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奧巴馬新生物能源戰略對中國的啟示文章來源:中外對話 | 發布日期:2009-09-18 | 作者:徐錠明 張金源 | 點擊次數:
5月5日,美國總統奧巴馬簽署了一項關于發展先進生物燃料的總統指令(以下簡稱“指令”),美國能源部、農業部和環保總署發布了各自范圍內執行“指令”的相關計劃和措施。“指令”及相關計劃受到高度重視,被媒體廣泛評論為“歷史性的”。 分析“指令”及美國能源、農業、環保等相關部門的相應措施,或許對中國正在編制的新能源振興規劃和制定新能源政策有所啟示。 “指令”所支持發展的先進生物燃料(定義為區別于傳統淀粉乙醇的纖維素乙醇、綠色生物柴油以 及其它新一代的低碳生物燃料等),不僅僅是傳統液態燃料的簡單替代。據美國能源部資料,傳統乙醇可提供高出26%的能量,而纖維素乙醇可提供高出80%的 能量。傳統乙醇比汽油減少10-20%溫室氣體(GHG)排放,而纖維素乙醇則可減少80-100%。按照全周期(原料生長、運輸、燃料加工等所有環節) 的低碳燃料評價標準,纖維素乙醇有可能實現CO2中和,因為生產纖維素乙醇的能源作物在生長期吸收CO2,而其非纖維素部分燃燒可提供乙醇生產過程中的熱 能,從而滿足能量自循環。美國農業部的資料表明,在不占用傳統農作物的地里種植柳枝稷、芒草類等(后者在亞洲非常普遍)能源作物可減少土壤侵蝕90%以上。另外,草本類能源作物能為貧瘠的土壤增加有機成份,提高土壤有機碳儲量,有機碳可直接影響氣候變化,因為土壤有機碳可吸收空氣中二氧化碳。 美國能源部和農業部2005年的聯合調查報告說,在不對農、林業布局做大變動的前提下,美國每年生產的13億噸纖維素生物質可替代美國原油消耗的30%。 據中國發改委能源局2005年的報告,中國每年通過正常的灌木平茬復壯、森林撫育間伐、果樹綠籬修剪、以及收集森林采伐、造材、加工剩余物等,可獲得生物質 量約8—10億噸。另外,全國有4600多萬公頃宜林地,還有約1億公頃不宜發展農業的廢棄土地資源,可以結合生態建設種植能源植物。預計到2020年, 全國每年可獲得生物質總量約20億噸。以此生產先進生物燃料,不僅能替代大部分原油消耗,而且大大減少CO2的排放和節省燃料生產過程中的能耗。完成如此大的系統工程,需要能源局、農業部、環保部、林業局等跨部門的聯合工作。 美國能源部、農業部和環保總署根據“指 令”所作的具體計劃的特點是:對于已成熟或基本成熟的技術和工藝,政府大力支持,盡快實現產業化的突破是這一計劃的中心環節。美國能源部2007年出資 3.85億美元資助6家纖維素乙醇工廠,在這次出臺的新計劃中,又計劃出資4.8億美元資助10—20個中試—示范規模的項目。此外,考慮到當前的經濟危 機,用1.765億美元在2007年已選項目中選2個或更多項目給予追加資助(從而使政府資助在這些項目中達到60%或更高),以減少這些開創性運行項目 的風險,并加快其建設進度。同時,美國農業部也受命在30天內用2008年農場法籌措資金,為在建的示范項目提供貸款擔保或資助。 中國目前已具備纖維素乙醇向產業化發展的基本條件。中國酸/酶水解工藝步伐曾走在世界前列,2006年底中糧集團在 黑龍江肇東建成的500噸/年的中試裝置,是當時世界第一條24小時連續生產的纖維素乙醇生產線,經過2年多的運轉實踐,已完成了絕大部分的工藝優化,并 完成了擴建10,000噸/年的可行性研究。根據可行性研究,該規模時成本為¥6,500/噸乙醇,如按玉米乙醇初期的補貼水平(¥1,800/噸),則該成本在90#汽油零售價(不含燃油稅)¥4.10/升時達到贏虧平衡。但是,由于目前經濟形勢,以及國家對纖維素乙醇激勵政策的不確定性,中糧集團決定 將10,000噸/年項目推遲到2011年(2012年建成)。相似情況出現在吉林燃料乙醇公司。 新產業的開創總是伴有風險,以利潤為目標的企業因此而躊躇不前可以理解。這也是美國政府面對經濟危機和高額預算赤字仍斥資大力支持多個示范項目的原因。可以預料,如果中國政府能資助上述兩項目資本金的50%(兩家資助總額約1.6億人民幣,約合2,350萬美元,不及美國能源部支持一個中試項目的封頂金 額),盡早建成這兩個示范項目,并盡早出臺相關激勵政策,將大大推動中國液態生物燃料的產業化進程。 在加快生物質能源發展的道路上,中國要加強國家統一協調,不失時機地抓緊做好兩個方面的工作。 一是在盡早實現當前成熟工藝產業化突破的同時,加強關鍵領域的基礎研究。美國能源部計劃出資1.1億美元以支持研發關鍵的轉換技術、更有效催化劑、微生物和 原料等。一個典型案例是美國可再生能源實驗室(NREL)與丹麥杰能科(Genencor International)和諾維信(Novozymes)兩公司聯合研發以CBHI家族為代表的纖維素酶,使酶的成本降為2002年的1/20(目前 約為$0.30/加侖乙醇),使酸/酶水解工藝在經濟上可行。美國能源部這次出資1.1億美元對更有效的催化劑的研究將使熱化學法在經濟上可行。對藻類生物燃料的研究將引向新一代生物燃料,從而真正實現綠色能源革命。 中國對生物燃料的研究有相當基礎,但主攻方向不 夠明確,低水平重復較多,特別是與產業化掛鉤的研究很弱。當前應著重支持的有:自主品牌的微生物制劑(纖維素酶和半纖維素酵母等)、熱裂解法的催化劑、適 合國情的優質大規模原料作物等。這些研究成果將直接影響生物燃料的成本,從而決定其產業化的進程。 二是在重點支持產業化示范項目的同時,有計劃地安排上游(大規模原料的可持續生產)、下游(運輸和銷售的基礎設施、E85可變燃料汽車的優化等)協調有序發展,抓緊相關法規(環保汽車標準及低碳燃料標準等)制定,從原料、市場、法規等方面保證目標的實現。 以中國的舉國體制,在相關的配套支持上可以做得更好,關鍵是決策層對先進生物燃料產業化在尋找替代能源、應對氣候危機以及環境水土保護等方面的戰略意義有足夠認識。 國家發展和改革委員會副主任、國家能源局局長張國寶今年3月7日說,中國應汲取過去一些產業發展的沉痛教訓,如果不能從更高的視野審視新能源發展問題,預計再過10年,將會突然發現,我們又落到別人后面了。 千年來,中國農諺說得好:“人誤地一時,地誤人一年”。機不可失,時不我待。奧巴馬的新生物能源戰略帶給我們的正是這個道理。
張 金源:美國太平洋技術有限公司(Pacitec, Inc.)總裁。曾任美國哈里伯頓能源服務公司(Halliburton Energy Services, Inc.)工程師、中國區經理。原上海海洋地質調查局(現上海海洋石油局)工程師、副總工程師,美國休斯敦大學(University of Houston)電機工程系研究生。
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