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生物质能非粮路径获多项突破

发布时间:2019-08-15 10:26:21

生物质能“非粮”路径获多项突破

“与粮争地”“与人争粮”一直是困扰生物质能推广应用的关键难题。最近在调研时发现,我国多个企业研发团队经过多年努力,先后在生物质能的固体成型燃料、液体燃料以及发电等领域获重要突破,实现了技术应用的“非粮”路径,有的项目正步入产业转化阶段。中国科学院、中国工程院“两院”院士石元春等专家认为

,生物质能利用的“非粮”路径将使我国的耕地安全、粮食安全得以保障,应有针对性地采取措施优先加快生物质能源产业发展。

非粮生物质丁醇生产工艺

在位于吉林省松原市的吉安生化公司,负责生物质丁醇项目的总经理张运智告诉,年产300吨总溶剂的中试车间于今年5月投产,即将迎来国家级鉴定。和过去以粮食为主要原料的发酵工艺相比,吉安生化与中科院过程所、上海生命科学院等等科研机构合作,成功解决了以玉米芯或秸秆等农林废弃物中的5碳糖作为发酵碳源的难题,具有可再生、生态环保、价格低廉等优点,在世界同行业领域处于领先水平。

张运智说,除了少数几家企业还在做粮食丁醇外,目前国内丁醇生产主要采用以石油为原料丙烯羰基合成法,像国内的吉化公司、大庆石化、齐鲁石化和北京化工四厂等。这种工艺路径的缺点就是原料不可再生,而我国丁醇每年的需求量在70万至80万吨之间,接近全世界总需求量的1/4。

来自美国的“凯鹏华盈中国基金”十分看好吉安生化的非粮生物质丁醇生产工艺,一期注资达3300万美元,占了近30%的股权。另外,帝斯曼、开投基金、德丰杰等境外风险投资机构也表达了投资愿望。张运智对此表示,由于对丁醇生产的认识还普遍停留在以往的“争地争粮”上,我们一直很难得到有关部门在资金或政策上的扶持。像国家发改委和农业部出台的秸秆综合利用规划指导意见,非粮生物质丁醇生产尚未列入其中。

生物质气化合成液体燃料技术

同样被外资觊觎的还有武汉凯迪公司的生物质气化合成液体燃料技术。武汉凯迪研究院负责人介绍说,公司自2004年起从事生物质制液体燃料技术研发,并在去年底通过了以清华大学徐旭常院士为首的专家组鉴定。这项具有完全自主知识产权的气化合成新技术在不与人争粮油的前提下,可将任意生物质中的碳氢组分转化为纯净柴油、汽油以及各种化工产品,正在加紧进行工程示范试验厂建设,计划2010年投入商业运行并实施产业推广。

然而,就在这项在严格保密状态下进行的研发取得重要突破的同时,凯迪公司62名专家组成的核心研发团队正陷入整体流失的困境。全国人大代表、凯迪公司董事长陈义龙介绍说,生物质气化合成液体燃料技术具有能源战略意义,凯迪历时6年、投资过亿元的研发已在全球竞争中抢占了制高点,一旦核心研发人员被外资公司或外资掌控的研发机构挖走,损失将极为惨重。他还说,人心思走的关键问题不是收入,而是大家都盼着尽快将实验成果转化为工业生产,但目前受困于资金和政策,一直苦苦没有进展。

尤为紧迫的是,外资早已盯上了事关国家能源安全的生物质气化合成液体燃料技术,美国摩根大通等多家国际知名风险投资机构甚至表示哪怕拥有其中5%的股份都行。陈义龙说,与我们的处境形成鲜明对比的是,采取同样研发路径的德国科林公司取得重要进展时,立即受到了德国政府的高度重视并予以资助,大众、奥迪等国内汽车企业也在政府引导下纷纷参与合作。

生物质固体燃料成型技术

北京大学中国持续发展研究中心博士生洪浩,同时也是吉林辉南宏日新能源有限公司董事长。他介绍,2006年到2008年,他带领的研发团队历经3年时间,研发了适应我国资源特点的生物质固体燃料成型核心技术,形成3项发明专利,可以50至100公里为收集半径,建成规模为年产1.5万吨的标准化颗粒燃料生产线,产品通过了世界权威认证机构SGS认证。

长春吉隆坡酒店是使用宏日研发的生物质成型固体燃料的三大示范点之一,酒店管理人员于冬冬告诉,原先每到冬天,酒店都要求7至9层楼的房间里要放电暖设备。去年在使用宏日的这套新产品后,供暖就比过去强多了,首次实现了顾客“零投诉”。由于尾气排放远在标准之上,环保部门也不找我们的麻烦了。据统计,吉隆坡酒店比原来使用燃油每年要节约费用50%,减排二氧化碳3000多吨。

洪浩说,公司最初是想直接引进德国技术,但我考察后发现,德国的技术参数是根据德国的资源特点设计的,相比较而言,我国可供利用的树毛枝、枝丫材、树皮和边角碎料等原料则要粗糙得多,所以设备研发只有自己重新做一遍。最后,我们的成果属于通用型的生物质颗粒技术,任何生物质都可以通过这种工艺变成燃料。如今反了过来,德国公司开始找我们合作,美国的一家公司也希望注资参股。

洪浩眼下最担忧的是政策环境。他说,节能减排与降低单位GDP能耗已经成为国家发展的战略目标,目前已有多个部委出台政策,却没有鼓励生物质固体燃料解决分散供热市场的具体措施。同时,他呼国家有关部门应适当调整在使用化石能源背景下针对全国50万台中小锅炉出台的政策,因为有了生物质固体燃料成型的核心技术后,中小锅炉的排放达标已不再是难题。

国家应出台有针对性的激励措施

“两院”院士石元春一直关注我国生物质能的技术研发,并且实地走访了多家生物质能企业。他说,从以上多个技术路径来看,长期以来关于生物质能“争地争粮”的担忧可以放下了,有关部门应尽快深入调研,出台有针对性的激励措施加以推广。近些年国内专门从事生物质能研发的主要是中小企业,能够生存下来的都是精华,而且其生物质能技术拥有自主知识产权,在国际同行中处于领先水平。相比较而言,我国正大力发展的风能、太阳能、核能等能源的核心技术却被国外掌控,成本过高,从长远看并不能根本扭转我国化石能源依赖进口的局面。

此外,生物质能还有不受区域、原料等限制的优势。石元春说,我国能够形成风电场的地域只有20万平方公里,主要集中在北部地区,仅内蒙古就占了一半左右的资源,而太阳能则主要集中在青藏高原。根据实际情况看,我国东部、南部、中部都没有形成太阳能、风能大规模运营的客观条件,而生物质能则可以在全国进行分散式布局。核能的核心原料为铀,但我国储量不足,需要进口。

他以装机容量25兆瓦为内蒙古毛乌素生物质热电厂为例,该企业投资2200万元,在毛乌素沙地完成基地治沙造林33万亩,拉动平茬抚育各类灌木50万亩,通过每年持续营造15万亩沙生灌木能源林基地和收购灌木生物质所形成的产业链,实现治沙与发电“双赢”,目前已实现并发电安全运行7个多月。作为我国首家利用灌木生物质发电的企业,毛乌素生物质热电厂预计年发电量在1.35亿度以上,可减排二氧化碳25万吨。

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