生物質為交通車輛提供能源帶來的經(jīng)濟效應規(guī)模

摘要

1：生物質取代石油成為交通的主要能量來源，可以節(jié)約1．59萬億元石油進口支出。

2：生物質產(chǎn)沼氣做成充電站，按照度電1元充電費用，14億噸農(nóng)業(yè)廢棄物、1．7億噸廚余垃圾和38億噸糞便可以產(chǎn)生1～1．8萬億元的經(jīng)濟效應。這些效應大部分會成為農(nóng)民的收入。均攤到4．8億農(nóng)業(yè)人口，每人可獲得約2000～3750元增收。

據(jù)海關總署公布：2018年中國大陸共進口石油原油46190．1萬噸（約4．62億噸），總金額15881．7億人民幣（約為1．59萬億元）。如果這些原油以30％的效率全部變成車輛的動力。那么折算為電能有1．6632萬億度。由于原油約有70％變?yōu)槠裼?，所以折算僅有1．165萬億電能為交通工具提供動力。

表 1 農(nóng)業(yè)廢棄有機質和有機質垃圾的潛在效益規(guī)模

由表1得知，14億噸農(nóng)業(yè)廢棄物、1．7億噸廚余垃圾和38億噸糞便可以產(chǎn)生1～1．8萬億元的經(jīng)濟效應。發(fā)電量在0．86～1．51萬億度電能，產(chǎn)生約22億噸有機肥。所產(chǎn)生電能可以替代進口石油的能源缺口。22億噸有機肥料，足夠18億畝耕地的肥料需求。

上面的數(shù)據(jù)只是從潛在的總量上證明了生物質有可能替代進口石油。那么經(jīng)濟上是否可行呢？

92＃汽油每升6．8元，可以計算出發(fā)電效率30％，不含發(fā)電環(huán)節(jié)成本的汽油度電成本為2．6元／KWH。而沼氣的價格是0．6～3．5元／立方米。按1立方發(fā)電2度。那么沼氣的度電成本為0．3～1．75元／KWH。也就是沼氣的同等熱值、相同做功轉換成本約為汽油的50％左右。生物質產(chǎn)沼氣為交通提供能源的經(jīng)濟效應是存在的。

但是，為什么沼氣目前幾乎沒有人看好呢？首先沼氣產(chǎn)業(yè)就如同養(yǎng)殖業(yè)，是一種養(yǎng)殖細菌的養(yǎng)殖業(yè)。存在各種風險，沼氣產(chǎn)量不穩(wěn)定，原料的供應更加無法保證。此外，沼氣產(chǎn)業(yè)的儲量密度低，富集生物的成本昂貴。如果沼氣產(chǎn)業(yè)發(fā)電供給電網(wǎng)，其價格0．3～1．75元／KWH、與煤電、水電、光伏可以做到低于0．3元／KWH的并網(wǎng)電價比較毫無競爭優(yōu)勢。但如果沼氣給交通車輛供電，按照國家標桿充電價格1．2～1．8元／度，外加服務費用的充電服務來說。沼氣是具備競爭優(yōu)勢的。而LY混動車的發(fā)電平臺使得沼氣發(fā)電優(yōu)勢繼續(xù)擴大。

下面我們看一篇專業(yè)文獻?！督斩挌饣泄夤こ碳夹g經(jīng)濟分析》

《秸稈氣化集中供氣工程技術經(jīng)濟分析》第57頁中以村屯秸稈集中厭氧產(chǎn)沼氣供給農(nóng)戶沼氣。在實際6個國家級沼氣示范試點工程數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析中，作者王紅彥認為1．8元／立方米的供氣價格，財務成本（包含國家補貼、群眾自籌等等所有成本，秸稈收集無補貼）可以在20年左右。而LY混動車、生物質產(chǎn)沼氣的投資成本及原料收集成本遠低于這6個試點示范工程，因為沒有示范工程的集中供氣的沼氣管網(wǎng)、生物質運送距離也大幅降低。沼渣沼液可以直接還田，作為肥料。而所產(chǎn)沼氣如果按照1立方米沼氣發(fā)電2度，每度1．2元給電動車充電。那么每立方沼氣的價格在2．4元。按照此價格估算6～10年的投資回收期是完全有希望的。

這里提供的一種新的生物質能源應用模式，如果能夠實施，將會給農(nóng)業(yè)農(nóng)村帶來巨大的獲利。而這樣的模式目前僅是一種設想，具體的實現(xiàn)需要更多人的努力。也許，就如本文所分析生物質沼氣發(fā)電相對于商業(yè)充電站有約30％以上的售電價格優(yōu)勢。可是，當前這樣的沼氣充電模式仍未有成熟技術，即便是商業(yè)充電站，基本也是虧損的。另外電動車市場無法支撐天量的生物質發(fā)電量市場，無法消納這么多的電量。如果將這些電量注入電網(wǎng)，沼氣發(fā)電則沒有發(fā)電價格優(yōu)勢。并且LY混動車是使得沼氣發(fā)電環(huán)節(jié)成本為零的關鍵，如果是沼氣內(nèi)燃機組發(fā)電，發(fā)電環(huán)節(jié)的度電成本仍很高。按1．2MW沼氣發(fā)電機組，3年成本回收期的發(fā)電環(huán)節(jié)60％發(fā)電利用有效時間。度電發(fā)電環(huán)節(jié)成本在0．3元／度。所有LY混動車的增程發(fā)電系統(tǒng)，在沼氣應用中至關重要。電動車的可移動特性又降低了生物質的輸送距離。這兩點對降低度電成本有非常關鍵的作用。

由此估測可知，即便生物質存在大規(guī)模利用的潛在價值，如何發(fā)掘這些價值仍是一個非常艱難的任務。

上面的淺顯簡單的觀點表達，只是為了提出一種新的生物質應用思路。實踐之前，還需要更多理論數(shù)據(jù)支撐。