生物燃料的未来范文

导语：如何才能写好一篇生物燃料的未来，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

生物燃料主要是指以生物质为原料制取的燃料乙醇和生物柴油。生物燃料的发展动因，一是源于国家石油安全的需求，即作为汽油和柴油的替代能源，以达到缓解石油过度依赖进口的危机；二是源于国家环境保护的需要，利用生物燃料的清洁性降低机动车污染物排放。燃料乙醇是指用玉米、木薯、甘蔗、甜高梁以及农作物秸秆等生物纤维制取的液体燃料；生物柴油是指用废食用油、油料植物(麻疯树、黄连木等)和油料水生植物(藻类)等为原料制取的液体燃料。生物燃料可直接与汽油或柴油按一定比例混合后作为汽车动力燃油使用，起到替代汽油和柴油的作用。而汽车用汽油和柴油在我国交通部门油品消费中占很大比例，因此，生物燃料替代潜力的分析和研究将主要围绕汽车用油展开。

燃料乙醇(俗称酒精)，以玉米等农作物或秸秆为原料，经发酵、蒸馏而制成，生产工艺技术成熟。燃料乙醇以10％比例与汽油搀和作为汽车动力燃料(E10)，在减少汽油消耗的同时，还能有效改善油品的使用性能和降低汽车尾气污染。国家汽车研究中心的实验结果表明，汽车使用燃料乙醇汽油，其动力性能基本不变。从机理上讲，汽油加入10％燃料乙醇后热值降低3％，但含氧量增加3.5％，可将原汽油不能完全燃烧的部分充分燃烧，从而保证其动力性能，使总体油耗持平。美国的研究结果表明，E85高比例燃料乙醇汽油与传统汽油相比，前者辛烷含量低28％，但能源利用率高于后者；前者每公里耗油量是后者的85％，温室效应排放量只是后者的75％，每升造价也低于后者近0.80美元。

生物柴油的生产方法有化学法、生物酶法和工程微藻法三种。我国生产普遍采用化学法，即利用酯交换反应，通过去掉植物或动物脂肪中的甘油分子制取生物柴油。一旦甘油分子从植物油或动物脂肪中除去后，生物柴油的分子成分与石油柴油相似，可以直接用于任何柴油发动机，而不需要对发动机作任何更改。江苏工业学院精细化工重点实验室研究了生物柴油与O#柴油的调和油性质，结果表明，生物柴油与我国僻柴油的主要性能指标相接近(除闪点外)。美国科学家的大量试验结果显示：生物柴油作为车用替代燃料，其排放指标可满足欧洲Ⅱ和Ⅲ排放标准。英国能源技术支持单位(ETSU)还对生物柴油与柴油进行全生命周期的C02排放研究，结果表明，生物柴油的全生命周期CO2排放仅仅为柴油的1/5左右。燃料乙醇汽油与纯汽油的全生命周期排放比较结果是：燃料乙醇在CO、CO2的排放方面低于汽油，而Nox、CH4排放相当于或略高于汽油。由此可看出生物燃料的清洁性。

二、国内外生物燃料开发利用的现状

生物燃料生产和应用在国际上已呈高速发展趋势，发展燃料乙醇产业已成为各国政府调控农产品供需矛盾、解决石油资源短缺以及保护城市大气环境质量的重要措施。巴西始终处于燃料乙醇发展的领先地位。目前巴西国内有400万辆汽车使用纯燃料乙醇，其他车辆使用25％的乙醇汽油。美国1/3汽油中掺100k的燃料乙醇，美国总统布什希望到2025年用燃料乙醇取代3/4的进口石油，2030年燃料乙醇将占美国运输燃油消费总量的20％。法国自2006年秋季开始使用B30乙醇汽油车辆，2007年E85高级乙醇汽油正式面市，目前生物燃料占所有燃料的比重只有1.25％。法国政府的目标是，2008年使生物燃料比重提高到5.75％，2010年达到7％，2015年达到10％。印度政府规划，2011－2012年间，实现生物柴油替代20％的石油柴油。美国每年销售20亿加仑的生物柴油，占普通柴油消耗量的8％。由于生物柴油更容易与柴油混合，因此随着柴油车的发展，生物柴油将有更大的应用规模。目前德国1/3的新增汽车为柴油车，几乎所有的出租车都是柴油车。奥地利则接近50％。欧洲每两部新增车辆中有一辆柴油车。目前德国大众和奔驰汽车等多家公司，已经在巴西和美国等国家推出多种利用生物燃料的车型，以迎合市场的需求。

我国目前已成为全球第三大燃料乙醇生产国，排名第一和第二的分别是巴西和美国。我国政府批准建设的四家以消化玉米陈化粮为主的燃料乙醇生产企业，2006年生产能力达163万吨。车用燃料乙醇汽油扩大试点工作在9个省的27个地市开展，车用燃料乙醇汽油销量达到1000万吨左右，占全国汽油消费量的20％左右。广东首条以木薯作原料的燃料乙醇生产线也在清远落户，而盛产糖蜜和木薯的广西也正计划在南宁和贵港兴建两个乙醇燃料生产基地。此外河南天冠集团年产3000吨的生物质纤维乙醇生产项目已在镇平县奠基，这是国内首条千吨级利用生物质纤维生产燃料乙醇的产业化试验生产线。但是要实现大规模的工业化生产，还有很长一段路要走。

此外，我国生物柴油也开始进入了准备推广阶段。海南正和公司在河北已开发了11万亩黄连木种植基地，每年可产果实2－3万吨，可获得生物柴油原料8000－12000吨。该公司计划在此基础上建立年产生物柴油5－20万吨的炼油化工厂。海南正和公司在河北邯郸建成年产l万吨的生物柴油工厂。四川古杉集团建成年产3万吨生物柴油工厂。福建源华公司建成年产3万吨的生物柴油工厂。北京等省市也已经建成一定规模的生产线。上述这些生产线目前均是利用垃圾油或植物油脚、餐饮废油等为原料生产生物柴油。2005年我国的生物柴油生产关键技术研究取得重大进展，产品各项指标达到美国ASTM6751标准，使用性能良好，完全能够作为柴油内燃机燃料。在今后5年内，我国将建成年产2－5万吨规模的生物柴油产业化示范工程。

我国政府非常重视替代能源问题，《可再生能源法》中明确指出国家鼓励生产和利用生物质液体燃料。国家发展改革委、财政部关于加强生物燃料的通知中强调：发展生物燃料涉及原料供应、生产、混配、储运、销售以及相关配套政策、标准、法规的制定等各个方面，业务跨多个部门，是一项复杂的系统工程。因此，应按照系统工程的要求统筹规划。根据国情，政府要求积极稳妥地推进生物燃料产业的发展，走“非粮”路线，不与农业争地。生物燃料发展在我国不仅具有石油替代作用，而且对解决粮食深加工转化、稳定粮价和提高农民收入以及减少环境污染、保持生态平衡等诸多方面都具有十分重要的意义，还能创造许多新的就业机会。因此，推广使用生物燃料必将成为中国可持续发展的一项长期战略。

生物燃料作为替代燃油具有节能、环保的优势，但是要积极稳妥地发展生物燃料，许多问题仍值得深入研究和探讨。需要关注最多的问题是：未来我国生物燃料究竟有多大发展潜力，发展生物燃料的资源保障性如何，生产的技术经济性如何，以及汽车利用这种替代燃油的技术适应性和社会需求性如何。针对这些重要问题，本研究利用中国能源环境综合政策评价模型的

技术模型(IPAC－AIM)，从我国社会发展、能源需求以及环境制约条件下对生物燃料的需求端，以及从生物燃料生产的资源开发和制取技术的生产供应端，全面分析生物燃料作为车用替代燃油的发展潜力问题。

三、对生物燃料开发利用的评价

1、生物燃料开发的资源保障性评价

我国生物质资源非常丰富，可供生物燃料制取的资源种类将随着今后不同的生产阶段而改变。目前，我国燃料乙醇处于小规模生产阶段，主要利用玉米陈化粮为原料。若按10％乙醇汽油计，我国年燃料乙醇需求量在480万吨左右，根据1吨酒精消耗3.2吨玉米量估算，需用玉米量约1536万吨，可是我国每年大约只有400－600万吨玉米陈粮。由此看来，玉米燃料乙醇的发展因受玉米陈化粮资源的限制而不能持续。当陈化粮用完后，燃料乙醇生产将逐步转向利用其他经济作物，如甜高梁、木薯等作原料，并且作为调节粮食市场供求的一种手段，将燃料乙醇生产纳入到饲料生产中。因为燃料乙醇在生产过程中只消耗粮食中的淀粉，同时对蛋白质等其它营养物质是一个浓缩过程，也就是说，是优质高蛋白饲料(DDGS)的生产过程。国家可以通过宏观调控和市场机制，将部分饲料粮先生产燃料乙醇，然后将其副产品(优质高蛋白饲料)放回饲料市场。

粗略估算，我国每年饲料用玉米大约有8000－10000万吨，其中加工成现代混合饲料的玉米用量占50％(周立三，2000)。如有计划地从饲料粮中拿出15％，先生产500万吨燃料乙醇，同时联产500万吨DDGS饲料投放饲料市场，它的饲养价值(优质蛋白质总量)与1500万吨粮食相比，不但不会减少，反而得以增加。这种将燃料乙醇生产与饲料生产综合利用的协调发展形式，扩大了燃料乙醇的资源潜力。另外，积极种植不与口粮争地、争水的高产、耐旱、耐盐碱的经济作物，如甜高粱、木薯、甘蔗等，也可为生产燃料乙醇开发更多的原料资源。有专家估计，利用易改造的盐碱地种植甜高梁，可以提供年产4000万吨燃料乙醇的原料。在不远的将来，通过生物质纤维(秸秆和薪柴等)生产燃料乙醇技术，可以为大规模燃料乙醇生产提供取之不尽的生物质资源。根据粗略估算，我国每年来自农业废弃物的秸秆可利用量约6亿吨，如果利用其中的50％制取燃料乙醇，按照7－8吨秸秆生产1吨燃料乙醇计，可以提供年产3700万吨燃料乙醇的原料。

从我国生产生物柴油的资源情况看，由于受原材料价格的影响，现阶段较适合作为制取生物柴油的原料主要有酸化油、地沟油和泔水油。有关资料显示，我国每年消耗植物油1200万吨，直接产生油脚酸化油250万吨，大中城市餐饮业产生地沟油200多万吨，这些油品的价格基本在2000－3000元/吨左右，是目前我国生物柴油生产的主要原料。价格高于4500元/吨的原料油如菜籽油、棉籽油、大豆油基本不在现阶段考虑之内。木本油脂植物如麻疯树、黄连木、文冠果等，尚处于试点培育阶段，只能作为未来几年后的生物柴油原料。粗略估计，如果利用非农业和林业规划用地的无林地和退耕还林地(约6700万公顷)种植油脂植物，按种植黄连木或麻疯树计算，以每公顷油料林出油1-5吨计，则可生产生物柴油近亿吨。此外，我国约有5000万亩可开垦的海岸滩涂和大量的内陆水域可以发展工程藻类资源。按照美国可再生能源实验室运用基因工程等现代生物技术开发出含油量超过60％的工程藻类，若按每亩生产2吨以上生物柴油计算，我国未来的工程藻类也可提供制取数千万吨的生物柴油原料。

综上所述，我国未来的资源潜力可提供5000－8000万吨左右的燃料乙醇。燃料乙醇原料的利用路线为：近期利用玉米陈化粮，之后开发经济作物，中远期则利用农林生物质资源。生物柴油原料的利用路线为：近期利用废油，中期开发油料植物，远期则发展工程藻类。总体看，我国生物燃料资源可以满足未来大规模开发利用生物燃料的需求。

2、生物燃料生产的技术经济性评价

从以玉米为原料制取燃料乙醇的技术经济性看，由于玉米原料价格偏高，生产1吨燃料乙醇需3.3吨玉米，仅原料成本就达4620元(1吨玉米价格1400元左右)，企业在国家每吨补贴1600元基础上可保本获微利。需要提及的是，国家对燃料乙醇的补贴是一种多赢之举。因为，加入WYO后，我国政府将粮食出口补贴改为对粮食加工生产企业的补贴，因此，对燃料乙醇的补贴不但是国家对燃料乙醇产业的支持，也是国家带动粮食生产和农民增收，同时创造大量就业机会的措施。有专家估算，按我国每年生产400万吨燃料乙醇推算，可拉动160亿元以上的直接消费，创造约50万个就业岗位，在生产、流通、就业等相关环节都可以给国家创造收入。以木薯等代粮作物为原料制取燃料乙醇技术正在研发阶段，其经济性好于玉米燃料乙醇，直接成本可控制在2500元/吨范围内。从长远看，燃料乙醇生产应以农林废弃物纤维质为原料。从上海奉贤2005年的“纤维素废弃物制取燃料乙醇技术”项目看，已完成的年产600吨乙醇中试示范生产线，按每7－8吨秸秆生产1吨燃料乙醇计，每吨燃料乙醇的生产成本在4300－5500元左右。从安徽丰原已经运行的秸秆燃料乙醇项目看，生产规模为5万吨/年，秸秆原料成本2100元/吨(约6吨玉米秸秆生产1吨乙醇，秸秆按350元/吨计)；其他成本3800元/吨(包括酶制剂、耗水电和蒸汽及其他加工费等)，总生产成本约5900元/吨。虽然目前利用秸秆纤维素制取燃料乙醇的成本高于玉米燃料乙醇，但随着技术的逐步成熟，其生产成本将会降低。另外，由于燃料乙醇具有与MTBE汽油添加剂同样的作用，所以，如果考虑到燃料乙醇的这一作用，对燃料乙醇的定位和定价来说都还有较大空间。

生物柴油的生产方法有化学法、生物酶法和工程微藻法三种，化学法是我国目前的常用方法。据不完全统计，我国万吨以下生物柴油产业化制备技术大部分采用酸碱催化间歇式化学法。由于投资少、上马快，投资回收期短，普遍为我国中小企业所接受。化学法生产中使用碱性催化剂，要求原料必须是毛油，比如未经提炼的菜籽油和豆油，原料成本将占总成本的75％。因此，采用廉价原料降低成本是生物柴油能否市场化的关键。正和公司以食用油废渣为原料制取生物柴油的经济性表明，每1.2吨食用油废渣生产1吨生物柴油，同时获得甘油50－80公斤，按当时的生物柴油售价为2300－2500元/吨估算，每生产1吨生物柴油获利为300－500元，现在，柴油价格涨到4900元/吨，更显现出生物柴油的市场竞争力。贵州省利用麻疯树果实生产的生物柴油，通过自有核心技术建设的首条年产300吨麻疯树生物柴油中试生产线，通过国家质检部门和国外大型汽车公司的指标检测，其关键指标均优于国内零号柴油，达到欧Ⅱ排放标准。

但是，上述的这些利用化学法合成生物柴油技术

还存在能耗高、生产过程产生大量废水和废碱(酸)等污染问题。为解决上述问题，人们开始研究用生物酶合成法制取生物柴油。2005年清华大学用生物酶法制取生物柴油中试成功，生物柴油产率达90％以上。生物酶法的无污染排放优点已日益受到重视，但是如何降低反应成分对酶的毒性是亟待解决的问题。工程微藻法是以富油的工程藻类为原料的生产方法。藻类的高脂肪含量可降低生物柴油的生产成本，生产的生物柴油不含硫，燃烧时不排放有毒害气体，排入环境中也可被微生物降解，不污染环境。专家评价，利用工程微藻生产生物柴油是未来发展技术的一大趋势。

由此可见，在一些具有经济性的生物燃料制取技术得到广泛应用的同时，更多的正在孕育发展的高新技术层出不穷，这种发展势头预示着我国生物燃料生产技术和产业将迎来更好的发展前景。

3、现代汽车技术利用生物燃料的可能性评价

目前，我国汽车利用燃料乙醇多采用混合燃料方式，即在不改动汽车发动机情况下以小比例与汽油混合，如燃料乙醇汽油E10(90％汽油，10％燃料乙醇)。其他利用方式有在线混合方式和双燃料方式，在线混合方式可以根据汽车发动机的工况调节燃料乙醇的比例，但需要改造汽车发动机；双燃料方式具有突出的高替代率、高热效率和高净化碳烟效果，但目前尚有问题需要解决。生物柴油与燃料乙醇一起混入车用柴油的方法，可以形成更理想的高比例含氧燃料，大幅度降低汽车的碳烟和微粒排放。由此可知，生物燃料作为替代燃料应用于汽车的关键问题，还在于混合动力汽车技术和先进柴油汽车技术的发展。

目前，采用生物混合燃料技术、具备较高燃油经济性以及低排放特性的混合动力新车型有若干多种，目前全球使用生物燃料的主要车型有：Ford FocusBioflex型；Ford Focus C-Max Bioflex型；Saab 9/5berline 2.0t Bio-Power型；Saab 9/5 break 2.0t Bio-Power型；Volvo C30 Flexifuel型；Volvo S40 Flexifuel型；Volvo S50 Flexifuel型。主要包括E85燃油混合动力车、燃料乙醇与电力混合动力车、纯燃料乙醇E100的运动概念车、满足欧4排放标准的现代柴油车技术以及在降低排放和降低油耗上有高效率的均质压燃混合动力车发动机技术，等等。虽然这些汽车技术目前在我国以及外国仍处于研发和示范阶段，但在不久的将来都将成为交通行业高效、经济、有益环保、面向未来的新型汽车技术。混合动力汽车和先进柴油车技术与生物燃料结合，是我国未来公路交通满足节能、环保需求的最佳技术选择。

四、生物燃料作为替代燃料的发展情景

1、社会经济发展对生物替代燃料的需求

伴随着国民经济的持续快速发展和居民收入水平的稳步提高，我国已进入汽车大众消费的成长期。在未来较长的成长期阶段，汽车保有量的持续快速增长，使车用燃油消耗成为我国石油消费中增长最快的部分。相比石油消费的快速增长趋势，我国的石油供应，在探明储量没有重大突破的情况下，仅能保持低速增长，无法满足国内需求的状态已成定局，并且依赖国际石油供应的比例将逐步加大，对我国石油供应和石油安全造成极大的挑战。解决这一严峻问题的战略措施是加强节能和发展替代能源，在众多车用替代能源中，生物燃料以其清洁、可再生以及低污染的优势具有很好的发展前景。

影响我国未来公路交通油品需求的主要因素包括人口发展趋势、经济发展趋势、汽车车辆和周转量增长趋势、公路交通的发展模式等等，这些因素之间的相互关系在模型中被一一构建，主要参数的设置简单叙述如下。

GDP和人口是交通运输需求的主要驱动因素。按照目前我国经济发展势头估计，将2010－2020年GDP的增长速度设置为8％。人口数2010年为13.93亿人，2020年为14.72亿人(社科院人口所)。

车辆周转量是反映公路交通需求的重要基础参数。伴随着我国经济的持续快速发展、人均收入水平的提高以及城市化的快速推进，预计在2010－2020年间，我国汽车保有量将以12％－15％的增长速度转向10％的增长速度发展，汽车保有量将比现在增长4倍。其中轿车的发展速度将高于汽车平均发展速度，估计2020年，我国人均轿车保有量约每千人75辆(接近目前世界人均水平)。依据国家交通发展规划和经济建设对公路交通服务量的需求，对公路交通周转量的预测主要考虑了车辆拥有量、车辆负荷率以及每年的运行距离等因素。预计2010年、2020年和2030年的公路交通周转量分别比2005年增长3倍、6倍和9倍。如此大的周转量增长，将导致巨大的交通油品需求量。

未来公路交通发展模式是预测未来交通油品需求量的重要参数。关于未来交通模式的设置，本研究选择了25种汽车技术，除一些正在应用的普通汽柴油客货车外，充分考虑了新型汽车技术如混合动力车、清洁燃料车、先进柴油车、电动车和地铁等技术的广泛推广应用。通过在不同情景中，对未来各种类型车辆在公路交通中所占份额以及这些车辆所消耗油品比例等重要参数的设置，作为预测未来公路交通油品需求量的重要参数。由于篇幅所限，25种公路汽车技术的市场份额设置就不一一列出。其结果是，在常规燃油发展情景中，先进的汽油车，特别是先进柴油车得到大力发展，其保有量比例将由目前的4％提高到17％；在生物燃料替代情景中，除先进的汽油车和柴油车得到大力发展外(保有量比例提高到27％)，混合动力车也得到快速发展，在我国汽车保有量比例将由目前的7％增加到52％，其中，生物燃料的混合动力车将占很大比例。

2、展望生物燃料未来的发展情景

为分析我国未来社会发展中汽车对油品的需求，研究中设定了两个发展情景，即常规燃油发展情景和生物燃料替代情景，通过比较两个情景中油品的消费状况，展望未来生物燃料的发展情景。两种发展情景的定义如下。

(1)常规燃油发展情景。在此发展情景中主要考虑目前国家已有的交通节能和环境政策，如发展清洁车辆，施行欧洲汽车排放标准；发展公共交通，2020年公共交通将占公路机动车客运周转量的40％；促进柴油车发展，满足未来交通运输中客运和货运大容量的需求等；执行国家现有的生物液体燃料鼓励政策，参照车用燃料乙醇E10在我国的推广历程以及生物燃油制取技术的常规发展速度，估计生物燃料开发应用的发展趋势。即2010年燃料乙醇汽车仍处于区域化推广应用阶段，从目前的9个省市推广应用到15个省市，即全国有50％的车辆使用E10燃料；生物柴油处于技术准备阶段。2020年，继续推广E10车用燃料，车辆使用E10燃料的比例达到80％。生物柴油进入小规模应用阶段。

(2)生物燃料替代情景。此情景是在常规燃油发展

情景基础上，为满足我国能源供应安全需求、环保和气候变化需求以及可持续社会经济发展需求，在国家采取节能降耗和发展替代燃料的战略举措指导下，达到降低汽车油品需求量的目的。一方面，在发展汽车工业的同时，要降低能耗和保护环境，尽快引进新一代先进汽车；加速推广低能耗汽油汽车、低能耗柴油小汽车、混合动力汽车、清洁燃料汽车；扩大公共交通的承载比例，在轨道交通和公共交通体系完善的情况下，提高车辆运行效率，减少交通需求。另一方面，要强化推行车用生物燃料替代的扶持政策，考虑了国家可再生能源发展规划以及相关政策对车用替代燃料所产生的影响，加大投资力度，大幅度提高生物燃料的开发利用进程。对于燃料乙醇，2010年E10车用燃料在全国范围推广使用，即全国有90％－100％的车辆使用E10燃料。2020年，在使用E10燃料比例达100％基础上，进一步在使用E10燃料条件较好的省市推广使用E25车用燃料，使E25燃料车占汽油车的比例达到30％，在东北三省以及北京、天津、河北、河南、山东、江苏等连接而成的大区域内推广使用。对于生物柴油，2010年按照国家鼓励发展节能型轿车和柴油车的政策，在上海等省市示范推广使用柴油出租车和公共汽车，并要求新增的车辆也使用现代柴油车；2020年在上海、北京、广州等大城市推广使用柴油出租车、公共汽车和小轿车，并且这些车的车用燃料均使用搀和10％－20％的生物柴油的混合燃料。基于我国社会发展预测，特别是公路交通发展预测基础之上，根据对上述情景量化为模型参数的设置，应用IPAC模型对汽车油品需求量得到以下预测结果(见下表)。

在常规燃料发展情景中，未来20年，我国汽车的油品需求总量分别是2010年1.2亿吨，2020年2.2亿吨和2030年2.9亿吨。汽车以汽油和柴油为主要燃料将一直持续下去，到2030年，汽车消耗的汽、柴油占交通油品需求总量的比例仍在95％以上。因此，提高传统汽油和柴油车辆的效率和环保性能，以及提高油品质量是公路交通能源问题的重点。在2010－2020年期间，先进柴油车从早期发展阶段到推广示范阶段，柴油车辆将不断增加，柴油需求量快速增长，柴油占公路交通油品消费的比例将从45％提高到59％，需求量将达到1.7亿吨。另一方面，在国家对生物燃料的鼓励政策支持下，生物燃料在资源丰富地区得到示范和推广应用。从生物燃料总体的替代能力看，2010年至2030年在我国公路交通的油品消耗中，生物燃料的替代能力将从3％提高到5％，替代作用不十分明显。

在生物燃料替代情景中，未来20年，我国汽车的燃油需求总量分别是2010年1.1亿吨，2020年2.1亿吨，2030年2.7亿吨。在国家鼓励发展节能型轿车和柴油车政策支持下，燃油经济性高的先进汽车技术被广泛推广使用，预计2010－2020年的汽车平均百公里油耗将比2000年降低20％－40％，2010年我国乘用车的油耗量将比目前水平降低15％左右，从而使汽车油品需求总量减少。虽然汽车仍以汽油和柴油为主要燃料；但是，汽柴油的比例在逐步减小，由2010年的93％降低到2020年的89％和2030年的85％。特别是低能耗的混合动力车(包括生物燃料)的广泛推广和使用，其车辆的市场份额从2005年的7％提高到2020年的30％和2030年的52％，使石油油品消耗量逐步降低，而生物燃料比重逐步增加。由于国家鼓励开发利用可再生能源液体燃料的政策得以充分实施，2010年在全国范围内100％推广使用E10车用燃料，燃料乙醇的需求量达到670万吨；2020年，使用E25燃料车比例占汽油车的30％，燃料乙醇的需求量达到1670万吨。随着先进柴油车和柴油小轿车的推广使用，这些柴油车的车用燃料均使用搀和10％－20％的生物柴油，届时生物柴油在公路交通中替代柴油的比例将从2010年的2％增加到2020年的6％和2030年的11％。从生物燃料总体的替代能力看，2010年至2030年，在我国公路交通的油品消耗中，生物燃料所占份额将从7％提高到17％，具有相当明显的替代作用。

3、生物燃料具有相当明显的车用燃料替代潜力

综上所述，本研究利用能源研究所构建的中国能源环境综合政策评价模型中的技术模型，重点对我国未来公路交通行业的生物燃料替代问题进行了分析。在今后的10－20年中，我国快速的经济建设，对公路交通汽车拥有量以及客货运周转量有巨大的需求，从而导致成倍增长的汽车油品消耗量，对我国本已薄弱的石油供应问题造成更严重的威胁。因此，节能降耗和发展替代燃料是降低我国公路交通油品消耗量的重要战略选择。生物燃料替代情景的研究结果表明，生物燃料在我国未来公路交通中将逐步展现出很强的燃料替代能力。这种替代能力，一方面来自于完全满足大规模生物燃料生产的资源潜力，以及层出不穷的生物燃料制取的高新技术潜力；另一方面来自于先进的混合动力汽车技术，特别是生物燃料混合动力技术在我国的推广应用前景。除此之外，更重要的是，这种替代能力源于国家能源战略和可持续发展的需要。展望未来，国家鼓励开发和利用生物液体燃料的政策得以充分实施，新型生物燃料混合动力技术逐步成熟，成为高效、经济、有益环保的普遍应用汽车技术。届时，在我国公路交通中，生物燃料将发挥非常显著的燃料替代作用。本研究表明，从生物燃料总体的替代能力看，2010－2030年，在我国公路交通的油品消耗中，生物燃料所占份额将从7％提高到17％，替代车用油品的数量为700万吨(2010年)、2300万吨(2020年)和4000万吨(2030年)，具有相当明显的替代能力。

五、我国生物燃料未来发展有明确的政策支持

我国政府十分重视生物替代燃料的发展，针对我国生物燃料初期发展所面临的问题，国家发改委组织相关部门研究和制定专项发展规划和一系列指导性政策，如《生物燃料乙醇产业发展政策》和《生物燃料乙醇及车用乙醇汽油“十一五”发展专项规划》，财政部也在制定生物燃料的财税扶持政策。这些政策对我国生物燃料未来的发展将产生有力的支持。

篇2

自20世纪中期以来，石油成为世界上最重要的能源物资。石油危机给世界经济发展投下了浓重的阴影，可再生能源发展成为大趋势。此外，汽车尾气对环境的污染也日益严重，成为人类共同面对的一大难题。生物质能源原料来源广、可大规模开发、廉价和清洁的属性，使之成为世界各国新能源竞相发展的战略首选。我国是世界生物质资源大国，加快先进生物燃料技术产业化及高值化综合利用，是加快新能源发展、缓解化石能源危机、减少PM2.5和温室气体排放、提高农业资源综合利用率的核心与关键。

世界许多国家都成立了专门的生物能源开发管理机构，制定了相应的开发研究计划，美国的国家生物质能管理办公室及其“能源农场计划”、“乙醇发展计划”，巴西的国家生物质能委员会及“燃料乙醇和生物柴油计划”，印度的国家生物燃料发展委员会及“绿色能源”工程，以及法国政府的“生物质发展计划”，日本政府的“新阳光计划”等等，这一系列大量积极务实的战略举措与激励政策，加快了世界生物质能源产业技术的发展，并产生了重大社会效益和经济效益。据国际能源署（IEA）的最新统计，目前，全球开发利用的生物质能源已占新能源的77%以上，其中，生物质液态与气态能源占生物质能源利用总量的60%以上，而且这一比例还在加速攀升。

作为生物能源的主力军，燃料乙醇具有无可替代的优势――使用方便，不需要改造现有汽车。添加10%的燃料乙醇到汽油中，可以减少汽车尾气CO排放量的30%，烃类排放量的40%，同时减少CO2和氮氧化合物的排放。因此，燃料乙醇在许多国家得到了大力发展。

燃料乙醇生产推广历程

巴西、美国走在了世界燃料乙醇生产推广的前列，全球大部分的燃料乙醇是这两国生产的。中国、欧盟、加拿大、澳大利亚、中南美洲等国家和地区紧随其后开始了燃料乙醇的生产和推广。全球燃料乙醇年产量从1970年代的数十万吨急速增长到了近7 000万吨（2013年，见表1），推广区域从巴西、美国发展到美、欧、亚、非、大洋各大洲。

表1 2013年燃料乙醇产量（美国农业部） 单位：万吨

1.中南美洲

巴西早在20世纪70年代就开始生产、推广燃料乙醇，是目前世界上唯一不供应纯汽油的国家，也是世界上最早推广使用燃料乙醇的国家。1977年巴西开始使用E20汽油（含乙醇20%），1980年研制出使用含水乙醇的汽车发动机，所用燃料乙醇含水量达7.8%，目前，巴西全国有超过250万辆汽车是由使用含水乙醇发动机驱动的，另有1 550万辆车使用含乙醇22%～100%的E22乙醇汽油。

目前，巴西车用燃油的主要国家标准除柴油外仅有两项，一是Gasolina-E22，即22%燃料乙醇+78%汽油;另一是Ethanol-E100，即93%燃料乙醇+7%水。灵活燃料车主可以自由选择E22和E100的混配比例。政府主要职责是根据甘蔗收成和市场需求确定当年酒精与汽油的混配比例，即在糖价走高时，适当降低乙醇混配比例，反之，则提高比例。这也是政府自1998年开始规定，酒精汽油混配比例从按22%强制性混配调整为可根据酒精的供给情况在22%～25%进行混配的重要原因。2013年，巴西生产燃料乙醇1 872万吨，占全球产量的26.75%。

秘鲁2013年产乙醇约18.9万吨，消费6.7万吨。立法规定自2010年起，汽油中必须混配7.8%的生物乙醇。墨西哥、哥伦比亚等国计划推广E10乙醇汽油，阿根廷计划使用E15乙醇汽油。

2.北美洲

美国是第一大燃料乙醇生产国，2013年产量达3 972万吨，占全球产量的56.77%。在粮食主产区的几个州强制推广E15，其他地区强制推广E10/E85供消费者自由选择。

1979年，第二次石油危机爆发，美国国会为保障国家能源安全考虑，出邦政府燃料乙醇发展计划，大力推广含10%乙醇的混合汽油。美国燃料乙醇产量因此从1979年的3万吨快速增长至1990年的260万吨。1990年，美国国会通过《清洁空气法修正案》规定，1992年开始39个一氧化碳超标地区强制采用10%的乙醇混合汽油。1995年开始9个臭氧超标地区强制使用5.7%的乙醇混合汽油。环保要求的提高为陷入低油价泥潭的美国燃料乙醇行业注入了活力。2007年，美国《能源独立及安全法案》获得通过，其中具体规定了未来15年中燃料乙醇的强制使用标准，到2015年美国一半以上的新车将使用含85%乙醇的混合汽油。美国燃料乙醇再次迎来了一轮高速增长，2010年燃料乙醇产量达3 500万吨。根据美国能源部公布的资料可以看出，近年来美国燃料乙醇的生产与使用获得迅猛发展：1993年年产量突破38亿升，2002年突破76亿升也用了10年时间，2004年则超过了114亿升。根据美国能源部的计划，到2025年可再生物质生产的生物燃料将代替从中东进口的石油的75%，到2030年将用生物燃料代替现在汽油使用量的30%，届时将需要燃料乙醇2 280亿升（1.8亿吨左右）。

加拿大已形成规模生产，并正逐步推广使用乙醇汽油。其各省对燃料乙醇的使用要求不同，其中安大略省已立法，要求汽油中必须含有10%的燃料乙醇，温尼泊省也是10%，而萨斯喀则温省要求为7.5%。

3.欧盟

近十年来，欧盟燃料乙醇产业发展极为迅速，消费量从2002年的0升/天骤增至2011年的1 300万升/天（见表2、3）。已成为重要的燃料乙醇生产区和消费区，2013年产量达409万吨，占全球产量的5.85%。各国推广E5～E8乙醇汽油。

4.亚洲

我国是第三大燃料乙醇生产国，2013年产量达208万吨，占全球产量的2.97%，在部分省市封闭推广E10。2000年以来，我国原油对外依存度由30%上升至国际公认警戒线（50%）以上，达到58%，高于美国的53%。我国能源安全已成为不可忽视的问题（如图1）。

在能源安全受到威胁，并且国内存在存粮需要消化的背景下，我国在2002年前后开始推广用存粮做燃料乙醇（见表5）。

2006年以前，玉米乙醇受政策扶持率先发展，但因“与人争粮”矛盾突出，2006年后政策转而全面限制玉米乙醇的大规模推广，补贴也被不断下调，玉米乙醇产量增速因此大幅下滑。国家批准建设燃料乙醇定点的其中4家企业采用的是1代技术，由于粮食占成本的主要部分，达到70%以上，随着粮食价格的上涨，成本进一步上升。以中粮生化为例，2011年，公司燃料乙醇生产成本为8 182元/吨，而销售价格仅为5 657元/吨，公司完全依赖政府补贴才能维系生存。根据国家政策规划，黑龙江等10个省区已开始燃料乙醇汽油的试点工作。从数据看，国内燃料乙醇供需仍存在一定缺口（见表4）。在玉米乙醇成本高企，政府全面限制国内粮食乙醇产能规模进一步扩张的情况下，以纤维素乙醇为代表的非粮乙醇将逐渐成为国内燃料乙醇的主要组成部分，未来市场空间较大。由于现有燃料乙醇定点资质的多为玉米乙醇企业，其产能扩张受到政策与高成本的双重限制，实际产量增长缓慢。目前，现有试点地区内燃料乙醇需求无法被完全满足，玉米乙醇已无法满足《可再生能源中长期规划》、《可再生能源“十二五”规划》对未来我国燃料乙醇利用量大幅提升的要求。出于国家能源安全、粮食安全与企业发展的战略考虑，燃料乙醇势必走向大规模发展“非粮”的时代。目前，国内以粮食秸秆、玉米芯为原料的2代纤维素乙醇生产已经具备基本技术条件，山东龙力生物、中粮肇东、河南天冠和安徽丰原都已完成纤维素乙醇中试，并开始运行或建设工业化规模的生产线。同时，企业也在积极申报定点供应资质。纤维素乙醇已经燃起星星之火。

我国燃料乙醇的发展还存在很多制约因素亟待解决：

一是燃料乙醇产业的战略定位与政策扶持力度不匹配，国家缺少统一的生物能源管理机构。本世纪初，我国已把发展可再生能源定格为国家战略。先后出台了《可再生能源法》《可再生能源中长期发展规划》等鼓励生物燃料发展的政策法规。但是我国对生物燃料规模化发展对减少PM2.5和温室气体排放上的作用认识和重视不够，特别是随着能源与环境问题的日益突出，美国、欧盟甚至东南亚都在持续加大对生物质燃料生产推广的政策支持，而我国所出台的鼓励政策不配套，实施细则不完善，没有发挥出应有的政策导向作用。特别是对1.5代生物燃料的推广使用、2代生物燃料的技术创新、研究开发缺乏系统、连续和稳定的政策支持，从而导致生物燃料的推广应用积极性受到影响，技术创新投入也步履维艰。2007年以粮食为原料的燃料乙醇停止审批，直到2012年又核准了2家分别以木糖渣和甜高粱为原料的共10万吨产能，2013年核准了4家以木薯为原料的共65万吨产能。目前，我国燃料乙醇产业发展缓慢，2015年前400万吨规划目标很可能落空。政策因素无疑在制约着我国生物燃料的规模化发展。缺乏统一的生物能源管理机构，具体运行中的一些细小问题解决困难。由于国家部门工作程序不一致，使燃料乙醇实际市场需求和指令性计划的矛盾一直得不到及时解决。根据国家发改委推广燃料乙醇的政策要求，为了确保封闭推广区域的市场供应，燃料乙醇生产企业要根据市场的实际需求保证供给，也就是说市场需要多少燃料乙醇生产企业必须生产多少。而国家补助则是按每年年初制定的燃料乙醇计划数执行。另外，为鼓励和引导企业发展非粮燃料乙醇，国家出台了一些扶持政策。由于没有明确的认定程序，虽然天冠集团和安徽丰原分别改造了30万和17万吨木薯乙醇产能并通过了验收，但是近年来两家生产企业销售的木薯燃料乙醇至今没有得到应有的扶持。

二是生物燃料乙醇的功能定位和宣传不够，没有体现出乙醇作为汽油品质改良剂的实质功能，使社会层面对乙醇汽油认识不足。生物燃料乙醇按一定比例加入汽油中，不是简单替代油品使用，它是优良的油品质量改良剂，它既是增氧剂，又是汽油的高辛烷值调和组分（一般汽油的辛烷值最高为97，乙醇的辛烷值为112。辛烷值为我国汽油的标号值，10%的乙醇加入量可提高汽油近3个标号）。当前我国正面临着油品质量升级（国三到国四、国五）、降低PM2.5排放等问题，但炼油行业普遍采取的限锰、降硫，降烯烃等工艺会导致汽油辛烷值损失较大，而我国高辛烷值组分油资源本身就缺乏。乙醇中既不含硫、烯烃、芳烃，辛烷值又高，同时可以降低50%左右的PM2.5排放，是最绿色环保、安全有效、可再生的汽油辛烷值添加剂。美国、欧盟、加拿大、澳大利亚等国的实践已经充分证明：乙醇作为高品质汽油中不可或缺的重要组分，是对MTBE为代表的传统石化基汽油调和剂的最佳替代品（由于污染地下水问题，美国、澳大利亚等国已禁用MTBE。其中美国走了30年使用MTBE的弯路之后，又回过头来再走乙醇代替MTBE的路子，其经验教训可帮助我们更正确的认识燃料乙醇）。使用乙醇作为汽油的改良剂，是对国家、环境、农民、石化企业、生物能源产业诸方有利、多家共赢的最佳选择。

三是政策扶持力度偏低。生物能源作为具有特殊战略性意义的新兴产业，因其使用的对象是庞大的传统能源产业，世界各国都在定价机制、财政税收、投资金融等方面给予优惠和扶持。我国生物燃料的规模化发展正处于关键阶段，无论是生物质资源的收储运体系构建、产品供应链和市场成熟度都无法与现有的化石能源相比，但在产业政策中又得不到应有的合理的鼓励和扶持。例如，美国给予纤维乙醇等第2代先进生物燃料以高额补助（吨纤维乙醇约2 150元RMB），我国已出台木糖渣生产的纤维乙醇补贴政策为每吨纤维乙醇800元RMB。由于与美国政策力度差距较大，将制约我国在这一新领域长期处于竞争优势的后续发展能力。

日本目前尚未大规模使用燃料乙醇，由于资源缺乏，目前只有含3%乙醇的汽油供应。政府计划2020年前，50%以上汽车使用乙醇汽油，2030年所有汽车使用乙醇汽油。

印度作为发展中大国对能源问题也十分重视，其乙醇年产量在17～30亿公升之间，生产原料主要是糖蜜，目前正在推广使用含乙醇5%的乙醇汽油，每年需从巴西进口乙醇，但印度政府的目标是做到燃料乙醇自给自足，因此巴西方面预计这种进口状况不会持续太久。

泰国政府对燃料乙醇的生产使用十分重视，拟建立年产100万吨燃料乙醇生产能力，在全国推广使用E10乙醇汽油。2013年6月27日，广东中科天元新能源科技有限公司为泰国Ubon Bio Ethanol有限公司设计、建造的以干鲜木薯、糖蜜为原料日产40万升燃料乙醇厂顺利通过验收。为了减少对石油的依赖，泰国能源部正采取多种措施，积极推广乙醇汽油。措施包括：与知名品牌汽车厂合作，在各类现有汽车及摩托车上加装转换装置;从价格等方面实行优惠，推动E85乙醇汽油（85%乙醇）的广泛应用;与邮政部门进行试点合作，对首批200辆至300辆长途运输汽车进行E85乙醇汽油改装试验;加强对民众的宣传，消除老百姓对使用乙醇汽油的误解。

菲律宾2009年2月颁布新的法律：《生物燃料法案》，要求汽车燃料用汽油至少含有5%的乙醇，到2011年达10%。关于生物乙醇使用，法律明文规定本地生产的生物乙醇要高于进口生物乙醇。然而，本地生产的数量远远供不应求。

5.非洲

肯尼亚、乌干达、南非都在积极发展以甘蔗、甜菜为原料的燃料乙醇的生产。

6.大洋洲

澳大利亚绝大多数新的和许多较老式的汽车及轻量化商用汽车可使用E10，E10已在澳大利亚NSW、ACT和Queensland省的400个加德士加油站出售。加德士澳大利亚公司推出的Bio E-Flex燃料（E85）在一百多个大城市和地区使用，仅适用于灵活燃料汽车。

未来展望

燃料乙醇作为汽油的改良剂和可再生替代品，在石油资源日渐匮乏、环保问题日益严峻的形势下成为世界性发展方向，随着车辆保有量的快速增加，其生产、推广规模迅速扩大的趋势不可逆转，1代燃料乙醇因消耗粮食而饱受争议，未来以木薯、甜高粱、木质纤维素类生物质为原料的非粮燃料乙醇将是主要发展方向。

篇3

壳牌的心跳曲线随着国际石油价格的变化而起伏不定,原因是其五大核心业务――勘探和生产、天然气及发电、油品、化工和可再生能源中,有三项与石油有关。而一直有专家预言,2050年石油开采将迎来最后的巅峰,此后产量逐年递减,并在本世纪前成为第一个终结的主要能源――但与此同时,全球的能源需求却将翻一番,且在之后与日俱增。

“壳牌已经花了几十年的时间在很多领域寻找可替代石油的新能源,以支持公司的可持续发展战略。”壳牌集团发言人柯尔斯顿•斯玛特表示,“但我们并不准备涉及所有的领域,目前只专注风能、太阳能、氢气、生物能源以及碳捕及技术。”

“壳牌作为一家企业,在重点新能源的选择上经过了几次改变,每一次的决策都主要是出于对收入以及公司未来发展的考量。”英国约克大学化学教授詹姆斯•克拉克说。

2009年之前,壳牌在可再生能源部门的最大投入给予了风能,并拥有风电产能550兆瓦。但壳牌在今年初又一次改变了战略重点。3月17日,壳牌宣布由于风能、太阳能以及水力发电等可再生能源技术耗资巨大,壳牌将不再对其进行新的投资,转而将投资重点指向生物燃料。生物燃料主要指生物乙醇和生物柴油。

最接近石油的替代者

事实上,壳牌为这一决定做了充分的准备。“我们不希望风能、太阳能和氢气占据太多的资源,因为和生物能源相比,他们的机会成本太高了。”斯玛特解释说。

去年,壳牌关闭了两个风力项目,既搁浅了傲人的550兆瓦产能,也放弃了很多市场给予的固定补贴。在新的一轮对可再生能源的投资中也不再有投向风能的部分,目前仅是对保留的风能项目做可靠性和安全性的提升。

“我们在几年前就卖掉了太阳能业务,现在仅是和其他企业合作生产,且保留了一个很小的研发小组。太阳能并不在我们的核心战略之内,所以在新的投资中也不会有涉及它的部分。”斯玛特说,“壳牌一直把氢气当作一个长期的可选对象,并将对其是否会影响我们的业务做进一步的观察。”

舍我其谁的第一代生物能源实际上并没有在壳牌内部进行生产。“我们是最大的第一代生物燃料销售商之一,并没有参考第一代生物燃料的研发和生产。但我们参与下一代生物能源的研发、生产和销售。”壳牌中国集团沟通事务经理栗陆莎告诉表示。

壳牌为什么要舍弃已成型的风能业务,而就根基尚浅的生物能源呢?壳牌认为最接近目前的核心业务的可替代能源是生物能源。这句话的背景在于,生物能源正在经历与石油类似的价值发现过程。“就目前来看,因为最先发现能源紧缺的是运输用燃料部门,所以大家都在该领域极力开发新的可替代能源,比如太阳能源汽车、氢气汽车以及向传统汽油里添加生物燃料等。”加拿大可再生能源协会主席戈登?奎亚堤尼解释到,“而1930年代开始的石油大开采,其最初的目的就是将石油用做燃料。”

此后,人们发现石油还是一种便宜的碳原料,以至于整个化工业改变了他们的产品类型。石油不仅作为能源存在,也由此成为更多化工产品的原材料。奎亚堤尼说:“其他可再生能源也许可以在燃料替代上与生物能源进行竞争,但是生物能源本身含碳的特性,使其还可以提炼出诸如纤维等其他原材料,特性与石油最为贴近。”不管壳牌、BP还是中国的中石油、中石化,这些能源巨头都同时是化工巨头,从“石化”到“生化”的过渡符合他们的产业逻辑。

目前,应用于运输用的生物燃料基本都是添加到汽油中,与之混合使用。“生物乙醇的加入量最多可以达到85%。但是10%是最合理的,因为一旦加入量超过15%,汽车就需要更换引擎。”中科院能源与工业生物技术研究中心主任李寅告诉记者,“从能源利用角度来说,生物能源不见得比其他的新能源,比如太阳能、风能等更经济、更清洁。假如100年后石油开发殆尽,我们开的很可能是太阳能汽车,对生物燃料的需求并不是最高的。但是我们的衣食住行还要靠含有碳元素的生物质来提供。现在鼓励生物质发展,就是为了在未来实现生物质加工。”

壳牌在其的《能源远景2050》中,提出了“有序世界”的定义,并指出2050年主要能源中生物质、太阳能和风能的年消耗量分别为57艾焦耳、74艾焦耳和39艾焦耳(1艾等于10的18次方,约相当于1.17兆兆千瓦时的能量);与之相对比的“无序世界”中的这一组数字则是131艾焦耳、94艾焦耳和36艾焦耳。

摸索中前进

尽管生物能源的最终用途很可能如李寅预料的那样大量用于生物质加工,但是在演变的过程中,它不可避免的要在近几十年中主要充当运输燃料。

壳牌在其2007年可持续发展报告中就曾预测,常规能源的供应在2015年左右将会出现短缺。提高现有能源效率、采用生物燃料和其他可再生能源可以缓解这一现象。“生物燃料目前在全球混合运输燃料中仅占到1%,在未来的几十年中,这一数字将上升至7%―10%。”斯玛特告诉记者。

汽油在使用过程中排放的大量温室气体早已引来各方非议,同样含碳的生物燃料在使用之初也受到了同样的质疑。

“和现在使用的汽油相比,生物燃料燃烧时排放的温室气体只是后者的40%―60%。”奎亚堤尼说,“在一些地区,如果制造生物燃料的技术更加先进,这将使温室气体排放量降低80%-90%。”但随着太阳能和风能等清洁能源的加入,生物燃料的碳排放就变的明显起来。

对此,壳牌在2007年可持续发展报告中解释到:“任何一种能源或技术都不会既满足需求又减少二氧化碳排放。”

克拉克也表示:“像太阳能、风能等清洁能源并不如人们想象的那样是零排放。在太阳能板和风机的生产过程中,要消耗非常多的化学品和能源,产生的污染和碳排放对环境的影响也非常大。”

斯玛特则强调,壳牌在不断地进行减排努力,他说:“我们发展生物能源的前提就是维系公司可持续发展的社会责任,除了改进生物能源的制造技术,壳牌现有的对二氧化碳的收集及储藏能力,以及研发小组对它们的持续研究,都将帮助我们减少二氧化碳排放带来的影响。”

实际上,壳牌不遗余力的加大对生物能源的投资力度,还缘于政府的支持。目前,全球有40多个国家已经或正在考虑可再生能源的推广。欧盟计划到2010年,将生物燃料占运输燃料比例提高到5.75%,到2020年,这一数字将升至10%。美国政府计划在2022年将美国的生物燃料产量提高至360亿加仑(约1363亿升)。

但中国政府最近提出的新能源振兴规划草案中,2万亿元投资的对象并不包括生物能源。目前生物能源在我国还没有大量投入工业生产,主要原因是目前国际主要的生物能源还处于第一代,即用诸如玉米等粮食作物作原料。

“加拿大生产的谷物50%以上都用于出口;美国用于生产第一代生物能源的谷物,原是用来喂养牲畜的。但是在中国,用来生产谷物基乙醇的玉米则是被当作一部分人的口粮。”奎亚堤尼解释道。

“国家现在对生物能源的开发有三不原则:不与人争粮、不与粮争地以及不破坏生态环境。”李寅说,“对于中国等第一代生物质原料稀缺的国家,第二代生物能源就显得至关重要。”

壳牌2007年可持续发展报告中介绍,第二代生物燃料将由稻草、木废料、藻类等非食物有机材料制成,而且使用了不同的转化技术。“我们在几年前开始与世界范围内公司合作开发第二代生物能源。”斯玛特告诉记者,“第二代生物能源将不再局限于几种农作物,实际上很多生物质都可以被用作原料。”

据悉,壳牌已与德国CHOREN 公司合作采用木屑生产燃料,并于2008年投产了世界上第一家采用该技术的商用示范厂;2007 年,壳牌与美国Codexis公司合作开发了可将非食物生物质更高效转化为生物燃料的“超级酶”;此外,壳牌还与HRBiopetroleum一起成立Cellana公司,并在夏威夷修建了一座可将海藻转化成用作生物燃料原料的生物质试验厂。

篇4

关键词： 燃料乙醇 新能源 经济效益

目前，全球气候逐渐变暖，煤、石油、天然气等化石能源日渐消耗，从而引发了世界对可再生并对环境污染少的新型能源的深刻思考。诸如中国、巴西、美国、加拿大等国正在积极开发和利用生物质燃料乙醇。但如果一直采用大量粮食生产燃料乙醇，必然会造成人类缺粮、缺地等生活隐患，所以走“非粮”路线必然是正确道路。再者地球纤维素的贮量丰富，其能量来自太阳，取之不尽，用之不竭。

一、国内外燃料乙醇的发展现状

目前，随着石油价格的飞涨，环境污染与能源短缺问题日渐突出，化石能源日益枯竭，燃料乙醇便应运而生，并逐渐形成了一个产业，一些农产品丰富的国家正大力发展燃料乙醇的供应市场。巴西早在1981年就颁布法令规定全国销售的汽油必须添加燃料乙醇，成为世界上唯一不用纯汽油作为汽车燃料的国家。经过几十年的发展，巴西用占全国面积1.5%的国土面积，解决了全国超过一半的非柴油车用燃料的供应。美国自1992年起就开始推广燃料乙醇汽油，目前已经成为燃料乙醇年产量最大的国家，年产近4000万吨。加拿大从1981年起在汽油中添加乙醇，到2003年，加联邦政府宣布实施加拿大燃料乙醇的生产和利用，并拨巨款直接用于魁省等4个省的燃料乙醇商业化项目。欧盟每年约生产176万吨酒精。1997年只有5.6%用于燃料。1994年欧盟通过决议，给生物燃料生产工厂予以免税。并在2010年使燃料乙醇的比例达到12%。因此一些后续的国家如荷兰、瑞典和西班牙也出台了生物燃料计划。泰国是亚洲第一个由政府开展全国生物燃料项目的国家。在短短的几年时间内，泰国成功地开展了燃料乙醇项目。这些项目提供了利用过剩的食用农产品的途径，对提高泰国农村几百万农民的生活水平起到了积极作用。印度是仅次于中国的亚洲第二大乙醇生产国，设计的年生产能力约为200万吨，并准备效法巴西推出“乙醇汽油计划”。

我国是继巴西、美国之后全球第三大生物燃料乙醇生产国和消费国。受化石能源枯竭和环境保护双重压力的影响，中国生物质能源产业的发展再一次被提到战略性新兴产业的位置上来，尤其是在我国已经形成了初步规模的燃料乙醇产业，更是受到格外关注。我国燃料乙醇市场格局是2002年形成的，2006年以后的几年时间里，燃料乙醇已经在国内更多地区推广。到2010年底，燃料乙醇消费量占全国汽油消费量的比例，已经由过去不足20％上升到50％以上。同时我国也将采取各种措施来增加燃料乙醇的产量。可见，燃料乙醇行业发展前景光明，具有相当的投资潜力。

二、燃料乙醇的概述

1.燃料乙醇的含义

乙醇俗称酒精，它以玉米、小麦、薯类、甜高粱等为原料，经发酵、蒸馏而制成。将乙醇进一步脱水再加上适量汽油后形成变性燃料乙醇。燃料乙醇中的无水乙醇体积浓度一般都达到99.5%以上，它是燃烧清洁的高辛烷值燃料，是可再生能源。主要是以雅津甜高粱加工而成。

燃料乙醇再添加变性后，与无铅汽油按一定比例混配成的乙醇汽油，是一种新型绿色环保型燃料。当乙醇混配比例在25%以内时，燃料可保持其原有动力性。它可以有效改善油品的性能和质量，降低一氧化碳、碳氢化合物等主要污染物的排放。它不影响汽车的行驶性能，还可以减少有害气体的排放量。更重要的是，乙醇是太阳能的一种表现形式，在整个自然界大系统中，乙醇的生产和消费过程可形成无污染的闭路循环。

2.燃料乙醇的使用方法

乙醇既是一种化工基本原料，又是一种新能源。尽管目前已经有着广泛的用途，但仍是传统观念的市场范围。其现在的使用方法主要有两种：一种以乙醇为汽油的“含氧添加剂”，这也是美国使用燃料乙醇的基本方法；二是用乙醇代替汽油，这是巴西较普遍采用的方法。未来乙醇作为基础产业的市场方向将主要体现在三个方面：一是车用燃料，主要是乙醇汽油和乙醇柴油。这就是我们传统所说的燃料乙醇市场，也是近期的（10年内）容量相对于以后较小的市场（在我国约1000万吨/年）。二是作为燃料电池的燃料。在低温燃料电池诸如手机、笔记本电脑，以及新一代燃料电池汽车等可移动电源领域具有非常广阔的应用前景，这是乙醇的中期市场（10―20年内）。乙醇目前已被确定为安全、方便、较为实用理想的燃料电池燃料。乙醇将拥有新型电池燃料30―40%的市场。市场容量至少是近期市场的5倍以上（主要是纤维原料乙醇）；三是乙醇将成为支撑现在以乙烯为原料的石化工业的基础原料。在未来二十年左右的时间内，由于石油资源的日趋紧张，再加上纤维质原料乙醇生产的大规模工业化，成本相对于石油原料已具可竞争性，乙醇将顺理成章地进入石化基础原料领域（如乙烯原料市场），很可能将最终取而代之。如果要做一个形象而夸张的比喻的话，二十世纪后半叶国际石油大亨的形象将在二十一世纪中叶为“酒精考验”的乙醇大亨所替代。

3.燃料乙醇的特点

（1）可作为新的燃料替代品。

乙醇作为新的燃料替代品，可直接作为液体燃料，也可用于生产生物质燃料乙醇的主要原料来源或者同汽油混合使用，减少对不可再生能源――石油的依赖，保障国家能源的安全。

（2）辛烷值高，抗爆性能好。

作为汽油添加剂，可提高汽油的辛烷值。通常车用汽油的辛烷值一般要求为90、93或97，乙醇的辛烷值可达到111，所以向汽油中加入燃料乙醇可大大提高汽油的辛烷值，且乙醇对烷烃类汽油组分（烷基化油、轻石脑油）辛烷值调合效应好于烯烃类汽油组分（催化裂化汽油）和芳烃类汽油组分（催化重整汽油），添加乙醇还可以较为有效地提高汽油的抗爆性。

（3）减少矿物燃料的应用，以及对大气的污染。

乙醇的氧含量高达34.7%，乙醇可以按较甲基叔丁基醚（MTBE）更少的添加量加入汽油中。汽油中添加7.7%乙醇，氧含量达到2.7%；如添加10%乙醇，氧含量可以达到3.5%。所以加入乙醇可帮助汽油完全燃烧，以减少对大气的污染。使用燃料乙醇取代四乙基铅作为汽油添加剂，可消除空气中铅的污染；取代MTBE，可避免对地下水和空气的污染。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车尾气对环境的污染，降低碳氢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、小麦、玉米、稻谷壳、薯类、甘蔗、糖蜜等生物质发酵生产乙醇，其燃烧所排放的CO2和作为原料的生物源生长所消耗的CO2，在数量上基本持平。这对减少大气污染及抑制温室效应意义重大。

三、燃料乙醇的生产工艺

目前，燃料乙醇的生产方法有合成法和生物法两种。由于近年来原油资源短缺及乙烯价格上升，所以合成法逐渐被生物法所取代。

生物法生产燃料乙醇大部分是以甘蔗、玉米、薯类和植物秸秆等农产品或农林废弃物为原料经酶解糖化发酵制造的，其生产工艺有酶解法、酸水解法及一步酶法等。其生产工艺与食用乙醇的生产工艺基本相同，有所不同的是需要增加浓缩脱水后处理工艺，使乙醇的含量达到99.5%以上。脱水后制成的燃料乙醇再加入少量的变性剂就成为变性燃料乙醇，与汽油按一定比例调和就成为车用乙醇汽油。合成法是用纤维素、半纤维素、木素及其它生物体有机物，经过热解合成气（H2，CO），化学或酶催化或微生物发酵而合成乙醇。

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。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、微生物适用于不同反应条件，不能很好耦合。而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。

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四、燃料乙醇的经济效益

生物质直接燃烧热效率很低，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。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。

据推算，平均每3.3吨玉米可生产1吨燃料乙醇，而且生产只是利用玉米种的淀粉，玉米种的其他部分仍可综合利用。如生产优质的药用添加剂、食品添加剂、专用饲料和农业复合肥等产品，由此可见燃料乙醇的生产成本比较低。巴西以甘蔗为原料生产燃料乙醇，成本价为每升0.2美元。美国以玉米为原料生产燃料乙醇，成本价为每升0.33美元。而且如谷物茎秆、稻草和木屑等废料也可用来生产燃料乙醇，这样就大大降低了燃料乙醇的生产成本。

除此之外，燃料乙醇还有一些明显的关联经济效应。一方面，燃料乙醇有巨大的环保效应，这可以大大降低城市处理空气污染的费用。另一方面，对于石化行业发展来说，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，可以提高油品质量和辛烷值。

五、燃料乙醇的发展前景和展望

燃料乙醇的生产正在由传统的粮食酿造向生物加工过渡，所以它的发展前景是十分广阔的。美国能源部资助用生物质废料生产燃料乙醇的技术开发，美国每年生产约2.8×108T的生物质废料。如谷物茎秆、稻草和木屑等，开发将生物质废料转化为乙醇是生物质制乙醇工业持续发展的关键，美国Novozymes公司和NREL合作研发了将生物质（如玉米秸秆）中的纤维素转化成葡萄糖，再发酵成燃料乙醇，这大大降低了燃料乙醇的生产成本。加拿大IOGEN公司与加拿大石油公司合作投产了世界上最大的，也是迄今唯一的用纤维素废料生产乙醇的装置，每年可将12000―15000T小麦等其他谷物茎秆转化为3×106―4×106T燃料乙醇。这也将燃料乙醇的生产成本价降到了1.1美元/加仑，预计未来可减少到90美分/加仑。

我国由天冠集团和山东大学联合攻关的纤维素酶科项目中试发酵试验表明，酶活力及生产成本达到国内领先水平。该项目利用酶解法生产纤维素乙醇，具有反应条件温和、环境污染小、装置简单等优点。采用当今流行的液体深层通风发酵培养，通过诱发育种和基因工程等方法，从提高酶活性降低生产成本着手，利用经济实用的秸秆类物质作原料，使酶的发酵水平显著提高，可望经过后续处理进行规模化生产。

燃料乙醇作为一种新型清洁燃料，是目前世界上可再生能源的发展重点，符合中国能源替代战略和可再生能源发展方向，技术上成熟安全可靠，在中国完全适用，具有较好的经济效益和社会效益，成为普通汽油与柴油的替代品。燃料乙醇作为推动农业产业化的战略产业，必须依靠科技进步。在吸收国外成果和经济的基础上，加强燃料乙醇生产新技术研究、开发和副产物深度加工研究工作。

近年来，石油等矿物质日渐枯竭，油价进一步上涨，使燃料乙醇发展更重要，而且使燃料乙醇的价格有一定的上升空间。随着石油等矿物质的枯竭与油价的大幅上升，以乙醇等能代替矿物质能源的新型能源供应多元化战略已成为国家能源政治的一个方向。

参考文献：

［1］刘全根.炼油设计.乙醇汽油的应用，2002.2.

［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］路宽行.乙醇燃料：打开新能源之门？［J］.经济导报，2007，3013：30-31.

［5］贡长生，张龙.环境化学，2008，（1）：222-228.

［6］郎晓娟，郑风田，崔海兴.中国燃料乙醇政策演变，2009.3.

［7］李志军.中国生物工程杂志.生物燃料乙醇发展现状、问题与政策建议，2008.7.

［8］张智先.粮食论坛.国内燃料乙醇加工业现状及发展趋势，2010，（11）.

［9］秦凤华.燃料乙醇蒸蒸日上［J］.中国投资，2007：38-41.

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近年来，能源短缺困扰世界经济的发展，许多国家纷纷调整能源政策，寻找矿物质能源的替代产品，生物质能源作为一种可替代石油、天然气的可再生清洁能源，得到了世界各国的普遍关注和重视。清洁生物质能源生产技术主要有两种：①以淀粉质和糖质作物（例如玉米、甘薯、甘蔗等）或植物纤维废弃物质（例如农作物秸秆、树枝等）为原料生产燃料酒精；②以油菜、油棕榈、大豆、蓖麻等油类植物或废弃油脂为原料生产生物柴油。这两种清洁能源生产技术是近期最有可能在中国形成生产力、应用于规模化生产的可再生能源技术，也是当前公认的、最富有生命力和实际应用价值的生化工艺。

生物质能源的原料主要来自农村，开发利用生物质能源必将带动能源农业的发展，对中国社会、经济产生积极的影响：一是降低能源的对外依存度，缓解中国的能源压力，保障中国的能源安全；二是根据农村地区的要素禀赋优势，因地制宜发展比较优势产业，使农业向能源产业渗透，成为能源产业链的重要一环，增加农民收入；三是将农作物秸秆等废弃物充分利用起来，通过市场疏导、而不是堵截的方式治理农村生态环境。总之，发展能源农业有助于建立中国能源、农村经济、环境之间的良性互动机制，从根本上解决中国能源短缺、农村经济发展滞后、环境污染严重等问题，起到“一石三鸟”的作用。

中国政府及有关部门对生物质能源的利用极为重视，在连续四个五年计划中都将生物质能源列为科技攻关重点项目。2006年1月1日开始实施的《可再生能源法》在法律高度上明确了可再生能源在现代能源中的地位，并出台了一些具体的优惠政策，但与能源农业发达的国家相比，中国还存在产业规划不够系统、扶持政策不够清晰、相关的配套措施有待细化和明确等问题。他山之石可以攻玉。本文试图通过对生物质能源计划实施相对成功的美国、巴西、德国进行对比分析，了解能源农业发达国家的产业促进政策，从而希望能给中国能源农业的发展带来有益的启示。

二、能源农业发展战略的国际比较

（一）美国的“能源农场”策略

为了控制中东地区的石油资源，美国在军备支出方面付出巨大代价，美国政府逐渐认识到把资金投给动荡不安的中东还不如投给国内的农场主。美国的能源农业是以燃料酒精为突破口发展起来的。在上世纪70年代初，美国开始利用玉米为原料生产燃料酒精，80年代后期，由于石油价格走低，燃料酒精产业的发展一度处于停顿状态。近年来，受石油价格大幅上涨的影响，燃料酒精再次得到重视，生产规模迅速增大。美国人少地多，农业生产发达，玉米等农产品过剩，以粮食为原料生产燃料酒精具有良好的产业化条件和基础。目前，美国玉米酒精年产量已达1000万吨，其中，912万吨被添加到汽油中，替代了运输用能源的3%，在中西部12个州这一比例甚至达到了5%～10%。

为了推动能源农业的发展，美国在总体部署、市场供应、税收优惠、资金支持、技术开发等方面做出了系统的安排。

1.总体部署。1990年以来，美国出台了一系列的法令法规推动生物质能源的使用。例如，1994年，美国环境保护委员会（epa）规定，以燃料酒精为主的可再生清洁燃料在大城市必须全年供应：1998年，国会通过《汽车替代燃料法》，鼓励使用燃料酒精作为替代能源。1999年，美国总统签署的一项国家战略计划提出，到2020年，生物质燃油将取代石化类燃油消费量的10%。2005年实施的《国家能源政策法》规定，销售的汽油中必须包含一定比例（将逐年递增）的生物质能源燃料，在未来的5年内，燃料酒精的产量将增加一倍，到2012年，汽油中添加酒精的数量要达到80亿加仑（2430万吨），2013年，可再生能源要占全部能源的7.5%以上。2005年，美国农业部（usda）宣布实施综合能源战略，支持燃料酒精、生物柴油等可再生能源的开发、生产和使用，成立能源理事会，协调与美国能源部、环保局等部门的合作，监督综合能源战略的实施。

美国通过以上法令法规，从总体上对生物质能源的开发利用进行了规划，以法律手段为能源农业的发展提供了保障。

2.市场供应。2005年的《国家能源政策法》要求汽油中必须添加一定比例的燃料酒精，能源部门也通过政策规定，联邦、州和公共部门必须有一定比例的车辆使用生物柴油。为保证了燃料酒精的市场供应，美国加快了乙醇加油站的布点建设，2006年，乙醇加油站增加了近1／3，目前，境内的乙醇加油站已达到1000个左右。此外，美国的汽车制造商也十分配合生物燃料的推广使用，仅2006年一年，向市场投放的可变燃料汽车就达到100万辆左右。

3.税收优惠·为了推广燃料酒精的生产和销售，美国制定了十分具体的税收优惠政策，主要涉及两种税的减免：一是燃料货物税的减免，减免幅度根据燃料中酒精的含量确定，例如，对e85酒精（85%酒精与15%汽油混合）减免57美分／加仑；二是对生产、销售、使用燃料酒精的企业减免联邦所得税，减免幅度因企业类型不同而异，例如，对酒精生产商减免所得税10美分，加仑，对酒精汽油配制商减免所得税54美分/加仑，对酒精汽油零售商或不通过零售商直接使用酒精汽油的机构销售或使用e85酒精，减免所得税5.4美分，加仑。积极的税收优惠政策有效地刺激了生物燃料在美国的应用。

4.资金支持。据usda统计，2001年以来，usda的农村发展基金已经投放资金2.9亿美元，资助酒精生产工厂以及风能、太阳能等可再生能源项目。2005年的《国家能源政策法》规定，在未来的5年内政府将为可再生能源项目提供30亿美元以上的资金。2006年1月，在美国最大的农业 组织－－美国农业社团联盟（american farm bureau federation）年会上，usda宣布将提供1900万美元作为无偿补助资金支持可再生能源生产计划，鼓励农场主和中小企业从事可再生能源的开发，并对可再生能源项目优先提供贷款。

5.技术开发。美国加大了能源农业的研发投入力度，并取得了一系列重大进展。在能源作物选 育上，美国科学家利用甘蔗和热带草本植物杂交选育了能源甘蔗，其生物量比一般的糖料甘蔗高一倍左右，酒精发酵量高达23～26吨，年·公顷。在生物质能源生产工艺上，美国进行了技术创新，采 用先进高效发酵工艺，使酒精生产的原材料成本在过去的15年中降低了2／3。考虑到粮食酒精生产 本身需要消耗大量的石化类燃料，近期美国的生物质能源发展计划出现了战略性转移，粮食酒精开 始向农林纤维素酒精过渡。由于纤维素酒精的原料――纤维素酶价格较高，燃料酒精生产在成本上不合算，近期美国在提高酶的生产活力方面重点攻关，利用生物工程技术有效控制生产成本。

（二）巴西的燃料酒精发展计划

目前，全球生物质能源占能源消费总量的平均比重为13.6%，其中，发达国家为6%，而巴西已经达到44%。巴西具有发展能源农业得天独厚的自然条件。该国国土面积851万平方公里，牧场2亿多公顷，农田6200多万公顷，这些土地都非常适宜种植甘蔗、玉米以及大豆、油棕榈、蓖麻、向日葵等能源作物。此外，巴西还有大量能够种植能源作物、但尚未开垦利用的土地。这些有利的自然条件为巴西能源农业的发展提供了充分的保障。

巴西是世界上最早实施燃料酒精计划的国家之一，也是最早实现生物质能源产业化的国家。在上世纪70年代中期，巴西利用本国榨糖业比较发达、甘蔗资源十分丰富的有利条件，开始利用甘蔗生产燃料酒精。经过30年的发展，已经形成完整的“甘蔗种植－燃料酒精－酒精汽车”产业链，产业规模不断增大，到2005年底，燃料酒精年产量已达1200万吨，出口燃料酒精21亿升，成为世界上最大的燃料酒精生产国、消费国和出口国。

燃料酒精的规模化生产降低了巴西能源的对外依存度，保障了能源安全，同时也调动了农民种 植甘蔗的积极性，稳定了蔗糖生产，现在，燃料酒精产业已成为巴西的支柱产业。巴西能源农业从燃料酒精产业化发展开始，取得成功后又在生物柴油上加大了投资的力度，并且取得可喜的回报，每桶生物柴油的成本已经降低到26美元。

1.总体规划。在不同的时期，巴西选择了不同的生物质能源发展战略。在生物质能源发展的初期，巴西选择了以传统产业－－榨糖业为支撑，以甘蔗酒精为突破口，实行燃料酒精产业化的发展战略，取得了能源农业发展的先机。在本国燃料酒精产业的规模稳定后，巴西及时提出酒精出口战略，特别是近年来在石油价格急剧上涨、双燃料动力汽车热销、全球对燃料酒精需求量增长的背景 下，巴西加大了燃料酒精出口推广的力度，目前，巴西已经开始向委内瑞拉和尼日利亚出口燃料酒精，同日本建立燃料酒精合资企业的计划也在积极商讨之中。此外，巴西政府已经把中国、印度、印度尼西亚等能源匮乏国列入目标国，正在加强政府间的游说。借鉴燃料酒精产业发展的成功经验，巴西将生物柴油的开发利用和产业化列入下一步的发展重点，由总统府牵头、14个政府部门参与，成立了跨部门的委员会，负责制定生物柴油推广政策和措施。

2.市场供应。为了扩大燃料酒精的销售，增加对消费者的吸引力，巴西出台了一系列具体措施保证燃料酒精的市场销售，例如，一些州规定，政府所属的石油公司必须购买一定数量的燃料酒精，以低于汽油的价格销售燃料酒精，等等。在生物柴油的市场供应上，巴西政府也进行了系统的规划： 从2008年起，全国市场上销售的柴油必须添加2%的生物柴油；到2013年，添加生物柴油的比例应提高到5%。

3.资金支持。长期以来，巴西出台了各种措施对生产燃料酒精的企业提供资金上的帮助，鼓励生物质能源的生产。例如，对燃料酒精生产企业提供低息贷款，国家的政策性银行设立了生物燃油专项信贷基金，提供最高可达90%的融资信贷。为了鼓励农民种植大豆、甘蔗、油棕榈、向日葵等作物，保证生物质能源生产的原料供应，对直接从事能源作物种植的农户，联邦政府设立了l亿雷亚尔（折合0.34亿美元）的信贷资金。

4.技术开发。在1975～1989年期间，巴西政府投资49.2亿美元，形成了蔗糖酒精生产技术和酒精汽车技术的研究体系，一些研究机构纷纷与企业寻求联合，共同致力于生物燃油技术的推广使用。在全国27个州中，已有23个州建立了开发生物燃油的技术网络。最近，巴西又开发出从甘蔗渣中提取酒精的新技术，进一步提高了甘蔗的酒精产出率。

（三）德国的生物柴油发展之路

由于生物柴油具有可再生、比传统柴油燃烧更彻底、排放尾气二氧化碳更低等优点，从而得到德国政府的大力推广，并且作为生物质能源的发展重点加以引导和扶持。目前，生物柴油已成为第一个在德国全国范围内销售的石油替代燃料，德国也成为世界最大的生物柴油生产国和消费国。

1988年，德国聂尔化工公司率先从油菜籽中提炼生物柴油。经过二十来年的发展，生物柴油的生产规模不断增大，到2005年，生产企业有23个，年生产能力达140多万吨，占整个欧盟15国总生产能力的一半以上。据报道，德国的neckermann可再生资源公司已建成世界最大的生物柴油生产流水线，整个生产工艺从菜籽开始，经过菜籽加工、压榨、抽提、粗油加工几个过程，最后产出生物柴油。著名的壳牌公司也计划在德国北部投资4亿欧元，建设生物柴油提炼厂，预计2008年年产量将会达到2亿升。除了直接从油类植物中提炼生物柴油外，德国对废弃油脂的利用也十分重视，例如，饭馆的废弃食用油不能随意倾倒，必须向环保部门支付收集费，由环保部门统一处理加工成柴油替代品。

1.市场供应。德国政府规定，从2004.年1月起，必须在柴油中强制性地加入一定比例的生物燃油。为了推广生物柴油的使用，德国加强了生物柴油加油站的布点建设，形成密度大、供应快捷、服务完善的生物柴油供应网络。德国现有生物柴油加油站1700多个，平均每20-45公里公路上就能找到一个生物柴油加油站，并且还在以每年120家的速度增长。此外，为了保证生物柴油的质量，德国在生物柴油的质量管理方面做出严格规定，成立了生物柴油质量管理联盟，对生物柴油的原材料供应、生产、运输、销售等环节进行严密的质量监控。

2.配套产业的跟进。相关产业的技术跟进是德国发展生物柴油产业的重要保证。德国汽车业发达，为了配合生物柴油的推广使用，汽车厂家对发动机性能进行了改进。大众汽车公司和奔驰公司主动承诺，未来生产的私人轿车将不再需要改装，可以直接使用生物柴油。随着生物柴油发动机技术的成熟、轿车柴油化趋势的加快，预计生物柴油产业将会获得更大的发展空间。

3.资佥支持和税收优惠。为了鼓励生物柴油的生产和销售，德国每年向油菜种植户提供适当的经济补贴，对生物柴油的生产企业实行完全免税，并且提供一定的产品开发资金，对生物柴油的销售企业给予税收减免的优惠政策。

三、对中国能源农业发展的启示

从美国、巴西、德国生物质能源农业发展的经验来看，能源农业快速发展离不开政府在产业发展方向上的总体规划，在市场、技术、资金、税收政策等方面的全方位支持，这给中国能源农业的发展带来有益的启示：

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事实上，多年来，生物燃料作为一种新型能源一直被多国广为探索。不久前，中国商用飞机有限责任公司也携手波音公司进军航空生物燃料研发高地，双方成立节能减排技术中心，寻求提炼航空燃料的妙方。

而在这方面，英国算得上是佼佼者之一。早在2008年，英国的维珍大西洋航空公司就进行了首次使用生物燃料的航空飞行。这次飞行的机型是波音747，航程从伦敦到阿姆斯特丹，在一个飞机引擎中添加了20%的生物燃料，其原作物是椰子和巴西棕榈树。

生物燃料是当前全球应对气候变化讨论中的一个热点话题。如今，英国作为积极应对气候变化的国家，非常重视推动生物燃料的发展，在政策、商业、科研等方面都做了大量工作。虽然全球整个生物燃料市场的前景还面临一些争论，但英国的生物燃料产业仍在稳步发展。

1、用废弃食用油换乘车打折卡

据统计，在2009/2010财年英国车辆所使用的生物燃料中，约71%是生物柴油，约29%是生物乙醇，还有很小一部分的生物甲烷。

目前，一些英国公司正在通过国际合作发展生物燃料。例如英国石油公司与美国Martek生物科学公司签署了合作协议，共同开发把糖分转变为生物柴油的技术。英国“太阳生物燃料”公司前几年曾在非洲大量投资，购买土地种植麻风树，以便从麻风树果实中提炼生物燃料。

在英国国内，一些公司通过回收废弃食用油来生产生物燃料。例如英国最大的公交和长途公共汽车运营商STAGECOACH就有这样一个项目，该公司向居民发放免费容器盛装废弃食用油，居民以此换取乘车打折卡，所收集的废油被送到一家能源公司制成生物柴油，供STAGECOACH公司的部分车辆作为燃料使用。

虽然生物燃料现在还主要应用于车辆，但英国一些航空公司已率先进行了航空业使用生物燃料的探索。例如“维珍大西洋”公司在2008年进行了全球首次使用生物燃料的试飞，在一架波音747客机的一个引擎中加入了20%的生物燃料，从伦敦飞到了阿姆斯特丹。

2、科学界热衷生物燃料

据介绍，英国科学界非常热衷于研究生物燃料，相关研究走在世界前列。有些研究关注如何降低生物燃料的成本，如帝国理工学院等机构研究人员在《绿色化学》上报告说，用木材制造生物燃料时常需要将木材粉碎成很小的颗粒，这个过程需要消耗不少传统能源，估计每粉碎一吨木材需消耗约8英镑的能源。但如果在粉碎过程中加入某种离子液体作为剂，可以把这个环节所消耗的能源量降低80%，把粉碎每吨木材消耗的能源成本降低到约1，6英镑。据估算，最后得到的生物乙醇的价格有望因此降低1 O%。

除成本研究外，还有些研究在探索使用不同的原材料来生产生物燃料。使用甘蔗、玉米等农作物来制造生物燃料常被指责与民争粮、与粮争地，但如果使用通常废弃的秸秆等部位来制造生物燃料就可以避免这个问题。秸秆的主要成分是纤维素，如何分解纤维素一直是个难题。

英国约克大学等机构的研究人员在美国《国家科学院学报》杂志上说，他们从真菌中发现了一种名为G H61的酶，它能够在铜元素的帮助下以较高的效率分解纤维素，使其降解为乙醇，然后用以制造生物燃料。

此外，树木枝干和许多植物的茎秆中还含有许多通常难以分解的木质素，英国沃里克大学等机构研究人员在《生物化学》杂志上说，一种红球菌能分泌一种具有分解木质素能力的酶。这种红球菌可以大量培养，因此也可以用于分解植物茎秆制造生物燃料。

3、民众自制生物燃料

尽管生物燃料在英国获得商界及科学界人士的“全方位”支持，但对于大部分英国民众来说，是否在开车时使用生物燃料仍取决于它的价格，单纯出于环保目的而使用生物燃料的人群毕竟还是少数。

对于使用柴油发动机的汽车来说，许多车辆不需要改装就可以烧生物柴油，而现在英国一些加油站出售的柴油价格在每升1.4英镑左右，有公司出售的生物柴油售价在1.25英镑左右，但每升生物柴油能驱动车辆行驶的距离通常低于传统柴油，因此消费者往往会随着油价的波动和性价比的变化，选择是否使用生物燃料。

有意思的是，有些具备相应知识的英国民众还自制生物燃料，这样会比买油便宜得多。

根据英国《每日电讯报》报道，萨默赛特郡的詹姆斯。莫菲就是这样一个例子。他从两家餐厅购入废弃食用油，每升只需1 O便士；在筛去渣滓后，向其中加入甲醇和氢氧化钠等化学物质，经过加热和沉淀等过程，就能得到自制的生物柴油。

他说，自己开车每月消耗150升生物柴油，制造这些生物柴油的成本是每升约18便士，这比市场价格要便宜得多。根据英国税务海关总署的规定，民众每年自制生物柴油2500升以下无需交纳任何费用。因此，像莫菲这样自制生物柴油的民众可以给自己省下一大笔钱。

4、政府稳步推进

在英国能源与气候变化部201 1年的《英国可再生能源路线图》中，有关机构专门列出了有关生物燃料的目标。其中提到，在2009/201 0财政年度，英国道路上行驶的车辆使用生物燃料的比例占道路交通所用总燃料的3，33%，这个比例在近几年一直处于增长之中，英国计划到2014年将其提高到5%。

由于生物燃料主要用于供给车辆，英国交通部也参与了相关管理工作，负责《可再生交通燃料规范》的实施。根据这项法规，英国每年销售量在45万升以上的燃料供应商必须使生物燃料等可再生能源在其销售量中达到一定比例，如果自身销售的生物燃料达不到相应比例，则需要花钱从其他超额完成任务的燃料供应商那里购买相应份额。

这个比例是逐年上升变化的，目前的指向是前面提到的在2014年5%的目标。客观地说，这是一个稳健的目标，每年的上升幅度不大，显示出英国政府稳步推进生物燃料发展的态度。

此外，英国政府还对生物燃料的标准进行了规定，即与传统化石燃料相比至少能减排温室气体35%以上，并且原料产地的生物多样性不能因为生产生物燃料而受到影响。这是为了让生物燃料能够切实起到保护环境的效果。

5、前景还不明朗

需要说明的是，英国的生物燃料虽稳步发展，但仍称不上达到“快跑”的程度。

一方面，英国商界虽然在发展生物燃料方面做出了诸多探索，但并没有出现特别明显的增长，一些项目还遇到了问题。比如有报道称太阳生物燃料公司在非洲某些国家的项目已经终止，维珍大西洋公司虽然率先探索在飞机上应用生物燃料，但现在全球已有多家航空公司实现了使用生物燃料的商业化飞行，而维珍大西洋公司却没有太多进一步的消息。这可能与联合国气候变化谈判结果波动和全球生物燃料市场本身的前景也还面临一些争论有关。

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生物质能的分类及其发展

生物质包括植物光合作用直接或间接转化产生的所有产物，从这个概念出发，生物质能就是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。生物质主要有4类：农作物秸秆及其他残余物、林产品和木材加工残余物、动物粪便、能源植物。但是，从作为可以产生能源的资源角度看，城市和工业有机废弃物和有机废水也是生物质能资源。

生物质能具有可再生性、低污染性、广泛分布性等特点。根据技术手段可分为直接燃烧技术、热化学转换技术、生物转换技术、液化技术和有机垃圾处理技术等。依据这些技术手段，生物质能可分为固体燃料、液体燃料和气体燃料。

直接燃烧和发电

直接燃烧发电的过程是：生物质与过量空气在锅炉中燃烧后，得到的热烟气和锅炉的热交换部件换热，产生出的高温高压蒸气在蒸汽轮机中膨胀做功发电。

直接燃烧是使用最广泛的生物质能源转化方式，技术成熟。在发达国家，生物质直接燃烧发电站可再生能源发电量的70％。与燃煤发电相比，生物质直接燃烧发电的规模较小，锅炉负荷大多在20兆瓦～50兆瓦，系统发电效率大多为20％～30％。目前，美国生物质发电装机容量已达10500兆瓦，70％为生物质一煤混合燃烧工艺，单机容量10兆瓦～30兆瓦，发电成本3～6美分／千瓦时，预计到2015年，装机容量将达16300兆瓦。

国外生物质直接燃烧发电技术已基本成熟，进入推广应用阶段。该技术规模效率较高，单位投资也较合理，但它要求生物质资源集中，数量巨大，如果考虑生物质大规模收集或运输的支出，则成本较高，比较适合现代化大农场或大型加工厂的废物处理等，不适合生物质较分散的发展中国家。我国目前农业现代化程度较低，生物质分布分散，采用大规模直接燃烧发电技术有一定困难。

生物质气化及发电

生物质气化的基本原理是在不完全燃烧条件下，将生物质原料加热，使较高分子量的有机化合物裂解为低分子量的CO、CH4等可燃气体。转化过程的气化剂有空气、氧气、水蒸气等，但以空气为主。气化原料是农作物秸秆或林产加工废弃物。生物质气化产出气的热值根据气化剂的不同存在很大差异，当以空气为气化剂时，产出气的热值在4200千焦／立方米～5300千焦／立方米之间，该气体可以作为农村居民的生活能源，也可以通过内燃机发电机组发电。

生物质气化发电技术在国际上已受到广泛重视。国外小型固定床生物质气化发电已商业化，容量为60千瓦～240千瓦，气化效率70％，发电效率为20％，以印度农村地区的应用比较成功。发达国家如奥地利、丹麦、芬兰、法国、挪威、瑞典和美国等，比较关注的是生物质气化联合循环发电技术(BIGCC)。该技术的系统效率可达40％，有可能成为生物质能转化的主导技术之一。这一技术存在的问题是单位投资额非常高，并且技术稳定性不够。

我国有着良好的生物质气化发电基础，在上世纪60年代就开发了60千瓦的谷壳气化发电系统。目前已开发出多种固定床和流化床小型气化炉，以秸秆、木屑、稻壳、树枝等为原料，生产燃料气，主要用于村镇级集中供气。

生物质致密(压缩)成型燃料技术

将生物质粉碎至一定的粒度，不添加粘接剂，在高压条件下，可以得到具有一定形状的固体燃料。成型燃料可再进一步炭化制成木炭。根据挤压过程是否加热，生物质致密(压缩)成型燃料有加热成型和常温成型两种；根据最后成型的燃料形状可以分为棒状燃料、颗粒燃料和块状燃料三种。生物质致密(压缩)成型技术解决了生物质能形状各异、堆积密度小且较松散、运输和贮存使用不方便的缺点，提高了使用效率。

成型燃料在国外很受重视，开始研究时的着眼点以代替化石能源为目标。上世纪90年代，欧洲、美洲、亚洲的一些国家在生活领域大量应用生物质致密成型燃料。后来，以丹麦为首开展了规模化利用的研究工作。丹麦著名的能源投资公司BWE率先研制成功了第一座生物质致密成型燃料发电厂。随后，瑞典、德国、奥地利先后开展了利用生物质致密成型燃料发电和作为锅炉燃料等的研究。美国也已经在25个州兴建了树皮成型燃料加工厂，每天生产的燃料超过300吨。但生物质成型燃料仍以欧洲的一些国家如丹麦、瑞典、奥地利发展最快。

我国生物质成型燃料技术基础好，设备水平与世界先进水平差别不很大，不足的是我国成型燃料的应用水平还不高。

沼气技术

有机物在厌氧及其他适宜条件下，经过微生物分解代谢，产生以甲烷为主要气体的混合气体，即沼气。一般沼气中甲烷含量为50％～70％，每立方米沼气的热值为17900千焦～25100千焦。生产沼气的原料可以是高浓度的有机废水，也可以是畜禽粪便、有机垃圾和农作物秸秆等。

在发达国家，主要发展厌氧技术处理畜禽粪便和高浓度有机废水。目前，日本、丹麦、荷兰、德国、法国等发达国家均普遍采取厌氧法处理畜禽粪便。美国、英国、意大利等发达国家的沼气技术主要用于处理垃圾。美国纽约斯塔藤垃圾处理站投资2000万美元，采用湿法处理垃圾，日产26万立方米沼气，用于发电、回收肥料，效益可观，预计10年可收回全部投资。英国以垃圾为原料实现沼气发电18兆瓦，今后10年内还将投资1.5亿英镑，建造更多的垃圾沼气发电厂。

在发展中国家，沼气池技术主要使用农作物秸秆和畜禽粪便生产沼气作为生活炊事燃料，如印度和中国的家用沼气池。同时，印度、菲律宾、泰国等发展中国家也建设了大中型沼气工程和处理禽畜粪便的应用示范工程。我国是利用生物质生产沼气最多的国家。

燃料乙醇

生物质可以通过生物转化的方法生产乙醇。目前在生物能源产品产业规模方面，发展最快的就是燃料乙醇。生产燃料的乙醇主要有甘蔗乙醇、玉米乙醇和木薯乙醇三种，燃料乙醇的消耗量已超过世界乙醇产量的60％以上。

巴西是世界上最早利用甘蔗生产燃料乙醇的国家。以甘蔗为原料，工艺相对简单，既节能又节省投资，生产成本较低。目前，巴西有520多家燃料乙醇生产厂，年产燃料乙醇1200万吨，有1550万辆汽车以乙醇汽油作为燃料。

美国从上世纪70年代末开始用玉米生产燃料乙醇，到2005

年产量已经超过1200万吨。尽管目前乙醇的生产成本较高，但在美国，玉米燃料乙醇已成为一种成熟的石油替代品。

我国从2002年开始用陈化粮生产燃料乙醇，生产规模达102万吨，主要以玉米和小麦为原料。其背景是在1996年～1999年连续4年粮食总产量稳定5亿吨左右，粮食供过于求，粮食阶段性过剩并出现大量积压的情况下提出的。实践证明，粮食燃料乙醇生产技术成熟、工艺完善，是目前比较现实的石油替代燃料。

但面对我国人多地少的实际，大规模推广应用粮食燃料乙醇显然存在着原料供应的瓶颈问题，长远来说必须开发非粮食为原料的乙醇燃料。“十五”期间，国家开展了非粮食能源作物――甜高粱培育等关键技术的研究与开发，包括利用甜高粱茎秆汁液和纤维素废弃物等生物质制取乙醇的技术工艺。对第一种技术工艺，我国初步具备了规模化开发的基础，但纤维素废弃物制取乙醇燃料技术还存在技术不成熟、诸多关键技术尚未解决等问题。

生物柴油

生物柴油是利用动植物油脂生产的一种脂肪酸甲(乙)酯。制造柴油的原料很多，既可以是各种废弃的动植物，也可以是含油量比较高的油料植物。实践证明，生物柴油不仅具有良好的燃烧性能，还有良好的理化特性和动力特性。

国外通常采用大豆和油菜籽生产生物柴油，但成本稍高。为降低成本，一些国家开始用废弃食用油和专门的木本油料植物生产生物柴油。目前，生物柴油在欧盟已经大量使用，进入商业化发展阶段。2004年欧盟生物柴油产量为224万吨，并计划到2010年达到800万吨～1000万吨。

我国人多地少，发展生物柴油只能靠非食用油料资源。因此，我国目前生产生物柴油的原料主要是餐饮废油、工业废油、某些植物油和菜籽油、棉籽油的下脚料等。利用这些原料既回收利用了资源，又解决了环境污染问题。我国生物柴油的生产起步晚，但发展较快。目前已有30多家生物柴油生产厂。

除了上述生物质能利用技术外，还有生物制氢技术、热裂解技术等，基本处于研究阶段。

我国发展生物质能的必要性

开发生物质能具有能源与环境双重效益，有可能成为未来可持续发展能源系统的主要能源之一。因此，许多国家都高度重视生物质能源开发，并制定了相应的开发研究计划，如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的乙醇能源发展计划等。联合国开发计划署(UNDP)、欧盟和美国(DOE)的可再生能源开发计划中也都把生物质能列为重点发展方向。

目前，生物质能是仅次于煤炭、石油和天然气的世界第四大能源。据估算，地球陆地每年生产1000亿吨～1250亿吨干生物质；海洋年生产500亿吨干生物质。生物质能源的年生产量远远超过全世界总能源需求量，相当于目前世界总能耗的10倍。

我国的生物质资源也相当丰富。目前我国生物质能年获得量达到3.14亿吨标准煤，到2050年资源潜力可达到9.04亿吨标煤且潜力巨大。

根据发达国家的经验可知，现今正是我国实现工业化的关键时期。大部分发达国家在此期间(此时人均GDP在3000美元左右)都经历了人均能源、资源消费量快速增长和能源、资源结构快速变化的过程。这对能源安全等问题提出了更高的要求。据预测，2020年中国一次能源的需求为25亿吨～33亿吨标准煤，最少将是2000年的2倍；2050年的一次能源需求估计将在50亿吨标准煤左右。根据我国现在的能源需求增长趋势推算，到2020年，我国仅石油的缺口就将达1.3亿吨～1.5亿吨。能源供应不足问题已成为我国经济社会发展的主要矛盾之一。因此，要从根本上解决我国能源供应不足的问题，必须实施多元化能源发展战略，积极开发生物质能源是出路之一。

从保护环境角度看，我国SO2，排放量已居世界第一位，CO2排放量仅次于美国居第二位。2006年，SO2排放量达2550万吨，其中约85％是燃煤排放的。酸雨面积已超过国土面积的1／3。SO2和酸雨造成的经济损失约占GDP的2％。生物质能属于清洁能源，生物质中有害物质(硫和灰分等)的含量仅为中质烟煤的1／10左右。同时，生物质二氧化碳的排放和吸收构成自然界碳循环，其能源利用可实现二氧化碳零排放，扩大生物质能利用是减排CO2,最重要的途径。

另外，生物质一直是我国农村的主要能源之一。因地制宜开展生物质能利用技术及产品的研究、推广和使用，可以把农民从烟熏火燎中彻底解放出来，既节约资源，又可以改善农民的居住环境，减少水土流失，提高其生活水平。

我国发展生物质能存在的问题

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一、多能互补的必要性

数据显示，我国60％左右农村人口仍然靠传统的秸杆和薪材等解决能源问题。全国农村每年直接消耗的各种能源相当于5.6亿吨标准煤，占全国总能耗的一半左右。发展新能源已成为改变农村能源使用结构，减少环境污染以及促进农村社会和谐发展的重要手段。然而，农村新能源到底该向何发展，发展中要解决哪些问题?

农村新能源主要包括沼气、太阳能、风力发电、微小水电、生物质能这几个方面。现阶段农村能源应该多种形式并存，不同的地区应根据自身的特点，确定适合当地经济发展水平的发展方向和发展重点。

在谈到农村新能源利用时，国务院发展研究中心研究员周宏春教授提出了“四位一体”和“五配套”的概念。“四位一体”，就是以太阳能为动力，以沼气为纽带，将种植业和养殖业结合起来，在全封闭条件下将沼气池、猪禽舍、厕所和日光温室等一体化。

“这样既解决农村的能源供应，改善农民卫生和生活环境，又可以减少农作物和蔬菜生长中农药化肥的使用量，提高食品品质和食品安全。”“五配套”模式，是建一个沼气池、一个果园、一个暖圈、一个蓄水窖和一个看营房，实行人厕、沼气、猪圈三结合的立体养殖和多种经营系统。

农村新能源代表着未来能源利用的方向，发展前景是很好的。但是，一些地区受技术水平制约，影响了农村新能源技术的推广使用。此外，随着农村养殖户的减少，沼气的替代能源问题也是需要考虑的。拿沼气发展来说，要跳出为沼气而建沼气池的单纯观念，将推广沼气与养殖、种植相结合，打造“养殖一沼气一种植”的模式，促进经济增长方式的转变，达到“三沼(气、渣、液)”综合利用，增加农民收入的目标。

总之，农村能源的发展应坚持“因地制宜，多能互补，综合利用，讲求效益”。“特别是要重视发展生物质能技术及其产业。”农村能源行业协会会长朱明强调说。具体来说，就是大力发展以秸秆、稻草等这些原料丰富、取材容易的生物质能，以及清洁的太阳能、风能、微水电等可再生能源，同时通过改革炉具等措施提高能源利用效率，以实现农村地区社会经济的可持续发展。

国家发展改革委副主任解振华表示，未来我国将有序推进以秸秆为主要原料的生物质能源。为缓解资源能源约束，发展循环经济，保护环境，应对气候变化，我国将大力推动农作物秸秆在农业领域的循环利用，积极发展以秸秆为原料的加工业，有序发展以秸秆为原料的生物质能源。

二、生物质产业和技术在各国的发展概况

生物质产业已受到了国际社会的广泛关注，许多国家制定了促进生物质产业发展的相关政策，并投入了大量的资金用于研究开发和推广应用。由于生物质能作为可再生能源仅次于煤炭、石油、天然气之后第四大能源，因此它在整个能源系统中占有重要的地位。近些年来，开发利用生物质能成为当前国内外广泛关注的重大课题，既涉及农业和农村经济发展，又关系到国家的能源安全。作为经济快速发展的中国，大力开发新型可再生能源已经是国家发展的重要战略，因此开发利用生物质能这一课题，有利于中国开拓新能源，并且能够缓解能源供需矛盾，也是解决“三农”问题，保证社会经济持续性发展的重要任务。

生物质能的利用分为两种：直接用作燃料的有农作物的秸秆、薪柴等；间接作为燃料的有农林废弃物及藻类等，它们通过微生物作用生成沼气，或采用热解法制造液体和气体燃料，也可制造生物炭。生物质能是世界上最为广泛的可再生能源。据估计，每年地球上仅通过光合作用生成的生物质总量就达1440～1800亿吨(干重)，其能量约相当于20世纪90年代初全世界总能耗的3～8倍。但是尚未被人们合理利用，多半直接当薪柴使用，效率低。影响生态环境。

现代生物质产业是利用农作物及其残体、畜禽粪便、有机废弃物等可再生或循环的有机物质为原料，通过TA性加工转化生产化工产品、生物质燃料和生物能源以及生物质产品的一个格外引人关注的新兴产业。生物质既是可再生能源，也能生产出上千种的化工产品，且因其主要成分为碳水化合物，在生产及使用过程中与环境友好、又胜石油能源一筹。

目前我国的秸秆产出量已超过7亿吨，折合成标煤约为3.5亿吨，相当于7个神东煤田，全部利用可以减排8.5亿吨二氧化碳，相当于2007年全国二氧化碳排放量的1／8。随着国家明确提出到2015年秸秆综合利用率在80％的行动目标，我国秸秆资源化驶入快车道。以“秸秆能源”为代表的生物质能利用，在大力发展低碳经济的背景下，进入人们的视野。

目前。世界上较为成熟、可规模化开发利用的生物质技术主要集中在发电、固化成型燃料、沼气和液体燃料等方面。其中，生物质发电在发达国家已受到广泛重视，2005年全世界生物质发电的装机容量约达5000万千瓦，主要集中在北欧和美国。

生物质固化成型燃料在发达国家通常用来替代煤、燃气等作为民用燃料进行炊事、取暖，或用于区域供热和发电等。美国和欧洲一些国家的生物质成型燃料产品已进入商业化阶段，并相应开发了专用炉具；泰国、印度、越南、菲律宾等国也建成了一些生物质成型燃料生产厂，逐渐进入了规模化生产阶段。

沼气技术已经在有些国家普遍应用，欧洲和印度等地已建设了大量的户用沼气和大中型沼气工程。截至到2003年底，德国的大中型沼气工程总数已超过3000个，大多采用以畜禽粪便和秸秆为主要原料的厌氧消化工艺，机械化和自动化程度很高，生产出来的沼气主要用于发电。

生物液体燃料已实现规模化生产和应用。2005年，全世界生物燃料乙醇的总产量约为3000万吨，主要集中在巴西和美国；生物柴油总产量约220万吨，主要集中在德国。巴西以甘蔗为原料生产燃料乙醇，2005年的消费量为1200万吨，替代了当年汽油消费量的45％；美国主要利用耕地多、产量大的玉米为原料，同时积极发展纤维素制取燃料乙醇技术。欧盟对生物燃料也很重视。主要以大豆、油菜籽和回收的动植物废油等为原料生产柴油，2005年原欧盟15个成员国年产量约200万吨，占世界总产量的90％，其中德国年产量约为150万吨。

三、中国生物质产业的发展情况

中国农业生物质资源主要有农作物秸秆、畜禽粪便、农产品加工业副产品和能源作物等，资源丰富，产业发展潜力巨大。农业生物质具有资源种类多，分布范围广的特点，可转化为电力、燃气和液体燃料等多种商品位能源。

一直致力于生物质能研究的中国农业大学石元春院士认为，以秸秆为原料的现代能源是一个新兴产业。在当今发展清洁能源应对全球气候变暖的大形势下，秸秆迎来了 一个发展现代能源产业的重大机遇。

根据最新资料和有关专家预测，我国秸秆目前的用途是：还田15％，饲料16％，工业原料3％，薪柴50％和露地焚烧16％。也就是说，目前秸秆中的66％，约6_7亿吨是用于能源的，具有替代2.4亿吨标煤和减排5.8亿吨二氧化碳的能力。

秸秆还田、秸秆饲料、工业原料和薪柴的利用属于传统产业提升，而以秸秆为原料的现代能源是一个新兴产业。据了解，秸秆能源在欧洲发展已经有30多年，特别是北欧的丹麦和瑞典，秸秆发电和颗粒燃料的技术成熟度和商业化程度最高。

1、农作物秸秆

2004年我国小麦、玉米、稻谷、棉花、大豆、薯类、油料等主要农作物产量达4.69亿吨，秸秆产量约为5.96亿吨。预计到2020年我国主要作物的秸秆总量将达到8亿吨左右。其中，约有50％左右农作物秸秆用作农村居民生活用能，由于采用传统的燃烧方式，效率低下；我国以甘蔗渣及稻壳发电为应用方式的生物质燃烧发电已得到初步应用，总装机容量达800兆瓦；固化成型燃料技术已初步形成了研究、开发和应用同步推进的良好势头；以秸秆过腹还田、粉碎还田和生产有机肥还田的技术已形成一定应用规模；以秸秆为主要原料生产生物质材料的技术研究已经起步。

目前我国秸秆能源化主要有直接作为农村生活燃料、秸秆气化、压块替代煤炭燃料以及秸秆发电这几个途径。其中秸秆气化、压块替代煤炭燃料和秸秆发电已经在不少地方进行了探索和推广。

发展秸秆颗料燃料产业前景广阔。中国现年消费煤炭26亿吨，其中中小锅炉用约10亿吨，是温室气体排放大户，如果采用秸秆颗粒燃料替代，减排效益不可低估。

在中国，截至2007年底，核准的生物质直燃发电项目约百个，装机容量2500兆瓦，建成投交并网发电的项目总装机容量400兆瓦以上。截至2008年底，中国国能生物质发电集团已有10个30兆瓦和7个12兆瓦的生物质电站正在运营，其中单县电站装机容量30兆瓦，年发电2.2亿千瓦时，可替代8.7万吨标煤的燃煤，减排18万吨二氧化碳，农民年新增收入6000万元和获得1000多个工作岗位。秸秆直燃发电的技术和设备已经可以全部自主与国产。

秸秆能源产业还将为农民带来增收的机会。以每吨秸秆农民可获250至300元算，全国4亿吨能源用秸秆就能获得1000亿至1200亿元。计划2012年达40亿元。此外，农村的能源中，由烟熏火燎烧薪柴到烧颗粒燃料，能效可以提高2～3倍，能源消费质量也将显著提高。

2、能源作物

能源作物指经专门种植，用以作为能源原料的草本和木本植物，如甜高粱、甘蔗、木薯以及油菜等。全国未利用土地总面积为24508.79万公顷，其中有6020.56万公顷土地资源可供能源作物的开发种植。另外，每年还有约900万公顷不同类型的季节性农闲地，可以种植能源作物。

3、生物液体燃料

我国已建设了以陈化粮为原料生产燃料乙醇的示范工程，分别在6省市进行示范，燃料乙醇年生产能力已达102万吨。在非粮食作物生产燃料乙醇方面也取得了一定进展，已培育出适应盐碱地种植的“醇甜系列”杂交甜高粱品种，并建成了产业化示范基地；培育并引进了多个优良木薯品种，平均亩产超过3吨；育成了一批能源甘蔗新品系和能、糖兼用型甘蔗品种，并筛选出了适合甘蔗清汁发酵的菌株和活性干酵母菌株。

此外，我国已对利用菜籽油、棉籽油、乌桕油、木油、茶油和地沟油等原料生产生物柴油的技术开展了研究，目前已有年产10万吨生物柴油的生产能力。我国在双低油菜与杂种优势利用的结合上已达到国际先进水平：在油菜、油葵等主要作物上已开发出高含油量品种，含油量高达51.6％；为了不与食用油和工业用油争原料，还开发了利用麻疯树果实、黄连木籽等能源作物生产生物柴油的技术，初步具备了商业化发展的条件；在利用季节性农闲地种植油菜生产生物柴油方面具有很大潜力。

四、生物质产业在中国未来的前景

以生物质为原料生产绿色能源和环境友好产品是人类实现可持续发展的必由之路，已成为世界科技领域的前沿。随着经济的发展和社会的进步，世界各国将会更加重视环境保护和全球气候变化问题，通过制定新的能源发展战略、法规和政策，进一步加快生物质产业的发展。

从目前生物质的资源状况和技术发展水平看，今后发展的主要趋势是发电、供热、生产液体燃料和生物质材料等。最近20多年来，生物质技术发展很快，产业规模、经济性和市场化程度逐年提高，预计在2010～2020年间，大多数生物质技术可形成较强的市场竞争力，在2020年以后将会有更快的发展，并逐步成为主导产业。

生物质产业正成为朝阳产业。在中国发展生物质产业具有深远的意义，不仅有利于解决资源、能源短缺和环境污染问题，更是解决好“三农问题”、加快社会主义新农村建设的战略举措。中国政府高度重视生物质产业的发展。已经研究制定了一系列促进生物质产业发展的相关政策。

加强生物质技术研究与工程集成，在固化成型、燃烧、沼气、燃料乙醇、生物质材料等方面的关键技术研究和装备开发方面取得突破性进展，创新一批具有自主知识产权的技术和产品；推广一批先进的生物质工程技术；建成一批生物质产业化示范工程；开展我国农业生物质资源现状调查，初步查清我国生物质资源的拥有量和分布情况，建立生物质资源数据库，促进我国农业生物质产业的形成与发展。

全面推进生物质工程科技创新，在生物质能源转化和材料利用等方面达到国际先进水平，部分技术达到国际领先水平，增强我国农业生物质产业的国际竞争力。提高生物质能和产品在能源消费中的比重，通过生物质利用解决农村生活燃料短缺问题；基本实现农业废弃物的资源化利用，促进我国生态环境保护和社会经济的可持续发展。

以科学发展观为统领，以国家目标和市场需求为导向，针对我国生物质产业发展的关键环节，选择秸秆综合利用、农业有机废弃物资源化和能源作物开发为切入点，通过技术研究、集成和重点突破，创新生物质工程技术，加快生物质科研成果转化，促进生物质产业化进程，为建设社会主义新农村、为提高国家能源保障能力、为全面实现资源节约型和环境友好型社会建设目标提供重要的科技和产业支撑。

我国政府及有关部门已连续在四个国家五年计划将生物质能利用技术的研究与应用列为重点科技攻关项目，开展了生物质能利用技术的研究与开发，如户用沼气池、节柴炕灶、薪炭林、大中型沼气工程、生物质压块成型、气化与气化发电、生物质液体燃料等，取得了多项优秀成果。《可再生能源法》的和实施表明中国政府已在法律上明确了可再生能源包括生物质能在现代能源中的地位，并在政策上给予了巨大优惠支持，“农林生物质工程”也已经成为“十一五”国家科技支撑计划重大项目。

对国际上生物质产业发展趋势和中国生物质产业发展现状，以及需要解决的紧迫问题与薄弱环节，选择秸秆综合利用、农业有机废弃物资源化和能源作物开发，增强我国农业生物质产业的竞争力，提高生物质能和在能源消费中的比重，通过生物质利用解决农村生活燃料短缺问题，基本实现农业废弃物的资源化利用，促进我国生态环境保护和社会经济的可持续发展。虽说生物质产业是世界发展和新兴的朝阳产业。但其当前成本与价格尚难与石油基产品竞争。

利用取之不尽，用之不竭的农林生物质生产材料和石油化工产品是绿色化学的重要研究方向。

篇9

关键词：新能源 经济可行性 船舶 核能 生物柴油 LNG

近年来，国际航运市场低迷，各大班轮公司艰难运作已成普遍现象，在“开源”难的市场下，“节流”就成了各大班轮公司目光集聚点。目前，船舶主要靠船舶柴油机提供动力，柴油机所消耗的石油能源占运营成本较大部分。此外，在环境日益恶化的今天，船舶作为重要污染源之一，每年向全球排放的氮氧化物气体占总体的30%。为确保航运产业的可持续发展，新能源的开发和利用已势在必行。本文除了对新能源技术在船舶上的应用做简单介绍外，还将对比研究几种新能源的经济特性，探究一种最经济的适用于船舶的新能源。

1.国内外研究现状

对于新能源的研究，学者们都有着自己的见解，胡健（2010）认为，新能源的运用不能降低船舶自身稳定性；能源供给必须做到持续、稳定和持久；新能源所能提供的船舶推进功率必须足够大。缪国平（2008）认为对于采用新兴能源的船舶，应认真剖析它的利弊得失和经济性，对于新能源，除了是否环保，还要从产业链的流程综合分析。袁成清等（2010）分析了船用太阳能光伏电池的应用模式和可行性跟船型相关度。王力（2010））对太阳能风帆的发展进行分析，指出太阳能风帆的发展己初见端倪。周盛等（2012）通过对核动力船舶进行经济性分析，得出核动力船舶可以在实现船舶高速化的情况下，核燃料消耗几乎不变。秦琦和杨军（2011）认为液化天然气（LNG））燃料与其他燃料相比最主要的优点是对环境的影响较小，排放量最小，但是需要有特定的船型和港口设施配备。通过对以上参考文献阅读和整理，可以明显的看出研究者对于各类新能源有一定的研究，但是对于各种新能源的综合比较较少，对于其经济性分析几乎没有。本文就是对于各种新能源进行比较并分析其经济性。

2.船舶新能源现状2.1核能

核能是人类最具希望的未来能源。目前，人们开发核能的途径有两条：一是重元素的裂变，如铀的裂变；二是轻元素的聚变，如氘、氚、锂等。重元素的裂变技术，已得到实际性的应用；而轻元素聚变技术，也正在积极研制之中。

核能在效率和环保上优势明显，铀是高能量的核燃料，1千克铀可供利用的能量相当于燃烧2050吨优质煤。核能不像化石燃料那样排放大量的污染物质，因此核能发电不会造成空气污染。

2.2太阳能

太阳能是纯天然、零污染的环保性可再生能源。近来，太阳能民用领域——光伏产业正逐步家用化，如太阳能发电装置、太阳能热水器等，在这方面中国很多企业已经掌握了世界领先技术。

2.3生物燃油

生物燃料是作为替代柴油的能源而出现的，以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油，通过酯交换工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。生物柴油完全满足作为船舶动力使用，且具有较高品质。在欧洲的实验表明，其动力性能与普通柴油无任何区别。此外，检测结果表明，采用生物柴油的发动机废气排放指标不仅满足目前的欧洲2号标准，甚至满足欧洲3号排放标准。由于生物柴油的优良环保特性，目前在欧洲生产该生物柴油可享受到政府的税收政策优惠，其零售价低于普通柴油。

2.4液化天然气（LNG）

天然气作为清洁能源越来越受到青睐，很多国家都将LNG列为首选燃料。液化天然气正以每年约12%的高速增长，成为全球增长最迅猛的能源行业之一。LNG作为船舶的燃料动力也成为未来航运产业发展的关键因素，各国船公司也已对LNG动力船进行应用和开发。LNG液化天然气目前是全世界增长速度最快的一种优质清洁燃料。它具有易储存、运输效率高、杂质含量少、燃烧清洁高效、气价低、经济效益好等优点。由于LNG组分较纯，燃烧完全，燃烧后生成二氧化碳和水，所以它是很好的清洁燃料，有利于保护环境，减少城市污染。

3.新能源经济性对比

在船舶大型化趋势下，本文以9200TEU集装箱船为目标船型，寿期25年，具体参数见表3.1。以新旧能源提供的能量守恒为原则，保持发动机61.7MW下运行时为条件，对各类新能源进行综合分析。

本文选用9200TEU集装箱船，主机功率61.7MW，航行天数300天/年，日耗油180。假设该集装箱船挂靠东亚港口，进行跨太平洋航线定期服务，每航次在海上航行30天，挂靠港口12天，每年完成8.7个航次，船舶以经济航速22.5kn运行。

船舶动力装置投资费用普通商船主机约占船舶总造价的16%，大型集装箱船主机所占比例更低。普通燃油集装箱船动力推进装置及相关设备价格约为1500万美元。

3.1核能

核动力集装箱船核动力装置投资按每KW投资费用计算，根据相关资料，集装箱船核动力装置投资每KW约为2500美元。因此，功率为61.7MW的集装箱船核动力装置投资费用约为15425万美元。本文的核燃料价格不考虑乏燃料后处理。1kg富集度为16.5%的核燃料单价为8086美元。

核燃料消耗量主要与压水堆的输出功率，铀燃耗深度，热效率以及运行的天数有关，计算公式和详细过程可参见文献《2020年前我国核燃料循环情景初步研究》。并转换成61.7MW时的数值，见表3.2。

此外，核动力船在实现船舶高速化的情况下，核燃料消耗几乎不变。相比之下，普通燃油船舶若航速增加，油耗将大幅上涨。由此可见，随着国际石油价格的飞涨，以及国际对节能减排要求的不断提高，核动力船舶具有巨大优势。3.2太阳能

船舶大型化趋势下，以太阳能电池板作为新型能源是不可行的。

太阳能板可适合于小型船舶如游艇，或者辅助应用于船舶的生活用电。一是光电转化率很低，只有16%左右，目前最高效率的为26%；二是因为效率低，因此需要很大面积；三是光照指数变化很大，导致供给不稳定、不持久；四是供给功率小，无法作为主动力；五是成本高昂，经济性差，面板的制作本身就是高耗能、高污染的过程。

据资料表明，目前光电转换效率低，每平方米太阳能板产生120～150W的电，而9200teu的集装箱船功率为61668kw，故最少需要61668000/150=411120平方米，远远大于该船最大横截面（该船船长337m，型宽45.6m），故不可行。

3.3生物柴油

生物柴油的价格主要的原料取得成本、制造费用、添加剂成本、运输成本等。生物柴油价格=原料取得成本+制造费用+添加剂成本+运输成本+中间商收益。

同时由于船舶柴油机燃用重油，成本很低。所以生物柴油可以直接应用于船舶主机，除了像车用一样需要改动喷油器及增大喷油压力外，还需加装加热降粘设备，这在船上已有现成的设备。所以其设备配置成本几乎可以忽略不计。

这里特别指出我们这里所指的原料是所有生物柴油中成本最便宜的废弃油脂，如果使用产油作物则成本将大大提高。前提是原油价格是100美元/桶。原料取得成本5061元/吨，添加剂成本147元/吨，制造费用795元/吨，运输成本100元/吨，中间商收益1593元/吨。

3.4 LNG

前提条件：船舶主机采用柴油-LNG双燃料发动机，起动和停车工况下采用柴油燃料，正常运行时采用适量柴油引燃天然气-空气混合气体工作的方式。

在发动机运行稳定，正常运行时发动机的天然气替代率达到70%以上，具有显著的经济性（节约燃油成本20%左右，误差3%）和良好的环保性能，有助于促进环境保护建设，节能减排，改善环境质量。

这里我们以一艘3100吨级LNG双燃料动力船：715KW，投资200万人民币为例。根据假设所需能量守恒，故以等比例放大，并且等比放大的情况下会造成投资费用估值偏大。见表3.5。

3.5比较分析

综合比较各新能源，因投资建设费用越大产能的维修费用越大，结合新能源的环保性和经济性，故建议发展核能和LNG液化天然气船舶作为新能源。特别是LNG新能源，这个将是未来一段时间最可行、经济的新能源。

4.总结

虽然这些新能源已经在船舶方面有所应用，但受一些能源自身性质原因及船舶技术的限制，无法在短期内取代常规燃料。

太阳能虽然不能提供远洋船舶的运营所需能量，但可以对船舶的日常生活进行供电，也可以起到节约成本的效果。

由于对核燃料使用后的核废料也还缺乏妥善处理办法。所以，目前核动力装置还没有被民用船舶所采用。

最经济可行的LNG也存在着一些问题。首先，LNG是-162.5℃的低温液化气体，所以LNG除了具有和原油相似的危险性外，还有着其特殊的低温危险性。其次，由于其是低温液体，对其储存条件不仅需要可以控制温度还需要有强大的抗压能力，若处置不当会导致大量的天然气释放到空气中。改建现有船队和LNG储存基础设施缺乏是目前面临的主要问题，大部分港口LNG补给设施不配套，此外，LNG燃料船的续航能力还较弱。

综上，今后我们应加大技术投入，积极扩展多种能源的综合应用，并在政策上给予新能源优惠，促进新能源的开发利用。

参考文献：

[1]胡健.船舶替代能源的发展与展望分析[J]. 上海船舶研究设计院，2005，（4） .

[2]缪国平等.以科学发展观指导船型设计和优化[J].上海造船，2008，（2）.

[3]黄朝明.船舶风帆助航的试验研究[M].大连海事大学，2008.

[4]袁成清等.船用太阳能电池可靠性分析[J]. 船海工程，2010，（6） .

[5]王力.太阳能风帆在现代船舶中的应用[J].武汉理工大学能动学院仿真中心，中国科技论文在线（2010） .

[6]秦琦，杨军.LNG燃料船技术新潮流[J].中国船检，2011（10） .

[7]何建海，张建霞，胡以怀.新型能源在船舶中的应用[J].中国水运，2012（10） .

[8]胡以怀等.生物柴油在船用发动机上的应用探讨[J].中国航海，2010，（3） .

篇10

“与民争粮”、“与民争地”，尤其是中国商业联合会石油流通委员呈报给国务院及相关部委的一封万言书，将生物质能的种种不是推向了舆论的风暴中心。生物质能在中国曾一度备受争议。

这封万言书中明确表示，乙醇项目与人争粮，威胁粮食安全，建议立即停止用玉米加工车用乙醇汽油。不仅如此，在舆论的推波助澜下，整个生物燃料均受殃及。

早在2006年，中国科学院院士、中国工程院院士闵恩泽就指出：“从长远看，石油终将枯竭，利用取之不尽、用之不竭的农林生物质资源将会逐步兴起。”

但是，迄今为止，生物质能没有形成一个类似于“太阳能电池”完整的生产环节。同时，在生物质能源的设备和技术方面，国内暂时也没有形成行业壁垒。

清华大学核研院新能源技术研究所副所长李十中不得不感慨：“原本生物质能的发展在政策上就比较边缘化，现在把它和威胁粮食安全扯在一起，整个社会舆论一边倒，对中国生物质能发展简直是灭顶之灾。”

实际上，从国家的规划来看，生物质能还是颇为乐观。国家发改委公布的《可再生能源中长期发展规划》中显示，到2020年，生物质发电、水电、风电、太阳能装机容量分别为3000万千瓦、3亿千瓦、3000万千瓦和180万千瓦，实现沼气年利用440亿立方米、生物质成型燃料5000万吨。在这其中，生物质能的产业地位不言而喻。

相对于太阳能和风能而言，生物质能领域热度要低得多。但是，国能生物发电集团、内蒙古毛乌素生物质发电公司、北京德青源生物质能有限公司等一批企业，在秸秆发电、沙柳发电、甚至鸡粪发电上的摸索，也让更多的生物质能企业以及那些对生物质能陌生的人看到了一些希望。

“我一定要改变秸秆无序焚烧的现状。”

在蒋的印象里，蓝蓝的天，清澈的河，清新的空气，甚至家人用秸秆烧饭，是他最美好的回忆。然而，20世纪80年代开始的工业化，让高耸的烟囱成了经济发展的代名词，这彻底抹杀了他童年美好的记忆。

一个偶然的机会，让他有了改变这一现状的冲动。 那是他在瑞典留学期间，参观一家以秸秆为燃料的生物质发电厂。当时厂长介绍说：“秸秆和林业废弃物是最好的生物质燃料，经过先进的高温高压锅炉可转化成稳定的绿色电力，农民出售生物质燃料可以增加收入、发电之后的灰处理后成为有机肥。”此时，蒋大龙眼前一亮，暗下决心，他要把这个项目带到中国，让家乡的秸秆变成清洁能源。

深入调查后，蒋大龙做出了一生中最大的抉择――转行做可再生能源事业。银行工作的经历，对他创业初期成功地获得国际融资，成长期成功地完成国际并购帮助甚大。蒋大龙带着自己在国外的全部积蓄，义无反顾地回国创建生物质发电企业。

在蒋大龙眼里，国能生物是中国农民的企业，它的发展和农民息息相关。自从国能生物第一家生物质发电厂建成后，只要一看到秸秆被烧的场景，他就会心疼不已。

中国生物质资源浪费严重，每年至少有2亿吨生物质资源在田间焚烧或丢弃，按电厂目前每吨300元的收购价格计算，直接损失达600个亿。如果这些生物质资源转化为电能，不仅可以增加农民收入，为农民创造就业机会，还可以为中国县域经济提供稳定的绿色电力与热力，并达到节能减排、保护环境的作用。

“发展燃料乙醇业危及粮食安全是危言耸听。”

在石油能源枯竭和环境保护的双重压力下，中国生物质能源产业的发展被提到战略性新兴产业的位置。然而，随着粮食物价上涨很多人把矛头指向粮食乙醇产业。

“很多人觉得生物燃料产业需要大量的国家补贴才能生存，这是有偏见的。”48岁的岳国君完全不同意燃料乙醇危害粮食安全的说法。但他承认，中国的粮食乙醇产业面临诸多难以克服的障碍，实际上已无多少潜力可挖。燃料乙醇行业必须抛弃以玉米、小麦为原料的初级阶段，走非粮食生产的第二、第三代生物质能之路。这其中包括：以薯类、甜高粱等为原料，甚至以秸秆等农业废弃物为主要原料发展燃料乙醇。

目前，世界各国都在大力发展燃料乙醇产业，巴西早在1931年就颁布法令规定全国销售的汽油必须添加燃料乙醇，成为世界上唯一不用纯汽油作为汽车燃料的国家。经过几十年的发展，巴西用占全国面积1.5%的国土，解决了全国超过一半的非柴油车用燃料的供应。美国自1992年起就开始推广燃料乙醇汽油，目前已经成为燃料乙醇年产量较大的国家，年产近4000万吨。在岳国君看来，我国应抓住机遇大力发展生物质能源，抢占未来国际能源竞争的制高点。由于种种因素制约，可能在十年内，生物质能源在改善能源结构方面不会起到决定性的作用，但是应该对此有信心。

“新能源发展不能把目光只盯在政府补贴上。”

比起以前的满脸黑，在长春市吉隆坡大酒店烧了9年锅炉的裴连君，如今常挂在嘴上的一个词是“洁净”。因为吉隆坡大酒店采用辉南宏日提供的技术实现了由林木生物质颗粒燃料替代燃油进行供热。

使用林木生物质颗粒燃料，不仅使吉隆坡大酒店使用了清洁燃料，还较以前节省了大量燃油成本。对辉南林区人来说，林木颗粒燃料跳跃的火焰，恰是一个新产业的希望。而使辉南林业人燃起希望之火的，是一位研究能源的博士――洪浩。

洪浩与辉南宏日的缘分，要从2004年7月说起，那时洪浩还在北京大学攻读博士，当时他接受了吉林省林业厅林区“三剩物资源化利用”的课题。他认真研究了先进国家的经验，确定了能源化利用的方向，由此一头扎进了有长白山门户之称的辉南林区的厂子里。

洪浩和他的创业团队一点点抠摸出一套实用的设备和工艺。2008年9月，辉南宏日成型颗粒燃料终于从标准生产线量产了。

在洪浩看来，我国非集中供热市场空间巨大，市场总规模达4000亿元。国内供热市场每年也以超过10%的速度递增。“不仅每年冬季的供热，洗浴中心、酒店的供热等都是生物质成型燃料的广阔市场。特别对一些被禁止用煤的区域来说，生物质成型燃料更是理想的替代燃料。”

“我们为治沙找到了一个产业化工具，找到了一种新能源。”

在李京陆看来，如果出现同行业燃料竞争，生物质发电厂的缺乏约束和自律的情况将很有可能对生态造成破坏，最终导致项目必死无疑。

在2010年的北京大学光华新年论坛上，有人声称：未来的10年或者20年，中国一定有几个大沙漠不存在了。这个发言者正是李京陆。

54岁的李京陆是内蒙古毛乌素生物质热电有限公司董事长。而在此之前他的身份是山西省一个经营房地产的民营企业家，多年的打拼积累了上亿元的资产后，他却萌生了想利用余生治理内蒙古沙地的想法。从2005年开始，李带着20多个亿来到内蒙古，一头扎进沙漠，开始了他的治沙创业之路。

对于生物质能源产业的发展，李京陆认为，生物质产业是一个多元化的产业，它可以划分为二三十个产业。因为不同的土地决定截然不同的结果，不同的土地生长的生物以及量不一样，收割方式不一样，运输的成本不一样，导致下游截然不同的发展。将来生物质能源在哪个领域能突破，生物质的哪个分领域能成功，还需要我们继续去探讨。

“有了CDM项目的收入，沼气发电才能实现盈利。”

钟凯民给人的感觉是稳重和目光冷静，甚至握手的力度、手势的幅度都极有分寸感，但言及鸡蛋，却让人觉得他有很深的“情结”。

他的生物质发电与鸡和鸡蛋有关。

位于延庆的德青源鸡粪沼气发电示范工程，是一座典型的“鸡屁股”能源工程，将200多万只蛋鸡每年近8万吨鸡粪变成了1400万度绿色电力和500村民用来蒸炸烤煮的清洁燃气。目前，德青源沼气发电厂竣工并正式向华北电网并网发电，该项目被列为“全球大型沼气发电技术示范工程”。这个发电厂，是德青源“生态养殖―食品加工―清洁能源―有机肥料―绿色有机种植―生态养殖”的循环经济生产模式最后一环。

“前途很光明，问题也存在。”

一种树能创造500亿的财富――一般人肯定认为是无稽之谈，可是陈立国却固执地相信，这种看似平凡的树一定会成为他们点燃财富之梦的神奇之棒。

如今的陈立国已略显苍老，脸上的皱纹多了不少。但描述他的宏大构想――建造一个生物质能的王国，陈依然会兴致勃勃。数年前从事建筑行业的陈立国，敏锐地嗅到生物质能中的巨大商机，在不惑之年他毅然放弃自己奋斗了大半辈子的建筑行业，把目光瞄向了新能源生物柴油开发利用的领域。