中國要規(guī)模、科學(xué)發(fā)展燃料乙醇產(chǎn)業(yè),需要建立全生命周期檢測模型,注重產(chǎn)業(yè)研發(fā),努力實(shí)現(xiàn)科技成果向生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化。
燃料乙醇發(fā)展的步伐似乎越來越快:繼2006年在廣西投資7.5億元建成年產(chǎn)20萬噸非糧燃料乙醇項(xiàng)目后,近日中糧集團(tuán)2.3億元追加投資該項(xiàng)目并有望年底投產(chǎn),從而在廣西實(shí)現(xiàn)規(guī)?;?;隨后,浙江50萬噸/年燃料乙醇項(xiàng)目動工開建;萬噸纖維素乙醇工廠近日落戶黑龍江肇東市……
其實(shí),紛紛上馬乙醇項(xiàng)目并不奇怪。繼美國和巴西之后,2006年中國已經(jīng)成為全球第三大燃料乙醇生產(chǎn)國。在國際能源問題日趨緊張的背景下,積極發(fā)展包括燃料乙醇在內(nèi)的可再生能源成為各國的一條出路甚至是必須。那么,我國要推動燃料乙醇的進(jìn)一步發(fā)展,乙醇與人爭糧的矛盾應(yīng)該如何緩解,在規(guī)模發(fā)展過程中政府與企業(yè)各自應(yīng)該扮演好怎樣的角色,需要采取哪些舉措?為此,記者采訪了中國工程院院士汪燮卿。
建立全生命周期監(jiān)測模型
記者:汪院士,您好!盡管2006年中國已經(jīng)成為燃料乙醇第三大生產(chǎn)和使用國,但是至今,我國燃料乙醇與人爭糧的矛盾仍然制約著產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,原料問題也成為了發(fā)展的最大障礙。在您看來,應(yīng)該如何在這兩者之間達(dá)到一個(gè)較好的平衡?
汪燮卿:現(xiàn)在燃料乙醇的發(fā)展重點(diǎn)肯定是放在非糧這部分,這是發(fā)展前提,也是解決與人爭糧矛盾的根本。
在這個(gè)前提下,最重要的是對于原料要先調(diào)查清楚,做到心中有底。雖然我國生物質(zhì)能資源豐富,但資源量到底有多少、分布在哪些地方、資源采集的成本如何、哪里可以種植能源作物、預(yù)期收益如何、潛力有多大等問題目前還沒有做過較詳細(xì)的調(diào)查和評價(jià)工作。在做完這些調(diào)查之后,要研究原料的充分利用,謹(jǐn)防因?yàn)樵系娜狈?,使研究成果變成無米之炊。因此,原料調(diào)查應(yīng)該引起高度重視。
在乙醇原料調(diào)查的基礎(chǔ)和評價(jià)上,我們要形成總的統(tǒng)籌規(guī)劃,每個(gè)地方都應(yīng)該結(jié)合各自的地理和氣候條件來發(fā)展相應(yīng)的乙醇產(chǎn)業(yè),比如現(xiàn)在廣西在建設(shè)的木薯產(chǎn)業(yè)示范基地,東北有大面積的玉米秸稈則可以重點(diǎn)發(fā)展玉米秸稈的乙醇產(chǎn)業(yè)等。
同時(shí),對生物質(zhì)能源的研究工作要強(qiáng)調(diào)它的全生命周期。不能只看生物質(zhì)能源某一個(gè)階段可以產(chǎn)生多少乙醇燃料或者生物柴油,而是要看從生物原料開始,在播種、農(nóng)藥、施肥、灌溉、集輸、儲存等所有過程,直到加工生產(chǎn)每一個(gè)環(huán)節(jié)都有能量的消耗,要算總賬,這樣才能夠做到科學(xué)評估和可持續(xù)發(fā)展。
所以在這方面我國應(yīng)該建立一個(gè)監(jiān)測模型,全程監(jiān)測燃料乙醇從生物質(zhì)原料開始到生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)環(huán)節(jié)的能量消耗,這樣統(tǒng)計(jì)后才能看出燃料乙醇通過光合作用無碳排放的真正效果?,F(xiàn)在美國已經(jīng)建立類似的一個(gè)模型。只有根據(jù)我國實(shí)際情況建立這種模型,設(shè)定一定的標(biāo)準(zhǔn),通過計(jì)算才能得出科學(xué)的結(jié)論,避免先投入后評估可能造成的巨大損失風(fēng)險(xiǎn),以便促使成本和效益的最優(yōu)化。
實(shí)現(xiàn)成果與生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化
記者:當(dāng)前我國乙醇產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備和相關(guān)工藝技術(shù)是否已經(jīng)成熟,生產(chǎn)效率和成本如何?
汪燮卿:我國前些年主要是集中在糧食的乙醇生產(chǎn)上,積累了較多經(jīng)驗(yàn)。這幾年開始重點(diǎn)發(fā)展非糧乙醇的生產(chǎn),主要集中在玉米秸稈、木薯、甜高粱和甘蔗渣等方面,由于起步晚,所以與國際先進(jìn)水平還是存在較大差距,比如像我國現(xiàn)在也有自己的一套秸稈的乙醇生產(chǎn)技術(shù)。丹麥的生物技術(shù)公司Novozymes已將玉米秸稈纖維轉(zhuǎn)化成糖所用的酶制劑的成本降低了30%。實(shí)驗(yàn)室價(jià)格已經(jīng)達(dá)到每加侖10~18美分,該技術(shù)的突破為玉米秸稈纖維素乙醇的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)帶來了希望。[page]
燃料乙醇能否得到廣泛使用,成本價(jià)格是關(guān)鍵。國外以淀粉為原料生產(chǎn)乙醇的成本很低,而目前中國燃料乙醇的生產(chǎn)成本仍然偏高,在節(jié)能、工藝水平、自動化、綜合利用等方面均與國外存在較大差距。如何降低原料成本與生產(chǎn)消耗已成為燃料乙醇能否順利健康發(fā)展的重要因素。
中國高度重視燃料乙醇研究。2006年3月,全國首家以尋找石油替代產(chǎn)品為目標(biāo)的新型研究機(jī)構(gòu)——中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物質(zhì)能源研究中心成立,首先要做到原料的數(shù)量和品種的評估,并在此基礎(chǔ)上與化工部門密切配合,提出相應(yīng)的工藝和技術(shù),逐步形成完整的燃料乙醇產(chǎn)業(yè)研發(fā)體系。
國家主管部門制定的《生物燃料乙醇及車用乙醇汽油“十一五”發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃》,重點(diǎn)支持用木薯、甜高粱、秸稈等非糧原料生產(chǎn)燃料乙醇。目前,不少國家以相關(guān)原料生產(chǎn)乙醇的技術(shù)已較為成熟完備,中國應(yīng)在自主創(chuàng)新的同時(shí),注重引進(jìn)與再創(chuàng)新。
記者:那我們應(yīng)該如何克服這個(gè)難題、盡快實(shí)現(xiàn)相關(guān)工藝技術(shù)的快速發(fā)展和跟進(jìn)?
汪燮卿:技術(shù)的引進(jìn),一方面可以通過與先進(jìn)國家、先進(jìn)公司的合作來實(shí)現(xiàn)。另一方面,國家應(yīng)該加大科研投入,盡量實(shí)現(xiàn)成果和生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化。在試驗(yàn)階段,可以多人多個(gè)方向的大膽假設(shè)研究,在優(yōu)選求證后,應(yīng)該把分散的科研力量都集中起來,進(jìn)行重點(diǎn)攻關(guān),這樣就較容易出好的成果。當(dāng)前科研項(xiàng)目立項(xiàng)多,科研分散厲害,較嚴(yán)重影響了科研的效果和深度。
現(xiàn)在以燃料乙醇為代表的可再生能源是一個(gè)發(fā)展方向,在這個(gè)前提下我們可以進(jìn)行更大膽地投入和嘗試,但在推廣和規(guī)?;瘧?yīng)用的時(shí)候,則要很小心,進(jìn)行全面考量和論證。對于全生命周期的監(jiān)測,要看能量投入和產(chǎn)出是否平衡。要特別強(qiáng)調(diào)對技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境,包括水資源等統(tǒng)一考慮,這樣我們才能夠做到科學(xué)、可持續(xù)發(fā)展。
最近,歐盟出臺了較嚴(yán)格的生物燃料系列標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定只有二氧化碳排放總量低于化石燃料至少35%的生物燃料才能獲得認(rèn)證,從而進(jìn)入歐盟市場并得到政府的財(cái)政補(bǔ)助。歐盟這種通盤考慮、嚴(yán)格論證的做法就很值得學(xué)習(xí)和借鑒。
激發(fā)燃料乙醇活力
記者:只有調(diào)動生產(chǎn)者、消費(fèi)者等各方力量才能真正實(shí)現(xiàn)乙醇推廣和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。您認(rèn)為可以從哪些方面入手來有效協(xié)調(diào)和保障乙醇燃料生產(chǎn)商、汽車生產(chǎn)商及消費(fèi)者的利益并調(diào)動他們的積極性?
汪燮卿:從經(jīng)銷商和消費(fèi)者角度來看,燃料乙醇雖然存在熱值較低的缺點(diǎn),但優(yōu)勢較為明顯,比如辛烷值高、燃燒充分,屬于可再生能源,所以還是得到消費(fèi)者認(rèn)可的。從目前燃料乙醇產(chǎn)量和消費(fèi)量來看,每年的消費(fèi)量均大于產(chǎn)量,說明不用過多擔(dān)心生產(chǎn)出的燃料乙醇沒有經(jīng)銷商、消費(fèi)者不認(rèn)可的問題。另一方面目前還存在甲醇仿冒乙醇等一些漏洞,損害了消費(fèi)者利益。
從生產(chǎn)者角度來說,我國對國內(nèi)4家指定的燃料乙醇生產(chǎn)企業(yè)免征5%的消費(fèi)稅,對生產(chǎn)燃料乙醇的增值稅實(shí)行先征后返,對生產(chǎn)所需的陳化糧實(shí)行補(bǔ)貼,對陳化糧的供應(yīng)價(jià)格實(shí)行優(yōu)惠等,現(xiàn)在優(yōu)惠措施還是較大的。
在這方面可以借鑒發(fā)展較好的美國和巴西的經(jīng)驗(yàn),不僅是簡單的政府補(bǔ)貼,而且有相關(guān)稅收優(yōu)惠、法律和標(biāo)準(zhǔn)完善等相關(guān)產(chǎn)業(yè)服務(wù)支持的及時(shí)跟進(jìn)。
記者:燃料乙醇的推廣和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,在產(chǎn)業(yè)服務(wù)體系建設(shè)、研發(fā)和人才培養(yǎng)方面還存在哪些問題,可以如何改進(jìn)?
汪燮卿:目前,經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家都建立了比較完善的可再生能源技術(shù)研究開發(fā)機(jī)構(gòu),形成了比較完善的產(chǎn)業(yè)服務(wù)體系。如美國的可再生能源實(shí)驗(yàn)室,歐盟的聯(lián)合研究中心,都是政府專門負(fù)責(zé)可再生能源研究和開發(fā)的機(jī)構(gòu)。我國在可再生能源方面還沒有專門的研究機(jī)構(gòu),也沒有一所大學(xué)培養(yǎng)可再生能源的專業(yè)人才,設(shè)計(jì)、咨詢等產(chǎn)業(yè)服務(wù)體系很不健全,這不能適應(yīng)我國目前可再生能源發(fā)展的需要。
此外,在燃料乙醇專用發(fā)動機(jī)研發(fā)方面,中國還是比較欠缺的。國內(nèi)推廣使用車用乙醇汽油,初始加入量是從體積分?jǐn)?shù)10%起步的。對于使用乙醇含量更高的汽油所采用的發(fā)動機(jī)及相關(guān)材料,應(yīng)組織有關(guān)單位和企業(yè)開展研發(fā)工作,新燃料與新發(fā)動機(jī)的研發(fā)工作應(yīng)同步進(jìn)行,才能實(shí)現(xiàn)和諧發(fā)展。隨著推廣使用乙醇汽油工作的逐步深入,應(yīng)在充分試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,研究在汽油中添加更高比例的燃料乙醇,并及時(shí)制訂相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。
責(zé)任編輯: 中國能源網(wǎng)