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生物液体燃料如何来?

2017-09-29 科协改革进行时

习近平总书记指出:

 我们要深刻认识和把握能源技术变革趋势,高度重视能源技术变革的重大作用。确定能源技术开发应用的重点,要充分考虑资源条件、技术基础、环境容量、经济合理、国际合作可行性等因素,按照“三个一批”的路径,加快推进能源技术革命。 


      一是应用推广一批。要推动相对成熟、有需求、有市场、成本低的技术尽快实现产业化,从而有效提高现有能源生产和应用技术水平,如大型煤炭综采技术、超临界和超超临界燃煤发电技术、燃煤锅炉和窑炉污染物控制管理技术、余热余压利用和热泵技术、高效锅炉和高效电机、节能电器和绿色照明、城市轨道交通、建筑节能、智能物流、风电和光伏发电及上网技术、垃圾发电、混合动力汽车等。


      二是示范试验一批。对有一定技术积累、但技术工艺路线尚不定型、经济性和市场可接受性有待检验、尚不具备大规模产业化的技术,要进行试验,探索技术定型、大批量生产的路径,如页岩气勘探开采、煤制油气、煤制烯烃等煤化工,大型先进压水堆、高温气冷堆核电、海上核动力平台、智能电网、分布式能源、特高压输电等重要技术。


      三是集中攻关一批。主要是指那些前景广阔、但核心技术受制于人、亟待集中力量奋力攻关的技术,如大型海上风电、高效太阳能发电、生物液体燃料等可再生能源高效开发利用,深海油气勘探开发利用、页岩油气和天然气水合物勘探开发利用,先进储能、碳捕捉利用和封存,先进超超临界发电和燃气轮机、纯电动汽车、新一代先进压水堆和高温气冷堆核电、快中子反应堆核电、核乏燃料处理、地热能和海洋能开发利用等技术。


      这些技术是专家们提的,是否准确要论证。我们可否按照“三个一批”的思路走,应用先行,加快试验,集中攻关,缩小差距,力争超越。


——《在中央财经领导小组第六次会议上的讲话》

(2014年6月13日)



生物液体燃料 LIQUID BIOFUELS


生物液体燃料是生物能源词条概念中的一类,也是目前应用范围最广的生物可再生能源。它利用化学(热解、催化等)和生物(发酵等)方法将生物质转化为甲醇、乙醇、丁醇和生物柴油等液体燃料,也称生物燃油。


第一代生物液体燃料是直接利用粮食(如小麦、玉米等)发酵生产的乙醇燃料,主要原因是粮食获得、运输和预处理的成本较低,而且淀粉经过一定的生物化学过程转化为燃料乙醇的效率高、成本低。但这是不可持续的,不仅是因为全球粮食危机,而且此举会刺激当地粮食价格上涨而导致成本上升。


第二代生物液体燃料是利用农作物秸秆和农业加工剩余物、薪材及林业加工剩余物等转化生产的乙醇等生物液体燃料。其中关键技术是利用木质纤维发酵生成乙醇,虽然现在技术上完全没有问题,但是其成本比淀粉发酵高很多,且能源净输出量(转化为生物能源后的热量值减去转化过程中投入的热量值)往往不高甚至可能为负,难以赢利。因此,必须在预处理技术和纤维素酶的生产效率和酶解效率有重大突破后才能将这种生产持续下去。


大量使用生物液体燃料对中国大气环境的保护和改善有着突出的意义。与化石燃料相比,生物燃油的使用很少产生氮氧化物和硫氧化物等大气污染物,同时由于生物质对二氧化碳的吸收和排放,可以在自然界形成碳循环,因此其利用生物燃料导致的二氧化碳排放远低于常规能源。



中国已出台《可再生能源法》,但和之前的《大气污染防治法》《节约能源法》《清洁生产促进法》等相关法律一样,在对生物质能等可再生、清洁能源的支持上基本属于原则性而非操作性的法律,因此尚待具体、明确的规章出台,以促进生物质液体燃料早日进入市场。



深海油气勘探开发利用

DEEP-SEA OIL AND GAS EXPLORATION AND EXTRACTION


说到能源对现代经济社会发展的贡献,作为现代工业“血液”的石油和天然气起到了不可估量的作用。由于具有不可再生性,它们在各国心目中是比金子还要珍贵的存在。随着陆上油气资源的枯竭,人们逐渐将目光转向海洋。海洋占地球表面积的71%,储藏着丰富的能源宝藏。根据数据显示,深海油气资源量约占全球的50%,其中有一半已被探明可被开采,随着技术的进步,探明程度还会进一步加大,因此,海洋具备很大的能源供给潜力。


海洋油气的勘探开发是陆上石油的延续,经历了从浅水到深海、从简单到复杂的发展过程。1887年在美国加利福尼亚海岸钻探的世界上第一口海上探井,拉开了世界海洋石油工业的序幕。在过去10年已发现的油气田中,有超过60%来自于海上。



深海油气开发既有广阔的前景,同时也面临着巨大的风险和挑战。相比大陆油气开采,深海油气勘探的开发面临多种海洋技术障碍,随着深度、储量的增加,开采成本也急剧攀升,其中不仅包括深海钻井开采技术本身的难度,还包括如何尽可能避免开采过程中因深海油气泄漏引起海水及周边环境污染或生态破坏的问题。所以,想要挖出这些“超级深海宝藏”并不容易,需要强大的技术和资金支持。



1970年,我国建造了“南海2号”平台,不过只能在300米水深范围内进行勘探。2003年,世界上已经出现3000米水深的勘探技术,而中国却不超过500米。从2006年起,中国海洋石油总公司开始投资约100亿人民币建设首支深水石油与天然气开发团队,包括981钻井平台、海洋石油201深水起重铺管船、海洋石油720深水探物船、海洋石油708深水地质勘察船等。中国虽是油气开采机器设备制造与造船大国,但与强国相比尚有很大差距,这也是近十年要特别强调的结构调整内容之一,海洋工程装备制造也是如此。中国在一系列计划和规划中对此均提出了要求。如《高端装备制造业“十二五”发展规划》将海洋工程装备列为重点,为此又在《海洋工程装备制造业中长期发展规划》《海洋工程装备产业创新战略(2010—2020)》等文件中做了具体部署,要求2020年形成完整的科研开发、总装制造、设备供应、技术服务产业体系,同时,自主设计制造和产业创新体系要跻身世界前列。


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