重慶市實施甘薯生產燃料乙醇成果分析

吳永夏

(重慶文理學院 新材料技術研究院， 重慶 402160)

1 重慶市實施甘薯生產燃料乙醇的背景

燃料乙醇以淀粉質(薯類、谷物類)或糖質為原料，經發酵、蒸餾等工序后制得的汽油替代產品，將其與汽油按一定比例通過特定工藝混合后形成乙醇汽油，其突出的特點是能改善燃油品質，降低排氣污染，更為重要的是，由于燃料乙醇具有可再生性和替代性，這在當今年世界石油資源緊缺、環境壓力日益加重、各國重視能源安全的背景下，大力發展乙醇汽油具有重大的現實意義和深遠的戰略意義，因此，2000年9月我國政府正式批準發展燃料乙醇的計劃后，河南、黑龍江、吉林等省相繼實施了用陳化糧或玉米生產燃料乙醇的工程，但對于重慶來說，由于陳化糧或玉米來作為飼料生產的原料的總量不足，差額部分還需外運，因而不太可能將陳化糧或玉米再來生產燃料乙醇，而甘薯在重慶種植有300多年的歷史，目前年產量約2000多萬t，重慶已成為我國第三大甘薯主產區，其資源優勢明顯；同時重慶作為我國人口最大的一個城市，還肩負著庫區移民致富、庫區產業發展和庫區生態環境保護的艱巨任務，通過實施甘薯生產燃料乙醇可成為一條解決三峽庫區產業空虛、破解庫區循環經濟發展瓶頸問題的有效途徑，因此，實施甘薯生產燃料乙醇對重慶有著巨大的社會、經濟和生態意義。2008年以來重慶共投資30多億元，在庫區的萬州、涪陵、長壽地區建立了3個以甘薯為原料，年生產燃料乙醇分別為60、40、60萬t的生產基地。

2 重慶市實施甘薯生產燃料乙醇的經驗

2.1 進行了產業生態循環的探索

在設計和建設之初，就著力進行產業生態循環的實踐探索。其主要思路是：從原料種植到產品生產實現物質循環，建立綠色基地種植甘薯→甘薯生產燃料乙醇→廢棄物作為肥料回到種植基地的循環模式。這一循環模式的特點是有效地將農業種植的綠色化與工業生產廢棄物利用的循環化進行了結合，體現了產業間的生態循環；其工作的重點放在兩個基地的建設上，一是甘薯原料的綠色種植基地：著力整治種植基地周邊環境，規范肥料和農藥的施用，推廣甘薯的無公害栽培管理技術，使甘薯種植基地成為企業綠色的原料車間，千家萬戶農民成為的綠色原料的生產者；二是乙醇產品的清潔生產基地：強化生產園區建設突出生態目標和生態效率，規定生產園區建設的自然環境條件、環境容量指標：包括綠化覆蓋率、環境噪音平均值、污物排放標準等；要求企業按照上述循環模式，為廢棄物的循環利用而不斷實施清潔生產技術，使乙醇生產的廢棄物作為肥料回到種植基地后，保證種植基地甘薯生產所需有機肥達到綠色和無公害化標準。兩個基地的建設，構建了農業種植業與工業化生產物質生態循環的框架。

2.2 初步形成了“燃料乙醇循環經濟模型”

甘薯生產燃料乙醇其工藝流程為：甘薯洗滌→切片→粉碎→蒸煮→液化→糖化→發酵→蒸餾→乙醇。在此生產過程中會產生大量的廢水、廢棄物和二氧化碳氣體，按照循環經濟的理念，它們都是其它生產環節的資源。為了建立“燃料乙醇循環經濟模型”，企業采用了先進的技術裝備。在節水節能方面，采用熱泵恒沸精餾工藝及裝置、高效變壓變溫吸附技術和差壓精餾技術，降低了能耗，節約了用水；在排污方面，企業重視技術和設施投入，建起了污水處理及循環回收使用系統、二氧化碳集氣罐和提純設施；污水回收處理及循環使用既實現了零排放又為企業降低了生產成本，二氧化碳的收集和提純，結束了目前重慶還沒有一家企業可以生產高純度二氧化碳的歷史，這種高純度的氣體在精密焊接、煙絲膨化、碳酸飲料等行業的廣泛應用，必將會為企業帶來可觀的收益。在資源循環綜合利用方面，企業比較重視系列產品研發和產品結構調整，逐步建立起上下游產品接續成鏈、關聯產品復合成龍的產品集群模式，如沼氣、有機肥等。企業自身的努力，初步建立了以清潔生產技術為支撐，以資源循環綜合利用為特色的“燃料乙醇循環經濟模型”。

3 重慶市實施甘薯生產燃料乙醇存在的問題

3.1 原料甘薯的品種問題

作為生產燃料乙醇的甘薯，對其品種的品質及經濟性要求較高。因此，品種問題既涉及生產基地企業的產品質量和成本運行問題，也涉及種植基地農民的增收問題，其理想的品種既要產量高也要淀粉含量高。但目前重慶作為燃料乙醇生產的甘薯品種主要以當地品種為主，由于當地品種并非專用型品種，淀粉含量只有20%左右，而目前國內新的能源型專用甘薯品種的淀粉含量可達28%～30%，因此當地品種的經濟性不高，再加上種植時間較長，退化現象嚴重，產量也不穩定，高時才達到2000 kg/667m2左右，最低只有800 kg/667m2，而新的能源型專用甘薯品種的產量平均可達2500～3000 kg/667m2，產量的不穩定對農民的增收不明顯。同時，本地品種在短時間種植面積突然放大的情況下，原有的育、繁、供種體系無法適應新的需要，導致品種出現了雜亂的現象。目前甘薯的品種狀況對企業和農民雙方都不是最有利的。

3.2 高附加值副產品的開發問題

由于目前以發酵方法的燃料乙醇生產成本非常接近汽油的銷售價格，若不考慮目前國家對乙醇汽油實施的補貼，生產企業單靠乙醇產品是很難維持贏利的，隨著2008年底國家最終對乙醇汽油補貼的取消，生產企業正常維持面臨的困難將會加大。作為燃料乙醇的生產企業唯一的出路就是要加大高附加值副產品的開發力度，力爭使高附加值副產品的產值達到企業總產值的1/3或1/2以上，即使考慮今后汽油價格的上漲，企業也仍不應放棄對高附加值副產品的持續開發，這是目前情況下燃料乙醇企業發展的必由之路。這方面的經驗河南天冠集團的做法值得借鑒，河南天冠集團是一家從事以玉米為原料生產燃料乙醇的企業，是目前高附加值副產品的開發較為成功的企業，形成了冰醋酸、黃原膠、谷朊粉、二氧化碳、DDGS飼料、沼氣、有機肥等七大門類、40余種相互關聯的副產品，其中的冰醋酸、黃原膠、谷朊粉、二氧化碳等的附加值較高，企業總產值的2/3 來自于燃料乙醇銷售,而另1/3 則來自副產品,確保了該企業在市場競爭中的優勢地位。而目前重慶的3個燃料乙醇生產基地除副產品二氧化碳有一定優勢外，無論是副產品的數量和種類還是在副產品的附加值方面都遠遠不夠。對這個問題若不引起高度重視，生產企業在燃料乙醇市場新的一輪競爭中是很難取勝的。

4 對重慶下一步實施甘薯生產燃料乙醇的構想

4.1 加大專用能源型甘薯品種的選育和推廣力度

針對目前甘薯品種存在的問題，下一步應加大專用能源型甘薯品種的選育和推廣力度。

在品種的選育上，適宜本地區栽培的能源型甘薯新品應成為育種的主攻方向，其主要目標是高淀粉含量和高產的穩定性，并建立新品種的育、繁、供基地，同時注重專用型和兼用型品種的結合；在新品種的推廣上，在現有綠色種植基地的基礎上，建立新品種種植的技術保障體系。應組建以農業部門技術培訓服務中心為龍頭、以村社技術服務隊為基礎、以農戶為技術能手的三位一體的示范、推廣體系，強力推進新品種的標準化種植；與此同時，應制定甘薯新品種產品的質量標準，該標準既要包括外在品質和內在品質指標，又要包括鮮品分類、種植技術要求、檢驗試驗規則、運輸和儲存等指標，并在種植區統一實施該標準。在此基礎上，為確保農民的利益，企業應采取保護價格對新品種進行收購。

4.2 發揮技術集成優勢進一步拉長產業鏈

在目前“燃料乙醇循環經濟模型”的基礎上，進一步發揮技術集成優勢拉長產業鏈，豐富副產品的種類，增加副產品的品種，提高副產品的附加值。在副產品的種類上，除目前已有的肥料類等產品外，應加強化工產品類，飼料產品類，食用調味品類及化妝產品類的開發力度；在副產品的品種上，應生產如乙酸乙酯、降解塑料、生物乙烯、生物環氧乙烷、冰醋酸等附加值較高的副產品。根據甘薯發酵后副產物的特性，通過改進工藝技術，優化資本結構，使副產品的產值完全可能達到總產值1/2及以上，不斷顯現燃料乙醇企業在市場競爭中的優勢地位。