江蘇卡特新能源有限公司先后研制出90多種專(zhuān)用設(shè)備和12道工藝，使1噸地溝油能產(chǎn)出0.9噸優(yōu)質(zhì)生物柴油，每年可資源化利用地溝油數(shù)十萬(wàn)噸。
在“十二五”規(guī)劃中，我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)調(diào)整目標(biāo)為：到2015年，煤炭在一次能源消費(fèi)中的比重從2009年的70%降到63%，天然氣以及水電、核電、風(fēng)電等非化石能源從2009年的3.9%、8.3%提升至8.3%、11.6%。然而，2013年我國(guó)單位GDP能耗是世界平均水平的1.8倍，在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中化石能源比重偏高，非化石能源的比重僅為9.8%。為此，在去年11月4日，國(guó)家發(fā)改委正式發(fā)布的《國(guó)家應(yīng)對(duì)氣候變化規(guī)劃(2014～2020年)》中，明確提出要“加快發(fā)展風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能等清潔能源”，要求“到2020年生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到3000萬(wàn)千瓦時(shí)”。對(duì)比“十二五”規(guī)劃“生物質(zhì)能1300萬(wàn)千瓦時(shí)”的目標(biāo)，新的目標(biāo)已經(jīng)翻了一番。面對(duì)一系列的利好政策，生物質(zhì)能企業(yè)需要做好哪些準(zhǔn)備?對(duì)此，中國(guó)化工報(bào)記者進(jìn)行了調(diào)查采訪。
利好政策助推發(fā)展
國(guó)務(wù)院辦公廳去年11月19日發(fā)布的《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃(2014～2020年)》(簡(jiǎn)稱(chēng)《行動(dòng)計(jì)劃》)提出，“到2020年，非化石能源占一次能源消費(fèi)比重將達(dá)到15%”。為確保這一目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，《行動(dòng)計(jì)劃》還部署了積極發(fā)展交通燃油替代，加強(qiáng)先進(jìn)生物質(zhì)能技術(shù)攻關(guān)和示范，重點(diǎn)發(fā)展新一代非糧燃料乙醇和生物柴油以及微藻制油等一系列技術(shù)研發(fā)和示范項(xiàng)目。同時(shí)，《行動(dòng)計(jì)劃》中提出的“增強(qiáng)能源自主保障能力”、“推動(dòng)城鄉(xiāng)用能方式變革”也對(duì)我國(guó)能源革命及農(nóng)村城鎮(zhèn)化的能源供給提供了指導(dǎo)性方案。
面對(duì)能源供需格局新變化、國(guó)際能源發(fā)展新趨勢(shì)，國(guó)家主席習(xí)近平2014年6月13日在中央財(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第六次會(huì)議上強(qiáng)調(diào)，立足國(guó)內(nèi)多元供應(yīng)保安全，大力推進(jìn)煤炭清潔高效利用，著力發(fā)展非煤能源，形成煤、油、氣、核、新能源、可再生能源多輪驅(qū)動(dòng)的能源供應(yīng)體系。
此外，2013年11月國(guó)務(wù)院總理李克強(qiáng)在中歐城鎮(zhèn)化伙伴關(guān)系論壇提出了新型城鎮(zhèn)化的三條基本原則：第一，要以人為核心，注重質(zhì)量的城鎮(zhèn)化;第二，尊重農(nóng)民意愿，保護(hù)農(nóng)民的合法權(quán)益，還要保障糧食安全。第三，集約、低碳、人和自然和諧相處。業(yè)界專(zhuān)家普遍認(rèn)為，上述三項(xiàng)原則也為生物質(zhì)能的發(fā)展帶來(lái)了契機(jī)。
中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)教授程序認(rèn)為，第一點(diǎn)原則中的均等公共服務(wù)包含能源消費(fèi)均等服務(wù)，特別是燃?xì)?、供?第二條原則得靠給農(nóng)民提供支柱型產(chǎn)業(yè)和就業(yè)機(jī)會(huì)來(lái)實(shí)現(xiàn)新型城鎮(zhèn)化;而第三條原則中的“低碳”意味著不能夠依靠高碳的化石能源來(lái)搞城鎮(zhèn)化，和諧相處就意味著要保留農(nóng)村的田園風(fēng)光。
“城鎮(zhèn)化的主體是發(fā)展中小城鎮(zhèn)，所以城鎮(zhèn)里的產(chǎn)業(yè)、工作崗位，發(fā)展綠色城鎮(zhèn)化及農(nóng)民城鎮(zhèn)化后能源需求劇增等問(wèn)題急待解決。”中國(guó)科學(xué)院院士石春元認(rèn)為，由于生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)植根于“三農(nóng)”和圍繞中小城鎮(zhèn)，其可以為中小城鎮(zhèn)發(fā)展提供工作崗位和綠色能源，能夠有效緩解城鎮(zhèn)化對(duì)化石能源的需求壓力。
國(guó)家發(fā)展與改革委員會(huì)能源研究所可再生能源發(fā)展中心研究員秦世平表示，城鎮(zhèn)化將推進(jìn)土地流轉(zhuǎn)，促進(jìn)中國(guó)農(nóng)業(yè)規(guī)模化經(jīng)營(yíng)，有利于解決生物質(zhì)利用產(chǎn)業(yè)的原料的機(jī)械化、規(guī)?；占膯?wèn)題?？梢灶A(yù)見(jiàn)，生物質(zhì)能利用產(chǎn)業(yè)原料收集的效率將會(huì)提高，原料收集成本將會(huì)降低，產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力將得到提升。
除了能源革命以及新型城鎮(zhèn)化的需求，技術(shù)變革也為生物質(zhì)能的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
繼以成型燃料供熱/發(fā)電和一代乙醇為代表的生物質(zhì)能源發(fā)展的一次浪潮，當(dāng)今世界生物質(zhì)能源技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展中發(fā)生兩件事具有開(kāi)創(chuàng)意義。石春元表示，國(guó)內(nèi)即將迎來(lái)以BTL(生物質(zhì)制油)、二代乙醇和BNG(生物質(zhì)天然氣)等先進(jìn)生物燃料大規(guī)模開(kāi)發(fā)的二次浪潮。在BTL熱化學(xué)平臺(tái)上氣化-合成技術(shù)的突破，不僅對(duì)纖維素和半纖維素，也可以對(duì)木質(zhì)素實(shí)現(xiàn)高端化利用。在生物平臺(tái)上BNG的規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)使生物質(zhì)能源更具科學(xué)和實(shí)踐意義上的魅力。這是一次意義重大的技術(shù)革命和原料革命。
同時(shí)，發(fā)改委2014年11月26日專(zhuān)門(mén)發(fā)布了一個(gè)《國(guó)務(wù)院關(guān)于創(chuàng)新重點(diǎn)領(lǐng)域投融資機(jī)制鼓勵(lì)社會(huì)投資的指導(dǎo)意見(jiàn)》，為生物質(zhì)能的發(fā)展提供了融資支持。指導(dǎo)意見(jiàn)提出，鼓勵(lì)社會(huì)資本投資建設(shè)風(fēng)光電、生物質(zhì)能等清潔能源項(xiàng)目和背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，進(jìn)入清潔高效煤電項(xiàng)目建設(shè)、燃煤電廠節(jié)能減排升級(jí)改造領(lǐng)域。
市場(chǎng)潛力有待挖掘
中國(guó)工程院的咨詢(xún)報(bào)告顯示，我國(guó)不含太陽(yáng)能的本土清潔能源，近中期可年收集作能源用的資源量相當(dāng)于21.5億噸標(biāo)煤，即可占2013年能源消費(fèi)總量的40%，如果再加上太陽(yáng)能，則可以占到半壁河山。國(guó)內(nèi)各類(lèi)清潔能源的資源量及占比排序分別為：生物質(zhì)(11.71億噸標(biāo)煤，占比54.5%)、水電(5.84億噸標(biāo)煤，占比27.2%)、風(fēng)電(3.35億噸標(biāo)煤，占比15.5%)以及核電(0.58億噸標(biāo)煤，占比2.7%)。其中，生物質(zhì)資源量是水電的2倍和風(fēng)電的3.5倍。2013年我國(guó)生物質(zhì)能、太陽(yáng)能和風(fēng)能的實(shí)際產(chǎn)能分別折合為5191.5萬(wàn)噸標(biāo)煤、4722.1萬(wàn)噸標(biāo)煤和4117.5萬(wàn)噸標(biāo)煤，生物質(zhì)能源處在首位。
國(guó)家能源局新能源和可再生能源司副司長(zhǎng)朱明表示，我國(guó)生物質(zhì)能發(fā)展已初具規(guī)模，目前國(guó)內(nèi)可作為能源利用的秸稈和農(nóng)產(chǎn)品等可加工剩余物折合約4.3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤/年。2013年，國(guó)內(nèi)生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量850萬(wàn)千瓦，年發(fā)電量370億千瓦時(shí);生物燃料乙醇產(chǎn)量200萬(wàn)噸/年，生物柴油50萬(wàn)噸/年;生物質(zhì)成型燃料利用量約800萬(wàn)噸/年;包括沼氣在內(nèi)的生物質(zhì)燃?xì)饫昧考s160億立方米/年，生物質(zhì)能利用總量約3500萬(wàn)噸/年標(biāo)準(zhǔn)煤。
據(jù)了解，《生物質(zhì)能“十二五”規(guī)劃》明確指出，到2015年，我國(guó)生物質(zhì)能年利用量超過(guò)5000萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。其中，生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量1300萬(wàn)千瓦、年發(fā)電量約780億千瓦時(shí)，生物質(zhì)年供氣220億立方米，生物質(zhì)成型燃料1000萬(wàn)噸，生物液體燃料500萬(wàn)噸。然而記者在采訪中了解到，盡管我國(guó)生物質(zhì)能儲(chǔ)量豐富，且生物質(zhì)能發(fā)展已初具規(guī)模，但應(yīng)用市場(chǎng)仍有待進(jìn)一步拓展。
數(shù)據(jù)顯示，2013年能源消費(fèi)總量為37.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中生物質(zhì)能利用占0.53%。2013年生物質(zhì)發(fā)電量占全國(guó)發(fā)電量的0.80%。我國(guó)每年可以能源化利用的生物質(zhì)資源總量4億噸，如果全部利用，約占2013年能源消費(fèi)量的10.6%。
秦世平認(rèn)為，從能源結(jié)構(gòu)角度看，盡管生物質(zhì)能占我國(guó)能源消費(fèi)總量比例有限，但這并不妨礙中國(guó)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)成為“下一個(gè)巨人”。中國(guó)的國(guó)情決定了生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)不僅需要發(fā)展，而且必將優(yōu)先發(fā)展。
 
國(guó)外經(jīng)驗(yàn)值得借鑒
相對(duì)于國(guó)內(nèi)的剛剛起步，記者在采訪中了解到，目前生物質(zhì)能在國(guó)外正有序發(fā)展，已趨成熟。
據(jù)記者了解，2005~2011年是美國(guó)生物液體燃料發(fā)展的黃金時(shí)期，其一躍成為全球最大的生物燃料生產(chǎn)國(guó)。2012年美國(guó)取消了玉米燃料乙醇的稅收補(bǔ)貼，燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展滯緩下來(lái)。目前，美國(guó)生物乙醇約占汽油消耗總量的10%，生物柴油約占車(chē)用柴油消耗總量的1.5%。此外，美國(guó)對(duì)生物柴油也采取高補(bǔ)貼政策，其將成為生物燃料的主要增長(zhǎng)點(diǎn)。
“美國(guó)生物質(zhì)能源市場(chǎng)化利用率較高與美國(guó)豐富的作物資源緊密相關(guān)。”能源與交通創(chuàng)新中心清潔交通項(xiàng)目主管康利平表示，目前美國(guó)利用的生物質(zhì)資源主要來(lái)自農(nóng)林生物質(zhì)資源，而且美國(guó)規(guī)劃增加利用的部分主要來(lái)自能源作物和農(nóng)林廢棄物。此外，美國(guó)生物質(zhì)能源利用的發(fā)展與整個(gè)國(guó)家大的政策框架設(shè)計(jì)密不可分。在美國(guó)能源獨(dú)立與安全法案中確定了生物液體燃料對(duì)交通燃料的補(bǔ)充替代，要求化石燃料供應(yīng)商每年達(dá)到一定比例的生物燃料混配。
資料顯示，目前生物質(zhì)能源占美國(guó)能源消耗總量的5.4%，比風(fēng)能、水能以及太陽(yáng)能的利用率都要高。據(jù)美國(guó)能源信息署預(yù)測(cè)，未來(lái)這一比例將增加到2040年的7.1%，其中液體燃料的份額也將由目前的1%增加到2%。
與美國(guó)相比，歐盟生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)起步早，發(fā)展迅猛。據(jù)2012年11月歐洲生物質(zhì)能源協(xié)會(huì)(AEBIOM)發(fā)布的《2012歐洲生物能源展望》顯示，2010年歐盟可再生能源消費(fèi)總量達(dá)1.52億噸石油當(dāng)量，占能源消費(fèi)總量的10%，占終端能源消費(fèi)總量的12.4%。其中生物質(zhì)能源消費(fèi)總量達(dá)1.18億噸石油當(dāng)量，約占可再生能源消費(fèi)總量的77.6%，占?xì)W盟所有能源消費(fèi)總量的8%。從2008～2010年，歐盟木質(zhì)生物質(zhì)產(chǎn)量增長(zhǎng)了20.5%。在供暖行業(yè)，生物質(zhì)能供暖占可再生能源供暖的93%，滿(mǎn)足了歐洲總體供暖能源需求的12.9%。在電力行業(yè)，生物質(zhì)能發(fā)電占?xì)W洲可再生能源發(fā)電的16.85%，歐洲63.59%的熱電聯(lián)產(chǎn)由生物質(zhì)能提供。在交通行業(yè)，2010年歐洲交通行業(yè)消耗的生物燃料達(dá)1320萬(wàn)噸石油當(dāng)量，約占交通行業(yè)消耗燃料總量的3.63%。
德國(guó)國(guó)際合作機(jī)構(gòu)(GIZ)駐華代表處副首席代表穆思文表示，德國(guó)在沼氣生產(chǎn)方面處于領(lǐng)先地位，其原料基于農(nóng)業(yè)廢棄物、能源作物、生物垃圾。2012年德國(guó)23.6%的電力消耗來(lái)源于可再生能源，約31%的可再生能源電力來(lái)自生物質(zhì)，2/3以上的生物質(zhì)電力來(lái)自沼氣/生物甲烷。到2013年沼氣發(fā)電廠建成7750個(gè)左右，發(fā)電裝機(jī)容量3450兆瓦左右。
“2012年丹麥生物質(zhì)能利用量為1600萬(wàn)噸標(biāo)煤，占丹麥能源消費(fèi)總量的32.4%;2013年中國(guó)生物質(zhì)能利用量?jī)H占能源消費(fèi)總量的0.53%，但利用總量達(dá)2000萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。”秦世平表示，我國(guó)生物質(zhì)能資源量約為2億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，未來(lái)市場(chǎng)空間較大。
多元發(fā)展格局顯現(xiàn)
秦世平表示，目前國(guó)內(nèi)生物質(zhì)發(fā)電一枝獨(dú)秀的現(xiàn)狀必將改變，并最終形成生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)、成型燃料、生物質(zhì)燃?xì)?、液體燃料多元化發(fā)展的局面。生物質(zhì)能源將進(jìn)一步融入化石能源體系，而化石能源體系為生物質(zhì)能提供服務(wù)和保障，也必將由“恩賜”變?yōu)楹?ldquo;責(zé)任”。
對(duì)于生物質(zhì)能未來(lái)的發(fā)展方向，石元春認(rèn)為，在政府意愿和市場(chǎng)需求的驅(qū)動(dòng)下，未來(lái)行業(yè)將沿著五大系列發(fā)展。
第一，生物質(zhì)發(fā)電已具基礎(chǔ)，將進(jìn)入新的發(fā)展時(shí)期。
2013年全國(guó)生物質(zhì)直燃發(fā)電項(xiàng)目200余項(xiàng)，并網(wǎng)容量7790兆瓦，上網(wǎng)電量356億千瓦時(shí)，約當(dāng)于三峽電站1/3的發(fā)電量，計(jì)劃2015年底發(fā)展到780億千瓦時(shí)。目前，國(guó)內(nèi)生物質(zhì)發(fā)電消耗的生物質(zhì)原料已經(jīng)達(dá)到了7000萬(wàn)～8000萬(wàn)噸的規(guī)模。為了避免和其他的生物質(zhì)品種的原料爭(zhēng)奪，未來(lái)生物質(zhì)發(fā)電的重點(diǎn)不在擴(kuò)大規(guī)模，而在通過(guò)與成型燃料多聯(lián)產(chǎn)以提高能源利用效率。
第二，成型燃料市場(chǎng)有望井噴式發(fā)展。
《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》明確提出，2017年底，京津冀和山東將減少煤炭消費(fèi)量8300萬(wàn)噸。為保證這一目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，《行動(dòng)方案》還提出了“煤改氣”方案。我國(guó)天然氣儲(chǔ)量有限，2010年產(chǎn)量948億立方米，2015年計(jì)劃1565億立方米，新增617億立方米，而僅京、津、冀、魯需要替代燃煤量折合天然氣就需要1000億立方米。
據(jù)了解，未來(lái)國(guó)內(nèi)“煤改氣”計(jì)劃在很大程度上要靠“煤改成型燃料”來(lái)完成。目前，國(guó)內(nèi)每年有秸稈和林業(yè)剩余物8.2億噸。到2015年成型燃料產(chǎn)量將達(dá)到1000萬(wàn)噸，到2020年將達(dá)到5000萬(wàn)噸，同時(shí)有52萬(wàn)臺(tái)中小燃煤鍋爐需要7.2億噸標(biāo)煤替代，所以有很大的替代市場(chǎng)。
第三，生物燃?xì)馍虡I(yè)化生產(chǎn)已趨成熟。
生物天然氣在歐洲得到了迅速發(fā)展，2011年歐盟27個(gè)國(guó)家已有12400個(gè)大型沼氣生產(chǎn)廠，年產(chǎn)量相當(dāng)于100多億立方米生物天然氣，計(jì)劃2020年要達(dá)到459億立方米。其中，德國(guó)的大型沼氣和生物天然氣工程已由2000年的850個(gè)增長(zhǎng)到2009年的4780個(gè)。2006年瑞典生產(chǎn)的車(chē)用生物天然氣為2500萬(wàn)立方米，超過(guò)了化石天然氣消費(fèi)量(2000萬(wàn)立方米)。
與國(guó)外相比，我國(guó)生物天然氣資源豐富，商業(yè)化發(fā)展趨于成熟。近年來(lái)，廣西、北京、山東、海南等地已開(kāi)始有日產(chǎn)1萬(wàn)立方米以上的商業(yè)化BNG生產(chǎn)銷(xiāo)售。未來(lái)只要政策與資金到位，就將有望迎來(lái)發(fā)展良機(jī)。
第四，燃料乙醇瞄準(zhǔn)秸稈多聯(lián)產(chǎn)。
2002年中國(guó)以陳化糧為原料發(fā)展燃料乙醇，2006年即以年產(chǎn)152萬(wàn)噸而位居世界第三。但是由于糧食市場(chǎng)的變化，政府停批糧食乙醇，鼓勵(lì)發(fā)展非糧乙醇，積極推進(jìn)纖維素乙醇均未果。年產(chǎn)150多萬(wàn)噸的燃料乙醇紀(jì)錄從2006年一直保持至今。
世界上久攻纖維素乙醇不克，但是預(yù)計(jì)3～5年這一困難即將得到突破。隨著國(guó)外技術(shù)不斷成熟，不少?lài)?guó)內(nèi)企業(yè)可開(kāi)始著手用酶法水解五碳糖與六碳糖聯(lián)產(chǎn)沼氣、肥料，木質(zhì)素加工建材或發(fā)電等商業(yè)化經(jīng)營(yíng)。目前，我國(guó)仍然有1億余噸的秸稈被露天焚燒，而多聯(lián)產(chǎn)將使單一產(chǎn)品的加工成本不斷降低，用秸稈多聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)纖維素乙醇，聯(lián)產(chǎn)沼氣、建材、成型燃料、肥料等產(chǎn)品的工藝路線將得以大力推廣。
第五，生物燃油將朝向氣化—合成方向發(fā)展。
按照現(xiàn)在的技術(shù)水平，約占生物質(zhì)組分1/3的木質(zhì)素只能以燃燒或熱解的辦法用于能源。未來(lái)，氣化—合成技術(shù)則能將木質(zhì)生物質(zhì)原料高效轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)的生物柴油、輕質(zhì)油以及航空煤油。這項(xiàng)項(xiàng)技術(shù)革命帶來(lái)的生物質(zhì)原料革命，有可能使中國(guó)近億公頃邊際性土地成為廣袤的生物質(zhì)油田。