人車爭糧?
美國是世界玉米生產(chǎn)和出口大國,年產(chǎn)玉米約3億噸,55%加工為飼料,25%工業(yè)利用(乙醇約占70%),另有20%出口。2006、2007兩年,美國分別生產(chǎn)了1600萬、2100萬噸乙醇,是否減少了玉米出口呢?事實上,2004-2007年間美國玉米出口量一直在增加,2007/2008年度將創(chuàng)歷史最高(6096萬噸),因為美國農(nóng)民生產(chǎn)積極性提高了。
相反,石油價格上漲確是實實在在地為此次糧價危機做出了貢獻。美國進步中心首席執(zhí)行官John Podesta2008年初指出,美國上漲的谷物成本中用于種植和運輸?shù)幕剂险剂巳种蛢r格上漲使2007年的農(nóng)業(yè)成本增加了25%。美國農(nóng)業(yè)部的資料表明,每消費1美元采購食品,農(nóng)戶只能拿到19美分,剩余的81美分是勞動力、燃料、運輸、包裝和其他非農(nóng)成本。影響食品價格上漲的主要因素是非農(nóng)成本,特別是能源價格。能源價格對食品零售價格的影響比農(nóng)產(chǎn)品本身高2~3倍。
能效更低?
"生物燃料影響環(huán)境"的說法基本都源自美國康奈爾大學(xué)的昆蟲學(xué)教授Pimentel之口。他在2003年《自然資源研究》雜志發(fā)文提出,"從所需要的全部能量投入考慮,玉米乙醇生產(chǎn)的能量平衡是負(fù)值(-29%)",該文有一定影響。國際能源署(IEA)曾就此發(fā)表評論,認(rèn)為十多年的研究結(jié)果表明,用谷物生產(chǎn)燃料乙醇產(chǎn)出的能量高于投入的化石能源,"得到負(fù)值的原因是忽視了生產(chǎn)乙醇過程技術(shù)進步所產(chǎn)生的節(jié)能降耗效果"。
美國阿岡國家實驗室進行了二十多年的不同能源全生命周期能效對比的研究,結(jié)果是:每投入一個化石能源能量單位,電力、汽油、煤炭、玉米乙醇和纖維素乙醇的產(chǎn)能,分別是0.45、0.81、0.98、1.36和10.31,即三種化石能源均為負(fù)值,而玉米乙醇是1.36,纖維素乙醇在10以上。天津大學(xué)對玉米乙醇的生命周期評價研究結(jié)果是能量投入產(chǎn)出比為1∶1.34;農(nóng)業(yè)部能源環(huán)境研究中心利用其與意大利都靈大學(xué)合作開發(fā)的"非糧原料模型"計算了甜高粱生產(chǎn)乙醇的能量投入產(chǎn)出比為1∶1.76。由于大量使用化肥,農(nóng)業(yè)種植過程消耗化石能源大于乙醇生產(chǎn)過程使用的化石燃料。
經(jīng)濟性之辯
經(jīng)常有人指責(zé)對生物燃料的補貼。確實,正如歷史上對新藥開發(fā)、醫(yī)療技術(shù)等的支持一樣,目前各國都對新興的生物燃料產(chǎn)業(yè)采取了補貼、稅收優(yōu)惠等激勵措施。2007年美國為燃料乙醇補貼了30億美元,但減少了60億美元的農(nóng)產(chǎn)品價格補貼和200億美元的貿(mào)易赤字,其中150億美元是進口石油款項,正在實現(xiàn)不依賴外國進口石油的國家利益。生物燃料是在本土上生產(chǎn)的能源,能保障國家能源安全、減排溫室氣體和發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟,并且正在通過技術(shù)進步不斷提高能效和改善環(huán)境。通過產(chǎn)業(yè)發(fā)展,可以和巴西一樣,逐漸取消補貼。
隨著技術(shù)進步和企業(yè)的成熟,巴西的甘蔗乙醇已經(jīng)做到不依靠任何財政補貼就能和進口石油競爭。目前,巴西圣保羅的車用乙醇價格僅是汽油的54%。
聯(lián)合國亞太經(jīng)濟社會觀察組織(UNESCAP)鼓勵發(fā)展中國家發(fā)展生物燃料減貧,認(rèn)為巴西開創(chuàng)了一個非常好的模式,值得其他國家效仿,為農(nóng)民提供較大量的就業(yè)機會和市場;還能通過自主生產(chǎn)燃料來抑制進口石油價格,使更多的資金用來改善人民生活。
生產(chǎn)規(guī)模
時常有人認(rèn)為生物燃料的生產(chǎn)單元規(guī)模太小,不能成氣候,總是用石油化工行業(yè)來做比較。其實,這正是生物燃料的特點,也正是這點才能解決困擾我國多年的"三農(nóng)"問題。生物質(zhì)的特性決定了其加工要實行"分散"與"集中"相結(jié)合的模式,如甜高粱稈的運輸半徑一般不超過15公里,建設(shè)年產(chǎn)萬噸級規(guī)模的乙醇廠比較適宜,顯然運輸乙醇比運輸高粱稈要經(jīng)濟得多。這些采用現(xiàn)代技術(shù)建設(shè)的分散式乙醇廠相當(dāng)于油田中分布的油井,集中起來就可以進行深加工,如變性脫水生產(chǎn)燃料乙醇或生產(chǎn)化工產(chǎn)品。目前缺的就是輸配管道系統(tǒng)。
轉(zhuǎn)觀石化工業(yè),也是經(jīng)過幾十年的發(fā)展形成了完善的運輸管道系統(tǒng)后才有了千萬噸級的煉油裝置和百萬噸級的乙烯裝置。乙醇運輸是制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸之一,用管道運輸成本比目前的運輸成本低很多。巴西已成功地用專用管道輸送乙醇,管道成本約為100萬美元/英里。經(jīng)過一定時期,建設(shè)起乙醇管道輸配系統(tǒng)后就能解決生產(chǎn)規(guī)模問題,可以同石油化工一樣,建立起生物質(zhì)化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施。10噸原油生產(chǎn)1噸乙烯,而1.7噸乙醇就能生產(chǎn)1噸乙烯,可以想象用乙醇生產(chǎn)乙烯的經(jīng)濟效益和原料保障。
八大優(yōu)勢
發(fā)展生物燃料,首先要全面認(rèn)識它。生物燃料好處很多,首先是原料上的多樣性。它可以利用作物秸稈、林業(yè)剩余物、畜禽糞便、加工業(yè)的有機廢水廢渣、城市垃圾,還可利用低質(zhì)土地種植各種各樣的能源植物,十分靈活。
其次是產(chǎn)品上的多樣性。能源產(chǎn)品有液態(tài)的生物乙醇和柴油,固態(tài)的原型和成型燃料,氣態(tài)的沼氣等多種能源產(chǎn)品。既可以替代石油、煤炭和天然氣,也可以供熱和發(fā)電。
第三,它是唯一能大規(guī)模替代石油燃料的能源產(chǎn)品,而水能、風(fēng)能、太陽能、核能及其他新能源只適用于發(fā)電和供熱。
第四是它的"物質(zhì)性",可以像石油煤炭那樣生產(chǎn)塑料、纖維等各種材料以及化工原料等物質(zhì)性的產(chǎn)品,形成龐大的生物化工生產(chǎn)體系。這是其他可再生和新能源不可能做到的。
第五是它的"可循環(huán)性"和"環(huán)保性"。它是在農(nóng)林和城鄉(xiāng)有機廢棄物的無害化和資源化中生產(chǎn)產(chǎn)品;它的全部生命物質(zhì)均能進入地球的生物學(xué)循環(huán),連釋放的二氧化碳也會重新被植物吸收而參與地球碳的循環(huán),做到零排放。物質(zhì)上的永續(xù)性、資源上的可循環(huán)性是一種現(xiàn)代的先進生產(chǎn)模式。
第六是它的"帶動性"。它可以拓展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,帶動農(nóng)村經(jīng)濟,增加農(nóng)民收入;還能促進制造業(yè)、建筑業(yè)、汽車等行業(yè)發(fā)展。在中國等發(fā)展中國家,還可推進農(nóng)業(yè)工業(yè)化和中小城鎮(zhèn)發(fā)展,縮小工農(nóng)差別,具有很大的政治、經(jīng)濟和社會意義。
第七是對原油價格的"抑制性"。生物燃料將使"原油"生產(chǎn)國從目前的20個增加到200個,通過自主生產(chǎn)燃料抑制進口石油價格,并減少進口石油花費,使更多的資金能用于改善人民生活,從根本上解決糧食危機。
第八是創(chuàng)造就業(yè)機會和建立國內(nèi)市場。巴西的經(jīng)驗表明,在石化行業(yè)1個就業(yè)崗位,可以在乙醇行業(yè)創(chuàng)造152個就業(yè)崗位;石化行業(yè)產(chǎn)生1個就業(yè)崗位的投資是22萬美元,燃料行業(yè)僅為1.1萬美元。聯(lián)合國環(huán)境計劃署發(fā)布的"綠色職業(yè)"報告中指出,"到2030年可再生能源產(chǎn)業(yè)將創(chuàng)造2040萬個就業(yè)機會,其中生物燃料1200萬個"。
質(zhì)疑生物燃料影響糧食供應(yīng)和環(huán)境生態(tài)只說了問題的一面,而沒有說問題的另一面,更該受到關(guān)注的是資源枯竭、全球變暖、油價飆升引發(fā)通脹以至社會動亂的石油問題,而生物燃料正是解決這些問題的一種最佳選擇。
全球計劃
自上世紀(jì)70年代的兩次全球石油危機以來,美歐等一直在尋求石油替代之途。從20世紀(jì)70年代巴西和美國的生物乙醇到80年代北歐的生物質(zhì)供熱發(fā)電,從90年代的煤基甲醇到后來的氫能和燃料電池,人們的共識是生物燃料替代是目前最可行、最佳或唯一選擇。
歐盟2006年的生物燃料產(chǎn)量達到538萬噸標(biāo)油(約850萬噸乙醇),替代了2%的運輸燃料。2007年3月歐盟首腦會議提出了2020年可再生能源在能源消費總額中占到20%和生物燃料不得少于運輸燃料10%的目標(biāo)。面對所謂影響糧價的指責(zé),歐盟也沒有動搖實現(xiàn)10%替代的決心,只是調(diào)整了政策,要求"先進生物燃料"的比例要占所使用生物燃料的40%。我們的鄰居印度,目前乙醇在汽油中添加比例為5%,到2008年10月將提高到10%,2008年9月11日印度政府又制訂了到2017年乙醇在汽油中的摻混比例達到20%的目標(biāo)。
當(dāng)前的石油替代形勢可說是謀定而動,高歌猛進。短短幾年里,全球生物液體燃料已達4600萬噸(按熱值計相當(dāng)于4600萬噸標(biāo)煤),其發(fā)展規(guī)模和前景可見一斑。2008年11月17~21日,巴西政府在巴西圣保羅主辦了有90個國家、24個國際組織參加的"國際生物燃料大會",探討如何發(fā)展生物燃料產(chǎn)業(yè)、控制氣候變和發(fā)展經(jīng)濟。會議認(rèn)為以目前的技術(shù)全球可以用乙醇替代10%汽油。
符合國情
與美歐國家相比,中國的石油形勢要嚴(yán)峻得多。現(xiàn)在歐美已經(jīng)是立足生物燃料替代了,我們還下不了替代決心。運輸燃油替代上猶豫于煤基替代和生物基替代之間,生物燃料替代上又怕犯忌糧食安全。這些心理障礙致使一些人士、媒體以至官員對生物燃料躲著走,擋箭牌是"有不同意見"。盡管中國已經(jīng)叫停玉米乙醇,有了"不與人爭糧,不與農(nóng)爭地"的方針,但還走不出這些陰影。
再者,生物燃料是把農(nóng)業(yè)和工業(yè)有機結(jié)合在一起的新興產(chǎn)業(yè),發(fā)展農(nóng)業(yè)、改善農(nóng)村經(jīng)濟也是美國當(dāng)初發(fā)展燃料乙醇產(chǎn)業(yè)時的初衷之一。連美國這樣的發(fā)達國家都反復(fù)強調(diào)這點,我們更需要利用生物燃料來有效解決我國的"三農(nóng)"問題。
另類"走出去"
在聯(lián)合國亞太經(jīng)濟社會觀察2008的報告中提到,世界上最窮的50個國家中有38個是石油凈進口國,其中25個國家的石油全部依賴進口。這些國家的石油方面支出是國民醫(yī)療健康支出的2~6倍,油價上漲必然沖擊這些國家的經(jīng)濟,引起食品價格上漲和社會的不穩(wěn)定。
中國發(fā)展生物燃料不僅可以緩解石油進口壓力和"三農(nóng)"問題,還能以自身的資金和技術(shù)優(yōu)勢,與亞非拉的豐富生物質(zhì)資源相結(jié)合,創(chuàng)造一種雙贏的"走出去"新模式,既幫助發(fā)展中國家(尤其是非洲)解決貧困和饑餓問題,又為我國開發(fā)"綠色"石油資源。聯(lián)合國基金會高級顧問Janet Hall極力推崇中國的甜高粱稈先進固體發(fā)酵生產(chǎn)乙醇技術(shù)。她認(rèn)為,利用耐貧瘠作物甜高粱生產(chǎn)乙醇是解決非洲饑餓、全球糧食安全農(nóng)村發(fā)展、氣候變化等問題的有效手段。英國CAMS公司正與清華大學(xué)洽談購買該項技術(shù)在坦桑尼亞建設(shè)甜高粱乙醇廠和生物質(zhì)電廠。
世界能源正處在歷史的十字路口。中國需要向發(fā)達國家學(xué)習(xí)和跟蹤,更要憑借自身優(yōu)勢,敢于創(chuàng)新與超越。
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