第27卷第4期可耳生能Vol 27 No 42009年8月Renewable Energy Resourcesug.2009甜高粱秸稈燃料乙醇產(chǎn)業(yè)化問(wèn)題與對(duì)策的探討涂振東',王釗英!,傅力2(1新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院,新疆烏魯木齊830091;2新疆農(nóng)業(yè)大學(xué),新疆烏魯木齊830093)摘要:甜高粱具有極高的光合速率,有“高能植物”之稱(chēng),其單位種植面積的乙醇產(chǎn)量較高。甜高粱特別適合在我國(guó)栽培,甜高粱燃料乙醇極具開(kāi)發(fā)價(jià)值,它對(duì)能源安全和環(huán)境保護(hù)具有舉足輕重的作用。文章簡(jiǎn)單介紹了新甜高粱用于生產(chǎn)低成本燃料乙醇的優(yōu)勢(shì)試驗(yàn)情況以及產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中面臨的問(wèn)題,并提出了解決這些問(wèn)題應(yīng)采取的對(duì)策。關(guān)鍵詞:甜高粱;燃料乙醇;產(chǎn)業(yè)化;問(wèn)題與對(duì)策中圖分類(lèi)號(hào):TQ5174;S2l6,2文獻(xiàn)標(biāo)志碼:C文章編號(hào):1671-5292(2009)04-0106-03The problems and countermeasure in the industrializationof ethanol fuel extracted from sweet sorghumWANG Zhao-ying, FU Li(1.Xinjiang Academy of Agricultural Sciences, Urumqi 830091, China; 2. Xinjiang Agricultural University, UrumqiAbstract: The sweet sorghum has very high photosynthetic efficiency. So, itwas awarded wlhigh-energy Crop". The yield of alcohol per unit area extracted from sweet sorghum is very highand sweet sorghum adapts to the climate of China. The technology of sweet sorghum to ethanol fuelis of great development value. It will play an important role in the views of energy security andenvironment protection. Both the experiments of producing low cost fuel ethanol in Xinjiang andthe problems in the industrialization of ethanol fuel extracted from sweet sorghum are introducedin this paper. The countermeasures to solve these problems is also put forwardKey words: the sweet sorghum' ethanol fuel; industrialization; problems and countermeasure1甜高粱秸稈作為生物質(zhì)能源原料的意義右,如美國(guó)為4%,芬蘭瑞典和奧地利較高,分別生物質(zhì)資源包括植物和有機(jī)廢棄物等資源。為18%,16%和13%;發(fā)展中國(guó)家占有的比例較地球上生物質(zhì)資源極其豐富,每年經(jīng)光合作用產(chǎn)高,為33%;非洲地區(qū)所占比例更高,達(dá)55%,如生的生物質(zhì)約1700億t,但作為能源利用的生物蘇丹生物質(zhì)能消耗占國(guó)家能源消費(fèi)總量的87%;質(zhì)資源還不到總量的1%,開(kāi)發(fā)潛力巨大。目前,中國(guó)生物質(zhì)資源豐富,目前生物質(zhì)能消耗占總能生物質(zhì)能是世界第4大消費(fèi)能源,位于石油、煤和耗的15%左右。天然氣3大常規(guī)能源之后,占世界總能耗的從世界范圍來(lái)看雖然近20年來(lái)生物質(zhì)能的11%。不同國(guó)家和地區(qū)的生物質(zhì)能消費(fèi)在其總能開(kāi)發(fā)利用有了明顯的進(jìn)展,但其潛力還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有耗中所占比例差別很大:發(fā)達(dá)國(guó)家普遍在3%左充分地發(fā)揮出來(lái),生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)利用的規(guī)模還不收稿日期:2009-05-19?；痦?xiàng)目:農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)公益性行業(yè)科研專(zhuān)項(xiàng)(3-30);新疆自然科學(xué)基金項(xiàng)目(200821175)。作者簡(jiǎn)介:涂振東(1962-),男,研究員,碩士,從事生物質(zhì)能源與農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究與管理工作。E- mail: thd919@126com涂振東,等甜高梁秸稈燃料乙醇產(chǎn)業(yè)化問(wèn)題與對(duì)策的探討大科學(xué)技術(shù)水平還不高,能源轉(zhuǎn)換效率低產(chǎn)業(yè)化續(xù)表1薄弱商品化程度低。不少?lài)?guó)家還沒(méi)有把生物質(zhì)能項(xiàng)名稱(chēng)單位棉花玉來(lái)翻高梁的開(kāi)發(fā)利用納人國(guó)家的能源建設(shè)計(jì)劃中,投人不自營(yíng)地折租元/hm22123.70111375120000足,缺乏一整套鼓勵(lì)、扶持推廣的政策法規(guī)。凈收人元∧hm26851404127.25963000近年來(lái),能源作物(如甜高粱、甘薯、木薯、芭注;1棉花、玉米的數(shù)據(jù)來(lái)源于2004年度新疆發(fā)展與改革蕉芋、綠玉樹(shù)、巨藻等)作為現(xiàn)代生物質(zhì)能資源在委員會(huì)工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品成本調(diào)查隊(duì)編印的《農(nóng)牧產(chǎn)品成本收益資料匯編》;2甜高粱數(shù)據(jù)來(lái)源于2002-2005年度新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院對(duì)我國(guó)已引起廣泛關(guān)注,開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能源對(duì)我國(guó)農(nóng)吐魯番市、瑪納斯縣和略什地區(qū)農(nóng)民種植情況的統(tǒng)計(jì)資料。村發(fā)展、能源開(kāi)發(fā)、環(huán)境和資源保護(hù)、國(guó)家安全和2.2豐富的后備土地資源生態(tài)平衡具有重要意義。甜高粱是高溫短日照作物,一般說(shuō)來(lái),凡是可甜高粱是一種能源、糖料和飼料作物,具有很以栽培玉米的地區(qū),都可以栽培甜高粱。研究表髙的綜合利用價(jià)值。甜高粱在我國(guó)栽培歷史悠久,明,新疆大部分非宜棉區(qū)均可種植甜高粱。適合在不同生態(tài)區(qū)域種植。我國(guó)新疆地區(qū)干旱少調(diào)查統(tǒng)計(jì)表明,新疆各地水電站和大型水利雨,光照充足,全年日照時(shí)間為2500~3500h,為樞紐工程建成后,新疆宜開(kāi)墾的后備耕地資源總甜高粱提供了得天獨(dú)厚的生長(zhǎng)條件。量為148751884lhm2,其中荒草地10l62007.37甜高粱植株高達(dá)4m以上,鮮生物量產(chǎn)量可hm2,鹽堿地3983604.70hm2,沼澤地321865.04達(dá)160thm24,甜高粱所合成的碳水化合物的產(chǎn)hm2,葦?shù)?574683hm2,灘涂25026447hm2,后量為玉米的32倍。甜高粱具有適應(yīng)性強(qiáng)、抗旱、備耕地儲(chǔ)量較大耐澇、耐鹽堿、對(duì)土壤及肥料要求不高、生長(zhǎng)迅速、2.3甜高粱品種及乙醇生產(chǎn)技術(shù)基本成熟糖分積累快、生物學(xué)產(chǎn)量高等優(yōu)點(diǎn),每公頃甜高粱新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院通過(guò)對(duì)高含糖量甜高粱品種的乙醇產(chǎn)量可高達(dá)6000多L,用甜高粱秸稈生的引種和選育,日前已篩選出含糖量在17%-20%產(chǎn)乙醇比用糧食生產(chǎn)乙醇的成本低50%以上。的品種(系)4個(gè),在酵母菌菌株篩選改良上也取2新疆開(kāi)發(fā)甜高粱燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)條件得了突破性進(jìn)展。通過(guò)新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院乙醇發(fā)酵2.1甜高粱的比較效益明顯中間試驗(yàn)結(jié)果的比較可知,固體發(fā)酵法生產(chǎn)95%按每公頃甜高粱產(chǎn)籽粒30kg,秸稈75t乙醇的成本比液體發(fā)酵法低284元,比糧食基計(jì)算,種植甜高粱的農(nóng)戶(hù)每年凈收益可達(dá)到9630乙醇低417元。因此,利用甜高粱生產(chǎn)乙醇宜采元hm2;甜高粱種植技術(shù)簡(jiǎn)單、管理粗放,農(nóng)民易用固體發(fā)酵法。于掌握。24甜高梁秸稈貯藏技術(shù)新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)分析結(jié)果表明,甜高粱甜高粱秸稈的貯藏一直是甜高粱燃料乙醇與該區(qū)域其它主要作物相比,具有明顯的效益優(yōu)加工過(guò)程中存在的技術(shù)難題,為此,新疆農(nóng)業(yè)科勢(shì)(表1)。學(xué)院進(jìn)行了相關(guān)的基礎(chǔ)試驗(yàn),利用新疆的特殊表1甜高粱與棉花、玉來(lái)成本收益的比較氣候條件,使甜高粱秸稈自然貯存期達(dá)到4個(gè)Table I The comparison of cost and profit for sweet月以上,為今后大規(guī)模生產(chǎn)解決了原料的供應(yīng)hum. cotton and corm問(wèn)題。項(xiàng)日名稱(chēng)單位棉花玉米甜高梁主產(chǎn)品產(chǎn)量ghm215060092100075000003新疆甜高粱秸稈燃料乙醇產(chǎn)業(yè)化問(wèn)題及發(fā)展產(chǎn)值合計(jì)元/hm218327309722701650000對(duì)策主產(chǎn)品產(chǎn)值元/hm21623135921870150003.1存在問(wèn)題副產(chǎn)品產(chǎn)值元/hm220959550400150000現(xiàn)階段新疆生物質(zhì)能源的科研水平、開(kāi)發(fā)利總成本元/hm21147590559545687000用規(guī)模、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展等同國(guó)際先進(jìn)水平均有很大l生產(chǎn)成本元/hm2834045412290537000其中:物質(zhì)與服務(wù)費(fèi)用元/hm26346053723.154140差距?？蒲型度脒^(guò)少,使得研究成果技術(shù)含量低雇工費(fèi)用元/hm219944039975123000并且多為低水平重復(fù)研究。現(xiàn)階段新疆甜高粱秸2.土地成本313545147255150稈燃料乙醇產(chǎn)業(yè)化存在的問(wèn)題如下。其中:流轉(zhuǎn)地租金10I.753589530000(1)甜高梁秸稈燃料乙醇的成本控制與提高可耳生能2009,27(4)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的矛盾收利用率從50%提高到100%時(shí),95%乙醇的生產(chǎn)由于甜高粱資源分散,收集手段落后,因此新成本將降低950元/。疆的生物質(zhì)能利用工程規(guī)模都很小。為降低投資,3.2.3建立梯級(jí)開(kāi)發(fā)模式,降低原料運(yùn)輸成本大多數(shù)工程采用簡(jiǎn)單的工藝和簡(jiǎn)陋的設(shè)備,設(shè)備建立化工企業(yè)帶動(dòng)原料初加工企業(yè)、原料初利用率低,轉(zhuǎn)換效率低,所以生物質(zhì)能項(xiàng)目的投資加工企業(yè)帶動(dòng)原料生產(chǎn)基地的模式,在種植地區(qū)回報(bào)率低,運(yùn)行成本高,難以形成規(guī)模效益。以15km半徑設(shè)立集液站,收集糖液或粗乙醇運(yùn)2)甜高粱燃料乙醇產(chǎn)業(yè)化大生產(chǎn)與農(nóng)民組往粗加工廠,其它物質(zhì)按就近原則加工轉(zhuǎn)化。根織化程度低的矛盾據(jù)實(shí)際運(yùn)行測(cè)算,每種植26667hm2甜高粱,就農(nóng)村和邊遠(yuǎn)山區(qū)、林區(qū)農(nóng)民居住較分散,組織應(yīng)建設(shè)一座年生產(chǎn)規(guī)模為2000t的63%乙醇加化程度低,難以適應(yīng)甜高粱秸稈燃料乙醇產(chǎn)業(yè)化工廠。大生產(chǎn)的需求。4結(jié)束語(yǔ)(3)甜高梁秸稈分散種植與原料集中生產(chǎn)的在新疆以能源作物甜高粱為主要原料發(fā)展生矛盾物質(zhì)燃料乙醇產(chǎn)業(yè),可以做到“兩不爭(zhēng)、一調(diào)整甜高粱秸稈燃料乙醇產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng),涉及原料生利用”。“兩不爭(zhēng)”即不與棉花、糧食爭(zhēng)地,以緩解糧產(chǎn)、原料初加工和精深加工等多個(gè)環(huán)節(jié)。該產(chǎn)業(yè)具棉用地緊張的矛盾,保證新疆棉花在國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)有原料供應(yīng)分散和集中加工生產(chǎn)的特點(diǎn),新疆地展中的地位以及糧食安全;“一調(diào)整”即優(yōu)化該區(qū)域廣闊,原料運(yùn)輸成本較高。域的種植結(jié)構(gòu),調(diào)減低效益作物面積,擴(kuò)大高效益3.2發(fā)展對(duì)策作物面積,以提高農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入;“一利用”即利321建立產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營(yíng)與利益機(jī)制創(chuàng)新體系用鹽堿地和棄耕地,提高土地利用效率。發(fā)展生物(1)在乙醇生產(chǎn)企業(yè)、銷(xiāo)售企業(yè)、農(nóng)民之間建質(zhì)燃料乙醇產(chǎn)業(yè),為調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),發(fā)展畜牧立新的利益機(jī)制體系。乙醇生產(chǎn)企業(yè)與銷(xiāo)售企業(yè)業(yè)、造紙業(yè),促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)提供了重大機(jī)遇按照市場(chǎng)關(guān)系組織加工和經(jīng)營(yíng),農(nóng)戶(hù)按照一定的對(duì)促進(jìn)新疆經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和環(huán)境保護(hù)具有重大的意方式與乙醇生產(chǎn)企業(yè)聯(lián)結(jié),形成“風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)、利益義共享”的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)共同體。合同是聯(lián)結(jié)乙醇生產(chǎn)企業(yè)與農(nóng)戶(hù)的紐帶,合同不僅規(guī)定了利益雙方的責(zé)參考文獻(xiàn):任和義務(wù),也明確了雙方的利益分配關(guān)系履行合周中仁,吳文良生物質(zhì)能研究現(xiàn)狀及展望農(nóng)業(yè)T同才能確保雙方的利益得以實(shí)現(xiàn)。甜高粱的收購(gòu)程學(xué)報(bào),2005,21(12):12-15價(jià)分為保護(hù)價(jià)、優(yōu)惠價(jià)、服務(wù)性補(bǔ)貼等多種形式,2康志河,楊國(guó)紅,楊曉平,等發(fā)展甜高梁生產(chǎn)開(kāi)創(chuàng)能在產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的初期、中期、后期應(yīng)采用不同的原農(nóng)業(yè)新時(shí)代中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2005,2(1):340-料收購(gòu)價(jià)格門(mén)。(2)政府應(yīng)加大對(duì)產(chǎn)業(yè)的扶持力度,包括政策黎大爵亟待開(kāi)發(fā)的甜高梁酒精燃料J中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào),2003,5(4):48-51上的扶持資金上的支持對(duì)科研、開(kāi)發(fā)的扶持建{41黎大爵開(kāi)發(fā)甜高粱產(chǎn)業(yè)解決能源,糧食安全及三農(nóng)立原料生產(chǎn)基地,以擺脫產(chǎn)業(yè)自然發(fā)展的狀態(tài),加問(wèn)題中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào),2004,6(5):56-57快產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程5]李壽山.分散與整合的紐帶一—加入WTO后中國(guó)農(nóng)3)各級(jí)農(nóng)科教機(jī)構(gòu)對(duì)農(nóng)民進(jìn)行科技培訓(xùn),使業(yè)共同體的利益機(jī)制研究M]烏魯木齊:新疆人民出農(nóng)民快速掌握栽培技術(shù)。版社,2003(4)新疆兵團(tuán)生產(chǎn)集約化程度較高,組織嚴(yán)密,易于集中力量快速建立原料生產(chǎn)基地。322開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能源作物副產(chǎn)品,提高產(chǎn)業(yè)的整體經(jīng)濟(jì)效益開(kāi)發(fā)利用乙醇生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品,可以大幅降低乙醇生產(chǎn)成本。測(cè)算表明,當(dāng)副產(chǎn)品回108