世界经济的飞速发展越来越依赖化石原料的生产,但化石原料作为一种不可再生的资源且产量毕竟有限,为此开发一种可再生的资源来替代日益减少的化石资源是未来的必然之路。
国际石油价格屡创新高,低油价的时代一去不复返。为了保障国家石油安全,缓解石油过度依赖进口的危机,同时有效降低机动车污染物排放,我国正大力推动生物柴油的发展。生物柴油是一种由可再生资源生产的优质清洁燃料,提炼自动植物油,普遍用于拖拉机、卡车、船舶等。它是指以油料作物如大豆、油菜、棉、棕榈等,野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油通过酯交换工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。从长远发展战略来看,发展生物柴油产业将是我国起步迈上生物质经济时代的开始,生物柴油作为一种环保、可再生资源具有较大的发展空间。
生物柴油产业的发展现状
在国外:近年来,生物柴油产业正在迅速发展,美国?加拿大?巴西?日本?韩国?澳大利亚?印度等国,都在积极发展这项产业。但与常规柴油相比,生物柴油的成本要贵一倍以上,欧盟国家和美国政府纷纷提供高额财政补贴支持种植油料作物,对生产生物柴油给予税收优惠,使生物柴油价格与石化柴油相当。生物柴油发展最快的是欧洲,份额已占到成品油市场的6%。目前德国的年生物柴油产量达160多万吨,且以年10%的速度增加。法国的生物柴油年产量达50多万吨,意大利生物柴油年产量达40多万吨,比利时生物柴油的年产量达28万吨。在美国在1992年要求一些运输车队使用一定比例的生物柴油,2002年5月,美国试验与材料学会(ASTM)通过了生物柴油标准,目前,美国的生物柴油年产量达斤100多万吨。而日本生物柴油的年产量也达到了40多万吨。2006年欧盟生物柴油产能则超过600万吨,产量将达到420万吨。在2007到2010年间,欧盟生物柴油产量将维持33.9%的年增长幅度,即分别达到562万吨、753万吨、1008万吨、1350万吨,相当于平均每年增加232.5万吨。为了满足不断增长的生物柴油需求,欧盟一方面需要不断增加油菜籽的种植面积,另一方面还要大量进口棕榈油和菜子油。
在国内:与国外相比,一方面,我国生物柴油的研究与开发起步较晚,系统研究始于中国科学院的“八五”重点科研项目:“燃料油植物的研究与应用技术”,该研究完成了金沙江流域燃料油植物资源的调查及栽培技术研究,建立了30公顷的小桐子栽培示范片。自20世纪90年代初开始,长沙市新技术研究所与湖南省林业科学院开始合作对能源植物和生物柴油进行研究,“八五”期间完成了光皮树油制取甲脂燃料油的工艺及其燃烧特性的研究;“九五”期间完成了国家重点科研攻关项目“植物油能源利用技术”。另一方面,生物柴油产业发展速度快,各方面的研究都取得了阶段性成果,一部分科研成果已达到国际先进水平。研究内容涉及到油脂植物的分布、选择、培育、遗传改良及其加工工艺和设备。目前海南正和生物能源公司、湖南天源清洁燃料有限公司、四川古杉油脂化工公司和福建卓越新能源发展公司都已开发出拥有自主知识产权的技术,相继建成了规模超过万吨的生产厂,这标志着生物柴油这一高新技术产业已在中国大地上诞生。
生物柴油产业发展中所面临的问题
我国生物柴油产业发展的现状虽然生物柴油产业具有广阔的发展空间和潜力,但是生物柴油产业仍然处于初期的发展阶段,还没形成一个有效持久的产业链条。目前我国生物柴油产业发展主要存在着成本过高,原料资源不足;规模小,副产物综合利用率差,经济效益不高;政策支持力度不够;生物柴油产业还存在与科研结合不紧密,在生产技术上存在着存在能耗高、工艺复杂和二次污染等问题。
1、生物柴油的生产成本75%来自于原材料成本,如何获得丰富、廉价、可作为能源用途的植物油料资源是生物柴油产业化必须解决的关键问题。
2、生物柴油生产规模的大小直接关系到企业的经济效益,生产线规模的设计不仅要考虑到可提供原料来源,而且还要考虑到生产工艺设备条件等因素。
3、我国生物柴油产业还存在与科研结合不紧密的情况,产品质量不高,没有质量标准,企业拥有自主知识产权的成果、新技术不多,生物柴油产业化开发应用利用技术单一等问题。
4、我国在发展生物柴油方面还未能形成生物柴油的产业化;国家虽然制定了相关促进法律法规以及产业的发展规划,但尚未针对生物柴油提出一套具体的扶持、优惠和鼓励的政策办法,更没有制定生物柴油统一的标准。以非粮食作物为原料的生物柴油的定价机制还没有体现出环境效益的因素;相关政策之间也存在着协调性差,政策难以落实等问题,还没有形成支持生物柴油产业持续发展的长效机制。因此,与其他新兴产业一样,我国生物柴油能否大规模发展主要取决于国家的政策。
5、生物柴油的生产属于高新技术和新兴产业,其技术研发和市场培育需要大量资金投入,但目前投融资渠道较为单一,国家及地方政府财政投入严重不足,部分领域研发能力弱,技术水平较低,制约了技术创新和产业化发展。另外,木本含油植物的大规模种植是一项很大的系统工程,单个企业很难实现,这就需要国家相关部门、地方政府、企业等形成一个合作机制,共同推动产业发展。
促进中国生物柴油产业发展的对策
生物柴油是新兴的高技术产业,它和其它可再生能源产业发展历程一样,生物柴油发展初期需要各方的引导和扶持,应该采取积极稳妥的对策,创造良好的产业发展环境。
1、制定生物柴油产业原料供应机制。目前,我国生物柴油生产能力过剩与原料短缺的矛盾已经显现,对于各生产企业而言,谁掌控原料谁才能生存。这十分不利于我国生物柴油产业的可持续发展。
2、促进生物柴油技术的研发与利用。国家应将生物柴油技术研究纳入国家重大科技专项之中,应从原料生产、收集、储存、运输、加工转换、市场流通、终端使用等全产业链考虑,系统地制定技术促进方案,以保证生物柴油的质量。
3、完善生物柴油产业标准体系并加大力度规范市场。加快完成生物柴油全产业链的国家标准体系的研究制定工作。
4、完善财税扶持政策,给各种所有制企业以公平竞争的待遇。由于先期进入生物柴油领域风险较大,市场难以预计,这很大程度影响了产业发展初期企业进入的积极性。可以建立生物柴油发展的风险基金制度,对生物柴油生产企业的亏损实施弹性补贴,以吸引足够多的企业进入生物柴油领域。随着技术进步、管理水平提高、市场逐步扩大,风险降低并且成本不断下降,就应根据产业发展的不同阶段逐步取消风险补贴,同时制定相应的财税扶持政策。另外,应该对生物柴油原料基地发放“环境津贴”,以此来支付原料基地的“环境收益”,而这部分资金可以通过“排污税”等方式获取,这也有利于企业逐步树立起环保意识。
5、发挥清洁发展机制(CDM)作用,引进国外资本和先进技术。
6、积极好市场推广工作,提高生产加工技术、开发高加值产品等等。
生物柴油的主要优点
(1)环保特性:生物柴油和石化柴油相比含硫量低,使用后可使二氧化硫和硫化物排放大大减少。
(2)低温启动性能:和石化柴油相比,生物柴油具有良好的发动机低温启动性能,冷滤点达到-20℃。
(3)生物柴油的润滑性能比柴油好:可以降低发动机供油系统和缸套的摩擦损失,增加发动机的使用寿命,从而间接降低发动机的成本。
(4)具有良好的安全性能:生物柴油的闪点高于石化柴油,它不属于危险燃料,在运输、储存、使用等方面的优点明显。
(5)具有优良的燃烧性能:生物柴油的十六烷值比柴油高,因此燃料在使用时具有更好的燃烧抗暴性能,因此可以采用更高压缩比的发动机以提高其热效率。
(6)具有可再生性:生物柴油是一种可再生能源,其资源不会像石油、煤炭那样会枯竭。
(7)具有经济性:使用生物柴油的系统投资少,原用柴油的引擎、加油设备、储存设备和保养设备无需改动。
(8)可调和性:生物柴油可按一定的比例与石化柴油配合使用,可降低油耗,提高动力,降低尾气污染。
(9)可降解性:生物柴油具有良好的生物降解性,在环境中容易被微生物分解利用。
生物柴油产业的市场前景
生物柴油是一种优质清洁柴油,可从各种生物质提炼,因此可以说是取之不尽,用之不竭的能源,在资源日益枯竭的今天,有望取代石油成为替代燃料。
1、发展生物柴油,中国有十分丰富的原料资源。中国幅员辽阔,地域跨度大,水热资源分布各异,能源植物资源种类丰富多样,主要的科有大戟科、樟科、桃金娘科、夹竹桃科、菊科、豆科、山茱萸科、大风子科和萝摩科等。目前中国生物柴油的开发利用还处于发展初期,要从总体上降低生物柴油成本,使其在中国能源结构转变中发挥更大的作用,只有向基地化和规模化方向发展,实行集约经营,形成产业化,才能走符合中国国情的生物柴油发展之路。随着改革开放的不断深入,在全球经济一体化的进程中,在中国加入WTO的大好形势下,中国的经济水平将进一步提高,对能源的需求会有增无减,只要把关于生物柴油的研究成果转化为生产力,形成产业化,则其在柴油引擎、柴油发电厂、空调设备和农村燃料等方面的应用是非常广阔的。
2、中国是一个石油净进口国,石油储量又很有限,大量进口石油对中国的能源安全造成威胁。因此,提高油品质量对中国来说就更有现实意义。而生物柴油具有可再生、清洁和安全三大优势。专家认为,生物柴油对中国农业结构调整、能源安全和生态环境综合治理有十分重大的战略意义。目前,汽车柴油化已成为汽车工业的一个发展方向,据专家预测,到2010年,世界柴油需求量将从38%增加到45%,而柴油的供应量严重不足,这都为油菜制造生物柴油提供了广阔的发展空间。
3、发展生物柴油产业还可促进中国农村和经济社会发展。如发展油料植物生产生物柴油,可以走出一条农林产品向工业品转化的富农强农之路,有利于调整农业结构,增加农民收入。
4、柴油的供需平衡问题也将是中国未来较长时间石油市场发展的焦点问题。业内人士指出,2015年市场需求量将会达到1.3亿吨左右。近几年来,尽管炼化企业通过持续的技术改造,生产柴汽比不断提高,但仍不能满足消费柴汽比的要求。因此,开发生物柴油不仅与目前石化行业调整油品结构、提高柴汽比的方向相契合,而且意义深远。
5、由上述发展趋势可看出,出于成品油来源多样化、杜绝“地沟油”进入餐饮行业等多方面因素的考虑,政府对生物柴油领域的重视度在日趋增加。
结语:在国际油价飙升、粮食安全问题突出今天,生物柴油产业会逐步在资金支持,原料成本的控制、国家产业政策扶持、生产技术进步、产业资本导向的引导下会逐步走向光明。我们相信,随着改革开放的不断深入,在全球经济一体化的进程中,在中国加入WTO的大好形势下,中国的经济水平将进一步提高,对能源的需求会有增无减,生物柴油产业的发展有着美好的市场前景。