文|牛荷

21世紀是科學技術飛速發展的新世紀,可持續發展是當前經濟發展的趨勢所在。面對化石能源的枯竭和環境的污染,生物能源的開發利用為經濟的可持續發展帶來了曙光。生物能源作為可再生、污染極小的能源形式,具有無可比擬的優越性,同時也必將成為農業經濟發展的強大推動力。基于這樣的想法,《農經》記者采訪了丹麥諾維信公司生物煉化亞太區總監周世豐先生。
周世豐:人們生活中接觸到的很多交通工具,比如汽車、飛機、長途大巴、輪船以及重型工程機械等都依賴于傳統化石能源。與傳統的化石能源相比,電能便于輸送,但不便于儲存。而以液體生物燃料為形態存在的生物能是目前為數不多的能大規模存儲的新能源形式,生物能是太陽能的一個重要轉化形式,它的生產過程是碳的加速儲存過程。
為了應對日益增長的交通運輸工具所需能源消耗的加劇以及環境問題的日益嚴峻,作為應對的方案之一,以燃料乙醇為代表的生物能源在世界很多國家得以迅速發展。
基于此,諾維信多年來一直專注于研發先進的生物解決方案,通過先進的酶及酵母提升傳統燃料乙醇以及纖維素乙醇的生產效率,助力生物燃料乙醇產業規模化和商業化的發展。生物燃料乙醇在中國發展已經很多年,目前國家政策給這個行業提供了很多的發展機遇,我們希望可以在這個行業有所貢獻。
《農經》記者:國家在政策層面是如何推動發展生物燃料乙醇的?
周世豐:生物燃料乙醇行業快速發展的主要推動力來自于政府的支持。近期,國家出臺了一系列政策鼓勵發展生物燃料乙醇。9月13日,國家發展改革委、國家能源局、財政部等十五部委聯合下發《關于擴大生物燃料乙醇生產和推廣使用車用乙醇汽油的實施方案》(以下簡稱《實施方案》),明確到2020年,在全國范圍內推廣使用車用乙醇汽油,基本實現全覆蓋,同時實現纖維素燃料乙醇5萬噸級裝置示范運營;2025年國家力爭實現纖維素燃料乙醇規模化生產。文件里明確指出以生物燃料乙醇為代表的生物能源是國家戰略性新興產業。而就在此方案出臺前數天,9月8日國務院辦公廳發布的《關于加快推進農業供給側結構性改革,大力發展糧食產業經濟的意見》(以下簡稱《意見》)中也提到:“發展纖維素非糧燃料乙醇,并在保障糧食供應和質量安全的前提下適度發展糧食乙醇”。在我們看來,生物燃料乙醇的發展不僅僅是能源問題,對于農業的發展,農民就業和收入,二氧化碳減排都有積極的促進作用。
《農經》記者:中國燃料乙醇產業體系的建設怎樣?需要的原料怎么解決?
周世豐:自2001年開始,在國家相關部委的推動下,經過十幾年的試點運行,中國的燃料乙醇發展非常成熟,截至2015年,已經在全國的11個省區全部或者部分地區實現了封閉運行。隨著國家鼓勵政策的明朗,我們相信這將是一個不斷加速發展的過程。
但在升學考試中,我們往往只有10至15分鐘的演奏時間,所以炫技與音樂性兩方面的平衡就至關重要,這就是為什么貝多芬《降E大調第二十六奏鳴曲》(“告別”)如此受歡迎的原因。因為在短暫的開頭里,有慢板、快板、雙音等諸多技術點,一目了然。這也是為什么諸如李斯特《奧伯曼山谷》之類的作品并不適合考學,盡管我個人非常喜歡《奧伯曼山谷》,但在極長的時間里,其技術點及音樂形象鮮有轉變。

正如《意見》中提到的“發展纖維素等非糧燃料乙醇,在保障糧食供應和質量安全的前提下,著力處置霉變、重金屬超標、超期儲存糧食等,適度發展糧食燃料乙醇”。我國每年大約需要處置2000萬噸的問題糧食,約占糧食總產量的3%,這部分的問題糧食必須只能由燃料乙醇企業消耗,用來加工成燃料乙醇;不能流入食品及飼料行業。同時,適度的糧食消納,可以合理有效地解決重點地區國有糧庫長期以來庫存超限的問題,并促進區域糧食經濟的良性發展。按照農業部的評估結果:2015年全國主要農作物秸稈可收集資源量為9億噸,秸稈能源化利用率約為11.4%,隨著纖維素乙醇技術的成熟,秸稈資源的利用具有很大的潛力。
目前秸稈的回收率不高,以玉米秸稈為例,一畝地大概會產生一噸秸稈。推動秸稈回收利用一是需要用大型機器在收割糧食的同時收集秸稈,單個農民沒有這個能力;二是需要解決秸稈收割完畢后面臨的運輸成本問題。這就必須要上下游產業鏈形成合力,建立生態閉環。這樣農民也會從中受益,更愿意去種糧食,而且不焚燒秸稈,形成可持續發展的綠色生態發展模式。
我們應該抓住這個歷史機遇,在推廣應用車用乙醇汽油的同時,構建基于液體生物燃料的綠色交通體系,有了這樣的消納,有了本土化的供應,就可以帶動整個區域的循環經濟發展。
《農經》記者:燃料乙醇的發展對農業發展的推動作用體現在哪里?

周世豐:農村地區生物煉化工廠的運行可以促進當地的可持續農業的發展,包括完善糧食的消納體系、提高廢棄物的利用率,以及在一些鹽堿地和邊際土地上種植木薯等能源作物來保護生態資源。生產一代燃料乙醇的副產品干酒糟蛋白(DDGS)是優質的蛋白飼料原料,二代的纖維素乙醇產生的殘渣可以作為有機肥,同時主要的副產品木質素不但可以直燃發電,還可以作為很高效的土壤吸附材料和無甲醛建筑材料。
著眼于農業資源豐富或者鹽堿地等邊際土地充裕的區域,在聯通本地農業及本地交通運輸的同時,可以吸引國際一流車企的投資,打造基于本地化液體生物燃料供應體系的新能源汽車,發動機及零配件產業。正如十五部委的《實施方案》中指出的:車用乙醇汽油推廣使用,不但有利于優化能源結構、改善生態環境、調控糧食市場,而且有利于促進農業、農村和區域經濟發展。
《農經》記者:您怎樣看待電池車、混合動力汽車這些新興的工業形態?
周世豐:2014年,全球機動車的保有量約為8億多輛,預計到2050年將會增長至原來的3倍,增長主要是來自于發展中國家,尤其是在亞洲地區。我國在交通耗能上面臨的挑戰非常嚴峻,作為應對措施,液體生物燃料的使用、電動汽車的推廣,以及氫燃料電池汽車的研發等新業態孕育而出。
現在很多城市和地方政府推動綠色出行,鼓勵大家用電動小轎車和電動大巴。電池車的續航能力還有待進一步提升,充電樁建設也需要進一步覆蓋。在較長一段時間內,基于內燃發動機的激動車還是主要的交通工具。國際能源署預測,到2050年全球所需交通能源的一半以上將還會是基于化石燃料,27%的能源消耗將會來自于生物燃料,其余的為電能和氫能等。
其實各種技術路線并無優劣之分,各自都有一些制約因素,但是各個平臺之間不是割裂的,可以互為補充,目前一些跨平臺的技術正在國際上發展及應用。北歐的一些國家已經在城市公交體系以及長途貨運體系中使用95%的乙醇以及5%的點火助燃劑完全替代柴油。在巴西,日產公司研發的基于乙醇的燃料電池汽車已有兩臺樣車投放市場。

《農經》記者:纖維素燃料乙醇作為未來生物燃料發展的方向,如何推動其發展?
周世豐:發展纖維素燃料乙醇產業的根本性問題是需要國家政策的扶持,現在已有政策落地。在具體項目的運作上,地方政府可以在項目前期做一些推動,投入一些政策或者資金的支持,對農民啟動補貼制度,同時在油品銷售端鼓勵優先混配纖維素乙醇。在這個基礎上,發展成為示范項目,并向全國推廣成功經驗并制定相應的補貼政策。
在消費者端,積極引導消費者正確處理由于跨區域加油可能導致的油路不暢問題。乙醇是一種有機溶劑,在首次使用車用乙醇汽油時,可能會將油箱、油路中原有沉淀和積碳溶解下來,混入油中,造成油路不暢。因此,首次使用車用乙醇汽油之前,應該對車進行清潔檢查或清洗。 一旦全國都實現了車用乙醇汽油的全覆蓋,這一問題就不再存在。
中國地大物博,從南到北依據不同的地理優勢有很多生物質資源亟待開發。在各級政府的推動下,很多企業已經開始關注或者參與到相關產業的發展當中。諾維信于20世紀70年代進入中國,致力于在中國的長期發展。我們將繼續攜手中國的合作伙伴共同助力生物燃料乙醇在中國的擴大生產,構建可持續發展的農業和生物能源生態系統。
《農經》記者:發展生物燃料乙醇,國外是否有比較好的經驗可以參考?
周世豐:燃料乙醇在巴西、美國、歐洲等國家和地區的發展都離不開政府的支持和不斷推動,以及技術的進步。截至目前,全球50多個國家制定了生物燃料的相關配套政策。
巴西是第一個實現燃料乙醇工業化生產的國家,因為巴西內陸石油資源匱乏,卻盛產甘蔗。巴西推行的是“食糖——燃料乙醇”的聯動發展,將燃料乙醇產業作為抑制食糖價格波動的重要手段。巴西的乙醇價格比較便宜;另外,巴西大約80%的車是靈活燃料汽車,銷售的新車中超過90%是靈活燃料汽車,這些汽車可以消納從27.5%—100%任意配比的乙醇汽油。中國的汽車制造商也看重巴西市場,他們已經在巴西推廣自己研發的汽車和發動機。
美國自2006年起超過巴西成為世界上最大的燃料乙醇生產國。2014年,美國燃料乙醇消費量134.44億加侖(約4020萬噸)。在2005年,美國發布《能源政策獨立法案(2005)》通過實施《可再生燃料標準I》,開始全面禁止使用甲基叔丁基醚(MTBE)作為汽油含氧添加劑,要求汽油中摻燒一定數量的可再生燃料,并要求生物燃料利用量逐年遞增到2012年75億加侖,該目標被提前實現。到2007年,根據《能源獨立與安全法案(2007)》修訂并通過《可再生燃料標準II》,并于2010年7月正式實施。《可再生燃料標準II》大幅提高了可再生燃料的利用目標到360億加侖,新的政策導向鼓勵更多的纖維素乙醇的生產和混配。
目前從全球范圍來看,美國有一個成功商業運營的二代纖維素燃料乙醇工廠,巴西有兩個,意大利有一個。
《農經》記者:對于方案中提出的2020年發展目標,您有何期待?
周世豐:在市場供應端,目前中國的食用酒精產能過剩,在供給側改革的推動下,將會鼓勵更多集約化和規模化的發展模式,利用部分現有食用酒精產能轉換到燃料乙醇;并同步規劃建設新的產能。從地區來看,大部分經濟發達和環境壓力較大的地區,比如京津冀、長三角、珠三角預期將較快地推廣和使用車用乙醇汽油。從技術層面來看,隨著更高效更環保的一代燃料乙醇工藝技術的開發和應用,以及二代纖維素乙醇技術的推廣,我們將會看到更多的“一代 +二代”共建的燃料乙醇產業模式在糧食主產區的建設和運行。
周世豐簡介:
周世豐, 諾維信公司生物煉化亞太區總監。周世豐在可再生能源、清潔技術、環境保護、航空及裝備制造等領域擁有20年的工作經驗。曾任職于通用電氣集團旗下多個業務部門,及國內某可再生能源上市公司,目前專注于生物能源在亞太地區的產業化推廣及應用。
