2025年01月15日

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生物质能源的经济效应规模:从减少石油进口到农业增收

摘要:通过将生物质转化为交通车辆的主要能量来源,可以节约1.59万亿元石油进口支出。据估算,14亿吨农作物废弃物、1.7亿吨厨余垃圾和38亿吨粪便可以产生1~1.8万亿元的经济效应,大部分会成为农民收入的一部分,每人可获得2000~3750元增收。

数据显示,2018年中国共进口石油原油4.62亿吨,总金额达15881.7亿元。如果这些原油以30%的效率全部变成车辆动力,那么折算为电能有16,632万度。由于原油大约70%变为汽柴油,所以折算仅有11,650万度电用于交通工具。

表一:农业废弃物和垃圾潜在效益规模

由此得知,14亿吨农作物废弃物、1.7亿吨厨余垃圾和38亿吨粪便可以产生发电量在86~15100万度,并产生22亿吨有机肥料,这足够18亿亩耕地使用肥料需求。

尽管上述数据展示了生物质替代进口石油的潜力,但其经济可行性如何?

92#汽油每升6.8元计算发电效率30%,不含发电环节成本的汽油度电成本2.6元/千瓦时。而沼气价格0.6-3.5元/立方米,每立方米发电2度,则沼气度电成本为0.3-1.75元/千瓦时。这意味着沼气同等热值、相同功做转换成本约为汽 oil 的50%左右。因此,生物质产沼气作为交通能源带来的经济效果是存在的。

然而,为何目前几乎没有人看好这种模式?首先,如养殖业一样,它涉及养殖细菌,有各种风险;生产稳定性不佳且原料供应不可靠。此外,其储量密度低,而富集生物需要较高昂贵费用。如果将沼气用于供给公共网,其价格低于0.3元/千瓦时与煤炭水力光伏相比毫无竞争优势。但若提供给交通车辆充电,以国家标杆充值费用的服务来看,该技术具有竞争优势。

《秸秆气化集中供气工程技术经济分析》第57页中指出,在实际六个国家级示范试点项目中,以村屯秸秆集中厌氧产沼gas供给农户,该项目财务回报(包含政府补贴、群众自筹等所有成本)可以在20年内实现。在LY混动车以及生物质产沼gas投资成本远低于这六个示范试点项目,因为没有示范工程中的集中供gas管网以及运输距离降低。此外,不但所产沼gas如果按照每立方米两度制发放二公斤氢,对每次加满一次100公里路程混合动力的汽车进行一次充填即可达到全天行驶,从而极大提高了资源利用率,同时也极大地降低了环境污染。这样的模式虽然目前仍未成熟,但它展现了一种新的可能,即通过培育相关产业链,使得基于本土资源的大规模应用成为现实。

文章结论:

文章探讨了通过将生物质转化为交通能源带来的巨大利益,这种方法能够节省大量资金并创造新就业机会,同时还能解决农业处理问题并改善生态环境。这种新兴产业发展前景广阔,只要我们能够克服当前面临的问题,比如生产稳定性不足、运输难题等,就有望形成一个庞大的市场体系,从而推动这一革命性的变化发生。这是一个既对环境友好又具有商业吸引力的理想方案,如果得到适当支持,将会改变我们的未来世界。