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篇1

【關(guān)鍵詞】酶技術(shù)，乙醇產(chǎn)業(yè)化

【中圖分類號】S5

【文獻標(biāo)識碼】A

【文章編號】1672-5158（2012）12-0418-01

一、農(nóng)作物秸稈制燃料乙醇的需求分析

能源是人類賴以生存和發(fā)展的重要基礎(chǔ)，隨著世界不可再生能源的枯竭，加快開發(fā)利用以生物燃料為代表的可再生綠色環(huán)保生物質(zhì)能源，已成為人類社會可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇和發(fā)展方向。

生物質(zhì)能作為第四大能源，在可再生能源中占重要地位。開發(fā)生物質(zhì)能源即可以補充常規(guī)能源的短缺，也具有重大的環(huán)境效益。

燃料乙醇和生物柴油是目前世界上應(yīng)用最為廣泛的兩種生物燃料。繼美國和巴西之后，中國已經(jīng)成為全球第三大燃料乙醇生產(chǎn)國。但是，糧食安全問題限制著我國燃料乙醇產(chǎn)量的增加。

乙醇燃料技術(shù)是利用生物技術(shù)（包括酶技術(shù)）把生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為乙醇液體燃料的過程。目前，乙醇生產(chǎn)過程中主要以淀（主要是玉米）和糖蜜原料為主，但其因為伴隨糧食主要是玉米的價格連年上漲存在生產(chǎn)成本走高，生產(chǎn)企業(yè)面臨持續(xù)虧損的問題?！笆晃濉逼陂g，我國的燃料乙醇生產(chǎn)，利用玉米新糧在生產(chǎn)原料里的比冽已經(jīng)上升到了80-90%左右，若進一步發(fā)展會造成“與人爭糧”、“與糧爭地”的問題。

為了能夠提高我國在新的資源競爭領(lǐng)域內(nèi)的優(yōu)勢，盡快實現(xiàn)非糧燃料乙醇產(chǎn)業(yè)化已勢在必行。結(jié)合我國資源匱乏的國情，在國內(nèi)發(fā)展非糧燃料乙醇更加具有現(xiàn)實意義。因此，我國政府和企業(yè)迫切需要開發(fā)和建設(shè)玉米秸稈、木薯和甘蔗渣等非糧乙醇燃料產(chǎn)業(yè)?！笆晃濉蹦┢?，乙醇汽油已經(jīng)占我國汽油消費量的70%，形成以“非糧”原料為主、以技術(shù)進步為動力、經(jīng)濟效益為中心、緩解能源供應(yīng)緊張壓力和保護環(huán)境為目的的生物液體燃料產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)钱?dāng)務(wù)之急。

據(jù)國家權(quán)威部門統(tǒng)計預(yù)測，到2020年，我國將生產(chǎn)生物乙醇（含下游產(chǎn)品）2300萬噸、而我國實際晴況定位的重點產(chǎn)品按重要性依次為：燃料乙醇、成型燃料、工業(yè)沼氣、生物塑料和生物柴油。

據(jù)測算國家統(tǒng)計部門測算，“十一五”期間，我國農(nóng)作物播種面積約1億公頃，每年僅農(nóng)作物秸稈有7億噸，其中2億噸被作為農(nóng)村燃料消耗。若將其余5億噸用來生產(chǎn)乙醇，可產(chǎn)7000萬噸乙醇。再加上木材、制糖、造紙工業(yè)下腳料和城市廢纖維垃圾，總計可得乙醇8500萬噸，比全國汽油消耗總量還要多，生物質(zhì)可再生能源開發(fā)利用空間巨大。

以秸稈為原料生產(chǎn)乙醇的成本低于用糧食發(fā)酵，原料來源廣泛.秸稈發(fā)酵生產(chǎn)乙醇可有效解決原有的以糧食為原料的乙醇生產(chǎn)中遇到的價格和資源瓶頸問題。

二、遼寧農(nóng)作物秸稈資源的現(xiàn)狀分析

遼寧是個農(nóng)業(yè)大省，秸稈類農(nóng)作物種植面積廣泛，較多。作為可再生資源用來生產(chǎn)生物質(zhì)燃料乙醇的秸稈量大質(zhì)優(yōu)，非常適宜推廣，燃料乙醇作為汽車燃料生產(chǎn)行業(yè)適用地區(qū)廣泛，產(chǎn)業(yè)鏈長，無任何污染，有利于保護環(huán)境，有益于農(nóng)民增收致富，調(diào)整能源消費結(jié)構(gòu)，增加非化石能源比重。促進可循環(huán)經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展。

2011年遼寧省糧食作物播種面積為4754.7萬畝。其中，玉米3163.2萬畝，水稻964.7萬畝，保守估計玉米平均畝產(chǎn)1000斤，水稻平均畝產(chǎn)800斤，全省當(dāng)年所收獲的秸稈產(chǎn)量達3000萬噸以上。

遼寧省作為農(nóng)業(yè)大省之一，長期以來作為主要農(nóng)村生活能源的農(nóng)作物秸稈已成為占用一定的農(nóng)田面積，常年堆積的廢棄物，而被就地焚燒，尤其是在省內(nèi)的主要糧食產(chǎn)區(qū)，焚燒秸稈成為普遍現(xiàn)象。不僅浪費了大量的資源，而且嚴(yán)重污染了大氣環(huán)境，制約了農(nóng)村經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。因此在我省發(fā)展農(nóng)作物秸稈原料生產(chǎn)乙醇就顯得尤為重要。

直觀來看，發(fā)展秸稈原料生產(chǎn)乙醇產(chǎn)業(yè)的有著顯著的經(jīng)濟意義和社會意義。首先，秸稈原料資源是一種可再生資源，能夠獲得持續(xù)的供給安全保證。其次，以秸稈生產(chǎn)燃料乙醇可減少食物和飼料生產(chǎn)對土地的需求的長期矛盾，徹底解決“與人爭糧”、“與糧爭地”的問題。再次，以生產(chǎn)秸稈原料乙醇等生物制燃料時所造成的二氧化碳氣體排放較少，對環(huán)境影響更小，是國際發(fā)展的先進趨勢，并逐漸成為全球碳交易的內(nèi)容。同時，秸稈為原料生產(chǎn)乙醇也是當(dāng)前遼寧調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)的一個方向；為營造新興經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈，發(fā)展地方產(chǎn)業(yè)豐厚度提供的機遇。并且，秸稈類農(nóng)產(chǎn)品的深度加工和應(yīng)用也為省內(nèi)當(dāng)?shù)剞r(nóng)村人口提供就業(yè)機會。

三、遼寧農(nóng)作物秸稈制燃料乙醇的經(jīng)濟價值分析

目前，我國以糧食為原料生產(chǎn)燃料乙醇的成本約為6000元左右/噸，國內(nèi)試驗性生產(chǎn)的秸稈制燃料乙醇約為7000元以上/噸，相比之下秸稈制燃料乙醇由于工藝、科研攻關(guān)的能力限制，距離產(chǎn)業(yè)化仍有較大差距。

依據(jù)國外公開報道，2007年加拿大Logen公司利用酶加工麥稈，從一頓原料可生產(chǎn)約300升乙醇。該公司的工業(yè)化生物乙醇燃料加工裝置，乙醇生產(chǎn)成本約合430美元/噸。

以此對比分析，若秸稈按每千克0.12元征收，乙醇燃料的秸稈原料價格可按照150-200元/噸估算。如采用加拿大Iogen公司的技術(shù)，每噸秸稈可生產(chǎn)300升乙醇，推算的每噸乙醇產(chǎn)品的原料成本為600-800元。與我國目前的糧食乙醇燃料生產(chǎn)工藝相比，每噸產(chǎn)品的原料成本要低2500元以上。2011年，國內(nèi)90#汽油的平均零售價格為8000元/噸左右，而以Iogen公司在加拿大的每噸燃料乙醇生產(chǎn)成本折合成人民幣為3650元左右；如果在中國生產(chǎn)，各方面的成本將會更低。加上國家對秸稈制燃料乙醇的優(yōu)惠政策，該項目經(jīng)濟效益將十分可觀。

綜上所述，秸稈制燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)在國際上完全成熟，正處于產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化階段。隨著關(guān)鍵技術(shù)不斷突破與完善，秸稈制燃料乙醇生產(chǎn)成本有顯著的下降空間為未來的發(fā)展提供了重要的實踐平臺和技術(shù)支撐，并將進一步推動秸稈制燃料乙醇產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

目前，我國的“十二五”規(guī)劃把能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和升級列入的重要地位，積極發(fā)展替代可再生能源，將有利于我國實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟可持續(xù)化發(fā)展戰(zhàn)略的目標(biāo)。

篇2

專家表示，在目前國際油價高企、國內(nèi)減排壓力劇增的背景下，加快生物質(zhì)燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的發(fā)展勢在必行，而推進纖維素燃料乙醇技術(shù)將為燃料乙醇產(chǎn)業(yè)摘掉“與民爭糧”的帽子。

一、“高油價”時代的新秀

4月15日紐約原油期貨價格報收于每桶108.11美元，上漲0.9％?！案哂蛢r”時代迫切呼喚燃料替代品的出現(xiàn)。同時，我國提出在“十二五”期間要將我國非化石能源占一次能源消費比重提高到11.4％，主要污染物排放總量減少8％至10％，在核電大規(guī)模開發(fā)面臨安全性質(zhì)疑的今天，包括燃料乙醇在內(nèi)的生物質(zhì)能的開發(fā)提速存在必要性。

燃料乙醇產(chǎn)業(yè)是當(dāng)前可行性最高的液體燃料替代方案，在普通汽油中添加10％的燃料乙醇，所形成的乙醇汽油具有的能量利用效率高、尾氣排放污染少等優(yōu)點。截至目前，中國十個省區(qū)正在施行這種方式，年消耗乙醇汽油1700萬噸，占中國汽油消耗總量的20％以上。

相比較電動汽車，在車用汽油中添加燃料乙醇的方式要容易操作的多，不需要對汽車的動力系統(tǒng)做大規(guī)模的改裝升級，就能降低對化石能源的依賴，這也決定了燃料乙醇利用在環(huán)保領(lǐng)域存在著巨大的市場空間

燃料乙醇產(chǎn)業(yè)曾因可能影響糧食安全而引發(fā)爭議，對此，中糧集團生化能源事業(yè)部總經(jīng)理岳國君表示，目前我國燃料乙醇產(chǎn)業(yè)消耗糧食所占比例僅為0.8％，遠沒有白酒企業(yè)消耗得多。

據(jù)了解，中糧生化事業(yè)部探索發(fā)展“非糧”燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)取得進展，廣西中糧生物質(zhì)能源有限公司已成為以木薯為原料、年產(chǎn)20萬噸燃料乙醇的“非糧”燃料乙醇工廠。數(shù)據(jù)顯示，2010年我國的燃料乙醇產(chǎn)量約為173萬噸，其中20萬噸為木薯制成。

二、有望消除“與民爭糧”

專家分析：提取燃料乙醇的原料正在由最早的玉米、小麥等富含糖分的糧食作物逐漸向玉米秸稈等富含纖維素的農(nóng)林廢棄物過度，一旦從纖維素轉(zhuǎn)化為乙醇的技術(shù)成熟，我國燃料乙醇產(chǎn)業(yè)將進入發(fā)展快軌，“與民爭糧”的問題將徹底解決。

目前，中糧集團與國內(nèi)外知名大學(xué)和科研機構(gòu)合作，正在攻克將纖維素轉(zhuǎn)化為2代燃料乙醇的新技術(shù)。技術(shù)一旦成熟，各種農(nóng)作物秸稈都可以用來生產(chǎn)燃料乙醇，這對于我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的推動都會產(chǎn)生巨大影響。據(jù)估算，中國每年產(chǎn)生大約6億噸農(nóng)業(yè)廢棄物(主要是秸稈)，除了用于飼料和還田之外，還有2億噸可以被用來生產(chǎn)4000―5000萬噸纖維素乙醇，這幾乎等于目前中國汽油總消耗量的60％～70％。

篇3

河南省擁有發(fā)展生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)條件，且已初具規(guī)模，經(jīng)濟效益整體顯著，市場投資熱情高漲，但也存在原料收集困難、生產(chǎn)能力過剩、市場營銷意識不強以及政府重視不夠等問題。為此，企業(yè)層面應(yīng)注意經(jīng)營戰(zhàn)略模式、原料供應(yīng)模式和市場營銷策略等，政府層面的政策取向應(yīng)注意激勵和規(guī)范并重。

關(guān)鍵詞：

生物質(zhì)成型燃料；河南新能源產(chǎn)業(yè)

研究表明，生物質(zhì)成型燃料在鍋爐中燃燒時，黑煙少，火力持久，燃燒充分，排放的飛灰少，碳化物、氮化物和硫化物都遠比煤低，而且其生產(chǎn)以農(nóng)林剩余物為原料，可謂“取之不盡、用之不竭”，逐漸受到世界各國的重視。作為農(nóng)業(yè)大省和新興工業(yè)大省，河南具有發(fā)展生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)條件。探討其發(fā)展，對于緩解環(huán)境壓力和建設(shè)美麗河南意義重大。

一、河南省的基礎(chǔ)條件

作為產(chǎn)業(yè)鏈的兩端，資源與市場是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。對于生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的資源條件，既要了解農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)情況，也要進行資源總量估算及潛力分析。對于其發(fā)展的市場條件，著重要了解市場容量的大小。因為該燃料是對秸稈、薪柴和煤炭等傳統(tǒng)能源的替代，替代水平無法直接估計，只能通過傳統(tǒng)能源現(xiàn)實消費量和發(fā)展趨勢來間接反映市場容量。

（一）資源條件河南是農(nóng)業(yè)大省，根據(jù)全國土地面積普查，河南耕地面積為819.2萬公頃，僅次于黑龍江和四川。近8年來，該省農(nóng)業(yè)種植面積一直維持在678.4萬公頃之上，2014年為474.67萬公頃。農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善和農(nóng)業(yè)科技專項的順利實施，使占種植面積80%以上的糧食和油料產(chǎn)量呈逐年遞增的趨勢，2014年分別達到了5772.3萬噸和584.3萬噸。這些都為生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了良好的資源基礎(chǔ)和重要保證。河南人均森林面積僅為全國平均水平的1/5，人均森林蓄積僅為其1/7，但分布集中、以商品林為主。這為林業(yè)“三剩物”的采集提供了一定便利條件。根據(jù)2014年河南省農(nóng)作物產(chǎn)量、果樹樹枝產(chǎn)量以及林業(yè)生產(chǎn)情況，參考有關(guān)學(xué)者提出的谷草比和折算系數(shù)（見表1和表2）測算，2014年河南農(nóng)林剩余物資源總量約為11933.77萬噸。一般情況下，生產(chǎn)1噸生物質(zhì)成型燃料約需農(nóng)林剩余物1.1噸。按此計算，資源總量可供生產(chǎn)10848.88萬噸生物質(zhì)成型燃料。從發(fā)展趨勢看，1995年～2014年，河南農(nóng)林剩余物資源總量穩(wěn)步增長，年均增長率約3.16%，特別是在實施農(nóng)業(yè)稅免除政策的2006年，資源總量從2005年的8189.62多萬噸陡增至9241.92多萬噸。不難看出，盡管工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和現(xiàn)代化的步伐在加快，但河南農(nóng)林剩余物資源潛力巨大。

（二）市場條件就生活用能而言，經(jīng)粗略估計，2014年河南農(nóng)村居民秸稈和薪柴的消費量折合標(biāo)準(zhǔn)煤約為550.31萬噸，煤炭消費量折合標(biāo)準(zhǔn)煤約為307.77萬噸，上述3種能源消費量合計可達858.08萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。對于生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)業(yè)而言，這個數(shù)字意味著巨大的市場空間。2014年，河南農(nóng)村能源商品化率和優(yōu)質(zhì)化率分別為50.08%和21.87%，較1995年均有大幅提高，特別是在2004年之后二者就呈現(xiàn)出快速增長的局面（見圖1）。可見，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，河南農(nóng)戶能源消費更加追求便捷和清潔。在農(nóng)村生活能源消費結(jié)構(gòu)發(fā)生深刻變化的過程中，生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)業(yè)應(yīng)該有所作為。2014年，河南生產(chǎn)用能中煤炭消費量為23645.04萬噸，大部分被用于加工轉(zhuǎn)換?；?995年～2014年的數(shù)據(jù)，預(yù)計到2020年，河南該部分煤炭消費量將達到55476.07萬噸，相當(dāng)于2014年的2倍還要多。面對龐大的現(xiàn)實消費量以及迅猛的增長，環(huán)境壓力可想而知。隨著生態(tài)環(huán)境建設(shè)進入政府績效考核體系，河南加快了工業(yè)鍋爐的拆改步伐，2014年更是在全省范圍內(nèi)實施“藍天計劃”工程。在工業(yè)鍋爐改拆過程中，天然氣價格昂貴且往往壓力不夠，生物質(zhì)成型燃料必將占有一席之地。

二、現(xiàn)狀與問題

（一）現(xiàn)狀1.產(chǎn)業(yè)規(guī)模初步形成。目前，河南已有十余家規(guī)模較大的生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)企業(yè)，年生產(chǎn)能力超過150萬噸，銷售量在100萬噸左右。其中，注冊資金1000萬元以上的有5家，年生產(chǎn)能力均超過10萬噸。這些企業(yè)重點分布在南陽、商丘和鄭州。南陽和商丘的企業(yè)多屬于資源導(dǎo)向型；鄭州的企業(yè)多屬于市場導(dǎo)向型。2.經(jīng)濟效益整體顯著。實地調(diào)研發(fā)現(xiàn)，河南大多數(shù)企業(yè)經(jīng)營良善，產(chǎn)品除了滿足本省場外，在湖北、河北、安徽和陜西等周邊省份也有一定的市場。受訪企業(yè)一般都有10%以上的成本利潤水平，部分企業(yè)甚至?xí)_到25%左右的回報。3.市場投資熱情高漲。隨著各地治污力度的加大以及燃煤鍋爐的改造，市場對于生物質(zhì)成型燃料前景普遍看好，投資熱情日益高漲。

（二）存在的問題1.原料收集困難。農(nóng)村青壯年勞動力紛紛出外打工，留守在家的老年人根本不愿或者無力對秸稈進行收集，使雇工成本不斷上漲，生產(chǎn)企業(yè)難以承受。另外，小地塊的土地家庭經(jīng)營模式不利于機械化收獲和大包捆扎，嚴(yán)重影響了原料收集的效率。2.生產(chǎn)能力過剩。大多數(shù)的加工基地生產(chǎn)能力在1萬噸以上，但實際上生產(chǎn)銷售量都在0.7萬噸左右，存在著生產(chǎn)能力過剩的現(xiàn)象，這與企業(yè)低水平重復(fù)建設(shè)有關(guān)。一些企業(yè)缺乏項目論證，片面追求效率，顛倒了效率與效益的關(guān)系。市場需求飽滿的情況下，效率與效益是一致的，高效率會帶來高效益；在市場需求不足的情況下，效率與效益是對立的，高效率不一定會帶來高效益。3.市場營銷意識不強。首先，出于規(guī)模效益考慮，企業(yè)缺乏到農(nóng)村中推廣的熱情，這一龐大的市場被忽略。而在瑞典、芬蘭、德國等歐洲國家，超過半數(shù)的生物質(zhì)成型燃料為居民生活使用，主要用于供暖系統(tǒng)。其次，企業(yè)營銷手段單一，缺乏積極的宣傳和營銷。4.政府重視程度不夠。突出表現(xiàn)在各種能源規(guī)劃還是熱衷于規(guī)模大、經(jīng)濟效益明顯的火電項目和核電項目，而對于生態(tài)環(huán)境效益更加明顯的生物質(zhì)能源項目著力較少，特別是對屬于第二代生物質(zhì)能源的成型燃料更是缺乏熱情。從一定意義上說，過于重視大型能源項目，會吸引人們的注意力和大量的投資資金，從而對生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展造成干擾。

三、對策建議

（一）企業(yè)層面1.科學(xué)選擇經(jīng)營戰(zhàn)略模式。單一化經(jīng)營的企業(yè)，可借鑒分布式能源的理念，采用“公司+基地+農(nóng)戶”的模式。這種模式在基地層面采用小規(guī)模經(jīng)營，每個基地年生產(chǎn)能力不超過1萬噸為宜。基地是成本中心，因此，應(yīng)盡量靠近原料地或目標(biāo)市場；公司層面是利潤中心，集中負責(zé)人事、投資、財務(wù)、技術(shù)和銷售等工作，在這些方面發(fā)揮規(guī)模效應(yīng)。多元化經(jīng)營企業(yè)可采用市場相關(guān)型、原料相關(guān)型、技術(shù)相關(guān)型和產(chǎn)品再加工型4種模式。市場相關(guān)型是指企業(yè)立足當(dāng)前市場，盡可能提供相關(guān)的產(chǎn)品和服務(wù)，從當(dāng)前市場賺取盡可能多的利益。這要求企業(yè)具備相當(dāng)?shù)募夹g(shù)實力，一般以提供附加服務(wù)為主，如維修、檢測等。其中，合同能源管理（EMC）是能源生產(chǎn)企業(yè)提供的最為常見的服務(wù)項目。原料相關(guān)型是指企業(yè)充分利用生產(chǎn)加工過程中的邊角料生產(chǎn)成型燃料。這種模式既能減少原料收集的成本，保證原料的供應(yīng)而不至于出現(xiàn)中斷現(xiàn)象，又會使得邊角料不至于被低價出售或浪費掉。靠近農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)從事糧油加工的企業(yè)或靠近林區(qū)的木材加工廠或林場可考慮此模式。技術(shù)相關(guān)型是指企業(yè)利用技術(shù)研發(fā)優(yōu)勢，延長產(chǎn)業(yè)鏈，從事成型燃料的生產(chǎn)。生產(chǎn)生物質(zhì)成型設(shè)備或者燃燒鍋爐的大型企業(yè)通過成型燃料的生產(chǎn)，有利于將自身技術(shù)優(yōu)勢發(fā)揮到最大，減少生產(chǎn)過程中的不穩(wěn)定因素，并能及時發(fā)現(xiàn)技術(shù)短板。產(chǎn)品再加工型是指將生物質(zhì)成型燃料再進一步加工，以熱能的形式供應(yīng)市場。該模式的優(yōu)點在于最終產(chǎn)品形式為老百姓喜聞樂見，缺點是本來成型燃料價格就高，使用成本更高。該模式以完整產(chǎn)業(yè)鏈的聯(lián)產(chǎn)形式較好，以便充分降低中間成本，使得最終產(chǎn)品價格不至于太高。2.合理規(guī)劃原料供應(yīng)。小型企業(yè)可采用直接收購模式或代加工模式。直接收購模式是指生產(chǎn)企業(yè)到農(nóng)村上門收購原料或者由農(nóng)戶直接把原料運到企業(yè)賣掉，該模式都只能是小批量、多頻次的采購，規(guī)模效應(yīng)小，供應(yīng)也會因為突發(fā)事件而變得不夠穩(wěn)定，其收集半徑在10～20公里之間。代加工模式是指農(nóng)戶將農(nóng)林剩余物運到企業(yè)加工后，再自行拉回使用，并支付企業(yè)加工費。大中型企業(yè)可采用代購點模式或原料基地模式。代購點模式是指在方圓20公里之外設(shè)置收購點，代購點負責(zé)附近區(qū)域的原料收集、保管和運輸工作。代購點既可以是企業(yè)自己設(shè)置，也可以采用形式。原料基地模式比代購點模式又進了一步，是指將收購點建設(shè)成原料初加工基地，將收集來的原料在當(dāng)?shù)亓罆瘛⑻魭头鬯楹?，再運往企業(yè)集中加工。該模式可實現(xiàn)原料供應(yīng)的規(guī)?；踔廉a(chǎn)業(yè)化，是發(fā)展方向。3.定位高端市場營銷策略。生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)企業(yè)是不可能靠低價競爭的，一方面，由于原料收集困難使其生產(chǎn)成本居高不下；另一方面，該產(chǎn)品屬于小眾產(chǎn)品，市場需求量較?。粺嵝е蹬c生物質(zhì)成型燃料相當(dāng)?shù)闹袡n煤炭價格的持續(xù)走低，也使其沒有價格優(yōu)勢可言。基于清潔安全能源產(chǎn)品的定位，在產(chǎn)品策略方面，企業(yè)應(yīng)加大研發(fā)力度，不斷提高質(zhì)量，重點放在對清潔性和安全性的追求上，而不是致密性和熱效值的追求上。在價格策略方面，不能完全根據(jù)熱效值確定其與煤炭的比價關(guān)系，要考慮產(chǎn)品特性及用戶需求。在渠道策略方面，應(yīng)注意通過試點、代銷等方式開拓農(nóng)村特別是基地周邊村莊。在促銷策略方面，形象設(shè)計應(yīng)著重圍繞尊享健康快樂的生活展開，宣傳的理性訴求點應(yīng)突出清潔、安全和健康等方面，感性訴求點應(yīng)放在對留守老人的關(guān)愛上以及對操持家務(wù)的妻子的呵護上或者對社會責(zé)任的承擔(dān)上。

（二）政府層面1.完善激勵政策。對于可再生能源行業(yè)，激勵應(yīng)是全過程的。對生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)業(yè)激勵的范圍應(yīng)包括原料收集、技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)經(jīng)營、用戶消費等方面?？紤]到財政力量有限，可將其中的原料收集和用戶消費作為激勵的重點。對于原料收集和用戶消費的激勵，都可采用直補方式給予農(nóng)戶；對于技術(shù)研發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)營活動的激勵，可采用專項基金、稅收優(yōu)惠、銀行貼息貸款和政府擔(dān)保貸款等方式。關(guān)于資金來源，可考慮將每個縣市設(shè)立的每年數(shù)以百萬元而又使用效果不佳的禁燒基金拿出來，將焚燒秸稈的罰款也歸入禁燒基金；各級政府也可將支持化石能源以及發(fā)展較為成熟的可再生能源的資金拿出一部分，用于支持成型燃料。2.規(guī)范政策。一是加強項目審批，既防止一些地方政府追求生態(tài)政績，一窩蜂建廠，導(dǎo)致爭原料、爭市場等不良現(xiàn)象；也要防止一些私營企業(yè)盲目拍腦袋上馬項目，造成魚目混珠和產(chǎn)能過剩。二是強化補助管理，既防止將煤摻在生物質(zhì)成型燃料中套取資金，也要防止多元化生產(chǎn)的企業(yè)通過虛假會計，將其他產(chǎn)品收入計入生物質(zhì)成型燃料，虛增銷售收入。三是強制用戶購買，除“藍天計劃”要求污染企業(yè)限期拆改外，加強政府采購也是有益的支持措施。

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篇4

世界燃料乙醇產(chǎn)業(yè)正進入快速發(fā)展的新時期，但全球糧食價格的持續(xù)上漲引發(fā)燃料乙醇和糧食安全問題的廣泛爭議，燃料乙醇的環(huán)保性也受到質(zhì)疑。中國燃料乙醇發(fā)展還處于起步階段，關(guān)注和重視世界燃料乙醇產(chǎn)業(yè)新的發(fā)展動態(tài)，研究各國發(fā)展燃料乙醇的政策及其影響和作用，有利于我們積極應(yīng)對世界燃料乙醇發(fā)展的影響，制定符合我國實際的燃料乙醇長期發(fā)展戰(zhàn)略和政策措施。

一、高油價時期，各國政府推動燃料乙醇快速發(fā)展

近年來，高油價促使美國、歐盟和亞洲等國的生物燃料政策發(fā)生重大變化，大幅提高生物燃料的發(fā)展目標(biāo)，同時加大政策支持力度，推動燃料乙醇產(chǎn)能不斷擴大，產(chǎn)量迅速增長。2006年世界燃料乙醇產(chǎn)量達到380億升，相當(dāng)于全球汽油消費量的2.5%。與2000年194億升的產(chǎn)量相比，2006年增長了95.9%。預(yù)計2007年世界燃料乙醇產(chǎn)量可達440億升，同比增長15.8%，世界燃料乙醇的產(chǎn)量主要集中在美國和巴西，2006年兩國產(chǎn)量分別達到183.8億升和160億升，占世界總產(chǎn)量的90.5%。

（一）美國超越巴西成為世界最大燃料乙醇生產(chǎn)國，未來十年消費量將增加五倍多

對美國這個全球最大的能源消費國來說，確保能源安全至關(guān)重要。2005年8月，美國頒布《能源政策法案》，在全國范圍內(nèi)實施可再生燃料標(biāo)準(zhǔn)（RFS），該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定燃料生產(chǎn)商混合生物燃料的年生產(chǎn)量2006年為40億加侖（151億升），2012年要達到75億加侖（284億升）。2007年初，美國總統(tǒng)布什在《國情咨文》中再次呼吁擴大乙醇和生物柴油的消費量，要求到2017年，替代燃料和可再生燃料的使用量增加到每年350加侖（1325億升），將汽油使用量降低20%。2007年12月，美國總統(tǒng)布什簽署了新能源法案，該法案規(guī)定到2020年汽車制造商必須將燃料效能提高40%，達到行業(yè)平均水平35英里/加侖，也就是每100公里6.7升。到2022年乙醇年使用量將增至360億加侖（1363億升）。

美國政府自1978年起就對生物乙醇生產(chǎn)實施各種補貼，各個州政府還另有補貼。2005年《能源政策法案》頒布后，美國政府加大了在財政方面的支持力度，對燃料乙醇銷售實行每加侖補貼51美分。另外，美國聯(lián)邦政府為發(fā)展可再生能源提供了16億美元的發(fā)展基金，21億美元的纖維素乙醇發(fā)展專項擔(dān)保貸款，5億美元生物能源和生物產(chǎn)品研究補貼，5億美元發(fā)展可再生能源體系和提高能源效率的補助資金。

美國燃料乙醇的產(chǎn)量因此迅速增加，2004年至2006年，美國燃料乙醇產(chǎn)量年均增長20.2%，2007年預(yù)計產(chǎn)量為246億升，同比增長33.8%。目前，美國正在運行的乙醇廠有124個，新建76個，擴建7個，產(chǎn)能達到245.4億升。但是，美國燃料乙醇的消費增長快于產(chǎn)量的增長，2004至2006年，美國燃料乙醇消費量年均增長24.7%，2006年的消費量達到206.3億升，同比增長34.3%。供需缺口由進口補充，主要從巴西和中美洲國家進口，2006年美國從巴西進口17.6億升，占其進口總額的77.9%。目前，美國年消費汽油1400億加侖（5300億升），其中約1/3混合乙醇，大部分為E10（乙醇汽油中乙醇含量為10%），少部分為E85（乙醇汽油中乙醇含量為85%）。早在1997年，美國福特汽車公司就推出使用E85燃料乙醇的靈活燃料車（FFV），目前有超過500萬輛靈活燃料汽車(FFV)在美國銷售。

（二）巴西燃料乙醇最具競爭優(yōu)勢，為世界最大的燃料乙醇出口國

20世紀(jì)70年代的兩次石油危機給正在快速發(fā)展的巴西經(jīng)濟造成了沉重打擊，為實現(xiàn)能源自給，巴西政府于1975年開始強力實行“國家燃料乙醇計劃”，此后不斷擴大燃料乙醇生產(chǎn)目標(biāo)，并相繼出臺全國推廣使用燃料乙醇的強制性法規(guī)和鼓勵生產(chǎn)和使用的優(yōu)惠政策。

早在1931年，巴西首次制定推動燃料乙醇使用的法規(guī)，規(guī)定在所有出售的汽油中混合至少5%的乙醇。1975年實施國家燃料乙醇計劃后，巴西政府對汽油中混合乙醇的比例進行了多次調(diào)整，從1979年的15%提高到1998年的24%，自2002年以來，規(guī)定在20―25%的范圍內(nèi)浮動。目前，巴西汽油中混合乙醇的比例在世界上是最高的。為鼓勵農(nóng)業(yè)綜合企業(yè)生產(chǎn)燃料乙醇，巴西政府提供專項低息貸款；為鼓勵發(fā)展乙醇汽車，對購買乙醇汽車和使用可再生燃料實行稅收優(yōu)惠政策；實施燃料乙醇發(fā)展計劃初期，為鼓勵使用乙醇汽油，巴西政府對乙醇的零售價進行嚴(yán)格的限定，加油站出售的燃料乙醇價格比汽油價格低41%。隨著乙醇生產(chǎn)效率的提高，成本大幅下降，市場競爭力提高，巴西政府于1999年放開了對燃料乙醇零售價的限制，讓市場自由調(diào)節(jié)。2007年初，巴西國家石油管理部門公布，巴西26個州有11個州的乙醇汽油銷售量超過汽油的銷售量。巴西“國家燃料乙醇計劃”已實施三十多年，隨著燃料乙醇產(chǎn)業(yè)化的不斷推進，所采取的上述政策和措施大多已被取消。但巴西政府保留了一個重要的政策規(guī)定，即在銷售的汽油中必須混合至少20-25%的乙醇。正因為有這個強制性的規(guī)定，加上2003年以來大量靈活燃料車的市場銷售，有力地拉動了燃料乙醇的需求。到2006年底，靈活燃料車已占巴西新車銷售的90%。巴西燃料乙醇成功替代了40%的汽油需求，在2006年首次實現(xiàn)了車用燃料的供需平衡。燃料乙醇產(chǎn)業(yè)成為巴西經(jīng)濟重要的支柱產(chǎn)業(yè)。

（三）歐盟建立生物燃料發(fā)展目標(biāo)，減免稅政策推動燃料乙醇產(chǎn)量大幅增長

1992年原歐共體通過法律，對以可再生資源為原料生產(chǎn)燃料的試驗性項目，成員國可采取免稅政策，包括燃料乙醇都可實行稅收優(yōu)惠。由于稅收優(yōu)惠政策的推動，歐盟成員國中的法國、西班牙和瑞典開始生產(chǎn)和使用燃料乙醇，此后德國、荷蘭等國也相繼開始發(fā)展燃料乙醇工業(yè)。

對進口石油的依賴使歐盟經(jīng)濟極易受國際石油市場波動的影響，同時交通運輸業(yè)大量使用汽油導(dǎo)致歐盟未能完成《京都議定書》規(guī)定的二氧化碳減排任務(wù)。為改變這一狀況，2003年5月，歐盟通過《生物燃油指令》，規(guī)定到2005年生物燃料（生物柴油和燃料乙醇）的使用應(yīng)達到燃料市場的2%，2010年達到5.75％。近兩年油價的高位運行促使歐盟國家加大力度促進包括燃料乙醇的生物燃料發(fā)展。法國計劃到2008 年實現(xiàn)生物燃料占總?cè)剂系?.75%(比歐盟的目標(biāo)早兩年)，到2010 年達到7%，到2015 年達到10%。德國首次強制使用生物燃料，要求從2007 年起，生物柴油使用量占總?cè)剂系?.4%，燃料乙醇占2%。2010 年生物燃料使用量達到5.75%。英國確定到2010年生物燃料占運輸燃料的5%。2007年3月，歐盟出臺了新的共同能源政策，計劃到2020年實現(xiàn)生物燃料乙醇使用量占車用燃料的10%。

為促進生物燃料目標(biāo)的實現(xiàn)，歐盟國家先后頒布了生物燃料稅收減免的政策，目前已在至少九個歐盟國家開始實施，包括法國、德國、希臘、匈牙利、波蘭、意大利、西班牙、瑞典、和英國，大多數(shù)稅收減免政策是在2005-2006 年頒布。2006年11月，歐盟提出加大對生物燃料作物種植的扶持力度，把對生物燃料作物45歐元／公頃的補貼從17個成員國擴大到所有的25個成員國，獲得直接補貼的生物燃料作物種植面積從150萬公頃擴大到200萬公頃。歐盟允許各成員國為多年成材的生物燃料作物提供50％的種植成本補貼，并針對新加盟的八個成員國的補貼制度期限從2008年延長至2010年。

2004-2006年，歐盟燃料乙醇的產(chǎn)量大幅增長，年均增長率達到44.5%。歐盟燃料乙醇的產(chǎn)量主要集中在德國、西班牙和法國，2006年三國的產(chǎn)量分別為4.31億升、3.96億升、2.93億升，占歐盟總產(chǎn)量的70.4%。產(chǎn)量增長最快的是意大利和波蘭，2006年分別增長987.5%和151.6%。盡管產(chǎn)量大幅增長，歐盟生物乙醇燃料消費量依然高于產(chǎn)量，歐盟2006年燃料乙醇的消費量達到17億升，供需缺口由進口來補充，主要從巴西進口，進口量為2.3億升，瑞典、英國和芬蘭為主要進口國。

截至2007年9月，歐盟生物乙醇產(chǎn)能達到32.76億升，其中法國、德國和西班牙的產(chǎn)能分別為11.2億升、7.06億升和5.21億升，三國乙醇產(chǎn)能占歐盟燃料乙醇總產(chǎn)能的71.6%。歐盟在建產(chǎn)能40.16億升，主要集中在德國、法國、荷蘭和英國，分別為5.6億升、5.5億升、4.8億升和4億升，四國在建產(chǎn)能占總在建產(chǎn)能的49.6%。

（四）亞洲國家推廣應(yīng)用燃料乙醇的國家增多，中國和印度的生產(chǎn)初具規(guī)模

近年來，高油價也使長期依賴石油進口的一些亞洲國家啟動燃料乙醇推廣應(yīng)用計劃。2003年6月，日本資源能源廳決定在汽油中添加不超過3%的乙醇。2006年日本環(huán)境省制定新的環(huán)保計劃，在2008-2012年日本國內(nèi)50%的汽車改用E3燃料乙醇。從2020年開始供應(yīng)E10燃料(酒精含量為10%)，2030年所有車用燃料都將使用E10燃料乙醇。印度于2003年啟動燃料乙醇計劃。按照政府規(guī)定，第一階段北部9個邦和4個聯(lián)邦區(qū)在汽油中加入5%的乙醇，由于甘蔗減產(chǎn)，導(dǎo)致計劃沒有完全實行。2006年11月進入第二階段燃料乙醇計劃，在20個邦和8個聯(lián)邦區(qū)實行5%乙醇汽油。計劃在2008年末把汽油中乙醇的比例提高到10%。印尼和菲律賓也推出了E10燃料乙醇發(fā)展目標(biāo)。

中國從2001年開始發(fā)展燃料乙醇，目前中國推廣E10乙醇汽油的省份從原來試點的四個擴大到九個。2005年燃料乙醇產(chǎn)量102萬噸（13.6億升），2006年達到144萬噸（19.2億升），成為僅次于美國、巴西的世界第三大燃料乙醇生產(chǎn)國。預(yù)計2007年燃料乙醇產(chǎn)量將達到144萬噸（19.2億升）。2007年8月，中國政府公布《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》，提出發(fā)展以非糧食物質(zhì)為原料的燃料，到2010年，增加非糧燃料乙醇年利用量200萬噸，到2020年，生物燃料乙醇年利用量達到1000萬噸。

在亞洲，只有中國和印度燃料乙醇生產(chǎn)初具規(guī)模。2006年，印度燃料乙醇產(chǎn)量達到2.5億升，同比增長150%。印度具有大規(guī)模生產(chǎn)燃料乙醇的潛力，但須提高生產(chǎn)效率、降低成本。日本沒有大規(guī)模生產(chǎn)燃料乙醇的資源條件，2007年3月，日本計劃投資80億美元購買巴西40個乙醇生產(chǎn)廠的部分股份。據(jù)巴西國家石油公司估計，日本每年的需求量為18億升。

二、燃料乙醇國際貿(mào)易擴大，但缺少全球性貿(mào)易規(guī)范，并受美歐貿(mào)易壁壘的阻礙

目前，關(guān)于燃料乙醇國際貿(mào)易很難有精確的統(tǒng)計，因為乙醇國際貿(mào)易中，包含了燃料、工業(yè)、醫(yī)藥、飲料等多種用途。2005年，世界乙醇貿(mào)易從2000年的30億升增至60億升，約占世界乙醇產(chǎn)量450億升的13%。1999-2002年，世界乙醇貿(mào)易增長35.7%，2002―2005年世界乙醇貿(mào)易增長加快，增長率達到57.9%。隨著各國能源消費需求的增長和石油價格的上升，燃料乙醇作為替代能源的推廣應(yīng)用力度在加大。然而，除巴西以外，各國燃料乙醇生產(chǎn)難以滿足不斷增長的消費需求，美國、歐盟等國家和地區(qū)對進口燃料乙醇的需求不斷擴大，巴西作為最大的出口供應(yīng)國，也在加大出口力度。因此，近年世界乙醇貿(mào)易的增長很大程度在于燃料乙醇貿(mào)易的擴大。根據(jù)國際知名農(nóng)產(chǎn)品分析機構(gòu)德國的F.O.Lcht估算，2005年60億升世界乙醇貿(mào)易中有78.3%（即47億升）為燃料乙醇貿(mào)易。

與世界燃料乙醇產(chǎn)量和消費量相比，燃料乙醇的國際貿(mào)易量還很小。缺乏單一的被世界各國廣泛接受的統(tǒng)一質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是限制燃料乙醇國家貿(mào)易的一個重要因素，此外，美國和歐盟為保護國內(nèi)燃料乙醇工業(yè)都在設(shè)置進口關(guān)稅同時給與國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)大量補貼。這些重要的貿(mào)易壁壘阻礙了燃料乙醇國際貿(mào)易的發(fā)展。目前，美國在最惠國體制下對進口乙醇征收每加侖0.54美元（每升0.14美元）的關(guān)稅和2.5%的從價稅，而對國內(nèi)乙醇和汽油混合供應(yīng)商提供每加侖減稅0.51美元（每升0.13美元），美國每年用于燃料乙醇的補貼費用達到70億美元。歐盟是在最惠國體制下對進口變性乙醇和非變性乙醇（兩者都可用作燃料）分別征收每立方米192歐元、每立方米102歐元。巴西是唯一作為最惠國有能力大量出口的國家。

WTO貿(mào)易談判的議程中沒有明確生物燃料的貿(mào)易壁壘問題，但由于生物燃料來自農(nóng)業(yè)原料，涉及農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易自由化而同樣受到關(guān)注。在2006年7月的多哈談判中，對農(nóng)產(chǎn)品立法保護成為主要討論問題，焦點是發(fā)展中國家要求發(fā)達國家（主要是美國、歐盟）削減農(nóng)業(yè)補貼，發(fā)達國家則要求發(fā)展中國家相應(yīng)開放其他領(lǐng)域，降低進口其產(chǎn)品和服務(wù)的貿(mào)易壁壘。農(nóng)產(chǎn)品談判失敗，生物燃料的貿(mào)易壁壘問題也就沒有得到解決。但多哈回合中的另一個問題是環(huán)境產(chǎn)品和貿(mào)易自由化，多數(shù)的討論是如何定義環(huán)境產(chǎn)品和確定識別標(biāo)準(zhǔn)，一些國家同意將可再生能源產(chǎn)品（燃料乙醇和生物柴油）及相關(guān)產(chǎn)品定義為環(huán)境產(chǎn)品，但也有不少反對意見。

由于巴西在燃料乙醇生產(chǎn)上的優(yōu)勢，美歐日等國都在尋求與其合作，其中美國與巴西建立的燃料乙醇戰(zhàn)略聯(lián)盟備受關(guān)注。2007年3月，美國總統(tǒng)布什訪問巴西期間，巴美雙方簽署了兩國乙醇燃料合作備忘錄，決定建立戰(zhàn)略聯(lián)盟，通過雙邊、第三國和全球途徑合作發(fā)展生物燃料（主要指乙醇）；進行新一代生物燃料技術(shù)的研究和開發(fā)；通過建立國際生物燃料論壇和設(shè)立乙醇統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則，共同擴大全球生物燃料市場。美國和巴西希望能夠為燃料乙醇的生產(chǎn)和銷售制定標(biāo)準(zhǔn)，努力推動燃料乙醇在國際市場上的推廣和使用，使燃料乙醇在未來也能夠像石油一樣在國際市場上銷售，同時向其他有意生產(chǎn)燃料乙醇的國家轉(zhuǎn)讓生產(chǎn)技術(shù)。拉美地區(qū)，特別是中美洲、加勒比地區(qū)也有條件大規(guī)模生產(chǎn)燃料乙醇，美國和巴西融合雙方的資金和技術(shù)優(yōu)勢在這些地區(qū)合作生產(chǎn)，巴西可以在今后三十年內(nèi)繼續(xù)保持其作為全球最大乙醇出口國的地位，而美國則可以獲得穩(wěn)定的燃料乙醇供應(yīng)。

盡管燃料乙醇國際貿(mào)易面臨質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、認證、進口關(guān)稅等貿(mào)易壁壘限制，但燃料乙醇消費需求增長旺盛，經(jīng)濟上的高回報推動著美巴擴大產(chǎn)能的步伐，未來大規(guī)模燃料乙醇國際貿(mào)易仍是可以期待的。

三、燃料乙醇發(fā)展面臨糧食安全和保護生態(tài)環(huán)境的挑戰(zhàn)

目前，世界各國燃料乙醇生產(chǎn)主要以糧食和經(jīng)濟作物為原料，美國是以玉米為原料，巴西以甘蔗為原料，歐盟國家則以小麥和甜菜為主要原料。燃料乙醇產(chǎn)能的迅速擴大，勢必大幅增加對上述糧食與經(jīng)濟作物的需求。2000年，美國用于燃料乙醇生產(chǎn)的玉米數(shù)量僅占其總產(chǎn)量的5%，2005年升至11%，2007年達到20%，預(yù)計2008年將大幅升至30%。近兩年全球糧價持續(xù)大幅上漲引起國際社會普遍關(guān)注，對糧食安全和生態(tài)環(huán)境影響的質(zhì)疑在2007年達到。

（一）世界燃料乙醇產(chǎn)能擴張對全球糧食安全產(chǎn)生重要影響

2007年11月，聯(lián)合國糧農(nóng)組織《糧食展望》，認為石油價格飆升增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本，也擴大了對用于生物燃料的原料作物的需求，從而推高了農(nóng)產(chǎn)品價格。在未來數(shù)年內(nèi)，高油價和對環(huán)境問題的重視可能會繼續(xù)擴大對玉米、小麥等生物燃料原料的需求。12月，聯(lián)合國糧農(nóng)組織發(fā)表《2007年糧食及農(nóng)業(yè)狀況》報告，指出如果世界農(nóng)業(yè)成為生物燃料產(chǎn)業(yè)的主要來源，對糧食安全和環(huán)境將帶來無法預(yù)知的影響。生物能源是新領(lǐng)域，需要給予更多的關(guān)注和深入研究，以便了解這一發(fā)展對糧食安全和扶貧所帶來的影響。

2007年12月，在北京召開的國際農(nóng)業(yè)研究磋商組織年會上，國際食物政策研究所(IFPRI)所長、著名農(nóng)業(yè)經(jīng)濟學(xué)家Joachim von Braun博士發(fā)表了關(guān)于《世界糧食形勢：新動力，新行動》的報告。他指出，包括收入增長、氣候變化和生物燃料生產(chǎn)在內(nèi)的新驅(qū)動力正重新定義世界糧食形勢。為應(yīng)對油價上漲，生物燃料作為一種能源替代產(chǎn)品，對世界糧食形勢的變化也產(chǎn)生了深刻影響。強調(diào)生物燃料產(chǎn)量的擴大造成了糧食價格上漲。對此國際食物政策研究所根據(jù)生物燃料可能對價格造成的影響，通過計算機建模，規(guī)劃出了到2020年可能出現(xiàn)的兩個場景：場景一是假定有關(guān)國家按實際生物燃料生產(chǎn)計劃擴大產(chǎn)量，那么玉米價格會提高26%；場景二是假定生物燃料的產(chǎn)量迅速擴大，是實際計劃產(chǎn)量的兩倍，那么玉米價格會提高72%。糧價每增長一個百分點，發(fā)展中國家食品消費支出就下降0.75個百分點。糧價上漲已威脅到糧食安全，并可能導(dǎo)致貧困人口的增加。隨著越來越多的農(nóng)田和資金投入到生物燃料的生產(chǎn)中，糧食和燃料之間的矛盾將不斷升級。

在石油價格居高不下的大背景下，生物燃料產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟性已日益顯現(xiàn)，這也是燃料乙醇在一些國家不斷擴張的動力。目前，美國以玉米為原料生產(chǎn)燃料乙醇的成本約為0.56美元/升；歐盟以小麥為原料生產(chǎn)燃料乙醇的成本約為0.75-1.27美元/升，以甜菜為原料的生產(chǎn)成本為0.83-1.22美元/升；巴西以甘蔗為原料生產(chǎn)乙醇，成本僅為0.46美元/升。而美國2007年11月汽油的零售價格已經(jīng)達到3美元/加侖左右（即0.8美元/升）。因此，與目前高昂的油價相比，燃料乙醇的價格越來越具有競爭力。但如果考慮發(fā)展生物燃料對于糧價的抬升作用，燃料乙醇的經(jīng)濟性就需要打折扣了。而且，原料價格的持續(xù)上漲也影響燃料乙醇的利潤空間，因為原料占燃料乙醇成本的50-70%。只有依靠技術(shù)進步，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，才能在高油價時期保持經(jīng)濟競爭力。

（二）世界燃料乙醇產(chǎn)能擴張也使生態(tài)環(huán)境受到威脅

目前，清潔發(fā)展機制(CDM)項目咨詢機構(gòu)普遍測算，每噸生物燃料乙醇能夠產(chǎn)生兩噸二氧化碳減排量。因此，許多國家將發(fā)展生物燃料乙醇列為實現(xiàn)溫室氣體減排的重要途徑。2007年9月，經(jīng)濟合作與發(fā)展組織（OECD）的報告卻認為生物燃料產(chǎn)業(yè)的增長很可能對環(huán)境和生物的多樣性產(chǎn)生負面影響，為了追求經(jīng)濟利益種植專門的生物能源作物會破壞對自然生態(tài)系統(tǒng)的保護。如果考慮到酸化、化肥應(yīng)用、生物轉(zhuǎn)化損失以及農(nóng)業(yè)殺蟲劑的毒性，乙醇和生物柴油對整個環(huán)境造成的影響很容易超過汽油和礦物油造成的影響。該報告的結(jié)論是：通過現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的生物燃料乙醇對于節(jié)能減排的貢獻極為有限。2008年1月，英國議會環(huán)境審計委員會提出一份報告稱，如果考慮到肥料、運輸?shù)纫蛩兀罱K生物燃料比汽油或柴油導(dǎo)致更多的溫室氣體排放，加劇氣候變化。為此，報告建議歐盟放棄為生物燃料制定的目標(biāo)。報告認為，英國政府和歐盟支持生物燃料的舉措過快，沒有引入有效的規(guī)則和監(jiān)管，以確保可持續(xù)性。1月在曼谷舉行的地區(qū)生物能源論壇上，有專家對亞洲一些國家沒衡量潛在風(fēng)險便強制推行生物燃料的做法提出了批評。1月23日歐盟出臺的一攬子能源環(huán)保方案強調(diào)，在歐盟銷售的生物燃料不得來自“被認為生物多樣性價值高的土地”，包括森林、濕地、自然保護區(qū)和有大量野生動物生存的草原，提出要對進口生物燃料產(chǎn)品實行環(huán)境認證。聯(lián)合國《生物多樣性公約》秘書處Ahmed Djoghlaf 博士1月在新加坡舉辦的環(huán)境講座上談到，生物燃料是否是綠色燃料仍具爭議性，他深信這一問題有待進一步探討，目前沒有一刀切的解決方案，各個國家必須根據(jù)自身的情況來衡量生產(chǎn)生物燃料的利與弊。

（三）國際社會普遍認同的發(fā)展原則和方向

盡管面臨諸多質(zhì)疑甚至批評，但許多國家現(xiàn)行的生物燃料發(fā)展戰(zhàn)略有其自身根源，反映了不同國家在社會經(jīng)濟、能源和資源環(huán)境等基礎(chǔ)條件方面的差異。總的來說，目前國際社會認為，世界燃料乙醇產(chǎn)業(yè)在替代化石能源和促進社會經(jīng)濟和自然可持續(xù)發(fā)展方面有很大潛力，但其發(fā)展前景及影響取決于各國的發(fā)展目標(biāo)和實行的政策是否符合其客觀實際。

目前，國際社會普遍認同燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的發(fā)展應(yīng)采取以下基本原則和方向：糧食安全問題應(yīng)予以高度重視和優(yōu)先考慮，應(yīng)加快發(fā)展纖維素乙醇等第二代生物燃料；應(yīng)鼓勵可持續(xù)利用生物質(zhì)能源，保護草原和森林等自然生態(tài)，建立國際認證計劃，其中包括溫室氣態(tài)的核查，以確保生物燃料符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

四、纖維素乙醇技術(shù)創(chuàng)新是未來燃料乙醇發(fā)展的關(guān)鍵

目前工業(yè)化生產(chǎn)的燃料乙醇是以糧食和經(jīng)濟作物為原料的，從長遠來看具有規(guī)模限制和不可持續(xù)性。利用秸稈、禾草和森林工業(yè)廢棄物等非食用纖維素生產(chǎn)乙醇，不存在與人爭糧的問題，并且作為一種清潔燃料，它符合我們在能源上一貫堅持的可持續(xù)發(fā)展思路。因此，以纖維素為原料的第二代生物燃料乙醇是決定未來大規(guī)模替代石油的關(guān)鍵。

美歐日等國研究開發(fā)纖維素乙醇已有十多年，美國近年來更是加大了對纖維素乙醇發(fā)展的支持力度。2005年的美國《能源政策法案》規(guī)定，在2012年以前使市場上的纖維素乙醇的占有量達到2.5億加侖（9.5億升）。為實現(xiàn)這一目標(biāo)，美國政府對率先建設(shè)纖維素乙醇生產(chǎn)廠將提供優(yōu)惠的貸款保證，且每加侖纖維素乙醇將享受2.5倍的（51美分）免稅待遇。美國聯(lián)邦政府在對生物燃料生產(chǎn)實行優(yōu)惠稅收政策過程中每年減免稅收約20億美元。美國企業(yè)同時也加大了對生物能源的研發(fā)力度。2007年6月，英國BP公司宣布將在十年內(nèi)投入5億美元，與加州伯克利大學(xué)、伊利諾斯大學(xué)合作，建設(shè)世界上第一個能源生物科學(xué)研究院，重點研究纖維素燃料乙醇。經(jīng)過各方的努力，美國的纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)進入起步階段。目前，美國農(nóng)業(yè)部和能源部共同投資8000萬美元支持了三個纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)化示范項目。

由于技術(shù)上的限制，目前還沒有一家纖維素乙醇制造廠的產(chǎn)量達到商業(yè)規(guī)模，最大的技術(shù)障礙是預(yù)處理環(huán)節(jié)(將纖維素轉(zhuǎn)化為通過發(fā)酵能夠分解的成分)的費用過于昂貴。美國和歐洲的一些企業(yè)已加快了這方面的技術(shù)研究步伐。依目前的技術(shù)發(fā)展來看，纖維素燃料乙醇在原料預(yù)處理技術(shù)和降低酶成本方面的重大突破仍然具有很大的不確定性。美國能源部預(yù)計纖維素燃料乙醇可能在2012年左右即可取得重要突破，而歐洲的一些研究機構(gòu)則認為大約在2015－2020年，此外還有一些研究機構(gòu)認為有可能在2025年之后纖維素燃料乙醇才能進入規(guī)模生產(chǎn)和市場應(yīng)用階段。

目前美國企業(yè)生產(chǎn)纖維素乙醇的成本在3-4美元/加侖（即0.8-1美元/升）之間。在纖維素燃料乙醇實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)之后，預(yù)計其生產(chǎn)成本在0.53美元/升左右，稍低于目前的玉米乙醇價格。如果玉米等糧食作物的價格繼續(xù)上漲，纖維素乙醇實現(xiàn)量產(chǎn)之后的價格極具競爭力。但生產(chǎn)纖維素乙醇的前期投資較大，根據(jù)美國一些研究機構(gòu)的測算，生產(chǎn)規(guī)模相同的條件下，纖維素燃料乙醇需要的投資是玉米燃料乙醇的7-8倍。

綜合對生物燃料乙醇的經(jīng)濟性、環(huán)保性和技術(shù)可行性等方面的分析，可以看到世界燃料乙醇產(chǎn)業(yè)正在經(jīng)歷一個工業(yè)路線再選擇的過程。面對國際油價日趨高漲的趨勢，燃料乙醇作為石油替代能源之一，實現(xiàn)行業(yè)整體繁榮發(fā)展是可以期待的。但考慮到糧食安全，第一代燃料乙醇的發(fā)展將不可避免地面臨瓶頸，而技術(shù)創(chuàng)新是突破此瓶頸的關(guān)鍵。

五、對中國的啟示

在替代化石能源、提高環(huán)境質(zhì)量和促進經(jīng)濟發(fā)展等目標(biāo)的驅(qū)動下，世界燃料乙醇產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)規(guī)模持續(xù)擴大、影響日益深遠、國際化程度不斷提高的發(fā)展趨勢。我國燃料乙醇產(chǎn)業(yè)尚處于起步階段，原料結(jié)構(gòu)單一，生產(chǎn)和使用技術(shù)落后，國家政策支持體系不完善，缺乏科學(xué)合理的產(chǎn)業(yè)布局和長遠發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃。世界燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的新發(fā)展給與了我們許多有益的啟示。

（一）立足國情，因地制宜解決好原料多元化問題

我國地少人多，生產(chǎn)燃料乙醇所需糧食和經(jīng)濟作物原料有很大的局限性。目前我國燃料乙醇生產(chǎn)以玉米為原料，占總原料的70%，原料結(jié)構(gòu)單一，而且2007年我國出臺的《生物燃料乙醇暨車用乙醇汽油中長期發(fā)展規(guī)劃》明確提出發(fā)展生物燃料產(chǎn)業(yè)必須堅持非糧原料路線。因此，需要加大原料多元化的探索和實踐，積極穩(wěn)步推進目前以木薯和甜高粱為原料的非糧乙醇試點。

（二）加強國際合作，縮短與國外的技術(shù)差距，致力于纖維素乙醇技術(shù)創(chuàng)新

目前世界燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)分為三類：以玉米等為原料的淀粉類技術(shù)，以甘蔗、甜菜等為原料的糖蜜類技術(shù)，以農(nóng)、林廢棄物等為原料的纖維素類技術(shù)。對于前兩種，國外技術(shù)已十分成熟，巴西的甘蔗乙醇生產(chǎn)效率最高，成本最具競爭優(yōu)勢，美國的玉米乙醇生產(chǎn)成本也遠低于中國。中國的玉米乙醇雖以進入規(guī)?；a(chǎn)，但成本偏高，木薯淀粉乙醇和甜高粱乙醇還處于試驗示范階段。中國不僅在燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)上與國外有較大差距，在燃料乙醇使用技術(shù)上如靈活燃料車的研發(fā)，燃料乙醇副產(chǎn)品的綜合利用技術(shù)上，也落后于國外。我國應(yīng)在自主創(chuàng)新的同時，加強國際合作，注重引進國外先進技術(shù)，提高生產(chǎn)和使用效率。

代表著未來燃料乙醇發(fā)展方向的纖維素乙醇，中國嘗試起步較早，近年研究力度加強，有所突破，開始工業(yè)化試驗。但與美歐等國相比，在纖維素乙醇開發(fā)技術(shù)上也同樣存在差距。需要有足夠的科技投入才能取得較快進展。因此，國家財稅應(yīng)重點支持纖維素乙醇技術(shù)開發(fā)，努力搶占未來生物燃料乙醇工業(yè)的技術(shù)制高點。

（三）適當(dāng)進口燃料乙醇，減輕原油進口壓力，關(guān)注有關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)或貿(mào)易規(guī)則的進展

在通過技術(shù)進步提高玉米乙醇經(jīng)濟性、擴大非糧乙醇產(chǎn)能的時期內(nèi)，可以考慮從巴西適量進口乙醇。原因有兩點：第一，進口巴西乙醇在經(jīng)濟性上優(yōu)于國內(nèi)的玉米乙醇。根據(jù)巴西農(nóng)業(yè)部的統(tǒng)計資料，2007年上半年，巴西出口乙醇的平均價格為0.45美元/升（折合人民幣4258.8元/噸），巴西到中國的船運費為30-50美元/噸，到岸價預(yù)計為4487.7―4640.3美元/噸，相當(dāng)于原油價格在51-53美元時的汽油價，低于國內(nèi)玉米乙醇5471.2元/噸的銷售價格。

第二，利用進口乙醇培育市場，理順后端銷售機制，有利于今后我國自己生產(chǎn)的燃料乙醇進入市場，也將使國內(nèi)外乙醇價格逐漸接近，等我國乙醇產(chǎn)品大量上市時有望與國外的乙醇產(chǎn)品競爭。此外，我國經(jīng)濟發(fā)展帶來的能源消費的增長，預(yù)示著我國對燃料乙醇的需求將是長期的。美國和巴西這兩個生產(chǎn)大國在燃料乙醇全球標(biāo)準(zhǔn)上聯(lián)手應(yīng)引起我國關(guān)注，在相關(guān)國際機構(gòu)，如國際生物燃料論壇等為我國爭取空間，以避免將來被動適應(yīng)與我國利益相悖的國際標(biāo)準(zhǔn)或貿(mào)易規(guī)則。

（四）開發(fā)和利用靈活燃料車，拓展燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的發(fā)展空間

巴西的實踐證明，發(fā)展靈活燃料汽車可以有效擴大需求，促進燃料乙醇產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，為此，我國也應(yīng)鼓勵開發(fā)和利用靈活燃料汽車，加快靈活燃料汽車的研發(fā)和推廣使用，并率先在乙醇汽油封閉運行的地區(qū)或城市使用靈活燃料汽車。巴西的測算表明，E25以下的乙醇汽油對現(xiàn)有上路的機動車發(fā)動機和油路沒有任何不良影響。因此，我國也可在乙醇汽油封閉運行的地區(qū)或城市開展E25乙醇汽油試點。

（五）加強戰(zhàn)略研究，合理規(guī)劃燃料乙醇產(chǎn)業(yè)布局，制定和完善產(chǎn)業(yè)政策

篇5

關(guān)鍵詞：河北；甜高粱；生物質(zhì)能；資源潛力

本文為河北省社科聯(lián)民生調(diào)研課題：“河北省發(fā)展甜高粱種養(yǎng)加工產(chǎn)業(yè)的策略研究”（201601216）研究成果之一

中圖分類號：F32 文獻標(biāo)識碼：A

原標(biāo)題：河北省發(fā)展甜高粱產(chǎn)業(yè)的資源潛力與策略

收錄日期：2017年1月18日

一、甜高粱是破解生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸的答案

生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)，作為新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)在經(jīng)濟效益、環(huán)境效益方面具有巨大潛力。生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要以充足的生物質(zhì)能源原料供應(yīng)為基礎(chǔ)，過去生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)的發(fā)展瓶頸主要就在于原料供應(yīng)不足，成本過高，這主要源于我國當(dāng)前生物乙醇等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的主要原料來源為玉米。然而，作為畜牧養(yǎng)殖業(yè)大省的河北省，有限的玉米產(chǎn)量主要用于畜禽飼養(yǎng)所需，從成本和產(chǎn)量上無力支撐本省的生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)。從河北省近年的情況來看，作為播種面積、產(chǎn)量前列的農(nóng)作物玉米，其用途中有超過65%是用于飼料。而在相同的播種面積下，甜高粱的生物質(zhì)產(chǎn)量遠高于玉米，為玉米的2～3倍，即理論上只需要原有50%～30%的耕地即可滿足現(xiàn)有飼料需求。在此基礎(chǔ)上“節(jié)約”的耕地面積的生物質(zhì)產(chǎn)出將足以支撐河北省大規(guī)模發(fā)展生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)。從這一角度看，甜高粱作為當(dāng)前生物質(zhì)產(chǎn)量最高的作物之一，將是破解生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸的答案。事實上相對于發(fā)達國家，我國畜牧養(yǎng)殖業(yè)的飼料結(jié)構(gòu)中糧食類過高是一種不合理的巨大浪費，對于這一問題國家已引起高度重視。在中央與河北省強調(diào)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，調(diào)節(jié)推動糧經(jīng)飼統(tǒng)籌、農(nóng)林牧漁結(jié)合、種養(yǎng)加一體、一二三產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的大背景下，河北省甜高粱種養(yǎng)加工產(chǎn)業(yè)面臨巨大的發(fā)展機遇。

二、我國生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展與成本困局

從當(dāng)前的生物質(zhì)原料利用情況來看，除了秸稈和其他廢棄物直接燃燒或制造沼氣發(fā)電以外，主要產(chǎn)出的能源產(chǎn)品門類有三種：生物質(zhì)乙醇、生物質(zhì)柴油和生物質(zhì)丁醇。這三者中以生物質(zhì)乙醇的生產(chǎn)技術(shù)與市場發(fā)育最為成熟。從原料來源方面看，生物乙醇與丁醇基本相同，主要有兩類：一是目前技術(shù)基本成熟的谷物（主要是玉米）及其他淀粉源類作物（馬鈴薯、甘薯、菊芋、木薯等）和糖源類作物（甘蔗、甜高粱、甜菜）發(fā)酵生產(chǎn)；二是目前正處于技術(shù)攻堅階段的木質(zhì)纖維素轉(zhuǎn)化生產(chǎn)。目前，工業(yè)規(guī)模利用纖維質(zhì)原料生產(chǎn)燃料乙醇或丁醇的技術(shù)尚不成熟，其主要障礙是酶解成本過高，缺乏經(jīng)濟可行的發(fā)酵技術(shù)。

我國目前第一代燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)較為成熟，北方企業(yè)多以玉米為主的淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)，還會添加一定比例的薯干為原料，南方省份企業(yè)主要以甘蔗糖蜜發(fā)酵生產(chǎn)乙醇。華北、東北、西北甜菜產(chǎn)區(qū)則以甜菜糖蜜發(fā)酵生產(chǎn)乙醇者較多，約有15%的廠家采用糖蜜為原料生產(chǎn)乙醇。整體看我國燃料乙醇生產(chǎn)80%以上的原料仍為玉米。

從目前生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況看，我國當(dāng)前第一代技術(shù)（淀粉或糖發(fā)酵制取乙醇）基本成熟的條件下制約發(fā)展的瓶頸主要來自于原料供給方面。2014年我國玉米均價高于美國70%，淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)燃料乙醇在制取成本上還難以同石油產(chǎn)品競爭，燃料乙醇生產(chǎn)仍依賴政府的優(yōu)惠政策。由于生物乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展引起的全球性糧食價格上漲趨勢以及保障糧食安全，我國自2006年已開始明確限制以玉米等淀粉質(zhì)原料的乙醇項目。國家對于糧食乙醇生產(chǎn)的財政補貼2015年已降至100元每噸并在2016年徹底終止。從目前各省對于生物乙醇調(diào)和汽油生產(chǎn)銷售的推廣實踐來看，相對于石化產(chǎn)品生物乙醇調(diào)和汽油在成本價格方面沒有優(yōu)勢，分銷成本方面反而更高。如上所述，破解這一成本困局的鑰匙就是尋求優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的新型作物替代玉米以降低原材料成本，綜合國內(nèi)各地區(qū)的實踐經(jīng)驗，甜高粱作為高產(chǎn)抗逆的新型作物是一個極為可行的答案。

三、河北省發(fā)展甜高粱產(chǎn)業(yè)的資源潛力

河北省是全國糧油集中產(chǎn)區(qū)之一，可耕地面積達640多萬公頃，河北省也是畜牧養(yǎng)殖業(yè)大省，乳、肉、禽、蛋類產(chǎn)量常年居于全國前列，然而也存在規(guī)?；?、集約化程度不高，商品化程度低等問題，尤其值得重視的是近年來糧食為主體的飼料成本上升，削弱了農(nóng)戶與養(yǎng)殖企業(yè)的經(jīng)濟效益與積極性。這些問題的解決，離不開農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，需要我們順應(yīng)形勢，調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，樹立大農(nóng)業(yè)、大食物觀念，推動糧經(jīng)飼統(tǒng)籌、農(nóng)林牧漁結(jié)合、種養(yǎng)加一體、一二三產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展。

近幾年來，河北省對于飼用作物的種植推廣取得一定進展，主要的方向是在冀中南和冀東地區(qū)的飼用玉米和北部地區(qū)的黑麥草等優(yōu)質(zhì)牧草的推廣種植。在此基礎(chǔ)上繼續(xù)引進推廣優(yōu)勢飼用能源作物甜高粱，一方面符合農(nóng)業(yè)供給結(jié)構(gòu)大調(diào)整的需要，另一方面也會為生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)提供良好的發(fā)展基礎(chǔ)。在這一領(lǐng)域，一些省份地區(qū)已經(jīng)走在前面，并取得不錯的效果。

在生物質(zhì)能源原料供應(yīng)基地建設(shè)方面，國家已經(jīng)在甘肅武威、遼寧朝陽、山東安丘、黑龍江樺川等十幾個地區(qū)開展甜高粱規(guī)?；N植基地建設(shè)，均取得了良好效果。以甘肅武威地區(qū)為例，該市通過加大政策支持、強化技術(shù)支撐、實施訂單農(nóng)業(yè)等有力措施，2013年共推廣種植甜高粱5.37萬畝，當(dāng)年累計種植面積超過10萬畝，平均生物產(chǎn)量超過6噸/畝，其中民勤縣達9噸/畝以上，最高超過10噸/畝。武威市2013年種植情況表明：種植甜高粱農(nóng)民每畝純收入可達玉米的兩倍多；種植甜高粱每畝需水僅300立方米，不足玉米需水量的一半，單方水效益達到6.88元，遠高于玉米的1.67元；甜高粱耐鹽堿性好，可在PH值為8.0的鹽堿土地上生長。2014年武威地區(qū)累計種植面積已超過30萬畝，2015年種植面積增加到約40萬畝。甘肅的甜高粱N植推廣一方面推動了當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)的發(fā)展，提高了農(nóng)民收入；另一方面也為生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展打下了堅實基礎(chǔ)。

2012年河北省農(nóng)業(yè)廳統(tǒng)計表明河北省耕地面積約643萬公頃，另有邊際土地資源302.84萬公頃，后備耕地資源12.46萬公頃。經(jīng)中國工程院“中國生物質(zhì)資源與產(chǎn)業(yè)化戰(zhàn)略研究”項目測算，河北省邊際土地資源中可用于種植生物乙醇能源作物的集中連片邊際性土地資源約11.26萬公頃（其中包括荒草地4.16萬公頃、鹽堿地2.90萬公頃、灘涂3.01萬公頃、其他1.19萬公頃）。2015年國家農(nóng)業(yè)部根據(jù)最新的國內(nèi)外相關(guān)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟形勢提出了針對玉米等農(nóng)作物的“糧改飼”發(fā)展新思路，并在全國10個省份組織試點項目建設(shè)。根據(jù)武威等先行地區(qū)的經(jīng)驗，河北省在確保糧食安全的前提下，穩(wěn)步調(diào)整現(xiàn)有種植結(jié)構(gòu)，整合現(xiàn)有土地資源在幾年內(nèi)建設(shè)15～30萬公頃規(guī)模的甜高粱種植基地是完全可行的，這一基地建設(shè)即使僅僅從順應(yīng)“糧改飼”新思路發(fā)展畜牧業(yè)角度考慮就具有足夠的吸引力了。遠期預(yù)測，河北省如能抓住當(dāng)前有利時機在甜高粱育種、青貯和資源綜合利用等相關(guān)技術(shù)環(huán)節(jié)上取得突破，河北省將有可能較大規(guī)模地調(diào)整現(xiàn)有種植結(jié)構(gòu)，那么節(jié)約的耕地面積將達到甚至超過50萬公頃，結(jié)合未來高抗逆甜高粱、文冠果在邊際土地資源上的推廣，河北省生物質(zhì)能源的原料作物播種面積將達到百萬公頃級別，足以支撐河北省生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的長遠發(fā)展。另外，隨著甜高粱制取燃料乙醇、丁醇產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；l(fā)展，將會帶動包括育種、種植、畜牧、飼料、食品深加工、生物質(zhì)燃料制取等一系列產(chǎn)業(yè)鏈的規(guī)?；l(fā)展，成為本地區(qū)一個新的經(jīng)濟增長點。

四、河北省甜高粱產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議

（一）對河北省甜高粱產(chǎn)業(yè)區(qū)域規(guī)劃建議。以河北省的土壤、水熱氣候條件而言，河北省區(qū)域可分為西部、北部中南部和東部四大區(qū)域。從氣候上看，全省范圍均屬日照條件較好，年平均氣溫由北向南逐漸升高，大部分地區(qū)平均晝夜溫差多在10℃以上，壩上及山區(qū)約為13～16℃，沿海地區(qū)10～11℃。全省年平均降水量為350～815毫米，降水量時空分布極不均勻，總的趨勢是東南部多于西北部，夏季降水多，占全年降水量的65%～80%。大于0℃以上積溫，冀東、冀中平原為3，000～4，800℃，兩年三熟；冀南平原4，200～5，800℃，一年兩熟；北部山區(qū)2，000～3，000℃，一年一熟。根據(jù)四大區(qū)的水熱條件應(yīng)選取合適的能源作物：冀中、冀南等水熱條件較好的平原丘陵地區(qū)適宜飼用玉米和可刈割次數(shù)較多甜高粱種系，冀東沿海相對水熱條件稍差且面臨鹽堿侵害的地區(qū)主攻抗逆性較好的甜高粱種系，西部、北部林牧地區(qū)適宜抗寒速生型的如黑甜、遼雜等甜高粱種系。

（二）對河北省甜高粱產(chǎn)業(yè)開發(fā)技術(shù)方向的建議。河北省需要加大對于生物燃料發(fā)酵、提取技術(shù)和高產(chǎn)、抗逆甜高粱種系的育種、引進的扶植力度。中、南、東部優(yōu)先發(fā)展甜高粱秸稈固體燃料、沼氣發(fā)電、甜高粱糖源燃料乙醇、丁醇項目，對目前美國大規(guī)模的燃料乙醇改為丁醇的項目持續(xù)追蹤關(guān)注，乙醇項目招標(biāo)規(guī)劃階段要為以后產(chǎn)品項目改為丁醇類產(chǎn)品預(yù)留發(fā)展空間；西北部林牧地區(qū)重點發(fā)展能飼兩用型甜高粱綜合利用項目。東部沿海地區(qū)為抗鹽堿、抗逆性較好的甜高粱項目做好前期技術(shù)研發(fā)投入。

（三）對河北省政府對甜高粱種養(yǎng)加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策扶持建議。對華藥集團等現(xiàn)有相關(guān)業(yè)務(wù)的優(yōu)勢企業(yè)加強政策扶植力度；對于項目的招標(biāo)規(guī)劃應(yīng)基于打造產(chǎn)業(yè)鏈的思想，配套規(guī)劃、配套引進，做好種植、養(yǎng)殖、糧食深加工、藥品、燃料、飼料、造紙與建材等項目間的能力配套與物流物料銜接，提高生物質(zhì)原料的綜合利用效率；加強政策引導(dǎo)加快土地流轉(zhuǎn)，在條件適宜地區(qū)建立具有一定規(guī)模的、集約的示范性生物質(zhì)能源原料種植基地，推動糧經(jīng)飼統(tǒng)籌、農(nóng)林牧結(jié)合、種養(yǎng)加一體、一二三產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展；對于新型飼能兼用型作物的栽培、田間管理、水肥藥、收獲預(yù)處理等環(huán)節(jié)加強農(nóng)村基層站點的教育培訓(xùn)與技術(shù)支持，積極引導(dǎo)高校、科研院所下基層，加強產(chǎn)學(xué)研合作。

主要參考文獻：

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[2]馮文生.中國生物燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、存在問題及政策建議[J].現(xiàn)代化工，2010.4.

篇6

關(guān)鍵詞： 燃料乙醇 新能源 經(jīng)濟效益

目前，全球氣候逐漸變暖，煤、石油、天然氣等化石能源日漸消耗，從而引發(fā)了世界對可再生并對環(huán)境污染少的新型能源的深刻思考。諸如中國、巴西、美國、加拿大等國正在積極開發(fā)和利用生物質(zhì)燃料乙醇。但如果一直采用大量糧食生產(chǎn)燃料乙醇，必然會造成人類缺糧、缺地等生活隱患，所以走“非糧”路線必然是正確道路。再者地球纖維素的貯量豐富，其能量來自太陽，取之不盡，用之不竭。

一、國內(nèi)外燃料乙醇的發(fā)展現(xiàn)狀

目前，隨著石油價格的飛漲，環(huán)境污染與能源短缺問題日漸突出，化石能源日益枯竭，燃料乙醇便應(yīng)運而生，并逐漸形成了一個產(chǎn)業(yè)，一些農(nóng)產(chǎn)品豐富的國家正大力發(fā)展燃料乙醇的供應(yīng)市場。巴西早在1981年就頒布法令規(guī)定全國銷售的汽油必須添加燃料乙醇，成為世界上唯一不用純汽油作為汽車燃料的國家。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，巴西用占全國面積1.5%的國土面積，解決了全國超過一半的非柴油車用燃料的供應(yīng)。美國自1992年起就開始推廣燃料乙醇汽油，目前已經(jīng)成為燃料乙醇年產(chǎn)量最大的國家，年產(chǎn)近4000萬噸。加拿大從1981年起在汽油中添加乙醇，到2003年，加聯(lián)邦政府宣布實施加拿大燃料乙醇的生產(chǎn)和利用，并撥巨款直接用于魁省等4個省的燃料乙醇商業(yè)化項目。歐盟每年約生產(chǎn)176萬噸酒精。1997年只有5.6%用于燃料。1994年歐盟通過決議，給生物燃料生產(chǎn)工廠予以免稅。并在2010年使燃料乙醇的比例達到12%。因此一些后續(xù)的國家如荷蘭、瑞典和西班牙也出臺了生物燃料計劃。泰國是亞洲第一個由政府開展全國生物燃料項目的國家。在短短的幾年時間內(nèi)，泰國成功地開展了燃料乙醇項目。這些項目提供了利用過剩的食用農(nóng)產(chǎn)品的途徑，對提高泰國農(nóng)村幾百萬農(nóng)民的生活水平起到了積極作用。印度是僅次于中國的亞洲第二大乙醇生產(chǎn)國，設(shè)計的年生產(chǎn)能力約為200萬噸，并準(zhǔn)備效法巴西推出“乙醇汽油計劃”。

我國是繼巴西、美國之后全球第三大生物燃料乙醇生產(chǎn)國和消費國。受化石能源枯竭和環(huán)境保護雙重壓力的影響，中國生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展再一次被提到戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的位置上來，尤其是在我國已經(jīng)形成了初步規(guī)模的燃料乙醇產(chǎn)業(yè)，更是受到格外關(guān)注。我國燃料乙醇市場格局是2002年形成的，2006年以后的幾年時間里，燃料乙醇已經(jīng)在國內(nèi)更多地區(qū)推廣。到2010年底，燃料乙醇消費量占全國汽油消費量的比例，已經(jīng)由過去不足20％上升到50％以上。同時我國也將采取各種措施來增加燃料乙醇的產(chǎn)量?？梢?，燃料乙醇行業(yè)發(fā)展前景光明，具有相當(dāng)?shù)耐顿Y潛力。

二、燃料乙醇的概述

1.燃料乙醇的含義

乙醇俗稱酒精，它以玉米、小麥、薯類、甜高粱等為原料，經(jīng)發(fā)酵、蒸餾而制成。將乙醇進一步脫水再加上適量汽油后形成變性燃料乙醇。燃料乙醇中的無水乙醇體積濃度一般都達到99.5%以上，它是燃燒清潔的高辛烷值燃料，是可再生能源。主要是以雅津甜高粱加工而成。

燃料乙醇再添加變性后，與無鉛汽油按一定比例混配成的乙醇汽油，是一種新型綠色環(huán)保型燃料。當(dāng)乙醇混配比例在25%以內(nèi)時，燃料可保持其原有動力性。它可以有效改善油品的性能和質(zhì)量，降低一氧化碳、碳氫化合物等主要污染物的排放。它不影響汽車的行駛性能，還可以減少有害氣體的排放量。更重要的是，乙醇是太陽能的一種表現(xiàn)形式，在整個自然界大系統(tǒng)中，乙醇的生產(chǎn)和消費過程可形成無污染的閉路循環(huán)。

2.燃料乙醇的使用方法

乙醇既是一種化工基本原料，又是一種新能源。盡管目前已經(jīng)有著廣泛的用途，但仍是傳統(tǒng)觀念的市場范圍。其現(xiàn)在的使用方法主要有兩種：一種以乙醇為汽油的“含氧添加劑”，這也是美國使用燃料乙醇的基本方法；二是用乙醇代替汽油，這是巴西較普遍采用的方法。未來乙醇作為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的市場方向?qū)⒅饕w現(xiàn)在三個方面：一是車用燃料，主要是乙醇汽油和乙醇柴油。這就是我們傳統(tǒng)所說的燃料乙醇市場，也是近期的（10年內(nèi)）容量相對于以后較小的市場（在我國約1000萬噸/年）。二是作為燃料電池的燃料。在低溫燃料電池諸如手機、筆記本電腦，以及新一代燃料電池汽車等可移動電源領(lǐng)域具有非常廣闊的應(yīng)用前景，這是乙醇的中期市場（10―20年內(nèi)）。乙醇目前已被確定為安全、方便、較為實用理想的燃料電池燃料。乙醇將擁有新型電池燃料30―40%的市場。市場容量至少是近期市場的5倍以上（主要是纖維原料乙醇）；三是乙醇將成為支撐現(xiàn)在以乙烯為原料的石化工業(yè)的基礎(chǔ)原料。在未來二十年左右的時間內(nèi)，由于石油資源的日趨緊張，再加上纖維質(zhì)原料乙醇生產(chǎn)的大規(guī)模工業(yè)化，成本相對于石油原料已具可競爭性，乙醇將順理成章地進入石化基礎(chǔ)原料領(lǐng)域（如乙烯原料市場），很可能將最終取而代之。如果要做一個形象而夸張的比喻的話，二十世紀(jì)后半葉國際石油大亨的形象將在二十一世紀(jì)中葉為“酒精考驗”的乙醇大亨所替代。

3.燃料乙醇的特點

（1）可作為新的燃料替代品。

乙醇作為新的燃料替代品，可直接作為液體燃料，也可用于生產(chǎn)生物質(zhì)燃料乙醇的主要原料來源或者同汽油混合使用，減少對不可再生能源――石油的依賴，保障國家能源的安全。

（2）辛烷值高，抗爆性能好。

作為汽油添加劑，可提高汽油的辛烷值。通常車用汽油的辛烷值一般要求為90、93或97，乙醇的辛烷值可達到111，所以向汽油中加入燃料乙醇可大大提高汽油的辛烷值，且乙醇對烷烴類汽油組分（烷基化油、輕石腦油）辛烷值調(diào)合效應(yīng)好于烯烴類汽油組分（催化裂化汽油）和芳烴類汽油組分（催化重整汽油），添加乙醇還可以較為有效地提高汽油的抗爆性。

（3）減少礦物燃料的應(yīng)用，以及對大氣的污染。

乙醇的氧含量高達34.7%，乙醇可以按較甲基叔丁基醚（MTBE）更少的添加量加入汽油中。汽油中添加7.7%乙醇，氧含量達到2.7%；如添加10%乙醇，氧含量可以達到3.5%。所以加入乙醇可幫助汽油完全燃燒，以減少對大氣的污染。使用燃料乙醇取代四乙基鉛作為汽油添加劑，可消除空氣中鉛的污染；取代MTBE，可避免對地下水和空氣的污染。另外，除了提高汽油的辛烷值和含氧量，使用乙醇汽油可以有效降低汽車尾氣對環(huán)境的污染，降低碳氫化合物和氮的氧化物的排放量。

（4）可再生能源。

若采用雅津甜高粱、小麥、玉米、稻谷殼、薯類、甘蔗、糖蜜等生物質(zhì)發(fā)酵生產(chǎn)乙醇，其燃燒所排放的CO2和作為原料的生物源生長所消耗的CO2，在數(shù)量上基本持平。這對減少大氣污染及抑制溫室效應(yīng)意義重大。

三、燃料乙醇的生產(chǎn)工藝

目前，燃料乙醇的生產(chǎn)方法有合成法和生物法兩種。由于近年來原油資源短缺及乙烯價格上升，所以合成法逐漸被生物法所取代。

生物法生產(chǎn)燃料乙醇大部分是以甘蔗、玉米、薯類和植物秸稈等農(nóng)產(chǎn)品或農(nóng)林廢棄物為原料經(jīng)酶解糖化發(fā)酵制造的，其生產(chǎn)工藝有酶解法、酸水解法及一步酶法等。其生產(chǎn)工藝與食用乙醇的生產(chǎn)工藝基本相同，有所不同的是需要增加濃縮脫水后處理工藝，使乙醇的含量達到99.5%以上。脫水后制成的燃料乙醇再加入少量的變性劑就成為變性燃料乙醇，與汽油按一定比例調(diào)和就成為車用乙醇汽油。合成法是用纖維素、半纖維素、木素及其它生物體有機物，經(jīng)過熱解合成氣（H2，CO），化學(xué)或酶催化或微生物發(fā)酵而合成乙醇。

在某些方面，化學(xué)法好比西藥，強烈、見效快，生物法好比中藥，溫和、見效慢。兩種方法“各有千秋”，其制約因素是成本和高效、廉價催化劑、酶和合適微生物的開發(fā)等關(guān)鍵技術(shù)。生物法具有選擇性、活性好、反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點，但原料利用率低、反應(yīng)時間長、產(chǎn)物濃度低及酶、微生物活性易受影響且纖維素降解和單糖轉(zhuǎn)化所需酶、微生物適用于不同反應(yīng)條件，不能很好耦合。而化學(xué)法具有原料利用率高、反應(yīng)時間短、催化劑構(gòu)成簡單、沒有嚴(yán)格反應(yīng)條件限制等優(yōu)點，但為高溫、高壓過程，對設(shè)備要求高。

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四、燃料乙醇的經(jīng)濟效益

生物質(zhì)直接燃燒熱效率很低，只有10％左右，而將它們轉(zhuǎn)化成氣體或液體燃料（甲烷、氫氣、乙醇、丁醇、柴油等）熱效率可達30％以上，緩解了人類面臨的資源、能源、環(huán)境等一系列問題。其次，乙醇燃燒值僅為汽油2/3，但分子中含氧，用作汽油添加劑抗暴性能好、低排放，可提高其辛烷值2―3倍，還能使汽車動力性能增加等。

據(jù)推算，平均每3.3噸玉米可生產(chǎn)1噸燃料乙醇，而且生產(chǎn)只是利用玉米種的淀粉，玉米種的其他部分仍可綜合利用。如生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的藥用添加劑、食品添加劑、專用飼料和農(nóng)業(yè)復(fù)合肥等產(chǎn)品，由此可見燃料乙醇的生產(chǎn)成本比較低。巴西以甘蔗為原料生產(chǎn)燃料乙醇，成本價為每升0.2美元。美國以玉米為原料生產(chǎn)燃料乙醇，成本價為每升0.33美元。而且如谷物莖稈、稻草和木屑等廢料也可用來生產(chǎn)燃料乙醇，這樣就大大降低了燃料乙醇的生產(chǎn)成本。

除此之外，燃料乙醇還有一些明顯的關(guān)聯(lián)經(jīng)濟效應(yīng)。一方面，燃料乙醇有巨大的環(huán)保效應(yīng)，這可以大大降低城市處理空氣污染的費用。另一方面，對于石化行業(yè)發(fā)展來說，燃料乙醇具有巨大的需求又是十分有利的。燃料乙醇的辛烷值是非常高的，可以提高油品質(zhì)量和辛烷值。

五、燃料乙醇的發(fā)展前景和展望

燃料乙醇的生產(chǎn)正在由傳統(tǒng)的糧食釀造向生物加工過渡，所以它的發(fā)展前景是十分廣闊的。美國能源部資助用生物質(zhì)廢料生產(chǎn)燃料乙醇的技術(shù)開發(fā)，美國每年生產(chǎn)約2.8×108T的生物質(zhì)廢料。如谷物莖稈、稻草和木屑等，開發(fā)將生物質(zhì)廢料轉(zhuǎn)化為乙醇是生物質(zhì)制乙醇工業(yè)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，美國Novozymes公司和NREL合作研發(fā)了將生物質(zhì)（如玉米秸稈）中的纖維素轉(zhuǎn)化成葡萄糖，再發(fā)酵成燃料乙醇，這大大降低了燃料乙醇的生產(chǎn)成本。加拿大IOGEN公司與加拿大石油公司合作投產(chǎn)了世界上最大的，也是迄今唯一的用纖維素廢料生產(chǎn)乙醇的裝置，每年可將12000―15000T小麥等其他谷物莖稈轉(zhuǎn)化為3×106―4×106T燃料乙醇。這也將燃料乙醇的生產(chǎn)成本價降到了1.1美元/加侖，預(yù)計未來可減少到90美分/加侖。

我國由天冠集團和山東大學(xué)聯(lián)合攻關(guān)的纖維素酶科項目中試發(fā)酵試驗表明，酶活力及生產(chǎn)成本達到國內(nèi)領(lǐng)先水平。該項目利用酶解法生產(chǎn)纖維素乙醇，具有反應(yīng)條件溫和、環(huán)境污染小、裝置簡單等優(yōu)點。采用當(dāng)今流行的液體深層通風(fēng)發(fā)酵培養(yǎng)，通過誘發(fā)育種和基因工程等方法，從提高酶活性降低生產(chǎn)成本著手，利用經(jīng)濟實用的秸稈類物質(zhì)作原料，使酶的發(fā)酵水平顯著提高，可望經(jīng)過后續(xù)處理進行規(guī)?；a(chǎn)。

燃料乙醇作為一種新型清潔燃料，是目前世界上可再生能源的發(fā)展重點，符合中國能源替代戰(zhàn)略和可再生能源發(fā)展方向，技術(shù)上成熟安全可靠，在中國完全適用，具有較好的經(jīng)濟效益和社會效益，成為普通汽油與柴油的替代品。燃料乙醇作為推動農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，必須依靠科技進步。在吸收國外成果和經(jīng)濟的基礎(chǔ)上，加強燃料乙醇生產(chǎn)新技術(shù)研究、開發(fā)和副產(chǎn)物深度加工研究工作。

近年來，石油等礦物質(zhì)日漸枯竭，油價進一步上漲，使燃料乙醇發(fā)展更重要，而且使燃料乙醇的價格有一定的上升空間。隨著石油等礦物質(zhì)的枯竭與油價的大幅上升，以乙醇等能代替礦物質(zhì)能源的新型能源供應(yīng)多元化戰(zhàn)略已成為國家能源政治的一個方向。

參考文獻：

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篇7

關(guān)鍵詞 新能源汽車；鋰離子電池；燃料電池；生物燃料

中圖分類號 F4 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）172-0194-02

當(dāng)下，我國汽車保有量增長快速，一方面導(dǎo)致對石油的需求量大幅增長，自上世紀(jì)以來我國石油進口依存度迅速上升，1993年尚處于原油凈出口國，1995年石油進口依存度則變?yōu)?.3%，2007年達到49%[ 1 ]，2015年我國石油進口量超越美國，達到740萬桶/日，成為世界上最大的石油進口國[ 2 ]。另一方面汽車在生產(chǎn)和使用的過程中加重了環(huán)境污染，危及了人類的日常生活。2013年我國只有約1%的城市空氣質(zhì)量符合世界衛(wèi)生組織的標(biāo)準(zhǔn)，2014年國家減災(zāi)辦、民政部于正式將霧霾天氣列為自然災(zāi)情，2015年我國東北部、華北中南部、黃淮及陜西北部等地陸續(xù)出現(xiàn)重度污染天氣。因此迫于資源、環(huán)境的雙重壓力，開發(fā)節(jié)能環(huán)保的新能源汽車已成為我國汽車產(chǎn)業(yè)的必然選擇。按照動力提供方式的不同，新能源汽車主要可分為充電式電動汽車、燃料電池汽車、燃氣汽車、生物燃料汽車等類別分述如下。

1 新能源汽車的分類

1.1 充電式電動汽車

充電式電動汽車以蓄電池為動力源，通過電機驅(qū)動，提供動力。這種汽車具有結(jié)構(gòu)簡單、噪聲小、排放少、能量轉(zhuǎn)換效率高、適用范圍廣等等優(yōu)點。但其缺點也較多，比如過分依賴充電設(shè)施，充電時間長，續(xù)駛里程短，電池壽命短、制造成本較高等，因而在商業(yè)化的過程中困難重重。目前，研制經(jīng)濟的、持久的、高效的電池是充電式電動汽車發(fā)展的關(guān)鍵性問題，經(jīng)過20多年的研究發(fā)展，目前已開發(fā)出多種適用性較強的蓄電池，如早期的鉛酸電池、在混動汽車中采用的鎳氫電池以及在當(dāng)前及以后有著極大發(fā)展空間的鋰離子電池等等。鋰的原子序數(shù)為3，是最輕的堿金屬元素，其化學(xué)特性十分活潑，易形成電荷密度很大的氦型離子結(jié)構(gòu)。鋰離子電池的儲能能力是在電動自行車上廣為應(yīng)用的鉛酸電池的3倍，其在地殼中的蘊藏量第27位，可利用資源較豐富，因此有很大的發(fā)展前景。

以目前應(yīng)用最為廣泛的磷酸鐵鋰電池為例，鋰離子電池的工作原理如下：整個電池以含鋰的磷酸鐵鋰作為正極材料，負極為碳素材料（常用石墨）。兩極之間為聚合物隔膜，一方面可分隔正負極，另一方面也是鋰離子在正負極往返的通道所在。當(dāng)對電池充電時，正極發(fā)生脫嵌，形成的鋰離子在電解液的幫助下，通過隔膜，進入負極碳層的微孔中，同時正極產(chǎn)生的電子也會通過外電路向負極遷移。放電時，鋰離子從負極碳層中脫嵌，又嵌回正極。

目前，歐洲、美國、日本等主要發(fā)達國家均斥巨資進行鋰電池技術(shù)的研發(fā)，在中國由于國家新能源產(chǎn)業(yè)政策的推動鋰離子電池制造業(yè)也得到了篷勃發(fā)展，各種鋰離子電池技術(shù)不斷涌現(xiàn)，生產(chǎn)商業(yè)化電動汽車用鋰離子電池的企業(yè)更是達到300家之多，但是鋰離子電池的核心材料比如正負極材料、電池隔膜以及電解液卻“技不如人”，過度依賴進口，因而生產(chǎn)成本難以下降，目前其價格3倍于鉛酸電池，因此，產(chǎn)品難以規(guī)模化生產(chǎn)。近幾年來，我國鋰離子電池核心技術(shù)取得巨大突破，所有關(guān)鍵性材料均初步實現(xiàn)了自動生產(chǎn)，生產(chǎn)成本降幅較大，不少產(chǎn)品價格僅為剛面市的1/3左右，這與鉛酸電池相比，已形成明顯的性價比優(yōu)勢。鋰離子電池成本的下降，使得充電式電動汽車的商業(yè)化規(guī)?；a(chǎn)不再是一句空話。

1.2 燃料電池汽車

在諸多的新能源汽車中，燃料電池汽車目前被公認為是21世紀(jì)最核心的技術(shù)之一，可以說它對汽車工業(yè)發(fā)展的重要性，不亞于微處理器之于計算機業(yè)。燃料電池汽車直接將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，中間不經(jīng)過燃燒過程，不受卡諾循環(huán)的限制，能量利用率高達45%～70%，而火力發(fā)電和核電的效率大約在30%～40%；燃料電池汽車最終排放物為H2O，幾乎不排放氮氧化物和硫化物，CO2排放量遠低于汽油的排放量（約其1/6）。

整車的核心部件燃料電池并不需要充放電的操作，在一定程度上它很類似于汽油汽車，直接將燃料（常用H2、甲醇等等小分子燃料）注入貯存箱，即可獲得動力。根據(jù)所用電解質(zhì)類型的不同分為五個大類，分別為熔融碳酸鹽燃料電池、聚合物電解質(zhì)燃料電池、堿性燃料電池、磷酸鹽燃料電池和固體氧化物燃料電池。目前在汽車工業(yè)中應(yīng)用的多為聚合物電解質(zhì)燃料電池，它以荷電的薄膜狀高分子聚合物作為電解質(zhì)，以離子交換的形式選擇性地傳導(dǎo)離子（H+，OH-），達到導(dǎo)電的目的[3]。工作時與直流電源相當(dāng)，陽極作為電池負極，燃料在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)；陰極作為電池正極，氧化劑在陰極發(fā)生還原反應(yīng)；反應(yīng)生成的離子通過隔膜在電池內(nèi)遷移，而電子則通過外電路對外做功輸出電能，整個體系形成回路。

燃料電池但其在商業(yè)化的過程中仍存在著一些困難與瓶頸急需解決，比如由于采用貴金屬催化劑鉑及造價高昂的全氟磺酸膜，因此生產(chǎn)成本極高；再如由于工作環(huán)境多為酸堿性較強的溶液，對部分元件具有一定的腐蝕性，因而耐久性較差。目前隨著非鉑催化劑及無氟耐久性膜材料研發(fā)的成功，生產(chǎn)成本呈下降趨勢，燃料電池汽車的市場普及率逐年上升。雖然以家用小汽車的形式進入普通家庭尚有一段時間，但燃料電池大巴已經(jīng)完全可以產(chǎn)業(yè)化。目前，國外生產(chǎn)一輛燃料電池大巴造價約在400萬元左右，若引入其核心部件及技術(shù)，采用國內(nèi)人工生產(chǎn)，采用國內(nèi)輔件及包裝，可將其成本降至100萬元左右，這一價格已與傳統(tǒng)大巴接近，如果我國能搶占先機，與行業(yè)內(nèi)先進的外企緊密合作，加快研發(fā)核心技術(shù)，假以時日，燃料電池大巴完全可能成為我國經(jīng)濟綠色增長的支柱產(chǎn)業(yè)。

1.3 燃氣汽車

燃氣汽車是以液化石油氣、壓縮天然氣及氫氣為燃料的氣體燃料汽車。目前市場供應(yīng)以天然氣為主要燃料。與常規(guī)燃油汽車相比，燃氣汽車的排放污染很小，鉛，CO排放量減少90%左右，碳氫化合物排放減少60%以上，氮氧化合物排放減少35%以上，且尾氣中無硫化物和鉛，因此它是一種較為實用的低排放汽車。此外這種汽車能大幅度降低使用成本，一方面由于目前天然氣的價格低于汽油及柴油，營運過程中能使燃料費用下降50%左右；另一方面由于發(fā)動機采用天然氣做功，運行平穩(wěn)、無積碳，發(fā)動機壽命長、也無需頻繁更換火花塞及機油，維修費用亦可下降50%以上。但它也有不少缺點，比如由于存有大量高壓系統(tǒng)使用的零部件，安全系數(shù)及密封性要求高；天然氣汽車動力性比常規(guī)燃油下降約5%～15%；受到能源不可再生的約束限制；燃氣缸占地面積大等。

天然氣汽車工作時，高壓天然氣經(jīng)過減壓調(diào)節(jié)器減壓后送到混合器中，與凈化后的空氣混合后，利用傳感器、動力閥和計算機調(diào)節(jié)混合氣的空燃比，以使燃燒更加充分，再經(jīng)化油器通道進入發(fā)動機氣缸燃燒做功。我國于1988年正式推行燃氣汽車，多采用氣/油混動改裝的形式，并于同年建造了第一座加氣站。發(fā)展迄今，我國已經(jīng)加氣站近千座，改造汽車數(shù)十萬輛。中國從對燃氣汽車的推廣力度仍逐年上升，各大城市均有部署，可見目前以氣代油，是最切實可行的一條新能源汽車之路。

1.4 生物燃料汽車

生物燃料汽車的創(chuàng)新之處在于從農(nóng)林產(chǎn)品、工業(yè)廢棄物和生活垃圾中提取燃料，比如從玉米出發(fā)制備的汽車用乙醇燃料，利用回收食用油為源料獲得的生物柴油等等。生物燃料與傳統(tǒng)的石油燃料不同，它是一種可再生能源。近年來，生物燃料汽車得到了迅速發(fā)展，美國認為生物燃替代汽油切實可行并將其列為國家重點發(fā)展項目，目前使用生物柴油燃料的汽車己經(jīng)累計運行1 600萬km；歐盟于2005年也推行法規(guī)，要求成員國2010年生物柴油消費量從占交通運輸油料總消費量的2%提高到5.75%，2020年進一步提高到占20%。生物燃料汽車降低了對石油的需求，且其運行中的排放污染也大大降低，以常規(guī)燃油汽車相關(guān)數(shù)據(jù)為分母，生物燃料汽車尾氣中有毒物含量僅為10%，顆粒物約20%以下，CO和CO2排放量僅為10%，硫化物和鉛含量為0，同時，燃料燃燒較為徹底，對發(fā)動機的維護保養(yǎng)要求低[4]。

盡管生物燃料有較多的優(yōu)點，但其發(fā)展遇到難以克服的瓶頸。第一，產(chǎn)能有限。在生物燃料汽車推行力度最大的美國，據(jù)有關(guān)資料顯示，即便將所有玉米和大豆都拿來制造生物燃料，也僅能滿足國家柴油需求量的6%和汽油需求量的12%。而玉米和大豆首先是糧食產(chǎn)品，只能將其少量產(chǎn)品用于生產(chǎn)生物燃料。在我國，若能將農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品秸桿加以利用，則將對生物燃料汽車的推廣有很大的促進。第二，耗水量太大。生物燃料主要來源于農(nóng)業(yè)，每年農(nóng)業(yè)消耗掉的水資源高達70%，若將其產(chǎn)品大量用于制造燃料，往往是得不償失的。而我國是人均水資源擁有量位于世界后列，用大量的水換回少量燃料，只能說看上去很美，實際操作性較低。第三，存在與糧爭地的問題，生物燃料的推廣已經(jīng)造成美國和墨西哥玉米價格上漲，并可能導(dǎo)致發(fā)展中國家糧食短缺，因此有業(yè)內(nèi)人士指出使用糧食生產(chǎn)生物燃料是“反人類的罪行”。

2 結(jié)論

當(dāng)下，我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)迎來了篷勃發(fā)展的大好機遇。但由于多數(shù)新能源汽車造價過高，許多關(guān)鍵技術(shù)還未完全攻克，而且配套基建設(shè)施遠不足以支撐行業(yè)的發(fā)展，這些因素嚴(yán)重阻碣了新能源汽車行業(yè)的良性發(fā)展。從我國新能源汽車近幾年發(fā)展的態(tài)勢來看，目前還難以實現(xiàn)大規(guī)模的量產(chǎn)。從價格方面來看，新能源汽車的造價普遍高于傳統(tǒng)汽車，如果國家不提高購車補助，很難提高民眾對新能源汽車的購買熱情。從技術(shù)角度來看，我國的電池、燃料等相關(guān)技術(shù)的研發(fā)才剛剛起步，遠遠落后歐美等發(fā)達國家。從配套設(shè)施角度來看，我國目前的配套設(shè)施基本處于空白狀態(tài)，比如很多城市未建設(shè)電動車充電站，如果不能及時充電，電動車無法前行，這給使用帶來不便。雖然在當(dāng)今中國新能源汽車的推廣困難重重，但從國家對汽車工業(yè)的發(fā)展部署來看，發(fā)展新能源汽車己經(jīng)被確定為汽車工業(yè)未來的發(fā)展方向。因此，我國汽車企業(yè)和相關(guān)科研機構(gòu)必須抓住機遇，在提高自身實力的同時，推動我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。

參考文獻

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篇8

[關(guān)鍵詞] 生物質(zhì)電廠；燃料；皇竹草；組織模式

[作者簡介] 劉毅，中國能源建設(shè)集團廣東省電力設(shè)計研究院工程師，研究方向：熱能與動力，廣東 廣州，510663

[中圖分類號] S216 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 1007-7723（2013）06-0019-0003

生物質(zhì)發(fā)電主要利用在農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢棄物作為發(fā)電燃料，是一項具有廣闊發(fā)展前景的可再生能源產(chǎn)業(yè)。根據(jù)2005年國家頒布實施的《中華人民共和國可再生能源法》，可再生能源被列為能源發(fā)展的優(yōu)先領(lǐng)域，是國家大力推動的能源產(chǎn)業(yè)。同時，在《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006～2020年）》中，生物質(zhì)發(fā)電也被列為能源領(lǐng)域中重點開發(fā)利用的技術(shù)，并作為國家能源戰(zhàn)略的重要組成部分。隨著石油、煤、天然氣等資源日益枯竭，生物質(zhì)發(fā)電將越來越受到重視，在未來的應(yīng)用將越來越廣泛。

從目前國內(nèi)已建成的生物質(zhì)電廠運行情況來看，多數(shù)電廠在燃料的收集、運輸和儲存過程中均存在難題。特別是50MW的大型機組，燃料組織環(huán)節(jié)的問題已成為制約電廠生存與發(fā)展的關(guān)鍵因素。針對這種情況，本文提出一種新型的燃料組織模式：種植皇竹草作為原料。通過對這種新型燃料組織模式的探討，筆者希望能為以后的生物質(zhì)電廠燃料系統(tǒng)的設(shè)計提供一種新思路。

一、傳統(tǒng)的燃料組織模式

生物質(zhì)電廠的燃料一般采用在農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢棄物，如秸稈、鋸末等。這些燃料具有密度小、熱值低、分布范圍廣等特點，且具有季節(jié)性。一個容量為2×50MW的生物質(zhì)電廠每年所需燃料量大約為60×104t，燃料收集半徑大約為30～60km，根據(jù)各地資源分布情況不同而有所差異。

目前最常見的燃料組織模式大致分為以下幾個步驟：a）從農(nóng)戶處收集燃料；b）在廠外收儲站對收集到的燃料進行切碎、打包等再處理；c）將處理好的燃料運輸至場內(nèi)儲料場儲存。

而為了降低電廠的初始投資及管理難度，減少電廠的人員，并兼顧燃料供應(yīng)安全性，降低風(fēng)險，大多數(shù)電廠的燃料組織都是采用電廠自主組織完成和由當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)戶或經(jīng)紀(jì)人組織完成相結(jié)合的方式，只是在各自完成的比例上有所差異。

二、燃料組織過程中的常見問題

（一）燃料收集困難

首先，農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)具有很強的季節(jié)性，在農(nóng)林作物未收獲的時段，將會產(chǎn)生燃料供應(yīng)不足的問題。其次，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物的所有權(quán)分屬千家萬戶，在收集過程中電廠要與收集半徑內(nèi)的多個農(nóng)戶個體或經(jīng)紀(jì)人打交道，工作量非常大。再次，電廠作為需方，缺乏對供方的約束力，有時甚至還會出現(xiàn)農(nóng)戶單方面漲價或突然停止提供燃料的情況。最后，農(nóng)戶對燃料的收集主要是以人力為主，效率低下，導(dǎo)致其積極性不高。上述因素都會導(dǎo)致燃料收集困難。

（二）燃料運輸成本高

我國農(nóng)村地區(qū)實行土地承包責(zé)任制，少有機械化集中生產(chǎn)，人均耕地面積少，導(dǎo)致燃料分布零散，運輸工作量大，成本高。無論是電廠挨家挨戶去收取，還是由農(nóng)戶各自送貨上門，運輸成本最終都會反映到燃料成本上。即使設(shè)置廠外收儲站，也只能使運輸成本高的問題有所緩解，而無法得到根本改觀。

（三）燃料質(zhì)量難以保證

目前生物質(zhì)電廠普遍采用爐排爐和循環(huán)流化床鍋爐。鍋爐對燃料含水率的設(shè)計值一般在20～30%。但農(nóng)戶均采用自然風(fēng)干的辦法對燃料進行處理，最終含水率一般在30%以上。有時由于風(fēng)干時間不夠長，含水率甚至?xí)h超30%。同時，在燃料收集過程中，由于不可能做到每戶每次都詳細檢測，農(nóng)戶往燃料中摻水摻石塊的事情時有發(fā)生。

含水率過高會導(dǎo)致燃料在儲存時易發(fā)酵、自燃，從而產(chǎn)生安全隱患，而且在進入爐膛燃燒時會增加鍋爐排煙損失，使鍋爐效率下降。往燃料中摻石塊則可能會損壞解包機、給料機等上料設(shè)備。

（四）燃料供應(yīng)的安全性難以保證

生物質(zhì)燃料具有密度小、體積大的特點，因此儲存設(shè)施占地大，儲量卻很少。而出于成本控制方面考慮，儲存設(shè)施的容積也會受到一定的限制。

但是在燃料的組織過程中，存在諸多經(jīng)常遇到且難以回避的困難。例如，燃料供應(yīng)的季節(jié)性影響、燃料收購的價格上漲、電廠與農(nóng)戶之間產(chǎn)生糾紛、惡劣的氣候因素影響等。當(dāng)這些因素的影響超過廠內(nèi)和廠外儲存設(shè)施的緩沖承受能力時，電廠將不可避免地遭遇“無米下鍋”的尷尬情景。

據(jù)筆者了解，國內(nèi)的生物質(zhì)電廠曾出現(xiàn)過多例因燃料供應(yīng)緊張，燃料收購價格在短時內(nèi)大幅上漲的事件，甚至還曾有電廠因為缺少燃料而被迫停機。

三、新型燃料組織模式

為了電廠長期安全穩(wěn)定運行，避免出現(xiàn)以上問題，國內(nèi)某生物質(zhì)電廠工程正在嘗試采用一種新型的燃料組織模式。該電廠主要采用在電廠周邊50km范圍內(nèi)種植的皇竹草作為燃料，同時也可以收集該半徑內(nèi)的各類農(nóng)林業(yè)廢棄物作為燃料。

電廠規(guī)模為2×50MW機組，年利用小時按6000h計，年消耗燃料量折合成含水率10%的皇竹草約為48×104t。

（一）皇竹草的特性

皇竹草是我國從南美洲哥倫比亞引進的高產(chǎn)量優(yōu)質(zhì)牧草，其植株高大，根系發(fā)達，為多年生植物，主要繁殖方式為無性繁殖，適宜種值于各種類型的土壤，并具有很強的耐酸性和抗干旱能力?；手癫菪誀罱橛谳度斉c高粱之間，其外形和生長形態(tài)類似甘蔗，但中空，節(jié)間較脆嫩，屬于軟質(zhì)秸稈。

皇竹草最適宜在熱帶和亞熱帶氣候條件下生長，而且對氣溫條件的適應(yīng)性較強，在靠近北方的地區(qū)也可以種植，但是溫度較低會抑制其生長。在我國南方地區(qū)種植皇竹草生長周期短，收獲期長，春季栽植后2～3個月即可收割，每年可收割4～6次，栽植一次可連續(xù)收割6～7年，每畝每年可產(chǎn)鮮草達25t。

皇竹草鮮草含水量為75%左右，除去水分，主要成分為纖維素、木質(zhì)素和半纖維素，占固體物料總重量的80%以上。除此之外，還含有蛋白質(zhì)、脂類、灰分、果膠、低分子的碳水化合物等。對含水率10%的皇竹草進行元素分析，結(jié)果表明，在同等含水率基礎(chǔ)上，其熱值低于樹枝、鋸末的熱值，而與水稻、玉米秸稈等大多數(shù)生物質(zhì)的熱值相當(dāng)。

（二）種植模式及規(guī)模

該電廠所在地區(qū)為經(jīng)濟欠發(fā)達的山區(qū)，有大量山坡地可用來種植皇竹草。項目公司計劃利用山坡荒地共約15×104畝，由當(dāng)?shù)卣龑?dǎo)農(nóng)戶種植，項目公司負責(zé)技術(shù)支持和技術(shù)服務(wù)，并回購收獲的皇竹草作為電廠的燃料。

依靠種植，這些荒地年產(chǎn)皇竹草鮮草最高可達375×104t，折合含水率10%的干草約為105×104t，作為電廠的主要燃料。同時在周邊地區(qū)收集當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)林廢棄物，每年約26×104t，可作為補充，滿足電廠需要。

（三）燃料組織模式

該電廠的燃料組織模式策劃為：項目公司+政府+燃料公司+經(jīng)紀(jì)人+農(nóng)戶。首先，項目公司和當(dāng)?shù)卣炗嗧椖亢献鲄f(xié)議書，政府在政策上給予大力支持，對當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶的種植予以科學(xué)引導(dǎo)。然后，由項目公司組建燃料公司，同時發(fā)動并培育一批當(dāng)?shù)氐慕?jīng)紀(jì)人，并在每一個種植鄉(xiāng)鎮(zhèn)為電廠配套建設(shè)燃料收儲站（約20個）。

農(nóng)戶種植皇竹草可以采用兩種模式，一種是自己承包土地種植，將收獲的產(chǎn)品賣給燃料公司；另一種則由經(jīng)紀(jì)人承包土地，農(nóng)戶受其雇傭進行種植。

皇竹草收獲后，就地進行晾曬，然后由農(nóng)戶自行送至電廠或廠外收儲站，或者由燃料公司或經(jīng)紀(jì)人上門收取。收集到燃料后，合格的直接入庫儲存，需要再處理的則經(jīng)過切碎、脫水等處理之后再入庫儲存。

電廠設(shè)置20個廠外收儲站和1個廠內(nèi)儲料場，共可滿足2臺機組65天的燃料量。

（四）優(yōu)點及缺點

這種新型的燃料組織模式有自己獨特的優(yōu)點：a）農(nóng)戶或經(jīng)紀(jì)人可以承包大面積的土地進行種植，燃料的分布變得比較集中，收集工作比較容易；b）燃料產(chǎn)地集中，使運輸工作量和成本大大降低；c）電廠收購燃料需面對的對象較少，可以建立起規(guī)模較大的長期、穩(wěn)定的合作關(guān)系，而且可以在收購時進行抽檢，都有助于保證燃料的質(zhì)量；d）皇竹草的種植有當(dāng)?shù)卣晚椖抗窘M織和引導(dǎo)，有利于維持燃料市場的穩(wěn)定、有序?；手癫莸纳L受季節(jié)的影響要比其它農(nóng)作物小得多，通過合理調(diào)配收割時間，燃料供應(yīng)可以做到全年無間斷。這些都是電廠燃料供應(yīng)安全性的有力保障。

以上是新型燃料組織模式的優(yōu)點，但任何事物都具有兩面性，這種模式也有一些缺點：a）皇竹草的種植需要大面積的土地，同時農(nóng)戶的利益也需要擔(dān)保，這些都需要政府部門的積極參與和大力支持，而且項目實施的初始階段難度較大；b）該模式具有一定的地域性限制，較適合在南方地區(qū)進行。因為皇竹草雖然對氣溫條件的適應(yīng)性較強，但是越靠近北方其產(chǎn)量越低，該模式的經(jīng)濟性越差；c）該模式尚未經(jīng)過工程實際檢驗，擬采用該模式的生物質(zhì)電廠尚處于可行性研究報告審查通過的階段，在以后的項目實施階段是否會遇到新的困難尚未可知。

四、結(jié) 語

因為篇幅的關(guān)系，本文僅在技術(shù)層面對新型燃料組織模式和傳統(tǒng)燃料組織模式進行對比分析，未再在經(jīng)濟性方面進行探討。

本文提出的這種新型的生物質(zhì)電廠燃料組織模式從技術(shù)上來說完全可行，而且可以明顯改善甚至解決一些在傳統(tǒng)的燃料組織過程中無法回避的難題。但是它也有自己不可忽視的缺點，希望能有后來者繼續(xù)這個課題，找到能夠改善的辦法。

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篇9

生物質(zhì)能是由植物的光合作用固定于地球上的太陽能，最有可能成為21世紀(jì)主要的新能源之一。據(jù)估計，植物每年貯存的能量約相當(dāng)于世界主要燃料消耗的10倍；而作為能源的利用量還不到其總量的l%。

生物質(zhì)能源是人類利用最早、最多、最直接的能源，至今，世界上仍有15億以上的人口以生物質(zhì)作為生活能源。生物質(zhì)燃燒是傳統(tǒng)的利用方式，不僅熱效率低下，而且勞動強度大，污染嚴(yán)重。通過生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換技術(shù)可以高效地利用生物質(zhì)能源，生產(chǎn)各種清潔燃料，替代煤炭、石油和天然氣等燃料生產(chǎn)電力。而減少對礦物能源的依賴，保護國家能源資源，減輕能源消費給環(huán)境造成的污染。

目前，世界各國尤其是發(fā)達國家，都在致力于開發(fā)高效、無污染的生物質(zhì)能利用技術(shù)（如生物質(zhì)液體燃料、生物質(zhì)能熱裂解氣化等），保護本國的礦物能源資源，為實現(xiàn)國家經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展提供根本保障。

我國政府及有關(guān)部門對生物質(zhì)能利用極為重視，國家科委已連續(xù)在國家五年計劃中將生物質(zhì)能技術(shù)的研究與應(yīng)用列為重點研究項目，取得了可觀的社會效益和經(jīng)濟效益。

盡管生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景巨大，但發(fā)展生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)需要形成一個完整的產(chǎn)業(yè)鏈，這樣才可產(chǎn)生綜合經(jīng)濟效益，而目前國內(nèi)這種產(chǎn)業(yè)鏈遠未形成，市場發(fā)育不成熟、技術(shù)水平落后、政府對產(chǎn)業(yè)的管理不到位等問題的嚴(yán)重制約，亟需突破發(fā)展“瓶頸”。

在《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006～2020年）》中指出，今后15年，我國在生物質(zhì)能方面將重點發(fā)展農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電、生物液體燃料、沼氣及沼氣發(fā)電、生物固體成型燃料技術(shù)四大領(lǐng)域，開拓農(nóng)村發(fā)展新型產(chǎn)業(yè)，為農(nóng)村提供高效清潔的生活燃料，并為替代石油開辟新渠道。到2020年，我國生物質(zhì)能源消費量有望占到整個石油消費量的20%。

“十一五”時期生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為電能，正面臨著前所未有的發(fā)展良機。國家電網(wǎng)公司擔(dān)任大股東的國能生物質(zhì)發(fā)電公司目前已有19個秸稈發(fā)電項目得到主管部門批準(zhǔn)，大唐、華電、國電、中電等集團也紛紛加入，河北、山東、江蘇、安徽、河南、黑龍江等省份的100多個縣、市開始投建或簽訂秸稈發(fā)電項目。

生物質(zhì)能源作為我國在未來世紀(jì)可持續(xù)能源重要部分之一，2007絕對是一個新“招”頻出、具有劃時代意義的一年。

項目名稱：生物質(zhì)熱解新技術(shù)

及成套裝置

項目簡介：該項目在國內(nèi)首次提出兩段式氣化爐與高壓靜電捕焦器相結(jié)合工藝，氣化效率高、燃氣熱值高、焦油含量低、碳轉(zhuǎn)換率高，技術(shù)先進，具有創(chuàng)新性。

項目負責(zé)：綿陽通美能源科技有限公司。

意義：對解決農(nóng)民增收、農(nóng)村秸稈無組織焚燒帶來環(huán)境污染、可再生能源的應(yīng)用等問題具有很好的示范和推廣意義，應(yīng)用前景廣闊。

項目名稱： 能糖兼用品種

甘蔗清汁生產(chǎn)酒精

項目簡介：以農(nóng)業(yè)部甘蔗生理生態(tài)與遺傳改良重點開放實驗室選育的、具有高糖分抗逆性強蔗汁組分適用于發(fā)酵特點的能糖兼用的優(yōu)良品種甘蔗為原料，采用甘蔗清汁發(fā)酵酒精的清潔生產(chǎn)新工藝，排除甘蔗混合汁中影響正常發(fā)酵的非糖分膠體物質(zhì)及固體懸浮物，防止其經(jīng)高溫蒸餾形成難降解的化合物。

甘蔗清汁發(fā)酵酒精的清潔生產(chǎn)新工藝可進行高濃度蔗汁發(fā)酵，提高發(fā)酵效率，縮短發(fā)酵時間，降低物耗成本7%，并且新工藝產(chǎn)生的酒精廢液具有較好生物可降解性，經(jīng)常規(guī)生物處理可達標(biāo)排放，解決生物質(zhì)原料發(fā)酵生產(chǎn)酒精的廢液污染的難題。甘蔗清汁發(fā)酵酒精的清潔生產(chǎn)新工藝副產(chǎn)物蔗渣可作為制紙漿原料或燃料發(fā)電；蔗汁的濾渣可作為有機肥料；廢酵母回收為高蛋白飼料，做到綜合利用，清潔生產(chǎn)。

項目負責(zé)：福建師范大學(xué)。

意義：形成以甘蔗為原料的糖加工業(yè)和燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的互動，形成合理的糖能產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，改變我國由于糖料生產(chǎn)長期起落不定，蔗農(nóng)生產(chǎn)不穩(wěn)定的局面，為蔗區(qū)經(jīng)濟注入新活力，實現(xiàn)良性可持續(xù)發(fā)展。

項目名稱： 家用生物質(zhì)顆粒燃料爐

項目簡介：該成果對生物質(zhì)成型顆粒燃燒動力學(xué)特性進行了試驗研究和理論分析，分析了生物質(zhì)成型顆粒燃料的燃燒動力學(xué)特性。在此基礎(chǔ)上，針對生物質(zhì)燃料揮發(fā)分高、燃點低的特點，研究設(shè)計出專門燃用生物質(zhì)顆粒燃料的氣化燃燒炊事爐具。采用氣化、燃燒一體化技術(shù)，大大提高了生物質(zhì)顆粒燃料的燃燒效率，爐具燃燒穩(wěn)定性較好,火力強、火力可調(diào)。經(jīng)河南省節(jié)能及燃氣具產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站檢測，系統(tǒng)的各項技術(shù)性能符合河南省科學(xué)院能源研究所企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/HKN002-2005《家用生物質(zhì)顆粒燃料爐》的要求。

項目負責(zé)： 河南省科學(xué)院能源研究所。

意義：該燃料爐立足于農(nóng)村現(xiàn)有的生物質(zhì)能資源，為城市、農(nóng)村生活用能及工業(yè)用能提供了一種既環(huán)保又經(jīng)濟、安全的綠色消費方式，是現(xiàn)行節(jié)柴灶、節(jié)煤爐的更新?lián)Q代產(chǎn)品，廣泛適用于廣大農(nóng)村地區(qū)生活炊事用能。

項目名稱： 摻燒20萬噸／年

秸稈發(fā)電技術(shù)

項目簡介：該技術(shù)針對目前電廠常用的中溫中壓、高溫高壓煤粉爐，在不改變原有鍋爐爐膛結(jié)構(gòu)的情況下，將秸稈和煤粉兩種原料經(jīng)自通道進入爐膛，通過專用燃燒器撞擊塊的作用，均勻調(diào)節(jié)秸稈燃燒器，既可作為煤粉燃燒器，又可作為專用摻燒秸稈燃燒器使用，設(shè)計合理；通過調(diào)整燃燒器的配風(fēng)，確保了鍋爐正常切圓燃燒工況；設(shè)計的秸稈輸送系統(tǒng)，較好地解決了秸稈物料易堵塞等問題；采用PIC技術(shù)，實現(xiàn)了系統(tǒng)自動控制。

項目負責(zé)： 河南省輝縣市光泰熱電有限責(zé)任公司。

意義：經(jīng)實際生產(chǎn)運行表明，設(shè)備運行穩(wěn)定可靠，當(dāng)秸稈摻燒比例達40％時，每年可節(jié)約10萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，并可增加農(nóng)民收入，減少發(fā)電廠二氧化硫排放，具有明顯的社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。

項目名稱： 生物質(zhì)催化制氫

及液體燃料研制

項目簡介：本項目廣泛對木粉、木塊、秸稈和稻殼等不同生物質(zhì)原料進行制氫和合成甲醇、二甲醚等液體燃料的實驗研究。在生物質(zhì)制氫方面，以各種生物質(zhì)廢棄物為原料，將流化床和固定床聯(lián)合使用，并分別使用流態(tài)化催化劑白云石和固定床用鎳基催化劑進行生物質(zhì)催化制氫的研究。生物質(zhì)經(jīng)催化氣化和焦油裂解后，其富氫燃氣成分達到氫氣/一氧化碳為2.8～3，合成氣（氫氣、一氧化碳和二氧化碳）比例達到90％以上。最高氣體產(chǎn)率達到3.31 Nm /kg biomass，最高氫產(chǎn)率達到130.28氫氣/kg biomass，最高氣化效率已經(jīng)達到了85％的預(yù)期目標(biāo)。

通過催化劑的研制，已實現(xiàn)焦油裂解率大于80％。為實現(xiàn)生物質(zhì)富氧氣化，降低生物質(zhì)燃氣中的氮氣含量，還成功研制了集生物質(zhì)氣化、焦油催化裂解和余熱利用于一體的新型下吸式氣化爐，使生物質(zhì)燃氣質(zhì)量得到較大提升。在生物質(zhì)合成液體燃料方面，已打通了氣化、焦油催化裂解、合成氣重整和增壓合成甲醇、二甲醚燃料等過程一體化的工藝流程，并研制出超穩(wěn)固熔體生物質(zhì)合成氣重整催化劑，連續(xù)300小時重整測試未檢測到積碳。還建立了生物質(zhì)處理量為10公斤/小時的合成氣造氣與凈化系統(tǒng)，并解決了合成氣連續(xù)長時間脫硫、脫氯和脫氧問題，實現(xiàn)了常壓生物質(zhì)氣化過程與高壓二甲醚合成過程的銜接，達到預(yù)期的合成燃料工藝目標(biāo)。

項目負責(zé)：中國科學(xué)院廣州能源研究所。

意義：建成固定床甲醇、二甲醚合成系統(tǒng)、漿態(tài)床二甲醚合成系統(tǒng)，實現(xiàn)生物質(zhì)合成氣合成二甲醚的一氧化碳單程轉(zhuǎn)化率達到80％以上，二甲醚空時產(chǎn)率達1.5 t/m /h以上，二甲醚選擇性達到90%以上。實現(xiàn)了通過引入甲烷來調(diào)變生物質(zhì)合成氣化學(xué)當(dāng)量比的工藝，解決了生物質(zhì)合成氣缺氫、富二氧化碳的缺陷，避免了過量二氧化碳的分離，生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為有用合成氣的碳轉(zhuǎn)化率達到90%以上。

項目名稱： 高效多物質(zhì)

環(huán)保型煤氣發(fā)生爐

項目簡介：該產(chǎn)品采用電子脈沖技術(shù)，無風(fēng)壓灶芯、高效離心干濕多級凈化防塵除焦系統(tǒng)，無煙、無塵，自然風(fēng)配比科學(xué)；該產(chǎn)品在熱交換方面，在氣化和熱能源轉(zhuǎn)換的過程中(采暖)進行二次燃燒，通過熱交換器吸收煤氣的余熱進入發(fā)生爐通道，進行二次加熱交換，并通過補氧化裝置，集中進入爐膛內(nèi)補氧。

項目負責(zé)： 鄭州金土地能源科技有限公司。

意義：該項目順應(yīng)世界清潔燃料發(fā)展方向，高效多物質(zhì)環(huán)保型煤氣發(fā)生爐的使用，極大程度的降低了用戶生活成本，是一種新型、節(jié)能、環(huán)保，高效產(chǎn)品，避免了能源浪費，保護了生態(tài)環(huán)境。

項目名稱： 50kW生物質(zhì)

氣化發(fā)電機組

項目簡介：采用下吸式生物質(zhì)氣化爐將生物質(zhì)氣化轉(zhuǎn)化為燃氣，在經(jīng)過必要的清洗和凈化處理，提高燃氣質(zhì)量，通過儲氣柜和管網(wǎng)送至用戶家中和燃氣發(fā)電機組進行炊事和發(fā)電之用，實現(xiàn)氣電聯(lián)產(chǎn)。

該項目設(shè)計了下吸式生物質(zhì)氣化爐喉部尺寸和結(jié)構(gòu)，合理選擇了生物質(zhì)氣化的當(dāng)量比，提高了反應(yīng)區(qū)的溫度及其均勻性，使產(chǎn)出氣中絕大部分焦油在穩(wěn)定的高溫炭層發(fā)生二次裂解反應(yīng)，在相當(dāng)程度上減少了生物質(zhì)氣化爐產(chǎn)出氣中的焦油含量并提高氣化爐對原料的適應(yīng)性；選擇價格低廉且資源廣泛的石灰石作為催化劑應(yīng)用于生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)的實際運行過程中，進一步減少了產(chǎn)出氣中的焦油含量；對生物質(zhì)氣化產(chǎn)出氣凈化設(shè)備進行了合理設(shè)計及優(yōu)化組合，無二次污染；通過生物質(zhì)氣化機組與燃氣發(fā)電機組的合理匹配，提高了系統(tǒng)的整體效率；掌握了固定床生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計方法，達到了應(yīng)用推廣的要求；實現(xiàn)以我國豐富的秸稈等生物質(zhì)廢棄物為原料、以農(nóng)村和小型企業(yè)為服務(wù)對象的小型能源系統(tǒng)并且形成適合我國國情、具有特色的生物質(zhì)能源的技術(shù)路線。

項目負責(zé)： 遼寧省能源研究所。

意義：以糧谷加工企業(yè)或木材加工企業(yè)為單位，利用當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)廢棄物或木材加工邊角料為原料的小型生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)的研究和應(yīng)用，具有投資少、見效快并且易于操作和管理等特點，在未來一段時間內(nèi)，將具有一定的優(yōu)越性。

項目名稱：利用藻類熱解制備

生物質(zhì)液體燃料

項目簡介：該課題研究獲得了高脂肪含量的異養(yǎng)小球藻細胞，使其脂類化合物含量增加了4倍多，達細胞干重的55%。利用這些高脂肪含量的異養(yǎng)藻快速熱解獲得高產(chǎn)量的生物油，獲得了57.9%（藻干重）的產(chǎn)油率，是自養(yǎng)藻細胞產(chǎn)油率（16.6%）的3.4倍。利用異養(yǎng)轉(zhuǎn)化獲得的高脂肪含量的異養(yǎng)藻細胞進行快速熱解不僅獲得高產(chǎn)量，而且獲得了高品質(zhì)的生物油。異養(yǎng)藻細胞的生物油熱值高達41 MJ kg-1，分別是木材生物油和自養(yǎng)藻生物油的2倍和1.4倍。與木材或農(nóng)作物秸稈生物油和自養(yǎng)藻生物油相比，異養(yǎng)藻細胞的生物油具高熱值（41 MJ kg-1）、低密度（0.92 kg l-1）、低粘度（0.02 Pa s）的特點。這些特征與化石燃油相當(dāng)，其應(yīng)用價值更高。另外，與高等植物相比，藻類具有生長繁殖快、生長周期短、光合作用效率高、不占用耕地、可大規(guī)模自動化控制培養(yǎng)（生產(chǎn)）等優(yōu)勢；另外藻類細胞內(nèi)的脂肪和蛋白質(zhì)含量高于高等植物，其裂解油產(chǎn)率和質(zhì)量將大大高于一般的高等植物，如木材和農(nóng)作物秸稈等生物質(zhì)資源，因此研究成果的應(yīng)用前景好。

篇10

新能源是未來世界的主體能源，一國新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展好壞將直接影響其在世界經(jīng)濟中的地位。發(fā)展替代能源，實現(xiàn)傳統(tǒng)能源和新能源之間的替代是解決當(dāng)前世界能源供需瓶頸、供需結(jié)構(gòu)性矛盾以及減輕環(huán)境壓力的有效途徑，也是世界可持續(xù)性發(fā)展的基本保障。

中國正在積極開發(fā)水電、核電，鼓勵發(fā)展太陽能、生物質(zhì)能等可再生能源，積極開發(fā)利用地?zé)崮芎秃Ｑ竽?。?jù)中國新能源網(wǎng)預(yù)測，到2020年，中國可再生能源比重可以從目前的7％左右提高到16％左右；2035～2040年，這一比重將占到一次能源總量的25％以上。

二、中國新能源行業(yè)發(fā)展態(tài)勢

1　我國能源消費現(xiàn)狀分析

中國能源消費結(jié)構(gòu)中，石油所占比例由2001年27.6％、2002年24.62％下降到2003年23.36％、2004年22.26％、2005年21.60％、2006年21.1％，天然氣所占比例由2001年2.96％、2002年2.71％下降到2003年2.50％、2004年2.53％，繼而上升至2005年2.8％和2006年3.0％，所占比例仍均低于世界平均水平和主要能源消費國的一般水平，而煤炭在一次能源消費的比例竟達70％，遠遠超過全球的平均水平(28％)，而且，今年來有逐步上升的趨勢。主要原因是相對油氣資源我國煤炭資源相對豐富，而且，相對工業(yè)國家我國過去對使用高污染的煤炭幾乎沒有環(huán)保的政策限制和外部成本合算。

2　新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

(1)新能源行業(yè)的介定

新能源是指傳統(tǒng)能源之外的各種能源形式。它的各種形式都是直接或者間接地來自于太陽或地球內(nèi)部伸出所產(chǎn)生的熱能。包括了太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮堋⑺芎秃Ｑ竽芤约坝煽稍偕茉囱苌鰜淼纳锶剂虾蜌渌a(chǎn)生的能量。

一般地說，常規(guī)能源是指技術(shù)上比較成熟且已被大規(guī)模利用的能源，而新能源通常是指尚未大規(guī)模利用、正在積極研究開發(fā)的能源。相對于常規(guī)能源而言，在不同的歷史時期和科技水平情況下，新能源有不同的內(nèi)容。當(dāng)今社會，新能源通常指核能、太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、氧氣等?/p>

(2)我國可再生能源發(fā)展存在的問題

①政策及激勵機制欠缺

在現(xiàn)有技術(shù)水平和政策環(huán)境條件下，除了水電和太陽能熱水器有能力參與市場競爭外，大多數(shù)可再生能源開發(fā)利用成本高，再加上資源分散、規(guī)模小、生產(chǎn)不連續(xù)等特點，在現(xiàn)行市場規(guī)則下缺乏競爭力，需要政策扶持和激勵。目前，國家支持風(fēng)電、生物質(zhì)能、太陽能等可再生能源發(fā)展的政策體系還不夠完整，經(jīng)濟激勵力度弱，相關(guān)政策之間缺乏協(xié)調(diào)，政策的穩(wěn)定性差，沒有形成支持可再生能源持續(xù)發(fā)展的長效機制。

②市場保障機制還不夠完善

長期以來，我國可再生能源發(fā)展缺乏明確的發(fā)展目標(biāo)，沒有形成連續(xù)穩(wěn)定的市場需求。雖然國家逐步加大了對可再生能源發(fā)展的支持力度，但由于沒有建立起強制性的市場保障政策，無法形成穩(wěn)定的市場需求，可再生能源發(fā)展缺少持續(xù)的市場拉動，致使我國可再生能源新技術(shù)發(fā)展緩慢。

③技術(shù)開發(fā)能力和產(chǎn)業(yè)體系薄弱

除水力發(fā)電、太陽能熱利用和沼氣外，其它可再生能源的技術(shù)水平較低，缺乏技術(shù)研發(fā)能力，設(shè)備制造能力弱，技術(shù)和設(shè)備生產(chǎn)較多依靠進口，技術(shù)水平和生產(chǎn)能力與國外先進水平差距較大。同時，可再生能源資源評價、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品檢測和認證等體系不完善，人才培養(yǎng)不能滿足市場快速發(fā)展的要求，沒有形成支撐可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)服務(wù)體系。

3　我國新能源行業(yè)發(fā)展展望

(1)水電

今后水電建設(shè)的重點是金沙江、雅礱江、大渡河、瀾滄江、黃河上游和怒江等重點流域，同時，在水能資源豐富地區(qū)，結(jié)合農(nóng)村電氣化縣建設(shè)和實施“小水電代燃料”工程需要，加快開發(fā)小水電資源。到2010年，全國水電裝機容量達到1.9億千瓦，其中大中型水電1.2億千瓦，小水電5000萬千瓦，抽水蓄能電站2000萬千瓦；到2020年，全國水電裝機容量達到3億千瓦，其中大中型水電2.25億千瓦，小水電7500萬千瓦。

(2)生物質(zhì)能

重點發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電、沼氣、生物質(zhì)固體成型燃料和生物液體燃料。到2010年，生物質(zhì)發(fā)電總裝機容量達到550萬千瓦，生物質(zhì)固體成型燃料年利用量達到100萬噸，沼氣年利用量達到190億立方米，增加非糧原料燃料乙醇年利用量200萬噸，生物柴油年利用量達到20萬噸。到2020年，生物質(zhì)發(fā)電總裝機容量達到3000萬千瓦，生物質(zhì)固體成型燃料年利用量達到5000萬噸，沼氣年利用量達到440億立方米，生物燃料乙醇年利用量達到1000萬噸，生物柴油年利用量達到200萬噸。

(3)風(fēng)電

①到2010年，全國風(fēng)電總裝機容量達到500萬千瓦。重點在東部沿海和“三北”地區(qū)，建設(shè)30個左右10萬千瓦等級的大型風(fēng)電項目，形成江蘇、河北、內(nèi)蒙古3個100萬千瓦級的風(fēng)電基地。建成1～2個10萬千瓦級海上風(fēng)電試點項目。

②到2020年，全國風(fēng)電總裝機容量達到3000萬千瓦。在廣東、福建、江蘇、山東、河北、內(nèi)蒙古、遼寧和吉林等具備規(guī)模化開發(fā)條件的地區(qū)，進行集中連片開發(fā)，建成若干個總裝機容量200萬千瓦以上的風(fēng)電大省。建成新疆達坂城、甘肅玉門、蘇滬沿海、內(nèi)蒙古輝騰錫勒、河北張北和吉林白城等6個百萬千瓦級大型風(fēng)電基地，并建成100萬千瓦海上風(fēng)電。

(4)太陽能

發(fā)揮太陽能光伏發(fā)電適宜分散供電的優(yōu)勢，在偏遠地區(qū)推廣使用戶用光伏發(fā)電系統(tǒng)或建設(shè)小型光伏電站，解決無電人口的供電問題。在城市的建筑物和公共設(shè)施配套安裝太陽能光伏發(fā)電裝置，擴大城市可薦生能源的利用量，并為太陽能光伏發(fā)電提供必要的市場規(guī)模。為促進我國太陽能發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，做好太陽能技術(shù)的戰(zhàn)略儲備，建設(shè)若干個太陽能光伏發(fā)電示范電站和太陽能熱發(fā)電示范電站。到2010年，太陽能發(fā)電總?cè)萘窟_到30萬千瓦，到2020年達到180萬千瓦。

(5)其它可再生能源

積極推進地?zé)崮芎秃Ｑ竽艿拈_發(fā)利用。合理利用地?zé)豳Y源，推廣滿足環(huán)境保護和水資源保護要求的地?zé)峁┡崴偷卦礋岜眉夹g(shù)，在夏熱冬冷地區(qū)大力發(fā)展地源熱泵，滿足冬季供熱需要。在具有高溫地?zé)豳Y源的地區(qū)發(fā)展地?zé)岚l(fā)電，研究開發(fā)深層地?zé)岚l(fā)電技術(shù)。在長江流域和沿海地區(qū)發(fā)展地表水、地下水、土壤等淺層地?zé)崮苓M行建筑采暖、空調(diào)和生活熱水供應(yīng)。到2010年，地?zé)崮苣昀昧窟_到400萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，到2020年，地?zé)崮苣昀昧窟_到1200萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。到2020年，建成潮汐電站10萬千瓦。