木薯酒精產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)策研究

摘 要:作為一種嶄新的生物質(zhì)能源，木薯酒精產(chǎn)業(yè)在解決我國(guó)能源危機(jī)、促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程中將發(fā)揮重要的作用。本文在分析國(guó)內(nèi)外燃料乙醇、木薯酒精研發(fā)現(xiàn)狀及趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用耗散結(jié)構(gòu)理論和KLEE方法，以云南省為例，研究了木薯酒精產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)策。

關(guān)鍵詞:木薯酒精產(chǎn)業(yè);發(fā)展對(duì)策;云南省

中圖分類號(hào):TQ223.12+2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào):A 文章編號(hào):1001-4942(2010)03-0115-04

木薯(Manihot esculenta Crantz)，又名樹薯、木番薯，為大戟科木薯屬多年生亞灌木，原產(chǎn)美洲中部，現(xiàn)已廣泛分布于南北緯30~40度之間的地區(qū)。

燃料乙醇是在汽油或柴油中加入一定比例的乙醇所形成的改進(jìn)型混合燃料， 是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的清潔燃料。燃料乙醇是太陽(yáng)能的一種表現(xiàn)形式，在整個(gè)自然界大系統(tǒng)中，乙醇的生產(chǎn)和消費(fèi)過(guò)程可形成無(wú)污染的閉路循環(huán)，永恒再生，不會(huì)枯竭。木薯是生產(chǎn)燃料乙醇的重要原料，作為一項(xiàng)朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，木薯酒精產(chǎn)業(yè)在解決能源危機(jī)、促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中將發(fā)揮日益重要的作用。

1 木薯酒精產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 國(guó)外開發(fā)利用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)燃料乙醇的研發(fā)始于20 世紀(jì)初，后因石油的大規(guī)模、低成本開發(fā)而停滯。20世紀(jì)中期尤其是90年代以后，由于石油資源日益減少及溫室氣體濃度增加導(dǎo)致氣候變暖等原因，尋找可再生替代能源受到世界各國(guó)的普遍重視，燃料乙醇是可再生能源開發(fā)利用的重要方向。燃料乙醇可以用玉米、小麥等糧食作物和甘蔗、木薯、紅薯、高粱、甜菜等非糧作物通過(guò)生物發(fā)酵方式來(lái)生產(chǎn)，推廣使用較為成功的是巴西的甘蔗燃料乙醇和美國(guó)的玉米燃料乙醇。

相對(duì)于其它燃料乙醇生產(chǎn)原料，木薯酒精產(chǎn)業(yè)起步較晚，但前景極為廣闊。據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)統(tǒng)計(jì)，2000～2004年，世界木薯的收獲面積、單產(chǎn)及總產(chǎn)不斷提高，年均總產(chǎn)量保持在2億噸，平均鮮薯單產(chǎn)達(dá) 10.9 t/hm² ，印度平均鮮薯單產(chǎn)最高，達(dá) 27.9 t/hm²，其次是泰國(guó)，中國(guó)為16.8 t/hm²，居世界第5位[1]。

目前，全球有90多個(gè)國(guó)家種植木薯，其中非洲和亞洲分別占50%和20%。世界木薯的主要加工產(chǎn)品是淀粉和酒精，鮮薯總產(chǎn)量的約6%被用來(lái)加工淀粉，主產(chǎn)國(guó)是泰國(guó)、中國(guó)和印度尼西亞;大量利用木薯加工酒精的國(guó)家比較少，其中產(chǎn)量較大的國(guó)家是中國(guó)和泰國(guó)。泰國(guó)石油天然氣公司宣布該公司利用木薯生產(chǎn)乙醇，日生產(chǎn)能力可達(dá)100萬(wàn)升。

1.2 國(guó)內(nèi)開發(fā)利用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)石油相對(duì)貧乏，隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和環(huán)境污染的日益加重，可再生能源產(chǎn)業(yè)備受關(guān)注，政府采取財(cái)政補(bǔ)貼和稅收減免等鼓勵(lì)措施，大力推進(jìn)多元化替代石油能源的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)開發(fā)。《可再生能源法》和《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》規(guī)劃到2020年，生物燃料消費(fèi)量占到全部交通燃料的15%左右，建立起具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的生物燃料產(chǎn)業(yè)，這給我國(guó)燃料乙醇產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了良好的發(fā)展機(jī)遇。

我國(guó)在2001年4月宣布推廣車用乙醇汽油，并批準(zhǔn)了4家燃料乙醇試點(diǎn)企業(yè)。但考慮到糧食安全問(wèn)題，2006 年12月國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)和財(cái)政部共同下發(fā)了《關(guān)于加強(qiáng)生物燃料乙醇項(xiàng)目建設(shè)管理，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的通知》，暫停核準(zhǔn)和備案玉米燃料乙醇項(xiàng)目，提出“因地制宜，非糧為主”的原則，發(fā)展以非糧作物為原料開發(fā)燃料乙醇。

未來(lái)我國(guó)燃料乙醇生產(chǎn)企業(yè)的兩個(gè)主要發(fā)展方向是木薯乙醇和纖維素乙醇，兩者都屬于非糧食作物，其中木薯乙醇已處于規(guī)模化生產(chǎn)階段，技術(shù)成熟，而纖維素乙醇在我國(guó)還處在實(shí)驗(yàn)—中試階段，技術(shù)還有待完善。因此，國(guó)家財(cái)政部在《可再生能源發(fā)展專項(xiàng)資金管理暫行辦法》中，將木薯列為非糧乙醇原料首選作物。

2 制定木薯酒精產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)策的理論基礎(chǔ)

2.1 耗散結(jié)構(gòu)理論

耗散結(jié)構(gòu)理論認(rèn)為:一個(gè)遠(yuǎn)離平衡態(tài)的開放系統(tǒng)，在外界條件發(fā)生變化達(dá)到一定閾值時(shí)，可以發(fā)生由無(wú)序到有序的突變，突變后的有序狀態(tài)稱耗散結(jié)構(gòu)。穩(wěn)定有序的耗散結(jié)構(gòu)要不斷同外界交換物質(zhì)、能量來(lái)維持其有序狀態(tài)。形成耗散結(jié)構(gòu)的條件:第一，系統(tǒng)是遠(yuǎn)離平衡態(tài)的開放系統(tǒng)，系統(tǒng)要與外界交換能量與物質(zhì)，才有可能降低自身的熵值。第二，系統(tǒng)內(nèi)部具有非線性動(dòng)力學(xué)機(jī)制，能促使系統(tǒng)各個(gè)要素間產(chǎn)生相干效應(yīng)和臨界效應(yīng)，從而使系統(tǒng)由無(wú)序向有序轉(zhuǎn)變[3]。

耗散結(jié)構(gòu)的定量研究描述了無(wú)序向有序的轉(zhuǎn)化，統(tǒng)一了非生命與生命系統(tǒng)之間的聯(lián)系，揭示了許多復(fù)雜系統(tǒng)由無(wú)序向有序轉(zhuǎn)化的一般規(guī)律:事物要尋求發(fā)展，就得保持其系統(tǒng)是開放的，與外界有能量、物質(zhì)、信息的交換。木薯酒精產(chǎn)業(yè)發(fā)展就是一個(gè)開放的耗散結(jié)構(gòu)，制定合理的發(fā)展對(duì)策對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)及社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展都起著重要作用。

2.2 KLEE法(A#8226;古林法)

A#8226;古林法是確定權(quán)重和方案價(jià)值評(píng)定的基本方法，應(yīng)用在各評(píng)價(jià)項(xiàng)目間的重要性可以作出定量估計(jì)時(shí)[2]。運(yùn)用A#8226;古林法做項(xiàng)目評(píng)價(jià)的基本步驟:第一，根據(jù)各項(xiàng)目間的重要性確定各指標(biāo)的權(quán)重;第二，對(duì)各指標(biāo)的歸一化處理;第三，進(jìn)行綜合評(píng)定。

2.3 制定木薯酒精產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)策的指標(biāo)選取

本文將按云南省社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況和自然生態(tài)條件劃分木薯種植等級(jí)，而且要充分體現(xiàn)公平性原則，所以指標(biāo)選取尤為重要。指標(biāo)之間的重要性不同，重要性的權(quán)重也不同。

2.3.1 指標(biāo)選取 綜合評(píng)價(jià)體系選取的指標(biāo)分為兩大類:第一類是生態(tài)效益指標(biāo)，首先是碳匯貢獻(xiàn)量，記為f1;其次選取農(nóng)業(yè)貢獻(xiàn)率，用農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值占GDP的比重表示，記為f4。

第二類是社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益類指標(biāo)，一是選取市(區(qū))的GDP產(chǎn)值和財(cái)政收入，分別用f2和f3表示，反映市(區(qū))的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平;二是選取木薯種植戶的人均純收入和貧困人口數(shù)，分別用 f5和f6表示，反映木薯酒精產(chǎn)業(yè)發(fā)展后的農(nóng)民生活狀況的變化。

2.3.2 指標(biāo)的正逆向問(wèn)題 指標(biāo)的正逆向說(shuō)明指標(biāo)對(duì)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果的正負(fù)效應(yīng)，正向指標(biāo)值越大，導(dǎo)致綜合評(píng)價(jià)值越大;逆向指標(biāo)值越小，則導(dǎo)致綜合評(píng)價(jià)值越大。本綜合評(píng)價(jià)體系所選取的指標(biāo)正逆向如表1所示。

3 木薯酒精產(chǎn)業(yè)前景分析

3.1 木薯酒精產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?jié)摿?/p>

2005年底以前國(guó)際原油價(jià)格不到50美元/桶，而到2008年7月漲至140美元/桶，成品油價(jià)格也隨之攀升。按照能源輸出國(guó)組織(歐佩克)秘書長(zhǎng)巴德里預(yù)測(cè)，未來(lái)原油價(jià)格將漲到每桶200美元[5]。所以，發(fā)展風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能源等新能源替代化石能源已是大勢(shì)所趨，其中生物質(zhì)能源更是列入國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略。再考慮到我國(guó)經(jīng)濟(jì)以年10%左右的速度穩(wěn)定增長(zhǎng)，到2020年，我國(guó)對(duì)燃料酒精的需求約1億噸[5]。可見(jiàn)，燃料酒精的發(fā)展?jié)摿薮螅臼沓蔀樯a(chǎn)燃料酒精的首選。

3.2 木薯酒精的原料優(yōu)勢(shì)

生產(chǎn)燃料酒精的原料主要有糧食類、薯類和糖類。木薯是薯類的一種，屬于C3植物，但其光合速率比普通C3植物高得多，被稱為“淀粉之王”。木薯具有產(chǎn)量高、易栽培、高度耐旱、耐瘠、病害少等優(yōu)良特性，特別適宜在土地貧瘠、干旱、酸性、富鋁化的丘陵山地、荒坡地及零星邊際土地種植，可與多種植物間種，生產(chǎn)成本低。

隨著糧食危機(jī)在全球范圍內(nèi)的蔓延，很多國(guó)家取消了糧食酒精，發(fā)展非糧酒精。木薯是一種非糧食農(nóng)產(chǎn)品，發(fā)展木薯酒精符合“不爭(zhēng)糧，不爭(zhēng)油，不爭(zhēng)糖，充分利用邊際性土地(指基本不適合種植糧、棉、油等作物的土地)”的國(guó)家糧食發(fā)展戰(zhàn)略，也符合當(dāng)前國(guó)家生物質(zhì)能源發(fā)展戰(zhàn)略，有利于保障國(guó)家糧食安全，解決能源危機(jī)[4]。

3.3 木薯酒精的比較優(yōu)勢(shì)

從表2中可以看出，用鮮木薯為原料生產(chǎn)酒精最合理，盈利最多，木薯干片次之。

3.4 云南發(fā)展木薯酒精產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢(shì)

從自然條件上看，云南適合種植木薯的荒山、荒坡超過(guò)40萬(wàn)公頃，主要集中在紅河、文山、普洱、西雙版納、德宏、保山、臨滄等海拔低于1 500 m的低熱河谷地區(qū)，全年平均氣溫在攝氏20度以上， 4月平均溫度28攝氏度， 10月平均溫度17攝氏度，年降雨量400 mm以上[3]，具有廣闊的適宜木薯種植的區(qū)域;從區(qū)位優(yōu)勢(shì)上看，云南與主要木薯出口國(guó)——泰國(guó)和越南均屬于大湄公河次區(qū)域，可以充分利用國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展非糧燃料酒精的契機(jī)，發(fā)揮區(qū)位優(yōu)勢(shì)，發(fā)展木薯酒精產(chǎn)業(yè)。

2009年9月7日，云南省發(fā)改委出臺(tái)《云南省生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃綱要(2009-2015年)》，為木薯酒精產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了制度保障。目前，云南省木薯種植面積3.5萬(wàn)公頃，鮮薯產(chǎn)量57.8萬(wàn)噸，分別占全國(guó)的8%和7%，在種植面積、產(chǎn)量和加工能力方面都處于全國(guó)較弱的地位。

4 云南木薯酒精產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的主要問(wèn)題

一是木薯酒精產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)制不健全，沒(méi)有與之相配套的產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式粗放，農(nóng)民種植積極性不高，嚴(yán)重制約了木薯酒精產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

二是木薯酒精產(chǎn)業(yè)總體規(guī)模偏小，產(chǎn)值僅占全省工業(yè)總產(chǎn)值的1%左右，產(chǎn)業(yè)鏈延伸度不夠，由產(chǎn)業(yè)鏈帶來(lái)的規(guī)模效益小。

三是木薯酒精產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)能力薄弱，科研成果轉(zhuǎn)化水平不高。木薯酒精企業(yè)技術(shù)落后，設(shè)備老化。

四是木薯酒精產(chǎn)業(yè)集群度不高，行業(yè)內(nèi)的合作力度不夠，亟待重組整合從而贏得較好的市場(chǎng)地位。

5 云南木薯酒精產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)策

5.1 加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，健全發(fā)展機(jī)制

發(fā)達(dá)國(guó)家和先進(jìn)地區(qū)的成功經(jīng)驗(yàn)表明，一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初期，必須充分發(fā)揮政府的主導(dǎo)作用[7]。發(fā)展木薯酒精產(chǎn)業(yè)需要制訂產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策和規(guī)定，因此需要各級(jí)政府的支持和扶植。云南省可以成立木薯酒精產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)導(dǎo)小組，組織和協(xié)調(diào)木薯酒精產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，編制全省木薯酒精產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，制定與木薯酒精產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關(guān)的政策規(guī)定，實(shí)現(xiàn)全省木薯酒精產(chǎn)業(yè)發(fā)展的科學(xué)化、合理化。

5.2 優(yōu)化木薯酒精產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，實(shí)施集中化發(fā)展戰(zhàn)略

發(fā)展木薯酒精產(chǎn)業(yè)要統(tǒng)籌規(guī)劃、合理布局，堅(jiān)持以市場(chǎng)為導(dǎo)向、以企業(yè)為主體、以資產(chǎn)為紐帶，實(shí)施集中化發(fā)展戰(zhàn)略，擴(kuò)大木薯和木薯酒精的產(chǎn)業(yè)鏈條，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集中化效應(yīng)和規(guī)模經(jīng)濟(jì)，鼓勵(lì)行業(yè)中的優(yōu)勢(shì)企業(yè)進(jìn)行聯(lián)合、重組，組建國(guó)內(nèi)外有影響的大型木薯酒精企業(yè)，形成本行業(yè)特有的核心競(jìng)爭(zhēng)力和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，樹立品牌意識(shí)，贏得較好的市場(chǎng)地位，從而提升云南省木薯酒精產(chǎn)業(yè)的實(shí)力，獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

5.3 完善產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和布局，建設(shè)木薯酒精產(chǎn)業(yè)基地

調(diào)整全省木薯產(chǎn)業(yè)布局，結(jié)合適合發(fā)展木薯種植地、州的實(shí)際，科學(xué)合理地進(jìn)行生產(chǎn)，建設(shè)木薯酒精產(chǎn)業(yè)基地，為木薯酒精產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。同時(shí)，創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式，鼓勵(lì)多種所有制成分的企業(yè)參與木薯酒精產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營(yíng)，規(guī)劃開發(fā)木薯基地，發(fā)展木薯和木薯酒精訂單產(chǎn)業(yè)，確保木薯燃料酒精企業(yè)的原料供應(yīng)。

5.4 注重產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，提高科技研發(fā)和成果轉(zhuǎn)化水平

設(shè)立專門的研究機(jī)構(gòu)，劃撥專項(xiàng)研究資金， 同時(shí)借助有關(guān)科研院所和大專院校的科研實(shí)力，為木薯酒精產(chǎn)業(yè)發(fā)展制訂發(fā)展戰(zhàn)略，解決木薯種植、貯藏保鮮和燃料酒精生產(chǎn)中的技術(shù)問(wèn)題。大專院校可考慮開設(shè)相關(guān)專業(yè)，為木薯酒精產(chǎn)業(yè)的發(fā)展培養(yǎng)專門的人才，為木薯酒精產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與壯大儲(chǔ)備力量。

參 考 文 獻(xiàn):

[1] 聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO). 糧農(nóng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)(FAOSTAT)-農(nóng)業(yè)[EB/OL].http://faostat.fao.org/faostat/collections， 2005-07-14.

[2] 汪應(yīng)洛.系統(tǒng)工程(第3版) [M].北京:機(jī)械出版社，31-32，127.

[3] 熊 彬，白麗華. 云南木薯產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展戰(zhàn)略[J].云南民族大學(xué)學(xué)報(bào)(哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版)，2008，11:85-88.

[4] 陳立勝，潘瑞堅(jiān).木薯酒精產(chǎn)業(yè)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益分析[J].廣西輕工業(yè)，2007，1:24-25.

[5] 人民網(wǎng).非糧生物燃料蓄勢(shì)待發(fā)降低成本是關(guān)鍵[EB/OL].http://energy.people.com.cn/ GB/index.html.，2008-05-04.

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