生物燃料的主要作物及經(jīng)濟性分析

1、生物燃料的主要作物及經(jīng)濟性分析目前，國際流行的淀粉質產(chǎn)品制造乙醇技術分為三類：一是使用玉米或者小麥等糧食作物；二是用紅薯、木薯、甜高梁等非主糧；第三類則是農(nóng)作物秸稈、林業(yè)加工廢料、甘蔗渣及城市垃圾中所含的廢棄生物生產(chǎn)，統(tǒng)稱為纖維素。三種技術中，最為成熟的是玉米、小麥和甘蔗為代表的乙醇生產(chǎn)技術，巴西和美國已經(jīng)有大規(guī)模的制造基地。相對于玉米等糧食原料，木薯、甘薯、甘蔗等非糧乙醇雖能避免糧食消耗，但目前非糧乙醇產(chǎn)業(yè)化程度還不高。雖然多種作物可以作為能源作物開發(fā)，但真正能實現(xiàn)規(guī)?；虡I(yè)開發(fā)的只有玉米、小麥、甘蔗等少數(shù)。近年來，世界各國發(fā)展生物燃料雄心勃勃，但是其代價則是全球糧價飆升，而大豆、玉米和小麥

2、將首當其沖。在吃不飽或吃不好的情況下，把糧食轉化為燃料在倫理上是進退兩難的選擇。從長遠來看，植物纖維也就是以秸稈等纖維素為原料的燃料乙醇，才是今后行業(yè)的發(fā)展方向，而薯類和甜高梁仍然只是燃料乙醇的過渡原料。一、玉米1“餓死窮人”去“喂飽汽車”生物燃料包括生物柴油和燃料乙醇，而豆油和玉米分別是美國生物柴油和燃料乙醇的基本原料，目前美國國內生物燃料的研發(fā)和生產(chǎn)火熱，大型、超大型的工廠不斷上馬，對豆油和玉米的需求增長速度不斷加快。美國提出未來10年內把美國的汽油消耗量縮減20和增加生物燃料產(chǎn)量至107億噸的能源目標，并實施了一系列扶持燃料酒精項目的政策，美國燃料酒精產(chǎn)量飛速增長。200607年度美國燃

3、料酒精消耗了5400萬噸酒精用玉米，約占全國玉米總產(chǎn)量的20。預計200708年度使用酒精用玉米8400萬噸，約占全國玉米總產(chǎn)量的25。美國鼓勵生物能源的生產(chǎn)，必將為生物能源的主要原料玉米提供需求基礎，同時也勢必增加美國國內對玉米的使用量，進而減少美國在全球的玉米供應量，使得全球玉米庫存減少。由于世界乙醇汽油用玉米呈現(xiàn)強勁增長走勢，年增長需求達25，導致玉米價格持續(xù)走高。發(fā)達國家?guī)拥娜蛞掖计屯顿Y熱，已經(jīng)引起發(fā)展中國家的極大憤怒。墨西哥的玉米餅價格大幅上升引起大規(guī)模的民眾抗議示威活動。委內瑞拉總統(tǒng)說，大量使用乙醇燃料就是以“餓死窮人”的代價去“喂飽汽車”。就連美國專家也預言：乙醇汽油熱將造

4、成世界8億機動車主與20億貧困人口大規(guī)模地爭奪糧食。2從能源償還比來看并不劃算要考慮從生物燃料取得效益的發(fā)展機遇，應從長遠發(fā)展角度著眼。谷物基乙醇的原料直接與食品來源相競爭，其生命循環(huán)周期的碳排也是一個問題，這一能源投資的能源償還(EROEl)比所需求的要少得多，這意味著產(chǎn)生的凈能量很難高于生產(chǎn)它所使用的能量。乙醇要通過許多步驟才供應到用戶：一是玉米種植、施肥和收割，二是玉米運送到乙醇工廠，三是生產(chǎn)乙醇，四是用槽車或罐車把乙醇運送到調合現(xiàn)場，五是調合，六是配送。把乙醇送到市場、送到每個調合中心經(jīng)過許多步驟，大大增加了供應的復雜性。為增加原料、收割、加工和供應到市場的乙醇數(shù)量，生產(chǎn)乙醇要在化石燃

5、料能源方面大量投資。因為各個步驟都需要使用化石燃料，作為運輸燃料乙醇提供的能量應該超過生產(chǎn)它所消耗的能量。美國生產(chǎn)乙醇主要是用玉米，這種乙醇的能量只是比消耗的能量稍多一點。2008年4月，美國能源部長塞繆爾博德曼(SamuelBodman)稱，以玉米為原料的乙醇生產(chǎn)增長是導致糧食價格上漲的原因之一，美國應開始逐漸減少以玉米等糧食作物為原料生產(chǎn)乙醇。在尋求整體能源結構多樣化的同時，我們還必須追求生物燃料的多樣化。但博德曼并不貶低玉米乙醇的重要性，對玉米目前對美國能源安全性持肯定態(tài)度。但指出我們必須開發(fā)并使用新一代的乙醇。二、木薯1木薯的優(yōu)勢木薯具有成本低廉，能源開發(fā)不與人畜爭口糧的突出特點，據(jù)統(tǒng)

6、計，以木薯生產(chǎn)酒精，每畝土地可得到的酒精量是玉米稻米的兩倍。自2007年以來，國家發(fā)改委委托有關咨詢公司對湖北、河北、江蘇、江西、重慶五省份的評估結論認為，利用薯類作為燃料乙醇生產(chǎn)原料，符合國家“非糧替代”“不與人爭糧”的要求。國家發(fā)改委建議，各省應該根據(jù)當?shù)氐膰临Y源狀況，制定可靠的薯類原料基地建設方案，確保薯類原料供應。國家發(fā)改委稱，薯類燃料乙醇的生產(chǎn)可促進農(nóng)業(yè)和農(nóng)村發(fā)展，并提高農(nóng)民收入。優(yōu)先推進上述五個省份生物燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展，有利于為中國薯類燃料乙醇生產(chǎn)探索可行之路。2原料價格上漲從2008年4月開始，廣西禁止銷售普通汽油，全面推廣使用以木薯為原料的非糧乙醇汽油。這是我國第一個以非糧作

7、物為原料生產(chǎn)燃料乙醇的省區(qū)。2007年8月，國家發(fā)改委批準先行啟動全國第一個非糧替代項目廣西中糧生物質能源有限公司北海年產(chǎn)20萬噸燃料乙醇項目，廣西使用的乙醇由廣西中糧生物質能源有限公司主要以當?shù)啬臼頌樵咸峁?。中糧在廣西上馬20萬噸非糧燃料乙醇項目，盡管所需木薯量在150萬噸左右，但是對廣西的木薯市場“刺激很大”。公開數(shù)據(jù)顯示，廣西是我國最大的木薯產(chǎn)地和最大的甘蔗產(chǎn)地，種植面積和產(chǎn)量均占全國60以上，種植木薯約600萬畝，鮮木薯產(chǎn)量約780萬噸。按照這個數(shù)字測算，廣西中糧一家的木薯需求量就占到近20?，F(xiàn)在木薯價格已經(jīng)高達600700元噸，而且很難買到。2006年4月，國家發(fā)改委下發(fā)了一份生物

8、燃料發(fā)展有關情況及政策建議，文中提及“目前以陳化糧為原料生產(chǎn)的燃料乙醇的成本約為每噸4500元左右。以甜高梁、木薯等為原料生產(chǎn)燃料乙醇，成本約為每噸4000元”。發(fā)改委的這份文件立論，是建立在當時木薯價格為300多元噸的基礎上。據(jù)廣州能源研究所生物質能研究中心、研究燃料乙醇的袁振宏博士向華夏時報提供的一組數(shù)據(jù)：同樣是生產(chǎn)1噸燃料乙醇，大約需要33噸玉米、7噸木薯、10噸紅薯、1516噸甜高梁。據(jù)此，非糧燃料乙醇并不比糧食燃料乙醇成本低。中糧集團正在向發(fā)改委申請財政補貼，不過還沒有得到批示。三、甜菜香港和寶國際控股有限公司設在寧夏銀川的生產(chǎn)示范基地通過兩年的工業(yè)化生產(chǎn)實踐證明，利用非糧食原料、低

9、成本生產(chǎn)生物燃料乙醇已成為可能。香港和寶國際2006年開始推行擁有自主知識產(chǎn)權并處于世界領先地位的生物活性引透生產(chǎn)非糧食類乙醇技術。這一技術具有投資少，成本低，出酒率高，生產(chǎn)工藝兼容性強，?虧染程度低等一系列明顯優(yōu)勢，已獲得高新技術項目認定。該生產(chǎn)工藝排出的二氧化碳氣體可出售給飲料制造廠；生產(chǎn)的渣料可直接作為飼料，或經(jīng)過簡單加工成為可降解材料、紙漿的原料；出酒后的醪液可反復用于稀釋原料，或生產(chǎn)沼氣補充熱能；生產(chǎn)沼氣后的泥漿可加工成肥料。這不但符合國家循環(huán)經(jīng)濟戰(zhàn)略和環(huán)保政策，而且極大地降低了污染處理成本。另外，它還帶來巨大的社會效益。按甜菜價格320元噸、每畝平均產(chǎn)4噸計算，農(nóng)民在邊際性土地上的

10、收益每畝可達到1200多元，超過種植其他作物收益1倍以上。四、甘蔗巴西的乙醇主要由甘蔗制成，是所有種類的生物燃料中碳平衡度最高的。2007年，巴西生物乙醇的價格只有汽油的六成。目前我國有關部門正擬著手研究、開發(fā)汽車用甘蔗燃料乙醇。我國目前甘蔗年產(chǎn)量在8500萬噸左右，若技術攻關成功，將會有很好的發(fā)展前景。五、纖維素1目前成本過高目前，世界乙醇生產(chǎn)主要還是以糧食作物為主。專家指出，隨著以基因技術為代表的現(xiàn)代科技的推廣應用，纖維質生產(chǎn)乙醇在未來10年內有望完成工業(yè)化進程。纖維質是地球上資源量最豐富的可再生資源，主要包括草、甘蔗、紅薯等不與口糧爭地、爭水的高產(chǎn)、高糖或耐旱、耐堿經(jīng)濟作物，還包括秸稈、

11、農(nóng)作物殼皮、樹枝、落葉、林業(yè)邊腳余料和城鄉(xiāng)固體垃圾。諾維信公司與中糧集團合作在黑龍江投了5000萬共建一個為期3年的用玉米秸稈做纖維素乙醇的試點基地，目前的規(guī)模是500噸，希望盡快擴展到5000噸。目前纖維素制造乙醇的成本達到每噸6000元到7000元，一般糧食制乙醇的成本為4800元到5000元。張京洪表示，他們的目標是將成本降低到每噸5500元左右。據(jù)測算，我國每年秸稈資源一半轉化為乙醇，其數(shù)量就可以超過我國汽油消費量的12倍以上。作為廢棄品，秸稈分散在廣大農(nóng)村地區(qū)，我國每年有7億噸左右的秸稈可以利用。但是，秸稈技術劣勢還由于其濃度較低，提取的乙醇尚不能與玉米等糧食原料相媲美。此外，由于秸

12、稈的形狀較長，運輸起來并不方便，因此如果要建乙醇加工廠，最好的辦法就是在各個鄉(xiāng)設立一個加工基地。因此，秸稈制造乙醇的工廠大都規(guī)模偏小。2未來生物燃料的希望在美國等地，秸稈制乙醇也尚在研究過程中，目前沒有任何一家公司宣告已經(jīng)獲得徹底成功。業(yè)內普遍認為，纖維素技術的成熟應用可能需要6年乃至更長的時間。但美國植物科學家研究發(fā)現(xiàn)，纖維素乙醇實際上產(chǎn)生正向的凈能量。美國內布拉斯州農(nóng)業(yè)研究服務中心計算出生產(chǎn)纖維素乙醇的全部用能。這一研究包括生產(chǎn)拖拉機使用的能量、制取農(nóng)田植物種子使用的能量、生產(chǎn)除草劑使用的能量、生產(chǎn)化肥使用的能量和收獲過程使用的能量。研究表明，纖維素原料生長使用一個單位的能量，可得到近55個單位價值的乙醇。它比從谷物生產(chǎn)乙醇的效率甚至更