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中国生物液体燃料的发展与潜力


    2005 年4 月1 日,安徽成为继黑龙江、吉林、辽宁、河南之后的第五个推广试用乙醇汽油的省份,中国燃料乙醇生产能力达到82 万吨/年,如表5。安徽丰原集团正在建设20 万吨/年燃料乙醇装置,年内即可投产,届时中国的燃料乙醇产量将达到102 万吨/年。燃料乙醇价格按汽油出厂价格的0.911 与销售单位(石化厂或加油站)结算,亏损部分由国家补贴。



    2.3 中国生物燃油产业的发展潜力与前景
    2.3.1 中国具有发展生物燃油产业的巨大空间
    中国发展生物燃油的资源潜力主要取决于用作种植能源植物的土地资源面积和单位面积产量。
    能源农业可利用的土地资源有:947 万公顷的宜耕土地后备资源,按60%的垦殖率计入;2003 年有72.24 万公顷的高梁种植面积,按80%的甜高梁推广率计入;在全国800 万公顷盐碱化耕地中,用中国已开发成功的技术加以改造的面积约为167 万公顷,按80%的利用率计入。总计759.6 万公顷土地可用于能源农业。按种植甜高梁计(种植普通甘蔗的生物燃油亩产量与之接近),则可生产生物乙醇约2850 万吨,生物柴油1425 万吨。以上部分所利用的土地与规划中的
农业用地并无多大冲突。比如说,按照粮食生产中长期预测,粮食部门所需的耕地面积并无增加,因为提高单产的潜力足以满足中国粮食需求的增加。

    与上述能源农业用地无重复计算,能源林业可利用的土地资源有:林业用地中5700 万公顷的无林地面积(部分用于发展用材林等),按60%计入;1470 万公顷的退耕还林地,按80%计入(现有退耕还林地相当部分用作果园,但考虑到水果的市场需求有限,而且中国尚有212 万公顷的宜园土地后备资源,故考虑了较高的百分比);5393 万公顷的宜林荒山荒地,按40%计入。总计6753 万公顷土地可用于能源林业。按种植黄连木计(种植麻疯树的生物柴油亩产量略低一
些),则可生产生物柴油20260 万吨。根据中国林业发展的中长期规划,以上划归能源林业用地的土地与规划中的林业用地的冲突性较小。

    能源植物资源能有这样的潜力,一方面是要适当利用中国现有农林业用地和宜耕土地后备资源(0.552 亿公顷,约占耕地和林业用地总面积的14%),一方面是合理开发中国的宜林荒山荒地(0.216 亿公顷,占宜林荒山荒地面积的40%),再者是利用一定的易改造的盐碱化耕地(0.013 亿公顷,约占盐碱化耕地面积的17%):三部分面积合0.78 亿公顷(与之相比,中国现有耕地1.3 亿公顷,林业用地2.6 亿公顷)。这些土地资源可为中国未来的本土替代燃油开发提
供坚实的原料来源。

    此外,技术研发还将开拓新的资源空间。工程藻类的生物量巨大,一旦高产油藻开发成功并实现产业化,由藻类制生物柴油的规模可以达到数千万吨,因为中国有5000 万亩可开垦的海岸滩涂和和大量的内陆水域。美国可再生能源国家实验室运用基因工程等现代生物技术,已经开发出含油超过60%的工程微藻,每亩可生产2 吨以上生物柴油。青岛海洋大学十几年来承担了30 多项国家及省部级海藻育苗育种生物技术研究,拥有一批淡水和海水藻类种质资源,积累了丰富的海洋藻类研究开发经验。如果能将现代生物技术和传统育种技术相结合、优化育种条件,就有可能实现大规模养殖高产油藻。

    2.3.2 中国生物燃油实际开发量的预测
    上文从资源潜力的角度分析了生物燃油的潜力,但它的实际开发利用率依赖于多种复杂因素,主要如下:

(1)需求。中国未来的燃油供给是相当紧张的,本国生产、国际进口和煤炭液化所能供给的燃油都是有限的,这就为生物燃油的发展提供了良机。

(2)经济性。生物燃油的经济性主要取决于自身的技术成熟度、规模化发展所导致的成本下降、石油价格(目前还较少考虑环境成本的内部化)。石油价格在短期内的波动性和不确定性较大,但长期看来,上升趋势相当明显,与之相比,随着技术的成熟和规模的提高,生物燃油的成本将不断降低,因此竞争力会不断提高。

(3)综合性。生物燃油工程一方面其核心技术的研发相当部分是在能源技术研究部分,一方面从特点上看也是典型的能源工程,它具有规模性,也具有时间性(所以需要能源规划):如果是利用盐碱地、荒地改造,则存在改造期的问题,特别是能源林业还存在一个能源林从栽种到成林的生长期的问题。而从生物燃油的原料来源来看,则属于农林业范畴。中国能否顺利、协调发展生物燃油,有赖于能否把能源机构、部门和农林业部门的力量成功地整合起来。以美国为例,它在能源部和农业部下都设有能源农业项目,并且彼此之间建立了很好的沟通和协作。

(4)政策性。一方面,生物燃油产业具有显著的能源、环境和社会效益,应当得到政策支持;另一方面,国家对土地使用的规划性非常强,需要在土地规划中为能源农林业的发展提供空间。
    基于对以上四方面的分析,2010 年、2020 年生物燃油开发量的一种情景是:2010 年,年生产生物燃油600 万吨,创年产值240 亿元,其中生物乙醇(车用酒精)500 万吨、生物柴油100 万吨;2020 年,年生产生物燃油1900 万吨,其中生物乙醇1000 万吨、生物柴油900 万吨,创年产值近1000 亿元。

三、中国生物燃油发展战略的讨论
    3.1“以国家先期投入为主导,以企业、科研机构为主力”的技术研发战略
    技术的成熟性和经济性对新兴的可再生能源产业来说是至关重要的,不少国家在可再生能源技术研发方面都有丰富的经验,特别是美国。美国可再生能源技术发展的核心战略是一贯的、明确的:以国家先期投入为引导,吸引产业界参与研制和开发长期(20 年乃至50 年后)可以发挥重大作用的关键技术,加速其商业化并形成相应的装备制造体系。美国政府始终重视企业占领可再生能源技术制高点的战略眼光和决心,先后制定了太阳光伏电池、风力发电装备和氢能技术发展的路线图,已经出台和即将出台一系列鼓励生物质能技术发展和商业化进程的政策法规,如“生物质研究和发展法案2000”。

来源:清华大学核能与新能源研究院/清华大学公共管理学院 | 作者:顾树华/曾 麟
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