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中国能源报 2013年01月28日 星期一

“柴禾变油”梦想成真

首个万吨非粮生物液体燃料项目投产

本报记者 李永强 《 中国能源报 》( 2013年01月28日   第 15 版)

  图为气化塔 
  李永强/摄

  1月20日,位于武汉市郊的未来科技城尚寒气逼人,由刚刚出炉的生物合成油引燃的火炬却带来一丝暖意;这“第一桶油”亦标志着由阳光凯迪投建的非粮生物质液体燃料商业化示范项目正式投产。据了解,该项目通过生物质热化学技术,可对秸秆、树枝、谷壳等农林业废弃物进行加工转化,每年生产1万吨航油、汽油及柴油。这也是全球第一条投产的万吨级生物质燃油生产线。

  3吨柴可换1吨油

  据介绍,“柴禾变油”的依据是,植物分子与化石石油的分子结构一样由碳和氢构成,因此将秸秆等植物变成油,理论上是可行的,只需将分子重新排列组合。

  “当柴禾被收集后,首先蒸发部分水分,随后粉碎成小颗粒送到炼油厂。在专用气化炉里,这些柴禾颗粒会通过化学热分解,在高温高压条件下分解成气态,并最终在催化剂作用下合成为液化油品。”阳光凯迪董事长陈义龙解释道:“此时出来的是航空煤油、汽油和柴油的混合物,由于三种油的密度、分子量及比重不一样,还要再通过物理方法,让三种油进一步分离。”

  据了解,目前阳光凯迪采用的化学热分解技术,利用农林废弃物生产液体燃料全过程的整体能源转化率超过60%。这意味着,每生产1吨航油(或汽油、柴油),仅需消耗枝桠柴(干物质热值按4300大卡/公斤计量)3吨,若是农业秸秆(干物质热值按3000大卡/公斤计量)则需4.3吨。

  陈义龙照此为记者算了一笔账:我国每年浪费的秸秆资源约为9亿吨、林业废弃物2亿吨。如充分利用,可转化出约2亿吨商品油,相当于中国一年的商品油需求量。而相关统计数据显示,近年来我国原油对外依存度高居不下,2012年这一数字达57.8%。由此可见,阳光凯迪非粮生物燃料项目如能实现产业化和规模化,在应对我国石油资源短缺问题方面的意义不可小觑。

  更为可喜的是,该液体燃料与传统化石石油相比,已具有经济性竞争优势。阳光凯迪提供数据显示,现在其非粮生物质航油、汽油、柴油成本均价为6000元/吨左右,而我国市场销售的石油商品价格分别为航油约10700元/吨、97#汽油约10300元/吨,0#柴油约9300元/吨。

  据阳光凯迪透露,在8年多攻关过程中,其投资数亿元资金,建立国家重点实验室,申报200多项专利,其中80项为发明专利,3000多项专有技术,站到了生物能源研发的国际前沿。

  52.6%成本转移支付给农民

  除了明显的经济效益外,阳光凯迪非粮生物液体燃料还有其突出的生态效益和社会效益。

  与传统的航油、汽油、柴油相比,非粮生物质液体燃料在化学分子构成上几乎一样,但化石石油制品含有重金属、硫、磷、砷等化学元素的杂质,因此在飞机、汽车发动机燃烧后会排放有害的污染物、污染空气;而生物质生产的航油、汽油、柴油不会有任何其他的杂质,所以燃烧后不会排放有害污染物。在减少碳排放方面,生物质液体燃料燃烧后不会排放增量的二氧化碳,这意味着每使用1吨该类燃料,可达到减排3吨二氧化碳的效果。

  此外,由于生物质航油、汽油、柴油不含杂质,其可燃烧的单位热值比高于化石石油制品,因此飞机及汽车发动机不需要做任何改型就可以使用,而且效果要优于传统石油制品。

  在良好社会效益方面,非粮生物液体燃料成本中52.6%的成本是原材料的费用,也就是每生产1吨液体燃料便有3000元转移支付给了农民。“这表明大力发展生物能源产业可带动农民致富,加快我国城镇化建设,并推动我国利益分配制度的变革,增加农村就业机会,这必将有利于促进社会稳定,构建和谐社会和实现可持续发展。”陈义龙对《中国能源报》记者说。

  科技部前副部长、全国人大教科文卫委员会副主任委员、中科院院士程津培亦认为,阳光凯迪在生物质能源方面掌握了尖端技术,对中国来说是一次引领全球潮流的机会,这对解决我国能源供应紧张、增强我国生物质能行业核心竞争力,以及推动工业产品反哺农业均具有重大而深远的意义。

  应在县域内建立分布式能源市场体系

  尽管这一技术正在进行商业化示范,且前景十分看好,但在未来产业化进程中,仍面临不少艰难险阻。对此,阳光凯迪及业内人士均有清醒的认识。

  在国家能源局新能源和可再生能源司有关人士看来,阳光凯迪非粮生物液体燃料刚刚起步,未来应首先着力建设完善的行业技术标准体系,因为“这是其真正实现产业化、规模化、商业化的重要前提”。

  对此观点,湖北省副省长许克振有着深刻共识。他同时指出,“要真正实现商业化产业化,还有很多问题需要研究解决。如加快研究成熟的商业化模式,使自身技术居于全球领先地位、并为全世界接受和认可。”

  “在市场开拓方面,阳光凯迪应发挥自身技术的优势特点,注重在县域内建立就地消纳的分布式能源市场体系。”前述国家能源局人士认为,非粮生物质液体燃料的主要产品为汽、柴油,可满足县域、乡镇农机市场的需求;同时由于此类项目一般建设在农林业资源大县,因此可建立分布式能源的就地消纳机制。如此一来,既能大大节省“两大油”(中石油、中石化)目前进行全国调配油源带来的巨额能源配置成本和物流成本,又有利于阳光凯迪与“两大油”形成良好的新型合作关系,成为“两大油”的有益补充,即后者主攻城市市场,而前者主要侧重县级以下市场。

  “而且,凯迪生物燃油是通过生物质气化生产的,生物质气化产生的生物燃气,还可以供应城镇居民用于炊事、取暖,经过提纯后,还可以并入天然气管道。”前述国家能源局人士告诉记者,我国天然气资源匮乏,生物燃气可以替代天然气,满足城镇化加快发展对优质生活能源的需求,减少城镇化对天然气的巨大需求。“在这个意义上,生物燃气与生物燃油对保障国家能源安全的作用是一致的。”

  陈义龙对此看法高度认同,“我们已计划在县域内建立自己的销售网络,并通过建立试点逐渐把市场培育做大。”令人欣慰的是,据此项目落户的东湖开发区相关领导透露,在政府采购方面,已决定在本开发区先行试用,待条件成熟后再推广至整个武汉市。

  由于非粮生物质液体燃料属于新生事物,在发展之初离不开相关政策的支持,这便亟需建立完善的配套政策体系。对此,前述国家能源局人士对《中国能源报》记者表示,相关部门应形成协同合作机制,出台有力的支持政策。“如财政部在其发展之初应给予一定财政补贴、商务部应该在销售环节给予支持、金融部门应给予优惠的信贷政策等。惟其如此,才能推动其尽快实现工业化、商业化和产业化。”

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