生物燃料產業范文

時間:2023-10-29 09:32:40

導語:如何才能寫好一篇生物燃料產業,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

生物燃料產業

篇1

“看不到產業化的方向!”青云創投總裁介文治認為,垃圾處理企業發生的一幕再次在北京的生物燃料企業上演:目前北京的生物質燃料生產只能部分解決地方需求,還無法達到規?;慕洜I,對投資人來說,吸引力不大。

政府補助不夠,銀行貸款困難,投資人捂緊腰包,再加上煤價已經難以成為推動消費者為生物質燃料掏腰包的動力,使這個行業的大部分企業日子過的并不好。他們面臨的困難還不止如此:原材料收集困難、運輸及儲存成本過高、加工能耗大,產品發熱量低……都不同程度地制約了這個產業發展壯大。具有環保,可再生特點的生物質燃料,其產業化進程注定是一條坎坷之路。

困局:不經濟、不規模

“近期有人來買生物質鍋爐時,我還會勸他們慎重。”1月11日,北京某鍋爐公司市場部經理對記者說,“生物質燃料的成本太高了!”

當煤炭在經歷自由落體式價格下沖的同時,與它榮枯與共的生物質燃料也上演了“覆巢之下無完卵”的一幕:雖然近期生物質燃料示范點在北京郊區遍地開花:北京市首個林業生物質能源生產線新年前夕正式進入試生產階段,大興長子營鎮200個農業大棚已經率先使用了生物質燃料供暖……這些仍然不能改變這個行業市場需求不旺的現實。

根據記者了解,目前北京市場上的生物質固體燃料主要由秸稈木屑、花生殼等生物質原料通過高溫高壓而成(有些還添加了部分煤粉),由于生物質本身是清潔能源,所以受到各地政府的大力推廣。這些固體燃料中熱值比較高的品種在北京的市場價是800-1100元/噸,如老萬鍋爐,創字牌鍋爐等使用的生物質燃料為800-950元/噸;北京郊區取暖使用較為普遍的型煤每塊市場價為1.05-1.10元,折合800元/噸;北京盛昌綠能科技有限公司生產的木質顆粒燃料市場售價1000元/噸。顯然,在煤價高位下滑的時期,生物質燃料的價格和煤比越來越沒有優勢:熱值不到煤的三分之二,不具備市場競爭力。

價格居高不下一直是制約生物質燃料推廣的瓶頸所在。采訪中,北京盛昌綠能科技有限公司董事長傅友紅告訴記者,造成這種情況的一個直接原因在于收集成本過高?!澳壳氨本┦袌龌疽越斩?,農作物廢棄物、林業廢棄物、木屑等為原材料。秸稈的收購價是150元/噸,花生殼可達到200元/噸?!倍鴵浾吡私?,這種固體燃料生產一般采用高溫高壓法,擠壓設備主電機為15-45千瓦,每噸耗電量平均為150-295度之間,按工業用電0.7元/千瓦時算,每噸用電費用平均為150元,同時,這種生產工藝對設備器件的損耗特別大,這也是一塊比較大的費用。難怪北京市節能環保促進會會長王維誠曾經感慨:“新能源的發展對全社會是有益的,但是成本很高!”

傅友紅給記者算了一筆賬:以秸桿顆粒燃料為例,如果每噸成本為400元,發熱量為3700-4000大卡之間,如果再加進一些花生殼,果皮等助燃物,每噸的燃料燃盡率為98%,比煤的燃盡率要高,“這樣可以追回500-1000大卡。如果把燃料效率計算進去,和煤應該是持平的。生物質燃料雖然環保并有較好的社會效益,但價格卻不具備優勢?!?/p>

“燃料沒有價格優勢決定了生物質燃料的推廣前景并不明朗?!备涤鸭t介紹,他的公司一開始的目標客戶定位于農民的炊事用料,可是經過推廣發現由于價格過高,農民使用不起。

新風險投資中國項目總監葉維佳認為,生物質燃料的推廣是否成功,關鍵在于成本能否降到一定的水平。由于這種燃料熱量比較低,做好了熱量也僅為標煤的三分之二,因此決定了這種燃料的大規模使用應該從價格上入手:“產業化的方向是降價,理想的價格應該只有煤價的一半,可是目前市場上大多數產品的價格比煤價還高,總體說來,中國清潔能源的價格競爭性不強?!?/p>

生物質燃料對用戶來說還有一個“不經濟”的因素,那就是對爐具有特殊要求;當前國內的爐具都適合燒煤,并不適合生物質燃料,因此大規模推廣生物質燃料,必然要進行一場爐具的改革,給大家配置生物質鍋爐。在這點上,葉維佳建議’對此國家應該有投入,最好政府能夠制定相關的配套政策,這樣就易于推廣。目前國內的爐具生產技術還不成熟,好一點的鍋爐都是進口國外的?,F在生物質爐具的買家幾乎全部都是政府!”

生物質燃料在產業化過程中遇到的另一個障礙就是很難做到規?;洜I。

北京市節能環保促進會常務副會長柴曉鐘給記者介紹,由于生物質原料都分散在農民手里,收集起來非常困難,再加上生物質原料密度小、體積大,運輸和儲存成本很高,一般只能在生物質原料相對比較集中的地方就地建廠,很難產生規模效應。此外,在原料收集成本上還有一個潛在的不確定性,那就是建廠后農民有可能大幅度提高原料的出售價格,給企業帶來成本的風險。

“如何獲得經濟的穩定的,數量可觀的原料供應源,這對于生物質燃料企業很關鍵,而要解決這個問題,可能需要一些創新,包括經營模式的創新和技術的創新?!辈駮早姳硎?。

介文治對柴曉鐘的觀點表示認同,他認為生物質能如果產業化,一定要解決原材料收集的問題,原材料分散而有限,規模就無法做大,這樣就使企業無法規?;洜I,“最多只能解決地方需求,而無法達到規模化。如果一個企業能夠像麥當勞經營一樣,在北京各地以同樣規模和生產方式產生同樣的經濟模式,那樣就容易滾大了?!?/p>

在介文治看來,只要解決這兩個問題中的任何一個,產業化就能迎刃而解了。“目前沒有標準化和規?;?,對投資人的吸引力不大;由于這樣的企業多為高科技小企業,固定資產有限,也不易獲得銀行貸款。”

正由于生物質行業本身在產業化過程中存在這兩個比較明顯的瓶頸問題,使得很多生物質燃料企業融資難的問題更為突出。傅友紅告訴記者,如果資金充裕,他們公司是可以很快實現產業化的。“我們已經具備大規模推廣的技術基礎,目前最大的困難是資金不足。從開始到現在,都是靠自有的1500萬資金滾動發展起來的。2008年公司銷售量為800萬噸,利潤僅130萬,這些利潤還不包含折舊。今年我們想在延慶、大興和房山中選擇建兩個生物質集中供暖示范項目和兩個年產1萬噸的生物質成型燃料廠,每個燃料廠大約需要600萬資金,即使每一個能夠獲得政府200萬元的補助,兩個項目共800萬的建設資金對我們來說仍是一個不小的壓力。僅

靠每年的利潤滾動發展,發展規模是很有限的?!?/p>

探索之一:尋找低成本的解決辦法

對于當前的生物質燃料市場,北京市節能環保促進會常務副會長柴曉鐘有一個很形象的比喻:“這個行業仍處于春秋戰國時代?!庇浾叩恼{查與柴曉鐘的比喻如出一轍;目前全北京有生物質燃料相關企業不下100家,也有個人生產,主要賣給老萬鍋爐,市場上產品種類很多,各種新技術,新專利也層出不窮,共同的瓶頸就是價格居高不下。用北京新日月科技有限公司董事長湯廣武的話來說:這是一個群雄并起的時代,逐鹿的方向是誰先降低成本誰就能先產業化。

后起之秀湯廣武堅信自己的公司就是介文治口中“從市場經濟的角度看待這個行業”的企業。他的自信來源于獨一無二的“湯氏型煤秘笈”;“我們的成型生物質燃料能夠解決當前生物質燃料產業化的瓶頸問題?!睋{查記者發現,這種燃料具有“兩高兩低”兩大特點:能耗低,成本低,發熱量高,單產量高,在原料收集上也能實現規?;?,面世不久就好評連連,自然也吸引了不少偷學技者。

在原材料的收集和使用上,湯廣武的公司技高一籌:“我們產品原料主要是由生活污泥或管網污泥,還有餐廚垃圾,再加上部分農業秸稈或林業廢棄物(所有的植物類廢棄物均可用),與10%的煤混合而成,經權威檢測機構檢測,部分品種的發熱量接近4000大卡,有些產品已經超過4000大卡,完全可以替代普通煤炭用于生活和工業?!?/p>

當然,最讓使用者動心的還是他們比同行低得多的價格:以產生相同熱量為標準,同類產品的市場價大約在700-1000元/噸之間,而新日月的價格僅僅500元/噸,這還沒有扣除使用淤泥政府給予的補貼(230元/噸)!“按5500大卡熱量計算,假設煤的價格是550元/噸,我們的產品可以做到200元/噸?!泵鎸γ簝r驟跌帶給同行的不安,新日月還有很大的空間。

湯廣武告訴記者,正是較低的原材料成本和低能耗使他們的產品具有如此大的價格優勢:“我們從原材料收集就開始嚴把成本關。我們的技術對農林廢棄物質量要求不高,只要是植物廢棄物都可使用,在北京市場一直沒有攻克成型技術的棉花桿我們也能用。因此收集成本也相對低廉,15以下水的秸稈往往幾十元就能收到一噸。至于枯枝樹葉,我們都是自己派人去拉,這個是不花錢的;在生產過程中,由于我們的產品是常溫常壓,因此電的消耗很低,每噸耗電不超過10度!主電機不超過7.5千萬,產量卻是高溫高壓法的10倍!”

湯廣武的自信還來自于他們公司的產品對爐具要求非常低:“由于我們的產品成型可以根據用戶要求做成任何形狀,因此任何爐具都能使用,非常耐燒,每公斤能燃燒3小時,燃料率基本能達到100%,不產生煤核,二氧化硫微量,二氧化碳零排放。家庭取暖送貨上門是500元/噸,熱值4500大卡左右的燃料400元/噸:工業鍋爐我們的價格可以控制在400元/噸之內。”

“以一家三口的農村家庭為例,一個冬季取暖使用我們的產品大約3噸左右,價格不會超過2000元,如果再除去從今年開始政府對使用生物質燃料每噸150元的補貼,價格不超過1200元,還能減少二氧化碳和二氧化硫的排放。這可是真正的清潔能源?!?/p>

葉維佳認為湯廣武公司的模式為北京生物質能燃料高成本找到了一個聰明的解決辦法?!澳壳氨本┥镔|能對原材料使用苛刻,這也是產量上不去、能耗大的主要原因之一。解決了收集成本問題,這個產業能向前邁進一大步?!倍谒磥?,北京的資源稟賦決定了這個產業在北京是有廣闊發展前景的,他認為新日月的發展模式適合大規模推廣“在生物質資源比較集中的幾個區縣(如通州、大興、延慶、昌平)可以考慮建中等規模的熱電聯廠――這種用戶不是零散客戶,應該是工業用戶,歐洲有很多這種成功案例。”

湯廣武的公司又先行了一步:截至記者發稿之前了解到,他的公司將與順義區相關政府部門聯合建一個生物質發電項目和一個年產200萬噸燃料的供應基地。“這個項目總投資500萬元,日產燃料300噸?!彪m然大規模推廣在即,介文治仍然對新日月的發展模式未加評論。在他看來,只有一個企業對整個地區原材料取得、產品和市場都安排好了,能復制若干個成功范本才算成功。

探索之二:政府支持下的產業化解決方案

北京市發改委能源發展處處長高新宇指出,目前北京市生物質固體燃料等技術仍停留在小規模應用階段,生物質能利用量僅為1.1萬噸標煤,占可開發量的1%。北京聯合創業有限公司總經理徐冬利就認為 北京生物質資源是能源利用量的10倍,僅林管站砍下的資源就成災,利用好了這些“放錯了地方的資源”又將產生巨大的能量!

北京盛昌綠能科技有限公司2007年曾經做過的調研數據統計:北京市可利用的生物質能源總量大約為180萬噸;北京新日月科技有限公司統計數據則是按兩季作物保守估計,北京市可利用的秸稈量為300萬噸,以北京市430萬畝基本農田計算,兩季作物加上雜草每年有100萬噸,樹葉不低于50萬噸;僅北京排水集團每年污泥生產量就為80萬噸。對于生物質能源廣闊的發展前景,中國工程院曹湘洪院士曾說過:中國未來30年至少可發展約20億噸的生物質能源,合10億噸標煤。

正是看到了北京生物質資源巨大的開發潛力,政府出臺了一系列鼓勵生物質燃料推廣使用的政策和措施。采訪中企業提到,政府推出的支持生物質能企業在北京的試點工作對使用生物質燃料的農戶提供150元/噸的補助等措施使他們倍受鼓舞。在政府的支持下,眾多的生物質能企業進行了產業化解決方案的不懈探索。

盛昌綠能一開始的目標客戶定位于農民的炊事用料,可是經過推廣發現由于價格過高農民使用不起后,即改變了推廣方向,生產出針對不同使用群體的產品,實行差異化戰略。

“目前我們主要有三系產品木質顆粒主要用于別墅,城區工業鍋爐等高端市場,農作物秸稈顆粒主要用于中小企業工業鍋爐;塊狀燃料主要用于民用炊事?!备涤鸭t告訴記者,以他們公司的實踐經驗來看,建集中供暖示范項目和農業大棚使用今后會是生物質固體燃料的發展方向?!叭ツ晡覀冮_始在大興推廣農業大棚生物質燃料供暖項目,這個項目的實施每年可資源化利用廢棄秸稈3000噸,減少煤炭消耗2000噸,年減排二氧化碳950噸,二氧化硫23噸,對于改善生態環境意義重大?!?/p>

盛昌綠能的規劃還不僅于此,傅友紅介紹,如果條件允許,他們還將興建6座生物質能成型燃料廠?!敖K端拉動還是要靠消費,北京新城重點鎮的建設也給我們帶來了更多機會。今后中心城鎮集中供暖也將是我們發展的一個主要方向。示范項目加上燃料廠的建設是可大大拉動燃料市場的。只有產業化才能大大降低成本?!?/p>

葉維佳表示,除了居高不下的價格,布局混亂產業鏈不完善也是制約這個行業產業化的因素之一:“目前北京仍然沒有一種清晰的產業化發展模式”。不過他

認為,盛昌綠能的發展應該算是一種有益的探索,“盛昌綠能在產業鏈的各個環節:從前期原材料的收集到燃料的生產,包括爐具的改造和生產都有涉及,這個企業近幾年一直呈上升發展態勢,目前在北京已經設立了5個廠,規模在行業中也是名列前茅。這種實踐充分說明了盛昌綠能的發展模式是有牢靠的市場根基的?!蓖瑫r他也提到,這個行業發展到充分成熟時還會出現一些專注于產業鏈某一個環節的企業,這樣的企業也會有較好發展前景的?!叭绻@樣的企業聯合發展,形成一條完整的產業鏈,力量也會大得多。這個行業的相關行業標準還沒有規范,如果企業聯合發展,統配合,也會有助于規范和建立行業標準?!?/p>

北京皓天綠能生物質能有限公司正是在這種情況下應運而生的。該公司總經理王勇告訴記者,他們公司所填補的正是“北京市生物質能資源采集沒有產業化雛形”。他認為北京市發展生物質能燃料具有得天獨厚的優勢:較其他城市而言,北京市推出的扶持政策最多也最好,這里也是生物質公司和技術最集中的地方?!澳軌蜃龊迷牧喜杉a業化一項對我們來說就足夠了?!?/p>

雖然介文治認為皓天綠能這樣的公司不能解決原材料的規?;瘑栴}:“在一個區域內能收集到的廢料都是固定的,而一旦廢料變得有價值,它的成本就會提高?!钡撬舱J為皓天綠能這樣的公司的出現也是這個行業市場不斷細分的結果。“只有專業化才能產業化,聯合才能發展――對于生物質能源公司來說,單打獨斗的力量是很有限的。”在采訪中記者發現,聯合發展在企業之間暗流涌動。如目前新日月公司就與聯合創業,百利鍋爐公司優勢聯合:“百利鍋爐是國內最好的爐具廠家之一,我們和百利就有很好的合作關系,他們采買我們的型煤,我們也使用他們的鍋爐;”北京聯合創業有限公司總經理徐冬利也告訴記者,他們公司不久前已經開始使用新日月公司的產品做制氣原料?!袄蠝麄児镜漠a品價格低,質量好,燃燒充分又清潔,如果什么都要自己做,成本太高了?!?/p>

在采訪中記者還了解到位于延慶的某生物質能基地,由于涉及產業鏈的幾個環節,該基地既生產鍋爐又制造燃料,促使成本太高,即便是在有政府補貼的基礎上,發展也是舉步維艱。于是,公司另辟蹊徑,把CDM結合起來,去年把自己的二氧化硫減排指標賣給一家英國公司獲得了數百萬的收入。

在生物質能源產業化呼聲四起的大背景下,柴曉鐘認為北京的生物質能源要實現產業化,還應該在方向上和規范化上做文章,尋找最合適北京市情的發展道路?!敖涍^幾年的實踐我們已經發現走農民炊事用料的道路行不通,從而轉向適當集中的方向,如小城鎮集中供暖和農作物大棚供暖。雖然目前已經曙光初現,但還應繼續努力,使收集、儲存,運輸、生產等幾個環節不斷趨于規范化。面向農村市場的爐具和燃料,還要考察農民是否有承受能力和消化成本的能力。”對于前文中提到的爐具問題,他認為不妨可以考慮引進國外先進設備,在“拿來”中不斷學習和創新。

葉維佳認為北京生物質能產業化的方向應該是燃燒效率高的中大規模的工業鍋爐和熱電聯廠,大的作物區可建1-2千瓦的電站,配合電站應該出現收集原料的廠家或者農民專業合作社;其次是大型沼氣生物質能,北京這樣的超大型城市完全可以用污水處理廠的淤泥或者汽油發電。對此,柴曉鐘表示用生物質燃料發電是“小馬拉大車”,存在很多問題。上生物質發電項目應該慎重。對于這一點,介文治也認為,從目前全國各地出現的100多個純生物質發電廠看來,沒有哪個的發展特別滿意,但他認為,一旦解決了成本和產量的問題,北京是有條件做好生物質發電的。

“我認為像北京上海這樣的一級城市,具有旺盛的消費潛力,是有能力產業化的,因為這樣城市產業化的東西馬上可以提供到市場。關鍵是要有整套的產業化解決方案,這個是瓶頸。如果企業有整套的解決方案,我認為是值得看的。但這很不容易,因為只有對管理和市場經營有很深理解的人才能做出來?!?/p>

篇2

【關鍵詞】酶技術,乙醇產業化

【中圖分類號】S5

【文獻標識碼】A

【文章編號】1672-5158(2012)12-0418-01

一、農作物秸稈制燃料乙醇的需求分析

能源是人類賴以生存和發展的重要基礎,隨著世界不可再生能源的枯竭,加快開發利用以生物燃料為代表的可再生綠色環保生物質能源,已成為人類社會可持續發展的戰略選擇和發展方向。

生物質能作為第四大能源,在可再生能源中占重要地位。開發生物質能源即可以補充常規能源的短缺,也具有重大的環境效益。

燃料乙醇和生物柴油是目前世界上應用最為廣泛的兩種生物燃料。繼美國和巴西之后,中國已經成為全球第三大燃料乙醇生產國。但是,糧食安全問題限制著我國燃料乙醇產量的增加。

乙醇燃料技術是利用生物技術(包括酶技術)把生物質轉化為乙醇液體燃料的過程。目前,乙醇生產過程中主要以淀(主要是玉米)和糖蜜原料為主,但其因為伴隨糧食主要是玉米的價格連年上漲存在生產成本走高,生產企業面臨持續虧損的問題?!笆晃濉逼陂g,我國的燃料乙醇生產,利用玉米新糧在生產原料里的比冽已經上升到了80-90%左右,若進一步發展會造成“與人爭糧”、“與糧爭地”的問題。

為了能夠提高我國在新的資源競爭領域內的優勢,盡快實現非糧燃料乙醇產業化已勢在必行。結合我國資源匱乏的國情,在國內發展非糧燃料乙醇更加具有現實意義。因此,我國政府和企業迫切需要開發和建設玉米秸稈、木薯和甘蔗渣等非糧乙醇燃料產業?!笆晃濉蹦┢?,乙醇汽油已經占我國汽油消費量的70%,形成以“非糧”原料為主、以技術進步為動力、經濟效益為中心、緩解能源供應緊張壓力和保護環境為目的的生物液體燃料產業鏈是當務之急。

據國家權威部門統計預測,到2020年,我國將生產生物乙醇(含下游產品)2300萬噸、而我國實際晴況定位的重點產品按重要性依次為:燃料乙醇、成型燃料、工業沼氣、生物塑料和生物柴油。

據測算國家統計部門測算,“十一五”期間,我國農作物播種面積約1億公頃,每年僅農作物秸稈有7億噸,其中2億噸被作為農村燃料消耗。若將其余5億噸用來生產乙醇,可產7000萬噸乙醇。再加上木材、制糖、造紙工業下腳料和城市廢纖維垃圾,總計可得乙醇8500萬噸,比全國汽油消耗總量還要多,生物質可再生能源開發利用空間巨大。

以秸稈為原料生產乙醇的成本低于用糧食發酵,原料來源廣泛.秸稈發酵生產乙醇可有效解決原有的以糧食為原料的乙醇生產中遇到的價格和資源瓶頸問題。

二、遼寧農作物秸稈資源的現狀分析

遼寧是個農業大省,秸稈類農作物種植面積廣泛,較多。作為可再生資源用來生產生物質燃料乙醇的秸稈量大質優,非常適宜推廣,燃料乙醇作為汽車燃料生產行業適用地區廣泛,產業鏈長,無任何污染,有利于保護環境,有益于農民增收致富,調整能源消費結構,增加非化石能源比重。促進可循環經濟的持續發展。

2011年遼寧省糧食作物播種面積為4754.7萬畝。其中,玉米3163.2萬畝,水稻964.7萬畝,保守估計玉米平均畝產1000斤,水稻平均畝產800斤,全省當年所收獲的秸稈產量達3000萬噸以上。

遼寧省作為農業大省之一,長期以來作為主要農村生活能源的農作物秸稈已成為占用一定的農田面積,常年堆積的廢棄物,而被就地焚燒,尤其是在省內的主要糧食產區,焚燒秸稈成為普遍現象。不僅浪費了大量的資源,而且嚴重污染了大氣環境,制約了農村經濟可持續發展。因此在我省發展農作物秸稈原料生產乙醇就顯得尤為重要。

直觀來看,發展秸稈原料生產乙醇產業的有著顯著的經濟意義和社會意義。首先,秸稈原料資源是一種可再生資源,能夠獲得持續的供給安全保證。其次,以秸稈生產燃料乙醇可減少食物和飼料生產對土地的需求的長期矛盾,徹底解決“與人爭糧”、“與糧爭地”的問題。再次,以生產秸稈原料乙醇等生物制燃料時所造成的二氧化碳氣體排放較少,對環境影響更小,是國際發展的先進趨勢,并逐漸成為全球碳交易的內容。同時,秸稈為原料生產乙醇也是當前遼寧調整產業結構,發展新興產業的一個方向;為營造新興經濟產業鏈,發展地方產業豐厚度提供的機遇。并且,秸稈類農產品的深度加工和應用也為省內當地農村人口提供就業機會。

三、遼寧農作物秸稈制燃料乙醇的經濟價值分析

目前,我國以糧食為原料生產燃料乙醇的成本約為6000元左右/噸,國內試驗性生產的秸稈制燃料乙醇約為7000元以上/噸,相比之下秸稈制燃料乙醇由于工藝、科研攻關的能力限制,距離產業化仍有較大差距。

依據國外公開報道,2007年加拿大Logen公司利用酶加工麥稈,從一頓原料可生產約300升乙醇。該公司的工業化生物乙醇燃料加工裝置,乙醇生產成本約合430美元/噸。

以此對比分析,若秸稈按每千克0.12元征收,乙醇燃料的秸稈原料價格可按照150-200元/噸估算。如采用加拿大Iogen公司的技術,每噸秸稈可生產300升乙醇,推算的每噸乙醇產品的原料成本為600-800元。與我國目前的糧食乙醇燃料生產工藝相比,每噸產品的原料成本要低2500元以上。2011年,國內90#汽油的平均零售價格為8000元/噸左右,而以Iogen公司在加拿大的每噸燃料乙醇生產成本折合成人民幣為3650元左右;如果在中國生產,各方面的成本將會更低。加上國家對秸稈制燃料乙醇的優惠政策,該項目經濟效益將十分可觀。

綜上所述,秸稈制燃料乙醇生產技術在國際上完全成熟,正處于產業轉化階段。隨著關鍵技術不斷突破與完善,秸稈制燃料乙醇生產成本有顯著的下降空間為未來的發展提供了重要的實踐平臺和技術支撐,并將進一步推動秸稈制燃料乙醇產業化發展。

目前,我國的“十二五”規劃把能源產業結構轉型和升級列入的重要地位,積極發展替代可再生能源,將有利于我國實現循環經濟可持續化發展戰略的目標。

篇3

一、經驗:通過立法、規劃和鼓勵補貼等政策,持續推動生物質資源的研究、開發和利用

(一)美國通過立法和補貼政策促進生物質乙醇產業發展

美國是世界上最大的乙醇生產國,乙醇商業化生產始于上個世紀90年代,玉米一直是其主要的生產原料。20世紀90年代開始,美國以法律形式確定了生物質能源的主導地位和具體發展指標。2002年11月,《美國生物質能與生物基產品展望》報告對美國生物質資源研究做出了遠景規劃,提出到2030年,美國生物質能和生物基產品將發展成為完善、成熟并可持續發展的產業,為美國農業經濟增長創造新的機遇,并向消費者提供性能優良、綠色環保的生物基產品。

1999年,美國了《開發和推進生物基產品和生物能源》總統令,制定了到2030年以生物質燃料替代目前石油消費總量30%的發展目標,占國家電力的5%、交通運輸燃料的20%和化工產品的25%。2005年,美國能源部提交的報告顯示:生物質能已經開始對美國的能源做出貢獻,2003年提供了1億噸標煤能量,占美國能源消費總量的3%,超過水電而成為可再生能源的最大來源。

為了實現上述目標,美國在生物質資源研發領域的資金投入逐年遞增,其中,包括2008年12月能源部投資2億美元支持利用生物質原料生產先進生物燃料的商業化研究與實踐、2009年1月其能源部與農業部聯合支持有關生物燃料、生物質能及生物基產品生產技術與過程的研發項目等。即使在金融危機發生之后,生物質資源研究仍成為美國經濟復興和再投資計劃的重要組成部分。2009年5月,美國能源部宣布,復興計劃中將有7.865億美元用于加快先進生物燃料的研究和開發、以及商業規模的生物精煉示范項目等。

發展生物燃料對美國經濟發揮了極大的推動力量。據統計,僅 2007年發展乙醇使美國減少進口2.28億桶原油,原油進口減少量約占美國原油進口總量的5%,相當于為美國經濟節省了165億美元;乙醇生產經營、乙醇運輸以及新建乙醇生產企業投資,共為其國內生產總值增加476億美元,為美國各經濟領域創造了近24萬個工作崗位;使美國消費者增加了123億美元收入,為聯邦政府創稅約46億美元,同時為各州和當地政府創稅36億美元。

奧巴馬上臺后,提出了7000多億美元的巨額經濟刺激計劃,同時,確保實現國會設定的2022年美國生物燃料年產量達到360億加侖的目標。為減輕糧食負擔,美國已經做好了向非糧的二代生物燃料過渡的部署,到2030年,生物燃料替代30%化石運輸燃料中,玉米原料只占6.7%,九成以上將是非糧原料。其最新舉措是加快纖維素燃料乙醇的研發和產業化。(詳見表1)為盡快實現第二代生物燃料技術的產業化和商業化,美國政府采取了一系列刺激和鼓勵政策。

2007年10月,美國生物質研發技術咨詢委員會了新的生物燃料與生物基產品路線圖,確定了生物質技術發展的主要障礙和解決途徑。

(二)歐洲各國對替代燃料的立法支持、差別稅收以及油料植物生產的補貼,共同促進了生物柴油產業的快速發展

歐盟委員會提出,2010年運輸燃料的5.75%用燃料乙醇和生物柴油替代,到2020年這一比例將提高到20%。法國計劃到2015年生物柴油的產能將從現在的每年600萬噸增長到1000萬噸。目前,意大利是歐洲生物柴油使用最多的國家之一。在2001年制定的金融法中,意大利計劃在3年內將生物柴油的生產配額從12.5萬噸增加到30萬噸。德國政府鼓勵使用生物柴油,對生物柴油生產企業全額免除稅收,使其價格低于普通柴油。德國在2003年頒布法規,準許自2004年起,無需標明即可在石化柴油中最多加入5%的生物柴油。同時,德國還規定了機動車使用生物燃料的最低份額,從2004年起的2%提高到2010年的5.75%。新規定的出臺將使生物柴油營業額從2000年的5.035億美元猛增至24億美元,平均年增25%。西班牙2002 年12月30日頒布法令,對生物燃料全部免征特別稅,該稅是浮動的,根據石油產品和生物燃料生產成本的變化進行調整。

2009年4月23日,歐盟的生物燃料政策也拍板定案,其生物燃料也有了一個明確的目標和發展方向。《可再生能源指令》和《燃料質量指令》這兩道與生物燃料政策相關指令的產生,將對歐洲生物燃料行業的未來發展起著決定性的作用,并影響全球生物燃料市場。

(三)巴西通過規劃推動生物柴油發展

巴西是世界上最大的可再生能源生產國。2002年,聯邦政府推出生產和使用生物柴油計劃(PNPB),計劃目標為:2008年1月開始,將在全國燃料消費中,添加2%的生物柴油,到2013年1月該比例將上升到5%。為了推進該計劃,聯邦政府分步驟、分階段實施。

第一階段:可行性分析階段。結論是:在經濟上,可以擴大就業,增加收入,縮小區際之間的收入差距。在社會發展上,可以扶持社會弱勢階層,提高低收入者收入水平。在環境上,通過使用生物柴油,減少廢氣和空氣污染,可以降低社會的醫療成本。在發展戰略上,可以減少對進口能源的依賴,降低國家能源安全風險。

第二階段:完善法律和政策階段。首先,定義和規范生物質能源,同時在法律、政策、稅收上給予支持。在稅收上針對發展程度不同的地區采取不同的優惠稅率,給予貧窮地區更多的稅收減免。按照該種差別稅率的邏輯,政府政策有義務保護兩個薄弱環節:(1)農民的種植環節。聯邦政府為了鼓勵小農戶種植油料作物,保障全部收購,創造了一個“社會燃料”憑證,以此來決定企業稅收減免的多少。(2)市場環節。政府公布生物柴油的質量標準,以保障提供到市場上的都是高質量的產品。

第三階段:計劃的實施階段。在各項法律、政策和稅收標準確立以后,2004年12月6日,聯邦總統宣布推出PNPB。2005年,第一個加入2%生物柴油的加油站開業,聯邦政府以拍賣的方式收購生物柴油,只有擁有“社會燃料”憑證的企業才能參加拍賣。政府的介入和收購,主要目的是形成實在的市場需求。

目前,世界可再生能源消費僅占總能源消費的14%,而巴西占45%。巴西還是世界上最大的乙醇出口國,30年來,乙醇生產導致巴西原油消耗下降,累計節省520億美元,還提供了100萬個工作崗位。

二、各國開發生物質能源帶來的啟示

(一)利用自身資源稟賦的比較優勢,尋找新的替代原料來源,力求保持能源安全、環境安全與糧食安全協調發展

從中國的情況看,上海財經大學財經研究所張錦華與吳方衛研究認為,我國農產品中資源稟賦最高的是甘薯,玉米也有一定優勢,小麥不具有優勢。但由于當時國家急于解決陳化糧問題,采用玉米和小麥作為生物質能源原料。以玉米為主的生物質能源發展路徑并不完全基于資源稟賦優勢的策略。同時,與美國地多人少相反,中國的人口眾多,即使采用一定優勢的玉米為原料的生物質能源發展路徑也受到糧食安全問題的制約。雖然我國有大量的鹽堿地、荒地等劣質土地可種植甜高粱,也有大量荒山、荒坡可以種植麻風樹和黃連木等油料植物,但目前缺乏對這些土地利用的合理評價和科學規劃。我國雖然在西南地區種植了一定規模的麻風樹等油料植物,但不足以支撐生物柴油的規模化生產。生物質燃料資源不落實是制約生物質燃料規?;l展的重要因素。生物質資源的發展是生物質能源的根本問題,優良的作物品種是發展生物質能的重中之重。

(二)政府積極參與,為生物質能源的產業化發展創造良好的市場環境

生物質能源產業是具有環境效益的弱勢產業。2000年以來,我國建立了包括燃料乙醇的技術標準、生產基地、銷售渠道、財政補貼和稅收優惠等在內的政策體系,但為避免對糧食安全造成負面影響,國家開始對以糧為原料的燃料乙醇的生產和銷售采取嚴格管制。對于生物柴油的生產,國家還沒有制定相關的產業政策,也沒有完善的銷售渠道。此外,生物質資源的其它利用項目,如燃燒發電、氣化發電、規模化畜禽養殖場大中型沼氣工程項目等,初始投資高,需要穩定的投融資渠道給予支持,以降低成本。同時,需建立行之有效的投融資機制做保障,促進生物質資源的開發利用。

(三)將扶持生物質能源的產業化發展納入到國家的可持續發展戰略中

我國非糧作物的燃料乙醇尚處于試驗階段,要實現大規模生產,還需在生產工藝和產業組織等方面做大量工作。以廢動植物油生產生物柴油的技術較為成熟,但發展潛力有限。后備資源潛力大的纖維素生物質燃料乙醇和生物合成柴油的技術尚處研究階段,一些相對成熟的技術缺乏標準體系和服務體系的保障,產業化程度低,大規模生物質能源生產產業化的格局尚未形成。

(四)加強生物質資源研究對于國家可持續發展具有很強的戰略意義

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關鍵詞 生物質;生物質產業;能源短缺;新農村建設

中圖分類號 P968 文獻標識碼 A 文章編號 1002-2104(2007)04-0125-0003

在全球能源危機和大氣污染日漸嚴重的雙重背景下,生物質產業作為一個新興產業出現并迅速發展。對于處在該背景之下且正在進行社會主義新農村建設的中國來說,發展生物質產業顯得尤為重要。生物質產業是指利用可再生或循環的有機物質[1],包括農作物、樹木和其它植物及其殘體、畜禽糞便、有機廢棄物,以及利用邊際性土地和水面種植能源植物為原料,通過工業性加工轉化,進行生物質產品、生物燃料和生物能源生產的一種產業,具有可持續性、生物質數量巨大、利用形式多樣性等特征。

1 我國生物質產業的現狀

自20世紀70年代以來,在全世界范圍內爆發的幾次石油危機,直接激發了全人類對可再生能源開發的重視和嘗試。而大氣環境污染問題也越來越多地受到世界各國的關注。研究表明,酒精燃料不僅是一種極佳的替代能源,還具有很好的環保效果。因此,在石油價格高漲、汽車尾氣困擾城市大氣環境的雙重背景下,推廣乙醇汽油也就成了大勢所趨。一些西方國家隨之而動,紛紛頒布法規,規定必須要把10%的酒精加入到汽油中混合使用。我國推廣乙醇汽油最早是在1998年,當時糧食庫存積壓嚴重,加之國際原油價格不斷上漲、大氣環境污染日益嚴重的現實,政府開始考慮用陳糧加工乙醇添加到汽油中給車輛提供動力。2000年6月,中國環境科學院向國務院提出了“關于加快推廣汽油乙醇的建議”報告。2002年,國家批準了吉林、黑龍江、河南和安徽的四家公司為首批國家級燃料乙醇產業試點基地。據初步統計,吉林省從2003年11月正式啟動車用乙醇汽油銷售到2005年2月末,東北三省共銷售車用燃料乙醇汽油194萬t,累計節約原油70多萬t(Eeve.energy.gov/biomass)。

沼氣的利用在我國已經有了一定的開發利用基礎和經驗,農村沼氣建設已被許多地方政府列為一項重要的工作計劃。據統計,截止2004 年底,全國戶用沼氣池已有1 541 萬個,年產氣55.68 億m3;農業養殖場大中型沼氣工程2 492 處,總池容222.2 萬m3,產氣0.89 億m3。到2005年底戶用沼氣池則達1 800萬口,年產沼氣約65億m3,折合464萬t標準煤(見中國新能源網)。農村沼氣計劃的實施不但成功解決了農村垃圾的處理問題,也幫助農民實現了增收節支的目標,社會、經濟、生態三大效益成功顯現。

我國生物質能應用技術研究從20世紀80年代以來一直受到政府的重視。國家“六五”計劃就開始設立研究課題進行重點攻關,取得了一系列的研究成果。目前秸稈致密加工成型技術水平日趨成熟,已研發出一系列農作物秸稈成型技術及其配套設備,并通過小規模試點示范初步探索出了推廣應用的途徑。燃料乙醇、生物柴油、生物塑料等主產品工業轉化技術基本成熟且有較大的改進空間,成本降幅一般在25%~45%,在新疆、山東、四川等地已取得進展。由生物質技術制取的燃料酒精、生物油作為汽車等的替代能源的加工工藝已可使新型燃油達到歐洲Ⅱ號排放標準,而通過改造加工工藝和改良植物燃油成分基因的方式,可提高到歐洲Ⅲ號排放標準。但是,為了避免引發糧食安全問題,考慮不再用糧食作為原料的時候,技術轉換等一系列問題也會隨之而來。目前,生物質能源轉化最可行的技術就是玉米加工,如果要轉換原料,很多技術和利益上的問題就必須要解決。而目前利用纖維資源制造乙醇的技術尚不成熟,一些核心技術(如酶制劑技術)也仍然掌握在國外公司手中[2]。技術瓶頸仍然是限制我國生物質產業發展的一大因素。

目前我國的生物質能轉換成本還比較高。其中,燃料乙醇的生產成本目前仍然高達每噸3 300多元。為了使車用乙醇汽油與同標號的普通汽油“同升同價”,保證我國汽車新能源戰略的順利實施,國家給予了制造燃料乙醇企業相當大的優惠政策,規定生產1t燃料乙醇補貼1 000元左右;對燃料乙醇生產企業免征5%的消費稅;對生產燃料乙醇的增值稅實行先征后返。此外國家還將根據相關政策優先供給陳化糧。因此,政府在扶持生物質產業發展的過程中一直充當了“埋單者”的角色,付出了相當的代價。

2 關于我國發展生物質產業的幾點思考

2.1 糧食問題是否讓位于能源問題

糧食問題在中國永遠是壓倒一切的政治問題。因此,對于糧食問題是否讓位于能源問題的疑問,答案再明確不過。但是,就目前出現的玉米價格瘋漲、“汽車與人爭口糧”的局面來說,卻不免讓人擔憂。據《經濟觀察報》的報道,在2005年年初,吉林玉米價格每噸1 000元仍無人問津,而現在在每噸價格高達1 400元的情況下采購商還是搶不到貨,玉米主產區的價格比主銷區的價格還要高很多,玉米庫存量開始出現急劇下降的現象。主要原因是:

(1)目前玉米仍然是生產乙醇汽油的主要原料。據統計,我國的玉米消費量,從1999年到2003年的幾個年度中平均增長速度僅有1%,但從2004年開始,隨著燃料乙醇新增長點的出現,酒精消費玉米量增長速度卻達到了20%。2001年國內酒精原料中玉米原料占總量的比重為59%,到2005年,這一比重已上升到76%。目前以玉米為原料的乙醇加工業比重約在80%左右。

(2)由于生產燃料乙醇有利可圖,包括投機資本在內的大量項目紛紛上馬,導致玉米需求量大幅增長。今年進入11月份以來,一場糧油價格上漲的趨勢開始波及我國。而與此同時,以玉米、小麥等糧食為加工原料的燃料乙醇項目也紛紛上馬。據了解,目前以生物燃料乙醇或非糧生物液體燃料等名目提出的意向建設生產能力已超過千萬噸。其中廣西自治區有24家企業想爭取參與試點,四川報到發改委的試點項目也有10個。在過去的兩年間,僅黑龍江和吉林兩省就上了100 多家酒精廠。再加上一些企業以食用、醫用為名義實際上卻與燃料乙醇有染進行變相投資的原因,我國生產燃料乙醇的產能已大大超過預期,由此造成玉米需求量大幅增長。

針對這一情況,國家發展與改革委員會(簡稱發改委)、財政部已迅速共同下發了《關于加強生物燃料乙醇項目建設管理,促進產業健康發展的通知》,要求立即暫停核準和備案玉米加工項目,并對在建和擬建項目進行全面清理。

兩部委的緊急剎車行動暴露出目前我國生物質產業發展過程中存在的問題。因此,對于我國糧食深加工的項目還需要政府的科學規劃和宏觀調控,對是否將農作物以及常規木材納入生物質能原料的范圍也需要慎重考慮和認真計劃。

2.2 政府是否繼續充當“埋單者”的角色

為了保證新能源戰略的順利實施,國家給予制造乙醇燃料的企業相當大的優惠政策。生產成本與定向購銷價格之間的差價由政府來埋單,并且保證在結算時乙醇企業每噸燃料乙醇有100元左右的利潤空間(見中國經營報)。政府的支持政策一度成為各地爭上項目的重要策動力。雖然政府部門已經認可這是一種成長的代價,但在該產業逐步發展成熟且具備一定的競爭力之后,政府則應逐步退出“埋單”,不再繼續給予企業直接的財政支持和補貼。而相關的企業則應該開始按照市場規律獨立運行,開始自己為自己“埋單”。這就意味著,在未來的發展中企業必須尋找到新的替代原料和先進的轉化技術,以應對國家政策補貼力度減弱甚至取消后原料價格上升帶來的更大的成本壓力。

2.3 生物質產業也需要污染治理

可持續性是生物質產業的一大特征,其最終生產的產品具有環保作用,可以實現循環利用,在緩解空氣污染、治理有機廢棄物、保護生態環境方面具有明顯效果。但生物質產品生產過程本身卻存在著很大的污染風險。例如,生產燃料乙醇不但要消耗大量的水資源,其生產過程還會產生大量廢氣、廢渣和廢液,如果直接排放,不僅會對環境造成極大的污染,同時也會造成資源上的極大浪費。就目前整體來看,乙醇生產企業中污染治理不徹底、資源消耗偏高的情況仍然存在。有些小企業即使沒有享受國家優惠政策也能夠存活下來,其中的秘密之一就是省掉了巨額的環保開支[3],以污染環境為代價來獲取自身的經濟利益,這是與發展生物質產業的初衷背道而馳的。因此,生物質產業本身更需要提倡綠色環保理念,重視污染治理和廢物綜合利用。

3 結 論

綜上所述,在能源短缺、環境壓力日趨加重的大背景以及建設社會主義新農村的基本國情下,在我國發展生物質產業不但符合發展循環經濟、實現可持續發展的大方向,還能夠幫助推動農業和農村可持續發展,增加農產品附加值,提高農民收入,從而促進實現新農村建設的目標。生物質產業在今后的發展過程中,需要注意以下幾個方面的問題:首先,要繼續關注糧食安全問題,不能只盯住能源短缺的問題而顧此失彼;其次,努力解決技術瓶頸問題,從技術層面解決原料限制和成本過高的難題。這就需要國家投入大量人力和資金以幫助做好技術更新和成熟技術推廣工作;第三,政府的監管對產業發展及污染治理至關重要。應建立嚴格的市場準入和監管制度,提高市場進入的技術和資金門檻,繼續推行定向購銷的體制,避免盲目建設和盲目生產;第四,重視相關企業的污染治理,發展新型的循環產業體系,防止走進為了保護環境、獲取環保能源反而破壞環境的怪圈。

參考文獻(References)

[1] 石元春.發展生物質產業[J].發明與創新,2005,(5):4~6.[Shi Yuanchun. Developing Biomass Industry[J].Invention & Innovation, 2005,(5):4~6.]

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關鍵詞:生物質能;生物質能源產業;生物能源政策

中圖分類號:F206

文獻標識碼:A

文章編號:16710169(2014)04009307

基金項目:教育部人文社會科學研究一般項目“低碳技術創新與產業政策保障研究”(10YJA790249);中國地質大學(武漢)資源環境經濟研究中心開放基金項目“我國能源發展新體系和新模式研究”(2011A001)

作者簡介:張平,武漢大學經濟與管理學院教授、博士生導師(湖北 武漢 430072);張曄,武漢大學經濟與管理學院博士研究生,華中農業大學經濟管理學院講師(湖北 武漢 430070)

生物質能源是一種可再生能源,大力發展生物質能源技術和生物質能源產業,對緩解能源危機和改善生態環境至關重要。在生物能、太陽能、風能、地熱能、水能、氫能、核能等新能源當中,生物質能源具有一定的特殊性,即在理論上,它的使用不會凈增溫室氣體排放,還能在一定范圍內維持甚至增加陸地土壤的碳儲量,從而可以有效地解決化石能源枯竭和全球環境污染問題。因此,全球主要發達國家在以開發應用低碳能源技術為核心的能源改革計劃中,都把生物質能源作為國家戰略性產業來發展,以保證本國的政治安全、經濟安全和環境安全。

一、生物質能源產業的發展規律

(一)生物質能源范疇

生物質指的是地球上一切通過光合作用生長的生命體,其主要的存在形式包括動物、植物、微生物,以及上述生命體新陳代謝產生的有機物。生物質能則是上述生物質將太陽能轉化,并以化學能量的形式儲存于體內的能量,因此,生物質能源是一種間接的太陽能。迄今為止,人類利用生物質能源的主要來源有農業作物及副產品、木質纖維素、城市廢水以及其他有機廢棄物(如表1所示)。

表1生物質能按來源分類

農業作物及副產品木質纖維素城市污水和廢棄物

原料來源能源作物;農業副產品或廢棄物(如:梗、莖等);動物副產品;農產品加工業副產品(如:稻殼、小核籽、甘蔗渣、動物脂等);水生物(如:微藻、大型藻類等)。森林木本植物;芒草;木質產品加工廢棄物;城市林木廢棄物;森林火災破壞的樹木等。城市有機固體廢棄物;城市廢水;垃圾填埋產生的氣體;污泥等。

資料來源:Bioenergy Industry Report 2010。

現階段,全球生物質產的主導產品,正在經歷從第一代生物質能源向第二代生物質能源的轉變。以農業作物及副產品(除了水生物)為原料的生物質能源,被稱為第一代生物質能源或傳統生物質能源,如生物乙醇和生物柴油,主要通過液體或固體發酵。第一代生物質能源已在一些國家形成產業化生產,產業鏈結構較為完善,如美國、巴西等。然而,第一代生物質能源由于其搶占本可用于人類食用或加工的糧食作物,可能帶來糧食安全和食品價格上漲問題,在許多國家的產業發展遇到瓶頸。另外,第一代生物質能源的生產過程還可能造成第二次環境污染。由于第一代生物質能源的局限性,以開發木質纖維素為主要方向的第二代生物質能源備受關注。目前,第二代生物質能源仍處于技術創新階段,絕大多數企業受到負利潤率的影響,至今未能形成產業化生產。然而毋庸置疑的是,第二代生物質能源是生物質能源產業發展的必然趨勢。

(二)影響生物質能源產業發展的因素

1生產企業規模影響。規模經濟效應在生物質能源產業非常突出。單位生物質能源產出所分攤的固定資本投入,以及產生的邊際運營費用,都將隨著企業規模擴大而顯著下降。例如,一個生產能力達到40兆瓦的生物質能電站,其每百萬瓦特分攤的固定成本約為250萬美元;而一個生產能力僅為1兆瓦的生物質能電站,其每百萬瓦特分攤的固定成本要達到約800萬美元。因此,將有限的生產要素向若干企業集中,將有利于生物質能源產業規模擴大和資本積聚。

2供求結構影響。生物質能源在供給方面的影響因素有:特定的生物質數量和質量、生物質能源轉化技術、生物質能源生產成本、企業規模以及產業內部和產業間競爭的狀況。生物質能源的需求則主要受能源需求量、各國關于生物質能源的生產消耗出臺的規制、可替代產品的價格和供給狀況、消費者心理以及能源輸送渠道的建設等因素影響??梢哉f,生物質能源供求影響因素在很大程度上決定了世界各國生物質能源產業的發展現狀和特點。

3上下游產業鏈發育程度影響。與其他形式的可再生能源不同的是,生物質能源的產出除了受產業關聯、供需關系等因素影響外,還在很大程度上受制于上游產業的發展水平、上下游的產業關系和社會服務的水平。一個完整的、層次合理的、有明顯空間指向性的產業鏈結構,例如,農業、林業、食品加工業,以及物流業等上游和周圍產業的發展水平,以及該國的廢水管理,垃圾填埋場的氣體管理,二次污染的防治等社會服務水平,都在不同程度上促進或者制約了該國生物質能源產業的發展。如何能使生物質能源產業在價值鏈、企業鏈、供需鏈和空間鏈上形成均衡對接,是目前世界各國發展生物質能源產業的現實問題。

4產業政策影響。生物質能源是朝陽產業,即使在一些發達國家,其發展仍處于產業生命周期的初創期。在此階段,政府的作用更多體現在研發資金支持和投資補助如建立企業孵化器和培育初創企業等方面,它們對于生物質能源產業的起步將有重要作用。

二、生物質能源產業發展狀況

(一)全球生物質能源產業發展格局

在全球能源體系當中,第一代生物質能源已經成為僅次于化石燃料之后的第二大能源供給產業。根據21世紀可再生能源政策公司(REN21)的“2013年全球可再生能源發展報告”的數據,在2011年全球消耗的能源中,化石燃料比重首次低于80%,可再生能源則提供了超過19%的能源,其中傳統生物質能源的比重達93%(如圖1所示)。另外,據國際能源署(IEA)預測,到2050年,全球生物質能源產能有望達到每年1500 EJ。

從全球生物質能源產業分布看,主要集中在一些發達國家和能源短缺但生物質原料豐富的國家。從生物質能源產量規???,美國和巴西兩國的生物乙醇產量已經達到全球產量的70%;從生物質能源占國內能源消費比重大小來看,芬蘭和瑞典兩個國家該項指標較大,如在芬蘭國內全部總能源消耗中,已經有超過12%是由生物質能源供給的。

需要注意的是,盡管生物質能源占全球能源消費的比例達到19%,但是其中的生物燃料比例卻非常低,2011年只有08%。生物燃料增長陷入停頓的主要原因是:全球最大生物燃料供應國家巴西和美國的生產放緩。如美國生物質能源產品主要集中在生物乙醇和生物柴油,其主要生產原料為玉米。生物燃料產業消耗了美國國內近40%的玉米,對美國國內食品價格穩定造成不小壓力。

圖12011年全球能源消耗結構――可再生能源消耗分析

資料來源:Renewables 2013 Global Status Report。

(二)中國生物質能源發展狀況

目前,中國已經產業化的生物質能利用方式有:沼氣、生物質發電、成型燃料、燃料乙醇和生物柴油等。2010年,生物質能源產業總產值超過211億元,年增長率達到89%。其中,燃料乙醇和生物柴油產值約為70億元和32億元;生物質發電實現產值約35億元;農村沼氣估計產值約為68億元。

1沼氣產業。中國是最早利用沼氣的國家之一,但是在2005年以前,沼氣利用主要以戶用沼氣為主,缺乏大型沼氣工程。經過近十年的技術攻關和財政支持,2012年初,已經建成大中型沼氣工程226萬處、養殖小區和聯戶沼氣工程199萬處、秸稈沼氣示范工程47處。其中,大型沼氣工程年產沼氣共計40億立方米。

2生物質發電。截至2010年6月底,中國國內已經投產的總裝機規模由2006年的140萬千瓦增加到550萬千瓦,其中農林生物質發電400萬千瓦,垃圾發電70萬千瓦,沼氣發電80萬千瓦。已經有50個生物質發電項目實現了并網發電,發電裝機容量達到200萬千瓦以上。2006-2010年,生物質能發電的投資總額由168億元增加到586億元。目前生物質能發電行業的區域分布是:華東地區裝機容量占全國比重為49%;中南地區22%;東北地區15%;華北地區占8%,西南和西北地區占3%。

3燃料乙醇。2011年,中國燃料乙醇產量為190萬噸,按照“定點生產、定向流通、封閉銷售”原則布局設點。中國目前已經成為繼美國、巴西、歐盟之后的全球第四大燃料乙醇生產國和消費國。但是,近期糧食燃料乙醇已經不可能實現增產,中期非糧燃料乙醇受制于原料的持續供應,所以,從遠期看,發展纖維乙醇是必然選擇。

三、全球生物質能源大國政策特點

(一)美國生物質能源政策特點

1制定鼓勵和規范生物質能源發展的法律體系。美國已經建立了一套生物質能源相關的法案和政策法規。2005年出臺的《能源政策法》是美國能源政策的重大轉折點,標志著美國以擴大供應為重點的能源政策,開始轉向擴大供應與擴大國內能源開發并重的能源政策。該政策極大地提升了生物質能源的戰略地位。奧巴馬總統執政后,推出了“清潔能源國家戰略”,明確將生物質能源的開發和市場化作為經濟振興計劃的重點之一。

2由政府強制規定可再生能源消費比例。在聯邦政府層面,盡管生物燃料與玉米消耗有一些矛盾,但是出于低碳和環保目的,美國仍然計劃2020年生物質能源和生物質化工產品比2000年增加20倍,達到能源總消費量的25%。美國環境保護局(EPA)為此還規定了全國每年生物燃料使用目標。如2013年的強制使用量為16055億加侖,2014年增加至1815億加侖。

在州政府層面,美國已有36個州政府通過《可再生能源配比標準》(RPS),這是一個強制執行的規則。RPS中強制規定了電力產業輸送的電能中,必須有相應比例的電能來自于規定的可再生能源。其中,生物質能源是重要的部分。此標準逐年遞增。每個州的標準的制定,都是基于本州的基本狀況,如經濟發展水平、能源供應的多元性和環境因素。

3實施積極的財稅政策,鼓勵生物質能源企業發展。其中,政府財政補貼是重要方式之一。奧巴馬政府在2011年推出51億美元的財政補貼計劃,用以鼓勵第二代生物質能源產業的發展。美國還通過政府風險共擔機制,為生物質能源企業的貸款提供擔保,保障生物質能源企業的資金需求。這些財政刺激政策效果顯著,吸引了大量的傳統能源企業紛紛進入生物質能源領域。

4鼓勵生物質能源國際合作和國內企業聯盟。由于美國和巴西是世界上最主要的乙醇燃料生產國,所以美國通過與巴西簽訂在生物質能源技術轉讓和國際標準等方面的合作備忘錄,積極推動“乙醇歐佩克”國際組織的組建,以控制乙醇燃料的國際市場。與此同時,在國內鼓勵生物質能源企業組建企業聯盟,提高生物質能源生產集中度。

5通過生物質能源產業帶動就業。2010年美國聯邦政府通過財政撥款形式,向生物質能源企業撥款6646億美元。其中生物乙醇和生物柴油企業發展為農村地區帶來了廠房建設、企業運營和設備維護等多種就業機會。根據美國可再生能源委員會統計,生物乙醇產業僅2005年一年就創造了超過15萬人的就業機會,增加了57億美元的家庭收入。生物質能源產業與就業形成一種良性循環。

6特別重視生物質能源原料供應保障。在聯邦政府層面上,美國于2008年頒布的《農場法案》中,提出了《生物質作物援助計劃》(BCAP),目的在于補貼生物質能源產業上游企業或農場主,保障來自于農業和林業的原料供應,以推進生物質能源產業供應鏈的建設。在該計劃中,美國農業部下屬的農場服務局向從事符合規定的有關生物質原料收獲、儲藏和運輸的業務,提供最多為每千噸45美元的補貼。從2010年4月至今,該計劃已向生物產業上游提供了約245億美元的資金補助。

7嚴格控制生物質能源產業可能造成的第二次污染。美國《可再生能源標準計劃II》(RES2)中規定,從事第二代生物質能源生產的企業,尤其是木質纖維質能源企業,在生產中造成的溫室氣體排放量,必須低于美國對所有能源企業設置的標準的50%~60%。而且,溫室氣體排放量的測量要基于整個產品的生命周期。

(二)歐盟生物質能源政策特點

在歐洲,生物質能尤其是生物柴油,是可再生能源中最主要和最重要的部分之一。歐盟統計局2010年數據顯示,生物質能源提供了歐盟27國(EU27)超過67%的可再生能源產能。因此,發展和推廣可再生能源,是歐盟減少溫室氣體排放、應對氣候變化和強化能源安全的重要戰略之一。歐盟已擬定長遠規劃和具體目標:在2020年之前,可再生能源在歐盟總能源消耗中的比重達到20%,在運輸部門的總能源消耗中的比重超過10%。

歐盟生物質能源政策的特點是:將其產業發展納入整個經濟體的發展中,強調產業發展可能帶來的出口貿易和就業機會的增加(尤其是在農村地區)。生物質能源產業發展目標被定位于應對歐盟擴大引起的某些問題,如農田廢棄、失業率上升和過度城市化。因此,生物質能源產業也被作為農業政策的一部分,得到歐盟《共同農業政策》提供的資金支持。

歐盟委員會于2005年12月通過了《生物質能行動計劃》(BAP),詳細規劃了歐盟增加生物質能用于取暖、發電和交通運輸的措施。另外,為發展生物質能源產業,歐洲多國采取了強制電價補貼(Feedin Tariff)的產業激勵政策。德國是該政策實施的成果最顯著的國家之一,成功推動了包括生物質能源產業在內的可再生能源產業的發展。德國政府向產自能源作物的生物質能源提供每千瓦時4~7歐分的獎勵。荷蘭也于2009年起,開始推行新的激勵可持續能源補貼計劃(SDE),以實現其到2020年可再生能源占能源消耗超過20%的目標。

(三)巴西生物質能源政策特點

1利用氣候資源優勢,鼓勵擴大生物原料種植面積。巴西的國情決定了其生物質能源產業有巨大的發展潛力。巴西有適宜生物質生長的氣候條件,土地資源豐富,國內有大量目前閑置或者被用作牧場的適宜耕種的土地。目前,巴西是世界上第二大生物乙醇生產國。2011年巴西生物乙醇產量達到2102億升,其主要生產原料為甘蔗;生物柴油產量達到2727億升,主要生產原料包括大豆、蓖麻籽、向日葵、棉花和動物脂肪。但是,由于巴西生物乙醇依賴甘蔗作為主要原料,因此,在巴西生物燃料政策當中,尤其重視甘蔗供應的保障。巴西已經擬定和實施政策,計劃花近20年的時間,改造現有富余的牧場,在2017年以前,將甘蔗種植面積從2008年的440萬公頃增加到800萬公頃,其中約50%的甘蔗產出將用于生物乙醇生產。

2制定專項財稅計劃,推動生物燃料消費。巴西政府于1975年推行制定乙醇汽油計劃,并在稅收、補貼和優惠貸款等方面對燃料乙醇產業制定相關配套政策。第二次石油危機(1978―1979年)后,巴西進入“乙醇階段”,開始大量使用乙醇以代替石油。巴西汽車工業對車輛實行必要改裝所需的投資都是由政府通過軟貸款方式籌集的。2004年12月,巴西政府頒布了有關使用生物柴油的法令,規定從2008年起,全國市場上銷售的柴油必須添加2%的生物柴油;到2013年添加比例提高到5%。

四、關于生物質能源產業化的爭議與共識

近幾年來,關于生物質能源大規模產業化的爭議逐步加大,主要集中在以下幾個方面:

第一,使用生物質能源是否確實能降低溫室氣體排放量?“碳中立”(Carbonneutral)是衡量一個能源產業是否能實現內部碳平衡,達到碳減量的一個標準。一個“碳中立”的能源產業,應能通過使用可再生能源,使排放到空氣中的二氧化碳總量和從大氣中移除的二氧化碳總量達到平衡。近年來,各國學者對于生物質能源是否真正達到“碳中立”,存在越來越多的爭議和質疑。事實上,生物質能源對溫室氣體排放的影響,很大程度上取決于具體的生產和使用方式。例如,以農業作物為原料的第一代生物質能源,其種植、運輸及生產過程,都可能會加劇溫室效應的產生。

第二,生物質能源大規模生產是否對糧食安全和食品價格產生負面影響?據聯合國糧食與農業組織(FAO)數據,全球有超過925億人存在嚴重的營養不良問題,其中16%來自發展中國家。在中國,農村地區還有2 688萬人的溫飽問題沒有得到徹底解決,大部分糧食首先要用來滿足人們的基本生活需要。原料主要取自于農業作物的第一代生物質能源產業的發展,可能使得原本供給食用或飼料加工的作物被轉而用做生物質能源生產的原料,這將間接影響土壤用途,減少或者改變農業土壤的使用結構,可能造成人口基數較大、土地資源緊缺的國家面臨糧食安全和土地競爭的困境。同時,糧食供給量減少帶來的供需關系變動,必然影響到食品價格的穩定,這也將給本國經濟的穩定帶來負面影響。這也是一些人口大國發展生物質能源產業所面臨的主要困境之一。

第三,生物質能源產業化帶來的大規模種植和提取是否會破壞環境?有研究表明,擴大生物燃料的生產可能會導致更多的物種遭受威脅。尤其是以開發木質纖維素為主要方向的第二代生物質能源,其產業發展將有可能威脅到原始森林的保有、生物多樣性,以及土壤和水資源的保護。

盡管存在上述質疑和爭論,但是,主要的生物質能源國家對其本國生物質能源產業發展依然存在一種共識,那就是:生物質能源在替代傳統化石能源、優化能源結構和減少溫室氣體減排放等方面的積極作用不容忽視。未來的生物質能源政策框架應該綜合考慮應對氣候變化、保障能源安全、保護生態環境、保護農業、保障糧食安全和維護經濟穩定等更多的因素,并通過一個均衡發展的生物質能源體系,使生物質能源產業的發展更加理性化,減少其對社會、經濟和環境的負面影響。

五、中國生物質能源政策要點

(一)生物質能源政策沿革

中國是全球第二大能源消耗國,優化能源結構的中長期規劃對經濟社會可持續發展至關重要。在生物質能源產業發展方面,中國同時具有“資源劣勢”和“政策優勢”的雙重特征。一方面,生物質能源資源的約束主要來自于巨大的人口及其糧食需求、耕地稀缺等,因此,在生物質能源的戰略思路上,國家需要優先考慮糧食保障問題,這就決定了生物質能源產業發展的局限性。另一方面,在生物質能源政策上,政府已經制定并出臺的一系列政策措施,又促進生物質能源產業快速發展。早在2007年9月,國家發展和改革委員會就出臺了《可再生能源中長期發展規劃》,提出逐步提高優質清潔可再生能源在能源結構中的比例,力爭到2020年,使可再生能源消耗量達到能源消耗總量的15%左右。2009年6月出臺的《促進生物產業加快發展的若干政策》中再次明確提出:對經批準生產的非糧燃料乙醇、生物柴油、生物質熱電等重要生物質能產品,國家給予適當支持。因此,盡管生物質能源起步較晚,但是其發展較快。

(二)生物質能源發展原則

第一,從資源約束角度,生物質能源產業政策的制定,應考慮本國的基本國情。生物質能源產業的發展,將對本國的勞動力市場、土地資源的使用、小農整合狀況等產生影響,尤其更應重視其發展對于糧食安全的威脅。因此,對于如中國這樣的人口大國,在制定發展生物質能源產業的戰略思路和產業政策上,應首先考慮糧食保障問題,使其產業發展與人口的增長相協調。

第二,從經濟安全角度,生物質能源產業政策的制定,應以維護本國能源安全為前提。能源安全有四重意義:一是保證能源的供給安全,以提供足夠的能源,支持國家經濟發展;二是價格的穩定,需要政府密切監控;三是能源運輸安全;四是對環境的影響。對于生物質能源產業來說,其發展應該服從國家的能源安全戰略,不可無限擴張,但也不可忽視化石能源的不可持續性。掌握世界能源的話語權是維護國家安全的重要途徑之一。

第三,從環境保護角度,生物質能源產業政策的制定,應考慮其給環境帶來的綜合影響。其中重要的環境因素有:溫室氣體的排放、空氣質量、土壤質量、水質量和生物多樣性。

(三)生物質能源發展目標

“十一五”以來,我國以《可再生能源法》為基礎,制定了一系列支持可再生能源發展的政策,推動可再生能源產業的快速發展。在生物質能源方面,依據《國家能源發展“十二五”規劃》和《可再生能源發展“十二五”規劃》,國家能源局于2012年7月24日印發《生物質能發展“十二五”規劃》,作為“十二五”時期我國生物質能產業發展的基本依據。

該《規劃》提出了我國生物質能源產業在“十二五”期間的發展目標為:到2015年,生物質能產業形成較大規模,其中,生物質發電裝機容量1 300萬千瓦、年發電量約780億千瓦時,生物質年供氣220億立方米,生物質成型燃料1 000萬噸,生物液體燃料500萬噸;在電力、供熱、農村生活用能領域初步實現商業化和規?;?;在交通領域擴大替代石油燃料的規模。同時,生物質能利用技術和重大裝備技術能力顯著提高,出現一批技術創新能力強、規模較大的新型生物質能企業,形成較為完整的生物質能產業體系(如表2所示)。

表2“十二五”時期生物質能發展目標

領域利用規模年產能量

數量單位數量單位

1生物質發電1 300萬千瓦780億千瓦時

其中:農林生物質發電800萬千瓦480億千瓦時

沼氣發電200萬千瓦120億千瓦時

垃圾發電300萬千瓦180億千瓦時

2生物質供氣220億立方米

其中:沼氣用戶5 000萬戶190億立方米

大型農業剩余物燃氣6 000處25億立方米

工業有機廢水和污水處理廠污泥等沼氣1 000處5億立方米

3生物質成型燃料1 000萬噸

4生物液體燃料

其中:生物燃料乙醇400萬噸

生物柴油和航空燃料100萬噸

資料來源:中華人民共和國國家能源局:《生物質能發展“十二五”規劃》。

(四)生物質能源政策重點

1發展以農林作物副產品為原料的生物質能源產業。在生物質能發電方面:在秸稈剩余物資源較多、人均耕地面積較大的糧棉主產區,發展秸稈直燃發電;在甘蔗種植主產區和蔗糖加工集中區推進蔗渣直燃發電;在重點林區和林產品加工集中地區,結合林業生態建設,利用林業剩物和林產品加工剩余物發展林業生物質直燃發電;在“三北”地區,結合防沙治沙,建設灌木林種植基地,發展沙生灌木平茬剩余物直燃發電及綜合利用工程等。

在生物燃料方面:非糧燃料乙醇是未來發展重點。按照《可再生能源中長期發展規劃》,到2020年要實現生物燃料乙醇年利用量為1 000萬噸的目標。據測算,如果以木薯、甘蔗、甘薯、甜高粱等經濟作物為原料,每年可生產第15代非糧乙醇1 800萬噸;以稻草、玉米秸稈等農林廢棄物,每年可低成本生產第2代纖維素乙醇5 000萬至7 000萬噸左右,生產潛力巨大。

在木質纖維素開發方面:政策應鼓勵建設非糧能源原料基地。比如在未開發的、荒地較多的地區,可以根據當地自然條件和作物植物特點,種植甜高粱、木薯、油棕、小桐子等能源作物植物,建設非糧生物液體燃料的原料供應基地。國家《生物質能發展“十二五”規劃》提出,在“十二五”時期,建設一批產業化規模的纖維素乙醇示范工程,建成纖維素酶批量生產基地。由于目前木質纖維素為原料的生物質能源技術仍未完善,生產成本非常高,尚無法實現經濟效益。因此,產業政策應支持相關的應用研究,突破關鍵設備和集成工藝,以降低纖維素乙醇生產成本,提高其經濟性。

2發展城市有機廢棄物利用過程中的生物質能。例如,在人口密集和土地資源緊張的中東部地區和城市,鼓勵建設生活垃圾焚燒發電項目;在西部地區則引導開發和建設垃圾填埋場沼氣發電項目。無論采取什么方式,應結合城市生態環境保護,選擇適宜的生活垃圾、污水處理廠污泥處理及能源利用方式,實現地區產業與社會經濟的協調發展。

篇6

這個可持續生物能源研究項目(SBRP)極具地區特色,旨在利用中東地區的自然條件,在沙地和海洋之間尋求應對未來能源危機的新思路。該項目由阿聯酋馬斯達爾科學技術研究院、波音公司、阿聯酋阿提哈德航空以及霍尼韋爾環球油品公司聯手推出。

該項目計劃用5年時間探索綜合海水農業為航空提供生物燃料的商業可行性。研究團隊將利用海水創建一個以水產養殖為基礎的農業系統,與此并行的是紅樹林和海蓬子的生長,它們就像在海水中興旺發展的工廠。阿布扎比為此提供了2平方公里多的土地用以建立實驗基地。

馬斯達爾科學技術研究院副教授斯考特?肯尼迪介紹,這是一個海水農業的閉環系統,可以發展龍蝦等海洋漁業,然后將養殖污水轉換成紅樹林等植物所需的價格合理且富含營養的肥料。通過這個系統,生物質能源可以被持續地獲取并能用于生產清潔能源、航空生物燃料及其他產品。

“生產低成本的非石油化肥是在所有生物燃料中有效降低碳排放的關鍵。該系統不僅能高效地生產液態和固態生物燃料,還能從大氣中捕捉并儲存碳,擴大棲息地以增加生物多樣性,同時能釋放出具有更高使用價值的淡水。綜合海水農業系統甚至有可能減少全球海平面上升對沿海地區造成的影響?!瘪R斯達爾科學技術研究院的教務長約翰?珀金斯博士說。馬斯達爾科學技術研究院是一家致力于可再生能源發展的獨立研究型大學,它將主導可持續生物能源研究項目的運作。

該項目將只尋求解決方案并帶領研究進入生物質能源領域,并確保生物質能源不扭曲全球食物鏈、不競爭使用淡水資源或不導致意料之外的土地利用變化。該項目所需生物質的各個培養階段將遵從可持續生物燃料圓桌會議所發展的做法和原則,而該實踐行為和原則也適用于可持續航空燃料用戶群成員。

不過,珀金斯也認為這個理想系統遇到的最大挑戰將是每個不同技術之間的銜接問題,“可以預見到,來自不同研究領域的關注點可能需要更多的磨合和選擇”。

無論如何,可持續生物燃料的開發都是減少航空碳排放策略的關鍵因素?!澳茉垂哪J秸诎l生變化。為了滿足全球對能源需求的不斷增加,我們必須找出地區性生物燃料解決方案,該解決方案不僅僅是可持續的,更能在生物燃料所生產的地方真正地讓生態系統再生?!?/p>

霍尼韋爾環球油品公司副總裁兼可再生能源及化學物總經理詹尼弗?霍姆格倫說,“這個項目為我們提供了一個寶貴的機會,使我們得以向人們展示地域優化解決方案的可行性以及生產優質綠色運輸燃油所需生產技術的可用性?!?/p>

生物質燃氣產業聯盟成立

在科技部和北京市相關部門的推動下,由清華大學等21家單位發起的城市集中式生物質燃氣產業技術創新聯盟日前成立。該聯盟是以企業為主體的產學研緊密結合的行業組織,目標瞄準推動生物質燃氣產業關鍵技術的研發和應用。

篇7

實際上我國的燃料乙醇工業對糧食安全沒有任何影響。2010年我國燃料乙醇產量169萬噸,其中玉米乙醇155萬噸,木薯乙醇14萬噸。去年全國玉米產量1.68億噸,食用消費比例很小,主要是飼用(9900萬噸)和工業用(5000萬噸)。年產155萬噸乙醇消耗約500萬噸玉米,所占玉米產量的比例僅不到3%,占工業加工用玉米的10%。而用玉米生產乙醇的同時,還會副產酒糟蛋白質飼料(DDGs)0.91噸/噸燃料乙醇,根據美國用DDGs飼料養殖的成功經驗,每噸DDGs相當于1.3噸玉米。

這樣,我國的155萬噸乙醇可副產的蛋白質飼料相當于200萬噸飼用玉米。因此,目前我國的燃料乙醇產業不影響糧食安全,但對飼料供應存在潛在的影響,必須未雨綢繆地預防。

綠色油田

生產生物燃料的原料很多,作物秸稈、林業剩余物、能源作物、城市有機垃圾等都可以轉化為生物燃料。美國利用玉米生產乙醇是發展初期的現實選擇,2015年后玉米乙醇的產量不再增加,2022年的非糧先進生物燃料將超過玉米乙醇。我國陳化糧乙醇也是初期的現實選擇,隨之糧食乙醇逐步轉型,全部發展為非糧乙醇。

甜高粱是國際公認的耐貧瘠作物,適應性極強,一般甜高粱莖稈產量60-90噸/公頃(青飼玉米為45~60噸/公頃),國外高產紀錄為169噸/公頃,國內高產紀錄產量157.5噸/公頃,含糖量大于12%,高粱米平均產量超過2噸/公頃。由于甜高粱是C4作物,與種植玉米相比較,其所需化肥、灌溉用水量是玉米的2/3;與甘蔗相比生長期短,僅為100-120天,一年可種三季,用水量是甘蔗的1/7,而甘蔗一年只能種植一季。

我國開發的甜高粱莖稈先進固體發酵生產乙醇技術(ASSF技術)不耗水和不產生廢水,同時甜高粱稈在發酵乙醇過程僅消耗了蔗糖,而增加了發酵過程產生乙醇的酵母。一般6.4 公斤青貯玉米的營養價值相當于1公斤玉米籽實,生產1噸甜高粱乙醇可產生12.8噸糟渣,相當于2噸玉米。ASSF技術可形成“3萬畝地種植甜高粱生產1萬噸乙醇、酒糟飼養6千頭牛、牛糞產280萬Nm3沼氣和6萬噸有機肥”的低碳高效農工產業鏈。

如將我國現有的900萬畝普通高粱改種甜高粱,在保證釀酒用高粱米供應的同時還可生產300萬噸燃料乙醇。京、津、冀、東北三省種植l200萬畝青貯玉米,內蒙有青貯玉米飼料地1000萬畝,如果改種甜高粱,可在滿足現有飼料需求的同時,額外生產700萬噸乙醇、400萬噸高粱米,顯著提高了土地利用率和增加農民收入。僅調整種植結構一項就可以生產1000萬噸燃料乙醇,節約進口石油款70億美元;在不增加種植面積的前提下完成國家增產千億斤糧食目標的8%。還可以填補我國牛粗飼料產業空白,促進奶牛的集約化養殖,重振我國乳品行業。

據農業部2008年提供的專項調查報告,全國有可用于發展液體生物燃料的宜能荒地2680萬公頃,有集中分布區8片。依靠科技進步,利用鹽堿、沙荒等邊際性土地和退化農田,通過生物技術提高植物的抗逆性,可以在不占用現有耕地和不影響糧食產量的前提下為中國的生物燃料產業提供原料。中國工程院院士羅錫文認為,全國3億畝耕地正在受到重金屬污染的威脅,占全國農田總數的1/6,而廣東省未受重金屬污染的耕地,僅有11%左右。利用重金屬污染的農田種植能源作物進行土壤改造,如在南方種植甜高粱生產燃料乙醇和發電,既解決了污染土地治理經濟效益問題,又生產清潔燃料和電,一舉兩得。

農業部有關部門2009年完成的秸稈資源調查結果顯示,我國約有7.6億噸秸稈,可收集量為6.46億噸,利用的途徑主要包括能源、還田、飼料、工業、栽培食用菌和焚燒(或閑置)等6種方式。其中用于炊事29.6%,飼料27.5%,工業用2.7%,還田15%,焚燒或閑置25.2%。在不影響秸稈現有用途的前提下生產纖維素乙醇,原料是目前占總量25.2%的焚燒或閑置秸稈,即1.62億噸,可年產4000萬噸纖維素乙醇或FischerTropsch生物柴油。全國每年林業剩余物量約為1.3億噸,可生產3000萬噸纖維素乙醇或Fischer-Tropsch生物柴油。

邊疆新思維

在邊疆地區,生物燃料發展的優勢與緊迫性更為顯著。新疆是發展生物燃料產業理想地區之一,其自然條件與美國的加州相似,還具備加州所沒有的油、煤、天然氣等資源優勢,養殖業在干旱的加州是支柱產業之一。而新疆卻沒有發揮其地面資源優勢,單純采取依賴煤、油、氣的三高(高污染、高能耗、高資源性)發展模式,并沒有給廣大農牧民帶來更多實惠,經濟因素應該是 “7.5”事件的成因之一。

新疆不僅礦產資源豐富,而且地域遼闊、光熱資源豐富、高山冰雪融水豐沛,適合種植耐旱、耐鹽堿的高光效作物甜高粱以建立新興的燃料乙醇產業和養殖業,發展經濟、改善民生,讓廣大農民特別是南疆地區的維族農牧民享受到西部大開發成果,解決南、北疆發展失衡問題,維護邊疆地區穩定。新疆農科院早在2001年就開始了甜高粱種植和生產乙醇技術研究,已通過審定新品種1個,篩選出10個優良品種(系),優良雜交種組合5個;確定了不同生態區、不同品種的高產綜合栽培技術;還進行了水土資源調查。在農業部規劃設計研究院的指導下,南疆的喀什市莎車縣曾成功種植甜高粱,莖稈畝產5噸,含糖量達到15%,只是由于缺乏先進技術生產乙醇而沒有形成產業。

根據新疆自然資源條件,在不影響本地區糧食、棉花正常產量的前提下,適宜種植耐旱、耐鹽堿的甜高粱的面積約2000萬畝,具有500萬噸乙醇、300萬頭牛(3000萬只羊)的生產潛力。新疆的乙醇還可以生產成乙烯或航空煤油輸送到內地,170萬噸乙醇生產100萬噸乙烯,每噸乙烯固定2.5噸CO2,而用石油生產乙烯,100萬噸乙烯需配1000萬噸煉油裝置;500萬噸乙醇可生產約300萬噸航空煤油,這是我國急需的產品,因為歐洲2012年將對進入其領空的飛機收取碳稅。

根據中試數據,每生產1噸甜高粱稈乙醇可使農民增收1500元,年產500萬噸乙醇能讓農民增收75億元,產業產值近1000億元,減排溫室氣體1100萬噸,顯著改善了新疆,尤其是農村地區經濟狀況。

篇8

關鍵詞 秸稈;易貨合同;生物質;成型顆粒燃料;新能源

中圖分類號 X71

文獻標識碼 A 文章編號 1002-2104(2015)09-0108-06 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2015.09.014

秸稈禁燒是社會關注的熱點問題:一方面,秸稈禁燒令無法根本上阻止農民繼續大規模焚燒秸稈,并由此帶來嚴重的霧霾天氣[1]。2014年10月25日,長春市空氣質量指數AQI“爆表”,高達500,秸稈焚燒是主要原因[2]。另一方面,現有生物質發電廠普遍存在秸稈收集難、即便是在國家大量補貼的情況依然很難實現收支平衡的現象。為什么政府年年發通知禁燒秸稈,年年禁不?。繛槭裁崔r民寧愿冒著被罰風險去“偷”燒秸稈,也不把秸稈賣給生物電廠呢?有沒有一條秸稈能源化利用的有效途徑?

帶著這些問題,中國社會科學院工業經濟研究所能源經濟研究中心的專家們于2014年11月專程到吉林長春進行調研。通過調研發現:第一,在國家能源局與吉林省能源局共同支持下,吉林長春用“易貨合同模式”――一種秸稈能源化利用的新模式,發展秸稈顆粒成型燃料(以下簡稱顆粒生物質能),在治理秸稈禁燒、替代煤炭、解決農民冬季取暖、改善農村生活環境、提供農民就業等方面,表現出良好的經濟社會價值,值得有條件的地區學習借鑒。第二,顆粒生物質能是農村作物秸稈能源利用的重要方式,是改變農村用能習慣和能源消費結構的重要途徑,對發展農村循環經濟、提高農民生活質量具有重要的現實意義。第三,農村用能革命是全面小康社會的物質基礎,它關系到農村家庭生活水平的提高、能源公平和中國能源發展的全局。用“易貨合同模式”發展秸稈生物質能,將為我國部分地區農村生物質能源規?;⒐I化發展,提供了一條經濟適用的途徑,也是傳統農業縣鄉發展新能源、實現農村用能革命的重要手段。

1 秸稈顆粒燃料發展的易貨合同模式

秸稈顆粒燃料發展的易貨合同模式是農村秸稈能源化利用的一種新模式,它是指以秸稈顆粒燃料加工企業為主導,通過農民用秸稈換取秸稈成型顆粒燃料,實現秸稈收集、顆粒燃料加工生產的一種顆粒生物質能的發展模式。

該模式將解決農民用能問題與新能源產業穩定發展結合起來、禁燒秸稈與秸稈能源化利用結合起來、秸稈收集與秸稈成型顆粒燃料市場開拓結合起來,解決了農民炊事、取暖的能源需求,實現了禁燒秸稈和秸稈能源化利用的目標。具體做法就是:秸稈顆粒加工企業與農戶簽訂“能源易貨合同”。合同核心內容主要包括:第一,農戶每年用15 t-20 t秸稈跟企業換5 t秸稈成型顆粒燃料,同時要求農戶與當地政府簽訂秸稈禁燒責任書。第二,企業為簽約戶無償提供秸稈成型顆粒燃料爐具和技術服務,用易貨貿易的方式向簽約農戶每年提供5 t的顆粒生物質能。

該模式的核心是農民不花錢用自家地里的秸稈,換回清潔的顆粒生物質能替代煤炭取暖做飯;企業在少花錢實現秸稈資源收集的同時,鎖定了顆粒生物質能用戶,降低了經營風險。秸稈顆粒燃料發展的易貨合同模式的魅力在于:自己不花一分錢、不要國家一分錢,農民就能用上清潔的顆粒生物質能,較好地解決了企業發展生物質能時的秸稈收集瓶頸和市場開拓問題,是低成本秸稈能源化利用的有效途徑之一。

在易貨合同模式顆粒生物質能產業鏈條上,各利益關系見圖1。

2 “易貨合同模式”發展成型顆粒燃料新能源的優勢分析

我們從產業鏈條下的利益主體,即農戶、企業、政府,分析“易貨合同模式”發展成型顆粒燃料新能源的優勢。

2.1 農戶利益分析

調查發現,用秸稈顆粒燃料取暖炊事對農戶來說有三大好處。

2.1.1 變廢為寶,農戶不花錢用上了清潔的新能源

過去用秸稈燒火做飯,一家人需要2-3車秸稈,剩余的大部分沒什么用;6個月的冬季,平均每戶燒炕取暖得用2-3 t散煤,要花1 000元;現如今不花一分錢,農戶用自家地里產的顆粒燃料,15 t秸稈換5 t成型顆粒,就夠自家一年取暖做飯用能了。東白_村之所以寫入我們的報告,是因為東白_村第10小組,一個自然屯的村民們基本都用上了顆粒燃料取暖做飯。東白_村位于吉林長春農安縣城北偏西約40 km處,屬楊樹林鄉。白_村下轄17個村民小組,1 265戶,分布在16個自然屯。東白_村第10小組約有土地100 hm2,每公頃玉米地可產8-9 t玉米秸稈,地里產的秸稈足夠全屯60戶人家取暖做飯了。每年少燒散煤150 t,少花錢6萬多元。

目前這種“易貨合同模式”使用顆粒燃料取暖做飯,已在吉林長春楊樹林鄉2 000農戶中推廣,楊樹林鄉政府、醫院、學校、敬老院和10個商業用戶全部采用顆粒燃料供熱[2]。由于秸稈收集、加工和農民用能相結合,農民既是秸稈的提供者,也是顆粒燃料受益者。正是因為不花錢可以用上清潔能源,讓農戶有了收集秸稈的積極性、禁焚秸稈的自覺性。

2.1.2 實現農田秸稈清理目的

農民大規模焚燒玉米秸稈主要是農業生產做好土地清理準備工作。目前主要是焚燒和秸稈粉碎還田,但是大規模秸稈焚燒和秸稈還田對農業生產可能產生一定的不利影響:一是焚燒秸稈會破壞土壤結構,形成板結,造成農田質量下降;還會直接燒死、燙死土壤中的有益微生物,影響作物對土壤養分的充分吸收,直接影響農田作物的產量和質量,影響農業收成。二是秸稈焚燒后留下的鉀素和磷素,多呈不溶解狀,很難被農作物吸收。三是秸稈粉碎還田,一方面還田后的秸稈不易腐爛,影響下茬播種質量,另一方面,秸稈粉碎還田須要深埋,這樣就會把生土翻出,也會影響作物產量與質量。通過“易貨合同模式”發展秸稈成型顆粒燃料,可以達到了農田清理準備的目的。

2.1.3 改善了農民自家的生活衛生環境

以往用秸稈直接做飯,燃燒效率低(20%)、灰塵多,用農民的話來說,就是特別“埋汰”,到了春季秸稈生蟲,家里環境衛生更差。如今用加工好的顆粒燃料做飯取暖,燃燒效率高(85%),火焰穩定接近天然氣,幾乎無灰塵,存放取用方便,干凈衛生。

2.2 社會經濟與環保效益分析

通過調研發現,農村發展成型顆粒燃料新能源,對當地經濟發展、秸稈資源商品化利用起著積極的作用,具有較好的經濟社會效益與環境效益。

2.2.1 帶動當地農村勞動力就業,經濟效益顯著

秸稈轉化為成型燃料,涉及資源收集、加工、儲運、鍋爐燃具制造和服務五大領域,產業鏈條長,輻射范圍廣,可以促進農民就業。我們調研的吉林農安縣楊樹林鄉年產5萬t秸稈成型燃料示范項目,該項目直接吸納就業180人,年創造工業產值3 700萬元,拉動社會投資3 000萬元。吉林是產糧大省,年產秸稈產量4 000萬t左右,按照吉林省規劃,到2020年前開發秸稈成型燃料300萬t(折標煤150萬t),按我們調研的示范項目數據推算,吉林秸稈成型顆粒燃料產業的潛在吸納就業1多萬人,直接帶動社會投資18億元,年創造工業產值22.5億元。如果按我們調研的林農安縣楊樹林鄉年產5萬t秸稈成型燃料示范項目數據,即那么吉林400萬t需要投資24億元,每年將創造工業產值30億元,為企業帶來收入3.6億元。

2.2.2 環境效益和節能減排效果顯著

替代農村散煤,環境貢獻大。調研的年產5萬t顆粒燃料項目,如果其中3萬t為易貨模式,那么每年直接可為2 300戶農民提供1.17萬t的易貨生物質能源,為農民節省了285萬元取暖支出(假如散煤價格為350元/t),直接少用散煤5 800 t。替代2.5萬t標煤的煤炭,減少CO2排放6.55萬t、SO2排放600 t和NOX排放185 t。

如果吉林易貨合同模式的成型顆粒燃料產業規模達到300萬t,那每年可為減少煤炭200萬t標煤,減少CO2排放390萬t、SO2排放3.6萬t和NOX排放1.11萬t。為農村通過易貨模式提供生物質能源70萬t,為城市提供商品生物質能230萬t,可供熱6 000萬m2,同時可以解決30萬農戶炊事和取暖用。

2.2.3 解決了秸稈野外焚燒問題

在調查中農戶們反映,過去總為處理多余的秸稈傷腦筋,晚上偷偷摸摸到地里燒秸稈還怕被罰。如今因為秸稈可以免費換秸稈顆粒新能源,還免費給裝爐子,所以大伙都愿意把秸稈收集起來送到站上(企業設立的秸稈代換便民服務站)換顆粒。如今全屯沒有一戶在野外焚燒秸稈,改善了空氣質量,家里也干凈了。

2.3 企業利益分析

在吉林長春我們還調研了生物質發電企業和傳統模式的生物質顆粒燃料企業,通過比較分析發現秸稈顆粒企業有以下幾個特點:

2.3.1 降低了企業的運行風險

“易貨合同模式”降低了企業的資金成本,鎖定了部分市場需求,極大地降低了企業的運行風險。在傳統經營模式下,顆粒生產企業的資金占用量較大,是影響企業經營效益的重要因素。例如,一個年產5萬t顆粒的企業,一個月收秸稈約5 000 t,每噸270元-300元,需要占用資金至少135萬元。由于供暖的季節性及秸稈收集的季節性,必然帶來顆粒的消費具有季節性特征,而工業生產是全年連續性的,若以存貨2個月秸稈,那么資金占壓將超過700萬元,由此產生的貨款利息對企業來說也是不小的成本增加,勢必將直接影響顆粒燃料生產企業的經營效益?!耙棕浐贤J健笔诡w粒燃料生產企業大大降低了秸稈收集和存貨的資金占用及財務費用。

2.3.2 市場競爭能力更強

與生物質發電企業及傳統模式生物質顆粒燃料企業相比,易貨合同模式的顆粒燃料企業的市場競爭能力更強。同樣規模秸稈能源化利用量的電廠和顆粒燃料廠,在電廠上網電價0.75每度電補貼0.346元的前提下,在同等秸稈收購價格的前提下,電廠毛利潤是40萬元,傳統模式顆粒燃料廠的毛利潤是1 560萬元,易貨貿易模式顆粒燃料廠的毛利潤是1 850萬元,這里生物質顆粒市場價格為750元/t?!耙棕浐贤J健鳖w粒燃料生產企業的顆粒燃料市場價格盈虧平衡點是655元/t,傳統模式的顆粒燃料市場價格盈虧平衡點是710元/t左右。

2.3.3 投資更低,就業和環境效益更顯著

與生物質發電企業相比,易貨合同模式的顆粒燃料企業,其投資成本更低、吸納就業和化石能源替代能力更強。同樣規模秸稈能源化利用量的電廠和顆粒燃料廠,投資比是1∶0.63。目前具有經濟規模的生物質電廠,裝機規模3萬千瓦,秸稈能源化利用量為25.6萬t/a,初始投資在2.1億元。具有規模經濟效益與經濟收集半徑的生物顆粒企業年產5萬t,初始投資3 000萬元,與秸稈發電廠秸稈能源化利用量相當的顆粒廠,初始投資1.5億元只有電廠的 63%。同樣規模秸稈能源化利用量的電廠和顆粒燃料廠,就業比是1∶5,化石能源替代率比是1∶4.9。

與生物質發電相比,生物質顆粒燃料的產業鏈更長。顆粒燃料生產是秸稈利用的中間加工環節,不是最終環節。要實現秸稈的最終利用,還需要有城市供熱、發電及農戶等最終用戶完成,其產業鏈條包括秸稈收集粉碎、成型加工、爐具和鍋爐推廣等。而生物質發電廠是通過燃燒直接將秸稈轉換為電力送到電網。

3 問題及建議

3.1 秸稈成型顆粒燃料發展中的問題

第一,調研中我們發現,在我國農村能源貧困問題依然存在的大背景下,我國秸稈能源化利用政策較少考慮農民用能問題。從上世紀90年代開始,中國規劃了一系列的政策來促進農村能源發展,特別是近年來,國家加大了對農村能源建設的投入,如農村電網改造、農村水電站、小型光伏發電、小型風電發電、農村戶用沼氣、節能炕、節能爐等的建設,使農村能源利用條件得到了明顯改善。但是,我國大多數農村地區,特別是中西部地區農村的能源基礎設施落后,能源服務體系不健全,農村能源消費的商品化程度還比較低,能源貧困問題依然突出[3]。所謂能源貧困是指人們缺乏獲得足夠的便捷的現代能源服務的方法和途徑,而長期使用傳統生物質燃料(稻稈、薪柴等)的現象。當前,我國農村生活能源中非商品性用能仍然占主導地位,秸稈、薪柴依然是大多數農戶炊事取暖的主要燃料。據《中國農村監測報告》數據顯示,我國農村60.2%、

約1.61億戶農戶仍以柴草為炊事和取暖的燃料。秸稈是重要的生物能源資源,但是在目前無論是生物質發電、還是秸稈顆粒燃料這些商品化能源的發展模式設計,都較少優先考慮解決農民用能問題,這也許是我國長期能源發展戰略向城市和工業傾斜的一個折射。據2012年《中國農業統計資料》顯示,我國秸稈能源化利用形式主要有秸稈固化成型、秸稈炭化、秸稈沼氣集中供氣、熱解氣化集中供氣等,其中秸稈熱解氣化集中供氣和秸稈沼氣集中供氣的用戶為29.08萬戶,占全國農戶總數的0.11%;秸稈固化成型和秸稈炭化量382.05萬t,占全國非商品化能源生活消費秸稈總量3.4億t的1%左右。造成這種情況的原因是多方面的,但是如果在秸稈能源發展中,能夠結合農村易貨貿易習慣、并把生物質能源發展重點放在農村用能上,或許可以探索一條從根本上改善中國農村能源現狀的途徑。

第二,農民生活能源消費支出習慣不利于秸稈能源化利用。我國農村生活用能支出較低,根據2010年《中國農村住戶調查年鑒》的數據顯示,戶均生活用能支出316.5元/a。特別是吉林省戶均生活用能支出只有87元/a,戶用煤不足100 kg/a。這些數據從另一個側面說明,像吉林冬天取暖長達半年的北方省,農村商品能源的缺乏程度。究其原因既有收入水平和能源服務缺失的原因[4],也有用能習慣的原因。從吉林農村戶均生活用能源的統計數據中可以看出,吉林農村多數農戶是很少花錢取暖過冬。我們調研的東白_村,有些農民是有能力花錢買煤,取暖過冬。

第三,“易貨”秸稈顆粒燃料發展模式尚處初期探索階段,還存在不少需要解決的問題。一是政府在相關領域缺乏頂層設計,缺少行業標準;扶持政策不到位,用當地能源部門相當負責人的話就是“沒有扶在點子上”。二是生產企業裝備的技術含量不高,生產工藝、生產流程,以及生物質高效爐具等都有待改善,秸稈顆粒燃料生產過程耗能較高的問題也需要解決;多數生產企業規模小,產業鏈條不完整,可持續發展能力弱。三是秸稈顆粒燃料新能源“易貨合同”模式還不成熟,需要更多企業和農戶進行探索實踐,也需要得到社會的支持和認同。四是秸稈分散收集成本高,替代大集中燃煤供熱的成本高,但在替代小型燃煤鍋爐和居民用煤上有價格優勢。

3.2 對策建議

由于農林廢棄物的采收成本較高,農林廢棄物能源化利用的發展潛力受資源條件和經濟性的限制,考慮到生物質成型顆粒的能源利用效率明顯高于秸稈發電、生物質成型顆粒的易貨合同發展模式明顯好于傳統模式,建議在作物秸稈富集的地區和林業“三剩物”較為集中的地區重點發展生物質成型顆粒燃料,探索我國生物質能源的持續發展模式。

第一,在重點地區開展“易貨合同模式”發展生物質顆粒燃料的試點工作,探索一條將農民用能、秸稈能源化利用與秸稈禁燒有機結合起來的新能源發展之路。我國秸稈資源豐富,每年僅玉米秸稈就超過3億t,其中約1.5億t的玉米秸稈集中在黑龍江、吉林、河南、河北、山東等五省,這些省份都有發展“易貨”秸稈顆粒燃料的資源基礎和氣候條件。建議在秸稈富裕、冬季時間長的北方省份設立示范項目,探索總結不同地區的“易貨”生物質顆粒燃料發展模式。

第二,建議農業部設立國家“農村能源貧困扶助基金”和“農村秸稈能源化利用基金”,重點支持農業省區和農村能源貧困地區發展秸稈顆粒燃料。建議國家相關部門在制定新能源發展政策和節能政策時,適當向秸稈能源化利用傾斜,適當支持農民用秸稈顆粒燃料代替煤炭和薪柴。建議科技部門加大對秸稈收儲設備的研發支持力度,加大對生物質成型顆粒燃料生產設備的研發投入,加大對生物持爐具的研發投入。

第三,積極鼓勵探索適合農林廢棄物能源化利用的各種發展模式。例如,我國農村戶用沼氣發展中存在許多問題,是否可以通過“易貨合同”模式,建立分布式大型沼氣發電-有機肥綜合利用項目,解決農村用能、用肥問題。

通過調查,我們深切感受到,用“易貨合同模式”發展秸稈成型顆粒燃料新能源,可以調動政府、企業和農民三方的積極性,改變農民以柴草為主要炊事取暖能源的現狀,讓農民用上清潔、高效的生物質能源,是農村能源生產、農村能源消費革命的抓手,它也是解決秸稈野外焚燒的有效手段。

參考文獻(References)

[1]趙赫男,陳沫.秸稈:變廢為寶須扶持[N].吉林日報,2014-11-26(5).[Zhao Henan, Chen Mo. Crop Stalks: Switching Waste into Treasure Must Be Supported[N]. Jilin Daily, 2014-11-26(5).]

[2]佟繼良.從禁燒秸稈談治理霧霾[N].吉林日報,2014-10-29(7).[Tong Jiliang. Talking about Dealing with Fog and Haze from the Aspect of Crop Stalks Burning Ban[N]. Jilin Daily, 2014-10-29(7).]

篇9

一、巴西新能源產業發展的基本概況

巴西自然條件得天獨厚,地處熱帶和亞熱帶地區,盛產甘蔗、天然橡膠等作物。巴西政府從1975年開始研發替代石油的新能源,制定了“全國乙醇計劃”,鼓勵利用甘蔗生產酒精替代石油,并大力研制使用酒精的新能源汽車。通過三十多年的推動,巴西生物能源在其能源消費結構中占據半壁江山,汽車市場售出的新車中約有80%是可以使用乙醇燃料的新能源汽車,新能源汽車普及率較高,有效地降低了對石油的依賴。

在當今世界石油價格持續走高,不可再生的化石能源日漸稀少,化石燃料的廢氣排放對氣候變暖的影響日益為人們所重視的形勢下,巴西的甘蔗乙醇燃料,以其廢氣排放低(其二氧化碳排放量比化石燃料低90%)、價格低廉(目前甘蔗乙醇一升的生產成本為0.2美元)、原料豐富且可再生等優勢,已成為全球第二大乙醇燃料生產國和第一大出口國。據統計,巴西今年的甘蔗播種面積達到658萬hm2。全國有300多家甘蔗加工廠,其乙醇在今年的產量可能突破170億升,相當于8400萬桶石油,而其出口量也將接近40億升。

巴西資源十分豐富,包括土地資源、生物資源、水資源和風能資源等十分豐富,尤其是生物資源和風能資源非常豐富。巴西工業居拉美之首,核電已跨入世界先進國家的行列;咖啡、蔗糖、柑橘生產居世界第一位;可可、大豆居世界第二位;玉米居世界第三;糧食基本自給,但需進口一小部分小麥。

巴西致力于研究用甘蔗來生產乙醇的先進技術。到20世紀初,生產成本也從每升0.6美元降至0.2美元。巴西一種重要的生物燃料則是生物柴油,主要以大豆油、棕櫚油等為原料。2004年,巴西政府正式將發展生物柴油列入日程,并以法律的形式規定,生物柴油在普通柴油中的添加比例必須在2007年達到2%。巴西共擁有8.5億hm2的土地,其中4.44億hm2可用于農業生產。作為巴西生物燃料的主要原料,甘蔗和大豆的種植面積僅占其可耕用地的5%。

二、巴西發展新能源產業的成功經驗

巴西在生物能和風能方面,有許多成功的做法。巴西不僅是世界上少數幾個具備發展能源農業條件的國家之一,具有為生物能源提供原料保障的潛在優勢,包括生物多樣性、土地資源豐富等;同時在風能、太陽能方面也具有巨大的開發潛力。在得天獨厚的自然條件下,巴西政府因地制宜,采取了許多行之有效的政策措施,大力推進新能源產業的發展。

1、加大財政補貼力度。

由于氣候條件的適宜,巴西在大部分地區都可推廣種植甘蔗、大豆、油棕櫚、花生、蓖麻、向日葵等作物,為生產生物燃料提供原材料。巴西在這一領域的成功也要歸功于政策支持。巴西政府通過財政補貼、設置配額,以及運用價格和行政干預手段等鼓勵使用乙醇燃料,協助企業從國際金融機構獲取貸款,對乙醇燃料汽車減免工業產品稅和增值稅,同時還加強相關立法來保證乙醇燃料的推廣。巴西政府規定購買“靈活燃料”汽車可以減稅,以充抵“靈活燃料”汽車因安裝用于識別乙醇和汽油配比裝置而增加的成本。2004年,巴西政府正式將發展生物柴油列入日程,在全國23個州建立了生物柴油技術開發網絡。此外,在發展太陽能方面,巴西政府提出了在解決邊遠落后地區能源時,使用光伏發電和風能發電,并為此提供財政資助和稅收優惠。

2、完善生物能開發計劃。

巴西政府制定了雄心勃勃的生物質能源生產計劃和系列政策措施,確定了技術開發路線、人員和資金投入框架。2004年1 2月,巴西政府提出“國家生物柴油生產和使用計劃”,成立了部際執行委員會,由總統府民事辦公室牽頭協調。

其工作方針是:在國家整體能源框架中以可持續的方式引入生物柴油,促進能源來源多樣化及生物能源比例的增長和能源安全;提高就業率,特別是在農村地區和生產生物柴油油料作物的家庭農業占主導的地區;縮小地區差別,促進落后地區發展;減少污染排放和整治污染排放的費用,特別是在大都市地區;減少柴油進口,節省外匯收入;制定財政鼓勵措施和有力的公共政策,促進落后地區油料作物生產者的發展;實行彈性調節,促進各種原料油料作物的種植和各種提煉技術的采用。

2006年,巴西啟動生物柴油計劃,巴西石油公司與4家替代燃料公司簽署了購買生物柴油合同,正式啟動了在全國銷售柴油中添加生物柴油的計劃。另外,巴西政府還通過國家生物柴油生產和使用計劃,規范以持續方式生產和使用生物柴油,著眼點在于通過增加就業來促進社會融合和地區發展。

3、加快風能開發步伐。

在發展風能方面,巴西政府已顯示出較大興趣。據巴西風能協會人士介紹,該國東北部地區和南部南大河州是巴西發展風能潛力最大地區,尤其東北部地區是世界上利用風能條件較好地區之一,有些地方的發電率可達45%至50%,而世界平均水平為27%。目前,巴西是繼中國、美國和印度之后世界上風能發展較快國家之一。巴西現在的風能發電裝機容量為1200兆瓦,到2014年將達到7200兆瓦。如果按照目前這個速度發展,到2020年將達到2.5萬兆瓦。另據全球風能協會(GWEC),到2013年,巴西風力發電的部署將會超過5萬千瓦,比目前的裝機容量增加五倍。迄今,巴西國家電力局已于2009年、2010年和2011年舉行了三次風力發電商業招標,吸引了通用電氣等國際行業巨頭。

篇10

關鍵詞 生物質固體燃料;煙葉;烘烤;現狀;前景;云南景谷

中圖分類號 S572;S216 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2017)05-0243-02

Abstract The biomass solid fuel is a new high efficience and clean fuel.Its utilization status in tobacco flue-curing of Jinggu County was introduced.The application prospect of biomass solid fuel was analyzed,and in view of the existing problems,countermeasures were proposed for further development.

Key words biomass solid fuel;tobacco leaf;curing;status;prospect;Jinggu Yunnan

生物質固化燃料是將作物秸稈、稻殼、木屑等農林廢棄物粉碎后送入成型器械中,在外力作用下壓縮成需要的形狀,然后作為燃料直接燃燒,也可進一步加工形成生物炭[1]。生物質固體燃料的主要形狀有塊狀、棒狀或者顆粒狀等[2]。生物質固體燃料具有體積小、容重大、貯運方便,易于實現產業化生產和大規模使用;熱效率高;使用方便,對現有燃燒設備包括鍋爐、爐灶等經簡單改造即可使用;容易點火;燃燒時無有害氣體,不污染環境;工藝和設備簡單,易于加工和銷售;屬可再生能源,原料取之不盡,用之不竭等特點[1,3]。

1 景谷縣煙葉烘烤燃料使用情況

景谷縣位于云南省普洱市中部偏西,地處東經100°02′~101°07′、北緯22°49′~23°52′,總面積7 550 km2,人均占有土地2.67 hm2,人口密度38人/km2。有熱區面積48.8萬hm2,占總面積的64.6%,北回歸線從縣城附近通過,總地勢由北向南傾斜,最高海拔2 920 m,最低海拔600 m,典型的南亞熱帶地區。由于生態環境良好、土地資源豐富、光熱水氣條件優越,適合烤煙種植,煙葉清香型風格特征較明顯,具有香氣綿長、透發、明快,留香時間較長,飽滿豐富感較好,煙氣較為柔和等特點,具有較高的使用價值,深受省內外卷煙工業企業的喜愛。目前,烤煙已成為景谷縣重要的農業經濟作物之一,成為財政收入的重要來源和煙農脫貧致富的重要途徑。2016年景谷縣煙葉種植面積4 546.67 hm2,收購煙葉1.075萬t,全縣煙葉烘烤燃料以煤炭為主,按照1 kg干煙葉耗煤量1.5~2.0 kg[4]計算,景谷縣2016年的煙葉烘烤用煤達到16 125~21 500 t,在煙葉烘烤中大量使用燃燒煤炭釋放出的煙塵、SO2、NOX、Hg、F等對大氣環境造成污染[5]。

2 生物質固體燃料應用現狀

2.1 生物質固化成型設備研發現狀

生物質固化成型技術根據不同加工工藝可以分為熱成型工藝、常溫成型工藝、碳化成型工藝等幾種類型;根據成型壓縮機工作原理不同,可將固化成型技術分為螺旋擠壓成型、活塞沖壓成型和環模滾壓技術[6]。我國在生物質固化成型設備上也進行了較多的研究,王青宇等[7]O計了斜盤柱塞式生物質燃料成型機,可以完成連續出料,為生物質顆粒成型提供了一種新思路。張喜瑞等[8]設計了星輪式內外錐輥固體燃料平模成型機,整機工作過程中噪音低,經濟效益與生態效益明顯,為熱帶地區固體燃料成型機的發展與推廣提供了參考。目前,我國生物質固體成型設備的生產和應用已實現商業化,可以滿足生物質燃料固化成型加工需求。

2.2 生物質固體燃料在煙葉烘烤中的應用現狀

20世紀90年代,葉經緯等[9]在煙葉烘烤上研制了生物質氣化燃燒爐,使用這種生物質氣化燃燒爐能源利用率提高了50%以上,同時優質煙葉的比例也有所提高。張聰輝等[10]研究表明,使用煙桿壓塊的生物質燃料部分代替煤炭,可以滿足煙葉烘烤的需求,并且烘烤成本比使用煤炭更低。徐成龍等[11]通過對比不同能源類型密集烤房在烘烤成本、經濟效益及烤房溫度控制方面的烘烤效果,認為使用生物質燃料的燃燒機烤房改造方便、空氣污染小、節能環保,是最具推廣價值的烤房。

3 應用前景分析

景谷縣為云南省第二大林業縣,全縣林地總面積為595 862.4 hm2,活立木蓄積48 324 350.0 m3,每年森林采伐量約1 537 300.0 m3;全縣農作物平均種植面積40 385.9 hm2,糧食平均產量為467 425.2 t,具備開發生物質燃料的潛力。路 飛等[12]研究表明,景谷縣生物質理論資源量高達1 355 647.3 t,資源優勢較為明顯,可以加工成生物質固體燃料,滿足全縣煙葉烘烤需要。2014年,普洱市申報的國家綠色經濟實驗示范區獲得國家發改委批復,為普洱市的發展提供了巨大的機遇,目前全市已開展多個生物質能源項目[13]。景谷縣在煙葉烘烤中,創新煙葉烘烤模式,推廣使用生物質固體燃料,降低煙葉烘烤能耗,減少主要污染物的排放,改善環境質量,符合普洱“生態立市,綠色發展”的發展需求。

4 存在的問題

4.1 認識不到位

目前,煙葉烘烤主要以燃煤作為原料,烘烤設備較為成熟且烘烤工藝較為完善;使用生物質固體燃料,可降低煙葉烘烤污染、維護農村生態環境、促進煙葉烘烤可持續發展等優勢,但尚未引起廣泛關注。

4.2 配套不完善,投入成本高

開發生物質固體燃料前期投入高,不確定因素較多,風險較大,收益難以控制。目前,景谷縣尚無生物質固體燃料加工企業,生物質固體燃料產業配套不完善,燃料使用成本高。將傳統烤房改造成生物質燃料烤房需對原有設備進行改造更換,短期內難以大量推廣。

4.3 缺乏政策支持

生物質固體燃料在煙葉烘烤中具有良好的社會效益,但政府、煙草行業對生物質固體燃料的生產、傳統烤房的改造等未制定明確的扶持措施和獎勵辦法,沒有形成加工使用生物質固體燃料的長效機制。

5 對策

5.1 加強宣傳力度,樹立可持續發展理念

大力宣傳使用生物質固體燃料在節能減排、農林廢棄物循環利用、減工降本、提質增效方面的積極作用,讓全社會都充分認識到使用生物質固體燃料所具有的良好的經濟效益、社會效益和生態效益,為全面推進使用生物質固體燃料營造良好的輿論氛圍。

5.2 開發利用生物質固體燃料,提高綠色生態烘烤能力

景谷縣林產工業較為發達,農林廢棄物資源豐富,目前國內生物質固體成型燃料技術和設備已較為成熟,可就地規劃建設生物質固體燃料生產基地,就地消化農林廢棄物,保護環境衛生,實現綠色烘烤。

5.3 加大政策和Y金扶持,調動參與積極性

在生物質固體燃料生產、廢棄物回收、烤房設備改造利用等方面出臺相應的扶持和補貼政策,提高社會和煙農參與使用生物質固體燃料的積極性和主動性。

6 參考文獻

[1] 王慶和,孫勇.我國生物質燃料固化成型設備研究現狀[J].農機化研究,2011(3):211-214.

[2] 李泉臨,秦大東.秸稈固化成型燃料開發利用初探[J].可再生能源,2008(5):116-118.

[3] 邱凌,甘雪峰.生物質能利用現狀與固化技術應用前景[J].實用能源,1990(3):21-23.

[4] 王衛鋒,陳江華,宋朝鵬,等.密集烤房研究進展[J].中國煙草科學,2005,26(3):12-14.

[5] 嚴金英,鄭重,于國峰,等.燃煤煙氣多污染物一體化控制技術研究進展[J].熱力發電,2011,29(8):9-13.

[6] 周馮,羅向東,秦國輝,等.淺談生物質燃料因化成型技術[J].應用能源技術,2016(8):54-55.

[7] 王青宇,藍保楨,俞洋,等.斜盤柱塞式生物質燃料成型機的設計[J].木材加工機械,2014(3):48-50.

[8] 張喜瑞,甘聲豹,李粵,等.星輪式內外錐輥固體燃料平模成型機研制與實驗[J].農業工程學報,2014,30(22):11-19.

[9] 葉經緯,江淑琴,高大勇.生物質能在烤煙生產中的應用技術[J].新能源,1991,13(6):35-39.

[10] 張聰輝,趙宇,蘇家恩,等.清潔能源部分代替煤炭在密集烤房中應用技術研究[J].安徽農業科學,2015,43(4):304-305.

[11] 徐成龍,蘇家恩,張聰輝,等.不同能源類型密集烤房烘烤效果對比研究[J].安徽農業學,2015,43(2):264-266.