劉娜

【摘 要】隨著原油價(jià)格持續(xù)升高和環(huán)境污染日益嚴(yán)重，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注清潔的可再生能源，如乙醇。中國(guó)于2001年開(kāi)始生產(chǎn)乙醇燃料，成為第三大乙醇燃料生產(chǎn)國(guó)。然而，玉米和小麥現(xiàn)在被用作中國(guó)生產(chǎn)燃料乙醇的原料，較為昂貴，影響著國(guó)家糧食安全。木薯被用作乙醇的原料，技術(shù)成熟和經(jīng)濟(jì)效益較高。纖維素作為燃料乙醇原料的使用，這是未來(lái)乙醇燃料發(fā)展的趨勢(shì)。然而，這項(xiàng)技術(shù)還不夠成熟，燃料乙醇的生產(chǎn)成本也很高。因此，文章首先介紹我國(guó)燃料乙醇發(fā)展現(xiàn)狀，為后文奠定理論基礎(chǔ)，其次討論發(fā)展燃料乙醇的重要意義和燃料乙醇發(fā)展面臨的主要障礙，再次分析推廣使用燃料乙醇的總體思路和原則，探討要論燃料乙醇未來(lái)發(fā)展方向。

【關(guān)鍵詞】燃料乙醇;問(wèn)題;對(duì)策;發(fā)展

【中圖分類號(hào)】F426.72 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2019）11-0176-03

1 緒論

隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展和汽車數(shù)量的穩(wěn)步增長(zhǎng)，人類對(duì)能源的需求大幅增長(zhǎng)。能源日益成為人類經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是人類生產(chǎn)和活動(dòng)的源泉。世界上的化石燃料，如煤炭和石油，正在耗盡，需求和能源供應(yīng)之間的矛盾越來(lái)越明顯。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，生物燃料的發(fā)展已經(jīng)成為國(guó)際社會(huì)解決日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題和全球變暖威脅的主要手段之一。發(fā)展和使用可持續(xù)替代能源已成為許多政府確保本國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要能源戰(zhàn)略。乙醇燃料具有技術(shù)可行性、資源可持續(xù)性的特征，成為不同領(lǐng)域替代能源發(fā)展的重要軸心。

2 我國(guó)燃料乙醇發(fā)展現(xiàn)狀

2001年4月，中國(guó)宣布將推動(dòng)汽車汽油和乙醇生產(chǎn)試點(diǎn)企業(yè)核準(zhǔn)乙醇燃料，按照中國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)，乙醇汽油與普通汽油的90%和燃料乙醇的10%混合。近年來(lái)，燃料乙醇在全國(guó)各地的幾個(gè)省份和城市發(fā)展，取得了良好成果。2005年底，中國(guó)成為世界第三大燃料乙醇生產(chǎn)國(guó)。2018年，中國(guó)燃料乙醇產(chǎn)量約180萬(wàn)t[1]。與美國(guó)和巴西相比，中國(guó)的燃料乙醇工業(yè)發(fā)展緩慢。首先，中國(guó)玉米和小麥的價(jià)格很高，需求和供給都處于密切平衡之中，玉米和小麥的加工所剩無(wú)幾。其次，中國(guó)的燃料乙醇開(kāi)發(fā)正在停滯。目前，中國(guó)的燃料乙醇僅限于黑龍江、河南、齊林和安海等9個(gè)省和城市，如果它在全國(guó)范圍內(nèi)推廣，將根據(jù)2017年中國(guó)5 500萬(wàn)t汽油消耗增加550萬(wàn)t燃料乙醇，還有很多機(jī)會(huì)[2]。

3 發(fā)展燃料乙醇的重要意義

3.1 有效解決“三農(nóng)”問(wèn)題

燃料乙醇生產(chǎn)的主要原料是農(nóng)產(chǎn)品，燃料乙醇工業(yè)的發(fā)展可以有效地解決糧食等作物的轉(zhuǎn)化問(wèn)題，形成長(zhǎng)期、穩(wěn)定的糧食消費(fèi)市場(chǎng)，減少結(jié)構(gòu)上的糧食過(guò)剩，促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)品需求的快速增長(zhǎng)，幫助農(nóng)民提高收入，使農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。生產(chǎn)燃料乙醇的玉米還可以生產(chǎn)第二副產(chǎn)品酒糟蛋白飼料和精制玉米油，這間接地解決了玉米的深度加工問(wèn)題，并有可能形成一個(gè)有效的“增產(chǎn)—消費(fèi)—刺激再生產(chǎn)”循環(huán)。燃料乙醇工業(yè)的發(fā)展也可以促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化和農(nóng)業(yè)管理一體化。這有助于調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)，并確保糧食安全。這對(duì)解決農(nóng)業(yè)、農(nóng)村和農(nóng)民的問(wèn)題至關(guān)重要。

3.2 可替代普通汽油

與汽油混合的燃料乙醇在一定程度上是汽油乙醇。乙醇的比例不到10%，幾乎不需要對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行任何修改;提高乙醇的份額只需要對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?。中?guó)汽車技術(shù)研究中心組織了3種汽車進(jìn)行了8 km駕駛適應(yīng)性測(cè)試，分為兩類：使用乙醇汽油和使用普通汽油。結(jié)果表明，乙醇汽油的燃料節(jié)約比普通汽油好。因此，乙醇汽油可以作為未來(lái)普通汽油的替代品。

3.3 有利于環(huán)保

當(dāng)汽油添加乙醇、氧和辛烷值時(shí)，氧氣和辛烷值的含量會(huì)增加，從而取代原油中添加的MTBE添加劑，以改善辛烷值，并完全消除MTBE引起的空氣和地下水污染。此外，由于乙醇和汽油的充分燃燒，總廢氣排放可能會(huì)減少33%以上，二氧化碳排放會(huì)大幅減少，最高下降55%[3]。

3.4 符合國(guó)家安全戰(zhàn)略

中國(guó)是一個(gè)缺少石油國(guó)家。目前，中國(guó)對(duì)進(jìn)口石油的依賴達(dá)到44%，在未來(lái)幾年將增加到60%。過(guò)度依賴進(jìn)口石油必然會(huì)威脅國(guó)家安全。燃料乙醇作為一種新的能源替代品，符合國(guó)家能源安全戰(zhàn)略。

4 燃料乙醇發(fā)展面臨的主要障礙

4.1 原料供應(yīng)不穩(wěn)定

盡管生物燃料有許多優(yōu)勢(shì)，政府積極支持，但原料短缺和生產(chǎn)生物燃料和乙醇的高成本仍然很高，尤其是在金融危機(jī)之后。目前，最受歡迎的作物如木薯、高粱和其他作物的種植面積很小，分布面積太大。木薯的資源在中國(guó)是有限的，只適合在廣東和廣西種植。雖然中國(guó)有許多低質(zhì)量的土地（例如咸堿性和貧瘠的土地，可以種植甜高粱），但是缺乏對(duì)這些土地的合理評(píng)估和科學(xué)規(guī)劃。因此，不從生物質(zhì)中獲取燃料資源是限制大規(guī)模從生物質(zhì)中獲取燃料的一個(gè)重要因素。高粱適合在北方種植，但長(zhǎng)時(shí)間的生產(chǎn)周期、短時(shí)間的儲(chǔ)存和高能耗使得連續(xù)的工業(yè)生產(chǎn)線難以維持穩(wěn)定的供應(yīng)。2002年，農(nóng)業(yè)部設(shè)計(jì)科學(xué)研究所在山東省的甘蔗高粱生產(chǎn)乙醇進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。2003年的干旱和2007年的風(fēng)災(zāi)導(dǎo)致甘蔗產(chǎn)量大幅下降，幾乎不可能進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)[4]。

4.2 產(chǎn)業(yè)鏈條不完善、不通暢

從原材料、生產(chǎn)到銷售，燃料乙醇工業(yè)的供應(yīng)鏈存在許多問(wèn)題。在能源生產(chǎn)方面的許多鏈條，例如種植、管理、采集和運(yùn)輸，缺乏有效的組織和耗能設(shè)施;工業(yè)企業(yè)周圍缺少原料，在購(gòu)買(mǎi)原料時(shí)消耗的人力和物質(zhì)資源不斷增加，導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加;缺乏適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng)支持，被政策淘汰。除了政府的支持外，中小型企業(yè)的大規(guī)模生物能源往往難以進(jìn)入市場(chǎng)。在這些問(wèn)題中，銷售鏈條最為明顯。“中石油”“中石化”只從指定的4家供應(yīng)商購(gòu)買(mǎi)燃料乙醇。它們沒(méi)有購(gòu)買(mǎi)由中小型企業(yè)生產(chǎn)的未磨過(guò)的乙醇。一些生物燃料產(chǎn)品無(wú)法實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樗鼈儫o(wú)法進(jìn)入市場(chǎng)，最終使整個(gè)生產(chǎn)鏈無(wú)法正常循環(huán)。

4.3 競(jìng)爭(zhēng)平臺(tái)不公平

以生物能源為基礎(chǔ)的能源是一個(gè)具有環(huán)境優(yōu)勢(shì)的行業(yè)。根據(jù)外國(guó)的經(jīng)驗(yàn)，國(guó)家支持是能源生物質(zhì)市場(chǎng)最初發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力;無(wú)論是在發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家，生物量的發(fā)展都不能與國(guó)家的支持分離。自2000年以來(lái)，我國(guó)已經(jīng)建立了燃料乙醇試點(diǎn)和市場(chǎng)營(yíng)銷、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)基地、分銷渠道、財(cái)政補(bǔ)貼和燃料乙醇稅收優(yōu)惠的政策體系，并積累了燃料乙醇生產(chǎn)和推廣的初步經(jīng)驗(yàn)。然而，由于目前的政策限制，許多企業(yè)和個(gè)人試圖生產(chǎn)或銷售燃料乙醇，而乙醇通常無(wú)法獲得財(cái)政補(bǔ)貼，而且很難進(jìn)入現(xiàn)有的汽油供應(yīng)渠道。國(guó)家有優(yōu)惠、補(bǔ)貼和獎(jiǎng)勵(lì)的生物質(zhì)能源行業(yè)。每年都會(huì)為4家指定的燃料乙醇生產(chǎn)企業(yè)提供補(bǔ)貼。然而，沿著非谷物路線走的中小型企業(yè)不太可能得到同樣的補(bǔ)貼。沒(méi)有補(bǔ)貼的中小型企業(yè)的生產(chǎn)成本相對(duì)較高，顯然在競(jìng)爭(zhēng)中處于不利地位[5]。它們很難實(shí)現(xiàn)更好的發(fā)展。大型項(xiàng)目需要大量資金，加上政府補(bǔ)貼的差異，使得非政府資本難以進(jìn)入，不敢進(jìn)入。這最終導(dǎo)致了公共資產(chǎn)的壟斷地位，大大限制了生物燃料行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

5 推廣使用燃料乙醇的總體思路和原則

5.1 建立使用燃料乙醇領(lǐng)導(dǎo)小組

燃料乙醇的生產(chǎn)和使用與食品供應(yīng)、乙醇生產(chǎn)、混合和營(yíng)銷等方面有關(guān)。這是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，必須制定相關(guān)的法律和標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)展消費(fèi)市場(chǎng)，建立新的后勤管理系統(tǒng)。為了確保有序推進(jìn)發(fā)展和使用燃料乙醇和汽油，成立國(guó)家規(guī)劃委員會(huì)作為小組組長(zhǎng)，國(guó)家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì)、“中石油”“中石化”作為小組副組長(zhǎng)的燃料乙醇領(lǐng)導(dǎo)小組，同時(shí)國(guó)務(wù)院相關(guān)部門(mén)積極配合，保證工作圓滿完成。

5.2 統(tǒng)一規(guī)劃，分步實(shí)施

鑒于我國(guó)尚未具備在全國(guó)范圍內(nèi)大規(guī)模生產(chǎn)和推廣燃料乙醇的條件，根據(jù)國(guó)務(wù)院關(guān)于建設(shè)和擴(kuò)大新工廠和舊工廠的指導(dǎo)精神，我們采用了試點(diǎn)建設(shè)方法。根據(jù)“固定地點(diǎn)和定向生產(chǎn)”的原則，確定了齊林省的新工廠，河南省和黑龍江省的舊工廠的重建和擴(kuò)建。與此同時(shí)，3個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目正在努力研究和制訂國(guó)家發(fā)展計(jì)劃，以發(fā)展和使用燃料乙醇，這將逐步基于試點(diǎn)項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)[6]。

5.3 原料初期供應(yīng)以陳化糧為主

盡管中國(guó)存在糧食過(guò)剩和結(jié)構(gòu)性過(guò)剩，但農(nóng)業(yè)依賴于糧食天氣的情況基本上沒(méi)有改變。生產(chǎn)變性的燃料乙醇暫時(shí)被定位為不新鮮的谷物。在未來(lái)生產(chǎn)變性的燃料乙醇時(shí)，玉米、小麥或土豆將被視為原材料，并被納入普通糧食生產(chǎn)和消費(fèi)周期。

5.4 注重項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性

中國(guó)發(fā)展變性的燃料乙醇是基于其經(jīng)濟(jì)性。燃料乙醇生產(chǎn)企業(yè)不僅消化原料和谷物，還要承受全球原油價(jià)格波動(dòng)的影響，并維持正常生產(chǎn)變性的燃料乙醇，因此必須采用先進(jìn)技術(shù)改善生產(chǎn)工藝。在政策的支持下，生產(chǎn)變性燃料乙醇是正確的，確保燃料乙醇良性的發(fā)展[7]。

6 燃料乙醇未來(lái)發(fā)展方向

6.1 改進(jìn)燃料乙醇的特性

目前，大部分國(guó)家都在使用燃料乙醇，但乙醇的保質(zhì)期較短，只有一個(gè)月。保質(zhì)期結(jié)束后，很容易出現(xiàn)不著火的模糊和分層，導(dǎo)致使用燃料乙醇非常困難。此外，乙醇對(duì)環(huán)境特別苛刻，比一般的儲(chǔ)存和運(yùn)輸要求嚴(yán)格得多，這將大大增加成本。因此，加快技術(shù)改造是非常重要的，并發(fā)明適當(dāng)?shù)奶砑觿┨岣咂湫阅?。一旦這些問(wèn)題得到解決，燃料乙醇的市場(chǎng)前景將十分廣闊。

6.2 以非食品纖維素制造燃料乙醇將成為主流

目前，我國(guó)主要的乙醇燃料企業(yè)正在使用玉米和小麥作為原料。在國(guó)際糧食危機(jī)和全球糧食價(jià)格飆升的情況下，燃料乙醇的開(kāi)發(fā)面臨著巨大的瓶頸。為了食品安全，國(guó)家還禁止建立新的食品乙醇項(xiàng)目，重點(diǎn)是開(kāi)發(fā)非食用油乙醇，并努力實(shí)現(xiàn)纖維素工業(yè)化。因此，用玉米、木薯和其他非谷物生產(chǎn)纖維素燃料乙醇是一種發(fā)展方向。中國(guó)的一些企業(yè)已經(jīng)克服了使用纖維素生產(chǎn)燃料乙醇的技術(shù)困難，生產(chǎn)規(guī)模正在逐步擴(kuò)大[8]。由于所使用的原料主要是植物廢料，因此原料的成本有其優(yōu)勢(shì)。目前，面臨的主要挑戰(zhàn)是提高轉(zhuǎn)換系數(shù)，以降低其他成本。此外，政府解除了私人資本流入燃料乙醇生產(chǎn)的限制。因此，預(yù)計(jì)纖維素燃料中的乙醇將在未來(lái)幾年內(nèi)在政府和大量私人資金的支持下迅速發(fā)展。

7 結(jié)論

發(fā)動(dòng)機(jī)中使用的燃料乙醇不僅能緩解能源危機(jī)，還能顯著降低有害氣體排放。這是當(dāng)今最現(xiàn)實(shí)、最可行的生物能源形式。雖然乙醇燃料的發(fā)展存在一些問(wèn)題，但不可再生能源被可再生能源取代的趨勢(shì)是不可逆轉(zhuǎn)的。我們認(rèn)為燃料乙醇的開(kāi)發(fā)符合時(shí)間要求。我們需要最大限度地挖掘燃料乙醇的功能，并試圖減少它在發(fā)展過(guò)程中的潛在負(fù)面影響。綜上所述，本文首先介紹我國(guó)燃料乙醇的發(fā)展現(xiàn)狀，為后文奠定理論基礎(chǔ);其次討論發(fā)展燃料乙醇的重要意義（有效解決“三農(nóng)”問(wèn)題，可替代普通汽油，有利于環(huán)保和符合國(guó)家安全戰(zhàn)略）和燃料乙醇發(fā)展面臨的主要障礙（包括原料供應(yīng)不穩(wěn)定，產(chǎn)業(yè)鏈條不完善、不通暢和競(jìng)爭(zhēng)平臺(tái)不公平）;再次分析推廣使用燃料乙醇的總體思路和原則，分別是建立使用燃料乙醇領(lǐng)導(dǎo)小組，統(tǒng)一規(guī)劃、分步實(shí)施，原料初期供應(yīng)以陳化糧為主及注重項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性;最后討論了燃料乙醇未來(lái)發(fā)展方向，主要有改進(jìn)燃料乙醇的特性和以非食品纖維素制造燃料乙醇將成為主流。

參 考 文 獻(xiàn)

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