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【摘要】:自20世纪初期进入工业时代,能源的消耗开始急剧增加,各国都出现了不同程度的能源短缺情况,环境问题严重,雾霾从欧洲向世界各地飘散。为了改善大气环境,彻底解决工业化与生态之间的矛盾,发展可再生的绿色能源成为各国的研究热点。其中,燃料乙醇对解决能源和环境双重问题的作用,已得到了美国等发达国家的认证。
【关键词】:生物能源 中粮集团 建议
燃料乙醇产业也同样是中国的战略性新兴产业,在各地试点推行了十余年,却依然发展的不温不火,这其中,生物能源与粮食安全之间的关系是问题的关键。就在前不久,国内生物化工行业的老牌企业中粮生物化学(安徽)股份有限公司(以下简称中粮生化),终于在生化产品与生产工艺领域取得了突破创新,为我国的可再生能源发展带来转机,对改善能源消费结构、缓解石油资源短缺、保护环境、稳定农业生产、增加农民收入、实现可持续发展都有重要的战略意义。
一、中粮集团以及我国的生物能源的现状
中粮生化是国内最早涉足生物质能源研发的企业之一。早在2006年,中粮生化还叫安徽丰原集团时,就成立了生物质能源研究机构,在燃料乙醇的研发与批量生产上取得了一些突破。然而,随后出现了粮食乙醇过热的情况,直接影响了粮食安全,导致国家直接干预粮食燃料乙醇的发展,而新建的木薯乙醇项目也面临着原料成本不断升高的困境,让众多生物能源企业遇到了原料瓶颈。安徽丰原集团也不例外,经营亏损一度生存困难。直到加入中粮集团,在更名为中粮生化的同时,新的领导团队为研发中心带来了新的发展思路,通过加大对非粮生物质原料精深加工的研发力度,中粮生化率先突破了产业瓶颈,实现了快速增长。
改革开放以来,我国经济得到了快速的发展,主要依靠煤以及石油等能源,例如,在2010年我国已经使用了28亿吨煤、5亿吨石油以及900亿立方米的天然气。其中,一半以上的天然气主要依靠于进口,我国是世界上第二大能源的消耗国。目前,我国还未开采的煤有两千亿吨左右,石油200亿吨左右。
我国要想实现运用生物能源作为能源的目标,就必须依靠现有的原材料,即实现生物能源的原材料,然而我国是一个以农业为主要产业的国家,用占世界百分之七的耕地养活了占世界百分之二十二的人口。因此所有可耕用的土地会在相当长的时期内只能用于粮食作物种植。原料制约生物质能源发展的一个典型例子就是我国的生物柴油 。目前, 发展生物柴油产业的主要障碍是生产成本高, 大约为石化柴油的 1.5 倍。以油菜籽为原料的生物柴油 , 其成本 70 %~ 95%是原料费用。因此 ,是否拥有充足、低值和高品质的原料来源是发展生物燃料产业的前提。其次 ,生物能源所需的原材料质量成为产业化盈利的关键因子 。原材料质量主要反映了生物质中纤维素的晶体特性和木质素固定连结特征, 它决定了木质纤维素降解转化为生物燃料的成本、转化效率和第二次污染。为此 ,国内外已展开了大量相关研发工作。目前,我国对生物能源技术正在进行不断的探索。
二、中粮集团对生物能源的探索
中粮生化的研发团队还针对玉米的深加工工艺进行了改良。采用现代选育技术、共催化技术以及反应、分离过程强化技术等先进生物制造技术,不仅完成了生化产品的生产工艺和设备的技术创新和绿色化改造,达到节能、减排、降耗的目的,还大大提高了燃料乙醇的产量,改良了有机酸、氨基酸等原料的精深加工工藝。如针对目前我国柠檬酸与葡萄糖酸生产过程中普遍存在工艺流程长、中间步骤多、纯化难、收率低、品质差、能耗高、废水量较大的问题,中粮生化团队通过采用葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶的共催化技术,即生物酶法生产柠檬酸和葡萄糖酸新工艺,对传统的葡萄糖酸和柠檬酸产品生产工艺进行技术创新和绿色化改造,打破了业内在葡萄糖酸与柠檬酸生产中的技术壁垒,大幅降低生产消耗,提高产品质量,改善产品结构,提升我国葡萄糖酸与柠檬酸行业的整体生产技术水平和研究水平。
三、我国生化在发展过程中存在的问题
从总体上来讲,我国生物质能利用的进展不是很理想,面临的挑战也很大。我国可再生能源中长期发展规划中提出的2020年生物质发电目标是3000万千瓦,生物燃料乙醇的发展目标是1000万吨。现在来看,要实现这个目标是有相当难度的。就生物燃料乙醇来说,因为生物质能源、产品与粮食同源,均利用土地,这就意味着发展生物质能源会直接关系到我国粮食安全。这些年来,很多企业都在积极投资生物质能源开发项目,但大都遇到了资源方面的问题,如何做到在保障粮食安全、生态安全的前提下发展生物质能源,是当前行业发展的主要障碍。
四、生化行业发展的政策建议
发展生物质能源产业需要有正确的思维方式和管理体制,与以往行业不同,生物质产业是一个跨多部门、多种行业的新领域,因此以农业部门为主体,建立一个统筹粮食生产、储备与生物质能源发展的综合管理体制是关键。另外,就目前整个生物质能源产业而言,很多关键技术以及技术集成均有待突破,通过科技创新和扩大生产,为现有较为成熟的技术系统如燃料乙醇系统提供充足的生物质原料也是急需解决的问题,同时组织各方面研究力量突破秸秆纤维燃料乙醇关键技术,推动纤维燃料乙醇市场化进程,加强生物炼制技术的研究积累,最终完成生物质能源代替石油资源的能源革命。
此外,各企业应该不断加强科研投入,不断研发出新型技术,提升生物质能源开发效率,降低开发成本,提升企业盈利能力。未来,中粮生化将坚持以技术为驱动的发展思路,始终保持科技领先地位,在生物质能源行业继续深耕,承担起我们的社会责任,为我国能源结构调整和可持续发展不断作出贡献,为国家、为世界提供清洁高效的能源。
参考文献:
[1]徐振伟.印度第二次“绿色革命”与印度的粮食安全[J].天津师范大学学报(社会科学版),2016,(02):55-62.
[2]彭良才.论中国生物能源发展的根本出路[J].华中农业大学学报(社会科学版),2016,(02):1-6.
[3]张霞.生物柴油——能源危机时代发展农业机械化的出路[J].科技创新导报,2014,(16):88+86.
[4]胡志鹏.生物能源:能源发展新出路[J].湖南农机,2015,(06):9-10.
[5]吴谋成. 我国生物柴油发展的现状与展望[J].华中农业大学学报(社会科学版). 2010(04)
[6] 杜祥琬,黄其励,李俊峰,高虎.我国可再生能源战略地位和发展路线图研究[J]. 中国工程科学. 2009(08)
[7]程序,朱万斌,谢光辉.论农业生物能源和能源作物[J].自然资源学报. 2009(05)
【关键词】:生物能源 中粮集团 建议
燃料乙醇产业也同样是中国的战略性新兴产业,在各地试点推行了十余年,却依然发展的不温不火,这其中,生物能源与粮食安全之间的关系是问题的关键。就在前不久,国内生物化工行业的老牌企业中粮生物化学(安徽)股份有限公司(以下简称中粮生化),终于在生化产品与生产工艺领域取得了突破创新,为我国的可再生能源发展带来转机,对改善能源消费结构、缓解石油资源短缺、保护环境、稳定农业生产、增加农民收入、实现可持续发展都有重要的战略意义。
一、中粮集团以及我国的生物能源的现状
中粮生化是国内最早涉足生物质能源研发的企业之一。早在2006年,中粮生化还叫安徽丰原集团时,就成立了生物质能源研究机构,在燃料乙醇的研发与批量生产上取得了一些突破。然而,随后出现了粮食乙醇过热的情况,直接影响了粮食安全,导致国家直接干预粮食燃料乙醇的发展,而新建的木薯乙醇项目也面临着原料成本不断升高的困境,让众多生物能源企业遇到了原料瓶颈。安徽丰原集团也不例外,经营亏损一度生存困难。直到加入中粮集团,在更名为中粮生化的同时,新的领导团队为研发中心带来了新的发展思路,通过加大对非粮生物质原料精深加工的研发力度,中粮生化率先突破了产业瓶颈,实现了快速增长。
改革开放以来,我国经济得到了快速的发展,主要依靠煤以及石油等能源,例如,在2010年我国已经使用了28亿吨煤、5亿吨石油以及900亿立方米的天然气。其中,一半以上的天然气主要依靠于进口,我国是世界上第二大能源的消耗国。目前,我国还未开采的煤有两千亿吨左右,石油200亿吨左右。
我国要想实现运用生物能源作为能源的目标,就必须依靠现有的原材料,即实现生物能源的原材料,然而我国是一个以农业为主要产业的国家,用占世界百分之七的耕地养活了占世界百分之二十二的人口。因此所有可耕用的土地会在相当长的时期内只能用于粮食作物种植。原料制约生物质能源发展的一个典型例子就是我国的生物柴油 。目前, 发展生物柴油产业的主要障碍是生产成本高, 大约为石化柴油的 1.5 倍。以油菜籽为原料的生物柴油 , 其成本 70 %~ 95%是原料费用。因此 ,是否拥有充足、低值和高品质的原料来源是发展生物燃料产业的前提。其次 ,生物能源所需的原材料质量成为产业化盈利的关键因子 。原材料质量主要反映了生物质中纤维素的晶体特性和木质素固定连结特征, 它决定了木质纤维素降解转化为生物燃料的成本、转化效率和第二次污染。为此 ,国内外已展开了大量相关研发工作。目前,我国对生物能源技术正在进行不断的探索。
二、中粮集团对生物能源的探索
中粮生化的研发团队还针对玉米的深加工工艺进行了改良。采用现代选育技术、共催化技术以及反应、分离过程强化技术等先进生物制造技术,不仅完成了生化产品的生产工艺和设备的技术创新和绿色化改造,达到节能、减排、降耗的目的,还大大提高了燃料乙醇的产量,改良了有机酸、氨基酸等原料的精深加工工藝。如针对目前我国柠檬酸与葡萄糖酸生产过程中普遍存在工艺流程长、中间步骤多、纯化难、收率低、品质差、能耗高、废水量较大的问题,中粮生化团队通过采用葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶的共催化技术,即生物酶法生产柠檬酸和葡萄糖酸新工艺,对传统的葡萄糖酸和柠檬酸产品生产工艺进行技术创新和绿色化改造,打破了业内在葡萄糖酸与柠檬酸生产中的技术壁垒,大幅降低生产消耗,提高产品质量,改善产品结构,提升我国葡萄糖酸与柠檬酸行业的整体生产技术水平和研究水平。
三、我国生化在发展过程中存在的问题
从总体上来讲,我国生物质能利用的进展不是很理想,面临的挑战也很大。我国可再生能源中长期发展规划中提出的2020年生物质发电目标是3000万千瓦,生物燃料乙醇的发展目标是1000万吨。现在来看,要实现这个目标是有相当难度的。就生物燃料乙醇来说,因为生物质能源、产品与粮食同源,均利用土地,这就意味着发展生物质能源会直接关系到我国粮食安全。这些年来,很多企业都在积极投资生物质能源开发项目,但大都遇到了资源方面的问题,如何做到在保障粮食安全、生态安全的前提下发展生物质能源,是当前行业发展的主要障碍。
四、生化行业发展的政策建议
发展生物质能源产业需要有正确的思维方式和管理体制,与以往行业不同,生物质产业是一个跨多部门、多种行业的新领域,因此以农业部门为主体,建立一个统筹粮食生产、储备与生物质能源发展的综合管理体制是关键。另外,就目前整个生物质能源产业而言,很多关键技术以及技术集成均有待突破,通过科技创新和扩大生产,为现有较为成熟的技术系统如燃料乙醇系统提供充足的生物质原料也是急需解决的问题,同时组织各方面研究力量突破秸秆纤维燃料乙醇关键技术,推动纤维燃料乙醇市场化进程,加强生物炼制技术的研究积累,最终完成生物质能源代替石油资源的能源革命。
此外,各企业应该不断加强科研投入,不断研发出新型技术,提升生物质能源开发效率,降低开发成本,提升企业盈利能力。未来,中粮生化将坚持以技术为驱动的发展思路,始终保持科技领先地位,在生物质能源行业继续深耕,承担起我们的社会责任,为我国能源结构调整和可持续发展不断作出贡献,为国家、为世界提供清洁高效的能源。
参考文献:
[1]徐振伟.印度第二次“绿色革命”与印度的粮食安全[J].天津师范大学学报(社会科学版),2016,(02):55-62.
[2]彭良才.论中国生物能源发展的根本出路[J].华中农业大学学报(社会科学版),2016,(02):1-6.
[3]张霞.生物柴油——能源危机时代发展农业机械化的出路[J].科技创新导报,2014,(16):88+86.
[4]胡志鹏.生物能源:能源发展新出路[J].湖南农机,2015,(06):9-10.
[5]吴谋成. 我国生物柴油发展的现状与展望[J].华中农业大学学报(社会科学版). 2010(04)
[6] 杜祥琬,黄其励,李俊峰,高虎.我国可再生能源战略地位和发展路线图研究[J]. 中国工程科学. 2009(08)
[7]程序,朱万斌,谢光辉.论农业生物能源和能源作物[J].自然资源学报. 2009(05)