生物質能是可再生能源的重要組成。我國有豐富的生物自然資源和可利用資源。除種植物和野生植物外,尚有大量廢棄資源。據統計,我國農林業生產廢棄物每年達12億噸,其中僅秸稈就有7億噸;禽畜養殖業有機物排放33億噸。但大都沒有利用,造成大氣和水源污染,每年僅田間焚燒秸稈就達1.5億噸。如何合理利用變廢為寶,目前有發電、成型代煤、飼料肥料等方式。總的看綜合利用效率較好的還是生物發酵制沼氣、非糧作物制液體燃料及廢油回收制成品油。至于用種植物生產航空煤油正在攻關之中。
生物發酵制沼氣要提升水平,支持發展生物工業沼氣
我國農村小沼氣已有多年發展和實踐收到一定成效,也有一定的普及面。但工業沼氣沒有形成規模產業,地方已有示范工廠。產生的工業沼氣用于民用燃料,經凈化后有的用于汽車燃料。
德國大力發展工業生物沼氣形成天然氣的多元供給,其工廠生產規模最大已達20萬立方米/日(折6000萬立方米/年)。對照德國的先進經驗,針對我國發展生物工業沼氣的問題和差距,中國石油大學提出四條建議:一是建議盡快制定工業沼氣“前補變后補”的經濟政策,即從目前的補貼設備改為補貼沼氣產量,改變目前因此而發生的重建設、輕運行,各利益方僅以分享國家補貼為動力的不良狀況。二是建立工業沼氣技術支持服務平臺,提供技術開發、診斷服務和人才培訓。三是抓好正在建設或擬建的示范工程。四是建議制定并實施生物天然氣規劃。專家估算經過努力到2030年全國生物天然氣生產有可能達到1000億立方米,約占屆時全國天然氣需求的1/5。
生物制液體燃料潛力巨大,需支持工業化、商業化
我國用陳年玉米作原料制乙醇的示范工廠,在國家優惠政策支持下,在高油價走勢下是可行的。近幾年來正在向非糧作物為原料改進,向深度加工生產多種高附加值化工產品延伸。工業乙醇以一定比例添加到汽油中可以滿足機動車用需要。美國汽油消費量從1998年峰值不增反降,其中全面使用乙醇汽油是主要因素之一。巴西高產甘蔗,以甘蔗為原料生產乙醇汽油,占了全國車用燃料的一半以上。
陽光凱迪新能源集團經10多年的研發努力,已在武漢科技城建成非糧生物制液體燃料萬噸級示范項目。該項目以農林業植物廢棄物為原料,轉化為高清潔的成品油。每生產1噸成品油消耗干枝柴(發熱值4300大卡/公斤)理論上為3噸多。據悉,凱迪公司在2014年初生產出合格的高清潔柴油,其中硫含量、芳烴含量和十六烷值等關鍵性能指標均達到或優于國Ⅴ和歐Ⅴ標準,通過了臺架和行車試驗,制定了生物質合成柴油的企業標準。希望這家企業繼續研制攻關,使這項創新達到工業化、商業化的必備條件。看來還需要由相關部門牽頭研究科技攻關、財稅政策、產業政策的全面支持。
對發展生物質能源的幾點建議
在2014年6月發布的《能源發展戰略行動計劃(2014年—2020年)》中提到“發展生物質能”“發展新一代非糧燃料乙醇和生物柴油”“因地制宜發展農村可再生能源”。生物質能是重要的可再生能源,建議應給予足夠重視。要像重視風能、太陽能一樣高度重視、合理布局,發揮其應有的不可替代的作用。
一是政府有關方面盡快做出規劃,既要有中長期規劃,又要在“十三五”開局起步。針對豐富多樣的生物原料,合理分配布局生物發電、代煤、造氣、生油以及用于飼料、肥料等用途,做到分類使用、物盡其用、能用盡用。二是針對不同的途徑和技術路線,希望國家分層次組織科技攻關,掌握核心技術、關鍵技術,國家科技開發基金予以支持。已成熟的技術工業化、商業化要組織制定技術標準、產品標準。三是無論哪種生產方式和利用途徑,看起來都有經濟可行性的問題。希望政府相關部門調查研究,應有財稅政策支持,使這些新產業在成長期能生存發展。四是發展生物質能,原料何處來是個難題。現有秸稈、廢棄物的收集、運輸因其比重小、體積大、熱值小、種類多、分布散有一系列難題,除企業自身努力外,尚需在政策上尤其是地方政府予以支持。如果發展種植業,則帶來土地、水源等問題,更需政府統一安排。五是生物質能源的產品形態是氣和油,一開始數量不多,有的還可能與現有燃料混兌,有的進入現有的儲運系統、銷售系統。因此要組織行業、企業之間的合作,民企與國企的“混合”,主要靠市場配置,政府也要適當組織。
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