國家發(fā)展改革委能源研究所近期結束了“中國可再生能源規(guī)模化發(fā)展研究”的課題。本期我們約請了此項課題研究的專家為本報撰文,介紹國際生物燃料產業(yè)發(fā)展趨勢和政策實踐,分析我國生物燃料發(fā)展狀況和挑戰(zhàn),探討我國生物燃料規(guī)模化發(fā)展的戰(zhàn)略任務和發(fā)展路徑,提出促進我國生物燃料發(fā)展的思路、目標和相關的政策措施建議。本報將分上下兩期刊登。
在本期刊登的文章中提到了生物燃料企業(yè)“吃不飽”的問題,與以往政策支持向生產領域傾斜不同,本文提出生物燃料產業(yè)鏈重心向種植和原料生產傾斜,并加大政策支持力度。對生物燃料生產企業(yè)來說,這未嘗不是個好消息。
生物燃料通常指生物液體燃料,是重要的交通替代燃料。相對于其他替代燃料,生物燃料具有與現有基礎設施兼容性好、能量密度高、清潔低碳、資源可再生且資源基礎廣闊等優(yōu)點,而且已具有規(guī)?;a應用的實際經驗,可望成為重型卡車、航運和航空等長途交通工具的最經濟可行的清潔替代燃料。
20世紀90年代以來,為保障能源安全、應對氣候變化、保護環(huán)境、促進農業(yè)發(fā)展,許多國家制定實施積極戰(zhàn)略和政策,推動生物燃料的規(guī)?;_發(fā)利用。我國在上述各領域也面臨著巨大挑戰(zhàn),也亟待制定符合我國國情的戰(zhàn)略和政策,促進生物燃料的規(guī)?;l(fā)展。
為此,國家發(fā)展改革委能源研究所開展了“中國可再生能源規(guī)?;l(fā)展研究”,通過考察分析國際上生物燃料產業(yè)發(fā)展趨勢和政策實踐,評估我國生物燃料的發(fā)展?jié)摿椭卮筇魬?zhàn),進而探討我國生物燃料規(guī)模化發(fā)展的戰(zhàn)略任務、總體思路和發(fā)展路徑,并提出促進我國生物燃料產業(yè)發(fā)展的政策措施建議。
國際政策趨向——扶持與監(jiān)管并重
20世紀90年代以來,為促進農業(yè)經濟、改善大氣質量、減排溫室氣體,以美國、歐盟國家和巴西為代表的許多發(fā)達國家和發(fā)展中國家制定實施了規(guī)??涨暗纳锶剂享椖亢头e極的扶持政策,全面推動了生物燃料產業(yè)的蓬勃發(fā)展。雖然2008年金融危機以來受到油價低位運行和市場需求疲軟的影響,但各國扶持政策保持延續(xù)并繼續(xù)深化,大型石油企業(yè)開始大力介入,技術研發(fā)取得積極進展,應用領域擴展到航空領域,推動了生物燃料產業(yè)加快升級轉型和繼續(xù)擴大規(guī)模。
目前,以糧糖油為原料的燃料乙醇和生物柴油(通常被稱為傳統(tǒng)生物燃料,或第一代生物燃料)已進入商業(yè)化發(fā)展階段,以農林業(yè)有機廢棄物、專用非糧能源植物/藻類微生物等生物質為原料的先進生物燃料(或第二代、第三代生物燃料)正在建設一批示范項目,預計在今后10年內逐步實現商業(yè)化。2009年全球燃料乙醇和生物柴油產量分別達到5760萬噸和1590萬噸,絕大部分集中在美國、巴西和歐盟地區(qū)。據國際能源機構(IEA)的生物燃料路線圖分析,2010年全球生物燃料產量約1000億升,滿足全球3%道路交通燃料需求;2050年生物燃料可滿足全球交通能源需求的27%,可年減排21億噸二氧化碳。
雖然生物燃料在近年來發(fā)展迅速并初步展示了廣闊的發(fā)展?jié)摿?,但也開始引發(fā)了眾多爭議和批評,主要是生物燃料的節(jié)能減排效益和發(fā)展?jié)摿?、以及對糧食安全和生態(tài)環(huán)境的威脅,反映了生物燃料產業(yè)自身及其社會經濟含義的復雜性。
近年來,一些領先國家和國際組織積極推動建立扶持與監(jiān)管并重的政策體系,促進生物燃料產業(yè)健康持續(xù)發(fā)展。在扶持政策方面,早期主要采取了投資補貼、減免消費稅和燃油稅等措施,近年來美國和歐盟許多國家陸續(xù)引入了再生燃料標準(RFS)等強制性市場份額政策,并特別規(guī)定先進生物燃料的具體發(fā)展目標和更高貢獻度。在監(jiān)管政策方面,近年來歐美國家開始規(guī)定生物燃料的最低溫室氣體減排率,調整農業(yè)及土地政策,推動建立可持續(xù)生產準則和產品認證體系;包括我國在內的部分發(fā)展中國家則禁止使用或嚴禁擴大使用糧食原料,以確??沙掷m(xù)發(fā)展。
我國生物燃料生產潛力大
由于我國人口保持增長、飲食水平的持續(xù)提高,而優(yōu)良耕地減少、水資源相對短缺,利用傳統(tǒng)糧糖油原料發(fā)展生物燃料的潛力在我國非常有限。利用非糧原料將是我國發(fā)展生物燃料的根本方向。
我國早在上世紀90年代即開展以甜高粱、小桐子為原料的生物燃料生產技術研究,“十一五”以來,大批企業(yè),包括大型企業(yè),積極投身非糧生物燃料產業(yè)研發(fā)。目前,我國利用薯類、甜高粱、小桐子等非糧作物/植物生產燃料乙醇和生物柴油的技術已進入示范階段。木薯和甘薯乙醇技術也可實現商業(yè)化應用,廣西于2007年建成年產20萬噸木薯乙醇項目。甜高粱乙醇技術開發(fā)取得實質性進展,已開發(fā)出高品質雜交種籽,自主開發(fā)的發(fā)酵工藝和技術達到實用水平,并在黑龍江省建成年產5000噸乙醇的示范裝置。木質纖維素乙醇在原料預處理、纖維素轉化以及酶制劑生產成本等方面均取得實質性進展,在黑龍江、河南等地建成了年產數百噸和數千噸乙醇的示范生產裝置。生物柴油產業(yè)化示范工作的時機也已基本成熟,但受廢油資源收集利用量、油料植物種植基地建設進度的限制,目前只有少數生物柴油企業(yè)實現規(guī)模化持續(xù)生產,也沒有正式進入車用成品油的主要流通使用體系。其他第二代生物燃料(如合成燃料技術)目前仍處于實驗室研究和小規(guī)模中試階段。
目前我國還沒有全面深入開展生物質能資源潛力評價。初步估算,利用廢糖蜜、食品加工業(yè)和飲食業(yè)廢油、棉籽油等廢棄糖油類資源,估計可滿足年產80萬噸燃料乙醇和200萬噸以上生物柴油的原料需求??赡茉椿玫霓r作物秸稈和林業(yè)剩余物年產量目前約2.5億噸,且可望繼續(xù)增加,在中長期可滿足年產3000~5000萬噸第二代生物燃料的原料需求。另外,還可通過推廣良種良法、品種替換、開發(fā)劣質邊際土地等途徑發(fā)展能源植物,例如甜高粱、木薯、麻瘋樹等。相關土地評估顯示,我國現有約3200萬~7600萬公頃邊際性土地,但適合能源植物生長的土地資源有待查清。
總體估算,我國以非食用糧糖類農作物為原料的燃料乙醇生產潛力近中期約為1500萬噸,以廢油為原料的生物柴油生產潛力近中期約200萬噸,以油料林為原料的生物柴油生產潛力在中長期約為數百萬噸,以纖維素和藻類生物質為原料的先進生物燃料生產潛力在長期可達每年數千萬噸。
通過發(fā)展傳統(tǒng)生物燃料,估計在近中期具有滿足近10%道路交通燃料的潛力;如果實現第二代生物燃料技術的商業(yè)化,則我國生物燃料在長遠期具有滿足20%~30%左右道路交通燃料需求的潛力。
4大問題待解
未來,我國生物燃料產業(yè)發(fā)展將面臨以下4大挑戰(zhàn):
(1)原料資源基礎仍然薄弱。實際剩余可用邊際土地資源潛力不清,缺乏科學評價和規(guī)劃;原料植物的選育栽培和規(guī)模種植經營技術、產業(yè)和管理體系有待完善;原料資源來源多樣、品質不一。
(2)技術產業(yè)發(fā)展水平不高。技術工藝水平較為落后;資源利用和環(huán)境保護水平不高;缺乏符合國內原料特點的整套技術工藝和裝備;第二代生物燃料技術離工業(yè)化生產還有較大差距;產業(yè)模式仍不成熟,有待于建立與“三農”和現代林業(yè)和諧發(fā)展的產業(yè)模式;可持續(xù)生產技術規(guī)范和模式尚未建立,仍有待于開展良種選育及混交林營建技術等研究,制定保障高能效、高減排的技術標準和規(guī)范。
?。?)缺乏競爭力和抗風險能力。原料成本居高不下甚至還有所攀高;規(guī)模經濟、范圍經濟和資源綜合利用效益偏低;經濟競爭力較弱,存在較大市場風險。
(4)扶持政策和市場環(huán)境不完善。非糧生物燃料的市場準入和產品流通體系不通暢,無法進入車用成品油經銷體系和終端消費市場;行業(yè)監(jiān)管薄弱,存在社會、經濟和自然生態(tài)風險;扶持價格和財稅政策不完善;產品推廣使用市場環(huán)境不健全,各項基礎設施不完善,封閉區(qū)域強制使用制度影響跨地區(qū)車輛使用性能;指定企業(yè)在特定封閉區(qū)域銷售影響公平競爭。
生物燃料產業(yè)鏈重心向種植和原料生產傾斜
我國生物燃料的規(guī)模化生產利用有賴于加快實現產業(yè)的轉型升級。我國生物燃料產業(yè)在今后應完成如下幾個戰(zhàn)略任務。
?。?)轉變擴大原料結構,夯實資源基礎。要從主要利用食用糧糖油農產品等原料轉向各種非糧原料,在避免威脅糧食安全前提下有效擴大原料結構,夯實資源基礎。
?。?)完善優(yōu)化產品結構,提高經濟效益。根據原料特點,通過開發(fā)整合相關技術工藝、拓展延伸產業(yè)鏈,提高資源梯級利用和綜合利用水平,開發(fā)高增加值副產品和新產品,實現從單一原料和產品模式轉向可利用多種原料、生產多種產品的綜合精煉技術的轉變,從而完善優(yōu)化產品結構,顯著提高經濟效益。
?。?)調整產業(yè)組織結構,提高產業(yè)效率。根據非糧生物燃料產業(yè)的農林業(yè)屬性、多樣性和地域性等特點,把產業(yè)鏈重心向能源植物種植和原料生產傾斜,建立“分散加工轉換+集中精煉調配”的經營模式,充分調動發(fā)揮當地農民和政府的積極性。應鼓勵中下游的大中型企業(yè)與地方農民、中小企業(yè)和相關組織建立穩(wěn)定互利的協(xié)作關系和新型農工一體化產業(yè)運作模式。
(4)轉變產業(yè)發(fā)展理念,確??沙掷m(xù)發(fā)展。要創(chuàng)新產業(yè)發(fā)展理念,實現宏觀層次上的農業(yè)系統(tǒng)、工業(yè)系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)之間的整合,全面促進可持續(xù)發(fā)展。從粗放式、破壞性的土地開發(fā)和原料植物種植模式轉向集約式、保護性的土地開發(fā)和原料植物種植模式,減少生態(tài)風險和土壤中碳泄漏風險;全面考察、評估和削減生物燃料的原料生產、加工轉換和生產應用的能耗水耗、常規(guī)污染物和溫室氣體排放。
(5)健全產業(yè)政策體系,促進產業(yè)健康發(fā)展。根據技術進展和產業(yè)化進程、原料和產品結構、產業(yè)組織結構特點、可持續(xù)發(fā)展理念和要求,建立健全涵蓋資源開發(fā)保障、加工轉換、產品流通和使用等完整環(huán)節(jié)的產業(yè)監(jiān)管和激勵政策,建立靈活高效的市場機制,確保生物燃料試點工作和規(guī)?;l(fā)展得以健康有序推進。
“十五”期間,我國出臺了陳化糧燃料乙醇生產和車用乙醇汽油試點的政策,陳化糧乙醇和變性燃料乙醇享受跟隨汽油的聯動價格政策和一系列稅費優(yōu)惠政策;生產企業(yè)的虧損實行定額補貼。經濟激勵方面,中央財政將對符合相關要求和標準的林業(yè)原料基地補助標準為200元/畝,對農業(yè)原料基地補助標準原則上為180元/畝。