開發(fā)能源甜菜產(chǎn)業(yè)勢在必行

蔡葆，張文彬，黃彩云

(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院甜菜研究所，哈爾濱150080；2.黑龍江大學(xué)，哈爾濱150080)

開發(fā)能源甜菜產(chǎn)業(yè)勢在必行

蔡葆1，張文彬2，黃彩云2

(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院甜菜研究所，哈爾濱150080；2.黑龍江大學(xué)，哈爾濱150080)

論述了以非糧食作物生產(chǎn)生物燃料的必要性和我國發(fā)展能源甜菜的可行性、必然性，分析了我國發(fā)展能源甜菜的效益，提出了發(fā)展能源甜菜的設(shè)想和主要措施。

能源甜菜；生物燃料；乙醇

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，對能源的需求量大幅度增加。同時也帶來化石能源枯竭、環(huán)境污染、能源供需矛盾等許多問題。因此，各國都在探索新型清潔的可再生能源，其中開發(fā)生物質(zhì)能源替代化石儲藏能源，已成為世界各國關(guān)注的能源策略問題。美國和巴西在全球生物燃料生產(chǎn)中居首位，巴西平均每年生產(chǎn)165億升的燃料乙醇，美國乙醇產(chǎn)量將由2006年的160億升增加到2010年的260億升。歐盟生物燃料比率將由2008年的5.75%，上升到2010年的10%。

我國是世界人均能源占有量相當(dāng)?shù)偷膰?，近年來隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，能源的消費(fèi)急劇增加，已成為世界第二能源消耗大國，供需矛盾突出。其中石油缺口量大，進(jìn)口量多，約占消耗量的30%以上。為了迅速緩解能源供需矛盾，降低對進(jìn)口能源的依存度和改善生態(tài)環(huán)境，國家發(fā)改委從“七五”開始對生物質(zhì)氣化進(jìn)行重點(diǎn)科研立項(xiàng)，2000年又啟動國家陳糧乙醇轉(zhuǎn)化計(jì)劃，年生產(chǎn)燃料乙醇100余萬t。2007年國家科技部、發(fā)改委正式啟動《可再生能源與新能源國家合作計(jì)劃》，以提升中國可再生能源與新能源科技與應(yīng)用水平，共同應(yīng)對全球氣候變化，節(jié)約能源資源。重點(diǎn)內(nèi)容包括開展基礎(chǔ)研究，建立產(chǎn)業(yè)化示范，面向規(guī)模應(yīng)用，實(shí)施“走出去”戰(zhàn)略，促進(jìn)國際交流和對話，培養(yǎng)高層次人才等，有利于推動我國能源大發(fā)展。根據(jù)《生物燃料乙醇及車用乙醇汽油“十一五”發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃》，“十一五”期間我國將生產(chǎn)600萬t生物液體燃料，其中燃料乙醇500萬t。力爭2010年使可再生能源消費(fèi)量占能源總消費(fèi)的10%。

1 全球以甜菜為原料生產(chǎn)生物燃料的動態(tài)

國外利用能源甜菜生產(chǎn)生物燃料起步較早，2004年歐盟利用小麥、甜菜生產(chǎn)生物燃料80萬m3。德國建造了歐盟最大的以甜菜為原料年產(chǎn)3.5億L的乙醇工廠。法國正掀起糧食和甜菜生產(chǎn)乙醇的浪潮，政府按?？詈蛯?shí)行優(yōu)惠政策鼓勵以谷物和甜菜生產(chǎn)生物燃料乙醇，2004年生產(chǎn)10萬t乙醇，其中70%是用糖甜菜生產(chǎn)，30%由糧食生產(chǎn)，共計(jì)需要1萬hm2的甜菜，1.5萬hm2的糧食，計(jì)劃2008年全國生產(chǎn)生物燃料乙醇32萬t，糖甜菜面積將增長到7～8萬hm2。在哥倫比亞，新的糖甜菜乙醇工廠在首都波哥大附近開工了，每年可生產(chǎn)1億L的乙醇，準(zhǔn)備到2020年花費(fèi)13億美元建造27個乙醇工廠。美國俄勒岡州在Nyssa建造了以玉米和糖甜菜為原料年產(chǎn)5億L乙醇的工廠。烏克蘭的切爾諾貝利建造了年產(chǎn)5.5億L的糖甜菜乙醇工廠。加拿大在Nova Scotia建造了1000多萬L的糖甜菜乙醇工廠。奧地利在Pische1sdorf投入1.8億美元建造了24萬t的玉米和糖甜菜乙醇生產(chǎn)工廠，在2008年3月開工。第一家甜菜—燃料乙醇工廠在英國東部諾福克附近開工，每年需要當(dāng)?shù)胤N植的糖甜菜做原料，滿足消費(fèi)后剩余的相當(dāng)于11萬t食糖的糖甜菜生產(chǎn)700萬L生物乙醇。2006年英國計(jì)劃用英格蘭東部的甜菜生產(chǎn)新一代生物燃料丁醇，第一座丁醇燃料工廠正由英國聯(lián)合食品公司等合資建造，設(shè)計(jì)能力年產(chǎn)7000萬L，2007年開始生產(chǎn)，2010年丁醇燃料可在英國石油公司1250個加油站銷售。

開發(fā)能源甜菜引起中國糖業(yè)協(xié)會重視，賈志忍理事長在世界糖業(yè)與酒精大會(2006年北京）發(fā)言中指出：中國糖業(yè)協(xié)會已經(jīng)在理事會上作出長遠(yuǎn)規(guī)劃，要求國內(nèi)有條件的企業(yè)研究利用甘蔗和甜菜生產(chǎn)燃料乙醇，即實(shí)施食糖與燃料聯(lián)動計(jì)劃。2007年3月18日，寧夏平羅縣和武漢地博石化公司，河南中促實(shí)業(yè)有限公司，寧夏銀湖酒精有限公司簽訂利用甜菜生產(chǎn)燃料乙醇24萬t項(xiàng)目協(xié)議，國家發(fā)改委基本同意將寧夏車用乙醇列入擴(kuò)大試點(diǎn)范圍，在平羅縣建設(shè)燃料乙醇廠。據(jù)悉，我國新疆將建造一座年產(chǎn)9500萬L的糖甜菜乙醇生產(chǎn)工廠。

2 以非糧食作物生產(chǎn)生物燃料的必要性

生產(chǎn)生物燃料乙醇主要是糧食作物和糖料作物，而世界上大約60%的乙醇生產(chǎn)來自于糖料作物，40%來自于糧食作物。巴西全部用甘蔗，法國70%用糖甜菜，一些國家普遍以玉米、小麥等糧食為原料，尤其美國占95%以上。用糧食生產(chǎn)生物燃料風(fēng)險極大，受糧食豐缺、價格高低，以及國際政治經(jīng)濟(jì)形勢等制約。如果不解決替代原料，將會造成嚴(yán)重后果。據(jù)俄羅斯《觀點(diǎn)報》(2008年3月9日）報道，聯(lián)合國世界糧食計(jì)劃署執(zhí)行干事喬塞特·希蘭3月6日在歐洲議員會議上發(fā)言時強(qiáng)調(diào)：“由于生物燃料增加，糧食價格上漲，世界將會出現(xiàn)缺糧現(xiàn)象?！彼嬲f，如果這種形勢得不到控制，繼續(xù)發(fā)展生物燃料，以節(jié)省石油開支，世界儲藏的糧食日益減少，人類將會遭受饑餓威脅。目前世界糧食儲備量已降低到30年最低點(diǎn)，只能持續(xù)35d。

我國是一個糧食需求大國，生產(chǎn)糧食首先要保證13億人口糧，其次為發(fā)展畜牧業(yè)提供優(yōu)質(zhì)精飼料，以及供給其它產(chǎn)業(yè)深加工的原料，剩余的糧食出口換匯。我國人口眾多，利用世界8%耕地面積解決占世界22%人口的飲食，一旦出現(xiàn)糧食危機(jī)，不堪設(shè)想。必須采取有效措施保持糧食穩(wěn)定?！秴⒖枷ⅰ?008年3月11日報導(dǎo)聯(lián)合國官員說：“生物燃料熱將引發(fā)糧食危機(jī)?！?/p>

目前我國玉米生產(chǎn)生物燃料乙醇，已呈現(xiàn)過度跡象。國家發(fā)改委近期嚴(yán)格控制使用糧食生產(chǎn)乙醇，要求生產(chǎn)燃料乙醇的原料多種，堅(jiān)持因地制宜、非糧食為主的原則。2007年又出臺相關(guān)規(guī)定，將玉米深加工項(xiàng)目列入限制投資產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目，暫不允許外商投資生物液體燃料乙醇生產(chǎn)項(xiàng)目和兼并、收購、重組國內(nèi)燃料乙醇生產(chǎn)企業(yè)。并對“十一五”期間已備案但尚未開工的擬建項(xiàng)目停止建設(shè)；原則上不準(zhǔn)再核準(zhǔn)新建玉米深加工項(xiàng)目。我國需要液體能源量多，進(jìn)口石油比例大，而大力發(fā)展生物燃料又受玉米等糧食不足等風(fēng)險限制。由此可見，選擇非糧食植物，其中安全能源作物生產(chǎn)生物燃料至關(guān)重要。

3 發(fā)展能源甜菜的可行性

3.1 甜菜是良好的能源作物

從20世紀(jì)90年代末期開始，由于受到全球食糖市場不穩(wěn)定和石油資源短缺的影響，少數(shù)國家開始研究能源甜菜。甜菜是含糖(蔗糖和單糖）高的作物，并含有占塊根重量6%左右的纖維，經(jīng)發(fā)酵可以直接生產(chǎn)生物燃料乙醇或丁醇等。歐盟、日本和捷克等國試驗(yàn)結(jié)果都證明甜菜是一種高效能源作物，非常適合作為生產(chǎn)與機(jī)用燃料混合乙醇的。印度研究人員用甘蔗汁、甜菜汁、甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜進(jìn)行乙醇生產(chǎn)比較研究，其結(jié)果每噸原料產(chǎn)乙醇量最高的是甜菜糖蜜，達(dá)269.5kg，甘蔗汁和甜菜汁的發(fā)酵率(FE）高于甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜?；瘜W(xué)分析結(jié)果認(rèn)為甜菜汁是乙醇生產(chǎn)最適用的原料。國外對幾種能源作物生產(chǎn)乙醇量的比較結(jié)果，甜菜每公頃產(chǎn)量45t，含糖率16%時，每公頃生產(chǎn)乙醇量4.5t，低于木薯(40t/hm2）25%，甘蔗(70t/hm2）8.2%；高于甜高粱(35t/hm2）37.8%，玉米(5t/hm2）54.5%，小麥(4t/hm2）65.4%。以法國的甜菜、巴西的甘蔗、美國的玉米為原料生產(chǎn)乙醇，分別為7000、5500和3200L/hm2，甜菜單位面積產(chǎn)乙醇量最高。

3.2 能源甜菜增產(chǎn)潛力大

供生產(chǎn)燃料的甜菜稱為能源甜菜。這種甜菜塊根產(chǎn)量高于糖甜菜，低于飼料甜菜；含糖14%左右，高于飼料甜菜低于糖甜菜，但公頃產(chǎn)糖量高于糖甜菜和飼料甜菜。在目前尚未推廣專用的能源甜菜優(yōu)良品種(系）之前，一般利用糖用甜菜作為生產(chǎn)生物燃料的原料。

甜菜是高產(chǎn)作物，作為能源甜菜增產(chǎn)潛力大。法國2003～2006年3個制糖期甜菜平均產(chǎn)量73.3t/hm2，平均每噸甜菜產(chǎn)糖188kg，按蔗糖酒精轉(zhuǎn)化率0.65計(jì)算，全國甜菜平均產(chǎn)酒精高達(dá)8.957t/hm2。智利2005年全國糖甜菜平均產(chǎn)量92t/hm2，按含糖16%，酒精轉(zhuǎn)化率0.65計(jì)算，每公頃酒精產(chǎn)量9.57t/hm2。我國新疆甜菜產(chǎn)區(qū)多年來糖甜菜產(chǎn)量保持在55.0t/hm2左右，在現(xiàn)有生產(chǎn)酒精工藝水平條件下，產(chǎn)酒精量可達(dá)5.72t/hm2；甜菜高產(chǎn)農(nóng)戶創(chuàng)紀(jì)錄為119t/hm2，可產(chǎn)酒精11t/hm2。能源甜菜產(chǎn)量一般比糖用甜菜高30%以上，而塊根中所含的轉(zhuǎn)化糖與蔗糖一起經(jīng)發(fā)酵生產(chǎn)生物燃料，轉(zhuǎn)化糖含量約為塊根鮮重的0.2%～0.3%。每噸甜菜可增加燃料乙醇1.3～1.95kg。甜菜塊根中含α-氨基氮，無機(jī)鹽類(主要是K和Na），對生產(chǎn)生物燃料沒有影響，因此，收獲切削時，可采取輕削，僅除掉葉痕(約1mm厚），另外，用能源甜菜生產(chǎn)酒精采取打漿工藝，切削時可保留甜菜尾根供作生產(chǎn)生物燃料。輕削和保留尾根兩項(xiàng)措施，每公頃還可增收能源甜菜5%～8%。

3.3 開發(fā)能源甜菜空間大，不與糧爭地

3.3.1 甜菜適應(yīng)性強(qiáng)，種植范圍廣甜菜對溫度的適應(yīng)范圍大，耐低溫。生長最低溫度(A值）4～5℃，并在這個溫度條件下，塊根基本停止生長，即達(dá)到生態(tài)成熟期；生長最適宜溫度25℃左右，最高溫度30℃左右。一般要求≥10℃積溫2400～2800℃，最適宜積溫為3000℃以上，不同品種對積溫的要求略有差異，選用早熟品種或采取地膜覆蓋育苗移栽，在積溫2000～2200℃條件下，也可以獲得高產(chǎn)。甜菜比較抗寒，子葉期能忍耐短期-3℃低溫，1對真葉期能抵抗短期-5℃左右的低溫，甜菜在春季低溫、無霜期短的高海拔和高緯度糧食低產(chǎn)地區(qū)種植，甜菜比較效益高，不與糧食作物爭地，并能提高耕地生產(chǎn)力。

3.3.2 甜菜適應(yīng)土壤pH值范圍廣、耐鹽堿性強(qiáng)甜菜適應(yīng)的土壤pH值范圍為6.5～8.0。甜菜是耐鹽堿性強(qiáng)的作物，國內(nèi)外試驗(yàn)結(jié)果，在作物中甜菜抗鹽堿性名列前茅，是世界公認(rèn)的開發(fā)鹽堿地的先鋒作物。據(jù)銀川糖廠試驗(yàn)，在只長堿蒿，其它雜草很少的重鹽堿地上(0～15cm土壤含鹽量0.833%，含氯0.15%～0.18%，pH值9.75）采取營養(yǎng)缽育苗移栽栽培甜菜獲得成功，打破甜菜耐鹽堿的臨界線。為重鹽堿地開發(fā)甜菜生產(chǎn)開辟新領(lǐng)域。甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所在0～30cm土壤含鹽量1%左右的重鹽堿地上采取地膜覆蓋栽培甜菜，田間保苗率達(dá)76.5%，塊根產(chǎn)量達(dá)57.8t/hm2以上。內(nèi)蒙古土默特右旗和達(dá)拉特旗多年來在玉米產(chǎn)量低于4t/hm2，甚至幾乎絕產(chǎn)的重鹽堿地上種甜菜，采取地膜覆蓋或紙筒育苗移栽施用甜菜專用肥、灌溉等技術(shù)措施，大面積甜菜產(chǎn)量一直保持52.5～60.0t/hm2水平。

我國現(xiàn)有鹽堿土地約2210萬hm2，其中鹽堿耕地約650萬hm2，為開發(fā)能源甜菜提供大量土地資源。中重鹽堿地種植糧食作物單產(chǎn)低、品質(zhì)差，經(jīng)濟(jì)效益低。在這種土壤種植能源甜菜每公頃產(chǎn)酒精約4.0t/hm2，相當(dāng)于玉米9.7t/hm2生產(chǎn)的酒精量。經(jīng)濟(jì)效益高，與糧食比較，效益高1倍左右。在中重鹽堿地種植能源甜菜可實(shí)現(xiàn)土地資源優(yōu)化配置，還能起到生物改良鹽堿地效果。

3.4 提供優(yōu)質(zhì)飼料，節(jié)省飼料地及生產(chǎn)費(fèi)用

能源甜菜收獲后的莖葉和生產(chǎn)酒精的副產(chǎn)品酒糟都是優(yōu)質(zhì)的飼料，據(jù)國內(nèi)外分析，每100kg新鮮莖葉含蛋白質(zhì)2.3～3.3kg，脂肪0.4kg，纖維1.6～3.8kg，無氮浸出物7.4kg，灰分2.4～4.8kg，新鮮莖葉干物質(zhì)含量11.5%～13.6%，氨基酸占15%～20%，其中牲畜體內(nèi)不能合成的賴氨酸和色氨酸分別占干物質(zhì)的0.8%～1.0%和0.2%～0.4%。甜菜灰分中含有多種無機(jī)鹽類和維生素，按蛋白質(zhì)含量和產(chǎn)生的熱能計(jì)算，每公斤新鮮莖葉含0.15～0.2個飼料單位。收獲時，能源甜菜平均產(chǎn)量45t/hm2計(jì)算，每公頃可產(chǎn)莖葉27t，相當(dāng)于4.0～5.4t燕麥的飼料價值，每噸能源甜菜生產(chǎn)燃料乙醇的副產(chǎn)品酒糟達(dá)285kg(含干物質(zhì)24.6%），按啤酒糟飼料價值每公斤含燕麥飼料單位0.22計(jì)算，每噸酒糟含62.7kg燕麥飼料單位，每公頃能源甜菜產(chǎn)酒糟12.8t，相當(dāng)于2.8t燕麥飼料。種植1hm2能源甜菜除了生產(chǎn)生物燃料乙醇4.0t外，還為畜牧業(yè)提供6.8～8.2t燕麥飼料，折合紫花苜蓿青草72.8～87.1t/hm2。目前，紫花苜蓿鮮草產(chǎn)量為37.5～45.0t/hm2，高產(chǎn)田為75t/hm2?？梢姡N植1hm2能源甜菜除獲得4.0t以上的酒精外，其副產(chǎn)品提供的優(yōu)質(zhì)飼料至少可節(jié)省1.2～1.5hm2飼料地及其飼料生產(chǎn)費(fèi)。

3.5 緩解擴(kuò)大種植甘蔗的難度

甘蔗和甜菜是我國兩大糖料作物，又是重要的能源作物。“十一五”期間，甘蔗糖的份額占全國產(chǎn)糖的87%，甜菜糖占13%。甘蔗屬于熱帶、亞熱帶作物，對于氣象條件要求嚴(yán)格，生育期需要平均氣溫18℃以上，年積溫5500～8500℃，無霜期330d以上，日照時數(shù)1200h左右，降水量800～1200mm。我國適宜種植甘蔗地區(qū)有限，主要在廣西、廣東、云南、福建、海南，及四川、江西部分地區(qū)。這些地區(qū)人均耕地面積少，種植甘蔗既要保證全國食糖需求(1250t/a），又需滿足生產(chǎn)燃料乙醇的原料，由于受到土壤氣候等生態(tài)條件限制，發(fā)展空間有限，擴(kuò)大種植難度大。

適于種植甜菜的區(qū)域廣闊，土地面積大，具有廣闊的發(fā)展空間，因此，大力發(fā)展能源甜菜可以彌補(bǔ)甘蔗原料不足，減輕擴(kuò)大種植的壓力。做到甘蔗生產(chǎn)以生產(chǎn)食糖為主，生產(chǎn)燃料乙醇為輔；甜菜生產(chǎn)則以生產(chǎn)食糖和燃料乙醇并重，做到優(yōu)勢互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)食糖、生物燃料雙高產(chǎn)。20世紀(jì)末至21世紀(jì)初，由于制糖虧損，部分糖廠破產(chǎn)或轉(zhuǎn)產(chǎn)，以及制糖原料產(chǎn)區(qū)進(jìn)行調(diào)整，向自然資源和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢地轉(zhuǎn)移，甜菜集中產(chǎn)區(qū)已轉(zhuǎn)向新疆、黑龍江、內(nèi)蒙古。甜菜種植面積大幅度減少，由歷史最高的1991年78.34萬hm2減少到“十一五”每年需求47.6萬hm2，可為開發(fā)能源甜菜至少騰出30萬hm2耕地，生產(chǎn)生物燃料乙醇130萬t左右。

3.6 開發(fā)能源甜菜有基礎(chǔ)

我國種植糖甜菜有100余年歷史，科研和生產(chǎn)取得大量成果，并積累大量生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。為發(fā)展能源甜菜奠定良好基礎(chǔ)。上世紀(jì)60～90年代，為了實(shí)現(xiàn)我國食糖自給，增產(chǎn)制糖原料，曾有東北、西北、華北、華中、西南等27個省、區(qū)、市大面積種植甜菜或引種試驗(yàn)，都獲得成果，積累了豐富的生產(chǎn)和管理經(jīng)驗(yàn)。全國形成穩(wěn)定的春播甜菜栽培區(qū)，并先后建成黃淮流域中部夏播甜菜區(qū)，南方秋種甜菜栽培區(qū)。各地都總結(jié)出糖甜菜生產(chǎn)綜合經(jīng)驗(yàn)，制定出甜菜規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)技術(shù)。在我國中部地區(qū)和長江流域以及以南的省區(qū)，還總結(jié)出因地制宜種植甜菜提高土地利用等經(jīng)驗(yàn)，如按茬種植甜菜，飼料地種植甜菜，甘蔗套種(栽）甜菜或甜菜套種甘蔗等。這些經(jīng)驗(yàn)對開發(fā)能源甜菜具有重要的指導(dǎo)作用。

國內(nèi)外有生產(chǎn)乙醇的經(jīng)驗(yàn)。我國現(xiàn)有的日加工1000t以上的甜菜糖廠，一般都有用糖蜜生產(chǎn)食用酒精設(shè)備。在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上增添打漿等少量設(shè)備，即可投入生物燃料乙醇生產(chǎn)，既減少設(shè)備投資，又提高設(shè)備利用率。歐盟成員國已從2004年開始用甜菜生產(chǎn)生物燃料乙醇，積累了豐富經(jīng)驗(yàn)，對于我國開發(fā)能源甜菜具有重要指導(dǎo)意義，特別是英國用能源甜菜生產(chǎn)新一代生物燃料丁醇的經(jīng)驗(yàn)值得借鑒。

4 發(fā)展能源甜菜的設(shè)想

生產(chǎn)生物燃料是解決石油等液體燃料供需矛盾的重要途徑。國家生物燃料及車用乙醇汽油《發(fā)展規(guī)劃》“十一五”期間將生產(chǎn)600萬t生物液體燃料，其中燃料乙醇500萬t。目前主要以玉米和陳糧生產(chǎn)生物燃料乙醇，根據(jù)已有糖甜菜生產(chǎn)基礎(chǔ)和目前生物燃料需求狀況，“十一五”期間繼續(xù)控制玉米等糧食生產(chǎn)燃料乙醇的規(guī)模，減少占液體燃料份額，逐漸被非糧食能源作物代替。其中首選作物是能源甜菜，建議“十一五”末期用能源甜菜生產(chǎn)生物燃料100萬t。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，主要通過以下3個途徑。

⑴在糖甜菜集中產(chǎn)區(qū)，選擇有酒精加工設(shè)備的糖廠，擴(kuò)種能源甜菜，利用現(xiàn)有設(shè)備稍加改造，或擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，制糖期利用能源甜菜生產(chǎn)生物燃料乙醇，制糖結(jié)束加工糖蜜生產(chǎn)食用或燃料乙醇，提高設(shè)備利用率，年生產(chǎn)燃料乙醇能力達(dá)20萬t。⑵在過去種過糖甜菜、已破產(chǎn)或轉(zhuǎn)產(chǎn)的糖廠，并有開發(fā)前景的縣、旗、市，如寧夏平羅縣大力發(fā)展能源甜菜、興建生物燃料乙醇廠，年總生產(chǎn)能力45萬t。⑶在高緯度或高海拔地區(qū)選擇無霜期短、糧食產(chǎn)量低的地區(qū)，如黑龍江省的黑河市，四川省阿壩自治州，貴州的畢節(jié)州以及青海、西藏等地，大力發(fā)展能源甜菜，興建生物燃料示范廠，年總生產(chǎn)能力達(dá)35萬t。

新一代生物燃料丁醇燃能高，車用比傳統(tǒng)的汽油和乙醇分別多行駛10%和30%；生物燃料丁醇腐蝕性小，使用丁醇混合燃料不需車主購買特殊車輛或改裝原有發(fā)動機(jī)，大量減少國家和個人支出；環(huán)境效果更好。鑒于此，借鑒英國的經(jīng)驗(yàn)建一座生物燃料丁醇示范廠，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，“十二五”期間擴(kuò)大推廣生產(chǎn)。

生產(chǎn)生物燃料100萬t，按每噸能源甜菜產(chǎn)酒精0.1t計(jì)，需要1000萬t能源甜菜，加上運(yùn)輸保藏?fù)p失5%，總需求量為1050萬t能源甜菜；按能源甜菜產(chǎn)量45t/hm2計(jì)算，“十一五”末期每年需能源甜菜23.3萬hm2。

5 發(fā)展能源甜菜的效益

5.1 經(jīng)濟(jì)效益

發(fā)展能源甜菜經(jīng)濟(jì)效益顯著。據(jù)寧夏平羅縣測算結(jié)果，建1座年產(chǎn)24萬t生物燃料乙醇工廠，投資6.23億元(占地40hm2），年產(chǎn)乙醇24萬t，可實(shí)現(xiàn)年銷售收入18億元，稅利3.6億元(即正常生產(chǎn)兩年可收回全部投入）；建成后年需要甜菜240萬t，用耕地4.48萬hm2，可使中低產(chǎn)田和荒地發(fā)揮最大經(jīng)濟(jì)效益，農(nóng)民每年可增收2.68億元。按平羅縣測算的經(jīng)濟(jì)效益的85%預(yù)測，年產(chǎn)100萬t甜菜，生物乙醇的年經(jīng)濟(jì)效益為：銷售收入75億元，稅利15億元，農(nóng)民增收11億元。生產(chǎn)100萬t生物燃料，種植能源甜菜23.3萬hm2，生產(chǎn)能源甜菜1050萬t，產(chǎn)莖葉630萬t，折合126萬t燕麥飼料價值，加工1000萬t能源甜菜生產(chǎn)酒糟285萬t，按啤酒糟飼料價值算，相當(dāng)于62.7萬t燕麥飼料，計(jì)188.7萬t燕麥，約為150萬頭日產(chǎn)奶25kg的乳牛全年的飼料(占日料50%），至少節(jié)省清種飼料地30萬hm2左右(超過能源甜菜占地25%左右）及其飼料生產(chǎn)費(fèi)用。

5.2 生態(tài)效益

生產(chǎn)燃料乙醇，特別是生產(chǎn)丁醇都是再生能源，能減少環(huán)境污染，減輕大氣“溫室效應(yīng)”；種植能源甜菜提供大量優(yōu)質(zhì)飼料，促進(jìn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展，增加優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料，減少化肥投入和污染，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)良性循環(huán)，并節(jié)省飼料地，提高土地利用率；在高緯度和高海拔無霜期短和中重鹽堿地耕地發(fā)展能源甜菜，實(shí)現(xiàn)自然資源優(yōu)化配置，發(fā)揮土地的增產(chǎn)潛力，在鹽堿地種植能源甜菜還起到生物改良鹽堿地作用，有利于后茬作物增產(chǎn)。

5.3 社會效益

發(fā)展能源甜菜興建生物燃料廠，生產(chǎn)燃料乙醇或丁醇，可緩解石油供需矛盾，減少環(huán)境污染，保證糧食安全，增加就業(yè)人員。并為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，顯著增加財政和農(nóng)民收入；在老、少、邊、窮地區(qū)發(fā)展能源甜菜生產(chǎn)生物燃料，可加速致富步伐，縮小與經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的差距，有利于構(gòu)建社會主義和諧社會。

6 發(fā)展能源甜菜的主要措施

6.1 統(tǒng)籌規(guī)劃，穩(wěn)步發(fā)展

發(fā)展能源甜菜具有廣闊的前景，無風(fēng)險，不與糧爭地，適宜種植耕地面積大，保證糧食安全；生產(chǎn)生物燃料供不應(yīng)求，售價猛漲，經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會效益顯著；應(yīng)納入國家《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》，以及國際生物燃料合作計(jì)劃之中，統(tǒng)籌規(guī)劃，穩(wěn)步發(fā)展，防止一哄而上，得不償失。中石油、中石化以及其它能源企業(yè)，應(yīng)把發(fā)展能源甜菜生產(chǎn)生物燃料列入經(jīng)營計(jì)劃，盡快組織落實(shí)。

6.2 調(diào)整布局，向資源經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢地區(qū)轉(zhuǎn)移

我國是人口最多的國家，人均耕地少，不足0.1hm2。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展和人口增加，人均耕地面積繼續(xù)在減少。因此合理開發(fā)利用現(xiàn)有土地資源，對促進(jìn)農(nóng)業(yè)綜合發(fā)展至關(guān)重要。根據(jù)甜菜具有適應(yīng)性廣，耐寒、耐旱、耐鹽堿強(qiáng)的特點(diǎn)，能源甜菜集中產(chǎn)區(qū)向氣候土壤資源的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢區(qū)域轉(zhuǎn)移，提高土地利用率和生產(chǎn)力。能源甜菜產(chǎn)區(qū)逐步向糧食作物產(chǎn)量低、不穩(wěn)定的中重鹽堿地和高緯度地區(qū)以及高海拔地區(qū)轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)自然資源優(yōu)化配置。在這些地區(qū)中，以不產(chǎn)石油的市、縣、旗優(yōu)先發(fā)展能源產(chǎn)業(yè)。

6.3 實(shí)行優(yōu)惠政策，扶持能源甜菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展

發(fā)展能源甜菜，生產(chǎn)生物燃料，需要資金多，特別在糧食作物產(chǎn)量低、不穩(wěn)定的中重鹽堿地、高緯度高海拔以及老、少、邊、窮地區(qū)，經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱，自籌資金難度大，國家應(yīng)給予資金等優(yōu)惠政策。在安排資金時，把發(fā)展能源甜菜產(chǎn)業(yè)融入國家《再生能源發(fā)展規(guī)劃》(包括國際合作計(jì)劃），食糖與燃料聯(lián)動計(jì)劃，西部大開發(fā)，扶貧工程等，多種渠道籌措資金給予支持。加速能源甜菜產(chǎn)業(yè)化基地建設(shè)，對生物燃料生產(chǎn)及銷售給予適當(dāng)補(bǔ)貼；實(shí)現(xiàn)能源甜菜價格與生物燃料價格聯(lián)動，實(shí)現(xiàn)工農(nóng)雙贏。

6.4 落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，組織多學(xué)科攻關(guān)

利用能源甜菜生產(chǎn)生物燃料，是本世紀(jì)初發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，時間短，經(jīng)驗(yàn)不足，尚存在一些問題急待解決。需要國家加大科技投入，多學(xué)科攻關(guān)，獲得有自主知識產(chǎn)權(quán)的新成果，加大引種和選種的力度，選育出適于不同生態(tài)區(qū)，不同播種期，高產(chǎn)生物燃料的能源甜菜品種(系），研究并提出相應(yīng)的配套栽培技術(shù)；選擇和培養(yǎng)乙醇轉(zhuǎn)化率高(75%以上）的新菌株；研究生物燃料生產(chǎn)新設(shè)備、新工藝，大幅度提高生物燃料產(chǎn)量，降低成本和能耗，減少污染；深入研究能源甜菜產(chǎn)業(yè)副產(chǎn)品纖維(占甜菜鮮重5%左右）生產(chǎn)液體生物燃料，甜菜堿(占0.2%）、酒糟等綜合利用技術(shù)，使其商品化，增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益；完善能源甜菜—生物燃料—副產(chǎn)品(酒糟）—沼氣—飼料和肥料等聯(lián)系模式，提高能源綜合利用效率。

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[2]Agrana 1aunches 240，000 tonne sugar beet ethano1 p1ant in Austria[EB/OL].http.//www.biofue1sdigest.com/b1og2/2008/07/31/ agrana-1aunches-240000-tonne-sugar-beet-ethano1-p1ant-in-austria/2008-07-11.

[3]Sugar Beet Ethano1[EB/OL].http.//www.ethano1-sti11-p1ans.com/sugar_beet_ethano1.htm.

[4]95 Mgy Südzucker ethano1 p1ant opens in Germany;1argest in Europe[EB/OL].http.//www.biofue1sdigest.com/b1og2/2008/06/30/ 95-mgy-sudzucker-ethano1-p1ant-opens-in-germany-1argest-in-europe/2008-06-30.

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雜566.3

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1007-2624(2009）01-0076-05

2008-04-20

蔡葆(1934-），男，黑龍江省延壽縣人，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院甜菜研究所，研究員。