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云南省生物柴油產業發展的問題與對策

2016-03-28 21:14韓本勇張無敵劉士清趙興玲王昌梅
農產品加工 2016年21期
關鍵詞:柴油云南省生物

韓本勇,張無敵,尹 芳,劉士清,趙興玲,柳 靜,王昌梅,楊 紅

(1.昆明理工大學生命科學與技術學院,云南昆明 650500;2.云南師范大學能源與環境科學學院,云南昆明 650500)

云南省生物柴油產業發展的問題與對策

韓本勇1,2,*張無敵2,尹 芳2,劉士清2,趙興玲2,柳 靜2,王昌梅2,楊 紅2

(1.昆明理工大學生命科學與技術學院,云南昆明 650500;2.云南師范大學能源與環境科學學院,云南昆明 650500)

介紹了國內外生物柴油產業發展的現狀,在全面分析云南生物柴油產業的優勢和潛力及存在問題的基礎上,提出相應的對策建議。

生物柴油;產業;云南省

0 引言

能源是經濟社會發展和人類文明進步的重要物質基礎。隨著世界經濟發展,全球能源需求劇增,能源資源、能源環境和能源安全形勢日益嚴峻。如何實現能源和環境的協調、可持續發展,成為當今社會的共識和能源發展的方向。大力發展可再生能源是全球及我國應對能源資源緊張、環境惡化、氣候變暖的重要手段。生物柴油作為最重要的液體可再生燃料之一,在能源性質方面可以完全替代化石柴油,而且還具有安全環保等其他優良特性,受到了世界各國的廣泛關注。

在國家實施“一帶一路”戰略和新一輪西部大開發的大背景下,云南發展生物柴油產業對于解決能源問題、環境問題和生態惡化,以及促進食品安全等方面都具有重要意義,將為建設全國生態文明建設排頭兵、面向南亞及東南亞輻射中心提供支撐。云南省將抓住機遇,依靠科技進步,努力把云南生物柴油產業培育成為中國西部新能源利用的典范,為建設綠色經濟強省奠定堅實的基礎。

1 國內外生物柴油產業發展趨勢

目前,生物質能源是世界能源消耗總量僅次于煤炭、石油和天然氣的第四大能源,占世界一次能源消耗的14%。生物柴油是生物質能源產業的戰略性產品之一。據統計,2014年全球生物柴油產量近3 000×104t,已建和在建生物柴油裝置年產能接近5 000×104t。歐盟是全世界生物柴油發展最快的地區,2014年歐盟生物柴油產量約為800×104t,美國達230×104t,巴西約為210×104t,阿根廷約為205×104t,印度尼西亞產量達380×104t。就原料而言,植物油仍占主要地位,歐盟以菜籽油為主,美國、巴西、阿根廷以大豆油為主,印度尼西亞以棕櫚油為主。隨著產業的發展,利用食用油料將影響食用油供給,非糧原料棕櫚油和廢棄油脂的用量將逐年提高。

在《可再生能源法》的推動下,我國可再生能源政策體系不斷完善,通過開展資源評價、組織特許權招標、完善價格政策、推進重大工程示范項目建設,培育形成了可再生能源市場和產業體系,可再生能源技術快速進步,產業實力明顯提升,市場規模不斷擴大,我國可再生能源已步入全面、快速、規?;l展的重要階段。生物柴油在我國作為新興行業已進入快速發展期,產業信息網發布的《2015—2020年中國生物柴油行業深度調研及市場專項調研報告》指出,2014年我國生物柴油行業銷售市場規模約112.9億元,與2013年的68.37億元相比增長了65.1%。當前,我國生物柴油總產能300×104~350×104t,年產5 000 t以上的廠家超過40家,并向規?;厔莅l展。2014年,全國生物柴油產量約為121×104t。而統計數據顯示,2014年全國柴油產量17 600×104t,按照生物柴油B5標準,大約需要880×104t的生物柴油。但是,目前生物柴油產量只有100×104t,表明生物柴油產業的發展受到了制約。

隨著科技的進步和發展,從資源可持續供給和取得根本性技術突破的角度看,生物質熱解液化、生物質氣化合成燃料具有更加寬泛的資源基礎和廣闊的發展應用前景,生物質快速熱解液化制生物柴油最具開發潛力。美國的熱解試驗裝置最高產油率達70%;加拿大Dyna Motive公司已實行商業化開發,處理量為1 500 kg/h,生物油的產出率達到60%~75%[1];我國在生物質熱解液化制生物柴油方面也取得了較大進展,山東格潤奧能源有限公司年產量達20×104t的生物質快速熱解制生物柴油裝置已在山東東營建成。

生物航空煤油開發方面在全球剛剛起步,但發展空間廣闊。歐美主要國家從2008年起陸續開展了生物航空燃料的研發和試驗飛行,2011年起開始進行商業飛行,美國、法國、芬蘭已能自主生產生物航空煤油。2009年,中國石油化工股份有限公司鎮海煉化公司年產2×104t的生物航空煤油工業裝置開始運營。2013年4月24日,加注中國石化1號生物航空煤油的東方航空空客320型飛機試飛成功,標志著我國已成為世界上第4個掌握生物航空煤油自主研發生產技術的國家[2]。目前,我國已成為航空燃料消費大國,年消費量近2 000×104t。據國際航空運輸協會預測,2020年生物航空煤油將達到航油總量的30%,市場前景廣闊。

從目前生物柴油資源狀況和技術發展水平看,以“地溝油”為主的非糧油脂原料應用為大規模生物柴油發展創造了條件,以熱解生物柴油和生物航空煤油為生物柴油的多元化開發利用拓展了應用空間;生物質能及相關資源化利用的資源將繼續增多,油脂類、農林廢棄物和微藻,以及能源作物(植物)種植等各種生物質都是生物柴油發展的潛在資源;科技的進步為生物柴油的原料來源、清潔生產技術、產品用途的多元化,以及副產品的回收利用提供了可靠的保障;環保及生態意識的增強,為生物柴油的產業化開發營造了良好的市場氛圍。

“十二五”以來,我國生物柴油利用技術取得了明顯進展。熱解制生物柴油、生物航空煤油等資源高效利用、高值化轉化為液體生物燃料等關鍵技術獲得突破,建立了萬噸級生物柴油、熱解生物柴油及生物航空煤油燃料示范工程。但是與國際先進水平相比,在核心技術、關鍵設備與裝備研制、技術集成與產業化規模等方面仍有一定差距。加快生物柴油能源產業發展,必須以生態修復、環境保護為契機,加快構建餐飲廢油的規范收集利用體系建設、加強新型能源植物的規?;嘤?、加強生物質高效轉化技術創新、推廣和拓寬生物柴油利用市場,推進生物柴油液體燃料等生物質能源產品規?;a與示范,構建生物柴油能源研發平臺,提升產業科技創新能力,為發展可再生能源、促進農村經濟可持續發展、應對氣候變化等提供科技支撐。

2 云南省發展生物柴油產業的優勢和潛力

2.1 資源優勢

云南省優越的自然地理條件,蘊含著豐富的森林植物種質資源。同時,云南省土地面積的94%為山區,林業用地資源豐富,以生態建設為主的林業發展一直以來是全省重點發展的生物資源產業。云南省極具特色的木本油料資源豐富,其中的小桐子、橡膠籽油料,以及餐飲業廢棄油脂為開發生物柴油提供了較為充足的原料;林業加工、森林管護的剩余廢棄物及農作物秸稈資源是開發熱解生物柴油的主要原料。

2.1.1 餐飲廢油等廢棄油脂資源

2014年末云南全省常住人口為4 713.9萬人,城鎮人口1 967.11萬人,鄉村人口2 746.79萬人,全省城鎮化率達41.73%。隨著城鎮化進程的加快,大量農村人口將轉移到城鎮。同時,云南省作為旅游文化大省,2009—2013年全省累計接待的海內外游客從1.2億人次增長到2.4億人次,2014年達2.81億人次,呈現逐年增長的趨勢。隨著城鎮化的推進和生活水平的提高,油脂消費的逐年增長,所產生的餐飲廢油及地溝油也呈現增長的趨勢。據不完全統計,每年云南省地溝油可收集量約為48×104t,可保障30×104t生物柴油原料。廢棄油脂資源方面主要為食用油脂加工廠的油腳,以及食品加工企業的廢棄油脂。全省食用油脂加工生產企業有111戶,年生產食用植物油22.67×104t,產生的油腳等廢棄油脂0.34×104t。

2.1.2 木本油料植物資源

用于加工生產生物柴油的木本油料為非食用油料資源,主要以小桐子和橡膠籽為主。目前,云南省小桐子種植面積達14.74 hm2,按照2 985 kg/hm2的單產量計算,可收集小桐子達44×104t。以35%的含油率計算,生物柴油得率按95%來推測,小桐子制備生物柴油的潛在產量為14.63×104t;橡膠籽資源方面,云南省橡膠種植面積已基本穩定在67×104hm2左右,可收集橡膠籽近50×104t,橡膠籽制備生物柴油的潛力可達8×104t。

2.1.3 農林廢棄物資源

云南省的林業是一項重要的公益事業和基礎產業,在貫徹可持續發展戰略中具有重要地位,在生態建設中具有首要地位,在西部大開發中具有基礎地位,在應對氣候變化中具有特殊地位。林業產業發展,也為云南省林業生物質能的開發利用提供了豐富的林業廢棄物資源。林業廢棄物可開發量為1 942×104t,其中林業采伐廢棄物占比為73.81%、灌木林平茬復壯廢棄物為11.52%、林業加工廢棄物為4.27%;另外,農作物秸稈資源可開發量為1 006×104t。各類秸稈中玉米秸稈占比為58%,其次為水稻秸稈占9%,再次是甘蔗葉和豆類秸稈兩者各占7%;此外,還有豐富的咖啡殼和核桃殼等堅果殼等,約為60×104t。農林業廢棄物、秸稈資源中,農村生活用能占主要部分。剩余未開發利用的農林廢棄物資源為熱解生物柴油的生產提供了較為豐富的資源量。

2.2 研發與產業基礎優勢

云南省是我國較早進行生物柴油開發的省份之一。堅實的科研基礎是產業化發展的堅強后盾,隨著生物柴油產業的發展,云南省各科研院所、高校以及一些在滇的國家級科研院所紛紛投入到云南生物柴油的研發工作中。云南省林科院、中國科學院西雙版納熱帶植物園、昆明理工大學、云南農業大學、云南植物研究所、云南師范大學等科研院校對木本油料的品種選育、種植技術,以及生物柴油的加工技術、性能改良、流通儲存、標準規范制定等各產業環節進行了攻關研究。在熱解生物柴油、生物航空煤油方面已取得了一定的技術進展和積累,初步形成了涵蓋生產、加工、貿易的科技體系、標準體系和社會化服務體系,全省已逐步建立起旨在提高生物柴油產業效能和競爭力的科技支撐體系[3]。

2.3 區位優勢

云南省位于東亞、東南亞和南亞“三亞之樞紐”,在國際國內區域合作中具有十分重要的戰略地位。云南省正積極構建第三亞歐大陸橋,努力成為我國民族團結進步示范區、生態文明建設排頭兵、面向南亞及東南亞輻射中心。為我國對外貿易提供新的暢達通道,為云南生物柴油產業發展提供難以替代的區位優勢。

3 云南省生物柴油產業發展存在的問題

3.1 缺乏準確的資源調查評價

云南省國土面積僅為全國的4%,但卻富集了全國50%以上的生物種類,全世界罕見?,F有可用于生物柴油開發利用的林業剩余物、農作物秸稈等生物質資源分布不均,交通運輸條件差,許多被廢棄浪費。灌木資源用于能源開發利用的比例還很小,種子含油量在較高的非食用木本油料植物小桐子和橡膠已形成一定規?;?,但長期以來還未對這些資源形成一套完整準確的資源調查評價體系,資源總量、分布情況、收集利用、運輸條件,以及資源稟賦等情況掌握不夠。這樣,將不能形成切實可行的開發利用思路。

3.2 餐飲廢油監管和收集難度大

2012年4月,云南省政府出臺了《做好地溝油制生物柴油工作的指導意見》,但還沒有形成一套行之有效的監管、收集利用體系。環境和食品安全管理存在漏洞導致原料不能利用,地溝油還可能通過非法渠道流向餐桌。同時,地溝油資源分散、收集難度大、運輸成本高且不可控,致使生物柴油生產原料短缺、且不穩定,需進一步規范餐廚垃圾和廢棄食用油脂管理,促進源頭減量與資源回收利用,維護城市環境衛生,保障人民身體健康。

3.3 技術水平有待提高

生物柴油技術研發滯后,轉換利用技術相對落后,生物質快速熱解液化、生物航空煤油高效制備技術等先進技術的研發、產業化示范和應用進展緩慢。就相對成熟的生物柴油生產工藝技術而言,隨著生物柴油新標準的施行,云南省生物柴油得到生產工藝技術必須進行改造提升。另外,高含油木本油料、草本油料、微藻油脂資源的開發,以及生物柴油副產物甘油等的回收利用技術有待進一步研發和示范。

3.4 產業化程度低

目前,云南省生物柴油產業化程度低下,呈現散、小、弱的局面。一方面,原料成本居高不下,產品市場競爭力??;另一方面,流通渠道不暢,產品應用領域無法拓展,這樣的形勢無法適應市場日益增長的高水平需求。云南省政府制定了《云南省生物質能源產業發展規劃》,其中生物柴油產業是云南省能源發展的組成部分。同時,云南省已被國家確定為生物能源生產基地和科技創新基地。在國家發改委、國家科技部和國家林業總局的大力支持下,云南省政府將小桐子作為今后林業工作的重點之一,積極推動小桐子生物柴油產業的發展。2012年,云南省還頒布了B10和B20生物柴油地方標準。另外,還出臺了《餐廚垃圾管理辦法》及云南地方標準《餐廚垃圾技術規范》等有利的政策措施,但對原料資源缺乏有效的評價,收集、監管體系,產品的市場化沒有有效推進,政府相關的法律、政策、資金等扶持措施不夠明確等,導致產業發展緩慢,產業化程度低下。

3.5 生物柴油進入市場存在問題

由于缺乏完善的法律法規及其有效的政策措施,生物柴油的市場銷售已成為限制生物柴油發展的關鍵因素之一。政府已出臺了相關的政策、財稅、標準規范等措施,由于產業規模小,生物柴油價格機制沒有形成,市場銷售渠道不暢。沒有良好的市場氛圍,石油運營企業也不愿意經營生物柴油。

3.6 政策體系保障機制尚需進一步完善

生物柴油產業項目投資回報率較低,難以形成規模效益;市場風險大,難以吸引社會資本進入。缺乏促進生物柴油規?;a業化發展的相關政策與措施,主要有以下3點:①沒有獲得市場準入和強制性市場份額,生物柴油沒有被批準進入機動車市場,機動車燃料沒有強制要求混配生物柴油;②政府還沒有明確的生物柴油補貼實施辦法;③對潛在市場沒有開發,工廠以及餐飲單位對生物柴油潛在市場,農機具用油的潛在需求,以及二氧化碳減排帶來的碳交易市場等。

4 云南省發展生物柴油產業的對策建議

云南省生物柴油產業的開發利用是建立在環境治理、生態恢復的基礎上,以獲得能源為目的的新型能源開發模式,需要加強政府引導和資金扶持。因此,通過建立有效的管理機制、創新運行機制、加強法律法規建設、完善多元化融資渠道、制定和貫徹落實優惠政策,為生物柴油產業化快速健康發展提供有效保障,實現生態、環保、能源的協調發展。

4.1 建立加快生物柴油發展的協調和管理機制

云南省生物柴油產業目前處于發展的關鍵時期,必須緊緊抓住國家實施“一帶一路”戰略和第2輪“西部大開發戰略”的發展機遇,堅持“市場主導、政府引導、科技先導、企業主體”的運作模式,以新型工業化的理念謀劃生物柴油產業發展;充分發揮能源主管部門統籌、協調、服務職能,充分調動相關部門和單位的積極性,統籌規劃、協同推進,建立起加快發展生物柴油產業的體制創新、機制創新和科技創新體系;抓住全球生物產業發展的戰略機遇期,提出云南生物柴油產業前瞻性發展思路、戰略舉措以及具體政策措施和發展模式,促進全省生物柴油產業快速發展。

4.2 開展生物質能資源調查評價與原料基地建設

生物柴油產業發展要根據原料供需總量和區域分布,圍繞產業經濟性和目標市場,科學、合理布局。開展資源調查,明確資源量、種類、分布和現有用途,以及可作為能源化利用的資源潛力;因地制宜、合理規劃并扶持企業和農民建設生物質能原料基地,完善能源作物種植財政扶持政策;支持企業建立合適的生物質能原料收集體系,鼓勵生物質原料收儲運專業化發展;結合治理環境污染和保障食品安全,制定有效措施回收利用餐飲廢油。

4.3 完善相關財稅等支持政策

抓住國家對新能源產業政策支持的機遇,在國家制定出臺清晰明確的價格、稅收、財政、投資等長期扶持政策的基礎上,以政府投入為引導,用增量帶動存量,盤活分散在各部門的存量資金,采取財政、金融、稅收,貼息、補助等多種政策和經濟杠桿,制定并落實相關地方配套扶持政策。全方位鼓勵和引導更多的社會資本向生物柴油項目聚集。

4.4 建立健全生物柴油技術管理體系

發展生物柴油產業,必須加強基礎研究與應用研究??茖W技術水平在很大程度上決定生物柴油產業的生產力發展水平和綜合實力,要加強政府領導和引導,構建云南生物柴油乃至生物質能源產業跨越式發展的技術支撐體系。一是要建設生物柴油工業化發展的工程技術共享平臺;二是要推動企業強化自主創新和產學研合作,使企業真正成為技術創新的主體。各級政府要在培育生物柴油產業創新能力基礎設施、公共服務平臺建設,以及實施生物柴油各項發展計劃中給予企業政策和資金的支持。

[1]閆金定.我國生物質能源發展現狀與戰略思考 [J].林產化學與工業,2014,34(4):151-158.

[2]吳莉.我國自主研發生物航煤首飛成功 [N].中國能源報,2013-04-29(1).

[3]譚鑫,楊柳.云南發展生物柴油產業的SWOT分析 [J].生態經濟,2009(7):135-138.

Advantages Problems and Countermeasure on the Development of Biodiesel Industry in Yunnan Province

HAN Benyong1,2,*ZHANG Wudi2,YIN Fang2,
LIU Shiqing2,ZHAO Xingling2,LIU Jing2,WANG Changmei2,YANG Hong2
(1.Frcultv of Life Science and Technology,Kunming University of Science and Technology,Kunming,Yunnan 650500,China;2.School of Energy and Enviromment Science,Yunnan Normal University,Kunming,Yunnan 650500,China)

This paper reviews the development of biodiesel industry in China and abroad,and analyzes the potential advantages and disadvantages of the biodiesel development in Yunnan province.Some advice is given in order to make a sustainable and rapid development of biodiesel industry.

biodiesel;industry;Yunnan province

F326.2

A

10.16693/j.cnki.1671-9646(X).2016.11.014

1671-9646(2016)11a-0048-04

2016-09-05

韓本勇(1974—),男,在讀博士,副教授,研究方向為生物質能工程。

*通訊作者:張無敵(1965—),男,研究員,博士生導師,研究方向為生物質能環境工程。

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