生物柴油是典型的“绿色能源”,是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮废弃油脂(地沟油)等为原料油通过酯化、酯交换等工艺制成的一种酯类化合物。是优质的石油代用品。
大力发展生物柴油对经济社会可持续发展,优化能源结构,减轻环境压力等方面都具有重要的战略意义和现实意义。
1 生物柴油产业的国内外概况
目前,我国是世界上石化能源消费第二大国和石化能源消费增长最快的国家,但是我国的人均能源资源拥有量较低,煤炭和水力资源人均拥有量仅相当于世界平均水平的50%,石油、天然气人均资源拥有量仅为世界平均水平的1/15左右。据预测,2020年我国石油进口将超过60%,进口量将超过3.5亿吨。相关数据表明,在能源消费结构中,我国是柴油消费大国。但是,石化能源世界总储量有限,目前全世界已探明的石油储量按照目前的消费水平计算只够再使用100年。
我国是世界上少数几个以煤为主要能源消费的国家,一次性能源生产和消费65%左右为煤炭,大量使用煤炭,使约70%的国内城市大气中颗粒物含量以及约25%的城市空气二氧化硫含量超过国家空气质量二级标准。长期以来这种以煤炭为主的能源结构和单一的能源消费模式带来了严重的环境污染。随着经济的快速发展和能源需求量的持续增长,人民生活的质量越来越高,对环境的要求也越来越高。优化能源产业结构、改变能源消费观念是国家每个新能源企业肩负的社会责任。开展新能源的研发与产业化生产已成为国家发展规划的重要组成部分。
我国研究开发利用生物质资源生产可再生的生物柴油,实现能源结构的多元化,对我国经济的可持续发展更具有重要的意义。目前,在美国、欧洲、亚洲的一些国家和地区已经开始建立商品化的生物柴油的生产基地,并把生物柴油作为代用燃料广泛使用。在当前国内雾霾污染严重的情况下,发展生物柴油产业尤其具有环保意义。就我国的生物柴油原料而言,产业的规模应该比现在大的多,仅废弃油脂一项就足以支持生物柴油达到年产500万吨的规模。2013年我国全年柴油消费1.538亿吨,生物柴油在我国具有巨大的发展空间。
利用废弃油脂开发生物柴油项目,符合国家相关产业政策,符合我国经济可持续发展,保护资源、保护环境,实现循环经济,建设节约型社会的要求,缓解我国传统石化能源短缺,属国家鼓励和重点扶持发展的产业。可以预计,生物柴油作为石油替代品的可再生能源,将在我国拥有广阔的发展空间。
生物柴油的作为一种新兴的能源,扩充了国家能源的结构和组成,解决了化石柴油存在的诸多问题。它既完善和优化了能源结构,补充了国家在能源战略上短板,又充分利用和节约了资源,最大限度降低了对环境的破坏,是一个可循环、可持续、健康环保的朝阳产业,具有良好的经济和社会效益。
2 发展生物柴油产业可以缓解能源危机
石油是维持现代社会正常运转的基石之一,是最重要的动力燃料。随着世界经济的发展,全球性化石资源日益枯竭,石油的供应形势日趋严峻,能源短缺已经成为制约世界各国经济发展的重要因素之一。能源危机是人类本世纪中叶即将面临的巨大挑战。我国的资源总量丰富,但我国人口众多,人均资源低于世界平均水平,煤炭和水力资源人均拥有量仅相当于世界平均水平的50%,石油、天然气人均资源拥有量仅为世界平均水平的6.7%左右。中国的能源现状令人担忧。其主要表现在以下三方面:一是能源以煤炭为主,可再生资源开发利用程度很低。中国探明的煤炭资源占煤炭、石油、天然气、水能和核能等一次能源总量的90%以上,煤炭在中国能源生产与消费中占支配地位。在世界能源由煤炭为主向油气为主的结构转变过程中,中国仍是世界上极少数几个能源消费必须以煤为主的国家之一。二是能源消费总量不断增长,能源利用效率较低。随着经济建设的规模加大和速度加快,加之石油资源的拥有量相对不足,石油生产和供应越来越跟不上需要,中国石油对外依存度已经超过55%,且逐年递增。受资金、技术、能源价格等因素的影响,中国能源利用效率比发达国家低很多,能源综合利用效率为32%,能源系统总效率为9.3%,只有发达国家的50%左右。三是能源消费结构中煤炭的份额超过60%,以国内供应为主,环境污染状况加剧,优质能源供应不足。
随着农业机械化进程和世界范围内车辆柴油化趋势的加快,未来柴油的供需矛盾将更加突出。因此,在石油资源日趋枯竭、柴油需求量日益扩大和油品结构性矛盾长期存在的多重压力下,寻找和开发柴油替代能源对保障国家能源安全、促进经济社会可持续发展具有重要战略意义。
3 发展生物柴油产业可以减少环境污染
我国的环境状况局部有所改善,总体仍在恶化。环境污染和生态破坏成为我国经济和社会发展的重要制约因素,我国环境保护工作形势严峻。中国已成为世界上大气污染严重的国家之一。世界卫生组织的标准是每立方米空气中所含的悬浮微细粒子20μg。中国只有1%的城市居民生活在40μg的标准以下,有58%的城市居民生活在100μg标准以上的空气中。
2007年7月公布的关于中国环境政策的报告书《OECD中国环境绩效评估》认为,虽然中国是世界第四大经济体,但中国的环境标准,更接近某些最贫穷的国家。我国的生态环境危机之深重,可以概括为“经过多年累积,中国现在已经形成了世界上范围最广、程度最深、影响最大的环境污染和生态破坏,越来越逼近环境安全的底线”。2013年中国遭遇了前所未遇的严重大气污染,雾霾侵袭面积超过140万平方公里,占国土面积的15%,雾霾问题已经成为中国政府面临的一个严峻的社会问题。生物柴油是一种清洁燃料,可降解,低CO2,低毒性。大力发展并利用生物柴油可有效缓解环境污染问题。
4 发展生物柴油产业可以保障食品安全
据相关业界估算,目前我国每年可形成地沟油500-600万吨,这么多的地沟油对我国食品安全构成了严重的威胁。2014年4月份,习主席和李总理先后对食品安全情况进行了深入调研和重要批示,随后国家相关部门即将会出台一系列的关于加强地沟油的监管和进一步开发利用的相关规定,如在大中城市建设集中收购泔水油、餐厨垃圾和地沟油等生产生物柴油的现代化工厂等,利用废弃油脂和地沟油生产生物柴油是一个利国利民的事情。据测算,每吨地沟油大约能产出0.9吨生物柴油。生物柴油因其硫含量低,二氧化硫和硫化物的排放量减少约30%,具有优良的环保特性,有望成为石化柴油的替代产品。
近年来,国内食品质量安全问题频繁发生,严重影响到了人们的身体健康,造成了巨额的财产损失,影响了中国的对外形象,以及中国的经济发展、食品出口、社会稳定等。以地沟油回流餐桌、滥用食品添加剂、非法添加物而引起食品安全问题尤其突出。而生物柴油的出现,恰好可以解决这个问题,有效地利用地沟油为原料,生产出高质量的生物柴油,既能杜绝地沟油回流餐桌,又能变废为宝,转换为可替代能源。
5 发展生物柴油产业可以调整农业产业结构
我国于2006年1月颁布了《中华人民共和国可再生能源法》。根据该法,我国将持续鼓励发展可再生能源,其中生物柴油是重要的可再生能源之一。我国的人均耕地面积比较紧张,因此国家为生物质能源的发展制定了“不与人争粮、不与粮争地”的政策,但是我国可以利用荒山绿化面积很多,国家林业局也制定了相应的扶持政策,鼓励农民、企业种植林油作物,以保障生物柴油产业的发展。以目前的废弃油脂的资源和现有有效产能来看,原料供应有保障;未来种植的林油资源可持续保障一、二代生物柴油生产原料供应。正在制定中的生物柴油产业政策也将对发展生物柴油及种植林油起到更大的促进作用,为行业的健康稳定和可持续发展提供政策保障。
6 生物柴油产业对战略性新兴产业发展的贡献
国际金融危机凸显传统经济发展方式的脆弱,转变经济发展方式势在必行。我国是典型的高碳经济模式,化石能源煤炭以及与此密切关联的主导产业多数是高耗能产业。长此以往,以高碳产业应对低碳经济、建设低碳城市、构建低碳生活,我国产业发展将面临更大制约和更高门槛,比传统意义上的产业结构调整难度更大、内涵更广、任务更艰巨。
现实让我们深刻体会到,如果我们不改变畸重型产业结构,抵御市场风险的能力就不可能增强,就难以避免经济发展的大起大落;如果不改变资源依赖型的发展模式,就会坐吃山空,就很难迈过“低碳经济”这道门槛,发展空间就会越来越小;如果不改变高投入、高排放、高污染的粗放发展方式,环境生态将难以承载,经济发展将难以为继,群众生活将难以改善。
作为温室气体排放总量最多的国家,我国主动向全世界作出到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%的郑重承诺,并将作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划。
2012年5月30日,国务院常务会议讨论通过了《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》,提出了节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料以及新能源汽车等七大战略性新兴产业的重点发展方向和主要任务。生物柴油产业,既属于生物产业又属于新能源产业,对于战略性新兴产业发展意义重大。
7 发展生物柴油产业利国利民
石油短缺已成为制约中国经济可持续发展的瓶颈,而生物柴油是优质的石化柴油替代品,也是一种清洁能源。生物柴油产业兴衰直接影响我国经济可持续发展。因此,党中央及各级国家职能部门,分别制定各种法律、法规鼓励生物柴油大力发展,缓解国内能源紧缺局面。如2004年国家科技部启动了“十五”国家科技攻关计划“生物燃料油技术开发”项目;根据2005年国家专项农林生物质工程规划,2020年产量预计达1200万吨/年。
从环保角度来看,生物柴油的含硫量比石化柴油低的多,其硫含量的质量分数仅为普通柴油的千分之五,与石化柴油相比,生物柴油具有优良的环保特性,较好的安全、润滑性能,而且易生物降解。欧盟研究数据表明,兑入20%生物柴油的车用燃料(B20)与相应石化柴油相比,可分别减少颗粒物排放14%、总碳氧化物排放13%、二氧化硫排放70%以上。
随着人们对不可再生能源日益减少及环境污染的日趋关注,开发新型环境友好的可再生燃料已成为当今科学研究的热点课题之一。废弃油脂来源广泛,廉价易得,是制备生物柴油的良好原料。将废弃油脂转化为柴油的代用燃料有着可再生及可生物降解等优点,不但可以缓解能源危机、环境污染等社会问题,还提供了废弃食用油脂的合理化资源利用方式、防止废弃食用油脂再次返回餐桌。
因此,发展生物柴油产业,不仅能够缓解油源短缺的紧张局面,而且可以带动我国经济快速发展,充分利用我国现有油料资源,降低环境污染,保障食品安全,促进社会和谐稳定,其社会效益十分显著。
(转自科学网 蒋新正)