第二章 項(xiàng)目建設(shè)背景、必要性及可行性
2.1 項(xiàng)目建設(shè)背景
循環(huán)經(jīng)濟(jì)是當(dāng)今人類社會(huì)生存和發(fā)展的基本要素，是全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的歷史必然趨勢(shì)，是人類社會(huì)對(duì)傳統(tǒng)發(fā)展模式深刻反省的結(jié)果。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)是提高經(jīng)濟(jì)效益的重要手段，是緩解資源環(huán)境瓶頸制約的根本途徑。
開(kāi)發(fā)利用新生物能源，減少二氧化碳排放污染是本項(xiàng)目的最終目的。在新能源產(chǎn)業(yè)化工作中，我們從理論創(chuàng)新的角度出發(fā)，充分利用循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論，研究出一套循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈的概念，跨行業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，為實(shí)施工農(nóng)業(yè)交叉的大循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈，開(kāi)發(fā)出了以用甜高粱生產(chǎn)乙醇和造紙為龍頭的產(chǎn)業(yè)模式。
發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)，實(shí)際上是實(shí)現(xiàn)人口、資源、環(huán)境相互協(xié)調(diào)發(fā)展的新的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的一個(gè)全新理念。因此，我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展又面臨著一系列新課題，它關(guān)系到經(jīng)濟(jì)與環(huán)境、生產(chǎn)與生活、農(nóng)村與城市的現(xiàn)代化發(fā)展。
在發(fā)展實(shí)施工農(nóng)業(yè)交叉的大循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈中技術(shù)創(chuàng)新是關(guān)鍵。為此，經(jīng)多年的努力，公司實(shí)現(xiàn)了如太空甜高粱種植及甜高粱秸稈生產(chǎn)乙醇等多項(xiàng)技術(shù)的創(chuàng)新。
2.2 項(xiàng)目建設(shè)必要性
1、項(xiàng)目的建設(shè)符合我過(guò)相關(guān)政策的發(fā)展要求
1）《生物質(zhì)能發(fā)展“十三五”規(guī)劃》提出在玉米、水稻等主產(chǎn)區(qū)，結(jié)合陳次和重金屬污染糧消納，穩(wěn)步擴(kuò)大燃料乙醇生產(chǎn)和消費(fèi)；根據(jù)資源條件，因地制宜開(kāi)發(fā)建設(shè)以木薯為原料，以及利用荒地、鹽堿地種植甜高粱等能源作物，建設(shè)燃料乙醇項(xiàng)目。加快推進(jìn)先進(jìn)生物液體燃料技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)化示范。到2020年，生物液體燃料年利用量達(dá)到600萬(wàn)噸以上。
推進(jìn)燃料乙醇推廣應(yīng)用。大力發(fā)展纖維乙醇。立足國(guó)內(nèi)自有技術(shù)力量，積極引進(jìn)、消化、吸收國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)展先進(jìn)生物燃料產(chǎn)業(yè)示范項(xiàng)目建設(shè)；適度發(fā)展木薯等非糧燃料乙醇。合理利用國(guó)內(nèi)外資源，促進(jìn)原料多元化供應(yīng)。選擇木薯、甜高粱莖稈等原料豐富地區(qū)或利用邊際土地和荒地種植能源作物，建設(shè)10萬(wàn)噸級(jí)燃料乙醇工程；控制總量發(fā)展糧食燃料乙醇。統(tǒng)籌糧食安全、食品安全和能源安全，以霉變玉米、毒素超標(biāo)小麥、“鎘大米”等為原料，在“問(wèn)題糧食”集中區(qū)，適度擴(kuò)大糧食燃料乙醇生產(chǎn)規(guī)模。
2）《全國(guó)種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整規(guī)劃（2016-2020年）》提出是擴(kuò)大糧改飼試點(diǎn)。在總結(jié)去年試點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，今年糧改飼試點(diǎn)范圍擴(kuò)大到整個(gè)“鐮刀彎”地區(qū)和黃淮海玉米主產(chǎn)區(qū)，試點(diǎn)縣由30個(gè)增加到100個(gè)。糧改飼的資金到省、任務(wù)到省、責(zé)任到省，給予了地方充分的自主權(quán)。要求各相關(guān)省制定完善實(shí)施方案，細(xì)化政策落實(shí)原則，健全考核監(jiān)督制度，確保完成500萬(wàn)畝的糧改飼任務(wù)。支持規(guī)模化牛羊養(yǎng)殖場(chǎng)、飼草料企業(yè)收儲(chǔ)全株青貯玉米等優(yōu)質(zhì)飼草料。采取以養(yǎng)帶種、種養(yǎng)結(jié)合的方式，開(kāi)展青貯玉米、飼用燕麥、甜高粱等優(yōu)質(zhì)飼草作物種植，由牛羊等草食家畜就地轉(zhuǎn)化，推動(dòng)構(gòu)建糧經(jīng)飼統(tǒng)籌、種養(yǎng)加一體、農(nóng)牧結(jié)合的農(nóng)業(yè)發(fā)展格局。
3）《關(guān)于加快發(fā)展農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的指導(dǎo)意見(jiàn)》提出推進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品加工副產(chǎn)物綜合利用。鼓勵(lì)綜合利用企業(yè)與合作社、家庭農(nóng)場(chǎng)、農(nóng)戶有機(jī)結(jié)合，促進(jìn)種養(yǎng)業(yè)主體調(diào)整生產(chǎn)方式，使副產(chǎn)物更加符合循環(huán)利用要求和加工原料標(biāo)準(zhǔn)，把副產(chǎn)物制作成飼料、肥料、微生物菌、草毯、酒精和沼氣等，構(gòu)建資源—產(chǎn)品—副產(chǎn)物—資源的閉合式循環(huán)模式，實(shí)現(xiàn)綜合利用、轉(zhuǎn)化增值、改良土壤和治理環(huán)境。推進(jìn)加工副產(chǎn)物的高值化利用，支持企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造，充分開(kāi)發(fā)加工副產(chǎn)物的營(yíng)養(yǎng)成分，提高產(chǎn)品附加值。建立副產(chǎn)物收集、處理和運(yùn)輸?shù)木G色通道，推進(jìn)加工副產(chǎn)物向高值、梯次利用升級(jí)，提高加工副產(chǎn)物的有效供給和資源化利用水平，減少?gòu)U棄物排放。
4）《省“十三五”綜合能源發(fā)展規(guī)劃》提出重點(diǎn)發(fā)展生物質(zhì)能發(fā)電。統(tǒng)籌開(kāi)展秸稈資源能源化利用，積極發(fā)展成型燃料，實(shí)現(xiàn)小城鎮(zhèn)和農(nóng)村能源清潔化，鼓勵(lì)發(fā)展非糧作物燃料乙醇。加快推進(jìn)晉中、運(yùn)城、、忻州等地區(qū)利用秸稈資源建設(shè)生物質(zhì)能發(fā)電項(xiàng)目，到2020年，全省裝機(jī)規(guī)模（含垃圾發(fā)電）力爭(zhēng)達(dá)到50萬(wàn)千瓦。
5）《省“十三五”循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》提出按照國(guó)務(wù)院辦公廳《關(guān)于加快轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式的意見(jiàn)》(國(guó)辦發(fā)[2015]59號(hào))及國(guó)家發(fā)展改革委、農(nóng)業(yè)部、國(guó)家林業(yè)局《關(guān)于加快發(fā)展農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的指導(dǎo)意見(jiàn)》(發(fā)改環(huán)資[2016]203號(hào))的要求，以循環(huán)經(jīng)濟(jì)為路徑，推進(jìn)農(nóng)業(yè)資源利用節(jié)約化、生產(chǎn)過(guò)程清潔化、產(chǎn)業(yè)鏈條生態(tài)化、廢棄物利用資源化，構(gòu)建循環(huán)型農(nóng)業(yè)體系，走出一條“產(chǎn)業(yè)高效、產(chǎn)品安全、資源節(jié)約、環(huán)境友好”的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的道路。
發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)。將低碳理念與現(xiàn)有的設(shè)施農(nóng)業(yè)、循環(huán)農(nóng)業(yè)、有機(jī)農(nóng)業(yè)相結(jié)合，以高效農(nóng)業(yè)科技園區(qū)為載體，推廣節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)藥、節(jié)能等高效低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展模式。
推進(jìn)秸稈資源化利用。因地制宜推廣農(nóng)作物秸稈飼料化、肥料化、原料化、燃料化等利用方式；推進(jìn)秸稈沼氣集中供氣工程、秸稈氣化集中供氣工程、秸稈固化成型燃料及高效低排生物質(zhì)爐具等燃料化應(yīng)用，鼓勵(lì)秸稈發(fā)電，拓寬秸稈能源化利用途徑。
項(xiàng)目太空甜高粱產(chǎn)品全身是寶，從高粱籽到秸稈再到秸渣可以開(kāi)發(fā)出一系列產(chǎn)品，最后剩余的殘?jiān)鼜U棄物仍可做有機(jī)肥、固沙劑、鹽堿地治理劑返回土地，孕育土地，改良土壤，治理荒漠。因此，本項(xiàng)目建設(shè)符合相關(guān)政策的發(fā)展要求，通過(guò)本項(xiàng)目的建設(shè)能夠更好的促進(jìn)我國(guó)生物質(zhì)能源與循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
2、項(xiàng)目甜高粱產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景良好
甜高粱作能源的優(yōu)勢(shì)我國(guó)是僅次于美國(guó)的世界第二大能源消費(fèi)國(guó)，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高．對(duì)能源的需求與日俱增。據(jù)聯(lián)合國(guó)世界能源理事會(huì)估計(jì)，全世界已探明的石油儲(chǔ)量只能再開(kāi)采60年，而我國(guó)的已探明石油儲(chǔ)量?jī)H能再開(kāi)采19年，因此，尋找替代能源已迫在眉睫。由于燃燒礦物質(zhì)能源，大量的二氧化碳及有害氣體排放到大氣中，帶來(lái)溫室效應(yīng)、酸雨及大氣污染等一系列環(huán)境問(wèn)題。用發(fā)展的眼光來(lái)看，從“黑色能源”走向“可再生能源”是大勢(shì)所趨。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、高生物產(chǎn)量成為適合我國(guó)國(guó)情最具發(fā)展前景的可再生能源作物。加強(qiáng)甜高粱莖稈生物能源綜合開(kāi)發(fā)，對(duì)緩解能源緊張、改善生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展都具有十分重要而深遠(yuǎn)的意義。
3、項(xiàng)目太空甜高粱的能源戰(zhàn)略優(yōu)勢(shì)明顯
目前，在眾多生物質(zhì)能源作物中，甜高粱以其獨(dú)具的高含糖量、高生物產(chǎn)量、高乙醇轉(zhuǎn)化率和高抗逆性，成為符合我國(guó)國(guó)情、適合我國(guó)國(guó)土、氣候條件、既產(chǎn)能源又產(chǎn)糧食的理想作物，它的開(kāi)發(fā)利用為生產(chǎn)燃料乙醇原料的多元化開(kāi)辟了一條新路，對(duì)減少我國(guó)石油消費(fèi)對(duì)國(guó)際市場(chǎng)的依賴、保證能源供應(yīng)具有重大意義。
燃料乙醇生產(chǎn)一種是采用淀粉質(zhì)原料，一種是采用糖質(zhì)原料。淀粉質(zhì)原料主要有薯類和谷類等農(nóng)副產(chǎn)品，以美國(guó)為代表的采用的是玉米為原料的生產(chǎn)方式。糖質(zhì)原料主要有甘蔗和甜高粱等農(nóng)副產(chǎn)品，以巴西為代表的采用的是甘蔗為原料的生產(chǎn)方式。目前，以玉米為原料生產(chǎn)乙醇，在世界乙醇發(fā)展中占主導(dǎo)地位。根據(jù)我國(guó)的實(shí)際情況，用玉米大量生產(chǎn)燃料乙醇在我國(guó)不現(xiàn)實(shí)，我國(guó)的糧食還不那么富裕，大規(guī)模發(fā)展以玉米為原料的燃料乙醇有一定難度。而我國(guó)擁有數(shù)千萬(wàn)公頃的鹽堿地，以甜高粱為原料，生產(chǎn)燃料乙醇將是一個(gè)現(xiàn)實(shí)的選擇方向。甜高粱渾身都是寶，種1hm2甜高粱相當(dāng)于種1hm2糧食、1hm2甘蔗和1hm2速生林。鹽堿地集中的地區(qū)，甜高粱綜合開(kāi)發(fā)利用具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，將會(huì)在社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)中發(fā)揮積極作用。
據(jù)測(cè)算，每噸以玉米、甘蔗等能源作物制造的燃料乙醇可以替代1t燃料油，可減排CO2 3t；還能提高燃料的燃燒和動(dòng)力性能，并且更安全。特別重要的還有，能源作物在生長(zhǎng)時(shí)可以吸收很多CO2。用甜高粱莖稈為原料制取燃料乙醇，比用玉米生產(chǎn)燃料乙醇每噸可降低成本500元左右。與玉米比較，我國(guó)農(nóng)民僅種植甜高粱，每公頃就可增收2250～3000元。據(jù)測(cè)算，由甜高粱莖稈采用土法制乙醇的成本僅為2800至3000元/t，甜高粱每公頃可生產(chǎn)10t乙醇。我國(guó)有1億多hm2貧瘠的邊際性土地，如果種上能源植物甜高粱，那產(chǎn)出的生物質(zhì)能源非?？捎^。另外，隨著甜高粱制取燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；l(fā)展，將會(huì)帶動(dòng)能源作物甜高粱種苗培育、糧食生產(chǎn)、糧食綜合加工、飼料、養(yǎng)殖、肉類加工、有機(jī)綠肥、土壤改良等一系列產(chǎn)業(yè)鏈的規(guī)?；l(fā)展，促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，成為地區(qū)一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。
4、項(xiàng)目發(fā)展太空甜高粱產(chǎn)業(yè)化對(duì)于區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展意義重大
項(xiàng)目太空甜高粱具有產(chǎn)量高、適應(yīng)性強(qiáng)、桿籽兼用等特點(diǎn)，用甜高粱來(lái)生產(chǎn)燃料乙醇將開(kāi)辟新的產(chǎn)業(yè)，為燃料乙醇的充分供應(yīng)提供了新的途徑。具體來(lái)說(shuō)有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì)：
1）減輕燃料乙醇生產(chǎn)與糧食爭(zhēng)地的問(wèn)題
項(xiàng)目太空甜高粱的主要優(yōu)點(diǎn)就是能在鹽堿地上種植，在干旱、貧瘠的土地上生長(zhǎng)，抗不良?xì)夂虻哪芰?qiáng)，因而，可以利用省各地區(qū)中低產(chǎn)田或鹽堿性土壤大面積種植甜高粱來(lái)生產(chǎn)燃料乙醇，從而擺脫單獨(dú)對(duì)于迷瞪糧食作物的依賴，實(shí)現(xiàn)原料的多元化，減輕不斷擴(kuò)大的燃料乙醇對(duì)糧食供應(yīng)的壓力，逐漸解決燃料乙醇生產(chǎn)與糧食爭(zhēng)地的問(wèn)題，從而能保證區(qū)域燃料乙醇大量、持續(xù)的供應(yīng)問(wèn)題，促進(jìn)省生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的健康、穩(wěn)定發(fā)展。
2）充分利用鹽堿、中低產(chǎn)田，挖掘土地的生產(chǎn)潛力
我國(guó)有大量的邊際性土壤或中低產(chǎn)田，種植利用的現(xiàn)狀并不理想。大部分用來(lái)種植大宗作物，而大宗作物一般對(duì)水肥要求高、抗性差，產(chǎn)量很低，直接影響到農(nóng)民的積極性。最終造成大面積的邊際性農(nóng)田的棄耕，使我國(guó)的邊際性農(nóng)田的生產(chǎn)潛力沒(méi)有挖掘出來(lái)。而通過(guò)種植能源作物—“太空甜高粱”，對(duì)于充分利用中低產(chǎn)田、鹽堿地等邊際性土壤，發(fā)揮地區(qū)土地的生產(chǎn)潛力，具有重要的意義。
3）促進(jìn)農(nóng)村勞動(dòng)力的就業(yè)，增加農(nóng)民的收入
相對(duì)于玉米酒精來(lái)說(shuō)，本項(xiàng)目甜高粱深加工鏈長(zhǎng)，勞動(dòng)力需求量大。太空甜高粱需要由農(nóng)民大量種植、并參與收獲、運(yùn)輸、初加工等五環(huán)節(jié)后，才能形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈。農(nóng)民的廣泛參與，一方面能夠促進(jìn)農(nóng)民剩余勞動(dòng)力的季節(jié)性就業(yè)，還可以促進(jìn)農(nóng)民種植、利用邊際性土壤的積極性，增加農(nóng)民的收入，另一方面，可以解決三農(nóng)問(wèn)題，促進(jìn)燃料乙醇產(chǎn)業(yè)和健康可持續(xù)性發(fā)展。
綜上，甜高粱產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目是一個(gè)種植、加工、生態(tài)治理一體化的循環(huán)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目，是一個(gè)陽(yáng)光產(chǎn)業(yè)，也是一個(gè)朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。歸其性質(zhì)：—是循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目；二是低碳、新能源、可再生資源項(xiàng)目；三是荒漠化、石漠化、鹽堿化治理項(xiàng)目；四是節(jié)約型項(xiàng)目——即節(jié)糧、節(jié)草、 節(jié)木項(xiàng)目；五是改善大氣污染、水污染項(xiàng)目。
第三章 項(xiàng)目市場(chǎng)分析
3.1 我國(guó)燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析
為了消化陳化糧，2001年我國(guó)批準(zhǔn)建立四家乙醇企業(yè)中糧生化（安徽）股份有限公司（前身豐原生化）、中糧生化能源（肇東）有限公司（前身為華潤(rùn)酒精）、吉林燃料乙醇公司、河南天冠集團(tuán)（小麥為主原料）。2003年底，中央政府針對(duì)四家乙醇企業(yè)制定了五年補(bǔ)貼計(jì)劃，2004年企業(yè)每生產(chǎn)1噸乙醇可享受2736元補(bǔ)貼。不過(guò)，隨著我國(guó)玉米工業(yè)需求強(qiáng)勁拉動(dòng)價(jià)格提升，“與民爭(zhēng)糧，與糧搶地”的爭(zhēng)議漸高。2007年，我國(guó)發(fā)改委宣布不再建設(shè)新的以玉米為主要原料的燃料乙醇項(xiàng)目，標(biāo)志我國(guó)第一代燃料乙醇發(fā)展高潮正式退去，直到2016年中糧生化（安徽）企業(yè)政府補(bǔ)貼每噸250元。
雖然我國(guó)燃料乙醇產(chǎn)業(yè)規(guī)模處于世界第三位，但占比僅為3%，與美國(guó)、巴西相比差距明顯。2015年燃料乙醇年產(chǎn)量?jī)H為250萬(wàn)噸（來(lái)源中國(guó)國(guó)家能源局），調(diào)合汽油2500萬(wàn)噸，但僅占當(dāng)年全國(guó)汽油總消費(fèi)量的20%。同時(shí)，中美燃料乙醇的生產(chǎn)效率上也有較大差距，目前中國(guó)生產(chǎn)1噸乙醇需要3~3.1噸玉米和消耗12噸水，而美國(guó)只要2.8噸玉米和消耗1.8噸水，中國(guó)乙醇生產(chǎn)的污染物排放也比美國(guó)嚴(yán)重得多。
3.2 行業(yè)發(fā)展前景
毋庸置疑的是，堅(jiān)持非糧路線仍是今后我國(guó)燃料乙醇的發(fā)展方向。我國(guó)作為世界第一人口大國(guó)，雖然有較大的國(guó)土面積，但可耕種面積并不多，而且面臨著水資源緊張的問(wèn)題。因此美國(guó)大規(guī)模發(fā)展的以玉米為原料的第1代燃料乙醇不適合我國(guó)國(guó)情。以甜高粱為原料的第1.5代同樣面臨著需要耕地的問(wèn)題，只能在條件適宜的地區(qū)研究生產(chǎn)，發(fā)展空間有限，不具備大面積推廣的可能性。
第2代纖維素燃料乙醇中，纖維素來(lái)源廣泛、種類繁多。每種纖維素生產(chǎn)乙醇的工藝技術(shù)不盡相同，未來(lái)國(guó)家需重點(diǎn)支持來(lái)源廣、數(shù)量大的一到兩種秸稈類纖維素生產(chǎn)乙醇配套技術(shù)，通過(guò)規(guī)模效應(yīng)降低纖維素乙醇成本。以微藻制乙醇為代表的第3代燃料乙醇技術(shù)雖然目前仍面臨很多技術(shù)困難，但已顯示出良好的發(fā)展前景，將是今后主要的研究方向。
在生物燃料替代情景中，未來(lái)20年，我國(guó)汽車的燃油需求總量分別是2020 年2.1億噸，2030年2.7億噸。在國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展節(jié)能型轎車和柴油車政策支持下，燃油經(jīng)濟(jì)性高的先進(jìn)汽車技術(shù)被廣泛推廣使用，預(yù)計(jì)2020年的汽車平均百公里油耗將比 2000年降低40%，雖然汽車仍以汽油和柴油為主要燃料，但是，汽柴油的比例在逐步減小，由2010年的93%降低到2020年的 89%和2030年的85%。特別是低能耗的混合動(dòng)力車（包括生物燃料）的廣泛推廣和使用，其車輛的市場(chǎng)份額從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。由于國(guó)家鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)利用可再生能源液體燃料的政策得以充分實(shí)施，2010年在全國(guó)范圍內(nèi)100%推廣使用E10車用燃料，燃料乙醇的需求量達(dá)到670萬(wàn)噸；2020年，使用E25燃料車比例占汽油車的 20%，燃料乙醇的需求量達(dá)到1100萬(wàn)噸 。
3.3 太空甜高粱行業(yè)分析
甜高粱是普通高粱的一個(gè)變種，有5000年栽培史，具有生物產(chǎn)量高、用途廣、耐澇、耐旱、耐瘠薄和抗鹽堿等特點(diǎn)。近年來(lái)，甜高粱已成為世界上一種新興的糖料、飼料和能源作物。
甜高粱莖稈多汁，富含糖分，且酒精轉(zhuǎn)化率高，其主產(chǎn)物糖和糖渣均可生產(chǎn)酒精，因而備受糖料、能源短缺國(guó)的青睞。在甜高梁的研究與利用方面，巴西、美國(guó)、墨西哥、印度、日本和前蘇聯(lián)等處于領(lǐng)先地位，我國(guó)起步較晚，研究時(shí)有間歇，育種水平不高，工藝研究未走出實(shí)驗(yàn)室。從發(fā)展的角度看，中國(guó)在人均占有食糖、能源量極低的情況下，大力提倡甜高粱的生產(chǎn)與開(kāi)發(fā)，是走出能源困境的可持續(xù)發(fā)展的必由之路。
3.3.1 國(guó)外研究狀況
1、品種選育
第2次世界大戰(zhàn)后，美國(guó)受進(jìn)口糖困擾，率先選育出高糖、抗病甜高粱品種麗歐。1970 - 1985年間又相繼推出洛馬、拉馬達(dá)、雷伊、凱勒、M-81E、貝利和考利。其中參加全美飼用甜高粱品比的考利產(chǎn)糖8400 kg/hm:，比麗歐提高162%，M-81E鮮重達(dá)117750 kg/hm2，比麗歐提高205%，并且雷伊、凱勒、考利通過(guò)工藝鑒定，確定適于做結(jié)晶糖，從而解決了甜高粱生產(chǎn)工藝僅限于糖漿的問(wèn)題。
巴西也獲得了一批新成果，甜高粱系列品種有：BR-501、BR-502、BR-503、BR-504、BXH283-2和BXH34-3-1等，還育出了適于低緯度地區(qū)種植的IPA1218、BR-505和BR-602，其中BR-602的鮮重達(dá)92700 kg/hmz。
2、工藝研究
在酒精工藝的研究方面，巴西、美國(guó)、澳大利亞和前蘇聯(lián)等成功地在商業(yè)酒精工廠和小酒精廠生產(chǎn)出甜高粱酒精，在試投產(chǎn)階段，日產(chǎn)量為5000 L- 12萬(wàn)L。相比而言，日本目前的工藝研究是世界領(lǐng)先，工藝完備，涉及多行業(yè)的交匯，得到效益極高的多樣化產(chǎn)品。在獲得了糖、酒精、檸檬酸、丙酮、丁醇、異丙醇、微生物蛋白飼料、谷氨酸和賴氨酸等產(chǎn)品的同時(shí)，把農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、食品加工業(yè)、汽車工業(yè)、有機(jī)化學(xué)、重化學(xué)工業(yè)緊密地聯(lián)合起來(lái)，形成了以甜高粱為主脈的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從而完成了生物質(zhì)能的轉(zhuǎn)換。
在甜高粱制糖漿的過(guò)程中，去除氰和單寧是一大障礙。多年來(lái)，許多專家試圖攻克它，均未獲得成功，繼史密斯——羅莫小組發(fā)明了兩種被證明為有效生產(chǎn)糖漿的方法后，解決了糖液中淀粉和烏頭酸
去除問(wèn)題，才把制糖工藝推進(jìn)一步，此后，第3種方法應(yīng)運(yùn)而生，這種方法除了在澄清一濃縮過(guò)程中附加高溫水解淀粉的方法外，又沿用甘蔗汁澄清工藝。這樣，可靈活運(yùn)用生產(chǎn)甲糖，把糖蜜送去生產(chǎn)酒精或生產(chǎn)甲糖和乙糖，再將低級(jí)糖蜜送去生產(chǎn)酒精或飼料。
1982年，美國(guó)路易斯安那州農(nóng)學(xué)系R" Ricand博士用日加工能力為2000t的現(xiàn)代化甘蔗糖廠成功地進(jìn)行了加工試驗(yàn)。從而將甘蔗和甜高梁作為同一間糖廠的原料，揭開(kāi)了糖業(yè)生產(chǎn)的新紀(jì)元。不僅延長(zhǎng)了榨糖季節(jié)，提高了設(shè)備利用率，還給糖廠附近的農(nóng)民帶來(lái)了很大的經(jīng)濟(jì)效益。
3、飼料研究
甜高梁莖稈鮮嫩，葉片柔軟，富含糖分，適口性好，目前已成為國(guó)外一些大型畜牧場(chǎng)青飼、青貯和干草飼料，研究動(dòng)向仍然是降低氰酸和單寧，提高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，增強(qiáng)飼喂效果。研究證實(shí)，單寧、氰酸含量除自身品種特性決定外，還與成熟度、施肥量有關(guān)，因而不同品種的收獲期、施肥量要有所不同。目前，已選育出低氰、低單寧雜交組合S150×SPV98和S150×SPV99。
3.3.2 國(guó)內(nèi)研究狀況
1、國(guó)內(nèi)研究回顧
我國(guó)甜高梁資源豐富，研究始于20世紀(jì)80年代，當(dāng)時(shí)僅有少量的分散種植，且僅限于甜稈嚼汁。中國(guó)農(nóng)科院品種資源所通過(guò)收集、整理、引種和榨汁試驗(yàn)，明確了我國(guó)甜高粱的出汁率一般在50%一60%，最高達(dá)70%，可作優(yōu)質(zhì)飼料的有永250、永266、永70、永251和永63，可與種植面積最大的麗歐相媲美。
鑒于糖料、能源、飼料的需求，目前，我國(guó)有數(shù)十家科研、生產(chǎn)單位對(duì)甜高粱的綜合利用進(jìn)行了深入研究。除了引種資源，我國(guó)湖南常德、遼寧、吉林九站和長(zhǎng)春獸大等科研單位也都選育出了一些甜高梁品種，并在生產(chǎn)上得以應(yīng)用。
2、問(wèn)題分析
①我國(guó)自育品種糖錘度略低，因此，制定育種目標(biāo)要選育出單株鮮重達(dá)0.5 kg，糖錘度達(dá)15%以上的甜高梁新品種。
②受北方糖業(yè)生產(chǎn)線的限制，北方生產(chǎn)的甜高梁不能就地消化，甜高粱榨糖需運(yùn)往南方甘蔗糖廠，因而如何保證貯運(yùn)過(guò)程中甜高梁的出汁率和榨糖率是非常重要的。
③我國(guó)大型畜牧場(chǎng)尚未完全把甜高梁納入全飼料當(dāng)中，因而甜高粱種植面積不大。要改變這種局面，必須加大甜高梁為優(yōu)質(zhì)飼料的宣傳力度，提高種植面積。
④我國(guó)目前甜高梁的育種環(huán)節(jié)薄弱，間歇性太大，有斷檔現(xiàn)象。對(duì)此，今后應(yīng)加大育種方法和手段的研究力度，使育種有較大的突破。
⑤甜高梁雖有能源作物之稱，但我國(guó)尚沒(méi)有甜高梁大型酒精廠，甜高梁制酒精僅限小型試驗(yàn)階段。為此，要強(qiáng)化加工工藝的深入研究，盡快建廠，生產(chǎn)出多樣化的產(chǎn)品，創(chuàng)造豐厚的經(jīng)濟(jì)效益。
3、甜高粱作能源作物的開(kāi)發(fā)利用
全球性的礦質(zhì)能源危機(jī)，將乙醇替代石油的研究推向了熱點(diǎn)，乙醇汽油的使用，非但不影響汽車的使用性能，還有利于保護(hù)環(huán)境，更有利于能源一農(nóng)業(yè)一生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展，中國(guó)目前已有部分城市試點(diǎn)使用乙醇汽油，并將向全國(guó)普及。
以往乙醇的獲得，多采用玉米、木薯等通過(guò)淀粉降解糖化后得到，如果改為利用甜高粱榨汁制造酒精，將會(huì)大大降低生產(chǎn)成本，同時(shí)也會(huì)降低農(nóng)民的種植成本。
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