中国生物质资源转化利用政策演进及发展路径优化

生物质资源是零碳、清洁、稳定、广泛、丰富的可再生资源,推动生物质资源高效高质转化利用不仅是实现经济社会绿色转型的重要途径,也是落实绿色低碳循环发展的关键环节。我国先后出台了形式多样的相关政策并取得了一定成果,但与生物质产业发达国家相比仍存在一定差距。本文系统梳理了我国生物质资源转化利用政策演进过程,讨论了当前生物质资源转化利用面临的法律约束力和时效性不足、管理体系分配与合作关系不明确、经济机制不完善、模式路径不通畅以及技术发展瓶颈等主要挑战,从人与自然和谐共生和生物质资源高效高质转化利用需求的角度,从近期和远期分别优化了我国生物质资源转化利用的发展路径,其中,近期应重点补充基本法并修订现有法律、构建部门共建共商机制、统一统筹国家标准、建立多元化的财政金融支持机制和空间适宜性评价体系等,远期应重点建立健全法律矩阵、构建信息智库和监管机制、优化完善标准框架、完善市场化运行机制和培育技术成果等。

氨基酸离子液体在能量存储和生物质资源化中的研究进展

氨基酸作为蛋白质的基本组分,由于分子结构中同时含酸性和碱性基团(羧基和氨基),可以方便地设计以氨基酸为阴离子或阳离子的氨基酸离子液体。氨基酸离子液体具有溶解性强、低熔点和热稳定性高等优势,可以作为碳前驱体、溶剂、催化剂和吸附剂等应用到储能、生物质资源化以及碳中和等领域。本文概述了近7年氨基酸离子液体在超级电容器电极材料、生物质提取及催化转化和二氧化碳分离捕集方面的研究工作,重点综述了以氨基酸离子液体为前驱体在超级电容器碳电极材料方面的研究进展,并展望了氨基酸离子液体的应用及发展前景。

秸秆生物质资源生态循环利用的现状分析

秸秆资源的科学合理化利用可以产出生物质能源、有机肥料、生物质材料等多种产品,为农村地区增加经济收入,改善农民生活。同时,秸秆生物质资源的循环利用有助于保护生态环境,也符合可持续发展,提高农业生产资源利用效率和生态系统的稳定性。深入研究秸秆生物质资源的生态循环利用现状,分析存在的问题和挑战,探索合理的利用模式和途径,对于推动资源循环利用与环境保护的协调发展,实现农村经济的绿色可持续发展具有重要的理论和实践意义。本文旨在系统分析秸秆生物质资源生态循环利用的现状,以期为实现资源循环利用、减少环境污染、促进农村可持续发展提供参考和建议。

农业生物质资源化工程课程交互混合式教学模式探索

农业生物质资源化工程是以化学、微生物学、能源工程和机械设计等学科知识交织融合与渗透的综合应用型课程,课程围绕生物质高值化利用作展开。针对课程呈现出知识结构复杂、体量大、跨度广和理论知识晦涩难懂等特点,通过对课程及教学过程存在的问题进行分析,基于OBE-CDIO理念提出构建交互混合式教学模式对课程的教学内容及教学过程进行改进,满足当今社会快速发展的农业工程专业的人才需求。

研究性学习在“生物质资源利用技术”课程的教学实践

围绕对人才创新能力培养的需求和“生物质资源利用技术”课程的特点,引入研究性学习方法,通过文献调研、案例讨论等措施有效结合课堂教学和自主学习,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,激发学生创新思维。

瑞典生物质资源转化利用政策行动路径演进及启示

生物质是地球上最丰富的可再生资源。科学高效地推动生物质资源转化利用,既是破解资源短缺、落实双碳目标的基本抓手,也是发展循环经济、提升可持续生产与消费的核心动力。瑞典作为全球第一批实现碳达峰的国家,早在20世纪70年代就启动了生物质资源转化利用进程,政策行动路径不断演进完善,逐步形成了以生物质供热为基础、生物质发电为补充、生物质交通运输为未来发展方向的能源化模式。基于当前我国推动生物质资源转化利用的需求,本文系统梳理了瑞典生物质资源转化利用发展脉络、主要政策行动和关键成果,挖掘了生物质资源转化利用管理和模式的典型经验,并结合我国生物质资源的禀赋条件、利用需求和转化利用问题,从顶层设计、管理体系、转化利用模式和核心技术四个方面剖析了启示性建议对策,以供我国借鉴。

生物质资源库存-路径整合优化问题研究

库存和路径是供应链中两个重要决策问题。本研究旨在整合优化生物质资源供应链中的设施库存和车辆路径,将总成本降至最低。本研究在优化供应链中车辆路径规划问题时,加入对设施库存问题的考虑,通过对两个问题的整合优化来减少牛鞭效应的影响。针对整合出的生物质资源供应链库存-路径优化问题建立混合整数规划模型。由于问题的计算复杂度较高,导致求解问题会消耗大量时间,为此开发混合启发式算法(HHS)实现高效决策。通过算例测试验证了模型及算法的可行性,计算结果可应用于实际的生物质资源供应链库存和路径。CPLEX精确解和HHS算法近似解的比较表明HHS算法可求得十分接近精确解的近似解且更加高效。

全国政协委员石碧:继续为生物质资源化能源化利用努力

每年的全国“两会”是中国人民民主意识的重要体现,作为人大代表和政协委员履职的一种重要方式,代表的议案及委员提案被视为国家治理的“草稿”,每一份议案、提案无不凝聚着代表、委员们的智慧与汗水。如今,传统产业正处于转型关键期,代表的议案及委员提案对于构建新发展格局、实现经济高质量发展,具有十分重大而深远的意义。本刊现摘录2023年全国“两会”上部分代表、委员为产业发展的建言献策,以飨读者。

超声波技术在生物质资源加工领域的应用研究进展

综述了国内外生物质资源的超声波加工技术及其应用情况。描述了超声波提取的理论及国内超声波提取设备的相关情况。介绍了超声波用于精油、天然色素、多糖、总黄酮、生物碱、多酚、有机酸、油脂等成分提取的应用情况。同时介绍了超声波用于生物柴油的制备及生物质资源水解反应和材料改性等情况。

秸秆生物质资源利用途径及相应技术

作物秸秆是农作物生产系统中一项重要的生物质资源。为此,概述了国外秸秆利用现状,详细介绍、分析了中国生物质秸秆的有效利用途径及相关技术;并对秸秆的发展方向进行了研究。

农业生物质资源木质纤维素及基质化利用研究进展

基质栽培是国内外现代化温室的主要栽培模式,其在设施园艺业的应用前景广阔,地方生物质资源基质替代或补充草炭基质势在必行。我国农业生物质资源种类繁多、来源广、富含大量木质纤维素,且这类物质具有结构坚硬、分解困难的特性。因此,木质纤维素降解是规模化快速基质生产的关键。为供促进农业生物质资源的基质化利用参考,简述农业生物质资源木质纤维素特点,农业生物质资源基质化利用及其木质纤维素降解的研究进展,指出农业生物质资源基质化木质纤维素降解的研究方向。

武汉城市圈农村生物质资源特点及综合利用建议

武汉城市圈蕴藏丰富农村生物质资源,这些生物质资源具有可供利用总量大;资源分布不均,富集程度西部高于东部;秸秆产出分为两季,资源种类以稻秆、油菜秆、棉秆为主;资源浪费严重,处理方式不环保等特点。针对这些特点提出3种综合利用系统模式:秸秆资源多元化利用系统、稻壳多联产气化发电系统和养殖小区废弃物全天候利用系统。建议在城市圈内选择适宜地区建设生物质资源综合利用示范项目,重点解决生物质资源综合利用中的共性和实用技术难题。

北京林业生物质资源空间密度分布计算及加工点选址优化

以研究区域遥感影像数据为基础,利用遥感和地理信息系统工具,计算出归一化植被指数(NDVI);以各区县各林地类型林业生物质资源理论资源总量和NDVI地理图层为基础(NDVI为权数),生成林业生物质资源理论量空间密度分布图层;再利用理论量地理图层计算研究区域林业生物质资源的可用量,最后进行林业生物质资源收集地点和加工地点的选址分析和优化。在选址的定性分析过程中,充分考虑经济和操作可行性,以一系列定性因素作为约束条件,利用GIS的空间数据处理功能,确定出候选区域;在定量分析过程中,以定位配给模型和服务区模型为基础,按照给定的选址分析步骤和优化方法,计算出各候选选址位置(候选区域的质心)的评价指标,用于评价各候选点的优先等级。最后给出了研究区域内生物质燃料加工厂和林业生物质资源收集点的理论上的最优位置,以及现有加工地点和候选加工地点的服务区域。

江苏省沿海地区农林生物质资源潜力估测

通过收集江苏省沿海地区近5年农业生产、畜禽养殖业的统计数据以及森林普查资料并辅以实地调查,江苏省沿海地区年可收集的生物质资源量依次为:秸秆1 000万t,畜禽粪便330万t,林业剩余物12万t,三类农林生物质资源年可收集量合计折标准煤617万多t。

三江源区生物质资源沼气化利用潜力评价

分析和评价三江源区生物质能资源潜力,是建设庭院生态经济模式的基础。通过构建模型的方法,对三江源区的养殖业生产和牧区居民生活过程产生的畜禽粪便和人粪尿等生物质能源潜力进行了估算,分析结果表明,仅2011年,江河源区产生的牲畜粪便总量为5 819.31万t,人的粪便总量为135.92万t,合计5 955.23万t,如果进行沼气化利用,可产生沼气11.23-18.84亿m3,相当于7.97-13.38亿kg的标准煤,对三江源生态移民点和灾后恢复重建点发展能源型庭院生态经济模式具有重要作用。

河南省农业生物质资源能源利用潜力分析

为了挖掘农业生物质资源的能源利用潜力,根据河南省农业统计数据(农作物产量和畜禽养殖量),经计算可知,河南省每年可用农业生物质资源量折合标准煤约3 045万t;采用不同的生物质供热和发电技术,每年具有1.74×107 MJ供热潜力和542亿kW.h发电潜力,可节省2 455万t标准煤。河南省农业生物质资源具有巨大的能源利用潜力。

生物质资源制约产业发展的问题及对策

本文根据产业价值链和企业成本分析理论对中国生物质能企业不赢利的状况进行了分析。结果表明,在投资建设可行性论证中,只用理论值计算生物质资源的存量,忽视了其结构、分布、运输、存储、利用效率、环境影响等要素的研究和论证,导致生物质能企业的原材料供应出现问题,这与中国缺少生物质节料研究密切相关。

我国农林生物质资源分布与利用潜力的研究

随着我国经济的快速发展,我国能源的需求量近30年间翻了两番,各种形式的能源资源被开发利用。生物质能是可再生能源的重要组成部分,是我国能源开发与利用的重要途径之一。虽然我国农林生物质资源丰富、分布广泛且产量巨大,为生物质能的开发利用提供了丰富的原料,但是我国农林生物质资源的分布和农林生物质资源总量、农林生物质资源的可利用量的统计与实际利用量有较大的差距。为此,通过现有的统计资料,分析探讨了我国农林生物质资源的分布特点和利用潜力,为我国生物质能的开发利用提供理论参考。

山东省生物质资源及利用技术的系统评价

利用已有统计资料和数据,定量估算了山东省生物质资源的数量,并对生物质利用技术的评价方法进行了探讨。山东生物质蕴藏丰富,可开发潜力巨大,2010年,山东省生物质总蕴藏量和可利用量分别达1.15×108tce和0.477×108tce,其中,秸秆和林木剩余物所占比例高达50%以上,折合0.24×108t标准煤以上。从能源、经济和环境(3E)的角度出发,对生物质资源应用技术的系统评价方法进行了研究,以2 MW和6 MW生物质气化发电技术为例,从经济性角度分析,可考虑适当增加发电规模和提高上网电价以增加经济效益,从环境收益角度分析,2 MW生物质气化发电技术1年的CDM项目减排效益为64.464万元,6 MW为207.296万元,CDM机制可以对山东省生物质气化发电技术推广起到良好的促进作用。