現狀、困境和未來 中國生物燃料路在何方？

為降低對外石油依賴度和減少溫室氣體排放，作為替代石油的生物燃料近年來得到了長足的發展，不僅美國、歐洲這些先進地區在大力推廣生物燃料的應用，新興市場國家如巴西、中國等也不甘落後。事實上，除了在環保、能源安全領域的巨大作用，發展生物燃料產業還能推動農產品需求、增加農民收入。

但在實際發展過程中，由於補貼等政策不能發揮應有的作用，相關法規不完善使市場機制運行不暢，導致很多相關企業陷入虧損。那麼，中國到底應該怎樣發展生物燃料產業?本文從觀察全球生物燃料發展情況入手，力求總結優良經驗，以資參考。

本文由撲克投資家內容團隊傅正偉整理。

一、中國生物燃料大發展

煤、石油、天然氣等化石資源在全球一次能源中約佔80%，化石能源至少在今後50年內是人類使用的主要能源。但是，煤、石油等化石資源使用中二氧化碳排放量大，而且含有相當量的灰分及硫氮化合物。大量使用化石燃料，容易引起地球變暖，加大環境負荷。

生物燃料是碳中性且清潔的可再生燃料，燃燒時排放的二氧化碳，可在作為生物燃料原料的生物質的生長過程中，通過光合作用被吸收，因此具有減輕使用煤、石油等化石資源時引起的環境問題(排放SOx、NOx引起的酸雨問題及排放二氧化碳引起的溫室效應問題)的潛能。同時，生物燃料還是不受產油國等地域限制的能源，是可持續的能源。所以，可替代化石能源的生物燃料的開發備受關注。

中國是世界上人口最多的國家，隨著經濟的持續發展，汽車保有量逐年增加，對燃料的需求也將逐年增加。如果所增加的燃料需求量只依靠石油，則存在資源不足、溫室效應加速等問題。為此，期待可再生且可替代石油的生物燃料能得到普及應用。

進入21世紀以來，中國車用生物燃料事業取得了較大的發展，主要使用的車用生物燃料包括生物乙醇、生物柴油、航空生物柴油等。

中國對進口石油依存度逐年提高，受產油國及全球環境的影響，原油價格波動也較大，而且社會對環境保護的關注度逐年提高，這些都是中國普及生物燃料的主要動力。但是，發生全球性的金融危機以後，普及生物燃料所處的環境發生了戲劇性的變化。

隨著PM2.5、霧霾、汽車尾氣等引起環境汙染問題，環境保護問題越來越受到人們的關注。加速清潔燃料的普及速度、降低二氧化碳排放量，已成為中國急需解決的課題。

從2014年下半年以來，原油價格暴跌，可再生能源及替代燃料的普及受到了一些影響。

影響普及生物燃料的因素很多，主要有價廉的資源及原料、生產技術、生產及應用成本、政府的支持、國有石油企業的參與程度，以及社會對替代燃料的接受程度等。中國的生物燃料———生物乙醇、生物柴油及航空生物燃料的主要特徵見表1。

表1. 中國生物燃料的主要特徵

20世紀初，中國開始以穀物為原料生產乙醇燃料。位於黑龍江、吉林，河南、安徽省的4家以玉米和小麥為原料的乙醇廠，為生產乙醇燃料進行了改擴建。目前，乙醇的總生產能力超過170萬t/a(130kL/a)，可年產1700萬t的乙醇混合汽油(乙醇混合比為10%的被稱為E10汽油)。

在黑龍江、吉林、遼寧、河南、安徽省的全省範圍內及河北、山東、江蘇、湖北省的部分地區，規定有義務使用乙醇混合汽油。內蒙古自治區的若干個城市也規定有義務使用乙醇混合汽油。

穀物的剩餘庫存用於乙醇生產被消耗以後，國家停止了對以穀物為原料的乙醇燃料的追加投資，將資金投向以番薯、木薯、高粱等澱粉及糖含量高的非穀物農作物為原料的乙醇燃料生產。

利用當地資源豐富的木薯，中糧集團有限公司(COFCO)在廣西壯族自治區建設了年產20萬t的乙醇廠。2008年以後，國家指定廣西壯族自治區為繼黑龍江、吉林、遼寧、河南、安徽之後的第6個有義務使用乙醇混合汽油的地區。廣東、江西、浙江省目前正在建設以木薯為原料的乙醇廠，預計兩年內能運轉。

二、全球生物質燃料的發展歷史

中國能源安全迫在眉睫，急需制定生物燃料替代石油優先戰略。中國經濟快速發展，對能源需求劇增，能源消耗量佔世界的20%以上。油氣資源貧乏的先天不足與高速增長需求的矛盾日益突出，中國的油氣供應事實上已經依賴國外，2012年國內累計生產原油2.07億t，進口原油2.71億t，進口成品油3982萬t，石油對外依存度達60%，進口原油(2206.7億美元)和成品油(329.9億美元)花費2536.6億美元。然而，中國的崛起必然引起美日等國家的警覺與反制，能源不能自主和需求立足國外是中國的一大“軟肋”與隱患，一旦有個風吹草動，對中國經濟和社會的負面影響不可估量。

事實證明依靠武力去解決石油問題是行不通的，連美國這樣的國家都在考慮和正在建設自己本土的可再生“油田”，中國要實現“和平發展”和“文明覆興”，更應該從長遠考慮，在國家高層大力推動能源外交取得可喜進展的同時，更應制定優先發展生物燃料替代石油的國家能源戰略，從現在就開始建設一個“炸不垮、打不爛、永續的綠色油田”。

美國2012年進口石油依存度已經從2008年的62%降至41%，不是依靠頁岩氣和提高石油產量，而是依靠生物燃料，更確切的說是燃料乙醇，2012年生產的4000萬t燃料乙醇佔進口石油的12%，替代進口石油4.65億桶，節省購油款472億美元。

2007年12月生效的《能源自主與安全法案》規定到2022年全美要生產和使用1.08億t生物燃料(其中1.05億t燃料乙醇)。2009年美國政府在能源部成立負責先進能源項目研究機構ARPA-E，仿照1958年負責F117等現代戰鬥機的技術創新，如互聯網和隱身技術等的先進性防衛研究項目局(DARPA，為應對前蘇聯人造地球衛星Sputnik發射成功而設立)，旨在擺脫對進口石油的依賴並通過先進能源技術的開發與應用保持美國的技術與經濟世界領導者地位，年預算經費2.76億美元，從2011年開始ARPA-E大規模資助以生物燃料為代表的先進能源技術研發。在目前美國大幅度削減預算的情況下，奧巴馬政府將2013年ARPA-E的預算經費提高到3.5億美元，增幅27%。

從能源安全和氣候變化的角度考慮，各國都把減少化石能源消耗、發展可再生能源、保護人類共同的地球作為首要任務，許多國家已把用可再生燃料替代石油作為運輸燃料作為國家能源戰略。

世界衛生組織2011年9月發佈了全球1082個調查城市空氣質量報告，中國空氣質量最好的城市海口單位體積空氣中小於10μm的懸浮顆粒物量為38μg/m3(世界衛生組織建議的最高上限為20μg/m3)，排名814位，而北京空氣質量更差，為121μg/m3。2013年初殃及140萬km2國土面積的霧霾，令世人震驚，北京局部地區空氣中的顆粒物竟高達上千μg/m3。造成霧霾天氣的顆粒物，特別是對人體危害極大的小於或等於2.5微米的顆粒物PM2.5主要來自汽車尾氣。1998年北京市131萬輛機動車時，PM10和PM2.5顆粒物年排放量分別為3359t和2694t，如果依此推算，2012年北京市520萬輛機動車將排放13436tPM10和10776tPM2.5顆粒物、至少2000萬t二氧化碳，平均每天排放66t顆粒物，北京的空氣質量可想而知。

2013年9月10日，國務院頒佈《大氣汙染治理行動計劃》，要求到2017年全國運輸燃油從目前的國3標準提高到歐5標準。提高燃油品質，即提高汽油標號(辛烷值)，使其燃燒更充分。汽油的辛烷值為84，要通過加入MTBE或ETBE來提高辛烷值，如93#、97#;而生物燃料中都含有氧，特別燃料乙醇的辛烷值高達100，所以燃燒充分，與使用歐5標準油品相比較可以減少90%二氧化碳和60%的尾氣顆粒物排放。因此，改善空氣質量不僅要提高油品質量，更應使用生物燃料。瑞典已經有了成功的經驗，2010年斯德哥爾摩城區全部使用乙醇和沼氣公交車，其中乙醇車500輛、沼氣車131輛，佔公交車總數2033輛的31%，年減少柴油消耗1.56萬t，減排4.58萬t CO2、114.5t NOx、11.45t顆粒物。斯德哥爾摩的空氣質量良好，PM10和PM2.5分別為28、10.8。凸顯了生物燃料在在減排溫室氣體、改善空氣質量方面的優勢。如果北京的公交車也都使用乙醇及沼氣，根據斯德哥爾摩的數據推算每年可減排326t顆粒物、3260tNOx和130萬tCO2。

三、生物燃料是拉動內需最有效的新興產業之一

2012年全球生物燃料銷售額952億美元，佔可再生能源領域第一位，而風能僅738億美元、光伏發電797億美元，CleanEdge預計2022年生無燃料將達1777億美元，風能1247億美元、光伏1237億美元。2013年4月17日國際能源組織IEA發佈報告呼籲到2020年要增產生物燃料1倍，提高先進生物燃料產量6倍。美國人認為掌握大規模生產高性能生物燃料技術的公司或國家，就會成為新時代最大的經濟贏家，在一定程度上可與現在那些產油富國匹敵。生物燃料產業不僅能解決石油替代問題，還是發展經濟的催化劑。2012年美國燃料乙醇產業對GDP的貢獻為670億美元，減少進口石油4.65億桶，節約購油款472億美元，創造120萬個就業機會(每萬t乙醇投資982萬美元，提供52.67個直接就業機會和250.17個間接就業崗位)。

聯合國環境計劃署等四個國際組織於2008年9月發佈的《綠色職業》報告中指出“到2030年可再生能源產業將產生約2040萬個就業崗位，其中生物燃料1200萬個，太陽能630萬個，風能210萬個”。中國的改變發展方式的核心內容是提高內需，生物燃料是一個帶動性很強的綜合性產業體系，包括農業、化工、塑料、汽車、輕工、電力、運輸、服務等多種行業，能實現拉動內需的目的。如巴西的汽車都是既能使用汽油又能使用乙醇的靈活燃料汽車FFVs，現在已有1789萬輛，還有109萬輛汽車全部以乙醇為燃料，佔汽車保有量的60.5%;美國的FFVs也超過1000萬輛;瑞典的Scania專門生產乙醇和沼氣公交車、卡車等重型車輛，專門用於替代公交車柴油發動機的乙醇發動機僅35萬元人民幣/臺。

利用中國豐富的生物質資源生產生物燃料(乙醇、沼氣、生物柴油)供應本土生產的汽車，形成自我循環的經濟鏈條，可以顯著拉動內需市場，實現中國經濟從出口型、投資型向內需拉動的轉型，目前一汽海馬公司已經開始生產乙醇汽車出口巴西。

生物燃料產業與其他產業不同的優勢就是有助於解決中國“三農”問題。美國發展燃料乙醇產業的初衷是發展農村經濟預防農村社區崩潰，後來才考慮到能源安全和保護環境。美國總統奧巴馬2009年5月5日對農業部長TomVilsack下達總統令，要求農業部大力加快生物燃料產業的投資和生產，在美國建立永久的(permanent)生物燃料產業，擴大生物燃料基礎設施，利用這個產業為美國加快發展農村經濟提供唯一的機會(unique opportunity)，同時減少對外國石油的依賴，迎接21世紀美國國家最大的挑戰之一;美國農業部長Tom Vilsack2011年7月在能源部生物質大會上說“美國有190萬農民每年收入才1萬美元，美國要發展生物燃料產業，改善為給我們提供糧食和水的家庭和地區”。中國有8億農民，土地生產率和勞動生產率低下，2007年的農業勞動者的人均收入只是荷蘭的1/40和以色列的1/25。生物燃料產業具備戰略性新興產業的全部特徵，有利於城鎮化建設和培育“三農”的自身“造血功能”和“成長機制”，增加農民收入，更能解決數千萬名農民工就業問題，維繫社會公平與穩定。

四、國家政策：生物燃料產業發展的助推劑

2001—2002年為了消化陳化糧，中國先後在河南、黑龍江建立乙醇生產企業，2004年進一步擴張到吉林、湖北等地。2002年中央財政開始對試點的黑龍江華潤酒精有限公司、吉林燃料乙醇有限公司、河南天冠燃料乙醇有限公司、安徽豐原生化股份有限公司、廣西中糧生物質能源有限公司給予補貼。中國從2002—2004年主要實行的是成本加利潤的補貼方法，政府補貼的手段既有價格支持，又有稅收優惠。對於生物燃料的原料統一按照出庫價格計算，而非市場價，對於相應的試點企業則是實行5%的消費稅補貼。該補貼調動了糧食乙醇生產企業的積極性，促進了陳化糧的消化。缺點是:由於有政府的保本承諾，企業在降低生產成本方面缺乏動力，幾乎所有的試點企業都處於虧損狀態，給國家財政造成了很大的壓力。另外，這些補貼政策主要集中在生產環節，而在消費、研發等環節的財政支持明顯不足且目標也不夠明確。

隨著消化陳化糧的目標完成，中國將生物燃料的發展納入國家發展戰略。2005—2007年先後出臺了《財政部關於燃料乙醇虧損補貼政策的通知》、《中華人民共和國可再生能源法》、《可再生能源中長期發展規劃》。該階段實行定額補貼，並且補貼逐年減少。定額補貼有利於企業積極降低生產成本、改進技術，但由於缺乏彈性機制，定額補貼會由於原油價格波動而給企業帶來虧損問題。另外，國家嚴格控制了生物燃料的生產和銷售，近些年，儘管很多廠商和個人試圖生產銷售生物燃料，但由於中國並沒有制定相關的政策，所以得不到政府的補貼，成為其進入現有銷售渠道的一個障礙。

由於糧食安全問題凸顯，從2008年至今國家發展生物燃料明確了“不與人爭糧，不與糧爭地”的原則，堅持發展非糧作物燃料，並出臺了一系列文件，包括:《可再生能源“十一五”發展計劃》、《關於發展生物能源和生物化工財稅扶持政策的實施意見》、《生物燃料乙醇彈性補貼財政財務管理辦法》等。實行與油價掛鉤的彈性補貼機制，當生物燃料企業生產銷售過程中發生虧損時，先由企業用風險基金以盈補虧，在風險基金不能夠彌補虧損時，國家啟用彈性補貼政策。此階段政府補貼政策已取得了長足的進步，但仍存在一定的問題，如:生物燃料生產的初始投資高，需要一個穩定的投融資渠道的支持和優惠的投資及融資政策，以降低成本。中國生物燃料產業並沒有達到企業自主融資解決生產或銷售過程中存在的虧損問題的程度，在彈性補貼政策下，政府給了企業完全的自主，但這樣企業就缺乏引導機制，限制了生物燃料產業的發展。

五、中國生物質燃料擁有廣闊發展空間

中國能源安全形勢嚴峻、空氣汙染嚴重、二氧化碳減排壓力、國際油價高企等都需要發展生物燃料對石油的替代，但是燃料乙醇僅完成國家“十一五”規劃目標的10%。其主要原因之一是“怕影響糧食安全”。

實際上中國的燃料乙醇工業對糧食安全沒有任何影響。如，2010年中國燃料乙醇產量169萬t，其中玉米乙醇155萬t，木薯乙醇14萬t。2010年全國玉米產量1.68億t，食用消費比例很小，主要是飼用(9900萬t)和工業用(5000萬t)。年產155萬t乙醇僅消耗約500萬t玉米，所佔玉米產量的比例僅不到3%，佔工業加工用玉米的10%。聯合國環境計劃署(UNEP)2009年發佈的《生物燃料評估》報告中指出“發展生物燃料應利用退化、邊際土地種植能源作物”。甜高粱是國際公認的最有潛力的能源作物，其為耐貧瘠的C4作物，適應性極強，具有耐乾旱、耐水澇、抗鹽鹼等多重抗逆性，在溫度10℃以上和年積溫在2900℃~4100℃範圍即可種植。一般甜高粱莖稈產量60~90t/hm2(青飼玉米45~60t/hm2)，國外高產紀錄為190t/hm2，國內高產紀錄產量157.5t/hm2，含糖量大於12%，高粱米平均產量超過2t/hm2。

中國開發的甜高粱莖稈先進固體發酵(ASSF)生產乙醇技術不耗水、不產生廢水，甜高粱稈發酵生產乙醇後的酒糟營養豐富，與青貯玉米營養成分相當，可替代青貯玉米作為飼養牛羊的粗料飼。ASSF技術可形成“20km2地種植甜高粱生產1萬t乙醇、酒糟飼養6000頭牛、牛糞產280萬Nm3沼氣和6萬t有機肥”的低碳高效農工產業鏈。如將中國現有的0.6萬km2普通高粱改種甜高粱，既保證釀酒用高粱米供應又可生產300萬t燃料乙醇。京、津、冀、內蒙、東三省種植1.47萬km2青貯玉米用於牛飼料，如果改種甜高粱，可在滿足現有飼料需求的同時，額外生產700萬t乙醇、400萬t高粱米，顯著提高了土地利用率和增加農民收入。僅調整種植結構一項就可以生產1000萬t燃料乙醇，節約進口石油款70億美元，在不增加種植面積的前提下完成國家增產千億斤糧食目標的8%。

據農業部2008年提供的專項調查報告，全國有可用於發展液體生物燃料的宜能荒地26.8萬km2，有集中分佈區8片。其中Ⅰ等宜能荒地4.33萬km2，佔16.2%;Ⅱ等宜能荒地8.73萬km2，佔32.6%;Ⅲ等宜能荒地13.7萬km2，佔51.2%。僅利用相對好開發的Ⅰ等和Ⅱ等宜能荒地，依靠科技進步提高植物的抗逆性，可以在不佔用現有耕地和不影響糧食產量的前提下生產5000萬t燃料乙醇，這是一片相當於大慶的“綠色油田”。中國工程院院士羅錫文2011年10月在廣東科協論壇上披露：全國20萬km2耕地正在受到重金屬汙染的威脅，佔全國農田總數的1/6，而廣東省未受重金屬汙染的耕地，僅有11%左右。利用重金屬汙染的農田種植能源作物進行土壤改造，甜高粱能有效吸收鋅、銅、鉻、錳、鎘、砷等重金屬，如每千克甜高粱稈可吸收630mg鋅、112mg銅、45mg砷、15mg鎘，每畝產量5t~6t，至少可吸收3.15kg鋅、0.56kg銅、0.25kg砷、75g鎘。如改造5.33萬km2鎘汙染農田，可生產乙醇2400萬t、發電6000MW，回收鎘5760t，即解決汙染土地治理的經濟效益問題，又生產清潔燃料和電，並回收重金屬，一舉三得。宜能荒地不僅可以種植甜高粱、木薯等能源作物，還可以種植能源樹，如在南部五省種植油棕、在西部地區種植沙生灌木，可為生物柴油和纖維素乙醇提供原料。

另外，用CO2和(海)水經光合作用生成油藻後生產的生物柴油和乙醇等燃料被視作第3代生物燃料已進入中試階段;用二氧化碳和水直接光合成乙醇、柴油或其他高碳醇的第4代生物燃料正處於實驗室研究。一旦取得技術突破，就可以大規模生產生物燃料而不再涉及土地和糧食安全問題。

六、美國、巴西、歐洲的啟示

1. 美國

近幾年美國國內成品油產量逐年下降，對進口依賴度增加，2000—2005年，美國成品油產量從85.7萬t/d降為71萬~74萬t/d，而原油進口量則從122.8萬t/d增至142萬t/d，2005年美國石油缺口金額約2300億美元。為了促進美國國內能源結構多元化，降低由於依賴單一資源而發生的風險，以及為了降低由於自然災害和石油價格波動所帶來的風險，1994年美國政府開始在國內推行使用生物燃料。當時燃料油使用成本增加了50美分/gal(13.2美分/L)。幾年後，隨著國際油價的不斷上漲，以及生物燃料油的規模不斷擴大，使其成本下降，生物燃料的競爭力有明顯提高。

目前，美國乙醇汽油產能約為58億gal/a(約1580萬t/a)，在建20億gal/a(544.8萬t/a)，2007年預計達到75億~80億gal/a(約2000萬~2200萬t/a)。美國乙醇汽油中乙醇摻燒比例大部分為10%，乙醇汽油佔全美汽油消費的5%左右。美國生產乙醇的主要原料為玉米，用於生產乙醇的玉米佔美國玉米總產量的20%。到2010年左右，美國乙醇汽油使用量約為2200萬t/a。到2030年乙醇汽油將佔美國汽油消費總量的30%。

2006年美國生物柴油能力為5億gal/a(約為161萬t/a)，年產量為2.5億~3億gal/a(約為80萬~96萬t)。2006年是美國生物柴油快速發展的一年，2006年比2005年增加銷售量約2億gal(64萬t)，增幅為250%。目前，全美正在規劃和建設的生物柴油的裝置能力約為10億gal/a(320萬t/a)，今後5~10年，美國生物柴油將呈現快速發展態勢。預計2011年美國生物柴油產量為115萬t，2016年增加到330萬t。

目前美國生物柴油摻燒比例為15%~20%，其質量規格要求符合美國材料試驗學會(ASTM)的標準，該標準2006年在全美開始執行。

美國推動生物燃料的措施：

- 政府推出激勵政策。

美國總統在對全美2006年國情分析和“先進能源行動(AEI)”中提出“美國應剋制對石油的依賴度”，“美國需要改變汽車能源結構”等措施，同時對環境事務部增加22%的預算，用於清潔能源的研究。在2006年後的5年內，美國還將為可再生能源項目提供超過30億美元的資助。

- 積極推進生物燃料的研發活動，規範生物燃料進入市場的模式和質量認證體系。

通過採用建設油品混配中心的方式，在中心將生物燃料和石油燃料油品混合在一起，統一分銷供應給各加油站，根據不同車型需求，混配比例也不同，用戶使用方便。分銷混配中心作用十分重要，要保證混合的油品性能不變，保證運輸設備和貯存設備的清潔，如果混配不好，對汽車發動機和機械性能都有影響。目前，美國國內生物燃料的混配中心已形成體系，在市場營銷活動中發揮重要作用。

美國生物燃料質量管理委員會出臺了BQ-9000生物柴油質量認證體系，供應商必須得到認證;2002年美國材料試驗學會(ASTM)通過了生物柴油的產品標準(ASTMD6751)，目前又提出在今後的1~2年內所有生物柴油的產品將達到石油柴油的標準(ASTMD975)的要求。隨著生物柴油在美國市場進一步擴大，產品標準將愈來愈規範。

- 政府採取滾動財政補貼。

在生物燃料推廣初期，各州政府實施財政補貼政策，生物柴油補貼大約50美分/gal(13.2美分/L)，乙醇汽油為51美分/gal(13.5美分/L)，近幾年隨著市場規模的增大，以及國際油價的上漲，生物燃料競爭力有所提高，補貼減少。另外對於種植生物燃料所需原料農作物如大豆、玉米等，各州政府也給予一定補貼政策。

- 發揮全社會的宣傳作用，使國民有意願使用生物燃料，各種團體和階層組織也強烈要求使用生物燃料。

2. 巴西

據巴西石油公司介紹，目前全世界可再生能源佔總能源消費的14%，而巴西的比例可達到45%(其中包含15%的水力發電)。2004年和2005年巴西汽車用燃料的消費比例見表2。

表2. 2004年和2005年巴西汽車用燃料的消費比例(單位：%)

目前，巴西消耗的所有汽油均摻燒20%及以上的乙醇，同時還出口部分無水乙醇。巴西乙醇產量已位居全世界第二位。1980—1998年，由於乙醇規模不斷增加，使其成本從105美元/bbl下降到30美元/bbl(bbl=158.987L)，市場銷量全面打開。近30年來，由於大量使用乙醇汽油，使巴西原油消耗下降，累計節省了520億美元，減排CO26.44億t。

目前，巴西的乙醇生產基本都是以甘蔗為原料，甘蔗的種植和貯存的能力是保證乙醇生產的重要環節。巴西政府除在財政上給予一定補貼鼓勵農民種植甘蔗以外，在技術方面也提供幫助。例如:採用新型排灌系統，應用機械化手段收穫甘蔗並進行貯存處理等。巴西乙醇生產的另一個特色是蔗渣得到較好的利用。據巴西石油公司介紹，目前巴西的乙醇裝置基本都配套利用蔗渣發電的熱電裝置，例如15萬t/a乙醇裝置，其蔗渣可配套建8~12MW的熱電裝置，不僅能滿足乙醇生產所需動力，尚有一定餘量外供;此外，乙醇生產排出的母液還可以用於生產肥料;乙醇生產整體工藝具有典型的循環經濟的特色。

今後一段時期，巴西將致力於對纖維素生物質為原料生產乙醇的工藝開發，但從目前開發狀況分析，由於採用酶轉化工藝，導致乙醇成本較高，短時期內不會有太大進展。

巴西生物柴油的生產和應用剛剛起步，全國有六七家生產企業，規模較小，總能力約100萬m3/a。巴西石油公司目前正在建設3套5萬t/a的裝置，預計14個月後建成，原料採用大豆油、棉子油、棕櫚油、蓖麻子油以及城市廢油，可混合進料，也可單獨進料。到2010年，巴西石油公司規劃生物柴油總能力達到85.5萬m3/a，屆時佔全國柴油消費的40%。

巴西政府提出摻燒目標:2005—2007年，生物柴油摻燒比例為2%，國內市場的年需求量為520萬bbl;2008—2012年政府將強制要求摻燒2%，鼓勵達到5%，市場年需求達1570萬bbl;2012年後，政府強制摻燒5%，國內市場年需求量超出1570萬bbl。據巴西石油公司介紹，當摻燒比低於5%時，對柴油的成本影響不明顯。生物柴油的摻燒比例可高達30%，但由於生物柴油成本高於普通柴油，而且目前政府尚未出臺補貼政策，摻燒比例太高，消費者無法接受。如果今後隨著生物柴油的規模增大，成本有所降低，摻燒比例還可適當提高。目前，巴西生物柴油副產甘油數量較少。副產甘油經提純後被用於醫藥和化妝品的生產。隨著下一步生物柴油規模的擴大，擬對增產的甘油開發新的應用領域，例如用於海上採油的添加劑和潤滑劑等。

與美國類似，巴西乙醇汽油和生物柴油的銷售都是通過混配中心按比例混配後再進入各加油站，營銷渠道很規範。政府對乙醇汽油的補貼，是通過稅收手段調整乙醇和普通汽油的利益，以鼓勵使用乙醇汽油。據巴西石油公司的專家分析，對生物柴油也會採取類似的鼓勵政策。巴西石油公司所屬生物燃料研發中心是巴西最大的油品研發中心，該中心佔地12.2萬m2，擁有137個實驗室，30箇中試裝置，已申請950個國際專利。近幾年來，該中心對十幾種植物進行生物柴油的生產研究，取得了一定成果，目前在巴西廣泛應用的是大豆油、棉花籽油、棕櫚油、蓖麻油和葵花子油等(見表2)。

據巴西石油公司生物燃料研發中心的專家介紹，儘管現在已經有許多油料作物用於生物柴油的生產，但資源供應仍是要關注的問題。目前，巴西的科學家正積極研究更多的木本植物用於生產生物柴油，如麻瘋樹等，對於巴西這樣一個國土面積的96%都可以種植經濟作物的國家，這方面的研究成果將具有更特殊的意義和良好的資源前景。

表3. 巴西主要油料作物產量

3. 歐洲

歐盟是世界上最主要的生物柴油生產地 , 生產原料主要是菜籽油。歐盟提出, 到2020年生物柴油的使用量將佔所有交通燃料的10%。為此, 歐洲議會免除生物柴油90%的稅收, 歐洲國家對替代燃料的立法支持、差別稅收以及油菜生產的補貼 , 共同促進了生物柴油產業的快速發展。2008年歐盟27國的生物柴油產量為775.5×104t, 年增長率為35.7%, 其中德國、法國、意大利、比利時和波蘭5個國家的生物柴油產量佔歐盟27國總產量的3/4 。

燃料乙醇在歐盟生物能源產業中是第二大生物燃料僅次於生物柴油, 原料主要是穀物及甜菜等。目前 , 歐盟現有生物燃料乙醇生產廠58家。2006-2008年實際產量分別為125×104t、135×104t和170×104t;此外，歐盟還從國外進口燃料乙醇。歐盟要求傳統燃料(如汽油)必須至少摻入2%的乙醇或其他生物燃料，今後10a生物燃料乙醇消費將達到每年約10億加侖 。

七、中國生物質燃料市場的未來

2012年全球燃料乙醇產量7400萬t、生物柴油產量2000萬t，減排約1.6億tCO2。隨著技術進步和企業的成熟，巴西和美國已取消對第1代乙醇的財政補貼，目前巴西聖保羅的車用乙醇價格僅是汽油的59%。然而，目前的生物燃料以玉米、甘蔗、菜籽油為原料的第一代生物燃料影響糧食安全，且原料成本越來越高、替代石油規模有限，各國開始將目光投向了以秸稈等農林廢棄物和專門的能源作物(如柳枝稷、芒草或短輪伐期楊樹)為原料的第2代液體生物燃料。

但纖維素乙醇尚不能商業化生產，美國環保署EPA制定的2012年生產870萬加侖纖維素乙醇的指標，實際只生產了2.0065萬加侖;已建成的纖維素乙醇工廠紛紛倒閉，在建項目被取消，如RangeFule在佐治亞的年產9萬t纖維素乙醇廠於2012年1月僅以500萬美元出售，而該公司從美國能源部得到6400萬美元資助，佐治亞州政府也支持了600萬美元;BP於2012年10月取消了在佛羅里達計劃投資4億美元，已經投入2億美元的年產9萬t纖維素乙醇項目。

美國前能源部長朱棣文在談到生物燃料的經濟性時說“如果你的生物燃料成本能與60~80美元/桶的油價競爭，你的企業就可以屹立不倒”。美國能源部的纖維素生物燃料研發項目已經進入尾聲，但尚不能商業化生產，又提出了從2012年開始的“infuel”計劃，主要是從生物燃料的經濟性考慮，把生物燃料與“生物煉廠”概念結合起來，以期對生物質綜合利用，提高生物燃料的經濟性。

中國在1.5代生物燃料方面開發的生產甜高粱莖稈乙醇的ASSF(先進固體發酵)技術，突破了同類技術中的菌種、反應器、保存三個關鍵性難題，處於國際領先地位。該技術篩選並確定了低水活性、耐高溫、耐高乙醇濃度的發酵菌種;確定了甜高粱稈貯存方法;模擬了固體發酵過程，設計並優化了轉鼓式固體發酵罐，改善固體發酵過程的傳質、傳熱，以維持最佳發酵條件，顯著提高了固體發酵效率。歷時5年，從實驗室規模的Φ0.3m×0.7m固體發酵罐、Φ1.2m×5m小試罐、Φ3m×18m中試罐，到Φ3.6m×55m連續固體發酵工業試驗裝置均獲成功：甜高粱稈固體發酵時間24h(玉米乙醇為55h)，可發酵糖轉化率超過92%，實際乙醇收率達到理論值的94.48%(玉米乙醇為91.5%)，過程簡捷、能耗低、糖利用率高。

美國能源部可再生能源實驗室NREL對ASSF技術中試進行了技術經濟評價，按每噸甜高粱稈300元計，乙醇生產成本為4.89元/kg，結果表明ASSF法生產甜高粱乙醇在技術、工程和經濟上均具可行性和明顯優勢。高粱源於非洲，目前全球有99個國家種植甜高粱，面積達43萬km2，只須更換品種，即可達到從土壤中同時生產糧食、飼料、燃料、電力的目的，解決糧食與能源安全問題。

一個產業也發展需要有科學的發展路線圖。美國斥巨資進行第2代生物燃料-纖維素乙醇的研發，從2005到2010的五年間，累計投入纖維素乙醇研究經費50多億美元，建成了33套示範和中試裝置;風險投資公司因為不尊重科學規律，盲目投資建設纖維素乙醇工廠，目前是一片哀鴻，在信息領域取得很大成就的風險投資家VinodKhosla在纖維素乙醇方面投資5億美元，顆粒無收;英國石油公司BP於2012年10月取消了在佛羅里達計劃投資4億美元，已經投入2億美元的年產9萬t纖維素乙醇項目。

美國環保署EPA制定的2012年生產870萬加侖纖維素乙醇的指標，實際只生產了2.0065萬加侖。在纖維素乙醇風投失利後，美國的一些風投公司又把注意力轉向第3代生物燃料-微藻生物柴油，目前藻類生物燃料的成本26.67美元/加侖以上，顯然還不具備商業化生產的經濟性。

由於在纖維素乙醇技術上沒有取得突破，美國未能實現《能源自主與安全法》中規定的到2010年生產9.5億L纖維素乙醇的目標(僅生產了0.25億L)，也把重點轉到發展1.5代非糧乙醇，除了原來確定的乙醇原料玉米、能源草、農林剩餘物外，美國農業部2010年6月又把(甜)高粱、和能源甘蔗列為乙醇原料。

因此，中國生物燃料產業發展路線圖應根據技術和經濟可行性確定。第1代生物燃料應控制生產規模，並逐步向非糧原料轉型;目前宜大力發展1.5代生物燃料;加快研發和示範第2代生物燃料-纖維素乙醇和Fischer-Tropsch生物柴油;加強第3代生物燃料-藻類生物柴油研究;跟蹤第4代生物燃料-人工光合燃料技術。具體路徑如下：從目前到2015年，甜高粱和薯類等是中國主要的乙醇原料，屆時乙醇年產量達到500萬t;生物柴油以垃圾油、油腳、棉籽油為主要原料，年產量100萬t。2016-2020年，燃料乙醇以甜高粱、薯類和秸稈類木質纖維素原料並舉階段，屆時年產量達到2000萬t;木本油料、冬閒田菜籽油將是生物柴油的主要原料，屆時年產量達到400萬t。

2020年後，燃料乙醇和生物柴油增加的生產能力主要以木質纖維素為原料的第二代生物燃料和第三代微藻生物燃料。

2030年後，人工光合氫、人工光合乙醇等燃料。

2014年11月，國家能源局發表了“國家生物柴油普及準則(指南)”，國家政府提出將繼續普及BDF，決定以廢食用油為主要原料，非食用含油脂的植物為補助原料使用。準則要求在主要城市構築廢油的收集及運輸網，進而要求石油公司將被認證的BDF在本公司的汽車燃料銷售網銷售。但是，目前實際情況不是十分理想。

高成本、不能在汽車燃料銷售網銷售，這是在中國普及BDF的主要障礙。如果能建立廢油收集及處理的網絡，則可期待在東部沿岸城市建設以廢食用油為原料的BDF生產廠家。另一方面，短期內在中國西南地區以含油脂植物為原料生產生物燃料事業尚看不出有明顯的進展。

圍繞生物燃料事業的環境，例如經濟及能源需求量增加速度遲緩、大氣汙染嚴重、原油價格暴跌，以及中國能源產業的改革，近年來發生了很大的變化。充足的原料來源、成熟的技術、生產成本、生產規模、生物燃料性能及政府的支持、國有石油公司的參與，是加速發展中國生物燃料的關鍵。

雖然中國發展生物燃料事業存在很多不確定的部分，而且存在很多問題。但是，生物燃料在中國有很好的發展前景，相信在國家的大力支持下，通過多方共同努力，生物燃料生產技術將不斷得到提高，在減輕環境負荷、提高能源安全方面起到積極的作用。（來源:撲克投資家 作者:傅正偉 ）

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