第一篇：人類利用能源的幾個階段

人類利用能源的幾個階段

能源、材料和信息被稱為人類社會發展的三大支柱。所謂能源是指提供能量的自然資源。人類的文明始于火的使用，燃燒現象是人類最早的化學實踐之一，燃燒把化學與能源緊密地聯系在一起。人類巧妙地利用化學變化過程中所伴隨的能量變化，創造了五光十色的物質文明。從人類社會的發展歷史進程，可以從中找到能源品種的不斷開發不斷更替的作用。根據各個歷史階段所使用的主要能源，可以分為柴草時期、煤炭時期和石油時期。

一、柴草時期

從火的發現到18世紀產業革命期間，樹枝雜草一直是人類使用的主要能源。柴草不僅能燒烤食物，驅寒取暖，還被用來燒制陶器和冶煉金屬。

陶器是人類利用火制造出來的第一種自然界不存在的材料，世界古文明發源地都在新石器時代中后期出現過陶器。把自然界的粘土，加水調和，揉捏成一定形狀的泥坯，晾干后用柴火燒烤，使粘土中部分成分發生化學變化，冷卻后即成為質地堅硬的陶器。制陶技術經過幾千年的發展演變后出現的瓷器，至今還受到人們青睞。制陶技術的成熟也為金屬冶煉和鑄造技術的發展提供了條件。

金屬冶煉技術的發展史中，以銅為先，翠綠色的孔雀石和深藍色的藍銅礦是銅的兩種常見礦石，它們的主要成分是堿式碳酸銅。銅的熔點比較低，是1083℃（鐵的熔點是1537℃）。在陶制容器中用木炭可將堿式碳酸銅還原成金屬銅，然后鑄成各種形狀的器皿和用具。考古學已證實在公元前3000年，亞、非、歐廣大地區已普遍掌握了用木炭煉銅的技術。金屬材料的出現加速了人類文明的進程。

能源中煤炭和石油天然氣的重要性雖已居首位，但柴草作為生活能源卻從未間斷過，不少發展中國家的農牧民至今仍以柴灶為主。在能源危機的呼喚中，這種最古老的能源品種，又以它的容易再生而再度受到關注。可以說人類是在利用柴火的過程中，產生了支配自然的能力而成為萬物之靈的。

二、煤炭時期

煤炭的開采始于13世紀，而大規模開采并使其成為世界的主要能源則是18世紀中葉的事了。1769年，瓦特發明蒸汽機，煤炭作為蒸汽機的動力之源而受到關注。第一次產業革命期間，冶金工業、機械工業、交通運輸業、化學工業等的發展，使煤炭的需求量與日俱增，直至20世紀40年代末，在世界能源消費中煤炭仍占首位（見表2－1）。

煤是發熱量很高的一種固體燃料。它的主要成分是碳（C），還有一定量的氫（H）和少量的氧（O）、氮（N）、硫（S）和磷（P）等。煤是既含有機物也含無機物的復雜混合物。煤可以直接當燃料使用，但從物盡其用的角度來看，應多提倡煤的綜合利用。例如煤經過干餾（隔絕空氣情況下強熱），可以分別得到焦炭、煤焦油和焦爐氣。焦炭可以供煉鐵用；煤焦油可提取苯、萘、酚等多種化工原料；從焦爐氣中也可提取一定量的化工原料，也可直接作為氣體燃料，其污染性遠低于直接燒煤。煤炭的利用使人類獲得了更高的溫度，推動了金屬冶煉技術的發展，工業革命后100多年生產力的發展促進了人類近代社會的進步。

三、石油時期

第二次世界大戰之后，在美國、中東、北非等地區相繼發現了大油田及伴生的天然氣，每噸原油產生的熱量比每噸煤高一倍。石油煉制得到的汽油、柴油等是汽車、飛機用的內燃機燃料。世界各國紛紛投資石油的勘探和煉制，新技術和新工藝不斷涌現，石油產品的成本大幅度降低，發達國家的石油消費量猛增。到60年代初期，在世界能源消費統計表里，石油和天然氣的消耗比例開始超過煤炭而居首位。

第二篇：人類利用的主要能源的教案

人類利用的主要能源的教案

1.能說出人類不同時期利用主要能源的發展歷程。

2.結合實例，說出能源與人類生存和社會發展的關系。

3.常識性了解什么是一次能源、二次能源及其特點。

根據一次能源、二次能源的特點，會給常規能源和新能源進行分類。

了解21世紀的能源趨勢，形成節約能源的意識。

重點：結合實例，說出能源與人類生存和社會發展的關系。

難點：了解21世紀的能源趨勢。

隨著社會的發展，人類使用的能源也在不斷變化，可以通過圖片、視頻介紹人類使用能源的發展歷程，使用能源的變化導致了社會技術的不斷變革，人類社會的發展離不開能源的使用。介紹我國和世界現階段的能源結構及消耗趨勢，近幾十年來來，能源消耗量在急劇增長，并且能源使用都是以煤、石油等化石能源為主，分析這類能源的特點，它們在地球上的儲量有限。這些能源直接從自然界獲得，這類能源是一次能源，還有一些能源無法從自然界直接獲得，只能通過一次能源轉化得到，這類能源為二次能源，如電能就是二次能源。根據一次能源和二次能源的定義給常用能源進行分類。

隨著社會的發展，對能源的需求量在迅速增加，但目前作為人類主要能源的化石能源儲量并不豐富，而且化石能源開發利用后，不能再生，人類正面臨著能源危機。為了使人類獲得持續的發展，解決能源危機，就要開發利用新的能源，如太陽能、核能等。另外在使用能源時要注意節約，提高能源的能源效率等也是緩解能源危機的途徑，要形成節約能源的意識。

學生課前收集不同時代人類利用的主要能源的資料、實物投影、世界和我國能源消耗的資料、多媒體課件整合網絡。

教學環節教師活動學生活動設計意圖

(5分鐘)播放人類利用能源的一些場景，提出問題，人類利用的很多的能源都是來自于太陽，那么這些能量都是由太陽提供的嗎?人類使用的能量是無窮無盡的嗎?學生觀察圖片和視頻，了解人類能源的使用，知道生活生產離不開能源創造課堂情景，激發學生的興趣和求知欲

(5分鐘)播放水力發電、煤炭、石油、核能、天然氣等圖片，提出人類使用的能量是通過不同的能源提供的，各種能源的使用，促進了人類文明的發展。你能說出這些能源的來源嗎?說出人們在使用能源時，能說出各種能源的來源聯系實際，貼近生活，培養分析與總結能力

新課內容(25分鐘)人類利用能源的歷程

結合課前大家收集的資料，請同學們從三個方面對人類能源利用發展的歷程進行介紹。

自從人類掌握了人工取火的方法之后，人類就開始了開發利用能源的進程。

提出問題：內燃機中能量轉化，對生產和生活帶來什么影響。

人類利用能源史上兩次劃時代革命轉折，即煤炭代替柴薪成為主要能源，石油取代煤炭而居主導，創造了世界經濟發展的奇跡。

提出問題：生活中常見的家用電器所涉及的能量轉化有哪些?

學生展示課前的調查資料，介紹人類從利用能源的起始階段，以及柴薪時代向煤炭時代的轉折。

學生展示以蒸氣機、熱機為代表的以化石能源為動力的各種機械。引發了世界性的工業革命。

學生展示電磁感應現象的發現以及發電機的發明使煤、石油等化石能源被轉換成更加便于輸送和利用的電能。

學生介紹現代新能源的開發和利用，分析新能源的優勢了解能源使用與人類社會發展的關系。

培養學生資料搜集能力，學生合作學習的能力

學生分組討論：

請你對下列能源進行分類，并說出分類標準。

煤、天然氣、汽油、太陽能、核能、地熱能、電能。

一次能源：煤、天然氣、太陽能、核能、地熱能。

二次能源：汽油、電能。

可再生能源：太陽能、地熱能。

不可再生能源：煤、天然氣、汽油、電能、核能。

常規能源：煤、天然氣、汽油、電能。

新能源：太陽能、核能、地熱能。

清潔能源：太陽能、核能、地熱能、電能、天然氣。

非清潔能源：煤、汽油。

學生說出電能使用樹中的能量轉化培養學生利用物理知識解決實際問題的能力。

從能量轉化的角度來認識能源的利用

閱讀課本中“21世紀的能源趨勢”，了解當今世界范圍能源所面臨的嚴峻問題，了解近年來世界能源消耗情況。

展示資料，以百分比方式描述的我國和世界能源扇形圖。分析世界與我國目前能耗結構比是否合理。

中國

世界

我國人均能源擁有量處于世界較低的標準。

思考：(1)能耗結構比的不合理，會帶來什么樣的問題?

(2)從我國的能源人均擁有量偏低中感悟到什么?學生閱讀課本內容，了解當今世界能源消耗情況。

學生分析能源消耗扇形圖，可以得出，能源消耗中化石能源消耗占比最大，可再生的清潔能源利用率太低。能耗結構比不合理。

學生討論回答：

(1)無論是中國還是世界范圍，化石能源消耗占比過重，化石能源是不可再生能源，儲量有限。要積極開發清潔的新能源，降低化石能源消耗比，實現能源的可持續發展。

(2)我國能源人均擁有量偏低，這就要求我們在實際使用能源時要節約能源，要更加迫切地去開發新能源和使用可再生能源。如開發我國現在使用較少的水電、核能、太陽能等新能源。培養學生自學能力。

通過數據了解現階段能源使用的狀況及結構。

對情感態度和價值觀的培養，形成節約能源的意識

1.通過本節課的學習，你知道了有關能源的哪些知識?

2.你能說說人類利用能源經歷了哪些歷程嗎?

3.你能說出一些常見的一次能源和二次能源嗎?

4.你能說出21世紀能源趨勢嗎?中國現階段能源利用的結構合理嗎?學生梳理本節課知識內容。

1.了解人類使用能源的歷程;了解21世紀的能源趨勢等。

2.人類從使用柴薪能源開始使用能源;蒸汽機的出現使煤、石油的使用越來越普遍，它引發了一次工業革命。汽輪機及大型發電機的出現，使電能的應用越來越廣泛。

3.一次能源是直接能從自然界獲得的，如煤、石油、天然氣等，二次能源通過一次能源轉化得來，如電能。

4.總結現階段能源使用培養學生總結歸納的能力。

利用物理方法解決實際問題，加強理論聯系實際的能力

作業布置完成《動手動腦學物理》第1～2題按要求完成知識鞏固

第三篇：能源利用與環境保護

環境概論

能源利用與環境保護

——煤炭利用過程的節能減排潛力研究

緒論

隨著生產力的不斷發展，環境問題已成為人們共同面臨的挑戰。煤炭在燃燒過程中會產生二氧化硫等有毒氣體和二氧化碳等溫室氣體，這些氣體的排放，會加重霧霾天氣的形成并影響全球氣候變暖，嚴重威脅著人類的生存和發展。經濟的快速發展使得能源的需求不斷增加，2012年我國煤炭消費量占能源消費總量的比重為66.6%，說明我國是一個以煤炭為主的能源國家，并且據有關部門預測，在未來很長一段時間內，我國以煤炭為主的能源結構仍將繼續存在[1]。為了滿足經濟發展的需要，我國的煤炭產量逐年增加，從1978到2012年，煤炭的生產總量從44127.31萬噸標準煤增長到253863.72萬噸標準煤，煤炭工業在我國的國民經濟建設中發揮著重要作用。然而，煤炭在促進經濟發展的同時，帶來了嚴重的環境污染。煤炭在開采過程中，會產生礦井水等工業廢水，礦井水排出會破壞周圍的生活環境和污染河流；煤炭開采后，如果不及時填充采空區，會造成地表沉陷，損害礦區的地表植被，加劇水土流失；煤炭在生產和燃燒過程中，也會產生瓦斯和其他有害氣體、煤矸石、煤灰等工業固體廢物。煤矸石含碳量低，平均每采10噸煤，就會產生1.5噸的煤矸石，長期堆積會引起自燃。另外，煤炭在燃燒過程中，會產生細小顆粒物，加速霧霾天氣的出現次數，直接影響社會可持續發展和人們的身體健康。早在2012年底我國政府發布的《重點區域大氣污染防治“十二五規劃”》提出重點解決PM2.5污染問題，嚴格控制主要污染物新增排放量，并提出與2010年相比，到2015年京津冀、長三角、珠三角區域PM2.5濃度下降6%的目標。2013年9月《大氣污染防治行動計劃》的正式發布，更是明確了通過5年改善全國空氣質量、較大幅度減少重污染天氣的目標。這些充分顯示了當前我國的環境污染問題開始變得嚴重，尤其是2013年入冬以來，霧霾天氣越來越頻繁，持續時間也越來越長。當前，煤炭燃燒帶來的二氧化碳排放占我國能源總碳排放的80%以上，二氧化硫排放占我國二氧化硫總排放量的90%以上，氮氧化物約為50%，對環境尤其是大氣環境造成了深遠的影響[2]。

2011年3月全國人大通過的《國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》，將應對氣候變化正式納入了中長期規劃。該《綱要》將單位GDP能源消耗量、單位GDP二氧化碳分別降低16%、17%，主要污染物排放明顯減少，其中SO2、NOX排放分別減少8%、10%等作為約束性指標，并提出控制溫室氣體排放、加強應對氣候變化方面的國際合作等任務。2012年3月國家發改委發布《煤炭工業發展“十二五”規劃》，提出鼓勵發展大型煤化工和煤炭轉化技術，煤層氣抽采綜合利用，煤氣共采、煤矸石綜合利用等，大力發展潔凈煤技術。因此，如何實現我國的碳減排承諾，改善環境污染，是我國政府和煤炭企業不得不面對的問題。

本文從煤炭利用方面進行研究，分析我國的煤炭資源在利用過程中對廢氣、二氧化硫、煙塵粉塵造成的影響程度和因果關系，并且提出改善環境問題的實現路徑是節能減排，研究了煤炭利用節能減排的潛力。因此，研究煤炭利用的環境影響和節能減排潛力，對于實現我國的碳減排承諾，解決環境污染問題，積極發展煤炭技術和碳減排技術，促進我國經濟的持續快速發展有著重要的意義。

環境概論

原理：

本文是煤炭利用的節能減排潛力研究，文中以火電行業為例介紹我國燃煤行業煤炭利用環節的能耗現狀，通過燃煤發電能耗指標、燃煤供電能耗指標分析火電行業的國內外能耗差距，并推算我國燃煤行業在煤炭利用環節可以節約多少標準煤，減少多少CO2、SO2以及煙塵粉塵，分析我國燃煤行業的節能減排潛力，為解決環境問題提供了實現路徑；

煤炭利用的節能減排潛力研究：以火電行業和鋼鐵行業為例

火電行業的能耗現狀

二十一世紀以來，我國電力行業發展迅速，電力裝機容量增長很快，在表4.1中可以看出，我國的火電裝機容量占整個裝機容量的70%以上，雖然近幾年有所下降，但是2012年仍然達到71.55%。在表4.2中可以看出，我國的火電發電量占總發電量的比重一直在80%以上，直到2012年才下降到78.57%。2013年我國發電量為53975.9億千瓦小時，火電為42358.7億千瓦時，占我國發電量的78.48%。與此同時我國發電裝機容量首次超過美國成為世界第一，達到124738萬千瓦，其中火電裝機容量86238萬千瓦，占總發電裝機容量的69.14%。因此，了解我國火力發電的能耗處于什么水平，節能減排潛力有多大，是火力發電節能工作者不能回避的問題[3]，也是煤炭高效利用工作者不能回避的問題。

代百乾等通過灰色系統GM（1.1）模型對我國火電煤耗、二氧化碳、二氧化硫的排放前景進行預測，發現我國火力發電行業有巨大的減排潛力[4]。湯慶合認為煤電的能源消耗高、單位電力的二氧化碳排放系數最大，由于不需要消耗化石燃料，核電和可再生能源發電在低碳經濟發展中受到歡迎。而黃毅誠指出通過改變電源結構，發展核電、水電、風電等，降低燃煤發電占總發電量的比例，可以降低二氧化碳排放量，但是考慮到我國“富煤、少氣、缺油”的能源特點，燃煤發電在今后相當一段時間內仍將占主力地位，因此當前應該降低發電煤耗，實現用現有的煤多發電。當前我國的電源結構包括水電、火電、核電、風電，以火電為主，而在火電中包括燃煤發電、燃油發電、燃氣發電，以燃煤發電為主。但是燃煤電廠的大量存在給環境帶來了巨大的壓力，為了適應節能減排的政策要求，各地針對小火電紛紛實施有計劃的關停政策，監管部門鼓勵建設超臨界、超超臨界大容量、高效能燃煤機組，同時鼓勵電廠脫硫等環保項目。

火電行業的能耗比較

從1990年以來，隨著大容量機組的持續增加、小火電機組的關停和節能管理技術的實施，我國的火力發電煤耗水平正在逐年下降，圖4.2可以看出二十幾年來我國6000kw及以上火電廠發電供電煤耗在大幅度下降，1990年發電煤耗為392克標準煤/千瓦時，2012年發電煤耗為305克標準煤/千瓦時，降低幅度為87克標準煤/千瓦時，降低率為22.19%。同樣供電煤耗也從1990年的427克標準煤/千瓦時降到326克標準煤/千瓦時，降低幅度為101克標準煤/千瓦時，降低率為23.65%。根據中國電力企業聯合會統計，2013年我國火電機組供電煤耗將達到321克標準煤/千瓦小時。這與我國的節能降耗政策分不開，與我國電力企業燃煤發電技術的改進分不開。

盡管我國的燃煤發電能耗在降低，但是與國外相比還是存在很大的差距，尤

環境概論

其是與日本的發電煤耗相比，2012年我國的發電煤耗為305克標準煤/千瓦時，在表4.3中可以看到，日本的發電煤耗為295克標準煤/千瓦時，相差10克標準煤/千瓦時，這說明我國與日本在發電煤耗方面存在一定的差距，我國的煤炭利用率比較低。

圖 1 1990-2012年我國的發電供電煤耗率

表 1 日本發電供電煤耗

火電行業的節能潛力 發電煤耗是指發電廠每生產1kwh的電能所消耗的標準煤量。發電廠生產的電能，自身需要消耗掉一部分，剩余的才供給用戶。為此，供電煤耗是指發電廠每供出1kwh電能所消耗的標準煤量。根據原電力工業部《火力發電廠按入爐煤量正平衡計算發供電煤耗的方法》規定：煤耗是考核機組運行性能最主要的指標之一，火電廠發供電煤耗統一以入爐煤計算煤量和入爐煤機械取樣分析低位發熱量為基礎，按正平衡計算。反平衡計算煤耗的結果，可以用來分析機組運行的不足，為機組性能改善提供依據。以下為發電煤耗和供電煤耗的公式：

第一種：正平衡煤耗的計算

式中：

表示發電標準煤耗，單位為克每千瓦時（g/kwh）； b f 表示統計期內耗用標準煤量，單位為噸（t）； B b 表示統計期內發電量，單位為千瓦時（kwh）；W f

由于火力發電燃料主要是煤、油和氣等，因此火力發電供電煤耗率又可按以

環境概論

下公式計算：

式中：

b f表示發電標準煤耗，單位為克每千瓦時（g/kwh）；

??c表示電廠效率，單位為百分數（%）

在我國，發電煤耗是指6000kw及以上的火力發電煤耗，2012年我國6000kw及以上的火電發電量為39160.03億千瓦時，其中各個部分的發電量見表4.4，發電煤耗為305克標準煤/千瓦時，所以火電消耗的煤炭為119438.09萬噸標準煤，而2012年燃煤發電消耗的煤炭是114770萬噸標準煤，占全部火電標準煤的96.09%。《行業節能減排技術與能耗考核》書中提到2010年我國火電廠的供電標準限額為389克標準煤/千瓦時，供電標準定額為330克標準煤/千瓦時，按照2010年6000kw及以上火力發電的廠用電率6.33%計算得到發電限額為364.38克標準煤/千瓦時，發電定額為309.11克標準煤/千瓦時。千瓦時。為此，可以得出以下結論：

（1）2012年我國的發電煤耗未超過我國2010年的發電限額和發電定額，而2010年我國的發電煤耗為312克標準煤/千瓦時，超過了我國的發電定額，這說明我國的發電煤耗水平和發電利用效率在不斷提高，同時說明我國火電廠“上大壓小”的政策實施效果明顯，為此，我國政府應該綜合考慮實際情況制定我國各年的發電標準煤限額。

（2）我國的發電煤耗與日本相比，二者相差10克標準煤/千瓦小時，這說明我國與日本的燃煤發電技術存在一定的差距，我國的節能潛力較大。在發電量一定的情況下，如果按照2012年日本的先進水平進行測算，那么我國可以節約3916萬噸標準煤，其中在燃煤發電環節可以節約3762.89萬噸標準煤。

表 2

2011和2012年我國6000千瓦以上的火電發電量

環境概論

火電行業的減排潛力

根據王佳在博士論文《中國地區碳不平等：測度及影響因素》提到的對CO2的估計方法，本文估計了由于煤炭消費所產生的CO2。主要考慮了《中國能源統計年鑒》中的原煤、洗精煤、其他洗煤、型煤，由于“我國能源平衡表（實物量）”中，“終端能源消費量”沒有包括火力發電、供熱等環節的能源消費，而“可供本地區消費的能源消費量”會重復計算一次能源生產加工的產品，因此，本文采取了“終端能源消費量”“火力發電”“供熱”及“平衡差額”的加總。二氧化碳的計算公式如下：

式中：

CE為煤炭消費的CO2排放總量； 為第j種煤炭的消費量。A j 煤炭的CO2排放系數見下表：

表 3 煤炭的CO2排放系數

通過計算可以得到2012年二氧化碳的排放量為582384.2萬噸。同時2012年我國二氧化硫的排放量為2117.63萬噸，煙粉塵排放量為1235.77萬噸，煤炭消費量為240913.51萬噸標準煤，為此，在發電量一定的情況下，如果按照2012年日本的先進水平進行測算，那么可以減少9096.41萬噸二氧化碳排放量，減少33.08萬噸二氧化硫排放量，減少19.30萬噸煙粉塵排放量。

另外，值得注意的是，不同容量的發電機組燃煤能耗的水平不同，發電機組容量越大，發電煤耗越低，為此火電行業要鼓勵建立大容量機組，關停小容量機組。而且根據反平衡計算公式（4-4），提高電廠效率可以降低發電煤耗率。電力是關系國民經濟的重要基礎產業，如果燃煤發電的比例過大，一方面會受制于煤炭資源，影響電力供應安全；另一方面不利于我國減排工作的展開。所以，在電力工業穩定發展的前提下，要合理優化電源結構，逐步降低燃煤發電在電力工業的比例。

結論

通過燃煤發電能耗指標進行測算，結果表明我國與國際先進水平（本文為日本）相差10克標準煤/千瓦小時，在2012年發電量一定的情況下，如果我國火電行業能耗達到國際先進水平，那么我國在燃煤發電環節可以節約3762.89萬噸標準煤，減少9096.41萬噸二氧化碳排放量，減少33.08萬噸二氧化硫排放量，減少19.30萬噸煙粉塵排放量。

因此，通過本章的分析說明，我國煤炭利用環節的節能減排潛力較大，通過能源技術創新，如果將我國燃煤行業的煤炭利用效率提高到國際先進水平，可以有效達到節能減排的目的。

環境概論

創新之處

本文的創新之處主要有：

（1）通過計量模型定量分析了煤炭利用對大氣污染的影響關系，發現我國煤炭消費每增加1單位，廢氣增加0.52單位、二氧化硫增加0.09單位、煙粉塵增加0.90單位，煤炭利用對環境存在較大的影響關系。

（2）通過對比分析，指出了我國高耗能產業的節能空間。本文以火電行業為例，發現我國能耗與國外先進能耗標準存在較大的差距，不僅分析了差距有多大，而且按照國際先進標準測算出我國在產量既定的情況下，按國外標準可以有效節約的煤炭消耗量和減少的排放量。

（3）提出了通過能源技術創新，進行能源結構調整和提高煤炭利用率雙管齊下的能源政策。本文分析了煤炭利用對環境的影響和煤炭利用的節能減排潛力，發現煤炭利用對環境存在較大的影響，為此需要進行能源結構調整，提高煤炭資源利用效率。

結論（可行性）

本文研究了煤炭利用的環境影響以及節能減排潛力，得到如下結論：

（1）煤炭利用對我國的環境污染造成了影響，尤其體現在大氣污染方面。通過分析表明：我國煤炭消費與廢氣、煤炭消費與二氧化硫、煤炭消費與煙粉塵均存在長期均衡關系。通過面板模型估計發現，我國煤炭消費每增加1單位，廢氣增加0.52單位，二氧化硫增加0.09單位，煙粉塵增加0.90單位，雖然煤炭消費對環境污染的影響系數并不大，但是每年的煤炭消費量基數比較大，所以累積的環境影響也會增加。在因果關系中，我國存在煤炭消費到廢氣的單向因果關系，存在煤炭消費與二氧化硫的雙向因果關系。因此，說明煤炭利用對環境存在較大的影響和存在因果關系，煤炭的不合理利用對大氣污染造成了很大的影響，甚至加重了霧霾天氣。

（2）通過煤炭利用環節的能源技術創新，可以實現節能減排，進而達到減少環境污染的目的。本文以火電行業為例，參考這行業的國外先進能耗標準，測算出我國在產量既定的情況下，按照國外標準可以有效節約的煤炭消耗量，進而可以實現減少排放的目的。說明我國在煤炭利用環節還有較大的節能減排潛力。

（3）改善我國環境污染的出路在于調整能源結構和提高能源利用效率兩方面。通過研究發現，我國的煤炭利用對環境污染存在因果關系，通過火電行業和鋼鐵行業為例對燃煤行業進行能耗分析發現如果將我國燃煤行業的煤炭利用效率提高到國際先進水平，同樣可以達到降低環境污染和節能減排的目的。因此，為了提高我國的空氣質量以及兌現2020年的碳減排承諾，我國在逐步調整能源結構，減少煤炭利用的同時，可以大力發展潔凈煤技術，提高煤炭資源的利用效率。

政策建議（意義）

結合本文的結論，為我國政府制定環境措施提供一些政策建議：

（1）調整能源結構，減少煤炭利用總量。我國是以煤炭為主要能源的國家，煤炭在能源結構中所占比重大約為70%，然而煤炭在開發利用過程中，會產生大量的工業廢水，污染周圍的河流，煤炭燃燒會向大氣中排放大量的有害物質，如二氧化硫、二氧化碳等，而且本文分析也證明了我國煤炭消費與廢氣、煤炭消費與二氧化硫、煤炭消費與煙粉塵之間均存在長期均衡關系，煤炭消費數量越多，環境概論

環境污染越嚴重，甚至危害到人們的身體健康。想要減輕和改善環境問題，需要調整能源消費結構，減少煤炭使用量，提高水電、風電和核電等清潔能源的比重。清潔能源的特點在于促進經濟發展的同時，不會造成環境污染。因此，政府需要加強清潔能源的開發力度，引導企業貫徹實施清潔能源開發政策，提高企業使用清潔能源的積極性，從而降低煤炭利用的總量。

（2）加強技術開發，提高煤炭利用效率。針對我國的煤炭行業，要建立以企業為主體，政府引導的研發模式，提高研發資金使用效率，通過退稅或補貼政策提高企業自主研發的積極性，鼓勵企業積極研發新的技術，通過技術開發提高煤炭利用效率。同時吸收國內外優秀人才，大力攻克燃煤技術的難點，不定期學習、引進、借鑒日本等國外先進的技術和經驗，如潔凈煤技術、整體煤氣聯合氣化技術、超超臨界發電技術、二氧化碳捕獲與封存技術等，通過技術創新不斷降低煤炭消費過程中的能耗水平，以較少的投入實現較高的產出、較低的碳排放。

（3）淘汰落后產能，降低煤炭單耗水平。2012年我國的煤炭消費量為352647.07萬噸，高耗煤行業煤炭消費量為292033.97萬噸，占全國煤炭消費量的82.81%，然而我國的高耗煤行業的能耗與國際先進水平存在一定差距，存在能源消耗較高，浪費現象嚴重的問題，為了滿足高耗煤行業的需求，尤其是電力、鋼鐵行業的需求，除了要優化能源消費結構，提高煤炭利用效率，政府還需要淘汰落后產能，鼓勵改進脫硫脫硝技術，加快智能電廠的推廣和應用，降低我國燃煤行業的煤炭單耗水平，實施優勝劣汰制度。通過提高燃煤行業的發電效率，鼓勵低熱值煤發電，逐步減少碳排放。

參考文獻

[1]齊曉燕,郭丕斌.煤炭低碳化技術創新研究進展綜述[J].科技管理研究,2014(4):211-215 [2]吳越濤,苗韌.我國煤炭綠色消費的若干思路[J].中國能源,2013,35(11):14-17.[3]楊勇平,楊志平,徐鋼,等.中國火力發電能耗狀況及展望[J].中國電機工程學報,2013, 33(23):1-11.[4]代百乾,張忠孝,王婧,等.我國火力發電節煤和CO2/SO2減排潛力的探討[J].節能技術,2008(3):163-167.

第四篇：2011年能源利用狀況報告

2011年能源利用狀況報告

填報單位 ：浙江華彩薄板有限公司

填報日期 ：

一、企業概況

浙江華彩薄板有限公司座落于杭嘉湖平原腹地桐鄉市石門鎮工業園區，桐鄉素有“漁米之鄉”、“絲綢之府”、“人文之邦”的美譽，是文學巨匠茅盾的故鄉，又是大漫畫家豐子愷的故里。公司成立于2003年，主要專業從事生產和銷售各種顏色的彩鋼卷、鍍鋅卷、冷軋卷、鋼卷、酸洗板及金屬薄板。公司現有員工115人。具有中、高級以上技術職稱者28人，其中高級工程師3人。是一家集高新科技開發、生產加工于一體的科技型工業企業。

目前，公司擁有固定資產390000億元，廠區占地面積達79畝。現有彩涂板生產線1條；硅鋼生產線1條；鍍鋅生產線2條。2011年銷售額為 68000萬元。

面對市場競爭和社會需要，華彩人深知責任重大。本著“開拓進取、爭強創先、節能發展”的企業精神，運用多年凝結的經驗和科學發展觀，奮發創新，深入鍍鋅和彩涂業的研究和開發，努力打造減排節能的科技型企業。

目前我公司以成為華東地區最大的鋼鐵（鍍鋅、彩涂、硅鋼）生產基地。

生產工藝特點簡述

鍍鋅主要生產工藝流程為：上卷—開卷（1#及2#開卷機輪流作業）—剪切（1#及2#剪切機輪流作業）—焊接—清洗脫脂—電解清洗—水涮洗—漂洗—烘干—入口活套—還原退火—熱浸鍍—氣刀吹刮—空冷—水淬—光整—拉矯—鈍化—出口活套—剪切—卷取—卸卷— 稱重—包裝。

彩涂主要生產工藝流程：原料拆包 — 上卷 — 開卷— 剪切 — 縫合 — 壓毛刺 — 入口活套 — 1號堿噴淋 — 擠干 — 刷洗 — 擠干 — 2號堿噴淋 — 擠干 — 1級熱水漂洗 — 2級熱水漂洗 — 擠干 —烘干 — 化學預處理 — 烘干 — 初涂 — 固化— 烘干 — 精涂 — 固化 — 烘干 — 出口活套 — 檢驗 — 剪切 — 卷取 — 卸卷 — 稱重 — 包裝。

硅鋼主要生產工藝流程為：上卷—開卷（1#及2#開卷機輪流作業）—剪切（1#及2#剪切機輪流作業）—焊接—清洗脫脂—電解清洗—水涮洗—漂洗—烘干入口活套—脫碳退火—水冷—空冷—涂層—烘干—燒結—風冷—出口活套—剪切—卷取—卸卷— 稱重—包裝。

公司節能計劃和節能技術改造計劃的實施情況

為積極響應節能降耗文件精神，更好地做好節能降耗工作，圍繞我公司節能降耗總體目標。結合公司實際，特制定節能工作計劃。

1、2007年主導研發的技改項目煤氣發生爐，不僅使煤的用量減少60%以上，而且還將水循環利用。該項目每年為企業降低成本在200萬元以上2、2008年節氣省電省煤綜合利用項目，主要通過對設備的改造成，將蒸氣在不用時，保證蒸氣的溫度不變的情況下儲存在設備中，使蒸氣利用率達到98%以上。該項目的投入使用防止了蒸氣的冷卻，還大量節省了煤的耗用量。

3、硅鋼脫碳熱能連續循環交換爐項目安裝已完成，2011年4月點火火投入試生產。

4、去年硅鋼線利用退火爐的余熱氣，增加余熱鍋爐一臺，通過余熱鍋爐加熱水至80℃左右，送到清段清洗鋼板，通過以上節能改造。節能效果明顯好，每年可節能50萬元/年。

5、今年計劃1#鍍鋅線鈍化烘箱實施改造：由原來的電加管加熱，用來烘干鈍化鋼板，改為現在用煤氣站廢蒸氣通過熱交換器加熱空氣，然后再通過風機送到烘箱去加熱，然后再通過風機送到烘站的廢蒸氣利用，每年可降低電能消耗20萬元/每年。

總之，我們將密切配合上級領導，進一步抓好節能，全面落實各項目標任務，努力提高我公司經濟效益。

公司貫徹落實節能法律法規

公司貫徹落實節能法律法規有：中華人民共和國計量法、中華人民共和國節約能源法、重點用能單位節能管理辦法、重點用能單位能源利用狀況報告制度實施方案、節能技術改造財政獎勵資金管理暫行辦法、公司燃料管理制、公司合理用電、節約用電管理制度、能源消耗定額的考核和獎懲、公司節能獎懲制度、公司合理用熱、用水管理制度，公司能源計量、統計管理制度等。

能源管理現狀及操作培訓：

1、操作人員必須嚴格按照國家關于燃料燃燒合理化管理標準的要求，對設備進行操作，如鍋爐和工業窯爐的空氣系數，排渣含碳量、供引風風量與壓力等都要達到標準。

2、公司教育部門負責分別對電力設備運行人員和生產工藝操作人員進行節電經濟運行專業知識與節電操作規程的培訓，并經考核合格后發證上崗。變電所（站）運行人員必須經常關注力率補償裝置的工作情況，確保公司電力系統的功率因數在0.9以上，力爭接近0.95，對具有較大沖擊性負荷的情況下，研究無功動態補償的問題，以使公司電力系統功率因數補償處于最佳狀態。

3、車間生產操作人員對所有動力設備應盡可能減少空載操作。嚴格公司照明用電管理，節約照明用電，車間照明采用大功率節能燈淘汰白熾燈、汞燈，替代鈉燈，在照度滿足的前題下，減少用燈數量，隨手關燈，杜絕白晝燈、長明燈。

4、公司合理用熱、用水管理制度，各生產車間在進行工藝操作時要嚴格執

行。生產技術部門根據生產工藝要求的溫度和加熱形式，正確決定供熱蒸汽的參數，按生產工藝用熱的具體情況，采用熱能的梯級利用，最大可能地利用熱能資源。按照工藝條件的規定，生產操作時應準確控制被加熱或被冷卻物體的溫度，5、設備主管部門與生產車間管理負責人在生產過程中，要不斷的研究改善傳熱設備的運行管理，及時調整被加熱或被冷卻物體的數量，使每臺設備接近額定產量，防止產量過低或過高而增加熱耗。

生產計劃部門合理安排計劃，保證用熱機臺或作業線的集中和連續運行，盡可能防止過頻的冷車起動。各生產車間，根據用水工藝要求，操作人員應嚴格按操作規程進行。

公司能源計量、統計管理制度，能源計量的檢測率和計量器具的準確度都要達到的要求。根據本公司實際需要，嚴格計量監督、對使用量小，準確度要求高，而本公司又不能檢定的能源計量器具，公司計量主管部門可以有計劃地報請政府計量部門安排檢定。

第五篇：秸稈能源化利用2

秸稈能源化利用技術

摘 要: 秸稈能源化利用技術是近年來迅速發展起來的生物質能利用新技術，我國農作物秸稈資源豐富，秸稈生物質資源的有效利用對解決環境污染和優化能源結構具有重要的意義。綜述了秸稈固化、秸稈沼氣、秸稈氣化、秸稈發電、秸稈液化等秸稈能源化利用技術的原理，分析了各類技術的發展狀況及存在的問題，認為在部分技術中存在生產成本高、技術不成熟、生產效率低、能耗高、行業標準缺失等問題，最后展望了秸稈能源化利用技術的發展方向和未來發展趨勢。關鍵詞: 秸稈;能源化利用;技術

能源是人類賴以生存的物質基礎，我國能源供應主要依靠煤炭、石油和天然氣等化石能源，化石能源資源的有限性及其開發利用過程對生態環境造成的巨大壓力，嚴重制約著經濟社會的可持續發展。因此，開發清潔的可再生能源已成為解決我國能源與環境問題的一條重要途徑。農作物秸稈作為生物質能資源的主要來源之一，是目前世界上僅次于煤炭、石油以及天然氣的第四大能源在世界能源總消費量中占14%[1]。目前秸稈生物質資源開發利用的主要技術有固化成型技術、直燃及氣化發電技術、氣化集中供氣技術、熱裂解液化技術、秸稈沼氣發酵技術以及制取燃料乙醇技術等[3]。本文從應用層面對秸稈能源化利用各類技術原理進行了綜述，分析了各類技術的發展狀況及存在的問題，并展望了秸稈能源化利用技術的發展方向和未來發展趨勢，旨在為秸稈能源化利用和相關產業發展提供參考。秸稈生物質能源

生物質能是太陽能以化學能形式貯存在生物質中的能量，它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用。在風能、生物質能、太陽能、地熱等可再生能源中，生物質能是唯一可存儲和運輸的可再生能源。作為生物質能的主要來源之一，農作物秸稈與化石能源相比具有來源豐富、清潔環保、可再生、分布分散等特點，其主要成分為纖維素、半纖維和木質素，其中纖維素含量為40%～55%、半纖維素含量為10%～25%、木質素含量為20%～30%[5]。木質素除自身難以分解外，還常與纖維素、半纖維素等成分相互纏繞，形成致密的空間結構進而阻礙纖維素的降解。因此，秸稈轉化利用的關鍵是將其主要組分(纖維素、半纖維素和木質素)進行有目的地轉化利用。如何通過物理、化學、熱解以及生物學方法實現秸稈資源的高效轉化利用已成為生物能源工作者的研究熱點。2 秸稈能源利用技術 2.1 秸稈固化成型技術

秸稈固化成型是指在一定溫度和壓力作用下，利用固化成型設備將秸稈壓縮成棒狀、塊狀或顆粒狀等成型燃料的技術[8]。秸稈生物質的基本組織是纖維素、半纖維素和木質素，它們在適當的溫度(通常為200～300℃)下可以軟化，利用這一特性，用壓縮成型機械將經干燥和粉碎過的松散生物質廢料在超高壓(0.5～1.0t/cm3)的條件下，靠機械與生物質廢料之間及其生物質廢料相互之間摩擦產生的熱量或外部加熱，使纖維素、木質素軟化，經擠壓成型后得到具有一定形狀和規格的新型燃料[9]。秸稈固化成型基本生產工藝流程包括:秸稈收集、粉碎、干燥、混料、成型、冷卻、包裝等程序。固化成型后的秸稈燃料，密度可達0.8～1.2t/m3，熱值可達13～25 MJ/m3，可代替木柴、原煤、燃油、液化氣等，廣泛用于生物質鍋爐、生活爐灶、生物質發電等。

根據秸稈壓縮成型設備工作原理的不同，可將秸稈固化成型設備分為三大類[12]，即螺旋擠壓型成型設備、活塞沖壓型成型設備、輥壓型成型設備。螺旋擠壓型成型設備主要依靠錐形螺旋推進器旋壓成型;活塞沖壓型成型設備通常不用加熱，物料由活塞推動擠壓成型，該技術成型密度較大，對物料含水量要求較寬，但生產率較低，產品質量不太穩定，成型模腔容易磨損，一般模腔平均壽命為100h左右;輥模成型設備依靠物料擠壓成型時產生的摩擦熱即可使物料軟化、黏合，對原料的含水率要求較寬，一般在10%～18% 均能成型，該技術效率較高，輥模使用壽命較長，可達1000h以上。

固化成型工藝可分為三大類: 一是熱成型工藝，根據原料被加熱的部位不同，又可細分為2類: 一類是原料在進入壓縮結構之前和在成型部位分別加熱，稱為預熱熱壓成型工藝;另一類是原料只在成型部位加熱，稱為非預熱熱壓成型工藝。從實際應用情況看，由于預熱成型工藝能耗較高、生產工序復雜，非預熱熱壓成型工藝在市場中占主導地位。二是常溫成型工藝，秸稈常溫成型工藝即在常溫條件下將生物質燃料經過粉碎、干燥等預處理后放入秸稈壓塊機械擠壓成型的過程。常溫成型工藝一般需要很大的成型壓力，有時需要在成型過程中加入一定的黏結劑。除了上述2種主要的成型工藝外，目前市場上采用的還有炭化成型工藝等[9]。2.2 秸稈沼氣技術

秸稈沼氣技術以秸稈為發酵原料，在隔絕空氣并維持一定溫度、濕度、酸堿度等條件下，經過沼氣細菌的發酵作用生產沼氣。沼氣是一種混合氣體，主要成分是甲烷，其次為二氧化碳、氧氣、氮氣和硫化氫等，其中甲烷含量為55%～70%，沼氣熱值為20～25MJ/m

3[13]

。根據處理工藝秸稈，沼氣發酵可分為干法和濕法發酵兩類;另外從工程規模和利用方式上又可分為戶用秸稈沼氣和秸稈沼氣集中供氣工程兩類。由于秸稈不易被厭氧微生物及酶直接利用，因在發酵前需對其進行預處理。秸稈中的C/N比較高，在50以上，高于正常發酵所需的20～30，因此在發酵時需添加富含氮素的原料，如碳酸氫銨、尿素或動物糞污等，以減少發酵啟動時間，提高沼氣產量。

生物質秸稈的預處理方法大體上分為物理法、化學法、熱處理法和生物法四大類[17]。物理法主要是通過粉碎、揉絲、浸泡等方法，改變秸稈的外部形態或內部組織結構;化學處理就是利用化學制劑(氫氧化鈉、氨水等)破壞秸稈細胞壁中半纖維素與木質素形成的共價鍵，從而達到提高秸稈消化率的目的[14]。此方法處理后秸稈中殘存的化學試劑可能對沼氣發酵產生抑制作用以及易引起環境的二次污染等問題限制了其應用。熱處理法目前應用的主要是高壓水蒸氣爆破法，通過高壓水蒸氣爆破破壞秸稈結構，提高秸稈利用率[18]。該方法的處理成本較高，需要專用的設備，因而在推廣應用中受到了限制。生物法主要是利用微生物對秸稈進行預處理，主要包括以乳酸菌為核心的青貯方法，以降解木質素的白腐真菌為核心的綠秸靈復合菌劑，以及利用沼液中的水解微生物對秸稈進行堆漚等[20]。生物法處理成本較低，條件溫和且無需專門的設備設施，處理效果較好，因而近年來受到極大的關注，在實踐中應用較多。秸稈戶用沼氣以秸稈作為沼氣發酵原料，通過秸稈發酵菌劑(綠秸靈復合菌劑等)預處理秸稈，利用甲烷細菌發酵產生沼氣。一般一口8m3的沼氣池，需400kg秸稈、1kg秸稈發酵菌劑、15kg左右碳酸氫銨、4t左右的水，10%～15%的接種物，可持續產氣8～10個月[21]。主要工藝流程分為秸稈預處理－投料－加水封池－點火試氣等幾個階段。

秸稈沼氣工程根據秸稈物料在反應器中的形態不同可分為液態消化工藝、固態消化工藝和固液兩相消化工藝[22]。液態消化指秸稈物料在有流動水狀態進行的厭氧消化過程。消化反應器通常為立式或臥式，通常采用序批式或連續式進出料方式，沼液回流循環使用。固態消化工藝主要有車庫(集裝箱)式、紅泥塑料和覆膜槽干式厭氧消化工藝，以序批式投料為主，大都采用多個不同消化階段反應器并聯的方式運行，以保證整個系統產氣穩定。固液兩相消化工藝通過將固相和液相發酵原料分在不同區域，以達到產酸相和產甲烷相分離，有利于產酸菌和產甲烷菌在各自的反應區內保持適宜的生長環境，并利用沼液回流實現循環接種[23]。2．3 秸稈氣化技術 秸稈熱解氣化是指秸稈原料在缺氧狀態下發生熱化學反應轉化為氣體燃料的能量轉換過程。生物質是由碳、氫、氧等元素組成的，當生物質原料在氣化爐中燃燒時，隨著溫度的升高，燃燒秸稈干燥、裂解反應、氧化反應、還原反應4個階段[26]。秸稈燃氣經冷卻、除塵、除焦等處理后，可供民用炊事、取暖、發電等使用。

根據氣化工藝不同，秸稈氣化爐可分為固定床秸稈氣化爐和流化床氣化爐2種類型[27]。固定床氣化爐又可進一步細分為固定床上吸式氣化爐和固定床下吸式氣化爐兩類。固定床上吸式氣化爐進料口位于爐體頂部，物料由爐頂加料口進入爐內，爐內料層自上而下分別為干燥層、熱解層、還原層和氧化層;氣化劑由爐體底部的進風口進入爐內參與氣化反應。固定床下吸式氣化爐物料由爐頂加料口加入爐內，氣化劑由爐體上部進風口和爐頂進料口進入爐內，可燃氣體最終通過爐體下部排出。流化床氣化爐流化床材料為精選過的惰性材料砂子，物料通過輸送攪龍進入爐內，爐底以較大壓力通入氣化劑，使爐內呈沸騰、鼓泡等不同狀態，物料和氣化劑的充分接觸，發生氣化反應。該類氣化爐具有受熱均勻、氣化反應快、產氣率高、燃氣焦油含量少等優點[29]，但其對秸稈物料大小要求嚴格，氣化爐結構復雜，可燃氣中灰分較多，實踐中應用較少。2.4 秸稈發電技術

秸稈發電技術是以農作物秸稈為原料的一種發電方式，根據秸稈利用方式的不同，主要有以下3種技術路線:秸稈直接燃燒發電、秸稈/煤混合燃燒發電、秸稈氣化發電[30]。截止2010年6月底，國內各級政府核準的生物質秸稈發電項目累計超過了170個，總裝機容量從2006年的1400MW增長到了2010年的5500MW，并有50多個項目成功實現了并網發電，發電裝機容量達2000MW以上[32]。

秸稈直接燃燒發電是指把秸稈原料送入鍋爐中直接燃燒產出高壓水蒸汽，通過汽輪機的渦輪膨脹做功，驅動發電機發電。目前，秸稈直接燃燒發電技術主要有2類，分別為水冷式振動爐排燃燒發電技術和流化床燃燒發電技術。秸稈混合燃燒發電是指使用秸稈和煤的混合燃料進行發電，秸稈混合燃燒方式主要有直接混合燃燒、間接混合燃燒和并聯燃燒3種方式。直接混合燃燒是指在秸稈預處理階段，將粉碎處理好的秸稈與煤粉在進料的上游充分混合后，輸入鍋爐燃燒。間接混合燃燒是指先對秸稈進行氣化，然后將秸稈燃氣輸送至鍋爐燃燒。并聯混合燃燒指秸稈在獨立的鍋爐中燃燒，將產生的蒸汽與傳統燃煤鍋爐產生的蒸汽一并供給汽輪機發電機組做功。秸稈氣化發電是指，首先使生物質原料在缺氧狀態下[28]發生熱化學反應轉化為氣體燃料(一氧化碳、氫氣、甲烷)，然后將轉化后的可燃氣體由風機抽出，經冷卻除塵、去焦油和雜質后，供給內燃機或者小型燃氣輪機，帶動發電機發電。2.5 秸稈液化技術

秸稈液化是指通過物理、化學或生物學方法，使秸稈中的木質素、纖維素等轉化為醇類、可燃性油或其他化工原料[36-37]。根據生物質液化方式的不同，主要分為直接液化、高溫高壓液化、微波液化3種形式。

直接液化是指在中低溫、高壓并有催化劑參與情況下，將生物質轉化為液體的熱化學反應過程，通常有還原性氣體(例如氫氣、一氧化碳等)參與反應。根據液化目的不同，可將直接液化細分為兩大類: 一類是反應產物保留植物纖維原料的大分子結構，主要目的是制備天然高分子材料;另一類是破壞原料的大分子結構，將植物纖維原料轉化成小分子后再加以利用，如生產乙醇等。由秸稈生產乙醇主要包括預處理、水解和發酵三大步驟，預處理主要是通過物理、化學、熱解以及生物法等破壞木質纖維素的結構，分離或脫除生物質中木質素，增加生物質的孔隙率，提高接觸比表面積和酶對纖維素的可及性，從而提高轉化率。預處理后的秸稈物質在一定溫度和催化劑作用下，其中的纖維素和半纖維素經水解過程轉化為單糖，再通過微生物發酵技術，將其轉化為乙醇[39]。

高溫高壓液化是指在高壓下發生熱化學反應的過程，典型的液化工藝是在較高的壓力和溫度(300～500℃)以及在催化劑存在下進行的。此方式需要消耗大量的能量，同時對設備耐壓要求較高，目前研究較多的主要有秸稈制柴油等技術。以秸稈等木質纖維素為原料，通過快速熱解液化、加壓催化液化等轉化分離出碳水化合物，再經水解、發酵、轉酯化過程制備生物柴油。微波液化是指利用微波輻射使小分子極性物質產生物理效應，從而加速反應、改變反應機理或啟通新的反應通道的一項技術。一般情況下，微波能量越高，輻射時間越長，添加的催化劑越多，液化效率就越高。3 秸稈能源化技術存在的問題

一是在秸稈固化方面，主要是成型設備標準不統一、生產率低、能耗高、主要工作部件的使用壽命短、易出故障、易損件費用高、設備系統配合協調能力差、運行不穩定等。二是在秸稈沼氣方面，主要為沼氣反應體系不穩定，秸稈消化效率不高，中高濃度的秸稈易結殼、出料困難，反應器設計有待優化等問題[42-45]。三是在秸稈氣化方面，主要問題是燃氣熱值低，一般在5MJ/m3左右;焦油含量過高，焦油占秸稈氣總能量的5%～15%，在低溫下焦油凝結為液態，容易堵塞送氣管道和燃燒灶具[26]。目前采用較為廣泛的濕法除塵除焦技術容易帶來處理水的二次污染問題。四是在秸稈發電方面，目前國產秸稈發電鍋爐結焦、腐蝕和效率低等問題還不能得到很好的解決，秸稈發電核心技術和設備大部分依靠進口，價格昂貴，在現有的技術水平下，生物質發電成本約為煤電的1.5倍[46-47]。五是在秸稈液化方面，目前國內外對秸稈液化機理和數學模型的研究還很欠缺，秸稈預處理技術有待發展，高效催化劑的篩選方面有待提高，液化產物的分離、提純技術有待發展。六是就秸稈能源化產業而言，目前整個產業還未建立完善的產品質量標準體系和質量檢測體系，市場上銷售的秸稈能源化設備質量參差不齊，運行不穩定、經濟效益不明顯[48-49]。4 結論與建議

推廣秸稈能源化利用技術，對于控制秸稈焚燒、保護環境、減少碳排放、應對能源短缺等方面有著重大意義。我國秸稈能源化利用技術的研究與應用尚處于起步階段，目前部分秸稈能源利用技術還存在著工藝技術不成熟、生產效率低、能耗高、行業標準缺失、經濟效益不明顯等問題。因此，應加大對秸稈能源化基礎性研究的支持力度，積極引進國外先進技術和經驗[50]，加強科技攻關，重點在農作物秸稈高能效低能耗轉化、生物質熱解生產、生物質發電、木質纖維素生產燃料乙醇、生物柴油等方面開展研究，盡快完善農業生物質資源化利用標準體系。雖然我國目前在秸稈生物質能利用領域還存在著一些亟待解決的問題，但其具有的綜合效益越來越為人們所認知和重視。秸稈生物質能作為可再生能源中唯一可存儲和運輸的能源，在我國自然環境、社會環境和政策環境下，秸稈生物質的大規模開發利用必將成為未來的發展趨勢。