甜高梁制燃料乙醇项目经济效益调查分析——以黑龙江桦川县甜高梁制乙醇项目为例

第26卷第1期习其生能骠Vol26 No. 12008年2月Feb.2008甜高粱制燃料乙醇项目经济效益调查分析以黑龙江桦川县甜高粱制乙醇项目为例翁炫伟',刘广青2,刘殿强3,陈优生3,冯悦4,李明1,董仁杰(1中国农业大学水利与土木工程学院,北京100083;2北京化工大学环境工程系,北京100029;3中农业大学经济管理学院,北京10004;4中国农业大学资源与环境学院,北京10004)摘要:以甜高粱茎秆为原料,制取燃料乙醇作为替代能源,对于解决制约我国经济发展的能源问题大有裨益,成为目前国家大力推广的新兴项目。文章实地调查了国家“863”计划的试点项目-黑龙江桦川县甜高粲制乙醇项目,对该项目中农户和企业的经济效益进行了详细的分析。其结果显示,农户在旱地种植甜高粱的收益比种植大豆和玉米的收益高很多,达到800元hm2。通过分析,企业净收益可以达到每年1510万元左右,投资回报率为1511%投资回收期为7a。桦川县甜高粱制乙醇项目实现了农户、企业“双赢”的局面,为国家发展类似项日的经济可行性提供了可靠依据。关键词:甜高粱;乙醇;经济效益中图分类号:S216.2文献标志码:B文章编号:1671-5292(2008)01-008604Survey and analysis on economic benefit of sorgoto fuel ethanol productionWith sorgo to fuel ethanol project in Huachuan county,Heilongjiang Province as exampleWENG Xuan-wei, LIU Guang-qing, LIU Dian-qiang, CHEN You-sheng, FENG Rui, LIMing, DONG Ren-jie'(1. College Water Conservation and Civil Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083, China; 2.Envi-ronmental Engineering Department of Beijing University of Chemical Engineering, Beijing 100029, China; 3.EconomicManagement Department of China Agricultural University, Beijing 100094, China; 4. Resource and EnvironmentalDepartment of China Agricultural University, Beijing 100094, China)Abstract: Ethanol production from sorgo stems is a novel project being promoted nationally ancan make great contribution for resolving the energy problem in economic development processThe study investigated a national 863"programme pilot project in Huanchuan County, Hei-longjiang Province, and analyzed the economic benefit of the enterprises and the farmers in thisproject. The results indicated that the farmers got a much better benefit from planting sorgo thanthat from planting bean and core. The enterprises have a net benefit of 15.1 million RMB per yearand the return on investment and the payback period are respectively 15.11% and 7 years. For thesorgo to fuel ethanol project, the win-win mode was realized for both the farmers and the enterpris-es, the project will provide reliable reference for similar project in China.Key words: sorgo; ethanol; economic benefit收稿日期:2007-05-23基金项目:壳牌农村能源调查资助项目中国煤化工作者简介:翁炫伟(1981-),男福建人,硕士研究生,从事可再生能源开发码通讯作者:董仁杰(1964-),男,山东人,教授,从事新能源与环境工程技术研CNMHG翁炫伟等甜高粱制燃料乙醇项目经济效益调查分析0引言是不同产量和不同收购价格下农户的净受益情随着全球经济的快速发展,各国对于能源的况。需求日益加大,能源的短缺将会对经济的发展产表1订单模式下农民的投入状况详细列表生不利的影响。世界范围内目前所使用的能源主Table 1 Farmer's income list in the order form mode要是石油能源。由于石油储量的有限性和其资源项目金额/元hm2的不可再生性使得寻找石油的替代能源,减少对趟地车工21070元/车,3车工石油的依赖成为世界各国面临的共同任务。研究铲地用工300每季铲3遍,20元/人,15个表明,采用乙醇产品替代石油能源将会是一个很收割用工20020/人,10个工追肥用工8020元/人,4个工好的选择。在这一方向的指引下,各国都进行了农间苗用工20020元/人,10个工定的探索比较突出的是巴西和美国。1977年,巴人整地支出10西在圣保罗正式投入使用添加20%乙醇的新燃捆绑用工200捆绑秸秆,20元/人,10个工料汽油,1980年又将乙醇比例提高到22%,并在入打叶用工20020元/人,10个工全国推行,目前巴西年产乙醇1000万t左右,其割穗用工30020元/人,10个工播种费用80中97%用于燃料。经过20多年的发展,巴西已成打高梁穗20050元/车,2个工;20元/人,5个工为目前世界上唯一不供应纯燃料汽油的国家,它种子费用4500.6kg667m2,30元667m2的汽油发动机车辆均使用乙醇汽油除此之外,巴农化肥费用800西约有370万辆以乙醇为燃料的专用汽车。美资尿素费用200国在1979年开始大力推广使用含有10%乙醇的用运费费用300混合燃料;到了1999年,美国燃料乙醇消费量约农药费用120450万t,2001年达到550万圳投入合计39402000年,中国石油净进口量已超过5000万門表2不同产量下甜高粱种植农户收入情况据有关部门预测今后我国石油消费和进口将呈上升Table 2 Farmers income with sorgo planting趋势。大量进口石油势必影响国家外汇平衡和能源供at different yield应安全。因此,借鉴其他国家经验发展燃料乙醇产业单位产量/hm2价格/元收入/元成本/元净收益/元120720039403260是一个很好的方向。甜高粱以其抗旱、抗涝、耐盐碱等84003940特点成为我国制取燃料乙醇的优势原料。由于甜高粱566制乙醇项目属于新兴产业,对实际工程中的经济效益1201080039406860分析具有重要意义。本文以国家“863计划”的试点地1201200039408060区黑龙江桦川县作为考察地以桦树川村农户、桦川132003940926012012014400县四益乙醇公司、桦川县为调研对象,了解了当地农表3不同收购价格下甜高粱种植农户收入情况户、企业和政府的相关情况,对其经济效益情况进行 Table3 Farmers income with sorgo planting at different了分析。1经济效益分析价格/元kg4单位产量/kg收人/元成本/元净收益/元1.1农户经济效益分析农户作为甜高粱的种植主体,由此带来的效900039405060益将直接影响其种植积极性,进而影响该产业的平稳发展程度110003940农户种植甜高粱的成本是相对固定不变的,1001200039401001300039409060主要包括自身劳动成本和农资支出成本,如表1所示。中国煤化工且已经把籽粒所带但是农户收益的大小要受到甜高粱的产量与来的企业收购甜高粱的价格的影响。表2和表3分别元HsCNMHG0元,合计360可耳生能骠2008,26(1)对于非种植甜高粱农户,一般在同类土地上1.2企业经济效益分析种植玉米和大豆。表4和表5分别是农户种植玉1.2成本分析米和大豆的经济收入状况调查表。通过比较我们乙醇制作过程中的主要成本项目为:原材料、可以看到,每公顷种植甜高粱的收益远高于种植辅助材料、水电费用、蒸汽燃料、工资、蒸馏费用等其他旱地作物的收益(见图1)。6个项目,其成本构成如表6所示。豪4农民种植大豆收入状况详细列表衰6甜高粱制乙醇企业的成本构成Table 4 Farmer's income list with bean plantingTable 6 The cost constituents of the sorgo tofuel ethanol enterprises项目金额/元hm2农铲趟用工290铲地与趟地都仅有一次,比较简便项目金额/元甜高粱茎秆1920生产每吨酒精需茎秆16t,120元人整地支出工收割用工15015元/人,10个工酵母菌180生产每吨酒糟需酵母10kg,18元/kg人播种费用变水电费成取暖费种子费用2404元/kg,60kg工工资8二铵费用75025元/kg,300kg提纯蒸馏费150农药费用120除草剂和拌种剂变动成本合计3330药肥费用投人合计设备折旧133万元/a设备投资共4000万元固定合计收人3200产量2000kg/hm2,价格16元/kg按照30a摊销纯收人工程折旧112万元/工程投资共3500万元,按照30a摊销表5农民种植玉米收入状况详细列表固定成本合计250万元/aTable 5 Farmer's income list with com planting122净收益分析项目金额/元·hm2由于含糖量的不同,对于酒精的产量影响比趟地用工铲地用工270较大,首先对甜高粱茎秆含糖量与乙醇产量之间收割用工的关系进行分析。追肥用工甜高粱中所含的糖主要是蔗糖、葡萄糖和果投间苗用工糖,它们经过发酵成为酒精的化学反应式如化学整地支出反应式(1)和(2)所示:播种费用CH2O1+H2OCH1O4(果糖)+CH2O6(葡萄糖)种子费用赛化肥费用6014元k23k尿素费用15元/kg,150kgCH2O6→+2C2HOH+2CO2+热量(2)农药费用蔗糖的化学式是C2H2O1,它需要经过反应投入合计2370式(1)和反应式(2)才能转化为酒精;葡萄糖和果合计收人500产量500uhm,价格1元/g糖的化学式都是CH1O,它们只需要反应式(2)纯收入可以转化为酒精12860根据化学反应式(1)和(2)可以测算出100甜高梁平均收益3甜高梁最低收益kg蔗糖大致可以制造出5733k96%V)的无水4玉米平均收盐80605大豆平均收益酒精;100kg葡萄糖或者果糖可以制造出54.46)的无水酒精通过文献查阅得知,甜高粱中葡萄糖的含量般在22%左右,果糖的含量一般在17%左右,而中国煤化工生蔗糖含量的差图13种早地作物的收益比较异CNMHGFig. l Profit comparison among three dry land crops翁炫伟,等甜高梁制燃料乙醇項目经济效益调查分析式中:A—表示每667m2甜高粱的酒精理论产的问题。对于企业来说甜高粱品种对其收益产生量,k重要影响,含糖量不同,使企业收益在800万~M——表示甜高粱的单位产量,hr1800万元浮动。如果能通过政府和企业共同努X—一表示甜高粱的蔗糖含量等同于甜高力,建立健全甜高粱质量保证研发机制,则可以避架的含糖量减去固定不变的葡萄糖和果糖含量。免企业由于利润过低而转向其它产业的趋向。总假设市场上燃料乙醇的价格是固定不变的之,通过对黑龙江桦川县甜高粱制乙醇项目的经(4500元),甜高粱的种植面积也是不变的(200济效益调查分析结果,为国家和企业发展类似项hm2),那么根据公式(3)以及表6,企业净收益对目提供了经济可行性的可靠依据。甜高粱含糖量与单位产量之间的敏感性分析结果如表7和表8所示。参考文献:表7企业各财务指标对甜高粱含糖量的敏感性分析1]王文泉,李开绵借燃料乙醇工业发展东风开拓我国Table 7 Sensitivity analysis between sugar concentration of木薯产业新局面热带农业科学,2003(23)3:3440sorgo and financing index in enterprises2]宁喜斌,马志泓,李达甜高粱茎汁成分的测定门沈阳甜高粱单位酒收人可变固定净收益投资投资农业大学学报,1995(3):45-48.含糖量精产量成本成本回报回收万元万元万元万元/率%期/a新型沼气脱硫剂研制成功105625055423707312500010981110989l16195571.39408568250001235.70123682008年1月13日,湖北省科技厅在武汉组织12676608364406250001373013737有关专家,对湖北蓝焰生态能源有限公司和武汉工1373466033348424250.001510891517程大学联合研发的“农村户用沼气常温氧化铁脱硫147917119305220822500016484816486158487635275599202500017860717.866催化剂生产技术与废弃脱硫催化剂绿色化方法“科9068151,245977572500019236619245技项目进行了技术成果鉴定。专家组经过严格的技注:假设甜高粱的单位产量100thm2术审查和质询,一致同意通过成果鉴定,并认为该成表8企业各财务指标对甜高粱单位产量的敏感性分析果达到了同类技术国内领先水平。Table 8 Sensitivity analysis between sorgo yield and financing该科技成果针对当前农村沼气脱硫产品存在的脱硫催化剂杋械强度差、遢水粉化结块、脱硫率单位单位酒收人可变固定净收益投资投资不高、运行周期短等问题,经过一年多的艰苦努力产量精产量成本成本回报回收和上千次的试验与改进,开发了新型农村户用沼万元万元万元万元/率%期504403962002905.4625000806.5380712气常温氧化铁脱硫剂产品,该产品具有硫容大、净70514462233338971250.009826298310化程度高、使用寿命长、再生方便充分、机械程度80587528266387395250001158.7111.599高、耐水性强的特点。产品累计硫容>35%,抗侧压906605942994358.202500013348013.357强度>40N/cm,低强度百分率<10%,产品无毒、无100734660334842442500151081511害,能将农村户用沼气中的硫化氫净化到0.mg1108.07726366532668250016869816876m3以下,有利于净化农户室内环境和减少灶炊具12088079239581093250018630618635等的腐蚀,让沼气真正成为清洁环保的可再生能3总结源。同时,对使用失效的脱硫催化剂提出了绿色化甜高粱制燃料乙醇项目的实施既增加了农民处理方法,通过吸收沼液沼渣中农作物所必须的收人,又为企业带来了较高的利润实现双赢。同生长元素将其制成农用缓释肥料实现了资源的时农民收人和企业利润都受到相关因素的制约,综合利用和环境友好保证其稳定也是比较困难的。甜高粱的收购价格目前,该项成果已投入批量生产,实现了科技将是制约农民收入增加重要因素,随着收购价格成果生产力的快速赫化广大农民群众有增加,农民的收入将呈线性增长。如何通过政府的望在中国煤化工、环保方便的宏观调控和企业与农户的合作稳定性是值得关注气CNMHG书处供稿)