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对中国生物航煤发展的思考

来源:中国石油新闻中心
摘要:由于决议违反“共同但有区别”原则,并存在明显歧视和不公平,中国、印度等发展中国家的航空公司对此表示强烈反对。然而,对于世界第二航空大国和全球最大的飞机消费市场的中国来说,如何减少飞机的碳排放,在当下已变得尤为重要。由此,针对包括生物航煤在内的生物燃料的研发与应用,已成为目前中国最具可行性的现实选择......

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一场“碳”引发的较量正在全球范围内上演。

去年6月,国际航空运输协会第69届年会通过了全球国际航空碳中和决议。由于决议违反“共同但有区别”原则,并存在明显歧视和不公平,中国、印度等发展中国家的航空公司对此表示强烈反对。

然而,对于世界第二航空大国和全球最大的飞机消费市场的中国来说,如何减少飞机的碳排放,在当下已变得尤为重要。

由此,针对包括生物航煤在内的生物燃料的研发与应用,已成为目前中国最具可行性的现实选择之一。作为国家大型骨干能源企业,中国石油在这一领域的高度重视与持续投入,将为我国生物燃料走向市场提供强有力的技术支撑——

2月12日,中国民用航空局向中国石化颁发了我国首个生物航煤技术标准规定项目批准书,标志着我国自主知识产权的生物航煤产品获得了商业化应用的“门票”,中国也成为继美国、法国、芬兰之后的第四个掌握生物航煤技术的国家。

生物航空煤油是以动植物油脂为原料生产的航空燃料,目前主要采用加氢技术生产。中国石油石油化工研究院(简称石化院)高级工程师、生物质燃料与新能源研究室主任李建忠指出,目前,我国在生物航煤生产技术上与美国等处于世界先进水平国家的差距不大,进行商业化应用的主要障碍在于原料无法实现长期低成本的规模化供应。此外,由于这一领域尚处于起步阶段,国家需要尽快出台相关标准及扶持政策,以进一步规范、鼓励生物航煤产业的发展。

推进技术攻关 奠基产业化推广 早在2008年,中国石油就与美国霍尼韦尔公司(Honeywell)合作生产生物航煤。2011年,中国石油、中国国航、中国航油、美国波音公司和霍尼韦尔环球油品公司(Honeywell UOP)在北京首都国际机场进行了中国首次可持续航空生物燃料的验证飞行,并取得成功。

李建忠介绍,这一项目的合作过程基本可概括为:中国石油将小桐子种子压榨、精炼生产出精炼油,经美国UOP公司加氢制备航空生物燃料,中国石油再将其与化石航煤掺调得到试飞用油。也就是说,中国石油掌握了压榨、精炼及调和技术,而精炼油加氢技术尚处于攻关阶段。此外,毛油、精炼油及生物航煤的储存与运输方法、产品标准及分析方法等相关研究也在进行中。

“集团公司已经批准设立了生物航煤重大科技专项,涉及生物航煤全生命周期的各个阶段。这个专项研究一旦完成,基本上就为生物航煤的产业化推广铺平了道路。目前来看,研究进展比较顺利。”李建忠说。

2007年1月,中国石油与国家林业局签署合作开发林业生物质能源框架协议,并正式启动云南、四川第一批林业生物质能源林基地建设。李建忠指出,由于人口众多、土地资源稀缺,我国发展生物质能源遵循“不与粮争地,不与人争粮”的原则,因此生物质能源林必须选择耐旱、耐盐碱等适应恶劣环境的油料作物。

目前,中国石油的原料林建设多以小桐子(麻风树)为主,“不但可以解决原料来源问题,而且有效增加了当地农民的收入,同时还能绿化荒山,减少二氧化碳排放,具有很高的社会价值。”李建忠介绍。

瓶颈仍是成本 专注产业链高端

虽然生物柴油、汽油、航煤等生物质能源具有传统化石能源难以媲美的社会价值和可持续发展优势,且技术上并无太大障碍,但由于我国对生物航煤原料作物有严格限制,生物质能源难以完全取代化石能源。在这一前提下,中国石油选择了位于产业链高端、技术含量更高的生物航煤。

作为生物航煤的原料来源,小桐子需要5年时间才能进入盛果期。在盛果期,8万公顷小桐子所产种子也仅能提炼不到6万吨的生物航煤。同时,由于原料供应不足,过高的生产成本仍是生物航煤难以获得商业化应用的主要原因。数据显示,原料成本占生物航煤全生命周期总成本的60%以上。

因此,增加原料供应是降低生物航煤生产成本的首要途径。李建忠表示,不同的原料在前期精炼处理环节存在一定差异。目前,石化院开发的精炼技术处于国内领先水平,并获得UOP等世界领先企业的认可。

但是,对于人们普遍关注的“‘地沟油’能否飞上天”的问题,李建忠认为,餐饮废油可以作为生物航煤的原料使用,但收集困难,且杂质含量(氯、硫和金属等)高,脱除难度大,以“地沟油”为原料的生物航煤的生产成本更高。

“我们也在研究更多的原料来源。例如,千年桐在我国的产量很大,广泛分布于湖南、浙江、江西、福建、云南、广西等地,目前我们已基本掌握了千年桐的精炼技术。另外,我国云南、海南等南部地区盛产橡胶,橡胶籽也可以作为生物航煤的生产原料。客观地说,我国生物航煤原料资源是很丰富的。”李建忠说。

制定中国标准 共促商业化应用

同其他行业的发展轨迹类似,生物航煤的生产成本也将随着技术的创新升级而逐渐降低。而企业对生产技术的研发需要国家政策的鼓励,生物航煤的商业推广和健康发展更离不开政策法规的扶持与规范。

李建忠指出,只有制定出符合实际的标准,一个行业才可能规范、健康发展。目前,石化院受国家标准化管理委员会委托,正在牵头制定生物航煤的产品标准,这也从侧面肯定了中国石油在生物航煤技术领域的地位。随着产品标准的正式出台,我国生物航煤产业也将驶入健康发展的轨道。

然而,仅有标准是不够的。生物航煤能否大量生产的关键还是成本,因此在产业起步阶段,国家层面的扶持政策必不可少。

长期以来,美国建立了支持生物燃料研发生产的庞大政策体系,其生物质能源财政补贴范围广、层次多、力度大,强制性与激励性相配合,包括强制使用生物燃料、税收优惠激励措施、信贷与资助,以及特定的产业管制法规等20余项。

在我国经济增长速度放缓、企业自身发展面临转型挑战的背景下,中国石油依然能加大对生物航煤技术研发的投入力度,这是出于作为国家大型骨干企业和传统能源龙头企业的社会责任和转型升级的战略考量。但从长期来看,生物航煤的产业化发展,尤其是商业化应用还需要企业和国家的共同努力。

“据我了解,国家发改委已经开始了相关政策的研究制定,推出只是时间问题。在国家宏观政策的推动下,我国生物航煤产业将获得广阔的发展前景。”李建忠说。(记者 王源)

纤维素

中国纤维素资源很丰富,纤维素和林业采伐加工剩余物有10亿吨,合5亿吨标准煤。从资源量分布来看,我国纤维素以农作物秸秆为主,占纤维素来源的80%以上。

预计到2020年,中国纤维素总产量为8亿吨(按常年计),除去用于纺织、建材、造纸、饲料等常年收集量和回田等不可收集量,待收集的共有 1亿吨。中国燃料乙醇行业可收集纤维素1000万吨,生产燃料乙醇120万吨。

木薯

长期来看,中国能源作物生物乙醇的总生产潜力在7400万吨以上(相当于1733.3万公顷木薯),约为中国目前年汽油消费量的1.4倍。现阶段,中国已种植木薯等作物46.6万公顷(木薯2450万吨)。

我国计划到2015年,木薯种植面积达到100万公顷(木薯5250万吨),到2020年达到200万公顷(木薯1.05亿吨)。根据目前的发展速度,预计到2020年,中国木薯种植仅能达到2015年规划目标,中国燃料乙醇行业可收集的木薯为2000万吨,生产燃料乙醇 280万吨。

木本油料作物

根据国家能源局《生物质能发展“十二五”规划》,到2015年,我国将建成油料能源林基地200万公顷,满足年产100万吨生物柴油的原料需求。

国家林业局编制的《全国林业生物质能源发展规划(2011—2020年)》,将林业生物能源的发展重点确定为加快能源林基地建设,特别是针对加快生物柴油原料——木本油料能源林基地建设。未来,我国将重点发展小桐子、黄连木、光皮树、文冠果等开发利用较为成熟的油料能源林基地。

作者: 2014-2-26
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