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文檔簡介
1、HBHB 集團生物質能產業(yè)鏈網的構建與分析集團生物質能產業(yè)鏈網的構建與分析_ _生態(tài)產業(yè)鏈生態(tài)產業(yè)鏈網網論文導讀:本文以工業(yè)生態(tài)學、循環(huán)經濟學為理論依據,首先構建了 HB 集團生物質能產業(yè)鏈網結構,從企業(yè)鏈、產品鏈、生產鏈、技術鏈四個方面進行了詳細解析,分析了產業(yè)鏈網的生態(tài)特性、循環(huán)經濟特性和產業(yè)鏈網結構特性,在此基礎上,又從縱向延伸和環(huán)向耦合的角度,進一步提出了完善 HB 集團生物質能產業(yè)鏈網的若干建議。論文關鍵詞:生物質能產業(yè),生態(tài)產業(yè)鏈網,循環(huán)經濟,生態(tài)工業(yè)1.引言生物質能作為一種化學態(tài)能,不僅能夠發(fā)電、供熱,而且還能轉化為液態(tài)燃料和生物基產品,是唯一可大規(guī)模替代化石燃料的能源,主要發(fā)達
2、國家的技術專家和決策者都非常重視生物質能產業(yè)的開發(fā)1。近年來,伴隨著針對生物質能產業(yè)創(chuàng)新而發(fā)生的“車人爭糧”、“人道危機”、“環(huán)境問題”等激烈論爭,在此背景下,生物質能產業(yè)基于循環(huán)經濟理論、工業(yè)生態(tài)理論所建立的生物質能生態(tài)產業(yè)鏈網具有良好的經濟效益和環(huán)境效益,已成為生物質能產業(yè)發(fā)展的新的趨勢和特點。2.HB 集團生物質能產業(yè)鏈網結構解析HB 集團發(fā)展生物質能產業(yè),主要是利用各種植物秸稈、林作物以及不能作為食用油的油作物等。HB 集團所在城市耕地面積中有可耕地 1100 萬畝,灌溉面積 900 萬畝,有待開發(fā)面積 760 萬畝。其主要糧食作物包括小麥、玉米,種植面積各為 190.8 萬畝、208
3、 萬畝,另外還有油葵、食葵等經濟油料作物,這為 HB 集團生物質能產業(yè)的發(fā)展提供了足夠的纖維類原料;巴彥淖爾市邊際性及周邊的土地多為沙荒地、鹽堿地、荒坡地,共有 2000 萬畝,其可作為生物質能產業(yè)發(fā)展的林木種植基地,種植面積可達 300 萬畝以上。HB 集團現已在該市邊際性土地上建立石油植物園,重點培育油料作物文冠果,該植物為落葉灌木或小喬木,生長周期為 2 年,主要產于內蒙古地區(qū),適應性強,喜生于沙質肥沃土壤,根系深,有抗干旱的優(yōu)良特性生態(tài)產業(yè)鏈網,一般在干旱沙荒地帶生長良好。目前集團開發(fā)的生物質能三大產品包括生物甲醇、生物柴油和燃料乙醇。該集團以石油植物園、甲醇基燃料系統(tǒng)、生物柴油生物潤
4、滑油聯產系統(tǒng)、纖維制乙醇系統(tǒng)、熱電聯產系統(tǒng)、環(huán)境綜合處理系統(tǒng)為框架,各系統(tǒng)之間通過中間產品和廢棄物的相互交換而互相銜接,從而形成了一個比較完整的生物質能產業(yè)鏈網(圖 1)。本文將從企業(yè)鏈、產品鏈、生產鏈、技術鏈四個方面對HB 集團生物質能產業(yè)鏈進行闡釋。圖 1:HB 集團生物質能產業(yè)鏈網結構2.1HB 集團企業(yè)鏈解析從圖 1 中可以看出,HB 集團主要由三條企業(yè)鏈組成,企業(yè)鏈:石油植物園生物柴油、生物潤滑油聯產系統(tǒng)環(huán)境處理系統(tǒng),是以環(huán)境綜合處理系統(tǒng)為鏈中下游企業(yè),該系統(tǒng)的物料投入主要是來自集團內生物質能生產系統(tǒng)和熱電聯產系統(tǒng)生產過程中排出各種廢水、廢渣和廢氣等廢物;企業(yè)鏈:生物甲醇系統(tǒng)生物柴油
5、、生物潤滑油聯產系統(tǒng)石油植物園,以環(huán)境綜合處理系統(tǒng)為鏈中上游企業(yè),它表示廢水、廢渣和廢氣等經該系統(tǒng)處理后,被集團內其他系統(tǒng)循環(huán)利用的過程。其中該系統(tǒng)主要利用回用水工程,將廢水經過處理以后,達到了工業(yè)用水的要求,因此又重新被集團中甲醇基燃料系統(tǒng)、燃料乙醇系統(tǒng)所利用;企業(yè)鏈:石油植物園燃料乙醇系統(tǒng)環(huán)境綜合處理系統(tǒng)石油植物園,以熱電聯產系統(tǒng)為鏈中上游企業(yè),它表示該系統(tǒng)以利用甲醇基燃料系統(tǒng)的余熱和其他投入為基礎,將產生的電、汽、熱全部應用于集團內三大生物質能產品系統(tǒng)的生產過程。另外,可以看出環(huán)境綜合處理系統(tǒng)、熱電聯產系統(tǒng)與集團內三大生物質能產品系統(tǒng)的聯系緊密,實現了集團內的水循環(huán)、能量循環(huán)。2.2HB
6、 集團產品鏈解析從產品結構視角看,產品鏈是指以某項核心技術或工藝為基礎,以市場前景比較好的、科技含量比較高的、產品關聯度比較強的優(yōu)勢企業(yè)和優(yōu)勢產品為鏈核,以產品技術為聯系,投入產出為紐帶,上下連結、向下延伸、前后聯系形成的產品鏈。產業(yè)鏈中,上一個企業(yè)的產出是下一個企業(yè)的投入這是產業(yè)鏈的“基礎內含鏈”2。從企業(yè)鏈的角度來講,HB 集團僅有三個生物質能產品系統(tǒng),但從產品鏈的角度來講,HB 集團生物質能產品共有五種:生物甲醇、生物柴油、生物潤滑油、燃料乙醇、碳酸二烷酯等。從生物柴油、生物潤滑油聯產系統(tǒng)的工藝流程看出,油酸甘油酯通過酯交換、酯化,分別生成了生物柴油、生物潤滑油兩種生物質能產品;甲醇基燃
7、料系統(tǒng)最終生產出生物甲醇、碳酸二烷酯兩種生物質能產品,碳酸二烷酯以生物甲醇為原料,由生物甲醇進一步加工而生成。另外生物甲醇作為中間投入,用于生物柴油、生物潤滑油系統(tǒng)中,作為最終生物質能產品生物柴油的中間投入,由此便形成了 HB 集團生物質能產品鏈。2.3HB 集團生產鏈解析生產鏈是與最終產品生產直接和間接相關的諸多企業(yè)及社會經濟的若干部門之間的一種相互依存、相互制約的鏈狀經濟技術關系。生產鏈結構及運行有兩個突出特點3:一是各個環(huán)節(jié)在空間上的并存性和運行時間上的繼起性。所謂空間并存性,是指鏈條的基本環(huán)節(jié)在空間上不能空缺,也就是在同一時點上各個環(huán)節(jié)都必須同時存在;所謂時間的繼起性,是指生產鏈的每一
8、個生產環(huán)節(jié)的運動不僅自身不能停止,而且必須一個繼一個地有序地跟著前進;二是鏈狀結構之間的比例性和運動的平衡性。只有各環(huán)節(jié)在組織規(guī)模與作業(yè)數量保持一定的比例,才能保持各環(huán)節(jié)在運動中的動態(tài)平衡,也只有保持鏈狀環(huán)節(jié)的動態(tài)平衡,才能保持整個生產鏈良性互動,并產生出整合的前推力量核心期刊目錄。對于 HB 集團的五個系統(tǒng),各個系統(tǒng)之間是相互聯系、相互作用的。其中任何一個系統(tǒng)產品產量和規(guī)模的變化都會給其他系統(tǒng)帶來影響。如:熱電聯產系統(tǒng),該系統(tǒng)存在的意義是保證集團各系統(tǒng)的電、汽、熱及時、保質保量供應給其他的系統(tǒng),這樣才能保證集團生物質能產品的正常生產。但是如果三大生物質能產品系統(tǒng)中任何一個企業(yè)想要擴大生產規(guī)模
9、,那么該系統(tǒng)對電、汽、熱的需求便會增加,此時就應該相應的擴大熱電聯產系統(tǒng)的規(guī)模。2.4集團技術鏈解析產業(yè)鏈中每個企業(yè)為了保證產品生產的質量,都有一系列的技術支撐,所有不同環(huán)節(jié)企業(yè)的技術之和便構成了產業(yè)鏈的技術鏈4。由于每個企業(yè)都有自己的核心競爭力,因此每個企業(yè)也都有獨特的技術,這些技術是企業(yè)的競爭優(yōu)勢所在。當市場需求發(fā)生變化時,首先就要引起產業(yè)鏈的技術鏈的變化生態(tài)產業(yè)鏈網,只有技術鏈能順利對接才能保證產業(yè)鏈生產上的對接,才能保證產業(yè)鏈的穩(wěn)定運行。HB 集團各系統(tǒng)之間存在著緊密的經濟技術聯系,沒有了各種生物質能技術的支撐,就不能形成生物質能產業(yè)鏈。以纖維制乙醇為例,該工藝與發(fā)酵法纖維乙醇相比,成
10、本相當于其 58%,投資低 65%,生產規(guī)模是其 2-3 倍,與天然氣制醇類燃料相比,大大節(jié)省了溫室氣體 CO2 的排放(是其 26%),該技術工藝是由 HB 集團自己開發(fā)的。HB 集團吸納國內三所在生物質煉制領域技術領先的重點大學作為股東,共同辦企業(yè)。由大學教授與企業(yè)科研人員共同組成課題組;用大學的基礎研究設施和企業(yè)的應用研究、小試生產、中試生產設施共同完成科研開發(fā);由大學的基礎理論研究與企業(yè)的產品研發(fā)、應用技術研究結合。隊伍精干、具備一流的研發(fā)試驗設施,形成靈活高效的運作機制,顯著的自主創(chuàng)新優(yōu)勢和突出的技術特色,能夠持續(xù)不斷地為生物質煉制產業(yè)技術進步提供有力支撐。3HB 集團生物質能產業(yè)鏈
11、的特性分析3.1生態(tài)產業(yè)鏈特性生態(tài)產業(yè)鏈一般是指依據生態(tài)學原理,以恢復和擴大自然資源存量為宗旨,為提高資源基本生產率和根據社會需要為主體,對 2 種以上產業(yè)的鏈接所進行的設計(或改造)并開創(chuàng)為一種新型的產業(yè)系統(tǒng)的系統(tǒng)創(chuàng)新活動5。生物質能產業(yè)鏈本身是一種借助于高新科技將“生態(tài)工業(yè)系統(tǒng)”與“自然生態(tài)系統(tǒng)”相耦合而形成的產業(yè)鏈,因此其必定具有一定的生態(tài)特性:(1)首先,從集團發(fā)展生物質能的原料來看,甲醇基燃料系統(tǒng)、纖維制乙醇系統(tǒng)均以植物纖維、草這樣的農林廢物為原料,這些纖維素類物質是地球上最豐富、最廉價的可再生資源,對其的利用不但可恢復、擴充自然資源增量,還會減少這些廢物對生物生存空間的侵占和一定的
12、環(huán)境污染;另外該集團利用巴彥淖爾市邊際性土地(沙荒地、鹽堿地、荒坡地)種植文冠果果樹等生物質能林木,原料供應不但做到了“不與人爭糧”,“不與糧爭地”,從而避免以往生物質能產業(yè)引起的“車人爭糧”、“人道危機”、“環(huán)境問題”等激烈論爭,而且將能源林基地建設與防風固沙、城市周邊綠化融為一體,更是很好的體現了該集團生物質能產業(yè)鏈的生態(tài)特性。(2)從生物質能產業(yè)鏈的“生態(tài)工業(yè)系統(tǒng)”角度來講,集團研發(fā)部依據生物質 C、H、O 循環(huán)機理、生物質煉制與環(huán)境的協調性、生物質產品技術經濟分析等設計和改進生物質能生產工藝,其生產過程中處處體現綠色、無毒和安全的特性。例如:在生物柴油、生物潤滑油聯產系統(tǒng)整個工藝生產過
13、程中,利用國際領先的工藝(生物柴油生產過程采用國際先進的漢高法;生物潤滑油生產過程采用國際先進的有利凱瑪法,這些方法為國際通稱的“綠色精細化工”行業(yè)),不添加任何對環(huán)境可能造成污染的添加劑,且工藝安全合理。另外,在生產過程中,涉及外運的易燃易爆品為工業(yè)溶劑油和甲醇,將采用專用車、專用道、專用時間運輸。(3)從生物質能產品利用的角度來講,生物質能產品較石油能源產品來講,其本身具有很好的環(huán)境友好特性。 生物柴油具有優(yōu)良的環(huán)保特性,主要表現在由于生物柴油中硫含量低,使得二氧化硫和硫化物的排放低,可減少約 30%(有催化劑時為 70%);生物柴油中不含對環(huán)境污染的芳香族烷烴,因而廢氣對人體損害低于柴油
14、。一直以來,煤炭作為不可再生的化石能源,是我國主要依賴的能源,在一次能源消費中其比例高達 70%,然而煤炭的利用給我國帶來了巨大的環(huán)境問題,CO2、SO2 等有害氣體的大量排放,造成環(huán)境污染的同時也制約著我國經濟社會的可持續(xù)發(fā)展。生物質能作為世界第四大能源,是唯一既可再生又可直接儲運的能源,其開發(fā)利用可使人類擺脫對化石能源的依賴,對生態(tài)環(huán)境保護具有重要的意義。3.2循環(huán)經濟特性循環(huán)經濟是指為保護環(huán)境,實現物質資源的永續(xù)利用及人類的可持續(xù)發(fā)展,按照生態(tài)循環(huán)體系的客觀要求生態(tài)產業(yè)鏈網,通過清潔生產、市場機制、社會調控等方式促進物質資源在生產中循環(huán)利用的一種經濟運行形態(tài)。資源的循環(huán)利用是循環(huán)經濟的核
15、心內涵,“循環(huán)”則是循環(huán)經濟的中心含義?!把h(huán)”是指經濟賴以存在的物質基礎資源在國民經濟再生產體系中各個環(huán)節(jié)的不斷循環(huán)利用6。圖 2:生物質能產業(yè)鏈中資源循環(huán)利用示意圖HB 集團循環(huán)經濟特性主要表現在:(1)在生產加工過程中對能源原材料的果實、秸稈、葉子等全方位的利用。以石油植物園中生產的文冠果為例,文冠果是我國特有的優(yōu)良木本油料樹種,種子含油量為 45%-50%,種仁含油量 70%。從能源角度看,是一種理想的能源林植物。HB 集團將文冠果果實作為生物柴油、生物潤滑油投入的原料;其廢枝條用于燃料乙醇和熱電聯產系統(tǒng);文冠果葉被采摘直接銷售到市場,經其他企業(yè)加工生產高級茶葉。(2)通過適當的技術盡
16、量將生產的副產品進行回收。HB 集團三大生物質能產品系統(tǒng)在生產過程中均有一定數量的副產品生成。如:甲醇基燃料系統(tǒng)副產品二氧化碳、堆肥;生物柴油、生物潤滑油聯產系統(tǒng)副產品甘油、粕;纖維制乙醇系統(tǒng)堆肥。其中,副產品堆肥作為有機復合肥用于石油植物園的中間投入進行使用,以實現節(jié)約資源、減少集團開支的作用。另外,副產品甘油、粕等直接流入市場,為集團創(chuàng)造了額外的經濟效益。(3)在各系統(tǒng)生產過程中,一個系統(tǒng)排出的“廢物”作為集團內其他系統(tǒng)的最初投入進行生產。以甲醇基燃料系統(tǒng)為例,其在生產過程中產生的“廢熱”就被熱電聯產系統(tǒng)所利用;集團內各系統(tǒng)生產過程中所排出的“廢渣”、“廢水”等廢物,均是環(huán)境綜合處理系統(tǒng)的
17、最初投入。在環(huán)境綜合處理系統(tǒng)中,通過回用水工程,實現了集團內的水循環(huán)。3.3產業(yè)鏈網結構特性根據以上論述,HB 集團生物質能產業(yè)鏈既具有生態(tài)性、又具有循環(huán)經濟特性。這就造成在集團內部,一條產業(yè)鏈的“下游企業(yè)”有可能另一條產業(yè)鏈的“上游企業(yè)”。產業(yè)鏈的這種特性,很好的實現了系統(tǒng)間的物質集成、能量集成,通過上下縱向延伸和橫向環(huán)向拓展,形成產業(yè)間的工業(yè)代謝和共生關系,構建出生物質能產業(yè)共生網絡系統(tǒng)。其中上下縱向延伸是對生物質資源進行深加工,環(huán)向拓展就是將上下延伸的產業(yè)鏈排放出來的副產品或廢棄物再深度加工。產業(yè)鏈網狀結構的構建需要多種技術,除包括循環(huán)經濟技術中通常使用的替代技術、減量化技術、再利用技術
18、、資源化技術以外,還包括系統(tǒng)優(yōu)化技術以及共生鏈接技術。系統(tǒng)優(yōu)化技術從系統(tǒng)工程的原理出發(fā),通過資源、能源工業(yè)代謝分析,實現區(qū)域物質流、能量流、信息流、價值流等優(yōu)化配置的軟科學技術,可用于指導產業(yè)鏈網狀結構的構建;共生連接技術是在構建產品組合、產業(yè)組合、實現產業(yè)鏈鏈接和產業(yè)共生時所需要開始的鏈接技術,這對于構建生態(tài)產業(yè)鏈的成功起到關鍵作用核心期刊目錄。根據前面對集團產業(yè)鏈的解析結果,該集團目前存在的縱向主導產業(yè)鏈有以下幾種:文冠果果實生物柴油市場;文冠果果實生物柴油生物潤滑油市場;文冠果纖維莖稈燃料乙醇市場;生物質纖維生物甲醇市場;生物質纖維生物甲醇生物柴油市場;生物質纖維生物甲醇碳酸二烷脂市場。
19、而環(huán)向產業(yè)鏈的構建主要是靠集團內兩大寄生型共生系統(tǒng)為媒介進行搭建。環(huán)境綜合處理系統(tǒng)吸收并消化三大產品系統(tǒng)產生的廢水、廢渣、廢氣,并實現了廢水回用于集團各系統(tǒng),實現了水系統(tǒng)集成;熱電聯產系統(tǒng)利用石油植物園中植物纖維以及生物甲醇系統(tǒng)的余熱實現發(fā)電,并用于集團各系統(tǒng)對于熱、電、汽的需求,但是從對該集團生物質能產業(yè)鏈耦合程度的考察結果來看,其在縱向延伸的深度和橫向延伸的廣度可進一步加強,從而構建出更加健全穩(wěn)定的生物質能產業(yè)鏈網狀結構。4. HB 集團生物質能產業(yè)鏈網改進措施HB 集團生物質能產業(yè)鏈網在其結構形成和發(fā)展過程中,會不斷加深各種鏈網結構的縱向延伸和橫向聯系,從而又形成新內容的鏈狀結構,最終形
20、成更復雜的產業(yè)鏈網狀結構。根據目前 HB 集團生物質能產業(yè)鏈網的發(fā)展情況,提出了如下改進措施1) 燃料乙醇產業(yè)向上延伸與化石能源煤炭產業(yè)接軌,利用劣質煤炭褐煤與植物纖維雙原料技術,生產乙醇基燃燃料。內蒙古自治區(qū)具有豐富的煤炭資源,在該地區(qū)煤炭資源開發(fā)與利用過程中,一部分劣質煤市場競爭力較弱,價格低廉,在對其開采過程中往往造成很大的浪費;另一方面,集團現有的纖維制燃料乙醇氣化技術存在著能量利用率低、過程污染嚴重等問題,因此該技術亟待改善。本文建議結合當地煤炭資源優(yōu)勢在纖維制乙醇系統(tǒng)中將褐煤這一劣質煤作為原料與植物纖維混合制乙醇,在改進技術工藝的基礎上,使生物質能產業(yè)向上延伸與煤炭行業(yè)接軌。2)
21、延長生物甲醇產業(yè)鏈網生物甲醇系統(tǒng)可進一步利用甲醇催化脫水制備二甲醚、再度脫水制備汽油技術,生成最終產品生物汽油,延長其產業(yè)鏈長度生態(tài)產業(yè)鏈網,增加經濟效益。生物質能產品的主要風險來自市場的競爭,而產品的價格競爭又是市場發(fā)展的重要因素。該項目直接利用本集團生產的生物甲醇來生產生物汽油,降低了原料成本,提高了生物汽油的市場競爭力,與原有生物甲醇產業(yè)鏈相比,其經濟效益的提高非常明顯。3) 擴大環(huán)境綜合處理系統(tǒng)的規(guī)模改進污水處理技術,并將處理后的水用于石油植物油的灌溉和生物柴油系統(tǒng)中,更好發(fā)揮集團水集成系統(tǒng)功能。集團環(huán)境綜合處理系統(tǒng)雖然在一定程度上實現了水集成系統(tǒng)的功能,但是其集成程度并不完善,這直接
22、造成以環(huán)境綜合處理系統(tǒng)為主導企業(yè)的產業(yè)鏈網絡中的環(huán)鏈結構不夠發(fā)達。另外,集團中生物柴油系統(tǒng)也是一個用水量較多的系統(tǒng),而目前其用水主要來源為新鮮水,因此為節(jié)約水資源,提高環(huán)境綜合處理系統(tǒng)的水處理能力勢在必行。4) 構建 CO2 利用產業(yè)鏈縱觀本集團生物質能產業(yè)鏈網絡,我們發(fā)現在其生產過程中,排放的主要廢棄物就是 CO2,且以生物甲醇系統(tǒng)為最,每生產一噸生物甲醇就會產生 0.1噸的 CO2。結合本集團種植業(yè)與工業(yè)生產相結合的現狀,可考慮利用 CO2 發(fā)展生態(tài)農業(yè)。具體做法是:收集各系統(tǒng)產生的 CO2 氣體用于集團石油植物油溫室育苗過程,以達到減少溫室氣體排放的目的。與此同時,還可利用集團中各系統(tǒng)產
23、生的余熱來維持溫室溫度。5.總結通過對 HB 集團生物質能產業(yè)鏈網的分析,得出以下結論:1)生物質能產業(yè)鏈網是一種借助于高新科技將“生態(tài)工業(yè)系統(tǒng)”與“自然生態(tài)系統(tǒng)”相耦合的資源循環(huán)利用型產業(yè)鏈,以此發(fā)揮該產業(yè)在經濟部門中的靜脈作用。生物質能產業(yè)鏈網的培育要充分發(fā)揮產業(yè)集成技術與循環(huán)經濟技術的優(yōu)勢。2)生物質能產品企業(yè)的核心技術是提高生物質能產業(yè)的生產效率和經濟效益的關鍵因素。HB 集團應進一步加大對生物質能技術的開發(fā)力度,使其成為產業(yè)鏈中技術創(chuàng)新、專利、標準、品牌等方面具有競爭優(yōu)勢的核心企業(yè),以其良好的發(fā)展前景吸引更多的生物質能產品的消費者。3)通過探討各產業(yè)之間的鏈網結構以及其特性,找到產業(yè)
24、鏈上生態(tài)經濟形成的原因,并借此進一步提出了完善集團生態(tài)產業(yè)鏈網內部的“物質流”和“能量流”的幾個建議,以實現整個集團產業(yè)鏈網的和諧健康發(fā)展。參考文獻1International Energy Agency Bioenergy 2006AnnualReporthttp:/2Fischer G,SchrattenLGlobal Bioenergy Potential Through 2050J Biomassand Bioenergy,2001(20):151-1593K. Maniatis,G.Guiu and J. ReisgoThe European Commissionperspectiv
25、e inbiomass and waste thermochemical conversionIn:A.V.Bridgwater,Editor,Pyrolysisand gasification of biomass andwaste,CPL Press,Newbury(2003),pp1184劉貴富生態(tài)產業(yè)鏈研究產業(yè)鏈基本理論M吉林:吉林科學技術出版社,2006:96-985尹琦,肖正揚生態(tài)產業(yè)鏈的概念與應用J環(huán)境科學,2002,23(6):114-1186邱慧哲產業(yè)層次循環(huán)經濟實例研究:碩士學位論文,吉林,吉林大學,2007:4-8(3)從生物質能產品利用的角度來講,生物質能產品較石油能源
26、產品來講,其本身具有很好的環(huán)境友好特性。 生物柴油具有優(yōu)良的環(huán)保特性,主要表現在由于生物柴油中硫含量低,使得二氧化硫和硫化物的排放低,可減少約 30%(有催化劑時為 70%);生物柴油中不含對環(huán)境污染的芳香族烷烴,因而廢氣對人體損害低于柴油。一直以來,煤炭作為不可再生的化石能源,是我國主要依賴的能源,在一次能源消費中其比例高達 70%,然而煤炭的利用給我國帶來了巨大的環(huán)境問題,CO2、SO2 等有害氣體的大量排放,造成環(huán)境污染的同時也制約著我國經濟社會的可持續(xù)發(fā)展。生物質能作為世界第四大能源,是唯一既可再生又可直接儲運的能源,其開發(fā)利用可使人類擺脫對化石能源的依賴,對生態(tài)環(huán)境保護具有重要的意義
27、。3.2循環(huán)經濟特性循環(huán)經濟是指為保護環(huán)境,實現物質資源的永續(xù)利用及人類的可持續(xù)發(fā)展,按照生態(tài)循環(huán)體系的客觀要求生態(tài)產業(yè)鏈網,通過清潔生產、市場機制、社會調控等方式促進物質資源在生產中循環(huán)利用的一種經濟運行形態(tài)。資源的循環(huán)利用是循環(huán)經濟的核心內涵,“循環(huán)”則是循環(huán)經濟的中心含義?!把h(huán)”是指經濟賴以存在的物質基礎資源在國民經濟再生產體系中各個環(huán)節(jié)的不斷循環(huán)利用6。圖 2:生物質能產業(yè)鏈中資源循環(huán)利用示意圖HB 集團循環(huán)經濟特性主要表現在:(1)在生產加工過程中對能源原材料的果實、秸稈、葉子等全方位的利用。以石油植物園中生產的文冠果為例,文冠果是我國特有的優(yōu)良木本油料樹種,種子含油量為 45%-
28、50%,種仁含油量 70%。從能源角度看,是一種理想的能源林植物。HB 集團將文冠果果實作為生物柴油、生物潤滑油投入的原料;其廢枝條用于燃料乙醇和熱電聯產系統(tǒng);文冠果葉被采摘直接銷售到市場,經其他企業(yè)加工生產高級茶葉。(2)通過適當的技術盡量將生產的副產品進行回收。HB 集團三大生物質能產品系統(tǒng)在生產過程中均有一定數量的副產品生成。如:甲醇基燃料系統(tǒng)副產品二氧化碳、堆肥;生物柴油、生物潤滑油聯產系統(tǒng)副產品甘油、粕;纖維制乙醇系統(tǒng)堆肥。其中,副產品堆肥作為有機復合肥用于石油植物園的中間投入進行使用,以實現節(jié)約資源、減少集團開支的作用。另外,副產品甘油、粕等直接流入市場,為集團創(chuàng)造了額外的經濟效益
29、。(3)在各系統(tǒng)生產過程中,一個系統(tǒng)排出的“廢物”作為集團內其他系統(tǒng)的最初投入進行生產。以甲醇基燃料系統(tǒng)為例,其在生產過程中產生的“廢熱”就被熱電聯產系統(tǒng)所利用;集團內各系統(tǒng)生產過程中所排出的“廢渣”、“廢水”等廢物,均是環(huán)境綜合處理系統(tǒng)的最初投入。在環(huán)境綜合處理系統(tǒng)中,通過回用水工程,實現了集團內的水循環(huán)。3.3產業(yè)鏈網結構特性根據以上論述,HB 集團生物質能產業(yè)鏈既具有生態(tài)性、又具有循環(huán)經濟特性。這就造成在集團內部,一條產業(yè)鏈的“下游企業(yè)”有可能另一條產業(yè)鏈的“上游企業(yè)”。產業(yè)鏈的這種特性,很好的實現了系統(tǒng)間的物質集成、能量集成,通過上下縱向延伸和橫向環(huán)向拓展,形成產業(yè)間的工業(yè)代謝和共生關
30、系,構建出生物質能產業(yè)共生網絡系統(tǒng)。其中上下縱向延伸是對生物質資源進行深加工,環(huán)向拓展就是將上下延伸的產業(yè)鏈排放出來的副產品或廢棄物再深度加工。產業(yè)鏈網狀結構的構建需要多種技術,除包括循環(huán)經濟技術中通常使用的替代技術、減量化技術、再利用技術、資源化技術以外,還包括系統(tǒng)優(yōu)化技術以及共生鏈接技術。系統(tǒng)優(yōu)化技術從系統(tǒng)工程的原理出發(fā),通過資源、能源工業(yè)代謝分析,實現區(qū)域物質流、能量流、信息流、價值流等優(yōu)化配置的軟科學技術,可用于指導產業(yè)鏈網狀結構的構建;共生連接技術是在構建產品組合、產業(yè)組合、實現產業(yè)鏈鏈接和產業(yè)共生時所需要開始的鏈接技術,這對于構建生態(tài)產業(yè)鏈的成功起到關鍵作用核心期刊目錄。根據前面對
31、集團產業(yè)鏈的解析結果,該集團目前存在的縱向主導產業(yè)鏈有以下幾種:文冠果果實生物柴油市場;文冠果果實生物柴油生物潤滑油市場;文冠果纖維莖稈燃料乙醇市場;生物質纖維生物甲醇市場;生物質纖維生物甲醇生物柴油市場;生物質纖維生物甲醇碳酸二烷脂市場。而環(huán)向產業(yè)鏈的構建主要是靠集團內兩大寄生型共生系統(tǒng)為媒介進行搭建。環(huán)境綜合處理系統(tǒng)吸收并消化三大產品系統(tǒng)產生的廢水、廢渣、廢氣,并實現了廢水回用于集團各系統(tǒng),實現了水系統(tǒng)集成;熱電聯產系統(tǒng)利用石油植物園中植物纖維以及生物甲醇系統(tǒng)的余熱實現發(fā)電,并用于集團各系統(tǒng)對于熱、電、汽的需求,但是從對該集團生物質能產業(yè)鏈耦合程度的考察結果來看,其在縱向延伸的深度和橫向延
32、伸的廣度可進一步加強,從而構建出更加健全穩(wěn)定的生物質能產業(yè)鏈網狀結構。4. HB 集團生物質能產業(yè)鏈網改進措施HB 集團生物質能產業(yè)鏈網在其結構形成和發(fā)展過程中,會不斷加深各種鏈網結構的縱向延伸和橫向聯系,從而又形成新內容的鏈狀結構,最終形成更復雜的產業(yè)鏈網狀結構。根據目前 HB 集團生物質能產業(yè)鏈網的發(fā)展情況,提出了如下改進措施1) 燃料乙醇產業(yè)向上延伸與化石能源煤炭產業(yè)接軌,利用劣質煤炭褐煤與植物纖維雙原料技術,生產乙醇基燃燃料。內蒙古自治區(qū)具有豐富的煤炭資源,在該地區(qū)煤炭資源開發(fā)與利用過程中,一部分劣質煤市場競爭力較弱,價格低廉,在對其開采過程中往往造成很大的浪費;另一方面,集團現有的纖
33、維制燃料乙醇氣化技術存在著能量利用率低、過程污染嚴重等問題,因此該技術亟待改善。本文建議結合當地煤炭資源優(yōu)勢在纖維制乙醇系統(tǒng)中將褐煤這一劣質煤作為原料與植物纖維混合制乙醇,在改進技術工藝的基礎上,使生物質能產業(yè)向上延伸與煤炭行業(yè)接軌。2) 延長生物甲醇產業(yè)鏈網生物甲醇系統(tǒng)可進一步利用甲醇催化脫水制備二甲醚、再度脫水制備汽油技術,生成最終產品生物汽油,延長其產業(yè)鏈長度生態(tài)產業(yè)鏈網,增加經濟效益。生物質能產品的主要風險來自市場的競爭,而產品的價格競爭又是市場發(fā)展的重要因素。該項目直接利用本集團生產的生物甲醇來生產生物汽油,降低了原料成本,提高了生物汽油的市場競爭力,與原有生物甲醇產業(yè)鏈相比,其經濟
34、效益的提高非常明顯。3) 擴大環(huán)境綜合處理系統(tǒng)的規(guī)模改進污水處理技術,并將處理后的水用于石油植物油的灌溉和生物柴油系統(tǒng)中,更好發(fā)揮集團水集成系統(tǒng)功能。集團環(huán)境綜合處理系統(tǒng)雖然在一定程度上實現了水集成系統(tǒng)的功能,但是其集成程度并不完善,這直接造成以環(huán)境綜合處理系統(tǒng)為主導企業(yè)的產業(yè)鏈網絡中的環(huán)鏈結構不夠發(fā)達。另外,集團中生物柴油系統(tǒng)也是一個用水量較多的系統(tǒng),而目前其用水主要來源為新鮮水,因此為節(jié)約水資源,提高環(huán)境綜合處理系統(tǒng)的水處理能力勢在必行。4) 構建 CO2 利用產業(yè)鏈縱觀本集團生物質能產業(yè)鏈網絡,我們發(fā)現在其生產過程中,排放的主要廢棄物就是 CO2,且以生物甲醇系統(tǒng)為最,每生產一噸生物甲醇
35、就會產生 0.1噸的 CO2。結合本集團種植業(yè)與工業(yè)生產相結合的現狀,可考慮利用 CO2 發(fā)展生態(tài)農業(yè)。具體做法是:收集各系統(tǒng)產生的 CO2 氣體用于集團石油植物油溫室育苗過程,以達到減少溫室氣體排放的目的。與此同時,還可利用集團中各系統(tǒng)產生的余熱來維持溫室溫度。5.總結通過對 HB 集團生物質能產業(yè)鏈網的分析,得出以下結論:1)生物質能產業(yè)鏈網是一種借助于高新科技將“生態(tài)工業(yè)系統(tǒng)”與“自然生態(tài)系統(tǒng)”相耦合的資源循環(huán)利用型產業(yè)鏈,以此發(fā)揮該產業(yè)在經濟部門中的靜脈作用。生物質能產業(yè)鏈網的培育要充分發(fā)揮產業(yè)集成技術與循環(huán)經濟技術的優(yōu)勢。2)生物質能產品企業(yè)的核心技術是提高生物質能產業(yè)的生產效率和經
36、濟效益的關鍵因素。HB 集團應進一步加大對生物質能技術的開發(fā)力度,使其成為產業(yè)鏈中技術創(chuàng)新、專利、標準、品牌等方面具有競爭優(yōu)勢的核心企業(yè),以其良好的發(fā)展前景吸引更多的生物質能產品的消費者。3)通過探討各產業(yè)之間的鏈網結構以及其特性,找到產業(yè)鏈上生態(tài)經濟形成的原因,并借此進一步提出了完善集團生態(tài)產業(yè)鏈網內部的“物質流”和“能量流”的幾個建議,以實現整個集團產業(yè)鏈網的和諧健康發(fā)展。參考文獻1International Energy Agency Bioenergy 2006AnnualReporthttp:/2Fischer G,SchrattenLGlobal Bioenergy Potenti
37、al Through 2050J Biomassand Bioenergy,2001(20):151-1593K. Maniatis,G.Guiu and J. ReisgoThe European Commissionperspective inbiomass and waste thermochemical conversionIn:A.V.Bridgwater,Editor,Pyrolysisand gasification of biomass andwaste,CPL Press,Newbury(2003),pp1184劉貴富生態(tài)產業(yè)鏈研究產業(yè)鏈基本理論M吉林:吉林科學技術出版社,2
38、006:96-985尹琦,肖正揚生態(tài)產業(yè)鏈的概念與應用J環(huán)境科學,2002,23(6):114-1186邱慧哲產業(yè)層次循環(huán)經濟實例研究:碩士學位論文,吉林,吉林大學,2007:4-8(3)從生物質能產品利用的角度來講,生物質能產品較石油能源產品來講,其本身具有很好的環(huán)境友好特性。 生物柴油具有優(yōu)良的環(huán)保特性,主要表現在由于生物柴油中硫含量低,使得二氧化硫和硫化物的排放低,可減少約 30%(有催化劑時為 70%);生物柴油中不含對環(huán)境污染的芳香族烷烴,因而廢氣對人體損害低于柴油。一直以來,煤炭作為不可再生的化石能源,是我國主要依賴的能源,在一次能源消費中其比例高達 70%,然而煤炭的利用給我國帶
39、來了巨大的環(huán)境問題,CO2、SO2 等有害氣體的大量排放,造成環(huán)境污染的同時也制約著我國經濟社會的可持續(xù)發(fā)展。生物質能作為世界第四大能源,是唯一既可再生又可直接儲運的能源,其開發(fā)利用可使人類擺脫對化石能源的依賴,對生態(tài)環(huán)境保護具有重要的意義。3.2循環(huán)經濟特性循環(huán)經濟是指為保護環(huán)境,實現物質資源的永續(xù)利用及人類的可持續(xù)發(fā)展,按照生態(tài)循環(huán)體系的客觀要求生態(tài)產業(yè)鏈網,通過清潔生產、市場機制、社會調控等方式促進物質資源在生產中循環(huán)利用的一種經濟運行形態(tài)。資源的循環(huán)利用是循環(huán)經濟的核心內涵,“循環(huán)”則是循環(huán)經濟的中心含義?!把h(huán)”是指經濟賴以存在的物質基礎資源在國民經濟再生產體系中各個環(huán)節(jié)的不斷循環(huán)利
40、用6。圖 2:生物質能產業(yè)鏈中資源循環(huán)利用示意圖HB 集團循環(huán)經濟特性主要表現在:(1)在生產加工過程中對能源原材料的果實、秸稈、葉子等全方位的利用。以石油植物園中生產的文冠果為例,文冠果是我國特有的優(yōu)良木本油料樹種,種子含油量為 45%-50%,種仁含油量 70%。從能源角度看,是一種理想的能源林植物。HB 集團將文冠果果實作為生物柴油、生物潤滑油投入的原料;其廢枝條用于燃料乙醇和熱電聯產系統(tǒng);文冠果葉被采摘直接銷售到市場,經其他企業(yè)加工生產高級茶葉。(2)通過適當的技術盡量將生產的副產品進行回收。HB 集團三大生物質能產品系統(tǒng)在生產過程中均有一定數量的副產品生成。如:甲醇基燃料系統(tǒng)副產品二
41、氧化碳、堆肥;生物柴油、生物潤滑油聯產系統(tǒng)副產品甘油、粕;纖維制乙醇系統(tǒng)堆肥。其中,副產品堆肥作為有機復合肥用于石油植物園的中間投入進行使用,以實現節(jié)約資源、減少集團開支的作用。另外,副產品甘油、粕等直接流入市場,為集團創(chuàng)造了額外的經濟效益。(3)在各系統(tǒng)生產過程中,一個系統(tǒng)排出的“廢物”作為集團內其他系統(tǒng)的最初投入進行生產。以甲醇基燃料系統(tǒng)為例,其在生產過程中產生的“廢熱”就被熱電聯產系統(tǒng)所利用;集團內各系統(tǒng)生產過程中所排出的“廢渣”、“廢水”等廢物,均是環(huán)境綜合處理系統(tǒng)的最初投入。在環(huán)境綜合處理系統(tǒng)中,通過回用水工程,實現了集團內的水循環(huán)。3.3產業(yè)鏈網結構特性根據以上論述,HB 集團生物
42、質能產業(yè)鏈既具有生態(tài)性、又具有循環(huán)經濟特性。這就造成在集團內部,一條產業(yè)鏈的“下游企業(yè)”有可能另一條產業(yè)鏈的“上游企業(yè)”。產業(yè)鏈的這種特性,很好的實現了系統(tǒng)間的物質集成、能量集成,通過上下縱向延伸和橫向環(huán)向拓展,形成產業(yè)間的工業(yè)代謝和共生關系,構建出生物質能產業(yè)共生網絡系統(tǒng)。其中上下縱向延伸是對生物質資源進行深加工,環(huán)向拓展就是將上下延伸的產業(yè)鏈排放出來的副產品或廢棄物再深度加工。產業(yè)鏈網狀結構的構建需要多種技術,除包括循環(huán)經濟技術中通常使用的替代技術、減量化技術、再利用技術、資源化技術以外,還包括系統(tǒng)優(yōu)化技術以及共生鏈接技術。系統(tǒng)優(yōu)化技術從系統(tǒng)工程的原理出發(fā),通過資源、能源工業(yè)代謝分析,實現
43、區(qū)域物質流、能量流、信息流、價值流等優(yōu)化配置的軟科學技術,可用于指導產業(yè)鏈網狀結構的構建;共生連接技術是在構建產品組合、產業(yè)組合、實現產業(yè)鏈鏈接和產業(yè)共生時所需要開始的鏈接技術,這對于構建生態(tài)產業(yè)鏈的成功起到關鍵作用核心期刊目錄。根據前面對集團產業(yè)鏈的解析結果,該集團目前存在的縱向主導產業(yè)鏈有以下幾種:文冠果果實生物柴油市場;文冠果果實生物柴油生物潤滑油市場;文冠果纖維莖稈燃料乙醇市場;生物質纖維生物甲醇市場;生物質纖維生物甲醇生物柴油市場;生物質纖維生物甲醇碳酸二烷脂市場。而環(huán)向產業(yè)鏈的構建主要是靠集團內兩大寄生型共生系統(tǒng)為媒介進行搭建。環(huán)境綜合處理系統(tǒng)吸收并消化三大產品系統(tǒng)產生的廢水、廢渣
44、、廢氣,并實現了廢水回用于集團各系統(tǒng),實現了水系統(tǒng)集成;熱電聯產系統(tǒng)利用石油植物園中植物纖維以及生物甲醇系統(tǒng)的余熱實現發(fā)電,并用于集團各系統(tǒng)對于熱、電、汽的需求,但是從對該集團生物質能產業(yè)鏈耦合程度的考察結果來看,其在縱向延伸的深度和橫向延伸的廣度可進一步加強,從而構建出更加健全穩(wěn)定的生物質能產業(yè)鏈網狀結構。4. HB 集團生物質能產業(yè)鏈網改進措施HB 集團生物質能產業(yè)鏈網在其結構形成和發(fā)展過程中,會不斷加深各種鏈網結構的縱向延伸和橫向聯系,從而又形成新內容的鏈狀結構,最終形成更復雜的產業(yè)鏈網狀結構。根據目前 HB 集團生物質能產業(yè)鏈網的發(fā)展情況,提出了如下改進措施1) 燃料乙醇產業(yè)向上延伸與化石能源煤炭產業(yè)接軌,利用劣質煤炭褐煤與植物纖維雙原料技術,生產乙醇基燃燃料。內蒙古自治區(qū)具有豐富的煤炭資源,在該地區(qū)煤炭資源開發(fā)與利用過程中,一部分劣質煤市場競爭力較弱,價格低廉,在對其開采過程中往往造成很大的浪費;另一方面,集團現有的纖維制燃料乙醇氣化技術存在著能量利用率低、過程污染嚴重等問題,因此該技術亟待改善。本文建議結合當地煤炭資源優(yōu)勢在纖維制乙醇系統(tǒng)中將褐煤這一劣質煤作為原料與植物纖維混合制乙醇,在改進技術工藝的基礎上,使生
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