生物能源產(chǎn)業(yè)探索商業(yè)模式

2009-05-09 17:58:35      挖貝網(wǎng)

   對(duì)替代能源的需求使生物質(zhì)能成為全球熱點(diǎn),中國也不例外。眾多企業(yè)進(jìn)行了嘗試,但投產(chǎn)之后,原料漲價(jià)、政策反復(fù)、銷售不暢、融資困難、產(chǎn)業(yè)環(huán)境惡劣等問題很快暴露出來。表面上看生物質(zhì)取之不盡,其實(shí)在現(xiàn)有條件下,能量轉(zhuǎn)化效率低、中間成本高、外部性顯著,原料“稀缺”的門檻更是難以逾越。而第二代技術(shù)仍存在不確定性,生物質(zhì)能無疑還是一個(gè)幼稚產(chǎn)業(yè)。

大型國企在資源、技術(shù)以及渠道上更具實(shí)力,而中小企業(yè)目前難以構(gòu)建有效的商業(yè)模式。面對(duì)種種困局,政府態(tài)度猶豫不決、支持乏力,產(chǎn)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)很大,短期內(nèi),投資者的掘金前景黯淡。

從復(fù)興到狂熱

據(jù)政府間氣候變化委員會(huì)(IPCC)估計(jì),地球上每年新增生物質(zhì)量約1700億噸,存儲(chǔ)能量3×1021J,相當(dāng)于目前全球能耗的10倍。中國每年新增有機(jī)廢棄物約13億噸,折合3.71億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,另外邊際性土地種植能源植物潛力折合4.25億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

毫無疑問,生物質(zhì)的資源量足夠巨大,而更重要的是,生物質(zhì)是物質(zhì)型能量源,這一點(diǎn)是其他幾種可再生能源所不具備的。因此開發(fā)生物質(zhì)能意義重大,歐盟首腦會(huì)議明確提出:生物燃料是唯一可以大規(guī)模替代汽油和柴油的可再生能源,也是替代石油化工產(chǎn)品的唯一渠道,在美國、巴西、日本等國也高調(diào)倡導(dǎo)生物質(zhì)能源。中國也陸續(xù)出臺(tái)了一些政策和規(guī)劃,扶持生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)。

產(chǎn)業(yè)“大發(fā)展”儼然就在眼前,社會(huì)各界躁動(dòng)起來。

地方政府開始“拓荒”。海南省研究打造生物質(zhì)能源原料基地;貴州各地?fù)尫N麻風(fēng)樹;新疆規(guī)劃種植近萬平方公里甜高粱制乙醇。

國有企業(yè)積極“圈地”。中糧集團(tuán)高調(diào)收購豐原生化,控制燃料乙醇市場(chǎng);中海油、中石油和中石化紛紛啟動(dòng)麻風(fēng)樹柴油產(chǎn)業(yè)化示范項(xiàng)目;國能生物質(zhì)先后建成15家生物質(zhì)直燃電廠,獲得政府核準(zhǔn)建設(shè)的項(xiàng)目達(dá)40項(xiàng),等等。

民間資本也不甘落后。2005年5月,從事生物柴油提煉的四川古杉集團(tuán)在紐約交易所上市(NYSE:GU);2006年6月,同樣從事生物柴油業(yè)務(wù)的福建卓越通過在BVI的離岸公司ChinaBiodieselInternationalHoldingCo.,Ltd.在英國倫敦證交所二板市場(chǎng)掛牌(AIM:CBI)

一個(gè)又一個(gè)的地方政府和企業(yè)“宣布”投資數(shù)十億元甚至上百億元進(jìn)軍生物質(zhì)市場(chǎng)。

一時(shí)間,“21世紀(jì)生物能源產(chǎn)業(yè)迅猛崛起”迅速成為輿論的主旋律。甚至有人拿奧巴馬當(dāng)選總統(tǒng)大做文章,暢想美國政策如何帶動(dòng)中國生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

窘迫的幼稚產(chǎn)業(yè)

盡管理論上生物質(zhì)是可行的替代能源,但實(shí)際應(yīng)用并不盡如人意。

2006-2007年,許多歐美生物柴油廠的利潤被原料價(jià)格的上升侵蝕殆盡,不得不依靠政府補(bǔ)貼維持,2008年經(jīng)濟(jì)危機(jī)之后經(jīng)營狀況進(jìn)一步惡化。

中國的情況更糟,根據(jù)《2008年中國生物柴油行業(yè)投資價(jià)值研究報(bào)告》,現(xiàn)有的300萬噸生物柴油產(chǎn)能的利用率僅有10%,而在建項(xiàng)目總規(guī)模卻有至少300萬噸。

對(duì)生物質(zhì)的質(zhì)疑也開始出現(xiàn),有人提出了生物燃料的“五宗罪”:與人爭(zhēng)糧、能效低、環(huán)境污染、經(jīng)濟(jì)性差、規(guī)模不經(jīng)濟(jì)。這些并非空穴來風(fēng),生物質(zhì)能開發(fā)在原料、技術(shù)、政策和商業(yè)環(huán)境方面都存在問題,額外的能耗和環(huán)境污染、乙醇燃料使空氣質(zhì)量惡化、大面積單一作物對(duì)生態(tài)的破壞等嚴(yán)重的副作用也暴露出來??陀^地看,這是一個(gè)幼稚產(chǎn)業(yè),大的突破還要假以時(shí)日。

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   對(duì)替代能源的需求使生物質(zhì)能成為全球熱點(diǎn),中國也不例外。眾多企業(yè)進(jìn)行了嘗試,但投產(chǎn)之后,原料漲價(jià)、政策反復(fù)、銷售不暢、融資困難、產(chǎn)業(yè)環(huán)境惡劣等問題很快暴露出來。表面上看生物質(zhì)取之不盡,其實(shí)在現(xiàn)有條件下,能量轉(zhuǎn)化效率低、中間成本高、外部性顯著,原料“稀缺”的門檻更是難以逾越。而第二代技術(shù)仍存在不確定性,生物質(zhì)能無疑還是一個(gè)幼稚產(chǎn)業(yè)。

大型國企在資源、技術(shù)以及渠道上更具實(shí)力,而中小企業(yè)目前難以構(gòu)建有效的商業(yè)模式。面對(duì)種種困局,政府態(tài)度猶豫不決、支持乏力,產(chǎn)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)很大,短期內(nèi),投資者的掘金前景黯淡。

從復(fù)興到狂熱

據(jù)政府間氣候變化委員會(huì)(IPCC)估計(jì),地球上每年新增生物質(zhì)量約1700億噸,存儲(chǔ)能量3×1021J,相當(dāng)于目前全球能耗的10倍。中國每年新增有機(jī)廢棄物約13億噸,折合3.71億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,另外邊際性土地種植能源植物潛力折合4.25億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

毫無疑問,生物質(zhì)的資源量足夠巨大,而更重要的是,生物質(zhì)是物質(zhì)型能量源,這一點(diǎn)是其他幾種可再生能源所不具備的。因此開發(fā)生物質(zhì)能意義重大,歐盟首腦會(huì)議明確提出:生物燃料是唯一可以大規(guī)模替代汽油和柴油的可再生能源,也是替代石油化工產(chǎn)品的唯一渠道,在美國、巴西、日本等國也高調(diào)倡導(dǎo)生物質(zhì)能源。中國也陸續(xù)出臺(tái)了一些政策和規(guī)劃,扶持生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)。

產(chǎn)業(yè)“大發(fā)展”儼然就在眼前,社會(huì)各界躁動(dòng)起來。

地方政府開始“拓荒”。海南省研究打造生物質(zhì)能源原料基地;貴州各地?fù)尫N麻風(fēng)樹;新疆規(guī)劃種植近萬平方公里甜高粱制乙醇。

國有企業(yè)積極“圈地”。中糧集團(tuán)高調(diào)收購豐原生化,控制燃料乙醇市場(chǎng);中海油、中石油和中石化紛紛啟動(dòng)麻風(fēng)樹柴油產(chǎn)業(yè)化示范項(xiàng)目;國能生物質(zhì)先后建成15家生物質(zhì)直燃電廠,獲得政府核準(zhǔn)建設(shè)的項(xiàng)目達(dá)40項(xiàng),等等。

民間資本也不甘落后。2005年5月,從事生物柴油提煉的四川古杉集團(tuán)在紐約交易所上市(NYSE:GU);2006年6月,同樣從事生物柴油業(yè)務(wù)的福建卓越通過在BVI的離岸公司ChinaBiodieselInternationalHoldingCo.,Ltd.在英國倫敦證交所二板市場(chǎng)掛牌(AIM:CBI)

一個(gè)又一個(gè)的地方政府和企業(yè)“宣布”投資數(shù)十億元甚至上百億元進(jìn)軍生物質(zhì)市場(chǎng)。

一時(shí)間,“21世紀(jì)生物能源產(chǎn)業(yè)迅猛崛起”迅速成為輿論的主旋律。甚至有人拿奧巴馬當(dāng)選總統(tǒng)大做文章,暢想美國政策如何帶動(dòng)中國生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

窘迫的幼稚產(chǎn)業(yè)

盡管理論上生物質(zhì)是可行的替代能源,但實(shí)際應(yīng)用并不盡如人意。

2006-2007年,許多歐美生物柴油廠的利潤被原料價(jià)格的上升侵蝕殆盡,不得不依靠政府補(bǔ)貼維持,2008年經(jīng)濟(jì)危機(jī)之后經(jīng)營狀況進(jìn)一步惡化。

中國的情況更糟,根據(jù)《2008年中國生物柴油行業(yè)投資價(jià)值研究報(bào)告》,現(xiàn)有的300萬噸生物柴油產(chǎn)能的利用率僅有10%,而在建項(xiàng)目總規(guī)模卻有至少300萬噸。

對(duì)生物質(zhì)的質(zhì)疑也開始出現(xiàn),有人提出了生物燃料的“五宗罪”:與人爭(zhēng)糧、能效低、環(huán)境污染、經(jīng)濟(jì)性差、規(guī)模不經(jīng)濟(jì)。這些并非空穴來風(fēng),生物質(zhì)能開發(fā)在原料、技術(shù)、政策和商業(yè)環(huán)境方面都存在問題,額外的能耗和環(huán)境污染、乙醇燃料使空氣質(zhì)量惡化、大面積單一作物對(duì)生態(tài)的破壞等嚴(yán)重的副作用也暴露出來。客觀地看,這是一個(gè)幼稚產(chǎn)業(yè),大的突破還要假以時(shí)日。

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原料之困

生物質(zhì)能與風(fēng)能、光伏的最大差別,在于其原料更加“稀缺”。盡管生物質(zhì)資源量巨大,但原料獲取和轉(zhuǎn)化過程中需要額外投入,導(dǎo)致原料總成本居高不下。

能量密度低,原始成本高

與其他非水能的可再生能源相類似,生物質(zhì)的能量密度低,需要大量的土地。英國皇家化學(xué)學(xué)會(huì)主席RichardPike估計(jì),“英國若用生物燃料替代1%的柴油和汽油,種植原料所需的土地恰好是其國土面積的1%”。

中國依靠全球5%的耕地供養(yǎng)全球20%的人口,糧食安全問題一直比較突出,其中谷物和食用植物油脂都是凈進(jìn)口。因此,利用耕地種植生物燃料作物或者將糧食用來制取燃料不現(xiàn)實(shí)。為此,國家在批準(zhǔn)了4家陳化糧燃料乙醇定點(diǎn)生產(chǎn)企業(yè)(黑龍江華潤酒精、吉林燃料乙醇公司、安徽豐原生化以及河南天冠)之后,于2006年全面叫停了其他糧食深加工項(xiàng)目。

考慮全生命周期能量轉(zhuǎn)換所計(jì)算的生物質(zhì)能量效率更有說服力。按照中國工程院院士倪維斗的計(jì)算,甘蔗的轉(zhuǎn)換效率是8倍(即1份能量輸入能得到8份輸出),甜菜是1.9倍,玉米按照美國工藝是1.5倍,中國則不到1.2倍。而且,中國沒有條件像巴西那樣大規(guī)模種植甘蔗來發(fā)展燃料乙醇,因?yàn)榘迅收嶂瞥商潜戎瞥扇剂虾纤愕枚?,而其他的作物能量效率又太低?br />
“與人爭(zhēng)糧”成了詬病生物質(zhì)能源的主題,盡管兩院院士石元春等學(xué)者極力反對(duì)這種提法,倡導(dǎo)種植非糧作物和利用邊際性土地的“非糧”、“非耕地”路線。但這一路線下,產(chǎn)量和能量密度都低于普通糧食,原料成本還是很高。近兩年,甜高粱、木薯燃料乙醇項(xiàng)目不斷上馬,但普遍虧損,第一個(gè)試點(diǎn)的廣西中糧20萬噸木薯乙醇項(xiàng)目不得不申請(qǐng)補(bǔ)貼。2008年4月獲得國家發(fā)改委批復(fù)的湖北、河北、江蘇、江西、重慶等5省市的非糧燃料乙醇專項(xiàng)規(guī)劃面臨同樣的尷尬。

事實(shí)上,國家從未間斷向4家陳化糧燃料乙醇定點(diǎn)企業(yè)發(fā)放補(bǔ)貼,而且隨著糧價(jià)上漲,原定補(bǔ)貼額度已不足以彌補(bǔ)虧損,財(cái)政部又通過頒發(fā)《生物燃料乙醇彈性補(bǔ)貼財(cái)政管理辦法》加大補(bǔ)貼力度。

我們認(rèn)為,不管是否與民爭(zhēng)糧還是與糧爭(zhēng)地,目前的生物燃料的原料成本都很難控制,無法擺脫對(duì)補(bǔ)貼的依賴。

物流不經(jīng)濟(jì),中間成本高

此外,生物質(zhì)物流也很不經(jīng)濟(jì),需要耗費(fèi)大量的人力、物力進(jìn)行收集、儲(chǔ)存、運(yùn)輸,在生產(chǎn)出潔凈能源的同時(shí)也要消耗大量的能源,甚至污染環(huán)境,很難形成閉合的能量循環(huán)系統(tǒng)。

以秸稈發(fā)電為例,考慮到收購過程中車損、燃油及人力消耗,即使寬松估計(jì),經(jīng)濟(jì)收購半徑不宜超過50公里,生物柴油所需的地溝油收購半徑也只有300公里左右。而木本植物制油的路線則更顯昂貴,它涉及到育苗、栽培、基建、維護(hù)、采集、運(yùn)輸?shù)仍S多環(huán)節(jié),是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程,成本到底多高迄今沒有準(zhǔn)確的估計(jì)。

替代用途多,機(jī)會(huì)成本高

秸稈可用于造紙、建材、制沼,同樣是當(dāng)作廢物處理,燃燒發(fā)電所支付的價(jià)格明顯偏低,何況很多秸稈還被用于還田或生活用。因此,與這些成熟產(chǎn)業(yè)爭(zhēng)奪資源,秸稈發(fā)電當(dāng)然沒有優(yōu)勢(shì),盈利難是必然的。

地溝油也有類似的問題,近年其價(jià)格隨油價(jià)一起飆升。2005年,福建等地的地溝油還有過每噸800元的價(jià)格,2007年初已升至2000元/噸,2008年又漲到5000元/噸。

眾多案例表明,企業(yè)上項(xiàng)目時(shí)缺乏動(dòng)態(tài)的眼光,盲目上馬。在以往沒有商業(yè)需求的時(shí)候,秸稈、地溝油都被當(dāng)作廢棄物,但成為一種資源后,供應(yīng)者就會(huì)更多地從機(jī)會(huì)成本的角度考慮,在討價(jià)還價(jià)中,企業(yè)沒有議價(jià)能力,日子很不好過。

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商業(yè)環(huán)境不成熟

同時(shí),中國生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的大環(huán)境還很不成熟。

政策裹足不前

大國國策的層面講,中國政府在生物質(zhì)能開發(fā)上的動(dòng)作仍顯緩慢。雖然在發(fā)電和沼氣領(lǐng)域提出了較高目標(biāo),但在國家石油安全方面卻缺乏前瞻性。

其他大國對(duì)生物質(zhì)開發(fā)更為重視。2007年3月,歐盟首腦會(huì)議提出了生物燃料不少于運(yùn)輸燃料10%的目標(biāo);同年底美國頒布《能源自主與安全法》,提出2020年生物燃料替代20%運(yùn)輸燃料的目標(biāo)及逐年計(jì)劃;印度計(jì)劃于2017年汽油中乙醇的摻混比例達(dá)到20%;而巴西在2007年已實(shí)現(xiàn)了用甘蔗乙醇替代50%的汽油。

對(duì)纖維素乙醇、微藻生物柴油等戰(zhàn)略性技術(shù),美國均給予高額補(bǔ)貼,以吸引投資和人才,加快市場(chǎng)培育和技術(shù)進(jìn)步。

中國的石油遠(yuǎn)比歐美緊張,且生物質(zhì)原料相對(duì)充裕,但2020年的規(guī)劃中生物燃料替代率卻僅有2%。而且,政策的可操作性低,“雷聲大、雨點(diǎn)小”。盡管出臺(tái)了鼓勵(lì)政策,但缺乏配套的計(jì)劃或指導(dǎo)意見,規(guī)?;蜕虡I(yè)化也沒有明確的時(shí)間表,令主管部門和企業(yè)無所適從。

此外,政策缺乏公正性。中國的油品流通主要被中石油、中石化所壟斷,一些先期進(jìn)入生物燃料領(lǐng)域的企業(yè)缺乏產(chǎn)品入市渠道。國家每年向4家陳化糧燃料乙醇定點(diǎn)企業(yè)發(fā)放補(bǔ)貼,但走非糧路線的企業(yè)還須“一事一議”地審批,不利于形成公開公平的市場(chǎng)。

缺乏系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)鏈

生物質(zhì)能的開發(fā)還需要高效率的商業(yè)生態(tài)鏈條。首先種植環(huán)節(jié)就是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,之后還需在收購、調(diào)配、銷售、技術(shù)服務(wù)等方面進(jìn)一步整合。

生物柴油的原料問題突出,廢棄油脂的收集、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)缺乏有效的組織,“地溝油”等廢棄油資源的利用率仍然較低。培育高含油量和高生態(tài)適應(yīng)性品種是生物柴油的關(guān)鍵。遺憾的是,中國的生物柴油產(chǎn)業(yè)在初期沒有打好基礎(chǔ),各地盲目種植油料樹木,品種單一,形成“南方只有麻風(fēng)樹、北方只有黃連木”的局面。而大面積單一樹種增加了蟲害等問題。而且,按照現(xiàn)有的信貸標(biāo)準(zhǔn),樹木種植不能抵押,難以獲得銀行貸款。而木本植物種植周期長,投入大,若沒有商業(yè)銀行貸款支持,企業(yè)很難獨(dú)立承擔(dān)。

由于缺乏標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng)支持,石油企業(yè)(中石油、中石化)擔(dān)心低質(zhì)量產(chǎn)品影響自己的聲譽(yù),對(duì)采購生物柴油持“暫不支持”態(tài)度。

垃圾發(fā)電推廣困難也是緣于缺乏社會(huì)系統(tǒng)支持。中國目前還沒有實(shí)施嚴(yán)格的垃圾分類,垃圾成分復(fù)雜、含水量高,導(dǎo)致熱值低和難燒透,能量產(chǎn)出很低,且伴隨著嚴(yán)重的二次污染。

因此,生物質(zhì)能開發(fā)是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程,需要政府的統(tǒng)籌和配套支持。目前看,政府的作為還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

沒有進(jìn)入良性循環(huán)

2008年3季度,有人對(duì)四川古杉的盈利真實(shí)性提出質(zhì)疑,引起其股價(jià)暴跌,從約10美元大幅跌到約2美元,跌幅高達(dá)80%。

我們?cè)谡{(diào)研中發(fā)現(xiàn),以商業(yè)化盈利為初衷的生物質(zhì)企業(yè)有限,很多企業(yè)目的“不純”,圈地者有之、貪圖政策性資金者有之、造假融資者有之、造勢(shì)者有之、討好地方政府者有之,“包裝”、“化妝”甚至“偽裝”現(xiàn)象嚴(yán)重。

由于大企業(yè)參與不多,現(xiàn)有企業(yè)大多實(shí)力不強(qiáng),缺乏信譽(yù),加上時(shí)常暴露的丑聞,市場(chǎng)信心很難建立,整個(gè)產(chǎn)業(yè)也很難走入良性循環(huán)。

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短期內(nèi)投資者掘金難

從目前的資源狀況、技術(shù)水平和商業(yè)環(huán)境看,生物質(zhì)能很難形成大規(guī)模的商業(yè)化,相比之下,大型國有企業(yè)比民營資本更具優(yōu)勢(shì)。財(cái)務(wù)投資的機(jī)會(huì)非常有限,也許第二代生物能技術(shù)的突破會(huì)帶來大的轉(zhuǎn)機(jī)。

商業(yè)模式難建立,中小企業(yè)無優(yōu)勢(shì)

目前,技術(shù)略為成熟的主要是糖淀粉制燃料乙醇、植物油或地溝油制生物柴油、農(nóng)林廢棄物制固體顆粒燃料、沼氣利用等,但其中真正具備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力(成本優(yōu)勢(shì))的并不多。

我們看好能依靠自身力量實(shí)現(xiàn)盈利的企業(yè),而不是依靠政府補(bǔ)貼和減稅來獲得利潤的企業(yè)。原料控制能力、技術(shù)水平、銷售渠道是有效商業(yè)模式的必要條件。

然而很少有中小企業(yè)能夠同時(shí)具備這些條件。按照倪維斗院士等人的主張,采取分布式的能源利用方式更為現(xiàn)實(shí),但分布式運(yùn)作規(guī)模小、管理難,容易導(dǎo)致整體運(yùn)營效率低下。北京德清源的雞糞沼氣發(fā)電項(xiàng)目就是一個(gè)例子,2008年8月正式發(fā)電后得到專家的高度評(píng)價(jià),但年發(fā)電很少,只有1460萬千瓦時(shí)。這些循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目可以作為企業(yè)的有益補(bǔ)充,卻無法脫離主業(yè)變成獨(dú)立的業(yè)態(tài)。

大型企業(yè),特別是大型國有企業(yè)更有優(yōu)勢(shì),因其具備研發(fā)實(shí)力和市場(chǎng)渠道,也更容易得到政府的支持進(jìn)而控制區(qū)域資源,如陳化糧、秸稈(新疆的甜高粱、東北的玉米秸稈、內(nèi)蒙古河套地區(qū)的向日葵)和稻殼(黑龍江、新疆的農(nóng)墾系統(tǒng))等。

中糧集團(tuán)通過一系列資本運(yùn)作掌控了除河南天冠以外的3家陳化糧燃料乙醇定點(diǎn)企業(yè),隨后開始拓展木薯、紅薯、甜高粱等非糧作物項(xiàng)目,并提出2010年生產(chǎn)燃料乙醇310萬噸、占全國60%市場(chǎng)份額的目標(biāo)。從其產(chǎn)能規(guī)劃中可以看出董事長寧高寧志在成為中國燃料乙醇領(lǐng)導(dǎo)者的企圖。

國能生物發(fā)電集團(tuán)(由國家電網(wǎng)公司、龍基電力集團(tuán)投資)獲得政府核準(zhǔn)項(xiàng)目40項(xiàng)。截至2008年底,已有生物質(zhì)發(fā)電廠15家投入運(yùn)營,累計(jì)發(fā)電26億千瓦時(shí),消耗秸稈300萬噸,節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤120萬噸,減少二氧化碳排放250萬噸,占國內(nèi)生物質(zhì)發(fā)電市場(chǎng)70%的份額。

技術(shù)有待突破

生物質(zhì)的轉(zhuǎn)化主要采用熱化學(xué)和生物學(xué)技術(shù)(表4)。為了解決能效低的問題,學(xué)術(shù)界開始了諸如細(xì)菌光合制氫等新的嘗試。

“第二代生物質(zhì)能技術(shù)”進(jìn)展也比較樂觀,比如依靠基因技術(shù)培育更具效率的物種;或者尋求工藝突破以提高轉(zhuǎn)換效率。很多專家對(duì)培育微細(xì)藻類和纖維素發(fā)酵寄予厚望。

相對(duì)于大豆和麻風(fēng)樹等常規(guī)作物,富油微藻含油量(或蛋白質(zhì))可達(dá)干重的40-70%,生長速度卻高出幾十倍(根據(jù)日本能源學(xué)會(huì)對(duì)大阪等地的養(yǎng)殖試驗(yàn),植株數(shù)每50天增長100倍甚至更多),單位土地面積產(chǎn)油率是麻風(fēng)樹的10倍以上,可用邊際性土地和各種水域大規(guī)模培植。

目前美國在微藻生物柴油領(lǐng)域處于領(lǐng)先水平,已有殼牌石油、雪佛龍(Chevron)、PetroSunDrilling等公司提出了積極的微藻生物柴油計(jì)劃,荷蘭AlgaeLink公司則開發(fā)出新型微藻光生物反應(yīng)器系統(tǒng)。

纖維素乙醇的能源效率高且不會(huì)與糧食直接競(jìng)爭(zhēng),可能是燃料乙醇的優(yōu)選路線。以往俄羅斯是唯一發(fā)展木材酸分解工業(yè)的國家,現(xiàn)在美、日等國的開發(fā)力度更大,在美國由DOE(能源部)和NREL(國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室)主導(dǎo),目標(biāo)是2015年將纖維素乙醇的價(jià)格降至0.16美元/升以下。

以上兩類技術(shù)路線的目的都是從根本上解決糧食安全、能效低和減排不力的問題,但技術(shù)上都不成熟。目前微藻培養(yǎng)方式、提油技術(shù)均存在能耗大、投入高的問題;纖維素乙醇的主要技術(shù)瓶頸在于高效轉(zhuǎn)化菌種和纖維素酶(酶制劑約占成本的80%)以及前處理過程的改進(jìn),現(xiàn)有項(xiàng)目多停留在中試階段。

“第二代技術(shù)”吸引了歐美風(fēng)險(xiǎn)投資和大企業(yè)的關(guān)注,杜邦(Dupont)等公司已經(jīng)啟動(dòng)研究計(jì)劃。中石化、中糧也與丹麥酶制劑商novozymes進(jìn)行合作,共同開發(fā)玉米秸稈制乙醇技術(shù),但中國起步晚,基礎(chǔ)薄弱,力度不大,又缺乏良好的宏觀環(huán)境,短期內(nèi)很難有大的突破。

老資源的新用途

盡管是新名詞,但“生物質(zhì)”(Biomass)的本質(zhì)無非是通過生物體(主要是光合作用)固化的太陽能,不僅是最古老的能源形式,也是各種化石能源的最初來源。不過當(dāng)下流行的“生物質(zhì)能”也并非完全是新瓶裝老酒,其借助熱化學(xué)、生物化學(xué)等手段,將低能量密度的生物質(zhì)轉(zhuǎn)換成固、液、氣等形態(tài)的高效能源來代替油氣和煤炭。

生物質(zhì)能的開發(fā)主要是對(duì)糧食和非糧植物、農(nóng)林廢棄物、禽畜糞便、生活和工業(yè)垃圾等物質(zhì)的轉(zhuǎn)換利用,主要產(chǎn)品有生物燃料(燃料乙醇和生物柴油)、生物質(zhì)發(fā)電、固體成型燃料和甲烷等(圖)。普遍認(rèn)為,生物質(zhì)能具有產(chǎn)量大、可再生、可儲(chǔ)存、碳中和等優(yōu)點(diǎn)。

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