印度尼西亚甘蔗渣生物乙醇生命周期成本分析与经济可行性研究

《Industrial Crops and Products》：Life cycle cost of bioethanol bioeconomy of sugarcane bagasse in Indonesia

本研究针对印尼甘蔗渣(SCB)作为农业废弃物未被高值化利用的问题，通过生命周期成本(LCC)分析评估第二代生物乙醇生产的经济可行性。结果表明，SCB生物乙醇的平准化成本(LCOB)为0.541美元/升，低于政府指导价(0.766美元/升)，项目投资回收期5.09年，内部收益率达11.72%，为印尼可再生能源产业提供了重要经济依据。

　　

随着全球对化石燃料依赖的持续和环境问题的日益严峻，开发可再生能源已成为当务之急。生物乙醇作为一种清洁燃烧燃料，其燃烧产生的二氧化碳(CO₂)可通过植物光合作用重新利用，形成碳循环，因此被视为替代化石燃料的重要选择。根据美国能源部数据，2023年美国生物乙醇产量达153.6亿加仑，主要使用玉米为原料，而巴西则主要使用甘蔗。然而，第一代生物乙醇使用粮食作物作为原料，存在"与人争粮"的问题，促使研究人员将目光转向第二代生物乙醇——利用木质纤维素类农业废弃物作为原料。

印度尼西亚作为农业大国，甘蔗产业规模庞大，全国有64家活跃的糖厂，日加工能力达10万吨甘蔗。然而，甘蔗榨糖后产生的副产物甘蔗渣(SCB)大多被视为农业废弃物，通过露天焚烧处理，不仅造成资源浪费，还带来环境污染。尽管研究表明SCB具有较高的生物乙醇产率潜力，但在印尼国内，SCB尚未被作为高附加值商品进行开发利用，其用于生物乙醇生产的经济可行性尚不明确。

为解决这一问题，研究人员在《Industrial Crops and Products》上发表了关于印尼甘蔗渣生物乙醇生命周期成本分析的研究。该研究通过系统的技术经济分析，评估了在印尼利用SCB生产第二代生物乙醇的经济可行性，为当地产业和中小型企业提供了决策参考。

研究采用生命周期成本分析方法，结合印尼东爪哇省卢马姜地区一家当地糖厂的实际数据。主要技术方法包括：基于SCB组成的理论生物乙醇产率计算，采用蒸汽爆破预处理和酶水解的典型生物乙醇生产工艺，以及应用贴现现金流模型进行成本分析。研究设定了20年的项目寿命，以上述糖厂年均20.3万吨SCB产量为基础，估算了SCB生物乙醇的总产率，并详细计算了资本成本、原料成本、运营成本、维护成本和残值。

研究结果显示，SCB生物乙醇年产量估计高达30.9百万升。整个项目的生命周期成本为1.7718亿美元，其中运营成本占比最大(65.2%)，其次是原料成本(17.3%)和资本成本(15%)。SCB生物乙醇的平准化成本为0.541美元/升，显著低于印尼可再生能源与能源保护总局推荐的生物乙醇售价0.766美元/升，表明该项目具有经济可行性。

在经济可行性指标方面，研究得出了令人鼓舞的结果。当SCB生物乙醇售价设定为0.70美元/升时，项目的净现值为3177万美元，内部收益率为11.72%，投资回收期为5.09年。敏感性分析显示，生物乙醇售价对项目经济性影响显著：售价每增加0.10美元/升，投资回收期可从5.09年缩短至3.19年，内部收益率可从11.72%提升至19.73%；反之，售价降低至0.60美元/升时，内部收益率将降至2.94%。

与同类研究相比，本研究的SCB生物乙醇生产成本具有明显竞争优势。例如，巴西的SCB生物乙醇生产成本为1.33美元/升，而本研究仅为0.541美元/升。与印尼本土其他原料的生物乙醇生产项目相比，如东爪哇阿拉伯咖啡废弃物生物乙醇项目的内部收益率为8.96%，本研究也显示出更好的经济效益。

研究还分析了印尼政策环境下的市场机遇。印尼政府计划在2023年实施E5(5%生物乙醇掺混)指令，并计划到2029-2035年将掺混比例提高至10%。这一政策背景为SCB生物乙醇提供了明确的市场需求，进一步增强了项目的投资吸引力。

研究的结论部分强调，基于生命周期成本分析结果，SCB生物乙醇生产项目在印尼具有显著的经济可行性。较低的生产成本、合理的投资回收期和可观的投资回报率，使该项目对当地中小企业和投资者具有较强吸引力。此外，利用农业废弃物生产生物乙醇不仅符合循环经济理念，还能减少露天焚烧带来的环境污染，具有环境和经济双重效益。

该研究的重要意义在于为印尼可再生能源产业发展提供了科学依据，特别是在第二代生物乙醇商业化方面填补了重要空白。研究结果可指导当地产业界合理规划SCB生物乙醇生产规模，为政府制定相关支持政策提供参考，同时为投资者评估项目风险与收益提供可靠数据。随着印尼持续推进能源转型和可再生能源目标，SCB生物乙醇有望在印尼能源结构中发挥越来越重要的作用。