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公務(wù)員期刊網(wǎng) 精選范文 生物燃料的優(yōu)勢(shì)范文

生物燃料的優(yōu)勢(shì)精選(九篇)

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生物燃料的優(yōu)勢(shì)

第1篇:生物燃料的優(yōu)勢(shì)范文

第二代生物燃料指的是以麥稈、稻草和木屑等農(nóng)林廢棄物或藻類、紙漿廢液為主要原料,使用纖維素酶或其他發(fā)酵手段將其轉(zhuǎn)化為生物乙醇或生物柴油的模式。第二代生物燃料與第一代最重要的區(qū)別在于其不再以糧食作物為原料,從而最大限度地降低了對(duì)食品供應(yīng)的威脅。第二代生物燃料不僅有助于減少對(duì)傳統(tǒng)化石能源的依賴,也能減少溫室氣體的排放,對(duì)實(shí)現(xiàn)全球可持續(xù)性發(fā)展具有重要作用。許多國(guó)家都制定了或是正在執(zhí)行相關(guān)計(jì)劃,大力發(fā)展第二代生物燃料。

Frost & Sullivan預(yù)計(jì)2011年將是第二代生物燃料技術(shù)大規(guī)模工業(yè)化的一年,市場(chǎng)規(guī)模將以每年200,000噸的速度擴(kuò)大。在2017年前后,第二代生物燃料有望成為能源的重要組成部分。

技術(shù)分析

第二代生物燃料的發(fā)展離不開技術(shù),唯有其技術(shù)的不斷更新,方能使其發(fā)揮優(yōu)勢(shì),不斷開拓市場(chǎng)。目前生物燃料生產(chǎn)技術(shù)的主要技術(shù)方法主要有水解發(fā)酵、氣化發(fā)酵、氣化催化合成和熱解。雖然這些技術(shù)現(xiàn)在都還處在實(shí)驗(yàn)階段,但是近年來(lái)各國(guó)及各大企業(yè)都投入巨資研發(fā),成果不斷。

我國(guó)擁有豐富的纖維素資源。據(jù)估算,我國(guó)每年生產(chǎn)的農(nóng)作物秸稈、谷糠和餅粕的總產(chǎn)量高達(dá)7.8 億噸以上,其中玉米秸稈占3.3億噸(占總量的42.4%)、小麥秸稈占1.5億噸(占19.7%),而稻草秸稈占1.2億噸(占15.3%),此三類纖維素占全國(guó)總纖維素產(chǎn)量的77.4%以上。不過(guò),目前大量的秸稈主要被用于生物質(zhì)直燃發(fā)電,燃燒轉(zhuǎn)換效率并不高。由于缺乏成熟的秸稈制備燃料乙醇技術(shù),纖維素制備乙醇的轉(zhuǎn)化成本偏高。一旦該項(xiàng)技術(shù)取得重大突破,無(wú)論從單位秸稈生產(chǎn)出產(chǎn)品的熱值還是產(chǎn)品的價(jià)值計(jì)算,都將構(gòu)成生物質(zhì)直燃發(fā)電的有力競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

纖維素乙醇所應(yīng)用的技術(shù)主要是水解發(fā)酵技術(shù),該技術(shù)首先采用弱酸、弱堿或者酶水解原材料,破壞纖維素和半纖維素,使其轉(zhuǎn)化成為C5、C6糖類。這些糖類再進(jìn)一步發(fā)酵成為酒精。

纖維素乙醇技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是以熱水和酶作為基礎(chǔ),流程簡(jiǎn)單,碳排放明顯低于其他生物燃料技術(shù)。全程不需要高溫高壓。纖維素預(yù)處理階段基本就能將纖維素全部水解,而不能處理的木質(zhì)素也可以通過(guò)分離燃燒產(chǎn)生能源。當(dāng)然它也有其缺點(diǎn),比如預(yù)處理成本比較高、產(chǎn)率較低等等?,F(xiàn)在各主要公司的研究團(tuán)隊(duì)和相關(guān)科研機(jī)構(gòu)都加大了對(duì)預(yù)處理過(guò)程及新型水解酶和酵母的研發(fā)力度,使該技術(shù)的發(fā)展充滿機(jī)會(huì)。帝斯曼公司于2010年6月28日宣布研發(fā)出新型的酵母技術(shù),據(jù)稱能將水解和發(fā)酵效率提高一倍。

市場(chǎng)分析

第二代生物燃料目前正處于起步階段,在國(guó)內(nèi)還沒有形成大規(guī)模生產(chǎn)?,F(xiàn)在國(guó)內(nèi)主要的生物燃料公司,包括吉林燃料乙醇有限責(zé)任公司、河南天冠集團(tuán)、安徽豐原生物化學(xué)股份有限公司和黑龍江華潤(rùn)酒精有限公司,都屬于第一代生物燃料企業(yè)。但是隨著近年來(lái)糧食價(jià)格不斷攀升以及中國(guó)政府引導(dǎo)發(fā)展非糧生物燃料政策的出臺(tái),這些企業(yè)在積極研發(fā)下一代生物燃料技術(shù)。08年以來(lái),重點(diǎn)發(fā)展的非糧燃料企業(yè)多采用1.5代生物燃料技術(shù),原料主要采用木薯(華南)、甘薯(華中、西南)與甜高粱(華北、華東)等作物。隨著近年來(lái)薯類成本上升較多,薯類制備生物乙醇能否維持盈利也是該產(chǎn)業(yè)的一大疑問(wèn)。

中國(guó)參與第二代生物燃料技術(shù)研發(fā)的只有河南天冠集團(tuán)等少數(shù)幾家企業(yè),但運(yùn)營(yíng)規(guī)模還非常小,諾維信公司已經(jīng)同中糧集團(tuán)和中石化開展合作,研究纖維素乙醇。2008年,美國(guó)纖維素乙醇的成本為約2到4美元每加侖(3.6-7.2人民幣/升)。第一代乙醇工廠以玉米為原料生產(chǎn)乙醇的成本約為每加侖1.5美元(2.7人民幣/升),但加上稅收和分銷支出,其價(jià)格比燃?xì)鈨r(jià)格更高。纖維乙醇的價(jià)格必須通過(guò)可行的技術(shù)達(dá)到降低目的。

技術(shù)發(fā)展及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)

由于整個(gè)行業(yè)還處于剛剛起步階段,市場(chǎng)規(guī)模偏小,因而沒有激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。先期進(jìn)入的企業(yè)一旦確立了技術(shù)優(yōu)勢(shì),就能在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于有利地位。隨著政策扶持力度加大和新進(jìn)入企業(yè)增多,預(yù)計(jì)未來(lái)技術(shù)進(jìn)步的步伐會(huì)越來(lái)越快。

替代品的威脅

作為傳統(tǒng)化石能源的替代品,生物燃料的重要性會(huì)隨著石油、煤炭等能源的儲(chǔ)量減少和價(jià)格攀升逐步增強(qiáng)。然而,由于目前生產(chǎn)成本相對(duì)較高、技術(shù)尚不成熟,生物燃料也受到包括生物質(zhì)直燃發(fā)電、太陽(yáng)能、風(fēng)能、水電在內(nèi)的其他可再生能源的威脅。不過(guò),在可預(yù)計(jì)的未來(lái),生物燃料有望憑借其能夠兼容現(xiàn)有汽油機(jī)、柴油機(jī)、能與汽油、柴油摻雜使用而且能量密度高、蓄能方便等優(yōu)勢(shì)占有越來(lái)越重要的地位。

穩(wěn)定的銷售模式

在中國(guó),生物燃料包括生物乙醇和生物柴油兩個(gè)組成部分。生物乙醇市場(chǎng)的主要銷售渠道是中石油、中石化加油站。而生物柴油市場(chǎng)因?yàn)橐?guī)模小,目前的主流渠道是廠家直供輔以民營(yíng)加油站。由于生物乙醇的售價(jià)是與成品油聯(lián)動(dòng)的,收購(gòu)價(jià)格也按發(fā)改委相關(guān)文件執(zhí)行,因此受渠道議價(jià)能力影響不大。但生物柴油市場(chǎng)由于沒有相關(guān)文件指導(dǎo),生產(chǎn)、供應(yīng)量偏小,客戶分散,市場(chǎng)渠道尚不穩(wěn)定。有待政府更進(jìn)一步的指導(dǎo)和扶持來(lái)實(shí)現(xiàn)常規(guī)化和穩(wěn)定化。

原料供應(yīng)分散且不足

足量、穩(wěn)定的原料供應(yīng)才能支持生物燃料的快速發(fā)展。以中國(guó)纖維素乙醇為例。纖維素乙醇主要以農(nóng)林廢料為原料。據(jù)中國(guó)農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計(jì),全國(guó)每年秸稈等農(nóng)業(yè)廢料產(chǎn)量在7億噸以上,但去除農(nóng)民焚燒填埋和生物質(zhì)直燃消耗等去處,僅剩余3億噸以上。目前中國(guó)國(guó)內(nèi)沒有統(tǒng)一的秸稈供應(yīng)商,主要依賴于生物燃料企業(yè)自己從農(nóng)民和大型農(nóng)場(chǎng)所在地收購(gòu),這也增加了秸稈收購(gòu)和儲(chǔ)運(yùn)成本。

市場(chǎng)進(jìn)入門檻高

第2篇:生物燃料的優(yōu)勢(shì)范文

當(dāng)雷曼德厭倦了終日為自己3L排量私家車的碳排放買單時(shí),他可以選擇使用那些基于農(nóng)林廢棄物生產(chǎn)的生物丁醇了,因?yàn)槿紵〈贾皇鞘褂卯?dāng)年的碳而已。雷曼德的這種經(jīng)歷未來(lái)三五年內(nèi)也許就將實(shí)現(xiàn),因?yàn)楝F(xiàn)在開發(fā)生物丁醇的技術(shù)已經(jīng)日漸突破。

英國(guó)石油公司專門成立了BP生物燃料公司,旨在為生物丁醇的商業(yè)化大手筆投產(chǎn)。無(wú)獨(dú)有偶,英國(guó)綠色生物制劑公司(GreenBiologic)斥資320英鎊進(jìn)一步開發(fā)利用多種生物基廢料生產(chǎn)丁醇的技術(shù),其中158萬(wàn)英鎊是由碳基金信托公司(Carbon Trust Investments)、牛津資產(chǎn)合伙人公司(Oxford Capital Partners)等企業(yè)資助。

從美國(guó)杜邦公司和英國(guó)石油公司宣布將合作生產(chǎn)生物燃料開始,生物丁醇就成為了頭版頭條的熱門話題。事實(shí)上,燃料巨頭英國(guó)石油公司開發(fā)丁醇的信心已堅(jiān)如磐石不可動(dòng)搖,5億美元的巨大投資、10年時(shí)間的悉心栽培,確實(shí)讓人們看到英國(guó)石油公司對(duì)于生物丁醇的志在必得。

生物燃料,是指通過(guò)生物資源生產(chǎn)的適用于汽油或者柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料,包括燃料乙醇、生物柴油、生物丁醇、生物氣體、生物甲醇、生物二甲醚等,目前最為人所熟知的是生物乙醇和生物柴油。盡管生物丁醇和生物乙醇相似,可以和汽油混合,但是不論是在燃料性能還是經(jīng)濟(jì)性方面,生物丁醇都有著更加明顯的優(yōu)勢(shì)。

首先,與現(xiàn)有的生物燃料相比,生物丁醇與汽油的混合比更高,在不對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行改造的情況下,可以使用幾乎100%濃度的生物丁醇,而生物乙醇在同等條件下與汽油混合比的極限僅為10%。其次,生物丁醇具有較高的能量密度。由于丁醇分子結(jié)構(gòu)中含有的碳原子數(shù)高于乙醇,因此單位體積的丁醇能夠儲(chǔ)存更多的能量。

測(cè)試表明,丁醇能量密度接近汽油,而乙醇的能量密度比汽油低35%,換言之,等量的丁醇相比乙醇可多走將近35%的路程。丁醇的揮發(fā)性是乙醇的1/6倍,汽油的1/13.5倍,與汽油混合對(duì)水的寬容度更大,對(duì)潮濕和低水蒸氣壓力有更好的適應(yīng)能力,能夠通過(guò)管道流動(dòng),因此可以在現(xiàn)有的燃料供應(yīng)和分銷系統(tǒng)中使用。丁醇還具有腐蝕性小,燃燒時(shí)不產(chǎn)生破壞環(huán)境的SOx或NOx等氣體。

丁醇可采用與乙醇相似的發(fā)酵流程制取,但是由于生產(chǎn)丁醇需要較大的蒸發(fā)、加熱、冷卻等設(shè)施,投資費(fèi)用較高,因此相比較于乙醇,丁醇的生產(chǎn)成本要高得多,因此,實(shí)現(xiàn)生物丁醇商業(yè)化的關(guān)鍵就是提高原料加工成丁醇的轉(zhuǎn)化率,加快轉(zhuǎn)化過(guò)程,這完全取決于高效生物催化劑的開發(fā),以及生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)的優(yōu)化。

除了美國(guó)杜邦公司、英國(guó)石油公司以及英國(guó)綠色生物制劑公司以外,還有很多公司都在關(guān)注丁醇的生產(chǎn)工藝。加利福尼亞技術(shù)研究院(Caltech)、下屬公司Gevo、Khosla風(fēng)險(xiǎn)投資公司及Virgin Fuels公司目前已經(jīng)將研究從乙醇轉(zhuǎn)向了丁醇;Gevo公司將利用甘蔗、玉米副產(chǎn)品和草等不同類型的生物質(zhì)生產(chǎn)生物丁醇。美國(guó)Ener Genetics International Inc.(EGI)用DNA遺傳改良菌株,通過(guò)代謝工程調(diào)控和專利技術(shù)開發(fā)的連續(xù)固定化反應(yīng)器,采用膜技術(shù)回收產(chǎn)物,發(fā)酵僅需6小時(shí),菌種能夠耐受4%-5%的丁醇,發(fā)酵液中丁醇占總?cè)軇┑?0%(傳統(tǒng)發(fā)酵法丁醇一般占60%),丁醇產(chǎn)量達(dá)4.5-5.0g/(L-h),產(chǎn)率為40%-50%,比傳統(tǒng)丁醇工藝產(chǎn)量提高400%-500%,生產(chǎn)成本每升不到0.264美元,車間成本500萬(wàn)至1000萬(wàn)美元,而傳統(tǒng)丙酮丁醇發(fā)酵法生產(chǎn)成本2.5美元,傳統(tǒng)發(fā)酵車間至少需要投資1億美元。

美國(guó)Buty Fuel公司采用BFL公司專利生產(chǎn)的BioButanol,據(jù)初步成本估算,用石油生產(chǎn)丁醇的成本為每升1.35美元,而用玉米生產(chǎn)生物丁醇的價(jià)格為每升0.317美元(不包括所產(chǎn)氫氣),可以和玉米生產(chǎn)乙醇每升0.338美元的價(jià)格相競(jìng)爭(zhēng)。用飼料等廢棄物代替玉米,所生產(chǎn)丁醇的成本可以降至每升0.225美元。

發(fā)酵法生產(chǎn)丁醇的方法可以追溯到1861年,當(dāng)年路易斯?巴斯德(Louis Pasteur)發(fā)現(xiàn)了細(xì)菌可以產(chǎn)生丁醇;1912年哈伊姆?魏茨曼(Chaim Azriel Weizmann)分離出丙丁梭菌,這種微生物可發(fā)酵淀粉產(chǎn)生丁醇、丙酮和乙醇(稱為總?cè)軇?;1918年,世界上第一個(gè)商業(yè)化總?cè)軇┥a(chǎn)廠在美國(guó)建成;1945年,總?cè)軇┏蔀閮H次于乙醇的第二大發(fā)酵產(chǎn)品;上世紀(jì)60年代,由于石油化工的競(jìng)爭(zhēng),發(fā)酵法丁醇業(yè)走向衰退。

近年來(lái),隨著原油價(jià)格的上漲,石化資源的耗竭和溫室氣體排放等環(huán)境問(wèn)題的日益突出,生物化工和生物能源得到高度重視。丙丁梭菌發(fā)酵生產(chǎn)丁醇凸顯競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),到2008年底,有8個(gè)總?cè)軇S在運(yùn)轉(zhuǎn)或興建,但是2008年金融危機(jī)的到來(lái)使得丁醇價(jià)格巨幅跌落,需求嚴(yán)重萎縮,大部分總?cè)軇S處于停建、停產(chǎn)或半停產(chǎn)的狀態(tài)。于是以農(nóng)林廢棄物為原料,通過(guò)發(fā)酵生產(chǎn)低成本丁醇已經(jīng)成為眾多科研機(jī)構(gòu)和廠商的研究項(xiàng)目。

第3篇:生物燃料的優(yōu)勢(shì)范文

世界燃料乙醇產(chǎn)業(yè)正進(jìn)入快速發(fā)展的新時(shí)期,但全球糧食價(jià)格的持續(xù)上漲引發(fā)燃料乙醇和糧食安全問(wèn)題的廣泛爭(zhēng)議,燃料乙醇的環(huán)保性也受到質(zhì)疑。中國(guó)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(dòng)態(tài),研究各國(guó)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(duì)世界燃料乙醇發(fā)展的影響,制定符合我國(guó)實(shí)際的燃料乙醇長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略和政策措施。

一、高油價(jià)時(shí)期,各國(guó)政府推動(dòng)燃料乙醇快速發(fā)展

近年來(lái),高油價(jià)促使美國(guó)、歐盟和亞洲等國(guó)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(shí)加大政策支持力度,推動(dòng)燃料乙醇產(chǎn)能不斷擴(kuò)大,產(chǎn)量迅速增長(zhǎng)。2006年世界燃料乙醇產(chǎn)量達(dá)到380億升,相當(dāng)于全球汽油消費(fèi)量的2.5%。與2000年194億升的產(chǎn)量相比,2006年增長(zhǎng)了95.9%。預(yù)計(jì)2007年世界燃料乙醇產(chǎn)量可達(dá)440億升,同比增長(zhǎng)15.8%,世界燃料乙醇的產(chǎn)量主要集中在美國(guó)和巴西,2006年兩國(guó)產(chǎn)量分別達(dá)到183.8億升和160億升,占世界總產(chǎn)量的90.5%。

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

對(duì)美國(guó)這個(gè)全球最大的能源消費(fèi)國(guó)來(lái)說(shuō),確保能源安全至關(guān)重要。2005年8月,美國(guó)頒布《能源政策法案》,在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)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(dá)到75億加侖(284億升)。2007年初,美國(guó)總統(tǒng)布什在《國(guó)情咨文》中再次呼吁擴(kuò)大乙醇和生物柴油的消費(fèi)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(guó)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(dá)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(guó)政府自1978年起就對(duì)生物乙醇生產(chǎn)實(shí)施各種補(bǔ)貼,各個(gè)州政府還另有補(bǔ)貼。2005年《能源政策法案》頒布后,美國(guó)政府加大了在財(cái)政方面的支持力度,對(duì)燃料乙醇銷售實(shí)行每加侖補(bǔ)貼51美分。另外,美國(guó)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(xiàng)擔(dān)保貸款,5億美元生物能源和生物產(chǎn)品研究補(bǔ)貼,5億美元發(fā)展可再生能源體系和提高能源效率的補(bǔ)助資金。

美國(guó)燃料乙醇的產(chǎn)量因此迅速增加,2004年至2006年,美國(guó)燃料乙醇產(chǎn)量年均增長(zhǎng)20.2%,2007年預(yù)計(jì)產(chǎn)量為246億升,同比增長(zhǎng)33.8%。目前,美國(guó)正在運(yùn)行的乙醇廠有124個(gè),新建76個(gè),擴(kuò)建7個(gè),產(chǎn)能達(dá)到245.4億升。但是,美國(guó)燃料乙醇的消費(fèi)增長(zhǎng)快于產(chǎn)量的增長(zhǎng),2004至2006年,美國(guó)燃料乙醇消費(fèi)量年均增長(zhǎng)24.7%,2006年的消費(fèi)量達(dá)到206.3億升,同比增長(zhǎng)34.3%。供需缺口由進(jìn)口補(bǔ)充,主要從巴西和中美洲國(guó)家進(jìn)口,2006年美國(guó)從巴西進(jìn)口17.6億升,占其進(jìn)口總額的77.9%。目前,美國(guó)年消費(fèi)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(guó)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(guò)500萬(wàn)輛靈活燃料汽車(FFV)在美國(guó)銷售。

(二)巴西燃料乙醇最具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),為世界最大的燃料乙醇出口國(guó)

20世紀(jì)70年代的兩次石油危機(jī)給正在快速發(fā)展的巴西經(jīng)濟(jì)造成了沉重打擊,為實(shí)現(xiàn)能源自給,巴西政府于1975年開始強(qiáng)力實(shí)行“國(guó)家燃料乙醇計(jì)劃”,此后不斷擴(kuò)大燃料乙醇生產(chǎn)目標(biāo),并相繼出臺(tái)全國(guó)推廣使用燃料乙醇的強(qiáng)制性法規(guī)和鼓勵(lì)生產(chǎn)和使用的優(yōu)惠政策。

早在1931年,巴西首次制定推動(dòng)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(shí)施國(guó)家燃料乙醇計(jì)劃后,巴西政府對(duì)汽油中混合乙醇的比例進(jìn)行了多次調(diào)整,從1979年的15%提高到1998年的24%,自2002年以來(lái),規(guī)定在20―25%的范圍內(nèi)浮動(dòng)。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(lì)農(nóng)業(yè)綜合企業(yè)生產(chǎn)燃料乙醇,巴西政府提供專項(xiàng)低息貸款;為鼓勵(lì)發(fā)展乙醇汽車,對(duì)購(gòu)買乙醇汽車和使用可再生燃料實(shí)行稅收優(yōu)惠政策;實(shí)施燃料乙醇發(fā)展計(jì)劃初期,為鼓勵(lì)使用乙醇汽油,巴西政府對(duì)乙醇的零售價(jià)進(jìn)行嚴(yán)格的限定,加油站出售的燃料乙醇價(jià)格比汽油價(jià)格低41%。隨著乙醇生產(chǎn)效率的提高,成本大幅下降,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力提高,巴西政府于1999年放開了對(duì)燃料乙醇零售價(jià)的限制,讓市場(chǎng)自由調(diào)節(jié)。2007年初,巴西國(guó)家石油管理部門公布,巴西26個(gè)州有11個(gè)州的乙醇汽油銷售量超過(guò)汽油的銷售量。巴西“國(guó)家燃料乙醇計(jì)劃”已實(shí)施三十多年,隨著燃料乙醇產(chǎn)業(yè)化的不斷推進(jìn),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(gè)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?yàn)橛羞@個(gè)強(qiáng)制性的規(guī)定,加上2003年以來(lái)大量靈活燃料車的市場(chǎng)銷售,有力地拉動(dòng)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(shí)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(jì)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(dòng)燃料乙醇產(chǎn)量大幅增長(zhǎng)

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

對(duì)進(jìn)口石油的依賴使歐盟經(jīng)濟(jì)極易受國(guó)際石油市場(chǎng)波動(dòng)的影響,同時(shí)交通運(yùn)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(guò)《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(dá)到燃料市場(chǎng)的2%,2010年達(dá)到5.75%。近兩年油價(jià)的高位運(yùn)行促使歐盟國(guó)家加大力度促進(jìn)包括燃料乙醇的生物燃料發(fā)展。法國(guó)計(jì)劃到2008 年實(shí)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(dá)到7%,到2015 年達(dá)到10%。德國(guó)首次強(qiáng)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(dá)到5.75%。英國(guó)確定到2010年生物燃料占運(yùn)輸燃料的5%。2007年3月,歐盟出臺(tái)了新的共同能源政策,計(jì)劃到2020年實(shí)現(xiàn)生物燃料乙醇使用量占車用燃料的10%。

為促進(jìn)生物燃料目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),歐盟國(guó)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(gè)歐盟國(guó)家開始實(shí)施,包括法國(guó)、德國(guó)、希臘、匈牙利、波蘭、意大利、西班牙、瑞典、和英國(guó),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(duì)生物燃料作物種植的扶持力度,把對(duì)生物燃料作物45歐元/公頃的補(bǔ)貼從17個(gè)成員國(guó)擴(kuò)大到所有的25個(gè)成員國(guó),獲得直接補(bǔ)貼的生物燃料作物種植面積從150萬(wàn)公頃擴(kuò)大到200萬(wàn)公頃。歐盟允許各成員國(guó)為多年成材的生物燃料作物提供50%的種植成本補(bǔ)貼,并針對(duì)新加盟的八個(gè)成員國(guó)的補(bǔ)貼制度期限從2008年延長(zhǎng)至2010年。

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

截至2007年9月,歐盟生物乙醇產(chǎn)能達(dá)到32.76億升,其中法國(guó)、德國(guó)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(guó)乙醇產(chǎn)能占?xì)W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(guó)、法國(guó)、荷蘭和英國(guó),分別為5.6億升、5.5億升、4.8億升和4億升,四國(guó)在建產(chǎn)能占總在建產(chǎn)能的49.6%。

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

近年來(lái),高油價(jià)也使長(zhǎng)期依賴石油進(jìn)口的一些亞洲國(guó)家啟動(dòng)燃料乙醇推廣應(yīng)用計(jì)劃。2003年6月,日本資源能源廳決定在汽油中添加不超過(guò)3%的乙醇。2006年日本環(huán)境省制定新的環(huán)保計(jì)劃,在2008-2012年日本國(guó)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(dòng)燃料乙醇計(jì)劃。按照政府規(guī)定,第一階段北部9個(gè)邦和4個(gè)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(jì)劃沒有完全實(shí)行。2006年11月進(jìn)入第二階段燃料乙醇計(jì)劃,在20個(gè)邦和8個(gè)聯(lián)邦區(qū)實(shí)行5%乙醇汽油。計(jì)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(guó)從2001年開始發(fā)展燃料乙醇,目前中國(guó)推廣E10乙醇汽油的省份從原來(lái)試點(diǎn)的四個(gè)擴(kuò)大到九個(gè)。2005年燃料乙醇產(chǎn)量102萬(wàn)噸(13.6億升),2006年達(dá)到144萬(wàn)噸(19.2億升),成為僅次于美國(guó)、巴西的世界第三大燃料乙醇生產(chǎn)國(guó)。預(yù)計(jì)2007年燃料乙醇產(chǎn)量將達(dá)到144萬(wàn)噸(19.2億升)。2007年8月,中國(guó)政府公布《可再生能源中長(zhǎng)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(wàn)噸,到2020年,生物燃料乙醇年利用量達(dá)到1000萬(wàn)噸。

在亞洲,只有中國(guó)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(dá)到2.5億升,同比增長(zhǎng)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(jì)劃投資80億美元購(gòu)買巴西40個(gè)乙醇生產(chǎn)廠的部分股份。據(jù)巴西國(guó)家石油公司估計(jì),日本每年的需求量為18億升。

二、燃料乙醇國(guó)際貿(mào)易擴(kuò)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(guó)際貿(mào)易很難有精確的統(tǒng)計(jì),因?yàn)橐掖紘?guó)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(zhǎng)35.7%,2002―2005年世界乙醇貿(mào)易增長(zhǎng)加快,增長(zhǎng)率達(dá)到57.9%。隨著各國(guó)能源消費(fèi)需求的增長(zhǎng)和石油價(jià)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(guó)燃料乙醇生產(chǎn)難以滿足不斷增長(zhǎng)的消費(fèi)需求,美國(guó)、歐盟等國(guó)家和地區(qū)對(duì)進(jìn)口燃料乙醇的需求不斷擴(kuò)大,巴西作為最大的出口供應(yīng)國(guó),也在加大出口力度。因此,近年世界乙醇貿(mào)易的增長(zhǎng)很大程度在于燃料乙醇貿(mào)易的擴(kuò)大。根據(jù)國(guó)際知名農(nóng)產(chǎn)品分析機(jī)構(gòu)德國(guó)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(fèi)量相比,燃料乙醇的國(guó)際貿(mào)易量還很小。缺乏單一的被世界各國(guó)廣泛接受的統(tǒng)一質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是限制燃料乙醇國(guó)家貿(mào)易的一個(gè)重要因素,此外,美國(guó)和歐盟為保護(hù)國(guó)內(nèi)燃料乙醇工業(yè)都在設(shè)置進(jìn)口關(guān)稅同時(shí)給與國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)大量補(bǔ)貼。這些重要的貿(mào)易壁壘阻礙了燃料乙醇國(guó)際貿(mào)易的發(fā)展。目前,美國(guó)在最惠國(guó)體制下對(duì)進(jìn)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(jià)稅,而對(duì)國(guó)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(guó)每年用于燃料乙醇的補(bǔ)貼費(fèi)用達(dá)到70億美元。歐盟是在最惠國(guó)體制下對(duì)進(jìn)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(guó)有能力大量出口的國(guó)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(wèn)題,但由于生物燃料來(lái)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(duì)農(nóng)產(chǎn)品立法保護(hù)成為主要討論問(wèn)題,焦點(diǎn)是發(fā)展中國(guó)家要求發(fā)達(dá)國(guó)家(主要是美國(guó)、歐盟)削減農(nóng)業(yè)補(bǔ)貼,發(fā)達(dá)國(guó)家則要求發(fā)展中國(guó)家相應(yīng)開放其他領(lǐng)域,降低進(jìn)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(wèn)題也就沒有得到解決。但多哈回合中的另一個(gè)問(wèn)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(shí)別標(biāo)準(zhǔn),一些國(guó)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(duì)意見。

由于巴西在燃料乙醇生產(chǎn)上的優(yōu)勢(shì),美歐日等國(guó)都在尋求與其合作,其中美國(guó)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(guó)總統(tǒng)布什訪問(wèn)巴西期間,巴美雙方簽署了兩國(guó)乙醇燃料合作備忘錄,決定建立戰(zhàn)略聯(lián)盟,通過(guò)雙邊、第三國(guó)和全球途徑合作發(fā)展生物燃料(主要指乙醇);進(jìn)行新一代生物燃料技術(shù)的研究和開發(fā);通過(guò)建立國(guó)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(kuò)大全球生物燃料市場(chǎng)。美國(guó)和巴西希望能夠?yàn)槿剂弦掖嫉纳a(chǎn)和銷售制定標(biāo)準(zhǔn),努力推動(dòng)燃料乙醇在國(guó)際市場(chǎng)上的推廣和使用,使燃料乙醇在未來(lái)也能夠像石油一樣在國(guó)際市場(chǎng)上銷售,同時(shí)向其他有意生產(chǎn)燃料乙醇的國(guó)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(guó)和巴西融合雙方的資金和技術(shù)優(yōu)勢(shì)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(guó)的地位,而美國(guó)則可以獲得穩(wěn)定的燃料乙醇供應(yīng)。

盡管燃料乙醇國(guó)際貿(mào)易面臨質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、認(rèn)證、進(jìn)口關(guān)稅等貿(mào)易壁壘限制,但燃料乙醇消費(fèi)需求增長(zhǎng)旺盛,經(jīng)濟(jì)上的高回報(bào)推動(dòng)著美巴擴(kuò)大產(chǎn)能的步伐,未來(lái)大規(guī)模燃料乙醇國(guó)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(hù)生態(tài)環(huán)境的挑戰(zhàn)

目前,世界各國(guó)燃料乙醇生產(chǎn)主要以糧食和經(jīng)濟(jì)作物為原料,美國(guó)是以玉米為原料,巴西以甘蔗為原料,歐盟國(guó)家則以小麥和甜菜為主要原料。燃料乙醇產(chǎn)能的迅速擴(kuò)大,勢(shì)必大幅增加對(duì)上述糧食與經(jīng)濟(jì)作物的需求。2000年,美國(guó)用于燃料乙醇生產(chǎn)的玉米數(shù)量?jī)H占其總產(chǎn)量的5%,2005年升至11%,2007年達(dá)到20%,預(yù)計(jì)2008年將大幅升至30%。近兩年全球糧價(jià)持續(xù)大幅上漲引起國(guó)際社會(huì)普遍關(guān)注,對(duì)糧食安全和生態(tài)環(huán)境影響的質(zhì)疑在2007年達(dá)到。

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

2007年11月,聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織《糧食展望》,認(rèn)為石油價(jià)格飆升增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本,也擴(kuò)大了對(duì)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(jià)格。在未來(lái)數(shù)年內(nèi),高油價(jià)和對(duì)環(huán)境問(wèn)題的重視可能會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大對(duì)玉米、小麥等生物燃料原料的需求。12月,聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織發(fā)表《2007年糧食及農(nóng)業(yè)狀況》報(bào)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(lái)源,對(duì)糧食安全和環(huán)境將帶來(lái)無(wú)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(duì)糧食安全和扶貧所帶來(lái)的影響。

2007年12月,在北京召開的國(guó)際農(nóng)業(yè)研究磋商組織年會(huì)上,國(guó)際食物政策研究所(IFPRI)所長(zhǎng)、著名農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)家Joachim von Braun博士發(fā)表了關(guān)于《世界糧食形勢(shì):新動(dòng)力,新行動(dòng)》的報(bào)告。他指出,包括收入增長(zhǎng)、氣候變化和生物燃料生產(chǎn)在內(nèi)的新驅(qū)動(dòng)力正重新定義世界糧食形勢(shì)。為應(yīng)對(duì)油價(jià)上漲,生物燃料作為一種能源替代產(chǎn)品,對(duì)世界糧食形勢(shì)的變化也產(chǎn)生了深刻影響。強(qiáng)調(diào)生物燃料產(chǎn)量的擴(kuò)大造成了糧食價(jià)格上漲。對(duì)此國(guó)際食物政策研究所根據(jù)生物燃料可能對(duì)價(jià)格造成的影響,通過(guò)計(jì)算機(jī)建模,規(guī)劃出了到2020年可能出現(xiàn)的兩個(gè)場(chǎng)景:場(chǎng)景一是假定有關(guān)國(guó)家按實(shí)際生物燃料生產(chǎn)計(jì)劃擴(kuò)大產(chǎn)量,那么玉米價(jià)格會(huì)提高26%;場(chǎng)景二是假定生物燃料的產(chǎn)量迅速擴(kuò)大,是實(shí)際計(jì)劃產(chǎn)量的兩倍,那么玉米價(jià)格會(huì)提高72%。糧價(jià)每增長(zhǎng)一個(gè)百分點(diǎn),發(fā)展中國(guó)家食品消費(fèi)支出就下降0.75個(gè)百分點(diǎn)。糧價(jià)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(lái)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(jí)。

在石油價(jià)格居高不下的大背景下,生物燃料產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)性已日益顯現(xiàn),這也是燃料乙醇在一些國(guó)家不斷擴(kuò)張的動(dòng)力。目前,美國(guó)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(guó)2007年11月汽油的零售價(jià)格已經(jīng)達(dá)到3美元/加侖左右(即0.8美元/升)。因此,與目前高昂的油價(jià)相比,燃料乙醇的價(jià)格越來(lái)越具有競(jìng)爭(zhēng)力。但如果考慮發(fā)展生物燃料對(duì)于糧價(jià)的抬升作用,燃料乙醇的經(jīng)濟(jì)性就需要打折扣了。而且,原料價(jià)格的持續(xù)上漲也影響燃料乙醇的利潤(rùn)空間,因?yàn)樵险既剂弦掖汲杀镜?0-70%。只有依靠技術(shù)進(jìn)步,提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本,才能在高油價(jià)時(shí)期保持經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力。

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

目前,清潔發(fā)展機(jī)制(CDM)項(xiàng)目咨詢機(jī)構(gòu)普遍測(cè)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(guó)家將發(fā)展生物燃料乙醇列為實(shí)現(xiàn)溫室氣體減排的重要途徑。2007年9月,經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)的報(bào)告卻認(rèn)為生物燃料產(chǎn)業(yè)的增長(zhǎng)很可能對(duì)環(huán)境和生物的多樣性產(chǎn)生負(fù)面影響,為了追求經(jīng)濟(jì)利益種植專門的生物能源作物會(huì)破壞對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)。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(duì)整個(gè)環(huán)境造成的影響很容易超過(guò)汽油和礦物油造成的影響。該報(bào)告的結(jié)論是:通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的生物燃料乙醇對(duì)于節(jié)能減排的貢獻(xiàn)極為有限。2008年1月,英國(guó)議會(huì)環(huán)境審計(jì)委員會(huì)提出一份報(bào)告稱,如果考慮到肥料、運(yùn)輸?shù)纫蛩?,最終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(bào)告建議歐盟放棄為生物燃料制定的目標(biāo)。報(bào)告認(rèn)為,英國(guó)政府和歐盟支持生物燃料的舉措過(guò)快,沒有引入有效的規(guī)則和監(jiān)管,以確??沙掷m(xù)性。1月在曼谷舉行的地區(qū)生物能源論壇上,有專家對(duì)亞洲一些國(guó)家沒衡量潛在風(fēng)險(xiǎn)便強(qiáng)制推行生物燃料的做法提出了批評(píng)。1月23日歐盟出臺(tái)的一攬子能源環(huán)保方案強(qiáng)調(diào),在歐盟銷售的生物燃料不得來(lái)自“被認(rèn)為生物多樣性價(jià)值高的土地”,包括森林、濕地、自然保護(hù)區(qū)和有大量野生動(dòng)物生存的草原,提出要對(duì)進(jìn)口生物燃料產(chǎn)品實(shí)行環(huán)境認(rèn)證。聯(lián)合國(guó)《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(zhēng)議性,他深信這一問(wèn)題有待進(jìn)一步探討,目前沒有一刀切的解決方案,各個(gè)國(guó)家必須根據(jù)自身的情況來(lái)衡量生產(chǎn)生物燃料的利與弊。

(三)國(guó)際社會(huì)普遍認(rèn)同的發(fā)展原則和方向

盡管面臨諸多質(zhì)疑甚至批評(píng),但許多國(guó)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(guó)家在社會(huì)經(jīng)濟(jì)、能源和資源環(huán)境等基礎(chǔ)條件方面的差異??偟膩?lái)說(shuō),目前國(guó)際社會(huì)認(rèn)為,世界燃料乙醇產(chǎn)業(yè)在替代化石能源和促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(guó)的發(fā)展目標(biāo)和實(shí)行的政策是否符合其客觀實(shí)際。

目前,國(guó)際社會(huì)普遍認(rèn)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(wèn)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(lì)可持續(xù)利用生物質(zhì)能源,保護(hù)草原和森林等自然生態(tài),建立國(guó)際認(rèn)證計(jì)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(lái)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(jì)作物為原料的,從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)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(zhēng)糧的問(wèn)題,并且作為一種清潔燃料,它符合我們?cè)谀茉瓷弦回瀳?jiān)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(lái)大規(guī)模替代石油的關(guān)鍵。

美歐日等國(guó)研究開發(fā)纖維素乙醇已有十多年,美國(guó)近年來(lái)更是加大了對(duì)纖維素乙醇發(fā)展的支持力度。2005年的美國(guó)《能源政策法案》規(guī)定,在2012年以前使市場(chǎng)上的纖維素乙醇的占有量達(dá)到2.5億加侖(9.5億升)。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),美國(guó)政府對(duì)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(guó)聯(lián)邦政府在對(duì)生物燃料生產(chǎn)實(shí)行優(yōu)惠稅收政策過(guò)程中每年減免稅收約20億美元。美國(guó)企業(yè)同時(shí)也加大了對(duì)生物能源的研發(fā)力度。2007年6月,英國(guó)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(gè)能源生物科學(xué)研究院,重點(diǎn)研究纖維素燃料乙醇。經(jīng)過(guò)各方的努力,美國(guó)的纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)進(jìn)入起步階段。目前,美國(guó)農(nóng)業(yè)部和能源部共同投資8000萬(wàn)美元支持了三個(gè)纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)化示范項(xiàng)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(dá)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(guò)發(fā)酵能夠分解的成分)的費(fèi)用過(guò)于昂貴。美國(guó)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(lái)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(guó)能源部預(yù)計(jì)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(jī)構(gòu)則認(rèn)為大約在2015-2020年,此外還有一些研究機(jī)構(gòu)認(rèn)為有可能在2025年之后纖維素燃料乙醇才能進(jìn)入規(guī)模生產(chǎn)和市場(chǎng)應(yīng)用階段。

目前美國(guó)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(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)之后,預(yù)計(jì)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(jià)格。如果玉米等糧食作物的價(jià)格繼續(xù)上漲,纖維素乙醇實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)之后的價(jià)格極具競(jìng)爭(zhēng)力。但生產(chǎn)纖維素乙醇的前期投資較大,根據(jù)美國(guó)一些研究機(jī)構(gòu)的測(cè)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(duì)生物燃料乙醇的經(jīng)濟(jì)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(gè)工業(yè)路線再選擇的過(guò)程。面對(duì)國(guó)際油價(jià)日趨高漲的趨勢(shì),燃料乙醇作為石油替代能源之一,實(shí)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(duì)中國(guó)的啟示

在替代化石能源、提高環(huán)境質(zhì)量和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等目標(biāo)的驅(qū)動(dòng)下,世界燃料乙醇產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大、影響日益深遠(yuǎn)、國(guó)際化程度不斷提高的發(fā)展趨勢(shì)。我國(guó)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(guó)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(zhǎng)遠(yuǎn)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?cè)S多有益的啟示。

(一)立足國(guó)情,因地制宜解決好原料多元化問(wèn)題

我國(guó)地少人多,生產(chǎn)燃料乙醇所需糧食和經(jīng)濟(jì)作物原料有很大的局限性。目前我國(guó)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(guó)出臺(tái)的《生物燃料乙醇暨車用乙醇汽油中長(zhǎng)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(jiān)持非糧原料路線。因此,需要加大原料多元化的探索和實(shí)踐,積極穩(wěn)步推進(jìn)目前以木薯和甜高粱為原料的非糧乙醇試點(diǎn)。

(二)加強(qiáng)國(guó)際合作,縮短與國(guó)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(duì)于前兩種,國(guó)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(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),美國(guó)的玉米乙醇生產(chǎn)成本也遠(yuǎn)低于中國(guó)。中國(guó)的玉米乙醇雖以進(jìn)入規(guī)模化生產(chǎn),但成本偏高,木薯淀粉乙醇和甜高粱乙醇還處于試驗(yàn)示范階段。中國(guó)不僅在燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)上與國(guó)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(guó)外。我國(guó)應(yīng)在自主創(chuàng)新的同時(shí),加強(qiáng)國(guó)際合作,注重引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù),提高生產(chǎn)和使用效率。

代表著未來(lái)燃料乙醇發(fā)展方向的纖維素乙醇,中國(guó)嘗試起步較早,近年研究力度加強(qiáng),有所突破,開始工業(yè)化試驗(yàn)。但與美歐等國(guó)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(jìn)展。因此,國(guó)家財(cái)稅應(yīng)重點(diǎn)支持纖維素乙醇技術(shù)開發(fā),努力搶占未來(lái)生物燃料乙醇工業(yè)的技術(shù)制高點(diǎn)。

(三)適當(dāng)進(jìn)口燃料乙醇,減輕原油進(jìn)口壓力,關(guān)注有關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)或貿(mào)易規(guī)則的進(jìn)展

在通過(guò)技術(shù)進(jìn)步提高玉米乙醇經(jīng)濟(jì)性、擴(kuò)大非糧乙醇產(chǎn)能的時(shí)期內(nèi),可以考慮從巴西適量進(jìn)口乙醇。原因有兩點(diǎn):第一,進(jìn)口巴西乙醇在經(jīng)濟(jì)性上優(yōu)于國(guó)內(nèi)的玉米乙醇。根據(jù)巴西農(nóng)業(yè)部的統(tǒng)計(jì)資料,2007年上半年,巴西出口乙醇的平均價(jià)格為0.45美元/升(折合人民幣4258.8元/噸),巴西到中國(guó)的船運(yùn)費(fèi)為30-50美元/噸,到岸價(jià)預(yù)計(jì)為4487.7―4640.3美元/噸,相當(dāng)于原油價(jià)格在51-53美元時(shí)的汽油價(jià),低于國(guó)內(nèi)玉米乙醇5471.2元/噸的銷售價(jià)格。

第二,利用進(jìn)口乙醇培育市場(chǎng),理順后端銷售機(jī)制,有利于今后我國(guó)自己生產(chǎn)的燃料乙醇進(jìn)入市場(chǎng),也將使國(guó)內(nèi)外乙醇價(jià)格逐漸接近,等我國(guó)乙醇產(chǎn)品大量上市時(shí)有望與國(guó)外的乙醇產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)。此外,我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)的能源消費(fèi)的增長(zhǎng),預(yù)示著我國(guó)對(duì)燃料乙醇的需求將是長(zhǎng)期的。美國(guó)和巴西這兩個(gè)生產(chǎn)大國(guó)在燃料乙醇全球標(biāo)準(zhǔn)上聯(lián)手應(yīng)引起我國(guó)關(guān)注,在相關(guān)國(guó)際機(jī)構(gòu),如國(guó)際生物燃料論壇等為我國(guó)爭(zhēng)取空間,以避免將來(lái)被動(dòng)適應(yīng)與我國(guó)利益相悖的國(guó)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(shí)踐證明,發(fā)展靈活燃料汽車可以有效擴(kuò)大需求,促進(jìn)燃料乙醇產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,為此,我國(guó)也應(yīng)鼓勵(lì)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(yùn)行的地區(qū)或城市使用靈活燃料汽車。巴西的測(cè)算表明,E25以下的乙醇汽油對(duì)現(xiàn)有上路的機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)和油路沒有任何不良影響。因此,我國(guó)也可在乙醇汽油封閉運(yùn)行的地區(qū)或城市開展E25乙醇汽油試點(diǎn)。

(五)加強(qiáng)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

第4篇:生物燃料的優(yōu)勢(shì)范文

生物能源是什么

生物能源又稱綠色能源,可再生,原材料遍布各地,蘊(yùn)藏量極大。生物能源離我們并不遙遠(yuǎn),它就在身邊。垃圾、秸稈、沼氣甚至包括 “地溝油”,這些看似無(wú)用的家伙經(jīng)過(guò)加工處理都能變成可利用能源。通常包括:一是木材及森林工業(yè)廢棄物;二是農(nóng)業(yè)廢棄物;三是水生植物;四是油料植物;五是城市和工業(yè)有機(jī)廢棄物;六是動(dòng)物糞便。

生物能源主要有沼氣、生物制氫、生物柴油和燃料乙醇。沼氣由微生物發(fā)酵秸稈、禽畜糞便等有機(jī)物產(chǎn)生,主要成分是甲烷;生物氫通過(guò)微生物發(fā)酵得到,由于燃燒生成水,是最潔凈的能源;生物柴油是利用生物酶將植物油或其他油脂分解后得到的液體燃料,作為柴油替代品;燃料乙醇是植物發(fā)酵時(shí)產(chǎn)生的酒精,以一定比例摻入汽油,使排放的尾氣更清潔。

生物能源的現(xiàn)狀

新型原料培育、產(chǎn)品綜合利用、技術(shù)高效低成本轉(zhuǎn)化,是“十二五”生物能源技術(shù)三大趨勢(shì)。原料從以廢棄物為主向新型資源選育和規(guī)?;嘤l(fā)展;高效、低成本轉(zhuǎn)化技術(shù)與生物燃料產(chǎn)品高值利用是技術(shù)發(fā)展核心;生物質(zhì)全鏈條實(shí)現(xiàn)綠色、高效利用。

我國(guó)現(xiàn)有生物質(zhì)資源相當(dāng)于4.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,利用技術(shù)被列為重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目,如戶用沼氣池、節(jié)柴炕灶、薪炭林、大中型沼氣工程、生物質(zhì)壓塊成型、氣化與氣化發(fā)電、生物質(zhì)液體燃料等。

生物能源科技重點(diǎn)包括:微藻、油脂類、淀粉類、糖類、纖維類等能源植物的選育與種植,生物燃?xì)飧咧祷苽浼熬C合利用,農(nóng)業(yè)廢棄物制備車用生物燃?xì)馐痉?,生物質(zhì)液體燃料高效制備與生物煉制,規(guī)?;镔|(zhì)熱轉(zhuǎn)化生產(chǎn)液體燃料及多聯(lián)產(chǎn)技術(shù),纖維素基液體燃料高效制備,生物柴油產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)研究,萬(wàn)噸級(jí)的成型燃料生產(chǎn)工藝及國(guó)產(chǎn)化裝備,生物基材料及化學(xué)品的制備煉制技術(shù)等。已經(jīng)開發(fā)出多種固定床和流化床氣化爐,以秸稈、木屑、稻殼、樹枝為原料生產(chǎn)燃?xì)狻?/p>

利用方式

1.氣體燃料。包括沼氣、生物質(zhì)氣化制氣等。利用有機(jī)垃圾、生物質(zhì)廢料、殘留物、廢棄物等進(jìn)行發(fā)酵等工藝,生產(chǎn)出沼氣等可燃?xì)怏w。這種利用方式受原材料供應(yīng)限制,大中型沼氣工程發(fā)展較慢。可燃?xì)馔ǔS糜诩彝?,以及專用燃?xì)饨煌üぞ撸褂梅秶^窄。可燃?xì)怏w發(fā)電同樣受到原料供應(yīng)的限制。

2.液體生物質(zhì)燃料。包括燃料乙醇和生物柴油,是可再生能源開發(fā)利用的重要方向。

生物柴油的原料來(lái)源廣泛:回收動(dòng)植物油;含油量高的植物,如麻風(fēng)樹(學(xué)名小桐子)、黃連木、文冠果、續(xù)隨子等。構(gòu)建大規(guī)模生物柴油能源林是解決原料供應(yīng)的根本。

燃料乙醇在經(jīng)歷了以糧食為原料生產(chǎn)的初級(jí)階段后,逐漸向以木質(zhì)纖維素等非糧食原料轉(zhuǎn)向。目前已有若干實(shí)驗(yàn)試點(diǎn)企業(yè)運(yùn)行投產(chǎn)。

3.固體生物質(zhì)燃料。分為生物質(zhì)直接燃燒、壓縮成型燃料、生物質(zhì)與煤混合燃燒為原料的燃料。熱效率利用率較低,通過(guò)新型爐灶、鍋爐提高熱效率利用率,或者把生物質(zhì)固化成型后采用略加改進(jìn)后的傳統(tǒng)設(shè)備燃用,但成型燃料的壓縮成本較高。此外,生物質(zhì)燃料發(fā)電也成為當(dāng)前生物質(zhì)能開發(fā)利用的重要方向。

美國(guó)、英國(guó)、瑞典等國(guó)家均有生物質(zhì)能源發(fā)電站建設(shè)投產(chǎn),我國(guó)在這方面也具有了一定的規(guī)模,南方地區(qū)的許多糖廠利用甘蔗渣發(fā)電。廣東和廣西兩省共有小型發(fā)電機(jī)組300余臺(tái),云南也有一些甘蔗渣電廠。

在諸多的生物質(zhì)利用技術(shù)中,生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)是最具發(fā)展?jié)摿Φ睦眉夹g(shù)之一。因?yàn)殡姷睦梅秶^廣,而且可以充分利用現(xiàn)存電網(wǎng)。高效直燃發(fā)電是最簡(jiǎn)便可行的高效利用生物質(zhì)資源的方式之一。

發(fā)展生物能源的8大優(yōu)勢(shì)

生物能源對(duì)環(huán)境污染小,屬于可再生能源,其普遍、易取,便于運(yùn)輸,且具有以下優(yōu)勢(shì):

1.生物燃料是唯一能大規(guī)模替代石油燃料的能源產(chǎn)品,而水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、核能及其他新能源只適用于發(fā)電和供熱。

2.產(chǎn)品多樣。液態(tài):生物乙醇和柴油;固態(tài):原型和成型燃料;氣態(tài):沼氣等。既可以替代石油、煤炭和天然氣,也可供熱和發(fā)電。

3.原料多樣。秸稈、林業(yè)加工剩余物、畜禽糞便、食品加工業(yè)的有機(jī)廢水廢渣、城市垃圾,還可利用低質(zhì)土地種植各種能源植物。

4.生物燃料可以像石油和煤炭那樣生產(chǎn)塑料、纖維等產(chǎn)品,形成生產(chǎn)體系。其他可再生能源和新能源不可能做到。

5.可循環(huán)性和環(huán)保性。生物燃料是在農(nóng)林和城鄉(xiāng)有機(jī)廢棄物的無(wú)害化和資源化過(guò)程中生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品;生物燃料的全部物質(zhì)均能進(jìn)入生物循環(huán)。物質(zhì)上永續(xù),資源上可循環(huán)。

6.生物燃料的“帶動(dòng)性”。生物燃料可以拓展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,帶動(dòng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展,增加農(nóng)民收入;還能促進(jìn)制造業(yè)、建筑業(yè)、汽車業(yè)等行業(yè)發(fā)展。

7.生物燃料具有對(duì)原油價(jià)格的“抑制性”。生物燃料將使“原油”生產(chǎn)國(guó)從目前的20個(gè)增加到200個(gè),通過(guò)自主生產(chǎn)燃料,抑制進(jìn)口石油價(jià)格,并減少進(jìn)口石油花費(fèi),使更多的資金能用于改善人民生活,從根本上解決糧食危機(jī)。

8.生物燃料可以創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)和建立內(nèi)需市場(chǎng)。聯(lián)合國(guó)環(huán)境計(jì)劃署的“綠色職業(yè)”報(bào)告中指出,“到2030年可再生能源產(chǎn)業(yè)將創(chuàng)造2040萬(wàn)個(gè)就業(yè)機(jī)會(huì),其中生物燃料1200萬(wàn)個(gè)”。

相關(guān)政策

近幾年,中國(guó)生物能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,產(chǎn)品產(chǎn)出持續(xù)擴(kuò)張,國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策鼓勵(lì)生物能源產(chǎn)業(yè)向高技術(shù)產(chǎn)品方向發(fā)展,中國(guó)企業(yè)新增生物能源投資項(xiàng)目逐漸增多。投資者對(duì)生物能源產(chǎn)業(yè)的關(guān)注越來(lái)越密切,生物能源已成“十二五”規(guī)劃扶持重點(diǎn)。《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》提出,未來(lái)15年內(nèi)投資約1.5萬(wàn)億用于發(fā)展可再生能源,到2020年發(fā)展燃料乙醇至1500萬(wàn)噸、生物柴油500萬(wàn)噸。2011年1月5日,總理主持召開國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議,決定實(shí)施新一輪農(nóng)村電網(wǎng)改造升級(jí)工程。在“十二五”期間,使全國(guó)農(nóng)村電網(wǎng)普遍得到改造,基本建成安全可靠、節(jié)能環(huán)保、技術(shù)先進(jìn)、管理規(guī)范的新型農(nóng)村電網(wǎng)。

存在問(wèn)題

1.原料資源短缺。廣西木薯燃料乙醇項(xiàng)目,被利用為燃料乙醇原材料的木薯的前后價(jià)格差別很大,這對(duì)供應(yīng)體系是個(gè)挑戰(zhàn)??紤]到與人畜食物相爭(zhēng),很多國(guó)家都限制玉米乙醇生產(chǎn),生物柴油原料不足。同樣的問(wèn)題在生物質(zhì)發(fā)電、成型燃料和生物柴油領(lǐng)域也普遍存在。制備生物柴油主要原材料――“地溝油”回收方面表現(xiàn)尤為突出。相比于“地溝油”制備食用油技術(shù),生物柴油的成本高售價(jià)低,再加上相關(guān)部門監(jiān)管力度不夠,造成“地溝油”回流餐桌現(xiàn)象普遍,也直接導(dǎo)致生物柴油原料供應(yīng)不足。

2.技術(shù)基礎(chǔ)薄弱。以能源作物為原料生產(chǎn)燃料處于試驗(yàn)階段,以廢棄動(dòng)植物油生產(chǎn)生物柴油的技術(shù)較為成熟,但潛力有限。后備資源潛力大的纖維素生物質(zhì)燃料乙醇和生物合成柴油的生產(chǎn)技術(shù)還處于研究階段,產(chǎn)業(yè)化程度低。

3.生物燃油產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力弱。受原料來(lái)源、生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)組織等多方面因素的影響,燃料乙醇的生產(chǎn)成本較高。目前,國(guó)家每年對(duì)102萬(wàn)噸燃料乙醇的財(cái)政補(bǔ)貼約為15億元,在目前的技術(shù)和市場(chǎng)條件下,擴(kuò)大燃料乙醇生產(chǎn)需要大量的資金補(bǔ)貼。

4.銷售市場(chǎng)建設(shè)滯后,下游企業(yè)對(duì)接缺失。主要體現(xiàn)在生物液體燃料方面。以生物柴油為例,國(guó)內(nèi)企業(yè)幾乎都沒有自己的加油站,很難進(jìn)入中石油、中石化的成品油零售市場(chǎng),銷售渠道更是匱乏單一。在生物柴油發(fā)展的黃金期,國(guó)內(nèi)涉足企業(yè)數(shù)量一度達(dá)到了300多家,目前數(shù)量縮水三分之一。

中小投資者的機(jī)遇

原料加工:如綠野科技從菊芋塊莖中提取菊粉;甜高粱產(chǎn)量高,稈渣是造紙的好原料,作為大規(guī)模的能源作物具備有利的特性,很有前途。

油料作物種植:如北京草業(yè)與環(huán)境研究發(fā)展中心的柳枝稷、蘆竹和荻,已試種了3000畝;赤峰市翁牛特旗經(jīng)濟(jì)林場(chǎng),文冠果基地全國(guó)最大;湖南林業(yè)科學(xué)院能源植物與生物燃料油研究中心,選育出大果、矮化、高產(chǎn)、高含油的光皮樹無(wú)性系良種6個(gè),營(yíng)造光皮樹油料林30萬(wàn)畝。

第5篇:生物燃料的優(yōu)勢(shì)范文

2006年5月份,一列特殊的火車在瑞典開始正式運(yùn)營(yíng)。該火車共有10節(jié)車廂,最高速度可達(dá)每小時(shí)130公里――這是世界上第一列使用生物燃料的火車,使用的燃料是由屠宰場(chǎng)里扔掉的牛油、內(nèi)臟等經(jīng)過(guò)高溫發(fā)酵而產(chǎn)生的沼氣。據(jù)報(bào)道,瑞典打算用10年的時(shí)間,對(duì)所有辦公用車、公共汽車、旅游車和校車進(jìn)行改造,最終使它們能夠使用生物燃料。

生物燃料是指從植物,特別是農(nóng)作物中提取適用于汽油或柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料,包括燃料乙醇、生物柴油、生物氣體、生物甲醇、生物二甲醚等,目前以燃料乙醇和生物柴油最為常見。國(guó)際市場(chǎng)原油價(jià)格持續(xù)處于高位,由于生物燃料能有效替代汽油和柴油,并且更具環(huán)保優(yōu)勢(shì),所以近年來(lái),生物燃料成為世界范圍內(nèi)可再生能源研究的熱點(diǎn)。

在生物燃料的規(guī)?;a(chǎn)方面,巴西、美國(guó)、德國(guó)和中國(guó)處于世界領(lǐng)先位置。2005年全世界燃料乙醇的總產(chǎn)量約為3000萬(wàn)噸,其中巴西和美國(guó)的產(chǎn)量都為1200萬(wàn)噸。我國(guó)每年生產(chǎn)燃料乙醇102萬(wàn)噸,可以混配超過(guò)1020萬(wàn)噸生物乙醇汽油,乙醇汽油的消費(fèi)量已占全國(guó)汽油消費(fèi)量的20%,成為世界上第三大生物燃料乙醇生產(chǎn)國(guó)。

在生物柴油方面,2005年世界生物柴油總產(chǎn)量約220萬(wàn)噸,其中德國(guó)約為150萬(wàn)噸。據(jù)《南德意志報(bào)》報(bào)道,2006年,德國(guó)生物柴油銷售量已經(jīng)超過(guò)300萬(wàn)噸,占德國(guó)汽車柴油總消費(fèi)量的10%。

短命的第一代生物燃料

美國(guó)的乙醇燃料已占運(yùn)輸用燃料的3%。2006年美國(guó)國(guó)會(huì)通過(guò)的《能源政策法》規(guī)定,到2010年,汽油中必須摻入的生物燃料應(yīng)是目前的3倍。歐盟在2006年春天公布的《歐盟生物燃料實(shí)施計(jì)劃》稱,到2030年歐洲將有27%至48%的汽車使用生物燃油,這將大大減輕歐盟各成員國(guó)對(duì)于石油能源的依賴。日本的一項(xiàng)環(huán)保計(jì)劃透露,日本要在4年內(nèi)讓國(guó)內(nèi)40%的汽車改用生物燃料。

中國(guó)也在積極推廣生物燃料,特別是燃料乙醇。除2004年2月已批準(zhǔn)的黑龍江、吉林、遼寧、河南、安徽5省以外,湖北、山東、河北、江蘇等也將進(jìn)行乙醇汽油使用試點(diǎn)。東北三省已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全境全面封閉推廣使用車用乙醇汽油。國(guó)家發(fā)改委報(bào)告稱,2005年我國(guó)生物乙醇汽油的消費(fèi)量已占全國(guó)汽油消費(fèi)量的20%。同時(shí),國(guó)家有關(guān)部門正在研究制定推進(jìn)生物柴油產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)劃以及相應(yīng)的激勵(lì)政策,提出了“到2020生物柴油生產(chǎn)能力達(dá)到200萬(wàn)噸”的產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)。

國(guó)內(nèi)生產(chǎn)燃料乙醇,主要原料是陳化糧。中國(guó)發(fā)展生物燃料的初衷,除了能源替代之外,還有消化陳化糧、提升糧食價(jià)格、提高農(nóng)民收入方面的考慮。目前全球各地生產(chǎn)生物燃料,也是大多以糧食作物為原料,如玉米、大豆、油菜子、甘蔗等。

使用糧食作物作為生產(chǎn)原料的生物燃料被稱為第一代生物燃料。盡管第一代生物燃料到現(xiàn)在為止也只不過(guò)經(jīng)歷了區(qū)區(qū)幾年的發(fā)展,并且只是在很少的幾個(gè)國(guó)家實(shí)現(xiàn)了規(guī)?;a(chǎn),但是它的局限性很快就顯示出來(lái)。目前世界各國(guó)都在著力研發(fā)第二代生物燃料。

第一代生物燃料的最大缺點(diǎn)是占用耕地太多以及威脅糧食供應(yīng)。紐約理工大學(xué)教授詹姆斯?喬丹和詹姆斯?鮑威爾前不久在《華盛頓郵報(bào)》上撰文指出:生物燃料不是滿足我們對(duì)交通燃料需求的一個(gè)長(zhǎng)期而實(shí)用的解決方案、即便目前美國(guó)三億公頃耕地都用來(lái)生產(chǎn)乙醇,也只能供應(yīng)2025年需求量的一半。可是這對(duì)土地和農(nóng)業(yè)的影響將是毀滅性的。

美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)一個(gè)研究小組2006年7月10日在美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院學(xué)報(bào)》上指出,未來(lái)的生物燃料應(yīng)該在產(chǎn)出效率上有明顯提高,其生產(chǎn)用地也不能和主要農(nóng)作物用地沖突。文章指出,能在低產(chǎn)農(nóng)田和較惡劣環(huán)境種植的作物如柳枝稷、莎草和木本植物等,可能更有前途。

2006年10月份在北京舉行的“2006中國(guó)油氣投資論壇”上,國(guó)家能源辦副主任徐錠明指出,發(fā)展生物能源不可一哄而上,要以戰(zhàn)略眼光,結(jié)合各地的資源情況,從實(shí)際出發(fā)。此前,國(guó)家發(fā)改委、農(nóng)業(yè)部的官員,也分別對(duì)地方政府在發(fā)展生物能源方面的沖動(dòng)提出忠告,要求一定不能與人爭(zhēng)地、爭(zhēng)糧、爭(zhēng)水。

第二代生物燃料漸成氣候

鑒于此,生物燃料業(yè)加快了新技術(shù)的開發(fā),并將目光投向非糧作物。國(guó)際能源機(jī)構(gòu)大力支持推進(jìn)第二代技術(shù)的研發(fā),二代生物燃料不僅有更加豐富的原料來(lái)源,而且使用成本很低,草、麥秸、木屑及生長(zhǎng)期短的木材都能成為原料。加拿大已建成使用麥秸生產(chǎn)乙醇的工廠,德國(guó)開發(fā)了使用木材和麥秸等生產(chǎn)生物柴油的技術(shù),哥倫比亞已成功地從棕櫚油中提煉出乙醇。烏拉圭畜牧業(yè)非常發(fā)達(dá),開始以牛羊脂肪為原料提煉生物柴油。日本已經(jīng)在大阪建成一座年產(chǎn)1400噸實(shí)驗(yàn)性生物燃料的工廠,可以利用住宅建筑工程中廢棄的木材等原料生產(chǎn)能添加到汽油中的生物燃料。

中國(guó)在第二代生物燃料技術(shù)方面的研發(fā)也不落后于其他國(guó)家。中國(guó)科學(xué)院一個(gè)實(shí)驗(yàn)室研制出一項(xiàng)最新科技成果,可以將木屑、稻殼、玉米稈和棉花稈等多種原料進(jìn)行熱解液化和再加工,將它們轉(zhuǎn)化為生物燃料。據(jù)統(tǒng)計(jì),中國(guó)目前能夠規(guī)?;玫纳锶剂嫌湍颈局参镉?0種,這10種植物都蘊(yùn)藏著盛大潛力。豐富的植物資源,使中國(guó)生物燃油的前景非常光明。

中國(guó)除了進(jìn)行以木本植物為原料的實(shí)驗(yàn)外,還擴(kuò)大了糧食原料的實(shí)驗(yàn)范圍,探索以低產(chǎn)農(nóng)田和較惡劣環(huán)境種植的作物為原料,并在一些技術(shù)上取得了突破。2006年8月,河南天冠燃料乙醇有限公司投產(chǎn)的年產(chǎn)3000噸纖維乙醇項(xiàng)目,成為國(guó)內(nèi)首個(gè)利用秸稈類纖維質(zhì)原料生產(chǎn)乙醇的項(xiàng)目。2006年10月19日,中糧集團(tuán)在廣西開工建設(shè)的40萬(wàn)噸燃料乙醇項(xiàng)目,所用原料為木薯,也屬于非糧作物。加工1噸燃料乙醇,用木薯的成本比用玉米和甘蔗分別低500元和300元左右。而且由于木薯適于在土層淺、雨水不宜保持的喀斯特地區(qū)種植,更有助于幫助農(nóng)民增加收入。

種種跡象表明,生物燃料的發(fā)展方向正在悄然轉(zhuǎn)變,生產(chǎn)生物燃料的原料將由“以糧為主”向“非糧替代”轉(zhuǎn)變。

第6篇:生物燃料的優(yōu)勢(shì)范文

隨著浙江、廣西多地的國(guó)家級(jí)生物質(zhì)燃料乙醇項(xiàng)目的上馬,引出了一個(gè)新的商機(jī)——種植木薯。

木薯是世界三大薯類(馬鈴薯、番薯和木薯)之一,原產(chǎn)美洲,如今經(jīng)過(guò)改良已經(jīng)在我國(guó)廣泛種植,其中最大的種植基地在廣西和海南。之所以選擇木薯生產(chǎn)生物質(zhì)乙醇燃料的理由,一是木薯種植無(wú)局限性,如荒廢山地、經(jīng)濟(jì)林的空隙間均可種植;二是用木薯替代玉米、小麥(以前用于生產(chǎn)生物質(zhì)燃料的原材料),減少糧食的消耗,有效緩解糧食危機(jī)。

 

供需不平衡是主因。利潤(rùn)不菲是看點(diǎn)

市場(chǎng)供需不平衡。2010年之前,木薯在國(guó)內(nèi)主要用途有兩個(gè),一是化工、食品企業(yè)專用的淀粉,比如可廣泛用于“珍珠奶茶”等各類食品的制作中;二作為藥材使用。目前全國(guó)年產(chǎn)木薯不到1500萬(wàn)噸,95%用于制作各類淀粉,其余用于食品加工、藥材和其他領(lǐng)域。

 

據(jù)浙江省環(huán)保廳相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,目前國(guó)內(nèi)木薯供給量?jī)H能滿足現(xiàn)有兩個(gè)用途,如果被廣泛用于生產(chǎn)生物質(zhì)燃料,缺口巨大。一個(gè)年產(chǎn)30萬(wàn)噸的生物質(zhì)燃料工程,每年至少需要90-100萬(wàn)噸木薯。而2010年全國(guó)已經(jīng)建成了七個(gè)規(guī)模在年產(chǎn)30萬(wàn)噸左右的生物質(zhì)燃料工程,且2013年之前全國(guó)要建立30個(gè)同等規(guī)模的生產(chǎn)站。據(jù)此推斷未來(lái)每年市場(chǎng)缺口至少有600萬(wàn)噸。

 

種植利潤(rùn)不菲。據(jù)了解,種植100畝木薯,除去成本每年毛利約10-30萬(wàn)元不等,年毛利約比種植紫皮馬鈴薯(經(jīng)濟(jì)價(jià)值極高的特種蔬菜)高出30%。

種植100畝木薯,至少投資40萬(wàn)元(包括買種、租地、流動(dòng)資金、人工費(fèi)用等),其中每畝地種植綜合成本約700-900元/年,流動(dòng)資金約30萬(wàn)元。木薯成熟期約8個(gè)月。目前品種較好的木薯,平均畝產(chǎn)量約3-4噸。

 

按照去年木薯的平均收購(gòu)價(jià)(約1.2元,千克)計(jì)算,投資者約可年獲毛利25-40萬(wàn)元不等。即使趕上歷史最低收購(gòu)價(jià)0.8元/千克,投資者每年約有10萬(wàn)元毛利。

 

據(jù)中國(guó)木薯淀粉交易市場(chǎng)(國(guó)內(nèi)最大)介紹,木薯價(jià)格已經(jīng)連續(xù)三年都呈上漲趨勢(shì),加上全國(guó)多個(gè)生物質(zhì)燃料工程上馬和國(guó)內(nèi)化工使用的木薯淀粉需求量增大,導(dǎo)致現(xiàn)有價(jià)格的木薯都供不應(yīng)求,因此未來(lái)三五年內(nèi)價(jià)格下跌可能性不大。

 

地方政策鼓勵(lì)。因?yàn)槟臼矸N植普遍選擇荒地種植,又能給種植戶帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益,因此一些地方(如海南、河南、湖南等?。┏雠_(tái)相關(guān)的鼓勵(lì)政策,如免稅等。據(jù)了解,目前鼓勵(lì)力度最大的是廣西,種植木薯可獲一定額度的財(cái)政補(bǔ)貼。

 

種植門檻不高。據(jù)廣西木薯研究所介紹,目前國(guó)內(nèi)木薯種植技術(shù)十分成熟,其適應(yīng)在國(guó)內(nèi)除東北地區(qū)以外,大多數(shù)地區(qū)種植,特別是干旱的山地。另外,木薯適應(yīng)性極強(qiáng),耐旱耐瘠,不需要投資者太多的呵護(hù)。只要能種植土豆,就能種植木薯。

 

具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)。據(jù)廣西木薯研究所介紹,受運(yùn)輸、關(guān)稅等因素影響,進(jìn)口木薯的采購(gòu)價(jià)約是2.3元/千克,約比國(guó)內(nèi)平均收購(gòu)價(jià)高出1倍。因此國(guó)內(nèi)木薯具有很強(qiáng)的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。

 

投資提示

1 注意種子型號(hào)。由于目前國(guó)家大力發(fā)展生物質(zhì)燃料工程,可能會(huì)引起木薯種植熱,投資者需要嚴(yán)防騙子乘虛而入。騙子普遍采用的手段是鼓吹木薯產(chǎn)量極高,然后銷售質(zhì)量不高的種子。目前國(guó)內(nèi)可以達(dá)到畝產(chǎn)3噸左右的木薯品種有華南124、華南205、華南6068、華南5號(hào)、華南6號(hào)等,其余品種大都屬于早期品種,因產(chǎn)量低已被淘汰。海南省曾經(jīng)就發(fā)生過(guò)相應(yīng)的騙局。若投資者遇到種子型號(hào)不清的問(wèn)題,建議咨詢當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)部門。

第7篇:生物燃料的優(yōu)勢(shì)范文

這個(gè)開創(chuàng)航天史上新紀(jì)錄的航班隸屬于英國(guó)湯普森航空公司,共搭載了232名乘客,由英國(guó)伯明翰飛往西班牙蘭薩洛特,總飛行時(shí)間4個(gè)小時(shí)。

湯普森航空公司客服部經(jīng)理卡爾?吉辛接受媒體采訪時(shí)表示,雖然使用生物燃油的成本是普通航空燃料的五至六倍,但為了保護(hù)環(huán)境,響應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的號(hào)召,湯普森公司愿意承擔(dān)這樣的高成本。

據(jù)悉,湯普森航空公司將于2012年正式啟動(dòng)以生物燃料驅(qū)動(dòng)的商業(yè)航班。生物燃料提供商skyNRG公司總經(jīng)理德克?柯內(nèi)梅杰表示,廚房廢油很難他用,用作飛機(jī)生物燃料能很好地變廢為寶,不過(guò)生物燃料在整個(gè)航空業(yè)的推廣仍需政府支持。

此前,歐盟出臺(tái)相關(guān)規(guī)定,將于2012年把航空業(yè)納入碳排放交易體系。為此,各國(guó)航空公司正嘗試以各種方式減少排放。

自然環(huán)保人士的抗議

讓人沒想到的是,被貼上“環(huán)保標(biāo)簽”的航班,卻遭到一些環(huán)保人士的強(qiáng)烈抗議。7日當(dāng)天,數(shù)名自稱來(lái)自“愚蠢號(hào)飛機(jī)”組織的抗議者,身涂紅油彩到機(jī)場(chǎng)示威抗議。

抗議者稱,用廢棄食油做飛行燃料,完全就是“空洞的公關(guān)特技”,認(rèn)為這樣的燃料提供的能量微乎其微。經(jīng)過(guò)他們計(jì)算,4個(gè)小時(shí)的飛行需要飛機(jī)上232名乘客花100年時(shí)間來(lái)累計(jì)廢棄食油 。

參加抗議的克里斯?庫(kù)珀稱:“湯普森航空公司采取的辦法,只會(huì)讓事情變得更糟。為了種植生產(chǎn)生物燃料所需的作物,大片的熱帶雨林和至關(guān)重要的生態(tài)系統(tǒng)正遭到破壞。生物燃料制造商們奪走了窮人的耕地,給飛機(jī)提供燃料,這完全是一場(chǎng)災(zāi)難?!?/p>

來(lái)自伯明翰“自然之友”組織的喬?皮考克也表示:“我們不能忽視生物燃料的生產(chǎn)所帶來(lái)的環(huán)境和社會(huì)問(wèn)題。我們的確有必要擺脫對(duì)化石能源的依賴,但不能完全以植物能源取代?!?/p>

總的來(lái)說(shuō),抗議者擔(dān)心的,并不是“地溝油航班”不環(huán)保,而是“地溝油航班”形成示范效應(yīng),在全球掀起生物燃料“應(yīng)用熱”,由此衍生出飛機(jī)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域與人類的“爭(zhēng)食戰(zhàn)”。

“地溝油”是新加入生物燃料中的一員。目前市場(chǎng)上的生物燃料主要包括兩種:第一代生物燃料以玉米、小麥等糧食作物為主要來(lái)源,但由于“與糧爭(zhēng)地”、“與人爭(zhēng)食”,導(dǎo)致世界糧食價(jià)格飛漲,被多方所詬病。而且,第一代生物燃料在性能和安全性方面也不符合航空燃油的標(biāo)準(zhǔn),不能與現(xiàn)有飛機(jī)引擎兼容,無(wú)法應(yīng)用于航空業(yè)。

第二代生物燃料主要包括三大類植物:草、樹和海藻。草和樹生長(zhǎng)在陸地上,容易培育,但需要復(fù)雜的處理程序;海藻生長(zhǎng)在水里,培育起來(lái)比較復(fù)雜,但容易輕易轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)的生物柴油。

航空公司方面針對(duì)環(huán)保組織的質(zhì)疑回應(yīng)說(shuō):“我們意識(shí)到無(wú)法讓所有人滿意。我們承認(rèn)飛行生物燃料供應(yīng)鏈現(xiàn)階段也不是完美的,但我們的承諾是真誠(chéng)的,我們很驕傲能夠用生物燃料飛行,我們對(duì)此有長(zhǎng)期的

計(jì)劃?!?/p>

英國(guó)“地溝油”的妙用

20世紀(jì)70年代,發(fā)達(dá)國(guó)家也曾出現(xiàn)過(guò)地溝油橫行的情況,不法商販把地溝油再加工悄悄賣給餐館“二次使用”。如今,發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)具備了較完善的“地溝油”回收系統(tǒng)。

在英國(guó),大部分住宅區(qū)都設(shè)有藍(lán)色的廢油收集桶,附近小區(qū)的居民可以將自家使用過(guò)的廢油用玻璃瓶收集起來(lái),統(tǒng)一倒到桶內(nèi)。英國(guó)法律規(guī)定,餐館不能把用過(guò)的廢油直接帶入下水管道,如果處置廢油不當(dāng)造成下水道堵塞,會(huì)被處以高達(dá)至少500英鎊(約合4150元人民幣)的罰款,甚至被勒令停業(yè)。

對(duì)于英國(guó)航空業(yè)來(lái)說(shuō),地溝油的供應(yīng)來(lái)源不成問(wèn)題,地溝油轉(zhuǎn)化成生物汽油、柴油的技術(shù)也早有突破,只是苦于制造成本太高而在市場(chǎng)上難顯競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

第8篇:生物燃料的優(yōu)勢(shì)范文

目前,全球奔馳在路上的車輛每日消耗著約1000萬(wàn)噸石油,占了全球石油日產(chǎn)量的一多半。如何用可再生能源驅(qū)動(dòng)這些石油“吞噬獸”,已經(jīng)成為新千年的重大任務(wù)之一。無(wú)論是混合動(dòng)力、氫動(dòng)力,天然氣還是生物燃料,都成為了人們期望的目標(biāo)。

制約著生物燃料發(fā)展的一個(gè)重要因素是土地資源 5使有限的土地既要為人類提供足夠的糧食,又要生產(chǎn)出足夠的燃料,這顯得很困難。德國(guó)2005年共生產(chǎn)了170萬(wàn)噸可用于柴油機(jī)的油菜籽油,生產(chǎn)這些油菜籽油使用了德國(guó)全部可耕種土地的1/10。即使在最好的年景下,這些土地才可以生產(chǎn)出200萬(wàn)噸生物柴油,這對(duì)每年消耗1.3億噸石油的德國(guó)而言,確實(shí)是杯水車薪。

巴西的燃料構(gòu)成中酒精燃料已經(jīng)達(dá)到40%,但這種看上去是一種幸事的景象對(duì)于當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境而言卻是一種災(zāi)難:數(shù)百萬(wàn)公頃的熱帶雨林已經(jīng)被開墾出來(lái),用于種植生產(chǎn)酒精燃料的原料――甘蔗。

而且,汽車使用酒精做燃料,需要配置更大的油箱,因?yàn)榫凭哪芰績(jī)H為汽油的2/3。這意味著如果要取代同樣能量值的傳統(tǒng)燃料,則需要更多的土地來(lái)生產(chǎn)制作酒精的原料。

據(jù)德國(guó)農(nóng)業(yè)部負(fù)責(zé)生物燃料的可再生資源機(jī)構(gòu)計(jì)算,1公頃德國(guó)耕地收獲的谷物可以生產(chǎn)出2500L乙醇,而1L乙醇燃料所包含的能量約合0.66L傳統(tǒng)汽油燃料,則1公頃土地生產(chǎn)的乙醇燃料只能替代1650L傳統(tǒng)燃料。

如何研發(fā)出一種新技術(shù)能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)糧食與燃料兩大目標(biāo)成為目前生物燃料領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。德國(guó)西部的卡塞爾大學(xué)農(nóng)作物科學(xué)研究院教授康拉德舍費(fèi)爾表示,生長(zhǎng)于地球表面的植被所包含的能量超過(guò)目前人類能源需求的8%~10%。將這些不斷再生的能量高效地轉(zhuǎn)化為人類需要的燃料,無(wú)疑是解決人類能源問(wèn)題的一個(gè)突破口。

第二代替代燃料

未來(lái),替代燃料將在降低CO2排放上將發(fā)揮重要作用,這一觀點(diǎn)得到了世界各大汽車廠商的支持。不過(guò)是發(fā)展第一代替代燃料,還是主攻第二代替代燃料,各大廠商卻各執(zhí)一詞。對(duì)于此,奧迪堅(jiān)定地站在第二代替代燃料一邊。

可以看到,第一代替代燃料――例如生物乙醇和生物柴油――在很多國(guó)家應(yīng)用廣泛,這些生物燃料來(lái)自小麥、玉米和油菜等農(nóng)作物。它們的確提高了CO2的平衡,因?yàn)樵谌紵^(guò)程中釋放出來(lái)的CO2與這些植物在生長(zhǎng)過(guò)程中所吸收的CO2是相同的。然而,它們與糧食作物種植形成了直接的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,這一點(diǎn)在如今世界糧食危機(jī)的大趨勢(shì)下顯然有些不太人道。而且在其生產(chǎn)過(guò)程中,產(chǎn)量也較低,因此,它們?cè)诮档虲O2排放上的優(yōu)勢(shì)大打折扣。

第二代替代燃料則可以很好地解決這一問(wèn)題。它們將不再需要使用農(nóng)作物,而是使用它們的廢棄材料,并能減少約90%的CO2排放量。它們的特點(diǎn)還包括:可以進(jìn)行準(zhǔn)確配比,以滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的具體需求,因而使燃燒過(guò)程非常高效,產(chǎn)生非常低的排放。一個(gè)特別引人注目的例子是取自生物質(zhì)能的“陽(yáng)光柴油(SunDiesel)”,它可以很好地替代取自礦物油的柴油。目前,以“陽(yáng)光柴油”為燃料的奧迪A3 1.9 TDI每公里就至少降低20g的CO2排放。

何謂“陽(yáng)光柴油(SunDiesel)”

奧迪主要推薦使用的“陽(yáng)光柴油(SunDiesel)”,其實(shí)就是植物經(jīng)過(guò)高溫處理形成的一種生物合成燃料。這種燃料藉由所謂的費(fèi)托合成(FischerTropsch)制成。德國(guó)早在上世紀(jì)20年代中期,便開發(fā)出了該合成技術(shù),該過(guò)程通過(guò)一氧化碳和氫氣的混合產(chǎn)生液體碳?xì)浠衔?。合成燃料的巨大?yōu)勢(shì)在于其不含硫和芳烴,這意味著內(nèi)燃機(jī)能大幅減排,尤其減少微粒和硫化物的排放,從某些角度看,減排的潛力可達(dá)80%。

“陽(yáng)光柴油(SunDiesel)”要比用石油生產(chǎn)的各種發(fā)動(dòng)機(jī)燃料清潔得多,它完全無(wú)毒,并且沒有氣味。此外,據(jù)專家們估計(jì),每年從每公頃植物中可以生產(chǎn)4000公升陽(yáng)光柴油,這相當(dāng)于菜籽油產(chǎn)量的3倍,乙醇產(chǎn)量的1.5倍。甚至還可以從更多的生物材料中獲取更多的陽(yáng)光柴油。例如,木材碎屑這種源料就是一流的能源供應(yīng)者。尤其是如果陽(yáng)光柴油不作為汽車的燃料,而是被用于發(fā)電和供熱,就會(huì)比普通的柴油更具有競(jìng)爭(zhēng)力。

從CO2平衡的角度來(lái)看,由生物制成的所謂“陽(yáng)光柴油(SunDiesel)”也格外具有吸引力,該燃料由植物做原料研制而成,在燃燒時(shí)釋放的CO2少于之前植物通過(guò)光合作用從大氣中吸收的CO2。當(dāng)前,一臺(tái)使用傳統(tǒng)石油制成柴油的奧迪A4 TDI每公里排放149g的CO2,而由“陽(yáng)光柴油(SunDiesel)”驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),每公里僅排放22g的CO2,當(dāng)該生產(chǎn)技術(shù)擴(kuò)展到一定產(chǎn)業(yè)規(guī)模時(shí),這一數(shù)字可能還會(huì)進(jìn)一步下降。

與傳統(tǒng)的石油制成柴油燃料相比,“陽(yáng)光柴油(SunDiesel)”還具有以下的優(yōu)點(diǎn):

1、具有高十六烷值,所以燃燒熱值遠(yuǎn)優(yōu)于常規(guī)柴油:

2、沒有芳香類化合物,不含硫,因此明顯降低有害物排放;

3、可以利用于現(xiàn)有基本設(shè)施和發(fā)動(dòng)系統(tǒng);

4、幾乎百分之百的CO2中性(所謂的“CO2中性”,就是做到不給地球增加CO2負(fù)擔(dān))。

當(dāng)然,一些專家學(xué)者認(rèn)為,植物材料更適合用來(lái)生產(chǎn)電力和熱力,比用來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車更有效率。瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院的資源專家托馬斯努斯鮑爾直言,以樹木為原材料的生物燃料不適合應(yīng)用于道路運(yùn)輸中。努斯鮑爾表示,木材在供應(yīng)熱量方面可以像礦物燃料一樣有效率,但是當(dāng)其用于發(fā)動(dòng)機(jī)燃料時(shí)僅能釋放其能量的3/4。

對(duì)此,行業(yè)內(nèi)的巨擘――科林公司的生物燃料管理負(fù)責(zé)人邁克爾道埃特邁爾表示,他不懷疑努斯鮑爾計(jì)算的準(zhǔn)確性。但道埃特邁爾認(rèn)為努斯鮑爾忽略了問(wèn)題的關(guān)鍵。道埃特邁爾反駁說(shuō),在熱力和電力生產(chǎn)方面,目前已經(jīng)有許多礦物能源的替代物,如地?zé)?、太?yáng)能。風(fēng)力和水力,但是“對(duì)于運(yùn)輸領(lǐng)域,目前尚沒有可行的礦物能源替代者”?!瓣?yáng)光柴油(SunDiesel)”盡管不能實(shí)現(xiàn)完全能量效率,但能夠保證運(yùn)輸系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

“陽(yáng)光柴油(SunDiesel)”的誕生

“陽(yáng)光柴油(SunDiesel)”誕生在德國(guó)東部薩克森州弗賴貝格市,其發(fā)明人博

多?沃爾夫曾經(jīng)是一名煤礦工人,激發(fā)沃爾夫這名頗具想像力的德國(guó)工程師進(jìn)行“陽(yáng)光柴油(SunDiesel)”研發(fā)的是一個(gè)簡(jiǎn)單的事實(shí):石油、天然氣和煤炭――它們都是太陽(yáng)能的“結(jié)晶”。

事實(shí)上,所有工業(yè)時(shí)代使用的礦物燃料都是遠(yuǎn)古時(shí)期植物和動(dòng)物埋入地下的產(chǎn)物。在巨大的壓力和高溫的作用下,這些有機(jī)物轉(zhuǎn)化為今天使用的固體、液體和氣體能源。

沃爾夫所發(fā)明的轉(zhuǎn)換工藝,可以使這個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程在很短的時(shí)間內(nèi)完成。沃爾夫?yàn)檫@種名為“碳-5方法(CARBO-V)”生產(chǎn)工藝申請(qǐng)了專利?!疤?5方法(CARBO-V)”在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)實(shí)現(xiàn)自然界需數(shù)千年才能制造出的結(jié)果:木材、稻草和任何形式的除去水分的有機(jī)物,在一個(gè)由燃燒裝置和催化劑組成的系統(tǒng)中,轉(zhuǎn)化為合成氣體。這些氣體經(jīng)應(yīng)用于煤炭和天然氣液化領(lǐng)域的費(fèi)托合成(FischerTropsch)反應(yīng)裝置處理可以轉(zhuǎn)化為柴油燃料。

沃爾夫在弗賴貝格注冊(cè)了一家名為“科林”(CHOREN)的公司,進(jìn)行“陽(yáng)光柴油(SunDiesel)”的生產(chǎn)試驗(yàn)。“科林”的前三個(gè)字母分別代表著構(gòu)建有機(jī)生命和傳統(tǒng)燃料的元素――碳(C),氫(H)和氧(O),名字中的后三個(gè)字母是“可再生”一詞的縮寫。

到目前為止,科林公司僅建了一座試驗(yàn)生產(chǎn)廠。公司的遠(yuǎn)景目標(biāo)是在德國(guó)東部盧布明市建設(shè)一座年產(chǎn)20萬(wàn)噸柴油的生產(chǎn)廠。

科林的(CHOREN)的發(fā)展

雖然“陽(yáng)光柴油(SunDiesel)”目前尚未進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn),但其發(fā)展遠(yuǎn)景已激起了歐洲汽車工業(yè)的巨大期望。戴姆勒汽車公司,克萊斯勒汽車公司以及奧迪的母公司――大眾汽車公司于2003年成為科林公司的“陽(yáng)光柴油(SunDiesel)”項(xiàng)目的合作伙伴,殼牌也在2005年開始對(duì)該公司投資。而在目前,大眾甲殼蟲、高爾夫和奧迪的A3,A4和A5都開發(fā)了應(yīng)用“陽(yáng)光柴油(SunDiesel)”的相應(yīng)車型。

日前,科林公司向大眾展示了他們新開發(fā)出的從生物質(zhì)中提取柴油等燃料的整套實(shí)際生產(chǎn)設(shè)備。他們期望通過(guò)這一展示,讓更多的廠家了解“陽(yáng)光柴油(SunDiesel)”這一非常具有前景的燃料產(chǎn)品。

走進(jìn)該公司,首先映入眼簾的是一個(gè)約20余米高的半開放式廠房,其中整齊排列著大大小小的鋼鐵容器,彎彎曲曲的管道串連其中。廠房外是一個(gè)露天堆場(chǎng),放著許多諸如木屑等的“廢料”。而在廠區(qū)之外,則停放著幾輛各種型號(hào)的大眾、奧迪與奔馳系列轎車,其車身上均醒目的噴印著“陽(yáng)光柴油(SunDiesel)”的字樣,這些車輛的汽缸中點(diǎn)燃的,正是運(yùn)用該公司新型工藝從生物質(zhì)中生產(chǎn)出的“陽(yáng)光柴油(SunDiesel)”。

該公司的設(shè)備主管舒爾茨先生介紹說(shuō),這是一套年產(chǎn)15萬(wàn)噸柴油的生產(chǎn)設(shè)備。它利用諸如木屑、秸稈以及生活垃圾等生物質(zhì)為原料,再經(jīng)過(guò)一套分解、提取、合成等復(fù)雜工藝后,可從每10t的生物質(zhì)中提取2~3t不等數(shù)量的柴油。生產(chǎn)出來(lái)的柴油質(zhì)量完全可達(dá)到使用傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的柴油標(biāo)準(zhǔn),可用于各種交通工具驅(qū)動(dòng)需要以及工業(yè)生產(chǎn)使用。

舒爾茨說(shuō),利用他們的設(shè)備生產(chǎn)出的柴油成本約為每公升75歐分(約合7元多人民幣),與目前在加以重稅之后在德國(guó)市場(chǎng)上銷售的柴油價(jià)格相當(dāng),因此若要擠占市場(chǎng)還有許多困難。但在人類建立可持續(xù)發(fā)展的能源系統(tǒng),促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生態(tài)環(huán)境改善的要求下,他們的這一項(xiàng)目依然被普遍看好。

該公司的負(fù)責(zé)人沃爾夫博士詳細(xì)介紹說(shuō),太陽(yáng)照射地球,一部分能量以簡(jiǎn)單的直接利用方式被人類獲取,而另外一部分則貯存在生物質(zhì)中。這些能量除去被消費(fèi)的部分外,剩余產(chǎn)物大致為碳、二氧化碳和氫氣等。而正是利用這3種基本產(chǎn)物作為原料+利用他們研發(fā)出的“碳-5方法(CARBO-V)”生產(chǎn)工藝,就可以提取出柴油等燃料來(lái)。

奧迪的母公司――大眾汽車公司總裁皮舍茨里德評(píng)價(jià)說(shuō),盡管目前以氫氣、燃料電池等為驅(qū)動(dòng)能源的汽車研發(fā)方興未艾,但普遍存在著成本過(guò)高的缺點(diǎn),以生物質(zhì)能為新型汽車能源潛力巨大。

大眾以及奧迪的積極態(tài)度

在德國(guó)西部城市沃爾夫斯堡有一座“奇特”的建筑,這就是大眾汽車公司的“汽車城”。徜徉在這座宏大的建筑內(nèi),人們可以感受到汽車的歷史與輝煌。但建筑內(nèi)最為特別的或許是一個(gè)由透明塑料做成的“植物溫室”――這間溫室展現(xiàn)了汽油時(shí)代結(jié)束時(shí)汽車社會(huì)的前景。人們操作溫室內(nèi)的機(jī)械手臂種下豆瓣菜,8個(gè)星期后,大眾以及奧迪的科學(xué)家可以用這些裝點(diǎn)色拉萊的豆瓣菜生產(chǎn)出一滴柴油。據(jù)公司的研究人員表示,這滴柴油可以使拖拉機(jī)前進(jìn)2m。這或許對(duì)拖拉機(jī)這樣的農(nóng)業(yè)機(jī)械不算什么,但對(duì)處于高速發(fā)展中的現(xiàn)代社會(huì)而言,這代表著解決燃料問(wèn)題的“一線希望”。

第9篇:生物燃料的優(yōu)勢(shì)范文

關(guān)鍵詞:四氫呋喃;熱特性;分子理論

中圖分類號(hào):TK407.9

文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

文章編號(hào):0253-987X(2015)03-0044-06

化石燃料消耗引起的能源枯竭以及環(huán)境惡化使生物質(zhì)燃料受到越來(lái)越多的重視,第二代生物質(zhì)燃料不再以糧食為原料,轉(zhuǎn)而使用非糧作物。四氫呋喃(tetrahydrofuran,THF)是一種有機(jī)合成原料,是性能優(yōu)良的溶劑,被廣泛應(yīng)用于有機(jī)化學(xué)工業(yè)和制藥工業(yè),目前主要的工業(yè)生產(chǎn)方法有糠醛法、雷由法(Reppe法)和以順酐為原料的催化加氫法等,煉制原料包括秸稈、玉米芯、木屑等生物質(zhì),生產(chǎn)成本較低,符合第二代生物質(zhì)燃料特征。四氫呋喃分子中含有氧元素(C4H8O),無(wú)不飽和碳鍵,其與乙醇相比在能量密度、黏度、氣化潛熱、沸點(diǎn)等特性上有較大優(yōu)勢(shì),可以作為內(nèi)燃機(jī)生物質(zhì)燃料和助溶劑使用。為了探究這種物質(zhì)在內(nèi)燃機(jī)中應(yīng)用的潛力,有必要對(duì)其相關(guān)特性進(jìn)行理論與實(shí)驗(yàn)研究。

燃料的噴霧和燃燒性能會(huì)影響內(nèi)燃機(jī)的工作方式和工作特性,所以探究四氫呋喃的噴霧和燃燒特性,即在大測(cè)試范圍內(nèi)針對(duì)新型燃料進(jìn)行噴霧和燃燒的數(shù)值模擬及臺(tái)架實(shí)驗(yàn)具有重要意義。

數(shù)值模擬時(shí)需要預(yù)知燃料的熱物性參數(shù),然而在內(nèi)燃機(jī)工作過(guò)程中燃料經(jīng)歷了大跨度的溫度及壓力變化,加熱是由燃料噴入氣缸到燃燒中后期的過(guò)程,若采用數(shù)值方法模擬如此大的工況范圍,各種物性參數(shù)必須作為變量來(lái)考慮。對(duì)于液態(tài)燃料,需要定量地預(yù)知其在常溫到臨界溫度之間的各種熱物性參數(shù)以及轉(zhuǎn)變?yōu)闅庀嘀蟮哪承┲匾獰嵛镄詤?shù)。

文獻(xiàn)[2-3]成功地基于分子理論對(duì)二甲醚和生物柴油的熱物性進(jìn)行了大溫度范圍的預(yù)測(cè)。目前,四氫呋喃熱物性的實(shí)驗(yàn)測(cè)定工作很少,文獻(xiàn)[4-6]涉及到了參考值,文獻(xiàn)[7-10]對(duì)液相四氫呋喃在某些溫度下的黏度和密度進(jìn)行了測(cè)量。本文利用分子理論對(duì)四氫呋喃的熱物性進(jìn)行了預(yù)測(cè),為后續(xù)的數(shù)值模擬做準(zhǔn)備。

1基本物理性質(zhì)

通過(guò)查閱文獻(xiàn),得到了四氫呋喃在某些特定條件下的基本參數(shù),并在表1中與其他常用燃料進(jìn)行了對(duì)比。

2采用分子理論估算四氫呋喃的熱物性參數(shù)

對(duì)大跨度溫度變化的內(nèi)燃機(jī)工作過(guò)程進(jìn)行氣缸內(nèi)(尤其是噴霧過(guò)程)的多維數(shù)值模擬,需要掌握不同溫度下液體燃料的熱物性,包括密度、沸點(diǎn)、黏度、蒸氣壓、氣化潛熱、表面張力、焓、導(dǎo)熱系數(shù)、擴(kuò)散系數(shù)等,這些參數(shù)均隨溫度、壓力等狀態(tài)參數(shù)的變化發(fā)生很大變化,僅靠表1數(shù)據(jù)遠(yuǎn)不能滿足需求,所以本文通過(guò)熱力學(xué)理論或根據(jù)實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行預(yù)測(cè)。估測(cè)值并非精確,但在特性參數(shù)缺乏而客觀上又必需要求時(shí)可以滿足或部分滿足數(shù)值模擬的需要。

2.1分子理論