我國生物燃料產(chǎn)業(yè)面臨四大挑戰(zhàn)


作者:趙勇強 王仲穎 張正敏    時間:2011-09-28





生物燃料通常指生物液體燃料,是重要的交通替代燃料。相對于其他替代燃料,生物燃料具有與現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施兼容性好、能量密度高、清潔低碳、資源可再生且資源基礎(chǔ)廣闊等優(yōu)點,而且已具有規(guī)模化生產(chǎn)應(yīng)用的實際經(jīng)驗,可望成為重型卡車、航運和航空等長途交通工具的最經(jīng)濟可行的清潔替代燃料。

20世紀90年代以來,為保障能源安全、應(yīng)對氣候變化、保護環(huán)境、促進農(nóng)業(yè)發(fā)展,許多國家制定實施積極戰(zhàn)略和政策,推動生物燃料的規(guī)?;_發(fā)利用。我國在上述各領(lǐng)域也面臨著巨大挑戰(zhàn),也亟待制定符合我國國情的戰(zhàn)略和政策,促進生物燃料的規(guī)模化發(fā)展。

為此,國家發(fā)展改革委能源研究所開展了“中國可再生能源規(guī)模化發(fā)展研究”,通過考察分析國際上生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢和政策實踐,評估我國生物燃料的發(fā)展?jié)摿椭卮筇魬?zhàn),進而探討我國生物燃料規(guī)?;l(fā)展的戰(zhàn)略任務(wù)、總體思路和發(fā)展路徑,并提出促進我國生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策措施建議。

國際政策趨向——扶持與監(jiān)管并重

20世紀90年代以來,為促進農(nóng)業(yè)經(jīng)濟、改善大氣質(zhì)量、減排溫室氣體,以美國、歐盟國家和巴西為代表的許多發(fā)達國家和發(fā)展中國家制定實施了規(guī)??涨暗纳锶剂享椖亢头e極的扶持政策,全面推動了生物燃料產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。雖然2008年金融危機以來受到油價低位運行和市場需求疲軟的影響,但各國扶持政策保持延續(xù)并繼續(xù)深化,大型石油企業(yè)開始大力介入,技術(shù)研發(fā)取得積極進展,應(yīng)用領(lǐng)域擴展到航空領(lǐng)域,推動了生物燃料產(chǎn)業(yè)加快升級轉(zhuǎn)型和繼續(xù)擴大規(guī)模。

目前,以糧糖油為原料的燃料乙醇和生物柴油(通常被稱為傳統(tǒng)生物燃料,或第一代生物燃料)已進入商業(yè)化發(fā)展階段,以農(nóng)林業(yè)有機廢棄物、專用非糧能源植物/藻類微生物等生物質(zhì)為原料的先進生物燃料(或第二代、第三代生物燃料)正在建設(shè)一批示范項目,預(yù)計在今后10年內(nèi)逐步實現(xiàn)商業(yè)化。2009年全球燃料乙醇和生物柴油產(chǎn)量分別達到5760萬噸和1590萬噸,絕大部分集中在美國、巴西和歐盟地區(qū)。據(jù)國際能源機構(gòu)(IEA)的生物燃料路線圖分析,2010年全球生物燃料產(chǎn)量約1000億升,滿足全球3%道路交通燃料需求;2050年生物燃料可滿足全球交通能源需求的27%,可年減排21億噸二氧化碳。

雖然生物燃料在近年來發(fā)展迅速并初步展示了廣闊的發(fā)展?jié)摿?,但也開始引發(fā)了眾多爭議和批評,主要是生物燃料的節(jié)能減排效益和發(fā)展?jié)摿?、以及對糧食安全和生態(tài)環(huán)境的威脅,反映了生物燃料產(chǎn)業(yè)自身及其社會經(jīng)濟含義的復(fù)雜性。

近年來,一些領(lǐng)先國家和國際組織積極推動建立扶持與監(jiān)管并重的政策體系,促進生物燃料產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展。在扶持政策方面,

早期主要采取了投資補貼、減免消費稅和燃油稅等措施,近年來美國和歐盟許多國家陸續(xù)引入了再生燃料標準(RFS)等強制性市場份額政策,并特別規(guī)定先進生物燃料的具體發(fā)展目標和更高貢獻度。在監(jiān)管政策方面,近年來歐美國家開始規(guī)定生物燃料的最低溫室氣體減排率,調(diào)整農(nóng)業(yè)及土地政策,推動建立可持續(xù)生產(chǎn)準則和產(chǎn)品認證體系;包括我國在內(nèi)的部分發(fā)展中國家則禁止使用或嚴禁擴大使用糧食原料,以確??沙掷m(xù)發(fā)展。

我國生物燃料生產(chǎn)潛力大

由于我國人口保持增長、飲食水平的持續(xù)提高,而優(yōu)良耕地減少、水資源相對短缺,利用傳統(tǒng)糧糖油原料發(fā)展生物燃料的潛力在我國非常有限。利用非糧原料將是我國發(fā)展生物燃料的根本方向。

我國早在上世紀90年代即開展以甜高粱、小桐子為原料的生物燃料生產(chǎn)技術(shù)研究,“十一五”以來,大批企業(yè),包括大型企業(yè),積極投身非糧生物燃料產(chǎn)業(yè)研發(fā)。目前,我國利用薯類、甜高粱、小桐子等非糧作物/植物生產(chǎn)燃料乙醇和生物柴油的技術(shù)已進入示范階段。木薯和甘薯乙醇技術(shù)也可實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用,廣西于2007年建成年產(chǎn)20萬噸木薯乙醇項目。甜高粱乙醇技術(shù)開發(fā)取得實質(zhì)性進展,已開發(fā)出高品質(zhì)雜交種籽,自主開發(fā)的發(fā)酵工藝和技術(shù)達到實用水平,并在黑龍江省建成年產(chǎn)5000噸乙醇的示范裝置。木質(zhì)纖維素乙醇在原料預(yù)處理、纖維素轉(zhuǎn)化以及酶制劑生產(chǎn)成本等方面均取得實質(zhì)性進展,在黑龍江、河南等地建成了年產(chǎn)數(shù)百噸和數(shù)千噸乙醇的示范生產(chǎn)裝置。生物柴油產(chǎn)業(yè)化示范工作的時機也已基本成熟,但受廢油資源收集利用量、油料植物種植基地建設(shè)進度的限制,目前只有少數(shù)生物柴油企業(yè)實現(xiàn)規(guī)模化持續(xù)生產(chǎn),也沒有正式進入車用成品油的主要流通使用體系。其他第二代生物燃料(如合成燃料技術(shù))目前仍處于實驗室研究和小規(guī)模中試階段。

目前我國還沒有全面深入開展生物質(zhì)能資源潛力評價。初步估算,利用廢糖蜜、食品加工業(yè)和飲食業(yè)廢油、棉籽油等廢棄糖油類資源,估計可滿足年產(chǎn)80萬噸燃料乙醇和200萬噸以上生物柴油的原料需求。可能源化利用的農(nóng)作物秸稈和林業(yè)剩余物年產(chǎn)量目前約2.5億噸,且可望繼續(xù)增加,在中長期可滿足年產(chǎn)3000~5000萬噸第二代生物燃料的原料需求。另外,還可通過推廣良種良法、品種替換、開發(fā)劣質(zhì)邊際土地等途徑發(fā)展能源植物,例如甜高粱、木薯、麻瘋樹等。相關(guān)土地評估顯示,我國現(xiàn)有約3200萬~7600萬公頃邊際性土地,但適合能源植物生長的土地資源有待查清。

總體估算,我國以非食用糧糖類農(nóng)作物為原料的燃料乙醇生產(chǎn)潛力近中期約為1500萬噸,以廢油為原料的生物柴油生產(chǎn)潛力近中期約200萬噸,以油料林為原料的生物柴油生產(chǎn)潛力在中長期約為數(shù)百萬噸,以纖維素和藻類生物質(zhì)為原料的先進生物燃料生產(chǎn)潛力在長期可達每年數(shù)千萬噸。

通過發(fā)展傳統(tǒng)生物燃料,估計在近中期具有滿足近10%道路交通燃料的潛力;如果實現(xiàn)第二代生物燃料技術(shù)的商業(yè)化,則我國生物燃料在長遠期具有滿足20%~30%左右道路交通燃料需求的潛力。

4大問題待解



未來,我國生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展將面臨以下4大挑戰(zhàn):

(1)原料資源基礎(chǔ)仍然薄弱。實際剩余可用邊際土地資源潛力不清,缺乏科學(xué)評價和規(guī)劃;原料植物的選育栽培和規(guī)模種植經(jīng)營技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和管理體系有待完善;原料資源來源多樣、品質(zhì)不一。

(2)技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平不高。技術(shù)工藝水平較為落后;資源利用和環(huán)境保護水平不高;缺乏符合國內(nèi)原料特點的整套技術(shù)工藝和裝備;第二代生物燃料技術(shù)離工業(yè)化生產(chǎn)還有較大差距;產(chǎn)業(yè)模式仍不成熟,有待于建立與“三農(nóng)”和現(xiàn)代林業(yè)和諧發(fā)展的產(chǎn)業(yè)模式;可持續(xù)生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范和模式尚未建立,仍有待于開展良種選育及混交林營建技術(shù)等研究,制定保障高能效、高減排的技術(shù)標準和規(guī)范。

(3)缺乏競爭力和抗風(fēng)險能力。原料成本居高不下甚至還有所攀高;規(guī)模經(jīng)濟、范圍經(jīng)濟和資源綜合利用效益偏低;經(jīng)濟競爭力較弱,存在較大市場風(fēng)險。

(4)扶持政策和市場環(huán)境不完善。非糧生物燃料的市場準入和產(chǎn)品流通體系不通暢,無法進入車用成品油經(jīng)銷體系和終端消費市場;行業(yè)監(jiān)管薄弱,存在社會、經(jīng)濟和自然生態(tài)風(fēng)險;扶持價格和財稅政策不完善;產(chǎn)品推廣使用市場環(huán)境不健全,各項基礎(chǔ)設(shè)施不完善,封閉區(qū)域強制使用制度影響跨地區(qū)車輛使用性能;指定企業(yè)在特定封閉區(qū)域銷售影響公平競爭。

生物燃料產(chǎn)業(yè)鏈重心向種植和原料生產(chǎn)傾斜

我國生物燃料的規(guī)?;a(chǎn)利用有賴于加快實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。我國生物燃料產(chǎn)業(yè)在今后應(yīng)完成如下幾個戰(zhàn)略任務(wù)。

(1)轉(zhuǎn)變擴大原料結(jié)構(gòu),夯實資源基礎(chǔ)。要從主要利用食用糧糖油農(nóng)產(chǎn)品等原料轉(zhuǎn)向各種非糧原料,在避免威脅糧食安全前提下有效擴大原料結(jié)構(gòu),夯實資源基礎(chǔ)。

(2)完善優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu),提高經(jīng)濟效益。根據(jù)原料特點,通過開發(fā)整合相關(guān)技術(shù)工藝、拓展延伸產(chǎn)業(yè)鏈,提高資源梯級利用和綜合利用水平,開發(fā)高增加值副產(chǎn)品和新產(chǎn)品,實現(xiàn)從單一原料和產(chǎn)品模式轉(zhuǎn)向可利用多種原料、生產(chǎn)多種產(chǎn)品的綜合精煉技術(shù)的轉(zhuǎn)變,從而完善優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu),顯著提高經(jīng)濟效益。

(3)調(diào)整產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu),提高產(chǎn)業(yè)效率。根據(jù)非糧生物燃料產(chǎn)業(yè)的農(nóng)林業(yè)屬性、多樣性和地域性等特點,把產(chǎn)業(yè)鏈重心向能源植物種植和原料生產(chǎn)傾斜,建立“分散加工轉(zhuǎn)換+集中精煉調(diào)配”的經(jīng)營模式,充分調(diào)動發(fā)揮當(dāng)?shù)剞r(nóng)民和政府的積極性。應(yīng)鼓勵中下游的大中型企業(yè)與地方農(nóng)民、中小企業(yè)和相關(guān)組織建立穩(wěn)定互利的協(xié)作關(guān)系和新型農(nóng)工一體化產(chǎn)業(yè)運作模式。

(4)轉(zhuǎn)變產(chǎn)業(yè)發(fā)展理念,確保可持續(xù)發(fā)展。要創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)發(fā)展理念,實現(xiàn)宏觀層次上的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)、工業(yè)系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)之間的整合,全面促進可持續(xù)發(fā)展。從粗放式、破壞性的土地開發(fā)和原料植物種植模式轉(zhuǎn)向集約式、保護性的土地開發(fā)和原料植物種植模式,減少生態(tài)風(fēng)險和土壤中碳泄漏風(fēng)險;全面考察、評估和削減生物燃料的原料生產(chǎn)、加工轉(zhuǎn)換和生產(chǎn)應(yīng)用的能耗水耗、常規(guī)污染物和溫室氣體排放。

(5)健全產(chǎn)業(yè)政策體系,促進產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。根據(jù)技術(shù)進展和產(chǎn)業(yè)化進程、原料和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)特點、可持續(xù)發(fā)展理念和要求,建立健全涵蓋資源開發(fā)保障、加工轉(zhuǎn)換、產(chǎn)品流通和使用等完整環(huán)節(jié)的產(chǎn)業(yè)監(jiān)管和激勵政策,建立靈活高效的市場機制,確保生物燃料試點工作和規(guī)?;l(fā)展得以健康有序推進。

“十五”期間,我國出臺了陳化糧燃料乙醇生產(chǎn)和車用乙醇汽油試點的政策,陳化糧乙醇和變性燃料乙醇享受跟隨汽油的聯(lián)動價格政策和一系列稅費優(yōu)惠政策;生產(chǎn)企業(yè)的虧損實行定額補貼。經(jīng)濟激勵方面,中央財政將對符合相關(guān)要求和標準的林業(yè)原料基地補助標準為200元/畝,對農(nóng)業(yè)原料基地補助標準原則上為180元/畝。

來源:中國經(jīng)濟導(dǎo)報 作者:趙勇強 王仲穎 張正敏



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