燃料乙醇与乙醇汽油产业发展展望

2018-10-19 16:09张佳星
科学与财富 2018年27期
关键词:乙醇汽油车用纤维素

张佳星

2017年9月,国家发改委、能源局等15部门联合印发了《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》,指出了扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的新思路。这将对燃料乙醇的生产工艺、发展方向、成品油市场等产生较大影响。

1.燃料乙醇的概念和生产工艺

1.1燃料乙醇的概念

燃料乙醇是指以生物物质为原料,通过生物发酵等途径获得的可作为燃料用的乙醇,其主要成分为酒精,体积浓度在99.5%以上。燃料乙醇经过变性后(得到变性燃料乙醇)与车用乙醇汽油调合组分油按一定比例混合可得到车用乙醇汽油。

1.2燃料乙醇的生产工艺

燃料乙醇的生产工艺主要有两种:合成法和生物法。

合成法:以乙烯、合成气为主要原料,加入催化剂等物质,在特定条件下经过化学反应,生成乙醇。因合成法污染环境,同时对设备有严重腐蚀作用,因此没有大规模推广应用。

生物法:俗称发酵法,是将原料中的淀粉转化为糖或直接提取糖,利用酒酵母将糖发酵产生酒精,再蒸馏提纯,得到高纯度酒精。目前,以玉米为原料的第1.0代技术是主流技术,以木薯为原料的1.5代技术也有规模化量产。由于技术和成本关系,以秸秆等纤维素和半纤维素类为原料的第2.0代技术暂时没有被大规模生产应用。

第1.0代技术介绍:玉米整粒捣碎投料后,过程中加入液化酶、糖化酶,经过液化、糊化、糖化、发酵、蒸馏、脱水等环节,最终得到乙醇,副产品有二氧化碳、DDGS(为酒糟蛋白饲料的商品名,是将滤液和滤渣分别干燥后再混合而成的产物)或DDG(只对滤渣单独干燥获得的饲料)。

2.我国燃料乙醇产业分布和车用乙醇汽油推广情况

2.1燃料乙醇的产业分布

我国自20世纪初开始推行车用乙醇汽油,自此,燃料乙醇开始较大规模生产。目前,燃料乙醇产业主要分布于东北、华北、华东、华中、华南等地区。此产业链中,规模最大的当属中粮集团,其在东北、华北、华东、华中、华南均有燃料乙醇产业布局,为后期业务范围拓展提供了强有力保障。

2.2车用乙醇汽油推广情况

为节约石油资源,减少汽车尾气对环境的污染,促进经济和社会可持续发展,进入21世纪后,车用乙醇汽油率先在河北、河南以及东北三省地区开展试点推广工作。目前,实行乙醇汽油的省份有10个,其中全封闭有5个(东三省,河南,安徽),半封闭有5个(河北、山东、江苏、湖北、广西)。

3.大力发展燃料乙醇和推广使用车用乙醇汽油的意义

3.1最新政策

2017年9月,国家发改委、能源局等15部门联合印发了《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》,明确了扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的工作思路。

基本原则:适度发展粮食燃料乙醇,科学把握粮食乙醇总量,大力发展纤维素乙醇等先进生物液体燃料,满足持续增长的市场需求。

主要目标:到2020年,乙醇汽油基本全覆盖,先进生物液体燃料创新体系初步构建,纤维素乙醇5万吨级装置实现示范运行。到2025年,力争纤维素乙醇实现规模化生产,先进生物液体燃料技术、装备和产业达到国际领先水平,形成更加完善的市场化运行机制。

这里的“基本原则”和“主要目标”含义明确:一是在确保粮食安全的基础上,适度发展粮食乙醇产量,避免“与人争粮,与粮争地”,燃料乙醇的增量需求部分主要依靠纤维素类原料解决。二是立足国情,充分利用本国农林自然原料优势,大力发展纤维素燃料乙醇新技术,逐步实现技术突破。三是制定了新技术突破时间表,有目标,必然有安排有实施,纤维素类燃料乙醇技术成熟后,生产成本降低,最终实现量产。

3.2产业背后的意义

《方案》指出,以生物燃料乙醇为代表的生物能源是国家战略性新兴产业,车用乙醇汽油推广更是国家战略性举措。当前形势下,扩大生物燃料乙醇生产和推广车用乙醇汽油具有重要的现实意义和战略意义。不仅有利于优化能源结构、改善生态环境、调控粮食市场,而且有利于促进农业农村和区域经济发展。

一是有利于优化能源结构。生物燃料乙醇是可再生液体燃料和绿色、优质的汽油组分。推广使用车用乙醇汽油,符合我國建设清洁低碳、安全高效现代能源体系的要求,可以替代部分石油,提高非化石能源比重,提高能源自给能力和安全水平。

二是有利于改善生态环境。推广使用车用乙醇汽油,可以减少二氧化碳以及机动车尾气中的颗粒物、一氧化碳、碳氢化合物等有害物质排放。发展生物燃料乙醇,还是解决秸秆等农林废弃物焚烧问题、改善大气环境质量的重要措施。

三是有利于调控粮食市场。发展生物燃料乙醇,可以提高我国对粮食生产、库存和价格的调控能力,为大宗农产品建立长期、稳定、可控的加工转化调节渠道,促进粮食供求平衡,形成粮食生产和消费良性循环发展的局面。同时,生物燃料乙醇产业也是处置超期超标等粮食的有效途径。

四是有利于促进农业农村发展。发展生物燃料乙醇,是提高农产品深加工水平的重要途径,有利于稳定农业生产,增加蛋白饲料供应,进一步夯实粮食主产区地位,并推动农作物秸秆高值利用和高端转化,实现“农头工尾”,为农民开辟新的增收渠道,带动农业增效和农村经济发展。

五是有利于促进区域经济发展。东北等生物质资源丰富地区具有发展生物燃料乙醇的比较优势和产业基础,加快发展生物燃料乙醇,是深入实施党中央、国务院关于全面振兴东北地区等老工业基地战略部署的重要举措,有利于加快培育绿色经济增长点,促进新旧动能接续转换,推进产业结构调整。

4.大力发展燃料乙醇和推广乙醇汽油将带来的变化

大力发展燃料乙醇和推广车用乙醇汽油,将对乙醇工艺、乙醇定价机制、乙醇汽油市场、企业运营成本、区域市场平衡等方面产生较大影响。

一是大范围推广车用乙醇汽油,意味着各销售企业将大量采购变性燃料乙醇。乙醇产量和规模越来越大,将推进乙醇价格的市场化进程。原来的定价机制将会逐步被新的、更符合市场规律的选商、定价机制所取代,乙醇的结算价格将更加公开、公正、透明,更加市场化。

二是大范围推广车用乙醇汽油,市场对乙醇的需求量大幅增长,原来的生产原料、工艺已不能满足新产生的增量需求,市场刚性需求将倒逼企业研发出更加经济的生产技术。同时,政府行为与市场行为将结合起来,共同推动以纤维素、半纤维素为原料的燃料乙醇产业的新兴技术,最终使得新技术实现突破,并得到规模化应用。

三是大范围推广车用乙醇汽油,全国各地市场将更加趋于多元化,国四、国五、国六、京六等标准的清洁汽油、乙醇汽油、甲醇汽油并存,将增加市场监管的难度,同时加剧“劣币驱逐良币”效应。响应国家号召销售乙醇汽油的企业将会不同程度的面临客户流失,降低企业创效能力,与企业因推广乙醇汽油导致的增加投资、增加成本形成了反向效应。

四是大范围推广车用乙醇汽油后,由于各省封闭程度、推广范围不同,作为全国连锁的成品油销售的特大型国有企业(主要指三桶油),会在其上、中、下游资源运作中出现诸多困难,增加显性和隐性成本。例如会增加远距离铁路运输、增加管输工况难度、增加资源在时间和空间上分布的不平衡性进而导致的非合理的二次配送运输等等。

五是目前东北三省已封闭运行乙醇汽油多年,目前该区域过量的乙醇产能主要就近通过华北、华中进行消耗。全国大范围推广车用乙醇汽油后,各地将会建立诸多自己的乙醇生产企业,这会打破目前承接东北过剩乙醇产量地区乙醇供应的平衡性,东北乙醇将被迫长距离运输进行资源疏散,增加东北企业的运营成本,削弱其原料竞争的比较优势,最终引起行业内重组变化。

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