纤维素乙醇成本高企 甜高粱秆或率先量产

房田甜 廖斯清

　　核心提示：非粮燃料乙醇商业化生产，是触手可及的现实？还是遥不可及的梦想？意大利Mossi&Ghisolfi集团（下称M&G）将在明年给出一个答案。这家总部设...

　　非粮燃料乙醇商业化生产，是触手可及的现实？还是遥不可及的梦想？意大利Mossi&Ghisolfi集团（下称M&G）将在明年给出一个答案。这家总部设在意大利托儿托纳的跨国化学企业日前宣布，将在位于意大利西北地区的Crescentino兴建年产量为1300万加仑/年（约4万吨）的纤维素乙醇工厂。即将建成的新工厂以多种纤维素原料生成乙醇，建成后的规模将达到现有投产最大示范厂的10倍，计划于2012年投产。

　　纤维素乙醇的生产，首先要将麦秸、玉米秸秆、城市垃圾或能源作物等生物质原料制成浆状物。之后添加酶制剂，将生物质中的纤维素转化成糖，糖经过发酵后得到乙醇。

　　M&G这家新厂所需的酶制剂和优化工艺，由丹麦诺维信提供。作为全球最大的工业酶制剂供应商，它从2006年开始，就与中粮进行着类似的合作。

　　或许是受到M&G此举的激励，中粮也正筹划着在中国兴建一个5万吨的纤维素乙醇项目。“今年下半年的时候，我们应该就具有了这样产业化的能力。”中粮科学研究院生化研发中心总经理助理林海龙说。

　　同样的突破还来自于清华大学的1.5代燃料乙醇——甜高粱秆燃料乙醇技术。“马上我们要和埃塞俄比亚农业部签个协议。”清华大学核研院新能源技术研究所副所长李十中透露。

　　他表示，这项协议的内容将包括，埃方政府计划出资100万美元和200万公顷土地发展甜高粱燃料乙醇产业。“这个项目可年生产1700万吨乙醇、1200万吨高粱米和208亿度电上网。”

　　此外，李十中及其团队的1.5代燃料也有望在中国实现产业化，“我们正在和吉林省接触一个产业化项目的合作。”

　　国企的游戏？

　　“过去5年，一大批美国创业公司涌入燃料市场旨在利用各种技术，开发、增加及运作新燃料供应。”埃森哲大中华区副总裁杨葳说，“这些企业主要以风险资本和私人股本基金为后盾。”

　　但在我国，因生物燃料工业与食品安全有着密切关系，生物燃料工业的创建更多需要由政府提供指导，而非自有市场结

　　构来推动投资，民营企业以及其他的新兴公司基本上没有机会。

　　杨葳认为，“国有企业以清晰明确的激励计划为动力，在政府资助下，正在推动生物燃料工业向前发展。”据了解，目前中粮、中石油、中石化、中海油都向纤维素乙醇市场投入了大量资金。

　　中投顾问新能源行业研究员萧函介绍，国内仅有五家企业拥有生产燃料乙醇许可证的，分别是吉林乙醇、广西中粮、丰原生化、中粮肇东和河南天冠。其中中粮肇东是中粮集团的全资子公司，丰原生化是中粮集团的控股子公司，广西中粮的85%股份为中粮集团所有，剩余15%为中石化持有，吉林乙醇的20%股份为中粮集团所有。

　　针对燃料乙醇，国家主要通过免税和补贴给予支持，生产一吨燃料乙醇约可获得1000元左右的补贴。但也有观点认为，国企研发动力不足，制约了我国纤维素乙醇的技术发展。

　　“以中粮、诺维信和中石化三方合作来看，尽管中粮和中石化都表示在预处理、酶水解、发酵三个环节上拥有研发能力，但关键的酶制剂还是由丹麦公司诺维信制造。”一位业内人士表示。

　　2006年中粮在黑龙江肇东建了一个以玉米秸秆为原料、年产500吨纤维素乙醇的中试装置，初期成本高达2万元/吨。“经过五年探索后，现在中试成本降到1/3左右。”林海龙说。

　　诺维信（中国）研究发展中心高级总监吴文平在接受记者采访时则表示，在中试工厂初期2万元/吨到1万元/吨的成本下降过程中，酶的成本下降起到主导作用。

　　商业化前景待检

　　利用木质纤维素生产乙醇，原料资源丰富，潜力巨大。但过去因技术难题，国际上虽已研究二十多年，成本却一直居高不下，未实现大规模商业化量产。

　　据了解，木质纤维素结构复杂，包括纤维素（35-37%）、半纤维（23-25%）和木质素（18-22%）。秸秆、木材被自然赋予的结构是要足够密实，因为要抵抗外界的侵害才能“站得住”，所以木质素将半纤维素和纤维素紧密包裹在内部，形成紧密结构，天生可以抵御酶的“进攻”。

　　“所以酶作用之前，要把两者间的长链打断，让它变得足够疏松，之后就是传统工艺：如同酿酒一样，把糖变成酒精，然后蒸馏变成无水乙醇。”吴文平介绍。

　　“技术上的难点在于：预处理过程可能有副产物，对发酵有抑制作用。”李十中说。

　　但是，诺维信宣称一种名为Celic CTec2的酶已经破解这个难题，能让两种糖的发酵同时完成。“目前整个过程需要1天-2天时间，我们正在努力让它缩得更短。” 研发人员介绍。

　　该研发人员并未透露目前纤维素乙醇的成本，但林海龙则表示，成本正在逐年降低，目前已经与汽油价格相差无几。

　　“与汽油相比，纤维素乙醇的热值会低3%，但是燃烧效率要高出1.2%，综合来说，效率比汽油要低1.8%。”林海龙说。这也就意味着，每1升汽油，就需要1.018升纤维素乙醇替代。

　　但多名业内人士均表示了对纤维素乙醇价格的质疑，认为其在短期内不可能降到汽油水平。“相比之下1.5代技术要成熟一些，清华大学的甜高粱秆技术工业化程度很高了。”两院院士石元春表示。

　　甜高粱秆机会？

　　从李十中看来，尽管甜高粱也需种植，但它对于土地的要求却很低。因它耐旱耐涝耐盐碱，可种在盐碱地里，也不存在“与粮争田”的问题。

　　根据国家能源局统计，我国边际性土地中可种植能源作物的面积，约有2000万公顷（3亿亩）。“此外，我国还有6亿亩的退化农田和约1200万亩的盐碱地。”李十中介绍。

　　过去，甜高粱主要是用于酿酒。两年前，清华大学与一家名为内蒙古特弘生物有限责任公司（下称特弘生物）合作，在内蒙古鄂尔多斯建成一个2000吨的连续固体发酵示范厂。特弘生物负责项目的投资。

　　“甜高粱燃料乙醇生产过程的表观能量投入产出比为1：3。实际锅炉和加热空气炉用燃料为高粱秆自身供给，不应计算在内，能量投入产出比为1：22。”李十中说。

　　在项目实施了两年之后，特弘生物董事长王云表示，“目前，我们的生产成本约是4582元/吨。”

　　他表示，每一顿甜高粱秆燃料乙醇，需要16吨的甜高粱茎秆，以200元/吨的原料价格计算，约需要3200元。此外，还需要糖化酶、大麦芽等辅助原料，成本是185元。

　　在动力上，需要水电等费用是约313元；设备按投资3904元/吨计，14年折旧，每年约是279元；人工费、修理费、财务费用等加起来约是605元。

　　看起来，甜高粱秆燃料乙醇在技术和价格上已经具备了产业化的水平，但它并没有改变燃料乙醇目前的尴尬境地。

　　“燃料乙醇十一五期间定的是200万吨的目标，最后只完成了170多万吨，十二五的发展目标是300万吨，5年的增长目标还不足50%。”石元春分析，“但在我国，液体燃料的需求是最快的。”