2020年国考面试热点:生物质能遇瓶颈 专家呼吁了什么?
面试热点相关背景
“一是高昂转化成本和低廉产品价值之间的矛盾,二是巨大市场需求和技术成熟度较低之间的矛盾,这两者是解决当前生物质转化利用技术发展的关键矛盾。”在日前召开的2019生物质能专委会学术年会上,中科院广州能源所所长马隆龙的这句话点出了当前生物质能面临的难题。在由暴发期进入瓶颈期的关键阶段,国内几乎所有与生物质能相关的顶尖专家齐聚济南,以学术年会的形式探讨“生物质能源将何去何从”的命题。专家们认为,在市场和政策加持下,生物质突破瓶颈还需在发力基础研究领域,并推动技术成熟以适应市场需求。
面试热点独家解析
生物质是通过光合作用产生的动植物、微生物及其产生的废弃物。利用生物质通过化学转化生成的生物柴油、生物乙醇、生物天然气等形态的能源便是生物质能源。专家们认为,生物质能源是全球继石油、煤炭、天然气之后第四大资源库,也是唯一可再生碳资源,是国际上替代化石能源的主要选项。
“前途是光明的,道路是曲折的。”在中国工程院院士、中国林科院林产化学工业研究所所长蒋剑春看来,以林业剩余物、木材废弃物、农业秸秆为代表的农林剩余物弃之为害,用之为宝,其转化为能源的潜力为4.6亿吨标准煤,但已利用量约为2200万吨标准煤,约占2018年中国能源消耗总量的0.47%。生物质“占比低”源于技术层面的挑战。
“由于生命的复杂性,生物质资源从微观和宏观层面具有天然的复杂性。”马隆龙的这句话也意味着,“组分多样和结构复杂使得生物质资源的利用技术挑战更高。”一般而言,生物质资源可通过热化学转化、生化转化、催化转化为燃气、沼气、乙醇、基础化学品等。但目前生物质资源多以肥料化、饲料化、燃料化为主(三者共73.4%)。因为生物质与石化原料化学组成差异较大,其含氧、含水较高,导致生物质转化技术对催化过程的催化剂、生化过程的微生物具有较高要求,大多数技术仍处于实验室研发及中试阶段,产业规模化程度较低。
蒋剑春和马隆龙的发言,指向一个观点:生物质利用技术总体处于集中攻关和实验示范阶段,即技术不成熟同时,技术集成度低,导致生物质不能大规模利用。而具有官方背景的国家发改委能源研究所可再生能源发展中心主任任东明则从政策、商业模式等层面解读生物质能面临的问题。他以农林生物质发电项目为例,这个项目存在着原材料供给保障难、相关财税补贴政策落地难等问题再以生物天然气项目为例,其存在着市场投资主体少,产业基础薄弱,商业模式不成熟等难题。
尽管面临着不少难题,但以“循环再生、清洁低碳”为卖点的生物质能源在“市场广阔,政策支持”的背景下,还是吸引着国内外众多科研力量。
我国是世界第一造纸大国,一度占全球28%份额,但我国造纸工业纤维资源对外依存度达到40%以上。缺口如何弥补?答案是农林剩余物利用。利用微生物或其产生的酶对制浆原料进行预处理后再与相应的机械处理相结合,这便是生物机械制浆技术。生物基材料与绿色造纸国家重点实验室主任陈嘉川带来的“基于造纸平台的农林废弃物纤维资源的绿色转化技术”在研制出专用生物酶制剂、生物反应器等核心技术之后,已经入产业化阶段山东省科学院能源所完成的“基于热解气化的生物质分质分级热化学转化技术”创造性发明了生物质复合式低焦油分级气化工艺和装置,克服了传统生物质气化技术存在的焦油含量高的行业难题。
技术层面的难题还需要加大研发去解决。中科院广州能源所所长马隆龙认为破解当前生物质难题的关键,是发展多元化利用,并推进技术创新。而这句话也成为与会专家们的共识。
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中国华能集团清洁能源技术研究院隶属于中国最大的发电集团——中国华能集团公司,是专业从事超(超)临界发电、整体煤气化联合循环发电、循环流化床发电、碳捕集与利用、燃料电池、低质煤利用等煤基清洁能源技术,和太阳能、风能、水电、生物质能等清洁能源技术的研发和产业化的科研机构,拥有“煤基清洁能源国家重点实验室”、“国家能源煤清洁低碳发电技术研发中心”、“国家能源水能高效利用与大坝安全技术研发中心”等三个国家级研发平台,和“二氧化碳捕集与处理北京市重点实验室”、“北京市低质燃料高效清洁利用工程技术研究中心”等两个省级研发平台。
中国科学院广州能源研究所考研试题
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方诩,男,满族,1974年3月出生。1999-2006年在日本京都大学留学,先后获得硕士、博士学位。2006-2009年,在日本产业技术综合研究所生物质能技术研究中心工作。2009年回国至今,担任山东大学微生物技术国家重点实验室、国家糖工程技术研究中心任教授兼博士生导师,山东省秸秆生物炼制技术重点实验室主任。
研究重点在于利用微生物技术将秸秆等木质纤维素转化为生物燃料以及生物基产品。至今发表了30篇以上的SCI论文,为三本专著编写了章节,获得多项发明专利授权,其中中国8项,日本2项,美国、欧洲、中国台湾各1项。曾先后入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”、获“泰山学者海外特聘专家”称号。荣获“山东青年五四奖章”、国家技术发明二等奖、生物工程学报优秀论文奖、山东省留学人员回国创业奖、中国轻工业联合会科技进步奖三等奖。
中国农业机械化科学研究院(简称中国农机院)成立于1956年,1999年整体转制为中央直属科技企业,2009年重组进入中国机械工业集团有限公司。中国农机院始终秉承“支撑农业机械化、保障国家食物安全、提升农业竞争力和实现农业现代化”的理想,历经50多年的奋力拼搏、50多年的锐意创新和50多年的成长发展,由小到大,由弱到强,由求生存到谋发展,实现了科技支撑产业、产业回馈科研的良性循环,逐步发展成为以现代农业装备、农产品和食品加工与包装为主导,机电液、材料、信息、传媒等多元化产业协同发展,集技术研究、工业生产、产品经贸与服务,工程勘察、设计与施工一体化的大型科技企业,是国家首批创新型企业和高新技术企业。2011年,总资产达到58.2亿元,营业收入40.47亿元,同比增长35%。
具有学科门类齐全,研究、设计、生产经验丰富的专业队伍。现有从业人员7432人,其中高等学历3427人,研究员258人,副高级职称478人,享受政府特殊津贴专家70余人,涵盖耕整、收获、排灌与节水、植保、畜牧饲养、农副产品加工、生物质能工程机械以及相关材料工艺、液压、结构强度等研究领域,培养和造就了一大批具有行业影响的专家和优秀的高级管理人才。
具备完善的基础研究、技术开发、成果转化平台条件。建有土壤植物机器系统技术国家重点实验室、国家农业机械工程技术研究中心和国家草原畜牧业装备工程技术研究中心;建有机械工业机械结构安全与可靠性重点实验室和机械工业生物质能装备工程研究中心;是国家农机具、国家食品机械质量监督检验中心,机械工业畜牧机械、风力机械产品质量监督检验中心,国家农机、低速汽车、风力机械标准化技术委员会和机械工业食品机械标准化技术委员会,以及中国农业机械学会等行业组织依托单位;是农业装备产业技术创新战略联盟、食品机械装备产业技术创新战略联盟和首都生物质能产业创新战略联盟理事长单位;构建形成了“四位一体”的完整创新体系。近年来,瞄准国际前沿,不断推进国际合作与交流,成立了中美农产品加工联合研究中心,并成为国际农业工程学会电子会刊、亚洲农业工程学会依托单位。中国农机院已成为我国农机行业公认的技术发源地、产品辐射源、战略策源地和国际交流中心。
具备良好的技术、成果与产品基础及行业辐射能力。50多年来,共承担完成国家和省部级科研项目2400多项,取得重要科技成果2200多项,向社会提供3000多种农机产品,获国家专利200余项,制修订国家与行业标准1200多项,发表论文600多篇,出版专著100多部,与国内2500多个单位、国外40多个学术团体、国际组织以及80多个国家的科研机构和企业有着广泛交流与合作。国产主要粮食、经济作物和畜牧业生产所需机械与大型装备大部分源自中国农机院或与其它单位合作研究开发,这些高水平的产品与技术向农机企业的转移与批量生产,满足了我国现代农业发展的急需,拓展的工程机械、特种车辆、军工与航空技术也较好地满足了国民经济相关产业和国防建设的需要。
中国农机院将一如既往的坚守“器利农桑、承五千年农耕文明,睿达科苑、创新世纪耒耜伟业”的历史使命,以高水平的科技成果和高素质的专业人才,持续创新,锐意进取,不断推进行业技术创新,促进产业持续发展壮大,为实现我国农机工业和农业机械化又好又快发展做出新的更大贡献。