核能利用对环境的影响
核能开发利用现状及对环境的污染
唐 浩
【关键词】:能源危机 核能发展 开发利用现状 核电 环境污染
【摘要】:面对日益加剧的能源危机以及化石能源的利用产生的温室效应、环境污染等问题,世界各国都对能源的发展决策给予极大重视。核能是一种清洁、安全、技术成熟的能源,开发利用核能成为能源危机下人类做出的理性选择。本文着重阐述了核能的发展历程、核能的开发利用现状以及核能的开发利用对环境造成的影响,分析了核能、核电相对于传统能源的明显优势,指出了大力开发利用核能、发展核电是实现人类社会和经济可持续发展的必然选择,清洁、高效的核能有着广阔的发展前景。
能源是人类社会和经济发展的保障性资源,同时能源问题也是世界性的问题。目前人类所使用的能源主要是化石能源,自19世纪70年年代产业革命以来,化石燃料的消费量急剧保持增长,90%以上的世界经济活动所需的能源都依靠化石能源提供,由于大量消耗,这类资源正趋于枯竭;同时化石燃料的大规模利用也带来了严重的环境污染,导致了温室效应和全球气候变暖等一系列环境问题。能源危机与环境危机日益紧迫,寻找新的清洁、安全、高效的能源是人类所面临的共同任务。
现代社会中,除了煤炭、石油、天然气、水力资源外,还有许多可利用的能源,如风能、太阳能、潮汐能、地热能等等,但是由于技术问题和开发成本等因素,这些能源很难在近期内实现大规模的工业生产和利用;而核能是一种经济、安全、可靠、清洁的能源,同各种化石能源相比起来,核能对环境和人类健康的危害更小,这些明显的优势使核能成为新世纪可以大规模使用的安全和经济的工业能源。从20世纪50年代以来,前苏联、美国、法国、德国、日本等发达国家建造了大量的核电站, 由于核电具有巨大的发展潜能和广阔的利用前景,和平发展利用核能将成为未来较长一段时期内能源产业的发展方向。
1 能源危机与发展核能的必然性
由于人类对化石能源的大规模开发利用,可供开采的化石能源日益衰竭,在世界一次能源供应中约占87.7% , 其中石油占37.3%、煤炭占26.5%、天然气占23.9%。非化石能源和可再生能源虽然发展迅猛、增长很快, 但仍保持较低的比例, 约为12.3%。根据《2004年BP 世界能源统计》, 截止到2003年底, 全世界剩余石油探明可采储量为1565.8亿吨, 2003年世界石油产量为36.79亿吨, 即可供开采年限大约42 年。煤炭剩余可采储量为9844.5 亿吨, 可供192 年,天然气剩余可采储量为175.78 万亿立方米, 可供67 年。化石燃料在使用过程中也造成了严重的环境污染,温室效应、酸雨和全球气候变暖等全球性的环境问题不断加剧,资源危机和环境危机使人类文明的可持续发展受到制约和挑战。
在已知的可再生新能源中,由于技术上的困难和经济性等因素,已开发的太阳能、风能、沼气等均未能大规模利用,只有水电资源已大规模开发利用,尽管尚可继续开发,但仅靠水电资源难以满足经济和社会发展的需求,由此看来 ,要使可再生能源达到全面应用并足以支持经济持续发展的水平,还需要相当一段进一步开发的时期。由于新的可再生清洁能源目前面临技术和成本的问题,只有核能是一种既清洁、又安全可靠且经济上具竞争力的最现实的替代能源。
根据国际原子能机构的一位专家发表的报告,一座装机容量为100万KW 的燃煤电厂,每年要耗煤250万吨,所排放的废物有:二氧化碳650万吨(含碳200万吨),二氧化硫1.7万吨,氮氧化物4000吨,煤灰28万吨(其中含有毒重金属约400吨)。而同样规模的一座压水堆核电站,每年才消耗低浓铀25吨(相当于天然铀150吨),所排放的废物为:经处理固化的高放废物9吨(体积约3立方米),将被存放于地下深层与环境隔绝的岩井中,另有中放废物200吨、低放废物400吨。核电厂不排放二氧化碳、二氧化硫或氮氧化物,且1kgU-235裂变产生的能量相当于200吨标准煤。据有关报告显示,现在世界每年因燃烧化石燃料所排放的二氧化碳已达55亿吨(以碳计)之多,而截止1993年的统计,由于使用核能发电已使世界二氧化碳的排放减少了8%。所以在未来相当一段时期内,发展利用核能将成为21世纪人类应对能源危机和实现经济可持续发展的必然选择。
2 核能的发展历程与开发利用现状
2.1 核能发展的简单历程
人类对核能的现实利用始于战争。核能的战争用途在于通过原子弹的巨大威力损坏敌方人员和物资, 达到制胜或结束战争的目的, 目前人类对核能的开发利用主要是发展核电, 相对与其他能源, 核能具有明显的优势。核电站的开发与建设开始于20世纪50年代,1954年,前苏联建成电功率为5000kW 的实验性核电站;1957年,美国建成电功率为9万kW 的希平港原型核电站;这些成就证明了利用核能发电的技术可行性。国际上把上述实验性和原型核电机组称为第一代核电机组。
20世纪60年代后期以来,在试验性和原型核电机组基础上,陆续建成电功率在30万kW 以上的压水堆、沸水堆、重水堆等核电机组,它们在进一步证明核能发电技术可行性的同时,使核电的经济性也得以证明:可与火电、水电相竞争。20世纪70年代,因石油涨价引发的能源危机促进了核电的发展,目前世界上商业运行的四百多座核电机组大部分是在这段时期建成的,称为第二代核电机组。
第三代核电设计开始于20世纪80年代, 第三代核电站按照URD或EUR 文件或IAEA 推荐的新的安全法规设计,但其核电机组的能源转换系统(将核能转换为电能的系统)仍大量采用了第二代的成熟技术,预计一般能在2010年前进行商用建造。从核电发达国家的动向来看,第三代核电是当今国际上核电发展的主流。
与此同时,为了从更长远的核能的可持续性发展着想,以美国为首的一些工业发达国家已经联合起来组成“第四代国际核能论坛”(GIF),进行第四代核能利用系统的研究和开发。第四代是指安全性和经济性都更加优越,废物量极少,无需厂外应急,并具有防核扩散能力的核能利用系统,其目标是到2030 年后能进行商用建造。
2.2 世界核能的利用现状与核电的发展
1954年前苏联世界建成第一座发电功率为5000KW 的试验性核电站, 美国则在1957年12月建成了发电功率达90000KW的希平港压水堆核电站。20世纪60年代到70年代, 是世界各国经济快速发展时期, 电力需求也以十年翻一番的速度迅速增长, 此时, 核电的安全性和经济性得到验证, 相对于常规发电系统的优越性鲜明地显现出来, 给核电发展提供了一个广阔的市场。核电迅速实现了标准化、批量化的建设和发展。
国际原子能机构公布的一份报告显示, 立陶宛核能发电在全国发电总量中所占的比重接近80%, 这一比重在世界上是最高的。在世界主要工业大国中, 法国核电的比例高, 核电占国家总发电量的78%, 位居世界第二, 日本的核电比例为40%, 德国为33% , 韩国为30% , 美国为22% , 而我国仅为2%右, 发展空间很大。
由于三里岛核电站事故尤其切尔诺贝利核电站事故, 核能在上世纪90年代发展速度明显放缓, 核恐惧和高成本使得核能利用较高的发达国家重新审视核电的利弊, 美国90年代一直致力于核电站的维护而不是新建在欧洲, 许多国家也在讨论如何迅速关闭其核电厂。但进入新世纪核电又受到世界各国的重视,出现了较快的发展势头。截至2007年12月, 全世界正在运行中的反应堆有439座, 相比2002年的444座微量下降, 但发电能力稳步上升, 总发电量达到37117GW , 全世界核电供应已经达到总供电量的16%, 许多国家达到总供电量的1/3。
随着国际能源价格的进一步飙升, 2000年以来发达国家正在转变其原有的核电发展态度, 调整原有的核电发展计划。美国2005年通过能源政策法, 联邦政府开始积极鼓励建设新的反应堆。英国政府在2008年2月宣布将投巨资发展核电,在2020年以前, 新建反应堆6个, 使英国的电力供应提高18%。据国际原子能机构预测, 到2030年, 全球核电所占份额将增加到27%。正在崛起的发展中国家能源需求旺盛, 其核能增长最快, 1999到2020年间将增长417% , 尤其是发展中的亚洲, 据世界原子能机构的统计, 未来65座正在兴建或正在立项的核电站中, 2/3分布在亚洲各国。中国目前运行核电机组11个,核电比例为119 % , 核电装机容量900万千瓦, 计划到2020年提高到4000万千瓦。印度运行核电机组17个, 核电比例为216% , 计划到2020年增加20至30个新核电机组,所以目前核电的扩展以及近期和远期的发展前景仍集中在亚洲,亚洲地区尤其是发展中国家发展核电的势头强劲。
2.3我国能源的利用特点与核能的开发利用现状
3 核能的利用对环境造成的影响
虽然核能具有来源丰富、安全、清洁、高效等明显的优点,但是核能仍然可能对环境造成严重的污染,对人类社会和经济的可持续发展造成重大损害。核能的利用对环境造成的污染主要是放射性污染。核能利用上的任何疏忽、无知、差错,其结果并不亚于爆发一场小型核战争,有时甚至遗患无穷,给人类的生活乃至生存,投下可怕的阴影。目前核阴云主要来自核废料的严重污染,使用核能所产生的核废料会产生危险的辐射,并且影响会持续数千年。
到目前为止,全世界核能民用的历史上仅发生过两起重大核安全事故。1979年3月,美国三哩岛核电站二号堆发生了一次严重的失水事故,幸好由于堆的事故冷却紧急注水装置和安全壳等设施发挥了作用,使排放到环境中的放射性物质含量极小,虽然并没有造成大的人员伤亡但在经济上却造成了10到18亿美元的损失,事故的危害尚在进一步观测调查中。1984年4月,前苏联基辅附近的切尔诺贝利核电站发生事故,造成大量的发射性物质泄漏,30km范围内的居民被迫撤离,欧洲不少国家也受到轻微的核污染,引起了强烈的国际反响。据报道,有31人死亡,203人受伤,135000人被疏散。
当前对环境造成污染的放射性核素大多来自核电站排放的废物,核电可能产生的放射性废物主要是放射性废水、放射性废弃和放射性固体废物。1座100万KW的核电站1年卸出的泛燃料约为25t,其中主要成分是少量未燃烧的铀、核反应后的生成物——钚等放射性核素,核废料中的放射性元素经过一段时间后会衰变成非放射性元素。此外,还有铀矿资源的开发问题,由于铀矿资源的开发造成的废弃、废水、废渣等污染也不可忽视,对铀尾矿也必须进行妥善处理,如果处理不好,将会覆盖农田、污染水体,甚至对自然和社会都造成严重影响。一旦发生核事故或核泄漏,对人类和环境造成的影响都是灾难性的,只有加强核安全和辐射安全的管理,处理好放射性核废料,合理科学地利用核能,才能保证核能安全的开发利用。
3 展望未来,4 核能有广阔的发展前景
21 世纪初人类面临发展的能源瓶颈, 传统能源存量不足, 效率低, 污染大。目前“三足鼎立”的核能、水能、燃气能中核能优势明显, 核电具有资源丰富、高效、清洁而安全的相对优势, 水电资源的开发取决于长远生态影响的评估和科学论证, 燃气能受制于资源的存量, 其他可再生新型能源如风能、生物质能特别是太阳能由于成本高、效率低, 短期内难以成为能源供应主力, 因此, 未来20——30 年核电将会迅速发展以缓解人类能源需求的燃眉之急。
21 世纪的能源格局是核能、水能、燃气能“三足鼎立”, 核电的开发和利用给生态资源、环保护、社会生活以及经济发展带来巨大利益, 也对人类的安全和可持续发展形成潜在威胁, 从可持续发展的角度对核电开发和利用进行分析, 能更好地保护环境和促进人类利益。
【参考文献】
彭俊 愈军,世界核电现状与发展趋势简介,核安全,2007(4).
傅济熙,可持续发展与核能利用,中国核工业·核能论坛,1999(2).
欧阳予,核能和平利用的发展历程与前景展望,电气技术,2009(8).
谭衡霖 徐光平等,核能利用与我国可持续发展的战略关系,电力环境保护,2008(1).
唐黎标,世界各国如何处置核废料.
欧阳予,世界核电国家的发展战略历程与我国核电发展,中国核电,2008(2).
刘艳红 李刚,核能是危险还是安全的,科学之友,2009(8).
地球上的石油到底还能供人类用多久?虽然这个问题没有确切的答案,但谁都知道石油资源最终将枯竭。
近日,瑞典可持续发展部长莫娜·萨林称:到2020年,瑞典将摆脱对矿物燃料的依赖。这意味着,“到那时,再没有一户家庭需要依赖石油供暖,机动车司机也不再需要把汽油当作唯一选择”。
直面能源危机欧美加紧行动
2002年以来,国际油价持续上涨,到目前虽没有导致全球经济衰退,但对全球经济已开始产生重要影响。到2005年8月底,受美国墨西哥湾“卡特里娜”飓风影响,油价更是快速突破70美元/桶。专家认为,尽管油价攀升的原因很多,但开发替代能源已是当务之急。
石油到底能用多少年
有专家认为地球上的石油仅够三四十年,有专家则认为可使用一二百年。1998年6月7日,美国《洛杉矶时报》文章认为,今后10年左右,世界石油供应似乎是充足的。在今后20年左右的时间,全球石油产量可能开始持续下降。虽然市场力量和石油生产技术的改进可能使石油供应继续保持到21世纪,但是石油危机的到来可能比一般人的设想早得多。目前全球每天消耗石油量已达7100万桶,几乎每年增加2%。以每年这个增加数字计算,到2010年,全世界将消耗掉从经济到技术上都容易开采的全部石油的一半。
尽管地质勘探技术有了惊人的进步,但所探明的新的石油储量明显减少,因为现有石油消费量同新勘探到的石油量的比例是4∶1。
据美国石油业协会估计,地球上尚未开采的原油储藏量已不足两万亿桶,可供人类开采时间不超过95年。在2050年到来之前,世界经济的发展将越来越多地依赖煤炭。其后在2250到2500年之间,煤炭也将消耗殆尽,矿物燃料供应枯竭。面对即将到来的能源危机,全世界认识到必须采取开源节流的战略,即一方面节约能源,另一方面开发新能源。
节能就是拯救明天
目前世界一些工业化国家都在采取节能措施,联合热电(又称“同时发热发电”)就是比较热门的话题之一。普通发电厂的能源效率只有35%,而多达65%的能源都作为热白白浪费掉了。联合热电就要将这部分热用来发电或者为工业和家庭供热,因此可使能源利用率提高到85%以上,大大节约了初级能源。
“原煤气化发电”是领先于世界的清洁能源技术,世界第一套大型煤炭气化发电设施已于1994年在荷兰投入试运行。这套设施将原煤经气化和除硫后用来发电,可使效率达到43-50%,而且基本不污染环境。据专家们估计,原煤气化技术可作为火力发电厂的发展方向,目前的电厂到2030年几乎将全部改成煤炭气化发电,到那时可使同样数量的煤发的电量增加一倍。欧洲能源委员会已经决定设立专项基金用于这一新技术的推广。
欧美发展替代能源
伊朗核危机和由此引发的国际原油价格攀升,不久前的俄乌天然气之争,这些因素引发欧美发达国家有关“摆脱石油”的政治讨论浪潮。尤其是严重依赖于石油和天然气进口的欧洲,能源再次成为政治议事日程的重点。奥地利《新闻报》2月16日在头版发表文章,称欧美发达国家重新重视发展石油替代能源。
在很多欧洲国家,一度失宠的核能重获新生:荷兰经济部宣布几年内将新建三座核电站,波兰、爱沙尼亚、立陶宛、法国也有类似计划,芬兰和罗马尼亚的核设施正在建造当中。同时,欧洲国家也在大力开发生物质能、风能、太阳能等。
尽管美国对中东石油的依赖性远低于欧洲,仅占美国石油总需求的20%,但布什总统在对国民发表讲话时称,美国将斥资数十亿美元发展生物汽油,以减少对中东地区石油的依赖程度。
开源又节流 啤酒变燃料 环保车受宠 瑞典15年后摆脱石油
和其他西方发达国家一样,瑞典曾经相当依赖石油能源。完成如此惊人转变,瑞典的秘诀就是大力发展石油替代能源,如风能、生物质能、太阳能等。瑞典的绿色可持续发展之路,成为人类解决能源危机的范本。
发表于:洁能公主点击数:815
在世界生物柴油在近几年得到了快速发展,本章是介绍全球生物柴油发展的基本条件生物柴油的商业应用提供了参考。
第一基本概况全球生物柴油
近年来,生物柴油的快速发展,其中欧洲增长最快的。欧盟主要是油菜籽为原料生产生物柴油,2001年产量超过100×lO4t的,预计在2003年达230×LO4 T,2010年林登830×lO4t的。德国2001海德地区投资50000000马克的建立一个年产10×lO4t的生物柴油设备,现有90多个生物柴油站,梅赛德斯 - 奔驰,宝马,大众,奥迪车系广泛使用的生物柴油。意大利生物柴油实行零利率政策,目前拥有8个生物柴油生产厂,总生产能力为75.2×LO4吨/年。法国还实施了生物柴油的零利率政策,现有的7个生物柴油生产厂。奥地利有3个生物柴油生产厂,总生产能力为5.5×税率只有4.6%的石油柴油lO4t /年。比利时有2个生物柴油生产厂,总生产能力为24×lO4t /年。美国主要的大豆为原料生产生物柴油,现有的4个生物柴油生产厂,总生产能力为30×LO4万吨/年计划,到2011年将生产115×LO4吨,根据美国能源部,2001年美国生物柴油的消费量为8.5×LO4吨。一些亚洲国家也在积极发展生物柴油产业。日本是国内较早研究生物柴油的煎炸油为原料生产生物柴油的工业化实验基地,成立于1999年,目前日本生物柴油产量达到40×lO4t。泰国第一套生物柴油厂已建成投产,泰石油质押获取7×LO4吨棕榈油和椰子油2×减税lO4t实施。韩国,国家推广使用生物柴油。
一,政策和法律
近年来,许多国家的法律和法规已经制定并在实施阶段,这些法律规范是基于不同的政策目标和激励机制,变更如下:
降低本地排放的有害污染物的风险(如CO,HC,NOX,PM,PAH):
典型案例是“干净法国航空公司“(美国),”燃料质量标准“(欧盟),”越野发动机EPA标准“(美国),”燃油排放项目I及II“中的定义,私家车和卡车的”EURO污染物排放标准“(欧盟)。
减少温室气体排放和气候变化所带来的风险。
欧盟新的“生物柴油应用促进法”和德国矿物油中的一种特殊的温室税的基础上,增加燃油税ACEA的自愿协议和欧洲委员会的成立,到2008年排放限值140G二氧化碳/公里。
降低风险的能源供应,运输环节:
美国EPA法,新的欧盟“推广使用生物柴油法案”
>减少有毒残留物,由此产生的环境风险。
“规定”康斯坦茨湖上所有的船行驶,只能使用可生物降解的燃料。此外,宏观经济因素,如创造就业机会,改善贸易平衡调整监管范围也很常见。
两个来源的原材料和适用性
1997年12月的一份报告主要是由前世界各地的商业使用菜籽油生产生物柴油的原料,分析了德国,法国,奥地利,捷克共和国,丹麦,斯洛伐克和瑞典这些主要的生物柴油生产,这种情况更为明显。但现在的情况已经发生了很大变化,混合多种材料作为其主要的原料来源:
菜籽油:由于其优越的特性(如相对较高的氧化稳定性,碘下文第四120,可接受的冬天的可操作性和每单位面积种子产量高),使原料菜籽油在市场上占据着主导地位。
向日葵油:过去的一段时间,比油菜籽向日葵生产低,但它是一种温暖,干燥的天气状态代表选择。向日葵油的碘值(IV)超过120(欧洲标准EN14214要求小于120),使油可混有一个低碘值的油。
回收废油和动物脂肪:在许多地方,这种油是便宜,利润空间大。在欧洲标准EN14241生物柴油燃料所需的参数一些干净的,一些回收地沟油的(如高分子脂肪含量)不能满足这些要求。为了使再生纸材料,以达到规定的质量要求,应建立“精清洗回收法案”体现在奥地利130麦当劳餐厅在实践中的成功模式,这些餐馆可以每年生产1300多万吨高品质的废油脂收集系统,通过高效清洁的“奥利?”来处理。
豆油:在美国,阿根廷和其他国家的大豆原料生产是一个不错的选择,但由于IV豆油,也高于120,所以它不能达到EN14214标准。自美国标准ASTM D-6751-02的IV上没有限制,所以大豆油可以在美国使用。为了满足大豆油的欧洲标准,必须使用多种使用的材料的一种混合组分。
棕榈油:早在1987年,有报道称,马来西亚棕榈油甲酯已被用于梅赛德斯 - 奔驰轿车。作为冷滤点(CFPP为+11℃)的限制,这在寒冷的天气条件下使用的生物柴油是其最大的缺陷,但它也可以混合使用各种原材料。
其他的原料来源:的潜在可用性和所有的石油储备尚未成熟,许多油料植物值得我们关注的,已经测试过以下类别:尼加拉瓜使用麻疯树油生产生物柴油希腊棉籽油进行了测试印度婆罗树油(SAL),大麻油(麻花)和印度柬埔寨油(楝)是很有趣的。
新的成品油:为了使生物柴油具有优良的特性,特点的脂肪酸有以下要求:
多不饱和脂肪酸,如亚麻酸(18:3)的最小可能标准以改进的氧化稳定性。
单不饱和的脂肪酸,如油酸(18:1),以确保尽可能高的标准,以提高冬季运行的稳定性。
饱和脂肪酸如棕榈酸(16:0),硬脂酸(18:0)的最低可能的标准,以提高冬季的可操作性。
这些新品种已种植和使用(高油酸菜籽油,葵花籽油,亚油酸低油菜籽)和生物柴油的质量是一个有吸引力的原料来源。
三,技术开发
工业化始于1988年初的生产技术有了显着的发展。由于增加需求的高品质的产品,以及已建立的标准生物柴油,现代柴油机的数目继续增加,使得从单一批生物柴油的生产过程,切换到更复杂的连续技术,如甲酯和甘油快速液体 - 液体的分离和纯化的更复杂的,以确保至少最终的生物柴油标准EN 14214或更高的质量。
总体而言,在生物柴油项目的早期阶段开始,国家是一个简单的单步酯交换净化过程只进行基本测试,这样的产品不符合现代柴油发动机需要高标准的燃油要求。
四,生物柴油燃料标准和质量管理
所有的消费群体(尤其是柴油发动机和机车制造商),燃料质量有保障的发展是一个关键因素生物柴油。除了现有的相关的参数(如十六烷值和碳残余物)与石化柴油,这样的新的指标和分析方法与化合物已被开发,如单酸甘油酯,甘油二酯和甘油三酯的标准。
1994年颁布了第一个在奥地利油菜籽甲酯(RME)的生物柴油标准ON C 1190,然后在1997年7月再次宣布脂肪酸甲酯(FAME)的标准ON C 1191,所以使用在生产生物柴油的范围较广。
FAME标准对其他国家也将予以发行,如捷克共和国(南航65 6507),法国(根据国家法“),意大利(CUNA NC 635-01),瑞典(SS 15 54 36),德国(DIN E 51606)。
引进欧盟标准,欧盟委员会委任CEN制备生物柴油的最低要求和试验方法标准。一些组织的工作在1997年年底。在2003年秋的新标准EN 14214脂肪酸甲基酯官方发出的文件,生物柴油质量标准的欧洲谅解协议成立。
,ASTM还建立了美国生物柴油标准,并在2002年出版的“馏分燃料生物柴油(B100)混合材料的标准规范”(ASTM D-6751-02)。
在2003年9月,澳大利亚宣布了一项标准的脂肪酸甲酯(结合了一些欧洲和美国的标准),澳大利亚环境和文物部已宣布“讨论文件生物Chaiyou的郭主题“。
这是值得一提的是,生物柴油优越的润滑各分销商称赞,但在过去并没有提及任何一个生物柴油标准的优势。
五,市场运作策略
不用说,我们可以看到不少不同的市场操作策略,总结如下:
>A)产品战略
在加油站,生物柴油燃料销售一些现有优势(如润滑或超低硫如果作为纯粹的与石化柴油相比,并没有显着的产品差异化的竞争力内容)不宣传给消费者。因此,生物柴油通常是作为一种廉价的燃料(如奥地利)出售。
另一种产品策略是炼油厂将超过5%的生物柴油石油柴油的比例去混合,然后进入喷油泵匿名销售(如法国)。
B)质量方针
1)质量标签策略:在100%的纯度和质量,以区分不同的产品,用在泵的质量标签的生物柴油销售注意到,所以,消费者可以区分产品信息表产品质量(如德国)。这也可以起到一个保护质量标准的生物柴油生产商是不是伪劣产品的侵害。
2)品牌战略:燃料(纯石油柴油或20%的混合物),通过一个特殊的标记来区分(例如的“Soygold”,“Envirodiesel”,“生物-PLUS”,“ GlobalDiesel“)。不同的优势被取消,并与不同的定价政策(如美国,英国)。
第二个全球发展
欧洲的
由于欧盟的规定,直接或间接影响,多数欧洲国家,因此在个别欧盟国家前引进欧盟指一个特定的部分。此信息涉及所有欧洲国家报告数据。详情如下。
1.1欧盟发展
1987
带动商业生物柴油在欧洲开始在奥地利,其第一个工业化的生物柴油生产厂投产在1991年,其次是德国,法国和意大利也开始了生物柴油的操作。
1992年“欧盟共同农业政策改革”指出,粮食生产和农业使用的一些土地,导致在欧洲的产能过剩,并通过情节政策。政策刺激自留地使用非粮生产。
1998
气候变化的结果作为1997年的京都会议上,欧盟成员国决定在1998年6月至2012年至1990年排放量减少到8%。可再生能源(包括液体生物燃料)的使用大幅增加来实现这一具有挑战性的目标,具有十分重要的意义。
2003
运输系统,在减少温室气体排放和提高能源供应的安全性,推动由欧洲理事会和欧洲议会在5月通过了“欧盟指令,以促进生物燃料的使用
在过去的几年中,欧洲的生物柴油生产实现了质的飞跃。从1996年到2002年,生物柴油产量四倍,达到约200万吨。
政策和法律,欧盟DG第十七能源局在1998年推出,并发表“未来能源:可再生能源 - 共同的战略和行动计划白皮书”。
白皮书要求,可再生能源的5.3%,1995年至2010年的市场份额提高到12%。并期望产生的结果如下:
·减少温室气体4亿吨,
·减少开采化石资源
·添加500,000工作后
·新技术的发展,提高出口市场机会
生物燃料的目标在2003年为500万吨(油当量),在2010年为1800万吨。
2000年11月,欧盟运输和能源部门DG TREN发表了一份绿皮书“欧洲能源供应安全战略”来解决的一个关键问题,即加强能源供应安全的本质。
2003年5月,“欧洲标准,以促进生物燃料的使用,”出台,我们的目标是使每个成员国生物燃料的销售额达到了一定的市场份额,并要求2005年至2%在2010年的市场份额为5.75%。
最初参与强制性条文的混合物被终止。每个国家都应该自由地选择自己的发展道路,以适应市场的要求。对于许多国家来说,可能会在两年内实现计划目标的完成。
1996年,在欧洲环境委员会DG XI,燃料的排放量在欧洲的主持下,该项目的灵感来自“质量的汽油和柴油燃料规范”(98/70/EC指令)。该指令的主要目的是为了减少废气排放量(硫,氮的氧化物,氢和未燃烧的颗粒物,一氧化碳等)和温室气体排放。
为了进一步提高空气质量标准(最大限度的降低硫含量为10mg/kg),其中包括非道路移动机械与社会平均水平的二氧化碳排放量不超过120g/km的目标(生物柴油是一种超低硫可再生燃料,可满足严格的指标要求),这些指标在3月2003年修订2003/17/EC指标。
对于“京都议定书”下的义务在减少温室气体排放量在欧洲,欧盟环境专员玛戈Wallstr米总统说:“欧盟外长都强调它们在”京都议定书“的承诺,并准备批准的义务的履行义务。“2001年6月12日的声明中宣布早在一些国家,作为”京都议定书“的犹豫,最终的答案。
“京都议定书”的目标被纳入相应的程序“,推广使用生物燃料指令”和“燃料质量指令”的实施。
1992年颁布了迈克·萨里欧盟共同农业政策改革(CPA),依靠非食品地块可以提供给业界很多有竞争力的原材料来源。
由于地块的自然变异,它不能提供充足的原料,每年可提供生物柴油生产,尤其是在1997年和1998年重要的原料供应问题导致。
为了确保生物柴油产业实现可持续的原料供应,于1999年3月的外长会议在柏林再次进行改革欧盟共同农业政策(CAP)改革: 2000-2006年间10%的基准利率曲线被强制执行。
在欧洲,大量的液体生物燃料的法律规范享受许多税收减免等财政激励措施:
1994年,这些法规的协调,在欧洲的第一次努力范围内采取行动:
减税计划(1994)
“欧洲指令”,以支持生物燃料(乙醇和生物柴油)在欧洲发展的第一稿提出1994年,拟提供上述两个种生物燃料的整体减税计划。欧洲议会已经接受了这样的激励措施,但欧洲理事会还没有达成共识。
目前,能源产品税收指令再次讨论拟议的税收减免高达100%。
原料供应电流,菜籽油作为原料在最合适的生物柴油原料供应的绝对主导地位,估计市场占有率约95%,第二位葵花籽油,占据了少量的份额,其次是回收油和牛油。
从1996年到1998年使用生物柴油为目的的土地复垦大大降低。这主要是因为这些年来强制减少非食品地块的比例,使得非食用油供应的地块播种减少。与小比重增加,产量也再次增加。
预计对原材料的需求急剧增加,除非食用油菜,油菜籽的消费也将有更多的生物柴油的生产。这样的协议将在布莱尔议会的限制,可能会增加一些变数。
回收植物油和动物脂肪,得到了广泛的关注,因为它代表了低价供应原材料资源,来自欧洲的约束和土地使用政策。然而,这些脂肪和数量非常有限,需要严格的质量管理,确保收集的非风险,实现CEN标准EN14214间接摄制的质量要求。
从技术上讲,其他植物油也非常适合作为生物柴油原料的来源,如豆油(美国,阿根廷)和棕榈油(马来西亚),这些国家已经表示,他们的蔬菜油为燃料,这些被市场看好。
质量管理在1997年,欧盟委员会委任CEN制定关于生物柴油的标准和测试方法的最低要求。在草案中,它决定使用两个相同的应用程序要求:
FAME作为一个单一的柴油,柴油FAME与EN590混合。
在2001年后两个草案一经公布,并有6个月的调查程序:
PREN 14214-FAME作为柴油发动机的机车燃料
PREN 14213-FAME用作取暖油
包括国民议会正式表决通过,最终的标准。 3月4日,2003年开始所采用的标准来定义全球高品质生物柴油的需求。
产品开发自1992年以来一直是生物柴油产品的显着增加。 2001年的统计,整个欧洲约78万吨,在1992年的14倍。目前的趋势表明,增加的产能比实际销售产品和生物柴油市场的增长速度。
2001年欧盟15国为德国生物柴油的主要生产商(市场份额45%),法国(40%),意大利(10%),奥地利(4%)和瑞典(1 %)。
如图所示,生物柴油产量的增长已经达到了约200万吨,德国是主要发达国家,但其工厂的生产和实际消费的滞后性,这是主要的投资,因为工厂倾向于和很少投资于市场的发展。
营销策略在2003年,约35%-40%的欧洲人使用柴油动力乘用车,这一趋势将进一步增加,由于机车配备现代柴油发动机,在低二氧化碳的排放标准,可以减小,以改善燃料消耗的能源效率,这使得发动机更具吸引力。在重型和轻型运输车辆也将有一个持续的增长。
市场策略,我们可以看到不同的方法之间的性能有很大的差异如下:
100%纯生物柴油燃料由一个特定的街道机销售(如德国,奥地利)
石油柴油混合标记之间的差异超过5%,不添加(如法国)
石油柴油混合5 %的生物柴油,并添加一个特殊标记(如英国)
在30%-40%的生物柴油和矿物柴油混合,添加一个特殊标记(如捷克共和国)
摘要
根据交通,能源,农业和环境的一系列新的指导,欧盟委员会指定的发展液体生物燃料在欧盟的基本框架。从2005年和2010年的生物柴油产品的需求决定下列国家(欧盟15国):
2004年5月1日10筹备成员(塞浦路斯,捷克共和国,爱沙尼亚,匈牙利,拉脱维亚,立陶宛,马耳他,波兰,斯洛文尼亚和斯洛伐克)补充说,欧盟25国的生物燃料生产将得到进一步增强。
编译 / 张 鸥
编辑 / 张霖郁
设计 / 赵昊然
来源 / 路透社、France 24、Fortune,题图:AFP/File
6月29日,经过卢森堡峰会长达16个多小时的谈判,欧盟27个成员国的环境部长就应对气候变化的拟议法律达成协议,支持2035年停止销售内燃机 汽车 。
欧盟于2021年7月发布了一项提案,从2035年起,只有零排放的新车可以在欧盟范围内销售,是以减排为目标的“Fit for 55”一揽子措施的一部分。
本次协议达成一致,也使这项提案极有可能成为欧盟法律。
气候建议的目的是确保欧盟27国(世界第三大温室气体排放地区)实现2030年净排放比1990年减少55%,最终帮助欧洲大陆到2050年实现碳中和。这一目标将要求政府和行业大量投资于清洁生产、可再生能源和电动 汽车 。
欧盟委员会副主席、气候政策负责人弗兰斯·蒂默曼斯(Frans Timmermans)表示,气候危机及其后果肉眼可见,因此政策是不可避免的。而国际政治形势带来的天然气危机也在刺激各国更快地放弃化石燃料。
本次峰会还通过了一项设立数十亿欧元基金的计划,以保护较贫穷的公民免受二氧化碳的影响。
6月8日,欧洲议会议员以339票赞成、249票反对和24票弃权支持了关于修订车辆二氧化碳排放标准立法的最终报告(图源:Frederick Florin/AFP via Getty Images)
6月29日凌晨2点左右的布鲁塞尔,当激烈的会谈接近尾声时,蒂默曼斯对部长们说:“我完全相信欧洲 汽车 业可以做到。我们的 汽车 制造商是欧洲工业的领导者之一,接受这一全球转变,代表了它们可以继续保持行业领导者地位。”
新的碳市场
部长们支持建立一个新的欧盟碳市场,对交通和建筑中使用的污染燃料征收二氧化碳排放成本。启动时间拟在了2027年,比最初计划晚一年。
在长时间激烈的谈判之后,他们同意成立一个590亿欧元的欧盟基金,以保护低收入公民在2027-2032年期间免受该政策影响。
立陶宛是唯一反对这一最终协议的国家,它曾与波兰、拉脱维亚和其他担心新的碳市场可能增加公民能源账单的国家一起寻求更大的基金,但没有成功。
芬兰、丹麦和荷兰等较富裕的国家则提出过希望规模更小,因为它们向该基金支付的资金将多于他们能够得到的回报。
谈判还决定对欧盟目前的碳市场进行改革,目前的市场迫使工业和发电厂在排放污染时付费。最终,各国接受了欧盟委员会建议的核心内容——加强市场,到2030年减少61%的排放量,并将其扩大到航运业。
他们同意制定规则,使欧盟更容易对二氧化碳价格飙升进行干预,希望加强一个防止价格过度飙升的机制以遏制投机,并使7500万张碳排放许可证能够进入市场。
卢森堡峰会前一天,德国环境部长斯特菲·莱姆克(Steffi Lemke)表示,德国计划投票支持2035提议(图源:REUTERS/Christian Mang)
妥协性方案
在欧洲禁止内燃机的计划已经经历了相当一段时间的探讨,过程中遭到了几个欧盟成员国的持续抵制。
德国曾表示,它不会同意禁止内燃机销售,并提议利用合成燃料来规避环境影响;捷克共和国和一些法国高级官员也对该提议进行了谴责。
当意大利政府建议将一些“小众市场”品牌(本国的法拉利和兰博基尼)从禁令中豁免出来时,保时捷首席执行官奥利弗·布鲁默(Oliver Blume)随即加入战场,谴责任何例外的想法,尽管该公司2022年初刚刚投资了一家合成燃料生产商。
最终,会议批准了第121号修正案,也就是人们所熟知的“法拉利修正案”,将放宽对年产量低于1万辆的低产量品牌的要求。
这些所谓的小众 汽车 制造商将获批延期,不需要达到2030年减排55%的目标,直到禁令在2035年生效。这有利于法拉利、兰博基尼、劳斯莱斯等豪华品牌。
德国和意大利此前向理事会进行请愿,要求考虑未来使用碳中性替代能源(如合成燃料或插电式混合动力车)的规定。
意大利、斯洛伐克和其他国家曾希望将淘汰计划推迟到2040年。6月28日,意大利最终放弃了将计划推迟5年的要求。
意大利生态过渡部长罗伯托·辛戈拉尼(Roberto Cingolani)表示,他对德国提出的妥协方案感到满意——这也是各国最终支持的一项折中方案,保留2035年目标,并要求布鲁塞尔在2026年评估插电式混合动力车的发展,以及它们是否能对该目标作出贡献。
蒂默曼斯说,委员会决定保持开放的心态,但至少目前来看,混合动力车并没有带来足够的减排效果。
然而,这并不是 汽车 制造商的最大障碍,确保电池供应才是重中之重。
大众 汽车 公司首席财务官阿尔诺·安特里茨(Arno Antlitz)说,在2035年之前制造足够的电池才能使该禁令得以持续。
安特里茨在接受路透社采访时说,“提升 汽车 产量并不是最具挑战性的问题,提升电池供应链的能力才是。”
在与欧洲议会进行最终谈判后,本次协议将正式立法。
违规转载必究
第一座反应堆首次启动时,功率仅为0.5瓦。60年后,核能已占全世界总能耗的6%。国际原子能机构公布,截至2002年底,全世界共有441台核电机组在运行,2002年共生产电力2.574万亿千瓦小时,约占当年世界总发电量的17%。其中,核发电量占本国总发电量比例最高的国家是立陶宛,达到80%,其次是法国,达到79%。
当前,世界上的主要能源是煤、石油、天然气这些化石燃料,化石燃料不是可再生能源,用掉一点儿就少一点儿。燃烧化石燃料向大气排放大量的“温室气体”二氧化碳、形成酸雨的二氧化硫和氮的氧化物,并排放大量的烟尘,这些有害的物质对环境造成了严重的破坏。核能不产生这些有害物质。1987年,世界卫生组织总干事布伦特兰领导的世界环境和发展委员会提出了“可持续发展”的概念,就是“既满足当代人的需求,又不危及后代人满足其需求的发展”。为了实现可持续发展,人类迫切地需要新的替代能源。目前唯一达到工业应用、可以大规模替代化石燃料的能源,就是核能。
核能分为核裂变能和核聚变能两种。核裂变能是通过一些重原子核发生“链式裂变反应”释放出的能量,核聚变能是由两个轻原子核结合在一起释放出的能量。迄今达到工业应用规模的核能只有核裂变能。核聚变又叫“热核反应”。氢的同位素氘(H,重氢)是主要的核聚变材料。氘以重水的形式存在于海水中。氘的含量占氢的0.015%。1升海水中的氘通过核聚变释放出的能量相当于300升汽油燃烧释放出的能量。全世界海水中所含的氘通过核聚变释放的聚变能,可供人类在很高的消费水平下使用50亿年。2002年12月2日,我国新一代受控核聚变研究装置———核工业西南物理研究院的中国环流器二号A装置建成并举行开机仪式,为我国进一步参与核聚变研究的国际合作创造了条件。
核能问世的准备时期,可以追溯到19世纪末至20世纪初。19世纪末,英国物理学家汤姆逊发现了电子。1895年,德国物理学家伦琴发现了X射线。1896年,法国物理学家贝克勒尔发现了放射性。1898年,居里夫人发现新的放射性元素钋。1902年,她经过4年的艰苦努力又发现了放射性元素镭。1905年,爱因斯坦提出质能转换公式E=mC2(C为光速,E为能量,m为转换成能量的质量)。1914年,英国物理学家卢瑟福通过实验,确定氢原子核是一个正电荷单元,称为质子。1932年,英国物理学家查得威克发现了中子。1938年,德国科学家奥托?哈恩和他的助手斯特拉斯曼用中子轰击铀原子核,发现了核裂变现象。
有些元素可以自发地放出射线,这些元素叫做放射性元素。放射性元素可以放出三种看不见的射线。一种是α射线,就是氦原子核。一种是β射线,就是高速电子。一种是γ射线,就是高能光线。其中γ射线的穿透能力最强。
当中子撞击铀原子核时,一个铀核吸收了一个中子而分裂成两个较轻的原子核,同时发生质能转换,放出很大的能量,并产生2个或3个中子,这就是举世闻名的核裂变反应。
在一定的条件下,新产生的中子会继续引起更多的铀原子核裂变,这样一代代传下去,像链条一样环环相扣,所以科学家将其命名为链式裂变反应。1946年,在法国居里实验室工作的我国科学家钱三强、何泽慧夫妇发现了铀原子核的“三裂变”、“四裂变”现象。
链式裂变反应释放出巨大的核能,1千克铀-235裂变释放出的能量,相当于2500吨标准煤燃烧产生的能量。只有铀-233、铀-235和钚-239这三种核素可以由能量为0.025电子伏的热中子引起核裂变。它们都是核燃料,其中只有铀-235是天然存在的,而铀-233、钚-239是在反应堆中人工生产出来的。铀-235在天然铀中的含量仅为0.7%。
反应堆是通过受控的链式裂变反应将核能缓慢地释放出来的装置,是和平利用核能的最主要的设施。反应堆的种类繁多,一般是根据用途分为动力堆、生产堆和研究堆。动力堆是利用核裂变释放的能量来产生动力,进行发电、供热、推动船舰等。生产堆是利用中子生产新的核燃料。研究堆是利用中子进行基础科学和应用科学的研究。
为了实现核能的进一步发展,当前世界许多国家的核科学家正在研究与发展先进的核反应堆,进一步提高反应堆的安全性和经济性。我国“863”计划正在研发两种先进反应堆。一种是由清华大学核能技术设计研究院承担的10兆瓦高温气冷实验堆。高温气冷堆具有安全性好(不会对厂外公众造成危害)、发电效率高(蒸汽发电效率38%~40%,氦气透平发电45%~47%)、用途广(可进行煤的汽化和液化、制氢等)的优点。该反应堆已于2003年1月29日达到满功率并网发电。另一种是由中国原子能科学研究院承担的中国实验快堆。快中子反应堆的主要优点是可大大提高铀资源的利用率,从目前轻水堆的1%左右提高到60%至70%。该反应堆正在建造,其主厂房已于2002年8月15日封顶。
如果说20世纪核能的出现和发展是核能的第一个春天,那么现在核能正处于向第二个春天过渡的蓄势待发时期。让我们努力迎接核能新的春天的到来。
发帖人: 婕能公主 点击率: 815
生物柴油在近年来在全球得到了蓬勃的发展,本章节是介绍目前全球生物柴油发展的基本情况,为生物柴油的商业用途提供参考。
第一节 全球生物柴油基本概况
近年来生物柴油发展迅速,其中以欧洲发展最快。欧盟主要以油菜籽为原料生产生物柴油,2001年产量超过100×lO4t,预计2003年达230×lO4 t,2010年达830×lO4t。德国2001年在海德地区投资5000万马克,兴建年产10×lO4t的生物柴油装置,现有90多家生物柴油加油站,生物柴油在奔驰、宝马、大众、奥迪轿车上广泛应用。意大利实行生物柴油零税率政策,目前拥有8个生物柴油生产厂,总生产能力为75.2×lO4 t/年。法国亦实行生物柴油零税率政策,现有7家生物柴油生产厂。奥地利有3个生物柴油生产厂,总生产能力为5.5 × lO4t/年,税率仅为石油柴油的4.6%。比利时有2家生物柴油生产厂,总生产能力为24×lO4t/年。美国主要以大豆为原料生产生物柴油,现有4家生物柴油生产厂,总生产能力为30×lO4 t/年,规划到2011年将生产115×lO4 t,根据美国能源部的统计,2001年美国生物柴油消费量8.5×lO4 t。亚洲一些国家也在积极发展生物柴油产业。日本是较早研究生物柴油的国家,1999年建立了用煎炸油为原料生产生物柴油的工业化实验基地,目前日本生物柴油年产量已达40×lO4t。泰国第一套生物柴油装置已经投入运行,泰国石油公司承诺每年收购7×lO4 t棕榈油和2×lO4t椰子油,实施税收减免政策。韩国等也在向全国推广使用生物柴油。
一、政策和法律
近年来很多国家的法律规范都已经制定出来并处于实施阶段,这些法律规范是根据不同的政策目标和激励措施而改变的,具体情况如下:
减少当地有害污染物的排放风险(如CO,HC,PM,NOX,PAH):
典型的案例为“清洁空气法”(USA),“燃料质量标准”(EU),“Off-Road发动机的EPA标准”(USA),在“燃油排放项目I和II”中定义的私家车及载重卡车的“EURO排放标准”(EU)。
减少温室气体排放产生的风险及由此造成的气候变化。
欧盟新颁布的“生物柴油应用促进法”及德国在矿物油燃油税的基础上增加了一个特别的温室效应税;ACEA的无偿协议和欧洲委员会制定的至2008年排放物限制140g CO2 /km。
减少运输环节能源供应的风险:
美国EPA法案;欧盟新颁布的“促进使用生物柴油的法案”
降低有毒残余物产生的环境风险。
“规定”指出在康斯坦茨湖上行驶的所有船都只能使用可生物降解的燃料。进一步来说,宏观因素如创造就业机会和提高贸易平衡方面法规的调整也是普遍涉及的范围。
二、原料来源和适用性
在1997年12月份之前的报告中全球范围内商业用途的生物柴油生产中菜籽油是占主导地位的原材料,在分析德国、法国、奥地利、捷克、丹麦、斯洛伐克以及瑞典这些主要的生物柴油生产国时,这种情况较为明显。然而目前这种情况已经有了很大的变化,混合多种原料成为其主要的原料来源:
菜籽油:由于其优越的特性(如相对高的氧化稳定性、碘值IV低于120、可接受的冬季操作性以及单位面积的高油菜产量)使得菜籽油占据了原料市场的主导地位。
向日葵油:过去的一段时间内,向日葵的产量比油菜籽低,但它是温暖干燥天气国家的一种代表性的选择。向日葵油的碘值(IV)超过120(欧洲标准EN14214要求低于120),所以这种油可以和低碘值的油混合使用。
回收的废弃油和动物脂:在许多地方,这种油脂比较便宜而且利润空间很大。在欧洲生物柴油燃料标准EN14241中有一些清洁参数要求,一些回收的废弃油脂(如高聚合体含量的油脂)就不能达到这些要求。为了使回收的物料能够达到规定的质量要求,“精细清洁回收法”应当建立起来。成功的模式具体表现在奥地利的130家麦当劳餐馆的实践,这些餐馆每年可产生超过1300吨的高质量的废弃油脂,通过高效清洁收集系统“Olli®”来处理。
大豆油:在美国、阿根廷和其他生产大豆的国家该原料是很好的选择,但是由于大豆油的IV也高于120所以它不能达到EN14214的标准。由于美国标准ASTM D-6751-02没有关于IV的限制,所以大豆油可以在美国使用。为了达到欧洲标准大豆油必须作为多种原料的混合成分来使用。
棕榈油:早在1987年有报道称马来西亚的棕榈油甲酯就已经用在奔驰客车上了。由于冷滤点(CFPP为+11℃)的限制,这种生物柴油在寒冷的天气条件下使用是其最大的缺陷,但是它也能和多种原材料混合使用。
其他的原料来源:潜在可用的和已经使用油料的全部储量还没有探明,许多油料植物值得我们的注意,已经测试过的有下面几种:尼加拉瓜使用麻疯树油生产生物柴油;希腊对棉籽油进行了测试;印度对婆罗树油(Sal)、麻花油(mahua)和印度柬油(neem)很感兴趣。
新油料:为使生物柴油具有优良的特点,对脂肪酸的特性有如下要求:
多不饱和脂肪酸如亚麻酸(18:3)的最低可能标准来提高氧化稳定性。
单不饱和脂肪酸如油酸(18:1)的最高可能标准来确保提高冬季操作的稳定性。
饱和脂肪酸如棕榈酸(16:0)硬脂酸(18:0)的最低可能标准来提高冬季的可操作性。
这些新品种已经被种植和使用(高油酸油菜籽和向日葵,低亚油酸油菜籽)并在生物柴油的质量方面是一种很有吸引力的原料来源。
三、工艺技术发展
从1988年早期开始工业化的生产工艺技术已经得到显著的发展。随着已经建立的生物柴油标准对高质量产品需求的提高以及现代柴油发动机数量的不断增加,使得生物柴油的生产从单一的间歇工艺切换到更加复杂的连续工艺技术上来,例如甲酯和甘油的快速液-液分离及其更加精细的净化处理来保证最终的生物柴油至少达到标准EN 14214或者更高的质量。
总体来看,在启动生物柴油项目的早期阶段,各国都是单步酯交换的简单工艺,仅进行了基本的提纯测试,这样的产品不会达到现代柴油发动机所需高标准燃料的要求。
四、生物柴油燃料的标准和质量管理
对所有的消费群体(尤其是柴油发动机和机车的生产商)来说,燃料质量的保障是发展生物柴油的关键因素。除现存的与石化柴油相关的参数(如十六烷值和碳残余量)外,与这种化合物相关新的指标和分析方法也得到了发展,如甘油单酯、甘油二酯和甘油三酯标准。
1994年奥地利颁布了第一个适用于油菜籽甲酯(RME)的生物柴油标准ON C 1190,随后又在1997年7月公布了适用于脂肪酸甲酯(FAME)的标准ON C 1191,这样使用于生产生物柴油的原料范围更加广泛。
其他国家针对FAME的标准也随之颁布,如捷克共和国(CSN 65 6507),法国(根据该国法令),意大利(CUNA NC 635-01),瑞典(SS 15 54 36)和德国(DIN E 51606)。
为出台欧盟标准,欧盟委员会委任CEN编制生物柴油最低要求及测试方法的标准。该工作于1997年底由几个组织执行。在2003年秋脂肪酸甲酯新标准EN 14214的官方文件出台,生物柴油质量标准的欧洲谅解协议成立。
ASTM也已经为美国建立了生物柴油标准并在2002年公布了“馏出燃料用生物柴油燃料(B100)混合材料的标准规范”(ASTM D-6751-02)。
在2003年9月澳大利亚公布脂肪酸甲酯的标准(综合了欧洲和美国的一些标准)后,澳大利亚环境和古迹部又公布了一个“生物柴油国标的讨论文件”。
值得一提的是,生物柴油优越的润滑性被各个分销商大加赞扬,但是在过去的任一个生物柴油标准中该优点却没有被提及。
五、市场运做策略
毋庸置疑,我们可以看到相当多不同市场的运做策略,总结如下:
A)产品策略
在加油站中,生物柴油如果作为纯粹的燃料销售,在竞争力方面与石化柴油相比并没有明显的产品差别;一些现存的优势(如润滑性或超低硫含量)并没有向消费者宣传。这样,生物柴油通常是作为廉价燃料来销售(如奥地利)。
另一种产品策略是在精炼厂将生物柴油以超过5%的比例混合到石化柴油中去,然后打入燃料泵匿名销售(如法国)。
B)质量策略
1)质量标示策略:生物柴油以100%的纯度销售并以不同的产品质量来区分,在泵上使用质量标签来注明,这样消费者可以通过产品信息单来区分产品质量(如德国)。这也可以起到保护标准质量的生物柴油生产者不受劣质产品侵害。
2)商标策略:燃料(纯燃料或与石化柴油1-20%的混合物)通过特别的商标来区分(如“Soygold”, “Envirodiesel”,“Bio-Plus”, “GlobalDiesel”)。不同的优势被提升并与不同的价格策略相关联(如美国,英国)。
第二节 世界范围内的发展状况
一、欧洲
由于欧盟的法规直接或间接地影响大部分的欧洲国家,所以在对单个欧盟国家介绍之前都会引用一个特殊的欧盟章节。本资料涵盖了所有欧洲国家的报告资料。具体情况如下。
1.1 欧盟
发展状况
1987
受商业驱动的生物柴油在欧洲开始于奥地利,其第一个工业化的生物柴油生产工厂在1991年投入运作,紧接着德国、法国和意大利也开始了生物柴油的运作。
1992 《 欧盟共同农业政策》的改革指出由于使用一些土地用于粮食的生产而导致了欧洲农业过剩,并通过了自留地政策。该政策刺激了使用自留地用于非食用谷物的生产。
1998
作为1997年京都会议有关气候变化的结果,欧盟成员国在1998年6月份决定到2012年排放物减少到1990年的8%。可再生能源(包括液态生物燃料)使用量的实质性增加对实现这个具有挑战性的目标具有很重要的意义。
2003
在减少交通系统温室气体的排放和增加能源供给的安全性驱动下,欧洲理事会和欧洲议会于5月份通过了“欧洲促进生物燃料使用的指示”。
过去的几年里,欧洲生物柴油的生产实现了实质性的飞跃。从1996到2002年,生物柴油的产能增加了四倍,达到大约200万吨。
政策法律
欧盟能源总署DG XVII在1998年推出并公布了“未来能源:可再生能源—共同战略和行动方案的白皮书”。
白皮书要求可再生能源的市场份额从1995年的5.3%到2010年提升到12%。并期望产生如下结果:
·减少温室气体4亿吨,
·降低石化资源的开采
·增加50万个就业岗位
·发展新技术,提高出口市场的机会
生物燃料在2003年的目标定为500万吨(原油当量);在2010年为1800万吨。
在2000年的11月欧盟运输和能源总署DG TREN公布了一个绿皮书“欧洲能源供给的安全战略”来解决一个关键性的问题,即加强能源供给的实质安全性。
2003年5月“欧洲促进生物燃料使用规范”出台,其目标是在每个成员国内使生物燃料的销售达到一定的市场份额,且要求2005年为2%的市场份额,到2010年达到5.75%。
最初介入的一种强制混合的规定被终止了。每个国家应该自由选择其发展道路来适应市场份额的要求。对许多国家来说,完成该计划的目标也许在2年后才能实现。
1996年,在欧洲环境理事会DG XI的激励下,在欧洲燃油排放项目的倡导下,“汽油和柴油燃料的质量规范”(98/70/EC指令)出台。该指令的主要目的是减少尾气排放物(硫、氧化氮、未完全燃烧的氢和颗粒物、一氧化碳等)以及温室气体排放物。
为进一步提高空气质量标准(将硫含量减少为最大10mg/kg),包括非公路移动机械和社区平均二氧化碳排放量不超过120g/km的目标(生物柴油是一种超低硫的可再生燃料,可以达到严格指标要求),上述指标在2003年3月份修改为2003/17/EC指标。
对于“京都协议”在减少温室气体排放方面规定的欧洲的义务,环境专员 Margot Wallström女士指出:“欧盟外长已经强调他们承诺京都协议的义务并准备批准履行该义务”。该声明在2001年6月12日公布,作为早先一些国家对京都协议犹豫不决的最终答复。
京都目标的适当方案被并入“促进生物燃料使用的指令”和“燃料质量的指令”中施行。
1992年颁布的麦克萨里欧盟共同农业政策(CPA)改革,依靠非粮食自留地可以提供给该工业大量具有竞争力的原料来源。
由于自留地的自然变动性,其不能每年都提供足够的原料来供给生物柴油生产,尤其是在1997到1998年导致原料供给出现重大问题。
为保证生物柴油工业获得持续的原料供给,1999年3月的柏林外长会议上对欧洲共同农业政策(CAP)改革进行了再次改革:在2000到2006年期间10%基准率的自留地被强制执行。
在欧洲,大量的法律规范规定液体生物燃料享受许多税收减免和其他的财政激励:
1994年,协调这些法规的第一次努力在欧洲范围内采取行动:
减税计划(1994)
“欧洲指示”以支持生物燃料(生物乙醇和生物柴油)在欧洲发展的第一份草案于1994年被提议,该草案建议对上述两种生物燃料提供整体减税计划。欧洲议会已经接受了这种激励措施,但是在欧洲理事会还没有达到一致同意。
当前,有关能源产品税收的指示再一次进行讨论,提议税收的减免上升到100%。
原料供给
当前,油菜籽油作为一种最适宜的原材料在生物柴油原料供给中占绝对主导地位,估计份额大约为95%,第二位是向日葵油,占据少量的份额,紧随其后的是回收油脂和动物脂。
从1996到1998年以生物柴油为目的的土地开垦量大大减少。这主要是因为这些年中强制性非食用自留地的比率减少,使得从自留地播种面积上供给的非食用油减少。随着小比率的重新提高,生产也再次增加。
预期由于原料需求的急剧增加,除非食用的油菜籽外,食用的油菜籽也将更多地用于生物柴油的生产。这样就会在布莱尔议会协议限制外增加一些可变量。
回收植物油和动物脂已经获得了广泛的关注,因为其代表了一种廉价的原料供给资源,而且不受欧洲土地使用政策的限制。但是,这些油脂数量很有限,并且需要一个严格的质量管理来确保收集的非风险性和达到CEN标准EN14214间接摄制的质量要求。
从技术上来讲,其他植物油也非常适合作为生物柴油的原料来源,比如大豆油(美国、阿根廷)和棕榈油(马来西亚),这些国家已经表示他们对这些植物油进入燃料市场持乐观态度。
质量管理
在1997年,欧洲委员会委任CEN制定关于生物柴油最低要求和测试方法的标准。在草案提出期间,这两项申请被决定使用相同的规定:
FAME作为单一的柴油燃料,及FAME与EN590柴油燃料相混合。
在2001年如下两个草案被公布出来,并进行了6个月的调查程序:
PrEN 14214—FAME作为柴油发动机的机车燃料
PrEN 14213—FAME作为取暖油使用
其中包括国民评议,最终的标准由正式投票来通过。从2003年3月4日开始该标准用来定义世界范围内的高质量的生物柴油需求。
产品发展
从1992年开始生物柴油产品已经大量增加。2001年全欧洲的统计数字大约为78万吨,是1992年的14倍。当前的趋势表现为产能的增长要比实际的产品和生物柴油销售市场增长的速度快。
2001年欧盟15国的主要生物柴油生产国为德国(市场份额45%)、法国(40%)、意大利(10%)、奥地利(4%)和瑞典(1%)。
如图所示,生物柴油产能增长已经达到大约200万吨,德国是主要的发展国,然而其工厂生产和实际消费滞后,这是因为主要的投资都倾向于工厂而很少投向市场开发。
市场策略
在2003年,大约有35%-40%的欧洲人使用柴油驱动客车,这种趋势还会进一步增加,由于机车配备了现代化的柴油发动机,在低二氧化碳排放标准下提高能源效率可以减少燃料的消耗,这就使得柴油机更有吸引力。在重型和轻型交通运输工具方面也会有持续的增加。
在市场策略方面,我们可以看到不同的方法之间有巨大的差别,表现如下:
100%的纯生物柴油由特定的路边加油机进行销售(如德国、奥地利)
在石化柴油里混合量超过5%不添加区别标志(如法国)
在石化柴油里混合5%的生物柴油并添加一个特殊的商标(如英国)
在石化柴油里混合30%-40%的生物柴油并添加一个特殊商标(如捷克共和国)
总结
根据运输和能源、农业和环境一系列新的指导意见,欧洲委员会指定了在欧盟发展液态生物燃料的基本框架。从2005到2010年生物柴油产品需求量由如下国家(欧盟15国)决定:
2004年5月1日10个预备成员国(塞浦路斯、捷克共和国、爱沙尼亚、匈牙利、拉脱维亚、立陶宛、马耳他、波兰、斯洛文尼亚和斯洛伐克)加入后,欧盟25国生物燃料的总产量会进一步提高。
日媒称,由日立制作所、三菱重工等日本企业参与的向海外出口核电设施和技术的业务,纷纷遭遇延期甚至被迫冻结。立陶宛的核电站建设计划在全民公投中被否决。越南则因为建设资金过高导致的财政重负而放弃。安倍政府虽然致力于扩大核电出口,但生产商方面很可能不得不调整出口计划。
报道称,日立目前计划在英国中西部地区投资三万亿日元(约合1710亿元人民币)开展核电业务。要想付诸实施,日立方面强烈要求英国政府提高出资比例,必须确保从日英两国政府和企业获得约两万亿日元的贷款和约6000亿日元的投资。但是,英国国内已经出现了批评声音,认为与最新型的海上风力发电设施相比,核能发电的电费更贵。
报道称,核电站建设费用的暴涨将给企业经营造成直接冲击。东芝此前收购了美国的核电企业,谋求拓展海外业务,但由于追加安全措施的费用激增,导致2016年度出现了约9656亿日元的净亏损。东芝为此撤出海外核电业务,还不得不抛售了半导体部门等优良资产。
三菱重工计划在土耳其北部建设的核电站所需经费貌似也膨胀到了4万亿日元,是此前预计的两倍。关于该计划是否还将付诸实施,宫永俊一社长表示将与日本和土耳其政府继续磋商,但要让财政基础薄弱的土耳其追加投资并不容易。
实际上2016年,越南就曾以建设成本增加为由撤回了日本已经中标的建设计划。
报道称,出口目的地的民意也让一些核电项目遭遇逆风。2012年,日立有望中标的立陶宛核电站建设项目被该国民众投票否决。在台湾也发生了类似事情,日本企业参与的核电站建设项目被冻结。台湾当局还提出未来将实现零核电。
据报道,2011年的东京电力公司福岛第一核电站事故,导致了全球性的核电站安全措施成本激增。政府预估的核电站建设成本约为每座4400亿日元,实际建设过程中则已经膨胀到一万亿日元的规模。另一方面,风力等可再生能源的成本却在世界范围内呈现下降趋势。
报道认为,即便如此,日立、三菱重工等企业眼下仍以海外业务为抓手,谋求扩大对亚洲和东欧新兴经济体的出口。虽说屡屡受挫,但毕竟仍有国家在积极谋求“能源自立”。
市场研究机构:欧元区PMI连续11个月下滑,表明地区经济面临动力严重不足的困境
欧委会去年12月底发布的《欧元区经济分析》报告预计,欧元区国内生产总值(GDP)增速将从2018年的1.9%下降至2019年的1.1%,并在未来3年维持这一低速增长态势。除立陶宛外,欧盟其他成员国均出现经济增速放缓的态势。此外,欧元区核心通胀率持续保持低位,预计2019至2020年将继续保持在1.5%以下。世界知名市场研究机构IHS Markit认为,“去年12月欧元区制造业采购经理人指数(PMI)仅为45.9,欧元区PMI连续11个月下滑,表明地区经济面临动力严重不足的困境。”
数据显示,欧元区主要经济体去年表现欠佳。欧委会去年11月发布的报告显示,作为“欧洲经济火车头”的德国陷入技术性衰退期,2019年经济增速预计仅为0.4%,制造业连续6个季度出现萎缩另一主要经济体意大利的境遇更为艰难,2019年经济增速仅为0.1%,几乎陷入停滞,并且没有短期复苏的迹象,公共债务水平和失业率也将在未来3年内处于高位受国内结构性改革措施红利的影响,2019年法国的经济表现相对稳定,但经济增速也从此前的1.7%下滑至1.3%,并且面临财政赤字和公共债务水平进一步增加的压力。
分析认为,经济增速放缓可能会成为欧元区长期面临的态势。如果欧元区经济长期陷入低增长和低通胀的局面,制造业领域的危机将进一步向服务业等领域蔓延,进而影响消费、投资等方面,造成经济的恶性循环。与此同时,长期的低利率也将对欧元区金融系统健康程度带来负面影响。
经济学家:欧盟缺乏有效应对危机的政策工具,造成了危机的进一步深化和蔓延
欧委会报告认为,欧元区经济发展陷入困境是由多重因素叠加造成的,其中既有生产效率下降、人口老龄化等长期因素,也有全球经济下行、科技产业发展放缓等周期性因素既有全球贸易紧张形势、英国“脱欧”等不确定性所造成的供给侧方面的危机,也有可持续发展和绿色经济带来的结构性调整。
欧盟布鲁盖尔经济研究所副所长玛利亚迪米尔茨在接受本报记者采访时表示:“欧元区以贸易为主的外向型经济模式,使其更易受到外部不稳定因素的影响。这是当前经济困局的最直接因素。此外,欧盟缺乏有效应对危机的政策工具,造成了危机的进一步深化和蔓延。在当前欧盟政策选择有限的境况下,如果未来外部环境持续恶化,比如欧美贸易摩擦升级,将对地区经济带来更为严重的影响。”
分析认为,当前欧元区经济发展主要面临以下三方面阻碍:
一是欧洲单一市场尚不完善。欧洲存款保险制度建立进展缓慢,阻碍了银行联盟的进一步发展,而资本市场联盟仍存在碎片化的问题。市场的不完整造成包括货币政策在内的政策效果无法有效传递,对经济的刺激作用未能完全发挥。
二是外部不确定性增加导致投资动力不足。据预测,受内外不确定因素的影响,欧元区总投资额增速将从目前的4.3%锐减到2021年的1.9%,其中公共投资额较低,占GDP比例不足0.5%。未来,投资动力不足将进一步导致生产效率和经济增长潜力下滑。
三是欧盟成员国结构性改革进展缓慢。欧债危机爆发至今,成员国在欧盟的政策引导下纷纷进行结构性改革,但受民粹主义情绪等因素的影响,除金融系统和劳动力市场等几个领域外,社会保障、税收制度、服务和电信行业等方面的改革进展缓慢。
欧委会主席:当前欧盟经济工作的重点应从“应对危机”转入“寻求可持续发展”
面对欧元区经济发展动力不足的困局,欧洲央行2019年曾打出一套“组合拳”,包括新一轮定向长期再融资计划,推出了包括降息在内的扩张性货币政策,重启了每月规模为200亿欧元的新资产购买计划。然而有分析认为,当前欧洲经济所面临的挑战主要是由于外部环境恶化、全球经济结构调整所引起的供给侧危机,单纯的货币政策对经济的促进作用正在递减,欧盟需要采取更加积极的财政政策和更大幅度的结构性政策,确保宏观经济更加稳定。
冯德莱恩明确表示,当前欧盟经济工作的重点应从“应对危机”转入“寻求可持续发展”。欧盟和成员国必须对经济的结构性变化和新的发展模式作出有效回应,短期内通过货币政策和财政政策,聚焦于公共投资和结构性改革,提振经济中长期则需要通过提高生产效率、提升劳动能力等措施解决面临的问题。
《欧元区经济分析》报告指出,2019至2021年欧元区财政政策将总体保持中性偏积极的态势,将加大公共投资的力度。2019年12月欧委会推出了《欧洲绿色协议》,将未来投资的重点放在循环经济、可再生能源、节能建筑以及低排放交通等领域,预计每年将新增2600亿欧元的投资。与此同时,欧盟也鼓励成员国采取更积极的财政政策,鼓励包括对教育、环境、科技等领域的高质量投资。
在金融领域,欧盟将进一步深化经货联盟,拉动投资并有效提升欧元的国际地位,完善资本市场联盟,增加企业的融资渠道以及市场对危机的敏感度。欧盟还计划推动结构性改革,促进成员国加大在研发领域的投入,从而提升生产效率。
迪米尔茨表示:“欧盟一系列促进经济的政策能否达到预期效果,关键在于成员国间是否能达成共识。面对当前的经济困局,无论在贸易领域还是投资领域,欧盟都需要形成统一的声音。危机为我们改革的动力,我们必须抓住它。”