玉米燃料乙醇生命周期能耗分析
燃料乙醇生命周期成本模型及分析
能源 成本 ; 运输成 本 ; 植 、 获过程租 用使用机械 形成 的其它成 种 收 本等 , 图 2所 示。 如 直接原 料成本 ( 包括氮 、 、 磷 钾等复合肥 、 杀虫剂 、 除草剂 、 种子等 ) 能源成本 ( 包括柴油 、 电力等 )
择 。随着汽车清洁代 用能源研 究的深入 , 生命周期评
以何种 形式应 用木薯燃料 乙醇, 都需要政府的补贴支持。
【 关键词 】 燃料 乙醇; 生命周期 ; 成本模型
能源 短 缺 和环 境 污染 将 是 今 后 世 界 各 国发 展 的 最 大 制 约 瓶 颈 。 以低 能 耗 、 污 染 、 排 放 为基 础 的 低 碳 经 济 是 人 类 社 会 的必 然 选 低 低
C CDCR C T = + + o ( 6)
预 ’ ( ( 鲎;一秘 R ) /囊■g ( N 踊啊礤 ’ 6嚼 § A成 瓣
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式 中, 折 旧费用。 C
C。 F( 一 R = 1 R ) D () 7
C P+ i 3 4 r ∑P. =2 Y Y
本 文 由浙 江 省 教 育 厅 研 究课 题 ( 0 0 87 ) Y2 1 12 5 支持 。
式中, 直接原料成本。 C
C= + + C2C。Co ( 5)
式中, C 一生产辅助材料成本 ;
C 一 生产过程其他材料 成本; C。 一能源成本 ;
C 一工 资 及 附加 ; C f一 造成 本 。 . 制
一 本一 原 料 成
全 生命 周期成本 ( C L C)也被称 为寿命 周期费
用。美国国防部给出的 L CC 的定 义 为政 府 为 了设 置
和获得 系统 以及系统一生所消耗的总费用 , 中包括开发、 其 设置、 使 用、 后勤 支援和报废等费用。文献认为 L CC是指产 品从开始酝酿 , 经过论 证、 研究 、 设计 、 发展 、 生产 和使用一直到最后报 废的整个生 命周期 内所耗费的研究 、 设计与发展费用 、 生产费用、 使用和保 障费 用及最后废 弃费用的总和。 国内对 汽车代用清 洁能 源生命周期评 价 的研 究还 处于起步阶段 ,上海交 通大学建立 了木 薯乙醇燃料周 期经 济 、 能源和 环境评价( E 模型 , 华大学对燃料 电池 车基础 E E) 清 设施进 行了生命周期排放评价 。重庆 大学对车用替代 燃料方 案进
浅谈玉米燃料酒精生产中的节能减排
关 键词 :玉米; 燃料酒精 ; 节能减排
中图分 类号 : T K 6
文献标 识码 :A
文章 编号 :1 0 0 1 — 9 6 7 7 ( 2 0 1 3 ) 0 4 — 0 0 5 2 — 0 3
En e r g y— — s a v i n g a nd Em i s s i o n— — r e du c t i o n i n Pr o d uc t i o n
o f Fue l Et ha no l f r o m Ma i z e
L I Gu an 一
( C h i n a N a t i o n a l He a v y M a c h i n e r y C o r p o r a t i o n , B e i j i n g 1 0 0 0 3 6 ,C h i n a )
能 源短缺 、能 源 危机 、能源枯 竭 等 字眼 ,常常 见诸 于报
刊 、杂 志 、书 籍 等 之 上 。 有一 条 比较 明显 的 例 子 就 是 ,作 为 能
植木薯 ( 国内木 薯产量有 限 ) ,以其作 为原料来 生产 。但 现阶 段 ,仍 以 玉 米 为 主 。 因 此 ,笔 者 就 以 玉 米 为 例 ,从 原 料 的 处 理 开始来谈谈燃料酒精生产中节能减排 的一些看法 。
日实施 执行 的 《 中华人 民共和 国节约 能源》 的定义 , “ 节约
能源 ( 以下 简 称 节 能 ) ,是 指 加 强 用 能 管 理 ,采 取 技 术 上 可 行 、 经 济 上 合 理 以及 环境 和社 会 可 以 承 受 的 措 施 ,从 能 源 生 产 到 消
费的各个环节 ,降低 消 耗 、减 少损 失 和 污染 物 排 放 、制 止 浪 费 ,有 效 、合理 地 利 用 能 源 … 。 ” 为 了减少化石能源的消耗 ,世界各 国都 在积极 寻找替代 能 源。燃 料酒 精 ,可以添加和混合到汽油 中 ,大部分 国家 ( 如 中 国 、泰国 、澳大利亚 等 )都 使 用 E I O ,即添 加 1 0 % 的燃 料酒 精 ,巴西 则 是 E 2 5 。对 于 F F V( 巴西 、美 国 等 ) ,则 可 添 加 E 8 5 。由于添加不影 响汽油 的使用 ,燃料酒 精成 为一种 大家 都 在积极发展的一种替代能源。根据其原 料来源地 的 自然情况 不 同,燃料酒精的生产也有各种 不同的工艺 。如 巴西 ,就是 以甘 蔗作物作为主要来源 ;而东南 亚以及非洲 的一 些地方 ,则把 木 薯作为原料 ;其他如高粱 ,或者作 为糖厂 的配 套 ,用糖蜜生 产 酒精等也是不错 的选择 。但作 为燃料 乙醇生 产量 最大 的美 国 , 却 主要是 以玉米为原料来生产的。我国最大 的燃料 酒精生 产厂 家之一 的吉林 燃料 乙醇 有 限责任公 司 ,也 是采 用玉 米 作为 原 料 。从玉米生产酒精 ,涉及到与 民争粮 ,当然 ,这个争议 是仁 者见仁 ,智者见智 。国内有很 多厂 家据 此开始进 口或在 国外 种
2024年玉米燃料乙醇市场发展现状
2024年玉米燃料乙醇市场发展现状1. 引言随着全球能源危机和环境问题的不断加剧,替代能源的需求日益增加。
在可再生能源中,乙醇被广泛认可为一种可持续发展的燃料替代品。
其中,玉米燃料乙醇作为最主要的乙醇原料之一,已经在全球范围内得到了广泛应用。
本文将对玉米燃料乙醇市场的发展现状进行分析和讨论。
2. 玉米燃料乙醇的背景和概述玉米燃料乙醇是通过玉米等农作物的淀粉发酵制成的一种可再生能源燃料。
相比于传统石油燃料,玉米燃料乙醇具有较低的碳排放、较高的可再生性和更广泛的原料来源等优势。
因此,玉米燃料乙醇受到了政府和能源公司的密切关注。
3. 国际2024年玉米燃料乙醇市场发展现状3.1 美国市场美国是全球最大的玉米燃料乙醇生产国和消费国。
该国政府实行了一系列鼓励乙醇生产和使用的政策,如乙醇生产补贴和乙醇添加强制法规等。
这些政策推动了美国乙醇产量的快速增长,玉米燃料乙醇已经成为美国汽车燃料的重要组成部分。
3.2 巴西市场巴西是全球第二大玉米燃料乙醇生产国。
由于巴西拥有丰富的农业资源和潜在的玉米产能,玉米燃料乙醇在该国得到了迅速发展。
巴西政府对乙醇生产和消费实行了一系列促进政策,如乙醇车辆购置补贴和乙醇和汽油混合强制规定等。
3.3 其他国际市场除了美国和巴西,欧洲、中国、加拿大等国家也在积极推动玉米燃料乙醇的发展。
这些国家通过制定政策支持乙醇产业发展,如生产补贴、消费税收优惠和燃料添加强制等。
然而,与美国和巴西相比,其他国家的玉米燃料乙醇市场仍处于较早期的发展阶段。
4. 玉米燃料乙醇市场存在的问题和挑战4.1 玉米供应不足玉米燃料乙醇的生产需要大量的玉米作为原料。
然而,玉米作为一种粮食主要作物,其供应受到多种因素的制约,如天气、市场需求和农业政策等。
因此,在一些地区,玉米供应不足成为制约乙醇产量和市场规模扩大的主要因素之一。
4.2 玉米燃料乙醇对食品价格的影响由于玉米燃料乙醇与玉米作为食物的需求存在竞争关系,玉米燃料乙醇的生产可能会导致玉米价格上涨,从而对食品价格产生影响。
2024年玉米燃料乙醇市场分析现状
2024年玉米燃料乙醇市场分析现状一、引言玉米燃料乙醇是一种可再生能源,由玉米等作物发酵和蒸馏制成。
作为一种替代石油燃料的清洁能源,玉米燃料乙醇在全球范围内得到了广泛应用。
本文将对玉米燃料乙醇市场的现状进行分析,包括市场规模、发展趋势和影响因素等方面。
二、市场规模分析近年来,随着环保意识的增强和对可再生能源需求的增加,玉米燃料乙醇市场呈现出逐渐增长的趋势。
根据市场研究数据显示,全球玉米燃料乙醇市场规模从2015年的XX亿元增长到2019年的XX亿元,年复合增长率达到XX%。
而按国家/地区划分,美国、巴西和中国是全球最大的玉米燃料乙醇消费市场。
三、发展趋势分析1.环保政策的推动:随着国际社会对环境问题的关注度不断提高,各国政府纷纷出台环境保护和能源转型政策,玉米燃料乙醇作为清洁能源的替代品将得到更多支持和推广。
2.技术进步的驱动:随着科技的不断进步,玉米燃料乙醇生产技术将变得更加成熟和高效,从而降低生产成本,提高市场竞争力。
3.新能源汽车的普及:随着新能源汽车市场的快速发展,对燃料乙醇的需求也将逐渐增加,这将对玉米燃料乙醇市场的发展起到积极促进作用。
四、影响因素分析1.原材料供应:玉米是生产燃料乙醇的主要原料,其供应充足与否将直接影响玉米燃料乙醇的生产和市场供应情况。
2.能源政策:各国政府对燃料乙醇的支持政策将直接影响市场需求和价格水平。
3.石油价格:石油价格的波动也会对玉米燃料乙醇市场产生重要影响,高油价将促使消费者转向替代能源。
五、市场竞争格局分析目前,全球玉米燃料乙醇市场竞争激烈,主要以少数几家大型生产商为主导。
其中,美国的生产商占据了全球市场的主导地位,其次是巴西和中国。
同时,随着新兴市场的发展和技术进步,更多国家和企业将参与到玉米燃料乙醇市场竞争中。
六、结论玉米燃料乙醇市场在全球范围内呈现出良好的发展态势。
随着环保意识的提高、技术的进步以及新能源汽车市场的发展,预计玉米燃料乙醇市场将继续保持良好的增长势头。
燃料乙醇发展现状
燃料乙醇发展现状
燃料乙醇是一种能够替代传统化石燃料的可再生能源。
目前,燃料乙醇的发展取得了一定的进展,但在全球范围内仍处于初级阶段。
燃料乙醇的生产主要依赖于生物质资源,如玉米、蔗糖和谷物等。
通过生物质发酵或化学合成的方式,将这些生物质转化为乙醇燃料。
然而,燃料乙醇生产面临一系列的挑战。
首先,燃料乙醇的生产技术尚不成熟。
目前,乙醇生产过程中仍存在能源消耗高、生产周期长和产率低等问题,导致成本较高。
此外,乙醇生产过程还会产生大量的废水和废弃物,对环境造成一定的影响。
其次,燃料乙醇的市场需求有限。
由于燃料乙醇的使用需要汽车引擎做相应的调整,因此需要更多的汽车制造商和用户对乙醇燃料进行接受和支持。
然而,目前仍有许多国家和地区没有相关政策支持和乙醇燃料基础设施,限制了燃料乙醇的市场潜力。
再者,燃料乙醇的可持续性也是一个需要解决的问题。
生物质资源的获取和利用需要平衡环境、粮食安全和能源需求之间的关系。
如果生物质资源的开发过度,可能会导致土地垄断、粮食短缺和生态破坏等问题。
在技术进步和政策支持的推动下,燃料乙醇仍有望实现规模化生产和广泛应用。
加强对燃料乙醇技术的研发,提升生产效率
和降低成本是发展燃料乙醇的关键。
此外,政府应该加大对燃料乙醇的政策支持力度,鼓励汽车厂商开发适配于乙醇燃料的发动机,并建设相应的加油设施。
综上所述,燃料乙醇的发展仍面临一系列的挑战,但也存在着巨大的发展潜力。
只有加强技术研发、政策支持和资源可持续利用,才能更好地促进燃料乙醇的发展和广泛应用。
燃料乙醇生命周期成本模型及分析
燃料乙醇生命周期成本模型及分析作者:王芸张国庆来源:《会计之友》2011年第14期【摘要】文章探讨了建立生命周期评价成本分析模型的思想,生命周期评价成本分析模型的组成要素,在此基础上建立了燃料乙醇生命周期成本分析模型。
最后以燃料乙醇项目为例对其全生命周期成本进行了分析研究。
结果表明:木薯燃料乙醇的成本比汽油高,无论以何种形式应用木薯燃料乙醇,都需要政府的补贴支持。
【关键词】燃料乙醇;生命周期;成本模型能源短缺和环境污染将是今后世界各国发展的最大制约瓶颈。
以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济是人类社会的必然选择。
随着汽车清洁代用能源研究的深入,生命周期评价方法已广泛应用于汽车清洁代用能源的研究和开发。
通过对汽车清洁代用能源(包括汽车代用燃料和代用动力)进行生命评价与比较,为政府选择合适的汽车清洁代用能源,进行正确决策提供依据。
全生命周期成本(LCC)也被称为寿命周期费用。
美国国防部给出的LCC的定义为政府为了设置和获得系统以及系统一生所消耗的总费用,其中包括开发、设置、使用、后勤支援和报废等费用。
文献认为LCC是指产品从开始酝酿,经过论证、研究、设计、发展、生产和使用一直到最后报废的整个生命周期内所耗费的研究、设计与发展费用、生产费用、使用和保障费用及最后废弃费用的总和。
国内对汽车代用清洁能源生命周期评价的研究还处于起步阶段,上海交通大学建立了木薯乙醇燃料周期经济、能源和环境评价(EEE)模型,清华大学对燃料电池车基础设施进行了生命周期排放评价。
重庆大学对车用替代燃料方案进行了生命周期EEE 分析与应用研究。
本文采用价值流分析建立LCC模型。
价值流(Value flow)是指企业将一种产品从概念设想到投产,将一种产品从原材料状态加工成客户可以接受的产成品,并送至顾客手中的一系列活动。
最后以燃料乙醇项目为例对其成本进行了分析研究。
一、成本模型构建燃料乙醇的生命周期成本由其生命周期过程中各阶段成本组成的成本链构成,如图1所示。
玉米基燃料乙醇的综合效益分析
e vio m e tl b ne t,M e n ie t ha oe wi s r a s c a n ft n h e d,s m e r wb c e itd n he n r n n a e f s i a whl ,i s m r de p e d o i lbe e .I te n i o d a a ks x se i t de l p e to o n f le h n la e e twe e p i t d o t veo m n fc r ue t a o tprs n r o n e u .
关键 词 : 玉米 ; 乙醇; 燃料 生命周期分析 ; 综合效益
中 图分 类 号 : 801 X 2.
文献 标 识 码 : A
文 章编 号 :06 00 (002— 15 0 10 —6X 2 1)100— 3
Ana y i fCo pr he i e Be ft f Co n l ss o m e nsv ne so r Fue c h l i lAl o o
乙醇生产工艺流程设计与能耗分析
乙醇生产工艺流程设计与能耗分析随着可再生能源的不断发展和资源的紧缺,乙醇作为一种重要的生物燃料,在工业领域的应用越来越广泛。
乙醇生产工艺的设计和能耗分析是确保生产效率和经济性的关键因素。
本文将探讨乙醇生产工艺的流程设计以及能耗的分析。
一、乙醇生产工艺流程设计乙醇生产工艺流程设计的目标是提高乙醇的产量和纯度,同时减少原料消耗和废物排放。
一种常见的乙醇生产工艺流程是通过碳水化合物的发酵来获得。
以下是一个简化的乙醇生产工艺流程设计:1. 原料准备:选择适当的资源作为碳源,如玉米、蔗糖或淀粉。
将原料经过预处理,如研磨、搅拌和浸泡,以便更好地释放可用的碳水化合物。
2. 糖化:将经过预处理的原料加入糖化罐中,加入适量的水和酶。
酶的作用是将复杂的碳水化合物分解成简单的糖。
糖化过程需要一定的温度和时间来保证酶的活性和反应的进行。
3. 发酵:将糖化得到的液体转移到发酵罐中,加入乙酸发酵菌。
菌种会将糖分解成乙醇和二氧化碳。
同时,发酵过程会产生热量,需要适当的温度控制来保持菌的活性。
4. 蒸馏:通过蒸馏将发酵得到的液体分离,获得高浓度的乙醇。
蒸馏过程是将液体加热至乙醇的沸点,使其蒸发,然后再冷却凝结收集。
5. 除水:蒸馏过程中,除了乙醇,还会同时收集到一定量的水。
为了获得纯度更高的乙醇,需要进一步去除水分。
一种常见的方法是采用分子筛或质子交换树脂等干燥剂进行吸附除水。
6. 能源回收:乙醇生产过程中产生的废热可以通过换热器进行能源回收。
将废热转移到需要加热的部分,减少能源消耗。
二、能耗分析能耗分析是对乙醇生产过程中能源利用的评估,目的是找出能源消耗较多的环节,从而采取相应的措施降低能耗。
以下是对乙醇生产工艺中能耗较高的几个环节的分析:1. 糖化环节:糖化过程需要加热和保温来维持适宜的温度,这会消耗较多的能源。
可以通过提高酶的活性和使用更高效的糖化设备来减少能耗。
2. 发酵环节:发酵过程中的温度控制是一个关键环节。
过高或过低的温度都会对菌的生长和乙醇产率产生负面影响。
燃料乙醇减碳方法学
燃料乙醇作为一种生物燃料,被广泛认为具有减碳潜力。
它的生产通常涉及将富含糖类物质的农作物(如玉米、甘蔗等)通过发酵过程转化为乙醇。
燃料乙醇可以作为添加剂加入汽油中,以减少汽油的碳足迹。
以下是燃料乙醇减碳方法学的一些关键点:1. 生命周期分析(LCA):生命周期分析是一种评估产品或服务从原材料获取到生产、使用和处置全过程环境影响的方法。
对于燃料乙醇,生命周期分析包括评估农作物种植、乙醇生产、运输和使用过程中的温室气体排放。
2. 碳平衡计算:计算乙醇生产过程中排放的二氧化碳与吸收的二氧化碳之间的差值。
理想的燃料乙醇生产过程应该是碳平衡的,即生产乙醇所排放的二氧化碳量等于植物通过光合作用吸收的二氧化碳量。
3. 水稻效应(Rice Effect):水稻效应是指在某些情况下,将土地从粮食生产转变为燃料乙醇生产可能导致更大的温室气体排放,因为水稻种植过程中的甲烷排放量高于其他作物。
因此,在评估燃料乙醇的减碳效益时,需要考虑这种效应。
4. 可持续发展指标:评估燃料乙醇生产对环境的影响,包括对土壤、水资源、生物多样性等方面的影响。
5. 替代燃料比较:将燃料乙醇与传统燃料(如汽油)以及其他替代燃料(如生物柴油、氢气等)的环境影响进行比较。
6. 政策和技术支持:政府可以通过制定政策和提供技术支持来促进燃料乙醇的可持续生产和使用,例如通过补贴、税收优惠、研发投入等方式。
7. 消费者意识提升:提高消费者对燃料乙醇环保优势的认识,鼓励他们在可行的范围内使用乙醇汽油。
燃料乙醇的减碳方法学是一个复杂的问题,需要综合考虑多种因素。
通过科学的方法学和合理政策的支持,燃料乙醇可以成为实现交通运输领域减碳的有效途径之一。
玉米燃料乙醇生命周期能耗分析
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生物质燃料乙醇全生命周期能效和经济性评价的开题报告
生物质燃料乙醇全生命周期能效和经济性评价的开题报告1. 研究背景随着能源需求的不断增加和化石燃料日益枯竭,生物能源作为一种可再生能源开始逐渐受到人们的关注。
生物质燃料乙醇作为其中一种代表性能源之一,具有成本低、环境友好、可再生等优点,在全球范围内被广泛应用。
但是,生物质燃料乙醇的生产过程中存在着诸如种植、收获、加工、贮存等多个环节,不同环节的能耗和碳排放均对其全生命周期能效和经济性评价产生重要影响。
因此,对生物质燃料乙醇的全生命周期进行全面评价,有助于发现其优点和不足,进一步完善生物质燃料乙醇生产中的环节,提高其应用效益和可持续性发展水平。
2. 研究目的和内容基于对生物质燃料乙醇的全生命周期能效和经济性的评价,本研究的目的是:1)探究生物质燃料乙醇在全生命周期中的能源利用效率和环境影响,包括其生产过程中所消耗的能源、生物质的来源以及生产过程中的碳排放等因素,从而全面评价其能效水平。
2)分析生物质燃料乙醇在全生命周期中的成本构成以及经济效益,包括生产成本、运输成本、销售成本等经济影响因素,以定量方式分析其经济效益。
综合以上两方面,本研究旨在探究生物质燃料乙醇在全生命周期中的能效和经济性,为其生产和应用提供理论指导和技术支持。
3. 研究方法和步骤本研究将采用数据采集、生命周期评价模型、成本分析模型等多种方法来评价生物质燃料乙醇的全生命周期能效和经济性,具体步骤如下:1)搜集和整理生物质燃料乙醇生产过程中的能耗、碳排放、费用等相关数据。
2)运用生命周期评价模型,分析生物质燃料乙醇生产过程中的能源消耗、碳排放和环境影响等,从而评价其在全生命周期中的能效水平。
3)采用成本分析模型,定量分析生物质燃料乙醇在全生命周期中的成本构成及经济效益,为生产企业提供决策支持。
4)综合能效和经济性评价结果,提出优化生物质燃料乙醇生产过程的建议和对策,为其可持续发展提供有效参考。
4. 研究意义和预期结果本研究可以全面评价生物质燃料乙醇在全生命周期中的能效和经济性,并提出优化生产过程的建议和对策,为其生产和应用提供理论指导和技术支持。
2024年玉米燃料乙醇市场调查报告
2024年玉米燃料乙醇市场调查报告1. 引言本报告对玉米燃料乙醇市场进行了全面调查和分析。
玉米燃料乙醇是一种可再生能源,被广泛应用于汽车燃料等领域。
本报告通过对市场规模、市场竞争、价格走势以及政策环境等方面进行研究,为投资者和相关利益方提供了有价值的参考。
2. 市场概况玉米燃料乙醇市场是一个不断发展的市场。
近年来,随着环保意识的增强和可再生能源的重要性逐渐凸显,玉米燃料乙醇市场得到了迅速发展。
各国政府纷纷出台支持可再生能源发展的政策,并提供各种激励措施,推动了玉米燃料乙醇市场的扩大。
3. 市场规模根据我们的调查数据显示,玉米燃料乙醇市场在过去几年中呈现稳定增长的态势。
市场规模从XX年的XX万吨增长到XX年的XX万吨,年复合增长率为XX%。
目前,玉米燃料乙醇市场已经形成了较为成熟的产业链,包括种植、加工、销售等环节。
4. 市场竞争玉米燃料乙醇市场存在较为激烈的竞争。
主要竞争者包括国内外燃料乙醇生产企业以及其他替代能源供应商。
由于市场需求不断增长,各企业都在积极扩大生产规模,提高产品质量以及开拓市场。
目前,市场上较为知名的玉米燃料乙醇生产企业有XX、XX等。
5. 价格走势由于多种因素的影响,玉米燃料乙醇的价格存在一定的波动性。
我们对近几年的市场数据进行了分析,发现玉米燃料乙醇的价格呈现整体上升的趋势。
这主要归因于原材料成本的增加和市场需求的提升。
预计未来几年,价格将继续保持稳定上升的态势。
6. 政策环境政策环境是玉米燃料乙醇市场发展的重要推动力。
各国政府出台了一系列支持可再生能源发展的政策,对玉米燃料乙醇的生产和应用提供了政策支持和财政激励。
这些政策包括减税政策、补贴政策、产业规划等,有效促进了市场的繁荣和发展。
7. 总结综上所述,玉米燃料乙醇市场作为一种可再生能源,在未来具有广阔的发展空间。
市场规模持续增长,竞争加剧,价格走势上升,政策环境积极。
投资者和相关利益方应密切关注市场动态,抓住发展机遇,推动玉米燃料乙醇市场的进一步发展。
玉米要火了!燃料乙醇政策出炉,未来玉米新增工业消耗量破6000万吨不是梦!
玉米要火了!燃料乙醇政策出炉,未来玉米新增工业消耗量破6000万吨不是梦!9月13日,国家发展改革委、国家能源局、财政部等十五部委联合印发《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》,根据方案要求,到2020年,全国范围将推广使用车用乙醇汽油(在汽油中添加10%的生物燃料乙醇)。
当前中国大力发展乙醇汽油,即可加快消化玉米库存,又符合节能环保发展需要。
自13号发布燃料乙醇政策以来,连接几日玉米市场的话题仍旧围绕它打转,毫无疑问,乙醇汽油的扩大使用必然将促进玉米的消费量。
既可以引导玉米价格进一步市场化,同时还兼顾去库存,促环保,可谓一举多得。
而据悉,我国生物燃料乙醇年消费量近260万吨,全国已有11个省区试点推广乙醇汽油,包括黑龙江、河南、吉林、辽宁、安徽、广西6省区全境和河北、山东、江苏、内蒙古、湖北5省区的31个地市,乙醇汽油消费量已占同期全国汽油消费总量的1/5。
2016年中国乙醇汽油表观消费量在1.2亿吨,若按照10%的燃料乙醇添加比例,2020年燃料乙醇消费量将达到1200万吨,而目前我国燃料乙醇产量仅260万吨左右,其中2016年玉米燃料乙醇产量不到200万吨,由此表明,玉米燃料乙醇仍有1000万吨的产量增长空间。
若按三吨玉米一吨燃料乙醇的比例来算,到2020年此部分的玉米年消耗量将到达3000万吨,当然这仅仅是考虑了以玉米为原料,我们需要进一步强调的是,目前燃料乙醇的原料不仅是玉米,木薯,玉米芯及玉米径杆赫然在列,从目前国内的8家燃料乙醇厂家来看,其中,4家原料玉米总产能206万吨占全国乙醇总产能的82.7% 2家木薯原料总产能35万吨占全国的14.1% 1家玉米芯总产能5万吨占全国2% 1家玉米径杆总产能3万吨占全国1.2%,后期若按82%的占比来看,到2020年玉米年消耗量在2460万吨,我们若以60%来计算,乙醇企业玉米消耗也能达到1800 万吨,鉴于此,我们初步预估乙醇企业玉米消耗量将增2000万吨左右。
玉米秸秆生产燃料乙醇的经济性分析
玉米秸秆生产燃料乙醇的经济性分析0引言伴随全球能源与环境问题的日益突出,低碳经济浪潮正在到来【1】。
在此背景下,燃料乙醇被广泛视为替代和节约汽油的最佳燃料,已成为世界上生产规模最大的生物质能源12J。
以资源丰富的木质纤维素为原料生产燃料乙醇被认为是21世纪发展循环经济的有效途径13】。
目前,国内外纤维乙醇技术研究步入一个新的时期件钾。
美国国家可再生能源实验室示范线采用稀酸预处理.酶解发酵工艺,采用细菌z.mobilis的基因工程菌,进行连续厌氧发酵,乙醇体积浓度达到5.7%【6J。
西班牙Abengoa生物能源公司在Salamanca成立的首家生物质乙醇厂于2007年上半年开始生产,利用麦秸等农业残余废物,生产规模为500×104 L/a的纤维燃料级乙醇产品【刀。
加拿大Iogen公司2004年在渥太华建成40抛秸秆纤维乙醇示范生产装置。
具有9.8×105 L/a的生产能力IS]。
Thomsen等在规模2.4 t/d示范装置进行了小麦秸秆制取纤维乙醇的试验研究。
采用稀酸预处理工艺,并添加0.5%H202,190℃条件下处理60 min,纤维素与半纤维素的水解率分别达到71%和68%乙醇产量达到223 kg /t[9I。
中科院过程所与山东泽生生物公司在2006年建立了3 000 t/a示范生产线,采用蒸汽热喷预处理,固态发酵工艺,全流程运转结果表明,纤维素转化达到70%,乙醇产率达到15%t10】。
中国天冠集团和中粮集团等单位也在此领域进行一些试验【111。
虽然一些关键技术上取得了重要进展,但距产业化发展目标还有一段距离本文在已有研究成果基础上,基于自主设计的300t/a玉米秸秆纤维乙醇示范工程线试验平台,初次系统地分析秸秆纤维乙醇技术指标和成本构成。
试验采用稀酸预处理、酶解糖化发酵两段法工艺,在建立秸秆纤维乙醇技术指标体系基础上,分析了纤维乙醇的生产成本及过程单元所占成本比例,以及每吨乙醇生产所需能耗,为进一步促进中国未来纤维乙醇工业发展提供重要依据。
利用玉米发酵生产乙醇的设计(年产2万吨)
1 绪论1.1 引言随着社会的发展,社会对燃料能源(石油、天然气、煤矿等)的需求越来越大,而燃料能源储量越来越少,价格越来越低,人们迫切需要找到一种新的可再生能源代替现有的燃料能源。
其中,最受欢迎的是燃料酒精。
今年以来,世界各地积极要求发展生物燃料乙醇产业,建设燃料乙醇项目的热情空前高涨,主要原料是玉米。
利用生物质原料发酵法生产乙醇是全世界目前解决“能源危机”和“石油危机”最有效的途径之一。
1.2 燃料乙醇燃料乙醇,一般是指体积浓度达到99.5%以上的无水乙醇。
燃料乙醇是一种取之不尽用之不竭的可再生能源,是目前唯一进入市场、应用最广泛、具有较为成熟的技术、可替代石油燃料的大宗可再生生物能源,它能够立竿见影地大幅度节省石油的消耗。
燃料乙醇是燃烧清洁的燃料,可在专用的乙醇发动机中使用,又可按一定的比例与汽油混合,在不对原汽油发动机做任何改动的前提下直接使用。
使用含醇的汽油可减少汽油消耗量,增加燃料的含氧量,使燃烧更充分,降低燃烧中的CO 等污染物的排放。
1.3 燃料乙醇的优势燃料酒精最明显的一些优势是:一、来源广,可再生。
可以以谷物淀粉为原料生产燃料酒精,以植物秸秆等纤维素为原料生产燃料酒精,以甘蔗作为原料生产燃料酒精,以蜜生产燃料酒精等等。
二、无污染。
石油、天然气、煤矿等燃料能源的使用产生了很多环境问题。
例如:酸雨等环境污染,而燃料酒精产生的是二氧化碳和水,对环境无污染。
1.4 大致流程玉米—→粉碎—→加酵母糖化酶—→加水配料—→搅拌—→封膜—→发酵—→粗馏—→精馏—→成品乙醇1.5 发酵方式连续发酵:是指以一定的速度向发酵罐内添加新鲜培养基,同时以相同速度流出培养液,从而使发酵罐内的液量维持恒定的发酵过程。
间歇发酵:间歇式发酵法就是指全部发酵过程始终在一个发酵罐中进行。
由半连续发酵:是指在主发酵阶段采用连续发酵,而后发酵则采用间歇发酵的方式。
由此可见,发酵的方式有多种选择,连续发酵有诸多优点,却有一个缺点,那就是一旦首罐发生染菌,就会连续多罐染菌。
从中国玉米生物乙醇发展分析生物能源对粮食安全的影响
全球正面临空前的能源危机,一方面能源需求激增,另一方面能源供给有限,寻找并研制新能源替代传统能源成为唯一破解办法。
近几年来,国内也掀起发展生物能源的热浪,但是由于技术有限,发展生收稿日期:2011-05-03作者简介:郭玲霞(1984-),女,山西长治人,博士生;研究方向:资源与环境评价,土地经济与政策。
从中国玉米生物乙醇发展分析生物能源对粮食安全的影响郭玲霞1,2,黄朝禧1,2,彭开丽1,2(1.华中农业大学经济管理-土地管理学院,湖北武汉430070;2.湖北现代农业产业发展研究中心,湖北武汉430070)Does Development of Bio-energy Really Affect the “food ”?———Based on the Development of Chinese Corn Bio-ethanolGuo Lingxia 1,2,Huang Chaoxi 1,2,Peng Kaili 1,2(1.College of Land Management,Huazhong Agricultural University ,Wuhan 430070,China ;2.Hubei Modern Agricultural Industry Development Research Center ,Wuhan 430070,China )Abstract:Taking bio-ethanol from corn as an example,this paper quantitatively analyzes relationship between “biological energy ”and “food ”with the means of scenario analysis.The results show that the development of corn bio-ethanol plays an impact on the demand for corn.If do a more realistic predictions to the other industrial use and rations of grain,the supply and demand conditions will be relieved to some degree.So the development of corn bio -ethanol will not impact the“food ”problem significantly.Butconsidering stocks and exports,the relations are rather strained between supply and demand of corn.Food energy ’s development is an ordeal of technology and strategy,actively guide technological innovation,and to ensure the most basic food needs is the good way for the future.Key words:bio-energy ;bio-ethanol ;corn ;food security摘要:本文以玉米生物乙醇为例,采用情景分析法定量分析“生物能源”与“吃饭”的关系。
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收稿日期: 2009 06 05. 基金项目: 国家自然科学基金资助项目 ( 20276041, 20776088) . 作者简介: 丁文武 ( 1980 ) , 男, 博士研究生;
肖泽仪 ( 1960 ) , 男, 教授, 博 士生导师, E m ai:l m gch@ scu. edu. cn. 通信作者: 肖泽仪.
参数 种子 /( kg ha- 1 )
吉林 黑龙江 安徽 山东 50. 96 36. 68 39. 94 44. 93
用工 /( d ha- 1 ) 108. 60 66. 00 124. 20 127. 99
化肥 /( kg ha- 1 ) 294. 11 208. 24 263. 63 331. 61
Abstract: T he energy consumpt ion and energy m aking effic iency o f co rn ethano l w ere analyzed w ith life cyc le as sessm ent principles to prov ide ana lysis basis for the renew ab le capability o f corn ethano l and the energy consum ption of ethano l ferm entat ion in m embrane bioreactor. T he net energy of the corn ethanol w as negative and the energy m ak ing e ff ic iency w as less than 1, whether or not the energy o f by products w as ca lculated. If the energy o f by products w as neg lected, the net energy was - 16 556. 15 M J, and the efficiency w as 0. 618. W hen by products w ere included, the net energy w as - 8 765. 15M J, and the effic iency w as 0. 753. T he renew able energy from one ton o f ethanol w as 40 993. 60M J and its recovery eff iciency w as 65. 3% . Corn ethano l production w as just a trans fo rm ation o f energy types. B ased on the com parative results o f the present study, dom est ic stud ies that show ed the net energy product ion of the corn ethano l life cyc le as positive shou ld be questioned. K eyword s: corn ethano ;l net energy; energy m ak ing efficiency; recovery e ff iciency of renew ab le energy; life cycle
随着燃料危机的日益加剧, 燃料乙醇虽然得到 了迅速地发展, 但是由于其生产能耗较大而受到严
重限制, 因此包括膜生物反应器在内的新型生产技 术得到了广泛而深入的研究 [ 1 5] . 然而, 要对膜生物
反应器等新型发酵技术的能耗情况进行分析, 需要
一个可以比较和借鉴的量化依据, 由于对燃料乙醇 生命周期能耗情况的分析, 不仅可以达到这一目的,
1 分析方法
玉米燃料乙醇生命周期的边界划分以及能量流
动如图 1所示, 整个生命周期由原料生产、乙醇转化
及玉米运输和乙醇输配等几个部分组成, 进入系统
的能量主要有太阳能 (ES )和化石能 (EF ), 从系统出
来的能量包括燃料乙醇的内能, 即通过燃料乙醇燃
烧所得热能 (E I )、副产品的能量 (EB )以及各种能量 损失 (EL ). 燃料乙醇生命周期的净能值 (EN )、能量
表 1 玉米种植所用机械
T ab le 1 M ach ineries u sed in corn cu ltivation
机种 水泵
播种机
收割机
脱粒机Biblioteka 机型 TOP 40 4 3BY F 3 4YQW 2 5TY DS 55
生产 厂家
常州 太腾 动力 机械 有限公司
河 南 省三 门 峡 通用 机械厂
第 6期
丁文武, 等: 玉米燃料乙醇生命周期能耗分析
7 75
1. 2 乙醇转化 乙醇发酵方法有干法和湿法 2种, 主要工序有
原料预处理, 液化、糖化、发酵、蒸馏和脱水等, 由于 湿法生产工艺可以充分利用原料, 获得更好的经济 效益, 因而我国燃料乙醇公司都以湿法工艺生产燃 料乙醇, 根据资料 [ , 33 34 ] 吉林燃料乙醇 公司每吨酒 精的能耗折标煤为 0. 824 ,t 安徽燃料乙醇公司每吨 乙醇耗电 414. 334 kW h, 蒸汽 4. 543 ,t 其中每吨 蒸汽折标煤 0. 185 t[ 35] . 1. 3 物料、产品等运输
life cyc le system
1. 1 玉米种植 玉米种植阶段分为耕地、播种、灌溉、收割以及
脱粒等部分, 实际投入部分包括种子、地膜、化肥、农 药、人工以及柴油和电等. 由于种植阶段的机械作业 用油量或者用电量很难准确统计, 在此本文选用各 种已知功率的机型进行估算, 详见表 1, 对于耕地所 投入的能量则是直接引用文献中的数据 [ 22] , 灌溉用 水量为 3 900 m3 /ha, 种子、化肥、用工以及玉米产量 等则根据统计年鉴取 2004~ 2007年统计数据的平 均值 [ 23 29 ] ( 表 2), 由于年鉴中的复合肥没有给出具 体组成, 在此选用贵州宏福阿城 配肥分公司 ( 黑龙 江 )生产的玉米专用肥 ( 规格 31- 12- 10) 进行换 算, 吉林和黑龙江两省都使用过地膜, 但是用量不是 很大, 在此本文将其省略不计. 孙丽梅等 [ 30] 实际调 查了 1996年和 2005年山东恒台玉米的农药使用量 为分别为 3. 64 kg / ha和 5. 67 kg / ha, 而李奇峰等 [ 31] 调查了吉林中部粮食主产区玉米种植的农药投入为 3. 69 kg /ha, 据 此, 本 文 农 药 的 使 用 量 估 计 为 4 kg / ha. 种子、化肥、农药以及用工的能量折算值源 于公开出版的资料和文献 [ 22, 32] .
第 31卷第 6期 2010年 6月
哈 尔 滨工 程 大 学 学 报 Journal o f H arbin Eng ineer ing Un iversity
do:i 10. 3969/ .j issn. 1006- 7043. 2010. 06. 016
V o.l 31 . 6 Jun. 2010
鉴于目前燃料乙醇生命周期的能量分析结果仍 然存在巨大争议, 本文根据我国吉林、黑龙江、山东、 安徽的玉米生产情况及吉林和安徽燃料乙醇公司实 际生产情况, 利用生命周期评价 [ 21 ] 原理, 对玉米燃 料乙醇生命周期能耗及其影响因素重 新进行了分 析, 以期为膜生物反应器发酵等新技术的节能计算 和分析以及玉米燃料乙醇的可再生性分析提供一个 可借鉴和比较的量化依据.
玉米燃料乙醇生命周期能耗分析
丁文武, 原 林, 汤晓玉, 肖泽仪
(四川大学 化工学院, 四川 成都 610065)
摘 要: 利用生命周期评价 原理对玉米燃料乙醇生产能耗和产投比进行了分析, 以期为膜生物反应器发酵等新工艺的 能 耗分析以及玉米燃料乙醇的可再生性分析提供依据. 在计入和忽略副产品能值的 2种情况下, 玉米 燃料乙醇生命周期 的 净能量值都为负值, 能量产 投比都小于 1, 如果 不计副产品能值, 则净能量 为 - 16 556. 15 M J, 能量产投比为 0. 618, 计入 副产品能值则净能值为 - 8 765. 15 M J, 能量产投比为 0. 753. 每吨乙 醇所耗玉米中含有的可再生能量为 40 993. 60M J, 可 再生能量回收率为 65. 3% , 乙醇的发酵生产只是一种能源形 式的转变过程. 通 过现有研 究结果的比 较发现, 国内研究 中 玉米燃料乙醇生命周期的净能值为正的结果值得商榷. 关键词: 玉米燃料乙醇; 净能值; 能量 产投比; 可再生能量回收率; 生命周期 中图分类号: S216. 2 文献标识码: A 文章编号: 1006 7043( 2010) 06 0773 07
策略和方向. 在燃料乙醇生命周期能耗的计算中, 由 于其边界范围划分的复杂性以及计算方法的不同, 虽然许多研究者对燃料乙醇的生命周期能耗及净能 量值情况进行了计算和分析, 但是其计算结果至今 仍然难以取得一致. 巴西主要以甘蔗为原料生产燃 料乙醇, 经研究得出其燃料乙醇的净能量值为正值, 能量产投比平均达到 9. 2, 最高可达到 11. 2[ 6] ; 美国 主要以玉米为原料生产燃料乙醇, 其研究结果差异 很大, 争论也最为激烈: Loren 等认为玉米燃料乙醇 的生产是一个正的能量收益过程 [ 7 9] , 而 P im en tel等 的研究结果则正好与之相反, 认为燃料乙醇的生产 不仅不能够节约能源, 还要造成能源浪费和巨大的
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哈尔滨工程大学 学报
第 31卷
环境问题 [ 10 14] ; 中国目前主要以玉米和小麦为原料 生产燃料乙醇, 胡志远、李胜、张治山等分别对以木 薯、小麦和玉米为主要原料生产燃料乙醇的生命周 期能耗 进行 了分析 [ 15 19] , 结 果其 净能量 值都 为正 值, 但是张阿玲等通过研究表示目前国内燃料乙醇 生产的净能量值应为负值 , [ 20] 遗憾的是, 文中没有 列出详细的计算过程和数据.