文|本刊編輯部
瑞典在生物質(zhì)能及可再生能源利用的政策和發(fā)展戰(zhàn)略方面,領(lǐng)先于大多數(shù)歐洲國家,對生物質(zhì)能源的利用形成了高校研究、政府支持、企業(yè)操作的運(yùn)作模式,是全球生物質(zhì)能利用比較成功的國家之一。
進(jìn)入21世紀(jì),隨著國際石油價格的不斷攀升以及《京都議定書》的生效,生物質(zhì)能的發(fā)展得到世界許多國家的廣泛關(guān)注,成為國際可再生能源領(lǐng)域的熱點(diǎn)。目前各國正加緊在生物能源特別是先進(jìn)生物燃料上的開發(fā)與投入。
美國在開發(fā)利用生物質(zhì)能方面處于世界領(lǐng)先地位,主要集中于三個方面:
一是生物質(zhì)發(fā)電。全球生物質(zhì)能發(fā)電起源于20世紀(jì)70年代,當(dāng)時世界性的石油危機(jī)爆發(fā),丹麥、芬蘭、瑞典等國家利用可再生能源來調(diào)整能源結(jié)構(gòu),大力推行秸稈等生物質(zhì)能發(fā)電,很快得到主要發(fā)達(dá)國家的重視,生物質(zhì)能發(fā)電獲得了較快發(fā)展。2004年,全球生物質(zhì)能發(fā)電總裝機(jī)容量為3900萬千瓦,年發(fā)電量約為2000億千瓦時,可替代7000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,到2005年年底,全球生物質(zhì)發(fā)電總裝機(jī)量增加到5000萬千瓦。目前,國外的生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)和裝置多已實現(xiàn)了規(guī)?;a(chǎn)業(yè)化經(jīng)營,預(yù)計到2020年,發(fā)達(dá)國家15%的電力將來自生物質(zhì)能發(fā)電。
美國從1979年就開始采用生物質(zhì)燃料直接燃燒發(fā)電。目前,生物質(zhì)發(fā)電在美國的工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)得到了大量利用,生物質(zhì)發(fā)電生產(chǎn)被美國用于現(xiàn)存配電系統(tǒng)的基本發(fā)電量。2003年美國生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量約為970萬千瓦,占可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量的10%,發(fā)電量約占全國總發(fā)電量的1%。2008年美國有350座生物質(zhì)發(fā)電站,生物質(zhì)發(fā)電的總裝機(jī)容量已超過1萬兆瓦,單機(jī)容量達(dá)10~25兆瓦,占美國可再生能源發(fā)電裝機(jī)的40%以上。據(jù)美國能源部生物質(zhì)發(fā)電計劃的目標(biāo)是到2020年實現(xiàn)生物質(zhì)發(fā)電的裝機(jī)容量為4.5萬兆瓦,年發(fā)電2250億~3000億度。
二是燃料乙醇。早在20世紀(jì)30年代,美國就開展了燃料乙醇的研究及應(yīng)用工作。1930年,乙醇汽油混合燃料在美國內(nèi)布拉斯加州首次面市。燃料乙醇產(chǎn)業(yè)進(jìn)入實質(zhì)性的發(fā)展時期始于20世紀(jì)70年代,主要分為兩個發(fā)展階段。第一個階段是20世紀(jì)70年代至1990年,發(fā)展燃料乙醇的主要目的是應(yīng)對當(dāng)時的世界石油危機(jī)。1978年,含10%乙醇的混合汽油在內(nèi)布拉斯加州大規(guī)模使用。1979年,美國國會為減少對進(jìn)口原油的依賴,從尋找替代能源的角度出發(fā),提出了聯(lián)邦政府的乙醇發(fā)展計劃,開始大力推廣使用含10%乙醇的混合汽油,美國的燃料乙醇產(chǎn)業(yè)因此得到迅速發(fā)展,燃料乙醇年產(chǎn)量從1979年的3萬多噸迅速增加到1990年的260多萬噸。第二階段是從1990年至今,主要目的是為了保護(hù)環(huán)境。1990年,美國國會通過《清潔空氣法修正案》。要求從1992年冬季開始,美國39個一氧化碳排放超標(biāo)地區(qū)必須使用含氧量達(dá)到2.7%的汽油,即在汽油中添加燃料乙醇7.7%以上,在實際操作中,燃料乙醇的加入量通常為10%。該法案同時要求,從1995年開始,美國9個臭氧超標(biāo)地區(qū)必須使用新配方汽油,這種汽油85%使用MTBE(甲基叔丁基醚,一種普遍使用的汽油添加劑),其余的一般添加5.7%的燃料乙醇。進(jìn)入1998年,美國開始逐步減少和禁止使用MTBE,由燃料乙醇取而代之,以防治地下水污染,此后,燃料乙醇產(chǎn)業(yè)進(jìn)入更為快速的發(fā)展時期。
近日,美國環(huán)保局宣布,對2001~2006年出廠的機(jī)動車輛所用燃料中摻混乙醇的上限由10%提高到15%(乙醇含量15%的汽油即混合燃料E15)。新政策將大幅度提高乙醇在機(jī)動車燃料中的應(yīng)用,乙醇燃料適用于全美一半以上的車輛。
能源貿(mào)易組織Growth Energy對該項舉措表示支持,他們認(rèn)為該決定將改變美國能源的未來。組織負(fù)責(zé)人湯姆?比伊斯說:“增加乙醇的使用將增強(qiáng)我們的能源安全,促進(jìn)美國的就業(yè),以低碳燃料取代傳統(tǒng)汽油而改善環(huán)境?!?/p>
可再生能源協(xié)會總裁鮑勃?丁南也表示:“通過這項決定,美國接近2/3的汽車都能夠使用E15,這不僅證明乙醇汽油的安全和效率,而且為美國司機(jī)提供了更多的選擇?!?/p>
三是生物柴油。美國于20世紀(jì)90年代初開始商業(yè)性生產(chǎn)生物柴油。2006年,生物柴油生產(chǎn)能力為260萬噸,實際產(chǎn)量為125萬噸,截止到2007年年底,美國有生物柴油生產(chǎn)企業(yè)171家,生物柴油產(chǎn)量4.5億加侖,比2006年提高80%。如果在建和計劃之中的廠家投入生產(chǎn),生物柴油生產(chǎn)能力預(yù)計將達(dá)890萬噸。根據(jù)美國國家生物柴油委員會的計劃,到2015年,生物柴油產(chǎn)量將占全國運(yùn)輸柴油消費(fèi)總量的5%,達(dá)到610萬噸。
美國生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展離不開一系列促進(jìn)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策法規(guī)。其中里程碑式的政策當(dāng)屬美國的13134號總統(tǒng)令。1999年8月12日,克林頓簽署了《開發(fā)和推進(jìn)生物基產(chǎn)品和生物能源》的第13134號總統(tǒng)執(zhí)行令,提出到2010年生物基產(chǎn)品和生物能源增加3倍,2020年增加10倍,每年為農(nóng)民和鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)新增200億美元的收入和減少1億噸碳排放量的宏大目標(biāo);同年國會通過了“生物質(zhì)研發(fā)法案”;2002年制訂了《生物質(zhì)技術(shù)路線圖》并成立了“生物質(zhì)項目辦公室”及“生物質(zhì)技術(shù)咨詢委員會”;2004年《美國創(chuàng)造就業(yè)法案》對生物柴油給予稅收鼓勵并對燃料酒精擴(kuò)大了課稅扣除的范圍,對生物柴油的稅收抵免從2005年1月開始;此外,該法案還制定了按容積的燃料乙醇特許權(quán)稅課稅扣除(VEETC),即到2010年都將持續(xù)對燃料乙醇給予51美分/加侖(14美分/升)的減稅優(yōu)惠;2005年8月布什新簽署的《國家能源政策法案》中制訂了可再生燃料標(biāo)準(zhǔn)(Renewable Fuel Standard,RFS),RFS明確指出必須在汽油中加入特定數(shù)目可再生燃料且每年將遞增;2007年12月美國的《能源自主和安全法案又制訂了更為嚴(yán)格的可更新燃料標(biāo)準(zhǔn),該法規(guī)定,到2022年用于運(yùn)輸?shù)目稍偕剂现辽僖_(dá)到360億加侖/年,并明確指出在2008~2015財年間,準(zhǔn)備動用5億美元發(fā)展高級生物燃料,以確保機(jī)動車用燃料生命周期內(nèi),較2005年減少80%的溫室氣體排放;在2008~2010財年間,每年用2500萬美元支持生物燃料技術(shù)的研究開發(fā)和產(chǎn)品的商業(yè)化應(yīng)用。美國環(huán)境保護(hù)局每年確定基于百分點(diǎn)的可再生燃料標(biāo)準(zhǔn),美國所有的汽油生產(chǎn)商、進(jìn)口商和滲混商必須根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)確定各自的可再生燃料最低使用量,并規(guī)定2008年可再生燃料占美國運(yùn)輸燃料消費(fèi)總量的比例將從上年的4.66%提高至7.76%,也就意味著2008年用于運(yùn)輸?shù)目稍偕剂蠈⑦_(dá)54億加侖(1654萬噸)。2008年5月的新《農(nóng)業(yè)法案》出臺的配套政策是將目前每加侖玉米乙醇的補(bǔ)貼由51美分減到45美分,而纖維素乙醇的補(bǔ)貼增至1.01美元,相差1倍有余;2009年5月5日奧巴馬對美國農(nóng)業(yè)部長下達(dá)了總統(tǒng)令,要求農(nóng)業(yè)部大力加快在生物燃料產(chǎn)業(yè)的投資和生產(chǎn),在美國建立永久的生物燃料產(chǎn)業(yè),擴(kuò)大生物燃料基礎(chǔ)設(shè)施,利用這個產(chǎn)業(yè)為美國加快發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)提供唯一的機(jī)會。
瑞典在生物質(zhì)能及可再生能源利用的政策和發(fā)展戰(zhàn)略方面,領(lǐng)先于大多數(shù)歐洲國家,對生物質(zhì)能源的利用形成了高校研究、政府支持、企業(yè)操作的運(yùn)作模式,是全球生物質(zhì)能利用比較成功的國家之一。
早在2006年,瑞典政府就向國際社會承諾:將在2020年后全面使用生物質(zhì)燃料,放棄使用石油燃料,并完全擺脫對石油的依賴,成為地球上第一個全面使用可再生能源的無油國。這是“幾乎不可能完成的任務(wù)”。然而到2007年年底,瑞典可再生能源利用量已占其能源消耗總量的53.6%,在從1990~2007年間瑞典經(jīng)濟(jì)增長48%的同時,溫室氣體排放量卻減少了9%。
瑞典生物質(zhì)能利用之所以領(lǐng)先全球,瑞典始終堅持用系統(tǒng)的方法有效利用生物質(zhì)能源,覆蓋從原材料處理和加工到優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)整個產(chǎn)業(yè)鏈。
首先在于瑞典政府的重視。瑞典政府為了促進(jìn)生物質(zhì)能技術(shù)的研發(fā),建立了完整的政策法規(guī),促使企業(yè)進(jìn)行生物質(zhì)能技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新,并給予財政支持。早在上世紀(jì)70年代,瑞典就頒布了一系列強(qiáng)制性的有關(guān)能源合理化使用和節(jié)能的法律、法規(guī),并隨著技術(shù)的發(fā)展不斷進(jìn)行修訂完善,以此來指導(dǎo)、規(guī)范企業(yè)的行為。在1998~2002年間,瑞典就投入了25億瑞典克朗用作長期的氣候研究和投資,在2003年又提供3億瑞典克朗基金給交通和能源部門用作改善氣候環(huán)境。在政府及巨額投資支持下,瑞典生物質(zhì)能利用技術(shù)得到迅猛發(fā)展。
其次,在投入巨資對生物質(zhì)能利用技術(shù)進(jìn)行研究的同時,瑞典還設(shè)立了國家級生物質(zhì)能技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu),負(fù)責(zé)對生物質(zhì)能市場進(jìn)行研究并制定相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。從固體顆粒燃料到生物柴油、燃料乙醇都有嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。對使用生物質(zhì)能產(chǎn)品的燃燒爐、氣化爐、運(yùn)輸工具等也進(jìn)行改造、示范。有了標(biāo)準(zhǔn),才能生產(chǎn)出合格、符合市場需求的產(chǎn)品。
除此之外,瑞典政府還對生物質(zhì)能利用給予稅收減免優(yōu)惠,對生物質(zhì)發(fā)電給予電價補(bǔ)貼。瑞典是能源稅較重的國家,但對生物質(zhì)能開發(fā)項目和產(chǎn)品免征所有能源稅。對生物質(zhì)能發(fā)電,政府給予0.9歐分/千瓦時的發(fā)電補(bǔ)貼,并大力推行生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項目,提供高品位電能,以滿足供熱需求。從2003年起,還引入了基于電力市場的電子證書系統(tǒng),根據(jù)企業(yè)使用生物電能占用電總量的比例給予稅收減免優(yōu)惠。另外,從2004~2006年,瑞典政府對戶用生物質(zhì)能采暖系統(tǒng)(使用生物質(zhì)顆粒燃料),每戶提供1350歐元的補(bǔ)貼。在能源稅賦比較重的瑞典,政府對生物質(zhì)能開發(fā)項目免征所有種類能源稅,相當(dāng)于提供每千瓦時2歐元優(yōu)惠電價。
瑞典從政府到地方都建立了能源管理機(jī)構(gòu)和咨詢機(jī)構(gòu),瑞典可持續(xù)發(fā)展部歸口管理能源產(chǎn)業(yè),其下屬機(jī)構(gòu)瑞典能源署的工作職能就是:通過加強(qiáng)與貿(mào)易和工業(yè)部門、能源公司、科研院所及各省、市對口單位及咨詢公司的合作、理解和信任,來協(xié)調(diào)、引導(dǎo)政府政策導(dǎo)向和資金投向,使其符合市場經(jīng)濟(jì)規(guī)律,符合穩(wěn)定和高效的原則,又不斷得以發(fā)展完善,確保能源系統(tǒng)向生態(tài)平衡和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)轉(zhuǎn)化。
巴西大力發(fā)展生物質(zhì)能源,既保障能源安全又建設(shè)環(huán)境友好型社會的做法已成為世界各國取經(jīng)的樣本。巴西的生物質(zhì)能源以甘蔗為原料的燃料乙醇為主。巴西大力發(fā)展甘蔗乙醇作為汽車燃料的替代品始于20世紀(jì)70年代,而其發(fā)展過程可謂一波三折。
20世紀(jì)70年代以前,巴西基本上依賴石油進(jìn)口。經(jīng)歷過1973年和1975年的兩次石油危機(jī)的洗禮后,巴西政府開始積極探索可再生能源的開發(fā)。1975年,巴西宣布實施國家乙醇計劃,鼓勵利用甘蔗生產(chǎn)乙醇以替代石油,拉開了發(fā)展甘蔗乙醇的序幕。到20世紀(jì)80年代中期,在巴西生產(chǎn)的適用乙醇的汽車達(dá)到汽車總產(chǎn)量的94%以上,甘蔗乙醇的生產(chǎn)進(jìn)入了第一個高峰期,巴西也成為第一個完成乙醇工業(yè)化的國家。
然而,好景不長。1986年開始,隨著國際油價穩(wěn)定和糖價暴漲及政府更迭等因素的影響下,巴西燃料乙醇的發(fā)展遭受了重大打擊。巴西的甘蔗加工廠拋棄提煉乙醇轉(zhuǎn)為直接生產(chǎn)蔗糖,導(dǎo)致乙醇產(chǎn)量急劇萎縮。加油站的乙醇供應(yīng)也隨之?dāng)鄼n,燒乙醇的汽車變成了一堆廢鐵,其銷售量占全國汽車銷售量的比重也一下子跌到不足1%。
但是,巴西科學(xué)家們未雨綢繆,在燃料乙醇無人問津的年代還是一如既往地致力于提高燃料乙醇生產(chǎn)效率的研究。2l世紀(jì)初,國際市場原油價格持續(xù)上升,而燃料乙醇的生產(chǎn)成本隨著轉(zhuǎn)換技術(shù)的提高從原來的每升0.6美元降至0.2美元,巴西的燃料乙醇開始進(jìn)入第二輪高速發(fā)展期。
2008年巴西乙醇的生產(chǎn)達(dá)到250億L,比2001年增加了117%。隨著美國和日本等國對乙醇的需求增加,巴西乙醇的出口也大幅上升,2008年比2001年增加了13倍以上,達(dá)到50億L。目前,巴西乙醇的生產(chǎn)量僅次于美國位居第二,而出口量位居世界第一位。燃料乙醇在巴西能源總量的比重從1975年的5%增至2008年的16% ,并且占到巴西可替代能源總量的35%。
目前,巴西有100多家專門生產(chǎn)乙醇的工廠,還有230家工廠既生產(chǎn)乙醇又生產(chǎn)糖。其中年產(chǎn)46萬噸乙醇的大型廠10家,年產(chǎn)4萬噸乙醇的小型廠182家,其余為中型廠。全國有3.3萬個加油站提供100%燃料乙醇,是世界上唯一在全國范圍內(nèi)不供應(yīng)純汽油的國家。
在發(fā)展燃料乙醇的同時,巴西近幾年還加大了研發(fā)生物柴油的力度。2004年12月,巴西政府公布了關(guān)于發(fā)展生物柴油的臨時法令,宣布于2007年開始必須在礦物柴油中摻加2%的生物柴油,到2012年增加至5%。2005年3月,巴西第一個以大豆作為主要原料的生物柴油廠在米納斯吉拉斯州誕生以來,生物柴油產(chǎn)業(yè)取得了巨大的成就。2007年巴西的生物柴油產(chǎn)量達(dá)到3.7億L,而2008年便增至11億L,增幅高達(dá)200%。
30年來,巴西政府為推進(jìn)乙醇的發(fā)展所采取的國內(nèi)措施可以歸結(jié)為以下幾點(diǎn)。
一是制定有關(guān)的法律法規(guī)推廣燃料乙醇的使用。巴西政府強(qiáng)制推行在汽油中添加乙醇的法律(乙醇的比例由最初的7.5%到2007年增至25%),并下令在人口超過1500人的城鎮(zhèn)的加油站都必須安裝乙醇加油泵。巴西聯(lián)邦法律還明確規(guī)定,聯(lián)邦一級的單位購、換輕型公用車時,必須使用包括燃料乙醇在內(nèi)的可再生燃料車。
二是實施對種植甘蔗和生產(chǎn)乙醇的個人和單位提供低息貸款的同時由國有石油公司收購燃料乙醇的政策,以調(diào)動農(nóng)民和乙醇生產(chǎn)商的積極性,對生物燃料實行低稅率政策(如圣保羅州的乙醇稅率為12%,而汽油稅為25%)。
三是運(yùn)用價格手段,固定汽油和乙醇的銷售價格。由于乙醇的燃燒值低于汽油導(dǎo)致每升乙醇能達(dá)到的里程低于汽油。所以乙醇價格低于汽油價格25%~30%才能達(dá)到損益平衡點(diǎn)。目前,在巴西加油站里燃料乙醇的售價僅是汽油的59%,使得乙醇具有和汽油競爭的價格優(yōu)勢。
四是大規(guī)模開發(fā)推廣靈活燃料汽車。2003年3月,德國大眾汽車開始銷售靈活燃料汽車以來,幾乎所有的汽車巨頭們都在巴西建了靈活燃料汽車生產(chǎn)線。巴西政府為鼓勵使用靈活燃料汽車,規(guī)定購買靈活燃料汽車可以減稅,用來沖減靈活燃料汽車需要添加用于識別乙醇和汽油配比裝置而增加的成本。