生物燃料的生產(chǎn)工藝和原材料種類繁多，綜合考慮技術(shù)成熟程度、原材料獲取、土地資源潛力等因素，我們認(rèn)為，甜高粱莖稈和木薯是“十二五”時(shí)期我國最具現(xiàn)實(shí)可行性的生物燃料原材料。
大規(guī)模推廣甜高粱莖稈和木薯乙醇產(chǎn)業(yè)，一方面應(yīng)盡快制定可再生能源法關(guān)于生物乙醇配售實(shí)施細(xì)則，為其培育市場(chǎng)空間；另一方面實(shí)施準(zhǔn)入制度，避免一哄而上，可采用“央企+民營企業(yè)+合作社+農(nóng)戶”的模式推廣甜高粱莖稈乙醇，同時(shí)，鼓勵(lì)國內(nèi)企業(yè)進(jìn)口甜高粱和木薯或直接到海外市場(chǎng)設(shè)廠。
多重因素致使我國生物燃料發(fā)展緩慢
我們調(diào)研發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)成本高、土地資源緊缺等因素決定了我國第一代燃料乙醇不能大規(guī)模推廣；而第二代纖維素乙醇、第三代微藻柴油等技術(shù)又不成熟，商業(yè)化投產(chǎn)尚待時(shí)日，多重因素導(dǎo)致了我國生物燃料生產(chǎn)發(fā)展緩慢。
第一代燃料乙醇技術(shù)成熟，國內(nèi)外技術(shù)差距不大，但我國生產(chǎn)成本、單位能耗均明顯偏高。目前，國內(nèi)生產(chǎn)水平較高的是吉林燃料乙醇廠，全部采用國外先進(jìn)技術(shù)設(shè)備，在乙醇生產(chǎn)技術(shù)、污水處理以及節(jié)能環(huán)保方面已做到噸燃料乙醇玉米消耗量為3.1噸，耗能0.5~0.6噸標(biāo)準(zhǔn)煤，耗水8噸左右。但與美國相比差距還很大，如美國噸乙醇能耗約為0.4噸標(biāo)煤。我國燃料乙醇生產(chǎn)成本約841美元/噸，而美國為507~634美元/噸，巴西僅370~420美元/噸。在生物柴油方面，我國植物油資源有限，需開辟新油源小油桐和麻風(fēng)樹等，或由國外進(jìn)口；而地溝油難以滿足產(chǎn)能的要求，而且不宜大規(guī)模生產(chǎn)，同時(shí)生物柴油生產(chǎn)成本接近石油柴油的2倍。
同時(shí)，土地資源短缺也制約著我國第一代燃料乙醇的發(fā)展。國土資源部的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，2011年，我國人均耕地1.38畝，而美國、巴西人均耕地分別為10.5畝和30畝。我國耕地資源匱乏，糧食安全始終應(yīng)是政策考慮的首要因素，因此我國不能按照美國、巴西發(fā)展玉米、甘蔗乙醇的模式發(fā)展生物燃料產(chǎn)業(yè)，這是限制我國當(dāng)前燃料乙醇發(fā)展的根本原因。
此外，目前纖維素乙醇、微藻柴油等生物燃料轉(zhuǎn)化工藝、技術(shù)還需做進(jìn)一步的產(chǎn)業(yè)化示范。用秸稈類農(nóng)林廢棄物生產(chǎn)的纖維素乙醇為第二代生物燃料，已被列入我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，預(yù)計(jì)“十二五”期間會(huì)有較大的進(jìn)展；而用微藻生產(chǎn)的生物柴油和燃料乙醇則被視作第三代生物燃料，剛進(jìn)入中試階段。國家能源局新能源與可再生能源司副司長史立山曾表示，雖然國內(nèi)不時(shí)有廠商聲稱已突破纖維素乙醇商業(yè)化生產(chǎn)瓶頸，但并沒有拿出符合標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)模的產(chǎn)品。此外，目前秸稈類農(nóng)林廢棄物直燃發(fā)電和固體成型顆粒技術(shù)更加成熟，經(jīng)濟(jì)效益也相對(duì)較高，因此，第二代生物燃料并不具有優(yōu)勢(shì)。
綜上所述，雖然我國有豐富的非糧生物質(zhì)資源有待開發(fā)利用，但這些作物普遍存在收集、貯運(yùn)難題，生產(chǎn)中又有技術(shù)、工藝、設(shè)備不成熟等諸多問題。另外，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的季節(jié)性和工業(yè)化生產(chǎn)的連續(xù)性也與發(fā)展燃料乙醇形成矛盾。
植物纖維終將擔(dān)起能源調(diào)結(jié)構(gòu)的重任
生物燃料技術(shù)路線、原材料種類繁多，綜合考慮技術(shù)成熟程度、原材料獲取、土地資源潛力等因素，新華社經(jīng)濟(jì)分析師分析認(rèn)為，甜高粱莖稈和木薯乙醇是“十二五”時(shí)期我國最具現(xiàn)實(shí)可行性的生物燃料品種。
甜高粱耐旱、耐澇、耐鹽堿，適應(yīng)能力極強(qiáng)，素有農(nóng)作物中“駱駝”之稱。甜高粱莖稈含糖高于甜菜，可與甘蔗媲美，是目前非糧原料中最適合大規(guī)模推廣的品種。我國適宜甜高粱邊際土地資源約260.5萬~450.6萬公頃，生產(chǎn)潛力732萬~1267萬噸。目前，黑龍江樺川四益乙醇有限公司、內(nèi)蒙古特弘公司、中興能源（內(nèi)蒙古）有限公司等均開發(fā)了以甜高粱莖稈為原料生產(chǎn)燃料乙醇的技術(shù)，并已在黑龍江、內(nèi)蒙古、山東、新疆和天津等地開展了燃料乙醇的生產(chǎn)試點(diǎn)。據(jù)清華大學(xué)核研院新能源所副所長李十中介紹，利用固態(tài)發(fā)酵工藝（ASSF），甜高粱桿發(fā)酵時(shí)間30小時(shí)以下（玉米為55小時(shí)），乙醇轉(zhuǎn)化率為理論值的94%以上（玉米為91.5%），過程簡(jiǎn)捷、能耗低、糖利用率高、無污水排放，可以機(jī)械化生產(chǎn)和自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)能量自給并副產(chǎn)飼料，乙醇生產(chǎn)過程能量投入產(chǎn)出比高達(dá)1：22，“基于127立方米固體發(fā)酵罐中間試驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)算，用ASSF技術(shù)生產(chǎn)甜高粱乙醇成本不到4000元/噸，比玉米低1000元/噸以上。”
同樣，木薯耐旱、耐貧瘠，可以在酸性和貧瘠土地上種植，被世界公認(rèn)為是一種有發(fā)展?jié)摿Φ娜剂弦掖荚腺Y源。我國適合種植木薯的土地資源有24萬~26萬公頃，生產(chǎn)潛力約100萬噸左右。用木薯生產(chǎn)燃料乙醇的技術(shù)基本成熟，中糧在廣西已實(shí)現(xiàn)20萬噸規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。
據(jù)新華社經(jīng)濟(jì)分析師測(cè)算，如果利用邊際性土地種植木薯和甜高粱，未來10年，可生產(chǎn)燃料乙醇800多萬噸，加之當(dāng)前近200萬噸的產(chǎn)量，足以完成2020年1000萬噸的規(guī)劃目標(biāo)。
但長期來看，甜高粱、木薯等也只是我國燃料乙醇的過渡性原料，還不足以改變我國整個(gè)能源結(jié)構(gòu)。承擔(dān)改變中國能源結(jié)構(gòu)重任的是以農(nóng)作物秸稈為代表的植物纖維，而開發(fā)大規(guī)模生產(chǎn)木制纖維類生物質(zhì)燃料乙醇的工業(yè)技術(shù)，是解決燃料乙醇原料成本高、原料有限的根本出路。
采取四項(xiàng)措施，加速發(fā)展我國非糧燃料乙醇產(chǎn)業(yè)
新華社經(jīng)濟(jì)分析師認(rèn)為，加快發(fā)展燃料乙醇，首先要制定配售實(shí)施細(xì)則，培育市場(chǎng)空間。可再生能源法第十六條規(guī)定，國家鼓勵(lì)清潔、高效地開發(fā)利用生物質(zhì)燃料，鼓勵(lì)發(fā)展能源作物。國家鼓勵(lì)生產(chǎn)和利用生物液體燃料。石油銷售企業(yè)應(yīng)當(dāng)按照國務(wù)院能源主管部門或者省級(jí)人民政府的規(guī)定，將符合國家標(biāo)準(zhǔn)的生物液體燃料納入其燃料銷售體系。但現(xiàn)實(shí)的情況是，除國家定點(diǎn)的幾家燃料乙醇生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品能夠獲得穩(wěn)定的銷售，其他中小企業(yè)產(chǎn)品則銷售無門。建議盡快制定包括收購配額、收購辦法、收購價(jià)格和補(bǔ)貼辦法等在內(nèi)的實(shí)施細(xì)則，要求中石油、中石化等石油銷售企業(yè)收購中小企業(yè)符合標(biāo)準(zhǔn)要求的乙醇產(chǎn)品。
其次是建立行業(yè)準(zhǔn)入制度，建立從原料種植到產(chǎn)品供應(yīng)的完整產(chǎn)業(yè)鏈模式，擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模。目前，甜高粱乙醇在我國尚未大規(guī)模推廣，建議采取“央企+民營企業(yè)+合作社+農(nóng)戶”的模式。具體講，就是中石油、中石化等負(fù)責(zé)甜高粱乙醇質(zhì)量檢驗(yàn)、配售；擁有自主創(chuàng)新技術(shù)的民營企業(yè)從事甜高粱莖稈乙醇的生產(chǎn)，乃至甜高粱育種、化肥供應(yīng)、技術(shù)服務(wù)等；地方政府和甜高粱乙醇生產(chǎn)企業(yè)認(rèn)可的合作社則指導(dǎo)農(nóng)戶種植、管理甜高粱，并負(fù)責(zé)甜高粱稈收集、配送；農(nóng)戶種植、管理甜高粱。這種模式可以發(fā)揮各方比較優(yōu)勢(shì)，也有利于維護(hù)產(chǎn)業(yè)鏈各方的利益。
建立行業(yè)準(zhǔn)入制度，就是要對(duì)于不同所有制企業(yè)一視同仁，使其進(jìn)行公平競(jìng)爭(zhēng)；另一方面，還能避免企業(yè)一哄而上，防止行業(yè)盲目發(fā)展。在一個(gè)多月的調(diào)研過程中，三個(gè)生物質(zhì)能展會(huì)和論壇相繼召開，眾多民營企業(yè)進(jìn)入了燃料乙醇設(shè)備制造、生產(chǎn)服務(wù)等領(lǐng)域，剛剛起步的生物質(zhì)能有些過熱的苗頭。農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院高級(jí)工程師肖明松不無擔(dān)憂地表示，要做好燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的統(tǒng)籌規(guī)劃，防止盲目發(fā)展。常熟合眾環(huán)保能源技術(shù)研究所所長沙永康也建議，燃料乙醇研究階段可以不算成本、不計(jì)代價(jià)和后果，但要想產(chǎn)業(yè)化，必須經(jīng)過充分的科學(xué)論證與規(guī)劃。如成本、能耗、全生命周期的碳足跡等都要進(jìn)行系統(tǒng)的分析。
第三是擴(kuò)大燃料乙醇和生物柴油的試點(diǎn)范圍，在具備條件的地區(qū)，如新疆和內(nèi)蒙古等地區(qū)，進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化示范。新疆地域遼闊、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，并建立新興的燃料乙醇產(chǎn)業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)。我們了解到，早在2001年，新疆農(nóng)科院就開始了甜高粱種植和生產(chǎn)乙醇技術(shù)的研究，已通過審定新品種1個(gè)，篩選出10個(gè)優(yōu)良品種（系），優(yōu)良雜交種組合5個(gè)；確定了不同生態(tài)區(qū)、不同品種的高產(chǎn)綜合栽培技術(shù)；進(jìn)行了水土資源調(diào)查，在不影響本地區(qū)糧食安全的前提下，適宜種植甜高粱的面積約800萬~1000萬畝，具有300萬噸乙醇、200萬頭牛的生產(chǎn)潛力。在農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計(jì)院的指導(dǎo)下，南疆的喀什市莎車縣曾成功種植甜高粱，莖稈畝產(chǎn)5噸，含糖量達(dá)到15%，只是由于缺乏先進(jìn)乙醇生產(chǎn)技術(shù)而沒有形成產(chǎn)業(yè)。
通過種植甜高粱、發(fā)展燃料乙醇產(chǎn)業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)，新疆可以發(fā)展經(jīng)濟(jì)、改善民生，讓廣大農(nóng)民特別是南疆地區(qū)的維吾爾族農(nóng)牧民享受到西部大開發(fā)的成果，解決南、北疆發(fā)展失衡問題，維護(hù)邊疆地區(qū)穩(wěn)定。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，每生產(chǎn)1噸乙醇可使農(nóng)民增收1500元，生產(chǎn)300萬噸乙醇能讓農(nóng)民增收45億元，顯著改善新疆農(nóng)村地區(qū)的經(jīng)濟(jì)狀況。新疆生產(chǎn)的燃料乙醇還可以生產(chǎn)成乙烯輸送到內(nèi)地，170萬噸乙醇可以生產(chǎn)100萬噸乙烯，而用石油生產(chǎn)乙烯，100萬噸乙烯需配1000萬噸煉油裝置。
我們測(cè)算，如果這一產(chǎn)業(yè)能在全國適宜地區(qū)全面推廣，可使農(nóng)民增收110億~190億元，同時(shí)減排二氧化碳780萬~1360萬噸，具有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
第四是采用輸出先進(jìn)生物燃料技術(shù)的方式，鼓勵(lì)企業(yè)到海外種植、收購甜高粱和木薯，并在當(dāng)?shù)刂苯蛹庸こ缮锶剂弦掖肌?/p>
我國適合種植甜高粱和木薯的土地資源有限，遠(yuǎn)不能滿足國內(nèi)市場(chǎng)需求。而非洲大陸幅員遼闊，適合種植耐旱的甜高粱。因此，我國可考慮采用輸出先進(jìn)生物燃料技術(shù)，幫助當(dāng)?shù)亻_發(fā)農(nóng)業(yè)資源、建立新興燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的方式，來獲得一石三鳥之功。我國在得到清潔燃料乙醇的同時(shí)，非洲國家也可以把高粱米作為糧食或飼料，還可以利用發(fā)酵后的高粱稈發(fā)電。這個(gè)模式還能夠幫助當(dāng)?shù)剞r(nóng)民提高收入和改善生活，讓他們得到由中國公司帶來的實(shí)惠，使其能夠自發(fā)地保護(hù)中國公司開發(fā)的礦藏和油氣田，防止極端分子進(jìn)行干擾和破壞，以強(qiáng)化我國在非洲的利益，構(gòu)建長遠(yuǎn)非洲戰(zhàn)略。
非洲是潛在的巨大市場(chǎng)，先行一步取得在非洲的主導(dǎo)地位，不僅能夠有效利用其資源，還能為將來擴(kuò)大其市場(chǎng)奠定基礎(chǔ)，又可以帶動(dòng)我國制造業(yè)、工程業(yè)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)，擴(kuò)大市場(chǎng)和就業(yè)，促進(jìn)國內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
此外，我國應(yīng)按照專業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化的思路發(fā)展燃料乙醇產(chǎn)業(yè)。能源作物種植、加工轉(zhuǎn)換技術(shù)，也包括建設(shè)管理、服務(wù)體系等需要很高的專業(yè)化水平，應(yīng)著力培育生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的管理公司。
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