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河北省發展生物質能產業的資源困局與對策(一)

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瀏覽:- 發布日期:2023-09-09 14:20:02【

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摘要:本文首先分析了我國發展生物質能源產業的技術發展與成本困局,然后分析了甜高粱作為脫坡資源困局的可行性,然后分析了河北省發展甜高粱種養加工產業的資源潛力,最后給出了對河北省生甜高粱種養加工產業發展方向建議。

一、我國生物質能源產業的技術發展與成本困局

生物質能產業與傳統的石化能源與核能、風能、潮汐、水能、地熱能、太陽能等新能源產業的區別,就是從能源產生的來源的角度界定的。生物質能產業的原料主要來自于農林牧業生產活動中獲取的生物質產物或廢棄物,還包括工業生產和居民生活廢棄物,但主流還是前者。從原料產物利用的情況考察,除了燃燒發電,產出的實體生物質能源產品的種類主要有以下幾種:作為石化汽油制品添加物使用的生物質酒精(乙醇)、可以直接在包括柴油機、汽油機和燃氣輪機(包括航空發動機)上使用的生物質柴油和生物質丁醇類(丁醇與異丁醇)及其他調制混合物等。這些實體生物質能源產品中,以生物質發酵法獲取的燃料酒精的制取技術與市場推廣最為普及化。從原料來源方面看,生物乙醇與丁醇雖然制取工藝有所差別,但其應用的原料基本相同,主要可分為三大類:第一類為淀粉類作物,主要包括:玉米及其他谷物、馬鈴薯與甘薯、菊芋和木薯等及其粉碎廢棄物;第二類為甘蔗、甜菜與甜高粱等榨取的糖類作物;發酵生產目前技術基本成熟;第三類是目前正處于技術前沿的首先將木質纖維素酶解,然后轉化發酵生產制取醇類的工藝路線。目前來看,前兩大類的生產技術相對成熟,產業界的技術路線選取,主要是從地方資源稟賦與供應的角度考慮,而第三類的技術尚處于實驗室或小規模試生產的探索階段,目前尚未有此類技術路線規模生產方面的報道。

我國發酵法制取燃料乙醇、原料溶劑用丁醇的生產實踐,可以追溯到上一世紀60年代至80年代,雖然后來由于石化產品的供應量與性價比因素,導致這一技術路線產生了十幾年的停滯狀態,但總體看還是較為成熟的,2000年前后我國各地相繼恢復了此領域的生產活動。如前所述,由于地域資源稟賦的差異,北方企業多以第一類技術路線為主,基本原料為玉米、谷物加工殘余物搭配馬鈴薯或甘薯干制品;南方地區的企業多以第二類技術路線為主,主要以甘蔗榨取糖蜜來發酵生產乙醇。另外作為甜菜產區的部分地域如東北華北的部分地區,則以甜菜榨取制品用以發酵生產燃料乙醇??傮w調查來看,采用糖蜜為原料的生產企業大約只占15%;采用糖蜜為原料的生產企業大約占80%;采用木薯、馬鈴薯、甘薯為主原料的生產企業,大約只占5%,分布于貴州、廣西、四川等地。整體看,玉米和其他谷物及其加工殘余物仍然是我國燃料乙醇生產的主流原料來源,這對于每年大量糧食進口的我國而言,顯然是不經濟的。

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從我國當前生物質能源產業現狀來看,對于財政價格補貼的依賴度較高,生產成本居高不下,究其原因主要就是有效原料來源供給不足。我國人均耕地面積遠低于世界平均水平,人口眾多,工業發展迅速,因此糧食生產供應的壓力一直較大。由于土地資源條件和生產技術條件限制,我國糧食生產平均的機械化水平較低,造成效率低下,成本價格方面對于美、加、澳等農業資源稟賦富集的國家處于劣勢,國內除大米、小米以外的谷物價格,普遍高于國際水平。以玉米和大豆為例,均價高于美國70%至40%,國內以糧食為原料生產燃料乙醇,成本上通常無法與石油制品競爭,只能依賴于政府的財政補貼和其他優惠政策。在中美貿易戰和對抗加劇的大背景下,糧食安全問題被提到一個新的高度,依賴進口糧食原料既不經濟又難以保障供應的安全、穩定。有鑒于此,我國以玉米等谷物為原料的燃料乙醇項目,前些年就已開始明確限制。財政補貼方面,也已逐年降低至徹底終止。以上不利的產業環境已經對現有的燃料乙醇企業的發展產生了不利影響。從各地實踐經驗上看,相對于石化制取的產品,生物乙醇調和汽油在成本價格方面沒有優勢,分銷成本方面反而更高。

如何破解這一成本困局?筆者認為應當選育優質高產的新型作物,來取代玉米等谷物為原料,如此才能控制原材料供應成本,走出成本困局。在優質高產的新型作物中,甜高粱在性價比方面比較突出。

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