生物炼制:撑起非化石能源时代

　　当前新能源发展百家齐鸣，但大都存在储能难、稳定性差以及仅提供电与热等问题。生物炼制则与众不同，产品既有热与电，又有固、液、气三态的多种能源产品，以及塑料、生物化工原料等众多生物基产品，最有可能全面替代石油、煤炭和天然气，撑起未来非化石能源时代。有专家提出，从理论上讲，生物炼制可以获得比石油炼制更为丰富的产品门类。

　　清华大学新能源研究所副所长、中美生物燃料研究中心执行主任李十中教授预计：“凭着现有的技术基础和不断取得的技术突破，我国2025年可用生物燃料替代1亿吨石油，把石油进口依存度控制在50%以下。在更远的将来，生物炼制将在能源结构中占有主要地位，那时候生物燃料会像石油、天然气一样可通过管道运输，生物炼制企业不需要政府补贴，凭着自身竞争力就可以搏击市场。” 

　　发展路线图已经绘就

　　“一个新兴产业的形成需要有科学的发展路线图。”李十中教授表示，第一代生物燃料成本太高，且影响粮食安全，目前国际上正转向用秸秆类农林废弃物、纸张、城市垃圾以及专门的能源作物为原料的第二代生物燃料，即纤维素乙醇。不过，由于没有突破技术瓶颈，纤维素乙醇生产成本仍高于粮食乙醇和甘蔗乙醇，目前尚无法与石油竞争。第三代生物燃料是用CO2和（海）水经光合作用生成油藻后生产生物柴油和乙醇等燃料，正进入中试阶段。第四代生物燃料将用二氧化碳和水直接光合成乙醇、柴油或其它高碳醇，这一研究才刚刚启动。基于上述技术现状，目前最切实可行的是把生物燃料从第一代向第二代过渡，而甜高粱秆乙醇则是国际公认的较为合适的1.5代过渡生物燃料。美国已把（甜）高粱和能源甘蔗也列为乙醇原料。

　　李十中认为：“生物燃料产业的发展应根据技术和经济可行性来确定。第一代生物燃料要控制生产规模，并逐步向非粮原料转型。目前宜大力发展1.5代过渡生物燃料，加快示范第二代生物燃料，抓紧研发第三代生物燃料，跟踪第四代生物燃料技术。”他对未来15年内的具体路线图描绘如下：从目前到2015年，我国燃料乙醇主要以甜高粱和薯类为原料，年产量达到500万吨，生物柴油以垃圾油、油脚、棉籽油为主要原料，年产量100万吨；2016~2025年，燃料乙醇处于甜高粱、薯类和秸秆类木质纤维素原料并举阶段，木本油料、冬闲田菜籽油将是生物柴油的主要原料；2025年后增加的生产能力主要是以木质纤维素作物为主的第二代生物燃料。

　　2025年或可替代1亿吨石油

　　国际能源机构（IEA）在去年年度报告中预计，2050年生物燃料将占运输燃料的27%。

　　对于我国的替代前景，李十中说：“如果我国确立生物燃料优先战略，利用约3亿亩边际土地种植能源作物和2.92亿吨农林剩余物，预计到2025年可用生物燃料替代1亿吨石油，减排2.2亿吨CO2，把石油进口依存度控制在50%以下。” 他表示，我国1.5代生物燃料技术国际领先，突破了ASSF（先进固体发酵）生产甜高粱秆乙醇的技术瓶颈。凭借这个优势，我们可以在自己的土地上种出一个个“绿色油田”。

　　目前全国有可用于发展液体生物燃料的宜能荒地2680万公顷，其中1.96亿亩可种植能源作物，再加上现有种植薯类、甜高粱等的非粮低产农田，燃料乙醇的年生产潜力在1亿吨左右。此外，我国可用农林剩余物资源量为2.92亿吨，具备年生产7000万吨燃料乙醇或Fischer-Tropsch生物柴油的潜力。

　　化学品规模10年后超百亿美元

　　更可贵的是，生物炼制除了能给人们带来燃料外，还有众多生物基产品。目前正在开发的生物质基化学品主要是一些中间体，如丁二酸(琥珀酸)、正丁醇、丙烯酸、己二酸、乙酰基和甲基丙烯酸甲酯(MMA)等。世界经济论坛去年一份报告指出，使用生物质原料和转化技术，到2020年全球用于生产生物基大宗化学品和生物塑料的潜在营业收入将达到100亿～150亿美元，生物基化学品占总化学品的份额预计也将从目前的1%提高到9%。

　　无需补贴可凭竞争力生存

　　美国能源部长朱棣文在谈到生物燃料的经济性时曾说：“如果你的生物燃料成本能与60～80美元/桶的油价竞争，你的企业就可以屹立不倒”。但目前除巴西外，第一代生物燃料外，各国都对新兴可再生能源产业采取了补贴、税收优惠等措施，因而引起非议。

　　李十中对此表示，石化工业是经过几十年的发展形成了完善的运输管道系统后，才有了千万吨级的炼油装置和百万吨级的乙烯装置。随着燃料乙醇产业的发展，相应的基础设施建设也会蓬勃展开，未来成本有望大幅下降。譬如，目前，巴西已经修建了两条乙醇管道，美国也将兴建一条1800英里长的管道，把乙醇从美国中西部产区运送到东海岸至新泽西州。而用管路运输乙醇的成本将比目前的运输成本低很多。

　　他指出：“随着技术进步和企业成熟，总有一天生物炼制会摆脱政府补贴，凭借自己的竞争力生存。巴西甘蔗乙醇已经做到不依靠任何财政补贴和税收优惠来和进口石油竞争，其圣保罗的车用乙醇价格仅是汽油的54%。我们有信心通过产业发展，可以和巴西一样，逐渐取消补贴。”