燃料乙醇行業(yè)發(fā)展任重道遠(yuǎn)

文/李翠哲

燃料乙醇是一種可再生能源，可以有效減少機(jī)動車尾氣中的顆粒物排放，有利于凈化空氣。其作為石油傳統(tǒng)能源的重要補(bǔ)充，近幾年來行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r良好。作為新興能源之一的燃料乙醇主要以玉米、小麥、薯類、甘蔗、甜菜等為原料，經(jīng)發(fā)酵、蒸餾、脫水等工序制成。但近年來，因糧食價格上漲和糧食安全問題，使得燃料乙醇“與人爭糧、與糧爭地”問題日益突出。

非糧乙醇受技術(shù)條件限制，并未真正發(fā)展起來。在“十一五”期間，燃料乙醇的產(chǎn)量甚至沒有達(dá)到產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的數(shù)量要求，這與風(fēng)電、太陽能等新能源裝機(jī)容量遠(yuǎn)超規(guī)劃形成了鮮明的對比。國家能源局相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，“十二五”期間我國燃料乙醇的年利用規(guī)劃目標(biāo)確定為500萬噸，與“十一五”的規(guī)劃目標(biāo)相比翻了一番?！笆晃濉逼陂g國內(nèi)燃料乙醇產(chǎn)量未達(dá)標(biāo)，“十二五”期間，規(guī)劃產(chǎn)量再拔高，如何實(shí)現(xiàn)？業(yè)界眾說紛紜。

不可盲目模仿他國

巴西和美國是世界上最早發(fā)展燃料乙醇的國家。

1975年，巴西首次提出實(shí)施“汽油醇計(jì)劃”，以甘蔗作原料生產(chǎn)乙醇，平均16噸甘蔗轉(zhuǎn)換1噸燃料乙醇，生產(chǎn)成本約2200元/噸，折合當(dāng)量汽油3600元/噸。1977年，以20%比例與汽油摻燒的乙醇汽油開始在首都圣保羅使用。1980年，巴西將乙醇汽油中的乙醇含量提高到22%，并在全國推廣。目前，巴西全國年產(chǎn)甘蔗乙醇1000萬噸，其中97%用作汽車燃料。巴西也成為世界上唯一不供應(yīng)純汽油的國家。

據(jù)介紹，實(shí)施“汽油醇計(jì)劃”給巴西帶來了三大收益，即形成了獨(dú)立的經(jīng)濟(jì)能源運(yùn)行系統(tǒng)，刺激了農(nóng)業(yè)、乙醇工業(yè)及相關(guān)行業(yè)發(fā)展，環(huán)境質(zhì)量顯著提高。

美國則用玉米來生產(chǎn)燃料乙醇。作為糧食大國的美國因其土地平整和大規(guī)模機(jī)械化生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高，出現(xiàn)糧食過剩，出口糧食占全世界糧食出口總量的35%，玉米出口量則占到全世界玉米出口總量的60%。經(jīng)濟(jì)日報出版社社長韓文高認(rèn)為，美國以玉米為原料大力發(fā)展燃料乙醇實(shí)際上一舉多得：一是消耗多余的玉米；二是解決農(nóng)業(yè)工人就業(yè)；三是獲得乙醇酒精行業(yè)稅收；四是替代石油，節(jié)約能源，減少環(huán)境污染。雖然美國政府用于燃料乙醇的年均補(bǔ)貼為44億美元，收益卻可以達(dá)到55億美元。此外，世貿(mào)組織國家還曾指責(zé)美國用大量玉米轉(zhuǎn)換乙醇，減少了糧食出口，從而抬高了國際市場糧價。據(jù)世界銀行統(tǒng)計(jì)，近年來糧價升高65%的原因可歸咎于盲目發(fā)展生物燃料。

相對于巴西和美國而言，我國既沒有大量廉價的甘蔗，部分依靠進(jìn)口的玉米更不能用來大力發(fā)展燃料乙醇，同時糧食安全問題越來越引人關(guān)注，因而在此情況下，目前我國的乙醇汽油處境相當(dāng)尷尬。

原料突圍是攻堅(jiān)難點(diǎn)

燃料乙醇是把玉米、薯類、甘蔗、甜菜等原料經(jīng)發(fā)酵、蒸餾、脫水等工序后制成乙醇含量達(dá)99.2%的無水乙醇，而車用乙醇汽油是用普通汽油和燃料乙醇按9比1的比例調(diào)和出的車用燃料。

目前，我國有使用糧食、甜高粱和二代纖維素生產(chǎn)燃料乙醇的方式，但在原料和技術(shù)制約下，這些生產(chǎn)方式都受到限制。

我國燃料乙醇行業(yè)至少有10年的發(fā)展歷程。據(jù)介紹，2000年，我國連續(xù)幾年糧食大豐收，使得農(nóng)民賣糧難的問題開始出現(xiàn)。當(dāng)時，國家沒有建立糧食輪換機(jī)制，庫存壓力極大，出現(xiàn)大量陳化糧，有些糧食甚至已積壓7年，僅黑龍江一省的糧食管理費(fèi)用就達(dá)幾十個億。2000年，國務(wù)院總理朱镕基做了7次關(guān)于發(fā)展燃料乙醇的批示。2001年，由國家發(fā)改委牽頭赴巴西與美國考察，當(dāng)年決定在吉林、黑龍江、安徽、河南等省建燃料乙醇試點(diǎn)企業(yè)，中國成為繼巴西、美國之后的第三大燃料乙醇生產(chǎn)國。醇醚燃料及醇醚清潔汽車專業(yè)委員會副秘書長萬振濤指出，這項(xiàng)措施起到了功利兼得的作用，不僅解決了陳化糧積壓、賣糧難的問題，避免了大量浪費(fèi)，還獲得了新型清潔能源，一定程度上緩解了能源壓力。

然而，陳糧很快消耗完畢。2007年受耕地面積減少和自然災(zāi)害的影響，我國糧食產(chǎn)量下降，國家發(fā)改委限制用糧食加工乙醇項(xiàng)目的審批。

此后燃料乙醇生產(chǎn)企業(yè)選擇了木薯原料，但供應(yīng)不足的問題凸顯。我國的木薯干供應(yīng)主要靠從泰國、越南、印尼等地進(jìn)口，其中80%以上來自泰國。近兩年來，泰國政府不斷加大出口木薯的政策控制，進(jìn)口木薯價格一路上揚(yáng)，目前價格約為每噸250美元，使生產(chǎn)企業(yè)無力承受，因此許多燃料乙醇生產(chǎn)企業(yè)停產(chǎn)。

繼而，我國轉(zhuǎn)向甜高粱乙醇。甜高粱乙醇的組分介于糧食乙醇和纖維素乙醇之間，其原料是在鹽堿地、灘涂地等不適合種莊稼的土地上種植的甜高粱，生產(chǎn)工藝是用甜高粱秸稈榨的糖汁生產(chǎn)酒精，進(jìn)而生產(chǎn)燃料乙醇。目前，我國生產(chǎn)甜高粱乙醇的技術(shù)較成熟，而甜高粱適合在非傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)用地上種植。然而，這類燃料乙醇的生產(chǎn)也存在“瓶頸”。首先，甜高粱秸稈中可發(fā)酵糖組分容易被微生物降解為二氧化碳和酒精，必須在短時間內(nèi)加工，無法長期保存。其次，生產(chǎn)甜高粱燃料乙醇的成本高、周期長。再次，甜高粱種子要提前1～2年培育，大規(guī)模種植需要消耗大量時間培育種子。最后，該燃料乙醇產(chǎn)業(yè)鏈需要能源、農(nóng)業(yè)、植物、土壤和生物等領(lǐng)域的專家共同研究才能完成。

發(fā)展非糧乙醇任重道遠(yuǎn)

在以玉米和木薯為原料生產(chǎn)燃料乙醇處境尷尬的情況下，纖維素乙醇發(fā)展獲得了政策支持。纖維乙醇就是用農(nóng)業(yè)廢棄物和林業(yè)廢棄物如秸稈、樹枝等植物纖維為原料生產(chǎn)的乙醇，而纖維素廣泛分布于農(nóng)作物秸稈、皮殼中，來源廣泛，價格低廉，我國具有纖維素乙醇的原料優(yōu)勢。今年3月國家發(fā)改委、農(nóng)業(yè)部和財(cái)政部頒布“十二五”農(nóng)作物秸稈綜合利用實(shí)施方案，提出推進(jìn)秸稈纖維乙醇產(chǎn)業(yè)化的方案，預(yù)計(jì)2015年通過糧棉主產(chǎn)區(qū)的示范項(xiàng)目，使秸稈能源化利用比例達(dá)30%。

“國家政策給我國非糧燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來了契機(jī)?！睂＜艺f。清華大學(xué)化工系專家提出，要實(shí)現(xiàn)乙醇的規(guī)模化生產(chǎn)，相關(guān)部門需出臺更多政策?！跋嚓P(guān)部門要引導(dǎo)企業(yè)，加大財(cái)政補(bǔ)貼力度，甚至可以出臺強(qiáng)制推行措施”。纖維素燃料乙醇技術(shù)的研發(fā)工作在政策扶持下開展。

2011年4月，丹麥諾維信公司和中糧集團(tuán)、中國石化合作，完成了500噸/年纖維素燃料乙醇項(xiàng)目的中試工作。目前，該項(xiàng)目具備規(guī)?；a(chǎn)燃料乙醇的能力，預(yù)計(jì)在2012年底投產(chǎn)。2011年12月21日，天冠集團(tuán)萬噸級纖維乙醇項(xiàng)目通過國家級能源科學(xué)技術(shù)成果鑒定會驗(yàn)收。而此前，此項(xiàng)目也得到國家發(fā)改委纖維乙醇項(xiàng)目驗(yàn)收組專家的高度評價，認(rèn)為該集團(tuán)是目前國際上唯一一個成功打通纖維乙醇產(chǎn)業(yè)化流程的企業(yè)，并在秸稈原料收集、預(yù)處理、纖維素酶等關(guān)鍵領(lǐng)域取得了多項(xiàng)創(chuàng)新成果和重要突破，已成為我國纖維乙醇領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊。

“據(jù)測算，目前我國每年約有農(nóng)業(yè)和林業(yè)廢棄物共10億噸左右，如果利用其中的1/3，可以轉(zhuǎn)化成纖維乙醇近5000萬噸，在汽車燃料和石化等領(lǐng)域可以替代石油。國家的能源安全問題就可以得到有效解決，同時也可以解決由于秸稈焚燒造成的環(huán)境污染?！碧旃诩瘓F(tuán)技術(shù)顧問、鄭州大學(xué)化工與能源學(xué)院教授、生化中心主任馬曉建教授說。

作為一種清潔能源，燃料乙醇被認(rèn)為是替代和節(jié)約汽油的最佳燃料之一。由于乙醇進(jìn)入燃料市場有極大的發(fā)展?jié)摿?，引起了全世界的重視?/p>

對于石化行業(yè)而言，乙醇將成為支撐現(xiàn)代以乙烯為原料的石化工業(yè)的基礎(chǔ)原料。在未來二十年左右的時間內(nèi)，由于石油資源的日趨緊張，再加上纖維質(zhì)原料乙醇生產(chǎn)的大規(guī)模工業(yè)化，成本相對于石油原料已具可競爭性，乙醇將順理成章地進(jìn)入石化基礎(chǔ)原料領(lǐng)域。在我國的市場容量至少也在2000萬噸/年以上。乙醇生產(chǎn)乙烯的技術(shù)目前就是成熟的，隨著石油資源的日趨短缺和價格的上漲，乙醇將會逐步進(jìn)入乙烯原料市場，很可能將最終取而代之。