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2012年08月23日15:25 | 中國發(fā)展門戶網(wǎng) www.chinagate.cn | 給編輯寫信 字號：T|T

生物燃料開發(fā)全球如火如荼

在傳統(tǒng)化石能源(煤、石油等)日益枯竭、人類面臨的環(huán)境污染日益加重的情況下，世界各國都在積極尋求發(fā)展可再生能源。生物能源，特別是生物燃料，因其可以利用廣闊的農(nóng)產(chǎn)品下腳料作為生產(chǎn)原料，而且可以直接替代車用燃油，因而引起汽車消費(fèi)大國以及農(nóng)業(yè)大國的廣泛興趣。巴西、美國、歐盟等，在發(fā)展生物能源領(lǐng)域走在了世界前列，提供了許多有價(jià)值的經(jīng)驗(yàn)。

燃料農(nóng)業(yè)為轉(zhuǎn)基因等高科技手段的大面積推廣提供了可能，并且可以為重要性日益凸現(xiàn)的生物燃料提供充足的原料。與供給人畜食用的糧油、蔬菜和飼料植物相比較，發(fā)展燃料植物的優(yōu)勢突出。一是沒有轉(zhuǎn)基因植物對人類健康的擔(dān)憂；二是除了要考慮對環(huán)保的影響外，可容忍較大的農(nóng)藥殘留量；三是許多燃料植物具有耐貧瘠、耐干旱的特點(diǎn)。

巴西是世界上最大的生物燃料(主要是甘蔗、乙醇)生產(chǎn)國，早在20世紀(jì)70年代就開始實(shí)施生物燃料計(jì)劃。巴西廉價(jià)的生物燃料原料，刺激了可再生能源生產(chǎn)，混合動(dòng)力車銷量倍增。巴西國內(nèi)消費(fèi)和出口需求使生物燃料產(chǎn)量迅速增加，預(yù)計(jì)2010年的總產(chǎn)量將從2005年的180億升增至260億升。

美國是世界上第二大可再生燃料生產(chǎn)國，從20世紀(jì)80年代開始研發(fā)，到2004年產(chǎn)量已達(dá)129億升。2005年通過的新的能源法案，將重點(diǎn)放在發(fā)展可再生燃料，規(guī)定2012年美國可再生燃料的使用量將達(dá)到284億升，相當(dāng)于目前的兩倍。

2003年歐盟委員會通過的兩項(xiàng)生物燃料指令推動(dòng)了歐盟發(fā)展乙醇燃料和生物柴油生產(chǎn)。2004年歐盟生產(chǎn)了5.26億升乙醇和22億升生物柴油。指令要求到2010年車用燃料部分使用可再生燃料要達(dá)到5.75%。含有生物乙醇或生物柴油的燃料，可免征燃油稅。

巴西打造生物能源大國

巴西可再生能源占全國能源的比例高達(dá)44.7%，而全球平均僅為13.3%。巴西的可再生能源主要是乙醇和水力發(fā)電，其中乙醇的比重日益提高。

據(jù)巴西礦產(chǎn)能源部公布的資料，2005年甘蔗能源在全國所產(chǎn)2.186億噸石油當(dāng)量能源中占了13.9%。目前，生物能源已成為巴西第三大能源。估計(jì)到2010年，正在建設(shè)中的100多個(gè)甘蔗乙醇蒸餾廠將有一半投產(chǎn)，屆時(shí)生物能源將超過水能和電能躍升為巴西的第二大能源。

自1973年至今，巴西生物能源的產(chǎn)量增加了744.4%，從360萬噸石油當(dāng)量增加到3040萬噸石油當(dāng)量，年均增長21.3%。巴西發(fā)展乙醇燃料潛力巨大，目前甘蔗種植面積為590萬公頃，乙醇產(chǎn)量為180億升，未來10年內(nèi)甘蔗種植面積預(yù)計(jì)可翻番。巴西通過遺傳技術(shù)培育出早熟甘蔗新品種，延長了甘蔗收割期，從而提高了蒸餾廠設(shè)備利用率，開工期由過去的每年六七個(gè)月增至10個(gè)月。

鑒于巴西是世界少有的可以低成本生產(chǎn)乙醇的國家，發(fā)達(dá)國家對在巴西參與乙醇開發(fā)表示了濃厚的興趣。日本國際合作銀行將提供6億多美元資助巴西生產(chǎn)甘蔗乙醇，通過與日本的合作，巴西乙醇年產(chǎn)量可增加30億升。荷蘭一家企業(yè)同巴西企業(yè)聯(lián)合建立5000萬歐元的投資基金，未來3年內(nèi)將達(dá)到5億歐元，用于資助在巴西開發(fā)甘蔗乙醇等生物能源項(xiàng)目。

巴西5年前開始推行“乙醇-汽油”雙燃料汽車，又稱彈性燃料汽車，在石油價(jià)格居高不下的情況下，使用乙醇燃料越來越顯示出價(jià)格優(yōu)勢。2005年，巴西乙醇價(jià)格平均為汽油的53%，這使消費(fèi)者大大節(jié)省了開支。雙燃料車日益走俏，需求強(qiáng)勁。全國目前出廠的新車大約2／3以上為雙燃料車，巴西現(xiàn)有雙燃料車130萬輛，且以每月新增10萬輛的速度累積。巴西全國自動(dòng)車輛生產(chǎn)商協(xié)會的資料顯示，2005年雙燃料車銷售量大約增加了70%以上，其銷量首次超過了汽油汽車。據(jù)估計(jì)，2006年雙燃料車在新車市場的占有率將達(dá)到70%。

巴西還實(shí)行生物柴油計(jì)劃，即在現(xiàn)成柴油中添加2%的生物柴油，政府規(guī)定，到2008年將強(qiáng)制性實(shí)施這一措施，到2013年再將添加比例擴(kuò)大到5%。鑒于石油價(jià)格仍在攀升，而且在建中的十幾家生物柴油廠工程進(jìn)展迅速，政府開始研究把上述目標(biāo)提前實(shí)現(xiàn)的可能性。

據(jù)稱，巴西石油公司開發(fā)出一種在柴油中加入10%植物油的新型混合燃料H-Bio，并計(jì)劃于2007年正式開始生產(chǎn)。這一新燃料的技術(shù)創(chuàng)新之處，是在原油提煉過程中往柴油中添加植物油，新工藝確保成品燃料中的硫磺含量大幅度降低。因此，H-Bio不僅價(jià)格比常規(guī)柴油便宜，而且較少污染。新型生物柴油質(zhì)地優(yōu)良，以致目前所有柴油車輛無須任何改裝就可以改用這種新燃料。

美國看好生物燃料

美國總統(tǒng)布什在年初發(fā)表的國情咨文中，要求在10年內(nèi)將美國的石油消耗減少20%。其中一個(gè)途徑就是用生物燃料等可再生能源，替代汽車所耗15%的石油消費(fèi)量，同時(shí)通過提高燃油使用效率來減少另外5%的石油消耗。20%的節(jié)油量，相當(dāng)于美國目前從中東地區(qū)進(jìn)口石油量的75%。

布什建議，到2017年前，把乙醇和其他可再生車用燃料的產(chǎn)量提高近5倍，達(dá)到每年1324.75億升，相當(dāng)于美國2005年乙醇燃料產(chǎn)量的近9倍。

由于乙醇燃料的原料以玉米為主，因此該建議將給美國農(nóng)業(yè)帶來巨大影響。美國可再生燃料協(xié)會稱，乙醇是美國農(nóng)業(yè)諸州一個(gè)巨大的經(jīng)濟(jì)引擎，它會產(chǎn)生良好的回報(bào)。2005年乙醇行業(yè)幫助產(chǎn)生了15.3萬個(gè)工作崗位，使美國農(nóng)業(yè)地區(qū)家庭收入增加了57億美元。

2000年美國乙醇產(chǎn)量為60.56億升，2005年達(dá)到151.4億升。2000年美國玉米產(chǎn)量的6%被用于乙醇生產(chǎn)，2006年這個(gè)比例可能增至20%。美國農(nóng)業(yè)部首席經(jīng)濟(jì)學(xué)家說，目前燃料乙醇已成為美國玉米用量的第三大產(chǎn)業(yè)。作為全球最大的玉米出口國，美國玉米出口比例占到全球出口總量的70%。2006年美國乙醇行業(yè)的玉米用量可能首次超過其出口量。

當(dāng)然也有人對生物燃料持懷疑態(tài)度。生產(chǎn)1326.5億升的乙醇，需要把4000萬英畝的土地專門用來種植玉米，并需建設(shè)大量的乙醇生產(chǎn)設(shè)施。最關(guān)鍵的是，目前的乙醇生產(chǎn)成本十分昂貴，按美國農(nóng)業(yè)部的估計(jì)，若取消政府補(bǔ)貼，每升乙醇成本約為0.92美元，比汽油高出一倍。

截至目前，美國已有500多萬輛E85(可燃燒含有85%乙醇燃料)乙醇燃料汽車。

燃料乙醇由玉米制成，生物柴油由大豆制成。除此之外，美國的科研人員正在研發(fā)從野草中提煉燃料。布什在國情咨文中就提到了柳枝稷。柳枝稷是美洲大陸上一種隨處可見的野生植物，草梗粗壯，可長到3米高，與玉米和大豆相比，柳枝稷更有可能成為美國長期利用的燃料來源。

美國奧克拉大學(xué)的科研人員正試圖開發(fā)利用柳枝稷制造乙醇的方法，具體說就是把柳枝稷切碎，加熱后把產(chǎn)生出來的一氧化碳、二氧化碳和氫氣噴入一個(gè)生物反應(yīng)器，反應(yīng)器里的微生物使這些氣體變成乙醇。另一種方法是從柳枝稷的纖維素中提煉糖，然后把糖制成燃料，目前面臨的問題主要是成本費(fèi)用過高。

奧克拉大學(xué)已經(jīng)培養(yǎng)出幾種高產(chǎn)量的柳枝稷。該校教授泰利亞費(fèi)洛說：“柳枝稷的種子對野生動(dòng)物特別是鳥類是有價(jià)值的，所以對環(huán)境也有好處。柳枝稷比其他的多年生草更容易種植，在無法種植玉米和其他作物的荒地上，柳枝稷能夠生長，只需要最低限度的肥料和水，柳枝稷就可以有很高的產(chǎn)量?！?/p>

美國有廣袤的土地供柳枝稷生長。如果柳枝稷能成為可替代燃料的來源，那么這種新燃料將是取之不盡的。

歐盟推動(dòng)生物能源開發(fā)

2003年5月，歐盟通過了一項(xiàng)促進(jìn)在交通領(lǐng)域使用生物燃油的指令。按照這項(xiàng)指令，到2005年底，歐盟境內(nèi)生物燃油的使用應(yīng)達(dá)到燃油市場的2%，2010年底達(dá)到5.75%，到2020年，用于交通的燃料要有20%是新型燃料。

生物能源的大規(guī)模推廣對德國能源戰(zhàn)略具有重要意義。目前，生物能源已占德國再生能源市場的60%以上。生物能源的來源包括能源植物、木材、沼氣、可生物降解的家庭生活垃圾及工業(yè)垃圾等。在推動(dòng)“第一代生物能源”大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用的同時(shí)，德國也在加緊開發(fā)更加經(jīng)濟(jì)環(huán)保的“第二代生物能源”。新一代生物能源技術(shù)將直接利用農(nóng)業(yè)秸稈、木材、木屑以及動(dòng)物糞便等作為能源原料，以有效解決目前生物能源發(fā)展中存在的生態(tài)問題，且生產(chǎn)成本更低、能源轉(zhuǎn)換效率和質(zhì)量更高。

“第二代生物能源”不再與糧食、食用油料等爭地。對農(nóng)業(yè)廢料的循環(huán)利用保證了生物能源的可持續(xù)發(fā)展，解決了當(dāng)前生物燃料生產(chǎn)過程耗費(fèi)更多能源的問題。新技術(shù)尚處于起步階段，距大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)還有相當(dāng)一段距離，但發(fā)展?jié)摿薮?。如德國每年?000萬噸農(nóng)業(yè)秸稈因無法利用而被就地廢棄，相當(dāng)于400萬噸生物柴油或德國年柴油需求量的14%。

從2003年開始，法國政府采取了一系列措施，促進(jìn)生物能源的開發(fā)，鼓勵(lì)生物能源的利用。2003年，法國用于生物燃油原料種植的面積達(dá)32萬公頃；當(dāng)年生物燃油產(chǎn)量為41萬噸，其中80%為生物柴油。政府計(jì)劃，到2010年用于生物燃油原料種植的農(nóng)田面積將達(dá)到200萬公頃。

英國于2004年建成歐盟最大生物柴油廠，年產(chǎn)量達(dá)25萬噸。生物燃料公司計(jì)劃使生物柴油年產(chǎn)量達(dá)75萬噸。英國利茲大學(xué)開發(fā)出利用葵花籽油生產(chǎn)氫的新技術(shù)，所獲得的氫氣純度高達(dá)90%，可為汽車及家用燃料電池提供高效、清潔的氫產(chǎn)品。英國還利用甜菜等植物生產(chǎn)生物丁醇，經(jīng)與傳統(tǒng)汽油混合后，在加油站銷售。

我國生物燃料產(chǎn)業(yè)化前景分析

生物燃料主要包括生物柴油和生物乙醇。生物柴油是植物油與醇類(通常是甲醇)進(jìn)行酯化反應(yīng)得到的，如油菜籽、向日葵、紅花、芥菜、棉籽、棕櫚籽、椰子及大豆，還可以牛肉、豬肉或家禽的脂肪，甚至以飯店回收的油脂為原料。生物乙醇是從植物中獲取的糖經(jīng)過發(fā)酵得到的，多以淀粉類植物為原料，在美國，普遍以玉米作為原料；在巴西，則是以甘蔗作為原料；木薯作為生物乙醇原料的情形也比較普遍。在美國和巴西，從這些作物中生產(chǎn)生物乙醇已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化。在歐洲，從油菜等油料作物中生產(chǎn)的生物柴油正在迅速地被接受。原油和天然氣價(jià)格高企激發(fā)了人們對生物燃料的濃厚興趣，從而將生物燃料從小市場發(fā)展成數(shù)10億美元的主流產(chǎn)業(yè)。

一、國外生物燃料發(fā)展現(xiàn)狀

(一)生物柴油

作為應(yīng)對氣候變化戰(zhàn)略的一部分，西歐和北美政府強(qiáng)制要求，在未來15年里汽油和柴油中要添加更多的生物燃料組分。修改后的歐盟燃料質(zhì)量法規(guī)定，歐盟汽油中可再生乙醇的含量將從5%倍增至10%，歐盟各國將在加油站出售這種命名為E10的汽油。

斯坦福(SRI)咨詢公司公布的一項(xiàng)研究結(jié)論，世界對生物柴油的需求量有望從2006年的690萬噸增長至2010年的4480萬噸。到2010年，亞洲有望超過北美、中歐和東歐，成為僅次于西歐的世界第二大生物柴油生產(chǎn)地區(qū)。全球生物柴油工業(yè)呈現(xiàn)快速增長，2000～2005年產(chǎn)能、產(chǎn)量及消費(fèi)量年均增長率約為32%，而到2008年產(chǎn)能和需求增速更快，年均增速將分別達(dá)到115%和101%，甚至更高。2005～2010年全球生物柴油生產(chǎn)模式也將發(fā)生變化，2005年西歐生物柴油產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量的75%，2010年將減少至低于40%，主要原因是以亞洲為首的其他地區(qū)產(chǎn)量增速加快，亞洲將可能成為第二大生物柴油生產(chǎn)地區(qū)，其次是北美地區(qū)。從消費(fèi)情況來看，2005年德國占全球消費(fèi)量的61%，其他消費(fèi)國家主要包括法國、美國、意大利和巴西，其消費(fèi)總和只占到全球消費(fèi)量的11%。2010年，美國可能成為全球最大的生物柴油市場，占全球消費(fèi)量的18%，新的大型消費(fèi)市場將出現(xiàn)在中國和印度，其他國家的消費(fèi)總和將占到全球消費(fèi)量的44%。生物燃料的原料來源成為生物燃料可持續(xù)發(fā)展的重要課題。

東南亞正在崛起成為一個(gè)主要的生物柴油生產(chǎn)基地，到2010年更有望成為世界上領(lǐng)先的供應(yīng)地區(qū)。東南亞各國政府和企業(yè)紛紛斥巨資發(fā)展生物柴油工業(yè)，在建的生物柴油工廠遍及各地，也因此成為未來西歐和北美地區(qū)生物柴油的主要供貨地。棕桐油是東南亞最豐富的自然資源之一，將成為該地區(qū)發(fā)展生物柴油工業(yè)的主要原料。同時(shí)，該地區(qū)還計(jì)劃將大量土地開發(fā)為新的油棕種植園。東南亞生物柴油工業(yè)發(fā)展最快的是馬來西亞，然后是泰國和印尼，馬來西亞和印尼的粗棕櫚油合計(jì)產(chǎn)量大約占到全球產(chǎn)量的85%。

泰國能源部去年5月份開始實(shí)施一項(xiàng)到2012年使生物柴油產(chǎn)量達(dá)到255萬噸的計(jì)劃。馬來西亞政府表示，2007年，該國生物柴油產(chǎn)量將翻一番多，達(dá)到110萬噸，工廠將由3家增加至今年的22家，到2008年將達(dá)到29家，到2010年，馬來西亞生物柴油產(chǎn)量將達(dá)到330萬噸，成為僅次于美國和德國，與印度并列的世界第三大生物柴油生產(chǎn)國。印尼政府表示，該國生物柴油產(chǎn)量有望從2006年的18萬噸增長至2007年的75萬噸，到2008年將達(dá)到120萬噸，該國的生物柴油工廠將由4家增加至今年的15家，到2008年將達(dá)到23家。到2010年，印尼和泰國的生物柴油年產(chǎn)量都將達(dá)到約130萬噸。

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