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1中国农业科学院重点开放实验室世界银行“中国农业政策实验室”项目中央级公益性科研院所基本科研业务费专项研究简报2008年第15期（总第204期）2008年9月28日我国木薯生物质能产业发展研究冯献詹玲李宁辉一、问题提出近年来，随着我国经济社会的快速发展，能源需求的巨大缺口已成为我国经济社会可持续发展的“瓶颈”。石油的分布不均及资源的日渐趋紧，石油供给压力空前增大。因此，作为石油替代性产品的生物质能得到了较快的发展，其中燃料乙醇是生物质能产业中发展最快、规模最大的生物能源，并且在我国开始生产和推广使用。据统计，从2004-2007年我国燃料乙醇总产量已突破130万吨，其中以粮食为原料的燃料乙醇达到了103万吨。目前我国生物乙醇的消费量已占全国汽油消费量的20%，成为继巴西和美国之后的第三大燃料乙醇生产国，而以非粮原料生产燃料乙醇的技术已初步具备商业化发展条件。据《可中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金（中国农业科学院农业经济与发展研究所）资助项目。InstituteofAgriculturalEconomicsandDevelopmentChineseAcademyofAgriculturalSciencesIAEDDDDKKKKKKDDDDDDDe2再生能源中长期发展规划》预测，到2010年非粮原料燃料乙醇年利用量将达到200万吨，到2020年生物燃料乙醇年利用量将达到1000万吨、非粮原料燃料年替代成品油约1000万吨。从我国实情来看和国家粮食安全方面来看，作为非粮生物质能原料，木薯是诸多非粮作物中最为理想的一种。首先，木薯不占用耕地面积，实现了不与粮争地的方针。其次，从经济效益来看，木薯作为一种生物质能经济作物，在同类非粮作物中生产成本最低而产能较高。据估计，以生产1吨酒精计，需要不同原料的单耗为：甘蔗17吨、马铃薯9吨、红薯8.7吨、鲜木薯7吨(或木薯干片3吨左右)；在原料成本方面，木薯成本约为2500元左右，而甘蔗和玉米的成本为3000元左右；在产能方面，木薯较甘蔗等的土地酒精产率更高、其净能比高达3.56，而甘蔗的净能比最高只达到1.7。因此，用木薯制成的燃料乙醇，不仅被称为可替代汽油的环保型“绿色汽油”，而且是最经济可行的生物质能，必将成为我国“十一五”重点发展的能源作物之一。利用木薯发展燃料乙醇产业，不仅有利于保障国家粮食安全、确保国家石油安全，保护生态环境；而且有利于带动农业产业化，促进农民增收，推进社会主义新农村建设。二、我国木薯生物质能资源潜力和发展现状1、我国木薯生物质能资源潜力分析3木薯是世界三大薯类之一，誉称“淀粉之王”、“地下粮食”。木薯粗生易栽，适应性强，适合在热带、亚热带地区种植，可在其它主要作物生长不良的旱地和边际零星土地上栽培，获得良好的产量和质量，亦可间作于幼林和疏林地的行间，或与豆类、瓜类以及禾本科作物间作或轮种，利于土地和劳动力资源的开发利用，在旱地农业中有重要作用。我国木薯主要分布在广西、广东、海南、福建、云南、湖南、四川、贵州、江西等九省（区）。其中广西的种植面积就占了全国木薯种植面积的60%多，两广地区共占90%左右。鲜木薯的淀粉含量在30%~35%左右，约7吨鲜薯可生产1吨燃料乙醇。2005年全国种植面积约650万亩，总产量约730万吨，亩产仅为1.1吨，如采用优质木薯品种，并加强田间管理和水肥到位，亩产可达3～5吨。目前，广西、广东、海南、福建、云南等省份仍有荒地、裸土地及后备宜林、宜农、宜牧荒山等未利用土地约2亿亩，其中仅广西省可供开发种植木薯的土地就有4000万亩，若开发1/5用于种植木薯，按亩产2吨计算，可收获8000万吨，生产燃料乙醇约1000万吨，折合1430万吨标准煤。2、木薯生物质能开发利用状况近两年，我国高度重视木薯生物质能的开发和利用。2007年5月农业部出台的《农业生物质能产业发展规划》中认为，我国可转换为能源用途的作物和植物品种有200多种，目前适4宜开发用于生产燃料乙醇的农作物主要有甘蔗、甜高粱、木薯、甘薯等。2007年下半年出台的《可再生能源中长期计划》、《生物燃料乙醇暨车用乙醇汽油中长期发展规划》和《生物燃料乙醇暨车用乙醇汽油十一五发展专项规划》都把木薯提到了一个重要的位置。2007年12月22日，中粮集团投资在广西合浦工业园区建设的年产20万吨燃料乙醇项目正式投产，项目占地500亩，总投资14.6亿元，分两期建设，燃料乙醇一期建设项目投资7.6亿元，是我国迄今为止唯一投入生产的非粮燃料乙醇项目。2008年3月27日，国家科技支撑项目“木薯生物质能产业化关键技术和研究”在广西开始实施，该项目把开展木薯优良新品种选育、高效栽培技术及以木薯燃料乙醇为重点的产品加工技术研究作为重点课题，项目实施完后将建成“科研＋企业＋农户＋基地”试验示范基地5个、木薯良种繁殖基地1万亩、木薯综合配套节本栽培技术集成应用示范区5个（核心示范区面积5万亩）、沼气管道网或沼气发电网示范基地1～2个，将建成木薯为原料的万吨级规模燃料乙醇示范生产线1条。同时，研究开发木薯淀粉细菌发酵法生产L-乳酸新技术和木薯有机沼液再利用的生产工艺技术，以促进广西非粮作物生物质能产业的发展。在已有的政策条件下，我国木薯生物质能发展迅速，据统计，截至2008年4月30日，我国已销售乙醇汽油10.19万吨，仅广西就已有600万车辆使用了车用乙醇汽5油。三、广西木薯生物质能产业发展研究分析广西木薯产量占全国的65%，目前为止，只有广西利用木薯进行非粮生物质燃料的投产。可以说，广西木薯生物质能产业的发展基本代表了目前我国木薯生物质能的发展状况。1、广西木薯生物质能产业发展状况广西地处亚热带，生物质资源丰富，具有良好的发展生物乙醇、燃料乙醇的自然条件。目前广西利用木薯资源生产乙醇的企业有20多家，其中规模较大的年产木薯酒精10万吨的企业1家，年产木薯酒精8万吨的企业1家。广西十分重视生物质能的开发利用，成立了生物质产业工程领导小组，将发展燃料乙醇产业纳入广西“十一五”发展规划，专门制定了广西生物产业发展“十一五”规划，力争在“十一五”期间把生物质产业建设为广西支柱产业。去年，中粮集团在北海先后承担国家级良种繁育和产业化示范基地项目，计划建立散户基地10万亩、开荒基地面积10万亩、扶贫基地面积5000亩、高产示范基地2000亩，并支持带动当地村委会、农户自办基地，力争形成广西最大的生物质能木薯示范基地。今年本地薯农通过签订木薯保价收购协议，按鲜木薯销售价每吨450元计算，预计可使薯农额外增加收入1000万元。国家科技支撑项目“木薯生物质能源产业化关键技术研究与示范”主要开展木薯优良新品种6选育、高效栽培技术及以木薯燃料乙醇为重点的产品加工技术，组织燃料乙醇产业关键技术攻关和生物质产品开发，该项目的实施也将进一步促进了广西木薯生物质能产业的发展。2.广西木薯生物质能产业的效益分析（1）经济效益2008年2月份笔者曾就木薯种植户种植成本收益进行典型调查，其中成本包括生产资料（化肥、农药、种子）、劳动力（以工时核算）以及运输成本，收益包括公司对农户的补贴、肥料回送（折价）以及农户的销售收入等）。调查得出：平均每户需花费成本为大约530元/亩（其中化肥为30元/亩，劳动力成本500元/亩，其他为0），而平均每户亩收益为1344元/亩（其中补贴：30元/亩，肥料回送折价18元/亩，销售收入1296元/亩），净利润高达814元/亩，每亩比往年增长了400多元。特别是首个非粮生物质燃料项目的启动和运作，将大大促进当地市场的启动和拉动内需，将直接辐射周边地区带动30余万户农民从事木薯生物质能产业生产，解决部分农村富余劳动力的出路。据广西乙醇办介绍，截至今年3月14日，广西已生产无水乙醇11496吨，共消耗了干木薯28859吨、鲜木薯18751吨。在该项目建成投产后，年需鲜木薯150万吨（折干61万吨），日用鲜薯4000吨，可带动北海及周边地区种植木薯近100万亩，全区良种覆盖率达到80%，单产提高到3吨以上，促进周边农7户增收3亿元。此外，由于木薯生物质能产业的发展，木薯乙醇等深加工品的出现使得木薯经济附加值提高了5-7倍。（2）社会效益广西木薯生物质能产业先进的生产技术、优良品种和良好的效益对周边地区提供良好的示范和推动作用。如引进的优良木薯品种和木薯栽培技术，在合浦县经示范后向周边东盟“一轴两翼”合作战略中的经济走廊和北部湾等地辐射推广，不仅使得区域经济得以发展，还提高中国在东盟自由贸易区的地位。同时，广西“木薯汽油”投入使用的成功将推进湖南、湖北、江苏、江西、重庆等5地非粮生物质燃料的发展，从而使得中国替代能源的发展格局焕然一新。此外，由于广西木薯生物质能示范基地建设将以“科技+企业+基地+农户”为产业化发展模式，通过免费发放良种，召开良种良法栽培技术会议，定期邀请农技专家深入木薯主产区讲解病虫害防治知识等活动支持薯农种植，这大大促进了周边地区农民素质的提高。（3）生态效益广西木薯生物质能示范基地在木薯酒精废液和污水处理上将走循环经济路线，推动环保产业的发展。在生产生物质能的同时，通过循环利用废气、废渣等生成沼气，用于锅炉燃烧，提高能量。沼气发生系统中的污泥，经混凝、发酵、干燥处理后，有针对性地按配比添加营养剂，充分混合后可生成生物有8机肥，可用于木薯种植，改良土壤。同时，利用酒精废液中不易分解、但对农作物有营养的其他有机成分，用于木薯灌溉，实现高浓度有机废水的群补循环利用，这有助于节省成本、提高木薯的产量和质量、改良土壤，从而形成新的经济循环模式，进一步加快广西以木薯为原料的生物质能基地建设。四、加快我国木薯生物质能产业发展的对策目前我国木薯生物质能产业兴起不久，还处在试点阶段，生物质能产业的投资回报率较低。在中国东盟自由贸易区的全球化发展战略背景下，广西在“一轴两翼”中具有重要的战略地位。广西木薯生物质能产业的发展，对我国木薯生物质能产业乃至能源产业的发展将起着重要的推动作用。笔者认为，在未来木薯生物质能产业发展中要做到以下几点：1、继续加大扶持力度，尽快制定木薯生物质能产业相关政策据广西发改委乙醇办介绍，非粮乙醇主要依照国家有关原料基地补贴和示范基地补贴的规定，每亩可获得180元的补贴，并没有其它财税方面的政策。在面临2010年木薯零关税的情况下，国家应该利用WTO规则允许下的“国内支持”政策对木薯生物质能产业进行扶持，提高我国木薯产品的国际竞争力。要真正使木薯生物质能产业成为我国新兴的支柱产业，政府部门则应充分利用WTO规则允许的“绿箱”政策，加大对木薯科技9（包括木薯品种选育与繁殖、产品加工开发研究等），技术培训、推广市场开拓与营销，信息和流通体制的建立、健全，环境污染的治理，基地建设等方面的支持力度，增加资金和技术力量的投入，提高木薯生产和加工的科技含量，创立木薯产品品牌，增强木薯产品在国内外的竞争力，增加国家创收。同时，政府还应该制定相关法规，通过税收和其他经济手段，将能源的外部成本内部化，从而增强木薯生物质能的竞争力。2、加强木薯原料生产基地建设，完善基地社会服务化体系目前我国木薯生物质能刚刚兴起，产业的发展还处于试验阶段。因此，我国在未来发展木薯生物质能产业时应选择适宜木薯种植的区域进行生产，采用“科技+企业+基地+农户”的一体化产业模式，企业对基地进行育种、良种试验，通过对当地环境的了解，研发出适宜当地种植的木薯良种，从而积极向农户推广木薯良种，做到科技入户。还可以通过成立“示范园”对木薯进行生产基地良种化，向农户推广木薯种植新技术，利用荒山、荒坡，扩大木薯的种植面积，发挥增产增效的潜力。对于木薯乙醇的加工工艺而言，要积极改进燃料乙醇的生产工艺，降低生产成本，提高产品的技术含量。同时，我国要提高自主创新精神，研发出生产木薯生物质能的新工艺和新方法以降低成本，提高产品技术含量。由于基地社会化服务体系是否健全关系到基地建设是否能10实现规模化，集约化的发展。在产业化发展过程中，始终要健全以家庭经营为基础，以科研单位和木薯生物质能企业为依托，以农民自办服务组织为补充的多种经济