第二章 项目建设背景、必要性及可行性
2.1 项目建设背景
循环经济是当今人类社会生存和发展的基本要素，是全球经济发展的历史必然趋势，是人类社会对传统发展模式深刻反省的结果。发展循环经济是提高经济效益的重要手段，是缓解资源环境瓶颈制约的根本途径。
开发利用新生物能源，减少二氧化碳排放污染是本项目的最终目的。在新能源产业化工作中，我们从理论创新的角度出发，充分利用循环经济理论，研究出一套循环经济产业链的概念，跨行业发展循环经济，为实施工农业交叉的大循环经济产业链，开发出了以用甜高粱生产乙醇和造纸为龙头的产业模式。
发展循环农业，实际上是实现人口、资源、环境相互协调发展的新的农业经济增长方式的一个全新理念。因此，我国农业发展又面临着一系列新课题，它关系到经济与环境、生产与生活、农村与城市的现代化发展。
在发展实施工农业交叉的大循环经济产业链中技术创新是关键。为此，经多年的努力，公司实现了如太空甜高粱种植及甜高粱秸秆生产乙醇等多项技术的创新。
2.2 项目建设必要性
1、项目的建设符合我过相关政策的发展要求
1）《生物质能发展“十三五”规划》提出在玉米、水稻等主产区，结合陈次和重金属污染粮消纳，稳步扩大燃料乙醇生产和消费；根据资源条件，因地制宜开发建设以木薯为原料，以及利用荒地、盐碱地种植甜高粱等能源作物，建设燃料乙醇项目。加快推进先进生物液体燃料技术进步和产业化示范。到2020年，生物液体燃料年利用量达到600万吨以上。
推进燃料乙醇推广应用。大力发展纤维乙醇。立足国内自有技术力量，积极引进、消化、吸收国外先进经验，开展先进生物燃料产业示范项目建设；适度发展木薯等非粮燃料乙醇。合理利用国内外资源，促进原料多元化供应。选择木薯、甜高粱茎秆等原料丰富地区或利用边际土地和荒地种植能源作物，建设10万吨级燃料乙醇工程；控制总量发展粮食燃料乙醇。统筹粮食安全、食品安全和能源安全，以霉变玉米、毒素超标小麦、“镉大米”等为原料，在“问题粮食”集中区，适度扩大粮食燃料乙醇生产规模。
2）《全国种植业结构调整规划（2016-2020年）》提出是扩大粮改饲试点。在总结去年试点经验的基础上，今年粮改饲试点范围扩大到整个“镰刀弯”地区和黄淮海玉米主产区，试点县由30个增加到100个。粮改饲的资金到省、任务到省、责任到省，给予了地方充分的自主权。要求各相关省制定完善实施方案，细化政策落实原则，健全考核监督制度，确保完成500万亩的粮改饲任务。支持规模化牛羊养殖场、饲草料企业收储全株青贮玉米等优质饲草料。采取以养带种、种养结合的方式，开展青贮玉米、饲用燕麦、甜高粱等优质饲草作物种植，由牛羊等草食家畜就地转化，推动构建粮经饲统筹、种养加一体、农牧结合的农业发展格局。
3）《关于加快发展农业循环经济的指导意见》提出推进农产品加工副产物综合利用。鼓励综合利用企业与合作社、家庭农场、农户有机结合，促进种养业主体调整生产方式，使副产物更加符合循环利用要求和加工原料标准，把副产物制作成饲料、肥料、微生物菌、草毯、酒精和沼气等，构建资源—产品—副产物—资源的闭合式循环模式，实现综合利用、转化增值、改良土壤和治理环境。推进加工副产物的高值化利用，支持企业进行技术改造，充分开发加工副产物的营养成分，提高产品附加值。建立副产物收集、处理和运输的绿色通道，推进加工副产物向高值、梯次利用升级，提高加工副产物的有效供给和资源化利用水平，减少废弃物排放。
4）《“十三五”综合能源发展规划》提出重点发展生物质能发电。统筹开展秸秆资源能源化利用，积极发展成型燃料，实现小城镇和农村能源清洁化，鼓励发展非粮作物燃料乙醇。加快推进晋中、运城、、忻州等地区利用秸秆资源建设生物质能发电项目，到2020年，全省装机规模（含垃圾发电）力争达到50万千瓦。
5）《“十三五”循环经济发展规划》提出按照国务院办公厅《关于加快转变农业发展方式的意见》(国办发[2015]59号)及国家发展改革委、农业部、国家林业局《关于加快发展农业循环经济的指导意见》(发改环资[2016]203号)的要求，以循环经济为路径，推进农业资源利用节约化、生产过程清洁化、产业链条生态化、废弃物利用资源化，构建循环型农业体系，走出一条“产业高效、产品安全、资源节约、环境友好”的现代农业发展的道路。
发展低碳农业。将低碳理念与现有的设施农业、循环农业、有机农业相结合，以高效农业科技园区为载体，推广节水、节肥、节药、节能等高效低碳农业发展模式。
推进秸秆资源化利用。因地制宜推广农作物秸秆饲料化、肥料化、原料化、燃料化等利用方式；推进秸秆沼气集中供气工程、秸秆气化集中供气工程、秸秆固化成型燃料及高效低排生物质炉具等燃料化应用，鼓励秸秆发电，拓宽秸秆能源化利用途径。
项目太空甜高粱产品全身是宝，从高粱籽到秸秆再到秸渣可以开发出一系列产品，最后剩余的残渣废弃物仍可做有机肥、固沙剂、盐碱地治理剂返回土地，孕育土地，改良土壤，治理荒漠。因此，本项目建设符合相关政策的发展要求，通过本项目的建设能够更好的促进我国生物质能源与循环经济产业的健康发展。
2、项目甜高粱产业发展前景良好
甜高粱作能源的优势我国是仅次于美国的世界第二大能源消费国，随着我国国民经济的发展和人民生活水平的不断提高．对能源的需求与日俱增。据联合国世界能源理事会估计，全世界已探明的石油储量只能再开采60年，而我国的已探明石油储量仅能再开采19年，因此，寻找替代能源已迫在眉睫。由于燃烧矿物质能源，大量的二氧化碳及有害气体排放到大气中，带来温室效应、酸雨及大气污染等一系列环境问题。用发展的眼光来看，从“黑色能源”走向“可再生能源”是大势所趋。目前，在木薯、甘蔗等可再生能源作物中，甜高粱以其高抗逆性、高含糖量、高生物产量成为适合我国国情最具发展前景的可再生能源作物。加强甜高粱茎秆生物能源综合开发，对缓解能源紧张、改善生态环境、促进国民经济稳定持续发展都具有十分重要而深远的意义。
3、项目太空甜高粱的能源战略优势明显
目前，在众多生物质能源作物中，甜高粱以其独具的高含糖量、高生物产量、高乙醇转化率和高抗逆性，成为符合我国国情、适合我国国土、气候条件、既产能源又产粮食的理想作物，它的开发利用为生产燃料乙醇原料的多元化开辟了一条新路，对减少我国石油消费对国际市场的依赖、保证能源供应具有重大意义。
燃料乙醇生产一种是采用淀粉质原料，一种是采用糖质原料。淀粉质原料主要有薯类和谷类等农副产品，以美国为代表的采用的是玉米为原料的生产方式。糖质原料主要有甘蔗和甜高粱等农副产品，以巴西为代表的采用的是甘蔗为原料的生产方式。目前，以玉米为原料生产乙醇，在世界乙醇发展中占主导地位。根据我国的实际情况，用玉米大量生产燃料乙醇在我国不现实，我国的粮食还不那么富裕，大规模发展以玉米为原料的燃料乙醇有一定难度。而我国拥有数千万公顷的盐碱地，以甜高粱为原料，生产燃料乙醇将是一个现实的选择方向。甜高粱浑身都是宝，种1hm2甜高粱相当于种1hm2粮食、1hm2甘蔗和1hm2速生林。盐碱地集中的地区，甜高粱综合开发利用具有良好的经济效益，将会在社会主义新农村建设中发挥积极作用。
据测算，每吨以玉米、甘蔗等能源作物制造的燃料乙醇可以替代1t燃料油，可减排CO2 3t；还能提高燃料的燃烧和动力性能，并且更安全。特别重要的还有，能源作物在生长时可以吸收很多CO2。用甜高粱茎秆为原料制取燃料乙醇，比用玉米生产燃料乙醇每吨可降低成本500元左右。与玉米比较，我国农民仅种植甜高粱，每公顷就可增收2250～3000元。据测算，由甜高粱茎秆采用土法制乙醇的成本仅为2800至3000元/t，甜高粱每公顷可生产10t乙醇。我国有1亿多hm2贫瘠的边际性土地，如果种上能源植物甜高粱，那产出的生物质能源非常可观。另外，随着甜高粱制取燃料乙醇产业的规模化发展，将会带动能源作物甜高粱种苗培育、粮食生产、粮食综合加工、饲料、养殖、肉类加工、有机绿肥、土壤改良等一系列产业链的规模化发展，促进循环经济的发展，成为地区一个新的经济增长点，带来巨大的经济社会效益。
4、项目发展太空甜高粱产业化对于区域经济发展意义重大
项目太空甜高粱具有产量高、适应性强、杆籽兼用等特点，用甜高粱来生产燃料乙醇将开辟新的产业，为燃料乙醇的充分供应提供了新的途径。具体来说有以下几个优势：
1）减轻燃料乙醇生产与粮食争地的问题
项目太空甜高粱的主要优点就是能在盐碱地上种植，在干旱、贫瘠的土地上生长，抗不良气候的能力强，因而，可以利用各地区中低产田或盐碱性土壤大面积种植甜高粱来生产燃料乙醇，从而摆脱单独对于迷瞪粮食作物的依赖，实现原料的多元化，减轻不断扩大的燃料乙醇对粮食供应的压力，逐渐解决燃料乙醇生产与粮食争地的问题，从而能保证区域燃料乙醇大量、持续的供应问题，促进生物质能源产业的健康、稳定发展。
2）充分利用盐碱、中低产田，挖掘土地的生产潜力
我国有大量的边际性土壤或中低产田，种植利用的现状并不理想。大部分用来种植大宗作物，而大宗作物一般对水肥要求高、抗性差，产量很低，直接影响到农民的积极性。最终造成大面积的边际性农田的弃耕，使我国的边际性农田的生产潜力没有挖掘出来。而通过种植能源作物—“太空甜高粱”，对于充分利用长子县中低产田、盐碱地等边际性土壤，发挥地区土地的生产潜力，具有重要的意义。
3）促进农村劳动力的就业，增加农民的收入
相对于玉米酒精来说，本项目甜高粱深加工链长，劳动力需求量大。太空甜高粱需要由农民大量种植、并参与收获、运输、初加工等五环节后，才能形成完整的产业链。农民的广泛参与，一方面能够促进农民剩余劳动力的季节性就业，还可以促进农民种植、利用边际性土壤的积极性，增加农民的收入，另一方面，可以解决三农问题，促进燃料乙醇产业和健康可持续性发展。
综上，甜高粱产业项目是一个种植、加工、生态治理一体化的循环产业经济项目，是一个阳光产业，也是一个朝阳产业。归其性质：—是循环经济项目；二是低碳、新能源、可再生资源项目；三是荒漠化、石漠化、盐碱化治理项目；四是节约型项目——即节粮、节草、 节木项目；五是改善大气污染、水污染项目。
第三章 项目市场分析
3.1 我国燃料乙醇产业发展分析
为了消化陈化粮，2001年我国批准建立四家乙醇企业中粮生化（安徽）股份有限公司（前身丰原生化）、中粮生化能源（肇东）有限公司（前身为华润酒精）、吉林燃料乙醇公司、河南天冠集团（小麦为主原料）。2003年底，中央政府针对四家乙醇企业制定了五年补贴计划，2004年企业每生产1吨乙醇可享受2736元补贴。不过，随着我国玉米工业需求强劲拉动价格提升，“与民争粮，与粮抢地”的争议渐高。2007年，我国发改委宣布不再建设新的以玉米为主要原料的燃料乙醇项目，标志我国第一代燃料乙醇发展高潮正式退去，直到2016年中粮生化（安徽）企业政府补贴每吨250元。
虽然我国燃料乙醇产业规模处于世界第三位，但占比仅为3%，与美国、巴西相比差距明显。2015年燃料乙醇年产量仅为250万吨（来源中国国家能源局），调合汽油2500万吨，但仅占当年全国汽油总消费量的20%。同时，中美燃料乙醇的生产效率上也有较大差距，目前中国生产1吨乙醇需要3~3.1吨玉米和消耗12吨水，而美国只要2.8吨玉米和消耗1.8吨水，中国乙醇生产的污染物排放也比美国严重得多。
3.2 行业发展前景
毋庸置疑的是，坚持非粮路线仍是今后我国燃料乙醇的发展方向。我国作为世界第一人口大国，虽然有较大的国土面积，但可耕种面积并不多，而且面临着水资源紧张的问题。因此美国大规模发展的以玉米为原料的第1代燃料乙醇不适合我国国情。以甜高粱为原料的第1.5代同样面临着需要耕地的问题，只能在条件适宜的地区研究生产，发展空间有限，不具备大面积推广的可能性。
第2代纤维素燃料乙醇中，纤维素来源广泛、种类繁多。每种纤维素生产乙醇的工艺技术不尽相同，未来国家需重点支持来源广、数量大的一到两种秸秆类纤维素生产乙醇配套技术，通过规模效应降低纤维素乙醇成本。以微藻制乙醇为代表的第3代燃料乙醇技术虽然目前仍面临很多技术困难，但已显示出良好的发展前景，将是今后主要的研究方向。
在生物燃料替代情景中，未来20年，我国汽车的燃油需求总量分别是2020 年2.1亿吨，2030年2.7亿吨。在国家鼓励发展节能型轿车和柴油车政策支持下，燃油经济性高的先进汽车技术被广泛推广使用，预计2020年的汽车平均百公里油耗将比 2000年降低40%，虽然汽车仍以汽油和柴油为主要燃料，但是，汽柴油的比例在逐步减小，由2010年的93%降低到2020年的 89%和2030年的85%。特别是低能耗的混合动力车（包括生物燃料）的广泛推广和使用，其车辆的市场份额从2005年的7%提高到2020年的30%和2030年的52%，使石油油品消耗量逐步降低，而生物燃料逐步增加。由于国家鼓励开发利用可再生能源液体燃料的政策得以充分实施，2010年在全国范围内100%推广使用E10车用燃料，燃料乙醇的需求量达到670万吨；2020年，使用E25燃料车比例占汽油车的 20%，燃料乙醇的需求量达到1100万吨 。
3.3 太空甜高粱行业分析
甜高粱是普通高粱的一个变种，有5000年栽培史，具有生物产量高、用途广、耐涝、耐旱、耐瘠薄和抗盐碱等特点。近年来，甜高粱已成为世界上一种新兴的糖料、饲料和能源作物。
甜高粱茎秆多汁，富含糖分，且酒精转化率高，其主产物糖和糖渣均可生产酒精，因而备受糖料、能源短缺国的青睐。在甜高梁的研究与利用方面，巴西、美国、墨西哥、印度、日本和前苏联等处于领先地位，我国起步较晚，研究时有间歇，育种水平不高，工艺研究未走出实验室。从发展的角度看，中国在人均占有食糖、能源量极低的情况下，大力提倡甜高粱的生产与开发，是走出能源困境的可持续发展的必由之路。
3.3.1 国外研究状况
1、品种选育
第2次世界大战后，美国受进口糖困扰，率先选育出高糖、抗病甜高粱品种丽欧。1970 - 1985年间又相继推出洛马、拉马达、雷伊、凯勒、M-81E、贝利和考利。其中参加全美饲用甜高粱品比的考利产糖8400 kg/hm:，比丽欧提高162%，M-81E鲜重达117750 kg/hm2，比丽欧提高205%，并且雷伊、凯勒、考利通过工艺鉴定，确定适于做结晶糖，从而解决了甜高粱生产工艺仅限于糖浆的问题。
巴西也获得了一批新成果，甜高粱系列品种有：BR-501、BR-502、BR-503、BR-504、BXH283-2和BXH34-3-1等，还育出了适于低纬度地区种植的IPA1218、BR-505和BR-602，其中BR-602的鲜重达92700 kg/hmz。
2、工艺研究
在酒精工艺的研究方面，巴西、美国、澳大利亚和前苏联等成功地在商业酒精工厂和小酒精厂生产出甜高粱酒精，在试投产阶段，日产量为5000 L- 12万L。相比而言，日本目前的工艺研究是世界领先，工艺完备，涉及多行业的交汇，得到效益极高的多样化产品。在获得了糖、酒精、柠檬酸、丙酮、丁醇、异丙醇、微生物蛋白饲料、谷氨酸和赖氨酸等产品的同时，把农业、畜牧业、食品加工业、汽车工业、有机化学、重化学工业紧密地联合起来，形成了以甜高粱为主脉的神经网络系统，从而完成了生物质能的转换。
在甜高粱制糖浆的过程中，去除氰和单宁是一大障碍。多年来，许多专家试图攻克它，均未获得成功，继史密斯——罗莫小组发明了两种被证明为有效生产糖浆的方法后，解决了糖液中淀粉和乌头酸
去除问题，才把制糖工艺推进一步，此后，第3种方法应运而生，这种方法除了在澄清一浓缩过程中附加高温水解淀粉的方法外，又沿用甘蔗汁澄清工艺。这样，可灵活运用生产甲糖，把糖蜜送去生产酒精或生产甲糖和乙糖，再将低级糖蜜送去生产酒精或饲料。
1982年，美国路易斯安那州农学系R" Ricand博士用日加工能力为2000t的现代化甘蔗糖厂成功地进行了加工试验。从而将甘蔗和甜高梁作为同一间糖厂的原料，揭开了糖业生产的新纪元。不仅延长了榨糖季节，提高了设备利用率，还给糖厂附近的农民带来了很大的经济效益。
3、饲料研究
甜高梁茎秆鲜嫩，叶片柔软，富含糖分，适口性好，目前已成为国外一些大型畜牧场青饲、青贮和干草饲料，研究动向仍然是降低氰酸和单宁，提高营养价值，增强饲喂效果。研究证实，单宁、氰酸含量除自身品种特性决定外，还与成熟度、施肥量有关，因而不同品种的收获期、施肥量要有所不同。目前，已选育出低氰、低单宁杂交组合S150×SPV98和S150×SPV99。
3.3.2 国内研究状况
1、国内研究回顾
我国甜高梁资源丰富，研究始于20世纪80年代，当时仅有少量的分散种植，且仅限于甜秆嚼汁。中国农科院品种资源所通过收集、整理、引种和榨汁试验，明确了我国甜高粱的出汁率一般在50%一60%，最高达70%，可作优质饲料的有永250、永266、永70、永251和永63，可与种植面积最大的丽欧相媲美。
鉴于糖料、能源、饲料的需求，目前，我国有数十家科研、生产单位对甜高粱的综合利用进行了深入研究。除了引种资源，我国湖南常德、辽宁、吉林九站和长春兽大等科研单位也都选育出了一些甜高梁品种，并在生产上得以应用。
2、问题分析
①我国自育品种糖锤度略低，因此，制定育种目标要选育出单株鲜重达0.5 kg，糖锤度达15%以上的甜高梁新品种。
②受北方糖业生产线的限制，北方生产的甜高梁不能就地消化，甜高粱榨糖需运往南方甘蔗糖厂，因而如何保证贮运过程中甜高梁的出汁率和榨糖率是非常重要的。
③我国大型畜牧场尚未完全把甜高梁纳入全饲料当中，因而甜高粱种植面积不大。要改变这种局面，必须加大甜高梁为优质饲料的宣传力度，提高种植面积。
④我国目前甜高梁的育种环节薄弱，间歇性太大，有断档现象。对此，今后应加大育种方法和手段的研究力度，使育种有较大的突破。
⑤甜高梁虽有能源作物之称，但我国尚没有甜高梁大型酒精厂，甜高梁制酒精仅限小型试验阶段。为此，要强化加工工艺的深入研究，尽快建厂，生产出多样化的产品，创造丰厚的经济效益。
3、甜高粱作能源作物的开发利用
全球性的矿质能源危机，将乙醇替代石油的研究推向了热点，乙醇汽油的使用，非但不影响汽车的使用性能，还有利于保护环境，更有利于能源一农业一生态的可持续发展，中国目前已有部分城市试点使用乙醇汽油，并将向全国普及。
以往乙醇的获得，多采用玉米、木薯等通过淀粉降解糖化后得到，如果改为利用甜高粱榨汁制造酒精，将会大大降低生产成本，同时也会降低农民的种植成本。
 
略……

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