全球燃料乙醇生產(chǎn)推廣進(jìn)展報(bào)告

文/程遠(yuǎn)超

全球燃料乙醇生產(chǎn)推廣進(jìn)展報(bào)告

文/程遠(yuǎn)超

燃料乙醇生產(chǎn)推廣背景

自20世紀(jì)中期以來，石油成為世界上最重要的能源物資。石油危機(jī)給世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展投下了濃重的陰影，可再生能源發(fā)展成為大趨勢(shì)。此外，汽車尾氣對(duì)環(huán)境的污染也日益嚴(yán)重，成為人類共同面對(duì)的一大難題。生物質(zhì)能源原料來源廣、可大規(guī)模開發(fā)、廉價(jià)和清潔的屬性，使之成為世界各國(guó)新能源競(jìng)相發(fā)展的戰(zhàn)略首選。我國(guó)是世界生物質(zhì)資源大國(guó)，加快先進(jìn)生物燃料技術(shù)產(chǎn)業(yè)化及高值化綜合利用，是加快新能源發(fā)展、緩解化石能源危機(jī)、減少PM2.5和溫室氣體排放、提高農(nóng)業(yè)資源綜合利用率的核心與關(guān)鍵。

世界許多國(guó)家都成立了專門的生物能源開發(fā)管理機(jī)構(gòu)，制定了相應(yīng)的開發(fā)研究計(jì)劃，美國(guó)的國(guó)家生物質(zhì)能管理辦公室及其“能源農(nóng)場(chǎng)計(jì)劃”、“乙醇發(fā)展計(jì)劃”，巴西的國(guó)家生物質(zhì)能委員會(huì)及“燃料乙醇和生物柴油計(jì)劃”，印度的國(guó)家生物燃料發(fā)展委員會(huì)及“綠色能源”工程，以及法國(guó)政府的“生物質(zhì)發(fā)展計(jì)劃”，日本政府的“新陽(yáng)光計(jì)劃”等等，這一系列大量積極務(wù)實(shí)的戰(zhàn)略舉措與激勵(lì)政策，加快了世界生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展，并產(chǎn)生了重大社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)國(guó)際能源署（IEA）的最新統(tǒng)計(jì)，目前，全球開發(fā)利用的生物質(zhì)能源已占新能源的77%以上，其中，生物質(zhì)液態(tài)與氣態(tài)能源占生物質(zhì)能源利用總量的60%以上，而且這一比例還在加速攀升。

作為生物能源的主力軍，燃料乙醇具有無可替代的優(yōu)勢(shì)——使用方便，不需要改造現(xiàn)有汽車。添加10%的燃料乙醇到汽油中，可以減少汽車尾氣CO排放量的30%，烴類排放量的40%，同時(shí)減少CO2和氮氧化合物的排放。因此，燃料乙醇在許多國(guó)家得到了大力發(fā)展。

燃料乙醇生產(chǎn)推廣歷程

巴西、美國(guó)走在了世界燃料乙醇生產(chǎn)推廣的前列，全球大部分的燃料乙醇是這兩國(guó)生產(chǎn)的。中國(guó)、歐盟、加拿大、澳大利亞、中南美洲等國(guó)家和地區(qū)緊隨其后開始了燃料乙醇的生產(chǎn)和推廣。全球燃料乙醇年產(chǎn)量從1970年代的數(shù)十萬(wàn)噸急速增長(zhǎng)到了近7 000萬(wàn)噸（2013年，見表1），推廣區(qū)域從巴西、美國(guó)發(fā)展到美、歐、亞、非、大洋各大洲。

表1 2013年燃料乙醇產(chǎn)量（美國(guó)農(nóng)業(yè)部） 單位：萬(wàn)噸

1.中南美洲

巴西早在20世紀(jì)70年代就開始生產(chǎn)、推廣燃料乙醇，是目前世界上唯一不供應(yīng)純汽油的國(guó)家，也是世界上最早推廣使用燃料乙醇的國(guó)家。1977年巴西開始使用E20汽油（含乙醇20%），1980年研制出使用含水乙醇的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，所用燃料乙醇含水量達(dá)7.8%，目前，巴西全國(guó)有超過250萬(wàn)輛汽車是由使用含水乙醇發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的，另有1 550萬(wàn)輛車使用含乙醇22%～100%的E22乙醇汽油。

目前，巴西車用燃油的主要國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)除柴油外僅有兩項(xiàng)，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。靈活燃料車主可以自由選擇E22和E100的混配比例。政府主要職責(zé)是根據(jù)甘蔗收成和市場(chǎng)需求確定當(dāng)年酒精與汽油的混配比例，即在糖價(jià)走高時(shí)，適當(dāng)降低乙醇混配比例，反之，則提高比例。這也是政府自1998年開始規(guī)定，酒精汽油混配比例從按22%強(qiáng)制性混配調(diào)整為可根據(jù)酒精的供給情況在22%～25%進(jìn)行混配的重要原因。2013年，巴西生產(chǎn)燃料乙醇1 872萬(wàn)噸，占全球產(chǎn)量的26.75%。

秘魯2013年產(chǎn)乙醇約18.9萬(wàn)噸，消費(fèi)6.7萬(wàn)噸。立法規(guī)定自2010年起，汽油中必須混配7.8%的生物乙醇。墨西哥、哥倫比亞等國(guó)計(jì)劃推廣E10乙醇汽油，阿根廷計(jì)劃使用E15乙醇汽油。

2.北美洲

美國(guó)是第一大燃料乙醇生產(chǎn)國(guó)，2013年產(chǎn)量達(dá)3 972萬(wàn)噸，占全球產(chǎn)量的56.77%。在糧食主產(chǎn)區(qū)的幾個(gè)州強(qiáng)制推廣E15，其他地區(qū)強(qiáng)制推廣E10/E85供消費(fèi)者自由選擇。

1979年，第二次石油危機(jī)爆發(fā)，美國(guó)國(guó)會(huì)為保障國(guó)家能源安全考慮，出臺(tái)聯(lián)邦政府燃料乙醇發(fā)展計(jì)劃，大力推廣含10%乙醇的混合汽油。美國(guó)燃料乙醇產(chǎn)量因此從1979年的3萬(wàn)噸快速增長(zhǎng)至1990年的260萬(wàn)噸。1990年，美國(guó)國(guó)會(huì)通過《清潔空氣法修正案》規(guī)定，1992年開始39個(gè)一氧化碳超標(biāo)地區(qū)強(qiáng)制采用10%的乙醇混合汽油。1995年開始9個(gè)臭氧超標(biāo)地區(qū)強(qiáng)制使用5.7%的乙醇混合汽油。環(huán)保要求的提高為陷入低油價(jià)泥潭的美國(guó)燃料乙醇行業(yè)注入了活力。2007年，美國(guó)《能源獨(dú)立及安全法案》獲得通過，其中具體規(guī)定了未來15年中燃料乙醇的強(qiáng)制使用標(biāo)準(zhǔn)，到2015年美國(guó)一半以上的新車將使用含85%乙醇的混合汽油。美國(guó)燃料乙醇再次迎來了一輪高速增長(zhǎng)，2010年燃料乙醇產(chǎn)量達(dá)3 500萬(wàn)噸。根據(jù)美國(guó)能源部公布的資料可以看出，近年來美國(guó)燃料乙醇的生產(chǎn)與使用獲得迅猛發(fā)展：1993年年產(chǎn)量突破38億升，2002年突破76億升也用了10年時(shí)間，2004年則超過了114億升。根據(jù)美國(guó)能源部的計(jì)劃，到2025年可再生物質(zhì)生產(chǎn)的生物燃料將代替從中東進(jìn)口的石油的75%，到2030年將用生物燃料代替現(xiàn)在汽油使用量的30%，屆時(shí)將需要燃料乙醇2 280億升（1.8億噸左右）。

加拿大已形成規(guī)模生產(chǎn)，并正逐步推廣使用乙醇汽油。其各省對(duì)燃料乙醇的使用要求不同，其中安大略省已立法，要求汽油中必須含有10%的燃料乙醇，溫尼泊省也是10%，而薩斯喀則溫省要求為7.5%。

3.歐盟

近十年來，歐盟燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展極為迅速，消費(fèi)量從2002年的0升/天驟增至2011年的1 300萬(wàn)升/天（見表2、3）。已成為重要的燃料乙醇生產(chǎn)區(qū)和消費(fèi)區(qū)，2013年產(chǎn)量達(dá)409萬(wàn)噸，占全球產(chǎn)量的5.85%。各國(guó)推廣E5～E8乙醇汽油。

表2 歐盟燃料乙醇消費(fèi)量

表3 歐盟各國(guó)燃料乙醇消費(fèi)和生產(chǎn)量

4.亞洲

我國(guó)是第三大燃料乙醇生產(chǎn)國(guó)，2013年產(chǎn)量達(dá)208萬(wàn)噸，占全球產(chǎn)量的2.97%，在部分省市封閉推廣E10。2000年以來，我國(guó)原油對(duì)外依存度由30%上升至國(guó)際公認(rèn)警戒線（50%）以上，達(dá)到58%，高于美國(guó)的53%。我國(guó)能源安全已成為不可忽視的問題（如圖1）。

現(xiàn)在，雖然對(duì)合作社沒有直接的考核任務(wù)，但在精準(zhǔn)扶貧和鄉(xiāng)村振興的背景下，一些地方干部和扶貧干部出于政績(jī)宣傳的考慮，仍熱衷辦合作社。

在能源安全受到威脅，并且國(guó)內(nèi)存在存糧需要消化的背景下，我國(guó)在2002年前后開始推廣用存糧做燃料乙醇（見表5）。

2006年以前，玉米乙醇受政策扶持率先發(fā)展，但因“與人爭(zhēng)糧”矛盾突出，2006年后政策轉(zhuǎn)而全面限制玉米乙醇的大規(guī)模推廣，補(bǔ)貼也被不斷下調(diào)，玉米乙醇產(chǎn)量增速因此大幅下滑。國(guó)家批準(zhǔn)建設(shè)燃料乙醇定點(diǎn)的其中4家企業(yè)采用的是1代技術(shù)，由于糧食占成本的主要部分，達(dá)到70%以上，隨著糧食價(jià)格的上漲，成本進(jìn)一步上升。以中糧生化為例，2011年，公司燃料乙醇生產(chǎn)成本為8 182元/噸，而銷售價(jià)格僅為5 657元/噸，公司完全依賴政府補(bǔ)貼才能維系生存。根據(jù)國(guó)家政策規(guī)劃，黑龍江等10個(gè)省區(qū)已開始燃料乙醇汽油的試點(diǎn)工作。從數(shù)據(jù)看，國(guó)內(nèi)燃料乙醇供需仍存在一定缺口（見表4）。在玉米乙醇成本高企，政府全面限制國(guó)內(nèi)糧食乙醇產(chǎn)能規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)張的情況下，以纖維素乙醇為代表的非糧乙醇將逐漸成為國(guó)內(nèi)燃料乙醇的主要組成部分，未來市場(chǎng)空間較大。由于現(xiàn)有燃料乙醇定點(diǎn)資質(zhì)的多為玉米乙醇企業(yè)，其產(chǎn)能擴(kuò)張受到政策與高成本的雙重限制，實(shí)際產(chǎn)量增長(zhǎng)緩慢。目前，現(xiàn)有試點(diǎn)地區(qū)內(nèi)燃料乙醇需求無法被完全滿足，玉米乙醇已無法滿足《可再生能源中長(zhǎng)期規(guī)劃》、《可再生能源“十二五”規(guī)劃》對(duì)未來我國(guó)燃料乙醇利用量大幅提升的要求。出于國(guó)家能源安全、糧食安全與企業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略考慮，燃料乙醇勢(shì)必走向大規(guī)模發(fā)展“非糧”的時(shí)代。目前，國(guó)內(nèi)以糧食秸稈、玉米芯為原料的2代纖維素乙醇生產(chǎn)已經(jīng)具備基本技術(shù)條件，山東龍力生物、中糧肇東、河南天冠和安徽豐原都已完成纖維素乙醇中試，并開始運(yùn)行或建設(shè)工業(yè)化規(guī)模的生產(chǎn)線。同時(shí)，企業(yè)也在積極申報(bào)定點(diǎn)供應(yīng)資質(zhì)。纖維素乙醇已經(jīng)燃起星星之火。

圖1 我國(guó)原油對(duì)外依存度已超越美國(guó)，燃料乙醇政策扶持不斷加強(qiáng)

表4 我國(guó)燃料乙醇年產(chǎn)量

表5 國(guó)內(nèi)燃料乙醇政策規(guī)劃與發(fā)展目標(biāo)

我國(guó)燃料乙醇的發(fā)展還存在很多制約因素亟待解決：

一是燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略定位與政策扶持力度不匹配，國(guó)家缺少統(tǒng)一的生物能源管理機(jī)構(gòu)。本世紀(jì)初，我國(guó)已把發(fā)展可再生能源定格為國(guó)家戰(zhàn)略。先后出臺(tái)了《可再生能源法》《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》等鼓勵(lì)生物燃料發(fā)展的政策法規(guī)。但是我國(guó)對(duì)生物燃料規(guī)模化發(fā)展對(duì)減少PM2.5和溫室氣體排放上的作用認(rèn)識(shí)和重視不夠，特別是隨著能源與環(huán)境問題的日益突出，美國(guó)、歐盟甚至東南亞都在持續(xù)加大對(duì)生物質(zhì)燃料生產(chǎn)推廣的政策支持，而我國(guó)所出臺(tái)的鼓勵(lì)政策不配套，實(shí)施細(xì)則不完善，沒有發(fā)揮出應(yīng)有的政策導(dǎo)向作用。特別是對(duì)1.5代生物燃料的推廣使用、2代生物燃料的技術(shù)創(chuàng)新、研究開發(fā)缺乏系統(tǒng)、連續(xù)和穩(wěn)定的政策支持，從而導(dǎo)致生物燃料的推廣應(yīng)用積極性受到影響，技術(shù)創(chuàng)新投入也步履維艱。2007年以糧食為原料的燃料乙醇停止審批，直到2012年又核準(zhǔn)了2家分別以木糖渣和甜高粱為原料的共10萬(wàn)噸產(chǎn)能，2013年核準(zhǔn)了4家以木薯為原料的共65萬(wàn)噸產(chǎn)能。目前，我國(guó)燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢，2015年前400萬(wàn)噸規(guī)劃目標(biāo)很可能落空。政策因素?zé)o疑在制約著我國(guó)生物燃料的規(guī)?；l(fā)展。缺乏統(tǒng)一的生物能源管理機(jī)構(gòu)，具體運(yùn)行中的一些細(xì)小問題解決困難。由于國(guó)家部門工作程序不一致，使燃料乙醇實(shí)際市場(chǎng)需求和指令性計(jì)劃的矛盾一直得不到及時(shí)解決。根據(jù)國(guó)家發(fā)改委推廣燃料乙醇的政策要求，為了確保封閉推廣區(qū)域的市場(chǎng)供應(yīng)，燃料乙醇生產(chǎn)企業(yè)要根據(jù)市場(chǎng)的實(shí)際需求保證供給，也就是說市場(chǎng)需要多少燃料乙醇生產(chǎn)企業(yè)必須生產(chǎn)多少。而國(guó)家補(bǔ)助則是按每年年初制定的燃料乙醇計(jì)劃數(shù)執(zhí)行。另外，為鼓勵(lì)和引導(dǎo)企業(yè)發(fā)展非糧燃料乙醇，國(guó)家出臺(tái)了一些扶持政策。由于沒有明確的認(rèn)定程序，雖然天冠集團(tuán)和安徽豐原分別改造了30萬(wàn)和17萬(wàn)噸木薯乙醇產(chǎn)能并通過了驗(yàn)收，但是近年來兩家生產(chǎn)企業(yè)銷售的木薯燃料乙醇至今沒有得到應(yīng)有的扶持。

二是生物燃料乙醇的功能定位和宣傳不夠，沒有體現(xiàn)出乙醇作為汽油品質(zhì)改良劑的實(shí)質(zhì)功能，使社會(huì)層面對(duì)乙醇汽油認(rèn)識(shí)不足。生物燃料乙醇按一定比例加入汽油中，不是簡(jiǎn)單替代油品使用，它是優(yōu)良的油品質(zhì)量改良劑，它既是增氧劑，又是汽油的高辛烷值調(diào)和組分（一般汽油的辛烷值最高為97，乙醇的辛烷值為112。辛烷值為我國(guó)汽油的標(biāo)號(hào)值，10%的乙醇加入量可提高汽油近3個(gè)標(biāo)號(hào)）。當(dāng)前我國(guó)正面臨著油品質(zhì)量升級(jí)（國(guó)三到國(guó)四、國(guó)五）、降低PM2.5排放等問題，但煉油行業(yè)普遍采取的限錳、降硫，降烯烴等工藝會(huì)導(dǎo)致汽油辛烷值損失較大，而我國(guó)高辛烷值組分油資源本身就缺乏。乙醇中既不含硫、烯烴、芳烴，辛烷值又高，同時(shí)可以降低50%左右的PM2.5排放，是最綠色環(huán)保、安全有效、可再生的汽油辛烷值添加劑。美國(guó)、歐盟、加拿大、澳大利亞等國(guó)的實(shí)踐已經(jīng)充分證明：乙醇作為高品質(zhì)汽油中不可或缺的重要組分，是對(duì)MTBE為代表的傳統(tǒng)石化基汽油調(diào)和劑的最佳替代品（由于污染地下水問題，美國(guó)、澳大利亞等國(guó)已禁用MTBE。其中美國(guó)走了30年使用MTBE的彎路之后，又回過頭來再走乙醇代替MTBE的路子，其經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)可幫助我們更正確的認(rèn)識(shí)燃料乙醇）。使用乙醇作為汽油的改良劑，是對(duì)國(guó)家、環(huán)境、農(nóng)民、石化企業(yè)、生物能源產(chǎn)業(yè)諸方有利、多家共贏的最佳選擇。

三是政策扶持力度偏低。生物能源作為具有特殊戰(zhàn)略性意義的新興產(chǎn)業(yè)，因其使用的對(duì)象是龐大的傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)，世界各國(guó)都在定價(jià)機(jī)制、財(cái)政稅收、投資金融等方面給予優(yōu)惠和扶持。我國(guó)生物燃料的規(guī)?；l(fā)展正處于關(guān)鍵階段，無論是生物質(zhì)資源的收儲(chǔ)運(yùn)體系構(gòu)建、產(chǎn)品供應(yīng)鏈和市場(chǎng)成熟度都無法與現(xiàn)有的化石能源相比，但在產(chǎn)業(yè)政策中又得不到應(yīng)有的合理的鼓勵(lì)和扶持。例如，美國(guó)給予纖維乙醇等第2代先進(jìn)生物燃料以高額補(bǔ)助（噸纖維乙醇約2 150元RMB），我國(guó)已出臺(tái)木糖渣生產(chǎn)的纖維乙醇補(bǔ)貼政策為每噸纖維乙醇800元RMB。由于與美國(guó)政策力度差距較大，將制約我國(guó)在這一新領(lǐng)域長(zhǎng)期處于競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的后續(xù)發(fā)展能力。

日本目前尚未大規(guī)模使用燃料乙醇，由于資源缺乏，目前只有含3%乙醇的汽油供應(yīng)。政府計(jì)劃2020年前，50%以上汽車使用乙醇汽油，2030年所有汽車使用乙醇汽油。

泰國(guó)政府對(duì)燃料乙醇的生產(chǎn)使用十分重視，擬建立年產(chǎn)100萬(wàn)噸燃料乙醇生產(chǎn)能力，在全國(guó)推廣使用E10乙醇汽油。2013年6月27日，廣東中科天元新能源科技有限公司為泰國(guó)Ubon Bio Ethanol有限公司設(shè)計(jì)、建造的以干鮮木薯、糖蜜為原料日產(chǎn)40萬(wàn)升燃料乙醇廠順利通過驗(yàn)收。為了減少對(duì)石油的依賴，泰國(guó)能源部正采取多種措施，積極推廣乙醇汽油。措施包括：與知名品牌汽車廠合作，在各類現(xiàn)有汽車及摩托車上加裝轉(zhuǎn)換裝置；從價(jià)格等方面實(shí)行優(yōu)惠，推動(dòng)E85乙醇汽油（85%乙醇）的廣泛應(yīng)用；與郵政部門進(jìn)行試點(diǎn)合作，對(duì)首批200輛至300輛長(zhǎng)途運(yùn)輸汽車進(jìn)行E85乙醇汽油改裝試驗(yàn)；加強(qiáng)對(duì)民眾的宣傳，消除老百姓對(duì)使用乙醇汽油的誤解。

菲律賓2009年2月頒布新的法律：《生物燃料法案》，要求汽車燃料用汽油至少含有5%的乙醇，到2011年達(dá)10%。關(guān)于生物乙醇使用，法律明文規(guī)定本地生產(chǎn)的生物乙醇要高于進(jìn)口生物乙醇。然而，本地生產(chǎn)的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)供不應(yīng)求。

5.非洲

肯尼亞、烏干達(dá)、南非都在積極發(fā)展以甘蔗、甜菜為原料的燃料乙醇的生產(chǎn)。

6.大洋洲

澳大利亞絕大多數(shù)新的和許多較老式的汽車及輕量化商用汽車可使用E10，E10已在澳大利亞NSW、ACT和Queensland省的400個(gè)加德士加油站出售。加德士澳大利亞公司推出的Bio E-Flex燃料（E85）在一百多個(gè)大城市和地區(qū)使用，僅適用于靈活燃料汽車。

未來展望

燃料乙醇作為汽油的改良劑和可再生替代品，在石油資源日漸匱乏、環(huán)保問題日益嚴(yán)峻的形勢(shì)下成為世界性發(fā)展方向，隨著車輛保有量的快速增加，其生產(chǎn)、推廣規(guī)模迅速擴(kuò)大的趨勢(shì)不可逆轉(zhuǎn)，1代燃料乙醇因消耗糧食而飽受爭(zhēng)議，未來以木薯、甜高粱、木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)為原料的非糧燃料乙醇將是主要發(fā)展方向。

美國(guó)燃料乙醇年產(chǎn)量足以供應(yīng)全國(guó)E10乙醇汽油混配需求，未來將大力發(fā)展纖維乙醇以提高乙醇汽油中燃料乙醇的含量，目前該國(guó)已經(jīng)有4家纖維乙醇企業(yè)投產(chǎn)。總產(chǎn)能達(dá)到20萬(wàn)噸/年。接下來還會(huì)有大量的企業(yè)投產(chǎn)、運(yùn)行這種以秸稈、能源草、林業(yè)廢棄物等木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)為原料的燃料乙醇廠。巴西已經(jīng)開建以甘蔗渣為原料的纖維乙醇廠，意大利投產(chǎn)了以麥秸、蘆竹為原料的6萬(wàn)噸/年的纖維乙醇廠。西班牙、丹麥、瑞典、德國(guó)等國(guó)家也在積極發(fā)展纖維乙醇。

我國(guó)近期將以大力發(fā)展木薯和甜高粱燃料乙醇為主，遠(yuǎn)期將是發(fā)展以秸稈、林業(yè)廢棄物為原料的燃料乙醇。每年可能源化利用的木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)達(dá)2～3億噸，可生產(chǎn)燃料乙醇3 000～4 000萬(wàn)噸?？商娲覈?guó)汽油消費(fèi)量的20%～30%，潛力巨大，前景光明。