首页〈摩天娱乐〉首页二甲醚又称甲醚，简称DME，传统上主要用于气雾喷射剂、氟利昂替代制冷剂、溶剂以及化学品合成原料等等，而其最重要的用途还是在能源领域，在未来能源领域中占有举足轻重的地位。自然界里并不存在二甲醚，必须由原料来合成，天然气、煤、甲醇等等是较好的原料。

　　目前二甲醚的生产工艺与传统相比已经发生了很大的变化，由于技术进步其生产工艺也已经从精细化工转化为基础化工领域。最早是由高压甲醇生产中的副产品精馏后制得，随着低压合成甲醇技术的广泛应用，副反应大大减少，二甲醚的工业生产技术很快发展到甲醇脱水或合成气直接合成工艺。二甲醚具体物理化学特性如下：

　　外观与性状：无色、易燃、易液化、含氧气体，有醚类特有的气味，燃烧时火焰略带光亮；熔点：-141.5℃；沸点-24.9℃：闪点：-41℃；自燃温度350℃；饱和蒸气压力：531kPa（20℃时）；临界压力：0.54MPa（25℃时）；临界温度：126.9℃；相对密度（空气=1）：1.59；相对密度（水=1）：0.66；汽化潜热467kJ/kg（20℃时），液相低位热值28.9MJ/kg，气相低位热值46.1MJ/m3；爆炸极限：3.4~17.0（%，V/V），理论空气系数6.96；溶解性：溶于水、汽油、醇、等；禁忌物：强氧化剂、强酸、卤素、氧化剂等。

　　化剂等极易着火燃烧，当燃烧失去控制时便可能引发火灾事故。二甲醚容易与空气混合成爆炸性气体，遇点火源即可引发爆炸事故。

　　液化二甲醚一旦泄漏将迅速蒸发、气化，体积迅速膨胀。由于其爆炸下限很低，1个体积的气体最多能形成接近30个体积的爆炸性气体，爆炸危险性更大。

　　二甲醚气体的比重比空气大，一旦泄漏，二甲醚气体容易滞留积聚在低洼处、下水道等处，达到爆炸极限时，遇点火源即会引起火灾和爆炸。

　　二甲醚在充装、储运、使用过程中容易因摩擦而产生静电，而且静电消散较慢，若无法及时导除静电，容易造成静电积聚放电，引发火灾、爆炸等事故。

　　二甲醚气体接触空气或受光照生成过氧化物。过氧化物对热、振动、冲击或摩擦极为敏感，当其达到一定数量，在受到热、振动、冲击或摩擦作用时分解放热。如果分解放热速度超过散热速度，盛装容器在分解反应热的作用下温度升高，可能发展到爆炸。

　　二甲醚为单纯窒息性气体，其毒物危害程度属于“轻度危害”，一般不会引发中毒，但人员大量吸入二甲醚气体，可能因为缺氧而窒息。瓶装民用二甲醚往往含有四氢噻吩等加臭剂，对人体也有一定的毒害作用。

　　二甲醚是良好的有机溶剂，对丁晴橡胶等有溶解、溶胀作用，非专用钢瓶可能因为密封圈受二甲醚浸蚀、变形而失去密封性能，从而导致泄漏。二甲醚溶于水、醇，含水份、甲醇等，含有杂质的二甲醚对焊接钢瓶及其配件有腐蚀作用，可能因为腐蚀原因导致泄漏。

　　随着石油资源的紧缺及价格上涨，清洁环保理念的深入，作为柴油替代资源的清洁燃料――二甲醚得到大力推广，并逐渐进入了民用燃料市场和汽车燃料市场。我国二甲醚行业形成了泸天化、天茂集团等龙头企业。在应用上，二甲醚产品在民用燃气领域取得了较大的进展，国家已经出台相关规范明确规定二甲醚可作为城镇燃气使用；二甲醚汽车在2010年上海世博园区示范运营。二甲醚产品及民用燃气掺混行业标准已出台，相关国家标准及行业标准也开始着手制定。在国内二甲醚的消费结构中，民用燃料占到了绝对主导地位，为94%；车用燃料仅为2%，其他用途占到4%。经国家质检总局、国家标准化管理委员会批准，《城镇燃气二甲醚国家标准》于2011年7月1日起正式实施，使得常年身份缺失的二甲醚终于拥有了城镇燃气市场的“准入证”，迎来历史性发展机遇。《车用燃料用二甲醚》国家标准已于2011年6月获得批准，自2011年11月1日起实施，二甲醚有望替代柴油进军车用燃料市场。虽然目前中国二甲醚行业还存在一些问题，但二甲醚的应用及市场前景仍然光明。在相关配套政策支持下，我国二甲醚行业将持续良好发展势头。

　　近年来，二甲醚已经开始在山东、四川、陕西、云南、安徽、重庆等地区逐步推广使用。2010年3月，宁东能源化工基地神宁煤化工园区60万吨/年甲醇二甲醚项目投料试车一次成功；2010年12月，贵州天福化工有限责任公司年产30万吨合成氨、15万吨二甲醚煤化工项目，主体装置流程全线万吨二甲醚项目顺利通过总体竣工验收。

　　目前二甲醚的需求量增长较快，各国相继开发投资省、操作条件好、无污染的新工艺，主要包括二步法和一步法，其中一步法经济上更加合理，市场上更具竞争力，总体上来说更具技术优势。

　　从未来需求角度看，二甲醚将主要用于替代汽车燃油、液化气、民用煤气等，市场前景广阔，属于目前国际上优先发展的产业。目前，国内外二甲醚的生产建设正在如火如荼的进行。如何因地制宜地选择合适的工艺与规模，以及选择合理的布局是发展我国二甲醚产业的战略性问题。国家发改委于2006年7月7日了《关于加强煤化工项目建设管理，促进产业健康发展的通知》，其中要求一般不应批准规模在100万吨/年以下的二甲醚项目，对大型二甲醚项目的建设起了一定的推动作用，也促进了我国二甲醚行业的产业化和规模化发展。

　　作为LPG和石油类的替代燃料，二甲醚是具有与LPG的物理性质相类似的化学品，在燃烧时不会产生破坏环境的气体，能便宜而大量地生产。另外随着石油资源的紧缺以及清洁环保理念的深入，作为柴油替代资源的清洁燃料，二甲醚将进一步得到大力推广。中国柴油消费的增长很快，2010年消费量将达约10100万吨，而二甲醚作为良好的柴油替代燃料，按其对柴油的替代率为5%计，2010年需674万吨左右。

　　国内经济持续增长，能源产品的需求日益旺盛，以及国际原油价格面临新的一轮飚升，这些为以二甲醚为代表的新型能源产业的发展带来了前所未有的契机。目前在河南地区二甲醚场站已经出现了建设高峰，很多地区二甲醚场站都在逐步取代液化石油气储配站来供应居民用气。由于目前国家相关规范的出台滞后，很多地区二甲醚场站的设计与相关部门验收都出现了一定程度的无法可依，职能部门都参照液化石油气相关规范进行验收，在某种程度上出现了安全隐患。

　　虽然中国二甲醚行业还存在一些问题，但二甲醚的应用及市场前景仍然光明，在国家政策的支持下，发展势头值得期待。可以预见，在不久的将来，随着二甲醚本身产量的提高和国家相关政策的支持，二甲醚必然会成为一种新兴能源被人们普通接受，将对我国能源的优化利用及实现我国的可持续发展具有深远的意义。

　　藻类是最原始的生物之一，通常呈单细胞、丝状体或片状体，整个生物体都能进行光合作用。按大小分为大藻和微藻。其中，用于制备生物燃料的主要是微藻。

　　大藻属于低等植物，无真正根、茎、叶的分化形态，分为红藻、绿藻、褐藻三类。

　　微藻是指在海洋和淡水环境中发现的微观光合生物体，其光合作用机理与陆地植物相似。由于细胞结构简单、易于汲取营养物质，微藻能有效地将太阳能转化为生物能。

　　目前用于生产藻类生物燃料的方法主要有光合反应器法、开放池法、发酵容器法、浮动农场以及离岸生产。

　　是指用于藻类培养的不同类型的封闭系统。过程所需的营养物质、二氧化碳以可控方式提供。海藻可直接透过透明容器壁获取阳光，也可通过光纤维管从阳光收集器获取阳光。封闭光合反应器因其全年的高密度而更高效。但为实现系统的可扩展性，光合反应器需克服一系列环境障碍，如供应水缺乏、潜在的高电力投入等。同时，优化单元尺寸的可行性、光运输及分配的难以确定性，也成为龙去脉光合反应器所需解决的问题。

　　是指用于藻类培养的浅水池塘。养分由附近土地的径流水或水处理厂的通道水提供。开放池系统的可持续培养面临一定的挑战，特别是在水资源稀缺、生态系统面临危险等相关环境效益缺乏的地区。所面临的障碍包括供应水缺乏、大流域地区持续用水的影响、由高蒸发率引起的区域气候变化等。

　　比其他培养系统更易扩大规模，因为水和光的投入不会增加系统设计的困难。暗发酵系统所面临的挑战是潜在的环境成本及有机基质原料的季节性。如果环境问题得到解决并实现能源平衡，暗发酵有望成为光照不足、气候寒冷或廉价有机基质充足地区极具发展潜力的藻类培养途径。

　　用浮动农场中的大藻生产生物燃料并不是一个恰当的选择，因为其收益比微藻低。此外，插入现有水体的屏幕、过滤器或转移河水的自然流向很可能影响水生生物。

　　海藻培养的另一种方式为离岸生产。其优点有：藻类生长的位置扩大、支撑结构材料的使用减少、反应器体积增大、拥有较好的光接触、免费的温度控制及生物培养搅拌。

　　巨大的产量是藻类生物燃料获得巨大收益的诸多因素之一。然而，在大规模生产过程中，实现生产成本效益最低仍是一个巨大挑战。其次，逐年上升的原油价格极大程度地驱动了替代燃料的开发和发展。由藻类制成的绿色可再生燃料与原油的化学成分相似，是很好的替代物。预计在未来的20年中，世界可再生燃料的需求量将以60%的增长率上升，这将对藻类生物燃料市场起到极大的推动作用。

　　世界各地政府的生物燃料相关法规及鼓励政策的提出推进藻类生物燃料的发展。如2009年美国先进生物燃料项目的再投资及恢复法案；2007年美国确定的可再生燃料的标准；2007年英国藻类生物燃料技术商业化的数百万英镑的投资与支持。

　　不需新建昂贵基础设施、满足军事和航空的技术规范、藻类环境适应能力强、可减少温室气体的排放、品种繁多，都将成为藻类生物燃料市场的推动因素。

　　然而，资本是藻类生物燃料公司面临的最严重问题。2009年的经济低迷以及金融市场的波动阻碍了私人投资者对藻类生物燃料项目资金的追加。整个市场需要更多的先进技术和赠款资金以降低工程造价。转基因生物的条例将延迟藻类生物燃料的商业可行性，由法规变化引起的补贴和税收的不确定性，大规模产量商业化的不确定，都将限制藻类生物燃料市场发展。

　　对藻类燃料市场而言，其关键成功因素为大幅度削减成本以实现商业扩展。因此，新技术的研究、与大公司的合作、迅速的商业化是藻类生物燃料公司成功的关键。

　　藻类生物燃料市场主要由北美和欧洲的公司主导，同时印度、以色列和中国的一些企业也在不断地扩大业务。市场上主要的竞争者包括：

　　总部位于旧金山的Solazyme公司，于2003年成立。其独特的暗发酵技术可以大规模地将藻类快速有效地转化为生物然料。2010年，公司有望为美国海军提供超过2万加仑的燃料。

　　总部位于科林斯堡的Solix 生物燃料公司，于2006年成立。该公司是唯一的藻类生长系统技术供应商，用于控制光合反应器中微藻的培养环境。

　　总部位于圣地亚哥的Sapphire能源公司，于2007年成立。2008年，Sapphire公司成功地用藻类生产出符合美国社会检测和材料认证标准的91号汽油。2009年，其生物燃料参与了波音737-800飞机的试飞，并为世界第一台越野旅游车提供了藻类燃料。

　　藻类可减少温室气体并维持碳平衡，可在非耕地、非饮用水中生长，因此，为环境友好型燃料。此外，藻类可以作为新型的食品替代品。但是，藻类的可持续培养应考虑水和土地的使用，生物多样性对生态系统健康的潜在影响以及材料的毒性、电力需求、废物处理等诸多问题。

　　我国作为一个天然气使用较早的国家，在天然气的利用上逐步改善，使其成为了一种满足化工生产的燃料。天然气以其动力原料的特点，在运用过程中难免会造成一定的污染，这种污染在一定程度上与现代的环保理念相背离。因此，我国在天然气市场的开发过程中，要以环保理念为基础，在保护环境，热爱地球的基础上进行天然气市场的选择，从而为天然气获得一条可持续发展之路。

　　在当今的社会中，环保理念已经深入人心，在环保理念的作用下，许多与环保有关的公益性活动已经有条不紊的展开，这些活动普遍以群众为基础，开展范围和影响力倾向于群众，意在更新群众思想，使环保行为成为一件大家共同努力的事情。环保理念的深入人心为天然气进军民用市场打下了坚实的基础。因此，依托环保理念进行的天然气市场开发首先要注重民用市场的开发。

　　在城市中，煤炭燃烧所排放出的有害气体是城市污染源之一，尤其是在一些大型工业城市中，为了满足生产而不惜以污染空气为代价。在环保理念的指导下，天然的使用大大的避免了燃烧煤而排出有害气体对空气的污染，以天然气代替煤在燃料选择上是最为正确的。天然气作为一种节能型燃料，不仅仅具备燃料本身的功能，还在很大程度上起到了环保的作用，随着天然气开发范围的不断深化，开发民用市场是节能环保理念为天然气开发市场所提供的一个优势选择，以天然气代替煤在民用市场中的地位，减少了有害气体的排放，对人们的生活环境起到了一种保护作用。随着我国天然气管道在各个地区的建成投产，为天然气进军民用市场提供了有利条件，使天然气的民用市场开发成为了可能。因此，依托环保理念进行天然气市场的开发策略之一便是进军民用市场，以民用市场为基础，进行天然气市场的开发。

　　在目前来看，天然气在化工原料市场中的占有比重不高，这代表着天然气在化工原料市场中将有更大的发挥的空间，天然气在化工原料市场中的占有额为天然气再度进军化工原料市场创造了条件。随着环保理念在人们头脑中的根深蒂固，化工产业的环保行动也在逐步展开，天然气的在化工原料中的使用正是节能环保理念实际行动的体现。

　　从目前来看，我国的天然气在化工原料中是占有额在20%左右，天然气合成油技术的出现及有关于天然气其他方面的应用，使天然气更容易在化工原料市场中有所作为，以天然气为基础而合成的油基本上不含重金属和硫，这足以证明天然气是化工原料中的“环保大使”。依托环保理念进行的天然气市场开发不能忽视化工原料市场，要不断的提升天然气在化工原料市场的占有额，使我国的化工原料在运用上体现环保理念。

　　在我国许多城市中，汽车尾气成为了城市污染第一大源泉，汽车尾气的排放使得城市空气中所含有的铅、苯等致癌物质不断提升，这严重的影响了城市的空气质量。在环保理念的指导下，加之天然气本身的优势所在，使天然气在燃油市场的开发中具有绝对优势。

　　首先，天然气在燃油领域的应用减少了汽车尾气的排放，避免了城市因为汽车尾气的排放而造成的空气指数下降，有效的改善了城市空气质量，这无疑是环保理念的一个重要体现。可以说在依托环保理念对燃油市场的开发，对于天然气市场的来说是一种正确的选择，也是一条可持续发展之路。

　　其次，地球上许多能源都是不可再生的，即使是能够再生的能源一般再生周期相对较长，毫无节制的开发地球资源是对地球和人类不负责任的一种表现。天然气在燃油领域中的应用为保护地球现有资源做出了不可忽视的贡献，天然气的代替作用减少了对其它燃料的使用。在许多城市的公交车和家用车中，已经逐步侧重于天然气的使用，甚至在北京等一些大城市，政府大力提倡使用天然气，这为天然气在燃油市场中的发展奠定了基础。因此，依托环保理念进行的天然气市场开发不能忽视燃油市场。

　　在工业市场的燃料中，包括煤在内的一些燃料不仅成本高，而且其排放的有害气体严重污染了空气的质量。针对目前工业燃料的高价格和高污染的现实情况，天然气的低价格和低污染的特点占有了绝对优势。天然气在工业领域中体现出了其高效的能源特色，天然气在工业市场中的优势是不容忽视的。在环保理念的指导下，越来越多的工业产业将企业的经济效益与环保相提并论，对环保的重视程度越来越高，那么，面对着工业企业对环保理念的不断提升这一现有条件，天然气进军工业市场显得刻不容缓。

　　天然气发电不再是一个新鲜的事物，但是，我国作为一个天然气较为丰富的国家，在发电上的应用还不是很广泛，可以说在发电领域天然气的市场前景十分广阔。在发电领域中，天然气无论是在热效率方面还是在排放污染物方面都呈现出了明显的优势，尤其是在天然气蕴藏丰富的地区，开发天然气在发电领域中的潜能是一个重要方面。发电领域是在环保理念指导下的天然气市场开发的有一个方向，也是天然气市场开发的一个重要策略，尤其是在当今社会，天然气发电将成为新时期天然气市场发展的一个重要方向。

　　从目前来看，天然气的利用率还很低，在市场开发和利用率提升上还有很远的前景，为此，我国在天然气的开发上颇为用心，从目前天然气能源的利用情况来看，不仅仅有“西气东输”，还有“北气南输”和“海气上岸”等天然气能源开发战略，在很大程度上弥补了燃料市场的不足。同时，天然气作为一种节能低碳能源，与现代环保理念相符合。因此，我国在天然气市场的开发过程中，要以环保理念为基础，将天然气自身的优势在市场中发挥出来，不断的开发更多新的天然气使用市场，扩大天然气的利用范围和市场规模，使天然气成为环保大家族中的一员。

　　[1] 王屿涛，曹菁，李保民，刘全艳.深盆气的成因成藏机理及勘探前景[J].断块油气田，2002（5）

　　“十一五”期间，我国把节能减排作为经济社会发展的约束性指标，单位GDP能耗下降19.1%，二氧化硫排放量下降14.29%，化学需氧量排放量下降12.45%，折算为二氧化碳，相当于减少二氧化碳排放14.6亿吨。进入“十二五”，我国制定了更为全面的节能减排指标，而要实现总量控制的目标，最重要的举措就是“调整能源结构，大力发展非化石能源”并加以量化：“争取到2020年非化石能源占一次能源消费比重达到百分之十五左右”。

　　目前我国对非化石能源的定义主要分为水电、太阳能、风能、核电和生物质能，其中非粮液体燃料和替代石油基的生物基产品构成了发展生物质能的战略重点。除了被大家所熟知的生物柴油、燃料乙醇外，生物航空煤油作为另外一种重要的替代能源也逐渐进入人们的视野。

　　2011年，中国民航局出台了《关于加快节能减排工作的指导意见》，对行业的节能减排工作提出了目标，主要可以归纳为两条：一是全行业能耗和CO2的增速低于行业发展速度；二是到2020年民航单位产出能耗和排放比2005年下降22%。在国家和行业能源政策的大背景下，生物航煤的研发、应用被提上日程。

　　生物航煤是指由生物质加工生产的、可替代传统航空煤油的液体烃基燃料，具有原料可再生、调和性好、杂质含量低的特点。生物航煤原料来源广泛，动植物油脂、农林废弃物和微藻都可作为其原料，通过加氢技术生产得出。（见下图）

　　为了应对传统航煤价、量双升以及航空业应对气候变化压力的增加（特别是2012年围绕欧盟征收航空业碳排放税的斗争），很多发达国家和发展中国家都在大力发展生物航煤，中国也不例外。2008年以来，中国石油与中国石化相继开展了生物航煤的研发工作，从原材料种植基地的建设、炼制设备的改造、试加工生产都投入大量的人力物力。中国石油建立了小桐子能源林基地并着手筹建年产6万吨的航空生物燃料炼油厂，中国石化将杭州炼油厂的加氢装置改造用于生产生物航煤并已经开始了以微藻为原料的技术开发。2011年，中国石油与民航局在北京进行了首次航空生物燃料验证飞行。2012年2月，民航局受理了中国石化的1号生物航空煤油适航审定。目前，国内生物航煤从原料的采收、加工和储运直至油品炼制和加注使用的产业链已基本勾勒完成。

　　从全球来看，美国计划到2020年生物燃料将占其能源总消费量的25%，2050年达到50%；欧盟计划到2020年用生物燃料替代20%的化石燃料。国际航空运输协会（IATA）预测，2030年生物燃料占航空燃料比例达30%。

　　就我国而言，航煤消费量目前保持每年13%左右的增长速度，远高于国际5%的增长水平，2010年国内航煤消费已达到1800万吨以上。预计2020年中国航空煤油消费量将超过4000万吨，届时生物航煤有可能占到航油总量的30%，生物航煤市场容量将达到1200亿元。

　　（1）生产能力不足。按照中石化从2012年开始年产6000吨、中石油从2013年开始年产6万吨来计算，到2020年两家企业的生产能力总共还不到60万吨。这与消费需求相差甚大。况且，一套炼油装置从建设、调试到正常生产，至少需要三到五年的时间。

　　（2）成本问题是我国发展生物航煤的最大阻碍。我国尚未建立起成熟生物燃料供应体系，包括燃料乙醇、生物煤油在内的研发和生产建设都需要大量的资金投入。现阶段生物航煤成本达到传统航空煤油的2到3倍，真正实现产业化和商业化需要政府、企业共同来努力。比如，政府投资引导各种生物燃料的商业化，同时在政策上对新能源开发予以倾斜。又如，对可作为多种生物燃料原料的“地沟油”如何加以控制，使其不回流餐桌而流向再生利用环节，实现其价值的最大化，都值得我们深思。

　　在全球能源危机和大气污染日渐严重的双重背景下，生物质产业作为一个新兴产业出现并迅速发展。对于处在该背景之下且正在进行社会主义新农村建设的中国来说，发展生物质产业显得尤为重要。生物质产业是指利用可再生或循环的有机物质［1］，包括农作物、树木和其它植物及其残体、畜禽粪便、有机废弃物，以及利用边际性土地和水面种植能源植物为原料，通过工业性加工转化，进行生物质产品、生物燃料和生物能源生产的一种产业，具有可持续性、生物质数量巨大、利用形式多样性等特征。

　　自20世纪70年代以来，在全世界范围内爆发的几次石油危机，直接激发了全人类对可再生能源开发的重视和尝试。而大气环境污染问题也越来越多地受到世界各国的关注。研究表明，酒精燃料不仅是一种极佳的替代能源，还具有很好的环保效果。因此，在石油价格高涨、汽车尾气困扰城市大气环境的双重背景下，推广乙醇汽油也就成了大势所趋。一些西方国家随之而动，纷纷颁布法规，规定必须要把10%的酒精加入到汽油中混合使用。我国推广乙醇汽油最早是在1998年，当时粮食库存积压严重，加之国际原油价格不断上涨、大气环境污染日益严重的现实，政府开始考虑用陈粮加工乙醇添加到汽油中给车辆提供动力。2000年6月，中国环境科学院向国务院提出了“关于加快推广汽油乙醇的建议”报告。2002年，国家批准了吉林、黑龙江、河南和安徽的四家公司为首批部级燃料乙醇产业试点基地。据初步统计，吉林省从2003年11月正式启动车用乙醇汽油销售到2005年2月末，东北三省共销售车用燃料乙醇汽油194万t，累计节约原油70多万t(Eeve.energy.gov/biomass)。

　　沼气的利用在我国已经有了一定的开发利用基础和经验，农村沼气建设已被许多地方政府列为一项重要的工作计划。据统计，截止2004 年底，全国户用沼气池已有1 541 万个，年产气55.68 亿m3；农业养殖场大中型沼气工程2 492 处，总池容222.2 万m3，产气0.89 亿m3。到2005年底户用沼气池则达1 800万口，年产沼气约65亿m3，折合464万t标准煤（见中国新能源网）。农村沼气计划的实施不但成功解决了农村垃圾的处理问题，也帮助农民实现了增收节支的目标，社会、经济、生态三大效益成功显现。

　　我国生物质能应用技术研究从20世纪80年代以来一直受到政府的重视。国家“六五”计划就开始设立研究课题进行重点攻关，取得了一系列的研究成果。目前秸秆致密加工成型技术水平日趋成熟，已研发出一系列农作物秸秆成型技术及其配套设备，并通过小规模试点示范初步探索出了推广应用的途径。燃料乙醇、生物柴油、生物塑料等主产品工业转化技术基本成熟且有较大的改进空间，成本降幅一般在25%～45%，在新疆、山东、四川等地已取得进展。由生物质技术制取的燃料酒精、生物油作为汽车等的替代能源的加工工艺已可使新型燃油达到欧洲Ⅱ号排放标准，而通过改造加工工艺和改良植物燃油成分基因的方式，可提高到欧洲Ⅲ号排放标准。但是，为了避免引发粮食安全问题，考虑不再用粮食作为原料的时候，技术转换等一系列问题也会随之而来。目前，生物质能源转化最可行的技术就是玉米加工，如果要转换原料，很多技术和利益上的问题就必须要解决。而目前利用纤维资源制造乙醇的技术尚不成熟，一些核心技术（如酶制剂技术）也仍然掌握在国外公司手中［2］。技术瓶颈仍然是限制我国生物质产业发展的一大因素。

　　目前我国的生物质能转换成本还比较高。其中，燃料乙醇的生产成本目前仍然高达每吨3 300多元。为了使车用乙醇汽油与同标号的普通汽油“同升同价”，保证我国汽车新能源战略的顺利实施，国家给予了制造燃料乙醇企业相当大的优惠政策，规定生产1t燃料乙醇补贴1 000元左右；对燃料乙醇生产企业免征5%的消费税；对生产燃料乙醇的增值税实行先征后返。此外国家还将根据相关政策优先供给陈化粮。因此，政府在扶持生物质产业发展的过程中一直充当了“埋单者”的角色，付出了相当的代价。

　　粮食问题在中国永远是压倒一切的政治问题。因此，对于粮食问题是否让位于能源问题的疑问，答案再明确不过。但是，就目前出现的玉米价格疯涨、“汽车与人争口粮”的局面来说，却不免让人担忧。据《经济观察报》的报道，在2005年年初，吉林玉米价格每吨1 000元仍无人问津，而现在在每吨价格高达1 400元的情况下采购商还是抢不到货，玉米主产区的价格比主销区的价格还要高很多，玉米库存量开始出现急剧下降的现象。主要原因是：

　　（1）目前玉米仍然是生产乙醇汽油的主要原料。据统计，我国的玉米消费量，从1999年到2003年的几个年度中平均增长速度仅有1%，但从2004年开始，随着燃料乙醇新增长点的出现，酒精消费玉米量增长速度却达到了20%。2001年国内酒精原料中玉米原料占总量的比重为59%，到2005年，这一比重已上升到76%。目前以玉米为原料的乙醇加工业比重约在80%左右。

　　（2）由于生产燃料乙醇有利可图，包括投机资本在内的大量项目纷纷上马，导致玉米需求量大幅增长。今年进入11月份以来，一场粮油价格上涨的趋势开始波及我国。而与此同时，以玉米、小麦等粮食为加工原料的燃料乙醇项目也纷纷上马。据了解，目前以生物燃料乙醇或非粮生物液体燃料等名目提出的意向建设生产能力已超过千万吨。其中广西自治区有24家企业想争取参与试点，四川报到发改委的试点项目也有10个。在过去的两年间，仅黑龙江和吉林两省就上了100 多家酒精厂。再加上一些企业以食用、医用为名义实际上却与燃料乙醇有染进行变相投资的原因，我国生产燃料乙醇的产能已大大超过预期，由此造成玉米需求量大幅增长。

　　针对这一情况，国家发展与改革委员会（简称发改委）、财政部已迅速共同下发了《关于加强生物燃料乙醇项目建设管理，促进产业健康发展的通知》，要求立即暂停核准和备案玉米加工项目，并对在建和拟建项目进行全面清理。

　　两部委的紧急刹车行动暴露出目前我国生物质产业发展过程中存在的问题。因此，对于我国粮食深加工的项目还需要政府的科学规划和宏观调控，对是否将农作物以及常规木材纳入生物质能原料的范围也需要慎重考虑和认线 政府是否继续充当“埋单者”的角色

　　为了保证新能源战略的顺利实施，国家给予制造乙醇燃料的企业相当大的优惠政策。生产成本与定向购销价格之间的差价由政府来埋单，并且保证在结算时乙醇企业每吨燃料乙醇有100元左右的利润空间（见中国经营报）。政府的支持政策一度成为各地争上项目的重要策动力。虽然政府部门已经认可这是一种成长的代价，但在该产业逐步发展成熟且具备一定的竞争力之后，政府则应逐步退出“埋单”，不再继续给予企业直接的财政支持和补贴。而相关的企业则应该开始按照市场规律独立运行，开始自己为自己“埋单”。这就意味着，在未来的发展中企业必须寻找到新的替代原料和先进的转化技术，以应对国家政策补贴力度减弱甚至取消后原料价格上升带来的更大的成本压力。

　　可持续性是生物质产业的一大特征，其最终生产的产品具有环保作用，可以实现循环利用，在缓解空气污染、治理有机废弃物、保护生态环境方面具有明显效果。但生物质产品生产过程本身却存在着很大的污染风险。例如，生产燃料乙醇不但要消耗大量的水资源，其生产过程还会产生大量废气、废渣和废液，如果直接排放，不仅会对环境造成极大的污染，同时也会造成资源上的极大浪费。就目前整体来看，乙醇生产企业中污染治理不彻底、资源消耗偏高的情况仍然存在。有些小企业即使没有享受国家优惠政策也能够存活下来，其中的秘密之一就是省掉了巨额的环保开支［3］，以污染环境为代价来获取自身的经济利益，这是与发展生物质产业的初衷背道而驰的。因此，生物质产业本身更需要提倡绿色环保理念，重视污染治理和废物综合利用。

　　综上所述，在能源短缺、环境压力日趋加重的大背景以及建设社会主义新农村的基本国情下，在我国发展生物质产业不但符合发展循环经济、实现可持续发展的大方向，还能够帮助推动农业和农村可持续发展，增加农产品附加值，提高农民收入，从而促进实现新农村建设的目标。生物质产业在今后的发展过程中，需要注意以下几个方面的问题：首先，要继续关注粮食安全问题，不能只盯住能源短缺的问题而顾此失彼；其次，努力解决技术瓶颈问题，从技术层面解决原料限制和成本过高的难题。这就需要国家投入大量人力和资金以帮助做好技术更新和成熟技术推广工作；第三，政府的监管对产业发展及污染治理至关重要。应建立严格的市场准入和监管制度，提高市场进入的技术和资金门槛，继续推行定向购销的体制，避免盲目建设和盲目生产；第四，重视相关企业的污染治理，发展新型的循环产业体系，防止走进为了保护环境、获取环保能源反而破坏环境的怪圈。

　　进入21世纪以来，在社会经济稳健发展的大背景下，我国天然气市场的开发水平已取得一定的进步与发展。与此同时，为了顺应时展潮流，满足天然气市场的开发需求，天然气市场的开发重心逐步向应用环保理念及提出创新策略转变。其中，天然气，从广义概念的角度来看，指自然界天然存在气体的总称，例如：生物生成气、煤层其、泥火山气、气天气、油田气等；从狭义概念的角度来看，指蕴藏底层中非烃类及烃类气体的天然混合物[1]。天然气普遍蕴藏于地下多孔隙岩层内，少量蕴藏于煤层内，主要用于化工原料及燃料。鉴于此，本文针对天然气市场开发应用环保理念提出创新策略的研究具有重要意义。

　　从现阶段我国天然气市场的开发水平来看，仍停留于粗放型阶段，天然气市场整体起步晚，发展迅速，存在开发力度不足及开发职责划分不明确的问题，特别是开发职责划分不明确，意味着丧失市场开发作用，直接影响天然气的市场占有率，少部分天然气企业缺乏健全的开发机制，无法全面开展市场开发工作，无法充分发挥市场开发作用，无法落实市场开发流程，不仅间接影响企业的经济效益，还加剧天然气市场的两极分化形势。

　　为了顺应时展潮流，满足日益增长的天然气使用需求，加快天然气市场开发模式的变革，增强天然气市场开发的水平，具备显著价值作用。同时，受天然气性质的影响，天然气属于新型清洁型能源。然而，从现阶段我国天然气市场的开发水平来看，受传统因素影响较为严重，市场开发理念引进及市场开发手段更新的速度缓慢，市场开发手段落后，市场开发方法单一，市场开发效率低下，造成天然气企业在实际开发过程中存在着一定盲目性，资金无法发挥预期效果，反而增加成本投入。

　　受天然气性质的影响，天然气属于新型清洁型能源，市场开发条件艰苦，市场开发环节复杂，涉及多单位间有机协调与配合，并且环保理念与天然气市场开发效果存在着密切联系。然而，从现阶段我国天然气市场的开发水平来看，一部分天然气企业对于市场开发的重视程度有待提高，开发监管力度不足，错误认为市场开发实施细节可有可无，特别是中小型天然气企业的开发基础薄弱，缺乏开发审批手续。此外，受环保理念实施的限制，一旦开发人员的工作水平不足，或缺少工作经验，或知识领域狭窄，直接影响天然气开发工作的进度。

　　环保理念普及、环保活动开展与群众基础存在着密切联系，促使环保行为向群众性、倾向性、传承性转变。由此可见，应用环保理念开发天然气市场，走“民用化”路线，是不可逆转的发展趋势。同时，煤炭燃烧作为城市空气污染的主要源头，特别是大型工业城市，以满足工业生产需求为前提，以牺牲保护环境为代价，直接威胁城市居民的生命健康安全，不符合可持续性发展国策的本质要求。

　　因此，在实际开发的过程中，工作人员以环保理念为依托，以天然气优势为立足点，利用天然气替代传统煤炭燃料，从根源上认识到环保理念直接影响企业的生存及发展，不仅能节约能源消耗，减少成本投入，还能有效保护环境，降低污染气体的排放量，从根源上实现燃料绿色化、低碳化、无毒化。此外，在全国天然气管道建成投产的大背景下，为天然气开发民用市场奠定夯实基础，进一步提高天然气开发民用市场的可行性。

　　从现阶段我国天然气市场的开发水平来看，化工原料市场占有率偏低，意味着天然气在化工原料市场的开发前景广阔，并且现有的市场占有率为二次开发化工原料市场奠定夯实基础。同时，在环保理念不断普及的大背景下，将化工生产与环保理念相结合，促使化工原料市场向绿色化转变，是不可逆转的发展趋势。因此在实际开发的过程中，工作人员以环保理念为依托，以天然气优势为突破口，利用天然气合成油技术快速占领化工原料市场，进一步扩大天然气化工原料市场的占有率，加快化工原料市场绿色化的发展进程，为化工生产技术提供强有力的技术支撑。

　　作为城市空气污染的重要源头，汽车尾气能提高空气中苯或铅等致癌物质的含量，降低城市空气质量，威胁城市居民的生命健康安全。由此可见，应用环保理念开发天然气市场，走“燃油化”路线，具备显著价值作用。因此在实际开发的过程中，工作人员以环保理念为依托，以天然气优势为出发点，利用天然气替代传统燃油，不仅能节约能源消耗，特别是不可再生资源，减少成本投入，还能有效保护环境，降低污染气体的排放量，改善城市空气质量，符合可持续性发展国策的本质要求，例如：城市公共交通等领域。此外，政府及相关部门出台一系列扶持性政策，以北京、上海、深圳等城市为试验点，鼓励“有车一族”广泛参与，为天然气开发燃油市场奠定夯实基础，进一步提高天然气开发燃油市场的可行性。

　　作为城市空气污染的主要源头，煤炭燃烧的成本投入高昂，提高空气中苯或铅等致癌物质的含量，影响城市空气质量，存在威胁城市居民生命健康的可能性。同时，天然气军工业市场占用率偏低，意味着天然气在军工业市场的开发前景广阔，并且现有的市场占有率为二次开发军工业市场奠定夯实基础。因此在实际开发的过程中，工作人员以环保理念为依托，充分发挥天然气清洁能源的优势，利用天然气替代传统燃料，进一步提高军工业企业的生产效率，节约成本投入，降低能源消耗量，减少污染气体的排放量，保护环境。

　　从现阶段我国天然气市场的开发水平来看，电力市场属于全新领域，意味着天然气在电力市场的开发前景广阔。同时，相较于传统燃料，天然气的应用优势明显，不仅能节约能源消耗，特别是不可再生资源，减少成本投入，还能有效保护环境，降低污染气体的排放量，改善城市空气质量，进一步提高电力生产效率，特别是天然气蕴藏量丰富的区域，应用环保理念开发天然气电力市场具备显著价值作用。因此在实际开发的过程中，工作人员以环保理念为依托，充分发挥天然气清洁能源的优势，利用天然气替代汽轮发电机组，将电力生产与环保理念、信息化技术、清洁能源相结合，进一步提高电力生产效率。

　　通过本文的探究，认识到随着我国经济的不断发展，城市规模不断扩大，天然气需求量不断增加，天然气市场的开发水平逐步成熟，社会对于天然气市场开发提出全新的要求及标准。如何应用环保理念提出创新开发策略，是天然气市场在发展进程中所面临的主要问题。因此，综述天然气的概念，分析天然气市场的开发现状，以环保理念为切入点，提出具体的创新策略具备显著价值作用。

　　[1]廖华，朱治双，张愉.全球三大区域性天然气市场价格联动效应研究[J].资源与产业，2013，01：25-29.

　　[2]柳盛森.依托环保理念的天然气市场开发策略解析[J].中国石油和化工标准与质量，2013，09：184.

　　[3]郭贤明，钟式玉.广东天然气市场发展现状与前景[J].电力与能源，2014，01：9-11.

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　　[5]于海潮.油气储运工程中的环保管理问题探究[J].化工管理，2016，11：66.

　　[6]钱兴坤，王海博.中国天然气市场面临转折[J].国际石油经济，2014，11：45-49.

　　天然气一般指从地层开采出来的可燃的混合气体，其一般有两种形式：一类是以气态的形式从气井中开采出来的称为气田气；一类是伴随液体石油一起从油井中开采出来的称为油田伴生气。根据相关调研机构指出：气田气约占天然气总理的百分之60，其余为油田伴生气。天然气有热值高，不含灰分，容易燃烧完全不污染环境等独特的优势一直备受宠爱，是世界上最理想的工业与民用燃料。天然气的主要成分是甲烷以及少量的乙烷，丙烷，丁烷等有机物，这些物质都是重要的原料：甲烷除了用作燃料外还可以直接用于生产氢氰酸，乙烷，丙烷，丁烷也是重要的化工原料裂解后可以得到乙烯丙烯和丁烯也可以生产合成橡胶，合成纤维以及其他化工产品。总之，天然气作为能源和化工原料，可以说深入到世界工业，农业，国防和日常生活中的各个领域，我国民经济的发展以及我国可持续战略的发展的实施具有重要的意义。

　　虽然我国是最早生产和应用天然气的国家之一但是由于长期的封建统治，我国的天然气工业长期处于落后状态，新中国成立特别是“八五”之后，我国和世界许多国家一样大力开发利用天然气资源并把利用天然气作为能源发展战略的重点之一。近年来，我国经济的快速增长促进了各个行业对各类能源的巨大需求，1999年，我国成为世界上第二大能源消费国。1996年以前，我国生产力水平还不够发达，天然气工业基础设施还不够健全他，所以我国天然气消费增长缓慢，随着国民经济的快速增长，我国生产力水平不断增加，天然气工业基础设施也逐渐完善和发展最近几年我国对天然气市场的需求量呈现出爆炸性增加的趋势。

　　从上图1我们可以很明显的看出最近十年是天然气的额快速增长期，每年增长的幅度接近50亿立方米。尤其在2004年西气东输管道建成以来，全国天然气的增长接近100立方米。但是从相对规模上来看，天然气的消费始终才占一次能源消费的2%---3%。这说明天然气市场在我国仍存在很大的发展潜力，也表明达到2020年天然气在一次能源中的比列达到8%的目标还任重道远。

　　随着陕京线，陕京二线，涩宁兰，西气东输，忠武线，南海东方气田外输管线等重要天然气管道的陆续建成投产。我国天然气管网基本形成。我国天然气的供应局面已经呈现出西气东输，海气上岸，北气南下的趋势。随着“十五”重点工程的完成，在长三角地区，珠三角地区等地区的城市燃料结构不断得到改善。据统计，我国大陆的31个省份中，除了自治区没有利用天然气外其他的30个省份都有不同程度的利用情况，其中四川仍然是我国天然气消费的最大的城市，江苏和北京一次排列为第二第三。尽管全国基本上都已经利用上天然气但是由于西南地区有其得天独厚的地理优势仍然是走在我国用气规模的前列，既是我国最大的天然气的产区之一又是最大的消费地区。长江三角洲，东南沿海地区由于其经济的发达，所能承受的气价很高，发展空间大，我觉得这些地区是未来天然气的主要消费市场。在不远的将来，我们应该尽快将天然气打入这些市场。

　　在北美与西欧这些经济和社会发展水平较高的地区大力推广燃气轮机联合循环发电和热电联供系统提高了天然气在能源转化中的效率。电力工业发达的美国预计在20年中天然气消费量已经在发电能源中的比例将会有很大程度的上升。俄罗斯和日本目前主要将天然气应用在发电事业上，但据估计在今后应用在发电事业上的天然气的比例将会有所减少。俄罗斯将会把天然气应用在其他工业和农业方面上，然而日本将会把重点放在发展独立分散的天然气发电系统，除此之外，民用燃具和制冷空调系统也是日本天然气的主要市场。综上所述，在国外天然气也几乎渗入到各行各业的每个领域，只是在不同领域有不同程度的利用但是总的趋势是天然气的需求量将会越来越大，可以作为未来能源市场的主要能源物质有其不可估量的价值。

　　虽然在我国天然气事业取得了很大的进步，但是依然存在很多问题亟待解决。目前我国能源工业主要存在以下问题：天然气在一次能源结构中比例太低：一次能源转化为电能的比列较低；一次能源转化为终端能源的效率也很低；能源的大幅度利用引发了大自然无情的报复。

　　为解决上述问题必须大力发展天然气事业并将天然气用于发电事业。我国以后天然气发电利用的总趋势将是从原料利用为主转变为发电利用为主；而且大量天然气将用于已建燃煤基荷电站的改造，新建的天然气电站则大部分为峰荷电站。

　　未来10年天然气在在化工上的应用将会有大幅度的增长，但是天然气用作原料在消费结构中的比例将大幅度下降。绝大多数仍然用作合成氨的原料，这样将会有一批现用渣油或者煤炭造气的装置将改造成为天然气为原料从而提高工厂的经济效益。但是由于目前的气价还是处于较高的水平，很多工厂为了得到更多的经济效益而放弃使用天然气，，所以为了天然气事业的发展我们的政府必须进行宏观调控来控制气价达到环保效益双丰收。

　　随着油价的不断增长，越来越多的汽车已经承受不了车用燃料的费用，而且汽车尾气的排放对大气造成了不可估量的污染。天然气的出现可谓解决了这两个重大问题。根据2000年底的统计，仅有33000辆汽车使用天然气，所以天然气在汽车燃料这块的发展还有很大的空间。根据湖北省天然气公司的规划将在湖北内新增加100座加气站，四川省将新增300座加气站届时估计会有10万辆汽车使用天然气。综上我们可以看出天然气对于解决汽车尾气排放的污染颇有现实意义。

　　1，为了是天然气取得更好的经济效益我国应该像国外学习发展燃气轮机循环发电和热电联供系统。

　　2，在发展管道输气的同时要注意根据城市用气的季节性变化发展燃气峰荷电站和燃气CCHP三联供能系统。

　　3，在今后的10年内天然气作为合成氨的原料将会有很大的上升幅度但是在总的消费结构中的比例将会明显下降。

　　4，从经济和环保的角度上来看，我国应对目前以渣油和煤炭为原料的合成氨装置全面进行“以气代油”的技术改造。

　　[2] 吴承康 能源科学的发展战略研究[期刊论文]-世界科技研究与发展 2000（04）

　　燃料电池是一种不经过燃烧而以电化学反应方式将燃料的化学能直接变为电能的发电装置，可以用天然气、石油液化气、煤气等作为燃料。也是煤炭洁净转化技术之一。按电解质种类可分为碱性燃料电池（AFC）、磷酸型燃料电池（PAFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）、质子交换膜燃料电池（PEMFC）、再生氢氧燃料电池(RFC)、直接醇类燃料电池（DMFC），还有如新型储能电池、固体聚合物型电池等。

　　氢和氧气是燃料电池常用的燃料气和氧化剂。此外，CO等一些气体也可作为MCFC与SOFC的燃料。从长远发展看，高温型MCFC和SOFC系统是利用煤炭资源进行高效、清洁发电的有效途径。我国丰富的煤炭资源是燃料电池所需燃料的巨大来源。

　　燃料电池具有高效率、无污染、建设周期短、易维护以及成本低的诱人特点，它不仅是汽车最有前途的替代清洁能源，还能广泛用于航天飞机、潜艇、水下机器人、通讯系统、中小规模电站、家用电源，又非常适合提供移动、分散电源和接近终端用户的电力供给，还能解决电网调峰问题。随着燃料电池的商业化推广，市场前景十分广阔。人们预测，燃料电池将成为继火电、水电、核电后的第四电方式[1]，它将引发21世纪新能源与环保的绿色革命。

　　“燃料电池技术”是我国“九五”期间的重大发展项目，目标是，利用我国的资源优势，从高起点做起，加强创新；在“九五”期间，使我国燃料电池的技术发展接近国际水平。内容包括“质子交换膜燃料电池技术”、“熔融碳酸盐燃料电池技术”及“固体氧化物燃料电池技术”三大项目[2]，其中，用于电动汽车的“5kW质子交换膜燃料电池”列为开发的重点。此项任务由中国科学院及部门所属若干研究所承担。所定目标业已全部实现。

　　在质子交换膜燃料电池（PEMFC）方面，我国研究开发的这类电池已经达到可以装车的技术水平，可以与世界发达国家竞争，而且在市场份额上，可以并且有能力占有一定比例[1]。我国自把质子交换膜燃料电池列为九五科技攻关计划的重点项目以后，以大连化学物理研究所为牵头单位，在全国范围内全面开展了质子交换膜燃料电池的电池材料与电池系统的研究，取得了很大进展，相继组装了多台百瓦、1kW-2kW、5kW、10kW至30kW电池组与电池系统。5kW电池组包括内增湿部分,其重量比功率为100W/kg，体积比功率为300W/L。质子交换膜燃料电池自行车已研制成功，现已开发出200瓦电动自行车用燃料电池系统。百瓦级移动动力源和5kW移动通讯机站动力源也已开发成功。千瓦级电池系统作为动力源，已成功地进行了应用试验。由6台5kW电池组构成的30kW电池系统已成功地用作中国首台燃料电池轻型客车动力源。装车电池最大输出功率达46千瓦。目前该车最高时速达60.6km/h，为燃料电池电动汽车以及混合动力电动汽车的发展打下良好的基础。该电池堆整体性能相当于奔驰、福特与加拿大巴拉德公司联合开发的MK7质子交换膜燃料电池电动车的水平[3]。我国目前正在进行大功率质子交换膜燃料电池组的开发和燃料电池发动机系统集成的研究。

　　在熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）方面，我国已经研制出α和γ型偏铝酸锂粗、细粉料，制备出大面积（大于0.2m2）的电池隔膜，预测隔膜寿命超过3万小时。在进行材料部件研究的基础上，成功组装和运行了千瓦级电池组。

　　在固体氧化物燃料电池（SOFC）技术方面，已经制备出厚度为5-10μm的负载型致密YSZ电解质薄膜，研制出一种能用作中温SOFC连接体的Ni基不锈钢材料。负载型YSZ薄膜基中温SOFC单体电池的最大输出功率密度达到0.4W/cm2,负载型LSGM薄膜基中温SOFC单体电池的最大输出功率密度达到0.8W/cm2。这些技术创新为研制千瓦级、十千瓦级中温固体氧化物燃料电池发电技术的研发奠定了坚实基础。

　　燃料电池是新世纪最有前途的清洁能源，是替代传统能源的最佳选择。因此，燃料电池技术的研究开发受到许多国家的政府和跨国大公司的极大重视。美国将燃料电池技术列为涉及国家安全的技术之一，《时代》周刊将燃料电池电动汽车列为21世纪10大高技术之首；日本政府认为燃料电池技术是21世纪能源环境领域的核心；加拿大计划将燃料电池发展成国家的支柱产业。近十年来，国外政府和企业在燃料电池方面的投资额超过100亿美元。为开发燃料电池，戴姆勒－克莱斯勒公司一家近年来每年就投入10亿美元，丰田公司的年投资额超过50亿日元[4]。欧、美发达国家和日本等国政府和企业界都将大型燃料电池的开发作为重点研究项目，并且已取得了许多重要成果，PEMFC技术已发展到实用阶段，使得燃料电池即将取代传统发电机及内燃机而广泛应用于发电及汽车上。2MW、4.5MW、11MW成套燃料电池发电设备已进入商业化生产，用于国防、航天、汽车、医院、工厂、居民区等方面；各等级的燃料电池发电厂相继在一些发达国家建成，其中，国际燃料电池产业巨头加拿大巴拉德公司筹资3.2亿美元，建成的燃料电池厂已于2001年2月正式投产。美国和欧洲将成批生产低成本的家用供电－供暖燃料电池作为最近的开发计划。目前，在北美、日本和欧洲，燃料电池发电正快速进入工业化规模应用的阶段。

　　目前，车用氢燃料电池已成为世界各大汽车公司技术开发的重中之重。迄今为止，世界6大汽车公司在开发氢燃料电池车上的开发费用已超过100亿美元，并以每年10亿美元的速度递增[5]。1997年至2001年，各大公司研制出的车用燃料电池就达41种。

　　我国研究燃料电池有过起落。在20世纪60年代曾开展过多种燃料电池的实验室研究，70年入大量人力物力开展用于空间技术的燃料电池研究，其后研究工作长期停顿。最近几年，我国才开始重新重视燃料电池技术的研究开发，并取得很大进展。特别在PEMFC方面，达到或接近了世界水平。但是，在总体上，我国燃料电池的研究开发刚刚起步，仍处于科研阶段，与国外相比，我国的燃料电池研究水平还较低，我国对燃料电池的组织开发力度还远远不够。作为世界上最大的煤炭生产国和消费国，开发以煤作为一次能源的高温型MCFC和SOFC具有特别重要的意义。但是我国在MCFC、SOFC研究方面与国外的差距很大，要实现实用化、商业化应用还有很长的路要走。迄今为止，我国还没有燃料电池发电站的应用实例。这和我国这样一个大国的地位很不相称。尽管国家也将燃料电池技术列为九五攻关项目，国家和企业投入的资金却极为有限，年度经费仅为千万元量级人民币，与发达国家数亿美元的投入相比显得微不足道；承担研究任务的也只是中科院等少数科研院所，且研究力量分散，缺少企业的介入，难以取得突破性进展，尤其是难以将取得的研究成果进行实际应用试验，以形成产业化趋势。从表1所列国外燃料电池的研究和开况看，欧、美国家和日本等大多是以公司企业为主在从事燃料电池的研究开发和制造生产，而且规模很大，例如，仅加拿大的Ballard一家公司的资产就达10亿美元。

　　从世界燃料电池迅猛发展的势头看，本世纪头十年将是燃料电池发电技术商品化、产业化的重要阶段，其技术实用性、生产成本等都将取得重大突破。预计燃料电池系统将在洁净煤燃料电池电站、电动汽车、移动电源、不间断电源、潜艇及空间电源等方面有着广泛的应用前景，潜在市场十分巨大。可以预料，分散电源供电系统——燃料电池发电厂必将在21世纪内取代以“大机组、大电网、高电压”为主要特征的现代电力系统，成为电力行业的主力军。而燃料电池的普遍推广应用，必将在能源及相关领域引发一场深刻的革命，促进新兴产业的形成，带动国民经济高速发展。能源领域的这场革命是我国政府、企业、科研院所、高等院校不得不正视的课题，我们对此必须有充分认识并给予足够的重视。我们应该准确把握这场革命所带给我们的机遇，毫不迟疑地投入足够的人力、物力、财力，推动燃料电池发电技术的研究开发和应用工作，使之早日实用化产业化，为我国的国家能源安全和国民经济可持续发展服务。

　　国家计委在1997年提出的中国洁净煤技术到2010年的发展纲要中，已把燃料电池列为煤炭工业洁净煤的14项技术重点发展目标之一[6]。在“十五”科技发展规划中，燃料电池技术被列为重点实施的重大项目[7]。

　　柴油作为一种重要的石油连炼制产品，在各国燃料结构中占有较高的份额，以成为重要的动力燃料。随着世界范围内车辆柴油化趋势的加快，未来柴油的需求量会愈来愈大，而石油资源的日益枯竭和人们环保意识的提高，大大促进了世界各国加快柴油替代燃料的开发步伐，尤其是进入了20世纪90年代，生物柴油以其优越的环保性能受到了各国的重视。

　　目前世界每年新车产量大约5000万辆，全世界汽车保有量大约7.5亿辆（含摩托车）。随着汽车工业的快速发展，汽油和柴油的用量随汽车保有量的增加而增加，同时也带来了汽车尾气污染等问题。近20年来，虽然在改善油品燃烧过程、尾气净化等方面都取得了很大进展，但仍然不能满足要求。为了改善汽车的运行性能和降低汽车尾气中害物质的排放量，美国、欧洲和日本汽车工业协会1998年6月4日提出了汽车燃料质量国际统一标准即世界燃油规范Ⅲ类标准。柴油世界燃油规范Ⅱ类、Ⅲ类标准（见表1、表2）。由表1、表2可以看出，Ⅱ类标准在目前基础上，提出了芳烃含量的限制，对硫含量、十六烷值等提出了更高的标准，Ⅲ类标准则在各项指标上比Ⅱ类标准都有更严格的规定。

　　随着我国汽车拥有量的急剧上升，大量的燃油被消耗，汽车尾气中污染物的排放量越来越大，汽车尾气已成为我国大气污染重要的原因。为保护环境，改善大气质量，我国国家质量技术监督局最近颁布了柴油机排放控制新标准（见表3）。新标准采用了联合国欧洲经济委员会汽车排放法规体系，使我国对新柴油机车的排放要求达到欧洲20世纪90年代初期的水平。

　　我国目前的车用无铅汽油和柴油标准介于世界燃油规范Ⅰ类油和Ⅱ类油水平之间，要满足汽车达到欧洲Ⅰ类排放标准都困难，更无法满足入世及举办奥运会的要求。为此，中国石化集团公司要求在清洁油品生产方面作出更大努力，以满足国家标准的要求。

　　炼油企业为了向市场提供清洁油品使燃烧柴油尾气排放达到标准要求，需要采取以下三种措施：一是要有性能优异的深度加氢脱硫催化剂，以脱除难以加氢脱硫的4，6-二甲基苯并噻吩等芳香基硫化合物；二是要有抗硫的贵金属芳烃饱和催化剂，能使芳烃加氢饱和在较低压力下进行，以节省投资；三是要有提高十六烷值的工艺。而生物柴油以其优异的环保性能可很容易达到世界燃油规范的柴油Ⅱ、Ⅲ类标准要求。

　　众所周知，柴油分子是由15个左右的碳链组成的，研究发现植物油分子则一般又14～18个碳链组成，与柴油分子中碳数相近。因此生物柴油就是一种用油彩籽等可再生植物油加工制取的新型燃料。按化学成分分析，生物柴油燃料是一种高脂酸甲烷，它是通过以不饱和油酸C18为主要成分的甘油脂分解而获得的[1]。与常规柴油相比，生物柴油下述具有无法比拟的性能。

　　（1）具有优良的环保特性。主要表现在由于生物柴油中硫含量低，使得二氧化硫和硫化物的排放低，可减少约30%（有催化剂时为70%）；生物柴油中不含对环境会造成污染的芳香族烷烃，因而废气对人体损害低于柴油。检测表明，与普通柴油相比，使用生物柴油可降低90%的空气毒性，降低94%的患碍率；由于生物柴油含氧量高，使其燃烧时排烟少，一氧化碳的排放与柴油相比减少约10%（有催化剂时为95%）；生物柴油的生物降解性高。

　　（3）具有较好的性能。使喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率低，使用寿命长。

　　（4）具有较好的安全性能。由于闪点高，生物柴油不属于危险品。因此，在运输、储存、使用方面的有是显而易见的。

　　（5）具有良好的燃料性能。十六烷值高，使其燃烧性好于柴油，燃烧残留物呈微酸性使催化剂和发动机机油的使用寿命加长。

　　（6）具有可再声性能。作为可再生能源，与石油储量不同其通过农业和生物科学家的努力，可供应量不会枯竭。

　　生物柴油的优良性能使得采用生物柴油的发动机废气排放指标不仅满足目前的欧洲Ⅱ号标准，甚至满足随后即将在欧洲颁布实施的更加严格的欧洲Ⅲ号排放标准。而且由于生物柴油燃烧时排放的二氧化碳远低于该植物生长过程中所吸收的二氧化碳，从而改善由于二氧化碳的排放而导致的全球变暖这一有害于人类的重大环境问题。因而生物柴油是一种线生物柴油的应用现状

　　在国际市场上，生物柴油根据等级和纯度的不同，价格在250美元/t以上。目前在美国、欧洲、亚洲的一些国家和地区已开始建立商品化生物柴油生产基地，并把生物柴油作为代用燃料广泛使用。

　　生物柴油使用最多的是欧洲，份额已占到成品油市场的5%。目前在欧洲用于生产生物柴油的原料主要为菜籽油，目前的生物柴油标准也主要是参照菜籽油的生物柴油标准品质作出的，表4为现阶段生物的德国标准。1999年，欧盟共生产出3.90*105m3生物柴油。2000年初德国的总生物柴油生产量已达450kt，并有逐年上升的趋势。德国凯姆瑞亚.斯凯特公司自1991年起开发研制了用植物油如菜籽油生产生物柴油的工艺和设备。目前利用该公司的工艺和设备已在德国和奥地利等欧洲国家建起了多个生物柴油生产工厂，最大产量达300t/d。表5是德国凯姆瑞亚.斯凯特公司开发生产的生物柴油与普通柴油主要性能比较，可以看出，生物柴油在冷滤点、闪点、燃烧功效、含硫量、含氧量、燃烧耗氧量、对水源的危害方面优于普通柴油，而其他指标与普通柴油相当。

　　在美国，生物柴油的产量由1999年的1892.5m3猛增到2000年的18925m3。目前已有纯态形式的生物柴油燃料和混合生物柴油燃料，在汽车上实际使用超过1.6*107km的实验基础。纯态形式的生物柴油又称为净生物柴油，已经被美国能源政策法正式列为一种汽车替代燃料。依据原料和生产商的不同，目前美国净生物柴油的价格不及0.515～0.793美元/L；含80%生物柴油成分的混合生物柴油的市场价格，每升比传统柴油要贵7.93～10.57美分。

　　日本1995年开始研究生物柴油，在1999年建立了259L/d用煎炸油为原料生产生物柴油的工业化实验装置，该装置可降低原料成本。目前日本生物柴油年产量可达400kt。

　　目前生物柴油主要是用化学法生产，即用动物和植物油脂和甲醇或乙醇等低碳醇在酸或者碱性催化剂和高温（230～250℃）下进行转酯化反应，生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯，在经洗涤干燥即得生物柴油。甲醇或乙醇在生产过程中可循环使用，生产设备与一般制油设备相同，生产过程中可产生10%左右的副产品甘油。

　　目前生物柴油的主要问题是成本高，据统计，生物柴油制备成本的75%是原料成本。因此采用廉价原料及提高转化从而降低成本是生物柴油能否实用化的关键。美国已开始通过基因工程方法研究高油含量的植物。日本采用工业废油和废煎炸油。欧洲是在不适合种植粮食的土地上种植富油脂的农作物。

　　但化学法合成生物柴油有以下缺点：工艺复杂、醇必须过量，后续工艺必须有相应的醇回收装置，能耗高；色泽深，由于脂肪中不饱和脂肪酸在高温下容易变质；酯化产物难于回收，成本高；生产过程有废碱液排放。

　　为解决上述问题，人们开始研究用生物酶法合成生物柴油，即用动物油脂和低碳醇通过脂肪酶进行转酯化反应，制备相应的脂肪酸甲酯及乙酯。酶法合成生物柴油具有条件温和，醇用量小、无污染排放的优点。但目前主要问题有：对甲醇及乙醇的转化率低，一般仅为40%～60%，由于目前脂肪酶对长链脂肪醇的酯化或转酯化有效，而对短链脂肪醇如甲醇或乙醇等转化率低。而且短链醇对酶有一定毒性，酶的使用寿命短。副产物甘油和水难于回收，不但对产物形成抑制，而且甘油读固定化酶有毒性，使固定化酶使用寿命短。

　　生产和推广应用生物柴油的优越性是显而易见的：（1）原料易得且价廉。用油菜籽和甲醇为生产原料，可以从根本上摆脱对石油制取燃油的依赖。（2）有利于土壤优化。种植油菜可与其他作物轮种，改善土壤状况，调整平衡土壤养分，挖掘土壤增产潜力。（3）副产品具有经济价值。生产过程中产生的甘油、油酸、卵磷脂等一些副产品市场前景较好。（4）环保效益显著。生物查燃烧时不排放二氧化硫，排出的有害气体比石油柴油减少70%左右，且可获得充分降解，有利于生态环境保护。此外生物柴油由于竞争力不断提高、政府的扶持和世界范围内汽车车型柴油化的趋势加快而前景更加广阔。

　　从世界范围来看，目前世界上含硫原油（含硫量0.5%～2.0%）和高硫原油（含硫量在2.0%以上）的产量已占世界原油总产量的75%以上，其中含硫量在1%以上的原油占世界原油总产量的55%以上，含硫量在2%以上的原油也占30%以上。目前全球炼油厂加工的原油平均相对密度是0.8514，平均含硫量是0.9%；在2000年以后，平均相对密度将上升到0.8633，含硫量将上升到1.6%。炼油厂要在现有基础上，使柴油含硫量低、有良好的安定性及性、较高的十六烷值和清净性，必须在装置调整上投入大量资金，并由此带来油品生产成本的提高，在这方面，各发达国家的炼厂均投入了重金。从美国的情况看，美国从20世纪90年代初启动油品清洁化，已累计投入了300多亿美元。由此造成的油品成本提高使目前美国炼厂吨毛利仅在每桶1美元左右，维持微利状态，有的企业甚至亏损；从欧洲的情况来说，欧洲炼油厂要达到2000年欧盟燃油规格，估计需要投资200亿～300亿美元。欧洲石油工业协会估计的投资更高，该组织认为要达到2000年和2005年的柴油规格，需要投资440亿～500亿美元。

　　随着生物柴油生产工艺的改进，使用生物柴油的发动机即可使用普通柴油的发动机（对有些机型仅需换密封圈和滤芯），无需作任何改动，生物柴油可与普通柴油在油箱中以任何比例相混，并对驾驶动无任何影响，驾驶者根本无法区分两者的驾驶动力差别。加之柴油替代燃料所用原料随着规模种植价格日趋低廉，使柴油替代燃料的生产成本逐步下降，与常规柴油的价格正在缩小，如美国生物柴油的价格已从每升1.06美元降到0.33～0.59美元，这个价格与普通柴油的价格差不多。

　　目前许多国家如美国、德国、法国、丹麦、意大利、爱尔兰和西班牙等对生物柴油采取了相应的扶持政策。为了进一步鼓励使用生物柴油，美国农业部决定今后两年每年拿出1.5亿美元补贴生物柴油等生物燃料的使用，目前美国至少有5个州正在考虑制订税收鼓励政策。目前在欧洲生产生物柴油可享受到政府的税收政策优惠，其零售价低于普通柴油（如在德国加油站生物柴油的零售价格目前为约1.45马克/L，而柴油为1.60马克/L）。据Frost&Sullivan企业咨询公司最新发表的欧盟生物柴油市场报告，为实现京都协议规定的目标（在2008-2012年，欧盟将减少二氧化碳排放量8%），欧盟即将出台鼓励开发和使用生物柴油的新规定，如对生物柴油免征增值税，规定机动车使用生物动力燃料占动力燃料营业总额的最低份额。新规定的出台不仅有助于欧盟生物柴油市场的稳定，而且生物柴油营业额将从2000年的5.035亿美元猛增至24亿美元，平均年增25%。

　　在欧洲，1999年新购柴油轿车比例约为30%，法国甚至达到48%。2000年，欧洲市场上柴油轿车的销售量达到440万辆，比1995年翻了一倍。现在经济型轿车主要生产厂商如大众、雷诺、欧宝和福特的顾客中，几乎有一半需要柴油车。目前，在欧洲轿车市场上，新型柴油轿车购买率达30%，专家预言：到2006年，欧洲每2辆新车中就有1辆是柴油车。在美国市场上，商用车（即我国所称的卡车、客车）的90%为柴油车；在日本，将近10%的轿车是柴油轿车，38%的商用车为柴油车。美国、日本及欧洲的重型汽车全部使用柴油机为动力。许多国家在税收、燃料供应等方面予以政策上的倾斜，敦促柴油发动机的普及和发展。我国柴油汽车生产比例已由1990年的15%上升到1998年的26%。1997年我国生产的重型载货汽车和大型客车全部采用柴油发动机；65.9%中型载货汽车采用柴油发动机，53.5%中型客车采用柴油发动机；55.4%和29.4%的轻型载货汽车、轻型客车也开始采用柴油发动机。我国1994年颁布的《汽车工业产业政策》明确提出，总重量超过5t的载客汽车载货汽车在2000年后主要采用柴油为燃料。在未来的几年，是中国汽车工业腾飞的时代。因此，我国柴油车产量的增长趋势还将继续下去，汽车柴油化是中国汽车工业的一个发展方向。

　　汽车车型柴油化趋势的加快主要是由于现代柴油机采用了电控发动机控制系统、高压燃油直喷式燃烧系统以及废气排放控制装置，已完全克服了传统柴油机的缺点，能够满足现行的国际排放标准，而这些装置和技术要求柴油含硫量低，有良好的安定性及性，较高的十六烷值和清净性等。随着现代柴油机使用生物柴油燃料技术的成熟，目前在世界范围内出现的这种汽车车型柴油化趋势会进一步加快。据专家预测，在2010年以前，是柴油需求年均增长3.3%，到2010年，世界柴油的需求量将从目前的38%增加到45%。而世界范围内柴油的供应量严重不足，给生物柴油留下广阔的发展空间。

　　柴油的供需平衡问题也将是我国未来较长时间石油市场发展的焦点问题。业内人士指出，到2005年，随着我国原由加工量的上升，汽油和煤油拥有一定数量的出口余地，而柴油的供应缺口仍然较大。我国柴油产量到2005年预计可达到80.5Mt，仍缺口600～2400kt。预计到2010年柴哟的需求量将突破100Mt，与2005年相比，将增长24%；至2015年市场需求量将会达到130Mt左右。近几年来，尽管炼化企业通过持续的技术改造，生产柴汽比不断提高，但仍不能满足消费柴汽比的要求。目前，生产柴汽比约为1.8，而市场的消费柴汽比均在2.0以上，云南、广西、贵州等省区的消费柴汽比甚至在2.5以上。随着西部开发进程的加快，随着国民经济重大基础项目的相继启动，柴汽比的矛盾比以往更为突出。因此，开发生物柴油不仅与目前石化行业调整油品结构提高柴汽比的方向相契合，而且意义深远。

　　国内也已研制成功利用菜籽油、大豆油、米糠油脚料、工业猪油、牛油及野生植物小桐籽油等作原料，经预酯化、再酯化射干难产生物柴油的工艺。高品质的原料是生产高品质生物柴油和取得高收率的基本保证。由于双低菜籽油生产的生物柴油含硫量低，从而使该菜籽油生物柴油具有好的排放标准，因此目前在欧洲普遍栽种双低菜籽。就目前而言，每公顷土地可生产约30t菜籽（含油量约40%）。我国有很多地区油菜籽种植面积很大，在加工传统的食用油的同时不失时机地开发生产生物柴油燃料是油菜籽利用的一个重要方向。另外，研究发现棉籽油与双低菜籽油的脂肪酸组成相似，因此在我国采用棉籽油作为生物柴油的原料还是可行的。当然，此时的棉籽油生物柴油标准需要按照中国的实际作相应的调整。

　　1t油菜籽可制取约160kg生物柴油，同时可副产16kg甘油。而纯度高达99.7%的特级甘油价格为2000美元/t。因此，制取生物柴油与精致甘油工艺联产，将能取得较为理想的经济效益。若能建年产100kt具有一定工业化生产规模的生物柴油装置，其经济效益更为可观。近几年来，生物柴油燃料已被越来越多的重视，在美国和欧洲已开始建立商品化生产，市场很有吸引力，原料也不会存在问题，因此，有很多大公司纷纷开拓这一业务，期望在开始时就能占领市场。南斯拉夫在五、六年前已研制成功这项技术且已生产，后因经济困难而停产，测试数据表明，南斯拉夫的技术水平同德国、意大利等国的相。