燃料乙醇行业发展任重道远

文/李翠哲

燃料乙醇是一种可再生能源，可以有效减少机动车尾气中的颗粒物排放，有利于净化空气。其作为石油传统能源的重要补充，近几年来行业发展状况良好。作为新兴能源之一的燃料乙醇主要以玉米、小麦、薯类、甘蔗、甜菜等为原料，经发酵、蒸馏、脱水等工序制成。但近年来，因粮食价格上涨和粮食安全问题，使得燃料乙醇“与人争粮、与粮争地”问题日益突出。

非粮乙醇受技术条件限制，并未真正发展起来。在“十一五”期间，燃料乙醇的产量甚至没有达到产业规划的数量要求，这与风电、太阳能等新能源装机容量远超规划形成了鲜明的对比。国家能源局相关负责人表示，“十二五”期间我国燃料乙醇的年利用规划目标确定为500万吨，与“十一五”的规划目标相比翻了一番。“十一五”期间国内燃料乙醇产量未达标，“十二五”期间，规划产量再拔高，如何实现？业界众说纷纭。

不可盲目模仿他国

巴西和美国是世界上最早发展燃料乙醇的国家。

1975年，巴西首次提出实施“汽油醇计划”，以甘蔗作原料生产乙醇，平均16吨甘蔗转换1吨燃料乙醇，生产成本约2200元/吨，折合当量汽油3600元/吨。1977年，以20%比例与汽油掺烧的乙醇汽油开始在首都圣保罗使用。1980年，巴西将乙醇汽油中的乙醇含量提高到22%，并在全国推广。目前，巴西全国年产甘蔗乙醇1000万吨，其中97%用作汽车燃料。巴西也成为世界上唯一不供应纯汽油的国家。

据介绍，实施“汽油醇计划”给巴西带来了三大收益，即形成了独立的经济能源运行系统，刺激了农业、乙醇工业及相关行业发展，环境质量显著提高。

美国则用玉米来生产燃料乙醇。作为粮食大国的美国因其土地平整和大规模机械化生产，生产效率高，出现粮食过剩，出口粮食占全世界粮食出口总量的35%，玉米出口量则占到全世界玉米出口总量的60%。经济日报出版社社长韩文高认为，美国以玉米为原料大力发展燃料乙醇实际上一举多得：一是消耗多余的玉米；二是解决农业工人就业；三是获得乙醇酒精行业税收；四是替代石油，节约能源，减少环境污染。虽然美国政府用于燃料乙醇的年均补贴为44亿美元，收益却可以达到55亿美元。此外，世贸组织国家还曾指责美国用大量玉米转换乙醇，减少了粮食出口，从而抬高了国际市场粮价。据世界银行统计，近年来粮价升高65%的原因可归咎于盲目发展生物燃料。

相对于巴西和美国而言，我国既没有大量廉价的甘蔗，部分依靠进口的玉米更不能用来大力发展燃料乙醇，同时粮食安全问题越来越引人关注，因而在此情况下，目前我国的乙醇汽油处境相当尴尬。

原料突围是攻坚难点

燃料乙醇是把玉米、薯类、甘蔗、甜菜等原料经发酵、蒸馏、脱水等工序后制成乙醇含量达99.2%的无水乙醇，而车用乙醇汽油是用普通汽油和燃料乙醇按9比1的比例调和出的车用燃料。

目前，我国有使用粮食、甜高粱和二代纤维素生产燃料乙醇的方式，但在原料和技术制约下，这些生产方式都受到限制。

我国燃料乙醇行业至少有10年的发展历程。据介绍，2000年，我国连续几年粮食大丰收，使得农民卖粮难的问题开始出现。当时，国家没有建立粮食轮换机制，库存压力极大，出现大量陈化粮，有些粮食甚至已积压7年，仅黑龙江一省的粮食管理费用就达几十个亿。2000年，国务院总理朱镕基做了7次关于发展燃料乙醇的批示。2001年，由国家发改委牵头赴巴西与美国考察，当年决定在吉林、黑龙江、安徽、河南等省建燃料乙醇试点企业，中国成为继巴西、美国之后的第三大燃料乙醇生产国。醇醚燃料及醇醚清洁汽车专业委员会副秘书长万振涛指出，这项措施起到了功利兼得的作用，不仅解决了陈化粮积压、卖粮难的问题，避免了大量浪费，还获得了新型清洁能源，一定程度上缓解了能源压力。

然而，陈粮很快消耗完毕。2007年受耕地面积减少和自然灾害的影响，我国粮食产量下降，国家发改委限制用粮食加工乙醇项目的审批。

此后燃料乙醇生产企业选择了木薯原料，但供应不足的问题凸显。我国的木薯干供应主要靠从泰国、越南、印尼等地进口，其中80%以上来自泰国。近两年来，泰国政府不断加大出口木薯的政策控制，进口木薯价格一路上扬，目前价格约为每吨250美元，使生产企业无力承受，因此许多燃料乙醇生产企业停产。

继而，我国转向甜高粱乙醇。甜高粱乙醇的组分介于粮食乙醇和纤维素乙醇之间，其原料是在盐碱地、滩涂地等不适合种庄稼的土地上种植的甜高粱，生产工艺是用甜高粱秸秆榨的糖汁生产酒精，进而生产燃料乙醇。目前，我国生产甜高粱乙醇的技术较成熟，而甜高粱适合在非传统农业用地上种植。然而，这类燃料乙醇的生产也存在“瓶颈”。首先，甜高粱秸秆中可发酵糖组分容易被微生物降解为二氧化碳和酒精，必须在短时间内加工，无法长期保存。其次，生产甜高粱燃料乙醇的成本高、周期长。再次，甜高粱种子要提前1～2年培育，大规模种植需要消耗大量时间培育种子。最后，该燃料乙醇产业链需要能源、农业、植物、土壤和生物等领域的专家共同研究才能完成。

发展非粮乙醇任重道远

在以玉米和木薯为原料生产燃料乙醇处境尴尬的情况下，纤维素乙醇发展获得了政策支持。纤维乙醇就是用农业废弃物和林业废弃物如秸秆、树枝等植物纤维为原料生产的乙醇，而纤维素广泛分布于农作物秸秆、皮壳中，来源广泛，价格低廉，我国具有纤维素乙醇的原料优势。今年3月国家发改委、农业部和财政部颁布“十二五”农作物秸秆综合利用实施方案，提出推进秸秆纤维乙醇产业化的方案，预计2015年通过粮棉主产区的示范项目，使秸秆能源化利用比例达30%。

“国家政策给我国非粮燃料乙醇产业的发展带来了契机。”专家说。清华大学化工系专家提出，要实现乙醇的规模化生产，相关部门需出台更多政策。“相关部门要引导企业，加大财政补贴力度，甚至可以出台强制推行措施”。纤维素燃料乙醇技术的研发工作在政策扶持下开展。

2011年4月，丹麦诺维信公司和中粮集团、中国石化合作，完成了500吨/年纤维素燃料乙醇项目的中试工作。目前，该项目具备规模化生产燃料乙醇的能力，预计在2012年底投产。2011年12月21日，天冠集团万吨级纤维乙醇项目通过国家级能源科学技术成果鉴定会验收。而此前，此项目也得到国家发改委纤维乙醇项目验收组专家的高度评价，认为该集团是目前国际上唯一一个成功打通纤维乙醇产业化流程的企业，并在秸秆原料收集、预处理、纤维素酶等关键领域取得了多项创新成果和重要突破，已成为我国纤维乙醇领域的领头羊。

“据测算，目前我国每年约有农业和林业废弃物共10亿吨左右，如果利用其中的1/3，可以转化成纤维乙醇近5000万吨，在汽车燃料和石化等领域可以替代石油。国家的能源安全问题就可以得到有效解决，同时也可以解决由于秸秆焚烧造成的环境污染。”天冠集团技术顾问、郑州大学化工与能源学院教授、生化中心主任马晓建教授说。

作为一种清洁能源，燃料乙醇被认为是替代和节约汽油的最佳燃料之一。由于乙醇进入燃料市场有极大的发展潜力，引起了全世界的重视。

对于石化行业而言，乙醇将成为支撑现代以乙烯为原料的石化工业的基础原料。在未来二十年左右的时间内，由于石油资源的日趋紧张，再加上纤维质原料乙醇生产的大规模工业化，成本相对于石油原料已具可竞争性，乙醇将顺理成章地进入石化基础原料领域。在我国的市场容量至少也在2000万吨/年以上。乙醇生产乙烯的技术目前就是成熟的，随着石油资源的日趋短缺和价格的上涨，乙醇将会逐步进入乙烯原料市场，很可能将最终取而代之。