導語：如何才能寫好一篇生物燃料的發展，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞　糧食安全　能源安全　土地潛力　統籌　路徑

許多國家基于包括環境安全、能源安全和農村發展的多重目標，十分支持生物燃料發展。但是，生物燃料在應對氣候變化、保障能源安全和促進農村發展的有效性和效率上遭到質疑，最尖銳的批評集中于對糧食安全的負面效應上。FAO估計全球大約8.5億人口營養不良，其中營養問題最嚴重是撒哈拉以南的非洲，在那里大約有1／3的人口缺少足夠的糧食。尤其是2007年，全球糧價上漲在37個國家引起糧食危機，并使全球一億多人深陷貧困之中，糧食作物向生物燃料的轉化以及由此導致的糧食價格的上升再次引起一些學者對糧食安全的關注。例如夏天(2008)對美國芝加哥商品交易所(CBOT)、大連商品交易所(DCE)的農產品期貨市場與美國紐約商業交易所(NYMEX)原油期貨市場之間的聯系和相互影響機制進行了實證分析，研究發現：以玉米和豆油期貨為代表的CBOT農產品期貨市場由于燃料乙醇和生物柴油等生物能源項目的興起而與國際原油期貨市場構成了協整關系，即三者具備了關聯性和相互影響的作用機制。根據胡明遠、孫英輝(2009)的研究，美國生物能源戰略導致了全球糧食危機，2002年至2008年2月，國際糧食價格上漲了140％，促成這一漲幅的因素中，化肥和農藥價格的上漲僅占糧價上漲幅度的15％，而生物燃料則占糧價漲幅的75％。他們認為，如果不增加生物能源比例，全球玉米和小麥的庫存量將不會明顯下降，其他因素只能溫和地推動糧價上漲。

已有的研究主要集中于生物燃料發展對糧食價格的影響及對窮人消費者所產生的負面效應。實際上，生物燃料發展和糧食安全矛盾的根源在于土地資源的有限性和不可再生性，具體表現為能源作物和糧食作物的土地之爭。農民作為理性人追求土地收益最大化，生物燃料產業的發展影響了農民的種植決策，改變土地資源在各種農產品間的使用分配，即，增加能源作物的種植面積同時減少糧食作物的種植面積。由于能源作物與糧食作物之間直接的土地競爭關系，有限的土地資源在生物燃料發展和糧食安全保障上往往“顧此失彼”。面對日益突出的能源供需矛盾，生物燃料發展是否一定以犧牲糧食安全為代價?現有的土地資源是否具備兼容生物燃料發展和糧食安全保障的生產潛力?不同土地資源稟賦的國家應如何選擇生物燃料發展與糧食安全兼容的路徑?回答這些問題對制定正確的能源多元化發展戰略與生物質能源發展路徑，尋求經濟與社會可持續發展具有重要的現實意義。

生物燃料發展與糧食安全保障的土地之爭

在土地市場上，生物燃料的發展會改變土地資源的配置從而影響糧食安全。由于土地資源的有限性和不可再生性，能源作物與糧食作物存在著直接的土地競爭關系。2001年以來，全球生物燃料發展規模急劇增長。2009年全球生物燃料的產量達到109088百萬升，其中乙醇為91909百萬升，生物柴油17179百萬升，乙醇產量占生物燃料產量的比重達到84％。在乙醇生產中，美國和巴西的產量分別占世界總產量的48.2％和27.2％。因此，本文以美國和巴西為例，分析生物乙醇原料作物與糧食作物的土地競爭關系。

美國生物乙醇生產始于1981年，2001年以來受原油價格顯著上升的影響，美國生物乙醇開始出現快速發展，從2001年前平均年增長8千萬加侖變為平均年增長67千萬加侖。美國發展生物乙醇的原料99％來自傳統的優勢農產品玉米，由于生物燃料需求的增加，美國2001年以來玉米種植面積呈穩步增加的態勢。如圖1所示，2001年美國玉米種植面積為27830千公頃，2010年則增加為32960千公頃。與此同時，小麥的種植面積則呈逐步下降的趨勢，2001年小麥的種植面積為23846千公頃，2010年則下降為19278千公頃。伴隨著生物燃料需求的增加，能源作物對糧食作物表現出較強的土地替代效應。長遠來看，美國新能源法案提出到2020年美國生物乙醇產量將達到360億加侖，這大約要耗費1442.9萬噸玉米，這意味著美國玉米種植面積要增加1521.7千公頃。由于耕地資源的有限性和用途的競爭性，美國糧食的種植面積必然會受到沖擊。當然糧食的短缺引起的糧價上漲在一定程度上會緩解玉米對糧食作物的替代，例如2007年糧食危機引發世界糧價飆升，2008年美國玉米種植面積明顯減少，而小麥種植面積則明顯增加。但從長遠來看，伴隨著石化燃料資源的日益枯竭及燃料價格步步高升，玉米價格必然會進一步抬高，如果玉米價格上漲的幅度遠遠超過糧食上漲的幅度，必然會引起玉米對糧食作物的替代從而影響世界糧食的充足性。

巴西也是較早研究和推廣生物能源的國家，為避免對石油進口的過度依賴，巴西政府1975年頒布“乙醇計劃”新能源政策，因地制宜推動以甘蔗為主要原料的乙醇燃料的發展。30年來，巴西政府已經投人數十億美元來開發和推廣使用生物質能源。巴西政府和私營部門共同投資擴大甘蔗種植面積，興建大批以甘蔗為原料的乙醇加工廠。由于巴西政府的大力支持和推廣，巴西甘蔗種植面積呈現出明顯的擴張趨勢。如圖2所示，2001年巴西甘蔗種植面積為5022.2千公頃，2010年擴大為9830千公頃，甘蔗種植面積增長近一倍；與些同時，一些糧食品種的播種面積則呈現出逐年下降的趨勢。以水稻為例，2001年，巴西水稻種植面積為3149千公頃，2010年則減少為2750千公頃。近十年來巴西甘蔗和水稻種植面積的剪刀差越來越大，甘蔗對水稻具有明顯的土地替代效應。由此可見，生物燃料乙醇的大規模發展已經對巴西糧食種植產生較大的影響，但未來的影響會更大。據巴西農業部長宣稱，未來將近一步增加用于生產生物乙醇燃料的甘蔗種植面積，由目前的3000千公頃逐步增加到2017年的9000千公頃。

總之，美國和巴西是生物乙醇燃料生產的兩大國家，生物乙醇燃料生產約占世界的3／4，同時兩國也是世界糧食的生產大國和出口大國，顯然生物乙醇燃料的發展使得能源作物大量擠占了糧食用地，已經對世界糧食安全產生了較大的

負面影響。因此，分析當前世界土地資源擴張農作物的潛力，從土地的角度探討生物燃料發展和糧食安全兼容的機制就顯得非常必要。

世界土地統籌生物燃料發展與糧食安全的潛力

發展生物燃料的同時又要保障糧食安全，這就要求在現有的土地資源具有擴張農作物生產的潛力，能夠生產出足夠多的農產品。當前IIASA和FAO通過GAEZ(Global Agricultural Ecological Zone)分析法對不同地區擴張農作物的潛力做一粗略的估計。當前不同地區擴張農作物生產的方式有：粗放型和集約型。粗放型擴張農作物是通過增加土地面積的方式實現農產品的增加，集約型擴張農作物是通過灌溉、復種和增產的技術，實現單位土地面積下農作物產量的增加。

1、粗放型擴張農作物

表2顯示了世界土地可獲得性與潛力。全球表面面積(除大洋)為134億公頃，其中大部分為不適合種植的土地，種植的土地面積只有36.5億公頃種植，僅占全球表面面積的27.2％。盡管如此，世界仍存在5.37億公頃閑置的且適合于谷物種植的土地，約占種植土地面積的14.7％。尤其是中亞，其種植土地面積為16.3百萬公頃，適合種植且閑置的土地面積則為26.7百萬公頃，是種植土地面積的1.63倍；南非適合種植且閑置的土地占種植土地面積的比率也很高，約占種植土地面積的38.4％。世界36.5億公頃種植的土地面積中有26億公頃土地處于高投入狀態，有8.41億公頃處于中投入狀態，2.05億公頃處于低投入狀態。在不同的投入水平下根據土地的肥沃程度可分為非常適合種植、適合種植和中等適合種植三個級別，投入水平越高則非常適合種植的土地面積則越大。如果不考慮增量土地的機會成本的話，全球仍存在一定的土地潛力擴大種植面積。至于潛在的土地面積估計則存在一個范圍波動，該范圍波動的大小依賴于相關作物的假定、技術投入使用情況及可接受的產量水平。這些估計反映了農業生態潛力而不是經濟潛力，它沒有考慮增量土地的機會成本。

2、集約型擴張農作物

集約型農作物擴張可以通過灌溉、復種和采納新技術而超越其生產潛力。在水資源充足的地方，如果灌溉可以得到充分的開發和利用，則全球谷物面積會增加8.4％，潛在的產量會增加40％。在人口稀少的地區，灌溉對增加潛在農作物面積和產量的效果明顯。如表3所示，在西亞通過灌溉可使潛在的農作物面積增加78.6％，產量則會增加375％。在中亞通過灌溉可使農作物面積增加218.4％，產量則會增加695.3％。在人口密集的地區通過灌溉擴大農作物面積的范圍是有限的，但產量仍然可以較大幅度地增加。例如在西歐，通過灌溉潛在的農作物面積僅增加2.4％，但是產量卻可以增加10.2％；在中非通過灌溉潛在的農作物面積僅增加1.6％，但是產量卻可以增加21.1％。由此可見，無論人口稀少的地區還是人口密集的地區，都可以通過灌溉的投入，有效提高農產品的產量，實現集約型的擴張。

復種是另一種集約化生產的方式，通過復種也可以有效地擴大土地種植面積。IIASA和FAO估計全世界60％的種植土地是適合復種的。在一些地區該份額會更高，在南亞90％的種植土地適合復種，東南亞幾乎100％的種植土地適合復種。即使在非洲，部分地區50％的種植土地也是可以復種的。集約型農作物擴張也可以通過采納現代的栽培技術、合理的蟲害和營養管理及其他的技術來實現產量的增加。研究表明這些農業技術革新促進了農村發展，減少了農村貧困，但各個地區在現代高產量技術采納率上是不同的。具體表現為在采納整體的營養和蟲害管理技術、灌溉技術和轉化發酵技術上均存在差異。例如，1998年南亞、東亞和東南亞小麥現代物種的采納率超過80％，其他谷物現代物種的采納率為60％，而在撒哈拉以南的非洲只有小麥現代物種的采納率超過40％。不同的技術投入和管理方式往往導致產量的差距，IIASA／FAO分析了不同投入水平之間在短期產量和長期可持續產量上存在巨大的差距。如表4所示，在短期產量上，低投入水平下全球小麥、水稻和玉米的平均短期產量是998公斤／公頃，中投入水平下全球小麥、水稻和玉米的平均短期產量是3658公斤／公頃，高投入水平下全球小麥、水稻和玉米的平均短期產量是5983公斤／公頃。長期可持續產量是根據休耕期所要求的要素條件如氣候、土壤類型、作物類型和管理及投入水平計算所得，它在不同投入水平下的差距更大，在低投入水平下全球小麥、水稻和玉米的平均長期可持續產量是448公斤／公頃，而在高投入水平下全球小麥、水稻和玉米的平均長期可持續產量是5409公斤／公頃，是低投入水平產量的十倍之多。因此，無論是短期還是長期，在低投入水平主導的地方均存在大量的未開發的產量潛力。

綜上所述，當前世界仍存在著一定比例閑置且適合種植的土地，可在一定程度上通過增加種植土地面積實現農作物粗放型擴張；世界土地資源在集約型農作物擴張上仍存在較大的潛力空間，通過技術進步、灌溉和增加投入可大幅提高單位土地面積的農作物產量。因此，從農業生態角度上看，生物燃料發展與糧食安全保障是可以統籌兼顧的。但是上述分析僅僅反映了農業生態潛力而不是經濟潛力，它沒有考慮增量土地的機會成本。因此，一個國家發展生物燃料是否具備經濟上的可行性，如何選擇生物燃料發展與糧食安全保障兼容的路徑?這需要根據各個國家的土地資源稟賦并結合收入狀況做進一步的分析。

不同土地資源稟賦下生物燃料發展與糧食安全保障兼容的路徑

該部分探討四種類型的國家在生物燃料發展與糧食安全保障兼容上的路徑選擇，包括粗放型和集約型。粗放型農作物擴張要求一國具有大量的尚未開發的邊際土地，可通過平均邊際土地的可獲得性來衡量一國粗放型農作物擴張的潛力。集約型農作物擴張的潛力可通過農業在GDP中的份額來衡量，該份額會對一系列決定農業生產能力的因素作出反應。農業生產能力包括生產力獲取能力和農業市場化能力，它與一國的經濟發展水平和收入狀況密切相關。隨著一國的經濟水平的發展，農業在GDP中的份額呈下降的趨勢。因此，一國應該如何選擇統籌生物燃料發展與糧食安全的路徑，這不僅與一國的土地資源稟賦有關，還與一國經濟發展水平和收入狀況等有關，基于此本文將不同的國家劃分為以下四種類型：

第一，土地稀缺、收入低下的國家，如孟加拉國。孟加拉國土地資源非常稀缺，幾乎沒有為擴張生物質而擴大種植土地面積的能力，平均每千人所擁有的邊際土地僅為2.1公頃，粗放型增加生物質幾乎不可能。同時它在GDP上存在對農業較強的依賴性，2010年農業在GDP中的份額為19％，所以孟加拉國任何產量的增加都必須來自集約化經營。但是孟加拉國收入低下，基礎設施落后，天然氣網僅覆蓋4％的家庭，電網也僅覆蓋30％的家庭，全國僅有26.3％的人口可獲得電，這對集約化投資是一個強有力的約束。而且，孟加拉國仍有大量的人口處于極度貧困狀態，糧食安全尚未得以保證，任何生產資源的競爭性加強都可

能對窮人有較大的負面影響。所以通過生物燃料來解決能源問題對孟加拉國來說不是一種帕累托改進。2008年，世界人均能源使用量為1834千克石油當量，而孟加拉國人均能源使用量僅為168千克石油當量，孟加拉國面臨嚴重的能源短缺，它傳統的解決能源的方式如燃燒木材、糞便和莊稼殘余會引起包括室內空氣污染等環境問題，而且收集這些生物質也會花費婦女大量的時間，因此，孟加拉國改善能源供給的出路在于從太陽能和風能等入手，而不應從與糧食作物存在土地之爭的能源作物入手。

第二，土地充裕、收入上中等的國家，如巴西。巴西具有良好的資源稟賦和成熟的市場條件去利用生物燃料發展所帶來的機會。首先，巴西國土面積851萬平方公里，現有牧場2億多公頃，農田6200多萬公頃。除了山地和荒漠，大約還有1億多公頃的土地未開發利用，平均每千人所擁有的邊際土地為318公頃，完全有條件在保證糧食生產的情況下，通過開發新的農田來擴大能源作物的種植。其次，巴西經濟較為發達，2010年巴西GDP為2023528百萬美元，世界排名第八。巴西具備良好的交通基礎設施和較為發達的資本市場，這為巴西的生物燃料發展提供了良好的硬市場環境和軟市場環境。2010年巴西農業在GDP中的份額僅占6％，這說明巴西在農作物的擴張上具有較強的生產力獲取能力和農業市場化能力，已經具備集約型擴張農作物的能力。因此，巴西可在不影響糧食安全的前提下，通過集約和擴張型兩種方法來實現生物燃料的發展。事實上，巴西已經充分利用自身在能源農業上的優勢，巴西的生物燃料發展一直走在世界的前列，2009年巴西甘蔗乙醇的產量占全球總產量的1／3。由于規模經濟，巴西是世界上能源農業成本最低的國家，只要石油價格超過每桶30美元，巴西生物燃料的生產就有競爭力。當前巴西發展生物燃料的約束不是來自國內土地資源或經濟上的限制，而是來自貿易伙伴政策的限制，以及由于單一作物種植所帶來的氣候和環境的約束。

篇2

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

一、高油價時期，各國政府推動燃料乙醇快速發展

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

（一）美國超越巴西成為世界最大燃料乙醇生產國，未來十年消費量將增加五倍多

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

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

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

（二）巴西燃料乙醇最具競爭優勢，為世界最大的燃料乙醇出口國

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

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

（三）歐盟建立生物燃料發展目標，減免稅政策推動燃料乙醇產量大幅增長

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

對進口石油的依賴使歐盟經濟極易受國際石油市場波動的影響，同時交通運輸業大量使用汽油導致歐盟未能完成《京都議定書》規定的二氧化碳減排任務。為改變這一狀況，2003年5月，歐盟通過《生物燃油指令》，規定到2005年生物燃料（生物柴油和燃料乙醇）的使用應達到燃料市場的2%，2010年達到5.75％。近兩年油價的高位運行促使歐盟國家加大力度促進包括燃料乙醇的生物燃料發展。法國計劃到2008 年實現生物燃料占總燃料的5.75%(比歐盟的目標早兩年)，到2010 年達到7%，到2015 年達到10%。德國首次強制使用生物燃料，要求從2007 年起，生物柴油使用量占總燃料的4.4%，燃料乙醇占2%。2010 年生物燃料使用量達到5.75%。英國確定到2010年生物燃料占運輸燃料的5%。2007年3月，歐盟出臺了新的共同能源政策，計劃到2020年實現生物燃料乙醇使用量占車用燃料的10%。

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

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

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

（四）亞洲國家推廣應用燃料乙醇的國家增多，中國和印度的生產初具規模

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

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

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

二、燃料乙醇國際貿易擴大，但缺少全球性貿易規范，并受美歐貿易壁壘的阻礙

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

與世界燃料乙醇產量和消費量相比，燃料乙醇的國際貿易量還很小。缺乏單一的被世界各國廣泛接受的統一質量標準是限制燃料乙醇國家貿易的一個重要因素，此外，美國和歐盟為保護國內燃料乙醇工業都在設置進口關稅同時給與國內生產企業大量補貼。這些重要的貿易壁壘阻礙了燃料乙醇國際貿易的發展。目前，美國在最惠國體制下對進口乙醇征收每加侖0.54美元（每升0.14美元）的關稅和2.5%的從價稅，而對國內乙醇和汽油混合供應商提供每加侖減稅0.51美元（每升0.13美元），美國每年用于燃料乙醇的補貼費用達到70億美元。歐盟是在最惠國體制下對進口變性乙醇和非變性乙醇（兩者都可用作燃料）分別征收每立方米192歐元、每立方米102歐元。巴西是唯一作為最惠國有能力大量出口的國家。

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

由于巴西在燃料乙醇生產上的優勢，美歐日等國都在尋求與其合作，其中美國與巴西建立的燃料乙醇戰略聯盟備受關注。2007年3月，美國總統布什訪問巴西期間，巴美雙方簽署了兩國乙醇燃料合作備忘錄，決定建立戰略聯盟，通過雙邊、第三國和全球途徑合作發展生物燃料（主要指乙醇）；進行新一代生物燃料技術的研究和開發；通過建立國際生物燃料論壇和設立乙醇統一標準和規則，共同擴大全球生物燃料市場。美國和巴西希望能夠為燃料乙醇的生產和銷售制定標準，努力推動燃料乙醇在國際市場上的推廣和使用，使燃料乙醇在未來也能夠像石油一樣在國際市場上銷售，同時向其他有意生產燃料乙醇的國家轉讓生產技術。拉美地區，特別是中美洲、加勒比地區也有條件大規模生產燃料乙醇，美國和巴西融合雙方的資金和技術優勢在這些地區合作生產，巴西可以在今后三十年內繼續保持其作為全球最大乙醇出口國的地位，而美國則可以獲得穩定的燃料乙醇供應。

盡管燃料乙醇國際貿易面臨質量標準、認證、進口關稅等貿易壁壘限制，但燃料乙醇消費需求增長旺盛，經濟上的高回報推動著美巴擴大產能的步伐，未來大規模燃料乙醇國際貿易仍是可以期待的。

三、燃料乙醇發展面臨糧食安全和保護生態環境的挑戰

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

（一）世界燃料乙醇產能擴張對全球糧食安全產生重要影響

2007年11月，聯合國糧農組織《糧食展望》，認為石油價格飆升增加了農業生產的成本，也擴大了對用于生物燃料的原料作物的需求，從而推高了農產品價格。在未來數年內，高油價和對環境問題的重視可能會繼續擴大對玉米、小麥等生物燃料原料的需求。12月，聯合國糧農組織發表《2007年糧食及農業狀況》報告，指出如果世界農業成為生物燃料產業的主要來源，對糧食安全和環境將帶來無法預知的影響。生物能源是新領域，需要給予更多的關注和深入研究，以便了解這一發展對糧食安全和扶貧所帶來的影響。

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

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

（二）世界燃料乙醇產能擴張也使生態環境受到威脅

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

（三）國際社會普遍認同的發展原則和方向

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

目前，國際社會普遍認同燃料乙醇產業的發展應采取以下基本原則和方向：糧食安全問題應予以高度重視和優先考慮，應加快發展纖維素乙醇等第二代生物燃料；應鼓勵可持續利用生物質能源，保護草原和森林等自然生態，建立國際認證計劃，其中包括溫室氣態的核查，以確保生物燃料符合環保標準。

四、纖維素乙醇技術創新是未來燃料乙醇發展的關鍵

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

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

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

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

綜合對生物燃料乙醇的經濟性、環保性和技術可行性等方面的分析，可以看到世界燃料乙醇產業正在經歷一個工業路線再選擇的過程。面對國際油價日趨高漲的趨勢，燃料乙醇作為石油替代能源之一，實現行業整體繁榮發展是可以期待的。但考慮到糧食安全，第一代燃料乙醇的發展將不可避免地面臨瓶頸，而技術創新是突破此瓶頸的關鍵。

五、對中國的啟示

在替代化石能源、提高環境質量和促進經濟發展等目標的驅動下，世界燃料乙醇產業呈現規模持續擴大、影響日益深遠、國際化程度不斷提高的發展趨勢。我國燃料乙醇產業尚處于起步階段，原料結構單一，生產和使用技術落后，國家政策支持體系不完善，缺乏科學合理的產業布局和長遠發展戰略規劃。世界燃料乙醇產業的新發展給與了我們許多有益的啟示。

（一）立足國情，因地制宜解決好原料多元化問題

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

（二）加強國際合作，縮短與國外的技術差距，致力于纖維素乙醇技術創新

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

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

（三）適當進口燃料乙醇，減輕原油進口壓力，關注有關國際標準或貿易規則的進展

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

第二，利用進口乙醇培育市場，理順后端銷售機制，有利于今后我國自己生產的燃料乙醇進入市場，也將使國內外乙醇價格逐漸接近，等我國乙醇產品大量上市時有望與國外的乙醇產品競爭。此外，我國經濟發展帶來的能源消費的增長，預示著我國對燃料乙醇的需求將是長期的。美國和巴西這兩個生產大國在燃料乙醇全球標準上聯手應引起我國關注，在相關國際機構，如國際生物燃料論壇等為我國爭取空間，以避免將來被動適應與我國利益相悖的國際標準或貿易規則。

（四）開發和利用靈活燃料車，拓展燃料乙醇產業的發展空間

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

（五）加強戰略研究，合理規劃燃料乙醇產業布局，制定和完善產業政策

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關鍵詞 生物質固體燃料；煙葉；烘烤；現狀；前景；云南景谷

中圖分類號 S572；S216 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）05-0243-02

Abstract The biomass solid fuel is a new high efficience and clean fuel.Its utilization status in tobacco flue-curing of Jinggu County was introduced.The application prospect of biomass solid fuel was analyzed，and in view of the existing problems，countermeasures were proposed for further development.

Key words biomass solid fuel；tobacco leaf；curing；status；prospect；Jinggu Yunnan

生物質固化燃料是將作物秸稈、稻殼、木屑等農林廢棄物粉碎后送入成型器械中，在外力作用下壓縮成需要的形狀，然后作為燃料直接燃燒，也可進一步加工形成生物炭[1]。生物質固體燃料的主要形狀有塊狀、棒狀或者顆粒狀等[2]。生物質固體燃料具有體積小、容重大、貯運方便，易于實現產業化生產和大規模使用；熱效率高；使用方便，對現有燃燒設備包括鍋爐、爐灶等經簡單改造即可使用；容易點火；燃燒時無有害氣體，不污染環境；工藝和設備簡單，易于加工和銷售；屬可再生能源，原料取之不盡，用之不竭等特點[1，3]。

1 景谷縣煙葉烘烤燃料使用情況

景谷縣位于云南省普洱市中部偏西，地處東經100°02′～101°07′、北緯22°49′～23°52′，總面積7 550 km2，人均占有土地2.67 hm2，人口密度38人/km2。有熱區面積48.8萬hm2，占總面積的64.6%，北回歸線從縣城附近通過，總地勢由北向南傾斜，最高海拔2 920 m，最低海拔600 m，典型的南亞熱帶地區。由于生態環境良好、土地資源豐富、光熱水氣條件優越，適合烤煙種植，煙葉清香型風格特征較明顯，具有香氣綿長、透發、明快，留香時間較長，飽滿豐富感較好，煙氣較為柔和等特點，具有較高的使用價值，深受省內外卷煙工業企業的喜愛。目前，烤煙已成為景谷縣重要的農業經濟作物之一，成為財政收入的重要來源和煙農脫貧致富的重要途徑。2016年景谷縣煙葉種植面積4 546.67 hm2，收購煙葉1.075萬t，全縣煙葉烘烤燃料以煤炭為主，按照1 kg干煙葉耗煤量1.5～2.0 kg[4]計算，景谷縣2016年的煙葉烘烤用煤達到16 125～21 500 t，在煙葉烘烤中大量使用燃燒煤炭釋放出的煙塵、SO2、NOX、Hg、F等對大氣環境造成污染[5]。

2 生物質固體燃料應用現狀

2.1 生物質固化成型設備研發現狀

生物質固化成型技術根據不同加工工藝可以分為熱成型工藝、常溫成型工藝、碳化成型工藝等幾種類型；根據成型壓縮機工作原理不同，可將固化成型技術分為螺旋擠壓成型、活塞沖壓成型和環模滾壓技術[6]。我國在生物質固化成型設備上也進行了較多的研究，王青宇等[7]O計了斜盤柱塞式生物質燃料成型機，可以完成連續出料，為生物質顆粒成型提供了一種新思路。張喜瑞等[8]設計了星輪式內外錐輥固體燃料平模成型機，整機工作過程中噪音低，經濟效益與生態效益明顯，為熱帶地區固體燃料成型機的發展與推廣提供了參考。目前，我國生物質固體成型設備的生產和應用已實現商業化，可以滿足生物質燃料固化成型加工需求。

2.2 生物質固體燃料在煙葉烘烤中的應用現狀

20世紀90年代，葉經緯等[9]在煙葉烘烤上研制了生物質氣化燃燒爐，使用這種生物質氣化燃燒爐能源利用率提高了50%以上，同時優質煙葉的比例也有所提高。張聰輝等[10]研究表明，使用煙桿壓塊的生物質燃料部分代替煤炭，可以滿足煙葉烘烤的需求，并且烘烤成本比使用煤炭更低。徐成龍等[11]通過對比不同能源類型密集烤房在烘烤成本、經濟效益及烤房溫度控制方面的烘烤效果，認為使用生物質燃料的燃燒機烤房改造方便、空氣污染小、節能環保，是最具推廣價值的烤房。

3 應用前景分析

景谷縣為云南省第二大林業縣，全縣林地總面積為595 862.4 hm2，活立木蓄積48 324 350.0 m3，每年森林采伐量約1 537 300.0 m3；全縣農作物平均種植面積40 385.9 hm2，糧食平均產量為467 425.2 t，具備開發生物質燃料的潛力。路 飛等[12]研究表明，景谷縣生物質理論資源量高達1 355 647.3 t，資源優勢較為明顯，可以加工成生物質固體燃料，滿足全縣煙葉烘烤需要。2014年，普洱市申報的國家綠色經濟實驗示范區獲得國家發改委批復，為普洱市的發展提供了巨大的機遇，目前全市已開展多個生物質能源項目[13]。景谷縣在煙葉烘烤中，創新煙葉烘烤模式，推廣使用生物質固體燃料，降低煙葉烘烤能耗，減少主要污染物的排放，改善環境質量，符合普洱“生態立市，綠色發展”的發展需求。

4 存在的問題

4.1 認識不到位

目前，煙葉烘烤主要以燃煤作為原料，烘烤設備較為成熟且烘烤工藝較為完善；使用生物質固體燃料，可降低煙葉烘烤污染、維護農村生態環境、促進煙葉烘烤可持續發展等優勢，但尚未引起廣泛關注。

4.2 配套不完善，投入成本高

開發生物質固體燃料前期投入高，不確定因素較多，風險較大，收益難以控制。目前，景谷縣尚無生物質固體燃料加工企業，生物質固體燃料產業配套不完善，燃料使用成本高。將傳統烤房改造成生物質燃料烤房需對原有設備進行改造更換，短期內難以大量推廣。

4.3 缺乏政策支持

生物質固體燃料在煙葉烘烤中具有良好的社會效益，但政府、煙草行業對生物質固體燃料的生產、傳統烤房的改造等未制定明確的扶持措施和獎勵辦法，沒有形成加工使用生物質固體燃料的長效機制。

5 對策

5.1 加強宣傳力度，樹立可持續發展理念

大力宣傳使用生物質固體燃料在節能減排、農林廢棄物循環利用、減工降本、提質增效方面的積極作用，讓全社會都充分認識到使用生物質固體燃料所具有的良好的經濟效益、社會效益和生態效益，為全面推進使用生物質固體燃料營造良好的輿論氛圍。

5.2 開發利用生物質固體燃料，提高綠色生態烘烤能力

景谷縣林產工業較為發達，農林廢棄物資源豐富，目前國內生物質固體成型燃料技術和設備已較為成熟，可就地規劃建設生物質固體燃料生產基地，就地消化農林廢棄物，保護環境衛生，實現綠色烘烤。

5.3 加大政策和Y金扶持，調動參與積極性

在生物質固體燃料生產、廢棄物回收、烤房設備改造利用等方面出臺相應的扶持和補貼政策，提高社會和煙農參與使用生物質固體燃料的積極性和主動性。

6 參考文獻

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[11] 徐成龍，蘇家恩，張聰輝，等.不同能源類型密集烤房烘烤效果對比研究[J].安徽農業學，2015，43（2）：264-266.

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關鍵詞:生物燃料糧食生產中國

自從步入了20世紀,國際石油的價格就不斷上升,全球范圍內都掀起了生物液體能源的浪潮。我國為了更好的應對能源安全方面的困境、做好環境保護工作并且將陳化糧問題解決,開始進行生物燃料的研究并且已經得到了長足的發展。截至2009年,我國已經生產了約170萬噸的燃料乙醇。但是隨之而來的難題是國內外的糧食例如玉米小麥等,都出現了大幅度漲價,我國政府只好緊急出臺政策對生物燃料的生產進行限制,以便保證糧食安全。

1發展生物燃料對我國糧食生產的積極作用

糧食生產關乎國計民生,其基本政策應是在數量上自給自足,進口糧食則是在總量平衡下實現糧食種類上的調劑方法,可以說,我國糧食供給的變化主要取決于糧食生產的波動性。在改革開放30余年的發展下,我國的糧食生產增長速度放緩,糧食生產面臨耕地減少、水資源短缺等問題的限制。目前形勢來看,實現耕地資源的增加幾乎不可能,那么在耕地面積不變的基礎上,要實現糧食增產就必須利用新技術,如:種子改良、復種指數上升等。從生物燃料與糧食生產的角度來看,生物燃料在發展的過程中提高了糧食供給機會成本,其將會對糧食生產率提高、糧食生產資源優化配置、農業結構優化調整等起到關鍵作用。首先,乙醇的原材料價格上漲促使農民增加對該類原材料的種植,但是農業資源有限,故而將會導致部分農產品產出的下降,進而影響到農業生產結構。而且,敏感糧食生產供給反應會使得農民投入增加,提高資源的利用率,這在一定程度上對于農民增收起到積極作用。當農產品生產比較利益提高,水資源、耕地等資源流出農業的機會成本也會提高,進而提高我國的農業競爭力。例如:據相關調查數據顯示,2009-2014年,我國農產品中種植玉米的面積提升,糧食播種比率上升,但是耕地資源卻明顯減少了。其次,生物燃料的發展提供了一種全新的可能性,因為在它的推動作用下廢棄的農作物得到了利用,并且邊際土地也可以發展農業生產了,科技的投入得到了激發,對現有的資源可以通過優化配置來讓農業生產率得到進一步的提高。中國的耕地資源不是無限的,同時近年來耕地收到城鎮化和工業化的影響,很多都被侵占或者遭遇了嚴重的破壞,生態環境已不復存在,這些都為糧食生產帶來了巨大的影響,造成了嚴重的糧食安全問題。但是全國目前后備土地資源仍然占國土總面積的9.33%,共有701.7萬公頃的土地可以用來開墾,其中一些土地所處的環境無法進行糧食作物的種植,但是可以種植甜高粱、蓖麻、木薯以及水黃皮等耐受性的生物燃料物,最大化的利用那些只具有很低經濟效益的土地。而有了利益的激勵作用,政府、企業會想辦法提高科技投入、進行品種改良,每一家農戶也都會想辦法提高生產率。中國玉米的產量在2002年只有328.3公斤/畝,而由于燃料乙醇的作用,2008年的時候已經提升至370.3公斤/畝,具體如圖1所示。單產同樣得到了大幅度提升的還有木薯,我國廣西地區種植的木薯2000年的時候只有1003公斤/畝的產量,而2006年就達到了1373公斤/畝。這兩者的單產量和增長的速度比起全國平均水平都是高出了一大截的。而農業生產率是否能在生物燃料的推動下得到真正的提高,主要依賴的還是不斷進步推廣發展的技術,并且讓小農戶實現大生產,真正的進入市場中來。總體來說中國的糧食生產規模以及經濟效益一直是在增加的,所以想要提高生產的效率,可以適當的將糧食的生產經營規模擴大。想要做到這一點,政府就必須給予強有力的推動,完善農業的基礎設施建設并不斷提高科技創新的能力,對土地流轉制度也需要進行優化和完善,建設更為合理的糧食流通體系,最后的目的是提高整個產業鏈整體的生產效率。所以說要做好公共投資方面的工作,尤其需要注意的是優化糧食安全財政成本,這對于提高生產效率意義重大。

2糧食生產與生物燃料生產的建議

我國自從改革開放以后,決定糧食安全問題的財政成本的因素就由好幾個方面構成的了,包括總體的財政收入、糧食儲備量以及市場價格受到糧食的干預度,之所以會存在糧食安全成本過高并且難以降低的重要原因,就是因為糧食儲備過高,并且沒有進行適當的價格干預。后來我國在糧食生產和流通領域都實現了市場化,隨之改變的還有我國的糧食安全財政成本結構,從最開始的消費補貼到流通和生產補貼,一直到最后的糧食直補。而生物燃料例如燃料乙醇的發展,從客觀來說可以將庫存的陳糧減少,同時對糧價進行刺激使其上升,可以有效的降低我國在糧食安全方面支出的財政成本。尤其是發展了燃料乙醇以后,糧食的流通也會得到降低,并且影響到其他的財政成本,讓我國糧食安全的財政成本可以改變結構。我國作為一個石油儲量不夠豐富并且凈進口石油的國家,能源安全會受到大量的進口石油的威脅,所以更應該發展生物燃料,并且生物燃料相比其傳統的石油和煤炭來說有很多優勢,例如可再生、更清潔等。有專家指出,目前全球的糧食危機并不是因為生物燃料的發展造成的,因為利用糧食作物來進行生物燃料才剛發展起來。例如巴西這個糧食大國,在保證其糧食產量和出口量的同時,還積極發展了生物燃料,巴西一半的汽車都已經使用生物燃料了。再例如美國,現在使用三分之一的玉米來進行乙醇的提取,雖然使用農作物來進行生物燃料的生產可能會影響糧食安全,但是生物燃料的生產如果改用不可食用的生物來進行的話,就不會影響糧食生產,反而還有很大潛力。

參考文獻

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[3]張穎,陳艷.液態生物燃料產業與糧食安全協調發展分析[J].云南師范大學學報(自然科學版),2011,06:41-46.

篇5

“綠色航空”勢在必行

航空界對替代能源的渴求，從未像現在這樣強烈過。從萊特兄弟發明飛機以來，飛機就與石油消耗如影隨形般聯系在一起，并因此成為“高碳”俱樂部重要成員之一。國際權威數據顯示，當前全球航空運輸業每年消耗15億17億桶航空煤油，2008年全球航空運輸業排放的二氧化碳高達6.77億噸，盡管僅占全球總排放量的2％。但是由于高空飛行的飛機直接將二氧化碳排放在1萬米左右的平流層，所產生的實際溫室影響要比地面排放大4倍左右，對全球變暖的影響更直接、更明顯。此外，飛機在飛行過程中還排放出大量氮氧化物、水蒸氣，都對全球變暖有重要影響。

從上世紀70年代以來，盡管由機和引擎技術的不斷提高，飛機發動機的燃燒效率在過去40年已經提高了70％，但這些進步被同一時期航空業的快速發展所抵消。飛機絕對排放量不僅沒有下降，反而還在迅速上升。根據歐盟的統計，歐盟境內二氧化碳排放在20世紀90年代整體下降5.5％，而其成員國國際航空溫室氣體的排放在這段時間增加73％，且預計到2012年將增加150％。與此同時，石油等不可再生石化能源資源的日趨枯竭，進一步給航空運輸業未來的可持續發展蒙上了一層陰影。

面對能源危機和氣候變化的雙重挑戰，僅憑飛機燃燒效率和航空公司營運效率的提高，無法確保能源的可持續，也無法從根本上實現碳減排。尋找新的替代能源，實現更綠色的飛行，成為航空運輸業的當務之急。由行器自身原因和安全因素，風能、水利、核燃料和太陽能等可替代能源目前均不能滿足航空業的需要，可再生的生物能源成為最佳的替代選擇。

古老能源的新生

生物能源，是指從生物質得到的能源，它是通過植物光合作用，將二氧化碳轉化為其它形態的含碳化合物，這些物質通過燃燒可以釋放能量。因此，生物能源的形成實質是生物質同化、固定陽光能和大氣中二氧化碳的結果。生物質具體的種類很多，植物類中最主要也是我們經常見到的有木本植物、農作物(秸稈、稻草、谷殼等)、雜草、藻類等。非植物類中主要有動物糞便、動物尸體、廢水中的有機成分、垃圾中的有機成分等。

從能量的形成過程來講，生物能源與化石能源在本質是一樣的，二者的內部結構和特性也相似，可以采用相同或相近的技術進行處理和利用。不同的是，地球上的化石能源是自然生態系統經過幾十億年的漫長進化，才將巨量的碳通過光合作用以化石能源的方式固化封存于地下，從而使大氣中的二氧化碳的濃度降到適合人類生存。但近幾百年來，煤炭、石油等化石能源的大規模開發，使這些封存的碳被集中、快速地釋放出來。如同打開了“潘多拉魔盒”，必然極大破壞生態平衡。生物燃料盡管在燃燒釋放能量的同時也會釋放二氧化碳，但它在成長過程中會從大氣中吸收等量的二氧化碳，形成一個良性循環，理論上二氧化碳的凈排放為零，能夠實現“碳中性”。此外，生物能源是一種取之不盡、用之不竭的可再生能源，地球每年通過光合作用可生產1400-1800億噸生物質，其中蘊含的能量相當于全世界能耗總量的10-20倍。

生物燃料是人類最早利用的能源。古人鉆木取火、伐薪燒炭，實際上就是在使用生物能源。但是通過生物質直接燃燒獲得能量是低效而不經濟的。化石能源的大規模使用，使生物燃料受到冷落。從上世紀70年代以來，日益顯露的環境問題讓人類的目光再次投向生物能源，隨著生物燃料轉化技術的不斷發展，古老的能源獲得了新生機。

到目前為止，生物燃料的發展已經歷了三個階段。第一代生物燃料主要是以玉米、甘蔗、大豆和蓖麻等糧食作物和油料作物為原料，因其存在“與民爭食”的特點而飽受非議，同時還面臨原料供給的瓶頸，目前已逐步被以麥稈、草和木材等農林廢棄物和貧瘠土地上生長的木本植物作為原料的第二代生物燃料和以微藻為原料的第三代生物原料所替代。第二、三代生物燃料可以不消耗糧食，不造成污染，節約大量耕地和水，發展前景被業界普遍看好，因此也被稱為可持續性生物燃料。目前，生物燃料已成為人類可再生能源最重要的組成部分，約占全球可再生能源消費的74％左右。

助飛航空業的綠色能源

由于民航客機要在1萬米之上高空飛行，其發動機必須適應高空缺氧、氣溫氣壓較低的惡劣環境。因而要求航空煤油有較好的低溫性、安定性、蒸發性、性以及無腐蝕性、不易起靜電及著火危險性小等特點。目前適用于航空業的生物燃料主要是麻風樹、亞麻薺、微藻和鹽土植物。其中最具代表性的是麻風樹和微藻。

麻風樹是一種廣泛分布于亞熱帶及干熱河谷地區的熱帶常綠樹或大型灌木，其果實稱為小桐子，果實的含油率35％至41％，野生麻風樹果實的最高含油量約為60％。在我國，野生麻風樹主要分布于兩廣、瓊、云、貴、川等地。麻風樹生長迅速，生命力強，在部分地方可以形成連片的森林群落。3年可掛果投產，5年進入盛果期。麻風樹的干果產量為300-800公斤／畝，平均產量約660公斤／畝，果實采摘期長達50年，每3.5噸小桐子可提煉出約1噸生物柴油，經過進一步精煉之后，可生成約0.15噸航空煤油。

藻類是最原始的生物之一，按大小通常分為大藻(海帶、紫菜等)和微藻(直徑小于1mm單細胞或絲狀體)。其中用于制備生物燃料的是微藻。利用微藻發展生物能源有許多其它陸地植物不具備的優勢。第一，生長環境要求簡單。微藻幾乎能適應各種生長環境。不管是海水、淡水、工業污廢水、荒蕪的灘涂鹽堿地、廢棄的沼澤、魚塘，甚至下水道都可以種植微藻。第二，微藻產量非常高。一般陸地能源植物一年只能收獲一到兩季，而微藻幾天就可收獲一代，微藻單位面積的產率高出高等植物數十倍。第三，產油率極高。脂類含量比其它油料作物如玉米、油菜、麻風樹等要高很多，一般含有30％-50％左右脂類，有的甚至高達80％。第四，利于環境保護。每年由微藻光合作用吸收固化的二氧化碳占全球二氧化碳固定量40％以上。微藻現今被看作是最有前景的生物燃料來源，被稱為下一個“能源巨人”。

由麻風樹和微藻所生成的生物煤油由于具備良好的燃料性能，能與化石燃料兼容，又可直接應用于傳統發動機；與現有飛機的兼容性非常好，既能和傳統的航空煤油混合， 也可完全代替傳統的航空煤油，直接為飛機提供能量。此外，它比傳統航空燃料的凝結點更低，燃料的每加侖能量值更高。燃燒過程中二氧化硫、氮氧化合物、碳氫化合物的排放較少，造成空氣污染和酸雨現象會明顯降低。由于生物燃料在運輸和制造過程中會有一定的碳排放，絕對的碳中性是不存在的。不過即使考慮到這些因素，與石油燃料相比，生物燃料依然能夠實現60％-80％的碳減排。

綠色飛行不再遙遠

正是由于生物燃料對航空業未來發展的革命性效應，近年來，包括飛機制造商、航空公司、發動機生產商在內的航空產業鏈成員們以及能源和學術界領導者間的通力合作，加快了生物燃料的開發與應用的推進步伐。

自2008年2月24日波音公司與維珍航空合作完成了人類歷史上首次采用添加50％生物燃料的混合燃油為動力的飛行試驗以來，新西蘭航空、法航、日航、美國大陸航空公司等多家航空公司先后進行了一系列類似生物燃料的試飛，證明了使用可持續性生物燃料與煤油的混合燃料的技術可行性。2010年6月，空中客車公司成功完成了以微藻為原料的純生物燃料飛行，表明生物燃料完全可以獨立為飛機的飛行提供能量。按照國際航協的計劃，在完成相關安全性測試和認證后，生物燃料在2012年開始正式進入商用領域，到2020年生物燃料占航空燃油的比例將達到15％，2030年達到30％，2040年達到50％，并希望在2050年實現整個行業總量減排50％的目標。

目前，我國航空生物燃料的試驗和開發工作已全面展開。2010年5月26日，中國航空集團公司與中石油、波音公司、霍尼韋爾UOP公司合作，正式啟動了中國民航可持續航空生物燃料驗證試飛項目。初步確定2011年年中，國航將使用一架波音747-400飛機在不同的高度和操作環境下進行不超過2小時的飛行試驗。屆時，該飛機的一臺發動機將按1：1的比例，加注生物燃料和傳統航油混合燃油。所用燃油的原料來自中石油在中國的原料基地應用UOP公司精煉加工技術轉化的航空生物燃料。這次試飛將是全球首次在一個國家完成原料種植、生物燃油提煉與混合、驗證飛行的全鏈條驗證。

中科院青島生物能源與過程研究所和美國波音公司研發中心已簽署推進藻類可持續航空生物燃料合作備忘錄，將在青島組建可持續航空生物燃料聯合實驗室，啟動微藻航空生物燃油這一能源技術的大規模研發。預計5年左右實現關鍵技術重大突破，形成幾千噸的規模性示范，10年左右實現產業化。

生物原料的規模化種植也已啟動。根據規劃，我國麻風樹主要分布區為西南云貴川三省，從2006年開始利用荒山荒地大規模人工種植麻風林，目前人工種植規模已達15萬公頃，占中國人工種植麻風樹面積的95％以上。今后幾年種植規模將進一步擴大，到2020年將有7500萬畝中國的荒地用于種植麻風樹，其中僅四川省就將有3000萬畝荒地成為麻風樹種植基地。如能完成種植目標，屆時產自中國的原材料所生產的生物燃料可取代全球航空運輸業現有40％的石化燃料。

從現在的實驗情況來看，生物燃油應用到航空業來，技術已經不是最大困難。現階段，航空生物燃料成本還很昂貴，約為傳統航空煤油的3-4倍。但隨著技術進步、工藝優化和生產規模不斷擴大，成本肯定會降下來，甚至比石油燃料更低。而且，生物燃油的價格要比深受地緣政治和國際游資雙重影響的石油更易控制，可以幫助航空公司控制成本，減少意外開支。可以預見，使用生物燃油作為可持續航空燃油，將成為民航業發展新趨勢。

把握機遇低碳領航

我國發展生物能源的空間和潛力十分巨大。據統計，全國有4600多萬公頃宜林地，還有約1億公頃不宜發展農業的廢棄土地資源，可以結合生態建設種植能源植物。我國的渤海、黃海、東海、南海，按自然疆界可達473萬平方公里，鹽堿地面積達1.5億畝，可供開發的微藻資源潛力巨大。近幾年，我國生物能源科研技術水平進步顯著，在某些領域基本與發達國家處在相近的起跑線上。面對新能源革命的浪潮，應從戰略層面高度重視，抓住機遇，順勢而上，借鑒發達國家經驗，加大生物能源發展的推進力度，確保在低碳經濟時代占有一席之地。

強化生物能源的戰略推進。國家“十二五”能源發展規劃已將生物能源發展列入七大重點能源領域。要進一步細化國家層面的協調和引導，盡快建立具體、科學的產業發展路線圖。做好鹽堿、沼澤、山坡、半沙漠化等不宜發展農業的廢棄土地資源以及海洋、河灘等資源的生物燃料開發規劃，加強對生物能源產業扶持、消費補貼或金融支持力度。選擇有雄厚技術積累和資金實力的生物能源生產企業，建立產業化示范基地，增強規模化生產能力。

篇6

關鍵詞：生物質鍋爐；生物質燃料特性；穩定運行

1 概述

傳統能源日益稀缺極大地制約了社會經濟的發展。太陽能、風能、生物質能等新能源已成為重點發展方向，其中生物質能可開發總量極其豐富。近年國內生物質能得到了快速的發展，各能源企業不斷發展生物質能并積極搶占市場。因此，生物質能作為新能源的重要組成部分，開始逐步發展。

《湛江生物質發電項目》的兩臺50MW的機組已于2011年8月正式投產。從調試及投產至今，發生了許多設備及運行事故，而這些事故都與生物質燃料的特性有莫大關聯。本文將以調試、投運過程中遇到的問題為載體，分析生物質燃料對機組鍋爐運行的影響，分析問題并采取相應措施，以保證機組的長周期安全經濟運行。

2 生物質概述

2.1 定義

生物質是指有機物中除化石燃料以外的所有來源于動植物的可再生物質。生物質能主要指綠色植物通過葉綠素將太陽能轉化為化學能而儲存在植物內部的能量。

2.2 主要分類

林木生物質、農業生物質、水生植物、城鎮有機物、糞便。

2.3 特點

（1）分布廣泛、產量巨大；（2）可再生性好；（3）生物質能是綠色能源；（4）開發轉化技術相對容易。

2.4 生物質燃料的主要特性

（1）粒度和形狀；（2）雜質及灰份；（3）水分含量；（4）堿金屬含量。

3 生物質燃料特性對CFB鍋爐運行的影響

與傳統燃料相比，不同種類的生物質燃料密度、熱值、水分等均有較大差異。根據生物質燃料的特性，結合我廠生物質CFB鍋爐運行中發生的問題，尋找它們之間的因果關系，為解決鍋爐運行問題提供參考依據，有利于燃用生物質燃料的CFB鍋爐穩定運行。

3.1 粒度和形狀對CFB鍋爐運行的影響

粒度是指顆粒的大小，即在空間范圍內所占據的線性尺寸。生物質燃料是由大量單顆粒組成的顆粒群，而顆粒形狀是指顆粒的輪廓或表面上各點所構成的圖像。生物質燃料的顆粒形狀有球狀、針狀、粒狀、片狀以及各種不規則形狀[1]。在實際生產中，收集來的燃料種類及形狀千差萬別，其干濕度、硬度也不盡相同。由此引發的一些運行問題主要表現如下：（1）輸料皮帶時有破損，特別是皮帶頭部轉換處磨損尤為嚴重；（2）爐前料倉入料口堵料；（3）料倉內一級給料機被料纏繞導致過負荷卡死，無法轉動；（4）爐膛給料口頻繁堵料；（5）給料倉內一、二級下料口搭橋。

以上問題在我廠投運初期頻繁發生。為避免以上問題，本廠采取針對性措施主要如下：（1）改造破碎機，使之適用于多種生物質燃料；（2）暫不收取本廠不能破碎又不能直接燃用的物料；（3）對料倉落料口一、二級給料機下料口擴容改造，提高其適應少部分未破碎及格的料進入爐膛的能力；（4）在爐前料倉中下部安裝6臺與一級給料機方向垂直且間隔相等的承載螺旋給料機。

3.2 雜質及灰分對CFB鍋爐運行的影響

生物質燃料一般是通過分散收購后集中運輸進行采集的，其特點為收集工序復雜、種類繁多。在收集匯總與存放運輸的過程中，入廠燃料混雜較多的泥沙、石頭、磚塊等雜質。這些生物質中不能燃燒的礦物雜質對鍋爐影響特別大，主要存在以下幾個問題：（1）破碎機磨損嚴重，影響正常破碎效率和質量，甚至發生損壞；（2）螺旋給料機卡死、葉片變形損壞，甚至造成給料機斷軸和葉片脫落；（3）爐內流化不良、燃燒不穩定，床壓波動大；（4）風帽磨損嚴重；（5）鍋爐排渣不順暢，排渣管和排渣器堵死。

對以上問題，本廠采取主要措施如下：（1）提高燃料收集的科學性，加強對收料第一環節的要求與控制；（2）對廠外供應商資格進行考評認定；（3）加強廠用料場的硬體化改造，減少儲存時混入的雜質；（4）通過質檢取樣控制，對入爐燃料質量嚴格把關；（5）廠內上料前進行人工預查，清理明顯雜質。

3.3 水分對CFB鍋爐運行的影響

在生產過程中，生物質燃料水分主要指生物質燃料在運輸和儲存過程中受到雨水淋濕或隨著季節變化、空氣溫度濕度變化而存在于生物質燃料中的外在水分[2]，這對鍋爐的運行有很大影響。本廠因燃料水分過大造成的問題主要如下：（1）鍋爐給料系統中料倉、螺旋給料器搭橋堵塞；（2）鍋爐燃燒后煙氣體積較大，引風機出力不足，爐內不斷冒正壓，造成給料系統堵料返火；（3）水分含量提高使熱值降低。同時增加了運輸成本，且水分含量高的燃料不易破碎，容易粘附在設備上；（4）燃料水分高導致著火困難，使爐內溫度降低，其機械不完全燃燒損失和化學不完全燃燒損失增加，導致鍋爐尾部排煙溫度升高，排煙熱損失增大，同時飛灰含碳量增加。針對以上問題，本廠采取以下措施：（1）對入廠燃料進行水分化驗，水分含量超過60%的燃料一律不予進廠；（2）廠內新建干料棚。收購的燃料分類有序存放，防止雨水淋濕。露天只存放樹頭之類不易吸收水分的燃料；（3）新建曬料場對水分較高的燃料進行機械化晾曬；（4）根據燃料的水分含量不同制定詳細的配燒方案，穩定入爐燃料的水分含量。

通過采取以上措施，本廠鍋爐運行的經濟效益得到明顯提高，可通過表1進行反映：

由表1可知，隨著燃料中水分含量提高，燃料熱值逐漸降低，其飛灰可燃物含量明顯增大，鍋爐效率及經濟性則相應降低。

3.4 堿金屬含量對CFB鍋爐運行的影響

與煤相比，生物質堿金屬（鉀、鈉）含量較高，同時生物質燃料中氯元素含量較高，導致鍋爐高溫過熱器嚴重腐蝕，進而引起泄漏和爆管事故，影響鍋爐的安全性和穩定性。

只要入爐燃料中含有堿金屬和氯元素，將必然發生腐蝕。堿金屬和氯元素含量多少只會影響腐蝕速度。當過熱器蒸汽溫度在490～520°C時，管壁腐蝕速度明顯加快；當蒸汽溫度大于520°C時，腐蝕速度將急劇增大。只要腐蝕一旦發生，將持續進行且不會停止[3]。

我廠自投運以來，因腐蝕爆管泄漏問題較為嚴重，我門提出了針對性措施如下：（1）在對高溫過熱器管排進行清焦清灰時，不宜采用機械的清灰方式，避免破壞管壁的保護性覆層；（2）嚴把入爐燃料質量關，嚴禁腐蝕性元素含量高的燃料入爐。同時，加強入爐燃料的配燒工作，從燃料的易燃性、粒度、水分、灰分、熱值等方面綜合考慮，確保入爐燃料品質的穩定性。

4 結束語

生物質燃料的顆粒度、雜質、水分及所含堿金屬等物性對CFB鍋爐的正常運行影響較大，主要包括給料系統不穩定、燃燒工況不穩定、設備損壞及主設備腐蝕嚴重等方面。為了提高生物質機組鍋爐運行的安全性與穩定性，提高經濟效益，需要對生物質燃料的收購、運輸、儲存嚴格把關，從給料系統改造、運行調整和合理配燒等方面綜合控制，以保證生物質CFB鍋爐能夠長期安全穩定運行。

參考文獻

[1]張殿軍，陳之航.生物質燃燒技術的應用[J].能源研究與信息，1999，15（3）.

篇7

歐洲地區生物燃料市場由生物乙醇市場和生物柴油市場組成。生物乙醇市場方面,得益于汽油銷量的增長,生物乙醇市場呈線性增長態勢。雖然拉美地區有大量的生物乙醇出口到歐洲市場,但歐洲地區的生物乙醇生產仍將保持增長。預計2014年底之前,小麥將是生物乙醇的主要原料。隨著第二代生物乙醇技術的發展,也會有更多的稻草、木屑等非糧作物會被用作制造生物乙醇的原料。生物柴油市場方面,雖然歐盟從前蘇聯共和國等地進口的礦物柴油數量逐年遞增,但在歐盟相關法規政策的鼓勵下,該地區生物柴油的產量也穩定在1800萬噸的水平(2008年)。雖然整個歐盟地區產能為2000萬噸左右,但由于市場對生物柴油的需求增長緩慢,生物柴油的實際產量增長空間已不大。原料方面,歐洲地區制備生物柴油的原料正逐步從單一的油菜或大豆轉化為多種油料作物并重的發展模式,以期降低原料成本。

歐洲地區生物燃料產業的發展現在已進入了成熟階段。從作物栽種、收購到生物燃料生產、存儲、運輸和油料混合、銷售等環節都已經逐步走向成熟。作為生物柴油和生物乙醇生產過程的副產品,甘油以及玉米蛋白飼料也開始被逐步應用于商業領域。歐洲出現了新型的生物化工精煉模式,就是在制備生物柴油的過程中利用副產品甘油生產相關的化工產品。典型的例子有亨斯邁公司生產的碳酸甘油酯,索爾維公司生產的環氧氯丙烷和陶氏化學公司生產的丙二醇。歐洲生物乙醇公司也正積極探索通過副產品生產乳酸和丁二酸等產品的方法,以期實現更多價值,提高歐洲產生物乙醇相比拉美廉價生物乙醇的競爭力。

歐洲生物柴油行業目前所用的主要原料有麻風樹籽、大豆、油菜籽、芥末、花生、向日葵籽、動植物板油等。生物乙醇正處于從第一代過渡到第二代的過程中。第二代生物乙醇提倡用非糧作物,第三代生物乙醇引入了藻類和木屑在內的技術。由于生物燃料的質量已經得到了認可,在歐洲,從麻風樹籽中提取的生物柴油已被用于新西蘭航空和大陸航空的航班上。Frost & Sullivan預計該行業未來會吸引更多資本進入。

按原料用量排名,歐盟生產生物柴油的主要原料是油菜籽、大豆、棕櫚油和葵花籽等油料作物。其他原料如餐飲用油、動植物板油也都已經開始應用。由于歐盟各國并不是主要的作物生產國,大多數時候生產生物柴油所用的原料還是來自進口。2008年,歐盟地區27國生產了770萬噸生物柴油,消耗原料接近800萬噸。因為供應不太穩定,棕櫚油的用量增長在很大程度上取決于原料供應的穩定性。

目前生物燃料供應鏈面臨如下三點挑戰:藻類原料選擇和生物處理方案設計、油料作物種植和規劃和規模化生產。作為第三代產業鏈中,藻類原料可用于多種行業,包括生物煉油、生物發電、制造營養保健品等。由于藻類植物純度較高,從藻類提取的生物燃料也能滿足航空燃料的要求。目前已經在從事藻類提取生物燃料的公司包括雪佛龍公司、殼牌公司等。

現階段生物乙醇的主要原料仍是谷物、糖類作物和木質纖維素。2008年,歐盟用于制造生物乙醇的谷物主要是390萬噸小麥,680萬噸甘蔗和9萬噸甜蜜素。歐盟各國中,芬蘭、瑞典、德國、法國、意大利和奧地利在利用木質纖維素方面居于領先地位。2008年歐盟各國用于生物燃料的木質纖維素占全球油料消耗的6%和歐洲油料作物消耗的25%。

推動歐洲生物燃料市場發展的主要動力來自于歐盟推動生物燃料應用的努力和哥本哈根聯合國環境大會的要求。歐盟最新指令要求至2020年生物燃料要占全歐洲的運輸能源的10%。作為哥本哈根大會的簽字方,歐洲各成員國政府也有義務達成大會提出的新目標,暨至2020年達成減排10%的目標。歐洲地區2009年生物柴油和生物乙醇消耗量各為710萬噸和700萬噸,按哥本哈根大會的要求,至2020年,這兩個數字有望達到2270萬噸和1800萬噸,分別增長220%和157%。

生物燃料市場的發展也面臨阻力。對生物柴油市場來說,持續走低的礦物柴油價格和高企的生物柴油原料價格壓縮了生物柴油廠商的生存空間,導致歐洲地區很多產能為3萬噸的生物柴油廠商退出市場。雖然歐盟已開始對美國進口的生物柴油征收反傾銷稅來保護本地的生物柴油生產,但這一措施的效果也打了折扣,因為美國生物柴油仍能通過加拿大等國進入歐洲。另一方面,來自阿根廷等地區的廉價生物柴油出口有望在2010年大幅提高,這將會打壓歐洲本土廠商的生存空間。

2008年,歐洲生物柴油行業的開工率為48%。預計2009年這一數字將保持不變,到2010年會增加50%到800萬噸的規模。

2009年歐洲生物乙醇產能為560萬噸,比2008年的490萬噸增加了14.3%。預計2010至2011年,由于大型生物乙醇項目相繼上馬,歐洲地區的產能會有很大提升。至2012年,大部分歐洲地區新增產能都將是第二代生物乙醇(纖維素乙醇)的試點項目。主要的第二代生物乙醇生產商有SEKAB、TMO再生能源、帝斯曼等。至2014年,歐洲地區生物乙醇產能有望達到2100萬噸。

基于歐洲運輸用油市場的需求增長,2009年歐洲生物乙醇行業開工率為50%左右。2008年實際生物乙醇產量為150萬噸,另有150噸進口,其中大部分來自巴西。至2020年,歐洲生物乙醇市場將保持10%的增長。

篇8

一、發展狀況

(一)生物質發電產業初步形成

我區已建成生物發電項目8個，總裝機容量23.2萬千瓦，分布在赤峰、通遼、巴彥淖爾、鄂爾多斯、興安盟等地。國能赤峰生物發電是我區第一家生物質發電項目，利用玉米秸稈直燃發電，每年消耗秸稈40多萬噸，引進丹麥技術，建設2×12兆瓦發電機組。毛烏素生物質發電廠裝機容量為2×15兆瓦，總投資3.2億元，利用毛烏素沙漠灌木燃燒發電，每年消耗沙柳20萬噸，年帶動治理荒漠20萬畝，奈曼旗林木生物質熱電聯產項目，是國家級林木質發電示范工程，建設規模50兆瓦的林木質發電，每年消耗100多萬噸廢棄林木，一期2×12兆瓦工程已完成。阿爾山2×12兆瓦林木質直燃熱電聯產項目，總投資3億元，年消耗30萬噸含水18％以下的木質燃料，發電進入興安電網，同時為阿爾山供熱。

(二)自主研發的生物燃料制取技術，探索出生物燃料非糧發展的路子

全區在建生物柴油項目6個，已建成5個，生產規模為年產90萬噸，占全國產量近1／3。我區在建的生物乙醇項目有6個，大多采用玉米為原料。國家發改委2006年底發文不再批準玉米加工乙醇燃料項目，鼓勵發展非糧生物燃料。我區率先在全國探索出一條發展前景廣闊的路子。主要有兩方面突破：一是化學合成生物柴油。包頭金驕特種新材料(集團)有限公司完成的“非糧生物質化學法合成生物柴油項目”，海拉爾農墾集團采納金驕集團化學合成生物柴油技術，赤峰邦馳生物柴油項目，通遼天宏生物柴油項目均已開工建沒，有的已投產。二是以甜高梁稈為原料生產燃料乙醇。莫力達斡爾旗“無水燃料乙醇產業化示范項目”，以甜高粱莖稈為原料，建設規模為每年制取30萬噸無水乙醇，已納入國家甜高粱莖桿制取生物燃料乙醇示范工程，需每年種植甜高粱120萬畝原料供應。一期年產10萬噸工程基本完工，已種植甜高梁近5萬畝，國家級甜高梁生物燃料乙醇原料產業基地正在我區形成。

(三)養殖場沼氣發電工程項目示范效應顯著

蒙牛澳亞示范牧場大型沼氣發電綜合利用工程，利用奶牛養殖場糞便污水等發電，年產沼氣約400萬立方米，沼氣用于發電，年發電約800萬千瓦時。減排二氧化碳2.5萬噸。達拉特旗北疆三和牧場大型沼氣發電綜合利用工程，年產沼氣約80萬立方米，沼氣用于發電，年發電約160萬千瓦時，減排二氧化碳5000噸。這些現代化程度較高的沼氣發電工程，當前在我國大型畜禽養殖場屬前位，在我區乃至北方地區均有很好的示范效應。

面臨的問題：

一是產業體系薄弱。我區生物質能發展勢頭良好，但運營成本高、資源分散、生產規模小，扶持生物質能的政策經濟激勵度弱，產業缺乏競爭力。

二是技術服務體系支撐不夠，新技術、新成果企業轉化能力較弱，小科技企業起步困難。

三是專業技術人才缺乏。生物質能設備使用和維護要求技術含量較高，生產過程中一旦出現問題和故障，必須請專業人員進行檢修，企業熟悉和掌握生物質能技術的人才較少。人才培養滿足不了產業發展的要求。

四是配套產業發展不協調。與傳統能源相比，生物質能產業是典型的“小規模、大燃料”。原料分散在千家萬戶，秸稈體積大、重量輕、用量大，不適合長距離運輸，原料收集、儲存、運輸、銷售上下游配套產業發展不協調，導致管理難度大、成本高。

二、國內外生物質能發展狀況及相關政策

在歐美等發達國家，生物質能技術已經成為重要的能源利用形式。年利用生物質能發電約5000萬千瓦裝機容量(主要集中在北歐、美國)，是僅次于水力的第二大再生能源工程。經過30多年的科研探索，生物燃料正成為歐美發達國家替代石油的唯一選擇，已開始由玉米乙醇向非糧二代生物燃料過渡。2007年燃料乙醇、生物柴油約4500萬噸，2020年前后將發展到2億噸，約相當于現在世界石油生產量的5％，其替代規模是其它可再生能源不能比擬的。歐盟委員會提出：生物燃料是唯一可以大規模獲得的替代運輸燃料的能源。生物燃油對石油替代成為一種世界共識和趨勢，已駛上快車道。歐洲等地建設了大量的沼氣工程和戶用沼氣池，日本從沼氣中提取氫氣發電。

近年來，我國生物質能發展迅速。國家電網公司、五大發電集團等大企業紛紛參與生物質發電，民營和外資企業也表現出較大的投資熱情。國家“十一五”末將建設生物質發電550萬千瓦裝機容量，2020年達到3000萬千瓦。我國生物燃料乙醇裝備技術已接近國際先進水平，成為繼巴西、美國之后第三大生物燃料乙醇生產國和使用國，年產量達400萬噸。國家已將生物柴油確定為新興產業，年生產能力超過300萬噸。沼氣產業基本形成，已建設養殖場沼氣工程3556處，年產沼氣總量2.3億立方米。

國家對發展生物質能非常重視，制定相關政策促其發展。2006年1月1日《中華人民共和國可再生能源法》正式實施。2006年9月30日，財政部、國家發改委等聯合下發“關于發展生物能源財稅扶持政策”。主要有：1，價格和成本補貼：生物質發電補貼0.25元，千瓦時，生物質發電電價優惠、上網電量全額收購和電力調度優先。燃料乙醇、生物柴油每噸成本補貼1600元。2，財稅支持：生物質發電、生物柴油等增值稅即征即退。國家環保專項資金重點補貼秸稈直燃發電。用甜高梁莖稈制取生物燃料乙醇可獲得政府無償資助和貸款貼息等專項資金重點扶持。

三、我區發展生物質能的比較優勢

(一)生物質能資源儲量居全國之首

1，森林采伐剩余物、灌木林資源儲量大。國家確定“十一五”期間我區采伐限額為848.1萬立方米，僅采伐剩余物可獲得生物質原料約777.23萬噸。全區灌木林總面積為654.33萬公頃，灌木林總生物量2558.43萬噸。按3年平茬撫育一次計算，年可利用量852萬噸。2黠稈資源量大：據2007年數據，玉米、小麥、油料年產量1526.41萬噸，測算出秸稈為1831.69萬噸，主要分布在通遼、赤峰、興安盟、巴彥淖爾市等糧食主產區，3，牲畜糞便資源全國第一：我區年度牲畜存欄達到1.10512億頭，牲畜年產糞便約1.17億噸。4，原料資源種類面積全國第一：用于生產燃料乙醇、生物柴油的原料油菜籽、大豆、蓖麻、文冠果、甜高梁等，種類多，面積大。尤

其是生物燃料乙醇、生物柴油原料文冠果和甜高粱種植，面積全國第一。我區能源農業的原料產業規模開始形成。

(二)一批科研成果居國內領先水平，專利帶動能源農業勢頭強勁

除生物質發電項目的技術設備主要依靠引進外，我區產生了一批生物質能專利技術成果，一項專利就可帶動一個產業的快速發展，產業科技發展水平居全國前位。內蒙古農業大學研發“甜高粱秸稈周體生料發酵生產乙醇工藝及其優化”項目，獲得秸稈乙醇中試產品，國家受理發明專利申請。現甜高粱種植基地已形成，為該項目產業化提供原料規模儲備。中國科學院水生生物研究所研發的微藻制取生物柴油技術，已在我區荒漠試驗成功，準備在我區荒漠區建設大規模可再生能源綜合利用基地。內蒙古通華蓖麻化工有限責任公司于2006年研究開發出用癸二酸副產品一脂肪酸生產物柴油技術，經檢測應用產品技術指標達到國家標準。

我區沼氣工程的成套技術已成熟，生物厭氧發酵機理的研究、發酵工藝、產氣率等單項技術和指標，已接近國際先進水平，促進了蒙牛、塞飛亞大型沼氣工程的建設。結合農牧民冬季取暖和沼氣池越冬困難的實際，開發太陽能畜棚暖圈沼氣池和太陽能日光溫室沼氣池，形成在純牧區、半農半牧區、農業種植區及農業養殖區的草原六結合、農牧六配套、田園五位一體、庭院一池四改、多池聯體、三池一體六大農用沼氣新模式，總體技術水平達到國內先進水平。2007年底全區沼氣用戶達14.65萬戶，大中型沼氣工程16處，

生物質固體成形燃料專利技術正在產業化。巴彥淖爾征華機電液壓研究所研發9度一20型秸稈壓塊機，獲得國家發明專利，秸稈塊代替煤炭，秸稈塊發熱量可達到4105千卡，公斤。庫倫旗六家子林場用林業“三剩物”嘗試加工成型燃料，用作林場供暖、炊事燃料。

(三)廣闊荒地是潛在優勢，農業能源原料可變成“綠色油田”

我區宜農荒地面積約有1500萬畝，宜林荒山荒坡面積達到1.7億畝，可種植甜高梁、文冠果、蓖麻和沙柳等能源作物。還有大面積不適宜農業植物的邊際土地，可以大量種植能源樹種，如鹽堿地種植檉柳、沙地栽植能多次平茬利用的檸條、沙柳等灌木。荒漠地區土地廣闊，適于大規模藻類養殖。微藻是生物柴油的重要原料。這些大量宜林、宜農荒地和荒漠、邊際土地資源，我區獨一無二，經過開發和改良，可以變成發展生物質能源的“綠色油田”。

四、思路與建議

(一)大力發展能源農業，使之成為促進農村牧區經濟發展、農牧民脫貧致富的一把鑰匙

據測算，裝機容量為2.5萬千瓦的生物質發電，產值近億元，年消耗秸稈20萬多噸，增加就業崗位1000多個，增加收入6000萬元以上。1公頃甜高粱莖稈可轉化燃料乙醇3―5噸，高者可達10噸。一畝藻塘可生產3噸生物柴油。年產5萬噸生物柴油，按每噸柴油8000元測算，可實現產值4億元。在生物質能產業的推動下，鹽堿地、沙地、荒漠地等低質土地種植甜高梁、文冠果、養殖藻類，可產生不可估量的經濟效益。傳統的農業產業鏈將被延伸。原來廢棄的農作物秸稈。經過收集、加工、運輸等環節，形成新的產業鏈，不僅帶動農村牧區生產模式轉變，而且有效增加農牧民收入。因此，應充分發揮我區已形成的生物質能產業及科研成果優勢，進一步擴大示范效應，采取政府扶持、企業投入、科研院所合作的方式，積極扶持生物質能企業在原料基地發展連鎖項目。政府應把生物質能開發利用列入經濟社會發展規劃，以生物質能產業的發展，推進農村牧區的進步。

(二)以生物能源替代煤炭資源，促進可持續發展

農村牧區林區剩余廢棄物是重要的可再生能源。我區秸稈年產生量折合1500萬噸標準煤，動物糞便年產生量折合5755萬噸標準煤，林業剩余物年利用量折合800萬噸標準煤，灌木林年利用量折合1000噸標準煤。僅這幾項折合標準煤已超億噸，相當于鄂爾多斯煤炭年產量的1／2。發展生物質能產業，作為一個新興產業經濟增長點，對于調整以煤炭資源開發利用為主的重化產業結構，增強煤炭資源利用的可持續性，有著獨特的重要作用，應引起高度重視。

(三)發展低碳經濟，促進節能減排

低碳經濟是以低能源、低污染、低排放為基礎的經濟模式，其核心是能源技術和產業模式的重大創新。我區是煤炭資源大區，二氧化硫排放總量的90％是由燃煤造成的。據測算，運營一臺2.5萬千瓦的生物質發電機組，與同類火電機組比較，每年可減少二氧化碳排放10萬噸，產生8000噸灰粉，可作為高品質的鉀肥直接還田，是一個變廢為寶的良性循環過程。是發展低碳經濟的有效模式。赤峰、通遼、興安盟等以農為主的地區，應鼓勵建設小型秸稈直接燃燒熱電聯產項目，解決當地秸稈大部分就地焚燒、環境污染嚴重、用電和集中供熱等問題。呼倫貝爾、通遼灌木和林業采伐加工剩余物資源豐富，僅牙克石現有采伐加工制等物2027.2萬噸，儲量是全區所有林木的2倍以上，可建若干個小型灌林木質發電和熱電聯產項目。固體成型燃料是一種潔凈的可再生能源，我區豐富的林木剩余物、沙生灌木等生物質資源，可以發展固體生物質燃料。生物質能可以帶動能源林產業的發展，有助于防止土地沙化和水土流失，促進生態良性循環。

(四)把生物質能開發與區域發展戰略結合起來

發展生物質能越來越顯示出，它不僅是替代石油的唯一選擇，也是解決貧困問題、縮小區域、城鄉差別的重要戰略舉措。國家發改委將我區列為“十一五”生物質能源發展重點省區之一。應從國家戰略出發，根據可持續發展的要求，調查研究全區生物質能資源整體情況，圍繞產業經濟性和目標市場，高起點編制開發利用戰略規劃。做到因地制宜，多能互補，統籌規劃，協調發展。

(五)抓好示范項目。推進產業發展

我區已建成和再建的一些生物質能開發利用項目。要圍繞項目建設，下大力氣抓好示范作用以點帶面，積極推進生物質能產業化進程。生物質能示范項目。不僅僅只是企業發展，要形成從原料供應、運輸、加工、市場開拓和相關服務體系完整的產業鏈，涉及到政府多個部門和行業，要加強協作。共同推進。

篇9

Abstract: Advances of domestic and overseas biomass fuel ethanol is outlined in this paper. Having evaluated its economic， energy， environmental and social benefits， thereafter its importance as a part of Chinese energy strategy had been confirmed. Finally， a feasible scheme for fuel ethanol production from biomass in large scale is suggested， used for reference.

Key words: Syngas; Ethanol; Cellulose; Catalyst

全球變暖、化石能源日漸消耗……引發了人們對新型、可再生能源的深刻思考。如巴西、美國、中國等國正積極開發、利用生物質燃料乙醇生產技術。但如果一如既往以大量糧食生產燃料乙醇勢必和人“爭食”、“爭地”，造成人類生存隱患，走“非糧”路線是大勢所趨。其中，纖維素地球貯量豐富，其能量來自太陽，通過光合作用固定下來，取之不盡，用之不竭，各國正如火如荼地進行著相關研究 [1-5]。本文分析了燃料乙醇發展經濟、能源、環境、社會效益，肯定了其能源戰略地位，提出幾條實現我國生物燃料規模化生產的可行性建議以資借鑒。

1 國內外燃料乙醇發展概況

目前面臨化石能源危機，一些農產品豐富的國家正大力發展乙醇汽油供應市場。巴西從1975年開始實施“燃料乙醇計劃”，以其富產甘蔗為原料，目前已形成1000多萬噸產能，替代了1／3車用燃料。為推廣燃料乙醇，美國制定了積極的經濟激勵政策，計劃從2006年至2012年，可再生能源燃料年用量從1200萬噸增加到2300萬噸。日本重點研究利用農、林廢棄物等植物纖維素制備燃料乙醇。歐盟、加拿大、菲律賓、墨西哥等國也在在積極進行著相關研究 [1]。

目前，中國是繼巴西、美國之后全球第三大生物燃料乙醇生產和消費國。“十一五”期間將生產600萬噸生物液態燃料，其中燃料乙醇500萬噸。實踐證明我國過去以糧食為原料生產燃料乙醇，不符合國情，探索非糧能源資源是大勢所趨 [1]。全國相關研究正如火如荼進行著，呈現一派“百花齊放，百家爭鳴”的景象。特別是籌建中的中國科學院青島生物能源與過程研究所，順應時代潮流而生，肩負歷史、國家使命，是集中力量辦大事的“國家隊”。

2 中國能源戰略

隨著全球變暖和化石能源消耗，人們對新型替代能源--乙醇的關注度日益上升，正成為許多國家新能源政策的重要組成部分。以此為契機，8年前中國上馬了燃料乙醇項目，也意在解決過剩陳化糧問題。經過1999-2005幾年間不懈努力，國家首批4家燃料乙醇定點生產企業完成了規劃建設的102萬噸產能，基本實現了“十五”提出的“拉動農業、保護環境、替代能源”三大戰略目標。然而我國人口眾多，人均耕地少，用大量糧食生產燃料乙醇必然要和人“爭食”、“爭土地”，造成人類生存空間越來越小，不符合我國國情。因此，2006年12月國家發改委和財政部聯合下發了《關于加強生物燃料乙醇項目建設管理、促進產業健康發展的通知》要求生物燃料乙醇項目建設需經國家投資主管部門核準，未經國家核準不得增加產能 [1-5]。

在規劃實施中，國家采取國際通行做法，對燃料乙醇生產給予財政補貼和產業政策扶持。財政補貼額逐年減少，2007年每生產一噸燃料乙醇國家給予1373元補貼，到2008年底將采取彈性補貼方式以盡可能避免企業虧損 [1]。未來工作依據是國家《生物燃料乙醇及車用乙醇汽油“十一五”發展專項規劃》，其總體思路是積極培育石油替代市場，促進產業發展；根據市場發育情況，擴大發展規模；確定合理布局，嚴格市場準入；依托主導力量，提高發展質量；穩定政策支持，加強市場監管。其基本原則有7條：因地制宜，非糧為主；能源替代，能化并舉；自主創新，節能降耗；清潔生產，循環經濟；合理布局，留有余地；統一規劃，業主招標；政策支持，市場推動 [1]。“十一五”期間我國將生產600萬噸生物液態燃料，其中燃料乙醇500萬噸。這一產量的制定主要取決于全國用于非糧生產的鹽堿地和荒地面積 [1]。并且國家將繼續實行生物燃料乙醇“定點生產、定向流通、市場開放、公平競爭”的相關政策 [1]。

3 燃料乙醇效益

燃料乙醇是通過對乙醇進一步脫水，再加上適量變性劑制成。目前，中國試點推廣的E10乙醇汽油是在汽油中摻入10％純度達99.9％以上的乙醇制成 [2]。簡而言之，燃料乙醇發展實現了“十五”規劃中提出的“拉動農業、保護環境、替代能源”三大戰略目標 [1]，不僅部分解決了汽油緊張，拉動了大宗農產品的消費，為農民增加了收入，也促進了國家可持續發展戰略。乙醇燃燒值僅為汽油2/3，但其分子中含氧，抗爆性能好，取代傳統MTBE為汽油抗爆、增氧添加劑，避免了其毒害性 (致癌，地下水污染)，具有優良能源、環保效益。如汽油中乙醇添加量≤l5％時，對汽車行駛性能無明顯影響而尾氣中溫室氣體含量降低30％-50％。添加10％，其辛烷值可提高2-3倍，還可清潔汽車引擎，減少機油替換使其動力性能增加 [3]。事非偶然，聯合國工業發展組織就在維也納乙醇專題討論會上提出：“乙醇應該被當作燃料和化工原料永久的和可供選擇的來源” [3]。

4 燃料乙醇生產原料

一次能源必將耗竭，研究、開發可再生能源勢在必行。以混配乙醇汽油 (E10乙醇汽油) 為例，每用1000萬噸就可節省1O0萬噸汽油，而要提煉這些汽油至少需要300萬噸原油，足見乙醇的能源戰略地位 [1]。

燃料乙醇生產原料主要有玉米 (美國)、甘蔗(巴西)、薯類、谷類等。不同原料全生命周期的能量效益也不同，由高到低依次是甜甘蔗、甜高梁 > 木薯 > 玉米、小麥。如巴西甘蔗能量比達到1︰8以上，玉米、小麥等糧食作物及木薯、甘薯大約是1︰1.3～1.4，產生正效益 [1]。然而以糧食為原料，勢必與人“爭糧”、“爭地”，利用非糧資源是大勢所趨。非糧資源包括木薯、甘薯、甜高梁，還有大量糧食作物秸稈，農業、工業、生活廢料等纖維素、半纖維素、木素及其它可用生物有機質資源。其中，纖維素是地球上貯量最豐富的有機物，其能量來自太陽，通過植物光合作用固定下來。每年地球上由光合作用生成的植物體總量達1.5×l011 kg，40％是纖維素。按全球人口平均，每人每天可分攤到56 kg。日本就重點研究利用農、林廢棄物等植物纖維素制備燃料乙醇 [3]。如我國過去以玉米為原料生產燃料乙醇，成本相對要高，不符合人多地少的國情。因此，現階段國家對生物燃料乙醇項目建設實行核準制。“十一五”專項規劃要求燃料乙醇生產走“非糧”路線。此外，歐盟、加拿大、菲律賓、墨西哥等國也正如火如荼地進行著相關研究 [1]。

5 燃料乙醇生產路線

對于生物質衍生合成氣制乙醇有并存、競爭的化學法、生物法兩種轉化技術：

（1）生物法：纖維素、半纖維素，酸解或酶解或發酵單糖 (五碳、六碳糖)，化學、酶催化及微生物發酵乙醇

（2）化學法：纖維素、半纖維素、木素及其它生物體有機物，熱解合成氣 (H2， CO)，化學或酶催化或微生物發酵乙醇

在某些方面，化學法好比西藥，強烈、見效快，生物法好比中藥，溫和、見效慢。兩種方法“各有千秋”，其制約因素是成本和高效、廉價催化劑、酶和合適微生物的開發等關鍵技術。總而言之，生物法具有選擇性、活性好、反應條件溫和等優點，但原料利用率低、反應時間長、產物濃度低及酶、微生物活性易受影響且纖維素降解和單糖轉化所需酶、微生物適于不同反應條件，不能很好耦合。相比，化學法具有原料利用率高、反應時間短、催化劑構成簡單、沒有嚴格反應條件限制等優點，但為高溫、高壓過程，對設備要求高 [1-5]。

6 能效分析轉貼于

生物質直接燃燒熱效率很低，只有10％左右，而將它們轉化成氣體或液體燃料 (甲烷、氫氣、乙醇、丁醇、柴油等) 熱效率可達30％以上，緩解了人類面臨的資源、能源、環境等一系列問題 [4]。其次，乙醇燃燒值僅為汽油2/3，但分子中含氧，用作汽油添加劑抗暴性能好、低排放，可提高其辛烷值2-3倍，還能使汽車動力性能增加等 [3]。

7 經濟分析

目前中國試點推廣的E10乙醇汽油價格按國家同期公布的90號汽油出廠價乘以價格系數0.911。90號汽油目前出廠價不到5000元/噸。由于玉米價格上漲導致生產成本增加，每銷售1噸燃料乙醇要虧損數百元且在汽油多次提價之前，每噸虧損一度達到了1000多元 [2]。此外，燃料乙醇定價機制不合理，有兩個“倒掛”，不能充分體現其價值：一是油價倒掛，我國原油價格和國際市場接軌，但成品油沒有實現接軌；二是燃料乙醇產品價格倒掛。原本成品油價格就低，再乘以0.911所形成的價格對燃料乙醇經濟性就很差。另外，以燃料乙醇取代高價MTBE，而燃料乙醇各項指標接近或優于MTBE，價格更高才合理，但并非如此，從技術上也沒有充分體現其經濟性。就目前生產工藝而言，燃料乙醇生產成本本來就很高再加上定價機制不合理，導致生產企業嚴重依賴于國家財政補貼 [1]。

建 議

要實現我國生物燃料規模化生產，關鍵要解決好資源、技術、市場、國家投資、價格和稅收政策四個環節問題；在盡量不與糧食作物爭地的情況下，積極開發非糧原料種植基地；努力開發自主知識產權，爭取生產技術、設備國產化；延長產業鏈，除燃料乙醇外生產如乙酸乙酯、乙烯、環氧乙烷等化工產品。這樣，實現了對資源綜合利用，“吃干榨盡”，大大提高了農產品附加值，也在一定程度上減少了企業虧損。

參考文獻

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[3] 雷國光. 用纖維質原料生產燃料乙醇是我國再生能源發展的方向 [J]. 四川食品與發酵， 2007， 43 (135): 39-42.

篇10

生物柴油的環保優勢更是顯而易見，其能耗僅為石油柴油的1／4，可顯著減少燃燒污染排放，而且生物柴油無毒，生物降解率高達98％。近年來，歐美國家政府大力推進生物柴油產業，給予巨額財政補貼和優惠稅收政策支持，使生物柴油價格與石油柴油相差無幾，從而使之具有較強的市場競爭力。生物柴油在美國的商業應用始于20世紀90年代初，聯邦政府、國會以及有關州政府通過政令和法案，支持生物柴油的生產和消費，并采取補貼等措施，使生物柴油產業迅速發展起來。法國推出一項雄心勃勃的生物能源發展計劃，目標是在2007年之前，將法國生物燃料的產量提高3信，成為歐洲生物燃料生產的第一大國。德國政府對生物柴油的生產企業全額免除稅收，使其價格低于普通柴油。

中國生物柴油的研究與開發雖起步較晚，但發展速度很快，一部分科研成果已達到國際先進水平。中國“十五”發展綱要已明確提出發展各種石油替代品，并將發展生物液體燃料確定為新興產業發展方向。“十一五”規劃中更是明確規定，要大力發展可再生資源，擴大生物柴油的生產能力。2006年1月1日起正式實施的可再生能源法，為大力推進多種“綠色能源”的產業化提供了政策與法律保障。預計到2010年，中國年生產生物柴油將達到約100萬噸；到2020年，年產生物柴油將達到約900萬噸。

作為傳統農業大省，優質豐富的原料使山東省在生物石油等生物能源的應用上可謂是前景廣闊。近日，中國石油天然氣集團公司與山東省政府在北京簽署了生物能源產業發展合作框架協議。根據協議，雙方將在以非糧能源作物為原料生產燃料乙醇和生物柴油等方面進行全面合作，在山東省建設20萬噸／年燃料乙醇和總規模10萬噸／年生物柴油示范生產裝置；合作建設與生產裝置規模相配套的原料生產基地及粗加工供應基地：在山東省推行乙醇汽油銷售和高摻比試點等。除了華驁集團的生物柴油項目之外，山東澤生生物公司建立起世界上頓大規模年產3000噸的秸稈生物轉化燃料乙醇生產裝置，山東龍力生物公司利用玉米芯廢渣轉化萬噸燃料乙醇的高技術示范工程項目也將得到國家批準。隨著生物能源的效益凸顯，生物能源的開發、利用工作在山東省蓬勃開展。