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生物燃料產業分析精選(五篇)

發布時間:2023-12-28 11:49:05

序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的5篇生物燃料產業分析,期待它們能激發您的靈感。

生物燃料產業分析

篇1

生物燃料乙醇是以淀粉質(玉米、小麥、薯類等)、糖質(甘蔗、甜高粱莖稈)等為原料,經發酵、蒸餾制成乙醇。脫水后再添加變性劑(車用無鉛汽油)變性的無水乙醇。它不是一般的酒精。而是它的深加工產品。燃料乙醇既可以直接替代汽油等化石燃料,又可按照一定的比例與汽油混合,作為汽油的增氧劑和高辛烷值調和組分。在汽油中加入一定比例的燃料乙醇(稱為車用乙醇汽油,加入比例通常為10%,簡稱E10),可顯著降低汽車尾氣排放的污染物,既有利于減少對進口能源的依賴,保障國家能源安全,又有利于增加農民收入和提供就業機會。

上個世紀末,在糧食相對過剩的條件下,我國開始利用陳化糧制取生物燃料乙醇。“十五”期間,國家投資50余億元,批準4個示范工程。分別在黑龍江省(年產20萬噸)、吉林省(年產60萬噸)、河南省(年產30萬噸)和安徽省(年產6萬噸),以陳化糧為原料生產燃料乙醇,并由石油部門調合成車用乙醇汽油按國家標準10%的添加比例,在9省進行推廣。車用燃料乙醇汽油銷量達到1000萬噸左右,占當年全國汽油消費量的20%左右。

綜合分析國家發展改革委能源研究所、國際能源署(IEA)、美國能源部(EAI)和歐佩克(OPEC)等機構的研究結果表明,2010年和2020年中國汽油需求量分別為0.60億噸~0.66億噸和0.86億噸~1.10億噸。如果按照10%的添加比例計算,預測到2010年,燃料乙醇需求量為600萬噸~660萬噸;2020年為860萬噸~1100萬噸,未來需求潛力很大。

國家可再生能源中長期發展規劃中提出“到2010年,增加非糧原料燃料乙醇年利用量200萬噸。到2020年,生物燃料乙醇年利用量達到1000萬噸”。但是,目前我國對于發展燃料乙醇還存在著不同聲音,認為擠占了耕地和糧食。特別是美國利用玉米發展燃料乙醇產業,引起國際相關農產品價格不斷上漲等問題,更是引起了人們的警覺。我國發展生物燃料乙醇產業,必須研究和思考原料來源、技術成熟度等相關條件。

燃料乙醇原料來源分析

我國可用于生產生物燃料乙醇的主要原料來源包括糧食(玉米)、薯類(木薯、甘薯)、甜高粱莖稈、甘蔗及農作物秸稈等。我國人多地少,耕地資源緊缺,糧食供需處于緊平衡,以玉米為原料的燃料乙醇發展空間受到極大的限制,原料多元化勢在必行。以玉米等谷物類作物為原料生產燃料乙醇。弱化了傳統的玉米食物屬性,增強了工業屬性。如果消耗過多的玉米生產燃料乙醇,在中國人多地少的國情下,勢必會擠占用于生產食物的耕地面積;另一方面是與畜爭糧,抬高玉米市場價格,增加飼料成本,對養殖業發展將產生連鎖反應,所以應嚴格限制玉米等糧食作為生產燃料乙醇的原料。以甘蔗為原料生產燃料乙醇具有單位土地面積產量高、生產成本較低、化石能源替代效益較為顯著等優點,但由于我國食糖的長期供需形勢趨緊,也不宜作為主要發展方向。應在確保國家糧食安全基礎上,堅持“不與民爭糧、不與糧爭地”的原則,開發利用鹽堿地、荒山和荒地等后備土地資源,采取提高單產及間套作等措施,因地制宜地種植薯類(木薯、甘薯)、甜高粱等非糧能源作物,為燃料乙醇提供原料。

不同的非糧燃料乙醇原料特性見表1。

利用后備土地資源發展燃料乙醇前景分析

后備土地資源是指在一定自然、技術、經濟、生態環境下可以開發利用但目前尚未利用的土地資源。據2002年度全國土地利用變更調查顯示,如果把未利用或未充分利用的土地資源如葦地和灘涂以及未利用地中的荒草地、鹽堿地、沼澤地、裸土地和其他未利用土地都作為后備土地資源,其面積可達8873.99萬公頃,占全國土地總面積的9.33%。其中,根據2000~2003年國土資源部在新一輪國土資源大調查中進行的全國耕地后備資源調查評價,我國有集中連片、具有一定規模的耕地后備資源734.4萬公頃,僅為后備土地資源的8.28%。其中,可開墾耕地701.66萬公頃,可復墾土地32.72萬公頃。

根據我國耕地后備資源的面積、類型、光熱條件,可將全國的耕地后備資源劃分為8個區域。考慮到生態環境保護、耕地動態平衡、城鎮化以及能源作物的適應性和增產等因素,采取分步驟實施的開發策略,設定2010年開發10%的后備耕地、2020年最大開發50%,則2010年我國非糧能源作物燃料乙醇生產能力約為255萬噸,2020年約1355萬噸(見表2)。

當然。這部分土地多數位于我國西北部。由于受到熱量條件、水資源條件、風沙鹽堿等條件限制,開發利用的成本較高。此外,上述后備耕地資源是目前經濟技術條件下可供開發利用的。隨著科學技術和現代工業交通運輸業的發展。土地開發成本是可以逐步降低的;或由于土地產品需求增加,價格上漲。而使經濟效益提高,可以使原來利用不夠經濟的土地變成比較經濟,從而增加了土地的經濟供給量。所以,后備土地資源的經濟供給量是動態變化的、有彈性的。

提高能源作物單產發展燃料乙醇前景分析

木薯

目前,我國廣西木薯種植的主要品種是上個世紀30、40年代引進的南洋紅,約70%木薯種植面積使用該品種,由于種植時間長。該品種退化嚴重,產量低。2005年,廣西木薯平均產量為1.2噸~1.3噸/畝,同國際上平均產量最高的國家――印尼的1.6噸/畝相比,產量低1/4。如果引進推廣優良新品種以及配套的栽培管理技術,畝產可達3噸~5噸。而且提高了淀粉含量。以廣西為例。2010年如果畝產達到2噸。可年新增燃料乙醇產能75萬噸;2020年如果畝產達到3噸。可年新增燃料乙醇產能222萬噸。

甘薯

我國是世界第一大甘薯種植國,甘薯常年種植面積保持在700萬公頃左右,甘薯總產1.5億噸,占世界總產86%。雖然我國甘薯的種植面積和產量均居世界首位,但甘薯的加工業發展卻很緩慢。如果將30%的甘薯用作生產燃料乙醇.目前可生產燃料乙醇450萬噸。目前,我國甘薯畝產僅在1.5噸左右。通過培育推廣高淀粉含量新品種以及配套的栽培管理

技術,畝產可達3噸~5噸。2010年如果畝產達到2噸,可年新增燃料乙醇產能150萬噸;2020年畝產達到3噸,年新增燃料乙醇產能450萬噸。

替代種植發展燃料乙醇前景分析

我國高粱種植面積較低,而且甜高粱畝產籽粒達200千克~400千克。略低于普通高粱產量。因此,利用現有高粱土地種植甜高粱對糧食生產不會有太大的影響。2005年我國高粱種植面積為57萬公頃。2010年按10%的甜高粱替代率計算,新增甜高粱莖稈乙醇產能為22萬噸;2020年按50%的甜高粱替代率計算,新增甜高粱莖稈乙醇產能為112萬噸。

綜上所述,利用后備土地資源種植非糧能源作物,提高木薯、甘薯等能源作物的單產以及替代種植等方式,2010年燃料乙醇的可供應量約500萬噸,2020年燃料乙醇的可供應量約2000萬噸。可以滿足近期發展需求。

生物燃料乙醇技術評價

生物燃料乙醇是通過發酵法生產的,即利用微生物的發酵作用將糖分或淀粉轉化為乙醇和CO2,也可將纖維素類水解生成單糖后再發酵產生乙醇。用于發酵法制取燃料乙醇的原料,按成分分為三種:糖質、淀粉質和纖維素,后兩種原料均需要先通過水解得到可發酵糖;按照發酵過程物料存在狀態,可分為固體發酵法、半固體發酵法和液體發酵法;根據發酵醪注入發酵罐的方式不同,可分為間歇式、半連續式和連續式。

糖質原料制取乙醇技術是以甘蔗、甜高粱莖稈為原料,經過物理方法預處理后,采用發酵蒸餾的方法生產燃料乙醇淀粉質原料制取乙醇技術是以玉米、木薯、甘薯等淀粉含量高的生物質為原料。經過粉碎、蒸煮和糖化后,形成可發酵性糖。再進行發酵處理,得到燃料乙醇的技術;纖維素原料制取乙醇技術是以秸稈為原料,經過物理或化學方法預處理,利用酸水解或酶水解的方法將秸稈中的纖維素和半纖維素降解為單糖,然后,再經過發酵和蒸餾生產的燃料乙醇的技術。

三種不同生產工藝技術的特性對比見表3。

目前。我國淀粉類原料發酵法制取乙醇技術比較成熟,并已經進行了工業化生產,中糧集團正在廣西北海建設年產20萬噸燃料乙醇項目。我國在甜高粱、木薯等能源作物開發和利用方面取得了一定成績,自主開發的固體、液體發酵工藝和技術達到應用水平,并在黑龍江省建成年產5000D屯的甜高粱莖稈生產乙醇示范裝置。但是,目前還存在著發酵菌種培育、關鍵工藝和配套設備優化、廢渣廢水回收利用等問題。

據測算,我國農作物秸稈年產量約6億噸。其中有1.5億~2億噸可能源化利用。纖維素原料來源比較豐富,有一定的發展前景。國際能源公司都在競相改進將纖維素轉化為乙醇的技術。但由于技術上的限制,目前世界上還沒有一家纖維素乙醇制造廠的產量達到商業規模。我國也正在開展纖維素制取燃料乙醇的技術研究開發。中糧黑龍江肇東酒精有限公司、安徽豐原集團、山東龍力科技有限公司等建立了千噸級纖維素乙醇中間試驗裝置。

篇2

文章中提到了生物燃料企業“吃不飽”的問題,與以往政策支持向生產領域傾斜不同,本文提出生物燃料產業鏈重心向種植和原料生產傾斜,并加大政策支持力度。對生物燃料生產企業來說,這未嘗不是個好消息。

生物燃料通常指生物液體燃料,是重要的交通替代燃料。相對于其他替代燃料,生物燃料具有與現有基礎設施兼容性好、能量密度高、清潔低碳、資源可再生且資源基礎廣闊等優點,而且已具有規模化生產應用的實際經驗,可望成為重型卡車、航運和航空等長途交通工具的最經濟可行的清潔替代燃料。

20世紀90年代以來,為保障能源安全、應對氣候變化、保護環境、促進農業發展,許多國家制定實施積極戰略和政策,推動生物燃料的規模化開發利用。我國在上述各領域也面臨著巨大挑戰,也亟待制定符合我國國情的戰略和政策,促進生物燃料的規模化發展。

為此,國家發展改革委能源研究所開展了“中國可再生能源規模化發展研究”,通過考察分析國際上生物燃料產業發展趨勢和政策實踐,評估我國生物燃料的發展潛力和重大挑戰,進而探討我國生物燃料規模化發展的戰略任務、總體思路和發展路徑,并提出促進我國生物燃料產業發展的政策措施建議。

國際政策趨向——扶持與監管并重

20世紀90年代以來,為促進農業經濟、改善大氣質量、減排溫室氣體,以美國、歐盟國家和巴西為代表的許多發達國家和發展中國家制定實施了規模空前的生物燃料項目和積極的扶持政策,全面推動了生物燃料產業的蓬勃發展。雖然2008年金融危機以來受到油價低位運行和市場需求疲軟的影響,但各國扶持政策保持延續并繼續深化,大型石油企業開始大力介入,技術研發取得積極進展,應用領域擴展到航空領域,推動了生物燃料產業加快升級轉型和繼續擴大規模。

目前,以糧糖油為原料的燃料乙醇和生物柴油(通常被稱為傳統生物燃料,或第一代生物燃料)已進入商業化發展階段,以農林業有機廢棄物、專用非糧能源植物/藻類微生物等生物質為原料的先進生物燃料(或第二代、第三代生物燃料)正在建設一批示范項目,預計在今后10年內逐步實現商業化。2009年全球燃料乙醇和生物柴油產量分別達到5760萬t和1590萬t,絕大部分集中在美國、巴西和歐盟地區。據國際能源機構(IEA)的生物燃料路線圖分析,2010年全球生物燃料產量約1000億升,滿足全球3%道路交通燃料需求;2050年生物燃料可滿足全球交通能源需求的27%,可年減排21億t二氧化碳。

雖然生物燃料在近年來發展迅速并初步展示了廣闊的發展潛力,但也開始引發了眾多爭議和批評,主要是生物燃料的節能減排效益和發展潛力、以及對糧食安全和生態環境的威脅,反映了生物燃料產業自身及其社會經濟含義的復雜性。

近年來,一些領先國家和國際組織積極推動建立扶持與監管并重的政策體系,促進生物燃料產業健康持續發展。在扶持政策方面,早期主要采取了投資補貼、減免消費稅和燃油稅等措施,近年來美國和歐盟許多國家陸續引入了再生燃料標準(RFS)等強制性市場份額政策,并特別規定先進生物燃料的具體發展目標和更高貢獻度。在監管政策方面,近年來歐美國家開始規定生物燃料的最低溫室氣體減排率,調整農業及土地政策,推動建立可持續生產準則和產品認證體系;包括我國在內的部分發展中國家則禁止使用或嚴禁擴大使用糧食原料,以確保可持續發展。

我國生物燃料生產潛力大

由于我國人口保持增長、飲食水平的持續提高,而優良耕地減少、水資源相對短缺,利用傳統糧糖油原料發展生物燃料的潛力在我國非常有限。利用非糧原料將是我國發展生物燃料的根本方向。

我國早在上世紀90年代即開展以甜高粱、小桐子為原料的生物燃料生產技術研究,“十一五”以來,大批企業,包括大型企業,積極投身非糧生物燃料產業研發。目前,我國利用薯類、甜高粱、小桐子等非糧作物/植物生產燃料乙醇和生物柴油的技術已進入示范階段。木薯和甘薯乙醇技術也可實現商業化應用,廣西于2007年建成年產20萬t木薯乙醇項目。甜高粱乙醇技術開發取得實質性進展,已開發出高品質雜交種籽,自主開發的發酵工藝和技術達到實用水平,并在黑龍江省建成年產5000t乙醇的示范裝置。木質纖維素乙醇在原料預處理、纖維素轉化以及酶制劑生產成本等方面均取得實質性進展,在黑龍江、河南等地建成了年產數百噸和數千噸乙醇的示范生產裝置。生物柴油產業化示范工作的時機也已基本成熟,但受廢油資源收集利用量、油料植物種植基地建設進度的限制,目前只有少數生物柴油企業實現規模化持續生產,也沒有正式進入車用成品油的主要流通使用體系。其他第二代生物燃料(如合成燃料技術)目前仍處于實驗室研究和小規模中試階段。

目前我國還沒有全面深入開展生物質能資源潛力評價。初步估算,利用廢糖蜜、食品加工業和飲食業廢油、棉籽油等廢棄糖油類資源,估計可滿足年產80萬t燃料乙醇和200萬t以上生物柴油的原料需求。可能源化利用的農作物秸稈和林業剩余物年產量目前約2.5億t,且可望繼續增加,在中長期可滿足年產3000~5000萬t第二代生物燃料的原料需求。另外,還可通過推廣良種良法、品種替換、開發劣質邊際土地等途徑發展能源植物,例如甜高粱、木薯、麻瘋樹等。相關土地評估顯示,我國現有約3200萬~7600萬hm2邊際性土地,但適合能源植物生長的土地資源有待查清。

篇3

關鍵詞:生物質;生物質能;產業;沼氣;生物質發電;生物質燃料;能源作物

1  概 述

近年來,在能源危機、保護環境和可持續發展的呼聲中,可再生的清潔能源以及能源的多元化倍受關注,生物質能成為其中的一個新亮點。

為了促進可再生能源的開發利用,增加能源供應,改善能源結構,保障能源安全,保護環境,實現經濟社會的可持續發展,中國已經制定并實施了《可再生能源法》。可再生能源是清潔能源,是指在自然界中可以不斷再生、永續利用、取之不盡、用之不竭的資源,它對環境無害或危害極小,而且資源分布廣泛,適宜就地開發利用。根據《可再生能源法》的定義,目前主要包括太陽能、風能、水能、生物質能、地熱能和海洋能等非化石能源[1]。中國可再生能源資源非常豐富,開發利用的潛力很大,其中生物質能的開發潛力更大。

生物質能一直是人類賴以生存的重要能源,它目前是僅次于煤炭、石油和天然氣而居于世界能源消費總量第四位的能源,在整個能源系統中占有重要地位[2]。據有關專家估計,生物質能極有可能成為未來可持續能源系統的重要組成部分,到下世紀中葉,采用新技術生產的各種生物質替代燃料將占全球總能耗的40%以上。

生物質能是蘊藏在生物質中的能量,是綠色植物通過葉綠素將太陽能轉化為化學能而貯存在生物質內部的能量。煤、石油和天然氣等化石能源也是由生物質能轉變而來的。生物質能是可再生能源,通常包括以下幾個方面:一是木材及森林工業廢棄物;二是農業廢棄物;三是水生植物;四是油料植物;五是城市和工業有機廢棄物;六是動物糞便。在世界能耗中,生物質能約占14%,在不發達地區占60%以上。全世界約25億人的生活能源的90%以上是生物質能,直接燃燒生物質的熱效率僅為10%~30%[3]。生物質能的優點是燃燒容易,污染少,灰分較低;缺點是熱值及熱效率低,體積大而不易運輸。

目前世界各國正逐步采用如下方法利用生物質能:1)熱化學轉換法,獲得木炭、焦油和可燃氣體等高品位的能源產品,該方法又按其熱加工的工藝不同,分為高溫干餾、熱解、生物質液化等方法;2)生物化學轉換法,主要指生物質在微生物的發酵作用下,生成沼氣、酒精等能源產品;3)利用油料植物所產生的生物油;4)把生物質壓制成成型狀燃料(如塊型、棒型燃料),以便集中利用和提高熱效率。

“為了緩解中國能源短缺問題,保證能源安全,治理有機廢棄污染物,保護生態環境,建議國家應大力開發生物質能,實施能源農業的重大工程。”中國作物學會理事長路明研究員在接受記者采訪時說[4],“生物能源開發工程應主要包括:沼氣計劃、酒精計劃、秸稈能源利用計劃和能源作物培育計劃等。”

在2006年8月召開的全國生物質能源開發利用工作會議上,國家發展與改革委員會副主任陳德銘提出,今后15年,中國在生物質能源方面將重點發展農林生物質發電、生物液體燃料、沼氣及沼氣發電、生物固體成型燃料技術四大領域,開拓農村發展新型產業,為農村提供高效清潔的生活燃料,并為替代石油開辟新的渠道。

綜上所述,目前,中國生物質能源的產業化利用途徑主要包括以下方面:沼氣利用工程、農林生物質發電、生物固體成型燃料、生物質液體燃料、能源作物培育利用等。

2 中國生物質能產業發展目標

中國農村生物質能是一座待開發的寶藏。根據《可再生能源中長期發展規劃》確定的主要發展目標,到2010年,生物質發電達到550萬千瓦(5.5GW),生物液體燃料達到200萬噸,沼氣年利用量達到190億立方米,生物固體成型燃料達到100萬噸,生物質能源年利用量占到一次能源消費量的1%;到2020年,生物質發電裝機達到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,生物質年利用量占到一次能源消費量的4%[5]。

開發利用生物質能是當前國內外廣泛關注的重大課題,既涉及農業和農村經濟發展,又關系到國家的能源安全。今后5~10年,中國農村生物質能發展的重點是沼氣、固體成型燃料和能源作物。《農業生物質能產業發展規劃》確定的主要發展目標是[6,7]:到2010年,全國農村戶用沼氣總數達到4000萬戶,新建大中型養殖場沼氣工程4000處,生物質能固體成型燃料年利用量達到

100萬噸,能源作物的種植面積達到2400萬畝左右。

據統計,全世界每年通過光合作用生成的生物質能約50億噸,相當于世界主要燃料消耗的10倍,而作為能源的利用量還不到其總量的1%,中國的利用量更是遠遠低于世界平均水平[8]。2005年,中國可再生能源開發利用總量約1.5億噸標準煤(tce),為當年全國一次能源消費總量的7%(其中非水電可再生能源利用占1%),根據政府的規劃目標,到2010和2020年可再生能源利用總量將達到2.7億tce和5億tce,分別占屆時能源消費總量的11%和16%(其中非水電可再生能源利用占2%和5%)[9]。因此,中國生物質能的發展利用空間很大。

3 中國生物質能產業化的發展前景

3.1沼氣利用工程的發展空間

沼氣的利用主要包括沼氣燃氣和沼氣發電。目前,中國農村生物質能開發利用已經進入了加快發展的重要時期。統計顯示,截至2005年底,中國農村中使用沼氣的農戶達到1807萬多戶,建成養殖場沼氣工程3556處,產沼氣約70億立方米,折合524萬噸標準煤,5000多萬能源短缺的農村居民通過使用了清潔的氣體燃料,生活條件得到根本改善[5]。中國已經建成大中型沼氣池3萬多個,總容積超過137萬立方米,年產沼氣5500萬立方米,僅100立方米以上規模的沼氣工程就達到630多處[10]。距離2010年預定目標的發展空間還很大。

中國經過二十多年的研發應用,在全國興建了大中型沼氣工程和戶用農村沼氣池的數量已位居世界第一。不論是厭氧消化工藝技術,還是建造、運行管理等都積累了豐富的實踐經驗,整體技術水平已進入國際先進行列。

沼氣發電發展前景廣闊,但目前還存在一些障礙,如技術障礙、市場障礙、政策障礙等,通過制定發展規劃、加強技術保障體系建設、引入競爭機制,創新投資體系,研究制定促進沼氣發展利用的國家級配套政策,等等。當技術、市場、政策等壁壘被克服后,沼氣發展前景廣闊,產業空間巨大。

3.2生物質能發電的發展前景

目前,生物質發電主要包括沼氣發電、生物質直燃發電、生物質混燃發電、農林秸稈生物質氣化發電、生物質炭化發電、林木生物質發電等。

生物質能源轉化為電能,正面臨著前所未有的發展良機:一方面,石油、煤炭等不可再生的化石能源價格飛漲;另一方面,各地政府頂著“節能降耗20%”的軍令狀,對落實和扶持生物質能源發電有了相當大的默契和熱情。國家電網公司擔任大股東的國能生物質發電公司目前已有19個秸稈發電項目得到了主管部門批準,大唐、華電、國電、中電等集團也紛紛加入,河北、山東、江蘇、安徽、河南、黑龍江等省的100多個縣、市開始投建或是簽訂秸稈發電項目[8]。

煤炭作為一次性能源,用一噸少一噸。而中國小麥、玉米、棉花等農作物種植面積很大,產量很高,而且農作物是可再生資源,相對于現在電廠頻頻“斷煤”、不堪煤價攀升的尷尬局面,推廣秸稈發電具有取之不盡的資源優勢和低廉的成本優勢。

生物質直接燃燒發電(簡稱生物質發電)是目前世界上僅次于風力發電的可再生能源發電技術。據初步估算,在中國,僅農作物秸稈技術可開發量就有6億噸,其中除部分用于農村炊事取暖等生活用能、滿足養殖業、秸稈還田和造紙需要之外,中國每年廢棄的農作物秸稈約有1億噸,折合標準煤5000萬噸。照此計算,預計到2020年,全國每年秸稈廢棄量將達2億噸以上,折合標準煤1億噸,相當于煤炭大省河南一年的產煤量。

為保障生物質發電原料供應,在強化傳統農業生產的基礎上,應大力開發森林、草地、山地、丘陵、荒地和沙漠等國土資源,充分挖掘生態系統的生物質生產潛力。重點加強高效光合轉化作物、速生林木與特種能源植物的培育推廣,大幅度擴大生物質資源的生產規模,逐步建立多樣化的生物質資源生產基地。

大力發展生物質發電正當其時。中國“十一五”規劃要求:建設資源節約型、環境友好型社會,大力發展可再生能源,加快開發生物質能源,支持發展秸稈發電,建設一批秸稈和林木質電站,生物質發電裝機達550萬千瓦。中國可再生能源發電價格實行政府定價和政府指導價兩種形式。其中生物質發電項目上網電價實行政府定價,電價標準由各省(自治區、直轄市)2005年脫硫燃煤機組標桿上網電價加每千瓦時0.25元補貼電價組成[11]。 作為《中華人民共和國可再生能源法》配套法規之一的《可再生能源發電價格和費用分攤管理試行辦法》規定,生物質發電項目補貼電價,在項目運行滿15年后取消。自2010年起,每年新批準和核準建設的發電項目補貼電價比上年批準項目遞減2%。發電消耗熱量中常規能源超過20%的混燃發電項目,不享受補貼電價[11]。通過招標確定投資人的生物質發電項目,上網電價按中標確定的價格執行,但不得高于所在地區的標桿電價。

2010年,中國生物質能產量將達到22TWh,生物質發電裝機容量5.5GW,占全國總發電量的0.78%;2020年,中國生物質能產量達到120TWh,生物質發電裝機容量30GW,占全國總發電量的2.6%;2010年和2020年可再生能源發電占發電總量的比例仍然較小,分別為8.63%和11.86%[12]。國家發展與改革委員會計劃到2020年底將可再生能源發電的比例提升到15%~16%。

據農業部提供的數據[13],中國擁有充足的可發展能源作物,如農作物秸稈年產6億噸、畜禽糞便年產21.5億噸、農產品加工業如稻殼、玉米芯、花生殼、甘蔗渣等副產品的年產量超過1億噸、邊際土地4.2億公頃,同時還包括各種荒地、荒草地、鹽堿地、沼澤地等。據中國科學院石元春院士估計,如果能利用現有農作物秸稈資源的一半,生物質產業的產值就可達近萬億元人民幣。截止到2005年底,中國生物質發電量2GW,距離2010年的5.5GW和2020年的30GW還有很大的發展空間。作為唯一可運輸并儲存的可再生能源,憑其優越的先天條件,中國生物質能發電產業具備廣闊的發展空間,擁有巨大的投資價值。

3.3 生物質固體燃料的發展模式

生物質固體成型燃料也是農業部今后的重點發展領域之一。農業部將重點示范推廣農作物秸稈固體成型燃料,重點在東北、黃淮海和長江中下游糧食主產區進行試點示范建設和推廣,發展顆粒、棒狀和塊狀固體成型燃料,并同步開發推廣配套爐具,為農戶提供炊事燃料和取暖用能。

豐富、清潔、環保又可再生的生物質能源過去卻沒有得到重視,而被白白浪費掉。河南農業大學張百良教授分析指出,除去飼養牲畜、工業用和秸稈還田,中國每年還具有4億噸制作成型燃料的資源可以生產1.5億噸成型燃料,可替代1億噸原煤,相當于4個平頂山煤礦的年產量[8]。以農作物秸稈為原料的生物質固體燃料產業規模雖然不是很大,但因目前開發程度低,發展空間仍巨大。

3.4生物質液體燃料的發展模式

3.4.1 生物液體燃料生產大國的典型模式

生物液體燃料具有替代石油產品的巨大潛力,得到了各國的重視,主要包括燃料乙醇和生物柴油。國際油價的持續攀升,提高了生物液體燃料的經濟性,在一些國家和地區已經具有了商業競爭力。目前,巴西燃料乙醇折合成油價約25美元/桶,低于原油價格。2005年,巴西和美國仍然是燃料乙醇的生產大國,分別以甘蔗和玉米為原料,摻混汽油,占其國內車用交通燃料的50%和3%,比2004年分別提高6%和1%。美國在2001~2005年,燃料乙醇產量已經翻了一番,2005年最新的能源法案中又提出,到2010年燃料乙醇產量再增加一倍的目標。歐盟確定了到2010年生物液體燃料在總燃料消耗的比例達到6%的目標[14]。

目前,生產生物液體燃料比較成功的典型模式有巴西模式和美國模式。

1)巴西甘蔗-乙醇模式

巴西是推動世界生物燃料業發展的先鋒。它利用從甘蔗中提煉出的蔗糖生產乙醇,代替汽油作為機動車行駛的燃料。如今巴西乙醇和其他競爭燃料相比,價格上已具有競爭性。這也是當前生物燃料業發展最為成功的典范。巴西熱帶地區的光照使得那里非常適合種植甘蔗。現在,巴西已經是世界上最大的甘蔗種植國,每年甘蔗產量的一半用來生產白糖,另一半用來生產乙醇。

最近幾年,由于過高的汽油價格和混合燃料轎車的推廣,巴西燃料乙醇工業更是得到了長足的發展。混合燃料轎車能夠以汽油和乙醇的混合物為燃料,自從2003年在巴西大眾市場銷售后,銷量節節攀升,目前已經占據了巴西轎車市場的半壁江山。在混合燃料轎車需求的拉動下,巴西燃料乙醇的日產量從2001年的3000萬升增加到2005年的4500萬升,已能滿足國內約40%的汽車能源需求[14]。

用蔗糖生產乙醇是目前世界上制造乙醇最便宜的方法。在未來4年中,巴西計劃將新建40~50家大型乙醇加工廠。為了保證原料供應,甘蔗的種植面積也將不斷擴大。

當前巴西生物燃料發展戰略的成功,并不意味著巴西的蔗糖乙醇會成為世界生物燃料業未來的選擇。因為即使只替代目前全球汽油產量的10%,也需要將巴西現有的甘蔗種植面積擴大40倍。巴西不可能“騰”出這么多土地用于種植甘蔗。另外,由于甘蔗的品種有強烈的地域性,巴西的技術路線在別的國家很難走得通。就連非洲、印度、印度尼西亞都無法照搬,更別說主要地處溫帶的中國了。

因此,巴西模式盡管取得了迄今最大的成功,但卻不是未來世界生物燃料業發展的方向,更不適合地處溫帶、缺少耕地的中國。探索適合中國國情的生物液體燃料發展模式成為當務之急。

2)美國玉米-乙醇模式

美國是主要的燃料乙醇生產國之一,但與巴西不同,它用的不是甘蔗而是玉米。盡管有不少反對的聲音,但美國燃料乙醇的日產量仍從1980年的100萬升增加到現在的4000萬升。目前,美國已投入生產的乙醇生產廠有97家,另外還有35家正在建設當中。這些工廠幾乎都集中在玉米種植帶。

玉米中用于生產乙醇的主要成分是淀粉,通過發酵它可以很容易地分解為乙醇。這正是用玉米生產乙醇的優勢,但這也是人們反對的原因,因為淀粉是一種重要的糧食。2007年美國計劃投入4200萬噸玉米用于乙醇生產,按照全球平均食品消費水平,同等數量的玉米可以滿足1.35億人口一年的食品消耗[14]。

中國現在80%的乙醇的原料是谷類,由于原本過剩的谷物在2000年后產量快速減少,使得燃料乙醇的發展再次面臨挑戰[15]。玉米加工燃料乙醇業過快發展,一些地區甚至玉米主產區已在考慮進口玉米了。國家已經制定相關政策,對玉米加工燃料乙醇項目加以限制,強調發展燃料乙醇要以非糧原料為主,因為谷類供給安全問題對于擁有巨大人口的中國來說,始終應該放在首位。糧食安全始終是國家重大戰略問題。中國糧食不能承受“能源化”之重。中國國情和美國、巴西不一樣,其成功經驗雖有可資借鑒之處,但不能照搬他們的模式。

生物液體燃料方面新技術的研發,在很大程度上取決于解決生物燃料生產的原料供應問題。目前生產液體燃料大多使用的是糧食類作物,如玉米、大豆、油菜籽、甘蔗等。但是從能源的投入、產出分析,利用糧食類作物生產液體燃料是不經濟的。因此,利用木質纖維素制取燃料乙醇將是解決生物液體燃料的原料來源和降低成本的主要途徑之一。

3.4.2中國生物質液體燃料的產業化發展途徑

中國生物液體燃料的發展已初具規模。當前,中國以陳化糧為原料生產燃料乙醇的示范工程,年生產能力已達102萬噸,生產成本也達到了消費群體初步接受的水平。在非糧食能源作物種植方面,中國已培育出“醇甜系列”雜交甜高粱品種,并建成了產業化示范基地,培育并引進多個畝產超過3噸的優良木薯品種,育成了一批能源甘蔗新品系和能糖兼用甘蔗品種。具備了利用菜籽油、棉籽油、木油、茶油和地溝油等原料年產10萬噸生物柴油的生產能力[16]。

1)油菜籽-生物柴油模式

中國農科院油料作物研究所所長王漢中研究員呼吁:國家應大力推廣“油菜生物柴油”。生物柴油相對于礦物柴油而言,是通過植物油脂脫甘油后再經過甲脂化而獲得。發展油菜生物柴油具備三大優點:一是可再生;二是優良的環保特性:生物柴油中不含硫和芳香族烷烴,使得二氧化硫、硫化物等廢氣的排放量顯著降低,可降解性還明顯高于礦物柴油;三是可被現有的柴油機和柴油配送系統直接利用。因此,生物柴油在石油能源的替代戰略中具有核心地位。

目前,發展生物柴油的瓶頸是原料。木本油料的規模有限,大豆、花生等草本油料作物與水稻、玉米等主要糧食作物爭地,擴大面積的潛力不大。而作為生物柴油的理想原料,油菜具有其獨特的優勢。首先適應范圍廣,發展潛力大:長江、黃淮流域、西北、東北等廣大地區都適宜于油菜生長;其次油菜的化學組成與柴油很相近:低芥酸菜油的脂肪酸碳鏈組成與柴油很相近,是生物柴油的理想原料;第三,可較好地協調中國糧食安全與能源安全的矛盾:長江流域和黃淮地區的油菜為冬油菜,充分利用了耕地的冬閑季節,不與主要糧食作物爭地。

根據歐洲油菜發展的經驗和油料科技進步的情況,王漢中預計,只要政策、科技、投入均能到位,經過15年的努力,到2020年,中國油菜種植面積可達到4億畝,平均畝產達到200千克,含油量達到50%左右。屆時,中國每年可依靠“能源油菜”生產6000萬噸的生物柴油(其中4000萬噸來源于菜油,2000萬噸來源于油菜秸稈的加工轉化),相當于建造3個永不枯竭的“綠色大慶油田”[17]。

2)纖維素-乙醇模式

在整個生物燃料領域,當前最吸引投資者的并不是用蔗糖、玉米生產乙醇,或是從油菜籽中提煉生物柴油,而是用纖維素制造乙醇。所有植物的木質部分--通俗地說,就是“骨架”--都是由纖維素構成的,它們不像淀粉那樣容易被分解,但大部分植物“捕獲”的太陽能大多儲存在纖維素中。如果能把自然界豐富且不能食用的“廢物”纖維素轉化為乙醇,那么將為世界生物燃料業的發展找到一條可行的道路。

雖然因技術上的限制,目前還沒有一家纖維素乙醇制造廠的產量達到商業規模,但很多大的能源公司都在競相改進將纖維素轉化為乙醇的技術。最大的技術障礙是預處理環節(將纖維素轉化為通過發酵能夠分解的成分)的費用過于昂貴。但是,要想用纖維素生產乙醇,預處理環節無法回避。技術上的不確定性,迫使制造乙醇的大部分投資仍集中在傳統的工藝--通過玉米、蔗糖生產乙醇,但這些辦法無法從根本上解決當前的能源危機。為了保證能源安全,美國總統布什說,美國政府計劃在6年內把纖維素乙醇發展成一種有競爭力的生物燃料。

因為發展能源不可能走犧牲糧食的道路。盡管現在技術上還存在障礙,但大部分人仍相信,利用纖維素生產燃料乙醇代表了未來生物燃料發展的方向。中國生物質液體燃料的未來也同樣寄希望于用纖維素生產燃料乙醇。一旦技術取得突破,纖維素乙醇產業化發展空間巨大,產值難以估量。但是,各國的國情與能源結構不同,不能寄希望于某個方面來解決,因為任何國家都不可能單靠技術引進發展本國的生物燃料產業。因此,需要因地制宜,多能互補。

3)能源作物-生物液體燃料模式

石元春院士表示,在能源結構的歷史轉型中,中國發展生物質能源有很強的現實性和可行性。目前,中國對石油的進口依存度為近40%;SO2和CO2的排放量也分居世界第一和第二位。中國發展生物質能源不僅原料豐富,而且還有自行培養的甜高粱、麻瘋樹等優良能源植物;燃料乙醇、生物柴油等主產品工業轉化技術基本成熟且有較大的改進空間,成本降幅一般在25%~45%,且目前在新疆、山東、四川等地已取得進展[4]。

發展能源作物不會威脅糧食安全與環保。曾有專家提出能源安全和糧食安全存在矛盾。解決這個問題需要充分認識到糧食安全和能源安全有統一性,發展能源農業將是促進農民增收、調動農民種糧積極性的有效措施。糧食作物和能源作物有很好的互補性。首先,能源作物大都是高產作物,既能滿足糧食安全的需求,又是很好的能源作物。其次,能源農業開發的領域很廣,可以做到不與或少與糧食爭地。能源農業開發的領域,大多是利用農業生產中的廢棄物,如利用畜禽場糞便、農產品加工企業的廢水與廢物開發能源,既能增加農民收入,又能為糧食生產提供優質肥料,是生產清潔能源、促進糧食生產、保證糧食安全和能源安全的雙贏舉措。

除糧食外,中國其他可用于生物質能生產的植物和原料還有很多,如甘蔗、甜菜、薯類等。廣西科學院院長黃日波說,僅廣西的甘蔗資源和木薯資源分別具備年產830萬噸和1300萬噸生物乙醇的生產潛力,加起來超過2000萬噸[15]。

科技部中國生物技術發展中心有關專家指出,根據能源作物生產條件以及不同作物的用途和社會需求,估計中國未來可以種植甜高粱的宜農荒地資源約有1300萬公頃,種植木薯的土地資源約有500萬公頃,種植甘蔗的土地資源約有1500萬公頃[15]。如果其中20%~30%的宜農荒地可以用來種植上述能源作物,充分利用中國現有土地與技術,生產的生物質可轉化5000萬噸乙醇,前景十分可觀。

據農業部科教司透露,為穩步推動中國生物質能源的發展,并為決策和進一步開發利用土地資源提供可靠的數據,該司決定按照“不與人爭糧,不與糧爭地”的原則,開展對適宜種植生物質液體燃料專用能源作物的邊際土地資源進行調查與評價工作,以摸清適宜種植能源作物邊際土地資源總量及分布情況[18]。

以能源作物為原料的生物液體燃料模式發展潛力巨大,將是未來生物質能源發展的方向之一。

4) 林木生物質-生物柴油發展模式

利用中國豐富的林木生物質資源生產生物柴油,將薪炭林轉變為能源林,實現以林木生物質能源對油汽的替代或部分替代,探索兼顧能源建設和生態環境建設的新模式,實現可再生能源與環境的可持續發展。開發林業生物質能產業是林業的一個很有潛力的新產業鏈,既是機會,也是創新,不僅具有巨大潛力和發展空間,更是林業發展新的戰略增長點。

“森林具有可再生資源的屬性。林業是天然的循環經濟。生物質能技術是林業發展的新契機。”專家研究指出,中國生物質資源比較豐富,據初步估計,中國僅現有的農林廢棄物實物量為15億噸,約合7.4億噸標準煤,可開發量約為4.6億噸標準煤[19]。專家預測2020年實物量和可開發量將分別達到11.65億噸和8.3億噸標準煤。中國現有木本油料林總面積超過600多萬公頃,主要油料樹種果實年產量在200多萬噸以上,其中,不少是轉化生物柴油的原料,像麻瘋樹、黃連木等樹種果實是開發生物柴油的上等原料。

中國現有300多萬公頃薪炭林,每年約可獲得近1億噸高燃燒值的生物量;中國北方有大面積的灌木林亟待利用,估計每年可采集木質燃料資源1億噸左右;全國用材林已形成大約5700多萬公頃的中幼齡林,如正常撫育間伐,可提供1億多噸的生物質能源原料;同時,林區木材采伐、加工剩余物、城市街道綠化修枝還能提供可觀的生物質能源原料[19]。

中國發展林業生物質能源前景十分廣闊。中國林業可用來發展生物質能源的樹種多樣,可作為能源利用的現有資源數量可觀。在已查明的油料植物中,種子含油量40%以上的植物有150多種,能夠規模化培育利用的喬灌木樹種有10多種。目前,作為生物柴油開發利用較為成熟的有小桐子、黃連木、光皮樹、文冠果、油桐和烏桕等樹種。初步統計,這些油料樹種現有相對成片分布面積超過135萬公頃,年果實產量在100萬噸以上,如能全部加工利用,可獲得40余萬噸生物柴油[19]。

目前全國尚有5400多萬公頃宜林荒山荒地,如果利用其中的20%的土地來種植能源植物,每年產生的生物質量可達2億噸,相當于1億噸標準煤;中國還有近1億公頃的鹽堿地、沙地、礦山、油田復墾地,這些不適宜農業生產的土地,經過開發和改良,大都可以變成發展林木生物質能源的綠色“大油田”、“大煤礦”,補充中國未來經濟發展對能源的需要[18]。國家林業局副局長祝列克介紹,“十一五”期間,中國主要開展林業生物質能源示范建設,到2010年,實現提供年產20萬噸~30萬噸生物柴油原料和裝機容量為100萬千瓦發電的年耗木質原料。到2020年,可發展專用能源林1300多萬公頃,專用能源林可提供年產近600萬噸生物柴油原料和裝機容量為1200萬千瓦發電年耗木質原料,兩項產能量可占國家生物質能源發展目標30%以上,加上利用林業生產剩余物,林業生物質能源占到國家生物質能源發展目標的50%以上[19]。

可見,林木生物質能源的發展將逐步成為中國生物質能源的主導產業,發展空間巨大,前景廣闊。

4 結 語

國家已出臺的《生物燃料乙醇及車用乙醇汽油“十一五”發展專項規劃》及相關產業政策,明確提出“因地制宜,非糧為主”的發展原則,發展替代能源堅持“不與人爭糧,不與糧爭地”,要更加依靠非糧食原料。從大方向來看,用非糧原料能源替代化石能源是長遠方向,例如薯類和纖維質以及一些植物果實來替代。為避免糧食“能源化”問題[20],必須開發替代糧食的能源原料資源。開發替代糧食資源,如以農作物秸稈和林木為代表的各類木質纖維類生物質,及其相應的生物柴油和燃料乙醇生產技術,被專家們認為是未來解決生物質液體燃料原料成本高、原料有限的根本出路。

生物質能源將成為未來能源重要組成部分,到2015年,全球總能耗將有40%來自生物質能源,主要通過生物質能發電和生物質液體燃料的產業化發展實現。

有關專家也對生物質能源的發展寄予了厚望,認為中國完全有條件進行生物能源和生物材料規模工業化、產業化,可以在2020年形成產值規模達萬億元。

雖然生物質能源發展潛力巨大、前景廣闊,并正在逐步打破中國傳統的能源格局,但是生物質能的產業化發展過程也并非一帆風順,因為生物質原料極其分散,采集成本、運輸成本和生產成本很高,成為生物質燃料乙醇業的致命傷,若不能妥善解決將可能成為生物質能產業發展的瓶頸。

生物質能的資源量豐富并且是環境友好型能源,從資源潛力、生產成本以及可能發揮的作用分析,包括生物燃油產業化在內的生物質能產業化開發技術將成為中國能源可持續發展的新動力,成為維護中國能源安全的重要發展方向。在集約化養殖場和養殖小區建設大中型沼氣工程也將成為中國利用生物能源發電的新趨勢。從環保、能源安全和資源潛力綜合考慮,在中國推進包括以沼氣、秸稈、林產業剩余物、海洋生物、工業廢棄物為原料的生物質能產業化的前景將十分廣闊。

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篇4

一、臺灣生物質能產業發展的政策目標

1997年臺灣為加強環境保護、促進經濟發展,設立了“永續發展委員會”。2000年該會以“永續環境、永續社會、永續經濟”為發展愿景,擬定了“二十一世紀議程一臺灣永續發展策略綱領”和“永續發展行動計劃”,確立了臺灣發展可再生能源的政策,其中對生物質能的發展制定了具體的執行目標和計劃。

首先是生物柴油的開發應用。臺灣使用的生物柴油主要是從廢棄的食用油中提取,它與傳統柴油的性質相似,所提供的能量與傳統柴油相當,安全性、性較傳統柴油好,而且生物柴油燃燒后排放的污染物較傳統柴油少,有利于改善空氣質量和減少溫室效應。將生物柴油按一定比例添加進傳統柴油中可相應減少柴油使用量。2004年臺灣開始在部分車輛中使用添加比例為1%(E1)的生物柴油;直到2010年,臺灣相關部門才規定所有出售的傳統柴油中必須添加2%(E2)的生物柴油,數量為l億升;并計劃在2011年至2015年間將這一比例提高至5%(E5),達3億公升;2016年至2025年再提高到20%(E20),達到12億公升。

其次是生物燃料乙醇的推廣應用。生物燃料乙醇是指以生物質為原料,通過發酵、蒸餾及脫水等工藝而制成的乙醇,俗稱酒精。將這種生物燃料乙醇按一定比例添加到傳統的汽油中,可以逐步減少對傳統汽油的依賴,以及二氧化碳的排放。臺灣生物燃料乙醇的發展較晚,直到2007年才開始量產,2010年至2011年按3%(E3)的比例在傳統汽油中添加生物燃料乙醇1億公升,2011年到2015間計劃使用添加比例為5%(E5)的生物燃料乙醇5億升,2016至2025年達到添加20%(E20)的目標,共計20億公升。

再次是生物質能發電。生物質直接燃燒產生的能量可用來發電,臺灣目前有多座垃圾發電廠采用直接燃燒發電,但這種方法燃燒效率低。臺灣“能源局”規劃在2011到2015年將燃煤發電廠的煤與生物質燃料混合燃燒,既能提高發電量,又能充分利用農工廢棄物,并逐漸擴大混燒比例,發電量達到85萬千瓦;2016至2025年,計劃采用垃圾氣化發電技術,將垃圾轉化為可燃氣,再利用可燃氣推動燃氣發電機進行發電,發電量達140萬千瓦。

二、臺灣生物質能產業的發展現狀

臺灣生物質能的推廣應用主要是由臺灣“能源局”、“農委會”與“環保署”合作進行,目前臺灣對生物質能的推廣應用主要是以廢棄物焚化發電、生物柴油和生物燃料乙醇的生產為主。無論是在生物質能的開發還是在推廣應用方面,臺灣尚處于起步階段。

1、廢棄物焚化發電

臺灣早期利用生物質能主要是以垃圾焚化發電為主,但規模較小。目前臺灣約有24座垃圾焚化發電廠,發電的裝機容量累計為56萬千瓦,其中大型垃圾焚化發電廠21座,總裝機容量約47.3萬千瓦。近年臺灣“能源局”開始在全島推廣實行“垃圾全分類、零廢棄”計劃,在澎湖、花蓮、南投興建了“全分類、零廢棄”的資源回收廠,將收集到的垃圾加工成型,再進行焚化發電。為提高燃料效率,臺灣相關部門在花蓮縣豐濱鄉配套興建了島內第一座廢棄物固態衍生燃料(RDF-5)示范廠,每小時可處理1噸垃圾。臺灣利用生物質燃燒發電技術,在燃料成型、燃燒設備以及燃燒工藝方面都較為落后,燃燒熱效率低,發電量較小,無法形成規模效益。

另外臺灣還有小規模的沼氣發電。沼氣來源主要是以廢棄物為主,包括畜牧廢水、家庭污水、城鎮垃圾及各行業廢水廢物等四大類,其中畜牧廢水主要來自養豬廠;家庭污水來自城市污水處理場;城鎮垃圾主要以垃圾掩埋場為主;其他各行業廢水廢物則包括食品業、紡織業、橡膠業以及紙業產生的廢棄物,利用燃煤混燒技術發電,總設計容量約6.53萬千瓦,規模較小。

2、生物柴油生產和推廣

臺灣的生物質能產業中,生物柴油的生產與推廣應用已初具規模。2001年臺“經濟部”頒布了關于生物柴油產銷管理辦法,委托“工研院”進行技術研發,鼓勵民間投資設廠。在生物質原料選取方面,臺灣“農委會”選擇了大豆、向日葵、油菜等作為能源作物,同時在云林、嘉義及臺南等地實施“能源作物試種推廣計劃”,協助農民與生產商進行合作,提供給農民每公頃4.5萬元(新臺幣,下同)的環境補助及1.5萬元的材料費補助,將休耕地轉為種植大豆、向日葵和油菜。但是,由于臺灣地處亞熱帶,這些溫帶作物的收成并不理想,隨即就停止了能源作物的環境補助,能源作物的種植計劃中止。之后,臺灣“能源局”在嘉義大林試種白油桐樹作為生物柴油的原料,但尚未大面積推廣。因此目前臺灣生物柴油的原料較為單一,以廢棄食用油為主,不足部分使用進口棕櫚油進行摻配。

2004年臺灣“工研院”與臺灣新日化公司進行技術合作,在嘉義興建首座以廢食用油為原料的生物柴油示范工廠制造生物柴油,產能為每年3000噸,并于2007年建成投產。目前臺灣生產生物柴油的廠家已有新日化、積勝、承德油脂、玉弘等10家,合計生物柴油裝置產能已達每年20萬噸。依據臺灣黃豆協會的統計,臺灣每年消耗的動植物油脂約為77萬噸,可產生15-20萬噸的廢食用油,將這些廢食用油轉化為生物柴油,每年可生產約15萬噸的生物柴油,達到替代傳統柴油使用量的3%,既解決了廢食用油的回收問題,又產生經濟效益。

生物柴油屬于新能源,發展初期價格勢必無法與傳統石化柴油競爭,為促進生物質能產業的發展,鼓勵生物柴油的使用,臺灣采用的是低比例,循序漸進的添加方式,分四個階段進行推廣:

第一階段,從2004年至2007年,實行為期三年、每年1億元的“生物柴油道路試行計劃”,補貼所有生產及購買生物柴油的廠商,鼓勵公共交通運輸車輛添加使用l%的臺灣自產生物柴油。

第二階段,2007年7月至2008年6月。一方面推行“綠色城鄉計劃”,補助石油煉制企業與加油站在出售的柴油中添加1%的臺灣自產生物柴油B1;另一方面,推行“綠色公車計劃”,將生物柴油B1供應給臺灣13個縣市的加油站,主要提供給垃圾車以及部分柴油客運車輛使用。

第三階段,從2008年7月至2009年12月,強制要求出售的柴油中必須添加1%的生臺灣生物燃料乙醇的推廣分為三個階段進行:

第一階段,2007年9月至2008年12月,在臺北市范圍內施行“綠色公務車先行計劃”,設置了8座加油站供應添加3%(E3)生物燃料乙醇的汽油,由臺北市各公務機關的車輛率先添加,并提供1元/公升的優惠,同時供應民眾自愿添加使用。在第一階段的推廣計劃中累計使用車次已達2萬5千次以上,推廣量為77萬公升。

第二階段,2009年1月至2010年12月,實行“都會區E3乙醇汽油計劃”,補助臺北、高雄兩市加油站全面供應E3生物燃料乙醇汽油,2009年高雄已有五百多輛公共汽車開始使用E3汽油,這一階段生物燃料乙醇推廣量為1200萬公升。

第三階段,從2011年開始,在臺灣島內全面供應E3乙醇汽油,所有出售的汽油中必須添加3%的生物燃料乙醇,推廣量為每年1億公升,到2017年將達到添加20%的目標。

臺灣生物乙醇產業的發展才剛起步,據估算,合理利用生物乙醇將對臺灣的能源、農業、環保和經濟發展產生綜合效益。以甘蔗為例,若臺灣以自產甘蔗為原料生產30億升甘蔗乙醇,即可創造1.1萬農業人口就業。若依臺灣現有的規劃,于2020年推廣使用EiO(添加10%)生物燃料乙醇汽油,且全部使用臺灣自產原料建置乙醇產業鏈,從能源投入的角度來看,將可替代原油進口1.16%;就環境保護的角度而言,可減少196萬噸二氧化碳排放;在經濟發展效益上,推動生物燃料乙醇產業累計將可創造345億元投資,新增農業就業人口3.6萬人。因此,生物質能源產業的發展將對臺灣農業、能源和環境產生積極的影響。

三、臺灣生物質能產業發展的限制因素

1、比較成本偏高

在不考慮傳統能源對生態、環境造成負面影響的情況下,目前大多數生物質能產品的成本仍高于傳統能源產品,臺灣也不例外。

一方面,臺灣土地面積狹小,且只能在休耕地上種植能源作物,土地較為分散,無法實現大面積栽種和集約經營,導致能源作物的生產成本和運輸成本偏高。另一方面,由于農業生產的季節性和分散性與農業生物質能生產的連續性和集中性之間存在矛盾,原料供應受到季節和地域的限制,影響了產業的規模化經營。因此,以臺灣現有的生物質能產業發展的條件及環境來看,原料制約了產業的發展,因此臺灣的生物質能無法達到規模效應以降低成本。

生物柴油的成本分析。2005年臺灣“農委會”選定向日葵、大豆、油豆等三種能源作物作為生物柴油原料。2006年開始引導農民將休耕地轉種這些能源作物,并建立生產體系加以評估,由企業收購油料種子,再交由廠商加工生產生物柴油。經“臺經院”的評估,臺灣種植大豆和向日葵每公斤的生產成本分別為9.6元及21.3元,在沒有補貼的情況下,用最便宜的大豆生產生物柴油的成本已達49.06元/公升,與進口棕櫚油加工生產成本相當,遠高于傳統柴油每升27.5元的價格。若以廢食用油為原料生產生物柴油,廢食用油收購價約為23-25元/公升,再加上生產成本、運輸成本及廠商利潤等約為10元/公升,那么最終生物柴油的售價約為33-35元/公升,也高于傳統柴油價格。因此臺灣自產的生物柴油的價格偏高,沒有市場競爭優勢。

生物燃料乙醇的成本分析。據“臺經院”對能源作物種植成本所做的分析,在不考慮任何補貼及利潤情況下,以甘蔗作為原料,采用糖類及淀粉來提取生物燃料乙醇的最低成本約26元/公升,其次為甜高粱與玉米分別為26.45元/公升與27.7元/公升,加上甘蔗提取的乙醇因干燥費用較高,使得成本最終達到35.05元/升,較傳統汽油23元/公升高,也較從巴西進口生物燃料乙醇28.47元/公升高。因此臺灣自產生物燃料乙醇的價格仍偏高。物柴油。截至2009年,“綠色公車計劃”累計使用生物柴油5500萬公升,相應減少了同等的傳統柴油使用量,并減少約18萬噸二氧化碳排放量。

第四階段,自2010年6月15日起,將所有出售柴油中生物柴油的添加比例提高至2%(B2)。依據臺灣車用柴油的使用量估算,隨著2011年臺灣全面實施B2生物柴油之后,臺灣生物柴油年使用量可望達1億公升。

據“臺經院”估算,若不考慮成本因素,臺灣推動生物柴油將帶來可觀的社會經濟效益:一是能源替代效益,臺灣現在每年使用約1億公升生物柴油,相當于每年減少250萬桶原油的進口;二是環境效益,使用生物柴油,每年可減少二氧化碳等溫室氣體排放約33萬噸;用廢棄食用油生產生物柴油,不僅不會對糧食作物的生產及供應造成影響,反而具有回收廢食用油的環境效益,變廢為寶;三是產業效益,目前臺灣合格的生產生物柴油的企業約10家,累計帶動產業投資約10億元,全面添加2%生物柴油后,估算年產值約30億元,已形成一定的規模。

3、生物燃料乙醇的提取與應用

臺灣的生物燃料乙醇產業起步較晚,目前尚處于發展初期。生物乙醇的提取主要有兩種類型,一種是以糖類及淀粉為原料,如甘蔗、薯類、甜菜、甜高粱等,經發酵、蒸餾、脫水而制成燃料乙醇,這種生產技術已相對成熟。另一種是以木質纖維為原料,如蔗渣、玉米稈、稻草及稻殼、農業生產殘留物、木屑等非糧食作物作為原料,這種被稱為纖維素乙醇,纖維素乙醇是未來生物乙醇工業的發展方向。目前臺灣提取生物乙醇主要以前一種方法為主,依靠糖類和淀粉類農作物作為原料。

臺灣生物乙醇所需原料主要來自島內22萬公頃休耕地,臺“農委會”對休耕地轉種能源作物的給予每公頃4.5萬元的補貼。除了傳統的甘蔗種植之外,為降低成本,臺“農委會農業試驗所”正在研究培植甜高粱用于生產生物燃料乙醇。甜高粱栽培容易、產量高、需水量少、生長期短、適于機械播種及采收,是生產生物燃料乙醇最具潛力的農作物,其莖稈及葉片產量可達每公頃60噸以上,糖汁的固形物含量可達16%以上,每公頃可轉換生物燃料乙醇2000公升,另外高粱殘渣每公頃有16噸,若采用纖維乙醇生產技術,還可轉換4500公升的纖維素乙醇。若將休耕地用于種植甜高粱之類的能源作物,可大大降低生物乙醇的成本。

受原料的影響,臺灣制造生物乙醇的廠商大多由原來的食品企業轉型而來,例如臺糖、味王、味丹、臺榮等。其中,臺糖是生產生物乙醇的主要廠商,臺糖曾有42座糖廠,糖業自由化之后,僅剩3座糖廠在運作。在生物能源推廣示范期內,臺灣相關部門給予補貼,將一部分糖廠轉型為生物乙醇制造工廠,2009年臺糖利用甘蔗為原料生產生物乙醇15萬公升。臺灣另一食品公司味王,早在2004年就在泰國設立木薯燃料乙醇工廠,以進口木薯糖蜜作為原料提取生物乙醇,所提取的生物乙醇最后交由“中油”公司進行脫水處理,按相應比例添加進傳統汽油中。

2、自主研發能力弱,部分技術和設備依賴進口

臺灣生物質能的開發利用仍處于產業化發展初期,除了上游的原料供應不足及成本偏高之外,臺灣生物質能產業鏈中最為薄弱的環節是中游的生物質能生產和下游的供應體系。臺灣生物質能生產缺乏具有自主知識產權的核心技術,相關的技術和設備仍掌握在巴西、歐美的主要廠商手中,尤其是生物燃料乙醇的生產技術和設備仍仰賴進口,甚至油品的供應設備也是以進口為主。因此,臺灣要發展生物質能產業,不僅需要在優良品種選育、適應性種植、發酵菌種培育,還要在關鍵技術、配套工藝及相關供應設備等方面加強研發與應用技術的轉化。

3、扶持政策尚不完善

臺灣雖已制定了“再生能源發展條例”與“永續發展行動計劃”,但還不完善。尤其是在科技研發、金融扶持、市場開放等方面缺乏合理有效的激勵機制。首先,臺灣生物質能的定價機制還沒有體現出環境效益的因素,尚未形成支持農業生物質能產業持續發展的長效機制。其次,臺灣雖已強制添加生物燃料,但也需扶持汽車制造商配合改造汽車動力系統,以適應混入規定比例的生物燃料。最關鍵的是對原料的生產補貼嚴重不足,依“臺經院”的測算,如果臺灣需要推廣使用B2生物柴油1億公升,至少需要將現有的22萬公頃的休耕地全部種植能源作物,若農民在休耕地種植大豆作為能源作物出售,且獲得“農委會”每期每公頃4.5萬元的能源作物補貼,其凈收益約為2.7萬元/公頃,還不及休耕的3.8萬元/公頃的補貼,顯然農民并沒有生產能源作物的積極性。因此,臺灣在生物質能發展的上、中、下游的政策配套及相關法規仍不完善,這制約了島內生物質能產業的發展。只有盡快制訂明確的生物質能相關的推動政策及輔導補助或獎勵措施,提高農民收益,降低企業風險,才能促進臺灣生物質能產業的發展,提高競爭優勢。

四、臺灣生物質能產業的發展前景

臺灣生物質能產業發展還處于起步階段,以生物質能替代傳統能源還面臨諸多挑戰,但發展生物質能是大勢所趨,若臺灣能進一步提升相關技術,再配以完善的政策,適合的發展模式,發展生物質能產業對臺灣的能源、環保、農業都將產生積極的綜合效應。

篇5

一、臺灣生物質能產業發展的政策目標

1997年臺灣為加強環境保護、促進經濟發展,設立了“永續發展委員會”。2000年該會以“永續環境、永續社會、永續經濟”為發展愿景,擬定了“二十一世紀議程一臺灣永續發展策略綱領”和“永續發展行動計劃”,確立了臺灣發展可再生能源的政策,其中對生物質能的發展制定了具體的執行目標和計劃。

首先是生物柴油的開發應用。臺灣使用的生物柴油主要是從廢棄的食用油中提取,它與傳統柴油的性質相似,所提供的能量與傳統柴油相當,安全性、性較傳統柴油好,而且生物柴油燃燒后排放的污染物較傳統柴油少,有利于改善空氣質量和減少溫室效應。將生物柴油按一定比例添加進傳統柴油中可相應減少柴油使用量。2004年臺灣開始在部分車輛中使用添加比例為1%(E1)的生物柴油;直到2010年,臺灣相關部門才規定所有出售的傳統柴油中必須添加2%(E2)的生物柴油,數量為l億升;并計劃在2011年至2015年間將這一比例提高至5%(E5),達3億公升;2016年至2025年再提高到20%(E20),達到12億公升。

其次是生物燃料乙醇的推廣應用。生物燃料乙醇是指以生物質為原料,通過發酵、蒸餾及脫水等工藝而制成的乙醇,俗稱酒精。將這種生物燃料乙醇按一定比例添加到傳統的汽油中,可以逐步減少對傳統汽油的依賴,以及二氧化碳的排放。臺灣生物燃料乙醇的發展較晚,直到2007年才開始量產,2010年至2011年按3%(E3)的比例在傳統汽油中添加生物燃料乙醇1億公升,2011年到2015間計劃使用添加比例為5%(E5)的生物燃料乙醇5億升,2016至2025年達到添加20%(E20)的目標,共計20億公升。

再次是生物質能發電。生物質直接燃燒產生的能量可用來發電,臺灣目前有多座垃圾發電廠采用直接燃燒發電,但這種方法燃燒效率低。臺灣“能源局”規劃在2011到2015年將燃煤發電廠的煤與生物質燃料混合燃燒,既能提高發電量,又能充分利用農工廢棄物,并逐漸擴大混燒比例,發電量達到85萬千瓦;2016至2025年,計劃采用垃圾氣化發電技術,將垃圾轉化為可燃氣,再利用可燃氣推動燃氣發電機進行發電,發電量達140萬千瓦。

二、臺灣生物質能產業的發展現狀

臺灣生物質能的推廣應用主要是由臺灣“能源局”、“農委會”與“環保署”合作進行,目前臺灣對生物質能的推廣應用主要是以廢棄物焚化發電、生物柴油和生物燃料乙醇的生產為主。無論是在生物質能的開發還是在推廣應用方面,臺灣尚處于起步階段。

1、廢棄物焚化發電

臺灣早期利用生物質能主要是以垃圾焚化發電為主,但規模較小。目前臺灣約有24座垃圾焚化發電廠,發電的裝機容量累計為56萬千瓦,其中大型垃圾焚化發電廠21座,總裝機整理容量約47.3萬千瓦。近年臺灣“能源局”開始在全島推廣實行“垃圾全分類、零廢棄”計劃,在澎湖、花蓮、南投興建了“全分類、零廢棄”的資源回收廠,將收集到的垃圾加工成型,再進行焚化發電。為提高燃料效率,臺灣相關部門在花蓮縣豐濱鄉配套興建了島內第一座廢棄物固態衍生燃料(RDF-5)示范廠,每小時可處理1噸垃圾。臺灣利用生物質燃燒發電技術,在燃料成型、燃燒設備以及燃燒工藝方面都較為落后,燃燒熱效率低,發電量較小,無法形成規模效益。

另外臺灣還有小規模的沼氣發電。沼氣來源主要是以廢棄物為主,包括畜牧廢水、家庭污水、城鎮垃圾及各行業廢水廢物等四大類,其中畜牧廢水主要來自養豬廠;家庭污水來自城市污水處理場;城鎮垃圾主要以垃圾掩埋場為主;其他各行業廢水廢物則包括食品業、紡織業、橡膠業以及紙業產生的廢棄物,利用燃煤混燒技術發電,總設計容量約6.53萬千瓦,規模較小。

2、生物柴油生產和推廣

臺灣的生物質能產業中,生物柴油的生產與推廣應用已初具規模。2001年臺“經濟部”頒布了關于生物柴油產銷管理辦法,委托“工研院”進行技術研發,鼓勵民間投資設廠。在生物質原料選取方面,臺灣“農委會”選擇了大豆、向日葵、油菜等作為能源作物,同時在云林、嘉義及臺南等地實施“能源作物試種推廣計劃”,協助農民與生產商進行合作,提供給農民每公頃4.5萬元(新臺幣,下同)的環境補助及1.5萬元的材料費補助,將休耕地轉為種植大豆、向日葵和油菜。但是,由于臺灣地處亞熱帶,這些溫帶作物的收成并不理想,隨即就停止了能源作物的環境補助,能源作物的種植計劃中止。之后,臺灣“能源局”在嘉義大林試種白油桐樹作為生物柴油的原料,但尚未大面積推廣。因此目前臺灣生物柴油的原料較為單一,以廢棄食用油為主,不足部分使用進口棕櫚油進行摻配。

2004年臺灣“工研院”與臺灣新日化公司進行技術合作,在嘉義興建首座以廢食用油為原料的生物柴油示范工廠制造生物柴油,產能為每年3000噸,并于2007年建成投產。目前臺灣生產生物柴油的廠家已有新日化、積勝、承德油脂、玉弘等10家,合計生物柴油裝置產能已達每年20萬噸。依據臺灣黃豆協會的統計,臺灣每年消耗的動植物油脂約為77萬噸,可產生15-20萬噸的廢食用油,將這些廢食用油轉化為生物柴油,每年可生產約15萬噸的生物柴油,達到替代傳統柴油使用量的3%,既解決了廢食用油的回收問題,又產生經濟效益。

生物柴油屬于新能源,發展初期價格勢必無法與傳統石化柴油競爭,為促進生物質能產業的發展,鼓勵生物柴油的使用,臺灣采用的是低比例,循序漸進的添加方式,分四個階段進行推廣:

第一階段,從2004年至2007年,實行為期三年、每年1億元的“生物柴油道路試行計劃”,補貼所有生產及購買生物柴油的廠商,鼓勵公共交通運輸車輛添加使用l%的臺灣自產生物柴油。

第二階段,2007年7月至2008年6月。一方面推行“綠色城鄉計劃”,補助石油煉制企業與加油站在出售的柴油中添加1%的臺灣自產生物柴油B1;另一方面,推行“綠色公車計劃”,將生物柴油B1供應給臺灣13個縣市的加油站,主要提供給垃圾車以及部分柴油客運車輛使用。

第三階段,從2008年7月至2009年12月,強制要求出售的柴油中必須添加1%的生臺灣生物燃料乙醇的推廣分為三個階段進行:

第一階段,2007年9月至2008年12月,在臺北市范圍內施行“綠色公務車先行計劃”,設置了8座加油站供應添加3%(E3)生物燃料乙醇的汽油,由臺北市各公務機關的車輛率先添加,并提供1元/公升的優惠,同時供應民眾自愿添加使用。在第一階段的推廣計劃中累計使用車次已達2萬5千次以上,推廣量為77萬公升。

第二階段,2009年1月至2010年12月,實行“都會區E3乙醇汽油計劃”,補助臺北、高雄兩市加油站全面供應E3生物燃料乙醇汽油,2009年高雄已有五百多輛公共汽車開始使用E3汽油,這一階段生物燃料乙醇推廣量為1200萬公升。

第三階段,從2011年開始,在臺灣島內全面供應E3乙醇汽油,所有出售的汽油中必須添加3%的生物燃料乙醇,推廣量為每年1億公升,到2017年將達到添加20%的目標。

臺灣生物乙醇產業的發展才剛起步,據估算,合理利用生物乙醇將對臺灣的能源、農業、環保和經濟發展產生綜合效益。以甘蔗為例,若臺灣以自產甘蔗為原料生產30億升甘蔗乙醇,即可創造1.1萬農業人口就業。若依臺灣現有的規劃,于2020年推廣使用EiO(添加10%)生物燃料乙醇汽油,且全部使用臺灣自產原料建置乙醇產業鏈,從能源投入的角度來看,將可替代原油進口1.16%;就環境保護的角度而言,可減少196萬噸二氧化碳排放;在經濟發展效益上,推動生物燃料乙醇產業累計將可創造345億元投資,新增農業就業人口3.6萬人。因此,生物質能源產業的發展將對臺灣農業、能源和環境產生積極的影響。

三、臺灣生物質能產業發展的限制因素

1、比較成本偏高

在不考慮傳統能源對生態、環境造成負面影響的情況下,目前大多數生物質能產品的成本仍高于傳統能源產品,臺灣也不例外。

一方面,臺灣土地面積狹小,且只能在休耕地上種植能源作物,土地較為分散,無法實現大面積栽種和集約經營,導致能源作物的生產成本和運輸成本偏高。另一方面,由于農業生產的季節性和分散性與農業生物質能生產的連續性和集中性之間存在矛盾,原料供應受到季節和地域的限制,影響了產業的規模化經營。因此,以臺灣現有的生物質能產業發展的條件及環境來看,原料制約了產業的發展,因此臺灣的生物質能無法達到規模效應以降低成本。

生物柴油的成本分析。2005年臺灣“農委會”選定向日葵、大豆、油豆等三種能源作物作為生物柴油原料。2006年開始引導農民將休耕地轉種這些能源作物,并建立生產體系加以評估,由企業收購油料種子,再交由廠商加工生產生物柴油。經“臺經院”的評估,臺灣種植大豆和向日葵每公斤的生產成本分別為9.6元及21.3元,在沒有補貼的情況下,用最便宜的大豆生產生物柴油的成本已達49.06元/公升,與進口棕櫚油加工生產成本相當,遠高于傳統柴油每升27.5元的價格。若以廢食用油為原料生產生物柴油,廢食用油收購價約為23-25元/公升,再加上生產成本、運輸成本及廠商利潤等約為10元/公升,那么最終生物柴油的售價約為33-35元/公升,也高于傳統柴油價格。因此臺灣自產的生物柴油的價格偏高,沒有市場競爭優勢。

生物燃料乙醇的成本分析。據“臺經院”對能源作物種植成本所做的分析,在不考慮任何補貼及利潤情況下,以甘蔗作為原料,采用糖類及淀粉來提取生物燃料乙醇的最整理低成本約26元/公升,其次為甜高粱與玉米分別為26.45元/公升與27.7元/公升,加上甘蔗提取的乙醇因干燥費用較高,使得成本最終達到35.05元/升,較傳統汽油23元/公升高,也較從巴西進口生物燃料乙醇28.47元/公升高。因此臺灣自產生物燃料乙醇的價格仍偏高。物柴油。截至2009年,“綠色公車計劃”累計使用生物柴油5500萬公升,相應減少了同等的傳統柴油使用量,并減少約18萬噸二氧化碳排放量。

第四階段,自2010年6月15日起,將所有出售柴油中生物柴油的添加比例提高至2%(B2)。依據臺灣車用柴油的使用量估算,隨著2011年臺灣全面實施B2生物柴油之后,臺灣生物柴油年使用量可望達1億公升。

據“臺經院”估算,若不考慮成本因素,臺灣推動生物柴油將帶來可觀的社會經濟效益:一是能源替代效益,臺灣現在每年使用約1億公升生物柴油,相當于每年減少250萬桶原油的進口;二是環境效益,使用生物柴油,每年可減少二氧化碳等溫室氣體排放約33萬噸;用廢棄食用油生產生物柴油,不僅不會對糧食作物的生產及供應造成影響,反而具有回收廢食用油的環境效益,變廢為寶;三是產業效益,目前臺灣合格的生產生物柴油的企業約10家,累計帶動產業投資約10億元,全面添加2%生物柴油后,估算年產值約30億元,已形成一定的規模。

3、生物燃料乙醇的提取與應用

臺灣的生物燃料乙醇產業起步較晚,目前尚處于發展初期。生物乙醇的提取主要有兩種類型,一種是以糖類及淀粉為原料,如甘蔗、薯類、甜菜、甜高粱等,經發酵、蒸餾、脫水而制成燃料乙醇,這種生產技術已相對成熟。另一種是以木質纖維為原料,如蔗渣、玉米稈、稻草及稻殼、農業生產殘留物、木屑等非糧食作物作為原料,這種被稱為纖維素乙醇,纖維素乙醇是未來生物乙醇工業的發展方向。目前臺灣提取生物乙醇主要以前一種方法為主,依靠糖類和淀粉類農作物作為原料。

臺灣生物乙醇所需原料主要來自島內22萬公頃休耕地,臺“農委會”對休耕地轉種能源作物的給予每公頃4.5萬元的補貼。除了傳統的甘蔗種植之外,為降低成本,臺“農委會農業試驗所”正在研究培植甜高粱用于生產生物燃料乙醇。甜高粱栽培容易、產量高、需水量少、生長期短、適于機械播種及采收,是生產生物燃料乙醇最具潛力的農作物,其莖稈及葉片產量可達每公頃60噸以上,糖汁的固形物含量可達16%以上,每公頃可轉換生物燃料乙醇2000公升,另外高粱殘渣每公頃有16噸,若采用纖維乙醇生產技術,還可轉換4500公升的纖維素乙醇。若將休耕地用于種植甜高粱之類的能源作物,可大大降低生物乙醇的成本。

受原料的影響,臺灣制造生物乙醇的廠商大多由原來的食品企業轉型而來,例如臺糖、味王、味丹、臺榮等。其中,臺糖是生產生物乙醇的主要廠商,臺糖曾有42座糖廠,糖業自由化之后,僅剩3座糖廠在運作。在生物能源推廣示范期內,臺灣相關部門給予補貼,將一部分糖廠轉型為生物乙醇制造工廠,2009年臺糖利用甘蔗為原料生產生物乙醇15萬公升。臺灣另一食品公司味王,早在2004年就在泰國設立木薯燃料乙醇工廠,以進口木薯糖蜜作為原料提取生物乙醇,所提取的生物乙醇最后交由“中油”公司進行脫水處理,按相應比例添加進傳統汽油中。

2、自主研發能力弱,部分技術和設備依賴進口

臺灣生物質能的開發利用仍處于產業化發展初期,除了上游的原料供應不足及成本偏高之外,臺灣生物質能產業鏈中最為薄弱的環節是中游的生物質能生產和下游的供應體系。臺灣生物質能生產缺乏具有自主知識產權的核心技術,相關的技術和設備仍掌握在巴西、歐美的主要廠商手中,尤其是生物燃料乙醇的生產技術和設備仍仰賴進口,甚至油品的供應設備也是以進口為主。因此,臺灣要發展生物質能產業,不僅需要在優良品種選育、適應性種植、發酵菌種培育,還要在關鍵技術、配套工藝及相關供應設備等方面加強研發與應用技術的轉化。

3、扶持政策尚不完善

臺灣雖已制定了“再生能源發展條例”與“永續發展行動計劃”,但還不完善。尤其是在科技研發、金融扶持、市場開放等方面缺乏合理有效的激勵機制。首先,臺灣生物質能的定價機制還沒有體現出環境效益的因素,尚未形成支持農業生物質能產業持續發展的長效機制。其次,臺灣雖已強制添加生物燃料,但也需扶持汽車制造商配合改造汽車動力系統,以適應混入規定比例的生物燃料。最關鍵的是對原料的生產補貼嚴重不足,依“臺經院”的測算,如果臺灣需要推廣使用B2生物柴油1億公升,至少需要將現有的22萬公頃的休耕地全部種植能源作物,若農民在休耕地種植大豆作為能源作物出售,且獲得“農委會”每期每公頃4.5萬元的能源作物補貼,其凈收益約為2.7萬元/公頃,還不及休耕的3.8萬元/公頃的補貼,顯然農民并沒有生產能源作物的積極性。因此,臺灣在生物質能發展的上、中、下游的政策配套及相關法規仍不完善,這制約了島內生物質能產業的發展。只有盡快制訂明確的生物質能相關的推動政策及輔導補助或獎勵措施,提高農民整理收益,降低企業風險,才能促進臺灣生物質能產業的發展,提高競爭優勢。

四、臺灣生物質能產業的發展前景

臺灣生物質能產業發展還處于起步階段,以生物質能替代傳統能源還面臨諸多挑戰,但發展生物質能是大勢所趨,若臺灣能進一步提升相關技術,再配以完善的政策,適合的發展模式,發展生物質能產業對臺灣的能源、環保、農業都將產生積極的綜合效應。

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