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生物燃料产业分析实用13篇

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生物燃料产业分析

篇1

综合分析国家发展改革委能源研究所、国际能源署(IEA)、美国能源部(EAI)和欧佩克(OPEC)等机构的研究结果表明,2010年和2020年中国汽油需求量分别为0.60亿吨~0.66亿吨和0.86亿吨~1.10亿吨。如果按照10%的添加比例计算,预测到2010年,燃料乙醇需求量为600万吨~660万吨;2020年为860万吨~1100万吨,未来需求潜力很大。

国家可再生能源中长期发展规划中提出“到2010年,增加非粮原料燃料乙醇年利用量200万吨。到2020年,生物燃料乙醇年利用量达到1000万吨”。但是,目前我国对于发展燃料乙醇还存在着不同声音,认为挤占了耕地和粮食。特别是美国利用玉米发展燃料乙醇产业,引起国际相关农产品价格不断上涨等问题,更是引起了人们的警觉。我国发展生物燃料乙醇产业,必须研究和思考原料来源、技术成熟度等相关条件。

燃料乙醇原料来源分析

我国可用于生产生物燃料乙醇的主要原料来源包括粮食(玉米)、薯类(木薯、甘薯)、甜高粱茎秆、甘蔗及农作物秸秆等。我国人多地少,耕地资源紧缺,粮食供需处于紧平衡,以玉米为原料的燃料乙醇发展空间受到极大的限制,原料多元化势在必行。以玉米等谷物类作物为原料生产燃料乙醇。弱化了传统的玉米食物属性,增强了工业属性。如果消耗过多的玉米生产燃料乙醇,在中国人多地少的国情下,势必会挤占用于生产食物的耕地面积;另一方面是与畜争粮,抬高玉米市场价格,增加饲料成本,对养殖业发展将产生连锁反应,所以应严格限制玉米等粮食作为生产燃料乙醇的原料。以甘蔗为原料生产燃料乙醇具有单位土地面积产量高、生产成本较低、化石能源替代效益较为显著等优点,但由于我国食糖的长期供需形势趋紧,也不宜作为主要发展方向。应在确保国家粮食安全基础上,坚持“不与民争粮、不与粮争地”的原则,开发利用盐碱地、荒山和荒地等后备土地资源,采取提高单产及间套作等措施,因地制宜地种植薯类(木薯、甘薯)、甜高粱等非粮能源作物,为燃料乙醇提供原料。

不同的非粮燃料乙醇原料特性见表1。

利用后备土地资源发展燃料乙醇前景分析

后备土地资源是指在一定自然、技术、经济、生态环境下可以开发利用但目前尚未利用的土地资源。据2002年度全国土地利用变更调查显示,如果把未利用或未充分利用的土地资源如苇地和滩涂以及未利用地中的荒草地、盐碱地、沼泽地、裸土地和其他未利用土地都作为后备土地资源,其面积可达8873.99万公顷,占全国土地总面积的9.33%。其中,根据2000~2003年国土资源部在新一轮国土资源大调查中进行的全国耕地后备资源调查评价,我国有集中连片、具有一定规模的耕地后备资源734.4万公顷,仅为后备土地资源的8.28%。其中,可开垦耕地701.66万公顷,可复垦土地32.72万公顷。

根据我国耕地后备资源的面积、类型、光热条件,可将全国的耕地后备资源划分为8个区域。考虑到生态环境保护、耕地动态平衡、城镇化以及能源作物的适应性和增产等因素,采取分步骤实施的开发策略,设定2010年开发10%的后备耕地、2020年最大开发50%,则2010年我国非粮能源作物燃料乙醇生产能力约为255万吨,2020年约1355万吨(见表2)。

当然。这部分土地多数位于我国西北部。由于受到热量条件、水资源条件、风沙盐碱等条件限制,开发利用的成本较高。此外,上述后备耕地资源是目前经济技术条件下可供开发利用的。随着科学技术和现代工业交通运输业的发展。土地开发成本是可以逐步降低的;或由于土地产品需求增加,价格上涨。而使经济效益提高,可以使原来利用不够经济的土地变成比较经济,从而增加了土地的经济供给量。所以,后备土地资源的经济供给量是动态变化的、有弹性的。

提高能源作物单产发展燃料乙醇前景分析

木薯

目前,我国广西木薯种植的主要品种是上个世纪30、40年代引进的南洋红,约70%木薯种植面积使用该品种,由于种植时间长。该品种退化严重,产量低。2005年,广西木薯平均产量为1.2吨~1.3吨/亩,同国际上平均产量最高的国家――印尼的1.6吨/亩相比,产量低1/4。如果引进推广优良新品种以及配套的栽培管理技术,亩产可达3吨~5吨。而且提高了淀粉含量。以广西为例。2010年如果亩产达到2吨。可年新增燃料乙醇产能75万吨;2020年如果亩产达到3吨。可年新增燃料乙醇产能222万吨。

甘薯

我国是世界第一大甘薯种植国,甘薯常年种植面积保持在700万公顷左右,甘薯总产1.5亿吨,占世界总产86%。虽然我国甘薯的种植面积和产量均居世界首位,但甘薯的加工业发展却很缓慢。如果将30%的甘薯用作生产燃料乙醇.目前可生产燃料乙醇450万吨。目前,我国甘薯亩产仅在1.5吨左右。通过培育推广高淀粉含量新品种以及配套的栽培管理

技术,亩产可达3吨~5吨。2010年如果亩产达到2吨,可年新增燃料乙醇产能150万吨;2020年亩产达到3吨,年新增燃料乙醇产能450万吨。

替代种植发展燃料乙醇前景分析

我国高粱种植面积较低,而且甜高粱亩产籽粒达200千克~400千克。略低于普通高粱产量。因此,利用现有高粱土地种植甜高粱对粮食生产不会有太大的影响。2005年我国高粱种植面积为57万公顷。2010年按10%的甜高粱替代率计算,新增甜高粱茎秆乙醇产能为22万吨;2020年按50%的甜高粱替代率计算,新增甜高粱茎秆乙醇产能为112万吨。

综上所述,利用后备土地资源种植非粮能源作物,提高木薯、甘薯等能源作物的单产以及替代种植等方式,2010年燃料乙醇的可供应量约500万吨,2020年燃料乙醇的可供应量约2000万吨。可以满足近期发展需求。

生物燃料乙醇技术评价

生物燃料乙醇是通过发酵法生产的,即利用微生物的发酵作用将糖分或淀粉转化为乙醇和CO2,也可将纤维素类水解生成单糖后再发酵产生乙醇。用于发酵法制取燃料乙醇的原料,按成分分为三种:糖质、淀粉质和纤维素,后两种原料均需要先通过水解得到可发酵糖;按照发酵过程物料存在状态,可分为固体发酵法、半固体发酵法和液体发酵法;根据发酵醪注入发酵罐的方式不同,可分为间歇式、半连续式和连续式。

糖质原料制取乙醇技术是以甘蔗、甜高粱茎秆为原料,经过物理方法预处理后,采用发酵蒸馏的方法生产燃料乙醇淀粉质原料制取乙醇技术是以玉米、木薯、甘薯等淀粉含量高的生物质为原料。经过粉碎、蒸煮和糖化后,形成可发酵性糖。再进行发酵处理,得到燃料乙醇的技术;纤维素原料制取乙醇技术是以秸秆为原料,经过物理或化学方法预处理,利用酸水解或酶水解的方法将秸秆中的纤维素和半纤维素降解为单糖,然后,再经过发酵和蒸馏生产的燃料乙醇的技术。

三种不同生产工艺技术的特性对比见表3。

目前。我国淀粉类原料发酵法制取乙醇技术比较成熟,并已经进行了工业化生产,中粮集团正在广西北海建设年产20万吨燃料乙醇项目。我国在甜高粱、木薯等能源作物开发和利用方面取得了一定成绩,自主开发的固体、液体发酵工艺和技术达到应用水平,并在黑龙江省建成年产5000D屯的甜高粱茎秆生产乙醇示范装置。但是,目前还存在着发酵菌种培育、关键工艺和配套设备优化、废渣废水回收利用等问题。

篇2

1前言

以化石燃料为主的能源结构不仅具有不可持续性,且对生态环境造成极大的压力,因此寻求能源多元化和发展可再生清洁能源已成为大势所趋。20世纪末以来,欧美等国纷纷采取财政补贴、税收优惠、农户补助等激励政策,引导生物质能产业化发展。已取得了一定的成效。(车长波、袁际华,2011)2000―2005年全球生物乙醇产量翻了一倍多,生物柴油翻了几乎两番,而同期全球石油生产只增加了7%。(Worldwatch Institute,2006)。经济合作与发展组织和联合国粮食与农业组织共同的《2013―2022年农业展望》曾预测:到2022年生物柴油的比例将占欧盟能源的45%,而燃料乙醇的比例也将占据美国能源的48%。

囿于技术等各方面的原因,中国生物质产业发展相对滞后。在第一代生物质能生产中,国际上成功案例主要以玉米、小麦、糖料和各种油籽等能源作物的规模种植作为生物质能产业化的基础,此种模式与中国“人多地少”的现状形成冲突,较难在中国复制。第二代生物质能技术,利用木质废料、作物秸秆及农产品废弃物等纤维素为原料生产乙醇,弱化了食品和燃料之间的竞争。这使中国在生物质能产业化进程中不再望“原料”兴叹,而是获得了变废为宝的机会。中国在“十二五”规划中都将生物质能产业作为战略新兴产业来培育和发展。生物质能产业化发展需要将国外的成功经验与中国的国情相结合,走一条因地制宜的新路。本文试图对生物质能产业发展的社会经济影响,制约生物质能产业发展的影响因素以及政策规制等方面进行综述。

2国外相关研究现状

21关于生物质能产业的利弊

Von Braun(2006)认为生物质能产业可能带来四个方面的影响:一是环境效应,比如二氧化碳排放量减少,防止破坏生物多样性、减少因化肥与农药的过度使用造成的土壤退化、减少大气污染等;二是生物质能产品逆向传导生物质原材料的供求,而对食品、饲料供求和粮食安全造成影响;三是生物质能作为传统能源的替代,δ茉词谐〉挠跋欤凰氖巧物质能产业化发展对不同区域及不同收入人群将造成直接或间接的影响。总之生物质能的发展有利有弊。

Danniel GDe La Torre Ugart、Burton English等(2006)认为生物能源可起到缓解能源压力和减少贫困人口,促进经济发展等作用。在发展中国家,农业多为劳动密集性产业,生物能源的发展将促进农产品供需,推动农村人口就业,增加收入。Danniel通过实证分析,当生物质能产业化发展,生物乙醇产量达到60亿加仑/年和生物柴油16亿加仑/年时,可以不用休耕地。预测2007―2030年生物能源产业化生产将累积创造收入210亿美元,创造240万个工作岗位。

另一些学者则认为生物质能的发展将对发展中国家的食物安全造成极大威胁。生物质能的发展使大量的粮食转化为燃料、将生产粮食的农地用于能源作物的生产,将大量减少粮食供给,从而推动粮食及饲料的价格上涨(Brown 1980)。能源与农业间的关系随着生物燃料发展而变得更为紧密(von braun 2008)。

De La Torre Ugarte利用POLYSYS系统,研究了在两种假设的价格方案下能源作物的生产对美国农业部门(包括农地的利用、传统作物的价格及农场主的收入)的影响。Babcock(2007)认为发展生物燃油,必须先考虑其对环境以及农业的影响,特别是对于农作物和畜产品的影响。

以上结论表明,发展生物质能产业须进行模式选择,充分考虑新兴产业发展对各方面的影响,包括环境、农业及农民收入、粮食价格等。

22生物质能产业发展影响因素研究

RJHooper和JLiEGKoukios(2003)站在投资者立场进行分析,认为决定生物质能产业投资的主要因素来自于市场和政策。生物质能的价格、技术是否能与现存能源供给结构相兼容是企业首先要考虑的。制约生物质能产业发展的因素包括:生产成本高但售价低、生物质能产品市场风险难以测算、企业应对市场风险及政策风险的能力不足、生物质能对环境的影响不确定。

Tomas Kaberger和Kes McCormick(2007)对欧盟的相关能源政策进行对比分析,肯定了政策是促进生物质能产业发展的关键因素。

Hillring(2002)提出对生物质能产业发展方向的调控,应从新能源产品提供、能源消费结构调整及相关产业配套等方面着手。其总结瑞典生物质能利用经验并提出:小生态公司将具有发展优势,公司实现一体化经营。

23生物质能产业政策研究

政策在生物质能产业发展中占据重要位置,国外学者多用模型模拟政策冲击,分析不同的生物质能激励政策对相关产业、产品以及对环境或社会福利的影响。

Kanes等(2007)利用CGE模型评价了波兰不同生物质能激励政策的成效:相较于直接对生物能源补贴,提高化石能源税显得更有效率;生物质能部门受益更多的是间接税的减免。

Ray(2000)通过运用POLYSYS模型模拟了相关农业政策对生物质能产业发展的可能影响。该模型测度了潜在的生物质能源和生物柴油供给量,并指出要充分将农业部门与环境、区域经济和相关产业联系起来,以促进生物质能产业的发展。

Johansson(2007)的研究表明,没有政策限制,农民将优先使用农用地种植能源作物,这样会进一步加剧粮食作物与能源作物在土地利用上的竞争。其运用LUCEA模型模拟了严格的二氧化碳减排政策对粮食、土地价格和温室气体减排的影响。结果表明:随着碳税提高,生物能源的供给量将会随之提高,且生物质能原料主要来源于林木剩余物,粮食价格比基准价格上涨两倍,二氧化碳排放量至2100年接近零。

Ignaciuk等(2006)在模型中选择六部门进行局部均衡分析:其中包括粮食作物马铃薯、谷物;能源作物大麻、柳树;传统电力部门及生物电力部门。探讨不同的能源税收和补贴政策对碳排放、相关农产品产量和价格、生物能源产量及价格的影响。结果表明:对传统电力征收10%的税,对生物电力实行25%的补贴,将使生物电力的份额增加到75%,生物质和农产品产量增加。增收的碳税补偿环境,此外碳税还将导致农产品产量降低1%~4%。

Gohin利用开放的CGE模型评估欧洲生物能源政策对农业部门影响。结果表明:在欧盟的能源政策下,可通过进口满足生物柴油的需求,在巨额的进口关税下,生物乙醇产量大增,能满足国内需求。同时生物能源的大规模生产将导致国内畜禽类产品价格下降,产量增加。政府需补贴105亿欧元,其中国外生产者获益48亿欧元,国内食品工业获益25亿欧元,农民收入增加32亿欧元,并可提供四万个农业就业机会。

3国内相关研究

31中国生物质能产业发展的制约因素

石元春(2011)提出降低生产成本是我国发展生物质能最需要解决的问题,其次是技术标准问题,对于生物质成型燃料,需要有相应的技术标准和规范,使之发展成为一种通用燃料。

王应宽(2007)分析了产业化发展空间,并总结了中国生物质能的产业化途径。从生物质资源潜力、产品成本、环保效应等方面分析了我国生物质能产业的发展前景。其认为生物质能产业化开发的核心动力还是技术创新。生物质能产业化发展需要克服生物质原料极其分散,运输成本、生产成本、采集成本高等制约因素。

通过研究生物质能商业化途径,提出了生物质能产业的四大支撑体系,即政策扶持体系、资金投入体系、市场保障支撑、技术支撑保障体系,对生物质能源产业的发展提出了相应的对策措施(王雅鹏等,2007)。

吴创之等(2007)提出生物质能循环系统研究平台的建设是生物质能产业发展的必要条件。

孙振钧(2004)综述了国内外生物质能产业发展的4个取向:生物质发电、生物质液体燃料、生物质有机高分子材料和能源农林业。认为生物质能产业发展方向应该与振兴农村经济和改善农民生活相结合,向小型、分散、统分结合的模式发展。能源农业应该与新兴能源工业有机结合,使之形成生物质能产业链。

赵振宇等(2012)提出生物质发电行业的主要威胁在于上下游相关配套产业不协调、缺乏配额制、发展风险难评估等因素。

32生物质能产业政策影响及规制

刘飞翔(2011)在其博士论文中构建了四个层次的生物质能源政策永续发展评价指标体系。包括1个一级指标(生物质能源政策永m性发展)、4个二级指标(生物质能决策系统科学性、生物质能供给系统稳定性、生物质能消费系统持续性、生物质能科技研发与教育)、8个三级指标、22个四级指标构成的评价体系。通过专家问卷法确定各指标权重值,选用综合评分法评价生物质能产业发展中政府规制与激励价福建生物质能政策整体绩效。此外从市场机制中生物质产业组织方式、市场准入制度、价格激励性管制、社会性管制四个领域展开政府规制与激励的主要工具选择研究,提出生物质产业激励的方向、手段和领域。

胡应得等(2011)利用CGE模型模拟征收能源税对生物质能产业及宏观经济的影响。结果表明,对能源产品征收150元/吨标煤的能源税,从量税转换为从价税后,煤炭、石油、天然气的税率分别为25%、85%和9%,生物质能占比上升了0082%,而GDP、投资和出口等指标都有不同幅度的下降。

吴永民通过构建CGE模型分析了财政政策对于燃料乙醇产业发展的影响。结果表明:在非粮种植业阶段和生产阶段给予财政补贴都会促进燃料乙醇产量和乙醇汽油产量增长,在生产阶段进行补贴会引起农村和城镇居民收入的小幅减少,而非粮种植业阶段的补贴能够提高农民的收入。

综上所述,生物质能产业作为新兴产业,政府的扶持和引导意义重大。但政策选择需依托于国情,完全照搬国外条条框框很可能出现“水土不服”。建立中国特色生物质能产业良性发展的政策激励和规制才是长久之策。

参考文献:

[1]胡应得,杨增旭,程志光能源税对我国生物质能产业发展的激励效用研究[J].经济论坛,2011(9):111-115.

[2]王雅鹏,王宇波,丁文斌生物质能源开发利用及其支撑体系建设的思考[J].农业现代化研究,2007,28(6):753-756.

篇3

中国的经济持续增长伴随着能源消耗的同步增加,在我国能源消费结构中,原油占到总量的20%左右,它与电力构成能源体系中两大主要能源类型。近年来,高增长下的中国通过大量进口石油,保证经济快速发展。2010年,我国原油表观消费量首次突破4亿吨,而进口原油达2.39亿吨,对外依存度已经突破50%。我国国内原油产能已经接近饱和,对国际原油输入的依赖越来越大,这将导致我国面临能源供给和能源价格安全的双重压力。为了缓解能源供给安全压力,国家已经在海外积极拓展油田投资和开发,着力解决原油供给问题。但是,现阶段国际形势为我国原油的海上运输蒙上了一层阴影,以日本、韩国及其列岛构成的我国外海第一岛链①,若出现政治动荡,会对石油海运造成阻隔之势。马六甲海峡是我国航海贸易运输的主要咽喉,从该海峡运输的石油占总进口石油的4/5以上(马晓宇等,2007),而美国在东南亚(特别是泰国)的势力渗透更是试图掐住马六甲海峡这个国际海运的咽喉,若遭遇紧张国际形势,中国的原油输入障碍将直接影响能源安全和国民经济运行。另一方面,我国没有国际石油的定价权,大量原油输入国内,其价格传导效应将十分明显,国际原油价格的居高不下将会影响国民经济运行的成本,甚至可能会引起通货膨胀。

能源从供给和价格两个方面对经济造成影响。一方面,能源的充足供给保证经济稳定发展。龚志民(2006)从可持续发展角度出发测算了能源缺口下的中国经济;东部地区能源与经济之间的互动机制基本形成(于全辉和孟卫东,2008),能源缺口一旦出现,将直接导致我国经济增长的重点区域的产出减少。能源缺口对产业的影响程度不一,能源密集型产业较非能源密集型产业更易受到供给影响(Lee and Ni,2002),所以,我国以劳动密集型和能源密集型产业为主的产业结构对能源的依赖程度理应引起我们的警觉。赵涛等(2009)利用嵌入能源消费的CD函数模型,推导并实证研究了能源与经济增长之间相互依存相互影响的辩证关系,再次验证了能源作为基础要素投入的重要性。另一方面,能源作为工业产出的基础性原料,其价格波动将通过生产成本反映在价格体系的各个层面。Davis and Haltiwanger(2001)通过分析油价波动对创造就业和失业的影响,发现石油价格和货币政策造成的失业作用要比创造就业的作用大得多。林伯强和王锋(2009)研究了能源价格上涨对我国一般价格水平的影响,指出各类能源价格上涨导致指数上涨幅度最大的是PPI和GDP平减指数,并可能引起成本推进型的通货膨胀。

在国际能源价格出现波动和全球能源供给紧张的局面下,众多学者将目光转向液态生物质燃料的发展。然而中国发展液态生物质燃料的必要性一直存在争议,争议的焦点在于:第一,生物质燃料是否是缓解原油安全威胁的唯一途径;第二,全面发展生物质燃料是否会导致对耕地资源配置的影响;第三,全面推广生物质燃料是否会影响使用燃料的机械设备的技术改进或者替换问题;第四,生物质燃料较传统能源是否具有优越的成本收益率。明确回答上述问题是后续研究的重要前提。

首先,石油产品(汽油和柴油等)是交通运输和动力机械的能源,不能被煤炭直接替代,电力替代(如电动汽车)的可能性从短期来看也不高。这是因为:液态能源的发动机已经广泛深入社会生活,通过液态质的生物质燃料替代具有较好的可持续性,巴西、美国和欧盟等国家和地区的生物质燃料利用给出了很好证明。目前巴西的汽车均使用100%生物乙醇或22%~25%的混合乙醇汽油;欧盟出台政策规定将生物柴油使用混合比例到2020年提高至10%;美国更是通过立法明确了燃料乙醇作为替代燃料的社会地位(曹俐和吴方卫,2010)。上述各国的生物质燃料产业的发展,一方面充分发掘了当地的资源禀赋(如巴西甘蔗含糖量居世界首位,美国的玉米产量世界第一),另一方面在生物质燃料的技术研发方面有重要成果。反观中国,国民经济处于快速发展阶段,对燃料的需求将持续一段时间,因此通过各类能源作物的生产来提炼生物燃料存在可行性。

其次,中国液态生物质燃料,特别是燃料乙醇的原料已经过渡到非粮食作物的阶段,即通过边际土地的开发避免“与粮争地”问题的出现。2007年出台的《可再生能源中长期发展规划》中也明确提出不再增加以粮食为原料的燃料乙醇生产能力,合理利用非粮食生物质原料生产燃料乙醇,提出扶持以木薯、甘薯、甜高粱等为原料的燃料乙醇技术。在这个前提下,中国液态生物质燃料的发展不会对有限耕地的配置造成负面影响。

第三,发展液态生物质燃料的可能影响属于外部性范畴。液态生物质燃料在生产和利用过程中的正负外部性并存。正外部性包括:在能源安全约束和经济持续增长背景下,当石油供给出现缺口时,生物质燃料弥补汽油和柴油所带来的经济溢出,表现在对整体经济的促进、对资本和劳动要素合理配置的优化和吸纳农村剩余劳动力的贡献;非粮能源作物种植、原料搜集和燃料利用过程,生物质燃料具有在固碳释氧、保持水土、温室气体减排等方面的生态溢出效应。而负外部性指的是生产液态生物质燃料过程中的能源消耗以及燃料推广使用过程中的成本,甚至包括原料种植对生态环境的可能影响。对上述问题的既有研究还没有明确结论,特别是对外部性问题涉及的研究不多。但是从宏观经济层面分析,中国正处于能源需求的关键阶段,增长对中国而言十分重要。虽然液态生物质燃料的生产成本较传统能源没有优势,甚至略高于传统能源,表面上不具有竞争力,但由于液态生物质燃料发展存在外部性,发生了市场失灵现象。只要清醒认识影响生物质燃料产业市场失灵的真正原因,充分分析该产业的对社会经济作用机理,理清正外部性和负外部性的综合影响,通过政府补贴等手段,就可以达到既能弥补能源缺口又能健康发展液态生物质燃料产业的目地,而国外生物质燃料利用较好的国家就是良好例证2009年,美国燃料乙醇产量突破2000万吨油当量,巴西也突破1300万吨油当量,欧盟的生物柴油产量在2010年为2200万吨,而中国的燃料乙醇仅有100万吨左右,生物柴油则更少。。

众多学者也对液态生物质燃料的社会经济影响做了研究。中国的能源安全和粮食安全因石油价格和生物原料将受到国际市场波动的影响(Yang et al., 2008),寻求发展新的生物质燃料原料将十分必要,同时能够给供给不足的汽油提供有益的补充。发展非粮液态生物质燃料能够避开可能的“与粮争地”和“与人争粮”困境。张锦华等(2008)通过构建燃料乙醇的行为分析框架,分析了短期和长期动态均衡下的生物能源发展对粮食安全的影响,并给出通过开发非粮食原料来补充能源供给缺口和避免粮食安全的建议。王子博(2009)利用历史数据构建潜在产出测算模型,认为液态生物质燃料(燃料乙醇和生物柴油)作为汽油或柴油的替代品,对缓解能源缺口具有重大意义。章辉和吴方卫(2009)通过对未来汽油市场的供给情况的预测,分析模拟了我国发展燃料乙醇对我国能源安全和经济发展的影响,得出燃料乙醇对缓解汽油需求和保障经济可持续增长具有一定作用的结论。上述研究从不同层面分析了液态生物质燃料发展的可能影响,但是较少将液态生物质燃料乙醇的补充对原油供给和原油价格波动同时联系起来。

液态生物质燃料产业发展正外部性中的经济溢出是值得关注的话题,特别是对经济增长的影响不容忽视。为此,需要准确分析发展燃料乙醇对我国能源供给不足和价格波动的潜在威胁缓解机理进行梳理。同时,当我国面临因能源供给不足造成的产出不足以及因价格传导引致的成本推进型通货膨胀时,燃料乙醇的补充途径如何?对其研究具有指导性意义。本文首先分析目前中国能源结构与国际能源价格对中国的影响,进而建立一个以燃料乙醇为例的理论模型及分析框架,基于原油供给不足和原油价格过度波动所引起的国民经济影响,并结合我国液态生物质燃料产业的实际状况,回答生物质能源的发展对国家能源安全、国民经济的影响及可能的解决路径。

二、 中国燃料乙醇产业发展必要性的现实依据:能源结构与价格冲击

(一) 能源结构、原油对外依存度与燃料乙醇利用现状

1990年以来,中国的GDP从4.5万亿增长至2009年的34万亿元以上2009年不变价格计算。。在这个过程中,能源消费总量也呈现同趋势增长。1990年全国能源消费总量仅为9.7亿吨标准煤,而到2009年已经超过30亿吨标准煤。从增长速度分析,历年GDP增速一直维持在8%以上,并于1992年和2007年前后达到高位。相对而言,能源增长速度的波动较为明显,整体呈现波浪型曲线。在1999年前后的能源消耗增速一度下降至原点,随后与2005年前后达到高位,在2008年国际金融危机后下滑势头较为明显。

中国能源消费的绝对数量一直不断增加,而能源消费结构长期以来没有发生根本性变化。原煤比重远远高于其他能源,一直维持在70%左右。原油的消费比重仅次于原煤,平均维持在20%左右。其余能源的比重与前两类能源差距明显。

中国原油消费数量不断上升,2009年达到3.8亿吨。中国原油国内产量一直维持在较为稳定的水平,较大幅度提升国内产能很难实现。因此,随着中国经济的发展,对原油需求剧增,从国际进口原油成为主要选择。例如,2003年中国原油净进口量超过1亿吨,到2009年已经突破2亿吨,对外依存度已经高达53%。在煤炭和电力充分自给的情况下,中国原油供给出现了不容忽视的危机。居高不下的能源强劲需求以及无法逆转的原油大量进口,导致中国的经济增长面临能源供给安全问题。

燃料乙醇是汽油的有益补充,而中国的燃料乙醇产量2008年仅为102万吨油当量数据来源:2010年《BP能源统计年鉴》。,2009年仍然维持在这个水平,但是汽油的消费量在2008年已经达到6145万吨,是燃料乙醇总量的60倍左右,明显的能源结构差异反映出中国燃料乙醇产业整体规模不足的状态。按燃料乙醇生产原料划分,中国的燃料乙醇产业发展可以分为以粮食作物为原料和以非粮食作物为原料两个过程。中国最早的燃料乙醇研究和发展规划开始于20世纪80年代中期。发展初期的侧重点是燃料乙醇生产技术的实验室科学研究。20世纪90年代后期,燃料乙醇生产开始进入试点阶段,这个阶段的特点是国家投入资金建设燃料乙醇的生产基地,并给予相应的政策扶持。随着中国陈化粮的消耗和中央政府对粮食安全的逐步重视,以粮食作物为原料的燃料乙醇项目受到限制。2007年颁布的《可再生能源中长期发展规划》中明确提出,不再增加以粮食为原料的燃料乙醇生产能力。在这个背景下,2007年政府批准在广西建立以木薯为原料的燃料乙醇企业,年生产能力为20万吨,并于2008年初正式投产。纤维素生产燃料乙醇研究工作已接近完成实验室研究阶段,步入中试和产业化培育阶段,其中,中国科学院于在2007启动了“纤维素乙醇的高温发酵和生物炼制”重大项目,山东大学微生物技术国家重点实验室也有相应研究课题,同时来自华东理工大学、天津大学、中国农业科学院麻类研究所和陕西师范大学等高校和研究机构都在进行创新性研究。虽然纤维素产业化生产尚未实现,但是现有的以粮食作物为原料的燃料乙醇生产企业也在积极拓展纤维素应用的领域。中国的燃料乙醇生产技术正在不断创新,更高效率的提炼技术推陈出新。美国、巴西和欧盟的经验说明,燃料乙醇是目前技术最成熟、使用最大且商业化程度最好的生物燃料,乙醇混合汽油的性能与传统汽油相似,可以预见,中国的生物质燃料产业具有广阔的市场前景。

(二) 国际原油价格的冲击:燃料乙醇产业发展的现实依据

外部冲击对国内能源价格存在影响(中国经济增长与宏观稳定课题组,2008),而国内能源价格上涨对经济体系也会产生影响:外部价格输入将提高下游产品的生产成本,之后会移动一国的菲利浦斯曲线并造成通货膨胀的压力。能源价格上涨主要通过两个渠道影响中国的价格水平,第一是通过生活资料的渠道直接反映到消费者价格指数(CPI)上,第二是以原材料和生产要素价格上涨的形式,从工业产业链的上游传导到下游,间接地影响生产者价格指数(PPI)和消费者价格指数(林伯强和王锋,2009)。

向量自回归(VAR)模型可用于时间序列系统的预测和随机扰动对变量系统的动态影响。该方法避开了结构建模方法中需要对系统中每个内生变量关于所有内生变量滞后值函数的问题。在向量自回归的基础上,可以通过脉冲响应函数随机扰动项的一个标准差变动来考察它对内生变量及其未来取值的影响。为了反映国际原油价格对国内各类价格体系的影响,本文下面进行VAR脉冲响应分析,考察随机扰动所产生的影响以及其影响的路径变化。

下面利用VAR脉冲分别对国际原油价格与燃料动力价格、工业品出厂价格指数(PPI)和居民消费价格指数(CPI)变动进行分析。对平稳性检验结果分析可知(如图3、图5和图7所示),VAR模型的全部特征根倒数均在单位圆内,这说明VAR模型平稳,进而可以分析国际原油价格变动对国内燃料动力购进价格、工业品出厂价格指数(PPI)和居民消费价格指数(CPI)的冲击影响。从脉冲结果可知(如图4、图6和图8所示),国际原油价格波动对上述三类价格的冲击存在明显稳定性,国际原油价格对国内燃料动力购进价格、工业品出厂价格指数和居民消费价格指数都有正向影响,这进一步说明原油对外依赖将带来对国内市场冲击的威胁的判断。

通过上述分析可知,中国的能源结构和国际能源价格环境都显现出液态生物质燃料产业发展的必要性,而其中燃料乙醇产业如何缓解可能的能源安全威胁需要进一步分析。

三、 模型的基本假设

本研究着眼于汽油和燃料乙醇构成的液态能源市场。 D(x) 代表液态能源市场的总需求, S(x) 代表液态能源市场的总供给,在局部均衡分析中,取得均衡时满足:

D(x)=S(x)(1)

把总需求分成两个部分: x1 代表汽油数量, x2 代表燃料乙醇数量,表示总需求的液态生物质燃料需求部分,并且假定化石燃料和燃料乙醇的使用效果相近,即两者具有明显替代性。总需求表达式为:

D(x)=D(x1)+D(x2)(2)

通常情况下,影响液态能源市场的总需求有如下因素:汽油的价格( Pp ),燃料乙醇价格( Pb ),政府对燃料乙醇消费的补贴( Ps ),居民收入( Y ),国内生产总值( G )。通过下述函数表示:

D(x1)=F1(P-p,Pb+,Y+,G+) (3)式中函数 F1中的自变量都是D(x1)的自变量,自变量变动对通过影响x1后作用于D(x1),下同。 (3)

D(x2)=F2(P+p,Pb-,Y+,G+,P+s)(4)

其中,字母上方符号表示该变量变动对函数的影响,如 P-p 表示 Pp 价格上升将导致 D(x1) 需求量下降。

由此,总需求可表示为:

D(x)=F(Pp,Pb,Y,G,Ps)(5)

在现有文献中需求分析的主要方法有:近似理想需求模型(Almost Ideal Demand System,简称AIDS)、线性近似模型(Linear Approximate Almost Ideal Demand System,简称LA/AIDS)、FAO需求预测中的各种恩格尔曲线模型以及恩格尔函数模型。考虑到本研究的一般性探讨,本文采用较易分析的双边对数形式,即:

ln D(xt1)=a′1 ln Ptp+a′2 ln Ptb+a′3 ln Yt+a′4 ln Gt (6)

ln D(xt2)=a″1 ln Ptp+a″2 ln Ptb+a″3 ln Yt+a″4 ln Pts+a″5 ln Gt (7)

ln D(x)=a1 ln Ptp+a2 ln Ptb+a3 ln Yt+a4 ln Pts+a5 ln Gt (8)式中a1和a2的符号是由(6)(7)两式对应系数决定,考虑到现阶段汽油使用的绝对性比重,燃料乙醇的替代不会对整体能源结构产生根本性改变,认为合并后的(8)式中的符号与(6)式符号相同。(8)

另一方面,本文把总供给分成两个部分,即:液态化石燃料汽油的供给函数 S(x1) 和生物乙醇供给函数 S(x2) ,其中 S(x1) 包含国内原油产出和国外原油进口,可表示为:

S(x)=S(x1)+S(x2) (9)

通常情况下,影响总供给的因素有:燃料乙醇价格( Pb ),汽油提炼的技术进步( T1 ),影响原油供给的冲击(Shock)(包括国际原油供给不足和国际原油价格过快上涨),燃料乙醇生产的技术进步( T2 ),生产燃料乙醇的生产补贴( I ),燃料乙醇原料的开发和生产成本(C)通过下述函数表示:

S(x1)=G1(P+p,P+b,T+1,Shock-) (10)

S(x2)=G2(P+p,P+b,T+2,I+,C-)(11)

在农业供给分析中,现有研究主要运用一般性里昂惕夫生产函数模型、投入需求系统模型等,本研究运用农业供给反应模型。为便于对比分析,供给分析仍然采用双边对数形式,即:

ln S(x1)=b′1 ln Ptp+b′2 ln Ptb+b′3 ln Tt1+b′4 ln Shocktb (12)

ln S(x2)=b″1 ln Ptp+b″2 ln Ptb+b″3 ln Tt2+b″4 ln It+b″5 ln Ct (13)

ln S(x)=b1 ln Ptp+b2 ln Ptb+b3 ln Tt1+b4 ln Tt2+b5 ln It+b′6 ln Ct+b7 ln Shock(14)

四、 框架分析与解决路径

框架分析是一种较为理想的分析方法,它依赖严格的前提假设和约束设定。为了满足分析的合理性,本文对液态能源市场进行宏观假定:

第一,能源消费结构中,燃料乙醇对汽油的替代是通过乙醇汽油形式进行,且此种替代可以瞬时完成。

第二,国家为了确保粮食安全和避免因粮价上涨带来的通货膨胀,不提倡使用粮食作物(如玉米)生产液态生物质燃料,本框架中所涉及的燃料乙醇都是指由非粮作物原料生产的燃料乙醇。

第三,国家财政有能力通过补贴和其他倾斜政策促进边际土地开发和非粮作物原料的种植。

第四,燃料乙醇具有替代和互补的双重性。乙醇汽油中的燃料乙醇与该部分汽油是互补的关系,而作为混合状态下的乙醇汽油与传统汽油是替代关系。

(一) 开放经济下的市场出清:需求不变,供给结构可变

在短期内,我国经济对能源的需求不变,但是不同的能源结构下的经济运行平稳性不同,本节试图通过能源供给角度分析国际原油价格波动对我国经济生活的影响,回答缓解能源安全的途径和出路。

情形1:短期市场出清下的汽油供给

t 期的汽油需求比例为 at% , t+1期 的比例调整为 at+1% ,短期市场出清条件下有:

S(xt1)=at%D(xt) (15)

S(xt+11)=at+1%D(xt+1) (16)

因为短期需求不变,当 at%≤at+1% ,有

S(xt1)≤S(xt+11) (17)

此时出现能源需求结构调整,两边取对数可得:

b′1 ln Ptp + b′2 ln Ptb + b′3 ln Tt1 + b′4 ln Shockt

b′1 ln Pt + 1p + b′2 ln Pt + 1b + b′3 ln Tt + 1 1 + b′4 ln Shockt + 1 (18)

短期内考虑技术进步不发生变化, Tt+11=Tt1 ,则:

Pt+1pPtp>Shockt+1Shockt-(b′4/b′1)•Pt+1bPtb-(b′2/b′1) (19)

当中国经济未能改变对传统汽油的依赖时,中国国内油价将受到国际油价波动的直接影响。从(19)式可知,国内汽油价格 Pp 的上升幅度受到国际原油价格(Shock)以及燃料乙醇价格 Pb的 直接影响。由于燃料乙醇在液态化石能源的结构所占比例较小,其价格变动对汽油价格的影响程度有限。由此可知,我国国内汽油价格直接受制于国际市场原油价格。一旦出现短期能源价格过快上涨,高度依存度下的中国国内油价势必同步上涨,从而传导至国民经济的其他行业领域,并最终通过PPI和CPI等价格指数显现出来。

情形2:短期市场出清下的燃料乙醇供给

t 期的汽油需求比例为 at% , t+1 期的比例调整为 at+1% ,短期市场出清条件下有:

S(xt2)=(1-at%)D(xt) (20)

S(xt+12)=(1-at+1%)D(xt+1)(21)

因为短期需求不变,当 (1-at%)≤(1-at+1%) ,有

S(xt2)≤S(xt+12) (22)

此时出现能源需求结构调整,两边取对数可得:

b″1 ln Pt+1p+b″2 ln Pt+1b+b″3 ln Tt+12+b″4 ln It+1+b″5 ln Ct+1

< b″1 ln Ptp+b″2 ln Ptb+b″3 ln Tt2+b″4 ln It+b″5 ln Ct(23)

短期内,燃料乙醇生产的技术进步T2和开发和生产成本C不变,那么可得:

Pt+1pPtp

从燃料乙醇发展对国内汽油价格的影响角度分析可以看出,由于乙醇汽油和传统汽油的替代关系,汽油价格Pp可以依靠大量的燃料乙醇Pb输入市场得到释放,即利用乙醇汽油的价格来影响传统汽油的价格。国家对燃料乙醇生产和使用的补贴越高,燃料乙醇的价格越便宜,由此可以带动传统汽油价格的下降。所以,要降低国内传统汽油的价格波动,可以通过扩大燃料乙醇的市场注入实现。

推论一:在开放经济条件下,国际原油通过价格传导影响我国汽油价格,在需求不变的条件下,我国面临能源价格波动安全隐患。如果我国液态能源市场仍以传统汽油为主,那么国际原油价格的波动将通过价格传导影响我国一般价格水平,甚至导致成本推进型的通货膨胀;如果我国液态能源市场的结构得到优化,可以通过扩大燃料乙醇供给,以及乙醇汽油价格的调控缓解因外部原油价格造成的国民经济影响。

(二) 开放经济条件下的长期市场出清:供给可变

在长期状态下,能源供给可变,我国将面临来自国际原油价格波动和原油供给不足的双重压力,本节试图通过分析上述情形出现时的能源结构分配问题,探讨如何通过发展液态生物质燃料乙醇来缓解因能源安全带来的不利影响。

情形1:燃料乙醇供给总量不变条件下的国外原油价格影响

燃料乙醇供给不变,随着我国液态能源需求的增加,能源结构趋向于传统汽油的主导优势的加强。由此,我国传统汽油的供给和需求在第t期和第t+1期可分别表示为:

由(27)可知,我国的原油价格波动方向与国民经济增长的波动方向相同,由于燃料乙醇的供给幅度不变,其价格对汽油价格的波动不造成影响。当不存在外部原油价格冲击时,通过提高我国汽油提炼和使用的技术可以一定程度上保证物价稳定(Pp)和经济增长(G)。但是,出现外部原油价格波动时,我国将面临稳定物价和保证经济持续快速增长的矛盾,这是因为中国存在较高的原油对外依存度,要控制国内汽油价格的上升幅度只能通过闲置汽油的使用,这将导致 GDP的减少。若要保证国民经济的持续增长,只能通过牺牲高物价带来的社会分配成本。由此可见,我国过高的原油对外依存度将面临成本推进型的通货膨胀与经济增长放缓的双重压力。

情形2:燃料乙醇供给总量不变条件下的国外原油供给影响

如果燃料乙醇供给不变,随着我国液态能源需求的增加,能源结构趋向于传统汽油的主导优势的加强,这 时出现k%的原油进口缺口。我国传统汽油的供给和需求在第t期和第t+1期可表示为:

当我国出现外部原油供给不足时,我国GDP面临增速放缓的威胁。此时,原油缺口比例 k %越高,GDP增长速度减少的幅度 e-(a′4)-1k% 越大,来自汽油价格和燃料乙醇的价格缓解将无任何作用。由此可见,在我国燃料乙醇发展空间没有得到扩展时,由于国际原油供给紧张将直接导致我国国民经济产出减少的严重后果。

情形3:燃料乙醇供给增加条件下的国外原油价格影响

假设我国开始扩大燃料乙醇原料的种植,燃料乙醇产量按照 m %速度增长。由此,在第 t 期和第 t+1期 我国燃料乙醇所占比例分别为 qt% 和 qt+1% :

当燃料乙醇的加快供给未能根本改变能源结构时,即 (1+m%)qt%qt+1%>1 ,此时有:

由此可见,我国仍将面临我国过高的原油对外依存度将面临成本推进型的通货膨胀与经济增长放缓的双重压力。

当燃料乙醇的加快供给已经根本改变能源结构时,即 (1+m%)qt%qt+1%

此时可以保证在高增长下的汽油价格波动平缓,还可以利用对燃料乙醇的补贴来降低乙醇汽油的价格,同时完成经济高速增长和价格水平基本稳定的任务。

情形4:燃料乙醇供给增加条件下的国外原油供给影响

假设我国开始扩大燃料乙醇原料的种植,燃料乙醇产量按照 m %速度增长,那么在第 t期和第t+1 期我国燃料乙醇所占比例分别为 qt% 和 qt+1% ,此时若出现国际原油供给紧张的局面( k %为正常条件下的原油供给缺口),即:

当燃料乙醇的加快供给未能根本改变原油缺口带来的能源供给不足时,即 (1+m%)qt%(1-k%)qt+1%>1 ,此时有:

所以,我国仍将面临因能源缺口导致的经济增速放缓的困境。

当燃料乙醇的加快供给已经根本改变能源结构时,即 (1+m%)qt%(1-k%)qt+1%

此时可以保证在高增长下的汽油价格波动平缓,还可以利用对燃料乙醇的补贴来降低乙醇汽油的价格,同时完成经济高速增长和价格水平基本稳定的任务。

推论二:在开放经济条件下,国际原油通过价格传导影响我国汽油价格。在供给可变的条件下,要解决我国面临能源价格波动安全隐患,需要大力推动我国液态生物质燃料乙醇的供给,改变我国以传统汽油为绝大多数比例的供给结构,缓解国际原油价格的波动对我国一般价格水平波动产生的负面影响。如果我国液态能源市场的结构得到根本性优化,可以保证国内经济保持较快速度增长而不需要受到能源供给安全的威胁。

五、 结论

我国国内原油产能上升空间有限,经济增长引致的对原油的需求将从国外进口补充,由此造成的国际原油输入的依赖将威胁我国能源安全和国民经济的运行。

(一) 调节能源结构将缓解国际油价的输入性影响

短期市场出清条件下,我国对液态燃料的需求不变,国际原油将从价格渠道影响我国经济增长。外部油价通过价格传导影响我国汽油价格,从而我国面临能源价格波动安全隐患。如果我国液态能源市场仍以传统汽油为主,那么国际原油价格的波动将影响我国一般价格水平,甚至导致成本推进型的通货膨胀。我国若扩大燃料乙醇在能源结构中的比例,使得液态能源市场的结构得到优化,那么当我国遇到国际原油价格波动时,燃料乙醇扩大供给,可以缓解因外部原油价格造成的国民经济影响。

(二) 增加燃料乙醇产能将最终缓解能源安全

在长期市场出清的开放经济条件下,国际原油通过价格传导和供给缺口影响我国经济和民生。首先,在供给可变条件下,国际原油价格将快速影响国内汽油价格,进而造成一般物价水平的波动,引起因通货膨胀造成的民生问题。要解决我国面临能源价格波动安全隐患,需要大力推动我国液态生物质燃料乙醇的供给,改变我国以传统汽油为绝大多数比例的供给结构。其次,如果因为政治原因,国际原油供给出现输入,我国的经济增长将面临增速放缓的不利局面,唯有使我国液态能源市场的结构得到根本性优化,加大燃料乙醇的开发利用,才能保证我国的国内经济保持较快速度增长从而不会受到能源供给安全的威胁。

六、 政策调整

从现阶段看,国际油价波动和原油的高对外依存度没有对中国经济产生重大影响,但随着中国经济运行不断深入,国际政治风云变幻,能源安全问题将越发突出。从本文的分析结果来看,中国可以通过原料开发政策、研发政策和补贴政策推进燃料乙醇产业的快速发展。

(一) 以项目带动原料开发

考虑到发展液态生物质燃料的“与粮争地”和“与人争粮”的潜在威胁,国家发展和改革委员会在《关于加强玉米加工项目建设管理的紧急通知》中明确提出,中国将坚持以非粮作物为主,积极稳妥地推动生物燃料乙醇产业发展。使用非粮的替代产品生产燃料乙醇是解决扩大燃料乙醇生产规模和可持续发展的有效途径。木薯、甘薯和甜高粱是较为理想的生产原料,但是中国现阶段对上述原料的产业化种植仍然处于起步阶段,还未大面积推广。2007年,中国在广西建立以木薯为原料的广西中粮生物质能源有限责任公司,年设计产量20万吨,成为国内首家定点生产非粮燃料乙醇企业。目前,广西北海国发海洋生物产业股份有限公司、广西新天德能源公司等广西木薯乙醇企业已经具备50万吨产能,并已启动的海南椰岛木薯乙醇10万吨/年规划、广东华灵集团木薯乙醇50万吨/年的规划。现有的燃料乙醇企业项目已经考虑到“近原料”的因素,这些做法都是为了避免增加过多的生产成本考虑。考虑到非粮原料的分布,中国可以省级项目为龙头,以点带面逐步铺开开发燃料乙醇原料的道路。通过制定科学合理规划,在资源丰富的区位建立大型燃料乙醇生产汽油平台,根据加工业就近原料基地且交通方便的原则,就近种植和开发当地能源作物,尽量避免来自运输和半成品产业内贸易的成本。

(二) 加快第二代生物质能源提炼和运输技术研发

我国的纤维素资源十分丰富,主要有草、秸秆、农作物壳皮、树枝、落叶、林业边脚余料等。但是,利用纤维素生产燃料乙醇仍然受到制约,主要是由于纤维素乙醇存在生产技术和工艺的限制,所以其研究大部分还停留在实验室和中试阶段。中国政府应当在纤维素的预处理、水解和发酵三步重要的生物转化过程同时加强研发力度,同时打造国际交流平台,让国内的研究进入国际同类研究中去,争取早日实现提炼技术的突破。中国已经开始产业化的探索,其中,利用秸秆类纤维素水解提炼的企业和研发单位分布在山东、河南、南京、北京、黑龙江、上海、安徽和苏州等地,涉及到的作物有玉米秸秆、甜高粱秸秆以及其他农作物秸秆等。黄季和仇焕广(2010)指出,以纤维素为原料生产生物燃料乙醇有关键技术需要进一步研究,而影响我国产业化程度最大的是原料预处理技术,其次是纤维素酶的生产技术。

中国应该首先开发廉价高效的木质纤维预处理技术和平台,通过依托此平台不断探索新的预处理技术。其次,开发低成本、高效的纤维乙醇专用水解酶,降低开发成本;开发高效全糖发酵技术,着重关注基因工程方法的运用,降低生产成本。此外,还要完善原料收集和运输体系,试点配备专业搜集工人作业,保证高效安全。

(三) 优化燃料乙醇的各阶段补贴

中国对燃料乙醇生产和消费的补贴从2002年开始,经历了保本微利补贴、定额补贴和弹性补贴三个阶段(曹俐和吴方卫,2010)。现有的燃料乙醇补贴应从中间投入环节、附加值要素投入环节、产出环节、消费环节和研发环节进行针对性补贴。面对各个环节的众多补贴,更应该理性对待。

首先,要明确发展燃料乙醇产业的发展地位和目标。居高不下的原油消费催生了燃料乙醇产业发展的条件。2010年,我国原油表观消费量首次突破4亿吨,达4.39亿吨,而进口原油达2.39亿吨,对外依存度已经突破50%。作为我国能源多元化的战略之一的生物燃料乙醇的发展,政府应该根据我国生物燃料乙醇的资源潜力以及当前的技术水平科学测算并规划确定生物燃料乙醇在能源多元化战略中的比重,进而确定生物乙醇的发展数量、速度与规模。

其次,要根据实际情况制定生物燃料乙醇的补贴原则。深入调查研究不同省市国土资源的状况,尤其是可用于种植木薯、甘薯和甜高粱的边际性土地资源的状况以及纤维素乙醇的资源潜力,结合当前生物乙醇的技术水平,切实做好关于相关原料基地的建设和产业规划的全盘部署工作。同时,补贴金额应与国际油价挂钩,采用动态平衡的原则,建立与国际油价挂钩的生物燃料乙醇动态补贴机制,在国际油价涨跌时,根据成本和油价的波动情况,规避在油价持续低迷时企业业绩的不稳定性,实现总体动态平衡。

第三,要继续完善生物燃料乙醇补贴的措施。在中间投入环节,对非粮能源作物的补贴,采取直接价格支持,税收减免,现金直接补贴等手段。对购买非粮能源作物种子以及相应农业机械予以直补,购买化肥可以实行免征增值税等;在附加值要素环节,加大资本领域的补贴力度,对非粮生物乙醇的生产设备,对边际土地资源的开发和利用和从事非粮生物乙醇的劳动力予以直接现金奖励或政策倾斜;在产出环节,适当放宽进入门槛,实施与国际油价挂钩的基于产出的动态补贴;在消费环节,加强对生物乙醇储运、分销、销售环节的设施投入的补贴,可在试点省市的生物乙醇网点的建设上予以税收优惠和贷款贴息;在研发环节,建立生物燃料乙醇的研发专项资金,对于研究机构以无偿资助为主,支持国内研究机构和企业在生物燃料乙醇核心技术方面提高创新能力。

参考文献

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赵涛、尹彦和李煜,2009,《能源与经济增长的相关性研究》,《西安电子科技大学学报(社会科学版)》第1期33―39页。

篇4

首先是生物柴油的开发应用。台湾使用的生物柴油主要是从废弃的食用油中提取,它与传统柴油的性质相似,所提供的能量与传统柴油相当,安全性、性较传统柴油好,而且生物柴油燃烧后排放的污染物较传统柴油少,有利于改善空气质量和减少温室效应。将生物柴油按一定比例添加进传统柴油中可相应减少柴油使用量。2004年台湾开始在部分车辆中使用添加比例为1%(E1)的生物柴油;直到2010年,台湾相关部门才规定所有出售的传统柴油中必须添加2%(E2)的生物柴油,数量为l亿升;并计划在2011年至2015年间将这一比例提高至5%(E5),达3亿公升;2016年至2025年再提高到20%(E20),达到12亿公升。

其次是生物燃料乙醇的推广应用。生物燃料乙醇是指以生物质为原料,通过发酵、蒸馏及脱水等工艺而制成的乙醇,俗称酒精。将这种生物燃料乙醇按一定比例添加到传统的汽油中,可以逐步减少对传统汽油的依赖,以及二氧化碳的排放。台湾生物燃料乙醇的发展较晚,直到2007年才开始量产,2010年至2011年按3%(E3)的比例在传统汽油中添加生物燃料乙醇1亿公升,2011年到2015间计划使用添加比例为5%(E5)的生物燃料乙醇5亿升,2016至2025年达到添加20%(E20)的目标,共计20亿公升。

再次是生物质能发电。生物质直接燃烧产生的能量可用来发电,台湾目前有多座垃圾发电厂采用直接燃烧发电,但这种方法燃烧效率低。台湾“能源局”规划在2011到2015年将燃煤发电厂的煤与生物质燃料混合燃烧,既能提高发电量,又能充分利用农工废弃物,并逐渐扩大混烧比例,发电量达到85万千瓦;2016至2025年,计划采用垃圾气化发电技术,将垃圾转化为可燃气,再利用可燃气推动燃气发电机进行发电,发电量达140万千瓦。

二、台湾生物质能产业的发展现状

台湾生物质能的推广应用主要是由台湾“能源局”、“农委会”与“环保署”合作进行,目前台湾对生物质能的推广应用主要是以废弃物焚化发电、生物柴油和生物燃料乙醇的生产为主。无论是在生物质能的开发还是在推广应用方面,台湾尚处于起步阶段。

1、废弃物焚化发电

台湾早期利用生物质能主要是以垃圾焚化发电为主,但规模较小。目前台湾约有24座垃圾焚化发电厂,发电的装机容量累计为56万千瓦,其中大型垃圾焚化发电厂21座,总装机容量约47.3万千瓦。近年台湾“能源局”开始在全岛推广实行“垃圾全分类、零废弃”计划,在澎湖、花莲、南投兴建了“全分类、零废弃”的资源回收厂,将收集到的垃圾加工成型,再进行焚化发电。为提高燃料效率,台湾相关部门在花莲县丰滨乡配套兴建了岛内第一座废弃物固态衍生燃料(RDF-5)示范厂,每小时可处理1吨垃圾。台湾利用生物质燃烧发电技术,在燃料成型、燃烧设备以及燃烧工艺方面都较为落后,燃烧热效率低,发电量较小,无法形成规模效益。

另外台湾还有小规模的沼气发电。沼气来源主要是以废弃物为主,包括畜牧废水、家庭污水、城镇垃圾及各行业废水废物等四大类,其中畜牧废水主要来自养猪厂;家庭污水来自城市污水处理场;城镇垃圾主要以垃圾掩埋场为主;其他各行业废水废物则包括食品业、纺织业、橡胶业以及纸业产生的废弃物,利用燃煤混烧技术发电,总设计容量约6.53万千瓦,规模较小。

2、生物柴油生产和推广

台湾的生物质能产业中,生物柴油的生产与推广应用已初具规模。2001年台“经济部”颁布了关于生物柴油产销管理办法,委托“工研院”进行技术研发,鼓励民间投资设厂。在生物质原料选取方面,台湾“农委会”选择了大豆、向日葵、油菜等作为能源作物,同时在云林、嘉义及台南等地实施“能源作物试种推广计划”,协助农民与生产商进行合作,提供给农民每公顷4.5万元(新台币,下同)的环境补助及1.5万元的材料费补助,将休耕地转为种植大豆、向日葵和油菜。但是,由于台湾地处亚热带,这些温带作物的收成并不理想,随即就停止了能源作物的环境补助,能源作物的种植计划中止。之后,台湾“能源局”在嘉义大林试种白油桐树作为生物柴油的原料,但尚未大面积推广。因此目前台湾生物柴油的原料较为单一,以废弃食用油为主,不足部分使用进口棕榈油进行掺配。

2004年台湾“工研院”与台湾新日化公司进行技术合作,在嘉义兴建首座以废食用油为原料的生物柴油示范工厂制造生物柴油,产能为每年3000吨,并于2007年建成投产。目前台湾生产生物柴油的厂家已有新日化、积胜、承德油脂、玉弘等10家,合计生物柴油装置产能已达每年20万吨。依据台湾黄豆协会的统计,台湾每年消耗的动植物油脂约为77万吨,可产生15-20万吨的废食用油,将这些废食用油转化为生物柴油,每年可生产约15万吨的生物柴油,达到替代传统柴油使用量的3%,既解决了废食用油的回收问题,又产生经济效益。

生物柴油属于新能源,发展初期价格势必无法与传统石化柴油竞争,为促进生物质能产业的发展,鼓励生物柴油的使用,台湾采用的是低比例,循序渐进的添加方式,分四个阶段进行推广:

第一阶段,从2004年至2007年,实行为期三年、每年1亿元的“生物柴油道路试行计划”,补贴所有生产及购买生物柴油的厂商,鼓励公共交通运输车辆添加使用l%的台湾自产生物柴油。

第二阶段,2007年7月至2008年6月。一方面推行“绿色城乡计划”,补助石油炼制企业与加油站在出售的柴油中添加1%的台湾自产生物柴油B1;另一方面,推行“绿色公车计划”,将生物柴油B1供应给台湾13个县市的加油站,主要提供给垃圾车以及部分柴油客运车辆使用。

第三阶段,从2008年7月至2009年12月,强制要求出售的柴油中必须添加1%的生台湾生物燃料乙醇的推广分为三个阶段进行:

第一阶段,2007年9月至2008年12月,在台北市范围内施行“绿色公务车先行计划”,设置了8座加油站供应添加3%(E3)生物燃料乙醇的汽油,由台北市各公务机关的车辆率先添加,并提供1元/公升的优惠,同时供应民众自愿添加使用。在第一阶段的推广计划中累计使用车次已达2万5千次以上,推广量为77万公升。

第二阶段,2009年1月至2010年12月,实行“都会区E3乙醇汽油计划”,补助台北、高雄两市加油站全面供应E3生物燃料乙醇汽油,2009年高雄已有五百多辆公共汽车开始使用E3汽油,这一阶段生物燃料乙醇推广量为1200万公升。

第三阶段,从2011年开始,在台湾岛内全面供应E3乙醇汽油,所有出售的汽油中必须添加3%的生物燃料乙醇,推广量为每年1亿公升,到2017年将达到添加20%的目标。

台湾生物乙醇产业的发展才刚起步,据估算,合理利用生物乙醇将对台湾的能源、农业、环保和经济发展产生综合效益。以甘蔗为例,若台湾以自产甘蔗为原料生产30亿升甘蔗乙醇,即可创造1.1万农业人口就业。若依台湾现有的规划,于2020年推广使用EiO(添加10%)生物燃料乙醇汽油,且全部使用台湾自产原料建置乙醇产业链,从能源投入的角度来看,将可替代原油进口1.16%;就环境保护的角度而言,可减少196万吨二氧化碳排放;在经济发展效益上,推动生物燃料乙醇产业累计将可创造345亿元投资,新增农业就业人口3.6万人。因此,生物质能源产业的发展将对台湾农业、能源和环境产生积极的影响。

三、台湾生物质能产业发展的限制因素

1、比较成本偏高

在不考虑传统能源对生态、环境造成负面影响的情况下,目前大多数生物质能产品的成本仍高于传统能源产品,台湾也不例外。

一方面,台湾土地面积狭小,且只能在休耕地上种植能源作物,土地较为分散,无法实现大面积栽种和集约经营,导致能源作物的生产成本和运输成本偏高。另一方面,由于农业生产的季节性和分散性与农业生物质能生产的连续性和集中性之间存在矛盾,原料供应受到季节和地域的限制,影响了产业的规模化经营。因此,以台湾现有的生物质能产业发展的条件及环境来看,原料制约了产业的发展,因此台湾的生物质能无法达到规模效应以降低成本。

生物柴油的成本分析。2005年台湾“农委会”选定向日葵、大豆、油豆等三种能源作物作为生物柴油原料。2006年开始引导农民将休耕地转种这些能源作物,并建立生产体系加以评估,由企业收购油料种子,再交由厂商加工生产生物柴油。经“台经院”的评估,台湾种植大豆和向日葵每公斤的生产成本分别为9.6元及21.3元,在没有补贴的情况下,用最便宜的大豆生产生物柴油的成本已达49.06元/公升,与进口棕榈油加工生产成本相当,远高于传统柴油每升27.5元的价格。若以废食用油为原料生产生物柴油,废食用油收购价约为23-25元/公升,再加上生产成本、运输成本及厂商利润等约为10元/公升,那么最终生物柴油的售价约为33-35元/公升,也高于传统柴油价格。因此台湾自产的生物柴油的价格偏高,没有市场竞争优势。

生物燃料乙醇的成本分析。据“台经院”对能源作物种植成本所做的分析,在不考虑任何补贴及利润情况下,以甘蔗作为原料,采用糖类及淀粉来提取生物燃料乙醇的最低成本约26元/公升,其次为甜高粱与玉米分别为26.45元/公升与27.7元/公升,加上甘蔗提取的乙醇因干燥费用较高,使得成本最终达到35.05元/升,较传统汽油23元/公升高,也较从巴西进口生物燃料乙醇28.47元/公升高。因此台湾自产生物燃料乙醇的价格仍偏高。物柴油。截至2009年,“绿色公车计划”累计使用生物柴油5500万公升,相应减少了同等的传统柴油使用量,并减少约18万吨二氧化碳排放量。

第四阶段,自2010年6月15日起,将所有出售柴油中生物柴油的添加比例提高至2%(B2)。依据台湾车用柴油的使用量估算,随着2011年台湾全面实施B2生物柴油之后,台湾生物柴油年使用量可望达1亿公升。

据“台经院”估算,若不考虑成本因素,台湾推动生物柴油将带来可观的社会经济效益:一是能源替代效益,台湾现在每年使用约1亿公升生物柴油,相当于每年减少250万桶原油的进口;二是环境效益,使用生物柴油,每年可减少二氧化碳等温室气体排放约33万吨;用废弃食用油生产生物柴油,不仅不会对粮食作物的生产及供应造成影响,反而具有回收废食用油的环境效益,变废为宝;三是产业效益,目前台湾合格的生产生物柴油的企业约10家,累计带动产业投资约10亿元,全面添加2%生物柴油后,估算年产值约30亿元,已形成一定的规模。

3、生物燃料乙醇的提取与应用

台湾的生物燃料乙醇产业起步较晚,目前尚处于发展初期。生物乙醇的提取主要有两种类型,一种是以糖类及淀粉为原料,如甘蔗、薯类、甜菜、甜高粱等,经发酵、蒸馏、脱水而制成燃料乙醇,这种生产技术已相对成熟。另一种是以木质纤维为原料,如蔗渣、玉米秆、稻草及稻壳、农业生产残留物、木屑等非粮食作物作为原料,这种被称为纤维素乙醇,纤维素乙醇是未来生物乙醇工业的发展方向。目前台湾提取生物乙醇主要以前一种方法为主,依靠糖类和淀粉类农作物作为原料。

台湾生物乙醇所需原料主要来自岛内22万公顷休耕地,台“农委会”对休耕地转种能源作物的给予每公顷4.5万元的补贴。除了传统的甘蔗种植之外,为降低成本,台“农委会农业试验所”正在研究培植甜高粱用于生产生物燃料乙醇。甜高粱栽培容易、产量高、需水量少、生长期短、适于机械播种及采收,是生产生物燃料乙醇最具潜力的农作物,其茎秆及叶片产量可达每公顷60吨以上,糖汁的固形物含量可达16%以上,每公顷可转换生物燃料乙醇2000公升,另外高粱残渣每公顷有16吨,若采用纤维乙醇生产技术,还可转换4500公升的纤维素乙醇。若将休耕地用于种植甜高粱之类的能源作物,可大大降低生物乙醇的成本。

受原料的影响,台湾制造生物乙醇的厂商大多由原来的食品企业转型而来,例如台糖、味王、味丹、台荣等。其中,台糖是生产生物乙醇的主要厂商,台糖曾有42座糖厂,糖业自由化之后,仅剩3座糖厂在运作。在生物能源推广示范期内,台湾相关部门给予补贴,将一部分糖厂转型为生物乙醇制造工厂,2009年台糖利用甘蔗为原料生产生物乙醇15万公升。台湾另一食品公司味王,早在2004年就在泰国设立木薯燃料乙醇工厂,以进口木薯糖蜜作为原料提取生物乙醇,所提取的生物乙醇最后交由“中油”公司进行脱水处理,按相应比例添加进传统汽油中。

2、自主研发能力弱,部分技术和设备依赖进口

台湾生物质能的开发利用仍处于产业化发展初期,除了上游的原料供应不足及成本偏高之外,台湾生物质能产业链中最为薄弱的环节是中游的生物质能生产和下游的供应体系。台湾生物质能生产缺乏具有自主知识产权的核心技术,相关的技术和设备仍掌握在巴西、欧美的主要厂商手中,尤其是生物燃料乙醇的生产技术和设备仍仰赖进口,甚至油品的供应设备也是以进口为主。因此,台湾要发展生物质能产业,不仅需要在优良品种选育、适应性种植、发酵菌种培育,还要在关键技术、配套工艺及相关供应设备等方面加强研发与应用技术的转化。

3、扶持政策尚不完善

台湾虽已制定了“再生能源发展条例”与“永续发展行动计划”,但还不完善。尤其是在科技研发、金融扶持、市场开放等方面缺乏合理有效的激励机制。首先,台湾生物质能的定价机制还没有体现出环境效益的因素,尚未形成支持农业生物质能产业持续发展的长效机制。其次,台湾虽已强制添加生物燃料,但也需扶持汽车制造商配合改造汽车动力系统,以适应混入规定比例的生物燃料。最关键的是对原料的生产补贴严重不足,依“台经院”的测算,如果台湾需要推广使用B2生物柴油1亿公升,至少需要将现有的22万公顷的休耕地全部种植能源作物,若农民在休耕地种植大豆作为能源作物出售,且获得“农委会”每期每公顷4.5万元的能源作物补贴,其净收益约为2.7万元/公顷,还不及休耕的3.8万元/公顷的补贴,显然农民并没有生产能源作物的积极性。因此,台湾在生物质能发展的上、中、下游的政策配套及相关法规仍不完善,这制约了岛内生物质能产业的发展。只有尽快制订明确的生物质能相关的推动政策及辅导补助或奖励措施,提高农民收益,降低企业风险,才能促进台湾生物质能产业的发展,提高竞争优势。

四、台湾生物质能产业的发展前景

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1 世界能源结构的现状与问题

1.1 节能减排举措影响世界能源结构

燃料的使用效率与能源结构直接决定了二氧化碳的排放量,因而能源开发利用同自然环境之间的联系紧密。近年来,煤、石油和天然气这三大化石燃料的使用使得全球二氧化碳排放量急剧增加,引起了气候的异常及失衡。有研究指出,生物质燃料所排放的二氧化碳量要比化石原料少95%左右,若每年生产一亿吨生物质燃料,则能达成5.5%二氧化碳的减排,故生物质能源产业的推进对世界能源结构的优化具有重要意义。

1.2 世界化石燃料危机严重

据统计,在全球能源的总用量中,化石能源所占比例高达85%,每年石油、煤炭和天然气的储量都在不断下降。作为不可再生资源,人们赖以生存的石化能源正在日趋枯竭,使得人类面临愈发严峻的能源危机。

1.3 可持续发展理念促进生物质能源产业发展

如今,可持续发展思想已深入人心。作为一种可再生能源,生物质能源在给人们提供生产原料与能量的同时实现了环境友好的目标,能够在很大程度上缓解人们对石化资源的依赖。

2 生物质能源技术开发的进展

2.1 生物液体燃料

包括生物柴油、燃料乙醇和其他液体燃料。当前采用液体催化剂的化学酯交换法是生产生物柴油的关键技术,利用对原料油当中水分、游离酸的严格脱除来防止催化剂失活。液体酸催化方法虽然能够避免水分、游离酸对产率的影响,但设备易被酸腐蚀、甲醇与丙三醇难以分离,且环境友好性较差。燃料乙醇的生产目前还在探索过程中,我国的燃料乙醇发展快,以吉林燃料乙醇公司、河南天冠集团等为代表的企业都在燃料乙醇的研究上取得了较大的进展。此外,生物质快速热裂解液化等技术也是国际上的研究热点。

2.2 生物燃气

瑞典、丹麦和德国的生物燃气技术发达,已经实现了规模化、自动化与专业化,多使用高浓度粪草原料进行中温发酵,其应用逐渐延伸到车用燃气与天然气管网领域。至2008年,我国的沼气工程初步实现全面发展,厌氧挡板反应器、上流式厌氧污泥床等发酵工艺都有了示范应用。但受未热电联产和环境、温度条件影响,大多沼气工程稳定性不足且高浓度发酵等工艺应用少。

2.3 固体成型燃料

欧美地区的生物质固体成型燃料已走向规模化和产业化,瑞典、泰国等地区对固体成型燃料也给予了很高的重视。20世纪80年代,我国开始研究固体成型燃料并逐步建立了以苏州恒辉生物能源开发有限公司等企业为代表的燃料工厂。

2.4 微藻能源

微藻生物柴油技术的研发主要集中在含油量高且环境适应性强的微藻的选育、规模化产油光生物系统的研发以及收集微藻、提取油脂这几个方面,所面临的最大难题是油脂含量、细胞密度高的微藻细胞的培养。使用微藻对石油形成进行模拟是我国研究微藻的开端,此后微藻异养发酵技术、微藻光合发酵模型等的创新都推动了我国微藻能源的研究开发。

3 影响生物质能源产业发展的因素

3.1产业模式局限

我国的生物质能源开发利用管理模式还有待健全,原料评价体系、技术规范等还不完善。项目模式也存在缺陷,例如,小型项目配套政策的缺失使得立项复杂且操作成本较高。

3.2 生产技术滞后

我国的沼气工程大多应用的是湿发酵工艺,装备与技术水平都比较滞后,不利于沼气的高值化利用。非粮乙醇技术还存在障碍,受工艺复杂、酸浓度需求高、副产物多、设备要求高和成本高等因素制约,乙醇浓度不高、原料综合利用率低和发酵效率低、时间长等问题还有待解决。此外,五碳糖菌种的缺乏、生物酶法制备技术的落后和生物柴油使用性能低、经济性低等也是目前需要解决的难点。

3.3 资源供应不足

原料供应不足是我国生物质能源产业发展的一大瓶颈,单一的原料来源制约了沼气工程规模化发展,非粮原料供应的间断不利于其全年均衡生产,陈化粮等原料的缺乏影响了乙醇燃料工业发展进程,生物柴油技术也面临着原料不足的状况。

4 对策与建议

4.1 创新生物能源技术

生物质能源是实现我国可持续发展是重要能源保障,必须借助自主知识产权核心技术的创新来保证生物质能源产业化的持久。各级政府需积极推广国产化计数,通过补助力度的加大来调动各单位研发应用自主技术的积极性,可通过专项资金的设立来支持生物质能技术创新,逐步形成分散式的产业体系。

4.2 合理利用边际土地

针对原料不足这一瓶颈,应当充分利用边际土地来发展非粮生物质能,逐步建设以能源草、甘薯、木薯等作为原料的生物质液体与气体燃料生产基地。

4.3 加强国家政策支持

生物质能源的开发利用对于我国资源、能源供应都具有重要意义,必须将其纳入安全战略的考虑范畴并给予相应的政策支持。国家可结合生物质能源发展需求完善相关激励体系,推行纳入能源生产社会成本、环境成本的全成本定价方案,科学制定产品价格补贴、液体燃料消费鼓励和液体燃料强制收购等方面的政策,给生物质能源发展提供强有力的体系支撑。

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技术分析

第二代生物燃料的发展离不开技术,唯有其技术的不断更新,方能使其发挥优势,不断开拓市场。目前生物燃料生产技术的主要技术方法主要有水解发酵、气化发酵、气化催化合成和热解。虽然这些技术现在都还处在实验阶段,但是近年来各国及各大企业都投入巨资研发,成果不断。

我国拥有丰富的纤维素资源。据估算,我国每年生产的农作物秸秆、谷糠和饼粕的总产量高达7.8 亿吨以上,其中玉米秸秆占3.3亿吨(占总量的42.4%)、小麦秸秆占1.5亿吨(占19.7%),而稻草秸秆占1.2亿吨(占15.3%),此三类纤维素占全国总纤维素产量的77.4%以上。不过,目前大量的秸秆主要被用于生物质直燃发电,燃烧转换效率并不高。由于缺乏成熟的秸秆制备燃料乙醇技术,纤维素制备乙醇的转化成本偏高。一旦该项技术取得重大突破,无论从单位秸秆生产出产品的热值还是产品的价值计算,都将构成生物质直燃发电的有力竞争对手。

纤维素乙醇所应用的技术主要是水解发酵技术,该技术首先采用弱酸、弱碱或者酶水解原材料,破坏纤维素和半纤维素,使其转化成为C5、C6糖类。这些糖类再进一步发酵成为酒精。

纤维素乙醇技术的优点是以热水和酶作为基础,流程简单,碳排放明显低于其他生物燃料技术。全程不需要高温高压。纤维素预处理阶段基本就能将纤维素全部水解,而不能处理的木质素也可以通过分离燃烧产生能源。当然它也有其缺点,比如预处理成本比较高、产率较低等等。现在各主要公司的研究团队和相关科研机构都加大了对预处理过程及新型水解酶和酵母的研发力度,使该技术的发展充满机会。帝斯曼公司于2010年6月28日宣布研发出新型的酵母技术,据称能将水解和发酵效率提高一倍。

市场分析

第二代生物燃料目前正处于起步阶段,在国内还没有形成大规模生产。现在国内主要的生物燃料公司,包括吉林燃料乙醇有限责任公司、河南天冠集团、安徽丰原生物化学股份有限公司和黑龙江华润酒精有限公司,都属于第一代生物燃料企业。但是随着近年来粮食价格不断攀升以及中国政府引导发展非粮生物燃料政策的出台,这些企业在积极研发下一代生物燃料技术。08年以来,重点发展的非粮燃料企业多采用1.5代生物燃料技术,原料主要采用木薯(华南)、甘薯(华中、西南)与甜高粱(华北、华东)等作物。随着近年来薯类成本上升较多,薯类制备生物乙醇能否维持盈利也是该产业的一大疑问。

中国参与第二代生物燃料技术研发的只有河南天冠集团等少数几家企业,但运营规模还非常小,诺维信公司已经同中粮集团和中石化开展合作,研究纤维素乙醇。2008年,美国纤维素乙醇的成本为约2到4美元每加仑(3.6-7.2人民币/升)。第一代乙醇工厂以玉米为原料生产乙醇的成本约为每加仑1.5美元(2.7人民币/升),但加上税收和分销支出,其价格比燃气价格更高。纤维乙醇的价格必须通过可行的技术达到降低目的。

技术发展及市场竞争

由于整个行业还处于刚刚起步阶段,市场规模偏小,因而没有激烈的市场竞争。先期进入的企业一旦确立了技术优势,就能在市场竞争中处于有利地位。随着政策扶持力度加大和新进入企业增多,预计未来技术进步的步伐会越来越快。

替代品的威胁

作为传统化石能源的替代品,生物燃料的重要性会随着石油、煤炭等能源的储量减少和价格攀升逐步增强。然而,由于目前生产成本相对较高、技术尚不成熟,生物燃料也受到包括生物质直燃发电、太阳能、风能、水电在内的其他可再生能源的威胁。不过,在可预计的未来,生物燃料有望凭借其能够兼容现有汽油机、柴油机、能与汽油、柴油掺杂使用而且能量密度高、蓄能方便等优势占有越来越重要的地位。

稳定的销售模式

在中国,生物燃料包括生物乙醇和生物柴油两个组成部分。生物乙醇市场的主要销售渠道是中石油、中石化加油站。而生物柴油市场因为规模小,目前的主流渠道是厂家直供辅以民营加油站。由于生物乙醇的售价是与成品油联动的,收购价格也按发改委相关文件执行,因此受渠道议价能力影响不大。但生物柴油市场由于没有相关文件指导,生产、供应量偏小,客户分散,市场渠道尚不稳定。有待政府更进一步的指导和扶持来实现常规化和稳定化。

原料供应分散且不足

足量、稳定的原料供应才能支持生物燃料的快速发展。以中国纤维素乙醇为例。纤维素乙醇主要以农林废料为原料。据中国农业部统计,全国每年秸秆等农业废料产量在7亿吨以上,但去除农民焚烧填埋和生物质直燃消耗等去处,仅剩余3亿吨以上。目前中国国内没有统一的秸秆供应商,主要依赖于生物燃料企业自己从农民和大型农场所在地收购,这也增加了秸秆收购和储运成本。

篇7

说起生物质能,人们并不陌生。生物质能,就太阳能通过光合作用,以化学能的形式储存在生物质中的能力,具有环境污染小、可以再生利用的特点,并且分布特别广泛。几千前来,人类一直使用生物质能作为主要能源,只是在工业革命以后,人类的能源使用方式才发生了改变。

上个世纪能源危机以后,生物质能又重新得到人们的关注。经过四十多年的发展,生物质能源技术取得了长足进步,利用生物质能源技术生成的产品已经可以替代目前人们广泛使用的石油、天然气、电力等现代能源。

生物质发电是生物质高效利用的一种重要途径,也是一种可持续发展的新型能源。为了推动可持续发展,我国2006年颁布了《可再生能源法》,并且颁布了一系列相关配套法律法规,我国生物质发电产业得到了快速发展,年均装机容量增长率高达30%。根据发展规划,到2020年,生物质发电的装机容量将达到3000万千瓦,占电力总装机容量的比重将达到2%。

为了分析某一产业是否有竞争力,美国著名产业经济学家Micheal·Porter在1990年出版了《国家的竞争优势》一书,在这本书中,他提出了决定产业竞争优势的钻石模型,这一模型逐渐成为一个重要的理论工具,被用来分析某一国家的某一产业是否有国际竞争力。

笔者旨在以生物质发电产业为例,从Porter钻石模型的视角分析我国生物质发电产业的竞争优势,探讨提升我国生物质发电产业竞争力的对策和途径。

1生物质发电概述及重要意义

1.1生物质发电概述

人们在农业、林业、工业生产中会产生很多废弃物,城市居民在生活中也会产生生活垃圾,利用这些废弃物、动物粪便作为燃料,将这些物质直接燃烧,或者转化为可燃气体燃烧,利用产生的热量进行发电,这种技术就叫做生物质发电。生物质发电是一个完整的产业链条,如下图所示(图1)。生物质发电具有技术成熟、可靠性高、发电无间歇性、清洁环保、电能质量好等特点。在欧美等经济发达国家,这些国家很注重环保,生物质发电日趋成熟,已经成为一些国家重要的供热和发电方式。根据使用燃料的不同,生物质发电包括沼气发电、农林生物质发电和垃圾发电。

图1我国生物质发电产业链上世纪70年代,世界石油危机爆发,很多国家认识到单纯依靠石油、煤炭等化石燃料是有很大风险的。瑞典、芬兰、丹麦等北欧小国通过开发利用可再生能源来优化能源结构,注重开发秸秆等生物质发电技术。北欧小国在生物质发电技术方面的努力也引起了主要发达国家的重视,生物质发电因此获得了较快发展。2002年,在南非的约翰内斯堡召开了可持续发展世界论坛,这次会议以后,生物质发电技术在全球得到了快速发展。

1.2重要意义

(1)缓解能源消耗的结构性矛盾。

在能源储量、能源供给方面,我国存在着很明显的结构性矛盾。主要是过于依赖石油和煤炭等化石燃料,石油进口依存度也很高。我国正大力推动城市化和工业化进程,天然气和石油的供需矛盾越来越突出,我国已经成为石油和天然气进口大国,对国际市场的依赖程度日益提高。能源对外依存度过高,这就影响我国的能源经济安全。发展生物质能发电,符合我国国情,对促进我国经济可持续发展,对于促进增长方式的转变都有重要意义。

(2)有利于促进社会可持续发展,服务“三农”建设。

生物质发电,对于带动农村经济发展、增加农民收入和就业岗位,是有很大益处的。以秸秆发电为例,1台装机容量为12MW的机组年消耗生物质秸秆约20万吨,如果按180元/吨计算,则每年可给当地农民带来近4000万元收入。此外,还可给农民提供大量的收购、运输等就业岗位。

2Micheal·Porter的钻石理论

产业为什么会具有竞争力呢?Porter教授认为产业竞争力取决于四个方面的因素及其相互作用,这四个方面是指:一个国家的要素禀赋、需求状况、相关产业和辅助产业的情况及公司的策略、结构和竞争。Porter教授认为,这四个要素之间具有双向作用,并形成了钻石体系,这四个因素,也是评价这一产业是否能够良性发展的重要条件,他把这套体系归纳为钻石模型,企业最有可能在钻石条件最为有利的行业获得竞争优势并取得成功。

图2Porter的钻石模型2.1国内需求

国内需求状况在提高某一行业的竞争优势方面发挥着重要的作用,因为所生产的产品首先是用来满足国内需求。Porter教授认为,企业一般对距离最近的消费者的需求最为敏感。消费者需求可以为企业改进产品质量提供反馈信息,国内消费者的需求特点能直接影响国内产品的特征,促进公司产品的创新,并提高产品质量。如果国内消费者精明而挑剔,就会增加企业的压力,压力也是创新的动力,就会迫使公司不断满足更高的产品质量标准,在产品生产上持续创新,这从中观层面讲可以提高公司的竞争能力,从宏观层面讲就增强了国家的竞争优势。

2.2 相关产业和辅助产业

独木难成林,产业也是如此,一个国家国内成功的行业经常是由很多相关行业组成的一个行业群,因为相关产业和辅助产业对技术、教育这些高级生产要素的投入所产生的效益可以波及到另外的行业,具有国际竞争优势的上下游产业对于国内某一个行业获得核心竞争优势也是大有好处的。

2.3 要素禀赋

生产要素是有层次的,主要可以区分为两个层次:高级生产要素和一般生产要素。一般生产要素就是指自然资源、气候、地理位置和人口这些基础要素;高级生产要素就是指掌握高技术受过良好教育的高素质劳动力、科技设备和技术能力。Porter教授认为,对某一国家产业竞争优势最重要的是高级生产要素,如果说一般生产要素是天然产生的,高级生产要素则是个人、企业和政府共同投资的结果。政府对教育的投资,不仅可以提高国民的整体技术能力和知识水平,而且能够促进高等院校对先进技术的研究和开发。

2.4 公司的策略、结构和竞争

从微观上讲,产业竞争力是企业竞争力的综合体现,谁也无法否认索尼对于日本电子、三星对于韩国电子产业的影响。对于不同国家而言,管理理念也是不同的,这些理念促使企业采取不一样的策略、结构和竞争。如果国内竞争很激烈,经过国内竞争环境的洗礼,也有利于公司保持国际竞争优势。因为企业为了应对竞争,会不断提高生产效率、降低生产成本、加大创新力度,进而提高企业在世界市场的地位。

由以上分析可知,产业竞争实力的建立是有原因的。国家的要素禀赋、需求状况、相关产业和辅助产业的情况以及公司的策略、结构和竞争等四个因素共同决定了某一行业在国际市场是否有竞争力。Porter教授认为,产业国际竞争力的建立并非易事,只有当产业集群拥有足够的资源来弥补最初进入某个市场所带来的损失,新进入的企业才能克服已存在的其他产业集群的先发优势和市场中存在的不利因素。而且,政府的政策对于钻石模型中的四要素会产生影响,如果政府对某一产业进行支持,就可以帮助帮助产业集群弥补最初进入某个市场的损失。

3从钻石理论视角看我国生物质发电产业的竞争优势

作为电力行业的一个细分行业,生物质发电也是和其他生产要素息息相关的,这些生产要素决定了这一产业是否能健康发展。

3.1与生物质发电产业相关的要素禀赋

我国是一个农业大国,可以利用的生物质资源十分丰富,生物质废弃物的总量,相当于煤炭年开采量的一半,约合6.56亿吨标准煤。每年农业生产中产生的生物质总量有50多亿吨,相当于20多亿吨油的当量,这一数字是我国一次能源总消耗量的3倍。

根据农业部门的统计,我国全部农作物的播种面积大约为一亿公顷,每年农作物秸秆的生产总量大约有7亿吨,除部分地区作为造纸原料,部分偏远地区用作炊事燃料,家畜的饲料和部分的秸秆用于还田作为肥料之外,可作为生物质燃料的秸秆约为3.5亿吨,其燃烧值可折合成1.8亿吨标准煤,经过转化可以生产为1亿吨燃料酒精或5000万吨生物柴油。丰富的资源禀赋为我国生物质发电发展创造了条件。

3.2 电力需求状况

电力行业的下游用电客户主要分为两类:企业客户和城乡用电客户,居民用电量比较稳定,增速也很稳定,第二产业中的制造业,尤其是一些高耗能产业,如有色化工、建材和钢铁等,这些都是周期大、投资大、产能易增不易减的基础性原材料产业,如果经济有所波动,将处于不利地位。2008年下半年的金融危机对这些行业的影响很大,很多企业开始限产,直接影响了电力用量。随着我国经济增长方式的转变,随着“调结构”的深入,高耗能产业将会受到限制,其用电量也会减少。

但如果从用电结构来看,生物质发电量的需求将会上升。2009年11月,我国政府明确提出,到2020年,每单位国内生产总值的二氧化碳排放量要比2005年下降40%—50%,并且非化石燃料所占的比重要不断提高,占到一次能源消费比重要达到15%左右。在此背景下,生物质发电等符合环保要求的发电方式将成为重点。

3.3生物质发电相关产业和辅助产业的发展

与生物质发电密切相关的两个产业是燃料收购和设备生产。在燃料收购方面,存在一些问题。一是收购难。我国农业生产的一个重要特点是比较分散,一家一户的秸秆量比较少,农民出售秸秆的意识也并不强。秸秆的收购价格也并不会较高,往往达不到农民的期望价格,这就导致农民出售秸秆的积极性不高;再就是在农村,收购秸秆的力量不足,因为秸秆收购的最佳季节恰好是农忙季节,我国近几年青壮年农民大量外出打工,农村剩余劳动力不足,农民为了抢收抢种,较多地将秸秆就地焚烧。

在运输方面,生物质原料运输也不是特别方便。主要原因就是农作物的密度比较小,导致体积过大,这样运输量就特别大。一般来说,是采用公路运输。为了方便运输,也是为了工业化生产的需要,就必须对生物质燃料就行标准化打包,这样就要购买打包机,而且所打的包块必须符合电厂锅炉的生产要求。而就实际情况而言,我国农村运输多采用拖拉机,对大型包块难以运输。

与发达国家相比,我国电力装备制造业与发达国家还有较大差距。我国目前生物发电设备尚处于起步阶段,相对于整个电力设备市场而言,所占份额较小。在设备生产方面,中国多个大型生物质发电厂的技术和设备均来自丹麦BWE公司。国内主要生产商,如青岛捷能汽轮机集团、武汉汽轮机厂、龙基电力集团、济南生建电机厂、济南锅炉厂等,技术水平和研发实力相对较弱,多是以引进国外技术、国内制造为主。在这种情况下,生物质发电厂议价能力较弱,设备购置费通常占生物质电厂总投资额的30%—

基金项目:本研究系国家旅游局科研项目:基于旅游协同促进的文化软实力建设研究(No.12TABK003)中期成果。

作者简介:张春燕(1983-),女,中南财经政法大学旅游管理专业博士研究生,讲师,研究方向:文化旅游、区域旅游与经济发展。40%,构成了生物质发电企业主要投资成本之一。

3.4我国生物质发电企业的竞争情况

生物质发电规模最大的是国电集团和凯迪控股,2009年,这两大集团的总装机容量达到了114.7万千瓦,占全国的27%,五大电力集团的总装机容量为107.6万千瓦,占所有生物质发电装机容量的24%(详见表1),其中建成和成功并网发电的绝大多数还是五大电力集团。就我国的情况来说,电力行业的垄断程度比较高,生物质发电企业的竞争并不激烈,这对提升产业整体发展水平是不利的。

表12009年主要生物质发电企业总装机

容量与市场份额

企业名称总装机容量

(万千瓦)市场份额

(%)企业名称总装机容量

(万千瓦)市场份额

(%)国电73.317中电投6.31凯迪41.410华能31华电14.53江苏国信11.53大唐10.52中节能4.814结论及启示

根据波特的钻石模型,我们可以看出生物质发电行业的一些问题,主要是国产装备水平比较弱,原材料收储困难,等。本文对提升生物质发电产业的竞争力,提出了几点启示。

4.1加强研发,提升装备水平

电力装备是最能体现技术水平的环节,是整个产业技术水平的标志,而恰恰是在电力装备方面,我国与发达国家相比还有较大差距。我国自主研发的主要是气化发电技术,其他如直接燃烧技术还处于很初级的水平,尚不能达到工业应用的要求,很多关键核心设备要从技术发达国家购买。

装备水平的落后是制约我国生物质发电发展的瓶颈因素。加强自主研发,提升装备水平是提升行业技术水平的关键。

4.2竞争程度的提升,将能提升产业发展水平

凡是经营发电业务的企业必须要有电监会颁发的发电业务经营许可证,而获得这一许可证的要求,比通常工业行业要严格得多。另外,在电力行业,尤其在项目审批环节,没有深厚的对政府公关能力,很难拿到项目开工许可。电力行业还是有比较强的进入壁垒的,这样就导致竞争不充分,不利于提升产业技术经济水平。

虽然我国生物质发电产业存在很强的进入壁垒,但随着经济改革的不断深入,产业的开放也是大势所趋。面对生物质发电产业的良好前景和国家政策的激励,无论是来自境外的跨国能源集团,还是资金充裕的民营企业都有意投资这一产业。近年来,很多来自发达国家的能源集团已经开始在中国投资,它们具有很强的资金和技术优势,将对我国生物质发电产业产生重大影响。随着产业开放程度的进一步提高,民营企业也会逐渐进入这一产业,这一产业的竞争将会更加激烈,这对提升产业发展水平是有利的。

4.3建立和完善生物质燃料供应链,确保燃料的持续供应

对生物质发电而言,燃料成本在总成本中占了很大比重,燃料成本是电厂能否实现盈利的重要因素之一。再就是燃料供应要有稳定性,否则将影响电厂设备的运行。由于农业生产的季节性特征,燃料供应会有所波动,而工业生产具有连续性。在现阶段政府和生物质发电企业应共同建立完善的生物质燃料供应链,对燃料的收集、加工、储存、运输等各个环节进行规范,以保证生物质电厂拥有价格合理、持续供应的燃料。

参考文献

[1]谭力文,吴先明.国际企业管理[M].武汉:武汉大学出版社,2002:5759.

[2]叶慧.我国生物质能源产业可持续发展的SWOT分析与对策[J].西南林院学报,2008,(28):1720.

[3]贾小黎,丁航,李晓真,等.中国生物质发电产业现状、问题和建议[J].太阳能,2007,(5):1013.

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文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2015)09-0108-06 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2015.09.014

秸秆禁烧是社会关注的热点问题:一方面,秸秆禁烧令无法根本上阻止农民继续大规模焚烧秸秆,并由此带来严重的雾霾天气[1]。2014年10月25日,长春市空气质量指数AQI“爆表”,高达500,秸秆焚烧是主要原因[2]。另一方面,现有生物质发电厂普遍存在秸秆收集难、即便是在国家大量补贴的情况依然很难实现收支平衡的现象。为什么政府年年发通知禁烧秸秆,年年禁不住?为什么农民宁愿冒着被罚风险去“偷”烧秸秆,也不把秸秆卖给生物电厂呢?有没有一条秸秆能源化利用的有效途径?

带着这些问题,中国社会科学院工业经济研究所能源经济研究中心的专家们于2014年11月专程到吉林长春进行调研。通过调研发现:第一,在国家能源局与吉林省能源局共同支持下,吉林长春用“易货合同模式”――一种秸秆能源化利用的新模式,发展秸秆颗粒成型燃料(以下简称颗粒生物质能),在治理秸秆禁烧、替代煤炭、解决农民冬季取暖、改善农村生活环境、提供农民就业等方面,表现出良好的经济社会价值,值得有条件的地区学习借鉴。第二,颗粒生物质能是农村作物秸秆能源利用的重要方式,是改变农村用能习惯和能源消费结构的重要途径,对发展农村循环经济、提高农民生活质量具有重要的现实意义。第三,农村用能革命是全面小康社会的物质基础,它关系到农村家庭生活水平的提高、能源公平和中国能源发展的全局。用“易货合同模式”发展秸秆生物质能,将为我国部分地区农村生物质能源规模化、工业化发展,提供了一条经济适用的途径,也是传统农业县乡发展新能源、实现农村用能革命的重要手段。

1 秸秆颗粒燃料发展的易货合同模式

秸秆颗粒燃料发展的易货合同模式是农村秸秆能源化利用的一种新模式,它是指以秸秆颗粒燃料加工企业为主导,通过农民用秸秆换取秸秆成型颗粒燃料,实现秸秆收集、颗粒燃料加工生产的一种颗粒生物质能的发展模式。

该模式将解决农民用能问题与新能源产业稳定发展结合起来、禁烧秸秆与秸秆能源化利用结合起来、秸秆收集与秸秆成型颗粒燃料市场开拓结合起来,解决了农民炊事、取暖的能源需求,实现了禁烧秸秆和秸秆能源化利用的目标。具体做法就是:秸秆颗粒加工企业与农户签订“能源易货合同”。合同核心内容主要包括:第一,农户每年用15 t-20 t秸秆跟企业换5 t秸秆成型颗粒燃料,同时要求农户与当地政府签订秸秆禁烧责任书。第二,企业为签约户无偿提供秸秆成型颗粒燃料炉具和技术服务,用易货贸易的方式向签约农户每年提供5 t的颗粒生物质能。

该模式的核心是农民不花钱用自家地里的秸秆,换回清洁的颗粒生物质能替代煤炭取暖做饭;企业在少花钱实现秸秆资源收集的同时,锁定了颗粒生物质能用户,降低了经营风险。秸秆颗粒燃料发展的易货合同模式的魅力在于:自己不花一分钱、不要国家一分钱,农民就能用上清洁的颗粒生物质能,较好地解决了企业发展生物质能时的秸秆收集瓶颈和市场开拓问题,是低成本秸秆能源化利用的有效途径之一。

在易货合同模式颗粒生物质能产业链条上,各利益关系见图1。

2 “易货合同模式”发展成型颗粒燃料新能源的优势分析

我们从产业链条下的利益主体,即农户、企业、政府,分析“易货合同模式”发展成型颗粒燃料新能源的优势。

2.1 农户利益分析

调查发现,用秸秆颗粒燃料取暖炊事对农户来说有三大好处。

2.1.1 变废为宝,农户不花钱用上了清洁的新能源

过去用秸秆烧火做饭,一家人需要2-3车秸秆,剩余的大部分没什么用;6个月的冬季,平均每户烧炕取暖得用2-3 t散煤,要花1 000元;现如今不花一分钱,农户用自家地里产的颗粒燃料,15 t秸秆换5 t成型颗粒,就够自家一年取暖做饭用能了。东白_村之所以写入我们的报告,是因为东白_村第10小组,一个自然屯的村民们基本都用上了颗粒燃料取暖做饭。东白_村位于吉林长春农安县城北偏西约40 km处,属杨树林乡。白_村下辖17个村民小组,1 265户,分布在16个自然屯。东白_村第10小组约有土地100 hm2,每公顷玉米地可产8-9 t玉米秸秆,地里产的秸秆足够全屯60户人家取暖做饭了。每年少烧散煤150 t,少花钱6万多元。

目前这种“易货合同模式”使用颗粒燃料取暖做饭,已在吉林长春杨树林乡2 000农户中推广,杨树林乡政府、医院、学校、敬老院和10个商业用户全部采用颗粒燃料供热[2]。由于秸秆收集、加工和农民用能相结合,农民既是秸秆的提供者,也是颗粒燃料受益者。正是因为不花钱可以用上清洁能源,让农户有了收集秸秆的积极性、禁焚秸秆的自觉性。

2.1.2 实现农田秸秆清理目的

农民大规模焚烧玉米秸秆主要是农业生产做好土地清理准备工作。目前主要是焚烧和秸秆粉碎还田,但是大规模秸秆焚烧和秸秆还田对农业生产可能产生一定的不利影响:一是焚烧秸秆会破坏土壤结构,形成板结,造成农田质量下降;还会直接烧死、烫死土壤中的有益微生物,影响作物对土壤养分的充分吸收,直接影响农田作物的产量和质量,影响农业收成。二是秸秆焚烧后留下的钾素和磷素,多呈不溶解状,很难被农作物吸收。三是秸秆粉碎还田,一方面还田后的秸秆不易腐烂,影响下茬播种质量,另一方面,秸秆粉碎还田须要深埋,这样就会把生土翻出,也会影响作物产量与质量。通过“易货合同模式”发展秸秆成型颗粒燃料,可以达到了农田清理准备的目的。

2.1.3 改善了农民自家的生活卫生环境

以往用秸秆直接做饭,燃烧效率低(20%)、灰尘多,用农民的话来说,就是特别“埋汰”,到了春季秸秆生虫,家里环境卫生更差。如今用加工好的颗粒燃料做饭取暖,燃烧效率高(85%),火焰稳定接近天然气,几乎无灰尘,存放取用方便,干净卫生。

2.2 社会经济与环保效益分析

通过调研发现,农村发展成型颗粒燃料新能源,对当地经济发展、秸秆资源商品化利用起着积极的作用,具有较好的经济社会效益与环境效益。

2.2.1 带动当地农村劳动力就业,经济效益显著

秸秆转化为成型燃料,涉及资源收集、加工、储运、锅炉燃具制造和服务五大领域,产业链条长,辐射范围广,可以促进农民就业。我们调研的吉林农安县杨树林乡年产5万t秸秆成型燃料示范项目,该项目直接吸纳就业180人,年创造工业产值3 700万元,拉动社会投资3 000万元。吉林是产粮大省,年产秸秆产量4 000万t左右,按照吉林省规划,到2020年前开发秸秆成型燃料300万t(折标煤150万t),按我们调研的示范项目数据推算,吉林秸秆成型颗粒燃料产业的潜在吸纳就业1多万人,直接带动社会投资18亿元,年创造工业产值22.5亿元。如果按我们调研的林农安县杨树林乡年产5万t秸秆成型燃料示范项目数据,即那么吉林400万t需要投资24亿元,每年将创造工业产值30亿元,为企业带来收入3.6亿元。

2.2.2 环境效益和节能减排效果显著

替代农村散煤,环境贡献大。调研的年产5万t颗粒燃料项目,如果其中3万t为易货模式,那么每年直接可为2 300户农民提供1.17万t的易货生物质能源,为农民节省了285万元取暖支出(假如散煤价格为350元/t),直接少用散煤5 800 t。替代2.5万t标煤的煤炭,减少CO2排放6.55万t、SO2排放600 t和NOX排放185 t。

如果吉林易货合同模式的成型颗粒燃料产业规模达到300万t,那每年可为减少煤炭200万t标煤,减少CO2排放390万t、SO2排放3.6万t和NOX排放1.11万t。为农村通过易货模式提供生物质能源70万t,为城市提供商品生物质能230万t,可供热6 000万m2,同时可以解决30万农户炊事和取暖用。

2.2.3 解决了秸秆野外焚烧问题

在调查中农户们反映,过去总为处理多余的秸秆伤脑筋,晚上偷偷摸摸到地里烧秸秆还怕被罚。如今因为秸秆可以免费换秸秆颗粒新能源,还免费给装炉子,所以大伙都愿意把秸秆收集起来送到站上(企业设立的秸秆代换便民服务站)换颗粒。如今全屯没有一户在野外焚烧秸秆,改善了空气质量,家里也干净了。

2.3 企业利益分析

在吉林长春我们还调研了生物质发电企业和传统模式的生物质颗粒燃料企业,通过比较分析发现秸秆颗粒企业有以下几个特点:

2.3.1 降低了企业的运行风险

“易货合同模式”降低了企业的资金成本,锁定了部分市场需求,极大地降低了企业的运行风险。在传统经营模式下,颗粒生产企业的资金占用量较大,是影响企业经营效益的重要因素。例如,一个年产5万t颗粒的企业,一个月收秸秆约5 000 t,每吨270元-300元,需要占用资金至少135万元。由于供暖的季节性及秸秆收集的季节性,必然带来颗粒的消费具有季节性特征,而工业生产是全年连续性的,若以存货2个月秸秆,那么资金占压将超过700万元,由此产生的货款利息对企业来说也是不小的成本增加,势必将直接影响颗粒燃料生产企业的经营效益。“易货合同模式”使颗粒燃料生产企业大大降低了秸秆收集和存货的资金占用及财务费用。

2.3.2 市场竞争能力更强

与生物质发电企业及传统模式生物质颗粒燃料企业相比,易货合同模式的颗粒燃料企业的市场竞争能力更强。同样规模秸秆能源化利用量的电厂和颗粒燃料厂,在电厂上网电价0.75每度电补贴0.346元的前提下,在同等秸秆收购价格的前提下,电厂毛利润是40万元,传统模式颗粒燃料厂的毛利润是1 560万元,易货贸易模式颗粒燃料厂的毛利润是1 850万元,这里生物质颗粒市场价格为750元/t。“易货合同模式”颗粒燃料生产企业的颗粒燃料市场价格盈亏平衡点是655元/t,传统模式的颗粒燃料市场价格盈亏平衡点是710元/t左右。

2.3.3 投资更低,就业和环境效益更显著

与生物质发电企业相比,易货合同模式的颗粒燃料企业,其投资成本更低、吸纳就业和化石能源替代能力更强。同样规模秸秆能源化利用量的电厂和颗粒燃料厂,投资比是1∶0.63。目前具有经济规模的生物质电厂,装机规模3万千瓦,秸秆能源化利用量为25.6万t/a,初始投资在2.1亿元。具有规模经济效益与经济收集半径的生物颗粒企业年产5万t,初始投资3 000万元,与秸秆发电厂秸秆能源化利用量相当的颗粒厂,初始投资1.5亿元只有电厂的 63%。同样规模秸秆能源化利用量的电厂和颗粒燃料厂,就业比是1∶5,化石能源替代率比是1∶4.9。

与生物质发电相比,生物质颗粒燃料的产业链更长。颗粒燃料生产是秸秆利用的中间加工环节,不是最终环节。要实现秸秆的最终利用,还需要有城市供热、发电及农户等最终用户完成,其产业链条包括秸秆收集粉碎、成型加工、炉具和锅炉推广等。而生物质发电厂是通过燃烧直接将秸秆转换为电力送到电网。

3 问题及建议

3.1 秸秆成型颗粒燃料发展中的问题

第一,调研中我们发现,在我国农村能源贫困问题依然存在的大背景下,我国秸秆能源化利用政策较少考虑农民用能问题。从上世纪90年代开始,中国规划了一系列的政策来促进农村能源发展,特别是近年来,国家加大了对农村能源建设的投入,如农村电网改造、农村水电站、小型光伏发电、小型风电发电、农村户用沼气、节能炕、节能炉等的建设,使农村能源利用条件得到了明显改善。但是,我国大多数农村地区,特别是中西部地区农村的能源基础设施落后,能源服务体系不健全,农村能源消费的商品化程度还比较低,能源贫困问题依然突出[3]。所谓能源贫困是指人们缺乏获得足够的便捷的现代能源服务的方法和途径,而长期使用传统生物质燃料(稻秆、薪柴等)的现象。当前,我国农村生活能源中非商品性用能仍然占主导地位,秸秆、薪柴依然是大多数农户炊事取暖的主要燃料。据《中国农村监测报告》数据显示,我国农村60.2%、

约1.61亿户农户仍以柴草为炊事和取暖的燃料。秸秆是重要的生物能源资源,但是在目前无论是生物质发电、还是秸秆颗粒燃料这些商品化能源的发展模式设计,都较少优先考虑解决农民用能问题,这也许是我国长期能源发展战略向城市和工业倾斜的一个折射。据2012年《中国农业统计资料》显示,我国秸秆能源化利用形式主要有秸秆固化成型、秸秆炭化、秸秆沼气集中供气、热解气化集中供气等,其中秸秆热解气化集中供气和秸秆沼气集中供气的用户为29.08万户,占全国农户总数的0.11%;秸秆固化成型和秸秆炭化量382.05万t,占全国非商品化能源生活消费秸秆总量3.4亿t的1%左右。造成这种情况的原因是多方面的,但是如果在秸秆能源发展中,能够结合农村易货贸易习惯、并把生物质能源发展重点放在农村用能上,或许可以探索一条从根本上改善中国农村能源现状的途径。

第二,农民生活能源消费支出习惯不利于秸秆能源化利用。我国农村生活用能支出较低,根据2010年《中国农村住户调查年鉴》的数据显示,户均生活用能支出316.5元/a。特别是吉林省户均生活用能支出只有87元/a,户用煤不足100 kg/a。这些数据从另一个侧面说明,像吉林冬天取暖长达半年的北方省,农村商品能源的缺乏程度。究其原因既有收入水平和能源服务缺失的原因[4],也有用能习惯的原因。从吉林农村户均生活用能源的统计数据中可以看出,吉林农村多数农户是很少花钱取暖过冬。我们调研的东白_村,有些农民是有能力花钱买煤,取暖过冬。

第三,“易货”秸秆颗粒燃料发展模式尚处初期探索阶段,还存在不少需要解决的问题。一是政府在相关领域缺乏顶层设计,缺少行业标准;扶持政策不到位,用当地能源部门相当负责人的话就是“没有扶在点子上”。二是生产企业装备的技术含量不高,生产工艺、生产流程,以及生物质高效炉具等都有待改善,秸秆颗粒燃料生产过程耗能较高的问题也需要解决;多数生产企业规模小,产业链条不完整,可持续发展能力弱。三是秸秆颗粒燃料新能源“易货合同”模式还不成熟,需要更多企业和农户进行探索实践,也需要得到社会的支持和认同。四是秸秆分散收集成本高,替代大集中燃煤供热的成本高,但在替代小型燃煤锅炉和居民用煤上有价格优势。

3.2 对策建议

由于农林废弃物的采收成本较高,农林废弃物能源化利用的发展潜力受资源条件和经济性的限制,考虑到生物质成型颗粒的能源利用效率明显高于秸秆发电、生物质成型颗粒的易货合同发展模式明显好于传统模式,建议在作物秸秆富集的地区和林业“三剩物”较为集中的地区重点发展生物质成型颗粒燃料,探索我国生物质能源的持续发展模式。

第一,在重点地区开展“易货合同模式”发展生物质颗粒燃料的试点工作,探索一条将农民用能、秸秆能源化利用与秸秆禁烧有机结合起来的新能源发展之路。我国秸秆资源丰富,每年仅玉米秸秆就超过3亿t,其中约1.5亿t的玉米秸秆集中在黑龙江、吉林、河南、河北、山东等五省,这些省份都有发展“易货”秸秆颗粒燃料的资源基础和气候条件。建议在秸秆富裕、冬季时间长的北方省份设立示范项目,探索总结不同地区的“易货”生物质颗粒燃料发展模式。

第二,建议农业部设立国家“农村能源贫困扶助基金”和“农村秸秆能源化利用基金”,重点支持农业省区和农村能源贫困地区发展秸秆颗粒燃料。建议国家相关部门在制定新能源发展政策和节能政策时,适当向秸秆能源化利用倾斜,适当支持农民用秸秆颗粒燃料代替煤炭和薪柴。建议科技部门加大对秸秆收储设备的研发支持力度,加大对生物质成型颗粒燃料生产设备的研发投入,加大对生物持炉具的研发投入。

第三,积极鼓励探索适合农林废弃物能源化利用的各种发展模式。例如,我国农村户用沼气发展中存在许多问题,是否可以通过“易货合同”模式,建立分布式大型沼气发电-有机肥综合利用项目,解决农村用能、用肥问题。

通过调查,我们深切感受到,用“易货合同模式”发展秸秆成型颗粒燃料新能源,可以调动政府、企业和农民三方的积极性,改变农民以柴草为主要炊事取暖能源的现状,让农民用上清洁、高效的生物质能源,是农村能源生产、农村能源消费革命的抓手,它也是解决秸秆野外焚烧的有效手段。

参考文献(References)

[1]赵赫男,陈沫.秸秆:变废为宝须扶持[N].吉林日报,2014-11-26(5).[Zhao Henan, Chen Mo. Crop Stalks: Switching Waste into Treasure Must Be Supported[N]. Jilin Daily, 2014-11-26(5).]

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Key words: bio-energy industry chain;ecological industry chain network;recycling economy;ecological industry

中图分类号:F273文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)01-0109-03

0引言

生物质能作为一种化学态能,不仅能够发电、供热,而且还能转化为液态燃料和生物基产品,是唯一可大规模替代化石燃料的能源,主要发达国家的技术专家和决策者都非常重视生物质能产业的开发[1]。近年来,伴随着针对生物质能产业创新而发生的“车人争粮”、“人道危机”、“环境问题”等激烈论争,在此背景下,生物质能产业基于循环经济理论、工业生态理论所建立的生物质能生态产业链网具有良好的经济效益和环境效益,已成为生物质能产业发展的新的趋势和特点。

1HB集团生物质能产业链网结构解析

HB集团发展生物质能产业,主要是利用各种植物秸秆、林作物以及不能作为食用油的油作物等。HB集团所在城市耕地面积中有可耕地1100万亩,灌溉面积900万亩,有待开发面积760万亩。其主要粮食作物包括小麦、玉米,种植面积各为190.8万亩、208万亩,另外还有油葵、食葵等经济油料作物,这为HB集团生物质能产业的发展提供了足够的纤维类原料;巴彦淖尔市边际性及周边的土地多为沙荒地、盐碱地、荒坡地,共有2000万亩,其可作为生物质能产业发展的林木种植基地,种植面积可达300万亩以上。HB集团现已在该市边际性土地上建立石油植物园,重点培育油料作物文冠果,该植物为落叶灌木或小乔木,生长周期为2年,主要产于内蒙古地区,适应性强,喜生于沙质肥沃土壤,根系深,有抗干旱的优良特性,一般在干旱沙荒地带生长良好。

目前集团开发的生物质能三大产品包括生物甲醇、生物柴油和燃料乙醇。该集团以石油植物园、甲醇基燃料系统、生物柴油――生物油联产系统、纤维制乙醇系统、热电联产系统、环境综合处理系统为框架,各系统之间通过中间产品和废弃物的相互交换而互相衔接,从而形成了一个比较完整的生物质能产业链网(图1)。本文将从企业链、产品链、生产链、技术链四个方面对HB集团生物质能产业链进行阐释。

1.1 HB集团企业链解析从图1中可以看出,HB集团主要由三条企业链组成,企业链①:石油植物园生物柴油、生物油联产系统环境处理系统,是以环境综合处理系统为链中下游企业,该系统的物料投入主要是来自集团内生物质能生产系统和热电联产系统生产过程中排出各种废水、废渣和废气等废物;企业链②:生物甲醇系统生物柴油、生物油联产系统石油植物园,以环境综合处理系统为链中上游企业,它表示废水、废渣和废气等经该系统处理后,被集团内其他系统循环利用的过程。其中该系统主要利用回用水工程,将废水经过处理以后,达到了工业用水的要求,因此又重新被集团中甲醇基燃料系统、燃料乙醇系统所利用;企业链③:石油植物园燃料乙醇系统环境综合处理系统石油植物园,以热电联产系统为链中上游企业,它表示该系统以利用甲醇基燃料系统的余热和其他投入为基础,将产生的电、汽、热全部应用于集团内三大生物质能产品系统的生产过程。

另外,可以看出环境综合处理系统、热电联产系统与集团内三大生物质能产品系统的联系紧密,实现了集团内的水循环、能量循环。

1.2 HB集团产品链解析从产品结构视角看,产品链是指以某项核心技术或工艺为基础,以市场前景比较好的、科技含量比较高的、产品关联度比较强的优势企业和优势产品为链核,以产品技术为联系,投入产出为纽带,上下连结、向下延伸、前后联系形成的产品链。产业链中,上一个企业的产出是下一个企业的投入――这是产业链的“基础内含链”[2]。

从企业链的角度来讲,HB集团仅有三个生物质能产品系统,但从产品链的角度来讲,HB集团生物质能产品共有五种:生物甲醇、生物柴油、生物油、燃料乙醇、碳酸二烷酯等。从生物柴油、生物油联产系统的工艺流程看出,油酸甘油酯通过酯交换、酯化,分别生成了生物柴油、生物油两种生物质能产品;甲醇基燃料系统最终生产出生物甲醇、碳酸二烷酯两种生物质能产品,碳酸二烷酯以生物甲醇为原料,由生物甲醇进一步加工而生成。另外生物甲醇作为中间投入,用于生物柴油、生物油系统中,作为最终生物质能产品生物柴油的中间投入,由此便形成了HB集团生物质能产品链。

1.3 HB集团生产链解析生产链是与最终产品生产直接和间接相关的诸多企业及社会经济的若干部门之间的一种相互依存、相互制约的链状经济技术关系。

生产链结构及运行有两个突出特点[3]:一是各个环节在空间上的并存性和运行时间上的继起性。所谓空间并存性,是指链条的基本环节在空间上不能空缺,也就是在同一时点上各个环节都必须同时存在;所谓时间的继起性,是指生产链的每一个生产环节的运动不仅自身不能停止,而且必须一个继一个地有序地跟着前进;二是链状结构之间的比例性和运动的平衡性。只有各环节在组织规模与作业数量保持一定的比例,才能保持各环节在运动中的动态平衡,也只有保持链状环节的动态平衡,才能保持整个生产链良性互动,并产生出整合的前推力量。

对于HB集团的五个系统,各个系统之间是相互联系、相互作用的。其中任何一个系统产品产量和规模的变化都会给其他系统带来影响。如:热电联产系统,该系统存在的意义是保证集团各系统的电、汽、热及时、保质保量供应给其他的系统,这样才能保证集团生物质能产品的正常生产。但是如果三大生物质能产品系统中任何一个企业想要扩大生产规模,那么该系统对电、汽、热的需求便会增加,此时就应该相应的扩大热电联产系统的规模。

1.4 集团技术链解析产业链中每个企业为了保证产品生产的质量,都有一系列的技术支撑,所有不同环节企业的技术之和便构成了产业链的技术链[4]。由于每个企业都有自己的核心竞争力,因此每个企业也都有独特的技术,这些技术是企业的竞争优势所在。当市场需求发生变化时,首先就要引起产业链的技术链的变化,只有技术链能顺利对接才能保证产业链生产上的对接,才能保证产业链的稳定运行。HB集团各系统之间存在着紧密的经济技术联系,没有了各种生物质能技术的支撑,就不能形成生物质能产业链。

以纤维制乙醇为例,该工艺与发酵法纤维乙醇相比,成本相当于其58%,投资低65%,生产规模是其2-3倍,与天然气制醇类燃料相比,大大节省了温室气体CO2的排放(是其26%),该技术工艺是由HB集团自己开发的。

HB集团吸纳国内三所在生物质炼制领域技术领先的重点大学作为股东,共同办企业。由大学教授与企业科研人员共同组成课题组;用大学的基础研究设施和企业的应用研究、小试生产、中试生产设施共同完成科研开发;由大学的基础理论研究与企业的产品研发、应用技术研究结合。队伍精干、具备一流的研发试验设施,形成灵活高效的运作机制,显著的自主创新优势和突出的技术特色,能够持续不断地为生物质炼制产业技术进步提供有力支撑。

2HB集团生物质能产业链的特性分析

2.1 生态产业链特性生态产业链一般是指依据生态学原理,以恢复和扩大自然资源存量为宗旨,为提高资源基本生产率和根据社会需要为主体,对2种以上产业的链接所进行的设计(或改造)并开创为一种新型的产业系统的系统创新活动[5]。生物质能产业链本身是一种借助于高新科技将“生态工业系统”与“自然生态系统”相耦合而形成的产业链,因此其必定具有一定的生态特性:

2.1.1 从集团发展生物质能的原料来看,甲醇基燃料系统、纤维制乙醇系统均以植物纤维、草这样的农林废物为原料,这些纤维素类物质是地球上最丰富、最廉价的可再生资源,对其的利用不但可恢复、扩充自然资源增量,还会减少这些废物对生物生存空间的侵占和一定的环境污染;另外该集团利用巴彦淖尔市边际性土地(沙荒地、盐碱地、荒坡地)种植文冠果果树等生物质能林木,原料供应不但做到了“不与人争粮”,“不与粮争地”,从而避免以往生物质能产业引起的“车人争粮”、“人道危机”、“环境问题”等激烈论争,而且将能源林基地建设与防风固沙、城市周边绿化融为一体,更是很好的体现了该集团生物质能产业链的生态特性。

2.1.2 从生物质能产业链的“生态工业系统”角度来讲,集团研发部依据生物质C、H、O循环机理、生物质炼制与环境的协调性、生物质产品技术经济分析等设计和改进生物质能生产工艺,其生产过程中处处体现绿色、无毒和安全的特性。例如:在生物柴油、生物油联产系统整个工艺生产过程中,利用国际领先的工艺(生物柴油生产过程采用国际先进的汉高法;生物油生产过程采用国际先进的有利凯玛法,这些方法为国际通称的“绿色精细化工”行业),不添加任何对环境可能造成污染的添加剂,且工艺安全合理。另外,在生产过程中,涉及外运的易燃易爆品为工业溶剂油和甲醇,将采用专用车、专用道、专用时间运输。

2.1.3 从生物质能产品利用的角度来讲,生物质能产品较石油能源产品来讲,其本身具有很好的环境友好特性。生物柴油具有优良的环保特性,主要表现在由于生物柴油中硫含量低,使得二氧化硫和硫化物的排放低,可减少约30%(有催化剂时为70%);生物柴油中不含对环境污染的芳香族烷烃,因而废气对人体损害低于柴油。

一直以来,煤炭作为不可再生的化石能源,是我国主要依赖的能源,在一次能源消费中其比例高达70%,然而煤炭的利用给我国带来了巨大的环境问题,CO2、SO2等有害气体的大量排放,造成环境污染的同时也制约着我国经济社会的可持续发展。生物质能作为世界第四大能源,是唯一既可再生又可直接储运的能源,其开发利用可使人类摆脱对化石能源的依赖,对生态环境保护具有重要的意义。

2.2 循环经济特性循环经济是指为保护环境,实现物质资源的永续利用及人类的可持续发展,按照生态循环体系的客观要求,通过清洁生产、市场机制、社会调控等方式促进物质资源在生产中循环利用的一种经济运行形态。资源的循环利用是循环经济的核心内涵,“循环”则是循环经济的中心含义。“循环”是指经济赖以存在的物质基础――资源在国民经济再生产体系中各个环节的不断循环利用[6]。

HB集团循环经济特性主要表现在:

2.2.1 在生产加工过程中对能源原材料的果实、秸秆、叶子等全方位的利用。以石油植物园中生产的文冠果为例,文冠果是我国特有的优良木本油料树种,种子含油量为45%-50%,种仁含油量70%。从能源角度看,是一种理想的能源林植物。HB集团将文冠果果实作为生物柴油、生物油投入的原料;其废枝条用于燃料乙醇和热电联产系统;文冠果叶被采摘直接销售到市场,经其他企业加工生产高级茶叶。

2.2.2 通过适当的技术尽量将生产的副产品进行回收。HB集团三大生物质能产品系统在生产过程中均有一定数量的副产品生成。如:甲醇基燃料系统副产品二氧化碳、堆肥;生物柴油、生物油联产系统副产品甘油、粕;纤维制乙醇系统堆肥。其中,副产品堆肥作为有机复合肥用于石油植物园的中间投入进行使用,以实现节约资源、减少集团开支的作用。另外,副产品甘油、粕等直接流入市场,为集团创造了额外的经济效益。

2.2.3 在各系统生产过程中,一个系统排出的“废物”作为集团内其他系统的最初投入进行生产。以甲醇基燃料系统为例,其在生产过程中产生的“废热”就被热电联产系统所利用;集团内各系统生产过程中所排出的“废渣”、“废水”等废物,均是环境综合处理系统的最初投入。在环境综合处理系统中,通过回用水工程,实现了集团内的水循环。

2.3 产业链网结构特性根据以上论述,HB集团生物质能产业链既具有生态性、又具有循环经济特性。这就造成在集团内部,一条产业链的“下游企业”有可能另一条产业链的“上游企业”。产业链的这种特性,很好的实现了系统间的物质集成、能量集成,通过上下纵向延伸和横向环向拓展,形成产业间的工业代谢和共生关系,构建出生物质能产业共生网络系统。其中上下纵向延伸是对生物质资源进行深加工,环向拓展就是将上下延伸的产业链排放出来的副产品或废弃物再深度加工。

产业链网状结构的构建需要多种技术,除包括循环经济技术中通常使用的替代技术、减量化技术、再利用技术、资源化技术以外,还包括系统优化技术以及共生链接技术。系统优化技术从系统工程的原理出发,通过资源、能源工业代谢分析,实现区域物质流、能量流、信息流、价值流等优化配置的软科学技术,可用于指导产业链网状结构的构建;共生连接技术是在构建产品组合、产业组合、实现产业链链接和产业共生时所需要开始的链接技术,这对于构建生态产业链的成功起到关键作用。

根据前面对集团产业链的解析结果,该集团目前存在的纵向主导产业链有以下几种:文冠果果实――生物柴油――市场;文冠果果实――生物柴油――生物油――市场;文冠果纤维茎秆――燃料乙醇――市场;生物质纤维――生物甲醇――市场;生物质纤维――生物甲醇――生物柴油――市场;生物质纤维――生物甲醇――碳酸二烷脂――市场。

而环向产业链的构建主要是靠集团内两大寄生型共生系统为媒介进行搭建。环境综合处理系统吸收并消化三大产品系统产生的废水、废渣、废气,并实现了废水回用于集团各系统,实现了水系统集成;热电联产系统利用石油植物园中植物纤维以及生物甲醇系统的余热实现发电,并用于集团各系统对于热、电、汽的需求,但是从对该集团生物质能产业链耦合程度的考察结果来看,其在纵向延伸的深度和横向延伸的广度可进一步加强,从而构建出更加健全稳定的生物质能产业链网状结构。

3HB集团生物质能产业链网改进措施

HB集团生物质能产业链网在其结构形成和发展过程中,会不断加深各种链网结构的纵向延伸和横向联系,从而又形成新内容的链状结构,最终形成更复杂的产业链网状结构。根据目前HB集团生物质能产业链网的发展情况,提出了如下改进措施:

3.1 燃料乙醇产业向上延伸与化石能源煤炭产业接轨,利用劣质煤炭褐煤与植物纤维双原料技术,生产乙醇基燃燃料。具有丰富的煤炭资源,在该地区煤炭资源开发与利用过程中,一部分劣质煤市场竞争力较弱,价格低廉,在对其开采过程中往往造成很大的浪费;另一方面,集团现有的纤维制燃料乙醇气化技术存在着能量利用率低、过程污染严重等问题,因此该技术亟待改善。本文建议结合当地煤炭资源优势在纤维制乙醇系统中将褐煤这一劣质煤作为原料与植物纤维混合制乙醇,在改进技术工艺的基础上,使生物质能产业向上延伸与煤炭行业接轨。

3.2 延长生物甲醇产业链网生物甲醇系统可进一步利用甲醇催化脱水制备二甲醚、再度脱水制备汽油技术,生成最终产品生物汽油,延长其产业链长度,增加经济效益。生物质能产品的主要风险来自市场的竞争,而产品的价格竞争又是市场发展的重要因素。该项目直接利用本集团生产的生物甲醇来生产生物汽油,降低了原料成本,提高了生物汽油的市场竞争力,与原有生物甲醇产业链相比,其经济效益的提高非常明显。

3.3 扩大环境综合处理系统的规模改进污水处理技术,并将处理后的水用于石油植物油的灌溉和生物柴油系统中,更好发挥集团水集成系统功能。集团环境综合处理系统虽然在一定程度上实现了水集成系统的功能,但是其集成程度并不完善,这直接造成以环境综合处理系统为主导企业的产业链网络中的环链结构不够发达。另外,集团中生物柴油系统也是一个用水量较多的系统,而目前其用水主要来源为新鲜水,因此为节约水资源,提高环境综合处理系统的水处理能力势在必行。

3.4 构建CO2利用产业链纵观本集团生物质能产业链网络,我们发现在其生产过程中,排放的主要废弃物就是CO2,且以生物甲醇系统为最,每生产一吨生物甲醇就会产生0.1吨的CO2。

结合本集团种植业与工业生产相结合的现状,可考虑利用CO2发展生态农业。具体做法是:收集各系统产生的CO2气体用于集团石油植物油温室育苗过程,以达到减少温室气体排放的目的。与此同时,还可利用集团中各系统产生的余热来维持温室温度。

4总结

通过对HB集团生物质能产业链网的分析,得出以下结论:

4.1 生物质能产业链网是一种借助于高新科技将“生态工业系统”与“自然生态系统”相耦合的资源循环利用型产业链,以此发挥该产业在经济部门中的静脉作用。生物质能产业链网的培育要充分发挥产业集成技术与循环经济技术的优势。

4.2 生物质能产品企业的核心技术是提高生物质能产业的生产效率和经济效益的关键因素。HB集团应进一步加大对生物质能技术的开发力度,使其成为产业链中技术创新、专利、标准、品牌等方面具有竞争优势的核心企业,以其良好的发展前景吸引更多的生物质能产品的消费者。

4.3 通过探讨各产业之间的链网结构以及其特性,找到产业链上生态经济形成的原因,并借此进一步提出了完善集团生态产业链网内部的“物质流”和“能量流”的几个建议,以实现整个集团产业链网的和谐健康发展。

参考文献:

[1]International Energy Agency Bioenergy 2006 Annual Report..

[2]Fischer G,Schratten L.Global Bioenergy Potential Through 2050 [J] .Biomass and Bioenergy,2001(20):151-159.

[3]K. Maniatis,G. Guiu and J. Reisgo. The European Commission perspective in biomass and waste thermochemical conversion. In:A.V. Bridgwater,Editor,Pyrolysis and gasification of biomass and waste,CPL Press,Newbury(2003),pp.1-18.

篇10

生物柴油的生产方法有化学法、生物酶法和工程微藻法三种。我国生产普遍采用化学法,即利用酯交换反应,通过去掉植物或动物脂肪中的甘油分子制取生物柴油。一旦甘油分子从植物油或动物脂肪中除去后,生物柴油的分子成分与石油柴油相似,可以直接用于任何柴油发动机,而不需要对发动机作任何更改。江苏工业学院精细化工重点实验室研究了生物柴油与O#柴油的调和油性质,结果表明,生物柴油与我国僻柴油的主要性能指标相接近(除闪点外)。美国科学家的大量试验结果显示:生物柴油作为车用替代燃料,其排放指标可满足欧洲Ⅱ和Ⅲ排放标准。英国能源技术支持单位(ETSU)还对生物柴油与柴油进行全生命周期的C02排放研究,结果表明,生物柴油的全生命周期CO2排放仅仅为柴油的1/5左右。燃料乙醇汽油与纯汽油的全生命周期排放比较结果是:燃料乙醇在CO、CO2的排放方面低于汽油,而Nox、CH4排放相当于或略高于汽油。由此可看出生物燃料的清洁性。

二、国内外生物燃料开发利用的现状

生物燃料生产和应用在国际上已呈高速发展趋势,发展燃料乙醇产业已成为各国政府调控农产品供需矛盾、解决石油资源短缺以及保护城市大气环境质量的重要措施。巴西始终处于燃料乙醇发展的领先地位。目前巴西国内有400万辆汽车使用纯燃料乙醇,其他车辆使用25%的乙醇汽油。美国1/3汽油中掺100k的燃料乙醇,美国总统布什希望到2025年用燃料乙醇取代3/4的进口石油,2030年燃料乙醇将占美国运输燃油消费总量的20%。法国自2006年秋季开始使用B30乙醇汽油车辆,2007年E85高级乙醇汽油正式面市,目前生物燃料占所有燃料的比重只有1.25%。法国政府的目标是,2008年使生物燃料比重提高到5.75%,2010年达到7%,2015年达到10%。印度政府规划,2011-2012年间,实现生物柴油替代20%的石油柴油。美国每年销售20亿加仑的生物柴油,占普通柴油消耗量的8%。由于生物柴油更容易与柴油混合,因此随着柴油车的发展,生物柴油将有更大的应用规模。目前德国1/3的新增汽车为柴油车,几乎所有的出租车都是柴油车。奥地利则接近50%。欧洲每两部新增车辆中有一辆柴油车。目前德国大众和奔驰汽车等多家公司,已经在巴西和美国等国家推出多种利用生物燃料的车型,以迎合市场的需求。

我国目前已成为全球第三大燃料乙醇生产国,排名第一和第二的分别是巴西和美国。我国政府批准建设的四家以消化玉米陈化粮为主的燃料乙醇生产企业,2006年生产能力达163万吨。车用燃料乙醇汽油扩大试点工作在9个省的27个地市开展,车用燃料乙醇汽油销量达到1000万吨左右,占全国汽油消费量的20%左右。广东首条以木薯作原料的燃料乙醇生产线也在清远落户,而盛产糖蜜和木薯的广西也正计划在南宁和贵港兴建两个乙醇燃料生产基地。此外河南天冠集团年产3000吨的生物质纤维乙醇生产项目已在镇平县奠基,这是国内首条千吨级利用生物质纤维生产燃料乙醇的产业化试验生产线。但是要实现大规模的工业化生产,还有很长一段路要走。

此外,我国生物柴油也开始进入了准备推广阶段。海南正和公司在河北已开发了11万亩黄连木种植基地,每年可产果实2-3万吨,可获得生物柴油原料8000-12000吨。该公司计划在此基础上建立年产生物柴油5-20万吨的炼油化工厂。海南正和公司在河北邯郸建成年产l万吨的生物柴油工厂。四川古杉集团建成年产3万吨生物柴油工厂。福建源华公司建成年产3万吨的生物柴油工厂。北京等省市也已经建成一定规模的生产线。上述这些生产线目前均是利用垃圾油或植物油脚、餐饮废油等为原料生产生物柴油。2005年我国的生物柴油生产关键技术研究取得重大进展,产品各项指标达到美国ASTM6751标准,使用性能良好,完全能够作为柴油内燃机燃料。在今后5年内,我国将建成年产2-5万吨规模的生物柴油产业化示范工程。

我国政府非常重视替代能源问题,《可再生能源法》中明确指出国家鼓励生产和利用生物质液体燃料。国家发展改革委、财政部关于加强生物燃料的通知中强调:发展生物燃料涉及原料供应、生产、混配、储运、销售以及相关配套政策、标准、法规的制定等各个方面,业务跨多个部门,是一项复杂的系统工程。因此,应按照系统工程的要求统筹规划。根据国情,政府要求积极稳妥地推进生物燃料产业的发展,走“非粮”路线,不与农业争地。生物燃料发展在我国不仅具有石油替代作用,而且对解决粮食深加工转化、稳定粮价和提高农民收入以及减少环境污染、保持生态平衡等诸多方面都具有十分重要的意义,还能创造许多新的就业机会。因此,推广使用生物燃料必将成为中国可持续发展的一项长期战略。

生物燃料作为替代燃油具有节能、环保的优势,但是要积极稳妥地发展生物燃料,许多问题仍值得深入研究和探讨。需要关注最多的问题是:未来我国生物燃料究竟有多大发展潜力,发展生物燃料的资源保障性如何,生产的技术经济性如何,以及汽车利用这种替代燃油的技术适应性和社会需求性如何。针对这些重要问题,本研究利用中国能源环境综合政策评价模型的

技术模型(IPAC-AIM),从我国社会发展、能源需求以及环境制约条件下对生物燃料的需求端,以及从生物燃料生产的资源开发和制取技术的生产供应端,全面分析生物燃料作为车用替代燃油的发展潜力问题。

三、对生物燃料开发利用的评价

1、生物燃料开发的资源保障性评价

我国生物质资源非常丰富,可供生物燃料制取的资源种类将随着今后不同的生产阶段而改变。目前,我国燃料乙醇处于小规模生产阶段,主要利用玉米陈化粮为原料。若按10%乙醇汽油计,我国年燃料乙醇需求量在480万吨左右,根据1吨酒精消耗3.2吨玉米量估算,需用玉米量约1536万吨,可是我国每年大约只有400-600万吨玉米陈粮。由此看来,玉米燃料乙醇的发展因受玉米陈化粮资源的限制而不能持续。当陈化粮用完后,燃料乙醇生产将逐步转向利用其他经济作物,如甜高梁、木薯等作原料,并且作为调节粮食市场供求的一种手段,将燃料乙醇生产纳入到饲料生产中。因为燃料乙醇在生产过程中只消耗粮食中的淀粉,同时对蛋白质等其它营养物质是一个浓缩过程,也就是说,是优质高蛋白饲料(DDGS)的生产过程。国家可以通过宏观调控和市场机制,将部分饲料粮先生产燃料乙醇,然后将其副产品(优质高蛋白饲料)放回饲料市场。

粗略估算,我国每年饲料用玉米大约有8000-10000万吨,其中加工成现代混合饲料的玉米用量占50%(周立三,2000)。如有计划地从饲料粮中拿出15%,先生产500万吨燃料乙醇,同时联产500万吨DDGS饲料投放饲料市场,它的饲养价值(优质蛋白质总量)与1500万吨粮食相比,不但不会减少,反而得以增加。这种将燃料乙醇生产与饲料生产综合利用的协调发展形式,扩大了燃料乙醇的资源潜力。另外,积极种植不与口粮争地、争水的高产、耐旱、耐盐碱的经济作物,如甜高粱、木薯、甘蔗等,也可为生产燃料乙醇开发更多的原料资源。有专家估计,利用易改造的盐碱地种植甜高梁,可以提供年产4000万吨燃料乙醇的原料。在不远的将来,通过生物质纤维(秸秆和薪柴等)生产燃料乙醇技术,可以为大规模燃料乙醇生产提供取之不尽的生物质资源。根据粗略估算,我国每年来自农业废弃物的秸秆可利用量约6亿吨,如果利用其中的50%制取燃料乙醇,按照7-8吨秸秆生产1吨燃料乙醇计,可以提供年产3700万吨燃料乙醇的原料。

从我国生产生物柴油的资源情况看,由于受原材料价格的影响,现阶段较适合作为制取生物柴油的原料主要有酸化油、地沟油和泔水油。有关资料显示,我国每年消耗植物油1200万吨,直接产生油脚酸化油250万吨,大中城市餐饮业产生地沟油200多万吨,这些油品的价格基本在2000-3000元/吨左右,是目前我国生物柴油生产的主要原料。价格高于4500元/吨的原料油如菜籽油、棉籽油、大豆油基本不在现阶段考虑之内。木本油脂植物如麻疯树、黄连木、文冠果等,尚处于试点培育阶段,只能作为未来几年后的生物柴油原料。粗略估计,如果利用非农业和林业规划用地的无林地和退耕还林地(约6700万公顷)种植油脂植物,按种植黄连木或麻疯树计算,以每公顷油料林出油1-5吨计,则可生产生物柴油近亿吨。此外,我国约有5000万亩可开垦的海岸滩涂和大量的内陆水域可以发展工程藻类资源。按照美国可再生能源实验室运用基因工程等现代生物技术开发出含油量超过60%的工程藻类,若按每亩生产2吨以上生物柴油计算,我国未来的工程藻类也可提供制取数千万吨的生物柴油原料。

综上所述,我国未来的资源潜力可提供5000-8000万吨左右的燃料乙醇。燃料乙醇原料的利用路线为:近期利用玉米陈化粮,之后开发经济作物,中远期则利用农林生物质资源。生物柴油原料的利用路线为:近期利用废油,中期开发油料植物,远期则发展工程藻类。总体看,我国生物燃料资源可以满足未来大规模开发利用生物燃料的需求。

2、生物燃料生产的技术经济性评价

从以玉米为原料制取燃料乙醇的技术经济性看,由于玉米原料价格偏高,生产1吨燃料乙醇需3.3吨玉米,仅原料成本就达4620元(1吨玉米价格1400元左右),企业在国家每吨补贴1600元基础上可保本获微利。需要提及的是,国家对燃料乙醇的补贴是一种多赢之举。因为,加入WYO后,我国政府将粮食出口补贴改为对粮食加工生产企业的补贴,因此,对燃料乙醇的补贴不但是国家对燃料乙醇产业的支持,也是国家带动粮食生产和农民增收,同时创造大量就业机会的措施。有专家估算,按我国每年生产400万吨燃料乙醇推算,可拉动160亿元以上的直接消费,创造约50万个就业岗位,在生产、流通、就业等相关环节都可以给国家创造收入。以木薯等代粮作物为原料制取燃料乙醇技术正在研发阶段,其经济性好于玉米燃料乙醇,直接成本可控制在2500元/吨范围内。从长远看,燃料乙醇生产应以农林废弃物纤维质为原料。从上海奉贤2005年的“纤维素废弃物制取燃料乙醇技术”项目看,已完成的年产600吨乙醇中试示范生产线,按每7-8吨秸秆生产1吨燃料乙醇计,每吨燃料乙醇的生产成本在4300-5500元左右。从安徽丰原已经运行的秸秆燃料乙醇项目看,生产规模为5万吨/年,秸秆原料成本2100元/吨(约6吨玉米秸秆生产1吨乙醇,秸秆按350元/吨计);其他成本3800元/吨(包括酶制剂、耗水电和蒸汽及其他加工费等),总生产成本约5900元/吨。虽然目前利用秸秆纤维素制取燃料乙醇的成本高于玉米燃料乙醇,但随着技术的逐步成熟,其生产成本将会降低。另外,由于燃料乙醇具有与MTBE汽油添加剂同样的作用,所以,如果考虑到燃料乙醇的这一作用,对燃料乙醇的定位和定价来说都还有较大空间。

生物柴油的生产方法有化学法、生物酶法和工程微藻法三种,化学法是我国目前的常用方法。据不完全统计,我国万吨以下生物柴油产业化制备技术大部分采用酸碱催化间歇式化学法。由于投资少、上马快,投资回收期短,普遍为我国中小企业所接受。化学法生产中使用碱性催化剂,要求原料必须是毛油,比如未经提炼的菜籽油和豆油,原料成本将占总成本的75%。因此,采用廉价原料降低成本是生物柴油能否市场化的关键。正和公司以食用油废渣为原料制取生物柴油的经济性表明,每1.2吨食用油废渣生产1吨生物柴油,同时获得甘油50-80公斤,按当时的生物柴油售价为2300-2500元/吨估算,每生产1吨生物柴油获利为300-500元,现在,柴油价格涨到4900元/吨,更显现出生物柴油的市场竞争力。贵州省利用麻疯树果实生产的生物柴油,通过自有核心技术建设的首条年产300吨麻疯树生物柴油中试生产线,通过国家质检部门和国外大型汽车公司的指标检测,其关键指标均优于国内零号柴油,达到欧Ⅱ排放标准。

但是,上述的这些利用化学法合成生物柴油技术

还存在能耗高、生产过程产生大量废水和废碱(酸)等污染问题。为解决上述问题,人们开始研究用生物酶合成法制取生物柴油。2005年清华大学用生物酶法制取生物柴油中试成功,生物柴油产率达90%以上。生物酶法的无污染排放优点已日益受到重视,但是如何降低反应成分对酶的毒性是亟待解决的问题。工程微藻法是以富油的工程藻类为原料的生产方法。藻类的高脂肪含量可降低生物柴油的生产成本,生产的生物柴油不含硫,燃烧时不排放有毒害气体,排入环境中也可被微生物降解,不污染环境。专家评价,利用工程微藻生产生物柴油是未来发展技术的一大趋势。

由此可见,在一些具有经济性的生物燃料制取技术得到广泛应用的同时,更多的正在孕育发展的高新技术层出不穷,这种发展势头预示着我国生物燃料生产技术和产业将迎来更好的发展前景。

3、现代汽车技术利用生物燃料的可能性评价

目前,我国汽车利用燃料乙醇多采用混合燃料方式,即在不改动汽车发动机情况下以小比例与汽油混合,如燃料乙醇汽油E10(90%汽油,10%燃料乙醇)。其他利用方式有在线混合方式和双燃料方式,在线混合方式可以根据汽车发动机的工况调节燃料乙醇的比例,但需要改造汽车发动机;双燃料方式具有突出的高替代率、高热效率和高净化碳烟效果,但目前尚有问题需要解决。生物柴油与燃料乙醇一起混入车用柴油的方法,可以形成更理想的高比例含氧燃料,大幅度降低汽车的碳烟和微粒排放。由此可知,生物燃料作为替代燃料应用于汽车的关键问题,还在于混合动力汽车技术和先进柴油汽车技术的发展。

目前,采用生物混合燃料技术、具备较高燃油经济性以及低排放特性的混合动力新车型有若干多种,目前全球使用生物燃料的主要车型有:Ford FocusBioflex型;Ford Focus C-Max Bioflex型;Saab 9/5berline 2.0t Bio-Power型;Saab 9/5 break 2.0t Bio-Power型;Volvo C30 Flexifuel型;Volvo S40 Flexifuel型;Volvo S50 Flexifuel型。主要包括E85燃油混合动力车、燃料乙醇与电力混合动力车、纯燃料乙醇E100的运动概念车、满足欧4排放标准的现代柴油车技术以及在降低排放和降低油耗上有高效率的均质压燃混合动力车发动机技术,等等。虽然这些汽车技术目前在我国以及外国仍处于研发和示范阶段,但在不久的将来都将成为交通行业高效、经济、有益环保、面向未来的新型汽车技术。混合动力汽车和先进柴油车技术与生物燃料结合,是我国未来公路交通满足节能、环保需求的最佳技术选择。

四、生物燃料作为替代燃料的发展情景

1、社会经济发展对生物替代燃料的需求

伴随着国民经济的持续快速发展和居民收入水平的稳步提高,我国已进入汽车大众消费的成长期。在未来较长的成长期阶段,汽车保有量的持续快速增长,使车用燃油消耗成为我国石油消费中增长最快的部分。相比石油消费的快速增长趋势,我国的石油供应,在探明储量没有重大突破的情况下,仅能保持低速增长,无法满足国内需求的状态已成定局,并且依赖国际石油供应的比例将逐步加大,对我国石油供应和石油安全造成极大的挑战。解决这一严峻问题的战略措施是加强节能和发展替代能源,在众多车用替代能源中,生物燃料以其清洁、可再生以及低污染的优势具有很好的发展前景。

影响我国未来公路交通油品需求的主要因素包括人口发展趋势、经济发展趋势、汽车车辆和周转量增长趋势、公路交通的发展模式等等,这些因素之间的相互关系在模型中被一一构建,主要参数的设置简单叙述如下。

GDP和人口是交通运输需求的主要驱动因素。按照目前我国经济发展势头估计,将2010-2020年GDP的增长速度设置为8%。人口数2010年为13.93亿人,2020年为14.72亿人(社科院人口所)。

车辆周转量是反映公路交通需求的重要基础参数。伴随着我国经济的持续快速发展、人均收入水平的提高以及城市化的快速推进,预计在2010-2020年间,我国汽车保有量将以12%-15%的增长速度转向10%的增长速度发展,汽车保有量将比现在增长4倍。其中轿车的发展速度将高于汽车平均发展速度,估计2020年,我国人均轿车保有量约每千人75辆(接近目前世界人均水平)。依据国家交通发展规划和经济建设对公路交通服务量的需求,对公路交通周转量的预测主要考虑了车辆拥有量、车辆负荷率以及每年的运行距离等因素。预计2010年、2020年和2030年的公路交通周转量分别比2005年增长3倍、6倍和9倍。如此大的周转量增长,将导致巨大的交通油品需求量。

未来公路交通发展模式是预测未来交通油品需求量的重要参数。关于未来交通模式的设置,本研究选择了25种汽车技术,除一些正在应用的普通汽柴油客货车外,充分考虑了新型汽车技术如混合动力车、清洁燃料车、先进柴油车、电动车和地铁等技术的广泛推广应用。通过在不同情景中,对未来各种类型车辆在公路交通中所占份额以及这些车辆所消耗油品比例等重要参数的设置,作为预测未来公路交通油品需求量的重要参数。由于篇幅所限,25种公路汽车技术的市场份额设置就不一一列出。其结果是,在常规燃油发展情景中,先进的汽油车,特别是先进柴油车得到大力发展,其保有量比例将由目前的4%提高到17%;在生物燃料替代情景中,除先进的汽油车和柴油车得到大力发展外(保有量比例提高到27%),混合动力车也得到快速发展,在我国汽车保有量比例将由目前的7%增加到52%,其中,生物燃料的混合动力车将占很大比例。

2、展望生物燃料未来的发展情景

为分析我国未来社会发展中汽车对油品的需求,研究中设定了两个发展情景,即常规燃油发展情景和生物燃料替代情景,通过比较两个情景中油品的消费状况,展望未来生物燃料的发展情景。两种发展情景的定义如下。

(1)常规燃油发展情景。在此发展情景中主要考虑目前国家已有的交通节能和环境政策,如发展清洁车辆,施行欧洲汽车排放标准;发展公共交通,2020年公共交通将占公路机动车客运周转量的40%;促进柴油车发展,满足未来交通运输中客运和货运大容量的需求等;执行国家现有的生物液体燃料鼓励政策,参照车用燃料乙醇E10在我国的推广历程以及生物燃油制取技术的常规发展速度,估计生物燃料开发应用的发展趋势。即2010年燃料乙醇汽车仍处于区域化推广应用阶段,从目前的9个省市推广应用到15个省市,即全国有50%的车辆使用E10燃料;生物柴油处于技术准备阶段。2020年,继续推广E10车用燃料,车辆使用E10燃料的比例达到80%。生物柴油进入小规模应用阶段。

(2)生物燃料替代情景。此情景是在常规燃油发展

情景基础上,为满足我国能源供应安全需求、环保和气候变化需求以及可持续社会经济发展需求,在国家采取节能降耗和发展替代燃料的战略举措指导下,达到降低汽车油品需求量的目的。一方面,在发展汽车工业的同时,要降低能耗和保护环境,尽快引进新一代先进汽车;加速推广低能耗汽油汽车、低能耗柴油小汽车、混合动力汽车、清洁燃料汽车;扩大公共交通的承载比例,在轨道交通和公共交通体系完善的情况下,提高车辆运行效率,减少交通需求。另一方面,要强化推行车用生物燃料替代的扶持政策,考虑了国家可再生能源发展规划以及相关政策对车用替代燃料所产生的影响,加大投资力度,大幅度提高生物燃料的开发利用进程。对于燃料乙醇,2010年E10车用燃料在全国范围推广使用,即全国有90%-100%的车辆使用E10燃料。2020年,在使用E10燃料比例达100%基础上,进一步在使用E10燃料条件较好的省市推广使用E25车用燃料,使E25燃料车占汽油车的比例达到30%,在东北三省以及北京、天津、河北、河南、山东、江苏等连接而成的大区域内推广使用。对于生物柴油,2010年按照国家鼓励发展节能型轿车和柴油车的政策,在上海等省市示范推广使用柴油出租车和公共汽车,并要求新增的车辆也使用现代柴油车;2020年在上海、北京、广州等大城市推广使用柴油出租车、公共汽车和小轿车,并且这些车的车用燃料均使用搀和10%-20%的生物柴油的混合燃料。基于我国社会发展预测,特别是公路交通发展预测基础之上,根据对上述情景量化为模型参数的设置,应用IPAC模型对汽车油品需求量得到以下预测结果(见下表)。

在常规燃料发展情景中,未来20年,我国汽车的油品需求总量分别是2010年1.2亿吨,2020年2.2亿吨和2030年2.9亿吨。汽车以汽油和柴油为主要燃料将一直持续下去,到2030年,汽车消耗的汽、柴油占交通油品需求总量的比例仍在95%以上。因此,提高传统汽油和柴油车辆的效率和环保性能,以及提高油品质量是公路交通能源问题的重点。在2010-2020年期间,先进柴油车从早期发展阶段到推广示范阶段,柴油车辆将不断增加,柴油需求量快速增长,柴油占公路交通油品消费的比例将从45%提高到59%,需求量将达到1.7亿吨。另一方面,在国家对生物燃料的鼓励政策支持下,生物燃料在资源丰富地区得到示范和推广应用。从生物燃料总体的替代能力看,2010年至2030年在我国公路交通的油品消耗中,生物燃料的替代能力将从3%提高到5%,替代作用不十分明显。

在生物燃料替代情景中,未来20年,我国汽车的燃油需求总量分别是2010年1.1亿吨,2020年2.1亿吨,2030年2.7亿吨。在国家鼓励发展节能型轿车和柴油车政策支持下,燃油经济性高的先进汽车技术被广泛推广使用,预计2010-2020年的汽车平均百公里油耗将比2000年降低20%-40%,2010年我国乘用车的油耗量将比目前水平降低15%左右,从而使汽车油品需求总量减少。虽然汽车仍以汽油和柴油为主要燃料;但是,汽柴油的比例在逐步减小,由2010年的93%降低到2020年的89%和2030年的85%。特别是低能耗的混合动力车(包括生物燃料)的广泛推广和使用,其车辆的市场份额从2005年的7%提高到2020年的30%和2030年的52%,使石油油品消耗量逐步降低,而生物燃料比重逐步增加。由于国家鼓励开发利用可再生能源液体燃料的政策得以充分实施,2010年在全国范围内100%推广使用E10车用燃料,燃料乙醇的需求量达到670万吨;2020年,使用E25燃料车比例占汽油车的30%,燃料乙醇的需求量达到1670万吨。随着先进柴油车和柴油小轿车的推广使用,这些柴油车的车用燃料均使用搀和10%-20%的生物柴油,届时生物柴油在公路交通中替代柴油的比例将从2010年的2%增加到2020年的6%和2030年的11%。从生物燃料总体的替代能力看,2010年至2030年,在我国公路交通的油品消耗中,生物燃料所占份额将从7%提高到17%,具有相当明显的替代作用。

3、生物燃料具有相当明显的车用燃料替代潜力

综上所述,本研究利用能源研究所构建的中国能源环境综合政策评价模型中的技术模型,重点对我国未来公路交通行业的生物燃料替代问题进行了分析。在今后的10-20年中,我国快速的经济建设,对公路交通汽车拥有量以及客货运周转量有巨大的需求,从而导致成倍增长的汽车油品消耗量,对我国本已薄弱的石油供应问题造成更严重的威胁。因此,节能降耗和发展替代燃料是降低我国公路交通油品消耗量的重要战略选择。生物燃料替代情景的研究结果表明,生物燃料在我国未来公路交通中将逐步展现出很强的燃料替代能力。这种替代能力,一方面来自于完全满足大规模生物燃料生产的资源潜力,以及层出不穷的生物燃料制取的高新技术潜力;另一方面来自于先进的混合动力汽车技术,特别是生物燃料混合动力技术在我国的推广应用前景。除此之外,更重要的是,这种替代能力源于国家能源战略和可持续发展的需要。展望未来,国家鼓励开发和利用生物液体燃料的政策得以充分实施,新型生物燃料混合动力技术逐步成熟,成为高效、经济、有益环保的普遍应用汽车技术。届时,在我国公路交通中,生物燃料将发挥非常显著的燃料替代作用。本研究表明,从生物燃料总体的替代能力看,2010-2030年,在我国公路交通的油品消耗中,生物燃料所占份额将从7%提高到17%,替代车用油品的数量为700万吨(2010年)、2300万吨(2020年)和4000万吨(2030年),具有相当明显的替代能力。

五、我国生物燃料未来发展有明确的政策支持

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现阶段我国的生物质能应用主要集中在沼气利用,生物质直燃发电,工业替代燃料和交通运输燃料这四方面。

2.1 沼气利用

近年来沼气利用在中国发展迅速,在中央投资的带动下,各地也加大投入,形成了户用沼气、小型沼气、大中型沼气共同发展的新格局。沼气开发利用现在不仅能解决农民的烧柴问题,更重要的是我国的沼气发展正从分散式农户经营向产业化方向转变。2008年山东民和牧业建成了一个利用鸡粪为原料的3MW热电联产沼气工程;2009年安阳贞元集团通过与丹麦技术资金伙伴合作,以养殖场,公共污粪和秸秆为原料在安阳建立了一个年产400万m3的车用气的沼气项目。从目前情况看,通过生物发酵产沼气的技术相当成熟,但是现阶段还存在沼气工程总体规模较小效益不高,产气不是很稳定,特别是在北方冬季产气明显不足,和沼气副产品市场需求不足等因素约束。

2.2 生物质直燃发电

生物质直燃发电是最早采用的一种生物质开发利用方式,也是消耗量最大、最直接、最容易规模化和工业化的能源利用方式。早在2004年,山东单县、河北晋州和江苏如东这三个地方就开始了生物质直燃发电的试点示范,而2006年《可再生能源法》的施行更极大促进了生物质直燃发电行业的发展,年投资额增长率都在30%以上,到2010年我国生物质直燃发电量已达到550万千瓦。其中,我国生物质最大的企业国能生物发电集团有限公司在2010年投入运营和在建生物质发电项目近40个,总装机容量100万千瓦。到2013年,该公司规划生物质发电装机数量达到100台,装机容量达到300万千瓦。届时每年可为社会提供绿色清洁电力210亿千瓦时,年消耗农林剩余物可达3000万吨,每年可为农民增收约80亿元,每年可减排二氧化碳1500万吨以上。

生物质直燃发电技术比较成熟,而且它是增加农民收入、促进农民增收的直接载体,是实现工业反哺农业、加快农村经济发展的重要途径。需要注意的是生物质直燃发电还存在项目投资和运营成本较高,原料供应季节性强,需要政府补贴,受国家政策影响风险大等问题。

2.3 工业替代燃料

生物质作为工业替代燃料主要包括生物质成型燃料、生物质可燃气和生物质裂解油。

生物质成型燃料一般以木块、木粉、木屑和秸秆等农业生物质废弃物为原料,用作工业锅炉的燃料。生物质成型燃料的技术研究开发始于20世纪80年代,早期主要集中在螺旋挤压成型机上,但存在成型筒及螺旋轴磨损严重,寿命较短,电耗大等缺点,导致综合成本较高,发展停滞不前。进入2000年以来,生物质成型技术得到明显的进展,成型设备的生产与应用已初步形成了一定规模。国家发改委规划到2010年,生物质成型燃料生产量可达100万t。生物质成型燃料多用在一些中小型的工业蒸汽锅炉、有机热载体锅炉和商业蒸汽锅炉方面。其中,珠海红塔仁恒纸业有限公司的“生物质固体成型燃料替代重油节能减排项目”项目是目前全国最大的生物质成型燃料节能减排项目,该项目2011年投入运行,以两台40t/h生物质成型燃料专用低压蒸汽锅炉,代替现有的六台燃油锅炉。

生物质可燃气较早使用在气化发电方面,一般是生物质气化净化后的燃气送给燃气轮机燃烧发电或者将净化后的燃气送入内燃机直接发电。生物质气化发电厂的规模一般为几十千瓦到十几兆瓦,与生物质直燃发电相比,它的规模较小,但它发电效率较高,投资成本较少,对原料的来源限制也较少。除了气化发电,生物质可燃气也越来越多地应用在工业替代燃料方面。深圳华美钢铁厂就是国内首家使用生物质能源的钢铁企业,它将原燃烧重油的两段式连续推钢加热炉改烧生物燃气,该项目在2009年初立项,并2010年5月正式投产至今运行正常,这是目前世界范围内建成运行的最大的工业生物燃气项目。

生物质裂解油是指将秸秆、木屑、甘蔗渣等农业废弃物通过高温快速加热分解为挥发性气体,再经冷却后提炼出的一种液体。生物质裂解油的热值一般为16~18MJ/kg,产油率可达70%,它可直接用作锅炉和窑炉的燃料,也可进一步加工转换成化工产品。我国在生物质裂解油这方面的研究起步较晚,但近年来发展较快。浙江大学,中国科技大学,山东理工大学等高校在生物质热解液化装置优化和油品的应用、分析和提纯方面都做了大量的研究工作,也取得了不错的成绩。在生物质裂解油的工业化应用过程中,2007年广州迪森公司在广州萝岗开发区成功建设了一套年产3000吨的生物油工业实验装置并一直连续运行。易能生物公司则使生物油迈入了工业应用的新阶段,从2007年在安徽合肥建立起第一套年产万吨的生物油装置以来,其2009年在山东滨洲和2011年在陕西铜川宜君科技工业园分别投产了第两套和第三套的年产万吨的生物油装置,这也标志着生物质裂解油的产业化进入了实质性阶段。生物质裂解油与生物柴油、燃料乙醇相比生产成本较低,但是它热值较低,又具有一定的酸性,需要对燃烧设备进行少量改造。生物质裂解油除能直接用于中低端燃料市场外,还可以进一步通过精炼工艺生产多种化学品,开发利用的市场潜力巨大,具有十分广阔的发展前景。

2.4 交通运输燃料

生物能源作为交通运输燃料主要包括生物燃料乙醇和生物柴油。上世纪末,利用粮食相对过剩的条件,我国开始发展生物燃料乙醇。从目前的情况看,玉米、小麦等粮食类作物和甘蔗、木薯等经济类作物加工燃料乙醇的技术比较成熟,但基于对国家粮食安全的担心,和发展经济类作物会发生品种单一,种性退化较严重等问题,国家一直有意保持国内燃料乙醇的产量在一定的限制水平。

玉米和木薯加工燃料乙醇目前已处在比较尴尬的境地情况下,我国的企业和科研院校正加大力度地投入研发纤维素等新的燃料乙醇的生产。据了解,中国拥有发展纤维素乙醇的原料优势。纤维素广泛分布于农作物秸秆、皮壳当中,资源丰富且价格低廉。2008年吉林燃料乙醇有限公司和2009年安徽丰原生化公司都以玉米秸秆为原料分别建立了一套年产3000t和一套年产5000t燃料乙醇工业化示范装置。中粮集团与中石化、丹麦诺维信公司联手建造的中国规模最大的年产万吨的纤维素TU将于2011年正式投建。纤维素乙醇的生产代表了中国未来燃料乙醇的主流方向,目前需要做的是加快研发力度,突破技术瓶径,降低生产成本,加快商业化生产的速度。

生物柴油主要应用于运输业和海运业,是一种重要的交通运输燃料。生物柴油在国内的发展状况与燃料乙醇相似,用油类植物生产生物柴油的技术比较成熟,但是它受原料的制约严重。要发展大力生物柴油产业,必须要有稳定的原料来源。据了解,欧美国家主要以菜籽油、大豆油为原料生产生物柴油,但我国人多地少的国情决定了我国生物柴油产业不宜以食用油为原料,只能大力发展丘陵盐碱等非粮用地发展麻风树、黄连木等乔灌木油料作物。2010年底中海油在海南中海油东方化工城内的6万t生物柴油项目正式投产运行,其采用的是高压酯交换(SRCA)生物柴油生产工艺的装置,产品已在海南岛内的柴油零售批发网点推广使用,这是我国首个麻风树生物柴油产业化的示范项目。

篇12

当前,随着化石能源的弊端不断显现,能源发展战略调整在世界范围内展开,新能源和可再生能源展示出巨大发展潜力。生物质能源因其便于储存、运输,具有双向清洁作用,得到广泛关注。发展生物质能产业,推动能源产业结构调整成为我国能源发展的重要战略目标。然而我国生物质能企业发展并不乐观,与之相关的政策、法律问题日渐引起重视。

中美两国生物质能产业存在诸多相似之处:地域辽阔,生物质资源丰富;均为能源消费大国,生物质能源市场前景广阔;政府均非常重视生物质能产业发展;生物质能资源均分布分散、主要集中在农村。这些相似之处,为中国借鉴美国经验,完善生物质能产业法律制度提供了必要性和可行性。

一、美国生物质能法律制度

美国生物质能法律制度由以下四方面组成:

(一)生物质能源管理体制

美国生物质能源管理体制以“政府―社会中间层―市场”为框架体系。政府成立专门机构负责生物质能源开发和统筹工作,并充分发挥社会中间层主体作用。

政府机构职责包括:①生物质研发委员会负责美国生物质项目具体实施和计划修订,生物质能研究开发技术顾问委员会负责制定生物质能发展计划和目标;②国家生物能源中心(NBC)负责生物质能全国性推广和应用,解决技术研发和推广、政府职能部门协调等方面问题;③生物质能项目管理办公室(BPMO)负责具体措施实施;④联邦能源监管委员会(FERC)负责制定和执行能源行业监管政策、相关价格监督和能源行业准入审批。

社会中间层机构职责包括:①具有行业协会性质的国家生物柴油委员会(NBB)负责协调生物柴油产业界、学界和政府之间关系,整合产业链上下游,推动产学研深度结合,推动法律政策实施。②生物质技术咨询委员会(由产业界、学术界、环保团体和国家或职能部门委任成员代表组成)主要负责生物质能技术及企业发展策略制定,形成会议决策,供能源部和农业部参考并提交国会。③生物燃料生产商协调委员会(BPCC)。由以先进生物燃料协会为代表的行业组织成立,负责生物燃料生产商间协调事宜。

(二)经济激励制度

1.税收激励制度:①生产税抵免:使用生物质能发电可获得联邦所得税收抵免;小型生产商生产生物柴油和生物乙醇可获得税收抵免10美分/每加仑。②投资税收抵免:对生物质能设备采购予以投资税抵免,最高额度可达30%。③消费税抵免:对不同原料生产的生物质柴油给以不同抵免额度。

2.政府补贴制度:①技术领域补贴:涵盖原料、产品、生物质燃料开发分析以及林业生物质能开发利用等各个技术开发领域。②生产领域补贴:生产亏损补贴、基础设施建设补贴、项目示范推广补贴、能源转化补贴、生物质作物生产补贴等。

3.债券和贷款担保机制:①利用清洁可再生能源债券机制,为涉及公益的生物质能项目融资。②政府提供担保:由能源部和农业部为私人企业生物质能项目提供贷款担保。

4.直接投资制度:政府对生物质能项目实施直接投资,并明确规定投资数额。如拨款1亿美元促进纤维素技术在生物质燃料乙醇开发领域运用;用于扶持生物质能发展的资金不少于8亿美元。

5.其他资金制度:①设立审计转款制度,对资金流向监督。②加速折旧优惠,促进投资人回收资本。

(三)总量目标量化和技术标准化制度

1.对总量目标设置明确量化标准:《2009美国能源展望及2030规划》规定,生物质燃料日产量到2030年要增加到2.3万桶,乙醇汽油增长到1.1万桶。同时,为实现生物质目标,设立《生物质技术路线图》。

2.技术标准严格:严格制定生物质燃料生产标准、生物基产品质量标准、生物燃料使用标准等。

(四)配额制与绿色证书交易制度结合

在规定联邦政府购买可再生能源产品的配额、企业生物质能发电目标和达标标准以及处罚措施规定的同时,允许绿色发电企业通过买卖绿色证书方法达标。

二、中国生物质能法律制度

中国无专门生物质能法律,现行制度以《可再生能源法》为基本框架,其他相关法律法规为补充。

(一)生物质能源管理体制

我国整体上处于“政府―市场”模式。法律没有规定专门管理机关,国家能源委作为最高指导机关,科技部、农业部、工信部和财政部为辅助部门。非粮生物质原料标准化技术委员会(NEA/TC24),负责制定和实施我国相关标准。

(二)经济激励制度

1.专项资金制度:对《可再生能源发展指导目录》中符合条件的生物乙醇燃料、生物柴油等项目给予专项资金进行重点扶持。

2.优惠贷款制度:对符合《可再生能源发展指导目录》的项目贷款,政府给以贴息。

3.税收优惠制度:对小水电、风力发电和沼气给予增值税税率优惠。

4.财政补贴制度:①补贴形式:“一贴两助”(原料基地补助、示范补助和弹性亏损补贴)。②对生物质能发电项目予以电价补贴。

(三)总量目标制度

1.国务院制定全国性生物质能源开发利用中长期目标。

2.国家能源委、科技部、农业部等有关部门和各省级政府制定具体开发利用规划。

(四)技术标准制度

1.制定与生物质能源发电项目相关国家标准、行业标准。

2.建立燃料乙醇的技术标准。

三、中美生物质能政策法律制度对比

(一)美国生物质能法律制度特点分析

1.法律规范上,呈现制度体系化、内容量化、标准化和具备时代性、发展性特征。首先,生物质能源法律制度涵盖从生产到销售终端全部过程,构成对整个生物质能产业链全方位引导和管理。不仅有专门性法律如《生物质研发法》、《生物质技术路线图》等,也有一般性法律如《能源安全法案》。其次,法律制度内容上,涉及数字往往十分具体,甚至精确到小数点后几位。最后,法律紧随生物质能产业发展快速更新。从2000年到2010年十年内,先后通过近十部法律规范(包括《生物质研发法》、《美国农业法令》、《生物质技术路线图》、《2004年联邦公司税负法案》、《2005年能源安全法案》、《2007年能源独立与安全法案》、《2008年粮食、环境保护与能源法》、《2009年美国复苏和再投资法案》等。)推动生物质能产业迅速发展。

2.管理体制上,美国以“政府―社会中间层―市场”为框架体系。政府干预适度有限,采取强制性规定与自愿性选择相结合原则。首先,在宏观把握和公共利益问题上,采取明确、强行规定,在具体实施上则给予企业灵活空间,发挥市场调节作用。其次,利用社会中间层力量和修正政府干预措施,顺应市场变化,解决实际问题,给企业以引导。市场将法律政策适用后果和企业诉求通过社会中间层反馈给政府,推动法律政策修定。

3.发展策略上,根据不同时期的发展状况,制定具体而周详的生物质能技术发展路线图。注重对中小企业经济激励。不仅税收优惠种类全、范围广,财政补贴也涵盖技术和生产两个方面。多渠道融资,吸收社会资金,重投入、重管理、重监督,保证投入资金使用效率。

(二)中国生物质能法律制度特点分析

1.法律规范上,法律制度零散、杂乱,涉及领域较窄、不成系统,发展滞后。首先,我国尚无生物质能专门法律,多以概括性、指导性意见为主,具体规定往往以“另行规定”形式下放给国务院,散见于各实施条例、办法、意见、通知及文件之中。其次,调节对象以生物质发电和沼气为主,调整领域以生产和研发领域为主,对生物质能源产业链条中原料、流通和消费等领域涉及较少。最后,各规章条例多为因需而立、因时而设,缺乏稳定性和持续性。现实中,重前期投入轻后期监管、重生产投入轻销售反馈、重研究开发轻成果转化等问题普遍存在。

2.管理机制上,我国属于“政府―市场”模式,缺乏中间组织。政出多门,配套规章缺乏协调性无法充分发挥作用。新成立的非粮生物质原料标准化技术委员会虽带有一定社会中介性,但因成立时间短、职能范围仅局限于生物质能原料领域,影响不大。

3.发展策略上,经济激励上以政策性、原则性规定为主,具体法律规定不多。补贴形式少且多数局限于生产领域,税收优惠和项目拨款覆盖范围小,受惠企业少,且普遍存在重大企轻小企,重国企轻私企的情况,中小企业生存艰难。

四、借鉴和启示

笔者认为,吸取美国发展经验,完善我国生物质能源法律与政策应从以下几方面着手:

第一,借鉴美国规制生物质能法律制度方式,建构连续、无缝的产业链式法律体系。遵循生物质能产业发展市场规律,从产业各环节入手,从生产起点到消费终端将法律规定连成一体,改变当前仅局限于研发和生产的现状,建构统筹原料、生产、流通和消费各个领域的法律体系。

第二,充分发挥行业协会和其他社会中介组织力量,构建“政府―社会中介―市场”框架体系。改变现有“政府―市场”模式,通过社会中间力量上下疏导,加强行业监管,减少政府对市场的直接干预,促进法律、政策与市场衔接。

第三,因地制宜,制定我国“生物质能技术发展路线图”。从国情出发,通过分析我国生物质能产业发展潜力和困难集中点制定经济政策和构建法律制度。根据不同地域的不同现状制定各自具体发展目标和发展规划。将当地科研力量与生物质产业发展结合起来,提高对中小企业的经济激励力度,密切高校、科研院所、企业和政府之间联系,形成网状技术研发系统,促进产学研结合和大中小企业互补,加快科技成果转化。

参考文献:

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[4]原松华.国外生物质能源产业发展经验与启示[J].中国经贸导刊.2011(13):24.

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借鉴欧洲风电发展经验推动中国风电产业发展赵梦

沼气/柴油双燃料发电技术实践与探索唐洪兴,施玉书,宋玉良,牛文科,付银松,马建萍,徐建

清洁发展机制(CDM)与环境经济可持续发展李荣刚,张小宁

生物柴油的研究与使用徐桂转,张百良

生物质热解研究现状与展望农业工程技术·新能源产业 赵廷林,王鹏,邓大军,舒伟,曹冬辉

风电设备选型的技术经济分析胡立伟

离网风力发电在农村、林区的推广应用前景分析陈学庆,刘素芳

如何创建一支高绩效的沼气技工团队杜晓光

复杂条件下的风电场微观选址技术胡立伟,郑爱玲,程艳伟

太阳自动跟踪系统的设计张兴磊,杨丽丽,张东凤,高龙,张治坤

两岸新源开发合作的瓶颈及对策刘叶志

非常规能源的开发及利用前景冷天玖,韩雷涛,马煜

杭州市农村生活污水处理情况调查和分析华永新

让太阳能为新农村建设增光添热董树国

广西户用沼气物业化管理模式探析梁俊娜,韦丹辉

江苏规范有序管理生物质能源产业李荣刚,王飞

秸秆发电综合利用雷国俊

北方温室内废弃、空闲沼气池的利用黄枭,郗登宝,王伯众

太阳能集热系统在工业用水加热中的应用案例分析袁新毓,罗峰

可再生能源发展"十一五"规划(摘登)国家发展和改革委员会

2008年农村能源工作重点寇建平

现代农业需要健康GDP——两会委员关注农村节能减排赵梦

太阳能热利用行业2007年发展报告罗振涛,霍志臣

发展秸秆产业的思考李荣刚

新能源发电——实现人类的可持续发展叶锋

秸秆热解气化技术

基于科学发展观指导下的农村能源生态建设华永新

风力发电机组输出功率特性的数值模拟徐宝清,田德,韩巧丽,王海宽,赵丹平

浓缩风能型风力发电机的改进研究亢燕茹,田德,王海宽,韩巧丽,时燕,孙云峰,张春友

一种高效节能的果蔬烘干设备张利群,郭淑珍

中荷项目总结会在京召开促进中国西部农村可再生能源综合发展应用赵梦,简保权

"阳光"走进三军仪仗队军营简保权

汽车太阳能天窗——环保节能新科技

农业项目申报与工程咨询服务

中国将成为最主要的风能市场之一

加快推进农村地区可再生能源建筑应用的实施方案

拯救人类的最后一次机会"——哥本哈根世界气候大会背景

我国户用生物质炉灶的发展和应用陈晓夫,张伟豪,刘广青

省柴节煤炉灶炕和生物质能标准化体系建设李景明

全力推进农村能源管理与服务体系建设工作王长宏

不同接种量对玉米秸秆发酵的影响农业工程技术·新能源产业 陈智远,姚建刚

山东民和沼气工程CDM项目建设与循环农业探索山东民和牧业股份有限公司

中国的CDM项目审批

农村沼气后续服务管理的探索及对策张明娇

半亩园,十亩田农村能源推广与设施农业结合成效卓越——康尔徕为新农村建设树立了典范韩芳

冬季沼气池管理技术要点杜晓光

冬季沼气池冻裂后的维修方法杜晓光

沼气池常见故障及处理方法朱广凯

2010年亚洲风能大会暨国际风能设备展览会将在同家会议中心举行简保权

强化服务管理扎实推进农村沼气建设

全国农作物秸秆综合利用座谈会在京召开简保权

广州南站采用光伏建筑设计何清

关于发展可再生能源政策组合的初步分析戴玉才,杨洪云,李倩,张文珺

农村沼气生态系统的建立及问题探讨黄枭,郗登宝

沼气工程惠泽于民薛彦棠

晋中市沼气服务体系现状及对策建议焦瑞莲HtTp://

生物质成型燃料加工技术与装备的研究肖宏儒,宋卫东,钟成义,秦广明

秸秆厌氧干发酵产沼气的研究陈智远,姚建刚

新书推荐农业产业区域发展战略谋划与项目设计

经济实用的沼气发酵原料探析尹冰,陈路明,张爱民,孔庆平

沁水县户用沼气低使用率的分析与建议闫沁阳,王光

浅谈原州区农村能源建设的现状、问题及对策魏钊

灾后重建沼气"亮"眼简保权

涪陵沼气惠"三农"——重庆市涪陵区沼气建设见闻简保权

沼气池快速启动的误区及对策杜晓光

山东省循环农业现场会议在淄博召开

第三届中国可再生能源及节能产品、技术博览会成功召开赵梦

农业项目申报与工程没计咨询服务

发展中的我国生物质成型燃料及其炉具产业郝芳洲

湖北省农村省柴节煤炉灶推广现状与发展建议汤建华,陈可金,陈涛

我国发展生物质炉具需要解决的三个问题邢立力,赵生伟

关于晋城市农村可再生能源服务体系建设的几点思考牛晋鹏,李敏,刘玉祥

农村沼气生态系统的建立及问题探讨黄枭,郗登宝

生物质户用炊事炉具技术研究周伯瑜

沼气综合利用效益好吴亚泽,师朝霞,张明娇

现有逆变器对PEMFC发电机适应性仿真与实验研究农业工程技术·新能源产业 陈向锋,徐晔,孟祥朋,全攀科

2009生物质成型燃料及燃烧技术国际研讨会在京举行简保权

浅谈节能建筑及其设计要点胡林

京郊秸秆气中焦油检测及有关建议张榕林

沼气在电光源生产中的应用上虞市创世纪照明电器有限公司

发展沼气是新农村建设的必然选择宁盛

秸秆压块燃料替代煤炭用于北方农户采暖的探讨康铁良

沼与点燃新生活——翼城县沼气发展纪实

奋力推进农村沼气建设科学开发农村清洁能源杨平娃

危机背景下新能源经济发展新动向及启示江凯,鄢斗,颜蕾,杨美英

解读《农作物秸秆资源调查与评价技术规范》田宜水

对加强沼气技术标准编制和实施的认识郑时选

关于中国沼气的思考曹曼

从2009年风能会议看未来风能发展杜以会

风电场风速预测方法的研究谷国利,王维庆,张新燕,董红

对沼气工程发展中几个问题的探讨与建议张榕林

北京市农村大中型沼气工程发展和问题周孟津

西山区沼气安全运行浅探黄玉明,王聪

沼气在社会主义新农村建设中的地位和作用刘娜,郑雷,王丽丽

沼液沼渣进出料设备的研发与应用王瑞谦,邢会敏,金建光,马智慧

技术先行加强交流推动中国沼气健康持续发展赵梦,简保权

太阳能建筑热电一休化应用系统亮相北京科博会简保权

生物质固体成型燃料标准专家研讨会在京召开赵梦

2009地球环境日赵梦

我国生物柴油产业化前景诱人曹丹

种植能源作物开发非洲生物液体燃料李荣刚

我国风力发电的现状与发展思考刘春鸽,陈戈

中国生物质固体成型燃料产业发展分析农业工程技术·新能源产业 田宜水

21世纪绿色能源——生物质能周广森,原玉丰

小型风力发电技术

在新农村建设中太阳能采暖/热水系统的工程应用郑磊

生物质热解干馏集中供气技术的应用赵洪叶,魏晓明,徐冬利

晋陀区生活污水处理经验董树国

浅谈宁武县沼气池使用率低的原因与对策杜晓光