我國生物燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

張文彬，蔡 葆，徐艷麗

（1.黑龍江大學(xué)，哈爾濱 150080；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院甜菜研究所，哈爾濱 150080；3.新疆博樂市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，博樂 833400）

生物燃料乙醇是指以植物為原料，經(jīng)過發(fā)酵、蒸餾制得濃度95%左右的乙醇，經(jīng)脫水、變性后水體積小于0.5%的無水乙醇，再與適量汽油按一定比例混配成為可用于發(fā)動機(jī)的燃料。生物燃料乙醇是清潔的可再生能源的重要組成部分，因其具有資源豐富、排放性能與動力性能好、燃燒積炭少、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。早在20世紀(jì)30年代，美國就開展了生物燃料乙醇的研究及應(yīng)用，被開發(fā)作為車用燃料，取得了很大成績。70年代的兩次石油危機(jī)促使巴西和美國率先推行生物燃料乙醇發(fā)展計(jì)劃，加拿大、法國、西班牙等國隨之效仿，形成了一定規(guī)模的生產(chǎn)和應(yīng)用市場。尤其是近年原油價格高位運(yùn)行，不僅美歐發(fā)達(dá)國家采取一系列政策措施鼎立支持生物燃料乙醇發(fā)展，一些發(fā)展中國家也紛紛提出發(fā)展目標(biāo)。目前，一些具有農(nóng)業(yè)資源優(yōu)勢的國家，如英國、荷蘭、德國、奧地利、印度、菲律賓、南非等國政府都制定了規(guī)劃，積極發(fā)展生物燃料乙醇工業(yè)并推廣應(yīng)用于運(yùn)輸業(yè)。

在中國，2005年消耗原油3.17億t，其中進(jìn)口量占42.9%。開發(fā)生物燃料等可再生能源有助于減小我國對原油進(jìn)口的依賴，增強(qiáng)國內(nèi)的能源供應(yīng)安全。生物燃料乙醇產(chǎn)業(yè)是個敏感的事物，它的發(fā)展與走向勢必對我國的農(nóng)業(yè)、能源、環(huán)保、交通、財政等諸多方面產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。認(rèn)識和關(guān)注我國和世界生物燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r，對我國生物燃料乙醇產(chǎn)業(yè)政策制定、結(jié)構(gòu)調(diào)整及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展具有一定的參考意義。

1 生物燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r

1.1 全球生產(chǎn)生物燃料乙醇的國家

生產(chǎn)燃料乙醇的國家包括美國、巴西、中國、印度、德國、法國、俄羅斯、加拿大、西班牙、澳大利亞、南非、哥倫比亞、波蘭、意大利、瑞典、英國、泰國、烏克蘭、沙特阿拉伯、印度尼西亞、阿根廷、贊比亞、立陶宛、荷蘭、匈牙利、芬蘭、日本、巴基斯坦、韓國、危地馬拉、厄瓜多爾、尼加拉瓜、拉脫維亞、墨西哥、捷克、哥斯達(dá)黎加、古巴、多米尼加、牙買加、馬拉維、毛里求斯、津巴布韋、肯尼亞等。

1.2 生物燃料乙醇生產(chǎn)的原料及其綜合比較

世界燃料乙醇生產(chǎn)原料可分為，糖料作物類：甘蔗、甜菜、甜高粱（及其副產(chǎn)品糖蜜等）；淀粉作物類：玉米、麥類（小麥、大麥、黑麥等）、稻米、高粱；薯類（甘薯、木薯、馬鈴薯）和木質(zhì)纖維類（植物結(jié)稈等）三大類。目前生物燃料乙醇生產(chǎn)大約60%來自于糖料作物（主要是甘蔗，其次是甜菜和甜高粱），約40%來自于淀粉質(zhì)作物（主要是糧食作物玉米，其次是小麥，還有木薯等）。

1.2.1 世界各地生產(chǎn)生物燃料乙醇的原料 巴西幾乎全部使用甘蔗，近幾年又增加木薯作原料；美國90%以上用玉米，近幾年增加了甜菜和甜高粱比例；歐盟以甜菜和谷物為主生產(chǎn)燃料乙醇，法國70%用糖甜菜，德國、西班牙、瑞典用小麥（大麥、黑麥）、甜菜；加拿大用玉米、小麥、大麥；泰國用玉米、甘蔗、稻谷；澳大利亞用玉米、甘蔗、甜高粱；印度主要以甘蔗的副產(chǎn)品糖蜜為原料，近幾年致力于開發(fā)甜高粱作原料。以甘蔗做原料的國家還有秘魯、哥倫比亞、中美洲國家、津巴布韋等。日本則以農(nóng)、林廢棄物等未利用資源直接發(fā)酵生產(chǎn)燃料乙醇。中國以玉米、小麥為主，2007年后重點(diǎn)轉(zhuǎn)向以非糧作物，以木薯、甘薯，甜高粱、甜菜、甘蔗等為原料。

1.2.2 原料作物指標(biāo)綜合比較 ⑴世界上：國外以美國的玉米、巴西的甘蔗、法國的甜菜為例的研究表明，單位面積原料生產(chǎn)乙醇量（L/hm2）：甜菜（6900）>甘蔗（5700）>玉米（3100）；單位重量原料生產(chǎn)乙醇的量（L/t）：玉米（380）>甜菜（100）>甘蔗（75）；生產(chǎn)單位量的乙醇需原料成本（美分/L）：甘蔗（8）<玉米（24）<甜菜（25）。

⑵在中國：進(jìn)行了生產(chǎn)燃料乙醇原料作物（甘蔗、甜高粱、釀酒高粱、玉米、稻米、小麥、甘薯、馬鈴薯、木薯、甜菜）的比較試驗(yàn)，結(jié)果表明：作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量（t/hm2）由高到低順序?yàn)椋耗茉锤收幔?50～300）>水果甘蔗（120～150）>糖料甘蔗（75～105）>甜高粱莖稈（37.5～52.5）>甜菜（30～45）>鮮馬鈴薯（27～37.5）>鮮甘薯=鮮木薯（22.5～37.5）>稻米（7.5～9）>玉米（6～9）>甜高粱籽粒=釀酒高粱=小麥（3.75～5.25）；生產(chǎn)單位量的乙醇需原料成本（元/t）由小到大順序?yàn)椋禾橇细收幔?918～3661）<能源甘蔗（1966～3863）<甜高粱莖稈（2150～4320）<水果甘蔗（2242～4610）<鮮木薯（2828～4400）<鮮甘薯（2401～5209）<甜菜（3221～4603）<小麥（4148～5394）<玉米（4148～4874）<鮮馬鈴薯（2816～7333）<甜高粱籽粒=釀酒高粱（4608～5966）<稻米（6571～7542）；公頃作物產(chǎn)乙醇量（t/hm2）由高到低順序?yàn)椋耗茉锤收幔?0.1～27.5）>水果甘蔗（0.8～12.0）>糖料甘蔗（0.4～10.7）>鮮木薯（2.8～6.0）>鮮甘薯（2.2～6.2）>甜高粱莖稈（2.6～4.9）>鮮馬鈴薯（1.8～5.3）>稻米（3.0～3.8）>甜菜（2.3～3.9）>玉米（2.1～3.6）>小麥（1.4～2.1）>甜高粱籽粒=釀酒高粱（1.3～2.0）；公頃效益（元/hm2）由高到低順序?yàn)椋耗茉锤收幔?0616～86105）>糖料甘蔗 （16647～35573）>水果甘蔗 （18656～28745）>鮮木薯 （6108～15511）>甜高粱莖稈 （7419～13082）>鮮甘薯（5733～11124）>甜菜（4055～9369）>玉米（1800～5748）>小麥（1179～4438）>鮮馬鈴薯（-1776～3583）>甜高粱籽粒=釀酒高粱（429～2097）>稻米（-2078～2541）；生產(chǎn)單位重量的乙醇所需的土地面積（hm2/t）由小到大順序?yàn)椋耗茉锤收幔?.0364～0.0991）<水果甘蔗（0.1039～0.1182）<糖料甘蔗（0.1314～0.1421）<鮮木薯（0.2133～0.2793）<鮮馬鈴薯 （0.2607～0.3911）<鮮甘薯 （0.2668～0.2778）<甜高粱莖稈 （0.2743～0.2868）<稻米（0.2793～0.3129）<甜菜（0.2923～0.3836）<玉米（0.3154～0.4190）<小麥（0.5158～0.6704）<甜高粱籽粒=釀酒高粱（0.5682～0.6901）。

1.3 全球生物燃料乙醇產(chǎn)量、消費(fèi)與進(jìn)出口

1.3.1 總產(chǎn)量呈上升趨勢 全球生物燃料乙醇，1984～1998年總產(chǎn)量為128.8～205.2億L，平均每年以5.5%的增長率呈平穩(wěn)、緩慢的上升發(fā)展?fàn)顟B(tài)，1999～2009年總產(chǎn)量為188.2～727.8億L，平均以每年54%的增長率呈快速的上升發(fā)展趨勢。

1.3.2 美國和巴西占世界生物燃料乙醇總產(chǎn)量的69%以上 2006年，生物燃料乙醇產(chǎn)量居前10位的國家依次是：美國、巴西、中國、印度、法國、德國、俄羅斯、加拿大、西班牙、南非，產(chǎn)量分別是 183.8、170.0、38.5、19.0、9.5、7.6、6.5、5.8、4.6、3.9 億 L，2009 年，居前 9 位的國家或地區(qū)是美國、巴西、歐盟、中國、泰國、加拿大、印度、哥倫比亞、澳大利亞，產(chǎn)量分別為 406.9、249.0、39.4、20.5、16.5、11.0、3.57、3.2、2.25 億 L（因不同年份資料來源不同而有差異）。其中美國和巴西兩國的產(chǎn)量2004～2006年占全球總產(chǎn)量的69%左右，2007～2009年上升為89%左右。巴西在可再生能源利用方面全球領(lǐng)先，其可再生能源的原料利用率已經(jīng)達(dá)到44.6%，目標(biāo)是達(dá)到50%，而全球的平均利用率是13.5%。在巴西汽油中添加乙醇比例最高為20%～25%，其它國家一般為5%～10%。2008年巴西燃料乙醇生產(chǎn)快速增長，達(dá)到245億L，巴西非柴油汽車燃料消費(fèi)的一半以上，已第一次來自于乙醇。美國仍保持燃料乙醇生產(chǎn)的領(lǐng)先國地位，2008年生產(chǎn)了340億L，2009年上升到406億L。

在中國生物燃料乙醇總體呈增長趨勢，2006年，我國生物燃料乙醇產(chǎn)量達(dá)到144萬t（全國4家大型國有生物乙醇生產(chǎn)商產(chǎn)量達(dá)102萬t）；2007年產(chǎn)量約160萬t；2008年產(chǎn)量152萬t（全國5家大型國有生物乙醇生產(chǎn)商產(chǎn)量146萬t）；2009年產(chǎn)量170萬t。其中主要是以谷物為原料生產(chǎn)的。我國已成為世界上繼巴西、美國之后的第三大生物燃料乙醇生產(chǎn)國。

1.3.3 美國是消費(fèi)和進(jìn)口大國，巴西是消費(fèi)和出口大國 目前，世界可再生能源消費(fèi)僅占總能源消費(fèi)的14%，而巴西占45%。2005年，世界生物燃料乙醇總消費(fèi)量為330億L，其中，美國、巴西、歐盟、中國、日本、其它國家，分別為 153、133、16、10、5、13 億 L，分別占世界的 46.4%、40.3%、4.8%、3.0%、1.5%、3.9%。 美國和巴西是消費(fèi)大國，2006～2008年美國進(jìn)口燃料乙醇年平均達(dá)21億L，消費(fèi)量203.5～364.8億L。巴西50%以上的汽車使用乙醇燃料，巴西政府還特別注重擴(kuò)展新能源的海外出口市場。2004～2006年，巴西向美國、印度、日本、瑞典、韓國、荷蘭、薩爾瓦多等國出口燃料乙醇19～28億L，呈逐年增加之勢。在歐盟，消費(fèi)量比較大的是德國、法國、瑞典、西班牙、波蘭、英國，2007 年分別為 3408、3174、2113、1310、991、907GWh。 中國 2005 年乙醇汽油消費(fèi)量占全國汽油消費(fèi)市場的20%，到2010年，預(yù)計(jì)乙醇汽油（摻有10%燃料乙醇的汽油）將占中國汽油消費(fèi)量的一半以上。

1.4 燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步

1.4.1 國外以淀粉類、糖蜜類為原料的燃料乙醇技術(shù)已經(jīng)十分成熟 世界各地燃料乙醇制造的原料主要來自糖原料和淀粉類原料，在這方面的研究基礎(chǔ)也最為雄厚。在國外，以淀粉、糖蜜類為原料的燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)已十分成熟，并進(jìn)入規(guī)模化、商業(yè)化生產(chǎn)階段。在過去數(shù)十年中，美國不斷將先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用到發(fā)酵工廠，目前生產(chǎn)燃料乙醇的原料成本降低了2/3，關(guān)鍵的發(fā)酵技術(shù)已達(dá)到相當(dāng)高的水平。到21世紀(jì)初，巴西乙醇的生產(chǎn)效率已經(jīng)翻了3番，生產(chǎn)成本已從每升60美分降至約每升20美分，具有充分的市場競爭力。

1.4.2 國內(nèi)以淀粉類為原料的生產(chǎn)技術(shù)，已進(jìn)入商業(yè)化初期 目前，中國以淀粉類為原料生產(chǎn)燃料乙醇的技術(shù)也較為成熟，4個試點(diǎn)企業(yè)已投入規(guī)模化生產(chǎn)運(yùn)行，但成本依然偏高，已成為制約規(guī)模擴(kuò)大的最大問題。近年來，中國加大了研發(fā)力度，2007年中國科學(xué)院成都生物所承擔(dān)的“甘薯高效快速燃料乙醇發(fā)酵技術(shù)”課題通過專家驗(yàn)收，已獲得高濃度乙醇發(fā)酵酵母菌株，并研發(fā)出高濃度乙醇發(fā)酵技術(shù)。

1.4.3 國內(nèi)以糖料作物類為原料的生產(chǎn)技術(shù)，還處于試驗(yàn)示范階段 中國“十五”863計(jì)劃立項(xiàng)研究“甜高粱制取乙醇”技術(shù)，開始建立工業(yè)化中試示范工程。2005年國家決定，在863計(jì)劃生物和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域啟動“生物能源技術(shù)開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目，重點(diǎn)攻克生產(chǎn)燃料乙醇、生物乙醇制取乙烯等面臨的共性關(guān)鍵技術(shù)。其中，在燃料乙醇關(guān)鍵技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化方面，就有以甘蔗、甜高粱等糖質(zhì)原料為基礎(chǔ)的燃料乙醇生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)及共性支撐技術(shù)等，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院甜菜研究所、黑龍江大學(xué)等單位做了一定工作，但技術(shù)仍較薄弱。

1.4.4 以纖維素為原料的生產(chǎn)技術(shù)仍然處于工業(yè)化試驗(yàn)階段 如果說以玉米、小麥為代表的第1代燃料乙醇原料是淀粉類，甘蔗、甜菜、甜高粱為代表的第1.5代燃料乙醇原料是糖類作物，那么秸稈等生物質(zhì)為代表的第2代燃料乙醇原料則是木質(zhì)纖維素。木質(zhì)纖維素是地球上最豐富、最廉價的可再生資源。它不會耗費(fèi)農(nóng)業(yè)資源，影響糧食生產(chǎn)，反而能拓寬能源資源種類，降低生物燃料生產(chǎn)成本，緩解能源壓力，為全球生物燃料產(chǎn)業(yè)注入新的活力。第2代生物乙醇技術(shù)非常復(fù)雜和昂貴。長期以來，國內(nèi)外專家一直艱難地探尋其高效技術(shù)，攻關(guān)重心聚焦于原料的預(yù)處理，研發(fā)高效低成本的預(yù)處理技術(shù)和培育篩選能將纖維素類物質(zhì)進(jìn)行有效發(fā)酵的微生物是各國科研的首要問題，近年來不斷取得新進(jìn)展。

在第2代生物燃料方面處于領(lǐng)先地位的依然是美國和巴西。2009年，美國在纖維素乙醇為代表的先進(jìn)生物燃料方面投入研發(fā)經(jīng)費(fèi)20多億美元，建有30多套纖維素乙醇中試和示范裝置。已有總計(jì)年產(chǎn)達(dá)1200萬L的纖維素乙醇裝置投運(yùn)，盡管如此，美國境內(nèi)目前仍然沒有商業(yè)化運(yùn)作的第2代生物乙醇工廠。在歐洲，擁有纖維素乙醇裝置的國家有德國、西班牙和瑞典，有年產(chǎn)1000萬L的裝置在建設(shè)中。

中國仍處于小規(guī)模中試或工業(yè)化試驗(yàn)階段。中國用木質(zhì)素制取乙醇的嘗試起步較早，20世紀(jì)50年代，中國開始生物質(zhì)水解研究，但因工藝設(shè)備復(fù)雜、成本過高，很快停止運(yùn)轉(zhuǎn)。近年來，中國加大了研發(fā)力度，在發(fā)改委、科技部和財政部等部委支持下，全國共有五六家企業(yè)對纖維素乙醇開展技術(shù)攻關(guān)，目前基本處于小規(guī)模中試或工業(yè)化試驗(yàn)階段，但遠(yuǎn)沒進(jìn)入降低生產(chǎn)成本階段，與國外還有較大差距。按照美國每4t秸稈出產(chǎn)1t乙醇的技術(shù)水平，我國林業(yè)廢棄物資源將能生產(chǎn)1.5億t燃料乙醇。中糧集團(tuán)在中國生物燃料乙醇領(lǐng)域占3/4的天下，在纖維素乙醇項(xiàng)目上已經(jīng)取得了較快進(jìn)展。2006年，中糧集團(tuán)就與丹麥諾維信公司合作，在黑龍江肇東建立了年產(chǎn)500t的纖維素乙醇中試裝置，目前這個裝置運(yùn)行良好。中糧集團(tuán)已經(jīng)擁有36項(xiàng)燃料乙醇方面的專利，和纖維素乙醇相關(guān)的有14項(xiàng)。2008年河南天冠集團(tuán)研制建成了我國首條年產(chǎn)5000t纖維素乙醇項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線，并且順利產(chǎn)出了第一批纖維素乙醇，還將在周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)復(fù)制6000～10000t纖維素乙醇標(biāo)準(zhǔn)化示范工廠，到2012年底前，爭取建成10個廠，到2020年前后建成100個廠，形成初步規(guī)模產(chǎn)業(yè)。

2 我國生物燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程及原則

2.1 我國生物燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程

中國政府推廣生物燃料乙醇的最初設(shè)想在1999年，當(dāng)時中國的糧食嚴(yán)重積壓，如何解決陳化糧問題成了當(dāng)務(wù)之急。2001年，當(dāng)時的國家計(jì)委等五部委頒布了《陳化糧處理若干規(guī)定》，規(guī)定陳化糧必須在縣級以上糧食批發(fā)市場公開拍賣，確定陳化糧的用途主要用于生產(chǎn)酒精、飼料等。于是在幾個糧食主產(chǎn)區(qū)，國家規(guī)劃了幾個大的乙醇生產(chǎn)項(xiàng)目，用陳化糧來生產(chǎn)乙醇，以滿足車用乙醇汽油所需變性燃料乙醇。在此背景下，國家批準(zhǔn)全國建立4個燃料乙醇企業(yè)：安徽豐原生化、黑龍江華潤酒精、河南天冠集團(tuán)、吉林燃料乙醇公司。

我國的生物燃料乙醇開發(fā)從2002年開始試點(diǎn)，雖然時間不長，但發(fā)展速度很快?！盾囉靡掖计汀笆濉卑l(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃》提出短期內(nèi)以陳化糧為主開展燃料乙醇的試點(diǎn)項(xiàng)目，在推廣時考慮使用商品糧作為變性燃料乙醇生產(chǎn)的原料。2004年2月，經(jīng)國務(wù)院同意，國家發(fā)改委等8部門聯(lián)合頒布了《車用乙醇汽油擴(kuò)大試點(diǎn)方案》和《車用乙醇汽油擴(kuò)大試點(diǎn)工作實(shí)施細(xì)則》，把推廣使用車用乙醇汽油作為國家一項(xiàng)戰(zhàn)略性舉措。目前，我國生物燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)成熟，黑龍江、吉林、遼寧、河南、安徽5省及湖北、河北、山東、江蘇部分地區(qū)已基本實(shí)現(xiàn)車用乙醇汽油替代普通無鉛汽油。

據(jù)2006年的國家發(fā)改委的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，這4個生物燃料乙醇生產(chǎn)試點(diǎn)項(xiàng)目已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)年生產(chǎn)能力102萬t左右，使用的原料主要是儲備糧中時間比較久的陳化糧（其中80多萬t是用玉米、20萬t是用其他糧食和薯類植物），可以混配1020萬t生物燃料乙醇汽油，乙醇汽油的消費(fèi)量已占全國汽油消費(fèi)量的20%。2007年9月，國家發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)玉米深加工業(yè)健康發(fā)展的指導(dǎo)意見》?！兑庖姟芬蟾鞯亓⒓赐Ｖ箓浒赣衩咨罴庸ろ?xiàng)目，而且要對在建、擬建項(xiàng)目全面清理，對已備案尚未建的項(xiàng)目全面叫停。

以玉米、小麥為主的第1代燃料乙醇原料被叫停，各大燃料乙醇公司不得不尋找過渡性的非糧原料，木薯、甜高粱等原料成為發(fā)展的重點(diǎn)。木薯、甜高粱等被視作燃料乙醇原料的第1.5代。2009年6月，我國首個國家非糧生物質(zhì)能源工程技術(shù)研究中心在廣西科學(xué)院正式掛牌，這標(biāo)志著我國非糧生物質(zhì)能源的研發(fā)工作邁出了新步伐。該研究中心將根據(jù)國家能源戰(zhàn)略和科技中長期規(guī)劃，立足廣西面向全國，以木薯、甘蔗、甜高粱等非糧生物質(zhì)能源作物為主要研究對象，研究產(chǎn)業(yè)化中亟待解決的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題，中心將通過3年建設(shè)，打造成為我國非糧生物質(zhì)能源技術(shù)研發(fā)基地、成果孵化基地和成果工程化基地。

《可再生能源發(fā)展"十一五"規(guī)劃》提出在廣西、重慶、四川、海南等地進(jìn)行木薯、甘薯的規(guī)?；N植和生物燃料乙醇生產(chǎn)試點(diǎn)。中國今后發(fā)展的原料基本上就是薯類，即木薯、甘薯，木薯是替代玉米的最佳選擇。其主要優(yōu)勢有：原料優(yōu)勢（生物特性好、種植面積廣闊、單產(chǎn)增長潛力大）；乙醇生產(chǎn)率較高，成本較低。我國甘薯每年種植面積700萬hm2，中國是第一大甘薯種植國，甘薯總產(chǎn)1.5億t，占世界總產(chǎn)86%。木薯種植面積44萬hm2，薯類具有年產(chǎn)2500～4000萬t乙醇的生產(chǎn)能力。2006年10月，中糧集團(tuán)投資的國內(nèi)第一個用木薯年產(chǎn)20萬t燃料乙醇項(xiàng)目在廣西開工。中科院成都生物研究所在成都的萬噸級甘薯燃料乙醇產(chǎn)業(yè)化示范項(xiàng)目至2010年初已完成5批次鮮薯的燃料乙醇發(fā)酵試驗(yàn)，各項(xiàng)指標(biāo)均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有生產(chǎn)水平。海南椰島年產(chǎn)10萬t木薯乙醇項(xiàng)目已通過了發(fā)改委審核。2009年廣東湛江搶抓生物能源發(fā)展先機(jī)，將建設(shè)年產(chǎn)30萬t燃料乙醇生產(chǎn)基地，目前，作為燃料乙醇主要原料的木薯生產(chǎn)基地已建成投產(chǎn)。

“十五”以來，福建農(nóng)林大學(xué)、廣州甘蔗糖業(yè)研究所、廣西甘蔗研究所、云南省農(nóng)科院甘蔗研究所、福建師大生命科學(xué)學(xué)院、教育部現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù)研究工程中心和各地龍頭企業(yè)等，開展糖、能兼用甘蔗育種、甘蔗清汁發(fā)酵技術(shù)研究、中試和產(chǎn)業(yè)化技術(shù)示范和應(yīng)用，取得一批階段性成果。雖然甘蔗是生產(chǎn)燃料乙醇的理想原料，但是甘蔗生產(chǎn)燃料乙醇的計(jì)劃目前還處于“設(shè)想”階段，甘蔗制造燃料乙醇困難不少。第一是價格問題；第二是作為綜合加工的輔助產(chǎn)品，糖廠的酒精生產(chǎn)設(shè)備不配套是問題；第三是蔗區(qū)劃分問題；第四是環(huán)保問題，也是甘蔗生產(chǎn)燃料乙醇要面臨的最大問題，酒精廢液的處理問題一直困擾著生產(chǎn)企業(yè)。

甜高粱秸稈在眾多乙醇生產(chǎn)原料中，生產(chǎn)成本最低，而且利用邊際性土地種植，不爭糧不爭地。據(jù)悉，由黑龍江東南亞投資管理有限責(zé)任公司投資2.4億元，由東北農(nóng)業(yè)大學(xué)提供技術(shù)支持，已建成一座利用甜高粱秸稈年產(chǎn)50萬t乙醇的上千公頃的綠色油田生產(chǎn)基地，把鹽堿地變?yōu)樘鸶吡坏纳a(chǎn)基地，可帶動近萬戶農(nóng)民脫貧致富。2009年在新疆由莎車縣與浙江浩淇生物質(zhì)新能源科技有限公司共同開發(fā)，將在5年內(nèi)建成年產(chǎn)30萬t的甜高粱秸稈制取無水燃料乙醇項(xiàng)目，莎車縣4個鄉(xiāng)鎮(zhèn)將種植約1330hm2的甜高粱，總投資12.6億元。項(xiàng)目建成后，可使農(nóng)戶增收2250～3000元/hm2，并帶動當(dāng)?shù)?500多人就業(yè)。2010年4月內(nèi)蒙古巴彥淖爾市中興能源有限公司年產(chǎn)10萬t甜高粱莖稈燃料乙醇項(xiàng)目開工奠基剪彩，計(jì)劃總投資13.5億元，總占地面積100hm2。項(xiàng)目建成達(dá)產(chǎn)后，可利用邊緣性土地10萬hm2，解決農(nóng)村富余勞動力3萬人，實(shí)現(xiàn)CO2減排30萬t。計(jì)劃到2015年甜高粱種植面積達(dá)到6萬hm2，年產(chǎn)30萬t燃料乙醇，建設(shè)一個國家級的生物質(zhì)能源基地。2007年寧夏平羅縣與河南中促實(shí)業(yè)有限公司等簽訂了利用甜菜生產(chǎn)燃料乙醇24萬t的項(xiàng)目協(xié)議；目前，陜西定邊縣正在籌建年產(chǎn)10萬t甜菜燃料乙醇生產(chǎn)項(xiàng)目。

2.2 我國發(fā)展生物燃料乙醇的原則

“十一五”國家考慮糧食安全問題，國家發(fā)改委提出發(fā)展燃料乙醇要“因地制宜，非糧為主”；農(nóng)業(yè)部《農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃（2007～2015）》中提出“不與人爭糧，不與糧爭地”的原則；立足農(nóng)林廢棄物和非糧原料，開拓非耕地種植；堅(jiān)持有利于緩解我國“三農(nóng)”、能源和環(huán)境問題，促進(jìn)資源節(jié)約和循環(huán)利用。在國家政策扶持上堅(jiān)持以提升企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力為主，引入緊盯市場、靈活機(jī)動的財稅補(bǔ)貼政策。國家科技部中國生物技術(shù)發(fā)展中心進(jìn)行了大量的調(diào)查研究，總結(jié)為“四不”：不與人爭糧，不與糧爭地，不與傳統(tǒng)行業(yè)爭利，不與發(fā)達(dá)國家爭資源。中國燃料乙醇的發(fā)展，就是要“試于糧，發(fā)則非糧”。

3 我國生物燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題

3.1 原料供應(yīng)不穩(wěn)定，成本居高不下

雖然生物燃料自身有很多優(yōu)勢，國家也在大力扶持，但是生物燃料乙醇原料匱乏和原料成本居高不下，尤其金融危機(jī)后更為加劇。目前最熱門的非糧作物如木薯、甜高粱等，都存在種植面積偏小、種植過于分散的狀況。木薯資源國內(nèi)有限，只適合廣東和廣西附近區(qū)域種植。雖然中國有大量的鹽堿地、荒地等劣質(zhì)土地可種植甜高粱，但目前缺乏對這些土地利用的合理評價和科學(xué)規(guī)劃。因此，生物質(zhì)燃料資源不落實(shí)是制約生物質(zhì)燃料規(guī)模化發(fā)展的重要因素。北方適合種植甜高粱，但原料生產(chǎn)周期長、原料保存期短和能耗高等問題，導(dǎo)致難以滿足工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)線的穩(wěn)定供應(yīng)。2002年，農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院在山東進(jìn)行甜高粱制乙醇的試驗(yàn)，2003年的旱災(zāi)、2007年的風(fēng)災(zāi)，導(dǎo)致甜高粱大面積減產(chǎn)，幾乎讓實(shí)驗(yàn)后續(xù)工藝無法進(jìn)行。

以非糧作物為原料的燃料乙醇的生產(chǎn)成本比較高。前幾年，以陳化糧為原料生產(chǎn)的燃料乙醇的成本約為3500元/t，以甜高粱、木薯等為原料生產(chǎn)的燃料乙醇的成本約為4000元/t，燃料乙醇的價格在4500元/t左右。目前，燃料乙醇的成本一般是5000～6000元/t，以糧食為原料的乙醇最高成本達(dá)到5933元/t，以木薯為原料達(dá)7353元/t，且生產(chǎn)過程對石化能源消耗較高。按等效熱值與汽油比較，汽油價格達(dá)到每升6元以上時，燃料乙醇才可能贏利。目前，國家每年對102萬t燃料乙醇的財政補(bǔ)貼約為15億元，在目前的技術(shù)和市場條件下，擴(kuò)大燃料乙醇生產(chǎn)需要大量的資金補(bǔ)貼。

3.2 產(chǎn)業(yè)鏈條不完善、不通暢

從原料、生產(chǎn)到銷售，燃料乙醇產(chǎn)業(yè)鏈條的各個環(huán)節(jié)間都存在諸多問題。能源植物生產(chǎn)中的栽培、種植管理、采集、運(yùn)輸?shù)仍S多環(huán)節(jié)缺乏有效的組織，能源植物損耗較大；生產(chǎn)企業(yè)周圍沒有足夠的原料供應(yīng)，原料收購所耗費(fèi)的人力、物力增加，帶來生產(chǎn)成本的增加；缺乏相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng)支持，除政府重點(diǎn)支持企業(yè)外，中小企業(yè)的生物質(zhì)能產(chǎn)品在進(jìn)入市場銷售中時常受阻。在這些問題中，銷售環(huán)節(jié)的問題最為突出。中石油、中石化只收購拿到正式批文的黑龍江華潤酒精等4家定點(diǎn)供應(yīng)企業(yè)的燃料乙醇，不收購中小企業(yè)生產(chǎn)的非糧乙醇。部分生物燃料企業(yè)產(chǎn)品由于不能進(jìn)入市場流通而無法將產(chǎn)品變現(xiàn)，最終使整個生產(chǎn)鏈條無法正常循環(huán)運(yùn)行。

3.3 競爭平臺不公平，政策有待完善

生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)是具有環(huán)境效益的弱勢產(chǎn)業(yè)。從國外的經(jīng)驗(yàn)看，政府支持是生物質(zhì)能源市場發(fā)育初期的原始動力；不論是發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家，生物質(zhì)能源的發(fā)展均離不開政府的支持。2000年以來，國家組織了燃料乙醇的試點(diǎn)生產(chǎn)和銷售，建立了包括燃料乙醇的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)基地、銷售渠道、財政補(bǔ)貼和稅收優(yōu)惠等在內(nèi)的政策體系，積累了生產(chǎn)和推廣燃料乙醇的初步經(jīng)驗(yàn)。但由于受到現(xiàn)行政策的限制，有許多企業(yè)和個人試圖生產(chǎn)或銷售燃料乙醇，不能普遍享受到財政補(bǔ)貼，也難以進(jìn)入汽油現(xiàn)有的銷售渠道。國家對生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)有優(yōu)惠、有補(bǔ)貼、有獎勵，每年向4家燃料乙醇定點(diǎn)企業(yè)發(fā)放補(bǔ)貼，走非糧路線的中小企業(yè)卻很難拿到同等的補(bǔ)助。沒有得到補(bǔ)貼的中小企業(yè)，生產(chǎn)成本相對較高，在競爭中明顯處于劣勢，想得到大的發(fā)展就很難。政策支持大項(xiàng)目，大項(xiàng)目需要大資金，加之政府補(bǔ)貼的差異化，使得社會民間資本很難進(jìn)入，也不敢進(jìn)入這一領(lǐng)域。這最終形成了國有資產(chǎn)的壟斷局面，從根本上制約了生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

3.4 產(chǎn)業(yè)化技術(shù)基礎(chǔ)薄弱

雖然中國已實(shí)現(xiàn)以糧食為原料燃料乙醇的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，但以其他能源作物為原料生產(chǎn)生物質(zhì)燃料尚處于技術(shù)試驗(yàn)階段，要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，還需要在生產(chǎn)工藝和產(chǎn)業(yè)組織等方面做大量工作。如從水耗來說，目前1t燃料乙醇水耗至少是10t，將來要控制在5t以下。一些相對成熟的技術(shù)尚缺乏標(biāo)準(zhǔn)體系和服務(wù)體系的保障，產(chǎn)業(yè)化程度低，大規(guī)模生物質(zhì)能源生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化的格局尚未形成。

4 對我國生物燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展的建議與思考

我國生物燃料乙醇如何發(fā)展、怎樣發(fā)展，其中心和關(guān)鍵在政府政策的制定與方針決策上。因此，政策制定既要有全球觀念又要符合中國實(shí)際，既要照顧眼前利益也要考慮長遠(yuǎn)利益，既要看到帶給人們的利益又要洞察其對人類潛在的危害，既要考慮全局又要突顯局部，既要管理限制又要放開，既要重視“終端環(huán)?！?，也不要輕視“過程污染”?？傮w來說，生物燃料乙醇的開發(fā)利用要遵循4個原則：與糧食安全相協(xié)調(diào)；與生態(tài)環(huán)境保護(hù)相結(jié)合；與促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展相結(jié)合；與改善農(nóng)民生活條件相結(jié)合。

如今地球病了，各種自然災(zāi)害頻繁發(fā)生，極大地威脅著人類的生命財產(chǎn)安全?？萍冀o人類帶來益處的同時，人們發(fā)現(xiàn)也會產(chǎn)生不利的影響。以此為借鑒，生物燃料乙醇的發(fā)展在若干年后會不會對人類產(chǎn)生不利的影響？世界經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）也曾發(fā)出警告：“各國政府必須停止對生物燃料進(jìn)行補(bǔ)貼，因?yàn)橹С执朔N替代能源將導(dǎo)致食品價格大幅上漲，并可能破壞自然環(huán)境?！钡厍虻馁Y源是有限的，而人類的欲望是無止境的，這也是造成自然災(zāi)害的主要因素之一。所謂的“不與人爭糧，不與糧爭地”是相對的，絕對來講只要生產(chǎn)生物燃料乙醇就與人爭糧，與糧爭地。如果說以谷物為原料與人爭糧，那么使用糖料作物為原料，會不會與人爭糖？如果說政府制定發(fā)展燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的政策是“開源”，那么有必要制定間接政策，來限制、減少人們對能源的過度消費(fèi)就是“節(jié)流”，如對家庭私有汽車等實(shí)行限量和高稅收政策，才是上策。

（其它文獻(xiàn)略）：

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[4]Christoph Berg.WORLD FUEL ETHANOL ANALYSIS AND OUTLOOK[EB/OL].http://www.distill.com/World-Fuel-Ethanol-A&O-2004.html

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