日本一道一区二区视频,国产午夜亚洲精品国产成人,国产精品国产三级国产av主播 ,99热久久这里只精品国产99,99热久久这里只精品国产99

為降低對外石油依賴度和減少溫室氣體排放，作為替代石油的生物燃料近年來得到了長足的發(fā)展，不僅美國、歐洲這些先進地區(qū)在大力推廣生物燃料的應(yīng)用，新興市場國家如巴西、中國等也不甘落后。事實上，除了在環(huán)保、能源安全領(lǐng)域的巨大作用，發(fā)展生物燃料產(chǎn)業(yè)還能推動農(nóng)產(chǎn)品需求、增加農(nóng)民收入。

但在實際發(fā)展過程中，由于補貼等政策不能發(fā)揮應(yīng)有的作用，相關(guān)法規(guī)不完善使市場機制運行不暢，導(dǎo)致很多相關(guān)企業(yè)陷入虧損。那么，中國到底應(yīng)該怎樣發(fā)展生物燃料產(chǎn)業(yè)?本文從觀察全球生物燃料發(fā)展情況入手，力求總結(jié)優(yōu)良經(jīng)驗，以資參考。

本文由撲克投資家內(nèi)容團隊傅正偉整理。

一、中國生物燃料大發(fā)展

煤、石油、天然氣等化石資源在全球一次能源中約占80%，化石能源至少在今后50年內(nèi)是人類使用的主要能源。但是，煤、石油等化石資源使用中二氧化碳排放量大，而且含有相當(dāng)量的灰分及硫氮化合物。大量使用化石燃料，容易引起地球變暖，加大環(huán)境負荷。

生物燃料是碳中性且清潔的可再生燃料，燃燒時排放的二氧化碳，可在作為生物燃料原料的生物質(zhì)的生長過程中，通過光合作用被吸收，因此具有減輕使用煤、石油等化石資源時引起的環(huán)境問題(排放SOx、NOx引起的酸雨問題及排放二氧化碳引起的溫室效應(yīng)問題)的潛能。同時，生物燃料還是不受產(chǎn)油國等地域限制的能源，是可持續(xù)的能源。所以，可替代化石能源的生物燃料的開發(fā)備受關(guān)注。

中國是世界上人口最多的國家，隨著經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，汽車保有量逐年增加，對燃料的需求也將逐年增加。如果所增加的燃料需求量只依靠石油，則存在資源不足、溫室效應(yīng)加速等問題。為此，期待可再生且可替代石油的生物燃料能得到普及應(yīng)用。

進入21世紀(jì)以來，中國車用生物燃料事業(yè)取得了較大的發(fā)展，主要使用的車用生物燃料包括生物乙醇、生物柴油、航空生物柴油等。

中國對進口石油依存度逐年提高，受產(chǎn)油國及全球環(huán)境的影響，原油價格波動也較大，而且社會對環(huán)境保護的關(guān)注度逐年提高，這些都是中國普及生物燃料的主要動力。但是，發(fā)生全球性的金融危機以后，普及生物燃料所處的環(huán)境發(fā)生了戲劇性的變化。

隨著PM2.5、霧霾、汽車尾氣等引起環(huán)境污染問題，環(huán)境保護問題越來越受到人們的關(guān)注。加速清潔燃料的普及速度、降低二氧化碳排放量，已成為中國急需解決的課題。

從2014年下半年以來，原油價格暴跌，可再生能源及替代燃料的普及受到了一些影響。

影響普及生物燃料的因素很多，主要有價廉的資源及原料、生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)及應(yīng)用成本、政府的支持、國有石油企業(yè)的參與程度，以及社會對替代燃料的接受程度等。中國的生物燃料———生物乙醇、生物柴油及航空生物燃料的主要特征見表1。

表1. 中國生物燃料的主要特征

20世紀(jì)初，中國開始以谷物為原料生產(chǎn)乙醇燃料。位于黑龍江、吉林，河南、安徽省的4家以玉米和小麥為原料的乙醇廠，為生產(chǎn)乙醇燃料進行了改擴建。目前，乙醇的總生產(chǎn)能力超過170萬t/a(130kL/a)，可年產(chǎn)1700萬t的乙醇混合汽油(乙醇混合比為10%的被稱為E10汽油)。

在黑龍江、吉林、遼寧、河南、安徽省的全省范圍內(nèi)及河北、山東、江蘇、湖北省的部分地區(qū)，規(guī)定有義務(wù)使用乙醇混合汽油。內(nèi)蒙古自治區(qū)的若干個城市也規(guī)定有義務(wù)使用乙醇混合汽油。

谷物的剩余庫存用于乙醇生產(chǎn)被消耗以后，國家停止了對以谷物為原料的乙醇燃料的追加投資，將資金投向以番薯、木薯、高粱等淀粉及糖含量高的非谷物農(nóng)作物為原料的乙醇燃料生產(chǎn)。

利用當(dāng)?shù)刭Y源豐富的木薯，中糧集團有限公司(COFCO)在廣西壯族自治區(qū)建設(shè)了年產(chǎn)20萬t的乙醇廠。2008年以后，國家指定廣西壯族自治區(qū)為繼黑龍江、吉林、遼寧、河南、安徽之后的第6個有義務(wù)使用乙醇混合汽油的地區(qū)。廣東、江西、浙江省目前正在建設(shè)以木薯為原料的乙醇廠，預(yù)計兩年內(nèi)能運轉(zhuǎn)。

二、全球生物質(zhì)燃料的發(fā)展歷史

中國能源安全迫在眉睫，急需制定生物燃料替代石油優(yōu)先戰(zhàn)略。中國經(jīng)濟快速發(fā)展，對能源需求劇增，能源消耗量占世界的20%以上。油氣資源貧乏的先天不足與高速增長需求的矛盾日益突出，中國的油氣供應(yīng)事實上已經(jīng)依賴國外，2012年國內(nèi)累計生產(chǎn)原油2.07億t，進口原油2.71億t，進口成品油3982萬t，石油對外依存度達60%，進口原油(2206.7億美元)和成品油(329.9億美元)花費2536.6億美元。然而，中國的崛起必然引起美日等國家的警覺與反制，能源不能自主和需求立足國外是中國的一大“軟肋”與隱患，一旦有個風(fēng)吹草動，對中國經(jīng)濟和社會的負面影響不可估量。

事實證明依靠武力去解決石油問題是行不通的，連美國這樣的國家都在考慮和正在建設(shè)自己本土的可再生“油田”，中國要實現(xiàn)“和平發(fā)展”和“文明復(fù)興”，更應(yīng)該從長遠考慮，在國家高層大力推動能源外交取得可喜進展的同時，更應(yīng)制定優(yōu)先發(fā)展生物燃料替代石油的國家能源戰(zhàn)略，從現(xiàn)在就開始建設(shè)一個“炸不垮、打不爛、永續(xù)的綠色油田”。

美國2012年進口石油依存度已經(jīng)從2008年的62%降至41%，不是依靠頁巖氣和提高石油產(chǎn)量，而是依靠生物燃料，更確切的說是燃料乙醇，2012年生產(chǎn)的4000萬t燃料乙醇占進口石油的12%，替代進口石油4.65億桶，節(jié)省購油款472億美元。美國認為要保持其世界領(lǐng)先地位必須有足夠的能源，為了減少對外國石油的依賴和減少溫室氣體排放，美國圍繞著生物燃料的生產(chǎn)和使用相繼通過了《能源政策法案》(2005年)、《能源自主與安全法案》(2007年)、《農(nóng)業(yè)法案》(2008年)，2009年6月在眾議院獲得通過的《美國清潔能源安全法案》，乃至正在討論中的《2011國內(nèi)能源促進法案》(Domestic Energy Promotion Act of 2011)，也都重點推動生物燃料和靈活燃料汽車FFVs的發(fā)展，生物燃料是美國目前唯一通過立法保證實現(xiàn)發(fā)展目標(biāo)的可再生能源。

2007年12月生效的《能源自主與安全法案》規(guī)定到2022年全美要生產(chǎn)和使用1.08億t生物燃料(其中1.05億t燃料乙醇)。2009年美國政府在能源部成立負責(zé)先進能源項目研究機構(gòu)ARPA-E，仿照1958年負責(zé)F117等現(xiàn)代戰(zhàn)斗機的技術(shù)創(chuàng)新，如互聯(lián)網(wǎng)和隱身技術(shù)等的先進性防衛(wèi)研究項目局(DARPA，為應(yīng)對前蘇聯(lián)人造地球衛(wèi)星Sputnik發(fā)射成功而設(shè)立)，旨在擺脫對進口石油的依賴并通過先進能源技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用保持美國的技術(shù)與經(jīng)濟世界領(lǐng)導(dǎo)者地位，年預(yù)算經(jīng)費2.76億美元，從2011年開始ARPA-E大規(guī)模資助以生物燃料為代表的先進能源技術(shù)研發(fā)。在目前美國大幅度削減預(yù)算的情況下，奧巴馬政府將2013年ARPA-E的預(yù)算經(jīng)費提高到3.5億美元，增幅27%。

從能源安全和氣候變化的角度考慮，各國都把減少化石能源消耗、發(fā)展可再生能源、保護人類共同的地球作為首要任務(wù)，許多國家已把用可再生燃料替代石油作為運輸燃料作為國家能源戰(zhàn)略。2007年3月的歐盟首腦會議提出了到2020年生物燃料占運輸燃料占運輸燃油的比例至少要達到10%的目標(biāo)。印度2010年1月發(fā)布《生物燃料法令》，要求全國使用的汽油中燃料乙醇比例達到5%，2011年提高到10%;印度還制訂了宏偉的目標(biāo)-到2020年用5000萬t乙醇代替86%的進口石油。埃塞俄比亞計劃開發(fā)處女地種植甜高粱，年生產(chǎn)1500萬t乙醇、1000萬t高粱米和發(fā)電300億kWh，實現(xiàn)5年經(jīng)濟翻番的目標(biāo)。2使用生物燃料替代石油是目前解決空氣污染的根本措施生物燃料可以調(diào)整交通燃料結(jié)構(gòu)、提高清潔燃料比例、減排環(huán)境污染物和溫室氣體，是最現(xiàn)實的減排措施。

世界衛(wèi)生組織2011年9月發(fā)布了全球1082個調(diào)查城市空氣質(zhì)量報告，中國空氣質(zhì)量最好的城市?？趩挝惑w積空氣中小于10μm的懸浮顆粒物量為38μg/m3(世界衛(wèi)生組織建議的最高上限為20μg/m3)，排名814位，而北京空氣質(zhì)量更差，為121μg/m3。2013年初殃及140萬km2國土面積的霧霾，令世人震驚，北京局部地區(qū)空氣中的顆粒物竟高達上千μg/m3。造成霧霾天氣的顆粒物，特別是對人體危害極大的小于或等于2.5微米的顆粒物PM2.5主要來自汽車尾氣。1998年北京市131萬輛機動車時，PM10和PM2.5顆粒物年排放量分別為3359t和2694t，如果依此推算，2012年北京市520萬輛機動車將排放13436tPM10和10776tPM2.5顆粒物、至少2000萬t二氧化碳，平均每天排放66t顆粒物，北京的空氣質(zhì)量可想而知。

2013年9月10日，國務(wù)院頒布《大氣污染治理行動計劃》，要求到2017年全國運輸燃油從目前的國3標(biāo)準(zhǔn)提高到歐5標(biāo)準(zhǔn)。提高燃油品質(zhì)，即提高汽油標(biāo)號(辛烷值)，使其燃燒更充分。汽油的辛烷值為84，要通過加入MTBE或ETBE來提高辛烷值，如93#、97#;而生物燃料中都含有氧，特別燃料乙醇的辛烷值高達100，所以燃燒充分，與使用歐5標(biāo)準(zhǔn)油品相比較可以減少90%二氧化碳和60%的尾氣顆粒物排放。因此，改善空氣質(zhì)量不僅要提高油品質(zhì)量，更應(yīng)使用生物燃料。瑞典已經(jīng)有了成功的經(jīng)驗，2010年斯德哥爾摩城區(qū)全部使用乙醇和沼氣公交車，其中乙醇車500輛、沼氣車131輛，占公交車總數(shù)2033輛的31%，年減少柴油消耗1.56萬t，減排4.58萬t CO2、114.5t NOx、11.45t顆粒物。斯德哥爾摩的空氣質(zhì)量良好，PM10和PM2.5分別為28、10.8。凸顯了生物燃料在在減排溫室氣體、改善空氣質(zhì)量方面的優(yōu)勢。如果北京的公交車也都使用乙醇及沼氣，根據(jù)斯德哥爾摩的數(shù)據(jù)推算每年可減排326t顆粒物、3260tNOx和130萬tCO2。

三、生物燃料是拉動內(nèi)需最有效的新興產(chǎn)業(yè)之一

2012年全球生物燃料銷售額952億美元，占可再生能源領(lǐng)域第一位，而風(fēng)能僅738億美元、光伏發(fā)電797億美元，CleanEdge預(yù)計2022年生無燃料將達1777億美元，風(fēng)能1247億美元、光伏1237億美元。2013年4月17日國際能源組織IEA發(fā)布報告呼吁到2020年要增產(chǎn)生物燃料1倍，提高先進生物燃料產(chǎn)量6倍。美國人認為掌握大規(guī)模生產(chǎn)高性能生物燃料技術(shù)的公司或國家，就會成為新時代最大的經(jīng)濟贏家，在一定程度上可與現(xiàn)在那些產(chǎn)油富國匹敵。生物燃料產(chǎn)業(yè)不僅能解決石油替代問題，還是發(fā)展經(jīng)濟的催化劑。2012年美國燃料乙醇產(chǎn)業(yè)對GDP的貢獻為670億美元，減少進口石油4.65億桶，節(jié)約購油款472億美元，創(chuàng)造120萬個就業(yè)機會(每萬t乙醇投資982萬美元，提供52.67個直接就業(yè)機會和250.17個間接就業(yè)崗位)。

聯(lián)合國環(huán)境計劃署等四個國際組織于2008年9月發(fā)布的《綠色職業(yè)》報告中指出“到2030年可再生能源產(chǎn)業(yè)將產(chǎn)生約2040萬個就業(yè)崗位，其中生物燃料1200萬個，太陽能630萬個，風(fēng)能210萬個”。中國的改變發(fā)展方式的核心內(nèi)容是提高內(nèi)需，生物燃料是一個帶動性很強的綜合性產(chǎn)業(yè)體系，包括農(nóng)業(yè)、化工、塑料、汽車、輕工、電力、運輸、服務(wù)等多種行業(yè)，能實現(xiàn)拉動內(nèi)需的目的。如巴西的汽車都是既能使用汽油又能使用乙醇的靈活燃料汽車FFVs，現(xiàn)在已有1789萬輛，還有109萬輛汽車全部以乙醇為燃料，占汽車保有量的60.5%;美國的FFVs也超過1000萬輛;瑞典的Scania專門生產(chǎn)乙醇和沼氣公交車、卡車等重型車輛，專門用于替代公交車柴油發(fā)動機的乙醇發(fā)動機僅35萬元人民幣/臺。

利用中國豐富的生物質(zhì)資源生產(chǎn)生物燃料(乙醇、沼氣、生物柴油)供應(yīng)本土生產(chǎn)的汽車，形成自我循環(huán)的經(jīng)濟鏈條，可以顯著拉動內(nèi)需市場，實現(xiàn)中國經(jīng)濟從出口型、投資型向內(nèi)需拉動的轉(zhuǎn)型，目前一汽海馬公司已經(jīng)開始生產(chǎn)乙醇汽車出口巴西。

生物燃料產(chǎn)業(yè)與其他產(chǎn)業(yè)不同的優(yōu)勢就是有助于解決中國“三農(nóng)”問題。美國發(fā)展燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的初衷是發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟預(yù)防農(nóng)村社區(qū)崩潰，后來才考慮到能源安全和保護環(huán)境。美國總統(tǒng)奧巴馬2009年5月5日對農(nóng)業(yè)部長TomVilsack下達總統(tǒng)令，要求農(nóng)業(yè)部大力加快生物燃料產(chǎn)業(yè)的投資和生產(chǎn)，在美國建立永久的(permanent)生物燃料產(chǎn)業(yè)，擴大生物燃料基礎(chǔ)設(shè)施，利用這個產(chǎn)業(yè)為美國加快發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟提供唯一的機會(unique opportunity)，同時減少對外國石油的依賴，迎接21世紀(jì)美國國家最大的挑戰(zhàn)之一;美國農(nóng)業(yè)部長Tom Vilsack2011年7月在能源部生物質(zhì)大會上說“美國有190萬農(nóng)民每年收入才1萬美元，美國要發(fā)展生物燃料產(chǎn)業(yè)，改善為給我們提供糧食和水的家庭和地區(qū)”。中國有8億農(nóng)民，土地生產(chǎn)率和勞動生產(chǎn)率低下，2007年的農(nóng)業(yè)勞動者的人均收入只是荷蘭的1/40和以色列的1/25。生物燃料產(chǎn)業(yè)具備戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的全部特征，有利于城鎮(zhèn)化建設(shè)和培育“三農(nóng)”的自身“造血功能”和“成長機制”，增加農(nóng)民收入，更能解決數(shù)千萬名農(nóng)民工就業(yè)問題，維系社會公平與穩(wěn)定。

四、國家政策：生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的助推劑

2001—2002年為了消化陳化糧，中國先后在河南、黑龍江建立乙醇生產(chǎn)企業(yè)，2004年進一步擴張到吉林、湖北等地。2002年中央財政開始對試點的黑龍江華潤酒精有限公司、吉林燃料乙醇有限公司、河南天冠燃料乙醇有限公司、安徽豐原生化股份有限公司、廣西中糧生物質(zhì)能源有限公司給予補貼。中國從2002—2004年主要實行的是成本加利潤的補貼方法，政府補貼的手段既有價格支持，又有稅收優(yōu)惠。對于生物燃料的原料統(tǒng)一按照出庫價格計算，而非市場價，對于相應(yīng)的試點企業(yè)則是實行5%的消費稅補貼。該補貼調(diào)動了糧食乙醇生產(chǎn)企業(yè)的積極性，促進了陳化糧的消化。缺點是:由于有政府的保本承諾，企業(yè)在降低生產(chǎn)成本方面缺乏動力，幾乎所有的試點企業(yè)都處于虧損狀態(tài)，給國家財政造成了很大的壓力。另外，這些補貼政策主要集中在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，而在消費、研發(fā)等環(huán)節(jié)的財政支持明顯不足且目標(biāo)也不夠明確。

隨著消化陳化糧的目標(biāo)完成，中國將生物燃料的發(fā)展納入國家發(fā)展戰(zhàn)略。2005—2007年先后出臺了《財政部關(guān)于燃料乙醇虧損補貼政策的通知》、《中華人民共和國可再生能源法》、《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》。該階段實行定額補貼，并且補貼逐年減少。定額補貼有利于企業(yè)積極降低生產(chǎn)成本、改進技術(shù)，但由于缺乏彈性機制，定額補貼會由于原油價格波動而給企業(yè)帶來虧損問題。另外，國家嚴(yán)格控制了生物燃料的生產(chǎn)和銷售，近些年，盡管很多廠商和個人試圖生產(chǎn)銷售生物燃料，但由于中國并沒有制定相關(guān)的政策，所以得不到政府的補貼，成為其進入現(xiàn)有銷售渠道的一個障礙。

由于糧食安全問題凸顯，從2008年至今國家發(fā)展生物燃料明確了“不與人爭糧，不與糧爭地”的原則，堅持發(fā)展非糧作物燃料，并出臺了一系列文件，包括:《可再生能源“十一五”發(fā)展計劃》、《關(guān)于發(fā)展生物能源和生物化工財稅扶持政策的實施意見》、《生物燃料乙醇彈性補貼財政財務(wù)管理辦法》等。實行與油價掛鉤的彈性補貼機制，當(dāng)生物燃料企業(yè)生產(chǎn)銷售過程中發(fā)生虧損時，先由企業(yè)用風(fēng)險基金以盈補虧，在風(fēng)險基金不能夠彌補虧損時，國家啟用彈性補貼政策。此階段政府補貼政策已取得了長足的進步，但仍存在一定的問題，如:生物燃料生產(chǎn)的初始投資高，需要一個穩(wěn)定的投融資渠道的支持和優(yōu)惠的投資及融資政策，以降低成本。中國生物燃料產(chǎn)業(yè)并沒有達到企業(yè)自主融資解決生產(chǎn)或銷售過程中存在的虧損問題的程度，在彈性補貼政策下，政府給了企業(yè)完全的自主，但這樣企業(yè)就缺乏引導(dǎo)機制，限制了生物燃料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

五、中國生物質(zhì)燃料擁有廣闊發(fā)展空間

中國能源安全形勢嚴(yán)峻、空氣污染嚴(yán)重、二氧化碳減排壓力、國際油價高企等都需要發(fā)展生物燃料對石油的替代，但是燃料乙醇僅完成國家“十一五”規(guī)劃目標(biāo)的10%。其主要原因之一是“怕影響糧食安全”。

實際上中國的燃料乙醇工業(yè)對糧食安全沒有任何影響。如，2010年中國燃料乙醇產(chǎn)量169萬t，其中玉米乙醇155萬t，木薯乙醇14萬t。2010年全國玉米產(chǎn)量1.68億t，食用消費比例很小，主要是飼用(9900萬t)和工業(yè)用(5000萬t)。年產(chǎn)155萬t乙醇僅消耗約500萬t玉米，所占玉米產(chǎn)量的比例僅不到3%，占工業(yè)加工用玉米的10%。聯(lián)合國環(huán)境計劃署(UNEP)2009年發(fā)布的《生物燃料評估》報告中指出“發(fā)展生物燃料應(yīng)利用退化、邊際土地種植能源作物”。甜高粱是國際公認的最有潛力的能源作物，其為耐貧瘠的C4作物，適應(yīng)性極強，具有耐干旱、耐水澇、抗鹽堿等多重抗逆性，在溫度10℃以上和年積溫在2900℃~4100℃范圍即可種植。一般甜高粱莖稈產(chǎn)量60~90t/hm2(青飼玉米45~60t/hm2)，國外高產(chǎn)紀(jì)錄為190t/hm2，國內(nèi)高產(chǎn)紀(jì)錄產(chǎn)量157.5t/hm2，含糖量大于12%，高粱米平均產(chǎn)量超過2t/hm2。

中國開發(fā)的甜高粱莖稈先進固體發(fā)酵(ASSF)生產(chǎn)乙醇技術(shù)不耗水、不產(chǎn)生廢水，甜高粱稈發(fā)酵生產(chǎn)乙醇后的酒糟營養(yǎng)豐富，與青貯玉米營養(yǎng)成分相當(dāng)，可替代青貯玉米作為飼養(yǎng)牛羊的粗料飼。ASSF技術(shù)可形成“20km2地種植甜高粱生產(chǎn)1萬t乙醇、酒糟飼養(yǎng)6000頭牛、牛糞產(chǎn)280萬Nm3沼氣和6萬t有機肥”的低碳高效農(nóng)工產(chǎn)業(yè)鏈。如將中國現(xiàn)有的0.6萬km2普通高粱改種甜高粱，既保證釀酒用高粱米供應(yīng)又可生產(chǎn)300萬t燃料乙醇。京、津、冀、內(nèi)蒙、東三省種植1.47萬km2青貯玉米用于牛飼料，如果改種甜高粱，可在滿足現(xiàn)有飼料需求的同時，額外生產(chǎn)700萬t乙醇、400萬t高粱米，顯著提高了土地利用率和增加農(nóng)民收入。僅調(diào)整種植結(jié)構(gòu)一項就可以生產(chǎn)1000萬t燃料乙醇，節(jié)約進口石油款70億美元，在不增加種植面積的前提下完成國家增產(chǎn)千億斤糧食目標(biāo)的8%。

據(jù)農(nóng)業(yè)部2008年提供的專項調(diào)查報告，全國有可用于發(fā)展液體生物燃料的宜能荒地26.8萬km2，有集中分布區(qū)8片。其中Ⅰ等宜能荒地4.33萬km2，占16.2%;Ⅱ等宜能荒地8.73萬km2，占32.6%;Ⅲ等宜能荒地13.7萬km2，占51.2%。僅利用相對好開發(fā)的Ⅰ等和Ⅱ等宜能荒地，依靠科技進步提高植物的抗逆性，可以在不占用現(xiàn)有耕地和不影響糧食產(chǎn)量的前提下生產(chǎn)5000萬t燃料乙醇，這是一片相當(dāng)于大慶的“綠色油田”。中國工程院院士羅錫文2011年10月在廣東科協(xié)論壇上披露：全國20萬km2耕地正在受到重金屬污染的威脅，占全國農(nóng)田總數(shù)的1/6，而廣東省未受重金屬污染的耕地，僅有11%左右。利用重金屬污染的農(nóng)田種植能源作物進行土壤改造，甜高粱能有效吸收鋅、銅、鉻、錳、鎘、砷等重金屬，如每千克甜高粱稈可吸收630mg鋅、112mg銅、45mg砷、15mg鎘，每畝產(chǎn)量5t~6t，至少可吸收3.15kg鋅、0.56kg銅、0.25kg砷、75g鎘。如改造5.33萬km2鎘污染農(nóng)田，可生產(chǎn)乙醇2400萬t、發(fā)電6000MW，回收鎘5760t，即解決污染土地治理的經(jīng)濟效益問題，又生產(chǎn)清潔燃料和電，并回收重金屬，一舉三得。宜能荒地不僅可以種植甜高粱、木薯等能源作物，還可以種植能源樹，如在南部五省種植油棕、在西部地區(qū)種植沙生灌木，可為生物柴油和纖維素乙醇提供原料。

另外，用CO2和(海)水經(jīng)光合作用生成油藻后生產(chǎn)的生物柴油和乙醇等燃料被視作第3代生物燃料已進入中試階段;用二氧化碳和水直接光合成乙醇、柴油或其他高碳醇的第4代生物燃料正處于實驗室研究。一旦取得技術(shù)突破，就可以大規(guī)模生產(chǎn)生物燃料而不再涉及土地和糧食安全問題。

六、美國、巴西、歐洲的啟示

1. 美國

近幾年美國國內(nèi)成品油產(chǎn)量逐年下降，對進口依賴度增加，2000—2005年，美國成品油產(chǎn)量從85.7萬t/d降為71萬~74萬t/d，而原油進口量則從122.8萬t/d增至142萬t/d，2005年美國石油缺口金額約2300億美元。為了促進美國國內(nèi)能源結(jié)構(gòu)多元化，降低由于依賴單一資源而發(fā)生的風(fēng)險，以及為了降低由于自然災(zāi)害和石油價格波動所帶來的風(fēng)險，1994年美國政府開始在國內(nèi)推行使用生物燃料。當(dāng)時燃料油使用成本增加了50美分/gal(13.2美分/L)。幾年后，隨著國際油價的不斷上漲，以及生物燃料油的規(guī)模不斷擴大，使其成本下降，生物燃料的競爭力有明顯提高。

目前，美國乙醇汽油產(chǎn)能約為58億gal/a(約1580萬t/a)，在建20億gal/a(544.8萬t/a)，2007年預(yù)計達到75億~80億gal/a(約2000萬~2200萬t/a)。美國乙醇汽油中乙醇摻燒比例大部分為10%，乙醇汽油占全美汽油消費的5%左右。美國生產(chǎn)乙醇的主要原料為玉米，用于生產(chǎn)乙醇的玉米占美國玉米總產(chǎn)量的20%。到2010年左右，美國乙醇汽油使用量約為2200萬t/a。到2030年乙醇汽油將占美國汽油消費總量的30%。

2006年美國生物柴油能力為5億gal/a(約為161萬t/a)，年產(chǎn)量為2.5億~3億gal/a(約為80萬~96萬t)。2006年是美國生物柴油快速發(fā)展的一年，2006年比2005年增加銷售量約2億gal(64萬t)，增幅為250%。目前，全美正在規(guī)劃和建設(shè)的生物柴油的裝置能力約為10億gal/a(320萬t/a)，今后5~10年，美國生物柴油將呈現(xiàn)快速發(fā)展態(tài)勢。預(yù)計2011年美國生物柴油產(chǎn)量為115萬t，2016年增加到330萬t。

目前美國生物柴油摻燒比例為15%~20%，其質(zhì)量規(guī)格要求符合美國材料試驗學(xué)會(ASTM)的標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)2006年在全美開始執(zhí)行。

美國推動生物燃料的措施：

- 政府推出激勵政策。

美國總統(tǒng)在對全美2006年國情分析和“先進能源行動(AEI)”中提出“美國應(yīng)克制對石油的依賴度”，“美國需要改變汽車能源結(jié)構(gòu)”等措施，同時對環(huán)境事務(wù)部增加22%的預(yù)算，用于清潔能源的研究。在2006年后的5年內(nèi)，美國還將為可再生能源項目提供超過30億美元的資助。

- 積極推進生物燃料的研發(fā)活動，規(guī)范生物燃料進入市場的模式和質(zhì)量認證體系。

通過采用建設(shè)油品混配中心的方式，在中心將生物燃料和石油燃料油品混合在一起，統(tǒng)一分銷供應(yīng)給各加油站，根據(jù)不同車型需求，混配比例也不同，用戶使用方便。分銷混配中心作用十分重要，要保證混合的油品性能不變，保證運輸設(shè)備和貯存設(shè)備的清潔，如果混配不好，對汽車發(fā)動機和機械性能都有影響。目前，美國國內(nèi)生物燃料的混配中心已形成體系，在市場營銷活動中發(fā)揮重要作用。

美國生物燃料質(zhì)量管理委員會出臺了BQ-9000生物柴油質(zhì)量認證體系，供應(yīng)商必須得到認證;2002年美國材料試驗學(xué)會(ASTM)通過了生物柴油的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)(ASTMD6751)，目前又提出在今后的1~2年內(nèi)所有生物柴油的產(chǎn)品將達到石油柴油的標(biāo)準(zhǔn)(ASTMD975)的要求。隨著生物柴油在美國市場進一步擴大，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)將愈來愈規(guī)范。

- 政府采取滾動財政補貼。

在生物燃料推廣初期，各州政府實施財政補貼政策，生物柴油補貼大約50美分/gal(13.2美分/L)，乙醇汽油為51美分/gal(13.5美分/L)，近幾年隨著市場規(guī)模的增大，以及國際油價的上漲，生物燃料競爭力有所提高，補貼減少。另外對于種植生物燃料所需原料農(nóng)作物如大豆、玉米等，各州政府也給予一定補貼政策。

- 發(fā)揮全社會的宣傳作用，使國民有意愿使用生物燃料，各種團體和階層組織也強烈要求使用生物燃料。

2. 巴西

據(jù)巴西石油公司介紹，目前全世界可再生能源占總能源消費的14%，而巴西的比例可達到45%(其中包含15%的水力發(fā)電)。2004年和2005年巴西汽車用燃料的消費比例見表2。

表2. 2004年和2005年巴西汽車用燃料的消費比例(單位：%)

目前，巴西消耗的所有汽油均摻燒20%及以上的乙醇，同時還出口部分無水乙醇。巴西乙醇產(chǎn)量已位居全世界第二位。1980—1998年，由于乙醇規(guī)模不斷增加，使其成本從105美元/bbl下降到30美元/bbl(bbl=158.987L)，市場銷量全面打開。近30年來，由于大量使用乙醇汽油，使巴西原油消耗下降，累計節(jié)省了520億美元，減排CO26.44億t。

目前，巴西的乙醇生產(chǎn)基本都是以甘蔗為原料，甘蔗的種植和貯存的能力是保證乙醇生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。巴西政府除在財政上給予一定補貼鼓勵農(nóng)民種植甘蔗以外，在技術(shù)方面也提供幫助。例如:采用新型排灌系統(tǒng)，應(yīng)用機械化手段收獲甘蔗并進行貯存處理等。巴西乙醇生產(chǎn)的另一個特色是蔗渣得到較好的利用。據(jù)巴西石油公司介紹，目前巴西的乙醇裝置基本都配套利用蔗渣發(fā)電的熱電裝置，例如15萬t/a乙醇裝置，其蔗渣可配套建8~12MW的熱電裝置，不僅能滿足乙醇生產(chǎn)所需動力，尚有一定余量外供;此外，乙醇生產(chǎn)排出的母液還可以用于生產(chǎn)肥料;乙醇生產(chǎn)整體工藝具有典型的循環(huán)經(jīng)濟的特色。

今后一段時期，巴西將致力于對纖維素生物質(zhì)為原料生產(chǎn)乙醇的工藝開發(fā)，但從目前開發(fā)狀況分析，由于采用酶轉(zhuǎn)化工藝，導(dǎo)致乙醇成本較高，短時期內(nèi)不會有太大進展。

巴西生物柴油的生產(chǎn)和應(yīng)用剛剛起步，全國有六七家生產(chǎn)企業(yè)，規(guī)模較小，總能力約100萬m3/a。巴西石油公司目前正在建設(shè)3套5萬t/a的裝置，預(yù)計14個月后建成，原料采用大豆油、棉子油、棕櫚油、蓖麻子油以及城市廢油，可混合進料，也可單獨進料。到2010年，巴西石油公司規(guī)劃生物柴油總能力達到85.5萬m3/a，屆時占全國柴油消費的40%。

巴西政府提出摻燒目標(biāo):2005—2007年，生物柴油摻燒比例為2%，國內(nèi)市場的年需求量為520萬bbl;2008—2012年政府將強制要求摻燒2%，鼓勵達到5%，市場年需求達1570萬bbl;2012年后，政府強制摻燒5%，國內(nèi)市場年需求量超出1570萬bbl。據(jù)巴西石油公司介紹，當(dāng)摻燒比低于5%時，對柴油的成本影響不明顯。生物柴油的摻燒比例可高達30%，但由于生物柴油成本高于普通柴油，而且目前政府尚未出臺補貼政策，摻燒比例太高，消費者無法接受。如果今后隨著生物柴油的規(guī)模增大，成本有所降低，摻燒比例還可適當(dāng)提高。目前，巴西生物柴油副產(chǎn)甘油數(shù)量較少。副產(chǎn)甘油經(jīng)提純后被用于醫(yī)藥和化妝品的生產(chǎn)。隨著下一步生物柴油規(guī)模的擴大，擬對增產(chǎn)的甘油開發(fā)新的應(yīng)用領(lǐng)域，例如用于海上采油的添加劑和潤滑劑等。

與美國類似，巴西乙醇汽油和生物柴油的銷售都是通過混配中心按比例混配后再進入各加油站，營銷渠道很規(guī)范。政府對乙醇汽油的補貼，是通過稅收手段調(diào)整乙醇和普通汽油的利益，以鼓勵使用乙醇汽油。據(jù)巴西石油公司的專家分析，對生物柴油也會采取類似的鼓勵政策。巴西石油公司所屬生物燃料研發(fā)中心是巴西最大的油品研發(fā)中心，該中心占地12.2萬m2，擁有137個實驗室，30個中試裝置，已申請950個國際專利。近幾年來，該中心對十幾種植物進行生物柴油的生產(chǎn)研究，取得了一定成果，目前在巴西廣泛應(yīng)用的是大豆油、棉花籽油、棕櫚油、蓖麻油和葵花子油等(見表2)。

據(jù)巴西石油公司生物燃料研發(fā)中心的專家介紹，盡管現(xiàn)在已經(jīng)有許多油料作物用于生物柴油的生產(chǎn)，但資源供應(yīng)仍是要關(guān)注的問題。目前，巴西的科學(xué)家正積極研究更多的木本植物用于生產(chǎn)生物柴油，如麻瘋樹等，對于巴西這樣一個國土面積的96%都可以種植經(jīng)濟作物的國家，這方面的研究成果將具有更特殊的意義和良好的資源前景。

表3. 巴西主要油料作物產(chǎn)量

3. 歐洲

歐盟是世界上最主要的生物柴油生產(chǎn)地 , 生產(chǎn)原料主要是菜籽油。歐盟提出, 到2020年生物柴油的使用量將占所有交通燃料的10%。為此, 歐洲議會免除生物柴油90%的稅收, 歐洲國家對替代燃料的立法支持、差別稅收以及油菜生產(chǎn)的補貼 , 共同促進了生物柴油產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。2008年歐盟27國的生物柴油產(chǎn)量為775.5×104t, 年增長率為35.7%, 其中德國、法國、意大利、比利時和波蘭5個國家的生物柴油產(chǎn)量占歐盟27國總產(chǎn)量的3/4 。

燃料乙醇在歐盟生物能源產(chǎn)業(yè)中是第二大生物燃料僅次于生物柴油, 原料主要是谷物及甜菜等。目前 , 歐盟現(xiàn)有生物燃料乙醇生產(chǎn)廠58家。2006-2008年實際產(chǎn)量分別為125×104t、135×104t和170×104t;此外，歐盟還從國外進口燃料乙醇。歐盟要求傳統(tǒng)燃料(如汽油)必須至少摻入2%的乙醇或其他生物燃料，今后10a生物燃料乙醇消費將達到每年約10億加侖 。

七、中國生物質(zhì)燃料市場的未來

2012年全球燃料乙醇產(chǎn)量7400萬t、生物柴油產(chǎn)量2000萬t，減排約1.6億tCO2。隨著技術(shù)進步和企業(yè)的成熟，巴西和美國已取消對第1代乙醇的財政補貼，目前巴西圣保羅的車用乙醇價格僅是汽油的59%。然而，目前的生物燃料以玉米、甘蔗、菜籽油為原料的第一代生物燃料影響糧食安全，且原料成本越來越高、替代石油規(guī)模有限，各國開始將目光投向了以秸稈等農(nóng)林廢棄物和專門的能源作物(如柳枝稷、芒草或短輪伐期楊樹)為原料的第2代液體生物燃料。

但纖維素乙醇尚不能商業(yè)化生產(chǎn)，美國環(huán)保署EPA制定的2012年生產(chǎn)870萬加侖纖維素乙醇的指標(biāo)，實際只生產(chǎn)了2.0065萬加侖;已建成的纖維素乙醇工廠紛紛倒閉，在建項目被取消，如RangeFule在佐治亞的年產(chǎn)9萬t纖維素乙醇廠于2012年1月僅以500萬美元出售，而該公司從美國能源部得到6400萬美元資助，佐治亞州政府也支持了600萬美元;BP于2012年10月取消了在佛羅里達計劃投資4億美元，已經(jīng)投入2億美元的年產(chǎn)9萬t纖維素乙醇項目。

美國前能源部長朱棣文在談到生物燃料的經(jīng)濟性時說“如果你的生物燃料成本能與60~80美元/桶的油價競爭，你的企業(yè)就可以屹立不倒”。美國能源部的纖維素生物燃料研發(fā)項目已經(jīng)進入尾聲，但尚不能商業(yè)化生產(chǎn)，又提出了從2012年開始的“infuel”計劃，主要是從生物燃料的經(jīng)濟性考慮，把生物燃料與“生物煉廠”概念結(jié)合起來，以期對生物質(zhì)綜合利用，提高生物燃料的經(jīng)濟性。

中國在1.5代生物燃料方面開發(fā)的生產(chǎn)甜高粱莖稈乙醇的ASSF(先進固體發(fā)酵)技術(shù)，突破了同類技術(shù)中的菌種、反應(yīng)器、保存三個關(guān)鍵性難題，處于國際領(lǐng)先地位。該技術(shù)篩選并確定了低水活性、耐高溫、耐高乙醇濃度的發(fā)酵菌種;確定了甜高粱稈貯存方法;模擬了固體發(fā)酵過程，設(shè)計并優(yōu)化了轉(zhuǎn)鼓式固體發(fā)酵罐，改善固體發(fā)酵過程的傳質(zhì)、傳熱，以維持最佳發(fā)酵條件，顯著提高了固體發(fā)酵效率。歷時5年，從實驗室規(guī)模的Φ0.3m×0.7m固體發(fā)酵罐、Φ1.2m×5m小試罐、Φ3m×18m中試罐，到Φ3.6m×55m連續(xù)固體發(fā)酵工業(yè)試驗裝置均獲成功：甜高粱稈固體發(fā)酵時間24h(玉米乙醇為55h)，可發(fā)酵糖轉(zhuǎn)化率超過92%，實際乙醇收率達到理論值的94.48%(玉米乙醇為91.5%)，過程簡捷、能耗低、糖利用率高。

美國能源部可再生能源實驗室NREL對ASSF技術(shù)中試進行了技術(shù)經(jīng)濟評價，按每噸甜高粱稈300元計，乙醇生產(chǎn)成本為4.89元/kg，結(jié)果表明ASSF法生產(chǎn)甜高粱乙醇在技術(shù)、工程和經(jīng)濟上均具可行性和明顯優(yōu)勢。高粱源于非洲，目前全球有99個國家種植甜高粱，面積達43萬km2，只須更換品種，即可達到從土壤中同時生產(chǎn)糧食、飼料、燃料、電力的目的，解決糧食與能源安全問題。

一個產(chǎn)業(yè)也發(fā)展需要有科學(xué)的發(fā)展路線圖。美國斥巨資進行第2代生物燃料-纖維素乙醇的研發(fā)，從2005到2010的五年間，累計投入纖維素乙醇研究經(jīng)費50多億美元，建成了33套示范和中試裝置;風(fēng)險投資公司因為不尊重科學(xué)規(guī)律，盲目投資建設(shè)纖維素乙醇工廠，目前是一片哀鴻，在信息領(lǐng)域取得很大成就的風(fēng)險投資家VinodKhosla在纖維素乙醇方面投資5億美元，顆粒無收;英國石油公司BP于2012年10月取消了在佛羅里達計劃投資4億美元，已經(jīng)投入2億美元的年產(chǎn)9萬t纖維素乙醇項目。

美國環(huán)保署EPA制定的2012年生產(chǎn)870萬加侖纖維素乙醇的指標(biāo)，實際只生產(chǎn)了2.0065萬加侖。在纖維素乙醇風(fēng)投失利后，美國的一些風(fēng)投公司又把注意力轉(zhuǎn)向第3代生物燃料-微藻生物柴油，目前藻類生物燃料的成本26.67美元/加侖以上，顯然還不具備商業(yè)化生產(chǎn)的經(jīng)濟性。

由于在纖維素乙醇技術(shù)上沒有取得突破，美國未能實現(xiàn)《能源自主與安全法》中規(guī)定的到2010年生產(chǎn)9.5億L纖維素乙醇的目標(biāo)(僅生產(chǎn)了0.25億L)，也把重點轉(zhuǎn)到發(fā)展1.5代非糧乙醇，除了原來確定的乙醇原料玉米、能源草、農(nóng)林剩余物外，美國農(nóng)業(yè)部2010年6月又把(甜)高粱、和能源甘蔗列為乙醇原料。

因此，中國生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖應(yīng)根據(jù)技術(shù)和經(jīng)濟可行性確定。第1代生物燃料應(yīng)控制生產(chǎn)規(guī)模，并逐步向非糧原料轉(zhuǎn)型;目前宜大力發(fā)展1.5代生物燃料;加快研發(fā)和示范第2代生物燃料-纖維素乙醇和Fischer-Tropsch生物柴油;加強第3代生物燃料-藻類生物柴油研究;跟蹤第4代生物燃料-人工光合燃料技術(shù)。具體路徑如下：從目前到2015年，甜高粱和薯類等是中國主要的乙醇原料，屆時乙醇年產(chǎn)量達到500萬t;生物柴油以垃圾油、油腳、棉籽油為主要原料，年產(chǎn)量100萬t。2016-2020年，燃料乙醇以甜高粱、薯類和秸稈類木質(zhì)纖維素原料并舉階段，屆時年產(chǎn)量達到2000萬t;木本油料、冬閑田菜籽油將是生物柴油的主要原料，屆時年產(chǎn)量達到400萬t。

2020年后，燃料乙醇和生物柴油增加的生產(chǎn)能力主要以木質(zhì)纖維素為原料的第二代生物燃料和第三代微藻生物燃料。

2030年后，人工光合氫、人工光合乙醇等燃料。

2014年11月，國家能源局發(fā)表了“國家生物柴油普及準(zhǔn)則(指南)”，國家政府提出將繼續(xù)普及BDF，決定以廢食用油為主要原料，非食用含油脂的植物為補助原料使用。準(zhǔn)則要求在主要城市構(gòu)筑廢油的收集及運輸網(wǎng)，進而要求石油公司將被認證的BDF在本公司的汽車燃料銷售網(wǎng)銷售。但是，目前實際情況不是十分理想。

高成本、不能在汽車燃料銷售網(wǎng)銷售，這是在中國普及BDF的主要障礙。如果能建立廢油收集及處理的網(wǎng)絡(luò)，則可期待在東部沿岸城市建設(shè)以廢食用油為原料的BDF生產(chǎn)廠家。另一方面，短期內(nèi)在中國西南地區(qū)以含油脂植物為原料生產(chǎn)生物燃料事業(yè)尚看不出有明顯的進展。

圍繞生物燃料事業(yè)的環(huán)境，例如經(jīng)濟及能源需求量增加速度遲緩、大氣污染嚴(yán)重、原油價格暴跌，以及中國能源產(chǎn)業(yè)的改革，近年來發(fā)生了很大的變化。充足的原料來源、成熟的技術(shù)、生產(chǎn)成本、生產(chǎn)規(guī)模、生物燃料性能及政府的支持、國有石油公司的參與，是加速發(fā)展中國生物燃料的關(guān)鍵。

雖然中國發(fā)展生物燃料事業(yè)存在很多不確定的部分，而且存在很多問題。但是，生物燃料在中國有很好的發(fā)展前景，相信在國家的大力支持下，通過多方共同努力，生物燃料生產(chǎn)技術(shù)將不斷得到提高，在減輕環(huán)境負荷、提高能源安全方面起到積極的作用。