生物質(zhì)燃料技術范文
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篇1
正文
1、概述
生物質(zhì)顆粒燃料是在一定溫度和壓力作用下,利用木質(zhì)素充當粘合劑,將松散的秸稈、樹枝和木屑等農(nóng)林生物質(zhì)壓縮成棒狀、 塊狀或顆粒狀等成型燃料。中質(zhì)煙煤相當;基本實現(xiàn) CO2零排放,NOx和 SO2的排放量遠小于煤,顆粒物排放量降低;燃燒特性明顯得到改善,利用效率顯著提高。 因此,生物質(zhì)固體成型燃料技術是實現(xiàn)生物質(zhì)高效、 清潔利用的有效途徑之一。 生物質(zhì)固體成型燃料主要分為顆粒、塊狀和棒狀 3 種形式,其中顆粒燃料具有流動性強、燃燒效率高等優(yōu)點,因此得到人們的廣泛關注。
隨著我國的再生能源快速發(fā)展,生物質(zhì)成型燃料技術及其清潔燃燒設備的研究開發(fā)提高了秸稈運輸和貯存能力,燃燒特性明顯得到了改善,可為農(nóng)村居民提供炊事、取暖用能,具有原料來源廣泛、價格低、操作簡單等特點,是生物質(zhì)能開發(fā)利用技術的主要發(fā)展方向之一。
自2006年1月1日我國頒布實施了再生能源法。使我國生物質(zhì)能源發(fā)展走上了快速規(guī)范化的道路。生物質(zhì)能在我國主要是以農(nóng)作物秸稈為主體的資源。秸稈長期被作為農(nóng)村傳統(tǒng)的用能,隨著我國農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展,農(nóng)民,特別是新一代的農(nóng)民難以接受傳統(tǒng)的、直燒秸稈生活用能的落后方式。但又苦于缺乏先進廉價的使用。也只能花高價用液化氣、電、型煤等現(xiàn)代能源。由于現(xiàn)代能源的緊張和價格的日趨上漲,長期花高價用現(xiàn)代能源,農(nóng)民又難以承受。特別是城鎮(zhèn)及城市接壤區(qū)域居民采暖,800-900元每噸的煤,一個冬天要用上1-2噸滿足采暖需要,農(nóng)民甘愿受凍也不愿花如此大的費用,而城鎮(zhèn)及城市接壤區(qū)域居民采暖受到環(huán)境要求的嚴格限制。目前,居民冬季用煤采暖的已越來越少。從這一點看,在現(xiàn)代社會有相當多的農(nóng)民沒有得到,也很難得到良好的能源服務,他們的現(xiàn)代生活水平還較低。國家早就重視如此重要的民生問題,從20世紀90年代初中國農(nóng)業(yè)部和科技部就開始投資進行農(nóng)作物秸稈資源化利用的研究、開發(fā)、試點示范和技術推廣工作。近幾年,中國農(nóng)作物秸稈的清潔、方便能源利用的技術研究和開發(fā)工作已取得了一些成果,有些技術已趨于成熟,并得到一定程度的推廣?,F(xiàn)在,中國主要的農(nóng)作物秸稈能源利用技術有秸稈氣化集中供氣技術、秸稈壓塊成型及炭化技術、利用秸稈制取沼氣技術和秸稈直接燃燒技術。由于中國農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展,農(nóng)民及城鎮(zhèn)居民生活水平的提高,居民對清潔能源的需求,加上這些秸稈能源利用技術的不斷發(fā)展和逐步完善,秸稈能源利用將逐漸由傳統(tǒng)的、低效不衛(wèi)生的直接燃燒方式向優(yōu)質(zhì)化和高效化方向發(fā)展。
國外關于生物質(zhì)成型燃料與燃燒技術設備的應用以趨于成熟化和普遍化,我國生物質(zhì)成型燃料的發(fā)展還剛開始,與之相適應的燃燒技術設備處于一種滯后狀態(tài)。目前一些成型燃料的應用,主要是在現(xiàn)有燃燒設備的基礎上,直接應用或改造應用,既使河南省科學院研制具有較高水平的家用顆粒燃料爐灶,也存在著技術不到位的情況,難以產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,沒有做到商品化應用。
有些單位在取得了生物質(zhì)顆粒燃料炊暖爐灶的基礎上,立足于建立一個秸稈成型顆粒燃料與高效清潔燃燒設備系統(tǒng)技術產(chǎn)品的有機統(tǒng)一,協(xié)調(diào)發(fā)展的機制。在進行“生物質(zhì)冷成型燃料加工設備系統(tǒng)”和生物質(zhì)顆粒燃料炊暖爐灶的研制過程中,重點解決了目前百姓采暖困難問題,創(chuàng)造了“生物質(zhì)顆粒燃料供熱鍋爐”的成果。采用了生物質(zhì)顆粒燃料炊暖爐灶的核心技術,實現(xiàn)了生物質(zhì)高效、清潔燃燒、節(jié)能排放的目標。應用廣泛,可滿足城鎮(zhèn)及城市接壤區(qū)域居民采暖需求。
2、物質(zhì)顆粒燃料成型和清潔燃燒技術及設備
2.1傳統(tǒng)成型方法。
它與現(xiàn)有的飼料制粒方式相同,即原料從環(huán)模內(nèi)部加入,經(jīng)由壓輥碾壓擠出環(huán)模而成粒狀。
包括原料烘干、壓制、冷卻、包裝等。該工藝流程需要消耗大量能量,首先在顆粒壓制成型過程中,壓強達到50~100MPa,原料在高壓下發(fā)生變形、升溫,溫度可達100℃~120℃,電動機的驅(qū)動需要消耗大量的電能;其次,原料的濕度要求在12%左右,濕度太高和太低都不能很好成粒,為了達到這個濕度,很多原料要烘干以后才能用于制粒;第三,壓制出來的熱顆粒(顆粒溫度可達95℃~110℃)要冷卻才能進行包裝。后2項工藝消耗的能量在制粒全過程中占25%~35%,加之成型過程中對機器的磨損比較大,所以傳統(tǒng)顆粒成型機的產(chǎn)品制造成本較高。
2.2冷成型技術。
新型冷成型技術通過顆粒成型機直接壓制,把秸稈、木料殘渣等轉(zhuǎn)化成大小一致的生物顆粒,其燃燒效率超過80%以上(超過普通煤燃燒約60%的效率);燃燒效率高,產(chǎn)生的二氧化硫、氨氮化合物和灰塵少等優(yōu)點。
2.3清潔燃燒設備
目前燃燒設備的理論研究和應用研究還較少,國內(nèi)也引進一些以生物質(zhì)顆粒為燃料的燃燒器, 但這些燃燒器的燃料適應范圍很窄,只適用于木質(zhì)顆粒,改燃秸稈類顆粒時易出現(xiàn)結(jié)渣、堿金屬及氯腐蝕、設備內(nèi)飛灰嚴重等問題,而且這些燃燒器結(jié)構復雜、能耗高、價格昂貴,不適合我國國情,因此沒有得到大面積推廣。
哈爾濱工業(yè)大學較早地進行了生物質(zhì)燃料的流化床燃燒技術研究,并先后與無錫鍋
爐廠、杭州鍋爐廠合作開發(fā)了不同規(guī)模、不同爐型的生物質(zhì)燃燒鍋爐。 此外,河南農(nóng)業(yè)大學研制出雙層爐排生物質(zhì)成型燃料鍋爐,浙江大學研制出燃用生物質(zhì)秸稈顆粒燃料的雙膽反燒鍋爐等。
3、發(fā)展前景分析
我國生物質(zhì)能資源非常豐富,農(nóng)作物秸稈資源量超過7.2億噸,其中6.04億噸可作能源使用。國家通過引進、消化、吸收國外先進技術,嫁接商品化、集約化、規(guī)?;墓芾斫?jīng)驗,結(jié)合中國國情,在農(nóng)村推廣實施秸稈綜合利用技術,在節(jié)省不可再生資源、緩解電力供應緊張等方面都具有特別重要的意義。秸稈綜合利用不但減少了秸稈焚燒對環(huán)境造成的危害、減少了溫室氣體和有害氣體排放,而且對帶動新農(nóng)村建設無疑將起到重要的促進作用。從秸稈資源總量看,廣大農(nóng)村、鄉(xiāng)鎮(zhèn)的各種秸稈產(chǎn)量大、范圍廣。生物質(zhì)固體燃料是繼煤炭、石油、天然氣之后的第四大能源,是可取代礦產(chǎn)能源的可再生資源,是未來一個重點發(fā)展方向。
參考文獻
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篇2
1 生物質(zhì)固體成型燃料
農(nóng)作物秸稈通常松散地分散在大面積范圍內(nèi),且堆積密度較低,這給收集、運輸、儲藏和應用帶來了一定的困難。在一定溫度和壓力作用下,將秸稈壓縮成棒狀、塊狀或顆粒狀等成型燃料,提高其運輸和貯存能力,改善秸稈燃燒性能,提高利用效率,不僅可以用于家庭炊事、取暖,也可以作為工業(yè)鍋爐和電廠的燃料替代煤、天然氣、燃料油等化石能源。
2 不同類型的生物質(zhì)固體成型燃料
3 生物固體成型燃料的特點
生物質(zhì)固體成型燃料是生物質(zhì)能開發(fā)利用技術的發(fā)展方向之一,可為農(nóng)村居民和城鎮(zhèn)用戶提供優(yōu)質(zhì)能源,近年來越來越受到人們的廣泛關注。其體積縮小6~8倍,密度約為1.1~1.4噸/m3;能源密度相當于中質(zhì)煙煤:使用時火力持久,爐膛溫度高,燃燒特性明顯得到了改善。
二 國外生物質(zhì)固體成型燃料發(fā)展現(xiàn)狀
1 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
目前,國外生物質(zhì)能固體成型燃料技術及設備的研發(fā)已經(jīng)趨于成熟,相關標準體系也比較完善,形成了從原料收集、預處理到生物質(zhì)固體成型燃料生產(chǎn)、配送、應用整個產(chǎn)業(yè)鏈的成熟體系和模式。
2 生物質(zhì)固體成型設備
3 熱利用設備
4 發(fā)展現(xiàn)狀
2005年,世界生物質(zhì)固體成型燃料產(chǎn)量已經(jīng)超過了420萬噸,其中美洲地區(qū)110萬噸,歐洲地區(qū)300萬噸。預計2007年將總產(chǎn)量超過500萬t。歐洲現(xiàn)有生物質(zhì)固體燃料成型廠70余個。僅瑞典就有生物質(zhì)顆粒加工廠10余
家,單個企業(yè)的年生產(chǎn)能力達到了20多萬噸。國外生物質(zhì)固體成型燃料技術及設備的研發(fā)已經(jīng)趨于成熟,相關標準體系也比較完善,形成了從原料收集、預處理到生物質(zhì)固體成型燃料生產(chǎn)、配送、應用的產(chǎn)業(yè)鏈成熟體系和模式。
5 歐盟標準-CEN/TC335固體生物質(zhì)燃料
歐盟固體生物質(zhì)燃料標準化工作始于2000年。按照歐盟的要求,由歐盟標準化委員會(cEN)組織生物質(zhì)固體燃料研討會,識別并挑選了一系列需要建立的固體生物質(zhì)燃料技術規(guī)范。歐盟標準化委員會準備了30個技術規(guī)范,分為術語;規(guī)格、分類和質(zhì)量保證;取樣和樣品準備,物理(或機械)試驗;化學試驗等5個方面。技術規(guī)范的初始有效期限制為3年,在2年以后CEN成員國需要提交對標準的意見,特別是可否轉(zhuǎn)成歐盟標準。(表2)
三 我國發(fā)展生物質(zhì)固體成型燃料的有力條件
1 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
我國生物質(zhì)固體成型技術的研究開發(fā)已有二十多年的歷史,20世紀90年代主要集中在螺旋擠壓成型機上,但存在著成型筒及螺旋軸磨損嚴重、壽命較短、電耗大、成型工藝過于簡單等缺點,導致綜合生產(chǎn)成本較高,發(fā)展停滯不前。進入2000年以來,生物質(zhì)固體成型技術得到明顯的進展,成型設備的生產(chǎn)和應用已初步形成了一定的規(guī)模。
2 形成了良好的政策法規(guī)環(huán)境
國務院辦公廳《關于加快推進農(nóng)作物秸稈綜合利用意見的通知》中指出“結(jié)合鄉(xiāng)村環(huán)境整治,積極利用
秸稈生物氣化(沼氣)、熱解氣化、固化成型及炭化等發(fā)展生物質(zhì)能,逐步改善農(nóng)村能源結(jié)構?!必斦砍雠_了《秸稈能源化利用補助資金管理暫行辦法》,采取綜合性補助方式,支持從事秸稈成型燃料、秸稈氣化、秸稈干餾等秸稈能源化生產(chǎn)的企業(yè)收集秸稈、生產(chǎn)秸稈能源產(chǎn)品并向市場推廣。
3 核心技術趨于成熟
目前,我國秸稈固體成型的關鍵技術已取得突破,特別是模輥擠壓式顆粒成型技術,已經(jīng)達到國際同類產(chǎn)品先進水平,有效地解決了功率大、生產(chǎn)效率低、成型部件磨損嚴重、壽命短等問題,并已實行商業(yè)化。全國秸稈固體成型設備的生產(chǎn)和應用已初步形成了一定的規(guī)模,固體成型燃料的年產(chǎn)量約20萬噸,主要以鋸末和秸稈為原料,用于農(nóng)村居民生活用能、鍋爐燃料和發(fā)電等。生物質(zhì)爐具的開發(fā)也取得一定的進展,開放了秸稈固體成型燃料炊事爐、炊事取暖兩用爐、工業(yè)鍋爐等專用爐具。
(1)不同的成型技術(圖5、6、7)
(3)生物質(zhì)固體成型燃料示范工程案例
示范地點:北京大興區(qū):建設規(guī)模:年產(chǎn)20000噸固體成型燃料,包括:顆粒燃料生產(chǎn)線1條,年產(chǎn)10000噸:壓塊燃料生產(chǎn)線1條,年產(chǎn)10000噸;原料類型:各種農(nóng)作物秸稈、木屑、花生殼等。
工藝技術路線:(如8所示)
執(zhí)行情況:已完成秸稈固體成型設備的研究設計,形成了具有自主知識產(chǎn)權的成型機,產(chǎn)品如圖9、10、11、12所示。
2008年5月通過農(nóng)業(yè)部科教司組織的鑒定,鑒定結(jié)論:技術為國內(nèi)領先,主要技術經(jīng)濟指標居國際先進水平。
(4)生物質(zhì)固體成型燃料爐
根據(jù)用途的不同,生物質(zhì)固體成型燃料爐具可分為炊事爐、采暖爐和炊事采暖兩用爐;根據(jù)使用燃料的規(guī)格不同,可分為顆粒爐(圖13)和棒狀爐;根據(jù)進料方式的不同,可分為自動進料爐和手動爐;根據(jù)燃燒方式的不同,可分為燃燒爐、半氣化爐(圖14)和氣化爐。
(5)擬引進國外先進技術
引進了瑞典Gordic Environment AB公司的pellx生物質(zhì)固體成型燃料高效燃燒器。(圖15)
熱輸出:10~25kW;
燃燒效率:大約90%;
功率消耗:大約40W
(6)我國生物質(zhì)固體成型燃料標準體系(圖16)
(7)近期擬(已)制訂計劃(表4)
4 秸稈收儲運模式初步建立
農(nóng)作物秸稈通常松散地分散在大面積范圍內(nèi)。收購組織面廣量大,涉及到千家萬戶,這給秸稈能源化利用帶來了困難。經(jīng)過探索和嘗試,各地因地制宜,形成了“農(nóng)戶+秸稈經(jīng)紀人+企業(yè)”、“農(nóng)戶+企業(yè)+政府”等各具特色的秸稈收儲運模式。(圖17)
需求分析:
生物質(zhì)固體成型燃料適用于農(nóng)村居民炊事和采暖用能,大中城市工業(yè)鍋爐、發(fā)電和熱電聯(lián)產(chǎn)等。生物質(zhì)固體成型燃料可為農(nóng)村家庭提供室內(nèi)取暖燃料,未來發(fā)展?jié)摿薮?;隨著國家節(jié)能減排政策的實施,大中城市取締燃煤的工業(yè)鍋爐將成為必然,將燃煤鍋爐改造為燃生物質(zhì)固體成型燃料鍋爐則是一個可行的選擇;木質(zhì)顆粒燃料具有燃燒效率高、自動化程度高、清潔衛(wèi)生等優(yōu)點,適合于別墅壁爐等高端人群的冬季采暖,也是未來一個應用方向。
四 發(fā)展前景與展望
《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》中明確提出“重點發(fā)展生物質(zhì)固體成型燃料”到2010年,生物質(zhì)固體成型燃料年利用量達到100萬噸;到2020年,生物質(zhì)固體成型燃料年利用量達到5000萬噸。(圖18)
效益分析:
拉動內(nèi)需。建設1處年產(chǎn)3000噸秸稈固體成型燃料的示范點,需投資180萬元,需要水泥100噸、磚30萬塊、沙子170噸、鋼材70噸。
增加就業(yè)。建設秸稈固體成型燃料示范點可引導農(nóng)村勞動力就地就近就業(yè),每條生產(chǎn)線需要操作工30人,均來自當?shù)剞r(nóng)民,按照1000元/月計算,年人均收入可達1.2萬元。同時,從秸稈的收集、儲存和運輸整個收購環(huán)節(jié),可以間接帶動當?shù)氐囊徊糠謩趧恿⑴c到這個行業(yè)中來。按照每年收購12000噸原料計,可以吸收至少200人參與該行業(yè)。
篇3
關鍵詞:生物質(zhì);秸稈;燃燒技術;現(xiàn)狀;展望
Current situation and prospect of
combustion technologies for different forms of biomass
Liu Shengyong, Liu Xiao’er, Wang Sen
(Key Laboratory of Renewable Energy of Ministry of Agriculture, Electrical and Mechanical? Engineering College, Henan Agricultural University, Zhengzhou, 450002,China)
Abstract:In this paper,the characteristics of biomass fuels,and current situation of combustion technologies for biomass briquette,biomass bale,biomass powder and biomass gas were introduced. The problem of deposit and corrosion during biomass combustion was analyzed. At last,the prospect for the development trend of biomass combustion technologies was forecasted.
Key words:biomass; straw; combustion technologies; current situation; prospect
0引 言
生物質(zhì)能與化石能源相比,具有可再生和低污染的優(yōu)勢,因此受到全世界普遍的重視,并已成為新能源的發(fā)展方向之一。生物質(zhì)能主要通過直接燃燒、氣化、液化和厭氧發(fā)酵加以利用。生物質(zhì)因具有揮發(fā)分高、炭活性高、N和S含量低,灰分低,生命周期內(nèi)燃燒過程CO2零排放等特點,特別適合燃燒轉(zhuǎn)化利用,是一種優(yōu)質(zhì)燃料[1]。生物質(zhì)燃燒技術按其形態(tài)的不同可分為生物質(zhì)成型燃料的燃燒技術、生物質(zhì)捆燒技術、生物質(zhì)粉體燃燒技術和生物質(zhì)燃氣燃燒技術等,就中國的基本國情和生物質(zhì)利用水平而言,生物質(zhì)燃燒技術無疑是最簡便可行的高效利用生物質(zhì)資源的方式之一。
1生物質(zhì)燃料的燃燒特性
篇4
隨著全球石油、煤炭的大量開采,能源日益枯竭庫,存量不斷減少,能源短缺和隨之而來的環(huán)境污染日漸引起人們的關注,并已成為制約我國經(jīng)濟社會又快又好發(fā)展的瓶頸。改善能源結(jié)構,利用現(xiàn)代科技開發(fā)生物質(zhì)能源來緩解能源動力,減少污染物排放等問題刻不容緩。我國政府及有關部門對生物質(zhì)能源利用也極為重視,已將“大力發(fā)展生物質(zhì)能”列入國家“十二五”規(guī)劃。
2、我國生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景
現(xiàn)階段我國的生物質(zhì)能應用主要集中在沼氣利用,生物質(zhì)直燃發(fā)電,工業(yè)替代燃料和交通運輸燃料這四方面。
2.1 沼氣利用
近年來沼氣利用在中國發(fā)展迅速,在中央投資的帶動下,各地也加大投入,形成了戶用沼氣、小型沼氣、大中型沼氣共同發(fā)展的新格局。沼氣開發(fā)利用現(xiàn)在不僅能解決農(nóng)民的燒柴問題,更重要的是我國的沼氣發(fā)展正從分散式農(nóng)戶經(jīng)營向產(chǎn)業(yè)化方向轉(zhuǎn)變。2008年山東民和牧業(yè)建成了一個利用雞糞為原料的3MW熱電聯(lián)產(chǎn)沼氣工程;2009年安陽貞元集團通過與丹麥技術資金伙伴合作,以養(yǎng)殖場,公共污糞和秸稈為原料在安陽建立了一個年產(chǎn)400萬m3的車用氣的沼氣項目。從目前情況看,通過生物發(fā)酵產(chǎn)沼氣的技術相當成熟,但是現(xiàn)階段還存在沼氣工程總體規(guī)模較小效益不高,產(chǎn)氣不是很穩(wěn)定,特別是在北方冬季產(chǎn)氣明顯不足,和沼氣副產(chǎn)品市場需求不足等因素約束。
2.2 生物質(zhì)直燃發(fā)電
生物質(zhì)直燃發(fā)電是最早采用的一種生物質(zhì)開發(fā)利用方式,也是消耗量最大、最直接、最容易規(guī)?;凸I(yè)化的能源利用方式。早在2004年,山東單縣、河北晉州和江蘇如東這三個地方就開始了生物質(zhì)直燃發(fā)電的試點示范,而2006年《可再生能源法》的施行更極大促進了生物質(zhì)直燃發(fā)電行業(yè)的發(fā)展,年投資額增長率都在30%以上,到2010年我國生物質(zhì)直燃發(fā)電量已達到550萬千瓦。其中,我國生物質(zhì)最大的企業(yè)國能生物發(fā)電集團有限公司在2010年投入運營和在建生物質(zhì)發(fā)電項目近40個,總裝機容量100萬千瓦。到2013年,該公司規(guī)劃生物質(zhì)發(fā)電裝機數(shù)量達到100臺,裝機容量達到300萬千瓦。屆時每年可為社會提供綠色清潔電力210億千瓦時,年消耗農(nóng)林剩余物可達3000萬噸,每年可為農(nóng)民增收約80億元,每年可減排二氧化碳1500萬噸以上。
生物質(zhì)直燃發(fā)電技術比較成熟,而且它是增加農(nóng)民收入、促進農(nóng)民增收的直接載體,是實現(xiàn)工業(yè)反哺農(nóng)業(yè)、加快農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的重要途徑。需要注意的是生物質(zhì)直燃發(fā)電還存在項目投資和運營成本較高,原料供應季節(jié)性強,需要政府補貼,受國家政策影響風險大等問題。
2.3 工業(yè)替代燃料
生物質(zhì)作為工業(yè)替代燃料主要包括生物質(zhì)成型燃料、生物質(zhì)可燃氣和生物質(zhì)裂解油。
生物質(zhì)成型燃料一般以木塊、木粉、木屑和秸稈等農(nóng)業(yè)生物質(zhì)廢棄物為原料,用作工業(yè)鍋爐的燃料。生物質(zhì)成型燃料的技術研究開發(fā)始于20世紀80年代,早期主要集中在螺旋擠壓成型機上,但存在成型筒及螺旋軸磨損嚴重,壽命較短,電耗大等缺點,導致綜合成本較高,發(fā)展停滯不前。進入2000年以來,生物質(zhì)成型技術得到明顯的進展,成型設備的生產(chǎn)與應用已初步形成了一定規(guī)模。國家發(fā)改委規(guī)劃到2010年,生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)量可達100萬t。生物質(zhì)成型燃料多用在一些中小型的工業(yè)蒸汽鍋爐、有機熱載體鍋爐和商業(yè)蒸汽鍋爐方面。其中,珠海紅塔仁恒紙業(yè)有限公司的“生物質(zhì)固體成型燃料替代重油節(jié)能減排項目”項目是目前全國最大的生物質(zhì)成型燃料節(jié)能減排項目,該項目2011年投入運行,以兩臺40t/h生物質(zhì)成型燃料專用低壓蒸汽鍋爐,代替現(xiàn)有的六臺燃油鍋爐。
生物質(zhì)可燃氣較早使用在氣化發(fā)電方面,一般是生物質(zhì)氣化凈化后的燃氣送給燃氣輪機燃燒發(fā)電或者將凈化后的燃氣送入內(nèi)燃機直接發(fā)電。生物質(zhì)氣化發(fā)電廠的規(guī)模一般為幾十千瓦到十幾兆瓦,與生物質(zhì)直燃發(fā)電相比,它的規(guī)模較小,但它發(fā)電效率較高,投資成本較少,對原料的來源限制也較少。除了氣化發(fā)電,生物質(zhì)可燃氣也越來越多地應用在工業(yè)替代燃料方面。深圳華美鋼鐵廠就是國內(nèi)首家使用生物質(zhì)能源的鋼鐵企業(yè),它將原燃燒重油的兩段式連續(xù)推鋼加熱爐改燒生物燃氣,該項目在2009年初立項,并2010年5月正式投產(chǎn)至今運行正常,這是目前世界范圍內(nèi)建成運行的最大的工業(yè)生物燃氣項目。
生物質(zhì)裂解油是指將秸稈、木屑、甘蔗渣等農(nóng)業(yè)廢棄物通過高溫快速加熱分解為揮發(fā)性氣體,再經(jīng)冷卻后提煉出的一種液體。生物質(zhì)裂解油的熱值一般為16~18MJ/kg,產(chǎn)油率可達70%,它可直接用作鍋爐和窯爐的燃料,也可進一步加工轉(zhuǎn)換成化工產(chǎn)品。我國在生物質(zhì)裂解油這方面的研究起步較晚,但近年來發(fā)展較快。浙江大學,中國科技大學,山東理工大學等高校在生物質(zhì)熱解液化裝置優(yōu)化和油品的應用、分析和提純方面都做了大量的研究工作,也取得了不錯的成績。在生物質(zhì)裂解油的工業(yè)化應用過程中,2007年廣州迪森公司在廣州蘿崗開發(fā)區(qū)成功建設了一套年產(chǎn)3000噸的生物油工業(yè)實驗裝置并一直連續(xù)運行。易能生物公司則使生物油邁入了工業(yè)應用的新階段,從2007年在安徽合肥建立起第一套年產(chǎn)萬噸的生物油裝置以來,其2009年在山東濱洲和2011年在陜西銅川宜君科技工業(yè)園分別投產(chǎn)了第兩套和第三套的年產(chǎn)萬噸的生物油裝置,這也標志著生物質(zhì)裂解油的產(chǎn)業(yè)化進入了實質(zhì)性階段。生物質(zhì)裂解油與生物柴油、燃料乙醇相比生產(chǎn)成本較低,但是它熱值較低,又具有一定的酸性,需要對燃燒設備進行少量改造。生物質(zhì)裂解油除能直接用于中低端燃料市場外,還可以進一步通過精煉工藝生產(chǎn)多種化學品,開發(fā)利用的市場潛力巨大,具有十分廣闊的發(fā)展前景。
2.4 交通運輸燃料
生物能源作為交通運輸燃料主要包括生物燃料乙醇和生物柴油。上世紀末,利用糧食相對過剩的條件,我國開始發(fā)展生物燃料乙醇。從目前的情況看,玉米、小麥等糧食類作物和甘蔗、木薯等經(jīng)濟類作物加工燃料乙醇的技術比較成熟,但基于對國家糧食安全的擔心,和發(fā)展經(jīng)濟類作物會發(fā)生品種單一,種性退化較嚴重等問題,國家一直有意保持國內(nèi)燃料乙醇的產(chǎn)量在一定的限制水平。
玉米和木薯加工燃料乙醇目前已處在比較尷尬的境地情況下,我國的企業(yè)和科研院校正加大力度地投入研發(fā)纖維素等新的燃料乙醇的生產(chǎn)。據(jù)了解,中國擁有發(fā)展纖維素乙醇的原料優(yōu)勢。纖維素廣泛分布于農(nóng)作物秸稈、皮殼當中,資源豐富且價格低廉。2008年吉林燃料乙醇有限公司和2009年安徽豐原生化公司都以玉米秸稈為原料分別建立了一套年產(chǎn)3000t和一套年產(chǎn)5000t燃料乙醇工業(yè)化示范裝置。中糧集團與中石化、丹麥諾維信公司聯(lián)手建造的中國規(guī)模最大的年產(chǎn)萬噸的纖維素TU將于2011年正式投建。纖維素乙醇的生產(chǎn)代表了中國未來燃料乙醇的主流方向,目前需要做的是加快研發(fā)力度,突破技術瓶徑,降低生產(chǎn)成本,加快商業(yè)化生產(chǎn)的速度。
生物柴油主要應用于運輸業(yè)和海運業(yè),是一種重要的交通運輸燃料。生物柴油在國內(nèi)的發(fā)展狀況與燃料乙醇相似,用油類植物生產(chǎn)生物柴油的技術比較成熟,但是它受原料的制約嚴重。要發(fā)展大力生物柴油產(chǎn)業(yè),必須要有穩(wěn)定的原料來源。據(jù)了解,歐美國家主要以菜籽油、大豆油為原料生產(chǎn)生物柴油,但我國人多地少的國情決定了我國生物柴油產(chǎn)業(yè)不宜以食用油為原料,只能大力發(fā)展丘陵鹽堿等非糧用地發(fā)展麻風樹、黃連木等喬灌木油料作物。2010年底中海油在海南中海油東方化工城內(nèi)的6萬t生物柴油項目正式投產(chǎn)運行,其采用的是高壓酯交換(SRCA)生物柴油生產(chǎn)工藝的裝置,產(chǎn)品已在海南島內(nèi)的柴油零售批發(fā)網(wǎng)點推廣使用,這是我國首個麻風樹生物柴油產(chǎn)業(yè)化的示范項目。
近年來,利用微藻制備生物柴油受到了國內(nèi)外的廣泛關注,因為微藻繁衍能力高,生長周期短,可大量培養(yǎng)而不占用耕地,能有效解決原料來源不穩(wěn)定的問題。美國在2007年推出“微型曼哈頓計劃”,其宗旨就是向藻類要能源,目標是到2010年每天產(chǎn)出百萬桶生物燃油,實現(xiàn)藻類產(chǎn)油的工業(yè)化。2008年10月英國碳基金公司也啟動了目前世界上最大的藻類生物燃料項目,投入的2600~-英鎊將用于發(fā)展相關技術和基礎設施,該項目預計到2020年實現(xiàn)商業(yè)化。我國的科研人員也在政府和企業(yè)的大力支持下加緊研發(fā)這項新技術,希望能早日實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。雖然現(xiàn)在較高的生產(chǎn)成本制約著微藻生物柴油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,但通過今后技術的不斷改進,相信微藻生物柴油產(chǎn)業(yè)的前景是十分廣闊的。
篇5
一、國內(nèi)生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及存在的主要制約因素
(一)國內(nèi)生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
1、燃料乙醇開始規(guī)?;瘧?/p>
“十五”期間,我國在黑龍江、吉林、河南、安徽4省,分別依托吉林燃料乙醇有限責任公司、河南天冠集團、安徽豐原生化股份有限公司和黑龍江華潤酒精有限公司四家企業(yè)建成了四個燃料乙醇生產(chǎn)試點項目進行定點生產(chǎn),初步形成了現(xiàn)有國內(nèi)燃料乙醇市場格局。到2007年,我國燃料乙醇產(chǎn)能達160萬噸,四家定點企業(yè)產(chǎn)能達144萬噸。值得注意的是,為不影響糧食安全并改善能源環(huán)境效益,我國已確定不擴大現(xiàn)有陳化糧玉米乙醇生產(chǎn)能力的政策,轉(zhuǎn)向以木薯和甜高粱等非糧作物為原料生產(chǎn)燃料乙醇,并開始商業(yè)化生產(chǎn)。目前,廣西木薯乙醇項目的生產(chǎn)能力超過20萬噸,2008年全國燃料乙醇總產(chǎn)量達172萬噸。此外,生物液體燃料也已開始在道路交通部門中初步得到規(guī)?;瘧?,我國燃料乙醇的消費量已占汽油消費量的20%左右,在黑龍江、吉林、遼寧、河南、安徽5省及湖北、河北、山東、江蘇部分地區(qū)已基本實現(xiàn)車用乙醇汽油替代普通無鉛汽油。
2、生物柴油步入快速發(fā)展軌道
自2002年經(jīng)國務院批示,國家發(fā)改委開始推進生物柴油產(chǎn)業(yè)發(fā)展以來,生物柴油年產(chǎn)量由最初的1萬噸發(fā)展到現(xiàn)在的近20萬噸,總設計產(chǎn)能約200萬噸/年,生物柴油被納入《中華人民共和國可再生能源法》的管理范疇。2008年,為鼓勵和規(guī)范生物柴油產(chǎn)業(yè)發(fā)展,防止重復建設和投資浪費,根據(jù)生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展總體思路和基本原則,結(jié)合國家有關政策要求及產(chǎn)業(yè)化工作部署與安排,國家發(fā)改委批準了中石油南充煉油化工總廠6萬噸/年、中石化貴州分公司5萬噸/年和中海油海南6萬噸/年3個小油桐生物柴油產(chǎn)業(yè)化示范項目。截止目前,我國生物柴油產(chǎn)業(yè)已初步形成以海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司和福建卓越新能源發(fā)展公司等民營公司、外資公司以及中糧集團、航天科工集團和三大石油集團共同參與的格局。
(二)生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展需突破的主要制約因素
目前,我國生物燃料產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展還面臨許到原料資源供應、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術瓶頸、商業(yè)化應用市場和政策、市場環(huán)境不完善等制約因素。
1、原料資源供應嚴重不足
無論是燃料乙醇還是生物柴油都面臨著“無米下鍋”。
從燃料乙醇看,如果完全用玉米來生產(chǎn),按照1∶3.3 比例計算,2020 年將達4950 萬噸,加上其他工業(yè)消費對玉米需求的增長,未來我國玉米生產(chǎn)將難以滿足燃料乙醇生產(chǎn)的工業(yè)化需求,而且隨著陳化糧食逐步消耗殆盡和玉米價格的不斷上漲,玉米燃料乙醇的發(fā)展可能威脅到我國糧食安全,因此完全使用玉米生產(chǎn)燃料乙醇在我國并不現(xiàn)實。
從生物柴油看,國內(nèi)僅有的幾個項目都是以地溝油、植物油腳等廢棄油脂做原料,而全國一年的廢棄油脂也只有600―700萬噸,其中相當比例還要用于化工生產(chǎn),每年可供生物柴油企業(yè)利用的廢棄油脂不足50 萬噸。按照1.2 噸廢棄油脂生產(chǎn)1 噸生物柴油計算,40 多萬噸廢棄油脂能滿足的產(chǎn)能只有30 多萬噸。目前,我國很多企業(yè)處于部分停產(chǎn)或完全停產(chǎn)狀態(tài),行業(yè)發(fā)展陷入了困境。
2、產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的技術、標準瓶頸制約
目前,我國生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展尚處于起步階段,產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的生產(chǎn)技術、產(chǎn)品標準、生產(chǎn)設備等問題已成為阻礙生物燃料產(chǎn)業(yè)快速健康發(fā)展的重要問題之一。
從燃料乙醇的發(fā)展看,一方面,我國的自主研發(fā)能力還比較弱,缺乏具有自主知識產(chǎn)權的核心技術。目前國內(nèi)以玉米、木薯等淀粉類為原料的生產(chǎn)技術已經(jīng)進入商業(yè)化初期階段,以甜高粱、甘蔗等糖質(zhì)類為原料基礎的燃料乙醇生產(chǎn)技術大多處于試驗示范階段,還需在優(yōu)良品種選育、適應性種植、發(fā)酵菌種培育、關鍵工藝和配套設備優(yōu)化、廢渣廢水回收利用等方面作進一步研究。而國外以淀粉、糖質(zhì)類為原料的燃料乙醇生產(chǎn)技術已經(jīng)十分成熟,并進入大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)階段。此外,我國的纖維素乙醇還處在試驗階段,技術還有待完善,尤其是如何降低纖維預處理和纖維酶的成本,高效率的發(fā)酵技術等方面,總體而言與國外發(fā)達國家相比差距較大。另一方面,國內(nèi)還缺乏以不同生物質(zhì)為原料的燃料乙醇相關產(chǎn)品和技術標準。盡管我國于2001年頒布了變性生物燃料乙醇(GB18350-2001)和車用乙醇汽油(GB18351-2001)兩項強制性國家標準,在技術內(nèi)容上等效采用了美國試驗與材料協(xié)會標準(ASTM);但上述標準主要是基于淀粉類原料而制定的,而制備燃料乙醇的原料種類較多且生產(chǎn)工藝也大不相同,在某些技術指標上也會有所差異,單一基于淀粉類原料制定的標準在一定程度上制約了我國燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
從生物柴油的發(fā)展看,我國主要采用化學酯化法生產(chǎn)生物柴油,已形成較完備的技術體系和方法,但由于酯化過程要進行水洗、除渣、酯化、分離、蒸餾、洗滌、干燥、脫色等一系列過程,因此,轉(zhuǎn)化率低,成本較高,而且產(chǎn)品質(zhì)量難以保障。此外,雖然我國在2007年頒布了《柴油機燃料調(diào)和用生物柴油(BD100)國家標準》(GB/T20828-2007),但由于生物柴油的酸度、灰分、殘?zhí)烤哂谑皖惒裼?,常會以B5或B20等BX類生物柴油與石化柴油混用。而我國至今沒有B5或B20標準,更沒有對生物柴油企業(yè)的生產(chǎn)設計和運行進行技術規(guī)范,生物柴油質(zhì)量難以保證,導致難以進入中石油、中石化的銷售終端,大量生物柴油賣給企業(yè)用作燒鍋爐等用途,極大地制約了我國生物柴油產(chǎn)業(yè)的快速健康發(fā)展。
3、生產(chǎn)成本過高,商業(yè)化應用缺乏市場前景
從燃料乙醇看,目前,除巴西以甘蔗為原料生產(chǎn)的燃料乙醇成本可以與汽油相競爭外,其他國家燃料乙醇的成本都比較高,而我國燃料乙醇由于受原料成本高、耗能大、轉(zhuǎn)化率低等因素影響,燃料乙醇的生產(chǎn)成本更高;從生物柴油看,在原料價格高峰時,生物柴油的生產(chǎn)成本是每噸接近7000元,而售價是6000元左右。因此,不依靠政府補貼,大規(guī)模的商業(yè)化應用缺乏市場前景。
4、政策法規(guī)和市場環(huán)境尚需改進
雖然我國在2005年2月28日通過了《可再生能源法》,并于2007年8月出臺了《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》,但主要是以利用再生能源發(fā)電作為目標和重點的,缺乏對包括燃料乙醇、生物柴油等生物燃料開發(fā)利用的明確性規(guī)定。另外,在生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面缺乏利用稅收減免、投資補貼、價格補貼、政府收購等市場經(jīng)濟杠桿和行政手段促進發(fā)展的政策性法規(guī);而且,部分出臺的優(yōu)惠政策行業(yè)內(nèi)企業(yè)很難享受。此外,我國生物燃料產(chǎn)業(yè)的市場化競爭和運作環(huán)境也有待進一步完善。
二、我國生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的路線圖
(一)發(fā)展目標
按照因地制宜、綜合利用、清潔高效的原則,合理開發(fā)生物質(zhì)資源,以產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶動技術創(chuàng)新,通過加強生物質(zhì)的資源評價和規(guī)劃,健全生物燃料產(chǎn)業(yè)的服務體系,包括完善科技支撐體系,加強標準化和人才培養(yǎng)體系建設,完善信息管理體系等途徑促進生物燃料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,實現(xiàn)生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展從追趕型到領先型的轉(zhuǎn)變。到2020年,燃料乙醇年利用量達1000萬噸,生物柴油年利用量達200萬噸,年替代化石燃料1億噸標準煤。
(二)發(fā)展路線
近期(2011―2015年):在燃料乙醇方面,應維持玉米乙醇、小麥乙醇的現(xiàn)有發(fā)展規(guī)模,繼續(xù)提高玉米乙醇、小麥乙醇項目的生產(chǎn)效率;重點發(fā)展木薯乙醇、馬鈴薯乙醇等非糧淀粉類燃料乙醇;努力完善木薯乙醇、馬鈴薯乙醇等非糧燃料乙醇的生產(chǎn)工藝,提高生產(chǎn)經(jīng)濟性;進行甜高粱乙醇、甘蔗乙醇等糖類原料的直接發(fā)酵技術的示范;同時,加大纖維素遺傳技術研發(fā)力度,爭取在纖維素酶水解技術上有所突破;開展抗逆性能源植物的種植示范。在生物柴油方面,仍將維持以廢棄油脂為主,以林木油果等為輔的原料供給結(jié)構;開展高產(chǎn)木本油料種植技術研究;開展先進酯化技術示范;制定生物柴油技術規(guī)范和B5或B20等BX類生物柴油與石化柴油混用的產(chǎn)品標準,并建立國家級的質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)。
中期(2016―2020年):在燃料乙醇方面,加大以甜高粱等糖類作物為原料的燃料乙醇的產(chǎn)業(yè)化利用,應用耐高溫、高乙醇濃度、高滲透性微生物發(fā)酵技術,采用非相變分離乙醇技術;戊糖、己糖共發(fā)酵生產(chǎn)乙醇技術實現(xiàn)突破,纖維素乙醇進入生產(chǎn)領域;耐貧瘠能源作物在鹽堿地、沙荒地大面積種植,提高淀粉作物中淀粉含量、糖作物中的糖含量技術成功,燃料乙醇在運輸燃料中起到重要作用。在生物柴油方面,大力開發(fā)以黃連木、麻風樹等木本油料植物果實作為生物柴油主要原料的生物柴油,高產(chǎn)、耐風沙、干旱的灌木與草類規(guī)?;N植技術取得突破;高壓醇解、酶催化、固體催化等生物柴油技術廣泛應用。
遠期(2020年以后):在燃料乙醇方面,燃料乙醇逐步替代汽油并探索利用更高熱值產(chǎn)品(如丁醇等);植物代謝技術取得突破,減少木質(zhì)素含量提高纖維素含量,大規(guī)模生產(chǎn)木質(zhì)纖維類生物質(zhì)燃料乙醇的工業(yè)技術開發(fā)成功并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。在生物柴油方面,以黃連木、麻風樹等木本油料植物果實作為生物柴油主要原料的生物柴油的生產(chǎn)工藝不斷成熟且生產(chǎn)經(jīng)濟性不斷提高,規(guī)模不斷擴張;工程微藻法技術逐步完善并走向成熟且實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
三、促進我國生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的保障措施
(一)統(tǒng)一思想,合理規(guī)劃,有序推進
向全社會廣泛宣傳發(fā)展生物燃料產(chǎn)業(yè)的重要意義,切實提高對發(fā)展生物燃料產(chǎn)業(yè)重要性的認識,把生物燃料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提高到國家經(jīng)濟和社會發(fā)展的戰(zhàn)略高度予以考慮。同時,要借鑒先發(fā)國家在生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中的經(jīng)驗和教訓,仔細分析生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中可能會出現(xiàn)的問題。此外,各地區(qū)也要按照因地制宜、統(tǒng)籌兼顧、突出重點的原則,做好生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)劃工作,根據(jù)生物質(zhì)資源狀況、技術特點、市場需求等條件,研究制定本地區(qū)生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,提出切實可行的發(fā)展目標和要求,充分發(fā)揮好資源優(yōu)勢,實現(xiàn)生物質(zhì)能的合理有序開發(fā),走出一條具有中國特色的生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑。
(二)開展資源評價,發(fā)展能源作物
必須通過生物質(zhì)資源的調(diào)查和評價工作,搞清各種生物質(zhì)資源總量、用途及其分布,為發(fā)展生物燃料產(chǎn)業(yè)奠定良好基礎。一是開展調(diào)查研究,做好資源評價。二是在生物質(zhì)資源普查與科學評價基礎上,制定切實可行的能源作物發(fā)展規(guī)劃,以確定在什么地方具有大規(guī)模種植何類能源作物的條件。在不毀壞林地、植被和濕地,不與糧爭地,不與民爭糧的原則下,調(diào)整種植業(yè)比例,優(yōu)化種植結(jié)構,根據(jù)主要能源作物品種的性能、適宜的邊際性土地等資源數(shù)量、區(qū)域分布現(xiàn)狀,科學制訂能源作物的種植規(guī)劃。在種植基礎好、資源潛力大的地區(qū),規(guī)劃建設一批能源作物種植基地,為生物燃料示范建設和規(guī)?;l(fā)展提供可靠的原料供應基礎。
(三)加大生物燃料產(chǎn)業(yè)前沿技術研究和產(chǎn)業(yè)化示范工作
必須要堅持點面結(jié)合、整體推進的原則,將近、中遠期目標相結(jié)合,并結(jié)合我國生物質(zhì)資源特點,加大對生物燃料產(chǎn)業(yè)前沿技術和技術產(chǎn)業(yè)化研究的支持力度。一是制定生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術路線圖,通過政府、企業(yè)和研究機構的共同工作,提出中長期需要的技術發(fā)展戰(zhàn)略,有利于幫助企業(yè)或研發(fā)機構識別、選擇和開發(fā)正確的技術,并幫助引導投資和配置資源。二是加強生物燃料產(chǎn)業(yè)技術的試點和產(chǎn)業(yè)化示范工作,設立生物燃料產(chǎn)業(yè)研究發(fā)展專項資金,增加研究開發(fā)投入,加大生物燃料產(chǎn)業(yè)技術的研發(fā)力度,加快推進生物燃料產(chǎn)業(yè)技術的科技進步與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。三是重視生物燃料產(chǎn)業(yè)技術和產(chǎn)品的標準體系建設,制定生物燃料產(chǎn)業(yè)技術和產(chǎn)品標準,發(fā)揮標準的技術基礎、技術準則、技術指南和技術保障作用,并建立國家級的質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)加強市場監(jiān)督工作,促進生物燃料產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
(四)加強財政、稅收和金融政策的引導和扶持
一是可以給予適當?shù)呢斦顿Y或補貼,包括建立風險基金制度實施彈性虧損補貼、對原料基地給予補助、具有重大意義的技術產(chǎn)業(yè)化示范補助和加大面對生產(chǎn)生物燃料產(chǎn)品企業(yè)的政府采購等措施,以保證投資主體合理的經(jīng)濟利益,使投資主體具有發(fā)展生物燃料項目的動力。二是加大對投資生物燃料項目的稅收優(yōu)惠,包括對投資生物燃料項目的企業(yè)實行投資抵免和再投資退稅政策,對生產(chǎn)生物燃料產(chǎn)品的企業(yè)固定資產(chǎn)允許加速折舊,對科研單位和企業(yè)研制開發(fā)出的生物燃料新技術、新成果及新產(chǎn)品的轉(zhuǎn)讓銷售在一定時期可以給予減免營業(yè)稅和所得稅等措施,以鼓勵和引導更多的企業(yè)重視、參與生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展。三是積極引導金融資本投向生物燃料產(chǎn)業(yè),包括對生物燃料龍頭企業(yè)實施貸款貼息,支持有條件的生物燃料企業(yè)發(fā)行企業(yè)債券和可轉(zhuǎn)換債券,支持符合條件的生物燃料企業(yè)以現(xiàn)有資產(chǎn)做抵押到境外融資以獲得國際商業(yè)貸款和銀團貸款,鼓勵和引導創(chuàng)業(yè)投資增加對生物燃料企業(yè)的投資等措施,鼓勵以社會資本為主體按市場化運作方式建立面向生物燃料產(chǎn)業(yè)的融資擔保機構,以降低生物燃料企業(yè)的融資成本,擴充和疏通生物燃料企業(yè)的融資渠道。
(五)加強部門間合作,建立產(chǎn)業(yè)服務配套體系,完善市場體系建設
一是建設和完善服務保障體系。整合資源,建立和完善產(chǎn)業(yè)服務配套體系,針對生物質(zhì)資源分布廣、收集運輸難等問題,建立生物質(zhì)資源收集配送等產(chǎn)業(yè)服務體系;積極引導農(nóng)民發(fā)展能源作物種植、農(nóng)作物秸稈收集與預處理等專業(yè)合作組織,建立生物質(zhì)原料生產(chǎn)與物流體系;盡快建立完善生物燃料產(chǎn)業(yè)技術的推廣服務體系、行業(yè)質(zhì)量標準和產(chǎn)品檢測中心等配套服務體系,加強生物燃料產(chǎn)業(yè)技術、管理人才隊伍的建設。二是必須盡快開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的生物燃料產(chǎn)業(yè)的國產(chǎn)設備,重點開發(fā)有利于生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的裝備設計與制造技術,包括大型專用成套設備和成熟的生產(chǎn)工藝路線。三是完善市場體系建設。要通過市場帶動,積極發(fā)展上下游企業(yè)和相關配套產(chǎn)業(yè),整合資源,優(yōu)化結(jié)構,建立完善的市場體系。
篇6
關鍵詞:新能源;生物質(zhì);生物質(zhì)能;可再生能源
中圖分類號:TK6 文獻標識碼:A 文章編號:1005-569X(2009)10-0031-02
1 引 言
現(xiàn)代社會,人類每天都在大量消耗著煤炭、石油、天然氣,而這些能源具有不可再生性。因而,能源的巨大需求與供給的嚴重不足形成尖銳矛盾,并成為人類社會向前發(fā)展的巨大障礙。開發(fā)新能源,成為人們普遍關心的重大課題。風能、太陽能、核能、生物質(zhì)能等新能源的開發(fā)以及節(jié)能環(huán)保技術的研發(fā),成為世界各國政府發(fā)展能源的主要方向。基于我國的基本國情,發(fā)展生物新能源,具有廣闊的前景。
2 關于生物質(zhì)新能源
顧名思義,生物質(zhì)指所有的動、植物和微生物,是通過光合作用而形成的各種生命有機體。生物質(zhì)能源,就是貯存在生物質(zhì)中的、以其為載體的能量。它直接或間接來源于植物的光合作用,可轉(zhuǎn)化為固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料,取之不盡、用之不竭、可再生。生物質(zhì)能來源于太陽,所以,從廣義上講,生物質(zhì)能是太陽能的一種存在形式。
自古以來,生物質(zhì)能就是人類賴以生存的重要能源,進入現(xiàn)代社會,依然是世界第四大能源,僅次于煤炭、石油和天然氣,在整個能源系統(tǒng)中占有重要地位,極有可能成為未來可持續(xù)能源系統(tǒng)的組成部分。根據(jù)生物學家測算,地球每年產(chǎn)生1800多億噸生物質(zhì),其中陸地每年產(chǎn)生1000~1250億噸生物質(zhì),海洋每年產(chǎn)生500~600億噸生物質(zhì)。生物質(zhì)能源的年生產(chǎn)量,遠遠超過全世界總能源需求量,相當于目前世界總能耗的十倍,人類只利用了其中的不到二十分之一。我國可開發(fā)為能源的生物質(zhì)資源到2010年可達3億噸。隨著農(nóng)林牧業(yè)的發(fā)展,特別是炭薪林的推廣,生物質(zhì)資源還將越來越多。
目前人類對生物質(zhì)能的利用,包括直接用作燃料的,有農(nóng)作物的秸稈、木屑、薪柴等;間接作為燃料的,有農(nóng)林廢棄物、動物糞便、垃圾及藻類等,它們通過微生物作用生成沼氣,或采用熱解法制造液體和氣體燃料,也可制造生物炭。生物質(zhì)能是世界上最為廣泛的可再生能源。據(jù)估計,每年地球上僅通過光合作用生成的1800多億噸生物質(zhì)儲藏的能量,約相當于20世紀90年代初全世界總能耗的3~8倍。但是遠遠未被人們合理利用,多半直接當薪柴使用,效率低下,影響生態(tài)環(huán)境,我們必須對過去的種種生物質(zhì)能使用方式進行改造,用現(xiàn)代高科技手段,更加有效地利用生物質(zhì)能,如通過生物質(zhì)的厭氧發(fā)酵制取甲烷、用熱解法生成燃料氣、生物油和生物炭、用生物質(zhì)制造乙醇和甲醇燃料,以及利用生物工程技術培育能源植物等等。
有關專家估計,到下世紀中,采用新技術生產(chǎn)的各種生物質(zhì)替代燃料,將占全球總能耗的百分之五十。目前,生物質(zhì)能技術的研究與開發(fā),已成為世界重大熱門課題之一,受到世界各國政府與科學家的關注。許多國家都制定了相應的開發(fā)研究計劃,如日本的“陽光計劃”、印度的“綠色能源工程”、美國的“能源農(nóng)場”和巴西的“酒精能源計劃”等,其中生物質(zhì)能源的開發(fā)利用,占有相當?shù)谋戎?。目?國外的生物質(zhì)能技術和裝置,大多已達到商業(yè)化應用程度,實現(xiàn)了規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營。以美國、瑞典和奧地利三國為例,生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高品位能源利用已具有相當可觀的規(guī)模,分別占該國一次能源消耗量的4%、16%和10%。在美國,生物質(zhì)能發(fā)電的總裝機容量已超過10000MW,單機容量達10~25MW;美國紐約的斯塔藤垃圾處理站,投資2000萬美元,采用濕法處理垃圾,回收沼氣,用于發(fā)電,同時生產(chǎn)肥料。巴西是乙醇燃料開發(fā)應用最有特色的國家,實施了世界上規(guī)模最大的乙醇開發(fā)計劃,目前乙醇燃料已占該國汽車燃料消費量的百分之五十以上。美國開發(fā)出利用纖維素廢料生產(chǎn)酒精的技術,建立了1MW的稻殼發(fā)電示范工程,年產(chǎn)酒精2500t。
3 我國發(fā)展生物質(zhì)新能源的意義與展望
近年來,我國許多地方投資興建城市垃圾焚燒發(fā)電場、乙醇汽油、生物柴油、速生熱效(能源)草發(fā)電項目并取得成功,標志著生物質(zhì)新能源的開發(fā)已經(jīng)進入實質(zhì)性階段。
中國是一個人口大國,又是一個經(jīng)濟迅速發(fā)展的國家,尤其是近30年的快速發(fā)展,付出了能源過度消耗和環(huán)境破壞的巨大代價,進入21世紀,將面臨著經(jīng)濟增長、能源短缺和環(huán)境保護的多重壓力,而且由于國際上正在制定各種有關環(huán)境問題的公約,限制二氧化碳等溫室氣體排放,這對以煤炭為主要能源的中國是很不利的,因此,改變能源生產(chǎn)和消費方式,開發(fā)利用生物質(zhì)能等可再生的清潔能源,對建立可持續(xù)的能源系統(tǒng),促進國民經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護具有重大意義。
我國農(nóng)村地區(qū)廣大,是生物質(zhì)的主要分布區(qū)域,開發(fā)利用生物質(zhì)能,對中國具特殊意義。中國百分之八十的人口生活在農(nóng)村,秸稈和薪柴等生物質(zhì)能是農(nóng)村的主要生活燃料。盡管煤炭等商品能源在農(nóng)村的使用迅速增加,但生物質(zhì)能仍占有主要地位。1998年農(nóng)村生活用能總量3.65億噸標準煤,其中秸稈和薪柴為2.07億噸標準煤,占56.7%。因此發(fā)展生物質(zhì)能技術,為農(nóng)村地區(qū)提供生活和生產(chǎn)用能,是幫助這些地區(qū)脫貧致富,實現(xiàn)小康目標的一項重要任務。1991年至1998年,農(nóng)村能源消費總量從5.68億噸標準煤發(fā)展到6.72億噸標準煤,增加了18.3%,年均增長2.4%。到2008年底,我國用上沼氣的農(nóng)戶不到3000萬,而同期農(nóng)村使用液化天然氣和電炊具的農(nóng)戶由1578萬戶發(fā)展到4937萬戶,增加了2倍多,年增長率達17.7%,增長率是總量增長率的6倍多。可見,隨著農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展和農(nóng)民生活水平的提高,農(nóng)村對于優(yōu)質(zhì)燃料的需求日益迫切。傳統(tǒng)能源利用方式,已經(jīng)難以滿足農(nóng)村現(xiàn)代化需求,生物質(zhì)能優(yōu)質(zhì)化轉(zhuǎn)換利用勢在必行。
生物質(zhì)能高新轉(zhuǎn)換技術,不僅能夠大大加快村鎮(zhèn)居民實現(xiàn)能源現(xiàn)代化進程,滿足農(nóng)民富裕后對優(yōu)質(zhì)能源的迫切需求,同時也可在鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)等生產(chǎn)領域中得到應用,甚至向城市工業(yè)生產(chǎn)、居民生活供應能源。由于中國地廣人多、生物資源豐富,常規(guī)能源不可能滿足廣大農(nóng)村日益增長的能源需求,立足于農(nóng)村現(xiàn)有的生物質(zhì)資源,研究新型轉(zhuǎn)換技術,開發(fā)新型裝備既是農(nóng)村發(fā)展的迫切需要,又是減少排放、保護環(huán)境、實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要。如果沼氣、壓縮成型固體燃料、氣化生產(chǎn)燃氣、氣化發(fā)電、生產(chǎn)燃料酒精、熱裂解生產(chǎn)生物柴油等生物質(zhì)能在我國得到廣泛應用,將產(chǎn)生巨大的能源效益。
4 結(jié) 語
自20世紀末以來,能源危機困擾各國政府,可再生能源和節(jié)能技術成為了各國積極發(fā)展的優(yōu)先選擇,對于發(fā)展中的中國,解決能源問題更顯迫切,而發(fā)展生物質(zhì)新能源,應是解決我國能源難題的刻不容緩的行動策略!
參考文獻:
篇7
【關鍵詞】生物質(zhì)發(fā)電;創(chuàng)新者;領引者;可再生循環(huán)發(fā)展
一、生物質(zhì)燃料的特性
鍋爐燃用甘蔗葉、渣;木材邊角料;按樹的枝、葉、根、皮等農(nóng)林廢棄物:
設計燃料:50%甘蔗葉(12%水分)+20%樹皮(25%水分)+30%其它(25%水分)
校核燃料1:70%甘蔗葉(12%水分)+15%樹皮(25%水分)+15%其它(25%水分)
校核燃料2:70%甘蔗葉(20%水分)+15%樹皮(40%水分)+15%其它(40%水分)
1、主要燃料為生物質(zhì)燃料的特點是:
(1)水分含量多,燃燒需要較高的溫度和較長時間,燃燒產(chǎn)生的煙氣體積較大;(2)燃料密度小,結(jié)構松散,迎風面大,易被吹起,懸浮燃燒的比例大;(3)發(fā)熱量低,組織穩(wěn)定的燃燒比較困難;(4)揮發(fā)份含量高燃料著火點低,若燃料氧量不足,將會增大燃料不完全燃燒損失。
2、針對生物質(zhì)燃料特點,在鍋爐設計上采用成熟的技術的同時,對其特殊的燃料特點進行優(yōu)化設計,具體的技術解決方案為:
(1)優(yōu)化生物質(zhì)給料裝置:在以前生物質(zhì)給料裝置的基礎上,增加兩股播料風。一使給料更加順暢,不易堵塞;二使物料均勻的播入爐膛,提高燃燒效率;三是高速的播料風有效的防治爐膛高溫煙氣的反串。
(2)三級二次風分層次布置:針對生物質(zhì)的燃燒特性,對于二次風的布置采取了多級分層次布置,以適應生物質(zhì)燃料的燃燒特性;同時,采取較大的二次風噴口速度(~85m/s),加強爐內(nèi)物料的擾動,強化燃燒。
(3)優(yōu)化的返料器:根據(jù)生物質(zhì)燃料的特殊性,容易在返料器形成局部結(jié)焦,影響鍋爐的安全運行,我們吸取類似工程的經(jīng)驗和教訓,增加充氣管數(shù)量、優(yōu)化返料器結(jié)構、適當加大充氣量的技術,同時,優(yōu)化返料器返料斜管,將返料直管改J形彎管結(jié)構,以防可能出現(xiàn)的結(jié)焦、拉裂等情況。解決了返料器結(jié)焦,保證鍋爐安全運行。
二、燃料配比
1、燃料進廠形式
燃料主要以下幾類:①打包樹皮或新鮮干散未破碎樹皮;②成品破碎樹皮;③樹梢;④樹頭;⑤木尾。
表2 鍋爐入爐燃料品質(zhì)配比量資料
序號 名 稱 熱值 水份 配比量 占比例
1 打包樹皮 1600 45% 250kg 16.7%
2 成品破碎樹皮或散樹皮 2200 35% 500kg 33.3%
3 樹梢 1900 45% 500kg 33.3%
4 樹頭 2200 35% 250kg 16.7%
5 木尾 3500 18% 160kg
加權 2000 40% 1500 kg 100%
2、燃料配比方案及要求
燃料配比是根據(jù)機組的經(jīng)濟運營指標要求,對燃料的熱值、全水量等經(jīng)營數(shù)據(jù)進行配比,配比方案分為⑴方案和⑵方案。其中⑴方案為主方案,該方案主要作為當機組負荷在≥4.5萬時,⑵方案為參考方案,該方案主要作為當機組負荷≤4.4萬時。
2.1配比方案燃料品種如下:打包樹皮、樹頭、樹梢、曬干破碎后的干樹皮、散樹皮等,入爐組合:
方案⑴:陳舊樹皮+成品破碎干樹皮或未破碎干樹皮+樹頭+樹梢
配比量(密度 ):1斗(0.2)+2斗或 2斗+1斗(0.17+ 0.17)+少許(0.2)
混合后物料水份加權平均為:40%,熱值加權平均為:2000大卡,方案中樹梢主要作為降低鍋爐床壓,穩(wěn)定負荷作用。
方案⑵:成品破碎干樹皮或未破碎干樹皮+樹頭+木尾
配比量(密度):1斗或 1斗(0.17或0.17)+2斗(0.16)+1斗(0.18)
混合后物料水份加權平均為:37.5%,熱值加權平均為:2150大卡,方案中木尾作為快速提升鍋爐床溫。
應急方案:樹頭+木尾
配比量(密度): 1斗(0.16)+2斗(0.14)
混合后物料水份加權平均為:29%,熱值加權平均為:2850大卡。
2.2燃料配比要求:
(1)按配比方案上料過程中出現(xiàn)水份過高,應及時調(diào)整同時與鍋爐保持密切聯(lián)系,當鍋爐出現(xiàn)負荷下降較快時應停止含水份高的料同時改上木尾及加大樹頭量(方案⑵)待鍋爐負荷穩(wěn)定后停止木尾的用料,同時按原上料方案進行但應減含水份高的料。如木尾有儲備時應采用應急方案進行上料,盡快扭轉(zhuǎn)鍋爐運行工況,確保鍋爐運行平穩(wěn)提升鍋爐所帶負荷。
(2)所上燃料有的沙石,嚴禁帶有石頭的燃料進入鍋爐,對所發(fā)現(xiàn)燃料中存在石塊等應停止該卸料工作,當發(fā)現(xiàn)所卸車輛的燃料水分嚴重過高時應及時停止卸、上料。
(3)所上樹皮相對較濕時,應主相應增加樹頭用量同時改用干樹皮進行上料。切記上用該料時,時間間隔≥25分鐘。
2.3鍋爐燃燒異常應急措施:
(1)爐膛床溫低情況。按以上配燒方式運作時,燃料上料應及時與鍋爐值班員保持聯(lián)系,當爐膛床溫低于680℃時,應減少打包樹皮破碎量即采用延時投料方式進行相對減少打包樹皮的上料量或者采用增加樹梢及成品破碎干樹皮的上料量。
(2)爐膛床溫低且床壓高情況。按以上配燒因燃料原因?qū)е麓矞氐停ㄐ∮?00)及床壓高(大于8.5)時,應停止用打包樹皮采用木尾及加適度加大部分干凈樹頭量,以降低床壓并提升床溫。
篇8
喬治?W?休伯(George W. Hube)(美國馬薩諸塞大學化學工程學教授)
布魯斯?E?戴爾(Bruce E. Dale)(美國密歇根州大學教授)
我們應該清醒地認識到,對石油過分依賴,會讓國家安全、經(jīng)濟安全及環(huán)境安全遭受威脅。我們必須找到新的能源來保障世界運輸系統(tǒng)的順利運轉(zhuǎn)。
生物燃料可以用植物或植物制品為原材料。目前,第一代生物燃料以可食用作物為原料,主要包括玉米、大豆、甘蔗。用可食用作物制造生物燃料是最簡單可行的,因為把這些可食用作物轉(zhuǎn)化為燃料的技術是現(xiàn)成的。然而,第一代生物燃料并非長久之計,原因很簡單:沒有足夠的耕地能夠滿足發(fā)達國家10%的液態(tài)燃油原料需求。這種對糧食作物的額外需求還使2008年家畜飼料價格大幅上升及部分糧食價格的上漲。一旦將玉米生長、收獲及加工期間的所有排放納入經(jīng)濟成本預算,第一代生物燃料顯然并不是我們所期望的、對環(huán)境安全具有積極影響的能源形式。
第二代生物燃料主要以纖維素質(zhì)材料為原料,如富含纖維素、生長迅速的草本植物,因此將英文汽油(gasoline)單詞中前綴“gas”去掉,引入“grass”(草),就組成了形象生動的專有名詞“草油”(grassoline)??赊D(zhuǎn)化為草油的原料有很多,從木材廢料(鋸木屑 、木質(zhì)建筑殘片)到農(nóng)業(yè)廢棄物(玉米秸稈、小麥莖稈),再到“能源作物”(生長迅速、纖維含量高、專門種植用作草油原料的草本和木本植物)。這些原料作物耕作成本低、量大,更關鍵的是,這些作物的種植生產(chǎn)不會干擾和危及糧食生產(chǎn)。大多數(shù)能源作物能夠在不能用作農(nóng)田的邊際土地上快速生長。還有一些能夠在被廢水或者重金屬污染的土壤中生長并凈化土壤,如生長周期較短的灌木柳樹。
美國農(nóng)業(yè)部和能源部的研究顯示,在不減少作為人類食物、動物飼料及出口生物質(zhì)份額的前提下,美國每年能夠生產(chǎn)13億噸(干重)生物質(zhì)。如此大量的生物質(zhì)每年至少能夠產(chǎn)生1,000億加侖(約3,790億升)草油,大約相當于每年美國汽油、柴油消耗總量的一半。放眼全球,每年纖維素類生物質(zhì)生產(chǎn)量能夠轉(zhuǎn)化的生物燃料相當于340億~1600億桶原油,已經(jīng)超過了目前全球每年30億桶原油的消耗量。纖維素類生物質(zhì)能夠轉(zhuǎn)化成任何類型的燃料,如乙醇、普通汽油、柴油,甚至航空燃油。
現(xiàn)在,科學家仍然更擅長發(fā)酵玉米籽粒(有效成分為淀粉),而不是打斷纖維素分子鏈,使它們轉(zhuǎn)變成可發(fā)酵單糖,但最近這方面取得了突破性進展。量子化學計算模型之類的強大工具的引入,使化學工程師能夠在原子水平控制反應進程。目前科學家將研究重心集中在,如何快速將這種微觀尺度的控制級別提升到煉制廠這樣的工業(yè)水平。盡管此領域依然處于起步階段,但一些示范工廠已經(jīng)開始運行,第一個商業(yè)化生物燃料煉制廠預計在2011年建成。人類歷史上的能源新紀元──草油時代也許很快就要到來。
能量封印
纖維素為植物提供了抵抗重力和生物降解的支撐性架構。為了釋放纖維素里的能量,科學家必須先破壞進化賦予植物的這種異常穩(wěn)定的結(jié)構。
一般來說,這種“解封”過程先要將固體生物質(zhì)解構成聚合度更低的小分子物質(zhì),隨后將它們轉(zhuǎn)化成燃料。工程師一般采用控溫方式進行這種操作。低溫(50℃~200℃)情況下,生物質(zhì)裂解產(chǎn)生的單糖可以被發(fā)酵成乙醇或其他形式的燃料,玉米及糖類作物(如甘蔗)采用的就是這種轉(zhuǎn)化方式。生物質(zhì)在高溫(400℃~600℃)下會直接轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)原油(Biocrude),再經(jīng)過提煉就可以成為汽油或者柴油。極端高溫(高于700℃)下,生物質(zhì)會直接變成氣體并進一步轉(zhuǎn)化為液態(tài)燃料。
到目前為止,還沒人知道到底哪種方法能夠以最低的成本獲得最高的能量?;蛟S不同生物質(zhì)材料需要不同的處理方法。比如說木材廢棄物需要高溫處理,而低溫方式對草本植物更為適合。
熱化學平臺――熱解合成油
生物質(zhì)經(jīng)高溫裂解生成合成氣(syngas),是目前技術上最有發(fā)展前途的研究熱點。合成氣是一氧化碳和氫氣組成的混合氣體,可以由任何含碳的物質(zhì)制得。通過德國科學家于20世紀20年明的費托合成(Fischer-Tropsch synthesis, FTS),合成氣通??梢赞D(zhuǎn)化成柴油、汽油或者乙醇。第二次世界大戰(zhàn)期間,德意志第三帝國就利用FTS將德國的煤礦石轉(zhuǎn)化為液體燃油。目前多數(shù)傳統(tǒng)化石能源公司都擁有合成氣轉(zhuǎn)化技術,準備在汽油價格過高時將這種熱油轉(zhuǎn)化技術引入市場。
氣化是生產(chǎn)合成氣過程的第一步反應。生物質(zhì)被裝入反應器中加熱到700℃以上,通入蒸汽或者氧氣,產(chǎn)生一氧化碳、氫氣和焦油的混合物。清除焦油后,將混合氣體壓縮到20~70個大氣壓,使它們通過一種專門設計的固體催化劑反應器生成液體燃料 (這種固體催化劑可以捕獲單獨的反應物分子,優(yōu)先催化特定的化學反應)。合成氣轉(zhuǎn)化催化劑最初是為把天然氣及煤礦石轉(zhuǎn)化成燃油而開發(fā)的,但它也同樣適用于處理生物質(zhì)。
盡管該技術已經(jīng)比較成熟,反應器的成本卻非常昂貴。2006年在卡塔爾建立的、用FTS將天然氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)燃油的工廠耗資16億美元,平均每天生產(chǎn)34,000桶液態(tài)油。如果一個生物質(zhì)煉制工廠的投資達到這種規(guī)模,該煉制廠必須每天轉(zhuǎn)化5,000噸生物質(zhì),持續(xù)15到30年,才能生產(chǎn)足夠的燃料以收回投資。將這么多生物質(zhì)集中到一個地點完成生產(chǎn)存在嚴峻的后勤和經(jīng)濟性挑戰(zhàn),所以合成氣技術的研究主要集中在如何降低投資成本方面。
生物原油
埋藏于地下的寒武紀浮游生物及藻類經(jīng)過上億年的高壓、高熱作用,形成了石油。將纖維素類生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)原油的原理與此類似,只不過時間長度大大縮小。在這種情況下,煉制廠在無氧條件下將生物質(zhì)加熱到300℃~600℃間的任意溫度,高熱量將生物質(zhì)熱解為類似于木炭的固體及生物燃油,并釋放氣體。這種生物燃料是目前市場上價格最低廉的液態(tài)生物原油,與1加侖汽油的能量相當?shù)纳镌蛢r格為0.5美元(按未經(jīng)處理的生物質(zhì)計算)。
該技術也可應用到生物質(zhì)收割地點附近的小型煉制廠,可以大幅降低生物質(zhì)的運輸費用。遺憾的是,這種燃油酸性較高,與石油基燃油無法互溶,其中所含能量也不到汽油的一半。雖然你可以在柴油引擎中直接燃燒生物燃油,但很快會使引擎報廢。
但是原油煉制廠能夠?qū)⑦@種生物原油轉(zhuǎn)化為便于使用的燃油,很多公司已經(jīng)開始研究如何利用現(xiàn)有煉制廠設備完成這項工作。一些公司已經(jīng)能生產(chǎn)出綠色柴油,說明原油煉制廠也能把纖維素生物原油轉(zhuǎn)化為柴油?,F(xiàn)在,這些公司正將植物油和動物油脂與石油直接混合進行煉制。Conoco-Phillips 公司證明這一途徑是可行的,該公司在美國得克薩斯州的精煉廠從附近的Tyson屠宰場運來牛脂肪,每天可以生產(chǎn)超過45,000升生物柴油。
研究人員還在嘗試用化學工程中的“一鍋法”來實現(xiàn)兩步法工藝,也就是說,在同一個反應器內(nèi)將固體生物質(zhì)煉制成“原油”,再煉制出成品油。本文作者之一休伯和他的同事開發(fā)出了一種快速催化裂解技術。之所以“快速”,是因為生物質(zhì)進入反應器后,不到一秒鐘就可加熱到500℃,將大分子裂解成小分子。這些小分子的體積和形狀都與催化劑表面非常契合,極易結(jié)合,就像雞蛋被裝在專門設計的紙箱里一樣。
一旦結(jié)合到催化劑表面的孔隙中,這些小分子就經(jīng)過一系列反應轉(zhuǎn)化為汽油。汽油中的芳香族成分越高,辛烷值越高。整個過程僅需要2~10秒鐘。首個獲得該項專利授權的Anellotech公司正著手讓該工藝走出實驗室規(guī)模,實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn),希望能在2014年前建成商業(yè)化工廠并投入使用。
生物化學平臺-糖的微生物轉(zhuǎn)化
將植物多糖轉(zhuǎn)化為可發(fā)酵糖,再發(fā)酵生產(chǎn)乙醇或是其他生物燃料,這一方法備受公眾和私人投資者的關注,迄今以來,大部分投資者主要依靠傳統(tǒng)化石燃料。在理論上,將細胞內(nèi)難以分解的纖維素和半纖維素裂解為單糖的方法很多。例如熱解、伽馬射線照射,研磨成漿、高溫蒸煮、濃酸、強堿或有機溶劑處理,還可以通過遺傳工程培養(yǎng)的微生物菌株來降解纖維素。
遺憾的是,這些實驗技術大都無法成功進行商業(yè)化生產(chǎn)。
在極端PH和溫度條件下處理生物質(zhì)最可能應用于商業(yè)化生產(chǎn)。氨處理法在本文作者之一戴爾的實驗室研制成功。氨氣爆破法(ammonia fiber expansion,AFEX)的工藝流程如下:100℃高壓條件下,用濃縮氨蒸煮纖維素類原料。當壓力釋放后,氨蒸發(fā),回收再利用。處理后的原料加酶水解,可以將近90%纖維素或半纖維素轉(zhuǎn)化為糖。在高溫或酸性環(huán)境中,糖很容易降解,而該技術將這種可能性降到最低,這是糖產(chǎn)量高的部分原因。AFEX是干處理法:整個過程中沒有加水稀釋,處理前后生物原料都保持較干的固體狀態(tài),從而保證了產(chǎn)出的乙醇濃度高、純度好。
AFEX處理所得產(chǎn)品的成本還有下降潛力,可能會非常低廉。最近一項經(jīng)濟分析顯示,如果生物質(zhì)原料運送到工廠的費用是每噸50美元,AFEX預處理并同時采用被稱為聯(lián)合生物加工(consolidated bioprocessing,CBP)的高級酶處理法,纖維素乙醇的生產(chǎn)成本可以達到每加侖汽油當量1美元,并以每加侖汽油當量2美元的價格售出。
成本變化
成本決定了綠色燃料的發(fā)展速度,相比以石油、油砂和液態(tài)煤等石油替代物為原料提取的能源,“草油”也有一定的優(yōu)勢。首先,由于生物原料價格遠低于化石能源,只要工廠建成并投入使用,運營成本就可以維持在極低水平。生物燃料將在本地生產(chǎn),這有利于維護國家的能源安全,對環(huán)境的污染也比化石能源更小。
篇9
關鍵詞:低碳生物技術;法律激勵機制;運行;完善
[中圖分類號]Q81 [文獻標識碼]A [文章編號]1671-7287(2011)03-0013-10
一、低碳生物技術的地位與法律支持
1、低碳生物技術與當代能源、環(huán)境問題
當前,全球能源與環(huán)境問題愈演愈烈,能源資源的短缺以及能源過度的開發(fā)利用對環(huán)境產(chǎn)生的影響成為世界共同關心的話題。以往,各國為解決本國的能源與環(huán)境問題,大多以利用現(xiàn)有的能源資源為出發(fā)點,試圖最大限度地控制世界能源資源,特別是傳統(tǒng)化石能源,以保證國家能源安全。如今,在低碳發(fā)展的束下,通過技術進步、發(fā)展新能源和可再生能源以滿足不斷增長的能源需求以及環(huán)境保護的需要,成為各國經(jīng)濟發(fā)展優(yōu)先考慮的方向。其中,大力發(fā)展生物技術,不僅能有效地利用地球現(xiàn)有豐富的生物原料,還可以通過工業(yè)過程達到生產(chǎn)能源的目的。生物技術既可以充分利用資源、實現(xiàn)能源生產(chǎn),又滿足了低碳發(fā)展的需要,應該得到廣泛的重視。
生物技術是應用自然科學和工程學的原理,依靠生物作用劑的作用將物料進行加工以提品或為社會服務的大幕?,F(xiàn)代生物科學發(fā)展迅速,以分子生物學理論為先導、以基因工程等技術為核心的現(xiàn)代生物技術已經(jīng)開啟了大規(guī)模工業(yè)化應用的時代。人們開始運用生物學的方法以及現(xiàn)代工程科學所開拓的新技術和新工藝,對生物體進行不同層次的設計、控制、改造或模擬,對現(xiàn)代社會產(chǎn)生了巨大的影響。
在低碳經(jīng)濟的大背景下,生物技術應用于能源與環(huán)境等領域能緩解能源需求,改善環(huán)境,實現(xiàn)經(jīng)濟與社會的可持續(xù)發(fā)展。利用生物技術,以可再生資源生物質(zhì)為原料,大規(guī)模生產(chǎn)人類所需要的能源、材料和化學品等,是解決目前人類面臨的能源及環(huán)境危機的有效手段之一。目前在生物技術中,低碳生物技術主要包括生物能源技術、生物材料技術、污染治理生物技術等,其中生物能源技術作為重要的能源清潔技術,具有很大的潛力和良好的發(fā)展前景。
2、低碳生物技術的發(fā)展狀況與法律支持
當前生物技術得到了越來越多的應用,也發(fā)揮著越來越大的作用,特別是在推動生物質(zhì)能的轉(zhuǎn)化及生產(chǎn)方面,生物技術發(fā)揮著關鍵作用,通過產(chǎn)業(yè)化運作,實現(xiàn)清潔可再生能源的規(guī)模生產(chǎn),是生物能源技術的價值所在。現(xiàn)代生物質(zhì)能的發(fā)展方向是高效清潔利用,將生物質(zhì)轉(zhuǎn)換為優(yōu)質(zhì)能源,包括電力、燃氣、液體燃料(燃料酒精、丁醇、生物柴油等)和固體成型燃料等,其中生物質(zhì)發(fā)電包括農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電、垃圾發(fā)電和沼氣發(fā)電等。生物質(zhì)能具有資源量大、相對集中、能量品位較高的特點,在各國的可再生能源規(guī)劃中占據(jù)著十分重要的地位。據(jù)世界經(jīng)濟合作與發(fā)展組織(OECD)預測,到2030年生物經(jīng)濟將初具規(guī)模,屆時將有35%的化學品和其他工業(yè)產(chǎn)品來自生物產(chǎn)業(yè),二氧化碳的年排放量也將隨之減少10-25億噸。其中,工業(yè)生物技術的貢獻率將達到39%。隨著生物能源技術的進步,生物質(zhì)能的優(yōu)勢和成本不斷下降,生物質(zhì)能必將在未來世界的能源結(jié)構中占有一席之地。
20世紀90年代以來,以燃料乙醇和生物柴油為代表的第一代生物質(zhì)能得以發(fā)展。目前,美國為世界第一大燃料乙醇生產(chǎn)國,巴西位居第二,歐盟各國則是最主要的生物柴油生產(chǎn)地,其他國家也都在積極發(fā)展生物質(zhì)能。生物質(zhì)能的發(fā)展帶來糧食種植結(jié)構偏重玉米、糧食供應總量下降、糧食(油料)價格振蕩上升、糧食危機引發(fā)動蕩等一系列問題。因此,開發(fā)第二代、第三代生物燃料(即非糧生物燃料)成為世界各國關注的重要議題。但由于麥稈、草和木材等農(nóng)林廢棄物為主要原料(第二代生物燃料)的技術成本較高,真正商業(yè)化的項目較少;而第三代生物燃料是以微藻為原料的生物燃料,其油脂很難提煉,從海藻中提煉生物燃料的研究正處于實驗室階段,距離商業(yè)化還較遠。因此,第一代生物質(zhì)能短期內(nèi)不會被第二、三代生物燃料所替代,第二、三代生物質(zhì)能將是人類的理性選擇,也是生物燃料必然的發(fā)展方向。我國生物質(zhì)資源豐富,主要有農(nóng)作物秸稈、樹木枝丫、畜禽糞便、能源作物(植物)、工業(yè)有機廢水、城市生活污水和垃圾等。據(jù)估算,我國可用于發(fā)電的生物質(zhì)能,近期可達5億噸標煤,遠期可達到10億噸標煤以上,如果充分利用農(nóng)林生物質(zhì),生物質(zhì)能裝機容量可達1.5億千瓦以上。
目前,我國已經(jīng)具備了低碳生物技術發(fā)展所需的基礎條件。譬如,擁有全球最大規(guī)模的發(fā)酵產(chǎn)業(yè)基礎、形成了現(xiàn)代生物工業(yè)產(chǎn)業(yè)群體與產(chǎn)業(yè)化條件、擁有一支技術創(chuàng)新研發(fā)隊伍與相應的平臺條件。此外,在酶工程、發(fā)酵工程與過程工程等領域我國具有一定的技術基礎,大宗發(fā)酵產(chǎn)品具有國際競爭優(yōu)勢,生物塑料、生物能源、生物基化工材料等快速發(fā)展,多種產(chǎn)品的規(guī)模為全球最大。雖然如此,我國的生物能源技術與美國、巴西等國相比還有一定差距,在技術創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化方面還有待加強。我國目前生物質(zhì)能與生物能源技術發(fā)展面臨的困難主要有:①生物質(zhì)資源不足、品質(zhì)不佳、收集困難、難于轉(zhuǎn)化。生物質(zhì)燃料需要大量的能源植物做支撐,但對于中國這種糧食需求很大的國家,不可能大規(guī)模利用糧食作物作為主要原料,加上第二、三代生物質(zhì)能還難以商業(yè)推廣,造成了生物質(zhì)原料供給的不穩(wěn)定。②生物質(zhì)能分散的特點適合發(fā)展中小企業(yè)規(guī)模的項目,但中小企業(yè)在資金和技術上沒有優(yōu)勢,在技術革新方面的能力和動力都不足。③生物轉(zhuǎn)化工藝成本高,生物能源終端產(chǎn)品品質(zhì)不佳、產(chǎn)品標準欠缺。④自主技術開發(fā)亟待突破。生物質(zhì)能利用技術仍處于產(chǎn)業(yè)化發(fā)展初期,特別是缺乏具有自主知識產(chǎn)權的核心技術,使得生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)在基礎技術研究、新產(chǎn)品研發(fā)和應用技術創(chuàng)新等方面存在技術含量低、產(chǎn)品單一等問題。
低碳生物技術需要通過商業(yè)應用和市場推廣才能實現(xiàn)其經(jīng)濟與社會效用,而低碳生物技術的進步也因其經(jīng)濟與社會效應得到進一步提升,這是一個相互促進的過程。然而,在低碳生物技術的發(fā)展前期,市場機制不完善以及前景不明朗使得技術研發(fā)及其推廣動力不足。因此,低碳生物技術以及生物質(zhì)能開發(fā)需要各種激勵舉措提供助力,盡快實現(xiàn)從技術到市場的過渡。國家通過各種激勵機制促進生物技術革新,引入投資以及完善技術研發(fā)平臺,再配合以市場機制的共同作用,帶動生物技術在生物質(zhì)能等領域?qū)崿F(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)業(yè)化發(fā)展。與此同時,生物技術及生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)作為新興的產(chǎn)業(yè),
不可避免會產(chǎn)生盲目發(fā)展的現(xiàn)象,因此,需要政策與法律引導??傊?,政策與法律的扶持與引導是低碳生物技術得以快速發(fā)展的重要保障和推動力:通過合理的制度設計,對低碳生物技術發(fā)展進行規(guī)劃,明確其戰(zhàn)略地位,有助于消除市場對其發(fā)展前景的疑慮,為其發(fā)展指明方向;通過有效的激勵機制,促進低碳生物技術的研發(fā)與推廣,推動技術和產(chǎn)業(yè)同時駛?cè)氚l(fā)展的快車道。法律激勵機制對低碳生物技術發(fā)展的重要作用決定了我們必須重視激勵制度的設計,保證其高效性,同時也要關注其現(xiàn)實運行的狀況,保證其有效性,如此,各種激勵機制才能真正形成積極效應。
二、低碳生物技術法律激勵機制的確立
我國十分重視低碳生物技術的發(fā)展,特別在生物質(zhì)能領域,國家出臺了許多法律與政策以推動和保障生物質(zhì)能技術的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化,在注重規(guī)劃的同時也在各類鼓勵技術研發(fā)的目錄中將其收入,以使低碳生物技術具有良好的發(fā)展環(huán)境。隨著我國將生物質(zhì)能作為國家能源結(jié)構調(diào)整、節(jié)能減排的一項重要戰(zhàn)略規(guī)劃,低碳生物技術必將擁有廣闊的發(fā)展前景。
1、現(xiàn)有的激勵框架
在政策與規(guī)劃方面,《可再生能源中長期規(guī)劃》根據(jù)我國經(jīng)濟與社會發(fā)展需要和生物質(zhì)能利用技術狀況,提出了重點發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電、沼氣、生物質(zhì)固體成型燃料和生物液體燃料。到2020年,生物質(zhì)發(fā)電總裝機容量達到3000萬千瓦,生物質(zhì)固體成型燃料年利用量達到5000萬噸,沼氣年利用量達到440億立方米,生物燃料乙醇年利用量達到1000萬噸,生物柴油年利用量達到200萬噸。國家“十二五”規(guī)劃在第二十九章“造就宏大的高素質(zhì)人才隊伍”中提到了對生物技術以及能源資源領域人才隊伍的協(xié)調(diào)發(fā)展。此外,“十二五”規(guī)劃還在其他3處提出了生物質(zhì)能:一是在第七章“改善農(nóng)村生產(chǎn)生活條件”中提到了“實施新一輪農(nóng)村電網(wǎng)升級改造工程,大力發(fā)展沼氣、作物秸稈及林業(yè)廢棄物利用等生物質(zhì)能和風能、太陽能,加強省柴節(jié)煤爐灶炕改造”的內(nèi)容。二是在第十章“培育發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)”中提出“新能源產(chǎn)業(yè)重點發(fā)展新一代核能、太陽能熱利用和光伏光熱發(fā)電、風電技術裝備、智能電網(wǎng)、生物質(zhì)能”。三是在第十一章“推動能源生產(chǎn)和利用方式變革”中提出“積極發(fā)展太陽能、生物質(zhì)能、地熱能等其他新能源”的原則。《國務院關于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》(國發(fā)[2010]32號)也將節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)、生物技術和因地制宜開展生物質(zhì)能作為重點的發(fā)展方向。
在鼓勵技術研發(fā)方面,國家中長期科學與技術規(guī)劃、“973”和“863”計劃等都將工業(yè)生物技術列為攻關重點之一?!秶抑虚L期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2006~2020)》中也有關于重點和優(yōu)先提高生物質(zhì)能等可再生能源技術的內(nèi)容。《國家高技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十一五”規(guī)劃》認為:“生物產(chǎn)業(yè)將成為未來經(jīng)濟發(fā)展的主導產(chǎn)業(yè)。要充分發(fā)揮我國特有的資源優(yōu)勢和技術優(yōu)勢,著力發(fā)展生物醫(yī)藥、生物農(nóng)業(yè)、生物能源和生物制造,保護和開發(fā)特有生物資源,保障生物安全”。國家發(fā)改委、科技部、工信部、商務部、知識產(chǎn)權局于2011年6月了《當前優(yōu)先發(fā)展的高技術產(chǎn)業(yè)化重點領域指南(2011年度)》,確定了當前優(yōu)先發(fā)展的包括生物、新材料、先進能源、節(jié)能環(huán)保、資源綜合利用以及高技術服務等10大產(chǎn)業(yè)中的137項高技術產(chǎn)業(yè)化重點領域,生物技術、先進節(jié)能技術等包含在其中?!犊稍偕茉串a(chǎn)業(yè)發(fā)展指導目錄》、《產(chǎn)業(yè)結(jié)構調(diào)整指導目錄(2011年本)》也將生物質(zhì)生產(chǎn)技術和設備納入產(chǎn)業(yè)調(diào)整的范圍。近幾年的《國家先進污染防治示范技術名錄》和《國家鼓勵發(fā)展的環(huán)境保護技術目錄》也將生物質(zhì)資源綜合利用、生物污染治理等技術列入其中。
在立法方面,20世紀90年代以來,中央和各地方政府出臺了一系列的法律法規(guī),在不同層面上支持可再生能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。《中華人民共和國電力法》、《中華人民共和國節(jié)能源法》、《中華人民共和國大氣污染防治法》、《中華人民共和國循環(huán)經(jīng)濟促進法》等法律,都作出了關于鼓勵開發(fā)利用清潔能源的規(guī)定,《中華人民共和國科學技術進步法》、《中華人民共和國促進科技成果轉(zhuǎn)化法》則為科學研究、技術開發(fā)與科學技術應用及成果轉(zhuǎn)化提供了法律制度框架。特別是《中華人民共和國可再生能源法》(以下簡稱《可再生能源法》)的頒布和實施,正式確立了可再生能源在國家能源戰(zhàn)略中的地位,包括生物質(zhì)能在內(nèi)的可再生能源發(fā)展進人了新的發(fā)展時期,為低碳生物技術的應用提供了更為堅實的法律制度保障。
2、具體激勵機制的建立
有了國家政策與法律的制度保障,低碳生物技術就有了明確的發(fā)展方向和良好的發(fā)展環(huán)境。同時,低碳生物技術從研發(fā)、項目建設到推廣都需要實實在在的激勵措施,因此,還需要更為具體的制度設計和及時有效的執(zhí)行。當然,生物能源與生物技術的發(fā)展最終要靠市場,要立足于提高產(chǎn)業(yè)自身競爭力,符合社會發(fā)展的需要,這樣才能保持產(chǎn)業(yè)長遠的發(fā)展。在發(fā)展初期,實施國家的各種激勵機制將有助于突破制因素,加快產(chǎn)業(yè)發(fā)展進程。此外,激勵不能只限于某些措施或某些方面,而應將其作為一個綜合系統(tǒng)工程來看待,使各種激勵措施形成一個有機聯(lián)系的整體,這樣激勵機制才能發(fā)揮積極而有效的作用。具體而言,以下一些激勵措施與行動應是當前低碳生物技術發(fā)展的關鍵著力點:
①統(tǒng)籌規(guī)劃與束性目標。低碳生物技術的發(fā)展離不開社會對生物質(zhì)能源的需求,生物質(zhì)能的發(fā)展也需要低碳生物技術的支持和推動。制定長遠發(fā)展戰(zhàn)略或發(fā)展路線圖是世界上大多數(shù)國家發(fā)展生物質(zhì)能的成功經(jīng)驗之一。統(tǒng)籌規(guī)劃是準確定位生物質(zhì)能和低碳生物技術的重要途徑,一個長遠的能源及其技術發(fā)展規(guī)劃就確定了一國未來各種能源及其技術發(fā)展的走向。許多發(fā)達國家先制定一定階段內(nèi)生物質(zhì)能在國家能源結(jié)構中的束性目標和計劃,在此框架之下,出臺一系列的優(yōu)惠政策,并通過市場經(jīng)濟的手段鼓勵各界投資和利用。
為了確保可再生能源發(fā)展目標的實現(xiàn),許多國家制定了支持可再生能源發(fā)展的法規(guī)和政策。德國、丹麥、法國、西班牙等國采取優(yōu)惠的固定電價收購可再生能源發(fā)電量;英國、澳大利亞、日本等國實行可再生能源強制性市場配額政策;美國、巴西、印度等國對可再生能源實行投資補貼和稅收優(yōu)惠等政策。
美國、巴西、瑞典是世界上生物質(zhì)開發(fā)利用最多的國家之一,這些國家都強制推行了生物質(zhì)能在能源結(jié)構中的束性目標。1999年8月,美國頒布了《開發(fā)和推進生物基產(chǎn)品和生物能源》的第13134號總統(tǒng)令,提出到2010年生物基產(chǎn)品和生物能源增加3倍,到2020年增加10倍,每年為農(nóng)民和鄉(xiāng)村經(jīng)濟新增200億美元的收入和減少1億噸碳排放量;同年國會通過了“生物質(zhì)研發(fā)法案”。2002年美國制訂了《生物質(zhì)技術路線圖》并成立了“生物質(zhì)項目辦公室”及“生物質(zhì)技術咨詢委員會”。2005年8月布什簽署的《國家能源政策法
案》中制訂了可再生燃料標準(RFS),RFS明確指出必須在汽油中加入特定數(shù)目可再生燃料且每年將遞增。2007年12月的《能源獨立和安全法案》又制訂了更為嚴格的可更新燃料標準:到2022年用于運輸?shù)目稍偕剂现辽僖_到360億加侖/年。巴西作為世界上唯一在全國范圍內(nèi)不供應純汽油的國家,其乙醇的生產(chǎn)量僅次于美國,而出口量位居世界第一。燃料乙醇在巴西能源總量中的比重從1975年的5%增至2008年的16%,并且占到巴西可替代能源總量的35%。早在20世紀70年代,瑞典就頒布了一系列強制性的有關能源合理化使用和節(jié)能的法律、法規(guī),并隨著技術的發(fā)展不斷進行修訂完善,以此來指導、規(guī)范企業(yè)的行為。在1998-2002年間,瑞典就投入了25億瑞典克朗用作長期的氣候研究,在2003年又提供3億瑞典克朗基金給交通和能源部門用作改善氣候環(huán)境。在政府及巨額投資支持下,瑞典生物質(zhì)能利用技術得到迅猛發(fā)展。
我國在《可再生能源中長期規(guī)劃》中提出了可再生能源的發(fā)展目標:2010年可再生能源消費量達到能源消費總量的10%,到2020年達到15%。在生物質(zhì)能領域,根據(jù)國家能源局最新的規(guī)劃,我國2015年生物質(zhì)發(fā)電裝機要達到1300萬千瓦(較2010年增長160%)、集中供氣達到300萬戶、成型燃料年利用量達到2 000萬噸、生物燃料乙醇年利用量達到300萬噸,生物柴油年利用量達到150萬噸。數(shù)據(jù)顯示,2010年我國農(nóng)村以秸稈為燃料的生物質(zhì)發(fā)電裝機突破500萬千瓦。從這些數(shù)據(jù)來看,生物質(zhì)能已經(jīng)基本達成《可再生能源中長期規(guī)劃》中2010年的目標。這些目標的達成基本上是通過地方基層加強本地域的生物質(zhì)利用(特別是沼氣)的成果,是自上而下的推動方式,其依據(jù)如國家能源局的《國家能源局關于推薦綠色能源縣的通知》(國能新能[2009]343號)等,并沒有給對企業(yè)設定相應的生物質(zhì)能甚至可再生能源在能源生產(chǎn)中的束性目標,而是通過鼓勵農(nóng)民消費綠色能源來引導資源整合,是一種鼓勵性而非強制性的方法。
隨著各地對生物質(zhì)的利用率逐漸升高,特別是農(nóng)村地區(qū)資源綜合利用水平的提高,進一步發(fā)展生物質(zhì)能將會重新遭遇瓶頸,鼓勵性的推廣只能利用現(xiàn)有的成熟生物轉(zhuǎn)化技術,對低碳生物技術的革新要求并不高,難以對低碳生物技術研發(fā)產(chǎn)生足夠的推動力。因此,未來我國不僅應當繼續(xù)推廣農(nóng)村生物質(zhì)能的應用,還應在發(fā)電、生物燃料、運輸?shù)阮I域設定強制性的生物質(zhì)使用比例目標,并根據(jù)其技術革新的程度設定彈性的財稅優(yōu)惠措施,如此,才能更快地推動生物能源技術的發(fā)展。
事實上,在實現(xiàn)可再生能源發(fā)展目標的大背景下,我國在發(fā)電領域已經(jīng)有了一些束性目標的嘗試,如“十一五”規(guī)劃中明確提出:“實行優(yōu)惠的財稅、投資政策和強制性市場份額政策,鼓勵生產(chǎn)與消費可再生能源,提高在一次能源消費中的比重”?!犊稍偕茉粗虚L期規(guī)劃》提出了對非水電可再生能源發(fā)電規(guī)定強制性市場份額目標:到2010年和2020年,大電網(wǎng)覆蓋地區(qū)非水電可再生能源發(fā)電在電網(wǎng)總發(fā)電量中的比例分別達到1%和3%以上;權益發(fā)電裝機總?cè)萘砍^500萬千瓦的投資者,所擁有的非水電可再生能源發(fā)電權益裝機總?cè)萘繎謩e達到其權益發(fā)電裝機總?cè)萘康?%和8%以上。但這些規(guī)定在現(xiàn)實中缺乏配套的實施細則,導致很多發(fā)電企業(yè),特別是小企業(yè)難以執(zhí)行。而作為《可再生能源法》修改后被寄予厚望的“可再生能源并網(wǎng)配額管理辦法”遲遲不能出臺,其原因除了對配額的比例仍有爭議之外,來自電網(wǎng)及大發(fā)電企業(yè)的阻力也是重要的阻礙因素。除了發(fā)電外,生物液體燃料方面也應借鑒美國和巴西等國家的經(jīng)驗,設定一定的混合燃料比例,以促進生物燃料技術的進步。
②研發(fā)投入支持。技術進步是提高產(chǎn)業(yè)競爭力的重要因素,也是解決能源與環(huán)境問題的有效方案。要實現(xiàn)生物能源技術的突破,研發(fā)與示范階段的資金投入是必要的保障條件。在一般的情形下,技術研發(fā)與示范應采取國家投資和社會多元化投資相結(jié)合的方式以保證充足的資金和實現(xiàn)良性的技術競爭。
目前我國部分生物質(zhì)利用轉(zhuǎn)化技術達到了國際先進水平,但總體技術水平仍比較滯后,主要體現(xiàn)為:在氣體燃料方面,雖然我國沼氣產(chǎn)業(yè)起步較早,但沼氣技術仍停留在小規(guī)模的戶用沼氣層面,大規(guī)模、產(chǎn)業(yè)化地利用沼氣的技術與裝備都有待開發(fā)。在液態(tài)生物質(zhì)燃料方面,燃料乙醇的生產(chǎn)技術水平與國際先進水平存在較大的差距,目前國內(nèi)生物柴油生產(chǎn)僅有幾家民營企業(yè)采用原始的且會造成環(huán)境污染的液堿酯交換技術,而在國際上高壓醇解法已經(jīng)進入中間試驗階段。在生物質(zhì)固體成型燃料方面,生產(chǎn)設備簡陋,難以為生物質(zhì)成型燃料的大規(guī)模生產(chǎn)提供保障。聯(lián)產(chǎn)大宗化工產(chǎn)品和生物可降解精細化工產(chǎn)品在國外已經(jīng)形成新興行業(yè),而我國大部分產(chǎn)品尚未研制,而生產(chǎn)這些化工產(chǎn)品是增加生產(chǎn)企業(yè)利潤的重要途徑。因此,我國生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)要進一步發(fā)展就要力爭突破技術瓶頸,加大對生物能源技術研究與開發(fā)的資助,確保跟上世界生物能源技術發(fā)展的步伐。
據(jù)《可再生能源中長期規(guī)劃》的投資估算,2006~2020年,我國將新增2800萬千瓦生物質(zhì)發(fā)電裝機,按平均每千瓦7000元測算,需要總投資2000億元;新增6200萬戶農(nóng)村戶用沼氣,按戶均投資3000元測算,需要總投資1900億元;加上大中型沼氣工程、太陽能熱水器、地熱、生物液體燃料生產(chǎn)和生物質(zhì)固體成型燃料等,預計實現(xiàn)規(guī)劃的2020年可再生能源目標任務的總投資將需2萬億元。如此大規(guī)模的投資不僅應應用到現(xiàn)有技術的推廣方面,也應保證足夠的資金投入技術研發(fā)與示范領域。
《國家高技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展項目管理暫行辦法》(國家發(fā)改委[2006]第43號)規(guī)定,對經(jīng)批準列入國家高技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展的項目計劃,給予中央預算內(nèi)投資補助或貸款貼息。生物能源技術作為國家高技術的內(nèi)容之一,符合國家重點扶持和優(yōu)先發(fā)展的方向,因此,應該享受一定的研發(fā)與示范資金支持。在財政部的《可再生能源發(fā)展專項資金管理暫行辦法》(財建[2007]371號)中也明確規(guī)定了可再生能源開發(fā)利用的科學技術研究項目,需要申請國家資金扶持的,通過“863”、“973”等國家科技計劃(基金)渠道申請,不適用可再生能源發(fā)展專項資金。因此,在目前階段,技術研發(fā)一般不享受生物能源領域的資金支持,而只適用技術項目的支持。根據(jù)上述有關規(guī)定,國家高技術項目的資金來源包括項目單位的自有資金、國家補貼資金、國務院有關部門或地方政府配套資金、銀行貸款以及項目單位籌集的其他資金。項目資金原則上以項目單位自籌為主,國家采用資金補貼的方式予以支持。
雖然國家對生物能源技術給予了高度重視,安排了相應的資金支持項目,地方也配套有相應的研發(fā)資金支持規(guī)定(如《重慶市高技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展項目管理暫行辦法》),但總體而言,國家在生物能源技
術研發(fā)方面的支持力度還不夠,且這些項目要求的條件和成果較高,一般的中小企業(yè)項目很難申請到相匹配的資助。與此同時,企業(yè)研發(fā)投入的資金規(guī)模還較小,尚未真正成為技術創(chuàng)新的主體,目前,我國工業(yè)企業(yè)研發(fā)支出僅占銷售收入的0.8%,遠低于發(fā)達國家4%的水平。產(chǎn)學研緊密結(jié)合的機制沒有形成,科技與經(jīng)濟脫節(jié)的問題仍然突出。目前,我國科技成果轉(zhuǎn)化率僅為25%左右,而發(fā)達國家高達60%。為此,國家稅務總局于2008年《企業(yè)研究開發(fā)費用稅前扣除管理辦法(試行)》(國稅發(fā)[2008]116號),規(guī)定企業(yè)從事《國家重點支持的高新技術領域》和國家發(fā)改委等部門公布的《當前優(yōu)先發(fā)展的高技術產(chǎn)業(yè)化重點領域指南》規(guī)定項目的研究開發(fā)活動,其在一個納稅年度中實際發(fā)生的直接研發(fā)活動產(chǎn)生的費用支出,允許在計算應納稅所得額時按照規(guī)定實行加計扣除。
技術研發(fā)是實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的第一步。目前我國在這方面的資金支持還不夠,范圍不廣,管理不規(guī)范,未來不僅需要加大對生物能源技術研發(fā)的投入,還要完善“產(chǎn)-研-政”之間有效的溝通和成果轉(zhuǎn)化機制,形成完整的從研發(fā)到政策支持到產(chǎn)業(yè)化的體系,如此,才能在起跑線上贏得先機。
③財政與稅收優(yōu)惠。財政稅收優(yōu)惠是經(jīng)濟發(fā)展的重要杠桿、產(chǎn)業(yè)調(diào)整的風向標,也是最基礎、應用最廣泛的激勵措施。我國目前對低碳生物技術的財稅激勵措施主要體現(xiàn)在生物能源方面,這是不夠的,還應基于此而擴充到全部低碳生物技術領域。目前,相關財稅激勵和補助措施主要表現(xiàn)在:
一是建立風險基金,實施彈性虧損補貼。財政部、國家發(fā)改委、農(nóng)業(yè)部、國家稅務總局、國家林業(yè)局2006年頒布《關于發(fā)展生物能源和生物化工財稅扶持政策的實施意見》(財建[2006]702號)提出了堅持產(chǎn)業(yè)發(fā)展與財政支持相結(jié)合,鼓勵企業(yè)提高效率的原則。此外,為化解石油價格變動對發(fā)展生物能源與生物化工所造成的市場風險,為市場主體創(chuàng)造穩(wěn)定的市場預期,將建立風險基金制度與彈性虧損補貼機制。當石油價格高于企業(yè)正常生產(chǎn)經(jīng)營保底價時,國家不予虧損補貼,企業(yè)應當建立風險基金;當石油價格低于保底價時,先由企業(yè)用風險基金以盈補虧,如果油價長期低位運行,將啟動彈性虧損補貼機制。
二是原料基地與秸稈能源化利用補助。為保障生物能源和生物化工原料供應,切實做到發(fā)展生物能源和生物化工不與糧爭地,財政部《生物能源和生物化工原料基地補助資金管理暫行辦法》(財建[2007]435號)對生物能源和生物化工定點和示范企業(yè)提供原料的基地發(fā)放補助(林業(yè)原料基地補助標準為200元/畝,農(nóng)業(yè)原料基地補助標準原則上核定為180元/畝)。為加快推進秸稈能源化利用,培育秸稈能源產(chǎn)品應用市場,《秸稈能源化利用補助資金管理暫行辦法》(財建[2008]735號)規(guī)定對符合支持條件的(從事秸稈成型燃料、秸稈氣化、秸稈干餾等秸稈能源化生產(chǎn)的)企業(yè),根據(jù)企業(yè)每年實際銷售秸稈能源產(chǎn)品的種類、數(shù)量折算消耗的秸稈種類和數(shù)量,中央財政按一定標準給予綜合性補助。
三是上網(wǎng)電價及費用分攤激勵。目前我國采取財政補貼和電網(wǎng)分攤相結(jié)合的方式促進可再生能源發(fā)電?!犊稍偕茉窗l(fā)電價格和費用分攤管理試行辦法》(發(fā)改價格[2006]7號)中明確了可再生能源發(fā)電價格實行政府定價和政府指導價(通過招標確定的中標價格)兩種形式??稍偕茉窗l(fā)電價格高于當?shù)孛摿蛉济簷C組標桿上網(wǎng)電價的差額部分,在全國省級及以上電網(wǎng)銷售電量中分攤。生物質(zhì)發(fā)電項目上網(wǎng)電價實行政府定價的,由國務院價格主管部門分地區(qū)制定標桿電價,電價標準由各省(自治區(qū)、直轄市)2005年脫硫燃煤機組標桿上網(wǎng)電價加補貼電價組成。補貼電價標準為每千瓦時0.25元。發(fā)電項目自投產(chǎn)之日起,15年內(nèi)享受補貼電價;運行滿15年后,取消補貼電價。自2010年起,每年新批準和核準建設的發(fā)電項目的補貼電價比上一年新批準和核準建設項目的補貼電價遞減2%。發(fā)電消耗熱量中常規(guī)能源超過20%的混燃發(fā)電項目,視同常規(guī)能源發(fā)電項目,執(zhí)行當?shù)厝济弘姀S的標桿電價,不享受補貼電價。2010年7月,國家發(fā)改委《關于完善農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電價格政策的通知》(發(fā)改價格[2010]1579號),規(guī)定對農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項目實行標桿上網(wǎng)電價政策,未采用招標確定投資人的新建農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項目,統(tǒng)一執(zhí)行標桿上網(wǎng)電價每千瓦時0.75元(含稅)。通過招標確定投資人的,上網(wǎng)電價按中標確定的價格執(zhí)行,但不得高于全國農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電標桿上網(wǎng)電價。已核準的農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項目(招標項目除外),上網(wǎng)電價低于上述標準的,上調(diào)至每千瓦時0.75元;高于上述標準的國家核準的生物質(zhì)發(fā)電項目仍執(zhí)行原電價標準。由于我國各個地區(qū)的煤電標桿電價水平差異大,使得各地生物質(zhì)發(fā)電項目的實際上網(wǎng)電價差別很大,如何協(xié)調(diào)和平衡各地的生物質(zhì)發(fā)電上網(wǎng)電價也是價格政策研究的重點之一。國務院價格主管部門應根據(jù)各類生物質(zhì)能技術的技術特點和不同地區(qū)的情況,按照有利于生物質(zhì)能發(fā)展和經(jīng)濟合理的原則,研究和完善生物質(zhì)發(fā)電項目的分類價格政策,促進生物質(zhì)發(fā)電項目的進一步發(fā)展。
四是可再生能源專項基金資助。根據(jù)原《可再生能源法》規(guī)定要求,財政部設立了可再生能源發(fā)展專項資金,后來配套了《可再生能源發(fā)展專項資金暫行管理辦法》,但對如何申報資金、優(yōu)惠政策幅度多少等沒有明確提出。修訂后的《可再生能源法》將原來“國家財政設立的可再生能源專項資金”修改為“國家財政設立可再生能源專項基金”,主要資金來源是可再生能源電價附加收入和國家財政專項資金。根據(jù)相關人員的解釋,將“資金”改為“基金”將使這筆補貼更具有“基金縱向管理”的優(yōu)勢。除了行政成本大大降低之外,也可以做到“收取,統(tǒng)一發(fā)放”,以保證可再生能源投資企業(yè)按時獲得收益,以鼓勵其積極性。不過,早就起草完成的“可再生能源專項基金管理辦法”迄今為止仍未能頒布,這對生物質(zhì)能發(fā)展產(chǎn)生了消極的影響。
五是稅收優(yōu)惠。根據(jù)《高新技術企業(yè)認定管理辦法》(國科發(fā)火[2008]172號)以及《國家重點支持的高新技術領域》的規(guī)定,生物能源技術屬于高新技術,符合規(guī)定的企業(yè)可以申請認定,經(jīng)認定后的企業(yè)可依照《中華人民共和國企業(yè)所得稅法》(以下簡稱《企業(yè)所得稅法》)及其《實施條例》、《中華人民共和國稅收征收管理法》及其《實施細則》等有關規(guī)定,申請享受稅收優(yōu)惠政策。根據(jù)《企業(yè)所得稅法》,國家對重點扶持和鼓勵發(fā)展的產(chǎn)業(yè)和項目,給予企業(yè)所得稅優(yōu)惠。國家需要重點扶持的高新技術企業(yè),減按15%的稅率征收企業(yè)所得稅①。在生物質(zhì)能產(chǎn)品方面,《財政部、國家稅務總局關于對利用廢棄的動植物油生產(chǎn)純生物柴油免征消費稅的通知》規(guī)定從2009年1月1日起,對符合條件的利用廢棄的動物油和植物油為原料生產(chǎn)的純生物柴油免征消費稅。
由于我國生物質(zhì)能開發(fā)利用還處于起步階段,
高新生物能源技術也還未取得重大突破,相關的財稅激勵政策亦未能周全地考慮生物能源技術及生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的特點,因此,這些激勵措施存在規(guī)定不科學、不完備、落實不到位等問題。例如,有些政策補貼起點過高,如財政部《秸稈能源化利用補助資金管理暫行辦法》(財建[2008]735號)僅支持注冊資本金1000萬元以上、年消耗秸稈量1萬噸以上的大中型企業(yè),導致多數(shù)企業(yè)都無法得到補貼;有些政策設計不完整,補貼僅針對直接生產(chǎn)環(huán)節(jié),對消費能源產(chǎn)品的終端用戶則沒有補貼。國家對生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的優(yōu)惠、補貼、獎勵很難落到中小企業(yè)身上。除國家全力支持的農(nóng)村沼氣項目外,生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大部分政策傾向于規(guī)?;拇笮晚椖浚缛剂弦掖己鸵后w燃料項目,國家每年向4家陳化糧燃料乙醇定點企業(yè)(黑龍江華潤酒精、吉林燃料乙醇公司、安徽豐原生化以及河南天冠)發(fā)放補貼,走非糧路線的中小企業(yè)卻很難拿到同等的補助。沒有得到補貼的中小型生物質(zhì)能源企業(yè),生產(chǎn)成本相對較高,在競爭中明顯處于劣勢,想得到大的發(fā)展十分困難。而在液體燃料市場上,目前中石油、中石化只收購拿到正式批文的黑龍江華潤酒精等4家定點供應企業(yè)的燃料乙醇,中小企業(yè)生產(chǎn)的乙醇銷路不暢,導致部分生物燃料企業(yè)無法將產(chǎn)品變現(xiàn),整個生產(chǎn)經(jīng)營無法正常循環(huán)運轉(zhuǎn)。
未來我國財稅激勵機制應當根據(jù)生物技術和生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的技術及行業(yè)發(fā)展水平,因勢制宜、因時制宜地設計有效、彈性的激勵措施,既要保證“對癥下藥”,又要注重規(guī)劃引導,保證財政稅收政策的合理性以及相互協(xié)調(diào)。
④收購激勵與政府采購。低碳生物技術應用的前提是所生產(chǎn)的產(chǎn)品能夠在市場上銷售出去,保證資源不被浪費,同時也能抵消一定成本。在當前化石能源開采利用費用較低的情況下,無論是生物質(zhì)發(fā)電,還是生物質(zhì)液體燃料,其成本都相對高昂,如果沒有特殊的優(yōu)惠政策和刺激措施,很難在市場上有足夠的競爭力。因此,對生物能源的收購激勵,包括政府采購,能夠給相關企業(yè)解決產(chǎn)品生產(chǎn)的后顧之憂,同時,政府通過實際行動支持生物能源發(fā)展,將起到很好的示范和宣傳作用。
在生物質(zhì)發(fā)電方面,《可再生能源中長期規(guī)劃》提出了國家電網(wǎng)企業(yè)和石油銷售企業(yè)要按照《可再生能源法》的要求,承擔收購可再生能源電力和生物液體燃料的義務。2007年7月25日,國家電力監(jiān)管委員會第25號令,即《電網(wǎng)企業(yè)全額收購可再生能源電量監(jiān)管辦法》,規(guī)定了電力監(jiān)管機構對該制度的實施情況進行監(jiān)管。2009年修改的《可再生能源法》第十四條重申了國家實行可再生能源發(fā)電全額保障性收購制度:電網(wǎng)企業(yè)應當與按照可再生能源開發(fā)利用規(guī)劃建設,依法取得行政許可或者報送備案的可再生能源發(fā)電企業(yè)簽訂并網(wǎng)協(xié)議,全額收購其電網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)符合并網(wǎng)技術標準的可再生能源并網(wǎng)發(fā)電項目的上網(wǎng)電量。同時,該法第十六條對生物質(zhì)能源作了專門的規(guī)定:國家鼓勵清潔、高效地開發(fā)利用生物質(zhì)燃料,鼓勵發(fā)展能源作物。利用生物質(zhì)資源生產(chǎn)的燃氣和熱力,符合城市燃氣管網(wǎng)、熱力管網(wǎng)的入網(wǎng)技術標準的,經(jīng)營燃氣管網(wǎng)、熱力管網(wǎng)的企業(yè)應當接收其入網(wǎng)。國家鼓勵生產(chǎn)和利用生物液體燃料。石油銷售企業(yè)應當按照國務院能源主管部門或者省級人民政府的規(guī)定,將符合國家標準的生物液體燃料納入其燃料銷售體系。
然而,修訂后的《可再生能源法》除了規(guī)定全額保障性收購的原則性提法外,配套的實施細則未能及時跟進,收購電量中可再生能源電量所占的比重、可再生能源發(fā)電并網(wǎng)國家標準的制定等問題上均有不同程度的空白。在生物液體燃料方面,燃料乙醇和生物柴油市場還不完善,配套的規(guī)定也處于缺失狀態(tài),現(xiàn)實中的生物液體燃料收購基本還需要依靠石油企業(yè)的自覺。
一個穩(wěn)定的生物質(zhì)能源需求方是生產(chǎn)企業(yè)保持持續(xù)盈利能力的關鍵。在生物質(zhì)能源發(fā)展的早期,由于成本以及價格較高,完全通過財政補貼的方式并不能發(fā)揮生物能源“物盡其用”的功能。而政府采購則能較好地實現(xiàn)兩者的兼顧:既能滿足政府自身的需求,又間接為生物能源創(chuàng)造了市場。事實上,政府采購已經(jīng)成為一些生物能源發(fā)達國家普遍采用的激勵措施之一,美國聯(lián)邦政府有關法律要求政府必須購買國產(chǎn)高能效產(chǎn)品和“綠色產(chǎn)品”,要求聯(lián)邦政府在2005年購買10萬輛潔凈汽車,其中包括生物質(zhì)燃料汽車。巴西相關法律也明確規(guī)定,聯(lián)邦一級的單位購、換輕型公用車時,必須使用包括燃料乙醇在內(nèi)的可再生燃料汽車。政府采購不僅能夠起到很好的示范和宣傳作用,通過直接對話與交易,還能夠節(jié)省通過其他方式可能產(chǎn)生的中間費用,因而是一種高效率的“合作”方式。我國政府也可借鑒國外的經(jīng)驗,通過購買生物質(zhì)能來源的電力等其他有效方式來以實際行動支持生物能源的發(fā)展。
⑤培育和完善市場。任何產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都需要以市場存在為基礎,產(chǎn)業(yè)規(guī)模效益的實現(xiàn)與上下游市場的依托密不可分。市場不發(fā)展,產(chǎn)業(yè)就會失去活力,甚至會因不符合社會的需要遭到淘汰。當前世界能源發(fā)展的趨勢之一就是市場化與自由化改革,我國經(jīng)濟、能源領域也在進行著大規(guī)模的市場體制改革。因此,發(fā)展生物能源和生物技術市場,將為低碳生物技術的發(fā)展注入嶄新的活力。
由于低碳生物技術是新興的技術,其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展有可能會因技術的不成熟造成不可預料的損失,因此,對生物技術及其產(chǎn)品市場的監(jiān)管就顯得尤為重要。如不能正確加以引導,將可能破壞生物能源資源開發(fā)與利用;燃料乙醇、生物柴油產(chǎn)品質(zhì)量如不合格,將可能影響到交通運輸安全;在生物能源和生物化工生產(chǎn)環(huán)節(jié),如不嚴格標準,會造成環(huán)境污染,增加能源消耗。因此,發(fā)展生物能源與生物化工必須充分考慮資源、技術、環(huán)保、能耗等多方面因素,嚴格市場準入,加強行業(yè)監(jiān)管?!蛾P于發(fā)展生物能源和生物化工財稅扶持政策的實施意見》規(guī)定了生物能源與生物化工企業(yè)實行嚴格的行業(yè)準入制度。地方發(fā)改委、財政部門根據(jù)國家統(tǒng)一的推廣規(guī)劃,聯(lián)合推薦申報定點企業(yè),申請企業(yè)必須符合行業(yè)準入標準。國家發(fā)改委、財政部按有關規(guī)定選擇并確定定點企業(yè)。
然而,上述規(guī)定在一定程度上造成了生物液體燃料的市場準入和產(chǎn)品流通體系不通暢。毫無疑問,嚴格的產(chǎn)業(yè)準入和產(chǎn)品流通政策措施是生物液體燃料產(chǎn)業(yè)有序發(fā)展的基本保障。但是,由于局限于數(shù)家生產(chǎn)企業(yè)和兩大石油公司的封閉體系,在一批從事甜高粱乙醇和生物柴油生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品無法進入車用成品油經(jīng)銷體系和終端消費市場,特別是生物柴油還根本沒有正常的車用燃料銷售渠道,從而阻礙了非糧生物液體燃料產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展,打擊了相關企業(yè)進一步加強技術研發(fā)、擴大示范項目建設的積極性。在生物質(zhì)發(fā)電方面,由于對“全額保障性收購”的細化規(guī)則還未出臺,導致目前生物質(zhì)發(fā)電市場處于比較混亂的狀態(tài),特別是中小型生物質(zhì)發(fā)電項目,并網(wǎng)十分困難。此外,電網(wǎng)公司的智能電網(wǎng)系統(tǒng)還未能跟進建設,接受生物質(zhì)能并網(wǎng)還沒有具體的標準,且目前的接網(wǎng)政策更多的是對電網(wǎng)提出束性要求,沒有對可再生能源發(fā)
電廠提出束要求,更多的標準亟須配套。因此,整個生物質(zhì)能市場基本還處在“萌芽期”,市場規(guī)模還不大,相關制度建設還不健全,生物質(zhì)能市場還需進一步培育和發(fā)展。
三、完善低碳生物技術的激勵機制及其運行
我國目前對低碳生物技術的激勵除了少部分符合條件的高新技術企業(yè)以及研發(fā)項目之外,產(chǎn)業(yè)端以及配套制度建設等領域還處于起步階段,真正商業(yè)化的市場還未建立;以生物能源為核心的產(chǎn)品激勵措施也不夠規(guī)范;各種激勵措施并不完全符合現(xiàn)實的狀況,很多規(guī)定由于缺乏實施細則未能得到有效實施。低碳生物技術發(fā)展不僅需要一整套規(guī)范的、系統(tǒng)的激勵機制設計,而且還應落實到現(xiàn)實運作中,實現(xiàn)其高效性和有效性的統(tǒng)一。由此,需要政府在戰(zhàn)略規(guī)劃與計劃、法律法規(guī)及其配套規(guī)定、行政管理與監(jiān)管、經(jīng)濟與財稅優(yōu)惠等方面完善體制,也需要企業(yè)和市場理性發(fā)展,形成從制度設計到產(chǎn)業(yè)運行的良好互動狀況。
戰(zhàn)略規(guī)劃與計劃是產(chǎn)業(yè)及技術發(fā)展的動力和落腳點,明確的戰(zhàn)略與計劃為產(chǎn)業(yè)及技術的發(fā)展指明了方向。因此,需要盡快開展科學、系統(tǒng)的生物質(zhì)資源調(diào)查與評價工作,綜合考慮低碳生物技術的發(fā)展與技術路線,在國家能源統(tǒng)籌的框架下客觀、準確定位生物質(zhì)能的地位和作用,不能盲目和無序發(fā)展。生物質(zhì)能源化利用的技術選擇必須遵循“因地制宜,資源優(yōu)先”的原則,在資源確定的前提下,需要結(jié)合當?shù)氐纳鐣?jīng)濟發(fā)展、農(nóng)民收入、氣候、交通、環(huán)境等實際情況而定。當資源和當?shù)貤l件可以適用于多種技術時,可以根據(jù)技術的綜合效益進行選擇。立法是實現(xiàn)國家戰(zhàn)略與規(guī)劃的重要途徑,也是制度設計和運行的最終保障。目前我國除了《可再生能源法》之外,直接涉及生物質(zhì)能和生物能源技術的法律寥寥可數(shù),且基本都是在可再生能源的背景下進行原則性闡述。此外,相關的行政法規(guī)處于空白狀態(tài),專門的部門規(guī)章也還未頒布?,F(xiàn)行關于生物質(zhì)能的規(guī)定主要是國務院的通知、意見以及各部門的工作規(guī)劃與方案,這些非規(guī)范性文件不僅數(shù)量不多,且極不規(guī)范,變動調(diào)整快,具有較短的時效性。可以說,相關立法的缺乏是生物能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的最大困難之一。生物質(zhì)資源由于其特殊性,其發(fā)展需要協(xié)調(diào)能源部門、農(nóng)業(yè)部門、科學技術部門、工業(yè)部門、財政部門、稅收部門等多個部門的關系,這種復雜性也是目前難有一部專門性的部門規(guī)章的原因。因此,我國未來在該領域的立法的關鍵是提高立法位階,至少也應該有專門的行政法規(guī)規(guī)定生物能源發(fā)展的各種宏觀問題,再由各部門制定實施細則去執(zhí)行,這樣生物能源的發(fā)展才能有堅實的制度保障。
產(chǎn)業(yè)管理與市場監(jiān)管是任何產(chǎn)業(yè)發(fā)展所必需的行政管制手段。在中國,產(chǎn)業(yè)管理更是一種常見的管理方法。如前文所述,我國目前大量的部門政策文件(非規(guī)范性文件)都涉及產(chǎn)業(yè)管理的內(nèi)容。生物技術的發(fā)展也不例外,特別是在其發(fā)展的早期,政府的直接介入十分必要。產(chǎn)業(yè)管理與市場監(jiān)管在行業(yè)行政規(guī)劃、項目與市場準入、行業(yè)標準、檢測監(jiān)控、檢查監(jiān)督等方面發(fā)揮著重要的作用。特別是在目前我國生物能源領域相關立法和制度還不完善的狀況下,產(chǎn)業(yè)管理與行業(yè)監(jiān)管已經(jīng)成為了生物能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要推動力量。隨著生物能源技術的進步和生物質(zhì)能市場的發(fā)展,未來我國應逐步減少政府直接管理的范圍,更多的資源配置應讓市場去解決;與此同時,還應加強對技術發(fā)展的監(jiān)管,保證技術發(fā)展符合社會的需要,減少技術進步產(chǎn)生的負面影響,最終實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)管理、市場監(jiān)管與技術監(jiān)管的和諧統(tǒng)一。
篇10
棉花秸稈是一種可再生的生物質(zhì)。生物質(zhì)能利用技術主要有:(1)沼氣發(fā)酵技術。(2)熱裂解技術。通過熱裂解工藝,各種生物質(zhì)均可轉(zhuǎn)化為可燃氣、生物油??刂撇煌姆磻獥l件,如溫度、原料、壓力、滯留時間等,可轉(zhuǎn)化為不同形式的能源。(3)氣化及發(fā)電技術。(4)壓縮成型技術。將低能量密度的生物質(zhì),通過壓縮,轉(zhuǎn)換成能量密度較高的生物質(zhì),減小體積,便于運輸。(5)生物質(zhì)液體燃料技術。包括乙醇、植物油等,可以作為清潔燃料直接代替汽油等石油產(chǎn)品。
通過生物質(zhì)能的轉(zhuǎn)化技術,可將棉花秸稈進行固化、炭化或汽化處理,轉(zhuǎn)換成木炭、可燃氣體或電力,作為潔凈的能源為經(jīng)濟建設和人民生活服務??梢?,棉花秸稈綜合利用大有可為。
我國的棉花產(chǎn)區(qū)每年都產(chǎn)生大量的棉花秸稈,合理有效地將這些棉花秸稈開發(fā)利用,對發(fā)展產(chǎn)區(qū)農(nóng)村經(jīng)濟和環(huán)境保護都有重要的現(xiàn)實意義。
(1)通過對棉花秸稈的開發(fā)利用,將棉花秸稈由現(xiàn)在的焚燒或掩埋變?yōu)楹侠碛行У睦茫黾悠鋬r值,使農(nóng)民從中獲得經(jīng)濟收益,增加收入。
(2)利用棉花秸稈氣化、固化和氣化發(fā)電技術,可為廣大農(nóng)村提供生活所需的能源,節(jié)約大量的常規(guī)能源。通過合理的規(guī)劃利用,實現(xiàn)集中供電、供氣,促進廣大農(nóng)村的城鎮(zhèn)化建設。這樣,不僅提高了農(nóng)民的生活水平,也緩解了農(nóng)村能源緊缺的現(xiàn)狀。
(3)利用棉花秸稈氣化、固化和氣化發(fā)電技術,可使棉花秸稈得到統(tǒng)一合理的利用。防止由于隨便處置,對土質(zhì)肥力的影響;防止由于焚燒時所產(chǎn)生的大量有害氣體對環(huán)境的污染,從而改善農(nóng)村的生活環(huán)境。
與此同時,建立一套棉花秸稈綜合開發(fā)利用的管理體系,也成為必不可少的一個環(huán)節(jié),可以從以下幾個方面抓起:
(1)建立棉稈棉籽開發(fā)專項基金,重點支持棉稈棉籽利用中的關鍵技術研究,解決推廣應用中出現(xiàn)的技術難題。研制棉稈收集、成型、炭化、裂解、氣化和發(fā)電成套技術設備,為大規(guī)模開發(fā)利用棉稈棉籽提供技術支撐。
(2)在棉花大規(guī)模種植地區(qū),建設“棉稈棉籽資源開發(fā)利用示范區(qū)”,制定優(yōu)惠政策,吸引國內(nèi)外的先進技術、人才和資金,在示范區(qū)內(nèi)建設大型棉稈壓縮燃料發(fā)電基地、以棉稈棉籽為原料的生物液體燃料生產(chǎn)基地、以棉稈棉籽的副產(chǎn)品為原料的綠色肥料生產(chǎn)基地。