生物燃料的主要作物及經(jīng)濟(jì)性分析

1、生物燃料的主要作物及經(jīng)濟(jì)性分析目前，國(guó)際流行的淀粉質(zhì)產(chǎn)品制造乙醇技術(shù)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(shù)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(shù)，巴西和美國(guó)已經(jīng)有大規(guī)模的制造基地。相對(duì)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(kāi)發(fā)，但真正能實(shí)現(xiàn)規(guī)模化商業(yè)開(kāi)發(fā)的只有玉米、小麥、甘蔗等少數(shù)。近年來(lái)，世界各國(guó)發(fā)展生物燃料雄心勃勃，但是其代價(jià)則是全球糧價(jià)飆升，而大豆、玉米和小麥

2、將首當(dāng)其沖。在吃不飽或吃不好的情況下，把糧食轉(zhuǎn)化為燃料在倫理上是進(jìn)退兩難的選擇。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)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(guò)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(guó)生物柴油和燃料乙醇的基本原料，目前美國(guó)國(guó)內(nèi)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(duì)豆油和玉米的需求增長(zhǎng)速度不斷加快。美國(guó)提出未來(lái)10年內(nèi)把美國(guó)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(biāo)，并實(shí)施了一系列扶持燃料酒精項(xiàng)目的政策，美國(guó)燃料酒精產(chǎn)量飛速增長(zhǎng)。200607年度美國(guó)燃

3、料酒精消耗了5400萬(wàn)噸酒精用玉米，約占全國(guó)玉米總產(chǎn)量的20。預(yù)計(jì)200708年度使用酒精用玉米8400萬(wàn)噸，約占全國(guó)玉米總產(chǎn)量的25。美國(guó)鼓勵(lì)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(chǔ)，同時(shí)也勢(shì)必增加美國(guó)國(guó)內(nèi)對(duì)玉米的使用量，進(jìn)而減少美國(guó)在全球的玉米供應(yīng)量，使得全球玉米庫(kù)存減少。由于世界乙醇汽油用玉米呈現(xiàn)強(qiáng)勁增長(zhǎng)走勢(shì)，年增長(zhǎng)需求達(dá)25，導(dǎo)致玉米價(jià)格持續(xù)走高。發(fā)達(dá)國(guó)家?guī)?dòng)的全球乙醇汽油投資熱，已經(jīng)引起發(fā)展中國(guó)家的極大憤怒。墨西哥的玉米餅價(jià)格大幅上升引起大規(guī)模的民眾抗議示威活動(dòng)。委內(nèi)瑞拉總統(tǒng)說(shuō)，大量使用乙醇燃料就是以“餓死窮人”的代價(jià)去“喂飽汽車”。就連美國(guó)專家也預(yù)言：乙醇汽油熱將造

4、成世界8億機(jī)動(dòng)車主與20億貧困人口大規(guī)模地爭(zhēng)奪糧食。2從能源償還比來(lái)看并不劃算要考慮從生物燃料取得效益的發(fā)展機(jī)遇，應(yīng)從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展角度著眼。谷物基乙醇的原料直接與食品來(lái)源相競(jìng)爭(zhēng)，其生命循環(huán)周期的碳排也是一個(gè)問(wèn)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(guò)許多步驟才供應(yīng)到用戶：一是玉米種植、施肥和收割，二是玉米運(yùn)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(yùn)送到調(diào)合現(xiàn)場(chǎng)，五是調(diào)合，六是配送。把乙醇送到市場(chǎng)、送到每個(gè)調(diào)合中心經(jīng)過(guò)許多步驟，大大增加了供應(yīng)的復(fù)雜性。為增加原料、收割、加工和供應(yīng)到市場(chǎng)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?yàn)楦鱾€(gè)步驟都需要使用化石燃料，作為運(yùn)輸燃料乙醇提供的能量應(yīng)該超過(guò)生產(chǎn)它所消耗的能量。美國(guó)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(diǎn)。2008年4月，美國(guó)能源部長(zhǎng)塞繆爾博德曼(SamuelBodman)稱，以玉米為原料的乙醇生產(chǎn)增長(zhǎng)是導(dǎo)致糧食價(jià)格上漲的原因之一，美國(guó)應(yīng)開(kāi)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(jié)構(gòu)多樣化的同時(shí)，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(duì)玉米目前對(duì)美國(guó)能源安全性持肯定態(tài)度。但指出我們必須開(kāi)發(fā)并使用新一代的乙醇。二、木薯1木薯的優(yōu)勢(shì)木薯具有成本低廉，能源開(kāi)發(fā)不與人畜爭(zhēng)口糧的突出特點(diǎn)，據(jù)統(tǒng)

6、計(jì)，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(lái)，國(guó)家發(fā)改委委托有關(guān)咨詢公司對(duì)湖北、河北、江蘇、江西、重慶五省份的評(píng)估結(jié)論認(rèn)為，利用薯類作為燃料乙醇生產(chǎn)原料，符合國(guó)家“非糧替代”“不與人爭(zhēng)糧”的要求。國(guó)家發(fā)改委建議，各省應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)氐膰?guó)土資源狀況，制定可靠的薯類原料基地建設(shè)方案，確保薯類原料供應(yīng)。國(guó)家發(fā)改委稱，薯類燃料乙醇的生產(chǎn)可促進(jìn)農(nóng)業(yè)和農(nóng)村發(fā)展，并提高農(nóng)民收入。優(yōu)先推進(jìn)上述五個(gè)省份生物燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展，有利于為中國(guó)薯類燃料乙醇生產(chǎn)探索可行之路。2原料價(jià)格上漲從2008年4月開(kāi)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(guó)第一個(gè)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(guó)家發(fā)改委批準(zhǔn)先行啟動(dòng)全國(guó)第一個(gè)非糧替代項(xiàng)目廣西中糧生物質(zhì)能源有限公司北海年產(chǎn)20萬(wàn)噸燃料乙醇項(xiàng)目，廣西使用的乙醇由廣西中糧生物質(zhì)能源有限公司主要以當(dāng)?shù)啬臼頌樵咸峁Ｖ屑Z在廣西上馬20萬(wàn)噸非糧燃料乙醇項(xiàng)目，盡管所需木薯量在150萬(wàn)噸左右，但是對(duì)廣西的木薯市場(chǎng)“刺激很大”。公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示，廣西是我國(guó)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(guó)60以上，種植木薯約600萬(wàn)畝，鮮木薯產(chǎn)量約780萬(wàn)噸。按照這個(gè)數(shù)字測(cè)算，廣西中糧一家的木薯需求量就占到近20?，F(xiàn)在木薯價(jià)格已經(jīng)高達(dá)600700元噸，而且很難買到。2006年4月，國(guó)家發(fā)改委下發(fā)了一份生物

8、燃料發(fā)展有關(guān)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(dāng)時(shí)木薯價(jià)格為300多元噸的基礎(chǔ)上。據(jù)廣州能源研究所生物質(zhì)能研究中心、研究燃料乙醇的袁振宏博士向華夏時(shí)報(bào)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(tuán)正在向發(fā)改委申請(qǐng)財(cái)政補(bǔ)貼，不過(guò)還沒(méi)有得到批示。三、甜菜香港和寶國(guó)際控股有限公司設(shè)在寧夏銀川的生產(chǎn)示范基地通過(guò)兩年的工業(yè)化生產(chǎn)實(shí)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(guó)際2006年開(kāi)始推行擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)并處于世界領(lǐng)先地位的生物活性引透生產(chǎn)非糧食類乙醇技術(shù)。這一技術(shù)具有投資少，成本低，出酒率高，生產(chǎn)工藝兼容性強(qiáng)，?虧染程度低等一系列明顯優(yōu)勢(shì)，已獲得高新技術(shù)項(xiàng)目認(rèn)定。該生產(chǎn)工藝排出的二氧化碳?xì)怏w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(guò)簡(jiǎn)單加工成為可降解材料、紙漿的原料；出酒后的醪液可反復(fù)用于稀釋原料，或生產(chǎn)沼氣補(bǔ)充熱能；生產(chǎn)沼氣后的泥漿可加工成肥料。這不但符合國(guó)家循環(huán)經(jīng)濟(jì)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(lái)巨大的社會(huì)效益。按甜菜價(jià)格320元噸、每畝平均產(chǎn)4噸計(jì)算，農(nóng)民在邊際性土地上的

10、收益每畝可達(dá)到1200多元，超過(guò)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(jià)格只有汽油的六成。目前我國(guó)有關(guān)部門正擬著手研究、開(kāi)發(fā)汽車用甘蔗燃料乙醇。我國(guó)目前甘蔗年產(chǎn)量在8500萬(wàn)噸左右，若技術(shù)攻關(guān)成功，將會(huì)有很好的發(fā)展前景。五、纖維素1目前成本過(guò)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(shù)為代表的現(xiàn)代科技的推廣應(yīng)用，纖維質(zhì)生產(chǎn)乙醇在未來(lái)10年內(nèi)有望完成工業(yè)化進(jìn)程。纖維質(zhì)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(zhēng)地、爭(zhēng)水的高產(chǎn)、高糖或耐旱、耐堿經(jīng)濟(jì)作物，還包括秸稈、

11、農(nóng)作物殼皮、樹(shù)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(tuán)合作在黑龍江投了5000萬(wàn)共建一個(gè)為期3年的用玉米秸稈做纖維素乙醇的試點(diǎn)基地，目前的規(guī)模是500噸，希望盡快擴(kuò)展到5000噸。目前纖維素制造乙醇的成本達(dá)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(biāo)是將成本降低到每噸5500元左右。據(jù)測(cè)算，我國(guó)每年秸稈資源一半轉(zhuǎn)化為乙醇，其數(shù)量就可以超過(guò)我國(guó)汽油消費(fèi)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(guó)每年有7億噸左右的秸稈可以利用。但是，秸稈技術(shù)劣勢(shì)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(zhǎng)，運(yùn)輸起來(lái)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(gè)鄉(xiāng)設(shè)立一個(gè)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(lái)生物燃料的希望在美國(guó)等地，秸稈制乙醇也尚在研究過(guò)程中，目前沒(méi)有任何一家公司宣告已經(jīng)獲得徹底成功。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，纖維素技術(shù)的成熟應(yīng)用可能需要6年乃至更長(zhǎng)的時(shí)間。但美國(guó)植物科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，纖維素乙醇實(shí)際上產(chǎn)生正向的凈能量。美國(guó)內(nèi)布拉斯州農(nóng)業(yè)研究服務(wù)中心計(jì)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(jī)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(guò)程使用的能量。研究表明，纖維素原料生長(zhǎng)使用一個(gè)單位的能量，可得到近55個(gè)單位價(jià)值的乙醇。它比從谷物生產(chǎn)乙醇的效率甚至更