生物質能研究報告
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生物質能研究報告范文第1篇
關鍵詞：建筑節能；太陽能；熱泵；生物質能
能源是一個國家國民經濟和社會發展的基礎，是整個人類社會賴以生存和發展的物質保障。建筑能耗在能源消耗中占的比例為30%，隨著社會的發展，這一比例會呈現上漲的趨勢，運用建筑節能技術是降低建筑能耗的重要手段，而可再生能源的利用是實現建筑可持續發展的重要環節。大力開發利用可再生能源，減少化石能源的消耗，保護生態環境，減緩全球氣候變暖，推進人類社會可持續發展已成為世界各國的共識。
1可再生能源建筑領域應用現狀
可再生能源是指可以再生的能源總稱，包括生物質能源、太陽能、光能、沼氣等。生物質能源主要是指雅津甜高粱等，泛指多種取之不竭的能源，嚴格來說，是人類歷史時期內都不會耗盡的能源。
為了實現建筑為人類提供健康、舒適工作和生活環境的功能，又減少對傳統能源的使用，減輕對能源的依賴和環境的污染，可以在有條件的改造區設計安裝專門的系統利用太陽能、地熱能等可再生能源來取代傳統能源。
1.1太陽能建筑應用
從目前來看，太陽能在建筑領域的應用主要有光熱利用，光電利用兩種形式，具體包括太陽能熱水制備技術，太陽能供暖/供冷技術，太陽能綠色照明技術、與建筑一體化相關的太陽能發電技術，太陽能與其他能源組合供能技術等等。光-電技術所解決的是化石能源發電勢必面臨的世界動力源缺失問題。而光-熱技術解決的是節能建筑中的能源消耗問題。這兩個技術領域，所針對的兩大問題是能源總體問題的不同層面，對傳統能源的替代是根本性的戰略選擇，而節約不可再生能源應是人類重要的責任。發展太陽能發電技術包含兩個層面的內容，一是太陽能發電能力的提升，包括太陽能電池的材料革新技術；其二是由實驗室轉化為現實應用的場域轉換推進技術，如何以技術創新為突破口，開發高效，低成本的新型太陽能電池，將是開發光一電技術的基礎與核心。而太陽能發電網絡的基礎框架整合技術，即區域性或全局性的太陽能發電網絡建設技術，涉及到社會現實層面運用的深度和廣度，必須引起廣泛重視。
1.2熱泵建筑應用
（1）由商住區域向生產生活過程推進，將來的地源熱泵系統不僅用于一般住宅，辦公用戶的供熱和制冷，更趨向于將供熱的廢棄能量（冷能）和制冷的廢棄能量（熱能）綜合利用。
（2）采熱與傳熱技術一體化趨勢。隨著新材料和新工藝的開發，將來的地源熱泵系統可能將熱泵的轉換系統與地上散熱系統一體化，使采熱和傳熱的效率更高。
（3）基礎設施化的趨勢。在未來，充分利用建筑物的空間和周邊的自然環境和自然能源，因地制宜地設計，制造和配套安裝相應的地源熱泵系統，使地源熱泵系統成為基礎設施之一，也將成為一種趨勢。
1.3生物質能建筑應用
雖然目前生物質能領域在研發和應用方面相對于熱泵、太陽能領域較為薄弱，但具有很大發展空間和潛力。生物質能是以有機廢棄物和利用邊際土地種植的能源植物為主要原料生產出的一種新興能源，而且是一種唯一可再生的碳源。按照其特點及轉化方式可分為固體生物質燃料，液體生物質燃料、氣體生物質燃料。生物質能分布廣泛，在我國主要包括農業廢棄物，薪柴、人畜糞便，城市生活有機廢水及生活垃圾和農產品加工業排放的高濃度有機廢水。使用生物質能的顯著優點是污染小，可利用氣化和液化技術將生物質轉化成高品位的燃料氣和燃料液。目前世界很多國家都非常重視生物質能的開發，相繼制定系列重大計劃，實施重大工程項目，而我國對這一能源的利用也極為重視，已連續在四個五年計劃中將生物質能利用技術的研究與應用列為重點科技攻關項目，開展了生物質能利用技術的研究與開發，如戶用沼氣池，節柴炕灶，大中型沼氣工程，生物質壓塊成型，氣化與氣化發電、生物質液體燃料等，取得了多項優秀成果。
2可再生能源開發利用改進和實施建議
建筑領域在有效開發利用可再生資源的同時，如何合理降低開發和轉化利用的成本，擺脫低質低價的惡性循環，步入良性發展的健康軌道是當前可再生能源開發中亟待解決的重要課題。筆者認為當務之急應該做好以下幾方面工作。
2.1國家應根據地方氣候環境特點，分別制定和完善各地區可再生能源開發利用中長期發展規劃并按規劃分步實施，同時進一步加強財政、稅收等經濟激勵政策方面的研究工作，適時出臺一些鼓勵性的政策措施。與此同時，在加大政策扶持和資金投入的基礎上，國家應盡快完善相應配套的法律法規，并強化從建設規劃、設計、監理和工程竣工驗收及運行效果各關鍵環節的監督管理，尤其應重點加強對可再生能源建筑應用技術的能效考評工作，以逐步形成可再生能源建筑的規范化、標準化、法制化建設環境。
2.2應該打破目前各自為陣的行業分散格局，在加強行業或部門之間相互交流合作的基礎上，大力開展可再生能源產品與建筑產品的集成化技術研究工作，使太陽能、風能等相關設施與建筑進行有機結合，做到與建筑融為一體、相互依存、不可分割，并滿足與建筑主體圍護結構的一體化同時設計、同步施工和相同壽命周期的要求，以最大限度地利用可再生能源有效解決建筑供暖、空調、照明和生活用熱水等日常用能需要，使建筑產品在逐漸降低對常規能源消耗的同時，逐步實現綠色環保和低能耗的建設目標。
2.3在太陽能的轉化技術方面應該突破太陽能低溫利用的制約瓶頸，加快研究開發中高溫的太陽能光熱利用核心技術產品，尤其應在研究開發新型高效中高溫太陽能集熱器上狠下功夫，在提高太陽能裝置轉換效率的基礎上拓寬太陽能技術產品的應用領域。
2.4為了充分利用和保護地熱能這一寶貴的清潔能源，應加強基礎資料的測試研究和統計分析工作，并學習引進發達國家的先進技術和經驗，在地熱資源的開發利用過程中應本著“統一規劃、合理布局、綜合利用、統一管理”的原則，嚴格地熱資源開發審批制度，在統一規劃指導下，逐步推動地熱開發利用的規范化、規模化，、商業化發展，以避免造成地熱資源的浪費或地下水質資源污染的現象發生，使我國的地源熱泵應用技術早日步入可持續的科學發展軌道。
2.5加強可再生能源建筑產品應用的宣傳推廣工作，在強化全民節能意識的同時，提高全社會推廣應用可再生能源產品的意識，同時根據地區環境建設工程示范小區，待技術成熟后逐步擴大應用范圍，同時還應注重對相關產業扶持政策和配套措施的真正落實工作。
3結束語
建筑能耗位居行業之首，開源節流是降低能耗的關鍵。開發利用可再生能源對建筑節能工作具有舉足輕重的作用，是確保我國中長期能源供需平衡、減少環境污染的先決條件，也是提高能效、達到中等發達國家能源利用水平和實現經濟持續增長的有效措施。
參考文獻：
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[2]郭建.既有住宅建筑節能改造技術與模式淺析[J].大眾科技，2009，11：74-75.
生物質能研究報告范文第2篇
一、我國水能關系問題提出的背景
國際背景。全球層面對水與能源關聯問題的高度重視，2014 年3月22日“世界水日”，聯合國了《世界水資源發展報告 2014――水與能源》報告，呼吁各國政府在制定能源發展政策時要考慮到水資源承載能力。國際能源署（IEA）提出，全球能源生產對水資源的需求增速是能源需求增速的兩倍左右，2010年全球能源生產抽取水約5830億立方米，約占世界15%的總取用水量，其中水消耗量（即抽取后未返回）為660億立方米；到2035年水消耗量將提高85%，氣候變化將進一步加劇水資源供應壓力。目前全世界仍有近8億人口無法獲得清潔的水資源，13億人口用不上電，為此，聯合國大會將2005―2015年確定為“生命之水”國際行動十年，2014―2024年為能源可持續發展十年，凸顯了水資源和能源對于可持續發展的重要意義。水資源和能源作為聯系經濟增長、提升社會公平性和環境的紐帶，實現兩者的協同發展對提高全球福利水平至關重要。
國內背景。隨著工業化和城鎮化的深入推動，我國能源需求較長時間內仍保持較快增長，近期仍將依賴傳統的化石能源，能源需求增長拉動煤炭等化石能源產業快速發展，預計2020年我國火力發電裝機和發電量分別約占總裝機的60% 和總發電量的69%，這會進一步加劇水資源供應壓力，導致能源開發與利用過程中面臨的水資源約束凸顯；同時，我國能源資源與水資源分布極為均衡，能源安全和水資源保障的矛盾十分突出，能源生產基地多處于缺水區域，水資源缺乏增加了經濟和環境成本，新能源規模持續擴大也增加了水資源安全供應的潛在風險等問題。綜合來看，我國水能關系面臨較大挑戰。
二、不同能源開發利用方式的水資源約束分析
（一）煤炭開發利用的水資源約束
煤電基地與水資源分布不協調，是我國水資源短缺的關鍵問題。煤炭資源與水資源呈逆向分布，煤炭資源豐富的地區，水資源匱乏。原煤生產量占全國90%以上的礦區均位于嚴重干旱缺水的西北、東北、山西、內蒙古以及豫西地區，國內71%的重點礦區缺水，其中40%嚴重缺水。近幾年煤炭基地的快速發展及配套產業的興起，礦區水資源供需矛盾更加突出。2010年，煤炭開采、燃煤發電這兩個行業消耗980億立方米，接近全國總淡水量的15%。目前，我國仍在煤炭資源豐富但水資源匱乏的地區發展水資源密集產業。煤化工屬高耗水產業：直接液化1噸油耗水約7立方米，間接液化1噸油耗水約 12立方米，合成氨耗水約12.5立方米/噸，甲醇耗水約8立方米/噸。并且，煤化工項目排污量極大，如神華集團煤制油項目污水產量達到479萬噸/年，每生產1噸液化油要產生污水4.79噸。
（二）非常規油氣發展的水資源約束
與傳統化石燃料相比，油砂、頁巖氣和水力壓裂等非常規油氣的開采用水量更大，頁巖氣開采采用的水壓裂法對水資源的依賴性極大。頁巖氣開發也會導致水質污染，美國政府已開始立法監管頁巖氣開發對水資源的破壞問題。我國政府提出到2020年非化石能源占一次能源消費比重將達到15%左右，推動用較清潔的天然氣替代煤炭。根據美國能源信息署（EIA）的數據，我國頁巖氣技術可采儲量約31.6萬億立方米，約占全球儲量的19%，大規模開發頁巖氣需要重視非常規油氣開發的水資源約束，以及開發利用過程中可能產生的水資源污染問題，并做好相應的防范措施。
（三）生物質能源發展面臨的水約束問題
與化石燃料相比，生產生物燃料的水資源需求量更大，需要充分的水資源保障。IEA的研究表明，甘蔗乙醇加工生產的耗水量和取水量都高達106―107升/噸油當量。我國《生物質能發展“十二五”規劃》，提出到2015年生物質發電總裝機容量達到13000兆瓦，生物質燃氣達到30億立方米/年，固體成型生物質燃料達到1000萬噸/年，生物液體燃料達到500萬噸/年。考慮到生物質能源發展會進一步加劇水和能源的相互依賴性，所以生物質能源的技術與區域選擇需要平衡能源問題和水資源供應問題，降低政策實施的綜合成本。
（四）核電發展面臨的水資源約束
核電發展需要較大的耗水量，缺少冷卻水已成為內陸核電廠發展的重要約束。2003―2009年夏季，歐美多個內陸核電廠因為缺少冷卻水而出現了被迫停運的狀況。日本福島核事故后，我國核電建設一度陷入低潮，但在目前調結構、穩增長的大背景下，內陸核電又進入了新的發展期。地方和企業積極行動，目前已有多個省份提出要發展核電，31個廠址已完成初步可行性研究報告審查，規劃提出到2020年，我國運行核電裝機容量將達到5800萬千瓦，在建3000萬千瓦。結合國際事件，我國內陸核電的發展需要慎重考慮水資源供應問題。
（五）新能源發展面臨的水資源約束
電力部門中除火力發電外，新再生能源技術也要消耗水資源。麥肯錫公司將我國各種發電技術的耗水指標進行對比，從全生命周期角度看，生物質發電技術是典型的高耗水發電技術（約耗水178立方米/千兆瓦時）；水電技術發電水耗約68立方米/千兆瓦時；風力發電技術其耗水量（0.3立方米/千兆瓦時）遠低于燃煤和燃氣電廠，是缺水地區首選的技術；太陽能熱電站的水資源需求較大，其耗水量（3立方米/千兆瓦時）與燃煤電廠、核電接近。因此，在缺水地區進行新能源開發利用考慮相關技術的耗水問題非常關鍵。
三、當前我國水能關系面臨的突出問題
（一）我國能源開局與水資源分布不匹配的矛盾日益突出
總體上我國能源開局與水資源分布不匹配，兩者的矛盾日益突出。能源工業是我國可持續發展總體戰略中的關鍵行業之一，我國水資源與能源生產現狀，兩者之間的矛盾日益突出。西北地區作為我國能源工業最大的基地，石油、天然氣、煤炭產量幾乎占全國一半左右，然而水資源匱乏已嚴重制約了西北地區能源工業發展。目前面臨的水資源匱乏、利用效率低下等問題隨著經濟社會快速發展，將會導致水資源供需矛盾進一步加劇，水資源將成為制約該區域能源綜合開發的瓶頸，進而影響到我國能源戰略的順利實施。
（二）未來能源需求的快速增長會進一步惡化水能關系
綜合各家機構預測，未來中國中長期能源需求持續增長，水資源壓力將持續增大。國際能源署（IEA）預測，與2010年相比，2035年中國能源生產的水消耗將增長83%，并且主要是煤炭的生產和消費，集中在干旱缺水的西部地區，這同時也會加劇城市水資源短缺。為滿足快速增長的能源需求，加大煤電開發會加劇水資源緊張形勢，同時導致環境污染和碳排放增長。根據世界資源研究所的數據，未來中國擬建的燃煤電廠有51%將建在水資源緊缺指數較高或極高的地區，擬建電廠每年耗水高達100億立方米。如果《煤炭工業發展“十二五”規劃》提出的14個煤炭基地建設目標得以實現，2020年僅采煤產業需水量將達到81.51億立方米/年。煤炭基地規劃與水資源現狀存在尖銳矛盾，如果不按照水能關系及時作出調整，將會導致嚴重的用水安全、能源安全，影響到城市的正常運行。
（三）能源結構轉型或對區域水資源供應產生較大影響
隨著我國城市霧霾問題日益加重，加快推進煤炭替代就成為重要的治理措施之一。2013年我國了《大氣污染防治行動計劃》，提出的重點建議之一是采用煤制天然氣等更為清潔的天然氣取代煤炭，但“煤制氣”在冷卻、生產及凈化過程中耗水量很大，每立方米煤制天然氣需6―10 升水，20億立方米/年的煤制天然氣項目耗水量高達2500萬噸/年。目前，我國已批準建設9座大型煤制氣工廠，年產超過370億立方米合成天然氣，年耗水2億噸。因此在努力控制東部地區大氣污染的同時，可能會增加他地區的水資源壓力，特別是缺水嚴重的西北地區。
（四）我國水資源供需矛盾突出，利用效率較低
隨著工業化、城鎮化深入發展，我國水資源需求將在較長一段時期內持續增長，用水需求呈剛性增長，水資源供需矛盾將更加尖銳，我國水資源面臨的形勢將更為嚴峻。目前，水資源短缺、水污染嚴重、水生態惡化等問題十分突出，已成為制約經濟社會可持續發展的主要瓶頸。水資源供需矛盾突出，我國的人均水資源量為2100立方米，是世界平均水平的28%。全國年用水總量超過6000億立方米，年平均缺水量500多億立方米，三分之二的城市缺水，農村有近3億人口飲水不安全。水資源利用與管理方式粗放，農田灌溉水有效利用系數僅為0.50，與世界先進水平0.7―0.8有較大差距；不少地方水資源過度開發，黃河流域開發利用程度已經達到76%，淮河流域也達到了53%，海河流域超過了100%，已經超過承載能力，引發一系列生態環境問題；水體污染嚴重，水功能區水質達標率僅為46%。2010年38.6%的河流劣于三類水，三分之二的湖泊富營養化。
四、優化水能關系的主要途徑與政策建議
（一）制定水資源與能源發展綜合規劃
將能源與水資源發展進行整合，最大限度地發揮協同效益，最大限度減少負面影響，制定水資源與能源綜合利用規劃，提高資源利用效率。一是推動重點領域水能綜合發展。在國家和地區層面全面評估水能關系，促進跨部門合作，在基礎設施建設、農業、工業和城市發展等重點領域實現水資源與能源的協同發展。二是將水資源作為重要約束和前提條件作為能源項目布局和產業發展的重要考慮。優化能源產業布局，將區域水資源承載力作為能源項目布局的重要前提。傳統能源開采煉化、新能源產業發展規劃，要根據能源產業的動態變化和水資源的持續供應能力，進行科學的產業布局。主要能源基地實施嚴格的水資源管理制度，規劃產能目標要進行科學性評估，根據水資源供應情況及時做出調整，確保我國能源與水資源的雙重安全。
（二）重視新能源產業發展中的水資源約束問題
將用水作為重要約束條件納入生物質能、頁巖氣、太陽能等新能源產業發展規劃當中，積極開展產業發展用水需求評估，根據水資源供應和環境影響科學規劃新能源基地的發展布局，確保實現新能源產業對傳統能源的替代。從強化水資源保障角度提出我國新能源的發展目標與保障措施，優先選擇水好小的新能源開發與利用技術，做好重點能源生產基地的優化布局工作，降低水資源供應壓力，實現水能和諧。
（三）充分考慮水資源對生物質能源開發與利用的約束作用
針對我國發展生物能源的初步判斷表明，能源作物種植和生物能源生產將進一步加劇我國水資源短缺壓力，因此開發生物能源要因地制宜、量水而行，水資源緊缺地區不宜盲目進行能源作物種植及生物質加工生產。第一，選擇水資源利用效率高的能源作物種類，以最小的水資源消耗獲得最大的生物能源產出；第二，適度從緊發展燃料乙醇和生物柴油產業。堅持“不與農業爭水，不與生態環境爭水”的原則，根據水資源承載力，開展能源植物的區域化種植；第三，倡導利用有機廢棄物生產生物能源，充分挖掘其生物質能潛力，力圖規避能源作物種植環節，大幅度降低生物能源生產的水耗。
（四）積極研發能源開發與利用節水技術，提高用水效率
能源生產環節。通過技術進步和科技創新進一步降低能源開發與利用的水資源需求。一是對煤炭熱電廠推廣應用干燥冷卻技術，使用閉環、干燥和混合冷卻系統取代目前的水冷卻系統以及水密集型系統，降低水資源消耗，降低火電利用環節水資源消耗。二是在煤炭生產行業嘗試礦井水和再生水作為水源，不斷提升能源生產中的節水技術和工藝水平，淘汰落后產能。積極發展海水、半咸水或廢水等非常規水源的替代技術，以及廢污水循環利用技術。
能源利用環節。一是將水資源可利用量、水環境容量作為國家產業發展、城市發展的剛性約束，推動我國經濟社會發展方式的戰略轉型。二是通過城市規劃和城市水資源綜合管理提高水資源利用效率。推動發展城市水資源綜合管理體系（IUWM），開展水源保護，使用多種水源，減少城市中水和能源消耗量，通過城市水管理系統設計大量減少城市家庭用水。三是在工業、商業、居民等領域推廣使用高效節水技術，努力提高水資源利用效率。
（五）建立優化水能關系的政策法律體系
生物質能研究報告范文第3篇
關鍵詞：能源作物芒草分類分布生物學特性轉化利用
1 引言
由18世紀末蒸汽機等發明催生的工業革命，徹底改變了人類歷史的發展歷程一保持了幾千年自給自足的傳統農業社會開始步入工業社會。工業社會從根本上改變了人類對能源的依存方式，從幾乎完全依賴植物生物質變成了主要依賴石油、煤炭和天然氣等化石燃料。眾所周知，這些化石燃料是由地球若干億年積累下來的生物殘骸轉化形成的，具有不可再生性。如果人類不改變能源依賴方式，地球上的化石燃料就將在幾十年內枯竭。爆發多次的能源危機和不斷上升的能源價格也在警告我們：人類現行的能源依存方式是不可持續的，甚至是非常危險的。
大量開采利用化石燃料的另一問題是，將地層中長期蘊藏的碳以CO，的形式釋放到大氣中，從而不可避免地造成溫室效應，引起全球氣候變暖。而且，化石燃料特別是燃燒煤炭造成的各種污染也極大地危害著人類健康，破壞了森林、耕地和建筑。因此，控制化石燃料的消耗，減少CO，排放已成為世界共識。人類社會要走向可持續性發展，必須尋求可再生清潔能源，這已成為科學家們積極探索的熱點。
可再生清潔能源包括風能、太陽能、地熱、潮汐、水電和生物質能等。其中，生物質能是綠色植物通過光合作用將太陽能轉化為化學能而蘊藏在生物體內的能量，是可再生的綠色能源。與其它可再生清潔能源相比，生物質能是唯一能固碳、可再生并轉化成氣態、液態和固態燃料或其它化工原料和產品的碳資源。生物質能具有良好的穩定性、儲能性、原料多樣性和產品多樣性等優點，缺點是季節性強、原料分散、能量密度低。
根據能源載體物質的化學成分，可將生物質原料分為三大類：①糖和淀粉類，富含糖或淀粉，可用于生產燃料乙醇；②油脂類，富含油脂，能通過脂化過程形成脂肪酸甲脂類物質，即生物柴油；⑧纖維素類，富含纖維素、半纖維素和木質素，可通過轉化獲得熱能、電能、乙醇和生物氣體等。目前，已規模化利用生物質能源的國家有美國和巴西，其主要原料分別是玉米和甘蔗。眾所周知，玉米、甘蔗、油菜等第一代能源作物是人類的重要食物來源，將它們作為生物質能源將影響到世界食物安全，也很難在食物緊缺的國家推廣。近年來，科研人員的目光已集中到產量大、來源廣的纖維素類——第二代能源作物上，其中多年生草本植物芒草被認為是生物質產量高、資源利用效率高、生產成本低、生態適應性廣、開發潛力巨大的理想能源作物。2011年10月28日，《經濟參考報》刊登了“第二代生物質能源呼之欲出芒草成能源作物新星”的報道。
2 芒草的分類與分布
芒草是各種芒屬(Miscanthus And ress，)植物的統稱，屬于禾本科(Poaceae)黍亞科(Panicoideae)蜀黍族(And ropogoneae)。芒草的種間、種內多樣性復雜，據《中國植物志》記載，全世界芒屬植物可分13個種，我國有8個種，但有關種的數目、劃分及其親緣和演化關系，學術界尚存爭議。
1855年，Andressons首次從甘蔗屬(Saccha rum)和蔗茅屬(Erianthus)中將芒屬分列出來，其命名的Miscanthus包括5個種；1881年，Benth等將荻(Triar rhena sachariflo ra(Maxln，)Nakai)歸入芒屬。1930年，Honda將芒屬分為兩組，一組為Triarrhena，另一組為Eumi scanIhus。1959年，耿以禮在研究中國芒屬植物時，將上述兩組合并為三藥芒組(Triarrhena)，該組植物有3枚雄蕊，而將分布于我國西南地區的芒屬種類另立為雙藥芒組(Diandra)，該組植物有2枚雄蕊。1962年，Adatj等認為芒屬植物有17個種，可分為四個組，分別命名為Section Triar rhena(荻組)、Seciion Eumiscanthus(真芒組)、SectionKa riyasua(青茅組)和Section Dlandra(雙藥芒組)。1989年，劉亮在修訂禾本科甘蔗亞屬的分類時，將荻從芒屬中獨立出來，恢復了Nakai于1950年所建立的荻屬，包括荻和南荻(T.1ularlorlpana)2個種，并認為南荻是我國的特有種。2006年，Chen等糾又將荻、南荻、紅山茅以及雙藥芒屬歸并到芒屬，認為全世界芒屬植物共有14個種，中國有7個種，分別是紅山茅(M.paniculatus)、南荻(M.1utarioripa rlus)、荻(M.sacchariflorus)、五節芒(M.floridulus)、芒(M.slnensls)、尼泊爾芒(M.nepalensis)和雙藥芒(M.nudipes)，并認為M.condensatus(八丈芒)、M.purpurascens(紫芒)、M.transmorrJsonensis(高山芒)和M.jinxianensis(金縣芒)都為M.slnensls的變異類型(變種)。
另外，1988年出版的《四川植物志》中，還列出了短毛芒(M.revipilus)和川芒(M.szechuanensis)在歐洲，三倍體芒草——奇崗(M.×giganteus)已被大量研究報道，它原產于日本、被認為是荻(四倍體)和芒(二倍體)的天然雜交種。在非洲南部，有M.junceus、M.sorghum、M.violensis和M.ecklonii的自然群落發生，但究竟是否屬于芒草尚不清楚。在芒屬植物的各個種內，芒的變種最多，僅二倍體變種就有17個。
芒草原產于東亞，廣泛分布于從東南亞到太平洋島嶼的熱帶、亞熱帶和溫帶地區，現已擴展至西非、美洲和歐洲地區。周昌弘等。依據外部形態和地理分布的關系，將芒草劃分為三大類群，第一大群為中國芒類群，是由芒及其變種形成的分類群，主要分布在中國大陸東部、朝鮮(半島)、日本、琉球群島、臺灣島、菲律賓群島等；第二大群為五節芒類群，是由五節芒形成的分類群，主要分布在中國南部沿海、東亞和南亞地區；第三大群是尼泊爾芒類群，是以尼泊爾芒為主形成的區系，分布范圍以環繞喜馬拉雅山的區域為主，涵蓋中國云南、四川，印度、巴基斯坦、緬甸、尼泊爾等地。關于我國芒草的分布，Chen等認為：紅山茅生長在海拔2500～3100m的干旱山坡，分布于四川、貴州、云南；南荻生長在海拔低于100m的
湖邊和河堤，分布在湖南、湖北；荻生長在山坡和河岸，分布于河南、河北、陜西、甘肅以及日本、朝鮮、俄羅斯；五節芒生長在坡地、河谷和草地，分布于海南、臺灣、廣東、廣西、福建、浙江、江蘇、安徽、湖北、河南、四川、貴州、云南以及東南亞國家；芒生長在低于海拔2000m的山坡、海岸，分布于海南、臺灣、廣東、廣西、福建、江西、浙江、江蘇、安徽、湖北、山東、河北、吉林、陜西、四川、云南、貴州以及日本、朝鮮(半島)；尼泊爾芒生長在海拔1900-2800m的山坡，分布于四川、云南、以及不丹、印度、緬甸、尼泊爾；雙藥芒生長在海拔1000-3600m的山坡，分布干四川、云南、貴州、以及不丹、印度、尼泊爾。在芒屬植物的各個種內，芒的分布范圍最廣，且不同變種通常有顯著不同的分布區域，如臺灣的八丈芒、白背芒(M，gIabe r)、臺灣芒(M，fo rmosanus)和高山芒均為芒的變種，它們的分布區域分別為海邊、低海拔、中海拔和高海拔區域。
3 芒草的生物學特性
芒草為多年生草本植物，一般壽命18-20年，最長可達25年以上；植株高大，莖稈粗壯、中空、高度通常為1N3m，在熱帶、亞熱帶可達5m以上；葉片扁平、窄長，長度10～80cm不等、長寬比30-50；根系發達、入土深度1m以上，具有發達的地下根莖、橫走于地表下10cm左右，可構成縱橫交織的根莖一根系網絡系統；分蘗能力強，單株分蘗數可達100個以上，并形成單株群落；頂生大型圓錐花序，由多數總狀花序沿一延伸的主軸排列而成，小穗成對、孿生于延續的總狀花序軸上，每小穗含一兩性花，雄蕊2N3枚，雌蕊2枚；異花授粉，自交不親和，易形成變種問、種間、甚至屬于雜種；種子小而輕，千粒重0.3-0.59，適合風播，但三倍體、五倍體的芒草不育。
芒草的染色體很小，基數為19，是禾本科中染色體基數最大的植物之一；除二倍體外，常出現多倍體和非整倍體的情況。Watson等將芒草的染色體數目分為：2n=2x=35～43，2n=3x=57，2n=4x=76，2n=5x=95和2n=6x=114；Deuter對發表于2000年前的研究報告進行了統計，發現各種芒草的染色體數目如下：荻組中荻為2n=2×=38、2n=3×=57、2n=4x=76、2n=5x=95，奇崗為2n=3x=57-58；真芒組中芒為2n=2x=36～42，八丈芒為2n=2x=36～38、2n=3x=57，五節芒為2n=2x=38、2n=3x=57，紫芒為2n=2x=40；青茅組中M，o Jjgostachyus為2n=2×=38，中介芒(M，i nte rmedi u s)為2n=4x=76、2n=6x=1 14，青茅(M，tincto rius)為2n=2x=38、2n=4x=76—78、2n=6x=1 03～109；雙藥芒組中尼泊爾芒為2n=2x=40、雙藥芒為2n=2x=40、蔗茅(M，rufipilus)為2n=2x=40；其它如高山芒為2n=2x=38、M，pycnocephaIus為2n=2x--38。另據杜風研究，陜西鳳縣居群的芒為2n=3x=57，南荻為2n=2x=38；據陳少鳳研究，南荻的變種細荻(M，1utario riparius var.humilior)為2n=4x=76。
芒草是喜溫、喜光的長日照作物，一般春季播種或移栽，初夏拔節、分蘗，秋季開花結實，深秋停止生長，翌年春季返青；芒草是高光效C。作物，光能利用率高，光合速率與玉米、甘蔗等相當，可達50mg／(dmh)；芒草生長速度快，在生長季約每周出葉1片，最高葉面積指數可達6.5N10.0，分蘗期株高增長0.5N1.0cm／d，拔節期達到3cmid；芒草繁殖能力強，既能有性生殖、也能無性繁殖，一般從5月下旬開始，株叢中約20N30％的枝條形成生殖枝并逐步進入生殖生長，種子成熟后依靠風力傳播，無性繁殖則依靠根莖和蘗芽。
芒草具有極寬的生態適應性，在我國從低海拔的沿海灘涂、河流岸邊、道路沿線、干熱河谷地到海拔2000m以上的山地草叢，芒草都生長良好；芒草侵襲能力、競爭能力強，能適應多種土壤類型，常常是山地、丘陵、灘涂、林緣等草本群落的優勢組分；芒草具有較強的耐旱、耐熱、耐寒等特點另外，芒草對Cu、Cd、Pb、Zn、As、Mn等重金屬具有較強的耐受性，可作為修復污染土壤或礦區等廢棄地的優先物種。
芒草有很高的生物質產量潛力。根據Lewandowski等的統計，三倍體芒草——奇崗在歐洲定植3-5年后可達最大干物質產量，南歐在灌溉條件下可達30t／hm。以上，中北歐在無灌溉條件下也可達10~25t／hm。Heaton等[28]在美國伊利諾斯州的試驗表明，在投入極少的條件下，奇崗的光能利用率平均為1.0％、最高達到2.0％，平均生物質產量為30t／hm。最高達到61t／hm。我國各地的試驗表明，在黑龍江可達37.5t／hm。在山東微山可達43.76t／hm。在北京種植當年可達4.33～14.77t／hm。第二年可達18.49N20.36t／hm。第三年可達39.05t／hm。
4 芒草的能源作物特性及其開發利用途徑
Heaton等總結了理想能源作物的特征，包括：C光合途徑，冠層持續時間長，多年生(無需每年耕種)，無明顯病蟲害，春季生長速度快、勝過雜草，不育(防止“逃逸”)，在土壤中貯碳(土壤修復和減碳的工具)，秋季將營養分配回土壤(降低養分需求)，低養分含量如含氮、含磷量
利用能源作物替代化石燃料時，需要將生物質能進行轉化，轉化方式可分物理、化學和生物三個方面，涉及到固化、直接燃燒、氣化、液化、熱解、發酵、消化等技術。芒草屬于木質纖維素類能源作物，主要組分是纖維素、半纖維素和木質素等碳水化合物，可通過壓縮成型、直接燃燒或與煤混燃、纖維素乙醇轉化、沼氣發酵等多種途徑加以開發利用。
壓縮成型就是將松散的生物質原料，經高溫高壓壓縮成棒狀、粒狀、塊狀等具有一定緊實度的成型物，以減少運輸費用、提高轉化設備的單位容積燃燒強度和熱效率。由于壓縮成型需要消耗能源，因此歐美國家在收獲芒草時大都采用機械打包方式，干物質密度通常在130～150kg／m。有些專用打包機則可達300kg／m。以上。
直接燃燒發電，是目前歐美國家利用芒草的主要方式。據LewandOWSki等報道：奇崗在早春收獲時，生物質中C、O和H的含量均較高，分
別為47.8-49.7％、41.2-42.9％和5.5-5.9％，因此適合用于燃燒，燃燒時的反應性和穩定性好，所產熱值高、達到17.1～19.2％；同時，由于芒草中N和S的含量低，分別為1.92％和0.22％，因此燃燒過程中產生的NO。SO。等化合物少，對環境的污染壓力小。芒草燃燒后的灰分量占生物質量的1.6-4.0％，與當地木本能源植物相比，灰分中重金屬含量低，營養物含量高，其中SiO占25~40％、K20占20-25％，P205、CaO和MgO各占5％左右。芒草直接燃燒的主要問題是灰分中Si、K含量高，導致灰分熔點降低、易形成污垢而使燃爐堵塞。因此，歐美國家大多采用與煤混燃的利用方法。10多年前，歐洲就開始了芒草與煤混燃的生產性試驗，并取得了成功。根據LewandOWSki等的測算：如果芒草的干物質產量為20t／(hma)，其能值就相當于12t硬煤，用1hm2芒草替代12t硬煤，能減少31t的CO，排放(減少90％)；在發電廠周圍50 km半徑內種植芒草1.95萬hm。(相當于總面積的215％)，就能生產芒草干物質39萬t，燃燒這些干物質能使一個263MW的熱電廠每年輸電7000h，從而節省硬煤23.4~-t，減少C02排放60.4萬t。
據估計，全球每年的纖維素類生物質量轉化為生物燃料相當于340-1600億桶原油，遠超目前每年30億桶原油的能源消耗。因此，將纖維素轉化為燃料乙醇被視為解決能源危機的根本出路，倍受各國政府、大企業和科學家的重視。芒草含有80％以上可降解的纖維素和半纖維素，是理想的纖維素乙醇原料。據Heaton等測算，種植1200萬hm(相當于美國作物面積的9.3％)芒草可轉化纖維素乙醇133×109L，替代美國20％的汽油消耗，而相同面積的玉米籽粒只能生產49×109L的燃料乙醇，而且需要投入大量的肥料、機械等資源。纖維素乙醇的生產方法可分為生物化學法和熱化學法。生物化學法有3個關鍵步驟，即生物質預處理、纖維素水解和單糖發酵。纖維素酶的成本是長期影響纖維素乙醇產業發展的瓶頸，20世紀90年代，每加侖纖維素乙醇的酶成本約為5美元，但目前已能降至50美分以下，從而將纖維素乙醇的生產成本降至2美元／加侖。熱化學法是將生物質通過熱轉化過程生成合成氣，再通過化學合成或微生物發酵生成燃料乙醇的技術，包括生物質熱裂解技術和生物質氣化技術。但目前生物質熱解、氣化技術還不成熟，尚未解決氣化效率低、合成氣轉化過程選擇性低和催化劑易失活等問題。
芒草沼氣發酵是另一具有商業開發潛力的途徑。余一等比較了生物質能的三種發酵利用模式，認為能量回收率沼氣發酵最高、乙醇發酵其次、產氫發酵最低，單位生產成本則沼氣發酵最低、乙醇發酵其次、產氫發酵最高等用馬鈴薯試驗，制成乙醇的能量轉換效率是2.6kW·h／kg，而制成沼氣(甲烷)的能量轉換效率是4.3kW·h／kg，后者比前者高出70％。曾憲錄等認為，從目前的技術水平分析，沼氣發酵是芒草利用的最好方式，其優勢包括：減少收集與運輸費用，將分散的芒草發酵成沼氣進行“濃縮”，并可發電向外輸送，沼氣發電機組容量可靈活選擇(10-500kW)，非常適合分布式發電；沼氣發酵是在常溫(或中溫)常壓下的自然過程，相對成本低、凈能產出率高，按稻草常溫發酵的研究結果計算，1kg芒草(稻草)可產沼氣0.457m。50hm。芒草(1500t)則可產氣約68萬m。發電100萬kW·h；芒草中的營養元素能促進沼氣發酵，因此可從早秋開始收獲利用，從而延長收獲期、減少火災風險和儲備成本；通過沼渣還田，可減少農作物包括芒草的施肥量、降低生產成本，并減少化肥對環境的污染。目前，沼氣產業在西歐國家已初具規模，如2007年瑞典已有1.5萬輛用提純沼氣驅動的汽車和100多個加氣站，車用提純沼氣的量已超過天然氣；到2009年底，德國已有4780家大型沼氣發電廠，發電產能達1600MW(為1999年的6倍)，約占全德國總發電量的29％。
5 我國能源作物芒草的發展戰略
自20世紀80年代中期，歐美國家已開始多年生草本能源作物的研究和開發利用。1984年，美國能源部資助了“草本能源作物研究計劃(HECP)”，通過對35種草本植物(其中18種為多年生，但沒有包含芒草的評價，認為柳枝稷(Panicum virgatum L)潛力最大；1990年，HECP發展為“生物能源原料發展計劃(BFDP)”，次年又決定在DFDP內將柳枝稷作為“模式”作物進行系統研究，以求達到快速應用和示范的目的。近年來，美國伊利諾斯大學等的科研人員對芒草進行了研究，認為芒草的生物質產量和凈能產出都要優于柳枝稷，是更適合的能源作物。
歐洲對草本能源作物的研究和開發利用集中于三倍體芒草——奇崗，20世紀60年代就在丹麥開始試驗，并在1983年建立了首個試驗基地；在此基礎上，1989年啟動了由歐洲JOULE計劃資助的研究項目，在丹麥、德國、愛爾蘭和英國開始田間試驗，研究奇崗在北歐的生物質潛力；1993年，在歐洲AlR計劃資助下，田間試驗拓展到了南歐的希臘、意大利和西班牙；與此同時，丹麥、荷蘭、德國、奧地利和瑞士等國則資助了有關芒草生育繁育、管理實踐和收獲運輸等的研究；1997年，在歐洲FAlR計劃資助下，啟動了旨在全歐洲培育新芒草雜交種、發展芒草育種技術和篩選不同芒草基因型的項目。目前，歐洲有關芒草的研究已進入產業化開發應用階段。
我國是芒屬植物的分布中心，但與歐美等國相比，我國對能源作物芒草的研究才剛剛開始，目前尚無國家級別的研究開發計劃。鑒于芒草在能源作物中的地位，亟需從國家層面勾畫、制定芒草發展戰略，動員政府部門、科研機構、能源企業和社會各界力量，將大規模培育、推廣種植和開發利用芒草作為我國能源發展戰略的重要組成部分。現階段，應重視以下四方面的全國性協作攻關。
第一、加快芒草種質資源的收集與保護。芒屬植物在我國的分布范圍極廣，大致為18。N-50。N，98。E～135。E組織力量在全國開展芒草資源調查和收集，對我國芒草資源的保存和開發利用具有十分重要的意義。目前，湖南農業大學已建有一個能保存1000份以上芒屬野生種質的資源圃，但我國究竟有多少芒屬植物資源尚不清楚。2007年，廣西柳州市農科所科研人員在該市沙塘鎮農戶地里發現了幾株人工栽培的高大芒屬植物，因其莖像甘蔗，葉、鞘像芒草，穗像狗尾草而命名為“三像草”；經初步觀測，“三像草”極具開發利用價值。值得指出的是，芒屬與蔗茅屬(Erianthus)、河八王屬(Narenga)、甘蔗屬(Saccharum)和硬穗屬(Sclerostachya)同屬甘蔗屬復合體(Saccharum Complex)，各屬問能天
然雜交并能產生可育的F1代，因此整個甘蔗屬復合體都有可能成為芒草育種的寶貴資源。至于“三像草”是否與甘蔗屬復合體有關，尚待研究。
第二，強化芒草種質創新和新品種培育。我國對芒屬植物的研究剛起步，與芒草種質創新和新品種培育相關的遺傳學研究不僅少、而且很零散。因此，亟需在全國范圍內加強組織協調，利用我國豐富的芒草資源，根據其分布特點和開發利用途徑，統一部署芒草的種質創新和新品種培育。在我國7個芒草種中，芒、五節芒、荻和南荻的生物產量高、開發潛力大，以及在歐洲已廣泛研究利用的奇崗，可作為核心種質資源用于作物馴化和品種改良。據報道，湖南農業大學利用細胞工程技術選育出了同源四倍體新品種——“芙蓉南荻”，利用轉基因技術培育出了轉外源Bt基因的抗蟲南荻新種質，利用種問雜交技術培育出了芒與南荻的雜交新品系湘雜交芒1號、2號和3號。目前，基因工程技術等已廣泛應用于能源作物種質創新，如提高生物質產量和品質、降低或改變木質素含量和成分、增加纖維素降解酶表達量等，加之芒草兼備有性生殖和無性繁殖的優點，這些都有利于優質、高產芒草品種的快速培育和迅速推廣。
第三、因地制宜發展芒草高產高效技術。我國人口多、糧食需求壓力大、土地資源緊張，發展能源作物只能依賴于邊際性土地資源。我國地域遼闊、生態環境多樣，邊際性土地種類較多，如荒草地、鹽堿地、灘涂、沙地、瘠薄地、旱地、漬澇地、冷濕地、污染地等，因此芒草的品種類型和生產技術必須適合當地的生態環境和邊際性土地特點。根據歐洲對奇崗的研究，芒草在大面積種植時，擴繁成本高、定植當年越冬時抗寒性差是影響芒草產量的重要因素。目前，在我國芒草作為能源作物剛受重視，有關芒草種植技術如擴繁建植、生產管理、收獲貯存等的研究還很少，更沒有能適合于芒草產業化發展所需的標準化、集成化生產技術體系。作為能源作物，芒草的生物產量、經濟效益和生態效益是決定能否產業化的關鍵，因此發展芒草高產高效生產技術非常重要。
第四、開發芒草轉化利用技術與產業化模式。從世界范圍來看，在芒草等木質纖維素能源作物的轉化利用方面，壓縮成型、直接燃燒或與煤混燃發電以及沼氣發酵等技術已基本成熟，并具備產業化條件；而纖維素乙醇轉化、高溫裂解氣化等技術近年來雖有所進展，但尚處于研發和示范階段。
目前，我國芒草的轉化利用技術與歐美國家還有較大差距，更沒有建立芒草品種培育、規模化推廣種植和商業化轉化利用的產業化模式。因此，在引進國外先進技術和相關設備、提升我國芒草轉化利用技術水平的同時，應積極組織高等院校、科研機構和能源企業等多方面力量，根據各地芒草種質資源狀況、邊際土地類型和數量以及芒草轉化利用技術水平等條件，在全國范圍內設計、部署芒草產業化模式的試驗和示范，從而推動我國能源作物芒草產業的快速發展。
參考文獻：
生物質能研究報告范文第4篇
關鍵詞：現代建筑；建筑節能；經濟效益
中圖分類號：TE08 文獻標識碼：A 文章編號：
1.建筑節能的主要技術措施
1.1 建筑節能設計方法需要不斷探索和改進
（1）建筑的平面布置
建筑的平面布置要考慮到樓間距及通風的因素，要注意房間內采光和自然通風的效果。良好的采光效果可以節約人工照明所耗費的電能，而自然通風效果良好的房間不但能節省溫度調節的電耗，還可以使居住的舒適性更好。
（2）建筑的門窗
建筑的門窗是外界陽光照射和溫度侵入的關鍵部位，減少單側墻立面的門窗面積是節能建筑設計的思路， 因此，在保證建筑采光和景觀等要求的前提下，對門窗面積進行控制是節能設計的途徑之一，同時應注意所選門窗的氣密性和水密性，才能達到理想的節能效果。
（3）建筑墻體
建筑墻體的體量十分巨大， 它是建筑的主要圍護結構，選擇蓄勢、 阻熱能力強的墻體材料是建筑節能的重要問題，一般常用的節能墻體材料有空心砌塊磚、夾氣混凝土磚和各種夾芯及復合墻體材料等。
（4）建筑屋頂
建筑屋頂位于建筑的最高處， 將直接承受陽光的直射，除了選擇隔熱型屋頂材料外，還可以巧妙地對建筑空間進行設計，如設置隔熱層或設備間等，盡量減少房屋傳熱對住宅內部的影響，另外還可以采取屋頂綠色裝置、坡屋面等方法進行節能。
（5）建筑體形
建筑設計中，應對建筑體形進行綜合考慮，結合不同地區的氣候特點及場地條件進行合理設計，較小的建筑體形系數才能達到較好的建筑節能效果。
（6）建筑物的朝向
建筑朝向將直接影響建筑的采光及隔熱效果， 一般來說，坐北朝南的建筑物可以避免太陽的直接東照西曬，再輔以一定的遮光措施，將得到十分理想的隔熱效果。
1.2 重視新能源在建筑節能設計中的應用
（1）生物質能的應用
生物質能的傳統利用方式就是燃燒， 雖然這種方式的產熱效率高，但會產生較大的煙氣，對環境造成較大的污染，另外，燃氣生物質能的辦法勞動強度大，易產生其它副作用，不符合節能建筑的總體思路要求。 新的生物質能的利用方式是對生物質進行清潔能源轉化， 替代常用的煤和石油來產生能源，預計到 2020 年，全球的能源將有 40%來自于生物質能源。
（2）太陽能的應用
太陽能的應用需結合經濟、環境、人文等因素，綜合考慮，注重太陽能與建筑設計的一體化，是今后建筑設計的一個主要方向。
（3）地熱資源的應用
目前， 各種地源熱泵和水源熱泵技術發展勢頭迅速，而且已有不少實例投入應用，效果良好。 該技術利用深層地熱資源與地面的室內溫度通過機組進行交換， 可實際夏季制冷、冬季制熱的效果，是十分具有前途的建筑節能方式。
（4）風能的利用
在 2006 年，我國的風能裝機容量僅為 260 萬 KW，而在2010 年全國的風能裝機容量為 500 萬 KW，預計到 2020 年，全國的風能裝機容量將達到 3000 萬 KW， 風能具有取之不盡、用之不竭的特點，使用起來無任何影響。
1.3 重視新材料、新技術在節能建筑中的應用
（1）發泡水泥
發泡水泥是一種新型的建筑保溫節能材料，它自身的內空結構能有效地阻止冷空氣的侵入， 增強墻體的保溫效果，是國家正在大力推廣的一種新型墻體保溫材料。
（2）墻體復合保溫技術
墻體復合保溫技術一般是指在墻體的內、中、外附加保溫層，從而增強墻體的保溫效果。 常見的墻體復合保溫技術有內附保溫層、外附保溫層和夾心保溫層等三種，保溫層材料多用發泡聚苯板和纖維石膏板， 其保溫和隔音效果顯著，在市場上較為受歡迎。
（3）門窗節能技術
門窗的節能技術主要體現在兩個方面，一是門窗的密封新技術方面，二是門窗玻璃隔熱保溫新技術方面。 具有自密封效果的門窗和各種鍍膜中空玻璃等均在工程中有應用，節能效果良好。
2. 節能建筑經濟效益的實例分析
以 XX 市某新建的普通節能型高層住宅為例，該住宅按65%的節能標準進行設計， 采用鋼筋混凝土剪力墻結構，地下 1 層，地上 33 層，層高為 2.8m，建筑朝向為坐北朝南，總建筑面積為 A0=18813m2，建筑外立面表面積為 F0=14634.1m2，建筑體積為 V0=52676.4 m2，建 筑物體型系數 S=F0/V0=0.278
2.1 節能方案
與當地的傳統非節能型住宅相比，本次研究對象的主要圍護結構做法如下（表 1）：
2.2 經濟效益分析
2.2.1 經濟參數的確定
為了對建筑的節能經濟效益進行分析，首先應明確經濟要素參數。
（1）壽命周期
根據我國的相關規定，民用建筑設計使用期限為 50 年，本次研究對象于 2010 年建造，2011 年投入使用， 以壽命周期為 50 年計算，其壽命終點年限為 2060 年。
（2）折現率
由于本次研究主要面向消費者的節能投資效益感受，取當地家庭年投資收益率 6%為折現率，而不是社會折現率。
（3）煤炭價格
根據國家統計局的數據，2010 年，我國的平均煤炭價格為 450 元/噸，受能源緊張局勢和運輸成本的增加，煤炭價格的年增漲幅度取煤炭行業研究報告預測值，即為 5%。
（4）建造期間的節能成本變動率
由于本建筑的建造時間僅為 1 年，而運營時間為 49 年，建造期間的成本變動情況對整個研究周期影響不大， 因此，取建造期間的節能成本變動率為 100%。
（5）實際節能效率
本次研究中取節能效率為 100%， 隨著建筑使用年限的增加，其節能效率會出現下降，這一部分在后面的敏感性分析中另作討論。
2.2.2 計算節能投資
對建筑的節能成本進行計算，計算公式參照前面所述的節能投資計算方法， 得出投資成本價差為 998380.11 元，數據詳見表 2。
2.2.3 計算節能收益
當地的采暖天數 Z 為 101 天， 取標準煤的熱量值 Hc=8.14x103Wh/kg，采 取節能措施前 ，室外熱力管網的輸送效率η1=0.85，鍋爐運行效率 η=0.55，非 節能型住宅的耗熱量指標qH=32.11W/m2； 采 取節能措施以后 ，η1'=0.90，η2'=0.68，qH'=12.63W/m2。 將 上述數據代入計算公式 ，得出非節能型建筑第 t 年的采暖燃料成本為：Et=173155.97x(1+5%)t（元）；節能型建筑使用至第 t 年時的采暖燃料成本為：Et'=52027.23x(1+5%)t（元）。則 節 能 型 住 宅 第 t 年 的 節 能 收 益 為 It=α （Et-Et'） =12128.74x（1+5%）t（元）。
2.2.4 計算差額凈現值和投資回收期
取節能成本變動率 γ=100%，實際節能效率 α=100%，折現率 i 分別為 0%和 6%兩種情況， 煤炭價格上漲率分別為0%和 5%兩種情況進行計算，計算結果見表 3。
計算結果表明：雖然節能型建筑的初期投資要比非節能型建筑高出近百萬元，但在運營期內的建筑能耗成本將大幅度降低，在第 7~第 12 年即可收回初期的節能投資，在剩余的將近 40 年時間內為純收益，其投資效果十分顯著。如果考慮煤炭的價格大幅上漲， 則節能建筑的動態投資回收期為8.63 年，也完全滿足節能建筑標準中規定的節能建筑增額投資回收期不應超過 10 的要求，從經濟角度分析，建筑節能是完全可行的。
2.2.5 敏感性分析
以節能成本變動率 γ、實際節能效率 α、折現率 i 和煤炭價格上漲率 η 為分析對象，對節能建筑進行敏感性分析，結果如圖 1 所示：
由圖 1 可見，實際節能效率與建筑節能成本變動率對投資回收期影響較大，另外兩個因素影響較小。因此，要想提高建筑的節能經濟效益，應該把握好實際節能效率和節能成本變動率這兩個因素，這需要國家在政策上對節能建筑及相關上、下游研發企業的支持和加大對創新產業的扶持力度。
3.結論
盡管節能型建筑的初期資較大，但其節能經濟收益會在較短的時間內補償初期的投入，投資回收期小于 10 年，完全滿足建筑節能標準的要求。 因此，建筑節能的經濟效益是十分顯著的，其對國家政策引導的作用十分敏感，需要國家對節能產業加大扶持力度，制定適宜的鼓勵政策才能推動我國的建筑節能事業又快又好的發展。
參考文獻：
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生物質能研究報告范文第5篇
1國外餐廚垃圾資源化處理現狀
1.1日本餐廚垃圾處理現狀
日本每年生活垃圾（包括商業垃圾）的總量為5000萬t，其中餐廚垃圾為2000萬t，占生活垃圾總量的40%。在餐廚垃圾中，18%來自食品加工業，30%來自食品銷售渠道和酒店，52%來自家庭［3］，產生于食品加工行業的垃圾由于收集比較集中，其回收率達48%，而來源于家庭的餐廚垃圾回收率還很低，如1996年只有5萬t的家庭餐廚垃圾回收利用，經焚燒和填埋處置的餐廚垃圾占總量的99.7%［4］。2001年日本出臺了餐廚廢物再生法，旨在降低食品浪費，提高餐廚垃圾的回收率。餐廚廢物再生法使得餐廚垃圾的回收率從2002年不到10%提高到2005年的20%，特別是食品加工廠的食品回收率提高到70%。家庭產生的餐廚垃圾回收率并未提高，主要是因為大多家庭產生的餐廚垃圾被混合在其他垃圾中，很少有當地政府對這部分餐廚垃圾進行分類收集。以前日本大部分回收的餐廚垃圾被用來堆肥，現在更多的餐廚垃圾被用來制飼料。一些食品企業回收食物殘渣如大豆、面包和熟米飯等作為原料，制成飼料，喂養牲畜。為了防止瘋牛病的傳播，回收的食物只能被用來喂豬和雞，不能用來喂牛和羊。日本利用餐廚垃圾制動物飼料的主要方法：①脫水處理生產干飼料。脫水的方法分為常規的高溫脫水、發酵脫水和油炸脫水［5］。日本的札幌市餐廚垃圾回收處理中心利用油炸法生產動物飼料。該中心每天從188個機構，包括學校、醫院等地收集50t餐廚垃圾，用廢植物油，在減壓條件下進行低溫油炸（約110℃），生產出脫水飼料。②餐廚垃圾經發酵后，以流體形式飼養禽畜。這種方法免去了脫水過程，處理成本低，而且未脫水的餐廚垃圾其蛋白質含量、利用率都比脫水飼料高。脫水飼料的營養物質含量見表1。在發酵過程中，餐廚垃圾中的乳酸和醋酸濃度升高，pH降低。大量的乳酸為動物提高了豐富的有機酸，同時pH達到3.5左右，有效抑制了飼料中大腸桿菌的繁殖。在日本利用餐廚垃圾制沼氣的典型代表是京都。2004年京都率先建成1座2.2萬t/a的厭消化處理廠，利用餐廚垃圾制沼氣，并用沼氣制氫氣。隨后東京、Ikoma、Shimoina和上越市先后建了厭氧消化處理廠。2006年，日本修訂了“日本生物質能策略”，要在全國范圍內提高有機生物質資源利用（包括餐廚垃圾），強調生物燃料在運輸行業的推廣。
1.2韓國餐廚垃圾處理現狀近年來，韓國餐廚垃圾產生量約占城市垃圾30％左右，隨著垃圾回收利用率的增加，特別是實施分類收集之后，餐廚垃圾的產生量和所占城市垃圾的比重都有所下降。2000年城市生活垃圾產生量約1700萬t，其中餐廚垃圾占25％［7］。1995年韓國成立了餐廚廢棄物管理委員會，實施垃圾專用袋制度，對餐廚垃圾進行分類收集，餐廚垃圾回收率由1998年的21.7%提高到2004年的81.3%。由于餐廚垃圾填埋會產生滲瀝液和臭氣等環境問題，韓國政府強令各酒店、餐飲業主自行購置設施回收處理其消費渠道產生的廚余及食品垃圾［8］，并于2005年起禁止餐廚垃圾進行填埋。據首爾大學2005年的研究報告，韓國餐廚垃圾的主要處理方式是作動物飼料和堆肥，占回收量的80%以上，見表2。韓國通常采用微生物菌種集中處理餐廚垃圾制造飼料。餐廚垃圾經粉碎、高溫消毒后，與微生物、碎玉米、糖等添加劑充分混合后裝桶送往禽畜牧場。因韓國近年來對飼料源頭和生產過程的安全監督做出了更嚴格的規定，所以在一定程度上影響了餐廚垃圾飼料化處理設施的運行和發展。韓國現有52家堆肥公司［9］，從運行情況來看，堆肥還存在著諸多問題：首先餐廚垃圾中的雜質太多，影響堆肥的品質；其次韓國的餐廚垃圾含鹽達到1％～3％，過高的鹽分也影響堆肥效果；另外氣味問題難解決。
2國內餐廚垃圾資源化處理現狀和未來發展
2.1我國餐廚垃圾處理現狀據統計我國餐飲企業每年產生的餐廚垃圾已超過3000萬t，但現有處理設施嚴重不足，如此京餐廚垃圾產生量1750t/d，處理能力只有五六百噸；深圳1800t/d，規范收運處理的餐廚垃圾只有35～55t；廣州700～1000t/d，處理能力僅2.4t［10］。目前仍普遍存在餐廚垃圾喂養家畜或提煉潲水油現象，“垃圾豬”和地溝油問題帶來的一系列安全隱患，嚴重危害人們的生命安全。近幾年，隨著餐廚垃圾的處理問題日漸得到重視，從中央到地方相繼出臺各項政策和管理辦法杜絕餐廚垃圾違法處理現象，引導企業和餐飲單位減量化、無害化、資源化處理餐廚垃圾。從2000—2011年我國有關餐廚垃圾處理與利用文獻的統計分析（中文核心期刊）來看，以好氧發酵和厭氧消化技術處理餐廚垃圾逐漸成為研究重點并呈上升趨勢［11］。餐廚垃圾喂養家畜大致分為直接喂養和制蛋白飼料2種，其中直接喂養是一種較普遍的現象，具有安全衛生隱患；制蛋白飼料分干熱處理技術、濕熱水解技術和高溫好氧發酵技術，是一種經濟效益較好的利用途徑，但由于目前國內尚無相應標準和出于對同源性的擔憂，該途徑并未得到有效推廣。因我國餐廚垃圾未做到有效分類，導致收運處置的餐廚垃圾數量少、品質差，并且餐廚垃圾具有高油（1%～5%）、高鹽（1%～3%）和高含水率（70%～90%）等特點，我國現有處理技術和設施的處理效果并不理想，存在處理成本高、堆肥肥效低和厭氧產沼率低等問題。
2.2我國餐廚垃圾處理未來發展1）政府強化監管，打擊非法收運，堵塞餐廚垃圾的不良渠道，引導餐飲單位做好源頭分類，鼓勵和支持處置企業成立收運隊伍，構建智能化收運系統。2）以餐廚垃圾為原料制成的生物腐植酸，不僅能提高化肥利用率，改良和修復污染土壤，保護農業生態環境，而且能有效彌補國家“十二五”期間要減少化肥生產量所帶來的缺口，是一條值得推廣的發展路線。3）鑒于我國餐廚垃圾特點和目前沼氣產生率低的問題，采用聯合厭氧發酵的方式，將餐廚垃圾與多種物料混合，如糞便、秸稈和果蔬等，可以使原料獲得更優的C/N和養分組成，從而獲得更高的產氣量，避免原料季節性波動大的問題。4）采取沼氣提純技術，制備高品質的生物天然氣、車用燃料等高附加值產品。5）注重生態循環利用，使餐廚垃圾資源化處理與農業生產有機結合，利用果蔬種植業消納餐廚垃圾厭氧消化過程中產生的沼液、沼渣，實現餐廚垃圾的完全利用和生態循環。
3結論
