2013年以來,我國多個城市遭遇了持續多日的霧霾天氣,全國空氣污染面積達140萬平方公里,污染達到了災難性程度,從源頭治理空氣污染已經迫在眉睫。
全聯新能源商會日前舉辦的“霧霾與能源解決方案——用生物燃料替代石油”新能源沙龍上,清華大學核能與新能源技術研究院副所長李十中教授認為,生物燃料可以調整交通燃料結構、提高清潔燃料比例、減排環境污染物和溫室氣體,是從根本上改善空氣質量的切實可行措施。
世界各國重視 我國原料豐富
據介紹,生物質能源是人類賴以生存的重要能源,它是僅次于煤炭、石油和天然氣而居于世界能源消費總量第四位的能源。2007年3月,歐盟首腦會議提出,到2020年可再生能源將占整個歐盟能源消耗量的20%,其中生物燃料占運輸燃料的比例至少要達到10%。
20世紀70年代以來,受傳統能源價格不斷攀升、全球氣候變化、污染問題日益嚴峻的影響,世界各國對生物燃料的發展愈發重視起來,其中以巴西、美國等國的發展尤為突出。目前,美國和巴西分別是世界第一、第二的生物燃料生產國。
目前,一些發展中國家還主要依靠傳統的直接燃燒方式為居民提供生活用能,能源利用率低,資源浪費嚴重。但是,生物質作為能源大規模利用,可為發展中國家提供發展和就業的基礎。據估計,全世界每年通過生物質光合作用固化的太陽能,相當于全世界年耗能量的10倍。一個3.6億平方米的陸地表面,假定太陽能轉化率為1%,那么理論上生產的生物質能就足可以解決全世界的能源需求。
在工業化國家中,陸地石油業生產每百萬噸標準油的能源,需要工作崗位為959個、煤炭業為925個、天然氣業為430個,而生物質固體燃料業為3000~5000個、生物酒精業為18000~28000個、植物柴油業為29000個、生物質發電業為1650個。
我國生物質能源原料十分豐富,據估算,我國每年的生物質能源總量相當于4.87億噸石油。20世紀末,我國為消化陳化糧和為豐產的玉米尋找新出路開始推廣燃料乙醇。2012年,我國以陳化糧和木薯為原料的燃料乙醇年產量超過200萬噸。
我國《可再生能源中長期發展規劃》指出,到2020年,我國生物質發電裝機容量達到3000萬千瓦、生物液體燃料達到1000萬噸、沼氣年利用量達到400億立方米、生物固體成型燃料達到5000萬噸、生物質能源年利用量占到一次能源消費量的4%。
適合替代石油 緩解能源危機
中國工程院《中國能源中長期(2030~2050)發展戰略研究》課題研究結果表明,我國石油缺口日益增大,從能源安全的角度考慮,將進口依存度控制在60%時,2020年需替代石油2000萬噸,2030年替代石油將達到7000萬噸,目前只有生物質能源是最佳的替代選擇。
李十中認為,生物質能源的使用和其他新能源不一樣,在人類歷史上,生物質能源最具傳承性和實踐性。從鉆木取火的時候起就有了生物質能源,只是后來有了煤炭和石油,才被冷落下來。而且,生物質能和現有的燃料體系是最相融的,生物質能源作為石油化工產品的替代是最適合、最可行的,不需要能量形式的轉換,在現有的加油站就可以直接使用。
我國利用生物質能源有十分重要的意義,一是可用本地能源代替進口能源,減少國家對進口能源的依賴;二是使我國燃料多樣化,減少對一種能源的依賴;三是一種相對清潔的能源,用生物質代替礦物燃料是減少二氧化碳排放的理想方式;四是生物質資源分布廣泛,是能源分散供給體系的一種極佳能源。
實際上,我國為促進生物燃料行業的健康發展,目前研發的重點主要集中在以木薯、甜高粱等淀粉質或糖質非糧作物以及木質纖維素為原料的生物液體燃料技術。隨著我國農業、養殖業的發展以及城鎮化進程的推進,產生的各種可利用生物質的量還會逐年增加。
但目前,我國汽車消耗大量的石油,不僅尾氣排放PM2.5嚴重污染大氣環境,而且造成了石油供應緊張。李十中表示,布倫特油價一直在110美元/桶以上振蕩,我國應該考慮建設永續的綠色油田,既能緩解能源、環境危機,又能解決就業和拉動內需問題。
面臨諸多問題 加快產業發展
李十中認為,我國生物燃料產業發展至今,雖然實現了原料由糧食向“非糧”的戰略轉移,但依然存在一些問題不能忽略。首先,非糧原料供應體系沒有建立起來。我國原有的糧油供應體系成熟,但對于生物燃料的非糧原料供應體系不適合,如秸稈的收、儲、運系統還沒有形成,不能保證穩定的原料供應和原料價格。
其次,我國生物燃料缺乏科技支撐體系。我國在生物燃料方面科技投入少,而美國能源部2012年在生物燃料科研上的投資是20多億美元,我國“十一五”期間在燃料乙醇研發上的投入加起來也就2億元人民幣。目前,我國科技資源和研究隊伍分散,缺乏國家層面的協調和引導,主要的表現就是脫節。科技部支持只限于技術研發部分,但示范工廠建設經費沒有著落。
而且,我國現有的定價機制和扶持政策需進一步優化和調整。目前國家對風能、太陽能的扶持力度相當大,而對生物燃料的扶持政策還停留在本世紀初消化陳化糧生產乙醇的水平上。一是倒掛的乙醇定價機制,乙醇銷售價為90號汽油出廠價的91.11%。二是乙醇生產商享受財政補貼的標準不一致,有高有低,造成“鞭打快牛”的局面,不利于產業發展和技術進步。
李十中強調,我國需要對生物質能源的現階段技術進行客觀評價,技術發展到什么水平,就進行什么程度的商業化生產。因此,他建議,要加快生物質能源產業發展,首先國家要落實補貼政策,大力推進非糧乙醇。通過配額制度,要求能源公司,如中石油、中石化、中海油在油品銷售中逐漸提高燃料乙醇、生物柴油的比例,對完成配額的公司予以獎勵。其次,要支持新技術研發,建立國家級生物燃料實驗室,并從政策、資金各方面積極推進具備產業化條件的新技術在不同區域建設示范工程,以便盡快推廣。擴大燃料乙醇和生物柴油試點范圍,在具備條件的地區,如海南、內蒙古等地進行產業化示范,建立從原料種植到產品供應的產業模式。而且,讓不同所有制企業公平競爭、一視同仁,高標準、嚴要求,將生物質能源建成高水平的新興產業。