去年9月,國(guó)家發(fā)改委等15部門出臺(tái)《關(guān)于擴(kuò)大生物燃料乙醇生產(chǎn)和推廣使用車用乙醇汽油的實(shí)施方案》(以下簡(jiǎn)稱《實(shí)施方案》),為燃料乙醇的快速發(fā)展?fàn)I造了良好的政策環(huán)境。特別是作為高端清潔能源的二代纖維素乙醇,由于不存在與人爭(zhēng)糧的問(wèn)題,被業(yè)界寄予厚望。
記者日前在對(duì)業(yè)內(nèi)專家的采訪中了解到,以中糧集團(tuán)為代表的我國(guó)纖維素燃料乙醇項(xiàng)目已經(jīng)具備商業(yè)化條件,但纖維素燃料乙醇想要真正地加注到汽車上,目前還有降低成本、實(shí)現(xiàn)技術(shù)集成等許多關(guān)隘需要攻克。
產(chǎn)能缺口巨大
“按照《實(shí)施方案》要求,完全依靠糧食生產(chǎn)燃料乙醇來(lái)滿足長(zhǎng)期大規(guī)模乙醇汽油市場(chǎng)的需求,顯然不現(xiàn)實(shí)。‘十三五’期間,我國(guó)燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)是研發(fā)二代非糧纖維素燃料乙醇,補(bǔ)齊燃料乙醇的缺口。”國(guó)家乙醇汽油推廣領(lǐng)導(dǎo)小組特邀顧問(wèn)喬映賓在接受記者采訪時(shí)表示。
喬映賓提出的觀點(diǎn)基于這樣一個(gè)現(xiàn)實(shí)——按照我國(guó)總體部署,到2020年,我國(guó)車用乙醇汽油基本實(shí)現(xiàn)全覆蓋。按10%的添加量,以2017年我國(guó)汽油表觀消費(fèi)量計(jì)算,燃料乙醇消費(fèi)量將達(dá)1300萬(wàn)噸以上,而目前我國(guó)生物燃料乙醇產(chǎn)能不足300萬(wàn)噸/年,缺口巨大。
纖維素乙醇一方面可以補(bǔ)充糧食乙醇供給不足,另一方面也為秸稈焚燒污染環(huán)境的問(wèn)題提供了解決方案,同時(shí)還能改善農(nóng)村環(huán)境、增加農(nóng)民收入、促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展,意義十分重大。目前中糧集團(tuán)、河南天冠、山東龍力等多家企業(yè)在積極推進(jìn)纖維素乙醇的產(chǎn)業(yè)化。比如,中糧集團(tuán)在纖維素乙醇技術(shù)開(kāi)發(fā)上已有12年的經(jīng)驗(yàn),取得大量技術(shù)成果,開(kāi)發(fā)了一整套農(nóng)作物秸稈制備纖維素乙醇的工業(yè)化技術(shù),在2006年建設(shè)了500噸/年中試裝置,目前正在積極規(guī)劃建設(shè)5萬(wàn)噸/年纖維素乙醇示范工程。
急需降低成本
一家企業(yè)纖維素乙醇項(xiàng)目負(fù)責(zé)人告訴記者,相較于石油和糧食乙醇,纖維素乙醇目前的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)還不強(qiáng),主要原因是成本過(guò)高。這主要包括以下幾方面的問(wèn)題:一是原料收集困難,二是預(yù)處理過(guò)程能耗、物耗高,三是水解用酶制劑效率低,四是廢水處理難度大。根據(jù)預(yù)測(cè),在國(guó)際油價(jià)75~80美元/桶時(shí),我國(guó)纖維素乙醇企業(yè)才具備微利運(yùn)營(yíng)條件。
“在國(guó)際上,美國(guó)、意大利和巴西等國(guó)纖維素乙醇技術(shù)已經(jīng)成熟,商業(yè)化示范項(xiàng)目都已建成投產(chǎn),但目前均沒(méi)有滿負(fù)荷運(yùn)行。在低油價(jià)時(shí)期,他們同樣面臨高成本的經(jīng)濟(jì)性挑戰(zhàn)。”喬映賓表示。
要提高纖維素乙醇的經(jīng)濟(jì)性,一個(gè)重要的技術(shù)手段就是提高纖維素轉(zhuǎn)化效率。而高效轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ),是生產(chǎn)出廉價(jià)的纖維素酶。山東大學(xué)微生物技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授曲音波告訴記者,高效低成本酶制劑的開(kāi)發(fā)是一個(gè)世界難題。單位蛋白的纖維素降解效率只有糧食淀粉降解效率的百分之一到幾十分之一,盡管國(guó)際上先進(jìn)酶制劑公司進(jìn)行了幾十年的艱苦研發(fā),開(kāi)發(fā)出了一代又一代新型高效酶制劑,但纖維素乙醇的用酶成本仍然要占到乙醇生產(chǎn)成本的20%~30%。
呼喚技術(shù)集成
除了成本問(wèn)題,如何做好技術(shù)集成也是我國(guó)纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)化必須直面的挑戰(zhàn)。
曲音波認(rèn)為,纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)化是一個(gè)典型的系統(tǒng)工程,從原料收集到秸稈預(yù)處理,從高效降解酶菌種的篩選到秸稈全質(zhì)化利用,從工藝路線設(shè)計(jì)到工程化放大,涉及眾多的學(xué)科和領(lǐng)域,需要系統(tǒng)的技術(shù)集成和全面整合資源。而目前,多數(shù)研究單位把注意力集中到解決一兩個(gè)特定問(wèn)題上,有意或無(wú)意地忽略了其他問(wèn)題。這帶來(lái)的結(jié)果是,一方面各種技術(shù)成果之間相互矛盾,無(wú)法整合;另一方面,不同開(kāi)發(fā)者的技術(shù)難以集成到一起,每個(gè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)都只能在特定技術(shù)領(lǐng)域取得部分突破。
“一套成熟的技術(shù)必需通盤考慮所有的工程技術(shù)問(wèn)題,把各種解決方案整合成一個(gè)緊密銜接的完整工藝包,并盡可能采用工業(yè)上已經(jīng)被證明成熟可靠的設(shè)備,纖維素乙醇才可能有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)性。任何一個(gè)環(huán)節(jié)有問(wèn)題,都可能使產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程受阻。”曲音波對(duì)記者強(qiáng)調(diào),“纖維素乙醇生產(chǎn)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化,需要相關(guān)的企業(yè)家、投資者,以及多學(xué)科不同領(lǐng)域的專家學(xué)者、工程師乃至技術(shù)工人通力合作,打破各單位間的技術(shù)壁壘,組建成實(shí)質(zhì)性的技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟。”
期盼政策扶持
采訪中,專家還不約而同地提到了產(chǎn)業(yè)政策對(duì)于纖維素乙醇發(fā)展的重要性。
喬映賓表示,我國(guó)糧食乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展,也是因?yàn)檎咧С植庞薪裉斓某晒。發(fā)達(dá)國(guó)家為了鼓勵(lì)生物燃料乙醇發(fā)展,也有不同程度的激勵(lì)政策和補(bǔ)貼。從本質(zhì)上講,這是一項(xiàng)與環(huán)保和碳減排直接相關(guān)的新技術(shù),如果缺少政府引導(dǎo),單靠企業(yè)很難把規(guī)模做大。
記者了解到,《實(shí)施方案》出臺(tái)后,國(guó)內(nèi)各界對(duì)纖維素乙醇技術(shù)的熱情再次高漲,多家企業(yè)規(guī)劃上馬纖維素乙醇項(xiàng)目。但在進(jìn)一步的補(bǔ)貼政策出臺(tái)之前,更多的企業(yè)還是在等待觀望。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,穩(wěn)定及可預(yù)期的“國(guó)策”,是纖維素燃料乙醇行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基石。只有明確了相關(guān)政策,企業(yè)才好制定進(jìn)一步的發(fā)展戰(zhàn)略。
“扶持這類環(huán)保型新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,需要大力、長(zhǎng)期、穩(wěn)定的政策支持。投資者只有明確感受到政策的穩(wěn)定性,才能有明確的投資意愿。美國(guó)和巴西等國(guó)也是靠立法引導(dǎo)和財(cái)稅補(bǔ)貼等方法,才確立了他們?cè)谌剂弦掖夹袠I(yè)的領(lǐng)先地位。”曲音波表示。