海南木薯燃料乙醇循环生产模式的构建及经济评价

安徽农业科学, Journal of Anhui Agri..Si.2015,43(10):341-343,350责任编辑徐丽华责任校对李岩海南木薯燃料乙醇循环生产模式的构建及经济评价姬卿’,傅国华2,闵义(.海南大学农学院,海南海口5m2;2海南大学校长办公室,海南海口57028)摘要木薯燃料乙醇因非粮特性和质量高、戍本低而受到青睐。2014年初海南榔岛等4家企业获国家发改委批准生产木薯燃料乙醇再一次掀起了木薯燃料乙醇生产的高潮。该研究就我国目前木薯燃料乙醇生产现状和海南木薯燃料乙醇循环生产模式枸建情况进行分析,对木薯燃料乙醇的生产进行经济评价,在此基础上提出科学规划种植区域,保障燃料乙醇原料供应;继续推广“公司+基地+农户"的产业模式,提高种植户和企业的经济效益;引导企业重组,实现规模效益;加大实施循环经济力度,实现木薯燃料乙醇清洁生产等政策建议。关键词木薯;燃料乙醇;经济评价中图分类号S-9文献标识码A文章编号0517-6611(0015)10-341-03The Construction of Circulation Mode of production and Economic Evaluation about Cassava Fuel Ethanol in HainanJI Qing, FU Guo-hua, MIN Yi.(1. College of Agronomy, Hainan university, Haikou, Hainan 570228; 2. Headmaster'sOfficeHainan University, Haikou, Hainan 570228)Abstract Cassava fuel ethanol is favor for non-staple features, high quality and low cost. At the beginning of 2014, four companies includingHainan coco island incorporated company by the national development and reform commission approved the production of cassava fuel ethanolonce again set off the climax of the cassava fuel ethanol production. This paper analyzed the present situation of cassava fuel ethanol productionin China and the build situation of hainan cassava fuel ethanol cycle production mode, and carried on the economic evaluation to the productionof cassava fuel ethanol. Finally put forward some political suggestions such as planning planting area scientifically, ensure the supply of rawaterials of fuel ethanol production; Continue to promote the"company base farmers"model, to improve the economic benefits of farm-ers and enterprises; Guide the enterprise restructuring achieve economies of scale; Strengthen the implementation of circular economy, theealization cleaner production of cassava ethanolKey words Cassava; Fuel ethanol; Economic evaluation木薯除作为粮食来源外,还被公认为综合利用价值极高国。在国内大约30%的鲜木薯被用作饲料,70%被用来加工的经济作物和重要的工业原料。燃料乙醇作为成功的生物淀粉和酒精2),而酒精深加工产品则有生物能源和生物化工质能源替代品,具有巨大的经济价值、环保价值和可再生等产品等。特点。以木薯为原料生产的乙醇质量高、成本低,且木薯能我国以鲜木薯和木薯干片为原料生产食用酒精和工业在劣质土地上种植、不与粮食作物争地的特点成为生产燃料酒精是从20世纪90年代前后开始的,目前国内有木薯酒精乙醇汽油最合理原料。企业30多家,日产能力约2000t,年产木薯酒精70多万t,2014年2月10日,海南椰岛(集团)股份有限公司收到其中,广西有木薯酒精厂12家,年生产木薯酒精约50万t左海南省工业和信息化厅批转的《国家发展改革委关于海南椰右。2013年全国酒精产量1145万t(表1),其中玉米酒精岛(集团)股份有限公司年产10万t木薯燃料乙醇项目核准占64.63%,薯类酒精约占29.69%,薯类酒精中木薯酒精占的批复》(发改能源(2014128号),至此我国木薯燃料乙醇全国酒精产量比例近10%。从表1可以看出,近年来,玉米生产企业又多了一个新成员。该项目旨在为海南调整能源酒精产量在逐年递减而全国酒精产量却在逐年增加原因是消费结构,开发石油替代资源,提高清洁燃料比重;发展低碳薯类酒精产量在不断增加。经济,减排温室气体,改善生态环境;促进农业生产、消费的近年来由于原油价格高涨和日益严重的环境污染问良性循环,实现农业增效、农民增收和可持续发展。笔者对题,使得人们越来越关注燃料乙醇等清洁环保的可再生能海南木薯燃料乙醇循环生产模式的构建进行初步探索,并对源。但以玉米和小麦等粮食为原料生产燃料乙醇成本较高其经济效果进行评价。且影响国家粮食安全。而以非粮作物木薯原料生产燃料乙1木薯燃料乙醇生产现状醇是一条较好的途径,具有原料生物特性好、种植面积广阔世界木薯的主要加工产品是淀粉和酒精,大约有6%的单产增长潜力大、酒精生产率较高和生产成本较低等优势。鲜薯被用来加工淀粉,木薯淀粉的主要生产国是泰国、印度我国木薯燃料乙醇产业兴起于21世纪初,自200年《生物尼西亚和中国。但是利用大量木薯来加工酒精的国家较燃料乙醇及车用乙醇汽油“十一五”发展专项规划》发布后,少,在用木薯加工酒精的国家中,产量较大的是泰国和中木薯燃料乙醇产业开始迅速发展。206年中粮集团有限公司在广西建立了我国首个年产20万t的木薯燃料乙醇生产基金项目国家自然科学基金项目(3160061);海南省教育厅科研基试点企业—广西中粮生物质能源有限公司,随后国内陆续金項目(Hjsk2013-19);海南省哲学社会科学规划項目( HNSK|4-32);海南大学专项科研基金项目(Hdj1301)。有一些省区堆立而生产木薯燃料乙醇。随作者简介姬卿(1975-),男,貴州织金人,博士,讲师,从事种质资源着国家政策调经济研究。*通讯作者,博士,讲师,硕士生导师,从事热带中国煤化工多个燃料乙醇项作物功能基因研究。目,产能合计CNMHG冠广西中粮和发收稿日期201503405改委新批的4家企业,即广东中能酒精有限公司、浙江燃料342安徽农业科学015年乙醇有限公司、海南椰岛(集团)股份有限公司和江西雨帆农表32005~2012年海南省木薯生产情况业发展有限公司以木薯为原料生产燃料乙醇,木薯燃料乙醇年份种植面积∥万hm2总产量∥万t单产∥v/hm2产能合计近100万t表12010~2013年分品种酒精产能对比万17102.8216.80年份玉米酒精薯类酒精糖蜜酒精合成乙醇合计20083.2259.9018.602010115520093.5780511755L.3675056.19.6511452012注:资料来源于中国木薯淀粉酒精网(ww. ccass. com)。表2中国主要燃料乙醇生产企业名单2.2中国木薯燃料乙醇循环生产模式的构建概况日前木企业产能企业名称原料备注薯生产乙醇的技术已经成熟,由天津大学石化中心张敏华教授顿导的科研团队率先突破了制约我国木薯燃料乙醇产业中粮肇东玉米、水稻发展的瓶颈形成了具有自主知识产权、达到国际先进水平吉林燃料玉米万205的木薯燃料乙醇成套技术。安徽丰原玉米玉米、小麦、木薯50其次,发展木薯燃料乙醇产业可带动其他产业的发展。河南天冠广西中粮木薯木薯产业链很长,而且各产业的技术相当成熟,可以形成完广东中能木薯014年初获批准设立整的循环产业链。从循环经济研究角度来分,以木薯制造燃浙江舟山木薯302014年初获批准设立料乙醇为主的产业循环可以表示为:木薯种植(种植业)→木海南椰岛木薯102014年初获批准设立薯储存(物流业)→制造酒精(加工业)→酒糟饲料(养殖业)江西雨帆木薯102014年初获批准没立→粪便沼气→(发电业)→沼渣积肥(化工业)→木薯种植注:资料来源于中国木薯淀粉酒精网(ww.ccass.com)。(种植业)。木薯产业链从木薯种植到乙醇生产、到乙醇产品2海南木薯燃料乙醇循环生产模式构建剩余的废料转化成有机肥料、再到优化土质可形成一个完整2.1海南木薯的生产情况海南地处热带北缘,属热带季的循环产业链。风气候,素来有“天然大温室”的美称这里长夏无冬,年平均此外,孙果宋等、赵淑芳等、陈立胜等、李北等、郝慧英气温22-27℃,大于或等于10℃的积温为8200℃,年光照等分别提出了“木薯循环型产业共生网络关联图、“木薯为1750-2650,光照率为50%-60%,光温充足,光合潜生态产业示意图”6、“木薯燃料乙醇生产工艺全流程”力高海南省雨量充沛,年降水量在1000~2600m之间,“木薯燃料乙醇生产体系产品链循环网络”、“典型的以木年平均降水量为1639mm,非常适合木薯的生产种植。同时薯为原料的乙醇加工工厂工艺流程图”2这些“循环图”海南岛是中国最大的“热带宝地”,土地总面积34.2万都是从企业微观主体的角度来分析然而要实现经济发展模hm2,占全国热带土地面积的约42.5%。可用于农、林、牧、渔式向循环经济转变,除了企业行为(包括企业经营目标、经营的土地人均约0.48hm2。由于光、热、水等条件优越生物生思想理念、生产方式消费方式、产品回收与处理等)要有较长繁殖速率较温带和亚热带为优,农田终年可以种植,不少大的转变外,更要从区域经济发展的角度,在种植业、加工业作物年可收获2~3次。按适宜性划分,海南岛的土地资源和贸易业之间,通过企业间的物质集成、能量集成和信息集可分为7种类型:宜农地、宜胶地宜热作地宜林地、宜牧成形成企业间共生关系,建立木薯产业生态园,形成区域内地、水面地和其他用地。海南岛已开发利用的土地约315.2的中观循环生产模式。实现资源高效和循环利用,实现污染万hm2,末被开发利用的土地约26万hm2,其中可用于大农的低排放甚至零排放保护环境,实现社会、经济与环境的可业开发利用的约占90%。海南土地后备资源较丰富,开发潜持续发展。力较大。2.3海南木薯燃料乙醇循环生产模式的构建根据国家发2012年海南省木薯种植面积299万hm2,产量72.27改委批复及海南省工业和信息化厅批转,海南椰岛10t,单产24.18thm2(表3)1,与205年相比种植面积减万v年木薯燃料乙醇项目由海南椰岛(集团)股份有限公司少了1%,产量和单产分别增长了36%和52%。2005-2012和中国石化合资建设,双方各占注册总资本的70%、30%。年,海南省的木薯种植面积稳中有降但总产量却有一定幅项目总投资为43亿元,其中项目资本金为215亿元,资本度的增加,总产量的增加来源于单产的大幅增加,单产增加金以外的投资申请银行贷款解决。项目以木薯为原料采用的原因首先在于优良品质的选育和推广;其次是在土地资源同步糖化连匹荡子皓脱水等先进工艺有限的前提下,木薯种植户的精耕细作,合理施肥和田间管总设计产能中国煤化工理等。在栽培品种上,海南木薯的栽培品种主要有SC205、该项目CNMHG目用地、合作方沟SC5、SC6、SC7、SC8或海南本地种通、工艺环保、原材料供应等)正在稳步推进,预计在1.5年43卷10期姬卿等海南木薯燃料乙醇循环生产模式的构建及经济评价343内可实现投产运行。一期项目建成投产后,海南省可推广使建设。用E10燃料乙醇,每年可替代一次性石化产品10万t,实现3木薯燃料乙醇生产的经济评价减排二氧化碳20万t,减排碳氢化合物0.5万t;降低PM53.1木薯生产投入产出分析木薯粗生易种,耐贫瘠,少病排放水平。同时项目投产后产生的副产品可日产4万m3车虫害劳动力需求较少种植成本投入较少,是综合效益极高用沼气CNG,为出租车和公交车提供绿色清洁能源。这的经济作物,与其他淀粉作物和能源作物相比,具有许多优不仅有利于促进海南产业结构、经济结构的调整,更有利于势和巨大的发展潜力。表4列出了2012年我国主要粮食作提升海南省的竞争优势,促进低碳创新型省份和生态省的物、经济作物与木薯的种植成本收益比较。表42012年我国主要粮食作物、经济作物与木薯收益比较稻谷大豆花生烤烟主产品产量∥kg/hm230000.0075432.157181.257388.255741.402200.203556.652273.40产值合计∥元/h19800.0035773.651682812775.9510602.4527589.9549736主产品产值∥元/hm218000.0035367.6019829.8516421.4012437.5510401.9027328.5049631.25副产品产值∥元/hm2338.40200.55261.45104.85总成本∥元/hm212307.29684.4015826.5013863.3012456.608673.0017461.9546369.35生产成本∥元/hm29562.5026797.8013201.9511144.7010321.355733.4514766.0042822.60物质与服务费用∥元/hm24162.5011475.606802.655168.705950.353070.956762.151544.75人工成本∥元/hm25400.0015322.206399.305976.004371.002662.508003.8527380.85劳动力∥工日/hm2108.00476.70土地成本∥元/hm22718,602135.252939.52695546.75争利润∥元/17492.506089.254285.952965.20319.351929.4510128.003366.75:木薯资料来自调研数据(其中土地成本为其他几种作物的平均值),其他作物资料来自《全国农产品成本收益资料汇编2013》。由表4可知,在成本方面,每公顷木薯的生产成本为和木薯干片生产1t酒精可盈利1000和360元,而用甘蔗9562.50元,仅高于种植大豆的生产成本而低于其他6种作玉米和小麦生产1t酒精分别亏损1900、1764和1360元物的生产成本,是种植大豆生产成本的1.67倍,但仅为烤烟表5木薯与其他农作物生产1t酒精的经济效益比较生产成本的1/5强和甘蔗生产成本的1/3强。在物质与服务鲜木薯木薯干片甘蔗玉米小麦费用上,每公顷木薯的物质与服务费用为4162.5元,与其他原料价格∥元t600180045022707种作物相比情况与生产成本相同。在人工成本方面,单位原料单耗∥18163.23.28面积木薯的人工成本高于小麦和大豆,分别为1.24倍和2.03原料成本∥元42005040720072646560倍但低于其他五种作物仅为烤烟的不足1/5和甘蔗的13酒精加工费∥元强。在劳动力工日方面每公顷木薯用工90个工日,高于小酒精市场价∥元16006006006060X麦和大豆,分别为1.16倍和1.97倍,但同样低于其他5种作盈亏额∥元1000360-1900-1764-136物仅为烤烟的不足1/5和甘蔗的1/3强注:鲜木薯和甘蔗价格为笔者2014年1月在广西的调研数据,木薯干在产出方面,选取每公顷的产值合计和净利润作为产出片、酒精价格和玉米价格来着“我国木薯淀粉酒精网”报价,小麦价的衡量指标,种植木薯每公顷产值合计为19800元,利润格来自“养殖巴巴”报价。其他数据来源于参考文献[13]。74925元,与其他7种作物相比,每公顷产值仅高于玉米和3.2木薯燃料乙醇用量持续增长2013年9月,内蒙古自小麦,分别为1.17倍和155倍,但低于其他5种作物,单位治区印发《内蒙古自治区推广使用车用乙醇汽油试点工作方面积产值仅为烤烟的40%、甘蔗的50%-60%,花生的70%。案》,決定在巴彦淖尔市、乌海市、阿拉善左旗先行试点推广但另一方面种植木薯所获得的净利润仅低于花生而高于其使用车用乙醇汽油。并定于11月1日在试点区域内销售车6种作物种植木薯每公顷所获得的净利润分别是甘蔗、稻用乙醇汽油调配中心开始供应乙醇汽油部分加油站开始谷、玉米小麦、大豆和烤烟的1.23、1.752.54、23.463.88和销售乙醇汽油。如此一来,燃料乙醇行业对酒精的销量将继2.23倍。续加大。2014年6月1日,巴彦淖尔市315家加油站将陆续在投入产出率方面种植木薯的投入产出比为1.61,成完成油罐清洗工作,更换乙醇汽油并对外销售。本利润率达60.88%,可以看出,种植木薯的投人产出比和成因此随着汽油消费量的持续增加,国内燃料乙醇销量将本利润率均高于其他作物说明种植木薯的投人产出比和成同步增长,2013年国内燃料乙醇销量为20万t,较2012年增加本利润率均较高15万t,增长7.3%;较2010年增加45万t,增长25.7%。此外,木薯的用途主要作为T业原料生产淀粉和酒精,3.3海南木薯帙判乙障项日槽涅在能源危机及大气污染与其他作物相比由于木薯的非粮特性和生产成本优势,木防治日益严峻中国煤化工乙醇项目一直受薯是生产酒精的首选原料,表5列出了木薯与其他农作物生到市场强烈看CNMHG,除海南周边种产1t酒精的成本效益比较。从表5可以看出,用鲜木薯(下转第350页)350安徽农业科学2015年35创立品牌,提高稻米产品的市场竞争力一是要着力业逐步走向品牌化和国际化。打造米业龙头企业、领军企业,除了要在政策上为它们营造参考文献宽松的发展环境,在技术上强化产学研的紧密结合,还要在1]侯守贵国民,马兴全,等辽宁省水稻产业发展现状及展望[J]北资金上结合项目增加财政对企业科研投入的支持;二是要大(2]张超,方伟,方忠等2)0年广东水稻产业发展现状分析].广东农力开展稻谷的精深加工技术研究,加强水稻加工副产品的综业科学,2011(3):13-15合利用,提高产品的附加值和国际市场竞争力;三是要树立[3]万忠康艺之方伟201年广东水稻产业发展形势及建议J广东农业科学,2012(7):23-27品牌意识,积极实施品牌战略,通过优化质量和提高加工档4]万忠郑素芳方伟等2012年广东水稻产业发展形势与对策建议次,扩大辽宁稻米知名度,打造品牌效应,使辽宁省大米加工J].广东农业科学,2013(12):1-2,8(上接第343页)4.3引导企业重组,实现规模效益从企业规模效应来看,植基地外,椰岛公司在老挝还有4498hm2土地,进行木薯种大型企业因综合实力强盈利能力较好。2013年规模10万t植和加工以上的酒精企业仍有100~200元/t的盈利,而规模较小的其次,海南椰岛的木薯燃料乙醇项目上游掌控原料,下企业绝大部分基本上处于亏损状态。因此政府应通过政游与中石化共用销售渠道海南椰岛的木薯乙醇产业链十分策、资金、土地等扶持杠杆,鼓励和引导企业向集团化方向发完整。展,通过扶持、联合、重组、兼并等方式,引进有实力和发展潜第三,生物燃料乙醇国家补贴方面,2012年的标准为:以力的大企业、大集团参与海南木薯燃料乙醇的发展,实现产粮食为原料的燃料乙醇,补助标准为500元/;以木薯等非粮业规模化、集约化发展。作物为原料的燃料乙醇补助标准为750元/。由于近年粮4.4加大实施循环经济力度实现木薯燃料乙醇清洁生食作物价格上涨,玉米生产燃料乙醇的成本居高不下,有业产以坚持发展木薯燃料乙醇产业循环经济模式为目标,加内人士测算,与玉米乙醇相比,木薯乙醇的成本要低1800~大对木薯燃料乙醇生产过程的综合治理力度,推广应用高效2460元/,因此在高补贴、低成本的情况下,木薯乙醇受到了节能的先进工艺,提高资源利用率努力减少二氧化碳的排市场的推崇。放,进一步加强和完善木薯燃料乙醇的环保工程治理,使木第四,该项目紧贴中石化基地,将直接通过管道发到中薯燃料乙醇生产全过程实现资源化综合性处理发展清洁生石化储存罐;且通过与中石化合作,大量的蒸汽能源由中石产、绿色低碳技术和循环经济,实现整个产业生产过程生态化供应,无需建设锅炉房,也将节省大量固定资产投资。化、低碳化,不断提高木薯燃料乙醇产业经济效益和环境效综合各种信息,海南椰岛木薯乙醇项目具备多项优势,益,促进整个木薯产业可持续发展。一是原料非粮;二是国家补贴高;三是乙醇产量大,而且由于参考文献设在港口位置且紧贴中石化基地,节省高额物流费用,直接1李剑,刘德钦木薯酒精产业发展对策研究[J.山东农业科学,00通过管道发到中石化存储罐;四是节约能源,通过与中石化(3):115-118[2]田宜水,孙丽英,孟海波,等.中国木薯燃料乙醇原料供需现状和预合作,大量的蒸汽能源由中石化供应,无需建设锅炉房,节省测J].农业现代化研究,2011,32(3):340-343大量固定资产投资;五是原材料木薯供给地近,来自东南亚3]詹玲,李宁辉,冯献我国木薯生产加工现状及前景展望[J.农业展的原料享受税收减免政策[4]单文启,尚林梅,王秀明,海南省木薯的推广现状及其发展策略[J4对策与建议热带农业工程,2013,37(3):15-19海南木薯燃料乙醇项目虽然具有众多优势,但要投产和5]木薯燃料乙醇产业化拉开大幕(EB/OL(200-09-3):/w39kf. com/yyj/biotechnology/03/2010-03-31-647782 shtml.取得实实在在的经济效益、社会效益和生态效益还有许多工[6]秦建文,王耀钰,叶洪强,广西木薯燃料洒精产业发展研究].广西作要做,笔者认为至少还要在以下几个方面重点开展工作。大学学报:哲学社会科学版,200,30(5):15-18.4.1科学规划种植区域保障燃料乙醇原料供应实行划7]孙果宋,黄科林循环经济中工业生态产业链构建一以广西优势资源木薯为例[J].化工技术与开发,2006,35(11):25-29区域种植,做到因地制宜,延长木薯收获期,实现早、中、晚熟[8]赵淑芳.木薯燃料乙醇的净能量分析与环境影响评价—基于广西品种合理搭配,使木薯加工期达到4个月以上。积极改造木20万吨木薯燃料乙醇项目的分析[J].生态经济:学术版,2010(2)235-238.薯中低产田,建立一批具有国内先进水平的良种良法示范基陈立胜,潘瑞坚木薯酒精产业的社会效益和经济效益分析[门].广西地和优质原料基地,为海南木薯燃料乙醇生产提供原料轻工业,207,23(1):24-25保障10]李北,邓立康.木薯燃料乙醇产业发展状况和趋势[J粮食与食品工业,2010,17(5):37-394.2继续推广“公司+基地+农户”的产业模式提高农民[1]郝慧英,邓立康,杜金宝.木薯燃料乙醇生产过程能量综合利用模式和企业的经济效益继续推广“公司+基地+农户”的产业探讨门.粮食与食品工业,2009,16(4):30-3模式,发挥企业的龙头作用,推进规模化种植和集约化经营12]}梁振君,侯赛郑涛海南椰岛10万吨燃料乙醇项目获国家核准[N][l南日报实现“风险共担、利益共享”,这样不仅便于机械化的种植与13]方佳,濮中国煤化工况[门].中国农学通收获,更能大大提高种植户和企业的经济效益。CNMHG