文 方才臣
推广生物柴油 降低大气雾霾
Promote Biodiesel to Reduce Atmospheric Haze
文 方才臣
2015年入冬以来,中国许多地方出现了严重的雾霾天气,PM2.5大大超标,其中以北京及周边地区最为严重。而且,雾霾有发生频率越来越高、程度越来越重的趋势。2015年10月17日,世界卫生组织下属国际癌症研究机构发布报告,首次指认大气污染对人类致癌,并视其为普遍和主要的环境致癌物。因而,有人认为,雾霾比非典更可怕,非典可以隔离,而雾霾来了,谁都跑不掉,也没有人在雾霾的环境下可以自强不“吸”。亿万国人对遮天蔽日令人窒息的严重雾霾强烈不满。因此,加强雾霾治理已成为生态文明建设的当务之急,积极发展生物柴油将是治理雾霾的关键之策。
2014年国家能源局印发《生物柴油产业发展政策》(国能科技【2014】511号)的通知指出,发展生物柴油产业对于改善大气质量和生态环境,提高绿色清洁燃料应用比重、探索石油替代途径,促进能源农林业发展具有重要意义,是解决“地沟油”回流餐桌问题、切实保障食品安全、维护公众身体健康的重大举措,是变废为宝、化害为利,促进循环经济发展,提高生态文明水平的必然要求。
治理雾霾,首先要搞清雾霾的成因。雾霾分为“一次颗粒”和“二次颗粒”。化石燃料如柴油燃烧时尾气中直接排放的颗粒是“一次颗粒(Primary Particulates)”,约占雾霾总量的24%左右。对雾霾贡献最大的是 “二次颗粒(Secondary Particulates)” 占到其总量的约50%左右。“二次颗粒”是化石燃料燃烧尾气中的气态污染物(如NOx、SOx)和挥发性有机物(VOC)进入大气后,在一定的水雾状态下与空气中的氨及VOC等物质发生气溶胶反应形成的颗粒。因此要治理雾霾,就要减低NOx、SOx及VOC这些污染物的排放。
据专家研究,机动车污染排放是空气中细颗粒物(PM2.5)的重要来源。环保部曾在9个城市做测试,汽车排放占污染物排放的20%~30%。北京市PM2.5的来源解析结果说明,机动车的贡献一般认为在10%至50%之间,多数认为在20%至30%之间。氮氧化物和挥发性有机物VOCs,机动车排放所占的比重分别高达42%和32%。氮氧化物和VOCs不仅能够在大气中发生光化学反应产生O3(臭氧),同时产生二次硝酸盐和二次有机气溶胶,所以是PM2.5的重要来源。
在柴油车中,重型柴油车尾气排放污染尤为严重。环保部《中国机动车污染防治年报(2013)》显示,重型柴油车仅占汽车保有量的5.6%,但其氮氧化物(NOX)和颗粒物(PM)排放却占汽车排放总量的67.7%和78%。也就是说,重型柴油车在机动车中,是排放NOX和PM的主要来源。
治雾霾是百姓迫切要求
重型柴油车已成为我国城市大气污染的主要来源。根据环保部《中国机动车污染防治年报[2012]版》公布的数据,2011年,我国柴油车保有量为1573.3万辆,占当年全国汽车总保有量9266.4万辆的17%,而NOx与PM总排放高达388.7万吨和59.0万吨,占当年全国汽车NOx与PM总排放量的67.4%和99%以上,柴油车尾气排放污染治理成为治理机动车污染的重点。而我国大型货车和大型客车以柴油发动机为主,其保有量分别为460.6万辆与126.6万辆,仅占汽车的总保有量的6.3%,但NOx和PM排放却占全国汽车排放的67.2%和78.8%。
在北京等大城市,虽然白天我们很少看到重型柴油车,为什么雾霾如此严重呢?这是因为北京等城市规定晚上11点以后,重型柴油车才可以开到市区来,早上7点之前必须离开市区。在这几个小时里,把大城市里需要的东西拉进来,把不需要的东西拉出去,所以当我们睡觉以后,北京市大街小巷基本上都是重型柴油车在忙碌。北京市环保局数据显示,北京市凌晨的污染物是下午三四点钟时的2~3倍。因此,中国是柴油消耗大国,每年消耗约2亿多吨柴油,柴油机尾气排放是雾霾产生的重要因素。只要把重型柴油车的尾气治理了,机动车尾气排放就治理了一多半。因此,治理重型柴油车尾气成为机动车尾气治理的重中之重,形势迫在眉睫。
绿色发展是生态文明建设的应有之义
国内外的研究与实践证明,生物柴油具有优良的环保性能。生物柴油中硫含量低,使得二氧化硫和硫化物的排放量低,可减少约30%(有催化剂时为70%);生物柴油中不含会对环境造成污染的芳香族烷烃,废气对人体损害低于柴油。生物柴油含氧量高,使其燃烧时排烟少,一氧化碳的排放与柴油相比减少约10%(有催化剂时为95%);生物柴油的生物降解性高。
生物柴油含氧量高,燃烧比较充分,排放的二氧化碳远低于植物原料生产过程中所吸收的二氧化碳。生物柴油含硫量低,燃烧时排放的二氧化硫较少。生物柴油与石化柴油调和使用将有效改善柴油机的环保性能。因此,生物柴油以其优越的可再生、清洁和安全三大优势受到了世界各国的重视。使用生物柴油调和油,已被发达国家作为主流减排手段。许多国家都规定石化柴油不添加生物柴油不能进入市场。
国外生物柴油与石化柴油强制掺混的比例为,欧盟27国5%~7%;美国5%~20%;加拿大:2%~5%;泰国5%;阿根廷7%;南非2%。印度尼西亚能源部2013年第25号部长条例规定,石化柴油必须添加10%的生物柴油;马来西亚从2014年7月起,全国所有加油站都出售添加5%生物柴油的柴油,其用量达到50万吨;韩国生物柴油混配燃料的比率是2.5%;巴西2015年生物柴油达410万吨,强制混配比例由5%提高到6%。
我国废弃食用油脂产生数量巨大。据估计,废弃食用油脂产生量占食用油消费量的20%~30%,以我国2014年食用油消费量2875万吨计,则每年可产生575~862万吨废弃油脂。由于检测分析技术落后、执法监督困难,大量废弃食用油脂通过地下产业链回流餐桌,成为影响我国食品安全的顽疾之一。
利用废弃食用油脂生产生物柴油是技术成熟、转换效率高、产品附加值高的资源化手段。利用地沟油等废弃油脂作为原料生产生物柴油的转换率可达75%~80%,每年可生产约700万吨生物柴油。依托生物柴油产业构建“地沟油”资源化利用主渠道,对彻底解决“地沟油”回流餐桌问题,保障食品安全和人民群众健康,降低餐饮业对环境的污染,促进餐饮产业增收有重要意义。
推广生物柴油有利治理雾霾
为促进石化柴油绿色转型,加强雾霾治理,防止地沟油返回餐桌,建议创建生物柴油应用示范区,在示范区内强制推广生物柴油。
创建生物柴油应用示范区意义重大。创建生物柴油应用示范区,是落实《生物柴油产业发展政策》的实际行动。创建示范区,在石化柴油中添加生物柴油,是化石能源绿色转型的创新。在石化柴油中添加生物柴油,是节能减排的重要举措。创建生物柴油应用示范区是对“推广使用第五阶段车用乙醇汽油”的借鉴。创建示范区需要商务部给示范区内的生物柴油企业颁发经营许可证。
生物柴油应用示范区的管理,建议采用“三专”模式:1原料专供:按国家生物柴油“以产定销”的政策要求,地沟油等废弃油脂应封闭进入生物柴油厂;种植基地小桐籽油封闭专供生物柴油厂。2产品专造专混:生物柴油制造应专门生产合格达标的车用生物柴油(BD100),封闭进入混配中心,确保混配后的车用生物柴油(B5)合格达标。3封闭区域专销:混配后的达标生物柴油(B5),应满足封闭区域的供应,逐步扩大封闭区域和示范站的数量。
示范区的建设建议按照五化要求进行:即原料收集网络化、产业布局合理化、混配销售规模化、技术装备领先化、运营管理规范化。
建议在示范区内组建生物柴油混销股份有限公司。突破政策局限,渠道共享。建议由能源局、国资委、工信部、商务部牵头,生物柴油企业与现有成品油销售企业(央企或地方国企)合资合作,在确定的封闭示范区内成立生物柴油混销股份有限公司,并授予资质。由成品油销售企业提供95%~99%的石化柴油,生物柴油生产企业提供1%~5%的生物柴油,面向封闭区域配送、销售生物柴油。
创建示范区,应当坚持“四不争”、“五有利”的原则。“四不争”:不与人争粮;不与粮争地;不与其他行业争利;不与国际社会争资源。“五有利”:有利于变废为宝、餐桌安全;有利于改善治理雾霾、建设美丽中国;有利于促进产业结构转型、节能减排;有利于提升非化石能源比重、促进国家能源安全;有利于农民脱贫致富,促进能源农林业发展,为实现全面小康目标作贡献。
总之,针对日益严重的雾霾天气,根据世界生物柴油产业发展的趋势、先进国家生物柴油产业的发展经验和我国《生物柴油产业发展政策》,建议在国家发改委《加快成品油质量升级工作方案》中提到的东部地区11个省市(北京、天津、河北、辽宁、上海、江苏、浙江、福建、山东、广东、海南)建立生物柴油应用示范区,强制推广生物柴油,从而推动石化柴油的绿色转型。