程序：先進(jìn)生物燃料有望脫穎而出

張慧

與歐、美國家生物能源超過風(fēng)能及太陽能的態(tài)勢相反，中國生物能源的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于風(fēng)能及太陽能。主要原因是決策部門固有的看法，不看好生物能源。

一直以來，中國生物質(zhì)能源的發(fā)展較遠(yuǎn)落后于風(fēng)能及太陽能，甚至不少人士認(rèn)為生物質(zhì)能源在我國成不了“大氣候”。作為中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授、生物質(zhì)工程中心主任的程序則認(rèn)為，部分人之所以對生物質(zhì)能有誤解，是因?yàn)椴涣私馍镔|(zhì)能的潛力和升級換代的技術(shù)。

在第一代生物燃油已近極限，第二代纖維素生物乙醇技術(shù)、經(jīng)濟(jì)可行性久“攻”不克的情況下，“先進(jìn)生物燃料”特別是熱化學(xué)途徑的生物天然氣和木質(zhì)原料氣化合成燃油有望脫穎而出。

《能源》：全球生物質(zhì)能源的發(fā)展經(jīng)歷了第一代生物燃油和第二代纖維素生物乙醇技術(shù)的發(fā)展，目前，這兩種生物質(zhì)能的發(fā)展情況如何？

程序：目前，這兩種技術(shù)的發(fā)展都遇到了瓶頸，這也助長了部分人認(rèn)為生物質(zhì)能發(fā)展不起來的認(rèn)識。

發(fā)達(dá)國家能源界的學(xué)者和企業(yè)家越來越認(rèn)識到，第一代生物燃料作車用有不確定性。因?yàn)樾枰突加蛽交欤淇傆昧坑邢?，也就是所謂的“混合墻”限制。

從2010年起，第一代生物燃料增長形勢就明顯受挫了。2009-2010年產(chǎn)量增長率還有13.6%，而2010-2011年僅有3.1%。

對于第二代生物燃料，在美國曾經(jīng)呼聲很高。但是，雖然經(jīng)歷了連續(xù)多年的研發(fā)熱潮，目前仍沒有完全突破商業(yè)化的障礙。其關(guān)鍵在于纖維素乙醇的生產(chǎn)成本還遠(yuǎn)未達(dá)到預(yù)想的價(jià)位。而且，這種技術(shù)使用的原料需要用酸、堿等預(yù)處理，會造成環(huán)境問題。

《能源》：第一代和第二代生物質(zhì)能技術(shù)都難以繼續(xù)往前發(fā)展，那按您的說法，生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)要靠什么得以推進(jìn)？

程序：所以，我說現(xiàn)在要提“先進(jìn)生物燃料”的概念。實(shí)際上在2009年，美國環(huán)保署就率先提出了要支持“先進(jìn)生物燃料”研發(fā)的原則。所謂先進(jìn)生物燃料，就是指第一代生物能源以外的一類新型生物燃料。它們的生命全周期的溫室氣體排放量，比化石燃料低至少50%。

它采用的技術(shù)路線有多條，最主要的方式是用木質(zhì)纖維類作為原料，如林木下腳料和廢棄物、秸稈等，通過熱化學(xué)途徑，生產(chǎn)生物合成液體或氣體燃料，英文為Biomass to Liquids，簡稱 BtL。

《能源》：“先進(jìn)生物燃料”的最大特點(diǎn)是什么？與前面兩代技術(shù)相比，“先進(jìn)生物燃料”有哪些優(yōu)點(diǎn)？

程序：生物質(zhì)的組成成分，一般來講可以分為六類：淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)、纖維素、半纖維素、木質(zhì)素。第一代生物質(zhì)能技術(shù)利用的成分是淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)。第二代技術(shù)用的是纖維素。

但事實(shí)上，生物質(zhì)所含能量中，淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)占40%，纖維素占了20%，剩下占40%的半纖維素和木質(zhì)素在前面兩種方式中并不能被利用。唯一能全部利用這六大類成分的方法是燃燒，也就是通過生物質(zhì)電廠，但它的熱量轉(zhuǎn)化效率在這幾種方式中是最低的，是最不經(jīng)濟(jì)的方式。

通過熱化學(xué)方式生產(chǎn)“先進(jìn)生物燃料”，恰恰能利用和轉(zhuǎn)化半纖維素和木質(zhì)素，顯著提高生物質(zhì)能的轉(zhuǎn)化效率，而且大大拓寬了原料的來源。

生產(chǎn)出的生物合成燃料，屬于所謂的“直接使用燃油”，就是說，可以在發(fā)動機(jī)不改裝的情況下，以純態(tài)或高摻混比車用，因而完全擺脫了前面所說的第一代生物燃料的“混合墻”制約。

《能源》：那目前，“先進(jìn)生物燃料”在國外的發(fā)展情況如何？是否有成熟項(xiàng)目？

程序：在2009-2013年的5年間，先進(jìn)生物燃料項(xiàng)目，包括中試和生產(chǎn)性示范的，數(shù)目增加了3倍，而它的總產(chǎn)量則擴(kuò)大了10倍，達(dá)到了年產(chǎn)24億公升（相當(dāng)于168萬噸）。

歐盟國家對用氣化-費(fèi)托合成途徑制作生物柴油、航空煤油的熱情很高。一些大型企業(yè)集團(tuán)如Uhde、UPM、Axen，也都在進(jìn)行商業(yè)化的努力。

德國的科林（Choren）公司在世界上第一次生產(chǎn)出用木屑合成的液體柴油。2012年9月，科林公司將氣化技術(shù)轉(zhuǎn)讓給德國林德（Linde）集團(tuán)。林德與芬蘭Forest BtL Oy合作，在芬蘭建設(shè)一座年產(chǎn)13萬噸的生物合成柴油/石腦油廠，計(jì)劃于2016年底投產(chǎn)。

美國倫泰克公司在科羅拉多州建成了BtL商業(yè)示范廠并投產(chǎn)，年產(chǎn)能1萬噸生物合成燃油。該公司還計(jì)劃2015年在加拿大安大略省建成年產(chǎn)能為60萬噸生物氣化合成柴油和航煤廠。

《能源》：那您的意思是，目前這一技術(shù)并未達(dá)到商業(yè)化程度？這其中的制約因素是什么？

程序：是的，目前它的技術(shù)成熟度還沒有完全達(dá)到商業(yè)化生產(chǎn)、應(yīng)用的程度，但是已經(jīng)達(dá)到半商業(yè)化了，我認(rèn)為離商業(yè)化也不遠(yuǎn)了。

根據(jù)測算，能夠達(dá)到有規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益的年生產(chǎn)產(chǎn)能，終端產(chǎn)品應(yīng)該在20萬噸以上。

目前主要的制約因素是，項(xiàng)目規(guī)?；?，會需要巨大數(shù)量的原料，該如何解決原料問題。還有，如何保證相應(yīng)的較低成本，以及預(yù)處理大幅度增大的難度如何克服。

《能源》：先進(jìn)生物燃料的研究和開發(fā)在我國處于一個(gè)怎樣的情況？

程序：據(jù)我調(diào)研，目前采用生物質(zhì)氣化-合成途徑制取生物燃油的，主要是武漢陽光凱迪新能源公司在做。這家公司于2013年初取得突破，其年產(chǎn)1萬噸的半工業(yè)化裝置于1月投產(chǎn)，并且連續(xù)正常運(yùn)行至今。

據(jù)了解，目前，該公司技術(shù)放大到年產(chǎn)20萬噸級工業(yè)化規(guī)模的工藝包已經(jīng)完成。計(jì)劃在兩年時(shí)間內(nèi)，分別在湖北新洲和廣西北?；I建年產(chǎn)能10萬和30萬噸的生物質(zhì)氣化合成燃油的工廠，原料主要為林業(yè)剩余物和進(jìn)口的棕櫚油榨渣、枝葉，預(yù)計(jì)2016年底建成。

《能源》：先進(jìn)生物燃料的生產(chǎn)成本大約為多少？是否又是需要補(bǔ)貼才能盈利？我國要發(fā)展先進(jìn)生物燃料，需要面臨的阻礙有哪些？

程序：陽光凱迪采用的方式生產(chǎn)出以生物合成柴油為主體的合成燃油，目前的成本是可控制在8000元/噸以內(nèi)。如果今后規(guī)?；?，成本應(yīng)該會有大幅的下降。

在這種成本條件下，不需要政府補(bǔ)貼，也是可以盈利的。目前，陽光凱迪急待向國家要的不是補(bǔ)貼，而是油品準(zhǔn)入市場的政策，希望產(chǎn)品能夠到市場上去參與公平競爭的準(zhǔn)入。因?yàn)槲覈挠推肥袌鰷?zhǔn)入具有壟斷性，如果陽光凱迪生產(chǎn)的生物合成油不能進(jìn)入市場合法交易，那陽光凱迪就會陷入困境。

《能源》：那您對我國發(fā)展先進(jìn)生物燃料有哪些建議？

程序：與歐、美國家生物能源超過風(fēng)能及太陽能的態(tài)勢相反，中國生物能源的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于風(fēng)能及太陽能。主要原因是決策部門固有的偏見，不甚看好生物能源。

但是現(xiàn)在可以說，盛行了十來年的“生物能源不符合人多地少的國情，原料少，成不了大‘氣候”的看法已經(jīng)過時(shí)了。生物天然氣和生物氣化合成燃油在一些歐盟國家已開始形成新興產(chǎn)業(yè)，正在成大“氣候”。在國內(nèi)，也出現(xiàn)了少數(shù)即使暫時(shí)拿不到財(cái)政補(bǔ)貼、照樣也能贏利，原料和市場廣闊、某些技術(shù)進(jìn)入國際領(lǐng)先行列的生物能源研發(fā)企業(yè)。現(xiàn)代生物能源產(chǎn)業(yè)的前景可以說是一派光明，所以還是希望國家政府部門應(yīng)該予以高度重視。