篇一:《外文翻译--生物质作为替代燃料用来发电-精品》
生物质作为替代燃料用来发电
前言
电能有许多不同的产生来源而且可用不同的方式来生产。然而，各国竞相寻找能源，并试图寻找的无限能源来生产电能。此外，生产电能而使用的矿物燃料，如石油，煤炭等，都会产生一些从能源成本到环境的污染等重大问题。在上世纪末，工程师们开始寻找新的能源，这些能源既具有与化石燃料相同的优点势外，同时也避免了其弊端。事实上，有一些能源因来自自然而著称，这就是所谓的可再生能源。之所以称它是可再生能源，是因为它不能耗尽并且可以重复使用。这种能源有不同种类和不同的形式，例如风能，太阳能，水能，水电能源，生物质能等。
“在美国，自1973年以来便开始大量利用生物质，特别是木屑在热能及电力应用的利用上”。本文将探讨利用生物质作为电力行业中使用的替代燃料。文章开头，将涉及生物质的背景和它的历史来源。其次，将对利用生物质能发电的电厂进行调查。再次随后，陈述一些利用生物质的优点和缺点。最后，一个结论将总结全文。
生物质能简介
生物质是世界上最古老的可再生能源之一。虽然我们一直在使用它，但很少有人知道它的学名。生物质学名为活着的物质，或具体地讲，它是在死亡的树木，树枝，木材，农作物，甚至动物能量存储能源的转换，从而让我们可以使用它。例如，“在今天的美国，物质燃料的使用范畴，包括木屑，花草残叶，农业残留物和城市碎木”。因此，生物质能源可在任何时间和地点找到。事实上，如果生物质不转换成其它形式的话它将一无是处。因此，如果任何公司想利用生物质能作为石油或天然气的替代能源，就必须收集生物质（植物，木材等）并将它在某一地点燃烧，燃烧产生的热量可用于推动汽轮机发电。同样，电厂可以使用生物量在的燃烧中的气化过程。在这种情况下，将把生物量加热到极高温度而产生可燃气体，可用于推动涡轮旋转从而产生电能。据加州能源委员会的网页介绍，加州每年生产约60万吨的生物质，这意味着2000兆瓦的电能。事实上，这些能量足以满足市场需求和约2百万户人家使用。虽然生物质能源已被使用多年，一些国家一直以来仍把它作为燃料用作发电。与此相反，一些国家因为其对环境的负面影响而停止使用。有人说，生物质导致了环境的污染。但是，该能源的益处鼓励一些企业使用它，例如，“BEG（生物质能源集团）推算，在苏格兰，生物质产业有望在提供2000人就业岗位和促进其他部门经济增长的同时供应多达450兆瓦的电力”。美国电子协会对生物质的估计表明，每年美国有生物质资源约5.9亿湿吨（相当于4.13亿干吨）可供利用。事实上，生物质发电可使用不同的方法，而各种方法都有各自的效率和生产力。
废弃物发电
用化石燃料发电是世界上最通用的方法。然而，利用生物质能发电，并遵守一些规定和限制会更有效率。眼下主要有四种类型的生物发电系统：直燃，混烧，煤气化，模块化系统。大多数发电厂使用生物质直燃系统，用化石燃料来发电。图1显示了如何使用生物质燃料在工厂中发电。生物质的燃烧锅炉产生高压蒸汽，蒸汽被引入汽轮机，带动一系列气动涡轮叶片，使涡轮旋转，而涡轮连接到发电
机，因此，流动的蒸汽致使涡轮旋转，发电机旋转和电力的生产。生物质能锅炉产生的电一般在50兆瓦范围左右，相比燃煤发电厂中的15兆瓦左右。因此，有人建议，在一些电厂，如在美国亚什兰的海湾发电站，在高负荷期使用煤而在低负荷期使用生物质发电，这将节俭煤的使用。然而，到目前为止，用直接燃烧的木材发电是最省事的方法。另外，除非它和像煤一样的其它能源组合使用，否则就可能没有竞争力。
生物质能的优点：
使用生物质作为替代能源来发电具有一定的经济效益。再者，它也是一种有效的社区或工业区的资源来源。相比而言，即使发达国家能够利用这一资源，以弥补其它像石油，天然气或煤资源的不足。其中最重要的优势是它的价格低廉;而且是一种现成的能源。此外，它是一种可持续、可长期使用的资源，它可以在任何时候任何地方很容易地发现使用。生物质发电厂更大的优势是能帮助许多国家减少失业。施安那 贝尔德，中型项目的苏格兰绿党的能源发言人说： “就新的发电站的建立和它创造的相当数量的就业机会而言，这是个好消息” 。如在苏格兰邓弗里斯郡的洛克比建立的生物质能源发电厂，将支持英国经济也将帮助政府降低失业率。
生物质能的缺点：
如同任何可再生能源一样，利用生物质发电存在一定的缺陷。生物质确实影响环境吗？这个问题已经被问了很多次。事实上，因为它在燃烧时会产生碳气体，因此许多人担心的是它在全球气候变暖中的作用。然而，如果你了解生物质周期的话，可能知道从这个角度看是错误的。虽然生物质可在世界任何地方看到，有些地方如在中东的沙漠地区，如沙特阿拉伯，找到足够的可用作生物质的植被是一件很困难的事。因此，把植被运送到该地区，将是昂贵的和毫无用处的。
图1 用生物质在电厂发电
结论： 图
2 碳循环
总之，这篇文章已经表明，使用生物质的行业，特别是像发电厂这样的工业，将有助于人们找到工作，并有助于各国政府减少失业率。此外，每年许多国家花费数十亿美元购买石油或天然气用来发电，为此，如果用生物质作为替代能源来发电将是更加经济和有效。在电力市场，可以说：能源就是金钱。就生物质能源而言，这一说法更为确切。此外，生物质可用于不同的地方，这意味着更多的灵活性。虽然使用生物质的电厂将产生功耗低于它使用化石燃料时而产生的电能，但在村庄和小城镇，使用生物质将比使用常用的化石燃料更为经济。
Biomass as an Alternative Fuel for Generating Electricity
Written by : Eng. Fahad A. Rafai September
Introduction
Electrical energy has many different sources and can be produced in different ways. However, countries are competing to produce energy and trying to have unlimited sources for producing it. Moreover, producing electrical energy using normal fossil fuels, such as, oil, coal and so on has some major problems, from the cost of fuel to the pollution. At the end of the last century, engineers have started looking for new sources which have the same advantages as the fossil fuels while avoiding their disadvantages. In fact, there some sources were already known from the natural, one of them is called renewable energy. It called renewable because it will
not run out and can be reproduced. This kind of energy has different types and can be found in different forms, for instance, wind energy, solar energy, hydroelectric energy, biomass energy and so on.
"In the United States, since 1973 there has been a dramatic increase in biomass use, especially in thermal and electrical applications of wood residues". This essay will examine the using of biomass energy as an alternative fuel in the electricity industry. Initially, it will cover a brief background on biomass and include its sources and history. Secondly, the using of biomass for generating electricity in power plants will be investigated. Then, some of the advantages and disadvantages of using biomass will addressed . A conclusion will complete the essay.
Biomass in Brief
Biomass is one of the oldest sources of energy in the world. Although we have been using it all the time, it may have been never heard about its scientific name. Biomass known as living material or specifically, it is the conversion of the stored energy in the dead trees, tree branches, wood, crops and even animals into energy so that we can use it. For example, "The major categories of biomass fuels used in the United States today include, wood processing residues, in-forest residues, agricultural residues and urban wood residues".
As a result, biomass energy can be found easily in any place and any time. In fact, biomass will not be useful for producing electrical power energy unless converted into another form. Consequently , if any company wants to use biomass as a source of energy instead of oil or gas, it will need to collect the biomass ( plants, wood and so on ) and burn it in special places, then the heat of this burning can be used in a steam turbine to generate electricity. In the same way, power plants can use biomass in a different process which called Gasification. In this case, biomass is going to be heated at very high temperature degrees to produce flammable gases which can be used to rotate the turbine and produce electricity. According to the California Energy Commission web site, California produces about 60 million tons of biomass every year, which means around 2000 megawatt of electrical power. In fact, this power is enough to market and could supply about two million homes.
Although biomass energy has been used many years ago, some countries still use it as a fuel in electrical power generation until now. In contrast, some countries stopped using it because of its environmental impacts. It has been said that biomass
has been contributing to the environmental pollution. However, the benefits of this energy encouraged some societies to use it, for instance, "BEG (The Biomass Energy Group) has concluded that a biomass industry in Scotland has the potential to supply as much as 450 MW of electricity from the wood fuel resource while employing over 2000 people and stimulating other sectors of the Scottish economy". In addition ，EIA (The Energy Information Administration) estimation of biomass resources shows that there are 590 million wet tons (equivalent to 413 million dry tons) of biomass available in the United States on an annual basis.In fact, biomass can be used in power plants using different methods and each method has its own efficiency and productivity.
Electrical Power Generation from waste
篇二:《替代燃料》
车用替代燃料的发展现状及生命周期分析
【摘要】交通部门发展车用替代燃料的迫切性日益增加。各种车用替代燃料将在技术革新、政策扶持和市场竞争的推动下实现重大技术突破和快速发展。通过介绍各种替代燃料的发展现状，生命周期分析方法在车用替代方面的研究，同时结合车辆技术，燃料制备工艺对替代燃料的能源消耗和温室气体排放进行了讨论. 关键词： 替代燃料 发展现状 生命周期评价
The development of alternative fuel vehicle
status and life cycle analysis
Abstract：In response to increasing demand in transport sector and motivated by technological innovation,favorable policy and market competition,various alternative fuels for vehicle are undergoing technological breakthrough. By introducing the development status of alternative fuels, life cycle analysis in automotive replacement research, combined with vehicle technology, fuel preparation process for alternative fuel energy consumption and greenhouse gas emissions are discussed.
Keywords: alternative fuel development LCA
1 概述
石油是一种不可再生的资源，有关数据表明,我国的石油保有储量仅占世界的2.4%。我国从1993 年起已成为石油纯进口国，2004 年我国石油总需求的40%已从国外进口，2040年，中国将面临石油严重短缺的局面。同时，汽车尾气污染已经成为一些大中城市空气污染的主要来源，我国百万人口以上城市的大气污染正由第一代煤烟型向第二代汽车型转化。因此如何在后石油时代，针对我国自然条件和资源，逐步改变汽车能源结构，开发和寻找污染较少、经济便宜的车用替代燃料已成为当务之急。
目前，主要的车用燃料替代方案有燃气燃料、醇类燃料、合成油、生物柴油、二甲醚、电能和氢能。其中，电能和氢能主要依靠燃料电池技术为车辆提供动力，成本很高，目前仍处于试验阶段。其他替代方案可直接应用于现有车辆发动机，或只对发动机进行有限改造，且成本较低，是比较可行的方案。
好的替代燃料不但要达到传统燃料的性能要求。还应该满足：①资源靡价丰富，贮存运输方便；②内燃机系统结构改动小，技术可行；③综合经济性好、捧放标准高。无毒性。要求一种替代燃料要全面良好地满足上述要求是很困难的．但应在技术可行的基础上满足主要要求。
2 主要替代燃料发展现状
2.1 醇类燃料
醇类燃料主要是指甲醇和乙醇。醇类燃料的资源比较丰富，可以从各种原料中提取。如甲醇可从天然气、煤、木材等物质中制取。乙醇可以从玉米、甜菜等农作物中制取。而且醇类燃料具有辛烷值高、汽化潜热大、热值较低、着火极限宽等特点。作为车用燃料，醇类燃料自身含氧，在发动机燃烧中可提高氧燃比，CO 和HC的排放较汽车和柴油低，几乎无碳烟排放；另外，由于汽化潜热大，可降低进气温度，提高充气效率，使最高燃烧温度低，对NOx 的生成有抑制作用。
2.1.1 甲醇
在我国煤炭作为制取甲醇燃料的物质之一，其储藏量非常丰富。因此，这就决定了今后一段时间内我国的能源消费结构仍以煤为主。所以，立足国内的煤炭资源，以甲醇为替代燃料，弥补石油供应量不足，是非常重要的措施。像我国的山西省没有油田，而该地区煤的储藏量非常大，所以山西省是我国煤制甲醇工业比较发达的地区，也是我国使用甲醇燃料最多的地区。甲醇燃料会产生有毒的醛类，甲醇对人体毒性较大，它对金属有腐蚀作用，对橡胶皮革有溶胀作用，会使塑料提早老化，这些缺点使甲醇在实际应用中受到了较大限制。因此，甲醇改质重整又是燃料电池的一个重要方案。
2.1.2 乙醇
我国作为农业国家随着粮食的丰收，已出现了陈化粮长期库存积压的情况，仅玉米库存就有几千亿斤，尤其黑龙江、吉林、河南等产粮大省库存积压量大。因此，以农作物为原料生产乙醇作为替代能源，缓解我国石油紧缺的矛盾，也是非常可行的举措。2001 年我国制定了乙醇燃料发展计划，确定在黑龙江、吉林和河南省设立燃料乙醇试点项目，并开始推广含10%乙醇的车用乙醇汽油的混合燃料。当然，低比例掺醇燃料虽然使用方便，不需对传统发动机进行改动，但它对缓解我国越来越严重的能源不足的压力所起作用较小。要从根本上解决能源紧缺问题，应研究高比例掺醇汽油的应用，乃至纯醇燃料的应用。乙醇燃料以掺烧或纯烧方式已成功地用于汽油机上，它在柴油机上的应用要远逊于汽油机，其主要原因是柴油与乙醇不能互溶，掺烧困难，此外乙醇燃料十六烷值低在柴油机上需要柴油引燃或点火塞点燃。要对燃烧系统作较大改动。目前国内外有关机构正在研制帮助乙醇与柴油互溶的助溶剂，生成柴油醇，这样可以在发动机不作改动或是很少改动的情况下使用柴油醇燃料，满足
发动机经济性、动力性和环保的要求。柴油醇在发动机上的应用将具有很大的潜力。
2.2 天然气(NG)和液化石油气(LPG)
天然气：天然气是各种替代燃料中最早广泛使用的一种。压缩天然气汽车：目前国内外发展较快的是压缩天然气汽车。压缩天然气与汽油两用燃料汽车是通过对现成汽油车改装而成，有两套燃料供给系统，一套为保留的原车供油系统，另一套为增加的压缩天然气供给装置。发动机可分别使用压缩天然气和汽油作为燃料，两种燃料的转换利用选择开关实现。由于发动机结构未作改动，当使用天然气燃料时，往往不能充分发挥其优点，导致汽车功率下降。液化天然气汽车：由于液化天然气对贮存技术要求较高，使得贮存容器的成本高，这在一定程度上限制了液化天然气汽车的发展。但由于液化天然气在贮存能量密度、汽车续驶里程、贮存容器压力等方面均优于压缩天然气，能解决压缩天然气汽车所存在的一些问题，所以液化天然气作为天然气的使用方式之一，是今后的重点发展方向。 液化石油气：液化石油气价格便宜、容易液化、贮存和使用方便，其配套设施如加气站等的建设费用也比较低。所以液化石油气作为车用替代燃料，近年来发展较快。我国液化石油气资源包括油田和石油炼厂两个方面。油田的液化石油气是在伴生气的处理过程中轻烃产品。油田的液化石油气主要成分是丙烷和丁烷，其内不含烯烃，所以适于直接做车用燃料。石油炼厂的液化石油气是在石油的催化裂化和延迟焦化炼油过程中产生的，其主要成分为丙烷、丁烷和少量烯烃等。石油炼厂的液化石油气内含有大量的烯烃。烯烃为不饱和烃，燃烧后结胶，积炭严重。所以这种产品不适于直接做车用燃料。液化石油气具有抗爆性能高、排放污染小、能量高、便于携带等优点。
2.3 二甲醚
二甲醚用作汽车能源，来源比较丰富，二甲醚可用天然气、煤、石油焦炭或生物质为原料制取。目前基本上采用二步法工艺生产，即首先让天然气或煤等原料变成合成气（H2、CO 、CO2），进一步转变成甲醇，最后经脱水变成二甲醚。二甲醚是一种含氧燃料，无毒性，常温常压下为气态，常温时可在五个大气压下液化。二甲醚的十六烷值大于55，具有优良的压燃性，非常适合于压燃式发动机，用作为柴油机的替代燃料。国内外相关研究表明燃用二甲醚燃料的发动机，在对原柴油机的燃油系统进行必要改造后，在保持原柴油机高热效率的前提下，可使氮氧化物有大幅度降低，碳烟排放为零，发动机燃烧噪声可降低10db(A)左右。使发动机氮氧化物、微粒、一氧化碳等有害排放具有达到超低排放标准的潜力。显示了二甲醚燃料可十分理想地作为洁净代用燃料，实现柴油机汽车高效率、低噪声、超低排放的前景。近年来，国外已成功开发了以天然气为原料产生合成气，由合成气一步法高效制备二甲醚的工艺，大大降低了二甲醚的生产成本，为
二甲醚的大面积的推广使用打下了坚实的基础。
2.4 生物燃料
地球变暖已引起世界各国的关注，人们正在开发来源广泛的生物能源。生物燃料是指从农作物或动物的脂肪中提取的可再生燃料。目前，已研制成功并投入使用的植物油型燃料有菜籽油、棉籽油、棕榈油、豆油等。将植物油和动物脂肪与酒精反应，脱去甘油三酸酯转变成甲酯或乙基酯之后就可以在柴油机上使用这些酯类物“生物柴油”。“生物柴油”中的富氧可以加快燃烧速度，减少CO、HC 和微粒排放。一般的酯化燃料十六烷值较高，燃料的性质与轻柴油接近，但发动机喷油系统金属会受到甲酯的腐蚀。生物燃料是一种可再生能源，特别在环境效益上，植物在生产过程中会吸收大气中的CO2，有助于减轻地球温室效应。 3 燃料生命周期分析
3.1 燃料生命周期评价的理论
车用燃料属于二次能源，在讨论节能和GHGs减排时,不能仅仅计算燃料在使用过程中的能耗和排放，还应考虑上游各阶段的情况.欧美科学家在这方面的最新研究成果普遍采用Well to Wheel从矿井到车轮分析法这是一种特殊类型的生命周期分析方法(Life cycle analysis ,LCA)。
在机动车燃料系统中分析主要研究燃料循环的能源使用和温室气体排放问题,它包括两个主要阶段Well to Pump（从井到泵）和Pump to Wheel(从泵到轮）.前者的研究对象是车用燃料的上游生产阶段,包括一次能源开采;一次能源运输;燃料生产;燃料运输;分配和储存.以及燃料加注过程.后者的研究对象是车用燃料的下游使用阶段也就是机动车行驶中的燃料燃烧和排放。
3.2替代燃料生命周期评价的国内外研究状况
目前，国外的相关研究主要由大型企业或是权威机构，比如GM、BP、Exxon Mobil、ShelI和ANL(argonne nationallaboratory)进行的，研究对象包括了传统车用燃料、大部分代用燃料以及燃料电池等新型动力装置，并且已出现了一些应用软件，例如GREET[1]等。
国外的研究成果uo J说明车辆技术和燃料的制备技术是影响生命周期评价结果的主要因素。
在车辆技术方面，同样燃料的生命周期能量消耗和温室气体排放一般随着驱动装置能量利用效率的提高而逐步减少。比如采用压燃式发动机作为动力装置的燃料路线的能量消耗和温室气体排放比采用点燃式发动机作为动力装置的燃料路线要少；采用混合驱动方案的燃料路线与采用传统驱动方案的燃料路线相比，能够
有效降低能量消耗和温室气体排放。电动汽车在使用阶段虽然可将能量消耗和温室气体排放降到很低的程度，但其生命周期上游阶段，主要是采用传统发电方式，在一定程度上抵消了电动汽车的环保优势。
在燃料的制备技术方面，传统燃料包括汽油和柴油，由于制备技术已经相当完善，故减少生命周期能量消耗和温室气体排放的潜力较小。而各种代用燃料在车辆使用阶段的能耗和温室气体排放一般均与传统燃料相当或是有一定幅度的降低，因此其生命周期评价结果取决于具体的制备技术。以氢气为例，若采用电解氢作为燃料，则能耗和温室气体排放都较高；而以废弃物或生物物质为原料的氢气路线的温室气体排放量较少，但能耗并未显著减少。
通过研究国外的情况，可以发现一些共同点。比如，混合驱动是一种非常有潜力的方案，它可以非常有效地提高燃料的使用效率，同时降低温室气体排放；生物燃料作为可再生能源，可在很大程度上降低温室气体排放量，但制备路线还有待深入研究。通过合理规划天然气基燃料的生命周期路线，它的温室气