定化脂肪酶法、液体脂肪酶法、全细胞法[13],它们各具优点。但酶催化法也存在一定的缺陷,如生产成本高,反应效率低,这大大阻碍的酶法工艺在工业生产上的应用。

3.3 超临界法工艺

超临界法是处于超临界状态下的甲醇与动植物的油脂发生酯交换反应生成脂肪酸甲酯的工艺。研究发现[14]在超临界处理过程,甲醇可以在无催化剂情况下与菜籽油发生酯交换反应。在反应压力为20 MPa、温度为300 ℃、甲醇与菜籽油物质的量比为42:1和反应时间控制在15 min的条件下,脂肪酸甲酯收率靠近100%。考虑到降低反应温度, Han Hengwen等[15]以CO2 为共溶剂,在反应压力14.3 MPa、温度280 ℃、甲醇与大豆油摩尔量比为24:1、CO2 与甲醇物质的量比为0.1和反应1 min条件下,脂肪酸甲酯收率可达98%。

相比于传统的酸、碱催化法和酶催化法等技术,超临界酯交换反应不需要催化剂,反应速率快和产物分离简单,具有明显优势;但仍然存在反应温度、压力条件不够温和,对设备较高要求及操作费用高等缺点。

4 结 论

对比生物柴油各种生产工艺,化学催化法由于工艺成熟、费用较低及产品质量稳定,且工艺条件可控性较好而被企业广泛采用。酶催化法虽然具备很多优点,但很多项目也仅仅停留在研究阶段,工业化生产仍有较大技术难度。超临界法的优势主要体现在不需催化剂,但实际生产时存在着工艺不完善等技术性难题。此外,生物柴油生产工艺所存在的共同难点是成本高,而高成本主要由原料导致,建议首先解决原料数量、质量和渠道问题。研究表明我国适合短期采用废食用油和野生植物资源,后逐渐过渡到农林资源的开发。其次考虑解决生产技术难点,如开发新型催化剂以适应不同原料的生产要求,工艺设备的优化等。

生物柴油:节省石油消耗替代能源 篇8

项目简介:该项目化学合成生物柴油生产技术参考国外生物柴油标准, 完全符合、达到通用标准。成果可应用于公共交通中的“石化柴油”的替代。近几年来, 尽管炼化企业通过持续的技术改造, 生产柴汽比不断提高, 但仍不能满足消费柴汽比的要求。目前, 生产柴汽比约为1.8, 而市场的消费柴汽比均在2.0以上, 云南、广西、贵州等省区的消费柴汽比甚至在2.5以上。随着西部开发进程的加快, 随着国民经济重大基础项目的相继启动, 柴汽比的矛盾比以往更为突出。因此, 开发生物柴油不仅与目前石化行业调整油品结构、提高柴汽比的方向相契合, 而且意义深远。

固定化酶法合成生物柴油技术

项目简介:固定化酶法合成生物柴油技术成果, 具有条件温和、醇用量小, 无污染物排放, 对原料油脂无选择性等优点。该成果中选育了适合于生物柴油转化的脂肪酶高产菌株, 使得酶法合成生物柴油中昂贵的催化剂更为廉价, 开发的以膜纤维固定化脂肪酶方法制备生物柴油为国内外首创;开发的旋液甘油在线分离装置, 实现了生物柴油的连续酶法转化, 其中新型连续式膜反应器可连续反应500小时以上。在采用北京市地沟油、煎榨油及菜籽油进行酯化, 进行了生物柴油的中试工作, 生物柴油 (脂肪酸乙酯) 转化率达93%以上, 产品收率达86%, 产品主要质量指标符合国外同类产品指标。

生物柴油工业化生产工艺

项目简介:目前生产的生物柴油与矿物0号柴油性能相当, 具有同样的使用效果, 既可单独使用, 也可以以任意比例与矿物柴油混合使用。汽车不需作任何改动, 均可使用该产品, 应用广泛。同时其它点燃式油炉、柴油空调压缩机等也可使用该产品。并且生物柴油闪点比矿物柴油闪点高, 不容易挥发, 比矿物柴油更安全, 更好管理, 只需用矿物柴油的管理方式来管理即可, 对使用、存放没有特殊的要求, 因而极容易推广使用。

生物柴油新技术

项目简介:该项目拟在实验室小试基础上, 以资源比较丰富, 价格相对较低的棉籽油为原料, 在高转化率前提下, 研制生产高性能生物柴油的最佳反应条件, 通过中试最后实现产业化。

该项目原料易得且价廉, 用油菜籽和甲醇为生产原料, 可从根本上摆脱对石油制取燃油的依赖;有利于土壤优化, 种植油菜可与其它作物轮种, 改善土壤状况, 调整平衡土壤养分, 挖掘土壤增产潜力;副产品具有经济价值, 生产过程中产生的甘油、油酸、卵磷脂等一些副产品市场前景较好;环保效益显著。

生物柴油稳定性添加剂

项目简介:该产品由抗氧化剂、金属催化防止剂与石化柴油的可混性加强剂等组成, 解决了以动植物油为原料生产的生物柴油容易发生水解和氧化, 而且高不饱和度容易产生热聚合和氧化聚合反应的缺陷。产品的氧化安定性符合标准, 冷冻性合格, 与石化柴油的混合透明, 可以不影响原冷滤点。该产品可直接混入生物柴油, 添加量在1‰。

生物柴油降凝剂

项目简介:该产品成本主要取决于原料油, 即油脂。由廉价的油脂来源如棕榈油或餐饮废油生产的生物柴油往往凝固点高, 不能符合现行的柴油标准, 解决这一问题的途径之一是添加降凝剂。添加降凝剂可使生物柴油的凝点降低5～10℃。

生物柴油具有可再生性, 资源不会枯竭。生物柴油作为优质的柴油代用品, 具有良好的前景。

废弃油脂制备生物柴油

项目简介:该产品具有良好的燃料性能, 十六烷值高, 含氧量高, 在燃烧过程中所需的氧气量较石化柴油少, 燃烧、点火性能优于石化柴油;具有优良的环保性能和再生性能;具有较好的低温发动机启动性能和润滑性能, 具有较高的运动粘度, 在不影响燃油雾化的情况下, 更容易在汽缸内壁形成一层油膜, 从而提高运动机件的润滑性, 降低机件磨损;具有较高的安全性能;原料易得。

该产品广泛使用对实现《京都议定书》的规定, 解决世界范围的环保问题和能源问题能起到关键性的作用。

油脂原料合成生物柴油法

项目简介:该发明提供了利用油脂原料合成生物柴油的方法。以短链脂肪酸酯乙酸甲酯、乙酸乙酯作为酰基受体, 利用生物酶催化生物油脂进行转酯反应, 短链脂肪酸酯:油脂的摩尔比为3:1～20:1, 经4～20小时反应后, 即生产出生物柴油。副产物三乙酸甘油酯进一步与甲醇反应又可得到上述短链脂肪酸酯, 生成的短链脂肪酸酯可循环用于生物柴油的合成。短链脂肪酸酯与油脂反应摩尔比的优先选择范围为4:1～14:1, 置于可自动控温的往复摇床中加热反应温度的优先选择范围为30℃～60℃。

该发明具有反应条件温和、对环境友好、反应过程简单易控等优点;且多次回用的脂肪酶仍可保持高的催化活性。

淀粉酶解培养异养藻制备生物柴油

项目简介:该发明公开了属于生物工程与能源领域的一种用淀粉酶解培养异养藻快速热解制备生物柴油的方法。首先以低质粮食淀粉为原料, 利用酶解淀粉制葡萄糖水溶液配制培养液, 再通过异养转化技术获得异养小球藻, 使异养藻细胞制备成本降低3-4倍;脂肪含量高于自养藻3～4倍, 然后用高脂肪含量的异养藻细胞快速热解, 获得高产量和高质量的生物柴油, 热解油产率提高3～6倍, 油的热值高达40～50MJ/kg, 粘度小, 在常温下有很好的流动性。

该技术为最终用生物和工程技术生产可再生能源并解决环境污染问题提供了基础和科学依据, 并具良好的应用和市场需求。热解油中还含有多种通过常规石油化工合成路线不易合成的物质, 可从中提取高附加值的化工产品或具药用价值的产品等。

生物柴油麻疯树开发性研究

项目简介:该项目是对生物能源植物--麻疯树进行开发性研究。因麻疯树种子种仁含油率高达40%～60%, 其油脂通过化学或生物学转换可得到优于目前0#柴油的生物柴油。因此, 麻疯树作为能源植物研究的模式植物具有非常好前景。

目前该项目获得了5项国家和地方的相关研究项目支持, 正进行麻疯树的资源收集和品质改良研究, 初步筛选出5个有应用前景的麻疯树株系, 克隆若干具自主知识产权的重要功能基因。为研究麻疯树的油脂代谢分子机制和进行油脂分子修饰的基因工程操作奠定了基础。

生物柴油设备制造工艺

项目简介:该课题研究的热喷涂技术在生物柴油设备上的成功应用, 可以在新产品的制造中进行强化和预保护, 使其“延年益寿”, 报废的零部件可以“起死回生”。其中, 玻璃釉涂层技术的巧妙应用, 从根本上克服了传统有机物防腐方法普遍存在的“老化”问题, 使生物柴油设备的使用寿命提高数倍以上;具有极强的抗化学腐蚀作用, 适应除氢氟酸外的所有强酸、强碱性及盐类物质的输送。该技术的应用对降低设备整体成本起到了极为关键的作用。涂层针孔率控制在1%以内, 采用火焰热喷涂成功把热喷涂技术从高端移至民用、涂层与基体结合强度大于40兆帕, 在各种使用环境中不龟裂。耐腐蚀性能极强, 设备使用寿命数倍延长。

清洁生物柴油生产技术

项目简介:该产品原料价格低廉且易得, 可以对柴油的供应提供补充;副产品具有一定的经济价值;环保效益明显。生物柴油燃烧时不产生二氧化硫, 排出的有害气体只有传统柴油的70%, 且可以获得充分降解, 有利于生态环境保护。制取生物柴油与精制甘油工艺联产, 将取得较为理想的经济和社会效益。

生物柴油大规模清洁生产技术

项目简介:该项目主要利用各类动植物油脂 (或废弃油脂) 为原料, 生产符合美国ASTM6751标准的生物柴油, 实现连续化清洁生产, 不产生工艺废水, 同时对副产品甘油进行利用, 得到高纯度甘油产品。其关键技术有:连续化反应器的设计和制造;工艺优化, 无工艺废水技术;副产品甘油综合利用新技术;非传统强酸催化技术。

该项目采用完全自主知识产权技术, 建成一条日生产100吨生物柴油清洁生产线, 原料为植物油、动物油脂、潲水油、酸化油等, 由于该技术可以处理高酸值的废弃油脂, 可以为彻底解决潲水油的食品安全问题提供一条可行的出路, 具有显著社会和经济效益。

高性能生物柴油开发

项目简介:该项目主要利用内蒙古地区现有的生物质资源, 包括秸秆、谷壳、树枝、油草、油灌木、大豆、高油酸菜籽等物质, 采用创新的生物质精炼技术, 通过加工、炼制、化学合成等工序, 制备出生物柴油、生物润滑油和生物高分子材料等高新技术产品, 实现物质和能源完全利用的技术体系及工业生产系统。依托雄厚的经济实力及国家扶持政策。项目将建成年产5万吨生物柴油、6万吨生物润滑油产业化示范基地。

小油桐果仁油生产生物柴油工艺及产业化

项目简介:该项目利用贵州可再生资源--小油桐、蓖麻仔、菜籽油油脚等油料林木果实和油料农作物, 在已建成的年产500吨实验装置和已取得的“高酸质废弃动植物油生产生物柴油工艺”的发明专利, 现已进入公布阶段, 基础上建成年产1万吨的中试规模, 为实现产业化奠定技术基础。

酶促餐饮业废油脂转酯生产生物柴油

项目简介:该项目在工艺技术上的突破主要表现在以下几个方面:筛选到较廉价、能高效催化餐饮业废油脂转酯反应的酶制剂;大大提高了酶的催化效率和操作稳定性;以高游离脂肪酸含量的餐饮业废油脂为原料时, 在反应体系中加入一些缓冲物质, 解除了废油脂中高含量的游离脂肪酸对酶的抑制;通过选择适宜的酰基受体, 既解除了底物抑制等问题, 又提高了副产物的附加值;设计了适宜的酶反应器。该项目废油脂的转化率接近100%, 酶在反应器中循环使用30天, 未发现明显失活。

古杉生物柴油开发

项目简介:该项目是采用醇解、酯化一步法从废料中回收脂肪酸的技术来生产的。主要技术特点有:原料经连续真空脱水, 使含水率降至千分之二以下;该项目采用醇解、酯化一步法生产技术, 将碱性催化剂条件下酯交换, 和酸性催化剂条件下的酯化交换, 同时甲酯化;一体的结构, 有利于随时除去反应过程中所生成的水, 使反应彻底, 转化效率高, 并且可回收提纯未参加反应的过量甲醇, 大大降低了成本;整个生产过程分为预处理阶段和酯化阶段;原料收集方便, 回收量足够实现年产10万吨的生物柴油;催化剂采用无机酸和有机酸的复配, 复合的催化剂系统, 不但可使脂肪酸转化成甲酯, 也可使中性油醇解成甲酯, 使产品得率高。

生物柴油合成技术

项目简介:该项目开展了酶法催化脂肪酸酯化反应生产生物柴油的研究、生物柴油产物分离提取工艺的研究;建立了目前国内外最大的、年产200吨的生物柴油中试生产装置, 该反应器具有操作压力小, 固定化酶利用率高等优点, 对于植物油及废油等原料生产生物柴油转化率均可达到95%以上, 精制收率达到85%。粗产品经过分离精制后各项指标完全符合德国生物柴油生产标准, 达到0号柴油标准。

该工艺制造生物柴油的生产成本远远低于化学法, 利用废油脂生产生物柴油的成本约为2700元/吨。

制备生物柴油工业化技术

项目简介:该技术可使用各种不同酸价的油脂为原料, 在常压下反应, 反应转化率可达96%, 油脂利用率达100%;该技术工艺流程简单, 设备投资省, 生产成本低。

该技术是国家科技部十五科技攻关计划项目“利用废动植物油生产生物柴油关键技术在工业化生产中的应用示范”, 先后在福建、浙江等地的诸多大公司建立万吨级的生物柴油生产基地, 创造了巨大的经济效益和社会效益。

单体酸为主料合成生物柴油法

项目简介:与普通柴油相比, 生物柴油更有利于环保, 使柴油车尾气中有毒有机物排放量仅为1/10, 颗粒物为20%, CO2和CO排放量仅为10%。该发明采用耐高温大孔苯乙烯系强酸性阳离子交换树脂为催化剂, 其最高使用温度可达180℃, 且具有腐蚀性低、无毒等优点, 大大降低了对生产设备的使用要求, 同时免除了以浓硫酸为催化剂时所需的洗涤、干燥等后续处理过程;采用反应精馏的生产工艺能充分利用反应过程过量甲醇气体及水蒸汽所夹带的热量, 大大减少了废甲醇提纯时的能耗。该产品的十六烷值大于47, 闪点大于110℃, 对铜的腐蚀效能1级, 运动黏度, 40℃, 2.0～5.0mm2/s, 酸值小于1mgKOH/g, 冷滤点小于10℃。

固体酸催化剂制备生物柴油技术

项目简介:该成果以废弃油下脚料为原料, 采用自行研制的固体酸复合催化剂制备生物柴油, 实现了“一步酯化工艺”。产品容易分离, 减去了水洗工艺, 使生物柴油的生产工艺流程大为缩短, 其固体酸复合催化剂具有和硫酸催化剂相同的催化效果, 而又避免了使用硫酸催化剂的工艺中所产生的难以处理的有机废水的问题, 实现了清洁化生产。

该技术经查新表明国内尚未见报导, 用该固体酸催化剂制备的生物柴油各项性能指标均能达到参照国外生物柴油标准制定的企标Q/WXY002-2006规定的指标要求, 经用户使用结果表明其排烟量少, 成本比使用柴油低, 有很好经济和社会效益。

可燃冰成为替代能源新热点 篇9

可以点燃的“冰”

可燃冰实际上并不是冰, 通俗地说, 就是水包含甲烷的结晶体, 因为凝固点略高于水, 所以呈现为特殊的结构。可燃冰是自然形成的, 它们最初来源于海底下的细菌。海底有很多动植物的残骸, 这些残骸腐烂时产生细菌, 细菌排出甲烷, 当正好具备高压和低温的条件时, 细菌产生的甲烷气体就被锁进水合物中。

由于需要同时具备高压和低温的环境, 它们大多分布在深海底和沿海的冻土区域, 这样才能保持稳定的状态。可燃冰被能源科学家看作最环保的化石气体, 经过燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水, 并且能量巨大, 是普通天然气的2至5倍。

储量是化石能源的两倍

令人惊奇的是, 这样独特的结构是大自然给人类留下的一笔巨大的能源资产。早在1778年英国著名化学家、氧气的发现者普利斯特里, 就着手研究气体生成的气体水合物温度和压强, 但未能制出实验条件下的可燃冰。1934年, 美国科学家在油气管道中发现了冰状固体堵塞现象, 这是可燃冰首次进入人类视野。科学家随即对可燃冰的形成条件进行研究, 发现海底的土层有助于形成这种物质。自上世纪70年代开始, 人类在海底勘探活动中开始大量发现可燃冰层, 这种物质才逐渐引起能源专家的兴趣。

它虽然在上世纪晚期才被发现, 但勘测结果证明, 它的储量十分巨大。目前在世界各地的海洋及大陆地层中, 已探明的可燃冰储量相当于全球传统化石能源 (煤、石油、天然气等) 储量的两倍以上, 其中海底可燃冰的储量就够人类使用1000年。去年11月, 美国地质勘测局 (USGS) 一个研究小组宣称, 仅在阿拉斯加北部海区蕴藏的可燃冰, 就足够1亿个家庭使用10年。在零摄氏度以上、30个标准大气压的条件下, 地底的甲烷逐渐被水分子固定, 形成固体形态的可燃冰。据估计, 陆地上20.7%和大洋底90%的地区, 都具有形成可燃冰的有利条件。可燃冰被西方学者称为“未来新能源”。

储存和利用是难点

从本质上来说, 可燃冰就是埋在海洋或冻土层下的天然气矿层。尽管含量如此丰富, 但利用起来却面临麻烦。直接开采会导致甲烷泄露。甲烷导致全球气候变暖的能力是二氧化碳的25倍左右, 如在开采可燃冰的过程中将大量甲烷排入大气, 温室效应将达到人类难以忍受的地步。

目前, 全球很多能源实验室都在研发利用可燃冰的技术。可燃冰在常压下不能稳定存在, 温度超过20摄氏度时就会分解, 因此储存问题是可燃冰被大规模开发利用的瓶颈。最理想的办法是在其燃烧时不让二氧化碳逃逸到大气中。美国地质勘测局联合美国能源部发布的一份报告中提到, 研究人员发明了一种二氧化碳置换法, 在实验中已取得成功。美国能源部已同康菲石油公司合作, 希望能在阿拉斯加附近海底的矿层中利用这种方法开采可燃冰。

研究证实, 将二氧化碳液化, 注入1500米以下的海水中, 就会生成二氧化碳水合物, 它的密度比海水大, 会沉入海底。如果将二氧化碳注入海底的可燃冰储层, 因二氧化碳较甲烷更容易形成水合物, 就能将可燃冰中的甲烷分子“挤走”, 从而将其置换出来。这样既可将燃烧甲烷产生的二氧化碳埋入海底, 又可“解放”甲烷。把危害人类的二氧化碳“锁入”深海, 换来对人类有利的甲烷。

我国也有大量可燃冰供开采

提到这种能源, 不能不说中国的可燃冰研发状况。2007年5月, 中国地质勘探人员首次在南海采集到了高纯度可燃冰样品, 成为继美国、日本、印度之后, 第4个采到可燃冰实物样品的国家。专家根据地质勘探数据分析, 中国在塔里木盆地、藏北高原的冻土层中都有大量可燃冰层。

替代能源的春天来了吗 篇10

应对高油价最现实、最根本的出路，是寻求石油替代品。油价上涨肯定有利于替代能源的发展，相关企业也从中看到了希望。但如果就此认为替代能源迎来了发展的春天，为时显然尚早。可替代能源在研发过程中的高额费用以及使用上的局限性，使得其大规模推广仍存在不少问题。

电动自行车销量大增50%

倪捷，绿源电动车有限公司董事长。他认为电动自行车的发展要经历三个步骤：第一步，取代自行车；第二步，取代摩托车；第三步，很多开汽车的人骑电动自行车或者改买电动自行车。“我原以为第三步要等到燃油税实施以后才能实现，但油价高企让电动自行车第三个发展时期提前来临了。”在诸多企业因为高油价而焦头烂额的时候，倪捷的心情很好。

据倪捷介绍，绿源今年前六个月的销量比去年同期增长10%以上，共卖出了20万辆车，7月份的销量更是达到了5.5万辆，比去年同期增长50%。“我们在广西柳州的一个经销商，一天就卖出了190多辆电动车；有的经销商已经卖得断货了，把库存都拿出来卖了。”倪捷把销量的增长归功于高油价，油价上涨使很多人开始接受电动自行车，而且今年没有太多的地方“封杀”电动车，倪捷对未来充满了期待。

至于负面影响，主要是运输成本的提高，有些经销商提取货源却叫不到车，把仓库卖空了。倪捷表示，绿源将通过内部的成本控制和技术提升来抵消成本的增长。

太阳能，短期受益不明显

在所有替代能源中，太阳能的开发利用是比较早的。但在现实的生活、生产中，利用率仍然很低。

据皇明太阳能有限公司董事长黄鸣介绍：目前，太阳能热利用也就1%。如果机关、宾馆、医院都用的话，大概可以达到10%；如果所有家庭都用的话甚至可以达到15%，采暖、用热水、印刷、机械制造、酿造等都用的话，可以达到30%。

高成本是太阳能难以普及的重要原因。中国人民大学金融与证券研究所所长吴晓求说：在8美元和10美元一桶油的时代，太阳能是没法用的。当石油涨到150美元、200美元一桶的时候，太阳能就有了很广泛的利用空间，利润就会很高。

山东力诺瑞特新能源有限公司是一家新能源公司，专门从事太阳能的研发与销售。公司副总经理文哲亮对《新财经》记者表示：力诺今年上半年销售增长在90%以上，最近两个月增长尤其明显。他期待着，随着油价、煤价的高涨，太阳能产业实现跳跃式发展。

与文哲亮的乐观相比，皇明太阳能有限公司董事长黄鸣的心情却有些矛盾。

尽管皇明这几个月的销售增长维持在50%以上，但黄鸣认为这是正常的增长，油价的影响并不明显。虽说油价上涨对新能源的发展是一种利好消息，但短期内反应不是很明显，人们的生活方式并没有改变，车并没有少开，燃气、电热水器也都没有少用。在黄鸣看来，短期内，负面影响反而更多一些。油价上涨，电价上调，钢材、塑料、发泡保温装置等原材料都在涨价，致使生产成本增加了近20%。

“我其实是现代卖炭翁，一方面怕油价涨，因为我们的生产成本也会跟着上去；另一方面，油价上涨又会让大家更加关注环保产品，使用太阳能产品的热情会更高。”黄鸣说。

“煤变油”刚刚开始

石油、煤炭都是化石能源，价格具有很强的相关性。石油价格暴涨使人们重新认识了煤炭的价值。中国神华能源股份有限公司董事会秘书黄清对记者表示：随着技术进步，煤炭勘探、开采、洗选、运输、加工、使用都将发生根本性变化，大量使用煤炭产生的环境问题也已经得到较好解决，煤制油、煤化工项目如雨后春笋般兴起，煤炭深加工产业即将迎来发展的春天。

与石油一样，煤炭也是紧缺能源，用一种稀缺能源替代另一种紧缺能源是否可行？黄清给记者打了比方：在服务行业，发达国家普遍采用自动化设备，节约人力；而发展中国家则鼓励使用人力，增加就业。因为人力和资金这两种稀缺资源在不同国家的稀缺程度不同。中国一次性能源的资源状况是“富煤、贫油、少气”，煤炭资源比石油资源丰富，因此，黄清认为鼓励发展煤制油、煤化工等石油替代产业非常合理可行。据他介绍，神华发展替代能源的两个翅膀分别是：煤制油化工和风力发电。

黄清同时指出，在发展煤制油化工产业过程中，需要解决以下问题：一、技术研发有待突破。如果没有技术支撑，没有知识产权，那么就只能用中国煤炭资源为别国公司打工。二、投入成本高。没有投入，没有规模，就没有效益，也形不成产业。三、环境保护必须先行。水资源循环使用，有害气体零排放，废物综合利用是基本要求。

兖州煤矿是国内较早启动“煤变油”项目的一家企业，起步于上世纪90年代。兖矿集团煤制油项目负责人孙启文告诉记者，一般生产1万吨油品，需投资1亿元。投资如此巨大的煤制油项目到底能带来多大效益？目前还很难确切计算，因为国内“煤变油”项目基本还没有正常投产运营。

发展燃料乙醇，政策补贴是关键

对于现代工业文明来说，汽油很重要，哪一种可再生能源能够取代汽油呢？到目前为止，只有乙醇汽油。现在，通过玉米、甘蔗、木薯、甜高粱等农作物制取燃料乙醇的技术已经比较成熟，但普及度还不高。因为生物能源生产需要占用大量耕地，而耕地也是不可再生资源，是人类的粮食来源，因此，不能盲目发展生物能源，防止可能产生的粮食危机。

近几年，燃料乙醇产业在广西发展迅速，这得益于广西大面积的甘蔗种植。据广西来宾市委副书记景宪法介绍，最初主要是用玉米提取乙醇，但影响了粮食价格，国家进行了限制。后来转用木薯，但是，木薯的大量种植挤占了玉米等作物耕地面积，因此，木薯的种植也没有能够大面积普及。在广西，现在以种植甘蔗为主，用甘蔗制取燃料乙醇。

景宪法给记者算了一笔账：生产1吨燃料乙醇大概需要14吨甘蔗，按照甘蔗280元/吨计算，甘蔗制燃料乙醇的原料成本是3920元。生产1吨燃料乙醇需要7吨木薯，由于今年木薯价格迅速蹿高，成本大约是6000多元。从生产成本来看，甘蔗要低于木薯。

据景宪法介绍，甘蔗制燃料乙醇的企业，年产10万吨级的企业就算是有规模的了，这样的企业，来宾市有5～8家。

尽管前景看好，目前发展势头也不错，但用甘蔗制取燃料乙醇也有制约因素。景宪法分析认为：一是糖价。如果糖价继续下跌，糖厂就不愿意用甘蔗来做糖，因为用甘蔗制糖的成本相对较高，这样用来做乙醇的甘蔗量就增大了；二是国家的补贴政策。目前，国家只对玉米和木薯制取燃料乙醇有相关的补贴政策，在甘蔗制取燃料乙醇方面还没有制定相关的补贴政策。如果补贴政策出台，企业的积极性就更大了。

减少石油消费的政府举措

在我国的《能源发展“十一五”规划》中，提出到2010年，煤炭、石油的比重有所下降，天然气、核电、水电和其他可再生能源比重略升。根据最新统计，今年底我国风电的装机容量将突破1000万千瓦，两年后将突破2000万千瓦，中国在不久的将来会成为世界上最大的风力发电国家；在核电方面，今后十三年，我国核电新建装机容量将达到4100万千瓦，新建百万千瓦级核电机组41座。

2007年以来，国家采取了一系列引人注目的举措。先后取消了553项高污染、高耗能和资源性产品的出口退税；国家发改委出台了天然气、煤炭产业政策，以推动能源产业结构优化升级，优化能源使用结构。从2007年12月1日起，我国实施新修订的《外商投资产业指导目录》，明确限制或禁止高污染、高能耗、消耗资源性外资项目准入，同时进一步鼓励外资进入循环经济、可再生能源等产业。

2007年11月，国务院机关事务管理局和中共中央直属机关事务管理局发出通知，要求中央和国家机关切实做好公务用车节能减排工作，带头使用小排量、经济环保、手挡变速的汽车，原则上不配备越野车。在当前能源紧张、污染严重的双重压力下，国家可能出台更有力的政策，支持小排量汽车和混合动力汽车的发展，加快电气化铁路建设和改造的步伐，更多地发展不依赖石油能源的城市交通体系。提高全社会的节能意识，向社会传达更加明确和强烈的节能政策信号。进入高油价时代，我们的生产和生活方式都将相应发生变化，这是一个必然趋势。