青海光明工程有限公司 曹经 王刚 史晋

【《中国新能源》杂志】世界各国，尤其是发达国家对发展生物柴油非常重视，随着人们生活水平提高和环保意识的增强，逐渐认识到石油作为燃料对空气造成污染的严重性。同时，石油油价高涨、资源短缺、环保压力和高速增长的需要，形成无法调和的矛盾，直接制约我国加速建设“全面小康”和国家安全。我国有条件进行生物能源和生物材料规模工业化和产业化，可以在2020年形成产值规模达万亿元，在“石油枯竭拐点”形成部分替代能力。中国开展生物柴油的研究开发工作较早，1981年已有用菜籽油、棉籽油等植物油生产生物柴油的试验研究，2001年海南正和生物能源公司在河北邯郸建成第一个以回收废油、野生油料为原料的年产1万吨生物柴油试验厂。

一  青海省目前生物柴油的发展现状

　　生物柴油的定义是从可再生脂质资源，如植物油或动物脂中得到的长链脂肪酸烷基单酯，因其性质和石化柴油接近，所以叫做生物柴油。 主要原料为动植物油脂，例如油料树种、油料作物，目前青海省可以做为生产生物柴油原料的主要是文冠果、油菜、泔水油和地沟油等。

由于青海省经济落后，技术实力差，造成生物柴油发展比较缓慢，政府相关政策也没有制定的根据，大量可以利用的土地和废弃物没有得到开发利用。青海海东地区是整个省气象条件比较好的地区，有大约500万公顷的闲置土地可供种植油料林木，比如文冠果等，如图1所示，海西地区也有120万公顷具备种植条件的土地没有得到利用。                         

　　西宁市每天都有大约200吨的餐饮垃圾产出，这些餐饮垃圾含有丰富的泔水油等生物柴油原料，但是目前只有大约30%的餐饮垃圾集中处理，生产少量的生物柴油。还有部分地沟油流入不法商贩手中，加工成劣质食用油或其他产品。2008年各家媒体曾多次报道不法商贩利用地沟油大量加工食用油，使老百姓“谈油变色”，政府部门采取措施，花费很大人力、财力来打击不法分子，但收效甚微，不能从根本上解决问题。资料显示：随着经济发展迅速，柴油的需求量急剧增长，2008年绝大多数城市对柴油的使用量都有限制，造成生物柴油需求量增长，价格也随之增长，最高已经卖到7400元/吨左右，最少也在5000元/吨以上。

存在的问题：人民群众对生物燃料了解很少，虽然政府支持力度比较大，但是政策还不是很完善，在生物能源技术方面亦比较落后。

闲置土地概貌

　　二  生物柴油和石化柴油的对比分析

　　石油作为一种天然矿物资源出现，极大的推动了现代文明， 随着人们生活水平的提高和环保意识的增强，逐渐认识到石油作为燃料对空气造成污染的严重性。目前，城市空气中的一氧化碳（CO）大部分来自汽车尾气，主要是汽油、柴油不完全燃烧产生的，容易造成人体缺氧、胸闷、头痛等不良反应。碳氢化合物尽管在汽车尾气中含量很少，但其中含有强致癌物质。汽车尾气中二氧化硫具有强烈的刺激性气味，达到一定浓度时易导致“酸雨”的发生，造成土壤和水源酸化，影响农作物和森林的生长。开发一种新的能源替代石油原料已迫在眉睫，生物柴油是最重要的清洁环保燃料之一。  [NextPage]

　　1  生物柴油与矿物柴油相比有其无法比拟的性能特点:

　　(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%的患癌率；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。

　　(2) 具有较好的低温发动机启动性能。无添加剂冷滤点达-20℃。

　　(3) 具有较好的润滑性能。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、使用方面的安全性又是显而易见的。

　　(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)具有可再生性能。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。

　　(7)无须改动柴油机，可直接添加使用，同时无需另添设加油设备、储存设备及人员的特殊技术训练。

　　(8)生物柴油以一定比例与石化柴油调和使用，可以降低油耗、提高动力性，并降低尾气污染。

　　2  生物柴油与矿物柴油各项性能对比

分析：使用生物柴油只有NO_x的排放是上升的，而在燃料技术和柴油机技术领域，已经有多种措施能够不牺牲生物柴油的优点，减少NO_X排放，故生物柴油的使用对降低发动机排气管有害物排放相当有利。

　　分析：从表2 可以看出，生物柴油比同体积的和石化柴油要重，粘度较高润滑性好，热值基本相当。[NextPage]

　　分析：行驶1KM生物柴油用量大于石化柴油，但是废气排放量基本相当，有关黑烟浓度，生化柴油对试验用泸纸的污染度平均9%(几乎白色)，然而石化柴油平均高达30%(相当黑)，前者仅为后者的三分之一以下。

　　分析：从表4 可以看出，两种柴油的性能上基本差别很小，对机器也没有什么损害，但是生物柴油在对环境的影响上却大大优于石化柴油。

　　三  对青海省生物柴油发展的建议

　　1 实施步骤

　　（1）机构能力建设

　　青海省在生物柴油利用方面没有相应的机构，并且省内技术人员非常少，目前只有个别企业或研究机构在生物质能方面做过一些尝试性的工作。因此，首先成立领导办公室，成员由省内各相关厅局人员组成，通过各方友好协作，实现与国际接轨，大力发展青海省生物质能的应用。对省内管理及技术人员进行培训，并帮助其开展生物质能方面的科研项目，完善机构体系，最终使其成为青海省生物质能开发应用的核心，专门负责青海省内生物质能的利用和新技术开发，并有能力发展和实施生物质能可持续应用。

　　（2）人员培训及宣传

　　做好前期的考察和宣传工作，管理人员需要掌握国内外行情和发展现状，以及国家和相关行业政策，技术人员需要过硬的技术实力、丰富全面的知识基础。对管理人员进行生物质能方面的培训，使其掌握和利用各种生物质能方面基本知识以及了解国家和地方的相关政策，以便对项目进行管理和支持；对青海省执行单位的技术人员进行培训，通过学习国内外先进的生物质能应用技术，建设起一支青海省生物质能方面的科研、生产技术队伍；对从事生物质能行业具体工作的人员进行培训，使之能够熟练进行相关工作，对出现的一些问题能够随时处理；通过电视、广播等传媒方式向公众进行生物质能方面的普及性宣传，使公众了解并认识生物质能。

　　（3）调查有潜力的领域

　　在青海省能源潜力的基础上，调查省内传统生物能源应用范围和方式，估算改善技术后可能的节能节资情况，并评估新的技术，为制定合适的政策和投资计划提供依据。

　　（4）制定生物质能相关政策

　　随着国家《可再生能源法》及相关法律条例的出台，建立适合青海省生物能源发展的相关政策法规，支持其发展，提升在可再生能源利用领域中的地位，使生物能源的应用在青海省实现可持续循环。寻找新的市场及资金援助，促进生物能源应用产业化发展。[NextPage]

　　2项目建议

　　（1）餐饮垃圾产业链

　　据调查西宁市市区有120.6万人口，每天都有大量的泔水产出，各大屠宰厂每天也有大量剩余的碎料（动物油脂）。利用以上资源加工生产生物柴油，在青海省政府各级部门的协调下，对泔水收集管理制定相应的扶持政策，并大力支持对收集来的泔水进行加工处理，充分利用剩余泔水及碎料。经过粗加工后，固体废弃物可以用于养殖业；废油可以作为生产生物柴油的原料；养殖厂产出的粪尿可以做大型沼气工程；剩余的沼渣用于生产复合肥。如图2所示，做到了变废为宝，节省了资源，又减少了垃圾处理的费用，这样既有了广大群众的支持基础，又有良好的经济效益，也可以为环保做出一定贡献。

　　餐饮垃圾无害化处理降低了养殖业中牲畜患病几率，提炼出来的油得到合理利用，达到废弃物资源化利用的目的，生物柴油替代原油减少CO₂的排放达到减排效益，同时解决部分剩余劳动力，缓解了就业压力。

　　（2）生物柴油产业的发展规划

　　青海省的地理条件和气候适宜种植油料树种文冠果，大约有近400万公顷的土地适宜种植文冠果，可以提取生物柴油。文冠果种子含油量为35%～40%，种仁含油量为72%。文冠果油不饱和脂肪酸含量高，油黄色而透明，利用野生植物提取的生物柴油和生物乙醇等植物能源作为替代石油的重要选择，将成为推进能源革命的必由之路。同时文冠果的根系比较发达，它也有非常好的固土作用，对青海省的环境保护及水土保持起到一定的促进作用。

　　四发展生物柴油产业对环境和社会的影响

　　1社会影响

　　（1）调整农业结构，刺激油料、林业发展

　　青海省大量的土地荒芜现象，适宜种植文冠果的土地比较多，可以通过调整农业产业结构，将这些地方发展成为生物柴油的原料基地，发挥生物柴油的环境效益与社会经济效益。国家目前大力推进退耕/退牧还林，实施天然林保护工程，所以完全可以结合这些工程种植油料林木，既为生物柴油产业发展提供原料，又保护生态环境，有利于可持续发展。总之，发展油料植物生产生物柴油，可以走出一条农林产品向工业产品转化的富农、强农之路。

　　（2）促进开发，增加更多就业机会

　　青海省目前有近400万公顷待造林面积，很大部分集中在气象条件比较好的海东地区，如果其中10％用来种植文冠果，平均每公顷出油1500 kg，2015年青海生物柴油产业可望到 60万吨，按目前生物柴油价格约5000元/吨计算，将形成30多亿元的产业，如果在青海省建设大量小型分布生物柴油工厂，必将促进经济的发展，也带给青海省更多的就业机会。

　　2 环境影响

　　（1）使用生物柴油起到环境保护作用

　　青海省生态环境脆弱，大量、无度和不科学的使用生物能，不但会导致草原退化，同时燃烧时所排除的CO₂也会影响大气层，科学优化青海省生物质能应用可减少以上危害，从而保护青海省脆弱的生态环境。生物柴油的使用亦能减少温室气体二氧化碳的排放，而且能够降低CO、HC、微粒、NO_x和芳香烃等污染物的排放，尤其是微粒中PM10的排放，而它正是导致人类呼吸系统疾病根源的污染物。

　　（2）生物柴油减少对水体和土壤的污染

　　生物i油从两方面减少对水体和土壤的污染。首先，生物柴油无危害燃油，生物柴油的生产能处理大量的生活和工业废油，是对水体和土壤的保护。其次，生物柴油与石化燃料相比，更易生物降解。所以，如果发生泄露事故，生物柴油对水体、土壤的污染比石化燃料小得多。故生物柴油运用于农业、林业、机械上的柴油机，对环境更为有利。

　　五  结论

　　通过生物柴油在青海省发展现状的分析，以及对其发展潜力的探讨，可以得出青海省存在大量的适宜种植油科树木（文冠果）土地，用于生物柴油产业的发展，因此开发利用闲置土地种植文冠果生产生物柴油，不仅为青海省经济发展带来推动作用，也能为青海省脆弱的生态环境起到很好的保护作用，从而极大的促进青海省新能源事业的发展。

[参考文献]

[1] 吴谋成，生物柴油[M]. 北京：化学工业出版社，2008年1月.
[2] 姚向君，田宜水. 生物质能资源清洁转化利用技术[M]. 北京：化学工业出版社，2005年1月.

[3] 闵恩泽，张利雄. 生物柴油产业链的开拓-生物柴油炼油化工厂[M]. 北京：中国石化出版社，2006年12月.

　　－－《中国新能源》杂志2009年4月刊