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中国生物柴油发展的现状问题及对策分析行业新闻,EditSprings,艾德思

网络 | 2019/01/18 10:10:44  | 134 次浏览

国际石油价钱屡创新高,低油价的时代一去不复返.为了保障国家石油安全,缓解石油过度依赖进口的危机,同时有效降低机动车污染物排放,我国正大力推动生物柴油的发展.目前制定的相关规划显示出我国生物柴油在 ;十一五 ;是工业示范阶段, ;十二五 ;是工业推广阶段, ;十三五 ;则进入大发展阶段.虽然国家政策法规以及行业发展规划为我国生物柴油产业高速增长创造了条件,但仍然存在发展的隐忧.本文试图剖析我国生物柴油的发展现状问题,提出促进产业发展的对策.

1 中国生物质能产业发展规划

近年来,国家高度重视生物质能的开发和利用,颁布了<可再生能源法>/<可再生能源产业发展指导目录>/<可再生能源发电有关管理规定>/<可再生能源发电价钱和费用分摊管理试行办法>/<可再生能源发展专项资金管理暂行办法>和<关于发展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施建议>等法规和配套办法及规章,制定了20多项农村沼气/秸秆(简介:成熟农作物茎叶)综合利用/燃料乙醇等国家和行业标准.为了保证生物质能源产业健康/有序/快速地发展,国家还出台了促进生物质能发展的相关规划.其中最主要两个规划,一是<可再生能源中长期发展规划>,另外就是<农业生物质能产业发展规划>.

<农业生物质能产业发展规划>提出了农业生物质能产业重点发展的领域是农村沼气/农作物秸秆固化成型及秸秆气化燃料和能源作物的种植.

生物制药工程展 掌握数学/物理/化学等方面的基本理论和基本知识; 2.掌握基础生物学/生物化学/分子生物学/微生物学/基因工程/发酵工程及细胞工程等方面的基本理论/基本知识和基本实验技能,以及生物技术及其产品开发的基本原理和基本方式到年,新增农村户用沼气1800万户,总量达到4000万户左右;新建规模化养殖场/养殖小区沼气工程4000处;建立400处秸秆固化成型燃料示范点和1000处秸秆集中供气站.

<可再生能源中长期发展规划>提出到年,生物质发电总装机容量达到5.5×106 kW,生物质固体成型燃料年利用量达到1000 kt,沼气年利用量达到1.9×1010 m3,增加非粮原料燃料乙醇年利用量2000 kt,生物柴油年利用量达到200 kt.到2020年,生物质发电总装机容量达到3×107kW,生物质固体成型燃料年利用量达到5×107 kt,沼气年利用量达到4.4×1010 m3,生物燃料乙醇年利用量达到10 000 kt,生物柴油年利用量达到2000 kt. 生物柴油方面,<可再生能源中长期发展规划>中提出的近期发展重点是,以小桐子/黄连木/油桐/棉籽等油料作物为原料的生物柴油生产技术,逐步建立餐饮等行业的废油回收体系.并提出在四川/贵州/云南/河北等地建设若干个以小桐子/黄连木/油桐等油料植物为原料的生物柴油试点项目.

2 中国生物柴油的发展现状

我国早在十多年前就开始了生物柴油的研究和推广工作.科技部在 ;八五 ;/ ;九五 ;/ ;十五 ;分别从开发能源作物/生物柴油生产实验/生物柴油车辆实验等层面支持了可再生液体油品的发展,如2004年,科技部高新技术和产业化司启动 ;十五 ;国家科技攻关计划项目 ;生物燃料(fuel)油技术开发 ;. ;863计划 ;支持了生物酶为基础的生物柴油合成新技术,同时支持隔油池垃圾生产生物柴油.国家发展与改革委员会组织实施 ;节能和新能源关键技术 ;国家重大产业技术开发专项,利用油脂类废料和野生植物生产生物柴油关键技术作为节约和替代石油关键技术予以支持,并将生物柴油生产及过程控制关键技术工业化;国家自然科学基金委在生物柴油燃烧实验方面做了一些支持,中国石油化工集团总机构在生物柴油储备技术方面做了一些支持,支持酶技术与高温高压和超临界生物柴油合成方式. 在以上这些政策和资金支持之下,我国生物柴油产业逐渐进入推广阶段,目前已达到100 kt生物柴油的产能,并且在原料供应和技术应用方面已经逐渐形成自己的特色.海南正和机构在河北已开发了11万亩黄连木种植基地,每年可产果实20~30 kt,可获得生物柴油原料8000~10 000 t,该机构计划在此基础上建立年产生物柴油50~200 kt的炼油化工厂.目前该机构在河北邯郸建成年产10 kt的生物柴油工厂.四川古杉集团建成年产30 kt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.在今后5年内,我国将建成年产20~50 kt规模的生物柴油产业化示范工程.

以下将重点介绍我国生物柴油原料供应途径和技术路线选择.

生物技术展 作为一门高新技术学科,必须经过长期培养才能在实际应用中显示出一定的效果,因此除非一开始您就打算投身于这一行业并一直读硕读博,您才会有很大的发展空间.同时因为生物技术投入过大,国家经费有限,国家重点发展某几个院校,因此国内各高校水平差距极大,要谨慎选择.

2.1 原料供应途径

生物柴油大规模生产的主要问题是原料的成本.生物柴油生产成本中大约75%是原料成本,原料路线的选择(xuanze)对于生物柴油的竞争力至关重要.虽然我国目前生产生物柴油的原料来自菜籽油/棉籽油/乌桕油/木油/茶油和地沟油等多个途径,但是未来的原料供应将主要走非粮路线.

中国为什么不能以大豆/油菜籽为原料呢主要原因有三方面.

目前中国植物油脂的食用缺口太大.尽管当前中国人均食用油消费水平较低,但国内生产仍不能满足消费需要.据有关部门测算,2006年我国食用植物油消费量约21 000 kt,2007年在22 500 kt左右;2007年我国进口食用植物油8380 kt,比上年增加1690 kt.这决定了今后很长时间内,中国食用植物油生产只能是力争满足人们生活需要,不可能(maybe)出现足量剩余植物油用来发展生物柴油.

中国植物油脂的增产潜力不足.我国目前种植大豆和油菜的平均含油量及单产较世界平均水平都低,这使我国植物油的增产具有一定潜力,但其开发仍然有限,即使完全达到国际较高的油籽含油量和单产水平,以此估算,这将仍然难以弥补目前巨大的食用消费缺口.通过扩大油料作物种植面积发展生物柴油难以实现.

在中国,粮食安全问题比较突出.中国以全世界5%的耕地养活21%的人口,这已经对中国土地生产造成很大压力.从2004年开始,中国谷物类粮食由净出口转变为净进口. ;粮食安全 ;永远是最重要的,因而,在油料作物与粮食生产存在严重的耕地竞争的情况下,扩大油料种植面积的可能性(Possibility)就很小了.

中国生物柴油原料供应的 ;非粮 ;路线主要有三条.

利用各种废弃油脂和含油脚料制造生物柴油.这些资源包括炒菜和煎炸食品过程产生的废油/烤制食品过程中产生的动物性油脂/动物制品常温加工过程中产生的下脚料经过处理(chǔ lǐ)得到的动物性油脂/餐饮废油/地沟油/厨房抽油烟机泠凝的油脂/含油脚料等.

通过木本油料植物的种子制造生物柴油.我国有丰富的木本油料植物资源,包括麻疯树/绿玉树/黄连木/光皮树/油桐/乌桕等,它们具有野生/耐寒/耐贫瘠的特点.虽然采集这些原料需要大量劳动力,但考虑我国劳动力资源相对比较便宜,以木本植物油为原料开发生物炼油化工厂是合乎我国国情的.

  ①含油植物种植用地的考虑.上海国际发酵展是人类较早接触的一种生物化学反应,如今在食品工业/生物和化学工业中均有广泛应用.其也是生物工程的基本过程,即发酵工程.对于其机理以及过程控制的研究,还在继续.由于不能 ;与粮争地 ;我国木本油料植物主要通过非耕地种植获取.中国非耕地主要有两类,一是荒漠化/盐碱化土地,约有260万平方千米,占国土总面积的27%;二是退耕还林和森林再造的土地,中国山地/高原和丘陵约占国土总面积的69%,目前需要造林的面积达到9亿亩.

  ②含油植物选种的进展.我国含油植物种类丰富,共有151个科1553种,其中种子含油量在40%以上的植物为154种,可用作建立规模化生物质燃料油原料基地的乔灌木种约30种,并能利用荒山/沙地等宜林地进行造林建立起规模化的良种供应基地的生物质燃料油植物在10种左右. ;九五 ;期间,湖南省林科院已对中国主要燃料植物进行了全国资源清查与优良类型的选择(xuanze),对上述燃料油植物在10个重点分布省区进行了调查与优良类型和单株的选择,进行了快速繁殖及商品形状研究.在资源分布集中的河北/陕西/河南/内蒙古开始进行采种原料,建立良种繁育基地.

  ⑧含油植物种植短期规划.中国林业部门目前重点对小桐子/黄连木/文冠果/光皮树/乌桕/油桐等主要木本燃料油能源树种进行良种化,加快现有低产低效林改造和丰产栽培示范.在小桐子/黄连木/光皮树/文冠果等资源集中和培育潜力大的地区布局生物柴油开发项目.同时,正在加快建成一定规模的生物柴油产业化基地. ;十一五 ;期间,现有规划的生物柴油原料林基地全部进入结实期后,将形成年产生物柴油高于1250 kt的原料供应能力. 大规模种植经过选育的高产油原料作物.大规模种植以能源(解释:向自然界提供能量转化的物质)利用为目的/经过选育的高产油原料作物为生产生物柴油提供原料,注重 ;工程微藻 ;的开发.在我国宽阔的沿海和内地水域大规模种植工程藻类,扩大生物质能资源的潜力很大. 以上三种非耕地路线的资源量大致统计如下:以能够收集到的资源为基础统计,现有废弃油脂和下脚油料的资源量约为3000 kt.我国目前需要造林的面积达9亿亩,如果适度种植黄连木/文冠果/麻风树(Jatropha carcas L.)等油料树木,则生物柴油的资源量可以达到20 000 kt.如果以工程藻类为原料,则生物柴油的规模估计可以在30 000 kt以上.2.2 技术路线选择 2.2.1 生物柴油生产技术的发展 中国的生物柴油技术是充分适应生物柴油原料而逐步(step by step)形成的.由于目前的主要原料是废弃油脂/下脚油料以及野生含油植物种子等两大类,因此,我国生物柴油技术主要是以常规酸碱和改性酸碱/固体分子筛等为催化剂的实用工业技术以及脂酶为催化剂和超临界无催化剂的技术储备体系. 目前我国的生物柴油基本以质量较差的废弃油脂为主,利用酸碱催化剂.由于工艺路线短,因此很少进行甘油处理,一般只是将甘油作为燃料油出售.在工艺中由于采用减压蒸馏技术,保证了不同的原料可以生产同一质量的生物柴油.由于缺乏一个统一标准,不同厂家生产的产品质量略有不同,但基本可以达到国家对生物柴油的相关(related)质量要求. 由于废弃油脂与下脚油料获取成本低/竞争(competition)力强,通过其生产生物柴油和甘油的技术将会是优先走向市场的主导工艺技术.而通过种植含油植物生产生物柴油的技术路线将通过原料的规模化获取而得到迅速发展.  2.2.2 生物柴油发动机应用与行车实验 北京理工大学/中国石油大学/江苏大学/中国环境科学研究院/清华大学等单位都对我国生物柴油的发动机与行车实验进行了研究,这些研究工作所用的生物柴油型号有B100/B20和B5三种.从实验的结果来讲,大致上来讲,氮氧略有升高,其它如颗粒物/一氧化碳/碳氢均有所降低.这些研究工作为中国生物柴油的大规模应用提供了很多基础数据.不过由于我国没有统一的生物柴油标准,不同的发动机实验用生物柴油也不同,所以做出的实验结果不具可比性,实验数据仅供参考使用. 3 中国生物柴油发展存在的主要问题(Emerson) 3.1 原料成本 目前生物柴油的主要问题是成本高,目前只有采用废弃油脂生产才具有市场竞争力,但这一途径生产的生物柴油品质难以保证,而且原料的供应量有限.野生木本含油植物的大规模种植目前才刚刚起步,对于资源的区域分布/发展潜力等基础情况,掌握(熟知并能运用) 得还不够清楚,分析得还不够深入.大规模应用过程中,原料成本控制还没有一套成熟的体系,还需要仔细考虑原料的收集/储存和运输问题,工厂选址需充分考虑原料的收集半径.另外还需要组织广大农民从事种植含油植物,在给予合理报酬下努力降低成本.需要争取每吨油收购价不高于2500元,这样加上加工成本大约1000元/吨,才基本具备市场竞争能力. 3.2 政策支持 在欧洲,如果没有政府的优惠政策,生物柴油的价钱要比矿物柴油高达约一倍.因此,欧洲在生物柴油方面给予很多优惠政策,例如,在生物柴油产量最大的德国,农民种植为生物柴油作原料的油菜子可获得政府补贴,并对制造生物柴油予以免税. 我国在发展生物柴油方面还未能形成生物柴油的产业化;国家虽然制定了相关促进法律法规以及产业的发展规划,但尚未针对生物柴油提出一套具体的扶持/优惠和鼓励的政策办法,更没有制定生物柴油统一的标准.以非粮食作物为原料的生物柴油的定价机制还没有体现出环境效益的因素;相关政策之间也存在着协调性差,政策难以落实等问题,还没有形成支持生物柴油产业持续发展的长效机制.因此,与其他新兴产业一样,我国生物柴油是否大规模发展主要取决于国家的政策. 3.3 生产技术 首先,我国由于还没有生物柴油的统一标准,因此不能制定生物柴油产品规格,以及规范生物柴油推向市场的程序,这样很难保证生物柴油的质量.国外生物柴油的推广使用均有严格程序,要防止其溶解性能好引起的车辆和加油站橡塑部件的溶胀/油缸油污的溶落引起的滤网堵塞等问题. 其次,我国生物柴油生产(Produce)工艺流程较短,副产物甘油质量较低,整个产业所形成的附加值不大.需要延长整个产业链,联产高品质的甘油与脂肪酸甲酯的新产品,增加利润,形成新型产业,从而降低生产成本.生物柴油厂除了可以直接生产燃料外,还可以同时生产其它一些化工产品,包括工业溶剂/表面活性剂/润滑剂/塑料/增塑剂/黏合剂等.同时,生物柴油的联产品——甘油是一种很好的化工原料,可以开发作为医药或化妆品等. 3.4 资金投入 生物柴油的生产属于高新技术和新兴产业,其技术研发和市场培育需要大量资金投入,但目前投融资渠道较为单一,国家及地方政府财政投入严重不足,部分领域研发能力弱,技术水平较低,制约了技术创新和产业化发展.另外,木本含油植物的大规模种植是一项很大的系统工程,单个企业很难实现,这就需要国家相关部门/地方政府/企业等形成一个合作机制,共同推动产业发展. 4 促进中国生物柴油产业发展的对策 生物柴油是新兴的高技术产业,它和其它可再生能源产业发展历程一样,生物柴油发展初期需要各方的引导和扶持,结合我国的具体国情,参考国外成功经验,因地制宜,稳步推广,采取积极稳妥的对策,创造良好的产业发展环境. 科学制定生物柴油产业原料供应机制.目前,我国生物柴油生产能力过剩与原料短缺的矛盾已经显现,对于各生产企业而言,谁掌控原料谁才能生存.这十分不利于我国生物柴油产业的可持续发展.在废弃油脂和含油脚料供应方面,国家卫生/环保等相关部门应尽快制定落实有关废弃油脂收集处理的专门法律规定/保证食用油安全,同时为生物柴油提供原料,以降低企业成本.在木本油料植物的种子供应方面,国家林业/农业/国土资源等部门应尽快制定落实相关法规,大力发展并形成专用的生物柴油原料产地,建立收购/调配和销售体系.这不但有利于保障生物柴油原料供应,同时有利于农村产业结构调整,繁荣农村经济,解决部分农村剩余劳动力的转移,另外对于保护生态环境也有很大作用. 大力促进生物柴油技术的研发与利用.国家应将生物柴油技术研究纳入国家重大科技专项之中,应从原料生产/收集/储存/运输/加工转换/市场流通/终端使用等全产业链考虑,系统(system)地制定技术促进方案.首要解决原料供应/生物柴油制取以及副产物深加工等重要难题. 尽快完善生物柴油产业标准体系并加大力度规范市场.加快完成生物柴油全产业链的国家标准体系的研究(research)制定工作.在生物柴油项目市场准入方面,要严格规定发展规模/能源效率(efficiency)/节能节水/环境保护等各项指标,要将不能真正体现节能环保理念的项目彻底清除. 积极完善财税扶持政策,给各种所有制企业以公平竞争的待遇.由于先期进入生物柴油领域风险较大,市场难以预计,这很大程度影响(influence)了产业发展初期企业进入的积极性.可以建立生物柴油发展的风险基金制度,对生物柴油生产企业的亏损实施弹性补贴,以吸引足够多的企业进入生物柴油领域.随着技术进步/管理(guǎn lǐ)水平提高/市场逐步扩大,风险降低并且成本不断下降,就应根据产业发展的不同阶段逐步取消风险补贴,同时制定相应的财税扶持政策.另外,应该对生物柴油原料基地发放 ;环境津贴 ;以此来支付原料基地的 ;环境收益 ;而这部分资金可以通过 ;排污税 ;等方法获取,这也有利于企业逐步树立起环保意识. 充分发挥清洁发展机制作用,引进国外资本和先进技术.具有法律(Law)约束力的<京都议定书>规定,到年,现有发达国家排放的二氧化碳(CO2)等6种温室气体的数量要比1990年减少5.2%,而发展中国家没有减排义务.CDM正是<京都议定书>规定的三个灵活履约机制之一,旨在通过(tōng guò)允许有减排义务的发达国家利用其资金和先进技术,与发展中国家开展项目合作,从发展中国家获得经核证的减排量,以抵消(由于作用相反而互相消除)本国高成本的减排指标(target aim),同时帮助发展中国家实现可持续发展.目前联合国气候变化框架公约CDM执行理事会已经批准了利用餐饮废油/地沟油和动物脂肪制生物柴油的项目利用方式学AM0047开发CDM项目,这对相关企业而言,是获取国外资本极好的机会,同时, ;利用种植非农作物生产(Produce)生物柴油 ;的方式学,已被提交到EB相关的审核公司,一旦通过审核,将有更多项目可开发为CDM项目,为企业带来额外的且相当可观的CDM资金. 充分利用自愿减排机制促进生物柴油项目发展.相比于CDM具有强制性,自愿减排更强调其 ;自愿 ;性质.它起源于一些国际知名企业或个人,出于其自身品牌的考虑及社会责任感,自愿地在碳减排市场上购买与企业温室气体排放相对应的自愿减排量.因此,将具有温室气体减排效应的生物柴油项目开发为自愿减排项目,出售产生的自愿减排量,将给生物柴油生产企业带来相当可观的收益. 5 结论 在国际油价飙升/粮食安全问题突出的背景下,通过政策和资金支持,我国的生物柴油产业逐步进入推广阶段,并确定了走 ;非粮 ;的规模化发展路径.但是,我国的生物柴油产业在原料成本控制/产业政策扶持/生产技术进步/产业资本导向等各方面还存在诸多不足,这些问题的解决依赖于一套完整的公共政策解决方案(fāng àn).意见国家科学制定产业规划并加强技术研发与市场体系的建设,在充分考虑(consider)环境因素的前提下制定出合理的财税扶持政策,并充分利用CDM等国际合作机制引进资金和技术,大力推动我国生物柴油产业的发展.

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