汽車尾氣排放已經(jīng)成為城市大氣污染的主要來源之一,乙醇汽油可以有效防治霧霾、減少碳排放。如果說2004年至2005年是生物燃料乙醇的“第一個春天”,那么在大氣污染形勢越來越嚴峻的今天,生物燃料乙醇產(chǎn)業(yè)面臨著重大發(fā)展機遇
近年來,由于化石能源消耗比重過大、城市汽車保有量大幅度攀升、農(nóng)村秸稈就地焚燒等諸多原因,導致霧霾現(xiàn)象、大氣污染、碳排放持續(xù)增加等問題,已受到社會各界廣泛重視,大氣污染治理、減少碳排放被提升為國家戰(zhàn)略。
長期以來,我國能源結(jié)構(gòu)中化石能源比重偏高,煤炭消費比重高達66%,比世界平均水平高35.8個百分點,非化石能源所占比重僅為9.8%。根據(jù)中國工程院《2030-2050年中長期能源發(fā)展戰(zhàn)略研究》保守預測,中國石油需求量到2030年將達到6.44億噸,對外依存度有可能突破70%。考慮到我國面臨的環(huán)境和資源壓力,加快推進生物燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢在必行。
一舉多得的戰(zhàn)略選擇
中國石油化工股份有限公司科技開發(fā)部原主任、國家乙醇汽油推廣領(lǐng)導小組特邀顧問喬映賓教授多年來一直為生物燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奔走發(fā)聲,喬映賓教授認為,結(jié)合中國當下的國情,汽車尾氣排放已經(jīng)成為城市大氣污染的主要來源之一,乙醇汽油可以有效防治霧霾、減少碳排放。如果說2004年至2005年是生物燃料乙醇的“第一個春天”,那么在大氣污染形勢越來越嚴峻的今天,生物燃料乙醇產(chǎn)業(yè)面臨重大發(fā)展機遇。
喬映賓認為,推廣應用生物燃料乙醇和車用乙醇汽油利國利民:首先,車用液體燃料最難替代,2013年中國燃油58%源自進口,而乙醇是經(jīng)過實踐檢驗,替代化石液體燃料的最佳產(chǎn)品。其次,汽油中加入一定比例的燃料乙醇,可減少機動車有害物的排放,改善空氣質(zhì)量;第三,使用燃料乙醇是減少溫室氣體排放的重要途徑,歐盟采用了汽油中添加10%燃料乙醇的乙醇汽油后,二氧化碳排放量顯著下降;第四,發(fā)展生物燃料乙醇產(chǎn)業(yè),農(nóng)民可通過種植相關(guān)作物得到補貼,增加收入。
另外,使用乙醇汽油可有效減少霧霾已得到證實。監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,以北京等一線大城市平均數(shù)據(jù)為例,PM2.5來源中,本地污染排放占64%-72%,其中機動車污染占本地污染的比例達到了31.1%。第五屆全美乙醇年會發(fā)布研究報告《乙醇汽油對空氣質(zhì)量影響》表明,燃料乙醇對汽車尾氣排放的初級PM2.5及次級PM2.5均有作用,在一般汽車普通汽油中加入10%燃料乙醇可減少細顆粒物排放36%,而對高排放汽車可減少64.6%。苯是公認的汽車尾氣排放中最重要的毒性致癌物質(zhì),10%乙醇汽油苯的污染排放可減少25%。
針對屢禁不止的秸稈焚燒導致空氣污染的問題,第二代纖維素燃料乙醇則可變危為機。中國是秸稈產(chǎn)生的大國,中國每年產(chǎn)生9億多噸的秸稈、利用四分之一生產(chǎn)纖維素乙醇則可生產(chǎn)2.25億噸,以每5噸秸稈生產(chǎn)1噸乙醇計則可生產(chǎn)4500萬噸乙醇,前景可觀。目前美國、中國、歐盟、意大利、西班牙等均有項目陸續(xù)投產(chǎn)。
清華大學車用能源研究中心常世彥博士表示,綜合考慮原油儲量和開采進度等,我國未來本地原油開采量將維持在2億噸左右的水平,其他都需依靠進口。能源供應與需求巨大的落差為替代燃料、尤其是生物燃料乙醇提供了發(fā)展機遇。
產(chǎn)業(yè)潛力值得深挖
從全球范圍來看,巴西、美國作為全球前兩位的生物燃料乙醇生產(chǎn)國和使用國,對乙醇汽油的推廣應用已有近40年歷史。2014年美國燃料乙醇產(chǎn)量預計達4000萬噸,巴西年產(chǎn)量也近2000萬噸。而我國年產(chǎn)量不過216萬噸,潛力巨大。
目前全國范圍內(nèi)已建成中糧肇東、吉林燃料乙醇、中糧安徽豐原、中糧廣西、河南天冠、中興能源、山東龍力等7家生物質(zhì)乙醇生產(chǎn)企業(yè),封閉推廣地區(qū)包括河南、安徽、黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古等省份。
按照技術(shù)和工藝的發(fā)展進程,燃料乙醇可分為3類:以玉米、小麥等糧食為原料生產(chǎn)的第1代糧食燃料乙醇;以木薯、甘蔗、甜高粱莖稈等經(jīng)濟作物為原料的第1.5代非糧燃料乙醇;以玉米秸稈等纖維素物質(zhì)為原料的第2代纖維素乙醇。我國對產(chǎn)業(yè)采取的方針是“發(fā)展1.5代,推動2代”。
喬映賓教授表示,看待生物質(zhì)燃料,一定要有“大農(nóng)業(yè)”的觀念。在生物燃料乙醇產(chǎn)業(yè)鏈中,農(nóng)民是最直接的受益者。燃料乙醇生產(chǎn)企業(yè)作為當?shù)佚堫^生產(chǎn)商,需要持續(xù)穩(wěn)定的大批量采購生物質(zhì)原料,有利于農(nóng)民增收,此外土地流轉(zhuǎn)、工廠用工等可促進農(nóng)民增收,工業(yè)反哺農(nóng)業(yè)。
目前,世界各國均高度重視發(fā)展生物燃料乙醇產(chǎn)業(yè)。乙醇汽油主要類型有E10、E15、E20-25,包括高比例乙醇汽油E85甚至E100。美國禁止在汽油中使用MTBE,推廣使用10%乙醇汽油E10,并允許E15上市,進行E85的試點。巴西已經(jīng)全部使用乙醇汽油,目前該國一半以上的汽車使用純乙醇燃料。除了美國和巴西,歐盟、亞太地區(qū)的泰國、印度尼西亞、新加坡、日本等也在推廣使用。美國、意大利工業(yè)規(guī)模纖維素乙醇已投產(chǎn)。各國均給予足夠的財稅優(yōu)惠,以法律法規(guī)形式推廣乙醇汽油。
國家正在研究制定的《生物燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》中可能會進一步明確繼續(xù)堅持“核準生產(chǎn)、定向流通、封閉運行、有序發(fā)展”的基本原則,將鼓勵京津冀等大氣污染防治重點區(qū)域推廣使用乙醇汽油?!犊稍偕茉粗虚L期發(fā)展規(guī)劃》中也明確提出,到2020年,燃料乙醇年利用量將達到1000萬噸,也就是說每年可調(diào)和乙醇汽油1億噸以上,在全國更廣泛的區(qū)域推廣使用乙醇汽油。
業(yè)內(nèi)人士指出,我國生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展很不平衡,主要用于發(fā)電和生產(chǎn)液體燃料,而整個裝備制造領(lǐng)域發(fā)展較為落后。作為新興產(chǎn)業(yè),生物燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要給予更多支持。進一步加強宣傳引導,對于生物燃料乙醇、乙醇汽油有更正確的認識,加強宣傳、技術(shù)培訓和咨詢服務;加強行業(yè)組織建設,發(fā)揮行業(yè)企業(yè)的合力和自主性;生物質(zhì)燃料乙醇產(chǎn)業(yè)需要更多的政府和社會資本進入,盡快建立起第2代生物液體燃料技術(shù)和商業(yè)化示范;高校、科研機構(gòu)也應加強基礎性的科學研究,作為參考機構(gòu)輔助政府完成長遠的可持續(xù)性研究。