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在即将出台的《生物产业发展“十二五”规划》中,生物燃料将上升至重要位置。
一方面,被认为是新能源中的发展明星,受到业界推崇和政策扶持,产品被列为推广产品;一方面,被专家质疑减碳能力和发展潜力,在受到争议和原料政策限制的同时,还遭受了市场不利的打击。这样矛盾的局面,正是我国生物燃料行业的现状。
十二五规划成型
国家发改委副主任张晓强近日表示,“有关部门正在联合编制《生物产业发展“十二五”规划》,以进一步加强生物产业自主创新能力建设,推动生物技术的产业化、集群化和国际化发展,使其成为我国经济社会发展新的重要支柱产业。”
生物燃料是指通过生物资源生产的燃料乙醇和生物柴油,可替代由石油制取的汽油和柴油,是可再生能源开发利用的重要方向。全球可再生燃料联盟(GRFA)发布的研究报告显示,通过利用生物燃料替代石油燃料,2009年全球净减排约1.23亿吨二氧化碳。根据国际航空运输协会发布的报告,预计第二代生物燃料将在2012年开始正式商用,在2040年其比例将达到总燃料的50%,摆脱对石油的惟一依赖,并希望在2050年实现减排50%的目标。
近几年来,越来越多的生物开始被提炼转化为燃料,出现频率最高的有麻风树、亚麻荠以及海藻。如今,被大家嗤之以鼻的“地沟油”也开始加入替代燃料的行列。法航荷航集团大中华区总经理康飞迪透露,法航荷航集团已经正式使用新研发出的生物燃料作为动力,以减少飞机飞行过程中的二氧化碳排放。康飞迪告诉记者,“地沟油”是用于研发新型燃油特好的原材料,因为“地沟油”是被食用过后而废弃掉的材料,再加工不会带来新的环境问题。据悉,荷航是全球首家使用生物燃料进行商业飞行的航空公司。
这一技术是先将植物油进行脱氧处理,然后经过一系列的有机化学过程,关键一步是进行加氢裂化,在持续的氢气压力作用下,分子间碳键被破坏生成较小的碳氢化合物,其产物就是不饱和烃,然后再进行“异构化”,即将化学物质的自身组成结构进行改变,真正成为所需要的“可再生飞行燃料”。此前,美国大陆航空公司曾在休斯敦进行过生物燃料的试验飞行。当时试验飞行所使用的燃料包括从海藻和麻风树中提取的合成物在内的特殊混合燃料,这也是首次利用海藻为商务客机提供燃料进行的飞行。
目前,英国石油公司、雪佛龙、埃克森美孚、壳牌、道达尔、霍尼韦尔环球油品公司等一大批国际石油和生物燃料企业正在积极参与生物液体燃料可持续标准的研究制定,以期在未来的生物燃料市场中占得先机。
无法跨越的原料难题
作为石油资源的替代能源,生物燃料由于原料可再生,从问世起就备受关注,发展之初可谓一片叫好声,同时受到多项政策扶持。但好景不长,生物燃料遭遇了原料暴涨的问题,同时市场推广受阻。
在开发成本和加工规模上与现有燃料相比还不具有优势。如荷兰皇家航空公司使用“地沟油”转化的燃料目前的价格是普通飞机燃料的3倍,因为其依靠目前的转化技术,处理成本还很高。这也是制约全球替代燃料产业迅速扩张的最大阻力。
“尽管我国生物燃料行业取得了长足进步,但和国外同行相比,我国的生物燃料还是个刚刚兴起的幼稚产业,在发展中面临相当多的问题。”醇醚燃料及醇醚清洁汽车专业委员会副秘书长万振涛这样认为。其中首先要解决的问题还是原料问题。
据介绍,2000年,我国连续5年粮食大丰收使得农民卖粮难的问题开始出现。当时,国家没有建立粮食轮换机制,库存压力极大,出现大量陈化粮,有些粮食甚至已积压7年,仅黑龙江一省的粮食管理费用就达几十个亿。2000年,国务院总理朱镕基做了7次关于发展生物燃料的批示。2001年,由国家发改委牵头赴巴西与美国考察,当年决定在吉林、黑龙江、安徽、河南等省建燃料乙醇试点企业,中国成为继巴西、美国之后的第三大燃料乙醇生产国。万振涛指出,这项措施起到了功利兼得的作用,不仅解决了陈化粮积压、卖粮难的问题,避免了大量浪费,还获得了新型清洁能源,一定程度上缓解了能源压力。
然而,近年来,随着粮食价格的上涨和粮食安全问题再次得到关注,生物燃料“与人争粮,与粮争地”的问题日渐突出。2006年12月,国家发改委下发了《关于加强生物燃料乙醇项目建设管理、促进产业健康发展的通知》和《关于暂停玉米加工项目的紧急通知》。2007年6月7日,国务院召开可再生能源会议,玉米变乙醇项目被正式叫停,今后只能“在不得占用耕地、不得消耗粮食,不得破坏生态环境”的原则下发展非粮燃料。
然而,非粮燃料却并未在粮食供应乙醇受限后发展起来。受技术条件限制,目前我国的非粮燃料技术中,主要以木薯乙醇为主。然而,今年以来,由于木薯原料供应不足,价格攀升过快,木薯乙醇相对于玉米乙醇而言失去成本优势。加之在整体通胀的大环境下,国家实施货币紧缩政策,今年不少木薯酒精企业资金周转困难,停产现象频现,木薯酒精企业举步维艰。我国的木薯干供应主要靠从泰国、越南、印尼等地进口,其中80%以上来自泰国。近两年来,泰国政府不断加大出口木薯的政策控制,进口木薯价格一路上扬,目前价格约为每吨250美元,使生产企业无力承受。中泰国际贸易有限公司总经理宋梅昌认为,长期来看,受天气干旱等自然因素影响,木薯价格仍有上涨空间,并将推高酒精价格。
除了原料问题,生物燃料是否能够节约能源,发展这一产业在能源和环境方面的付出是否值得,也饱受专家争议。
有环保机构指出,如果处理不好,生物燃料从生产到消费的过程产生的二氧化碳排放可能比化石燃料更严重。为了解决上述担忧,各国开始制定和实施作为生物燃料产业扶持和监管政策重要内容的可持续标准和认证制度。
任重道远
在目前以玉米和木薯为原料生物燃料处境尴尬的情况下,纤维素等新的生物燃料生产路线的研发力度开始加大,非粮路线也是我国发展生物燃料的原则之一,然而,甘薯、甘蔗、芦粟等非粮原料加工路线尚处于起步和探索阶段,生产成本高,工艺相对复杂,国内仅有几个试点示范工程,距产业化生产还存在技术和经济的双重障碍。
在非粮燃料中,纤维素燃料是最被业内看好的一种。纤维素广泛分布于农作物秸秆、皮壳中,来源广泛,价格低廉,我国具有纤维素燃料的原料优势。
目前,国内不少科研院所都对该路线燃料展开了研究。清华大学开发了微生物菌群同步产纤维素酶水解纤维素、工程细菌共发酵戊糖与己糖生产纤维素乙醇技术,山东大学微生物技术国家重点实验室也开展了“纤维素原料转化乙醇关键技术”研究等。
钢厂尾气制乙醇则是另一个新兴的技术路线。2011年3月,宝钢集团旗下的宝钢金属公司与新西兰朗泽技术公司举行“宝钢朗泽中科院尾气制乙醇示范工程”开工启动仪式,双方共同组建上海宝钢朗泽新能源有限公司,实施300吨/年乙醇示范工厂项目,预计今年第三季度正式投产。该技术将钢厂排出的一氧化碳尾气收集后,通过生物技术转换成燃料。根据测算,年产10万吨的商业化项目可以比粮食发酵制乙醇节省30%~40%的成本,并有利于钢厂的清洁生产。
“我国汽车燃料的需求在不断增长,内部可利用的石油资源却越来越少,单纯依赖国外进口,能源安全难以保证。我们用什么替代石油,保证可持续发展,这是能源界的重大课题。”万振涛说。而生物燃料正是优良的替代能源。尽管非粮燃料的工艺和成本仍离商业化生产有一定距离,但必须尽快发展,才能解决生物燃料的原料问题,从而大范围推广生物燃料,解决近年来国内在燃料发展方面面临的窘境,推动国家新能源战略的有效实施,使国家能源安全与粮食安全得到有力保障。
一方面,被认为是新能源中的发展明星,受到业界推崇和政策扶持,产品被列为推广产品;一方面,被专家质疑减碳能力和发展潜力,在受到争议和原料政策限制的同时,还遭受了市场不利的打击。这样矛盾的局面,正是我国生物燃料行业的现状。
十二五规划成型
国家发改委副主任张晓强近日表示,“有关部门正在联合编制《生物产业发展“十二五”规划》,以进一步加强生物产业自主创新能力建设,推动生物技术的产业化、集群化和国际化发展,使其成为我国经济社会发展新的重要支柱产业。”
生物燃料是指通过生物资源生产的燃料乙醇和生物柴油,可替代由石油制取的汽油和柴油,是可再生能源开发利用的重要方向。全球可再生燃料联盟(GRFA)发布的研究报告显示,通过利用生物燃料替代石油燃料,2009年全球净减排约1.23亿吨二氧化碳。根据国际航空运输协会发布的报告,预计第二代生物燃料将在2012年开始正式商用,在2040年其比例将达到总燃料的50%,摆脱对石油的惟一依赖,并希望在2050年实现减排50%的目标。
近几年来,越来越多的生物开始被提炼转化为燃料,出现频率最高的有麻风树、亚麻荠以及海藻。如今,被大家嗤之以鼻的“地沟油”也开始加入替代燃料的行列。法航荷航集团大中华区总经理康飞迪透露,法航荷航集团已经正式使用新研发出的生物燃料作为动力,以减少飞机飞行过程中的二氧化碳排放。康飞迪告诉记者,“地沟油”是用于研发新型燃油特好的原材料,因为“地沟油”是被食用过后而废弃掉的材料,再加工不会带来新的环境问题。据悉,荷航是全球首家使用生物燃料进行商业飞行的航空公司。
这一技术是先将植物油进行脱氧处理,然后经过一系列的有机化学过程,关键一步是进行加氢裂化,在持续的氢气压力作用下,分子间碳键被破坏生成较小的碳氢化合物,其产物就是不饱和烃,然后再进行“异构化”,即将化学物质的自身组成结构进行改变,真正成为所需要的“可再生飞行燃料”。此前,美国大陆航空公司曾在休斯敦进行过生物燃料的试验飞行。当时试验飞行所使用的燃料包括从海藻和麻风树中提取的合成物在内的特殊混合燃料,这也是首次利用海藻为商务客机提供燃料进行的飞行。
目前,英国石油公司、雪佛龙、埃克森美孚、壳牌、道达尔、霍尼韦尔环球油品公司等一大批国际石油和生物燃料企业正在积极参与生物液体燃料可持续标准的研究制定,以期在未来的生物燃料市场中占得先机。
无法跨越的原料难题
作为石油资源的替代能源,生物燃料由于原料可再生,从问世起就备受关注,发展之初可谓一片叫好声,同时受到多项政策扶持。但好景不长,生物燃料遭遇了原料暴涨的问题,同时市场推广受阻。
在开发成本和加工规模上与现有燃料相比还不具有优势。如荷兰皇家航空公司使用“地沟油”转化的燃料目前的价格是普通飞机燃料的3倍,因为其依靠目前的转化技术,处理成本还很高。这也是制约全球替代燃料产业迅速扩张的最大阻力。
“尽管我国生物燃料行业取得了长足进步,但和国外同行相比,我国的生物燃料还是个刚刚兴起的幼稚产业,在发展中面临相当多的问题。”醇醚燃料及醇醚清洁汽车专业委员会副秘书长万振涛这样认为。其中首先要解决的问题还是原料问题。
据介绍,2000年,我国连续5年粮食大丰收使得农民卖粮难的问题开始出现。当时,国家没有建立粮食轮换机制,库存压力极大,出现大量陈化粮,有些粮食甚至已积压7年,仅黑龙江一省的粮食管理费用就达几十个亿。2000年,国务院总理朱镕基做了7次关于发展生物燃料的批示。2001年,由国家发改委牵头赴巴西与美国考察,当年决定在吉林、黑龙江、安徽、河南等省建燃料乙醇试点企业,中国成为继巴西、美国之后的第三大燃料乙醇生产国。万振涛指出,这项措施起到了功利兼得的作用,不仅解决了陈化粮积压、卖粮难的问题,避免了大量浪费,还获得了新型清洁能源,一定程度上缓解了能源压力。
然而,近年来,随着粮食价格的上涨和粮食安全问题再次得到关注,生物燃料“与人争粮,与粮争地”的问题日渐突出。2006年12月,国家发改委下发了《关于加强生物燃料乙醇项目建设管理、促进产业健康发展的通知》和《关于暂停玉米加工项目的紧急通知》。2007年6月7日,国务院召开可再生能源会议,玉米变乙醇项目被正式叫停,今后只能“在不得占用耕地、不得消耗粮食,不得破坏生态环境”的原则下发展非粮燃料。
然而,非粮燃料却并未在粮食供应乙醇受限后发展起来。受技术条件限制,目前我国的非粮燃料技术中,主要以木薯乙醇为主。然而,今年以来,由于木薯原料供应不足,价格攀升过快,木薯乙醇相对于玉米乙醇而言失去成本优势。加之在整体通胀的大环境下,国家实施货币紧缩政策,今年不少木薯酒精企业资金周转困难,停产现象频现,木薯酒精企业举步维艰。我国的木薯干供应主要靠从泰国、越南、印尼等地进口,其中80%以上来自泰国。近两年来,泰国政府不断加大出口木薯的政策控制,进口木薯价格一路上扬,目前价格约为每吨250美元,使生产企业无力承受。中泰国际贸易有限公司总经理宋梅昌认为,长期来看,受天气干旱等自然因素影响,木薯价格仍有上涨空间,并将推高酒精价格。
除了原料问题,生物燃料是否能够节约能源,发展这一产业在能源和环境方面的付出是否值得,也饱受专家争议。
有环保机构指出,如果处理不好,生物燃料从生产到消费的过程产生的二氧化碳排放可能比化石燃料更严重。为了解决上述担忧,各国开始制定和实施作为生物燃料产业扶持和监管政策重要内容的可持续标准和认证制度。
任重道远
在目前以玉米和木薯为原料生物燃料处境尴尬的情况下,纤维素等新的生物燃料生产路线的研发力度开始加大,非粮路线也是我国发展生物燃料的原则之一,然而,甘薯、甘蔗、芦粟等非粮原料加工路线尚处于起步和探索阶段,生产成本高,工艺相对复杂,国内仅有几个试点示范工程,距产业化生产还存在技术和经济的双重障碍。
在非粮燃料中,纤维素燃料是最被业内看好的一种。纤维素广泛分布于农作物秸秆、皮壳中,来源广泛,价格低廉,我国具有纤维素燃料的原料优势。
目前,国内不少科研院所都对该路线燃料展开了研究。清华大学开发了微生物菌群同步产纤维素酶水解纤维素、工程细菌共发酵戊糖与己糖生产纤维素乙醇技术,山东大学微生物技术国家重点实验室也开展了“纤维素原料转化乙醇关键技术”研究等。
钢厂尾气制乙醇则是另一个新兴的技术路线。2011年3月,宝钢集团旗下的宝钢金属公司与新西兰朗泽技术公司举行“宝钢朗泽中科院尾气制乙醇示范工程”开工启动仪式,双方共同组建上海宝钢朗泽新能源有限公司,实施300吨/年乙醇示范工厂项目,预计今年第三季度正式投产。该技术将钢厂排出的一氧化碳尾气收集后,通过生物技术转换成燃料。根据测算,年产10万吨的商业化项目可以比粮食发酵制乙醇节省30%~40%的成本,并有利于钢厂的清洁生产。
“我国汽车燃料的需求在不断增长,内部可利用的石油资源却越来越少,单纯依赖国外进口,能源安全难以保证。我们用什么替代石油,保证可持续发展,这是能源界的重大课题。”万振涛说。而生物燃料正是优良的替代能源。尽管非粮燃料的工艺和成本仍离商业化生产有一定距离,但必须尽快发展,才能解决生物燃料的原料问题,从而大范围推广生物燃料,解决近年来国内在燃料发展方面面临的窘境,推动国家新能源战略的有效实施,使国家能源安全与粮食安全得到有力保障。