生物柴油的現(xiàn)狀與發(fā)展前景

摘要： 本文概述了清潔柴油標(biāo)準(zhǔn)的演變，介紹了生物柴油的主要特性、開發(fā)應(yīng)用情況及社會(huì)效益。從生物柴油的競(jìng)爭(zhēng)力不斷提高、政府對(duì)生物柴油的開發(fā)應(yīng)用采取扶持政策和汽車車型柴油化趨勢(shì)三個(gè)方面分析了生物柴油的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞： 生物柴油 環(huán)境保護(hù) 發(fā)展前景

柴油作為一種重要的石油煉制產(chǎn)品，在各國(guó)燃料結(jié)構(gòu)中占有較高的份額，已成為重要的動(dòng)力燃料。隨著世界范圍內(nèi)車輛柴油化趨勢(shì)的加快，未來(lái)柴油的需求量會(huì)愈來(lái)愈大。而石油資源的日益枯竭和人們環(huán)保意識(shí)的提高，大大促進(jìn)了世界各國(guó)加快柴油替代燃料的開發(fā)步伐，尤其是進(jìn)入了20世紀(jì)90年代，生物柴油以其優(yōu)越的環(huán)保性能受到了各國(guó)的重視。

西方國(guó)家生物柴油產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。近年來(lái)，西方國(guó)家加大生物柴油商業(yè)化投資力度，使生物柴油的投資規(guī)模增大，開工項(xiàng)目增多。美國(guó)、加拿大、巴西、日本、澳大利亞、印度等國(guó)都在積極發(fā)展這項(xiàng)產(chǎn)業(yè)。我國(guó)生物柴油的研究與開發(fā)起步較晚，但發(fā)展速度很快，一部分科研成果已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。研究?jī)?nèi)容涉及油脂植物的分布、選擇、培育、遺傳改良及其加工工藝和設(shè)備?，F(xiàn)階段各方面的研究都取得了階段性成果，這無(wú)疑將有助于我國(guó)生物柴油的進(jìn)一步研究與開發(fā)。中國(guó)“十一五”規(guī)劃中明確規(guī)定，要大力發(fā)展可再生資源，擴(kuò)大生物柴油的生產(chǎn)能力?？梢灶A(yù)計(jì)，在未來(lái)幾年內(nèi)，我國(guó)在該領(lǐng)域的研究將會(huì)有突破性進(jìn)展并達(dá)到實(shí)用水平。

我國(guó)生物液體燃料目前主要以燃料乙醇和生物柴油為主。理論上講，我國(guó)生物液體燃料的發(fā)展?jié)摿薮蟆Ｂ榀倶?、黃連木等油料植物可滿足500萬(wàn)噸生物柴油裝置的原料需求，廢棄動(dòng)植物油回收每年可生產(chǎn)約200萬(wàn)噸生物柴油。近年來(lái)，我國(guó)相繼建成了許多年產(chǎn)量過(guò)萬(wàn)噸的生物柴油廠。預(yù)計(jì)到2010年，我國(guó)生物柴油需求量將達(dá)2000萬(wàn)噸，生物柴油行業(yè)投資前景將非常樂(lè)觀。

一、生物柴油的優(yōu)越性

生物柴油是清潔的可再生能源，它是以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黃連木等油料林木果實(shí)、工程微藻等油料水生植物及動(dòng)物油脂、廢餐飲油等為原料制成的液體燃料，是優(yōu)質(zhì)的石油柴油代用品。生物柴油是典型的“綠色能源”，大力發(fā)展生物柴油對(duì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，推進(jìn)能源替代，減輕環(huán)境的污染壓力，控制城市大氣污染具有重要的戰(zhàn)略意義。生物柴油的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）原料易得且價(jià)廉。用油菜籽和甲醇為生產(chǎn)原料，可以從根本上擺脫對(duì)石油制取燃油的依賴。（2）有利于土壤優(yōu)化。油菜可與其他作物輪種，改善土壤狀況，調(diào)整平衡土壤養(yǎng)分，挖掘土壤增產(chǎn)潛力。（3）副產(chǎn)品具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的甘油、油酸、卵磷脂等一些副產(chǎn)品市場(chǎng)前景較好。（4）適用性廣。除了做公交車、卡車等柴油機(jī)的替代燃料外，還可以做海洋運(yùn)輸、水域動(dòng)力設(shè)備、地質(zhì)礦業(yè)設(shè)備、燃料發(fā)電廠等非道路用柴油機(jī)之替代燃料。（5）保護(hù)動(dòng)力設(shè)備。生物柴油較柴油的運(yùn)動(dòng)粘度稍高，在不影響燃油霧化的情況下，更容易在汽缸內(nèi)壁形成一層油膜，從而提高運(yùn)動(dòng)機(jī)件的潤(rùn)滑性，使噴油泵、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體和連桿的磨損率低，使用壽命長(zhǎng)。（6）具有較好的安全性能。由于閃點(diǎn)高，生物柴油不屬于危險(xiǎn)品，在運(yùn)輸、儲(chǔ)存、使用等方面更安全。（7）具有良好的燃料性能。十六烷值高，燃燒性好于柴油，燃燒殘留物呈微酸性，使催化劑和發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的使用壽命加長(zhǎng)。（8）具有可再生性能。作為可再生能源，與石油儲(chǔ)量不同，它是以農(nóng)作物為原料，可供應(yīng)量永遠(yuǎn)不會(huì)枯竭。（9）具有優(yōu)良的環(huán)保特性。主要表現(xiàn)在由于生物柴油中硫含量低，使得二氧化硫和硫化物的排放低，可減少約30%（有催化劑時(shí)為70%）；生物柴油中不含對(duì)環(huán)境會(huì)造成污染的芳香族烷烴，因而廢氣對(duì)人體損害低于柴油。（10）減排溫室氣體。歐洲目前第一代生物燃料的全生產(chǎn)循環(huán)所排放的溫室氣體比其所替代的常規(guī)燃料的排放減少約35%—50%，第二代生物燃料預(yù)計(jì)將可減少約90%的溫室氣體排放。（11）巨大的社會(huì)效益?！暗販嫌汀笔巧锊裼偷闹饕现?，因此可以到飯店集中收購(gòu)“地溝油”用來(lái)煉制生物柴油，實(shí)現(xiàn)真正意義上的變廢為寶。如此一來(lái)，既可以實(shí)現(xiàn)“地溝油”本身所具有的價(jià)值，創(chuàng)造客觀的經(jīng)濟(jì)效益，又可以很大程度上控制“地溝油”流入不法分子手中，杜絕“地溝油”回流到餐桌，保障消費(fèi)者的生命健康和飲食安全?？梢约谢厥諒U棄橡膠、塑料的有機(jī)制品作為煉制生物柴油的原料，避免對(duì)這些有毒有害垃圾進(jìn)行焚燒造成嚴(yán)重的環(huán)境污染——主要是土壤污染和空氣污染，從而實(shí)現(xiàn)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益的雙豐收?？傊?，“生物柴油”對(duì)落實(shí)以人為本的科學(xué)發(fā)展觀有著舉足輕重的作用，是構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境良好型社會(huì)的重要環(huán)節(jié)，是建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村與和諧社會(huì)的創(chuàng)舉。

二、生物柴油的應(yīng)用前景分析

（一）生物柴油的自身競(jìng)爭(zhēng)力不斷提高

目前全球煉油廠加工的原油平均相對(duì)密度是0.8514，平均含硫量是0.9%；近期，平均相對(duì)密度已上升到0.8633，含硫量已上升到1.6%。煉油廠要在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，使柴油含硫量低、有良好的安定性及潤(rùn)滑性、較高的十六烷值和清凈性，必須在裝置調(diào)整上投入大量資金，并由此帶來(lái)油品生產(chǎn)成本的提高，在這方面，各發(fā)達(dá)國(guó)家的煉油廠均投入了重金。從美國(guó)的情況看，美國(guó)從20世紀(jì)90年代初啟動(dòng)油品清潔化，已累計(jì)投入了300多億美元。由此造成的油品成本提高使目前美國(guó)煉油廠噸毛利僅在每桶1美元左右，維持微利狀態(tài)，有的企業(yè)甚至虧損；從歐洲的情況來(lái)說(shuō)，歐洲煉油廠要達(dá)到2000年歐盟燃油規(guī)格，估計(jì)需要投資200億—300億美元。歐洲石油工業(yè)協(xié)會(huì)估計(jì)的投資更高，該組織認(rèn)為要達(dá)到2000年和2005年的柴油規(guī)格，需要投資440億—500億美元。

隨著生物柴油生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，使用生物柴油的發(fā)動(dòng)機(jī)即可使用普通柴油的發(fā)動(dòng)機(jī)（對(duì)有些機(jī)型僅需換密封圈和濾芯），無(wú)需作任何改動(dòng)，生物柴油可與普通柴油在油箱中以任何比例相混，并對(duì)駕駛動(dòng)力無(wú)任何影響，駕駛者根本無(wú)法區(qū)分兩者的駕駛動(dòng)力差別。加之柴油替代燃料所用原料隨著規(guī)模種植價(jià)格日趨低廉，使柴油替代燃料的生產(chǎn)成本逐步下降，與常規(guī)柴油的價(jià)格正在縮小，如美國(guó)生物柴油的價(jià)格已從每升1.06美元降到0.33—0.59美元，這個(gè)價(jià)格與普通柴油的價(jià)格差不多。

（二）政府對(duì)生物柴油的開發(fā)應(yīng)用采取扶持政策

目前許多國(guó)家如美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、丹麥、意大利、愛爾蘭和西班牙等對(duì)生物柴油采取了相應(yīng)的扶持政策。為了進(jìn)一步鼓勵(lì)使用生物柴油，美國(guó)農(nóng)業(yè)部決定今后兩年每年拿出1.5億美元補(bǔ)貼生物柴油等生物燃料的使用，目前美國(guó)至少有5個(gè)州正在考慮制訂稅收鼓勵(lì)政策。在歐洲生產(chǎn)生物柴油可享受到政府的稅收優(yōu)惠政策，其零售價(jià)低于普通柴油。據(jù)Frost Sullivan企業(yè)咨詢公司最新發(fā)表的“歐盟生物柴油市場(chǎng)”報(bào)告，為實(shí)現(xiàn)“京都協(xié)議”規(guī)定的目標(biāo)（在2008-2012年，歐盟將減少8%的二氧化碳排放量），歐盟即將出臺(tái)鼓勵(lì)開發(fā)和使用生物柴油的新規(guī)定，如對(duì)生物柴油免征增值稅，規(guī)定機(jī)動(dòng)車使用生物動(dòng)力燃料占動(dòng)力燃料營(yíng)業(yè)總額的最低份額。新規(guī)定的出臺(tái)不僅有助于歐盟生物柴油市場(chǎng)的穩(wěn)定，而且生物柴油營(yíng)業(yè)額將從2000年的5.035億美元猛增至24億美元，平均年增25%。

我國(guó)對(duì)可再生能源生產(chǎn)企業(yè)采取了減半征收增值稅的優(yōu)惠措施。自《可再生能源法》頒布以來(lái)，國(guó)家對(duì)可再生能源的政策支持框架已經(jīng)初步確立，并出臺(tái)了一系列配套政策和細(xì)則。2006年1月，國(guó)家發(fā)改委頒布了《可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)目錄》、《可再生能源發(fā)電有關(guān)管理規(guī)定》等法律。2006年6月，財(cái)政部出臺(tái)了《可再生能源發(fā)展專項(xiàng)資金管理暫行辦法》（財(cái)建［2006］237號(hào)文件），生物柴油、燃料乙醇等可再生能源的開發(fā)利用項(xiàng)目被列為專項(xiàng)資金重點(diǎn)扶持對(duì)象，可再生能源的發(fā)展已經(jīng)迎來(lái)了政策的春天。6月7日國(guó)務(wù)院總理溫家寶主持召開國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議，審議并原則通過(guò)了《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》。國(guó)家和地方從“十五”起就對(duì)可再生能源生產(chǎn)企業(yè)在資金和財(cái)稅兩個(gè)方面加以大力支持。

（三）現(xiàn)代柴油機(jī)促使汽車車型柴油化的趨勢(shì)加快

在歐洲，1999年新購(gòu)柴油轎車比例約為30%，法國(guó)甚至達(dá)到48%。2000年，歐洲市場(chǎng)上柴油轎車的銷售量達(dá)到440萬(wàn)輛，比1995年翻了一倍。現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)型轎車主要生產(chǎn)廠商如大眾、雷諾、歐寶和福特的顧客中，幾乎有一半需要柴油車。目前，在歐洲轎車市場(chǎng)上，新型柴油轎車購(gòu)買率達(dá)30%，專家預(yù)言：到2009年，歐洲每2輛新車中就有1輛是柴油車。在美國(guó)市場(chǎng)上，商用車（即我國(guó)所稱的卡車、客車）的90%為柴油車；在日本，將近10%的轎車是柴油轎車，38%的商用車為柴油車。美國(guó)、日本及歐洲的重型汽車全部使用柴油機(jī)為動(dòng)力。許多國(guó)家在稅收、燃料供應(yīng)等方面予以政策上的傾斜，敦促柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的普及和發(fā)展。我國(guó)柴油汽車生產(chǎn)比例已由1990年的15%上升到1998年的26%。1997年我國(guó)生產(chǎn)的重型載貨汽車和大型客車全部采用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)；65.9%中型載貨汽車采用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，53.5%中型客車采用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)；55.4%和29.4%的輕型載貨汽車、輕型客車也開始采用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。我國(guó)1994年頒布的《汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策》明確提出，總重量超過(guò)5噸的載客汽車、載貨汽車在2000年后主要采用柴油為燃料。未來(lái)的幾年，是中國(guó)汽車工業(yè)騰飛的時(shí)代。因此，我國(guó)柴油車產(chǎn)量的增長(zhǎng)趨勢(shì)還將繼續(xù)下去，汽車柴油化是中國(guó)汽車工業(yè)的一個(gè)發(fā)展方向。

汽車車型柴油化趨勢(shì)的加快主要是由于現(xiàn)代柴油機(jī)采用了電控發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、高壓燃油直噴式燃燒系統(tǒng)以及廢氣排放控制裝置，已完全克服了傳統(tǒng)柴油機(jī)的缺點(diǎn)，能夠滿足現(xiàn)行的國(guó)際排放標(biāo)準(zhǔn)，而這些裝置和技術(shù)要求柴油含硫量低，有良好的安定性及潤(rùn)滑性，較高的十六烷值和清凈性等。隨著現(xiàn)代柴油機(jī)使用生物柴油燃料技術(shù)的成熟，目前在世界范圍內(nèi)出現(xiàn)的這種汽車車型柴油化趨勢(shì)會(huì)進(jìn)一步加快。據(jù)專家預(yù)測(cè)，在2010年以前，柴油需求年均增長(zhǎng)3.3%，到2010年，世界柴油的需求量將從目前的38%增加到45%。而世界范圍內(nèi)柴油的供應(yīng)量嚴(yán)重不足，給生物柴油留下了廣闊的發(fā)展空間。

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浙江經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)《生物柴油的現(xiàn)狀與發(fā)展前景》（項(xiàng)目編號(hào)：CXCY200820）階段性成果。