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左國強，蘇小莉
(濟源職業技術學院，河南 濟源 454640)
摘要：生物柴油是一種可再生燃料資源，目前在世界各國正掀起開發利用生物柴油的熱潮，本文對生物柴油的原料、成本、競爭力和投資風險進行深入分析，并指出了我國生物柴油在能源作物的種植、原料的收集、廢棄油脂管理方面存在的問題。
隨著世界能源短缺和價格的不斷上漲，以及各國環保法規的日益完善，原料易得、價格低廉、優質清潔的生物柴油脫穎而出，開發熱潮不斷升溫，技術進展屢屢突破，作為一種重要的石油煉制產品，在各國燃料結構中的份額逐年提高，隨著世界范圍內車輛柴油化趨勢的加快，未來柴油的需求量會愈來愈大，尤其是進入了20世紀90年代，生物柴油以其優越的環保性能受到了各國的重視。本文對生物柴油的原料、成本、競爭力和投資風險進行深入分析，并指出了我國生物柴油在能源作物的種植、原料的收集、廢棄油脂管理方面存在的問題。
1生物柴油成本分析
目前，原料價格和供應是制約國內生物柴油發展的關鍵。
生物柴油價格應該采用兩種方法計算，一種是凈生產端價格，一種是考慮到消費端以及環境因素的綜合價格。
以凈生產端價格計算，歐美等國得到的生物柴油價格是石油柴油的數倍，沒有競爭力。以南聯盟為例，1噸油菜籽可制取約360kg生物柴油，同時可副產16kg甘油，生物柴油根據等級和純度的不同，價格在每噸250~750美元，均價為每噸500美元，這種價格與石油柴油相比沒有競爭力。但副產物純度為99.7%的甘油價格為2000美元/t，這一定程度上使得生物柴油具有一定的經濟競爭力。中國海南正和生物能源公司以食用油廠的食用油廢渣為原料，每1.2t食用油廢渣生產1t生物柴油，同時獲得50~80kg甘油，所得生物柴油的售價為2300~2500元/t，每生產1t生物柴油獲利為300~500元，考慮到環境因素以及設施投資計算的生物柴油綜合價格，其具有很強的競爭力。由于生物柴油的優良環保特性，目前在歐洲生產生物柴油可享受政府稅收政策優惠，其零售價低于普通柴油。如德國對生物柴油實行免稅政策，生物柴油在加油站的零售價格約1.45馬克/L，而柴油為1.60馬克/L。
滿足生物柴油行業的原材料需求對于全球來說將是一個巨大的挑戰，世界生物柴油生產原料構成見圖1，由圖可以看出，含油量高的油菜籽在滿足生物柴油行業需求上的潛力較大，目前世界上生物柴油的原料主要是菜籽油，所占比例84%左右，其次是葵花籽油，其他原料比例很小。
目前國內多利用現有的各種廢油脂和含油腳料制造生物柴油，如餐飲業廢油，皮革、橡膠產業等工業廢油，此種原料發展空間不大。據統計，2005年中國食用油總供給量2095.9萬t，其中國產食用油供給量為1014萬t，僅占總供給量48.4%，按照廢食用油量占食用油量的20%計算，所產生的廢油為400萬t；榨油過程產生的油渣以食用油量15%計算，則油渣量為150萬t，從中可提取10%左右的廢油，即15萬t；中國皮革產業每年處理的皮革以牛皮計為，生產過程中產生的廢油合4萬~6萬t，如果以小規模生產方式利用這些廢油生產生物柴油，將其中的50%轉化為生物柴油，理論上其產量可達到200萬t。
從目前情況來看，原料供應和價格成了最棘手的問題。首先原料價格猛漲，以從快餐店回收的棕櫚油為例，已從2006年3月份的2800元/tt上漲到3500元/t，接近進口價格，而10#生物柴油價格每t5000元左右，利潤很有限，相比于5700元的標準石化柴油價格，生物柴油也在失去優勢。再有就是原料來源，已投產的生物柴油項目已經明顯感到了原料的壓力。目前國內僅有的幾個項目都是以廢棄油脂做原料，很大比例來自廢泔水，數量非常有限。福建龍巖卓越新能源發展有限公司是國內較大規模正式投產的生物柴油生產基地，以地溝油為原料，2萬t的年產量，其原料需要全國調配。
從長遠來看，中國生產生物柴油原料應采用植物油，并在降低其成本上下功夫。首先，所選用的含油植物盡可能不要同食用油的來源沖突；其次它的生產量要大，生產周期要短，不同原料生產生物柴油成本見表1。中國工程院院士、中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院的閔恩澤研究員建議從以下幾個途徑解決原料供應問題，以降低生物柴油成本。
(1)充分利用現有的棉籽油。中國是世界上最大的棉花及棉籽生產大國，2004年棉籽產量800萬t，推算應產棉籽油180萬t，而消費量只有88萬t。由于棉籽油品質不如大豆油和菜籽油，作為食用油消費的比例不斷下降，因此，將棉籽油作為生物柴油生產原料是合適的。目前，棉籽油的價格，毛油約在4000元/t左右，比菜籽油便宜，如用現代化大規模生產模式對棉籽進行加工，可以使棉籽油的價格低于3600元/t。
(2)大力種植木本油料植物。以木本植物油為原料開發生物煉油化工廠具有中國特色和優勢，中國有豐富的木本油料植物資源，包括麻瘋樹、綠玉樹、黃連木、光皮樹、油桐、烏桕等，它們具有野生性。耐寒、耐貧瘠，中國現有含油量15%以上的野生油料植物約1000種，含油量20%以上的約300種，以黃連木為例，中國目前需要造林的面積達0.6億公頃，如果其中有5%種植黃連木，每公頃種植3330棵，以每棵樹產籽20kg，產油率按照20%~30%計算，如其中有50%用來制取生物柴油，則4年后，以這些樹木所產油料，可生產生物柴油2000萬t。因此，應在政府的支持和引導下，擴大野生木本油料植物的種植和生產，在10年后才有望較大量提供生物柴油原料。
2生物柴油的競爭力分析
相比于汽油動力車，柴油車的經濟性不容置疑，比同檔次的混合動力車便宜不少，比同檔次的汽油車省油不少，排放時溫室效應也低了不少。在歐洲，柴油車以其高效節能而大行其道，在許多國家甚至占了“半壁江山”。
1998年6月4日，為了改善汽車的運行性能和降低汽車尾氣中有害物質的排放量，美國、歐洲和日本汽車工業協會提出了汽車燃料質量國際統一標準即“世界燃油規范”Ⅲ類標準。“世界燃油規范”Ⅱ類標準、Ⅲ類標準見表2。從表中可以看出，Ⅱ類標準提出了芳烴含量的限制，對硫含量、十六烷值等提出了更高的標準，Ⅲ類標準則在各項指標上比Ⅱ類標準都有更嚴格的規定。
以上柴油燃放標準，傳統工藝上，煉油企業需要采取以下三種措施：一是要有性能優異的深度加氫脫硫催化劑，以脫除難以加氫脫硫的4，6-二甲基苯并噻吩等芳香基硫化合物；二是要有抗硫的貴金屬芳烴飽和催化劑，能使芳烴加氫飽和在較低壓力下進行，以節省投資；三是要有提高十六烷值的工藝。
從世界范圍來看，目前世界上含硫原油(含硫量0.5%~2.0%)和高硫原油(含硫量在2.0%以上)的產量已占世界原油總產量的75%以上，其中含硫量在1%以上的原油占世界原油總產量的55%以上，含硫量在2%以上的原油也占30%以上。目前全球煉油廠加工的原油平均相對密度是0.8514，平均含硫量是0.9%；2000年以來，平均相對密將上L到0.8633，含硫量將上L到1.6%。煉油廠要在現有基礎上，使柴油含硫量低、有良好的安定性及潤滑性、較高的十六烷值和清凈性，必須在裝置調整上投入大量資金，并由此帶來油品生產成本的提高，在這方面，各發達國家的煉廠均投入了重金。
從美國的情況看，美國從20世紀90年代初啟動油品清潔化，已累計投入了300多億美元。由此造成的油品成本提高使目前美國煉廠t毛利僅在每桶1美元左右，維持微利狀態，有的企業甚至虧損；從歐洲的情況來說，歐洲煉油廠要達到2000年歐盟燃油規格，估計需要投資200億~300億美元。歐洲石油工業協會估計的投資更高，該組織認為要達到2000年和2005年的柴油規格，需要投資440億~500億美元。
而生物柴油的含硫量比石化柴油低的多，其硫含量的質量分數僅為普通柴油的千分之五，因此省卻了脫硫工藝。生物柴油的含硫量以其優異的環保性能可很容易達到“世界燃油規范”的柴油Ⅱ、Ⅲ類標準要求。
對于汽車排放標準而言，生物柴油的優良性能使得采用生物柴油的發動機廢氣排放指標不僅滿足目前的歐洲Ⅱ號標準，甚至滿足更加嚴格的歐洲Ⅱ號排放標準。而且由于生物柴油燃燒時排放的二氧化碳遠低于該植物生長過程中所吸收的二氧化碳，從而改善由于二氧化碳的排放而導致的全球變暖這一有害于人類的重大環境問題。因而生物柴油是一種真正的綠色柴油。
3生物柴油投資風險性分析
3.1產品價格波動的風險
眾所周知，在國際范圍內，原油價格一直不斷波動，而以原油為主要原料的柴油受原油價格的影響很大。圖2是國際柴油價格和原油價格對比圖，由此可見柴油價格和原油價格存在高度聯動的關系，因此生物柴油存在價格波動的風險。
3.2產品銷售渠道的風險
生物柴油需要通過中石油、中石化走向成品油市場，因此，生物柴油的企業在銷售渠道上對中石油、中石化存在很大的依賴性。中石油、中石化合作的積極性存在一定的風險。
3.3原料能否供應的風險
生物柴油項目是否可行，關鍵在于能否建立原料供應體系。就目前的現狀來看，目前國內僅有的幾個項目都是以廢棄油脂做原料，很大比例來自廢泔水，原料數量非常有限。雖然油料作物也可以作為生物柴油的原材料，但大規模種植就會產生和農業爭地的問題。
福建卓越是國內較大規模正式投產的生物柴油生產基地，以地溝油為原料生產柴油，2萬t的年產量仍需要全國調配原料。現在1t棕櫚油已賣到3500元，對于5000元的生物柴油市場價，已沒有多少利潤空間。而對于5700元的標準石化柴油價格，生物柴油的成本也在失去優勢。據了解，大部分地區尋找生物柴油原料只能把目光瞄準以地溝油為主的廢棄油脂。目前，已投產的生物柴油項目已經明顯感到了原料的壓力。
4存在問題分析
4.1原材料資源和種植技術
目前國內生物柴油的加工還受限于原料的數量及廢餐飲油或者低級植物油的利用率，未來必將越來越依賴于能源作物。顯然，擴大高含油量的能源作物的種植面積，提高種植技術尤為必要。
4.2原料的收集、運輸和加工
許多中國的林地位于山區，收集和運輸能源林業作物仍然很困難，因此這些地區基礎設施水平亟待提高，同時，相對于生物柴油的快速需求來說，生物柴油技術研發的投入仍然是不夠的，能源植物生產生物柴油的技術仍有提高空間。
4.3廢棄油脂管理
目前對廢棄油脂產生、收集和質量的監管還不到位，違法收購、非專業提純和廢棄油脂回流餐桌，使生物柴油生產者很難獲得廢棄油脂用于生物柴油生產。
建立嚴格的制度管理廢棄油脂和使用過的烹飪油，阻止使用過的烹飪油回流餐桌或者進入食品市場，這將為生物柴油生產提供相當大的原料供應。 |
