生物质燃料的缺点篇1
一、中国生物质能源开发利用现状
20世纪70年代，国际上第一次石油危机使发达国家和贫油国家重视石油替代，开始大规模发展生物质能源。生物质能源是以农林等有机废弃物以及利用边际土地种植的能源植物为主要原料进行能源生产的一种新兴能源。生物质能源按照生物质的特点及转化方式可分为固体生物质燃料、液体生物质燃料、气体生物质燃料。中国生物质能源的发展一直是在“改善农村能源”的观念和框架下运作，较早地起步于农村户用沼气，以后在秸秆气化上部署了试点。近两年，生物质能源在中国受到越来越多的关注，生物质能源利用取得了很大的成绩。沼气工程建设初见成效。截至2005年底，全国共建成3764座大中型沼气池，形成了每年约3.4l亿立方米沼气的生产能力，年处理有机废弃物和污水1.2亿吨，沼气利用量达到80亿立方米。到2006年底，建设农村户用沼气池的农户达2260万户，占总农户的9.2%，占适宜农户的15.3%，年产沼气87.0亿立方米，使7500多万农民受益，直接为农民增收约180亿元。生物质能源发电迈出了重要步伐，发电装机容量达到200万千瓦。液体生物质燃料生产取得明显进展，全国燃料乙醇生产能力达到：102万吨，已在河南等9个省的车用燃料中推广使用乙醇汽油。
（一）固体生物质燃料
固体生物质燃料分生物质直接燃烧或压缩成型燃料及生物质与煤混合燃烧为原料的燃料。生物质燃烧技术是传统的能源转化形式，截止到2004年底，中国农村地区已累计推广省柴节煤炉灶1.89亿户，普及率达到70%以上。省柴节煤炉灶比普通炉灶的热效率提高一倍以上，极大缓解了农村能源短缺的局面。生物质成型燃料是把生物质固化成型后采用略加改进后的传统设备燃用，这种燃料可提高能源密度，但由于压缩技术环节的问题，成型燃料的压缩成本较高。目前，中国（清华大学、河南省能源研究所、北京美农达科技有限公司）和意大利（比萨大学）两国分别开发出生物质直接成型技术，降低了生物质成型燃料的成本，为生物质成型燃料的广泛应用奠定了基础。此外，中国生物质燃料发电也具有了一定的规模，主要集中在南方地区的许多糖厂利用甘蔗渣发电。广东和广西两省（区）共有小型发电机组300余台，总装机容量800兆瓦，云南也有一些甘蔗渣电厂。中国第一批农作物秸秆燃烧发电厂将在河北石家庄晋州市和山东菏泽市单县建设，装机容量分别为2×12兆瓦和25兆瓦，发电量分别为1.2亿千瓦时和1.56亿千瓦时，年消耗秸秆20万吨。
（二）气体生物质燃料
气体生物质燃料包括沼气、生物质气化制气等。中国沼气开发历史悠久，但大中型沼气工程发展较慢，还停留在几十年前的个体小厌氧消化池的水平，2004年，中国农户用沼气池年末累计1500万户，北方能源生态模式应用农户达43.42万户，南方能源生态模式应用农户达391.27万户，总产气量45.80亿立方米，相当于300多万吨标准煤。到2004年底，中国共建成2500座工业废水和畜禽粪便沼气池，总池容达到了88.29万立方米，形成了每年约1.84亿立方米沼气的生产能力，年处理有机废物污水5801万吨，年发电量63万千瓦时，可向13.09万户供气。
在生物质气化技术开发方面，中国对农林业废弃物等生物质资源的气化技术的深入研究始于20世纪70年代末、80年代初。截至2006年底，中国生物质气化集中供气系统的秸秆气化站保有量539处，年产生物质燃气1.5亿立方米；年发电量160千瓦时稻壳气化发电系统已进入产业化阶段。
（三）液体生物质燃料
液体生物质燃料是指通过生物质资源生产的燃料乙醇和生物柴油，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。近年来，中国的生物质燃料发展取得了很大的成绩，特别是以粮食为原料的燃料乙醇生产已初步形成规模。“十五”期间，在河南、安徽、吉林和黑龙江分别建设了以陈化粮为原料的燃料乙醇生产厂，总产能达到每年102万吨，现已在9个省（5个省全部，4个省的27个地（市））开展车用乙醇汽油销售。到2005年，这些地方除军队特需和国家特种储备外实现了车用乙醇汽油替代汽油。
但是，受粮食产量和生产成本制约，以粮食作物为原料生产生物质燃料大规模替代石油燃料时，也会产生如同当今面临的石油问题一样的原料短缺，因此，中国近期不再扩大以粮食为原料的燃料乙醇生产，转而开发非粮食原料乙醇生产技术。目前开发的以木薯为代表的非食用薯类、甜高粱、木质纤维素等为原料的生物质燃料，既不与粮油竞争，又能降低乙醇成本。广西是木薯的主要产地，种植面积和总产量均占全国总量的80%，2005年，木薯乙醇产量30万吨。从生产潜力看，目前，木薯是替代粮食生产乙醇最现实可行的原料，全国具有年产500万吨燃料乙醇的潜力。
此外，为了扩大生物质燃料来源，中国已自主开发了以甜高粱茎秆为原料生产燃料乙醇的技术（称为甜高粱乙醇），目前，已经达到年产5000吨燃料乙醇的生产规模。国内已经在黑龙江、内蒙古、新疆、辽宁和山东等地，建立了甜高粱种植、甜高梁茎秆制取燃料乙醇的基地。生产1吨燃料乙醇所需原料－－甜高粱茎秆收购成本2000元，加上加工费，燃料乙醇生产成本低于3500元，吨。由于现阶段国家对燃料乙醇实行定点生产，这些甜高粱乙醇无法进入交通燃料市场，大多数掺入了低质白酒中。另外，中国也在开展纤维素制取燃料乙醇技术的研究开发，现已在安徽丰原生化股份有限公司等企业形成年产600吨的试验生产能力。目前，中国燃料乙醇使用量已居世界第三位。生物柴油是燃料乙醇以外的另一种液体生物质燃料。生物柴油的原料来源既可以是各种废弃或回收的动植物油，也可以是含油量高的油料植物，例如麻风树（学名小桐子）、黄连木等。中国生物柴油产业的发展率先在民营企业实现，海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司、福建卓越新能源发展公司等都建成了年生产能力l万～2万吨的生产装置，主要以餐饮业废油和皂化油下脚料为原料。此外，国外公司也进军中国，奥地利一家公司在山东威海市建设年生产能力25万吨的生物柴油厂，意大利一家公司在黑龙江佳木斯市建设年生产能力20万吨的生物柴油厂。预计中国生物柴油产量2010年前约可达每年100万吨。
二、中国生物质能源发展政策
为了确保生物质能源产业的稳步发展，中国政府出台了一系列法律法规和政策措施，积极推动了生物质能源的开发和利用。
（一）行业标准规范生产，法律法规提供保障
本世纪初，为解决大量库存粮积压带来的财政重负和发展石化替代能源，中国开始生产以陈化粮为主要原料的燃料乙醇。2001年，国家计划委员会了示范推行车用汽油中添加燃料乙醇的通告。随后，相关部委联合出台了试点方案与工作实施细则。2002年3月，国家经济贸易委员会等8部委联合制定颁布了《车用乙醇汽油使用试点方案》和《车用乙醇汽油使用试点工作实施细则》，明确试点范围和方式，并制定试点期间的财政、税收、价格等方面的相关方针政策和基本原则，对燃料乙醇的生产及使用实行优惠和补贴的财政及价格政策。在初步试点的基础上，2004年2月，国家发展和改革委员会等8部委联合《车用乙醇汽油扩大试点方案》和《车用乙醇汽油扩大试点工作实施细则》，在中国部分地区开展车用乙醇汽油扩大试点工作。同时，为了规范燃料乙醇的生产，国家质量技术监督局于2001年4月和2004.年4月，分别GBl8350－2001《变性燃料乙醇》和GBl8351－2001《车用乙醇汽油》两个国家标准及新车用乙醇汽油强制性国家标准（GBl835l一2004）。在国家出台相关政策措施的同时，试点区域的省份均制定和颁布了地方性法规，地方各级政府机构依照有关规定，加强组织领导和协调，严格市场准入，加大市场监管力度，对中国生物质燃料乙醇产业发展和车用生物乙醇汽油推广使用起到了重大作用。
此外，国家相关的法律法规也为生物质能源的发展提供保障。2005年，《中华人民共和国可再生能源法》提出，“国家鼓励清洁、高效地开发利用生物质燃料、鼓励发展能源作物，将符合国家标准的生物液体燃料纳入其燃料销售体系”。国家“十一五”规划纲要也提出，“加快开发生物质能源，支持发展秸秆、垃圾焚烧和垃圾填埋发电，建设一批秸秆发电站和林木质发电站，扩大生物质固体成型燃料、燃料乙醇和生物柴油生产能力”。
（二）运用经济手段和财政扶持政策推动产业发展
除制定相应法律法规和标准外，2002年以来，中央财政也积极支持燃料乙醇的试点及推广工作，主要措施包括投入国债资金、实施税收优惠政策、建立并优化财政补贴机制等。一是投入国债资金4.8亿元用于河南、安徽、吉林3省燃料乙醇企业建设；二是对国家批准的黑龙江华润酒精有限公司、吉林燃料乙醇有限公司、河南天冠燃料乙醇有限公司、安徽丰原生化股份有限公司4家试点单位，免征燃料乙醇5%的消费税，对生产燃料乙醇实现的增值税实行先征后返；三是在试点初期，对生产企业按保本微利的原则据实补贴，在扩大试点规模阶段，为促进企业降低生产成本，改为按照平均先进的原则定额补贴，补贴逐年递减。
为进一步推动生物质能源的稳步发展，2006年9月，财政部、国家发展和改革委员会、农业部、国家税务总局、国家林业局联合出台了《关于发展生物质能源和生物化工财税扶持政策的实施意见》，在风险规避与补偿、原料基地补助、示范补助、税收减免等方面对于发展生物质能源和生物化工制定了具体的财税扶持政策。此外，自2006年1月1日《可再生能源法》正式生效后，酝酿中与之配套的各项行政法规和规章也开始陆续出台。财政部2006年10月4日出台了《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》，该办法对专项资金的扶持重点、申报及审批、财务管理、考核监督等方面做出全面规定。该《办法》规定：发展专项资金由国务院财政部门依法设立，发展专项资金的使用方式包括无偿资助和贷款贴息，通过中央财政预算安排。
三、中国生物质能源发展中存在的主要问题
尽管中国在生物质能源等可再生能源的开发利用方面取得了一些成效，但由于中国生物质能源发展还处于起步阶段，面临许多困难和问题，归纳起来主要有以下几个方面。
（一）原料资源短缺限制了生物质能源的大规模生产
由于粮食资源不足的制约，目前，以粮食为原料的生物质燃料生产已不具备再扩大规模的资源条件。今后，生物质燃料乙醇生产应转为以甜高粱、木薯、红薯等为原料，特别是以适宜在盐碱地、荒地等劣质地和气候干旱地区种植的甜高粱为主要原料。虽然中国有大量的盐碱地、荒地等劣质土地可种植甜高粱，有大量荒山、荒坡可以种植麻风树和黄连木等油料植物，但目前缺乏对这些土地利用的合理评价和科学规划。目前，虽然在西南地区已种植了一定数量的麻风树等油料植物，但不足以支撑生物柴油的规模化生产。因此，生物质燃料资源不落实是制约生物质燃料规模化发展的重要因素。
（二）还没有建立起完备的生物质能源工业体系，研究开发能力弱，技术产业化基础薄弱
虽然中国已实现以粮食为原料的燃料乙醇的产业化生产，但以其他能源作物为原料生产生物质燃料尚处于技术试验阶段，要实现大规模生产，还需要在生产工艺和产业组织等方面做大量工作。以废动植物油生产生物柴油的技术较为成熟，但发展潜力有限。后备资源潜力大的纤维素生物质燃料乙醇和生物合成柴油的生产技术还处于研究阶段，一些相对成熟的技术尚缺乏标准体系和服务体系的保障，产业化程度低，大规模生物质能源生产产业化的格局尚未形成。
（三）生物燃油产品市场竞争力较弱
巴西以甘蔗生产燃料乙醇1980年每吨价格为849美元，1998年降到300美元以下。中国受原料来源、生产技术和产业组织等多方面因素的影响，燃料乙醇的生产成本比较高，目前，以陈化粮为原料生产的燃料乙醇的成本约为每吨3500元左右，以甜高粱、木薯等为原料生产的燃料乙醇的成本约为每吨4000元。按等效热值与汽油比较，汽油价格达到每升6元以上时，燃料乙醇才可能赢利。目前，国家每年对102万吨燃料乙醇的财政补贴约为15亿元，在目前的技术和市场条件下，扩大燃料乙醇生产需要大量的资金补贴。以甜高粱和麻风树等非粮食作物为原料的燃料乙醇和生物柴油的生产技术才刚刚开始产业化试点，产业化程度还很低，近期在成本方面的竞争力还比较弱。因此，生物质燃料成本和石油价格是制约生物质燃料发展的重要因素。
（四）政策和市场环境不完善，缺乏足够的经济鼓励政策和激励机制
生物质能源产业是具有环境效益的弱势产业。从国外的经验看，政府支持是生物质能源市场发育初期的原始动力。不论是发达国家还是发展中国家，生物质能源的发展均离不开政府的支持，例如投融资、税收、补贴、市场开拓等一系列的优惠政策。2000年以来，国家组织了燃料乙醇的试点生产和销售，建立了包括燃料乙醇的技术标准、生产基地、销售渠道、财政补贴和税收优惠等在内的政策体系，积累了生产和推广燃料乙醇的初步经验。但是，由于以粮食为原料的燃料乙醇发展潜力有限，为避免对粮食安全造成负面影响，国家对燃料乙醇的生产和销售采取了严格的管制。近年来，虽有许多企业和个人试图生产或销售燃料乙醇，但由于受到现行政策的限制，不能普遍享受到财政补贴，也难以进入汽油现有的销售渠道。对于生物柴油的生产，国家还没有制定相关的政策，特别是还没有生物柴油的国家标准，更没有生物柴油正常的销售渠道。此外，生物质资源的其它利用项目，例如燃烧发电、气化发电、规模化畜禽养殖场大中型沼气工程项目等，初始投资高，需要稳定的投融资渠道给予支持，并通过优惠的投融资政策降低成本。中国缺乏行之有效的投融资机制，在一定程度上制约了生物质资源的开发利用。
四、中国生物质能源未来的发展特点和趋势
（一）逐步改善现有的能源消费结构，降低石油的进口依存度
中国经济的高速发展，必须构筑在能源安全和有效供给的基础之上。目前，中国能源的基本状况是：资源短缺，消费结构单一，石油的进口依存度高，形势十分严峻。2004年，中国一次能源消费结构中，煤炭占67.7%，石油占22.7%，天然气占2.6%，水电等占7.0%；一次能源生产总量中，煤炭占75.6%，石油占13.5%，天然气占3.o%，水电等占7.9%。这种能源结构导致对环境的严重污染和不可持续性。中国石油储量仅占世界总量的2%，消费量却是世界第二，且需求持续高速增长，1990年的消费量刚突破1亿吨，2000年达到2.3亿吨，2004年达到3.2亿吨。中国自1993年成为石油净进口国后，2005年进口原油及成品油约1.3亿吨，估计2010年将进口石油2.5亿吨，进口依存度将超过50%。进口依存度越高，能源安全度就越低。中国进口石油的80%来自中东，且需经马六甲海峡，受国际形势影响很大。
因此，今后在厉行能源节约和加强常规能源开发的同时，改变目前的能源消费结构，向能源多元化和可再生清洁能源时代过渡，已是大势所趋，而在众多的可再生能源和新能源中，生物质能源的规模化开发无疑是一项现实可行的选择。
（二）生物质产业的多功能性进一步推动农村经济发展
生物质产业是以农林产品及其加工生产的有机废弃物，以及利用边际土地种植的能源植物为原料进行生物能源和生物基产品生产的产业。中国是农业大国，生物质原料生产是农业生产的一部分，生物质能源的蕴藏量很大，每年可用总量折合约5亿吨标准煤，仅农业生产中每年产生的农作物秸秆，就折合1.5亿吨标准煤。中国有不宜种植粮食作物、但可以种植能源植物的土地约l亿公顷，可人工造林土地有311万公顷。按这些土地20%的利用率计算，每年约可生产10亿吨生物质，再加上木薯、甜高粱等能源作物，据专家测算，每年至少可生产燃料乙醇和生物柴油约5000万吨，农村可再生能源开发利用潜力巨大。生物基产品和生物能源产品不仅附加值高，而且市场容量几近无限，这为农民增收提供了一条重要的途径；生物质能源生产可以使有机废弃物和污染源无害化和资源化，从而有利于环保和资源的循环利用，可以显著改善农村能源的消费水平和质量，净化农村的生产和生活环境。生物质产业的这种多功能性使它在众多的可再生能源和新能源中脱颖而出和不可替代，这种多功能性对拥有8亿农村人口的中国和其他发展中国家具有特殊的重要性。
（三）净化环境，进一步为环境“减压”
随着中国经济的高速增长，以石化能源为主的能源消费量剧增，在过去的20多年里，中国能源消费总量增长了2.6倍，对环境的压力越来越大。2003年，中国二氧化碳排放量达到8.23亿吨，居世界第二位。2025年前后，中国二氧化碳排放量可能超过美国而居首位。2003年，中国二氧化硫的排放量也超过了2000万吨，居世界第一位，酸雨区已经占到国土面积的30%以上。中国二氧化碳排放量的70%、二氧化硫排放量的90%、氮氧化物排放量的2／3均来自燃煤。预计到2020年，氧化硫和氮氧化物的排放量将分别超过中国环境容量30%和46%。《京都议定书》已对发达国家分配了2012年前二氧化碳减排8%的指标，中国是《京都议定书》的签约国，承担此项任务只是时间早晚的问题。此外，农业生产和废弃物排放也对生态环境带来严重伤害。因此，发展生物质能源，以生物质燃料直接或成型燃烧发电替代煤炭以减少二氧化碳排放，以生物燃油替代石化燃油以减少碳氢化物、氮氧化物等对大气的污染，将对于改善能源结构、提高能源利用效率、减轻环境压力贡献巨大。
（四）技术逐步完善，产业化空间广阔
从生物质能源的发展前景看，第一，生物乙醇是可以大规模替代石化液体燃料的最现实选择；第二，对石油的替代，将由e85（在乙醇中添加15%的汽油）取代e10（汽油中添加10%的乙醇）；第三，FFVs（灵活燃料汽车）促进了生物燃油生产和对石化燃料的替代，生物燃油的发展带动了传统汽车产业的更新改造；第四，沼气将规模化生产，用于供热发电、（经纯化压缩）车用燃料或罐装管输；第五，生物质成型燃料的原料充足，技术成熟，投资少、见效快，可广泛用于替代中小锅炉用煤，热电联产（CHp）能效在90%以上，是生物质能源家族中的重要成员；第六，以木质纤维素生产的液体生物质燃料（Bff。）被认为是第二代生物质燃料，包括纤维素乙醇、气化后经费托合成生物柴油（Ft柴油），以及经热裂解（tDp）或催化裂解（CDp）得到的生物柴油。此外，通过技术研发还将开拓新的资源空间。工程藻类的生物量巨大，如果能将现代生物技术和传统育种技术相结合，优化育种条件，就有可能实现大规模养殖高产油藻。一旦高产油藻开发成功并实现产业化，由藻类制取生物柴油的规模可以达到数千万吨。
据专家预测估计，到2010年，中国年生产生物燃油约为600万吨，其中，生物乙醇500万吨、生物柴油100万吨：到2020年，年生产生物燃油将达到1900万吨，其中，生物乙醇1000万吨，生物柴油900万吨。
生物质燃料的缺点篇2
一、减负增效
燃料的知识主要是知道化石燃料是人类社会重要的自然资源；了解石油液化气、汽油、煤油等都是石油加工的产物；了解使用氢气、天然气（或沼气）、石油液化气、酒精、汽油和煤等燃料对环境的影响，懂得选择对环境污染较小的燃料。这节内容和生活联系比较密切，是大家耳熟能详的，学习时很容易理解。重点在于学生能知道生活中常见的燃料和正确的使用，能写出有关燃料燃烧的化学方程式，能利用质量守恒定律推断燃料的元素组成，并会用化学的方法计算并选择最合适的燃料。
首先对燃烧的条件要充分掌握并学会应用。燃料的使用和燃烧的条件也息息相关，合理的利用燃烧的条件可以促进对燃料的综合利用，并减少环境污染。其次，对燃料的利用还和资源的综合利用和新能源的开发密切联系，一方面要了解我国能源与资源短缺的国情，另一方面还需认识到资源综合利用和新能源开发的重要意义。
二、链接中考
例1（2011南通）认识燃烧原理可以合理利用和控制燃烧反应。下列说法正确的是（）
a．物质与氧气反应时都会发生燃烧
B．只有燃烧反应可将化学能转化为热能
C．增大可燃物与空气的接触面积，可促进燃烧
D．煤炉生火时，用木材引燃是为了提高煤的着火点
考点燃烧的三个条件，燃烧的能量转化，完全燃烧与不完全燃烧。
分析本题考查燃烧的三个条件的实际应用：有可燃物、与氧气接触，达到着火点三者缺一不可；燃烧在实际生活中主要利用其热能；完全燃烧与不完全燃烧的重要区别之一就是与空气的接触面积，且增大与空气的接触面积促使燃料完全燃烧，释放较多的热能，达到对燃料的充分利用。
解答a.物质的燃烧除了需要氧气，还需要具有可燃性且达到着火点，三者缺一不可，故a错误。
B.在化学变化中，只要是放热的反应，都是将化学能转化为热能，故B错误。
C.增加与空气的接触面积，燃烧会更充分，故C正确。
D.物质的着火点是属于固有属性，一般不会改变，只能是提高温度达到可燃物的着火点，故D错误。
答案C
点评正确理解燃烧的三个条件是同时具备，在与空气接触面积较大时，可使燃烧更加充分；在描述着火点时，是使温度达到着火点，而并不是提高着火点。
例2（2011无锡）煤、石油、天然气是重要的化石燃料，下列关于化石燃料的叙述错误的是（）
a．石油是一种化工产品
B．将石油分馏可得到多种产品
C．将煤隔绝空气加热可制得焦炭
D．煤、石油、天然气是不可再生能源
考点煤，石油，天然气的综合利用
分析本题考查化石燃料即可以直接作为燃料，也可以经过煤的干馏和石油的分馏达到对燃料的综合利用。
解答a.石油是一种化工原料，可经过分馏得到油液化气、汽油、煤油等，故a错误。
B.油液化气、汽油、煤油等都是石油加工的产物，故B正确。
C.煤隔绝空气加热可制得焦炭，焦油和焦炉煤气，即煤的干馏，故C正确。
D.化石燃料是属于不可再生资源，需要合理使用，综合利用，故D正确。
答案a
点评化石燃料是一种不可再生资源，除了可用作燃料使用，还可以将煤干馏和石油分馏得到更多的产品，煤和石油也可以生产出塑料、橡胶等材料。
三、思考发现
（2011苏州）下列观点符合质量守恒定律的是（）
a．煤燃烧后剩余残渣的质量减轻了
B．一定条件下，So和o生成So,反应前后分子总数不变
C．8gCH完全燃烧生成8gCo
D．某有机物在空气中燃烧只生成Co和Ho，则该有机物一定含有碳、氢、氧元素
考点质量守恒定律中的质量守恒、元素守恒，利用化学方程式进行简单计算
分析本题考查质量守恒定律的实质，元素不变、原子种类和数目不变、参加反应的总质量和生成物的总质量守恒。
解答a.煤燃烧生成气体Co，剩余的残渣质量比反应前的总质量轻，故a正确。
B.2个So分子和1个o分子反应生成2个So分子,分子总数不等，故B错误。
C.根据质量守恒定律，CH完全燃烧生成Co和H2o,所以Co质量小于8g，故C错误。
D.只能说明一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素，故D错误。
答案a
点评质量守恒定律中燃料的元素组成判断，注意氧元素的判断，因为氧气中已经提供了氧元素，所以燃料中是可能含有氧元素；分子的总数不一定相等，但是原子的总是一定相等；在判断反应前后质量变化时，关键要注意气体的质量，因为气体看不见，所以很容易被忽视，貌似质量前后减少或增加，其实仍然遵循质量守恒。
四、学会应用
跟踪练习：“绿色亚运”是2010年广州亚运会的主题之一。为减轻大气污染，必须要加强对工业废气和汽车尾气的治理。根据所学知识回答下列问题：
（1）化石燃料包括煤、石油和。
（2）酸雨是指pH（填“＞”“＜”或“＝”）5．6的降水，煤的燃烧是导致酸雨形成的主要原因。正常雨水的pH约为5．6，原因是。
（3）煤的气化是高效、清洁利用煤的重要途径，可将煤炼成焦炭，再将焦炭在高温下与水蒸气反应，得到Co和H2。其中，焦炭和水蒸气反应的基本类型属于。
（4）在汽车尾气排放口加装“三效催化净化器”，在不消耗其他物质的情况下，可将尾气中的Co、no转化为参与大气循环的气体和无毒的气体。该反应的化学方程式为。
答案
（1）天然气
（2）＜大气中的Co溶于水的缘故
生物质燃料的缺点篇3
关键词：中国生物质能源；发展现状；问题；对策
伴随着国家相关生物质能源生产行业标准规范的逐步完善，目前我国生物质能源生产开发已初具规模，在一系列法律法规的保障和财税政策的推动下获得了良好的发展。然而，中国生物质能源产业在实际发展过程当中，仍然存在着工业体系不完善、原料资源不足、产业化基础不够牢固、市场竞争力较低和研究能力滞后等诸多问题。因此，如何准确把握生物质能源产业的影响因素，制定合理有效的应对策略，是当下的生物质能源发展中迫切关注的重要课题。
1世界能源结构的现状与问题
1.1节能减排举措影响世界能源结构
燃料的使用效率与能源结构直接决定了二氧化碳的排放量，因而能源开发利用同自然环境之间的联系紧密。近年来，煤、石油和天然气这三大化石燃料的使用使得全球二氧化碳排放量急剧增加，引起了气候的异常及失衡。有研究指出，生物质燃料所排放的二氧化碳量要比化石原料少95%左右，若每年生产一亿吨生物质燃料，则能达成5.5%二氧化碳的减排，故生物质能源产业的推进对世界能源结构的优化具有重要意义。
1.2世界化石燃料危机严重
据统计，在全球能源的总用量中，化石能源所占比例高达85%，每年石油、煤炭和天然气的储量都在不断下降。作为不可再生资源，人们赖以生存的石化能源正在日趋枯竭，使得人类面临愈发严峻的能源危机。
1.3可持续发展理念促进生物质能源产业发展
如今，可持续发展思想已深入人心。作为一种可再生能源，生物质能源在给人们提供生产原料与能量的同时实现了环境友好的目标，能够在很大程度上缓解人们对石化资源的依赖。
2生物质能源技术开发的进展
2.1生物液体燃料
包括生物柴油、燃料乙醇和其他液体燃料。当前采用液体催化剂的化学酯交换法是生产生物柴油的关键技术，利用对原料油当中水分、游离酸的严格脱除来防止催化剂失活。液体酸催化方法虽然能够避免水分、游离酸对产率的影响，但设备易被酸腐蚀、甲醇与丙三醇难以分离，且环境友好性较差。燃料乙醇的生产目前还在探索过程中，我国的燃料乙醇发展快，以吉林燃料乙醇公司、河南天冠集团等为代表的企业都在燃料乙醇的研究上取得了较大的进展。此外，生物质快速热裂解液化等技术也是国际上的研究热点。
2.2生物燃气
瑞典、丹麦和德国的生物燃气技术发达，已经实现了规模化、自动化与专业化，多使用高浓度粪草原料进行中温发酵，其应用逐渐延伸到车用燃气与天然气管网领域。至2008年，我国的沼气工程初步实现全面发展，厌氧挡板反应器、上流式厌氧污泥床等发酵工艺都有了示范应用。但受未热电联产和环境、温度条件影响，大多沼气工程稳定性不足且高浓度发酵等工艺应用少。
2.3固体成型燃料
欧美地区的生物质固体成型燃料已走向规模化和产业化，瑞典、泰国等地区对固体成型燃料也给予了很高的重视。20世纪80年代，我国开始研究固体成型燃料并逐步建立了以苏州恒辉生物能源开发有限公司等企业为代表的燃料工厂。
2.4微藻能源
微藻生物柴油技术的研发主要集中在含油量高且环境适应性强的微藻的选育、规模化产油光生物系统的研发以及收集微藻、提取油脂这几个方面，所面临的最大难题是油脂含量、细胞密度高的微藻细胞的培养。使用微藻对石油形成进行模拟是我国研究微藻的开端，此后微藻异养发酵技术、微藻光合发酵模型等的创新都推动了我国微藻能源的研究开发。
3影响生物质能源产业发展的因素
3.1产业模式局限
我国的生物质能源开发利用管理模式还有待健全，原料评价体系、技术规范等还不完善。项目模式也存在缺陷，例如，小型项目配套政策的缺失使得立项复杂且操作成本较高。
3.2生产技术滞后
我国的沼气工程大多应用的是湿发酵工艺，装备与技术水平都比较滞后，不利于沼气的高值化利用。非粮乙醇技术还存在障碍，受工艺复杂、酸浓度需求高、副产物多、设备要求高和成本高等因素制约，乙醇浓度不高、原料综合利用率低和发酵效率低、时间长等问题还有待解决。此外，五碳糖菌种的缺乏、生物酶法制备技术的落后和生物柴油使用性能低、经济性低等也是目前需要解决的难点。
3.3资源供应不足
原料供应不足是我国生物质能源产业发展的一大瓶颈，单一的原料来源制约了沼气工程规模化发展，非粮原料供应的间断不利于其全年均衡生产，陈化粮等原料的缺乏影响了乙醇燃料工业发展进程，生物柴油技术也面临着原料不足的状况。
4对策与建议
4.1创新生物能源技术
生物质能源是实现我国可持续发展是重要能源保障，必须借助自主知识产权核心技术的创新来保证生物质能源产业化的持久。各级政府需积极推广国产化计数，通过补助力度的加大来调动各单位研发应用自主技术的积极性，可通过专项资金的设立来支持生物质能技术创新，逐步形成分散式的产业体系。
4.2合理利用边际土地
针对原料不足这一瓶颈，应当充分利用边际土地来发展非粮生物质能，逐步建设以能源草、甘薯、木薯等作为原料的生物质液体与气体燃料生产基地。
4.3加强国家政策支持
生物质能源的开发利用对于我国资源、能源供应都具有重要意义，必须将其纳入安全战略的考虑范畴并给予相应的政策支持。国家可结合生物质能源发展需求完善相关激励体系，推行纳入能源生产社会成本、环境成本的全成本定价方案，科学制定产品价格补贴、液体燃料消费鼓励和液体燃料强制收购等方面的政策，给生物质能源发展提供强有力的体系支撑。
参考文献
生物质燃料的缺点篇4
据介绍，国家发改委将继续以秸秆综合利用为核心，实施秸秆气化、秸秆清洁能源运营、秸秆固化成型等综合利用工程；同时组织实施和完善综合资源认定政策，落实国家税收优惠，推进生活垃圾综合利用发电工程。
国家能源局将积极推进农村生物质能利用，实现生物质能电力、液体燃料、燃气和热力等能源的生物原料种植收集、加工销售、利用产业一体化，促进绿色内需经济，构建城镇清洁能源体系。
农业部下一步将重点推进生物质能的技术创新，科学推动农村沼气发展，因地制宜开展秸秆能源化示范，实现节煤炉灶和炕的升级换代，推广生物质炉灶。
生物质能是一个交叉产业，既是可再生能源，又属于生物技术和生物产业的范畴。与风能、核能、太阳能等新能源相比，生物质能具有独特的优势：资源来源广泛、利用方式多样化、能源产品多元化、综合效益显著。
它是惟一可转化为气、液、固三种形态燃料并具有双向清洁作用的可再生能源，包括生物液体燃料、生物质燃气、生物质成型燃料和生物质发电。开发利用生物质能，是发展低碳经济、循环经济和生态经济的重要内容，是促进农村发展和农民增收的重要措施，是培育和发展战略性新兴产业的重要任务。
中国农业大学农学与生物技术学院程序教授认为，发展生物质能源的意义主要表现在：首先，有利于保证国家能源安全，实现能源多元化，减少中国对煤炭、石油、天然气等传统能源的依赖；其次，有助于大幅减少温室气体排放，降低碳排放量，减少空气污染；第三，发展生物质能源也可有力帮助破解“三农”难题，显著扩大内需。生物质能源跟其他可再生能源比，是惟一的一种和农民直接发生“关系”的能源，而且发展生物质能往往对农民有利，因为生物质能原料是从农民手里获得的，所以如果要想解决“三农”问题，生物质能源是一个非常好的“抓手”。
资源丰富市场广阔
中国生物质能资源广泛，主要有农作物秸秆及农产品加工剩余物、林木采伐及森林抚育剩余物、木材加工剩余物、畜禽养殖剩余物、城市生活垃圾和生活污水、工业有机废弃物和高浓度有机废水等。
其中可作为能源化利用的农作物秸秆和农产品加工剩余物每年约4亿吨，可供能源化利用的林业剩余物每年约3.5亿吨。适合人工种植的能源作物（植物）有30多种，包括油棕、小桐子、光皮树、文冠果、黄连木、乌桕、甜高粱等，资源潜力可满足年产5000万吨生物液体燃料的原料需求。
目前全国每年城市生活有机垃圾清运量约1.5亿吨，其中50%可作为焚烧发电的燃料或垃圾填埋气发电的原料，可替代1200万吨标准煤。厨余垃圾还可作为生物柴油的原料，每年可获得量约300万吨。城镇污水处理厂污泥年产生量约3000万吨，其中约50%可能源化利用。酒精、制糖、酿酒等20多个行业每年排放有机废水43.5亿吨、废渣9.5亿吨，可转化为沼气约300亿立方米。规模化畜禽养殖场粪便资源每年约8.4亿吨，生产沼气的潜力约400亿立方米。
《生物质能发展“十二五”规划》显示，中国可作为能源利用的生物质资源总量每年约4.6亿吨标准煤，目前已利用量约2200万吨标准煤，还有约4.4亿吨可作为能源利用。
十报告提出，坚持走新型工业化、城镇化和农业现代化道路，着力在城乡规划、基础设施、公共服务等方面推进一体化，促进城乡要素平等交换和公共资源均衡配置。
根据官方公布的数据，过去五年，中国城镇化率由45.9%提高到52.6%，转移农村人口8463万人。据专家测算，到2020年，中国城镇化率将超过60%。
国家发改委城市和小城镇改革发展中心副研究员王大伟撰文指出，未来，城镇化重点必需转向提高质量和数量并重，在每年提高0.8～1个百分点，新增1300万城镇人口，并同等享有城镇户籍人口公共服务的同时，要重点加快存量农民工市民化。到2020年，解决好农业转移人口市民化问题，同期基本完成中国的工业化和城镇化进程，据此，每年需要解决的农业转移人口市民化人口总量超过2500万。
程序表示，中国的生物质能市场广阔，数亿农民要实现“全面小康”，就得让他们能享受与城市居民一样的公共服务，即“均等化服务”。这其中一个很重要的方面，就是现代商品能源的服务。而目前，中国农民和城市居民享受的现代能源服务差距巨大：2007年城市居民和农民的人均年能源消费量分别是1356kg和271kg标准煤。而且农民这271kg标准煤的消费量中一大半是秸秆、薪柴和粪便，城市居民1356kg的能源消费量则都是煤、气、石油等。
发展迟缓不温不火
“从目前看，生物能源是惟一能大规模替代石油燃料的能源产品。”中国资源综合利用协会研究员张健表示，而且，生物能源表现出来的环境友好性也是其他能源望尘莫及的，既可以变废为宝，还可以做到连续循环，基本是零排放。
而程序认为，很多人只知有所谓“森林碳汇”，却不知还有汇容更大的“生物质能碳汇”；更不知道在所谓“低碳”、“零碳”之外还有“负碳”的生物燃料。
所谓负碳，是指从人畜粪尿制取的沼气再提纯为生物天然气作燃料，以全生命周期计，其碳排放当量是负值。数据显示，生物天然气作车用燃料，每获得1兆焦做功的能量，碳排放当量是-62公斤。对苦于碳排放总量不断增加、对策又极为有限的中国来说，生物能源恰如“雪中送炭”。
然而，生物质能源的发展却一直步履蹒跚，不温不火。据统计，世界范围内生物质能源占所有一次性能源的比例仅为13%。环顾全球，只有极少数国家真正实现了绿色发展。大力开发生物能源（主要是生物质成型燃料和沼气——生物天然气）的瑞典就是杰出的代表。当前，可再生能源占瑞典一次能源年消费量的比例，已上升到46.35%，而仅生物能源一项，占比就达到31.7%。
相比之下，中国生物能源占一次能源的比例，连0.5%都未达到。而且相比太阳能、风能的成倍增长，近5年来，中国生物质能源总量发展严重滞后。在《可再生能源发展“十一五”规划》中，只有生物质发电和生物柴油完成了既定目标，而沼气利用量只完成了大约2/3，生物质固体成型燃料只完成了1/2，非粮燃料乙醇则仅完成了既定目标的10%左右，一个主要原因在于国家的产业扶持政策没有跟上。
从中国“十二五”可再生能源发展规划中不难看出，与水能、风能、太阳能等相比，生物质能的投入和推广力度仍显单薄。“十二五”时期，可再生能源新增发电装机1.6亿千瓦，其中常规水电6100万千瓦，风电7000万千瓦，太阳能发电2000万千瓦，生物质发电750万千瓦。
7月15日，《国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见》出台。这份文件进一步细化了国务院提出的刺激国内光伏需求的“国六条”，将2015年国内光伏发电装机目标在2000万千瓦基础上再上调75%，今后3年将新增装机容量3000万千瓦，并首次明确电价和补贴机制以及光伏准入门槛。
目前，生物质能产业化规模和程度最高的还是在发电领域，包括垃圾发电、秸秆发电、沼气发电等。数据显示，国内有上百家生物质电厂，2012年生物质能发电量约800万千瓦，但生物质直燃发电平均上网电价0.75元/千瓦时，远高于燃煤发电成本。
光大证券的研究报告称，生物质能的发展趋势朝生物质制气、燃料乙醇、生物柴油和航空煤油的方向发展，但目前这几个行业尚处在起步阶段，技术不成熟，装备没有产业化。
业内人士告诉记者，生物质能项目的专业化市场化建设管理经验不足，产品、设备、工程建设和项目运行等方面的标准不健全，检测认证体系建设滞后，缺乏市场监管和技术监督。成型燃料市场尚未完全开发，农村生物质能项目产业化程度较低，可持续发展能力不足。
“生物能源之所以长时间长不大，主要是产业模式比较模糊，产业链条复杂、繁琐。”中投顾问研究员田艳丽说，以秸秆生物质能源处理为例，本意并非是生产石油替代品，而是为了处理农业垃圾。同样，以城市垃圾为原料的生物能源项目也存在定位不清的问题。相对来说，太阳能、风能、水能等新能源产业发展的目的十分明确，因此，在资金投入、产业规划、政策制定上十分容易操作。
原料不足渠道不畅
据媒体报道，国内生物质发电产业龙头凯迪电力，受制燃料缺乏，过半生物质电厂处于半停机状态。对此，凯迪电力表示，目前公司运行电厂里，确实只有少部分电厂满负荷运转，大部分电厂因缺乏燃料，处于半停机状态的说法基本属实。
刚刚辞职的凯迪电力原董事长陈义龙在6月28日召开的股东大会上向媒体表示，当初进入生物质发电项目时，确实有些理想化，如今出现很多当初没有考虑到的困难，但生物质发电的方向绝对不会变。他指出，生物质发电和生物质燃油项目，目前最大的瓶颈仍是原料不足。
据江苏省电力行业协会透露，江苏已建成投运的十几家生物质发电厂，家家亏损。曾号称装机容量“世界第三、中国第一”的兴化中科生物质发电厂，运行不到一年就因巨亏而停产。
国信集团新能源开发公司副总经理张军坦言，当年积极上马建设生物质发电项目，一方面是国家发展新能源的鼓励政策的吸引，一方面地方政府也承诺帮助企业把秸秆收上来，没想到秸秆收集难，直接影响了发电成本。
最新数据显示，在生物柴油发展的黄金期，国内涉足企业数量一度超过300家，截至目前，这一统计数据缩水了九成。
业内人士透露，现在国内生物柴油厂家全线生产的就剩下30家了，其他的厂家是停产或半停产状态。原料供不上、销售打不开、政策扶持不到位是造成多数生物柴油生产厂家停产的原因。
尽管生物柴油的各种指标与石油路径产柴油一样，采用生物柴油的汽车，可减少二氧化硫和铅的排放，但很多车主对生物柴油并不感兴趣，原因在于担心生物柴油对汽车造成损害。
“其实不仅仅是车主，很多地方政府对生物柴油的性能、优缺点也不是很了解，虽然国家在生物柴油方面出台了一些指导性、扶持性政策，但到了地方，执行起来就不是很理想了。”成都益优生化有限公司工作人员杨丽鸿无奈地表示。
与生物柴油生产企业一样，原料供应、终端销售的问题同样困扰着燃料乙醇、生物航空燃料、生物燃气等生产企业。
农林生物质原料具有分散性和季节性特点，目前原料收集主要依靠人工和小型机械，运输主要依靠通用运输工具，缺乏完整的专业化原料收集、运输、储存及供应体系，收储运效率低，原料供应不稳定，难以满足生物质能规模化利用的需要。
专家介绍，生物能原料制约是实现产业化的“绊脚石”，一是运输成本，如果超过一定的运输半径，生物原料运输费用成本大幅上升，导致企业无利润空间；二是储存成本，生物质原料的季节性供应使企业储存成本成倍增加。
对于原料不足，程序认为，首先是某些企业乃至少数专业人员做计划时的盲目性；其次，一些生物质能源企业还像计划经济时代的工业企业那样，习惯于端着国家计划安排、调拨原料的“铁饭碗”，根本不想、也不善于和控制着生物质原料的成千上万的农民打交道。比如，由于没有和农民形成互利的利益“共同体”，有的农民为了多卖钱，就可能会掺杂使假，如在秸秆里泡水、掺土以压秤。因此，厂家必须重视和农民建立互利共赢的关系，从而在数量、质量、价格上确保原料的供应。
阳光凯迪新能源集团董事长陈义龙在文章中也指出，生物质能源产业发展中要创新一种善于同农民打交道的原料收购模式。前期涉足生物质能源的企业在这一点上对困难估计不足。发展生物质能源产业必须宣传发动亿万农民参与、支持并使其受益；必须依靠各级政府支持建立原料收购市场的诚信体系；必须优化收购系统的业务流程，坚持流程标准化、作业机械化、过程信息化建设；必须像中国每年5亿多吨粮食收购工程一样，取消中间商与经纪人，实行公开透明的阳光收购。
此外，技术也是中国生物能源产业发展的瓶颈。目前，国内生物质能利用技术和装备处于起步阶段，仍未掌握循环流化床气化及配套内燃发电机组等关键设备技术，非粮燃料乙醇生产技术需要升级，生物降解催化酶等核心技术亟待突破，生物柴油生产技术应用水平还不高，航空生物燃油、生物质气化合成油等技术尚未产业化。生物质能综合利用水平低，转换效率有待提高。
政策扶持市场驱动
近年来，为应对国际能源供需矛盾、全球气候变化等挑战，越来越多的国家将发展生物质能作为替代化石能源、保障能源安全的重要战略措施，积极推进生物质能开发利用。
美国提出到2020年生物燃料占交通燃料的20%，欧盟提出到2020年生物燃料占交通燃料的10%，瑞典的目标是到2020年交通基本不再使用石油燃料。
中国的生物质能发展目标是：到2015年，生物质能产业形成较大规模，在电力、供热、农村生活用能领域初步实现商业化和规模化利用，在交通领域扩大替代石油燃料的规模。生物质能年利用量超过5000万吨标准煤。其中，生物质发电装机容量1300万千瓦、年发电量约780亿千瓦时，生物质年供气220亿立方米，生物质成型燃料1000万吨，生物液体燃料500万吨。
在财政支持方面，欧美国家主要采取财政补贴、税收优惠等措施支持生物质能发展。德国对沼气发电给予电价补贴，瑞典对使用生物质成型燃料采暖的用户提供资金补贴，美国等国家对燃料乙醇和生物柴油实行减税政策。一些国家制定车用燃料中生物燃料含量的强制性标准，推动生物液体燃料在交通领域的使用。
在研发支持方面，欧美国家将现代生物质能技术作为重要的新能源技术。从2009年开始，美国的新能源计划对科技研发投入已经超过了新能源市场回报额。美国凭借其在农业领域的竞争优势，以及在制造技术、酶催化剂、原材料研究和白色生物技术四项技术上的绝对领先地位，在全球范围内大力推动生物能源的开发和利用，最终形成以生物技术、农业和生物能源为核心的低碳经济增长模式，继续引领世界经济增长。
相对于欧美的政策扶持，中国生物质能产业虽然也有一些财政补贴、税收优惠等政策措施，但大都采用“一刀切”的方式，而且设置门槛过高，补贴力度也不及风能、太阳能。
中国农村能源行业协会生物质能专委会秘书长肖明松表示，现在从事生物质能的大部分是中小企业，很多企业达不到补贴标准。比如秸秆利用项目可获得财政部补贴的标准为，企业注册资金1000万元，年利用秸秆1万吨，这个标准有点高。另外，生物质发电补贴必须要求100%的生物质燃料，而目前很多燃煤机组只需要做很少的投入和技术改造，就可以混烧5%～10%的生物质燃料，但是这类项目也无法获得补贴。另外，企业一般年底上报项目，第二年5月份才能获得补贴，补贴下发的周期太长。
据了解，农业部门对秸秆收储也有补贴政策，但门槛高，要求收储点必须达到6万吨才享受补贴，事实上很少有企业能达到这样的标准。
作为国家鼓励类投资项目，生物质电厂除了享受国家给予的0.75元/度的上网电价外，在规划、用地、环保、税收等方面并无优惠。而纵观生物质发电走在世界前列的国家，无不在价格激励、财政补贴、减免税费等方面展现政府的推手作用。专家建议，对于这样一个朝阳产业，政府应当从秸秆资源分布角度，完善规划布局。同时，建立包括土地、环保、税收、运输等在内的支持发展政策体系，扶持、引导生物质电厂建立完善有序的秸秆收储体制，为生物质发电项目健康和可持续发展提供有利的政策和市场环境。
对于生物柴油的税收优惠，财政部国家税务总局下发了《关于对利用废弃的动植物油生产纯生物柴油免征消费税的通知》（财税[2010]118号）。从2009年1月1日起，国家对利用废弃的动物油和植物油为原料生产的纯生物柴油免征消费税，但需同时符合两个条件：生产原料中废弃的动物油和植物油用量所占比重不低于70%；生产的纯生物柴油符合国家《柴油机燃料调合生物柴油（BD100）》标准，而且对“废弃的动物油和植物油”的范围进行了专门明确（财税[2011]46号）。
能源专家周勇刚表示，只有通过国家层面的政策引导和扶持，大力推广生物质能源，让全社会更加了解生物质能源的价值和前景，才能推动项目产业化。
当然，定价机制和财税补贴激励政策也要分层设计，更加细化，更加照顾到中小企业。为了促进生物质能产业健康发展，除了加强政策引导和扶持，健全完善政策体系，还必须充分发挥市场机制作用，不断提升生物质能产业的市场竞争力。
程序指出，目前不少生物质能企业采取“直接、硬挤”的市场策略，这也是有问题的。很多人以为生物质能源只要做出来就有市场，其实不尽然。化石能源占领市场已经有上百年了，生物质能源要想挤占化石能源原有的一部分市场份额，不讲策略是不行的。单单靠国家政策的扶持，比如强制性规定在汽油中掺生物乙醇，并不能解决根本问题。
比如现在有若干生物质固体成型颗粒/块燃料生产厂家十分不景气，有的甚至到了倒闭的边缘，这往往是市场策略出了问题。厂家指望颗粒燃料直接在市场上卖，但是多数情况下生物颗粒燃料的价格比煤优势不大，有的还需要专用锅炉，因此必然缺乏市场竞争力。我认为生物质能源要想真正发展，必须努力去找到那个应该能正确发挥作用的地方，即所谓“生态位”市场。
如何理解“生态位”市场？就是说，厂家不直接将颗粒燃料投入燃料市场，而是去“卖”能源服务。例如，不少用能单位需要取暖，需要热水、热气供应，过去它们是依靠烧煤或重油，这样空气污染会很严重。现在请它与颗粒燃料企业签订协议，后者把所有的供暖和供热需求包下来。生物质能企业在满足能源需求而且盈利的同时，还解决了用户原来使用化石能源产生的环境污染问题。
生物质燃料的缺点篇5
关键词生物质；生物质产业；能源短缺；新农村建设
中图分类号p968文献标识码a文章编号1002-2104(2007)04-0125-0003
在全球能源危机和大气污染日渐严重的双重背景下，生物质产业作为一个新兴产业出现并迅速发展。对于处在该背景之下且正在进行社会主义新农村建设的中国来说，发展生物质产业显得尤为重要。生物质产业是指利用可再生或循环的有机物质［1］，包括农作物、树木和其它植物及其残体、畜禽粪便、有机废弃物，以及利用边际性土地和水面种植能源植物为原料，通过工业性加工转化，进行生物质产品、生物燃料和生物能源生产的一种产业，具有可持续性、生物质数量巨大、利用形式多样性等特征。
1我国生物质产业的现状
自20世纪70年代以来，在全世界范围内爆发的几次石油危机，直接激发了全人类对可再生能源开发的重视和尝试。而大气环境污染问题也越来越多地受到世界各国的关注。研究表明，酒精燃料不仅是一种极佳的替代能源，还具有很好的环保效果。因此，在石油价格高涨、汽车尾气困扰城市大气环境的双重背景下，推广乙醇汽油也就成了大势所趋。一些西方国家随之而动，纷纷颁布法规，规定必须要把10%的酒精加入到汽油中混合使用。我国推广乙醇汽油最早是在1998年，当时粮食库存积压严重，加之国际原油价格不断上涨、大气环境污染日益严重的现实，政府开始考虑用陈粮加工乙醇添加到汽油中给车辆提供动力。2000年6月，中国环境科学院向国务院提出了“关于加快推广汽油乙醇的建议”报告。2002年，国家批准了吉林、黑龙江、河南和安徽的四家公司为首批部级燃料乙醇产业试点基地。据初步统计，吉林省从2003年11月正式启动车用乙醇汽油销售到2005年2月末，东北三省共销售车用燃料乙醇汽油194万t，累计节约原油70多万t(eeve.energy.gov/biomass)。
沼气的利用在我国已经有了一定的开发利用基础和经验，农村沼气建设已被许多地方政府列为一项重要的工作计划。据统计，截止2004年底，全国户用沼气池已有1541万个，年产气55.68亿m3；农业养殖场大中型沼气工程2492处，总池容222.2万m3，产气0.89亿m3。到2005年底户用沼气池则达1800万口，年产沼气约65亿m3，折合464万t标准煤（见中国新能源网）。农村沼气计划的实施不但成功解决了农村垃圾的处理问题，也帮助农民实现了增收节支的目标，社会、经济、生态三大效益成功显现。
我国生物质能应用技术研究从20世纪80年代以来一直受到政府的重视。国家“六五”计划就开始设立研究课题进行重点攻关，取得了一系列的研究成果。目前秸秆致密加工成型技术水平日趋成熟，已研发出一系列农作物秸秆成型技术及其配套设备，并通过小规模试点示范初步探索出了推广应用的途径。燃料乙醇、生物柴油、生物塑料等主产品工业转化技术基本成熟且有较大的改进空间，成本降幅一般在25%～45%，在新疆、山东、四川等地已取得进展。由生物质技术制取的燃料酒精、生物油作为汽车等的替代能源的加工工艺已可使新型燃油达到欧洲Ⅱ号排放标准，而通过改造加工工艺和改良植物燃油成分基因的方式，可提高到欧洲Ⅲ号排放标准。但是，为了避免引发粮食安全问题，考虑不再用粮食作为原料的时候，技术转换等一系列问题也会随之而来。目前，生物质能源转化最可行的技术就是玉米加工，如果要转换原料，很多技术和利益上的问题就必须要解决。而目前利用纤维资源制造乙醇的技术尚不成熟，一些核心技术（如酶制剂技术）也仍然掌握在国外公司手中［2］。技术瓶颈仍然是限制我国生物质产业发展的一大因素。
目前我国的生物质能转换成本还比较高。其中，燃料乙醇的生产成本目前仍然高达每吨3300多元。为了使车用乙醇汽油与同标号的普通汽油“同升同价”，保证我国汽车新能源战略的顺利实施，国家给予了制造燃料乙醇企业相当大的优惠政策，规定生产1t燃料乙醇补贴1000元左右；对燃料乙醇生产企业免征5%的消费税；对生产燃料乙醇的增值税实行先征后返。此外国家还将根据相关政策优先供给陈化粮。因此，政府在扶持生物质产业发展的过程中一直充当了“埋单者”的角色，付出了相当的代价。
2关于我国发展生物质产业的几点思考
2.1粮食问题是否让位于能源问题
粮食问题在中国永远是压倒一切的政治问题。因此，对于粮食问题是否让位于能源问题的疑问，答案再明确不过。但是，就目前出现的玉米价格疯涨、“汽车与人争口粮”的局面来说，却不免让人担忧。据《经济观察报》的报道，在2005年年初，吉林玉米价格每吨1000元仍无人问津，而现在在每吨价格高达1400元的情况下采购商还是抢不到货，玉米主产区的价格比主销区的价格还要高很多，玉米库存量开始出现急剧下降的现象。主要原因是：
（1）目前玉米仍然是生产乙醇汽油的主要原料。据统计，我国的玉米消费量，从1999年到2003年的几个年度中平均增长速度仅有1%，但从2004年开始，随着燃料乙醇新增长点的出现，酒精消费玉米量增长速度却达到了20%。2001年国内酒精原料中玉米原料占总量的比重为59%，到2005年，这一比重已上升到76%。目前以玉米为原料的乙醇加工业比重约在80%左右。
（2）由于生产燃料乙醇有利可图，包括投机资本在内的大量项目纷纷上马，导致玉米需求量大幅增长。今年进入11月份以来，一场粮油价格上涨的趋势开始波及我国。而与此同时，以玉米、小麦等粮食为加工原料的燃料乙醇项目也纷纷上马。据了解，目前以生物燃料乙醇或非粮生物液体燃料等名目提出的意向建设生产能力已超过千万吨。其中广西自治区有24家企业想争取参与试点，四川报到发改委的试点项目也有10个。在过去的两年间，仅黑龙江和吉林两省就上了100多家酒精厂。再加上一些企业以食用、医用为名义实际上却与燃料乙醇有染进行变相投资的原因，我国生产燃料乙醇的产能已大大超过预期，由此造成玉米需求量大幅增长。
针对这一情况，国家发展与改革委员会（简称发改委）、财政部已迅速共同下发了《关于加强生物燃料乙醇项目建设管理，促进产业健康发展的通知》，要求立即暂停核准和备案玉米加工项目，并对在建和拟建项目进行全面清理。
两部委的紧急刹车行动暴露出目前我国生物质产业发展过程中存在的问题。因此，对于我国粮食深加工的项目还需要政府的科学规划和宏观调控，对是否将农作物以及常规木材纳入生物质能原料的范围也需要慎重考虑和认真计划。
2.2政府是否继续充当“埋单者”的角色
为了保证新能源战略的顺利实施，国家给予制造乙醇燃料的企业相当大的优惠政策。生产成本与定向购销价格之间的差价由政府来埋单，并且保证在结算时乙醇企业每吨燃料乙醇有100元左右的利润空间（见中国经营报）。政府的支持政策一度成为各地争上项目的重要策动力。虽然政府部门已经认可这是一种成长的代价，但在该产业逐步发展成熟且具备一定的竞争力之后，政府则应逐步退出“埋单”，不再继续给予企业直接的财政支持和补贴。而相关的企业则应该开始按照市场规律独立运行，开始自己为自己“埋单”。这就意味着，在未来的发展中企业必须寻找到新的替代原料和先进的转化技术，以应对国家政策补贴力度减弱甚至取消后原料价格上升带来的更大的成本压力。
2.3生物质产业也需要污染治理
可持续性是生物质产业的一大特征，其最终生产的产品具有环保作用，可以实现循环利用，在缓解空气污染、治理有机废弃物、保护生态环境方面具有明显效果。但生物质产品生产过程本身却存在着很大的污染风险。例如，生产燃料乙醇不但要消耗大量的水资源，其生产过程还会产生大量废气、废渣和废液，如果直接排放，不仅会对环境造成极大的污染，同时也会造成资源上的极大浪费。就目前整体来看，乙醇生产企业中污染治理不彻底、资源消耗偏高的情况仍然存在。有些小企业即使没有享受国家优惠政策也能够存活下来，其中的秘密之一就是省掉了巨额的环保开支［3］，以污染环境为代价来获取自身的经济利益，这是与发展生物质产业的初衷背道而驰的。因此，生物质产业本身更需要提倡绿色环保理念，重视污染治理和废物综合利用。
3结论
综上所述，在能源短缺、环境压力日趋加重的大背景以及建设社会主义新农村的基本国情下，在我国发展生物质产业不但符合发展循环经济、实现可持续发展的大方向，还能够帮助推动农业和农村可持续发展，增加农产品附加值，提高农民收入，从而促进实现新农村建设的目标。生物质产业在今后的发展过程中，需要注意以下几个方面的问题：首先，要继续关注粮食安全问题，不能只盯住能源短缺的问题而顾此失彼；其次，努力解决技术瓶颈问题，从技术层面解决原料限制和成本过高的难题。这就需要国家投入大量人力和资金以帮助做好技术更新和成熟技术推广工作；第三，政府的监管对产业发展及污染治理至关重要。应建立严格的市场准入和监管制度，提高市场进入的技术和资金门槛，继续推行定向购销的体制，避免盲目建设和盲目生产；第四，重视相关企业的污染治理，发展新型的循环产业体系，防止走进为了保护环境、获取环保能源反而破坏环境的怪圈。
参考文献(References)
［1］石元春.发展生物质产业［J］.发明与创新，2005，（5）：4～6.［ShiYuanchun.DevelopingBiomassindustry［J］.invention&innovation,2005,（5）：4～6.］
生物质燃料的缺点篇6
作为LpG和石油类的替代燃料，目前二甲醚倍受注目，文章介绍了二甲醚的性质、制法及其用途。
作为LpG和石油类的替代燃料，目前二甲醚(Dme)倍受注目。Dme是具有与LpG的物理性质相类似的化学品，在燃烧时不会产生破坏环境的气体，能便宜而大量地生产。与甲烷一样，被期望成为21世纪的能源之一。
1二甲醚
1．1概况
Dme的化学式是CH30CH3，是醚的同系物，但与用作麻醉剂的乙醚不一样，毒性极低；能溶解各种化学物质；由于加压时容易液化，可以用作喷雾剂、致冷剂及特殊燃料。
现在Dme是由甲醇在催化剂存在下脱水合成；也可以将甲醇合成时产生的气体分离精制制造。目前全世界二甲醚的产量不超过10×104t/y。
1．2Dme的物理性质与特性
表1列出了Dme及其它燃料的性质。
表1Dme与其它燃料的性质比较表
项目二甲醚丙烷丁烷甲醇轻油(2号)
化学式CH30CH3C3H8C4H10CH30H-
分子量46.0744.0658.0832.04-
沸点℃-24.9-42.1-0.564.5190-350
液比重(沸点)0.750.580.60--
(20℃)0.670.490.570.790.8-0.88
蒸发潜热kJ/kg467126386--
蒸汽压mpa，20℃0.5100.8330.207--
爆炸极限％3.4-272.2-9.51.9-8.56.2-36-
十六烷值155--545>
低位发热量mJ/kg28.946.545.821.142.5
注1十六烷值，表示柴油着火性的指数，该值高表示着火性好。
Dme与LpG一样是无色物质，常温常压下是气体。
沸点约-25℃，比C3H8高、比C4H10低。常压下冷到-25℃或在常温下加压到0.5-0.6mpa，容易液化。
在沸点时液体比重比C3H8、C4H10大。
从表1可以知道其特性：
1)液态时的低发热量比C3H8、C4H10低，比CH30H高；
2)十六烷值与轻油近似，具有作柴油引擎燃料的优良特性；
3)爆炸极限比C3H8、C4H10范围宽，但窄于CH30H。
因此说，Dme可以作为燃料被广泛应用。
2Dme的开发
自然界里Dme并不存在，必须由原料来制成，天然气和煤是目前较好的原料。当然在考虑原料问题时，对矿物燃料的资源量必须同时考虑。
由最近的统计确认的矿物燃料埋藏量的可开采年份是：(至1996年底，Bp统计)石油：42年；天然气：62年：煤：224年。其中，石油资源在21世纪迎来生产颠峰后生产量将逐渐减少。
天然气可开采年分比石油长20年，还在进行开发，估计将来的埋藏量可达现在3倍，不用担心资源的枯竭：煤可开采年份300年。在Dme大量生产时主要考虑用天然气作燃料。
2．1天然气为原料的Dme生产
2．1．1合成工艺
由天然气生产Dme的流程如下：
天然气合成气甲醇Dme
CH4
Co/H2CH30HCH30CH3
|---直接法---
首先，天然气净化后用改质催化剂合成以Co、H2比为主要成分的合成气；这合成气在铜系催化剂下合成甲醇，再由甲醇脱水生产Dme。最近为简化工程，降低建设成本，研究了直接制造Dme的工艺(直接法)。
由天然气经由甲醇合成Dme的反应式如下：
改质反应
CH4十H20Co十3H2-206．3kJ／mo1
C0十H20Co2十H2十41.0kJ／mol
甲醇合成反应
C0十2H2CH30H十90．4kJ／mol
Co十3H2CH30H十49．4kJ／mol
脱水反应(Dme合成反应)
2CH30HCH30CH3+H20+23．4kJ／mol
直接法，就是在上述反应中甲醇合成和脱水反应在一个反应器里进行的方法。
2．1．2设备的开发要点
上述的工程中，改质反应是采用了在一般的设备里有催化剂存在下水蒸气改质法制造甲醇和城市煤气等的方法。从已有的技术来看，要与LpG和燃料油竞争必须要规模大、设备大型及提高效率以达到低成本生产。
例如，水蒸气改质法，改质在反应管内进行，从热传递和强度来看，以前的方法有尺寸的限制，故有规模特点的问题。
但与在合成甲醇时所需的比例相比，用水蒸气改质法得到的混合气中H2含量是过剩的，这将降低能效。为了改善这些问题，开发了部分氧化法(用氧的改质法)、水蒸气改质法与部分氧化法组合系统或热交换器型改质炉和用陶瓷薄膜的改质炉。
在合成甲醇中，采用了在大型装置里使用淬冷型(用于冷却的合成气淬冷反应器)，为了放大，提出了回收反应热和提高能效的课题。
最近又开发了除去反应热，一次转化率高的液相法。Dme直接合成法也有同样的情况，反应器的构造成了问题。
在各阶段里，共同的课题中长寿、高效的催化剂都是不可缺少。目前从天然气制造Dme还处于50kg／d一5t/d的试验规模。
2．2煤作原料生产Dme
在亚洲、太平洋地区有丰富的煤，但大量用作燃料有如下缺点：
1)煤是固体，难以用管道输送，为弥补这一点，采用煤、油(Com)和煤、水混合物
(Cwm)，在输送、贮藏方面的问题颇多，而且在成本上与石油、LpG、LnG无法竞争。
2)煤中灰分多，会增加运输成本，且在燃烧后还有灰的处理问题；
3)燃烧时要产生Sox、nox，且有煤尘产生，必须要投资很大的防止大气污染设备；
4)低热值的褐煤、次烟煤等不能很好的利用。
若能以煤作为原料制成Dme，则上述缺点全都克服了。而且炭层甲烷(CmG)也可使用，它的需要量将大大地扩大。
由煤生产Dme的过程如下：
煤层甲烷
|-Dme
煤气化精制-调整反映器|-C02
|-水、甲醇
2．3以减少C02排放量为目的的Dme生产1997年防止地球温室化的京都会议的目标是2010年先进国家的C02等温室化气体要比1990年削减5％以上。在成本方面，目前还未考虑以工业大规模生产，唯一在进行试验的是C02的接触加氢生产Dme。
C02接触加氢是在催化剂存在的情况下，C02与氢反应生成乙醇及各种烃类的方法。
氢在地球上大量存在，用便宜的制造方法由水即可制得。现在进行的接触式加氢都是反应条件的开发、研究等课题。
3Dme的用途
作为能源，考虑Dme有如下用途：
1)代替柴油作运输用燃料，由于Dme的十六烷值高，完全能替代柴油。又由于在成分中含氧，因排放气造成的环境污染少。而且已经对其进行了作为柴油替代物的燃料规格、安全性、环境影响的考察。
2)作火力发电的燃料，在用液化天然气的场合下是不需要大规模设备的，在这方面使用在煤与中小气田制造的Dme，将来是大有希望。在大发电厂可以考虑将Dme用来作为调峰时发电用燃料。
3)作民用燃料，因其具有与LpG相类似的特性，用作民用燃料的用途相当广。目前在中国已有小规模使用Dme作民用燃料的例子。
4Dme的输送与储藏
Dme与LpG持有相似的物性，国内法规中的高压气体安全法规仍适用。输送与储藏系统也与LpG相同。对金属无腐蚀，对运输船只、管材、储槽等与LpG的无太大差别。
大容量储槽是采用在约-25℃的低温贮槽储存。用低温储槽，只需要一般的BoG(气化气)的再液化设备，但所要求的压力可以比ipG的略低。Dme的蒸发潜热与丙烷的基本相同，这将有利于降低Dme的运行成本。
生物质燃料的缺点篇7
【关键词】循环流化床低氮燃烧改造
一、循环流化床的优点
（1）燃料适应范围广。这是循环流化床锅炉的重要优点，几乎可以燃用各种优劣质煤。常见劣质煤如高灰煤、高硫煤、高水分煤、煤矸石、煤泥、油页岩等均可进行掺烧。
（2）燃烧效率高。目前国内自行设计的循环流化床燃烧效率高达95%-99%，对无烟煤可达97%，对其他劣质煤时，燃烧效率比煤粉炉高出约5%左右。
（3）脱硫效率高。可直接向循环流化床内加入石灰石、白云石等脱硫剂，脱去燃料燃烧生成的So2，并可根据燃料中所含的硫量大小确定加入脱硫剂量。
（4）氮氧化物（noX）排放低。在标准状态下，noX的排量可以控制在300ppm以下，利用两段低温燃烧技术，可控制在100-200ppm以下。
（5）负荷调节范围大，负荷调节快。通过调节给煤量、空气量及物料循环量，可实现负荷25%-100%之间的快速调整，调整速度一般可达每分钟4%。
（6）灰渣含碳量低，易于实现综合利用。循环流化床燃烧过程属于低温燃烧，灰渣含碳量低（含碳量一般小于5%），属于低温透烧，灰渣可直接进行综合利用，如作为水泥掺和料或做建筑材料等。
（7）循环流化床锅炉的床内不布置埋管受热面，因而不存在其他锅炉的受热面易磨损的问题。此外，由于床内没有埋管受热面，启动、停炉、结焦处理时间短，可以长时间压火，压火时间可达8小时，方便故障的临时处理。
（8）燃料预处理系统简单。循环流化床锅炉的给煤粒度一般小于13mm，因此与煤粉锅炉相比，燃料的制备破碎系统大为简化，仅需简易破碎便可达到燃烧要求。
（9）给煤点少。循环流化床锅炉的炉膛截面积小，同时良好的混合和燃烧区域的扩展使所需的给煤点数大大减少。既有利于燃烧，也简化了给煤系统。
二、影响循环流化床氮氧化物排放的因素
在循环流化床锅炉中，产生氮氧化物的主要来源是燃料中的n，因此，从总体上看，燃料n含量越高，则氮氧化物的排放量也越高。当空气不分级或者分级不明显的时候，降低过量空气系数，在一定程度上可限制反应区的氧浓度，可控制氮氧化物的生成。
另外，燃烧温度对氮氧化物排放量的影响已趋于共识，即随着炉内床温的提高，氮氧化物的排放量也随之升高。
因此，要将氮氧化物控制在200mg/nm3以下（SnCR之前），需要通过以下几点来实现：控制床温，减少氮氧化物的生成；
低氧燃烧，创造还原性气氛，已生成的氮氧化物进行还原；二次风分级燃烧，燃尽因缺氧燃烧遗留的可燃物。
三、循环流化床低氮燃烧技改设计原理
循环流化床锅炉高效低氮燃烧技术，强调了高效燃烧前提下的二次风合理低氧分级原则与低一次风率方式下的理想料层流态化构建技术的融合，充分照顾到了高效燃烧与De-nox的协调统一。是从优化炉内物料流态化状况、改善着火燃尽特性、保证或提高锅炉热效率和优化汽水风烟参数等四个方面入手，然后引申一步做出的精细化二次风布局与一次风优化方案，进而通过设备改造和科学的燃烧调整过程，产生CFB沿物料流程的温度均衡、还原区有效降氮与氧化区高效脱硫的有机结合、保障燃尽率的局部风煤比均匀、二次风射流立体布局的分级供风和整体低氧燃烧过程的良好燃料适应性等五个方面的最终技术改造效果。本技术强调的是高效燃烧与De-nox过程的高度统一。作为CFB锅炉运行的一般原则，务必要遵循“一次风主调料层温度确保床温，二次风补充氧量紧跟负荷”这一基本要领。
四、循环流化床低氮燃烧改造方案
（1）通过烟气再循环系统，在一次风中引入部分烟气，确保一次风流化效果的同时，有效降低一次风氧量，降低燃烧温度，抑制初期燃烧nox生成。
（2）在布风板上一定的高度处开设一层或两层二次风喷口，将二次风沿炉膛轴向（即烟气流动风向）分级送入炉内，使燃料的燃烧过程沿炉膛轴向分级分阶段进行。在第一阶段，利用烟气再循环技术将通过一次风送入炉膛密相区的空气量减少到一定程度，燃料先在缺氧条件下燃烧，此时密相区的过量空气系数α1的富氧条件下完成燃烧过程。
五、运行调整方法
（1）一次风量需要满足高料层时良好流化，以冷态流化实验的最低流化风量为基准，适当增加，确保在高料层时能够正常流化。
（2）在锅炉启动和低负荷未投二次风之前，主要靠调整一次风量满足流化风量；调整烟气再循环满足燃烧需要的氧量，要平衡流化、床温、大渣燃尽、低氮和低硫排放。
（3）在一次风不能满足以上要求时，需要投入二次风加强燃烧。此时的负荷调整主要调整二次风和煤量。二次风在投入时可先关闭上层风门，对称、均衡的投入下层二次风；随着负荷的增加，逐渐投入上层二次风。二次风控制的原则是：控制氧量，保证二次风能穿透和扰动床料，满足密相区上部富氧燃尽所需的氧量。
特别强调：二次风压有一个低限值，低于此风压，二次风将无法穿透料层，表现为氧量高，炉膛上部温度低，负荷带不上去。二次风门的操作要尽可能全开（至少大于50%）或全关（剩余5%左右，风门漏风冷却二次风喷嘴）。二次风压低于底限值时，要根据炉膛温度分布，关闭或开启相应区域的二次风门，以保证穿透风压。
生物质燃料的缺点篇8
一、浙江省生物质能资源及应用技术概述
(一)资源量及其分布
浙江省生物质能资源丰富，按照来源的不同，主要分为林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废弃物和畜禽粪便等五大类。
林业资源：浙江省地处亚热带季风湿润气候区，降水充沛，森林资源较为丰富。全省现有林地面积664.46万公顷，森林覆盖率为58.31％，位居全国前列。浙江省林业废弃物约4820万吨，折标准煤2700万吨，主要分布于丽水、临安等地。
农作物秸秆：农作物秸秆的可用资源量主要取决于农作物产量及其他用途。浙江省年秸秆产量约700万吨，折标准煤350万吨。
畜禽粪便：浙江省畜牧业产生的畜禽粪便产量约1690万吨，折标准煤169万吨(通过厌氧工艺)。
生活垃圾：城镇生活垃圾主要是居民生活垃圾，商业、服务业垃圾和少量建筑垃圾等废弃物所构成的混合物。浙江省每日生产生活垃圾约5万吨，每年产生生活垃圾超过1800万吨，相当于257万吨标准煤。
由上可知，浙江省可开发利用的生物质能资源种类多、数量大，若能有效利用，将对浙江省能源供应短缺，特别是农村能源短缺起到重要作用。
(二)应用技术的种类及特点
生物质能技术主要可分为四大类：生物转换、物化转换、直接燃烧和生物燃料。
生化转换技术：主要是厌氧消化和特种酶技术。在这类技术中，厌氧发酵即沼气技术已较为成熟并具有相当的竞争力。沼气技术是指通过厌氧发酵工艺将人畜禽粪便和有机废水等富含的有机物转化为以甲烷气为主的沼气。其特点是既资源化地利用了生产和生活中排放的废水，又能有效地保护环境，特别是自然水体。
物化转换技术：包括干馏技术、气化制生物质燃气、热解制生物质油。在这类技术中，农业废弃物的气化近年来发展最快。该技术的基本工作原理是在缺氧状态下，将稻壳、秸秆等农业废弃物气化形成可燃气体，用于农村居民生活燃气供应。目前，在实际应用中，主要存在的技术问题是焦油的处理。
盲接燃烧技术：主要指炉锅燃烧和垃圾焚烧。生物质直接燃烧发电技术是指在常规的活力发电系统中，将以秸秆替代锅炉燃烧所需煤进行发电，而垃圾焚烧则是以垃圾为主掺入其他燃料替代锅炉燃烧所需燃料进行发电。其特点是前者将农业废弃物资源化利用发电，同时保护了环境，而后者不仅解决了固体垃圾处理问题，而且物尽其用。
生物燃料技术：主要是指生物乙醇、生物柴油。生物乙醇是通过微生物发酵将各种生物质转化为燃料酒精，而生物柴油则是利用植物油、动物油等原料油提取的清洁燃料，两者都具有可再生、低排放的特点。但是前者以粮食作物作为原料，会对我国的粮食安全产生影响；而后者则需要发展油料作物或油料经济林所需的土地资源。因此，粮食供应安全与生物乙醇、生物柴油的发展协调问题是亟需解决的。
二、浙江省生物质能的应用现状
改革开放以来，在浙江省政府和相关部门的高度重视下，浙江省的生物质能应用有了很大发展，从上世纪80年代初的节柴灶、户用沼气池为主的生物质能技术到现在的大型沼气工程、集中气化发电和直接燃烧发电等，无论是技术发展还是应用规模，都有了长足的进步。
迄今为止，浙江省沼气技术发展已具有一定的规模，技术的可靠性也在不断的提高。据统计，截至2009年6月底，浙江省已累计建成户用沼气15.3万户，大中型沼气工程4438处、68.5万立方米，生活污水净化沼气池170.64万立方米。据粗略估计，这些沼气工程每年可产沼气1.37亿立方米，减排30余万吨二氧化碳，而且这些厌氧污水每年处理了生活污水1.96亿立方米，减排6.3万吨CoD，受益面超过200万农户。基于厌氧发酵的沼气工程和生活污水工程均具有技术可靠性高、运行成本低、可适量替代常规能源，减少二氧化碳排放量等优点。
浙江省在生物质气化方面同样有了一定的成就。生物质气化可分为大规模燃烧技术和中小规模生物质气化技术，浙江省结合自身实际情况，主要发展生物质气化炉技术。磐安县于2006年引进户用生物质气化炉技术后，生物质气化炉开始慢慢普及，迄今为止，已经在全省的各个农村地区广泛使用。生物质气化有效地利用了农业废弃物，减少了焚烧或丢弃农业废弃物造成的环境污染，同时，它燃烧稳定、热效率高，适用于炊事、取暖、锅炉等，在农村的应用前景极其广阔。
生物质直燃发电近年来也有一定的发展，浙江省首家生物质能热电厂已于2009年在龙游建立，年燃烧谷壳、木屑、秸秆、废木料、竹子废弃19.24万吨，设计年发电能力1.08亿千瓦时。按同等规模燃煤热电厂计算，全年可节约标准煤8.27万吨，每年可减少二氧化硫排放291吨、烟尘排放425吨、二氧化碳排放15.3万吨，并可给周边农户带来约6000万元的秸秆等燃料收入。该项目采用了国际上较为成熟的秸秆生物燃烧发电技术，做到秸秆的充分利用，燃烧后产生的灰渣也被回收。采用直接燃烧技术将生物质能转化为电能，既能代替常规能源发电，又能避免秸秆腐烂而释放温室气体，同时也为农村创造了大量的劳动力就业岗位。
此外，浙江省垃圾焚烧发电走在全国前列。截至2005年底，浙江省投入商业营运的垃圾发电厂有12家，日处理垃圾总能力约为401G吨，总装机容量达11.6万千瓦，垃圾发电占垃圾处理量的27％。按此估计，浙江省年垃圾发电总量可达0.98亿千瓦时，可节约标准煤2.89万吨，年可减少氮氧化合物排放288.7吨、二氧化硫461.96吨。垃圾焚烧发电不仅解决了城镇垃圾堆积问题，有利于环境保护和城镇的发展，同时也缓解了浙江省用电紧张问题。
三、浙江省生物质能发展存在的主要问题和障碍
浙江省生物质能虽然在过去的几年问有了长足发展，但在进一步的技术应用推广中仍存在一些问题和障碍：
(一)资源量及其分布信息量不充分，不利于总体规划
迄今，浙江省生物质资源的信息主要建立在估算的基础上，而这些粗略的估算数据并不足以为总体的规划提供可靠的数据基础，资源的种类、资源的总体数量、资源的分布特别是其密度分布是进行总体规划的基础。没有详尽的数据作支持，对政府而言，就无法对生物质规模的应用做出具有可操作性的总体规划，也
就不可能提出行之有效的政策和措施支持。
(二)技术、经济竞争力不足
生物质能的技术可靠性、经济竞争力是产业化发展和规模化应用的根本。目前，浙江省生物质能的技术可靠性、经济竞争力仍然不足。前者反映在技术的先进性和成熟度上，与常规能源相比，浙江省生物质能的开发利用仍处于初步阶段，技术可靠和完善、运行操作的便捷尚有待提高。除了大中型沼气工程和户用沼气技术已具有较高的技术可靠性，其他生物质能技术距市场规模应用尚有差距；而后者则主要是指与常规能源相比，经济上没有竞争优势。生物质能的前期投入较大，运行成本较高，投资风险较大，经济效益较低，而政府还没有切实可行的价格政策和经济政策激励、支持生物质能的发展，企业难以负担高成本、高风险的生物质投资，消费者也不愿意花更多的钱消费其产品。
(三)规模发展缺乏政策的支持导向
美国生物质能发展经验表明，生物质能的发展离不开政府的支持，生物质能要规模化生产，政府的资金、政策支持是不可或缺的。浙江省因为没有规模应用的总体规划，也就不可能给出清晰可列的政府支持和导向，特别是对于不同的技术、规模所需要政府支持力度和支持政策也未说明。
目前，浙江省虽然在财政上对生物质能技术应用有一定的支持，但迄今没有建立一套透明、公平、有章可依的政府财政补贴或税收优惠的措施和细则，也就不可能形成明确和有力的导向和动力。
四、生物质能发展对策分析及建议
为了积极推动浙江省生物质能技术的推广应用，特别是在生物质能规模化应用有较大的发展，应该将关注点放在以下几个方面：
(一)普查资源，收集信息，制定总体规划
政府部门应当组织具有丰富的生物质资源调查和评估工作经验的专家，成立调查小组，在全省范围内开展全面、详细和实用的各生物质资源的调查评估工作，确切掌握生物质资源的种类、分布、密度以及资源的利用价值等信息，并对各地区所适合的生物质能发展技术与规模提出合理的建议，在此基础上对生物质资源的发展潜力进行科学的估计，为生物质能的规模化利用打下坚实的基础，也为生物质能的整体发展规划提供可靠的依据，明确短期、中期与长期国家生物质能发展的目标、原则、技术路线图及应采取的政策与措施。
(二)加强技术研发，拓展融资渠道
加强对生物质能技术研发和装备保障的支持力度，抓紧具有知识产权的新能源技术开发，形成具有原创性的自主知识产权群，提高其技术竞争能力。设立专项科研资金，攻克生物质固化成型装备以及生物质热解液化技术设备存在的问题；成立生物质能研究机构，研究生物质气化等技术存在的二次污染、自动化程度低等问题，不断改进技术；引进国外先进技术、借鉴国外经验，对农作物秸秆的高能效低能耗转化、第二代生物质原料等开展研究，推进生物质能稳定、高速发展。
在投融资上，一方面加大对生物质能的投资力度，设立专项资金，促进生物质能的规模化生产，特别是对技术要求高、投机成本大的技术，加强其财政支持力度，如对生物质能发电技术、沼气技术给予补贴，可以带动民间资本的流入，增加就业和农民收入；另一方面，创造良好的投资环境，建立服务机构、中介机构，开辟国际融资渠道，帮助国外投资者选择更好的项目，吸引国际组织和发达国家参与我国的生物质能产业建设，促进生物质能源的产业化。
(三)完善政府政策，促进生物质能发展
生物质燃料的缺点篇9
关键词新能源汽车；锂离子电池；燃料电池；生物燃料
中图分类号F4文献标识码a文章编号1674-6708（2016）172-0194-02
当下，我国汽车保有量增长快速，一方面导致对石油的需求量大幅增长，自上世纪以来我国石油进口依存度迅速上升，1993年尚处于原油净出口国，1995年石油进口依存度则变为5.3%，2007年达到49%[1]，2015年我国石油进口量超越美国，达到740万桶/日，成为世界上最大的石油进口国[2]。另一方面汽车在生产和使用的过程中加重了环境污染，危及了人类的日常生活。2013年我国只有约1%的城市空气质量符合世界卫生组织的标准，2014年国家减灾办、民政部于正式将雾霾天气列为自然灾情，2015年我国东北部、华北中南部、黄淮及陕西北部等地陆续出现重度污染天气。因此迫于资源、环境的双重压力，开发节能环保的新能源汽车已成为我国汽车产业的必然选择。按照动力提供方式的不同，新能源汽车主要可分为充电式电动汽车、燃料电池汽车、燃气汽车、生物燃料汽车等类别分述如下。
1新能源汽车的分类
1.1充电式电动汽车
充电式电动汽车以蓄电池为动力源，通过电机驱动，提供动力。这种汽车具有结构简单、噪声小、排放少、能量转换效率高、适用范围广等等优点。但其缺点也较多，比如过分依赖充电设施，充电时间长，续驶里程短，电池寿命短、制造成本较高等，因而在商业化的过程中困难重重。目前，研制经济的、持久的、高效的电池是充电式电动汽车发展的关键性问题，经过20多年的研究发展，目前已开发出多种适用性较强的蓄电池，如早期的铅酸电池、在混动汽车中采用的镍氢电池以及在当前及以后有着极大发展空间的锂离子电池等等。锂的原子序数为3，是最轻的碱金属元素，其化学特性十分活泼，易形成电荷密度很大的氦型离子结构。锂离子电池的储能能力是在电动自行车上广为应用的铅酸电池的3倍，其在地壳中的蕴藏量第27位，可利用资源较丰富，因此有很大的发展前景。
以目前应用最为广泛的磷酸铁锂电池为例，锂离子电池的工作原理如下：整个电池以含锂的磷酸铁锂作为正极材料，负极为碳素材料（常用石墨）。两极之间为聚合物隔膜，一方面可分隔正负极，另一方面也是锂离子在正负极往返的通道所在。当对电池充电时，正极发生脱嵌，形成的锂离子在电解液的帮助下，通过隔膜，进入负极碳层的微孔中，同时正极产生的电子也会通过外电路向负极迁移。放电时，锂离子从负极碳层中脱嵌，又嵌回正极。
目前，欧洲、美国、日本等主要发达国家均斥巨资进行锂电池技术的研发，在中国由于国家新能源产业政策的推动锂离子电池制造业也得到了篷勃发展，各种锂离子电池技术不断涌现，生产商业化电动汽车用锂离子电池的企业更是达到300家之多，但是锂离子电池的核心材料比如正负极材料、电池隔膜以及电解液却“技不如人”，过度依赖进口，因而生产成本难以下降，目前其价格3倍于铅酸电池，因此，产品难以规模化生产。近几年来，我国锂离子电池核心技术取得巨大突破，所有关键性材料均初步实现了自动生产，生产成本降幅较大，不少产品价格仅为刚面市的1/3左右，这与铅酸电池相比，已形成明显的性价比优势。锂离子电池成本的下降，使得充电式电动汽车的商业化规模化生产不再是一句空话。
1.2燃料电池汽车
在诸多的新能源汽车中，燃料电池汽车目前被公认为是21世纪最核心的技术之一，可以说它对汽车工业发展的重要性，不亚于微处理器之于计算机业。燃料电池汽车直接将燃料的化学能转化为电能，中间不经过燃烧过程，不受卡诺循环的限制，能量利用率高达45%～70%，而火力发电和核电的效率大约在30%～40%；燃料电池汽车最终排放物为H2o，几乎不排放氮氧化物和硫化物，Co2排放量远低于汽油的排放量（约其1/6）。
整车的核心部件燃料电池并不需要充放电的操作，在一定程度上它很类似于汽油汽车，直接将燃料（常用H2、甲醇等等小分子燃料）注入贮存箱，即可获得动力。根据所用电解质类型的不同分为五个大类，分别为熔融碳酸盐燃料电池、聚合物电解质燃料电池、碱性燃料电池、磷酸盐燃料电池和固体氧化物燃料电池。目前在汽车工业中应用的多为聚合物电解质燃料电池，它以荷电的薄膜状高分子聚合物作为电解质，以离子交换的形式选择性地传导离子（H+，oH-），达到导电的目的[3]。工作时与直流电源相当，阳极作为电池负极，燃料在阳极发生氧化反应；阴极作为电池正极，氧化剂在阴极发生还原反应；反应生成的离子通过隔膜在电池内迁移，而电子则通过外电路对外做功输出电能，整个体系形成回路。
燃料电池但其在商业化的过程中仍存在着一些困难与瓶颈急需解决，比如由于采用贵金属催化剂铂及造价高昂的全氟磺酸膜，因此生产成本极高；再如由于工作环境多为酸碱性较强的溶液，对部分元件具有一定的腐蚀性，因而耐久性较差。目前随着非铂催化剂及无氟耐久性膜材料研发的成功，生产成本呈下降趋势，燃料电池汽车的市场普及率逐年上升。虽然以家用小汽车的形式进入普通家庭尚有一段时间，但燃料电池大巴已经完全可以产业化。目前，国外生产一辆燃料电池大巴造价约在400万元左右，若引入其核心部件及技术，采用国内人工生产，采用国内辅件及包装，可将其成本降至100万元左右，这一价格已与传统大巴接近，如果我国能抢占先机，与行业内先进的外企紧密合作，加快研发核心技术，假以时日，燃料电池大巴完全可能成为我国经济绿色增长的支柱产业。
1.3燃气汽车
燃气汽车是以液化石油气、压缩天然气及氢气为燃料的气体燃料汽车。目前市场供应以天然气为主要燃料。与常规燃油汽车相比，燃气汽车的排放污染很小，铅，Co排放量减少90%左右，碳氢化合物排放减少60%以上，氮氧化合物排放减少35%以上，且尾气中无硫化物和铅，因此它是一种较为实用的低排放汽车。此外这种汽车能大幅度降低使用成本，一方面由于目前天然气的价格低于汽油及柴油，营运过程中能使燃料费用下降50%左右；另一方面由于发动机采用天然气做功，运行平稳、无积碳，发动机寿命长、也无需频繁更换火花塞及机油，维修费用亦可下降50%以上。但它也有不少缺点，比如由于存有大量高压系统使用的零部件，安全系数及密封性要求高；天然气汽车动力性比常规燃油下降约5%～15%；受到能源不可再生的约束限制；燃气缸占地面积大等。
天然气汽车工作时，高压天然气经过减压调节器减压后送到混合器中，与净化后的空气混合后，利用传感器、动力阀和计算机调节混合气的空燃比，以使燃烧更加充分，再经化油器通道进入发动机气缸燃烧做功。我国于1988年正式推行燃气汽车，多采用气/油混动改装的形式，并于同年建造了第一座加气站。发展迄今，我国已经加气站近千座，改造汽车数十万辆。中国从对燃气汽车的推广力度仍逐年上升，各大城市均有部署，可见目前以气代油，是最切实可行的一条新能源汽车之路。
1.4生物燃料汽车
生物燃料汽车的创新之处在于从农林产品、工业废弃物和生活垃圾中提取燃料，比如从玉米出发制备的汽车用乙醇燃料，利用回收食用油为源料获得的生物柴油等等。生物燃料与传统的石油燃料不同，它是一种可再生能源。近年来，生物燃料汽车得到了迅速发展，美国认为生物燃替代汽油切实可行并将其列为国家重点发展项目，目前使用生物柴油燃料的汽车己经累计运行1600万km；欧盟于2005年也推行法规，要求成员国2010年生物柴油消费量从占交通运输油料总消费量的2%提高到5.75%，2020年进一步提高到占20%。生物燃料汽车降低了对石油的需求，且其运行中的排放污染也大大降低，以常规燃油汽车相关数据为分母，生物燃料汽车尾气中有毒物含量仅为10%，颗粒物约20%以下，Co和Co2排放量仅为10%，硫化物和铅含量为0，同时，燃料燃烧较为彻底，对发动机的维护保养要求低[4]。
尽管生物燃料有较多的优点，但其发展遇到难以克服的瓶颈。第一，产能有限。在生物燃料汽车推行力度最大的美国，据有关资料显示，即便将所有玉米和大豆都拿来制造生物燃料，也仅能满足国家柴油需求量的6%和汽油需求量的12%。而玉米和大豆首先是粮食产品，只能将其少量产品用于生产生物燃料。在我国，若能将农业副产品秸杆加以利用，则将对生物燃料汽车的推广有很大的促进。第二，耗水量太大。生物燃料主要来源于农业，每年农业消耗掉的水资源高达70%，若将其产品大量用于制造燃料，往往是得不偿失的。而我国是人均水资源拥有量位于世界后列，用大量的水换回少量燃料，只能说看上去很美，实际操作性较低。第三，存在与粮争地的问题，生物燃料的推广已经造成美国和墨西哥玉米价格上涨，并可能导致发展中国家粮食短缺，因此有业内人士指出使用粮食生产生物燃料是“反人类的罪行”。
2结论
当下，我国新能源汽车产业迎来了篷勃发展的大好机遇。但由于多数新能源汽车造价过高，许多关键技术还未完全攻克，而且配套基建设施远不足以支撑行业的发展，这些因素严重阻碣了新能源汽车行业的良性发展。从我国新能源汽车近几年发展的态势来看，目前还难以实现大规模的量产。从价格方面来看，新能源汽车的造价普遍高于传统汽车，如果国家不提高购车补助，很难提高民众对新能源汽车的购买热情。从技术角度来看，我国的电池、燃料等相关技术的研发才刚刚起步，远远落后欧美等发达国家。从配套设施角度来看，我国目前的配套设施基本处于空白状态，比如很多城市未建设电动车充电站，如果不能及时充电，电动车无法前行，这给使用带来不便。虽然在当今中国新能源汽车的推广困难重重，但从国家对汽车工业的发展部署来看，发展新能源汽车己经被确定为汽车工业未来的发展方向。因此，我国汽车企业和相关科研机构必须抓住机遇，在提高自身实力的同时，推动我国新能源汽车产业的迅速发展。
参考文献
[1]国务院发展研究中心产业经济研究部，等.中国汽车产业发展报告（2009）[m].北京：社会科学文献出版社，2009.
[2]中国石油新闻中心.“中国成为最大石油进口国”意味着什么[eB/oL].[2015-05-19（7）：59].http：//pc./system/2015/05/19/001542111.shtml.
生物质燃料的缺点篇10
普通电池是将电池内部的化学能转变成电能，而燃料电池是将电池外部的燃料（氢和氧）通过化学反应，将其释放的能量转变成电能输出。燃料电池外部的燃料存储系统是一个活动装置，可以方便地更换和补充燃料。
燃料电池的基本原理是水的电解的逆反应。它由正极、负极和夹在正负极中间的电解质组成。工作时向负极供给燃料（氢），向正极供给氧化剂（空气），在电极上常使用催化剂（例如白金）来加速电化学反应。氢在负极分解成正离子H＋和电子e。氢离子进入电解液中，而电子则沿外部电路移向正极。用电的负载就接在外部电路中。在正极上，空气中的氧同电解液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水。
2燃料电池的种类及其特点
2.1质子交换膜燃料电池(protonexchangemembraneFuelCells—pemFC)
该电池的电解质为离子交换膜，薄膜的表面涂有可以加速反应的催化剂（如白金），其两侧分别供应氢气及氧气。由于pem燃料电池的唯一液体是水，因此腐蚀问题很小，且操作温度介于80℃～100℃之间，安全上的顾虑较低；其缺点是，作为催化剂的白金价格昂贵。pemFC是轻型汽车和家庭应用的理想电力能源，它可以替代充电电池。22碱性燃料电池(alkalineFuelCells—aFC)
碱性燃料电池的设计与质子交换膜燃料电池的设计基本相似，但其电解质为稳定的氢氧化钾基质。操作时所需温度并不高，转换效率好，可使用的催化剂种类多且价格便宜，例如银、镍等。但是，在最近各国燃料电池开发中，却无法成为主要开发对象，其原因在于电解质必须是液态，燃料也必须是高纯度的氢才可以。目前，这种电池对于商业化应用来说过于昂贵，其主要为空间研究服务，包括为航天飞机提供动力和饮用水。
2.3磷酸型燃料电池(phosphoricacidFuelCells—paFC)
因其使用的电解质为100％浓度的磷酸而得名。操作温度大约在150℃～220℃之间，因温度高所以废热可回收再利用。其催化剂为白金，因此，同样面临白金价格昂贵的问题。到目前为止，该燃料电池大都使用在大型发电机组上，而且已商业化生产，但是，成本偏高是其未能迅速普及的主要原因。
2.4熔融碳酸盐燃料电池((moltenCarbonateFuelCells—mCFC)
其电解质为碳酸锂或碳酸钾等碱性碳酸盐。在电极方面，无论是燃料电极还是空气电极，都使用具有透气性的多孔质镍。操作温度约为600℃～700℃，因温度相当高，致使在常温下呈现白色固体状的碳酸盐熔解为透明液体。此型燃料电池，不需要贵金属当催化剂。因为操作温度高，废热可回收再利用，其发电效率高达75％～80％，适用于中央集中型发电厂，目前在日本和意大利已有应用。
2.5固态氧化物燃料电池(SolidoxideFuelCells—SoFC)
其电解质为氧化锆，因含有少量的氧化钙与氧化钇，稳定度较高，不需要催化剂。一般而言，此种燃料电池操作温度约为1000℃，废热可回收再利用。固态氧化物燃料电池对目前所有燃料电池都有的硫污染具有最大的耐受性。由于使用固态的电解质，这种电池比熔融碳酸盐燃料电池更稳定。其效率约为60％左右，可供工业界用来发电和取暖，同时也具有为车辆提供备用动力的潜力。缺点是构建该型电池的耐高温材料价格昂贵。
2.6直接甲醇燃料电池（DirectmethanolFuelCells—DmFC）
直接甲醇燃料电池是质子交换膜燃料电池的一种变种，它直接使用甲醇在阳极转换成二氧化碳和氢，然后如同标准的质子交换膜燃料电池一样，氢再与氧反应。这种电池的工作温度为120℃，比标准的质子交换膜燃料电池略高，其效率大约在40％左右。其使用的技术仍处于研发阶段，但已成功地显示出可以用作移动电话和笔记本电脑的电源。其缺点是当甲醇低温转换为氢和二氧化碳时要比常规的质子交换膜燃料电池需要更多的白金催化剂。
2.7再生型燃料电池（RegenerativeFuelCells—RFC）
再生型燃料电池的概念相对较新，但全球已有许多研究小组正在从事这方面的工作。这种电池构建了一个封闭的系统，不需要外部生成氢，而是将燃料电池中生成的水送回到以太阳能为动力的电解池中分解成氢和氧，然后将其送回到燃料电池。目前，这种电池的商业化开发仍有许多问题尚待解决，例如成本，太阳能利用的稳定性等。美国航空航天局（naSa）正在致力于这种电池的研究。
2.8锌空燃料电池(Zinc－airFuelCells—ZaFC)
利用锌和空气在电解质中的化学反应产生电。锌空燃料电池的最大好处是能量高。与其他燃料电池相比，同样的重量，锌空电池可以运行更长的时间。另外，地球上丰富的锌资源使锌空电池的原材料很便宜。它可用于电动汽车、消费电子和军事领域，前景广阔。目前metallicpower和powerZinc公司正在致力于锌空燃料电池的研究和商业化。
2.9质子陶瓷燃料电池(protonicCeramicFuelCells—pCFC)
这种新型燃料电池的机理是：在高温下陶瓷电解材料具有很高的质子导电率。protoneticsinternationalinc.正在致力于这种电池的研究。
3燃料电池的研发和应用现状
燃料电池技术在全球的开发极为活跃。全世界约有20多个国家的上千家公司和机构投入巨额资金从事燃料电池的研究和商业化工作。目前，已有2500多个燃料电池系统安装在世界各地，为医院、托儿所、宾馆、办公楼、学校、机场和电厂等提供基本的和备用的电力供应。
美国是研究燃料电池最早的国家，处于该领域的领先地位。早在上世纪60年代初，naSa为解决航天飞机中普通电池过重的问题而开始研究新的动力装置。之后的几十年中，能源部（Doe）、电力研究所（epRi）和气体研究协会（GRi）等部门都投入了大量的人力和财力进行
研发。目前，碱性电池长期被naSa采用；磷酸型电池技术也相当成熟，已有广泛的商业化应用。2mw的熔融碳酸盐电池已投入运行，西屋（westinghouse）公司100kw固体氧化物电池也已在荷兰安装。
日本在30多年前就开始燃料电池的研究，近年来成果尤为显著。开发重点集中在磷酸型、熔融碳酸盐型、固体氧化物型3大类。容量达11mw的磷酸盐发电装置也已在东京电力公司投运，效率达43.6％，熔融碳酸盐型已经运转的有2mw级装置。另外还建立了许多宾馆、医院用的100kw级的磷酸型现场发电电池系统。
欧洲各国燃料电池开发较美国、日本为晚。早年主要兴趣在碱性电池，随着燃料电池技术的发展，其优越特性逐渐为人们所认识，欧洲各国也加快了燃料电池技术的引进开发。荷兰、意大利、德国、西班牙等国分别完成10kw、100kw、280kw级碳酸盐型电池的开发，德国和瑞士分别进行了7kw和10kw级固体氧化物电池的开发；意大利于1991年投运了美国造的1mw级磷酸型电池装置。
由于石油短缺和汽车尾气污染等环境问题日益严重，目前燃料电池研发生产的一个重要方向是能够给汽车提供动力。几乎所有大的汽车制造商都在研发使用燃料电池的电动汽车，并已有示范车型。目前，丰田和本田公司已经在日本和美国开展电动汽车的租车业务。现在已有一些使用充电电池的电动汽车，但使用燃料电池的电动汽车市场仍处于培育阶段。专家们预测到2010年前后才能实现商业化。应用于便携式设备（手机、笔记本电脑、掌上电脑等）的微型燃料电池的研发竞争也在激烈地进行。
我国燃料电池的研制开发起步并不晚，然而发展缓慢。上世纪70年代，为配合航天事业的发展我们在碱性燃料电池领域取得了一些进步，但到上世纪80年代由于资金原因研发放慢了，直至上世纪90年代末才又开始新一轮的研发及商业化尝试。
在国内燃料电池研发工作中具有代表性的大连化学物理研究所，已经从事燃料电池的研究近50年，早年曾成功研制了500w的碱性型燃料电池，近年来致力于质子膜、熔融碳酸盐和固体氧化物型电池的研究。该所在2001年至2003年间，将30kw的质子膜电池组用在小型汽车和大型公共汽车上示范成功，并成立了新源动力公司，开始了产品的商业化进程。2003年春，该所与清华大学合作将75kw的质子膜电堆应用在公共汽车上。在直接甲醇燃料电池方面，大连化物所、韩国三星公司、南孚电池公司建立了合作实验室。目前，中国科技大学无机膜研究所已成功研制了新型中温固体氧化物燃料电池。6种燃料电池的应用及技术状态见表1。
4结语
由于燃料电池的成本居高不下，目前仍处于研发和示范应用阶段，但它在能源贮备、供应方面的安全、可靠、高效率、无污染等特性和广阔的应用前景，使得全世界都在这个领域进行着研发竞赛。