日前国际能源署(IEA)发布题为《第二代生物燃料的可持续生产:主要经济体及发展中国家潜力和前景》的研究报告,重新燃起人们对生物质燃料的热情。但报告也指出目前第一代生物燃料由于影响粮食安全、生态环境及气候变化,前景有限;而第二代生物燃料的商业化应用在技术、成本及路线选择上还存在不确定性。本报记者就相关问题采访国家《“十一五”燃料乙醇专项规划》论证专家组成员、清华大学核研院新能源技术研究所副所长李十中教授。
生物质能和现有燃料体系最相融
中国能源报:和风能、太阳能等新能源相比,近年来生物质能源得到的社会关注度似乎要低很多?
李十中:我首先想强调一点,和其他新能源不一样,生物质能源的使用在人类历史上是最具传承性的,实践性最强的。从钻木取火的时候起就有了生物质能源,只是后来有了煤炭石油,才把它冷落下来。
另一方面,生物质能和现有的燃料体系是最相融的,生物质能源作为石油化工产品的替代是最适合、最可行的,不需要能量形式的转换,在现有的加油站就可以直接使用。其他的新能源,比如说风电就需要转换,存在上网的问题。
目前使用的生物燃料主要是燃料乙醇和生物柴油,燃料乙醇占85%以上。中国工程院《中国能源中长期(2030-2050)发展战略研究》课题研究结果表明,我国石油缺口日益增大,从能源安全的角度考虑,将进口依存度控制在60%时,2020年需替代石油2000万吨,2030年替代量为7000万吨,目前只有生物质能源是最佳的替代选择。
我想强调的是,一方面发展生物质能源需上升到国家战略层面;另一方面,我们需要对生物质能源的现阶段技术进行客观评价,技术发展到什么水平,就进行什么程度的商业化生产。
问题是可以通过技术解决的
中国能源报:国际上有很多环保机构质疑生物燃料的经济性和环保性。你怎样看待这个问题?
李十中:实际上,很多误解是因为大家还停留在对以玉米乙醇为代表的第一代生物燃料的看法上。事实上技术在进步,很多问题现在通过技术都是可以解决的,包括“与人争粮,与粮争地”的问题。
生物质能从理论上说净排放为零,形成二氧化碳的闭路循环,是环保的,而用化石燃料相当于把几十亿年前的生物质转变成的碳释放出来,影响气候。当然生物质能源的生产也需要一些燃料,但是随着技术进步,可以做到将生物质能源生产过程中能源的消耗和产出比缩小。今年6月10日欧盟发布了可持续生物质燃料标准。要求生物质燃料必须要减排35%的二氧化碳,才可以进出口,而且不可以破坏雨林、湿地和需要保护的土地来生产生物质能源,并且减排温室气体量要逐年增加,到2017年减排50%,到2018年减排60%。
中国能源报:你刚才提到技术的重要性。就生物燃料技术而言,现在一代技术、二代技术乃至三代、四代技术,各国都有所研究,目前我们国家的技术处于哪个层次上?
李十中:目前商业化生产的生物燃料主要是以玉米、甘蔗、食用油为原料的所谓“第一代”生物燃料,成本较高,并且减排二氧化碳能力有限,还可能影响粮食价格。而理想的以农林废弃物和能源作物为原料的第二代生物燃料正期待着技术突破。用二氧化碳和海水合成油藻后生产的生物柴油和燃料乙醇被视作第三代生物燃料,也正进入中试阶段;未来的第四代燃料将用二氧化碳和水直接光合成乙醇、柴油或其他高碳醇。
由于二代以上生物燃料技术不成熟,如何实现从第一代向第二代生物燃料过渡仍然是全球面临的共同问题,甜高粱乙醇被国际公认是从粮食向秸秆类木质纤维素原料过渡的1.5代生物燃料。甜高粱杆适应性特别强,耐寒,耐盐碱,使用边际土地就可以,我国从海南到新疆都种过