生物燃料：值得關(guān)注的未來替代能源
2022-08-22
自20世紀(jì)70年代以來，隨著傳統(tǒng)能源價(jià)格上漲，加之環(huán)保壓力和全球氣候變化影響，生物燃料逐漸被世界各國(guó)所重視。由于可以較好替代由石油制取的汽油和柴油，生物燃料成為可再生能源開發(fā)利用的重要方向。
目前美國(guó)和巴西分別是世界第一、第二生物燃料生產(chǎn)國(guó)。我國(guó)自20世紀(jì)末為消化陳化糧和為豐產(chǎn)的玉米尋找新出路開始推廣燃料乙醇，近年來生物燃料發(fā)展愈來愈得到廣泛關(guān)注。從我國(guó)現(xiàn)狀來看，發(fā)展生物燃料存在諸多有利因素。
首先，我國(guó)生物質(zhì)資源較為豐富。2021年自然資源部公布第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查主要數(shù)據(jù)成果顯示，我國(guó)耕地面積19.179億畝，園地3億畝，林地42.6億畝，草地39.67億畝，濕地3.5億畝，建設(shè)用地6.13億畝。作為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大國(guó)，我國(guó)工業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市化率不斷提升，每年產(chǎn)生的蔗渣、農(nóng)作物秸稈、禽畜糞便、廢水廢渣等數(shù)量龐大。粗略測(cè)算，每年通過太陽光合作用，將太陽能轉(zhuǎn)化為植物物質(zhì)形態(tài)的化學(xué)鍵能可以獲得相當(dāng)于50億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的生物質(zhì)能源燃料。目前，全國(guó)秸稈的年可利用量約4億噸，林業(yè)剩余物年可利用量約3.5億噸，農(nóng)村地區(qū)約8億噸畜禽糞污、7000萬噸生活垃圾尚未有效利用。如果能夠合理收集，將為我國(guó)生物燃料行業(yè)發(fā)展提供充足原料。
其次，國(guó)家出臺(tái)了系列促進(jìn)生物質(zhì)能發(fā)展的激勵(lì)政策。雖然在生物燃料方面的政策扶持相對(duì)較晚，但近年隨著政府的重視程度提升，生物燃料技術(shù)迅速發(fā)展，前景日漸廣闊。2020年底，國(guó)務(wù)院發(fā)布的《新時(shí)代的中國(guó)能源發(fā)展》白皮書提出，要以“四個(gè)革命、一個(gè)合作”能源安全新戰(zhàn)略為主線，推進(jìn)能源革命，走綠色低碳可持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展道路。2021年的全國(guó)“兩會(huì)”上，碳達(dá)峰碳中和首次被寫入政府工作報(bào)告。全國(guó)人大代表、著名生物質(zhì)能源專家陳義龍也公開發(fā)表文章表示，借俄烏沖突的背景審視我國(guó)的能源安全可以發(fā)現(xiàn)，由于富煤貧油少氣的基本能源國(guó)情，我國(guó)能源安全問題異常突出，而非糧生物質(zhì)燃油技術(shù)可以成為保障我國(guó)能源安全之重器。日前，《“十四五”生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)劃》）正式印發(fā)。作為我國(guó)首部生物經(jīng)濟(jì)五年規(guī)劃，《規(guī)劃》首次提出了“生物經(jīng)濟(jì)”的概念，并提出要“加快生物制造技術(shù)賦能生物能源和生物環(huán)保產(chǎn)業(yè)”。國(guó)家發(fā)展改革委高技術(shù)司副司長(zhǎng)王翔指出：“要開展新型生物質(zhì)能技術(shù)研發(fā)與培育，推動(dòng)化石能源向綠色低碳可再生能源轉(zhuǎn)型。”
與此同時(shí)，我國(guó)發(fā)展生物燃料有技術(shù)積累優(yōu)勢(shì)。目前，我國(guó)非糧生物質(zhì)燃油已經(jīng)發(fā)展到較高水平，部分企業(yè)已經(jīng)擁有國(guó)家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，擁有超1.5萬項(xiàng)專利技術(shù)，成為全球生物質(zhì)能源領(lǐng)域領(lǐng)導(dǎo)者和最高標(biāo)準(zhǔn)制定者。特別是自主研發(fā)的世界領(lǐng)先非糧生物質(zhì)燃油技術(shù)，可以用農(nóng)林業(yè)產(chǎn)生的廢棄物生產(chǎn)出清潔高品質(zhì)柴油、汽油和航空煤油，其標(biāo)準(zhǔn)已被歐盟立法認(rèn)可，被公認(rèn)為是新能源革命最頂端的技術(shù)之一。
需要注意的是，雖然我國(guó)的生物燃料發(fā)展近年來取得了很大成績(jī)，特別是以糧食為原料的燃料乙醇生產(chǎn)已初具規(guī)模。但近兩年受經(jīng)濟(jì)大環(huán)境和疫情影響，工廠訂單下降，生物燃料需求減少，市場(chǎng)相對(duì)冷清。同時(shí)，生物燃料生產(chǎn)工藝成本高、農(nóng)林生物質(zhì)能源利用率低等問題也限制了我國(guó)生物燃料的發(fā)展。現(xiàn)階段，我國(guó)生物燃料行業(yè)發(fā)展主要面臨兩個(gè)難點(diǎn)。一是如何有效地收集、儲(chǔ)運(yùn)生產(chǎn)原料，形成規(guī)模化生產(chǎn)能力；二是如何進(jìn)一步提高工藝技術(shù)，降低生產(chǎn)成本。在這兩大問題同時(shí)得到改進(jìn)的情況下，我國(guó)生物燃料市場(chǎng)才能夠進(jìn)入規(guī)模化應(yīng)用階段。
據(jù)測(cè)算，當(dāng)國(guó)際原油價(jià)格超過每桶70美元時(shí)，非糧生物質(zhì)燃油工廠就可以實(shí)現(xiàn)盈利。目前，在高油價(jià)和碳匯交易收益補(bǔ)償利好背景下，以非糧生物質(zhì)燃油為代表的生物燃料產(chǎn)業(yè)已顯示出一定競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。發(fā)展生物燃料、實(shí)現(xiàn)能源革命，不僅對(duì)減少污染物排放、保護(hù)大氣環(huán)境具有重要意義，還可以助力我國(guó)建立自主、穩(wěn)定、安全的能源體系，成為保障我國(guó)能源安全的重要舉措。
