亿吨生物质油田的梦想

通过对边际土地、能源植物和废弃物的利用，十几年后，我国有望建成年产1亿吨的生物质油田，相当于一个大庆油田加上三个开滦煤矿。但是，在这一关乎未来能源的问题上，国家层面的战略决心却至今难以下达，这一构想也仍然受到政策和技术瓶颈的制约。

　　亿吨油田有待破题

　　年产1亿吨的生物质油田，相当于一个大庆油田加上三个开滦煤矿，其原料则来自各种有机废弃物及利用各种边际土地种植出来的抗逆性强的能源植物。

　　当今世界，由于“黑金”价格的暴涨，“绿金”（生物质能源）的地位和身价日益突出，经过2006年全年的培育，我国生物质能产业渐成气候，一个宏大的生物质能产业前景也被勾画出来。在对全国的边际土地、可动用资源现状进行分析调研后，多名中国工程院院士和科学家提出，到2020年，要通过开发生物质能，替代石油5983万吨、煤炭5891万吨，合计折原油10166万吨，简称“年产1亿吨的生物质油田”，相当于一个大庆油田和三个开滦煤矿。

　　资源丰厚

　　任何宏大的计划，都是以原料为基础。中国到底有多少生物质资源可以用于生产能源？中国科学院、中国工程院、第三世界科学院院士石元春介绍说，中国是个人多、粮缺、地少的国家，一不能用粮食，二不能用产粮、产油、产糖的基本农田，只能用有机废弃物和土质不好的边际性土地种植抗逆性强的能源植物。

　　有机废弃物是指农作物秸秆、畜禽粪便、农产品加工废弃物、林地和林业加工剩余物、城市有机垃圾等。经过估算，每年产生的这些有机废弃物具有生产5.27亿吨标煤的潜力，相当于当前我国一次能源年消费量的四分之一。

　　“边际性土地”中，一种是在可利用而尚未利用的土地中寻求条件较好和可用于生产能源植物的土地，另一种是在现有的农林用地中寻求条件较差的非主体农林用地。之所以“刀走偏锋”，是因为能源植物的抗逆性比传统农作物要强得很多，可以适应这类条件不好的边际性土地。这样，既有利于降低原料生产的土地成本，也不必去与农林业争抢地盘。经过整理与估算，我国可用于生物质原料生产的边际性土地约1.36亿公顷，其中两成宜种能源作物，8成宜发展能源林和现有的薪炭林、灌木林、木本油料林。

　　亿吨油田

　　2004年6月，当石元春向温家宝总理汇报工作谈及生物质能源的前景时，总理说：“具体的数字还可以再研究研究。”在对我国的资源进行详细分析的前提下，2006年初，石元春等提出了“年产1亿吨的生物质油田”的设想。

　　在这个设想中，到2020年，生物质能每年将替代石油5983万吨。其中，含燃料乙醇及其下游产品2300万吨、生物柴油及共生产品500万吨、车用甲烷60亿立方米、生物塑料1200万吨，以及生物质化工产品150万吨。燃料乙醇和生物柴油都可以直接替代车用液体燃料，总量为2800万吨。同时，8000万吨成型燃料、360亿千瓦时的沼气/生物质供热发电，可替代煤炭5891万吨。这意味着7％的工业及生活低效锅炉用煤可以被替代，年减排二氧化碳1.5亿吨。

　　根据我国的资源特点，石元春还介绍了详细的原料资源优化配置方案。

　　他说，为了实现2300万吨燃料乙醇及衍生产品的发展目标，计划动用Ⅰ类边际土地及能源作物450万公顷，占所有I类边际土地资源总量的21.1%。同时，还需要动用薯类低产农田200万公顷，秸秆500万吨，分别占该资源总量的4.1%和1%。为了实现可生物降解塑料1200万吨的产量，计划动用I类边际土地及薯类低产农田各100万公顷，分别占其资源总量的4.7%和2%。4000万吨成型燃料的原料资源着落在400万公顷Ⅱ类边际土地上，占所有Ⅱ类边际土地的11.1%，其他4000万吨成型燃料，则仰赖Ⅲ类、Ⅳ类边际土地和秸秆、林余物等。累计下来，需要动用的资源量只有Ⅰ类边际土地超过了其总量的25%，其他边际土地、薯类低产农田、秸秆、林余物、畜禽粪便等都不超过资源总量的20%，资源是完全能够得到保障的。

　　石元春介绍说，这个目标并不脱离中国实际。其资源动用量只占可用总量的1/7，各分项资源量的动用率也在10%到20%之间。同时，它技术成熟、市场竞争力较强，社会需求也极大。

　　在直接替代车用液体燃料的2800万吨的指标中，1700万吨的燃料乙醇只是美国和巴西2008年前后的产量水平。在国内，广西提出的2010年前后生产乙醇200万吨和2015年的600万吨目标，即相当于该方案2020年目标的1/4。只要完成了生物乙醇、成型燃料和生物塑料这三项可行性很高的产品指标，也就完成了总指标的77%。

　　处处生机

　　根据我国农业生态区资源特点，中国工程院“我国生物质产业发展战略研究”课题组专家建议，可以分区域建立6个绿色油田。

　　在东北，可以建立甜高粱（旱作）为主要原料的燃料乙醇，发展依托一定规模畜牧场的沼气资源，丰富的林余废弃物和秸杆还能发展成型燃料。

　　在黄淮海平原和渭河谷地，一方面可以种植甜高粱（滨海低质地）发展燃料乙醇，另一方面可以生产糖醛-纤维素乙醇，秸秆成型燃料也是其发展的主要方向之一。

　　内蒙古中部、黄土高原地区可以建设成半干旱区西北绿色油田，主要发展灌木成型燃料（沙地）和甜高粱燃料乙醇（旱作）。

　　相邻的新甘、青甘、蒙西地区可以建设成干旱区西北绿色油田，主要发展甜高粱燃料乙醇（灌区）和棉子油生物柴油。

　　西南诸省、川藏、藏南地区可建设为西南绿色油田，主攻木薯燃料乙醇、木本油料生物柴油，还可利用加工业、农业的废弃物发展沼气。

　　长（珠）江中下游、海南岛、台湾附近地区，可以发展以薯类为原料的燃料乙醇，利用加工业废弃物制沼气，当地大量的林业剩余物可加工成型燃料，田地在冬闲时期还可以种植油菜发展生物柴油。

　　生物质能，呼唤正名

　　在发展生物质能上，巴西、美国及欧盟等，均已出台国家级别的战略规划。中国虽然起步不晚，但国家层面的生物质能战略却至今付诸阙如。

　　谋定而后动。虽然中国石油、中国石化、中国海油及中粮集团等巨头在生物质能领域已经有所行动，众多的中小企业对此也是蠢蠢欲动，但是，国家层面的生物质能战略至今付诸阙如，不能不令有识之士对中国能源的未来担忧。在这块还有待开垦的处女地，中国目前究竟处于何种发展状况、下一步迫切需要解决什么问题，在很多人脑海中还是模糊不清。

　　全球大势

　　世界生物质能产业可以分为三大军团，领跑者为美国和巴西，继之者为欧盟，第三军团为中国、印度、日本等。

　　石元春向记者指出,第一次石油危机之后，为了寻求替代能源，巴西、美国和欧洲开始发展生物质能。不过，基本处于零敲碎打状态，而且随着石油价格而沉浮。到了20世纪末，随着世界能源形势的总体紧张和持续压力，世界生物质能产业风起云涌。1999年8月，美国总统克林顿颁发了名为“发展生物基产品和生物能源”的总统令，成为现代生物质能产业诞生的标志。

　　在第一军团中，美国的代表产品为玉米乙醇，巴西则为甘蔗乙醇。当年布什上台之时，本欲大力发展“氢经济”，但经过一段时间的试探，意识到还是发展生物质能源更实际。1999年，美国的乙醇产量不过800万吨，而到2006年，乙醇产量已经翻了一倍，达1600万吨。作为第二军团的欧盟，发展生物质能的考虑比较全面，显示的潜力和特色一点也不亚于美国和巴西。2004年开始，欧盟乙醇产量成倍增长，并计划2012年在总产量上超过巴西，大有后来居上之势。

　　在第三军团国家中，中国算是起步较早者。2001年，为了消化当时的陈化粮，国务院决定在安徽、吉林等省建立四个陈化粮燃料乙醇厂。印度进入得晚些，但从去年开始，也已经实施第二期计划，最近力度还在加大。

　　值得注意的是，目前，欧洲的一些国家，如德国、意大利、奥地利等国为了发展生物质能源，还竞相到中国进行相关投资，在江苏南通，奥地利已经投资建立年产27万吨的生物柴油项目。

　　战略缺失

　　正是在这样的国际大背景之下，2005年，石元春第一次提出，要利用生物质能源打造一个“绿色大庆”。经过补充调研，2006年初，他再次提出“年产1亿吨生物质油田”的宏大构想。

　　但是，石元春同时指出，该目标的实现还存在两大瓶颈，其一是国家的战略部署和政策引导/扶持的外部环境，其二则是要切实提高自身的技术和经营水平，以降低成本。

　　恰恰是在发展生物质能的国家战略方面，中国至今付诸阙如，没有在国家层面提出明确而独立的生物质能发展目标，基本上停留在各自为战的阶段。

　　反观美国,早1999年就将生物质能纳入国家规划。2005年，美国又在《能源法案》中将克林顿总统制订的燃料乙醇生产指标（1635万吨/年）调高了38%。2006年、2007年，布什总统在国情咨文反复重申，将发展生物质能时间表一再提前。日本则早在2002年7月就在内阁会议正式审议通过了《日本生物质综合战略》，制定78项行动计划，建设500个示范性的市、町和村，并提出从“石化日本”向“生物质日本”转变的战略目标。

　　对于我国的情况，石元春表示：“目前，各界对生物质能源越来越重视。然而，小决心易下，但大决心下不了；相关部委都在做，但国家层面的决心还没下。”

　　2006年4月，国家发改委能源局可再生能源处处长史立山在上海的一个研讨会上透露，发改委已作出了在山东、黑龙江、内蒙古和新疆等地建设生物质能原料生产基地的具体规划。规划提出，生物液体燃料的发展目标在2010年将达到年产200万吨（2006年中国的乙醇产量为130万吨）。同期，日本的规划为350万吨，我国规划的速度明显偏低。

　　2006年10月13日，农业部科技教育司负责人白金明在亚洲开发银行／农业部中国农村生物质能发展战略项目启动会上表示，到2010年，我国生物质能发电将达到550万千瓦时，生物液体燃料达到200万吨，沼气年利用量达到190亿立方米，生物固体成型燃料达到100万吨，生物质能年利用量占到一次能源消费量的1％。这个规划里，虽然生物质能发电和沼气的利用率有所提高，但是总的生物质能利用量只占一次能源消费量的1％。

　　时隔一个月后，在国家发改委召开的《变性燃料乙醇以及车用乙醇汽油“十一五”发展专项规划》论证会上，包括14位中科院、工程院院士在内的17位专家一致建议，到2010年，我国将以薯类、甜高粱等非粮原料为主生产522万吨燃料乙醇，届时乙醇汽油使用量将占全国汽油用量的75%。这个速度比起前两个规划大大超前，可称生物质能产业发展的“临门一脚”。据悉，这个专项规划正在等待最后的完善和报批。

　　此外，还有林业部、财政部也在关注着生物质能的规划，并提出相应政策。

　　……

　　2006年，虽然生物质能产业进行得热火朝天，然而，国家层面的战略付诸阙如、几个相关部门各有打算，这给生物质能的前途蒙上一层迷雾。

　　正是基于对此的忧虑，不久前，由石元春负责的“我国生物质产业发展战略研究”项目组建议，设置“国家生物质工程领导小组”及办公室，制订和实施“发展生物质产业国家计划”。同时，设置生物乙醇生产建设项目、四大沙地生态/能源共建双赢工程、作物秸秆综合开发工程和工业沼气开发工程等四项工程；设置国家生物质工程科技研发中心；制订和实施扶持性政策。

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　　中国生物质能发展大事记

　　1.2001年，国务院决定在吉林、安徽、河南等四省建陈化粮乙醇厂，生产能力为73万吨，2006年产量达130万吨。

　　2.2005年6月，《中华人民共和国可再生能源法》通过。其第十六条规定：“国家鼓励清洁、高效地开发利用生物燃料，鼓励发展能源作物。将符合国家标准的生物液体燃料纳入其燃料销售体系。”

　　3.2006年3月，《中华人民共和国经济和社会发展“十一五”规划纲要》规定：“加快发展生物质能，支持发展秸秆、垃圾焚烧和垃圾填埋发电，建设一批秸秆和林木质电站，扩大生物质固体成型燃料、燃料乙醇和生物柴油生产能力。”

　　4.2006年4月，国家发改委在全国立项建30个左右生物质能源高技术示范工程项目。

　　5.2006年8月，国家发改委、农业部、林业局联合召开“全国生物质能源开发利用工作会议”。

　　6.2006年11月12日，财政部、国家发改委、农业部、国家税务总局、国家林业局等五部委联合发布《关于发展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施意见》。

　　7.2006年11月17日，国家发改委通过生物乙醇“十一五”发展规划及政策建议论证。

　　8.2006年至今，众多特大国有企业及大量中小企业，在广西、海南、新疆、内蒙、山东、云南等地积极投入生物质能源产业开发。

　　产业化瓶颈

　　生物质能产业飞速发展，成为各大公司投资的热点。但是，如果不解决产业化、环保等瓶颈问题，一旦国家补贴解除，其前景将难以预测。

　　乘世界生物能源发展之大潮，借国家政策推动之机，中粮集团、中国石油、中国石化、中海油等企业巨头纷纷在该领域布局设点、圈地占山。不过，业内专家指出，目前生物质能的繁华很大程度上是因为高油价和国家的巨额补贴。如果产业化的瓶颈问题不解决，亿吨绿色油田的梦想能否实现，还是个未知数。

　　跑马圈地

　　在生物质能源的重点产品中，按照重要性而言，先后为燃料乙醇－成型燃料－沼气－生物塑料－生物柴油。所以，相比其他生物能源产品，想在生物能源领域一展拳脚的国家都非常重视燃料乙醇的研发推广，中国也不例外。

　　2006年开始，曾经在中国产融两界呼风唤雨的宁高宁，带领中粮集团在生物能源领域大领风骚，分别与内蒙古、河北、湖北、山东四省政府部门，签订了投资额达50多亿元、年产75万吨燃料乙醇的项目协议。该年10月，其远在广西北海以木薯为原料的40万吨燃料乙醇项目也宣布正式开工，另有几个项目也处在前期论证之中。该集团雄心勃勃，计划在未来3年内实现生产燃料乙醇245万吨，在“十一五”期间的最终目标是310万吨，约占国家计划目标的60%，大有成为国家燃料乙醇战略的执行主体之势。为此，该集团将在5年内投入100亿元。

　　面对中粮集团这个非能源巨鳄在生物能源领域咄咄逼人的态势，三大石油巨头也不甘示弱。

　　中国石油以60%控股的吉林燃料乙醇有限公司是国家开发可再生能源燃料乙醇项目的第一个试点示范工程，也是全国最大的燃料乙醇生产基地，生产规模达50万吨。此后，中国石油又与国家林业局就发展林业生物质能源签署了相关的合作框架协议，正式启动云南、四川、山东等地的生物能源建设，并计划与英国石油(BP)公司联合入股广西新天德能源。广西新天德能源拥有中国南方最大的乙醇厂，每年可生产由木薯制造的乙醇达10万吨。

　　另外两大石油公司同样也在全国追逐“绿金”。2006年，中国石化和中国海油相继与四川攀枝花市政府达成合作协议，都计划在当地建设年产10万吨的生物柴油炼油基地。今年3月底，中国海油又宣布今年将在海南省东方市兴建一座首期规模为年产６万吨生物柴油的炼油装置，并在海南种植面积达数十万亩的麻风树，以便为炼油装置提供原料。

　　除了在攀枝花的生物柴油项目外，中国石化还与中粮集团在燃料乙醇发展上达成战略合作意向。据披露，在去年开工建设的广西40万吨燃料乙醇项目中，中国石化占有15%的股份。另外，在河南天冠和安徽丰原这两家燃料乙醇定点生产企业中，中国石化也分别占股20%。

　　在这个新兴的能源领域，四大企业集团正在上演一场你追我赶的投资大戏，而中国石油和中国石化遍布全国的销售网络，无疑将加快燃料乙醇和生物柴油的推广。

　　面临断奶

　　在国家政策的鼓励扶持之下，自2003年以来，中国的燃料乙醇产量突飞猛进，国家四大定点生产企业的产量从当年的7万吨到2004年20万吨、2005年的102万吨，再到去年的130万吨，其增速不可谓不快。按照这种势头发展下去，中国燃料乙醇的未来是相当光明的。

　　然而，上述增长是有条件的。首先，是以玉米等粮食为原料进行加工生产；其次，国家提供了大量补贴。

　　燃料乙醇的生产加工成本大概为5000元/吨，而按照国家发改委的有关规定，这些定点燃料乙醇生产企业的产品向市场出售的价格为4782元/吨。在这种情况下，生产企业显然是亏损的。因此，根据“不亏微利”的原则，财政部给予相关企业以补贴。自试点以来，中央财政共补贴亏损20亿元，并对这4家企业实行免税政策。

　　但是，为了进一步推动燃料乙醇的市场化进程，促进企业进一步降低生产成本，国家规定，从去年开始，这四家燃料乙醇的定点生产企业开始实行新的固定补贴政策，每吨补贴1373元。国家发改委还规定，财政补贴的期限为5年，逐年递减，计划于2008年完全取消。

　　有识之士表示，如果不能较好地解决产业化的问题，生物质能投资热潮必将难以持久。显然，国家对燃料乙醇已有了“断奶”的心思，其他生物质能的发展也不可能长期依赖补贴。

　　去年10月，国家发改委组织编制了《变性燃料乙醇及车用乙醇汽油“十一五”发展专项规划》。该规划提出在“十一五”期间，中国将生产燃料乙醇522万吨，目前占绝对主流地位的粮食类燃料乙醇产量，限制在150万吨以下。

　　而在2006年，四家定点乙醇生产企业的产量就已经达到130万吨，也就是说，粮食类燃料乙醇未来基本上没有多少增长空间了。这样，“十一五”期间，燃料乙醇的增长空间将主要依赖350万吨的非粮类燃料乙醇。

　　意在非粮

　　在我国，目前非粮类燃料乙醇的原料主要是甜高粱和甘薯、木薯，前两者在全国都有分布，后者则适宜在南方种植。

　　据清华大学核研院李十中教授介绍，甜高粱是中国独具特色的乙醇原料。美国玉米乙醇的转化率最多达到91.5%，而由李十中教授等人研发的技术使得甜高粱乙醇的转化率可达94%以上。该项技术目前已经通过中试，正准备进一步进行大规模的试验。

　　根据统计，在黄河以北的13个省区有大量适宜种植甜高粱的盐碱地和干旱荒地，总计约0.3亿公顷。按照中国工程院相关项目组的计算，一公顷边际性土地将产出5吨～6吨乙醇。

　　因此，此项甜高粱转化乙醇的技术如果示范成功，将能够有效解决燃料乙醇的原料问题。一旦其大规模的产业化试验生产，中国的燃料乙醇可能迎来大的发展。

　　而在木薯方面，中国农业大学生物质工程中心程序教授指出，如果不解决废液的治理（利用）及原料木薯的可靠供应两大难题，大力发展木薯乙醇产业到头来仍只能是一句空话。因为木薯酒精废液作为高浓度有机废水，治理难度之大是环保界公认的。目前绝大部分酒精厂排放的废液没有经过有效处理直接向外排放，对当地和下游的水环境造成严重影响。

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　　麻风树

　　麻风树还有一个名字叫小桐子树。据攀枝花市生物柴油产业化推进领导小组办公室工程师雷彻虹介绍，3吨小桐子树籽可以榨取1吨原油，再进一步加工，经甲脂化反应后，1吨原油可转换成约0.98吨生物柴油。经过改良的小桐子树油适用于各种柴油发动机，并在闪点、凝固点、硫含量、一氧化碳排放量、颗粒值等关键技术性能上优于商用0号柴油，达到欧洲二号排放标准。因此，小桐子树在国际上称为生物柴油树。

　　甜高粱

　　甜高粱被称为“高能作物”,对土壤及气候的适应性强,除高寒地区外均可生长,每公顷甜高粱的酒精产量可高达6000多吨,用甜高粱秆生产乙醇比用其他粮食生产乙醇成本降低50%以上。

　　木薯

　　木薯原产于非洲，淀粉含量高达35％以上，是理想的制造燃料乙醇的原料。目前，广西是我国木薯的主产区，种植面积已达数百万亩，生产的木薯除了部分作为饲料外，大部分作为生产淀粉、酒精的原料。据介绍，生产木薯基本上不与粮食争地，在我国南方的广东、广西、福建、云南，甚至湖南、四川等地都可以广泛种植。

来源：中国工业生物信息网