生物質能源怎樣跑贏新能源時代?

2018-09-27  來自: 青州市365bet體育在線網址自動化設備有限公司 瀏覽次數:406

  專家認為,隻有破解成本效益難題,才能拉動產業可持續發展

  在中國主席和法國總統奧朗德的見證下,去年,源華能源科技(福建)有限公司與法國開發署正式簽署3000萬歐元的“關於發展無患子能源林及生物柴油產業”貸款協議。

  3000萬歐元的合同,算不上大單,何以引起中法兩國領導人的關注?不乏生物質能源“大鱷”,法國為何偏偏選擇與中國企業合作?生物質能源的格局如何?發展模式孰優孰劣?

  北京林業大學能源非糧生物質原料研發中心副主任賈黎明教授和該中心教授蘇淑釵認為,中國林業生物質能源研發另辟蹊徑,企業與科研院校合作探索出一條原料林集約化培育的種植園模式、365bet體育在線網址多聯產的產業鏈模式、全生命周期可持續發展模式新路子,前景值得期待。正因為如此,法國開發署不僅與福建源華簽約,而且還“盯上”了中國多家生物質能源企業。

  巴西、美國和歐盟等起步早,技術發達,但以糧食作物為主要原料,遭到普遍詬病;第二代生物質能源正在興起

  在化石能源逐漸枯竭、空氣汙染日益嚴重、氣候變化不斷加劇的大背景下,生物質能源以其可再生、碳中和以及環境友好等諸多優勢異軍突起,受到世界的廣泛關注,發展生物質能源已被列入各國的能源發展戰略。

  據賈黎明介紹,巴西、歐盟和美國生物質能源起步早,各有千秋,但目前真正實現產業化的仍然是代生物燃料和固體燃料。巴西甘蔗乙醇年產量超過250億升,應用規模超過汽油燃料消費量的50%;美國玉米乙醇年產量已超過400億升。美國、巴西、印度尼西亞等國在生物柴油生產上發展較快,主要原料是油菜籽、大豆、棕櫚等作物以及廢棄油脂,2014年美國和巴西大豆生物柴油產量均超過200萬噸,印度尼西亞棕櫚生物柴油產量超過380萬噸。

  歐洲很多發展顆粒成型燃料作為生物質能源。瑞典主要通過種植柳樹能源林,發展生物質熱電聯產,年發電約1000億千瓦時,占能源消費量的16.5%,占供熱能源消費總量的68.5%;丹麥的生物質直燃發電年消耗農林廢棄物約150萬噸,提供5%的電力供應。

  美國和奧地利生物質能源分別占一次能源消費量的4%和10%。德國則利用生物廢棄物幹法發酵生產沼氣,用於熱電聯產,已占電力能源的7%左右。

  “依托糧食作物生產生物質能源,有違糧食原則,受到社會指責,聯合國也在試圖叫停美國玉米乙醇生產。因此,社會開始探索第二代生物液體燃料,主要是纖維素乙醇。美國於2006年製定‘纖維素乙醇研究路線圖’,2008年發布‘生物燃料行動計劃’,正在深入研發纖維素乙醇原料培育和轉化技術。”賈黎明說,“巴西也在開發轉化技術,用甘蔗渣為原料生產纖維素乙醇。目前,上開發較多的纖維素乙醇原料植物有甜高粱、柳枝稷、狼尾草、芒草等草本植物,楊樹、桉樹等樹種;轉化技術有熱解法、酶解法、化學法、物理化學等。生物柴油也向的生物航煤方向發展。”

  中國發展定調糧食——不與人爭糧、不與糧爭地,林業成為潛力巨大的“績優股”

  “不與人爭糧,不與糧爭地”,這是中國發展生物質能源的基本原則——起步伊始,保障糧食就成為中國生物質能源發展底線。在保障糧食的基礎上發展生物質能源,林業恰恰具備的巨大潛力。

  的確,無論從資源還是土地上看,林業都具有優勢。我國有46億畝林地,其中440多萬公頃宜林荒山荒地可作為生物質能源原料林基地;有薪炭林170多萬公頃;年產采伐剩餘物等木質能源原料3.5億噸。“我國林業原料潛力非常大,果實和種子含油率40%以上的樹種有150多種,能夠規模化種植用來開發生物柴油原料林的主要樹種有小桐子、無患子、文冠果、黃連木、光皮樹、山桐子、鹽膚木、山蒼子、油棕、烏桕等。”賈黎明說。林業局也發布了《林業生物質能發展規劃(2011-2020年)》,明確了林業生物質能源的發展布局和方向。

  據賈黎明介紹,我國生物質能源發展較為成熟的是生物發電,國內已有60多家生物發電企業,主要利用秸稈、木質材料等發電。山東菏澤單縣生物發電廠是我生物發電廠,裝機容量為2.5萬千瓦,年發電量1.6億度,可實現工業產值1億多元。

  生物柴油的主要原料是廢棄油脂及含油較高的樹木種子。雲南神宇以小桐子種子生產生物柴油,2011年10月國航用他們生產的生物柴油精煉後與傳統航空燃油按1:1混合,用於波音747-400飛機試飛,獲得成功。北大未名集團與湖南省林科院合作研發光皮樹生物柴油,已在一些區域封閉運行。

  但一直以來,我國生物質能源產業發展速度較慢,原因主要是隻盯著生物柴油、成型顆粒燃料等一種365bet體育在線網址,利潤低,企業自然就沒有發展的積極性。

  怎樣突破原料、技術和可持續發展三大製約效益的因素?中國模式正浮出水麵

  效益是產業的生命線。雖然扶持政策必不可少,但也不可違背市場規律。生物質能源企業要想依托自身力量發展壯大,同樣逃不脫成本效益這一生存定理。

  賈黎明認為,製約林業生物質能源發展效益的三大因素是:原料、技術和可持續發展。目前,北京林業大學能源非糧生物質研發中心等研究機構與我國主要林業生物質能源示範企業合作,探索出一整套以高能效種植園原料生產、高效多聯產產業鏈開發為特征的林業生物質能源可持續發展模式,已躋身世界前列。

  原料林培育采取種植園模式,依托我國主要能源樹種開展規模化、集約化栽培,保障原料產量和可持續供應,可以地降低原料成本。蘇淑釵說,我國的生物柴油樹種要像種蘋果那樣,采用良種無性係、矮化密植、整形修剪、花果調控、水肥管理、機械化作業等成套生產技術種植管理。賈黎明說,即使是刺槐、檸條等燃料和纖維素樹種,也應選用良種,高密度、短輪伐期生產。在我國西北地區大麵積分布的檸條等灌木林,如果長期不去管它,它隻會越長越差,而幾年平茬一次既能獲得原料,又能讓林地複壯。

  365bet體育在線網址生產技術創新的核心是高效多聯產產業鏈發展模式。一種生物質原料生產多種365bet體育在線網址,原料吃幹榨盡,形成較長的產業鏈,可大幅提升365bet體育在線網址附加值和產業效益。賈黎明說,通過產學研協同攻關,這一模式已取得突破。福建源華利用無患子富含皂苷的果肉為原料,開發出高價值肥皂、浴液和洗發液等365bet體育在線網址;利用含油40%以上的果仁為原料,生產生物柴油;利用種殼為原料,生產高級活性炭;同時延伸形成植物精油、高級化妝品、高蛋白飼料等365bet體育在線網址。法國開發署認為,無患子產業已形成中國特色的“林油”生物質能源發展模式,非常期盼通過貸款項目實現產業發展模式的進一步提升,形成生物質能源產業發展模式樣板。京驕集團“木變油”生物質能源產業鏈主要以農林廢棄物為原料,生產低凝生物柴油、高寒地區軍用潤滑油、增塑劑等一係列365bet體育在線網址,365bet體育在線網址附加值大大提升。知名的法國生物柴油專家高度讚賞這一生產工藝,認為是技術,前景非常好。

  從原料生產到最終365bet體育在線網址的全生命周期實現可持續發展,既要經濟效益高,又要環境友好、對區域社會經濟發展有益,才能與市場對接,得到市場的“通行證”。

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