生物燃料濫觴
如果不久的將來,開車時聞到的不再是刺鼻的汽油味,而是淡淡的酒精味;游輪上飄散的不再是難聞的柴油味,而是清清的菜油香??你會相信么?
在上世紀(jì)90年代之前,對于這樣的假設(shè),很多人會搖搖頭,一笑置之,但現(xiàn)在它正逐步成為現(xiàn)實。2000年開始,已經(jīng)有加油站出售標(biāo)有“E10”字樣的90號或93號乙醇汽油,同時柴油機(jī)車、輪渡和發(fā)電廠也慢慢用上了帶有菜油香的柴油。
下列一組數(shù)字足能見證這一系列的變化:
2006年,全國有4家大型國有生物乙醇生產(chǎn)商,共生產(chǎn)生物乙醇產(chǎn)量達(dá)102萬噸。2008年,全國已有5家大型國有生物乙醇生產(chǎn)商,生物乙醇的實際產(chǎn)量也增加到146萬噸。
除原有的生產(chǎn)基地之外,湖北、河北、江蘇、江西、重慶5省也開始規(guī)劃和發(fā)展生物乙醇。僅重慶一地就有兩個以甘薯為原料的生物乙醇生產(chǎn)基地,投產(chǎn)后產(chǎn)能為100萬噸。
2006年,全國生物柴油產(chǎn)量為18萬噸。2008年,全國生物柴油產(chǎn)量預(yù)計為36.1萬噸。兩年間生物柴油的產(chǎn)量增長了一倍多。
不過,要想親身體驗這些“新鮮”的生物燃料,還需要到離你最近的特供省份加油站才行。由于這兩類燃料的供應(yīng)有限,目前全國還只在東北三省全境、江蘇、湖北、河南、廣西等少數(shù)省份的部分城市加油站有供應(yīng)。
除了氣味比較特別之外,這些燃料還有哪些不同之處呢?同石油、天然氣和煤等化石燃料相比,生物燃料最大特點是可再生性,并且對環(huán)境更友好。因為制造生物燃料所需的原料是作物或植物,可以通過有規(guī)劃的種植反復(fù)大量獲取。同時,由于添加生物燃料的混合燃料不再使用含鉛的添加劑,排出的尾氣造成的大氣污染會更少。
只不過,由于生物燃料尚在起步階段,其性能還不足以完全替代化石燃料。例如生物乙醇的熱值低、耐候性差,生物柴油的黏度大、氧化性差。因此,目前通常將生物燃料以一定比例與汽油、柴油混合,保持環(huán)保的優(yōu)勢基礎(chǔ)上,又能滿足動力的需求。生物乙醇通常以1:9的比例同各種標(biāo)號的汽油混合,混合后的產(chǎn)品被稱為E10汽油。而生物柴油則是按照5:95、10:90或者20:80的比例同各種標(biāo)號的柴油混合,混合后的產(chǎn)品被稱為B5、B10或B20柴油。由于添加比例較低,使用乙醇汽油或生物柴油的發(fā)動機(jī)無需改裝,進(jìn)一步降低了應(yīng)用生物燃料的成本。
上世紀(jì)八十年代,中國剛剛步入改革開放,每年都向外出口石油。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展節(jié)奏的不斷加快,在九十年代中期中國已從原油出口國變?yōu)榧冞M(jìn)口國,而且產(chǎn)供之間的差距逐步加大。據(jù)國際能源機(jī)構(gòu)統(tǒng)計,2005年中國共消耗3.17億噸原油,其中1.36億噸為進(jìn)口。至2010年中國預(yù)計將會消耗3.5億噸原油,其中國內(nèi)資產(chǎn)只有2.0億噸,1.5億噸原油需進(jìn)口。至2020年,中國將需要4.5億噸原油,供應(yīng)缺口也會進(jìn)一步擴(kuò)大到2.0億噸左右。與此同時,在可預(yù)期的未來,國際原油供應(yīng)還將受到外交關(guān)系、地區(qū)局勢、供油國內(nèi)部政局等因素變化的影響。生物燃料等可再生能源的發(fā)展有助于減小中國對原油進(jìn)口的依賴,增強(qiáng)國內(nèi)的能源供應(yīng)安全。
出于能源、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)發(fā)展等不同角度的考慮,政府自2000年開始就在積極推動生物燃料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,先后制定了《可再生能源法》、《可再生能源發(fā)展專項資金管理暫行辦法》、《B100生物柴油標(biāo)準(zhǔn)》等法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和管理辦法來規(guī)范行業(yè)的發(fā)展。據(jù)2006年公布《生物燃料乙醇及車用乙醇汽油“十一五”發(fā)展專項規(guī)劃》,中國政府的目標(biāo)是在2010年生產(chǎn)600萬噸生物液態(tài)燃料,其中燃料乙醇500萬噸,生物柴油100萬噸;到2020年,生產(chǎn)2000萬噸生物液態(tài)燃料,其中燃料乙醇1500萬噸,生物柴油500萬噸。發(fā)改委還專門制定了《車用乙醇汽油擴(kuò)大試點工作實施細(xì)則》,以規(guī)范生物乙醇產(chǎn)業(yè)原料采購、生產(chǎn)、渠道、銷售的行為。
嚴(yán)酷的挑戰(zhàn)
雖然生物燃料自身有很多優(yōu)勢,國家也在大力扶持,但現(xiàn)階段生物燃料產(chǎn)業(yè)仍面臨諸多艱巨的挑戰(zhàn)。
首當(dāng)其沖的就是生物燃料原料匱乏。
無論是從含糖量高的植物、作物中提取生物乙醇,還是從動植物油脂和含油量高的植物種子中制備生物柴油,大量制造生物燃料的關(guān)鍵在于,相應(yīng)的原料供應(yīng)是否充足、穩(wěn)定。中國曾效法美國,用玉米和小麥作原料生產(chǎn)燃料乙醇,但經(jīng)歷2006年的糧食價格大漲后,中國政府停止批準(zhǔn)新的玉米/小麥制生物乙醇項目,提出非糧生物乙醇是今后的生物乙醇發(fā)展的方向,并確立了“不與人爭地,不與糧爭田”的原則。
繞過糧食作物發(fā)展生物燃料的策略雖然降低了食物出現(xiàn)緊缺局面的可能,但同時也為燃料行業(yè)帶來了更大的挑戰(zhàn)。最大的壓力來自替代原料的供應(yīng)上。同隨處都能找到的玉米、小麥和地溝油相比,即使是目前最熱門的非糧作物和油料植物,如木薯、甜高粱、麻瘋樹、黃連木等,都存在種植面積偏小、種植過于分散的狀況。據(jù)農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計,2008年,全國玉米總產(chǎn)量為15600萬噸,小麥總產(chǎn)量為11250萬噸,而同年木薯總產(chǎn)量約為1680萬噸,其中60%產(chǎn)自廣西。油料作物方面,麻瘋樹主要產(chǎn)于西南和南部地區(qū),黃連木的分布相對較廣,但成規(guī)模的種植都還處于試驗階段,目前還沒有形成穩(wěn)定的樹籽供應(yīng)。[page]其次是原料成本居高不下。
非糧作物原料供應(yīng)的壓力同時也來自于成本。中糧位于廣西北海的20萬噸級生物乙醇項目于2008年初正式開工,該項目主要用木薯作為原料,是國內(nèi)目前唯一的非糧生物乙醇項目。按現(xiàn)有技術(shù)水平,以7.5噸鮮木薯生產(chǎn)1噸生物乙醇計,該項目共需鮮木薯150萬噸。而廣西2008年實際木薯種植量已達(dá)1000萬噸左右,遠(yuǎn)超過中糧生物乙醇一期工程所需的量。然而,中糧卻并未如預(yù)期中那樣輕松地解決原料供應(yīng)問題。由于政府暫時還未出臺配套非糧乙醇制造企業(yè)的財務(wù)、稅收支持政策及相關(guān)辦法,中糧不得不控制原料收購價。但大量采購木薯造成了市場價格的高企,當(dāng)?shù)剞r(nóng)民不愿“低價”賣出,中糧不得不從臨近廣西的越南、泰國等國進(jìn)口干木薯片等原料。按廣西中糧最初的設(shè)想,2006年初期從國外采購20%左右的木薯,到2008年逐步擺脫對國外的依賴。但現(xiàn)實卻是,2008年,廣西中糧所需的木薯原料超過80%仍需要從國外進(jìn)口。
“地溝油”的成本
不管是木薯制乙醇,還是纖維素制乙醇,原料都占據(jù)了生產(chǎn)成本的很大一部分。以鮮木薯制生物乙醇為例。生產(chǎn)1噸生物乙醇需要7.5噸鮮木薯,2008年廣西每噸鮮木薯收購的平均價是450元,而每噸乙醇的加工成本是800元,每噸生物乙醇的生產(chǎn)成本就是:450×7.5+800=4175元。
國內(nèi)的生物柴油產(chǎn)業(yè)目前處于起步階段,行業(yè)準(zhǔn)入門檻較低。由于政府對生物柴油市場的監(jiān)管較為寬松,而且尚未出臺生物柴油的行業(yè)規(guī)范,導(dǎo)致生物柴油產(chǎn)品廠商眾多,產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。在原料方面,由于棉籽、大豆、油菜籽都以食用為主,價格高達(dá)6800-7000元/噸,一般不用于生物柴油制造。但中國發(fā)達(dá)的餐飲業(yè)使得廢棄烹飪油、煉油下腳料和油渣成為了最常用的生物柴油原料。由于這些油料每噸生產(chǎn)成本在4380元至6400元左右,隨地溝油的收購價格變化少量浮動。因此目前國內(nèi)排名前三的生物柴油制造商無一不是采用這些油料作主要原料。
但由于中國餐館從業(yè)者分布不集中,而全國又很少有統(tǒng)一的地溝油收集公司,眾多小型的生物柴油制造商常年處于“有料開工,無料歇業(yè)”的階段。此外,地溝油含較多雜質(zhì),如過濾不徹底通常會造成生物柴油品質(zhì)的下降。
廢棄烹飪油的先天缺陷阻礙了中國生物柴油行業(yè)的升級和進(jìn)步。下一階段的發(fā)展重點應(yīng)放在含油植物種子原料制取生物柴油上。
先驅(qū)的摸索
原料匱乏、技術(shù)落后無疑會給企業(yè)的利潤“拖后腿”。但在行業(yè)的巨大發(fā)展?jié)摿γ媲埃袠I(yè)領(lǐng)跑者們都保持著清醒的頭腦,展開了一系列摸索。
為了確保生物柴油的原料供應(yīng),中國的大型生物柴油公司和研究機(jī)構(gòu)正在探索更先進(jìn)的原料。在國家林業(yè)局的支持下,中石油正加緊在四川建設(shè)生物柴油試點基地的進(jìn)度。發(fā)改委已于2009年6月批準(zhǔn)了中石油南充6萬噸麻瘋樹生物柴油項目的安評、環(huán)評、職業(yè)危害評價,該項目于2009年8月試車投產(chǎn)。與此同時,該項目配套的中石油四川攀枝花25萬畝麻瘋樹種植基地的工程也已完成20萬畝麻瘋樹種植工作。該基地建成后將會服務(wù)于中石油位于四川省內(nèi)的多處生物柴油煉油廠。同時,位于陜西省漢中市城固縣的德融公司充分利用漢中市現(xiàn)有的143萬畝黃連木,于2008年6月開始建設(shè)其年產(chǎn)10萬噸的生物柴油項目。
作為生物乙醇領(lǐng)域名副其實的領(lǐng)軍企業(yè),中糧集團(tuán)還同國外領(lǐng)先的公司進(jìn)行了長期的技術(shù)合作,并取得了初步成效。從2006年6月開始,中糧集團(tuán)與總部位于哥本哈根的諾維信公司進(jìn)行纖維素酶的合作。通過諾維信提供的纖維酶技術(shù),中糧將玉米秸稈、木質(zhì)素纖維素等原料變?yōu)榭砂l(fā)酵糖,再轉(zhuǎn)變?yōu)楣I(yè)乙醇。基于對中國市場的信心,諾維信公司在蘇州建立了目前全球最大的酶發(fā)酵生產(chǎn)基地,該工程已于2008年底前完工并投入使用。另一家國外生物乙醇巨頭,與通用汽車有戰(zhàn)略合作協(xié)議的美國Coskata公司在2008年也表示出對中國市場的投資興趣。該公司擁有利用農(nóng)林業(yè)廢棄物等固體廢料制取生物乙醇的技術(shù),目前正在國內(nèi)尋找合作伙伴進(jìn)行推廣及技術(shù)轉(zhuǎn)讓。
漫長的前路
一句話概括中國生物燃料產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀——“前途是光明的,道路是曲折的。”
作為工業(yè)上游產(chǎn)業(yè)鏈的重要一環(huán),生物燃料制造從原料種植、收購、儲藏、運輸直到后期的燃料分配、銷售的每一個環(huán)節(jié)都需要進(jìn)一步完善。與此同時,生物燃料制造工藝的研發(fā)與改進(jìn)技術(shù)含量高、資金投入大,僅靠企業(yè)自發(fā)投入是不夠的。參照歐美和巴西等國大量實踐經(jīng)驗,政府的大力參與和支持是推動生物燃料發(fā)展的重要動力。以此趨勢,中國政府下一步將陸續(xù)出臺和完善生物燃料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),同時還應(yīng)從財政補(bǔ)貼和稅收減免等角度將會對生物燃料行業(yè)的發(fā)展給予更多支持。
度過了金融危機(jī)余波未平的2009年,也經(jīng)歷了油糧之爭,生物燃料生產(chǎn)企業(yè)在經(jīng)受國際油價的頻繁波動之后也開始步步為營地部署各自的發(fā)展規(guī)劃。中國生物燃料產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展走向會如何?我們拭目以待。
責(zé)任編輯: 中國能源網(wǎng)