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1、 全球变暖、化石能源日渐消耗引发了人们对新型、可再生能源的深刻思考。如巴西、美国、中国等国正积极开发、利用生物质燃料乙醇生产技术。但如果一如既往以大量粮食生产燃料乙醇势必和人“争食”、“争地”，造成人类生存隐患，走“非粮”路线是大势所趋。其中，纤维素地球贮量丰富，其能量来自太阳，通过光合作用固定下来，取之不尽，用之不竭，各国正如火如荼地进行着相关研究 1-5。本文分析了燃料乙醇发展经济、能源、环境、社会效益，肯定了其能源战略地位，提出几条实现我国生物燃料规模化生产的可行性建议以资借鉴。1 国内外燃料乙醇发展概况 目前面临化石能源危机，一些农产品丰富的国家正大力发展乙醇汽油供应市场。巴西从197

2、5年开始实施“燃料乙醇计划”，以其富产甘蔗为原料，目前已形成1000多万吨产能，替代了13车用燃料。为推广燃料乙醇，美国制定了积极的经济激励政策，计划从2006年至2012年，可再生能源燃料年用量从1200万吨增加到2300万吨。日本重点研究利用农、林废弃物等植物纤维素制备燃料乙醇。欧盟、加拿大、菲律宾、墨西哥等国也在在积极进行着相关研究 1。 目前，中国是继巴西、美国之后全球第三大生物燃料乙醇生产和消费国。“十一五”期间将生产600万吨生物液态燃料，其中燃料乙醇500万吨。实践证明我国过去以粮食为原料生产燃料乙醇，不符合国情，探索非粮能源资源是大势所趋 1。全国相关研究正如火如荼进行着，呈现

3、一派“百花齐放，百家争鸣”的景象。特别是筹建中的中国科学院青岛生物能源与过程研究所，顺应时代潮流而生，肩负历史、国家使命，是集中力量办大事的“国家队”。2 中国能源战略 随着全球变暖和化石能源消耗，人们对新型替代能源-乙醇的关注度日益上升，正成为许多国家新能源政策的重要组成部分。以此为契机，8年前中国上马了燃料乙醇项目，也意在解决过剩陈化粮问题。经过1999-2005几年间不懈努力，国家首批4家燃料乙醇定点生产企业完成了规划建设的102万吨产能，基本实现了“十五”提出的“拉动农业、保护环境、替代能源”三大战略目标。然而我国人口众多，人均耕地少，用大量粮食生产燃料乙醇必然要和人“争食”、“争土地

4、”，造成人类生存空间越来越小，不符合我国国情。因此，2006年12月国家发改委和财政部联合下发了关于加强生物燃料乙醇项目建设管理、促进产业健康发展的通知要求生物燃料乙醇项目建设需经国家投资主管部门核准，未经国家核准不得增加产能 1-5。 在规划实施中，国家采取国际通行做法，对燃料乙醇生产给予财政补贴和产业政策扶持。财政补贴额逐年减少，2007年每生产一吨燃料乙醇国家给予1373元补贴，到2008年底将采取弹性补贴方式以尽可能避免企业亏损 1。未来工作依据是国家生物燃料乙醇及车用乙醇汽油“十一五”发展专项规划，其总体思路是积极培育石油替代市场，促进产业发展；根据市场发育情况，扩大发展规模；确定合

5、理布局，严格市场准入；依托主导力量，提高发展质量；稳定政策支持，加强市场监管。其基本原则有7条：因地制宜，非粮为主；能源替代，能化并举；自主创新，节能降耗；清洁生产，循环经济；合理布局，留有余地；统一规划，业主招标；政策支持，市场推动 1。“十一五”期间我国将生产600万吨生物液态燃料，其中燃料乙醇500万吨。这一产展组织就在维也纳乙醇专题讨论会上提出：“乙醇应该被当作燃料和化工原料永久的和可供选择的来源” 3。4 燃料乙醇生产原料 一次能源必将耗竭，研究、开发可再生能源势在必行。以混配乙醇汽油 （E10乙醇汽油） 为例，每用1000万吨就可节省1O0万吨汽油，而要提炼这些汽油至少需要300万

6、吨原油，足见乙醇的能源战略地位 1。 燃料乙醇生产原料主要有玉米 （美国）、甘蔗（巴西）、薯类、谷类等。不同原料全生命周期的能量效益也不同，由高到低依次是甜甘蔗、甜高梁 木薯 玉米、小麦。如巴西甘蔗能量比达到18以上，玉米、小麦等粮食作物及木薯、甘薯大约是11.31.4，产生正效益 1。然而以粮食为原料，势必与人“争粮”、“争地”，利用非粮资源是大势所趋。非粮资源包括木薯、甘薯、甜高梁，还有大量粮食作物秸秆，农业、工业、生活废料等纤维素、半纤维素、木素及其它可用生物有机质资源。其中，纤维素是地球上贮量最丰富的有机物，其能量来自太阳，通过植物光合作用固定下来。每年地球上由光合作用生成的植物体总量

7、达1.5l011 kg，40是纤维素。按全球人口平均，每人每天可分摊到56 kg。日本就重点研究利用农、林废弃物等植物纤维素制备燃料乙醇 3。如我国过去以玉米为原料生产燃料乙醇，成本相对要高，不符合人多地少的国情。因此，现阶段国家对生物燃料乙醇项目建设实行核准制。“十一五”专项规划要求燃料乙醇生产走“非粮”路线。此外，欧盟、加拿大、菲律宾、墨西哥等国也正如火如荼地进行着相关研究 1。5 燃料乙醇生产路线 对于生物质衍生合成气制乙醇有并存、竞争的化学法、生物法两种转化技术： （1）生物法：纤维素、半纤维素，酸解或酶解或发酵单糖 （五碳、六碳糖），化学、酶催化及微生物发酵乙醇 （2）化学法：纤维素

8、、半纤维素、木素及其它生物体有机物，热解合成气 （H2, CO），化学或酶催化或微生物发酵乙醇 在某些方面，化学法好比西药，强烈、见效快，生物法好比中药，温和、见效慢。两种方法“各有千秋”，其制约因素是成本和高效、廉价催化剂、酶和合适微生物的开发等关键技术。总而言之，生物法具有选择性、活性好、反应条件温和等优点，但原料利用率低、反应时间长、产物浓度低及酶、微生物活性易受影响且纤维素降解和单糖转化所需酶、微生物适于不同反应条件，不能很好耦合。相比，化学法具有原料利用率高、反应时间短、催化剂构成简单、没有严格反应条件限制等优点，但为高温、高压过程，对设备要求高 1-5。 6 能效分析生物质直接燃烧

9、热效率很低，只有10左右，而将它们转化成气体或液体燃料 （甲烷、氢气、乙醇、丁醇、柴油等） 热效率可达30以上，缓解了人类面临的资源、能源、环境等一系列问题 4。其次，乙醇燃烧值仅为汽油2/3，但分子中含氧，用作汽油添加剂抗暴性能好、低排放，可提高其辛烷值2-3倍，还能使汽车动力性能增加等 3。7 经济分析 目前中国试点推广的E10乙醇汽油价格按国家同期公布的90号汽油出厂价乘以价格系数0.911。90号汽油目前出厂价不到5000元/吨。由于玉米价格上涨导致生产成本增加，每销售1吨燃料乙醇要亏损数百元且在汽油多次提价之前，每吨亏损一度达到了1000多元 2。此外，燃料乙醇定价机制不合理，有两个

10、“倒挂”，不能充分体现其价值：一是油价倒挂，我国原油价格和国际市场接轨，但成品油没有实现接轨；二是燃料乙醇产品价格倒挂。原本成品油价格就低，再乘以0.911所形成的价格对燃料乙醇经济性就很差。另外，以燃料乙醇取代高价MTBE，而燃料乙醇各项指标接近或优于MTBE，价格更高才合理，但并非如此，从技术上也没有充分体现其经济性。就目前生产工艺而言，燃料乙醇生产成本本来就很高再加上定价机制不合理，导致生产企业严重依赖于国家财政补贴 1。结 语全球大约12%的能量供应来自生物质的燃烧，其中发展中国家大约35%的初级能源为生物质能，主要集中在传统的领域（例如炊事）;发达国家大约3%，主要作为商品能源，进行

11、区域供暖或发电。为了促进生物质技术的广泛应用，各国分别制定了相应的目标和政策。例如，欧盟在可再生能源白皮书中建议在2010年将再生能源的使用份额提高到12%，达到京都议定书的要求，其中建议生物质能转化为电能和热能的总量将达到5，700PJ。目前，我国已经成为世界能源消费大国，也是全球能源消耗增长最迅速的国家。在2002年世界初级能源消耗的增加量中，中国占68.5%，成为主要的能源消费国和进口国。2002年中国石油需求增长了5.8%，相当于2002年世界石油消耗量的增加值，己经取代日本成为全球第二大石油消费国.预计到2020年，我国能源总需求量为20亿吨标准油，石油和天然气的净进口重为3.1卜3

12、.68亿吨，占能源消费量的15.85%、18.4%.近20年来，我国在生物质能的应用方面取得了长足的进步，每年可提供相当于3亿多吨标准煤的能源，促进经济发展，保护生态环境，满足广大农村地区人们生活用能的要求。但与发达国家相比，无论技术层面或应用层面则具有较大的差距。我国每年产生50余亿吨的生物质，其中约6亿吨被用作能源，主要作为农民的生活和生产用能，能源利用率较低，仅为10%20%。为进一步促进我国生物质能产业的发展，建议政府的有关部门制定优惠政策，研究高效的燃烧技术，促进建立生物质燃料收集、预处理和配送体系，积极推广村、镇级生物质供热系统，鼓励建设与使用生物质发电系统及与煤混合燃烧发电系统，

13、这将对我国社会、经济和环境持续协调发展起到重大深远的影响。建 议要实现我国生物燃料规模化生产，关键要解决好资源、技术、市场、国家投资、价格和税收政策四个环节问题；在尽量不与粮食作物争地的情况下，积极开发非粮原料种植基地；努力开发自主知识产权，争取生产技术、设备国产化；延长产业链，除燃料乙醇外生产如乙酸乙酯、乙烯、环氧乙烷等化工产品。这样，实现了对资源综合利用，“吃干榨尽”，大大提高了农产品附加值，也在一定程度上减少了企业亏损。参考文献 1 秦凤华. 燃料乙醇蒸蒸日上 J. 中国投资, 2007, 38-41.2 任波. 乙醇汽油转折 J. 财经, 2007, 178: 100-102.3 雷国光. 用纤维质原料生产燃料乙醇是我国再生能源发展的方向 J. 四川食品与发酵, 2007, 43 （135）: 39-42.4 窦克军, 孙春宝.玉米秸秆发酵生产乙醇的研究进展 J. 四川食品与发酵, 2007, 43 （135）: 30-34.5 路宽行. 乙醇燃料：打开新能源之门？J. 经济导报, 2007, 3013: 30-31.