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国际能源署在京发布《交通用生物燃料技术路线图》中文版

文章来源:中国新能源网 | 发布日期:2012-05-25 | 作者:未知 | 点击次数:

2012年5月23日, 中国北京 - 国际能源署(IEA)今天在北京举行了《交通用生物燃料技术路线图》中文版发布会。可再生能源处高级能源分析员亚当∙布朗博士 (Dr. Adam Brown) 指出,预计到2050 年,生物燃料可占到交通运输燃料总量的27%,持续生产后每年可避免21 亿吨二氧化碳排放。布朗博士同时指出,良好的政策框架和初期的财政支持是发挥生物燃料作用的关键。

由于交通运输行业的高速发展,全球对运输燃料的需求突飞猛进,国际能源署在此情景下预计到2050年由生物质制备的液体和气体生物燃料的技术潜力和应用效益,最终形成《交通用生物燃料技术路线图》。报告认为,到2050年生物燃料可以替代5500万吨到7500万吨石油同时不会对环境及粮食安全带来重大负面影响,也就是说生物燃料在运输燃料中的比例可以由目前的2%上升到2050年的27%。

由于纤维素乙醇等先进生物燃料在二氧化碳减排方面表现出色,因此生物燃料的应用扩大啊将带来巨大的减排收益。在国际能源署预计的情景下,生物燃料在实现可持续生产之后,每年可避免21亿吨二氧化碳排放,成为交通行业第五重要的减排源(最主要的是车辆能效的提高)。

报告认为目前的几种先进生物燃料技术主要还处于中试和示范的阶段,还需要继续投资形成商业化生产才能真正实现成熟和市场化,因此来自政府的推动非常重要,有必要提供稳定持续的长期政策框架以确保资金流入生物燃料行业。预计未来40年中这个行业将需要11万到13万亿美元的投资以达到必要的生产规模。不过该数字只相当于未来40年全球交通运输行业总生产成本的1%。

报告同时指出,生物燃料在发展中必须高度重视可持续发展,必须关注可能引起的直接和间接土地利用变化,要防止行业发展造成的占用耕地、破坏森林植被等不当行为,否则会带来温室气体排放的额外上升,抵消生物燃料的减排利益。

国际能源署的报告认为到2050年生物燃料可能需要30亿吨生物质原料使得生产得以进行,其中10万亿吨来自农林废弃物,剩余的20亿吨需要能源作物的生产提供,占用土地1亿公顷,约占总农业用地的2%。考虑到2050年全球人口可能增长30%至9亿人,粮食生产的保证供应至关重要。因此生物燃料在生产过程中必须高度重视高效、清洁和环境友好。

国际能源署报告中涉及的生物燃料包括纤维素乙醇、先进生物柴油、生物合成气、生物甲烷、航空生物燃料等。生物燃料指由来自植物和动物的有机成分(统称生物质)制备的液体或气体燃料。生物质是地球上总量最丰富、分布最广泛的资源。

先进生物燃料商业生产进程提速

2012年2月,纤维素乙醇产业迎来重要技术改进历程碑。全球领先的生物技术公司丹麦诺维信面向全球市场推出适用于纤维素乙醇商业生产的新型高效酶——诺维信CTec3 。这是目前市场上性价比最佳、并确保纤维素乙醇工厂达到最低生产成本的酶制剂产品。 [NextPage]

实验对比表明,诺维信CTec3拥有更高转化率、更少酶加量,更低总成本,性能是其上一代产品CTec2的1.5倍。与市场上其它可获得的酶制剂相比,生产相同产量的纤维素乙醇,所需添加的CTec3 酶制剂用量是其他酶制剂的五分之一。CTec3进一步提升了生物乙醇的经济性,对玉米乙醇和汽油构成强有力的竞争。提升转化效率和减少生产成本。

首批纤维素乙醇商业生产,有望年内启动

在目前建设中的世界上首批商业规模的纤维素乙醇装置中,诺维信的合作伙伴意大利M&G集团与美国Fiberight公司都已决定,将在各自年内投产的工厂中使用CTec3。意大利M&G集团计划启动其在意大利Crescentino兴建的商业规模纤维素乙醇工厂,以小麦秸秆、能源作物和其他生物质为生产原料,年产乙醇1300万加仑(约4900万升/年)。其生产成本与汽油相比,更具竞争力。

诺维信在美国的另一合作伙伴,生物燃料生产商Fiberight将于年内在美国弗吉尼亚州劳伦斯建成一家小型工厂,并预计2013年投产其在美国爱荷华州布莱尔斯顿的另一家年产量约600万加仑/(约2200万升/年)的乙醇中型厂。两家工厂均以城市垃圾为生产原料。

五分之一酶加量

工厂以麦秸、玉米秸秆、生活垃圾或能源作物为原料生产纤维素乙醇,工艺中首先将原料粉碎液化,然后加入酶将固液混合物转化为糖,再经发酵成为乙醇。生物处理法性质温和、对环境后续影响低、温室气体排放少,但由于受限于原料的特异性、工艺条件敏感性和连续生产稳定性等因素。

与市场上其它可获得的酶制剂相比,生产相同产量的纤维素乙醇,所需添加的Cellic CTec3 酶制剂用量是其他酶制剂的五分之一。这意味的使用其它的酶制剂每生产一吨纤维素乙醇需要250公斤的酶制剂,而如果使用CTec3只需要50公斤。

促进经济增长,创造就业岗位

全球纤维素乙醇产量预计2012年达到1500万加仑(约5600万升)、到2014年达到2.5亿加仑(约9400万升)。彭博新能源财经(Bloomberg New Energy Finance)研究报告显示,全球约17.5%的农作物秸秆可作为先进生物燃料的生产原料,预计到2030年,生物燃料有望替代全球约一半的汽油需求量,全球将迎来以农作物秸秆为原料的新一代生物制品行业的高速发展期。

报告显示,全球八大农业生产基地无一例外体现在农民增收渠道的巨大潜力,经济效益可观——预计到2050年,先进生物燃料可创造的经济收入将由今天的1万亿美元激增到4.4万亿美元,同时提供数百万个直接就业岗位。报告列举了先进生物燃料可为各国创造的直接就业岗位数量:中国约290万;美国约140万;巴西约100万。因鉴于先进生物燃料排放的温室气体比乙醇少80%,对气候变化的影响也可得以缓解。

诺维信是全球生物燃料生产用酶的最大供应商,以非粮作物为生产原料的纤维素乙醇是业内公认的第二代生物燃料,而酶制剂则是生物发酵法生产纤维素乙醇的一种关键成份。在纤维素乙醇生产中,有原料预处理(Pretreatment)、水解(Hydrolysis)、发酵(Fermentation)、蒸馏提纯(Distilling)四个主要环节,水解环节的酶制剂(Enzymes)是生产难点之一。生物处理法性质温和、对环境后续影响低、温室气体排放少,但由于受限于原料的特异性、工艺条件敏感性和连续生产稳定性等因素,目前市场可获得的酶制剂在使用效率上有待大幅提升。

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