淺談國內燃料乙醇未來發展的思路與方向

劉娜

【摘 要】隨著原油價格持續升高和環境污染日益嚴重，人們越來越關注清潔的可再生能源，如乙醇。中國于2001年開始生產乙醇燃料，成為第三大乙醇燃料生產國。然而，玉米和小麥現在被用作中國生產燃料乙醇的原料，較為昂貴，影響著國家糧食安全。木薯被用作乙醇的原料，技術成熟和經濟效益較高。纖維素作為燃料乙醇原料的使用，這是未來乙醇燃料發展的趨勢。然而，這項技術還不夠成熟，燃料乙醇的生產成本也很高。因此，文章首先介紹我國燃料乙醇發展現狀，為后文奠定理論基礎，其次討論發展燃料乙醇的重要意義和燃料乙醇發展面臨的主要障礙，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發展方向。

【關鍵詞】燃料乙醇;問題;對策;發展

【中圖分類號】F426.72 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2019）11-0176-03

1 緒論

隨著現代工業的快速發展和汽車數量的穩步增長，人類對能源的需求大幅增長。能源日益成為人類經濟和社會生存和發展的物質基礎，也是人類生產和活動的源泉。世界上的化石燃料，如煤炭和石油，正在耗盡，需求和能源供應之間的矛盾越來越明顯。從長遠來看，生物燃料的發展已經成為國際社會解決日益嚴重的環境污染問題和全球變暖威脅的主要手段之一。發展和使用可持續替代能源已成為許多政府確保本國經濟可持續發展的重要能源戰略。乙醇燃料具有技術可行性、資源可持續性的特征，成為不同領域替代能源發展的重要軸心。

2 我國燃料乙醇發展現狀

2001年4月，中國宣布將推動汽車汽油和乙醇生產試點企業核準乙醇燃料，按照中國的標準，乙醇汽油與普通汽油的90%和燃料乙醇的10%混合。近年來，燃料乙醇在全國各地的幾個省份和城市發展，取得了良好成果。2005年底，中國成為世界第三大燃料乙醇生產國。2018年，中國燃料乙醇產量約180萬t[1]。與美國和巴西相比，中國的燃料乙醇工業發展緩慢。首先，中國玉米和小麥的價格很高，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幾。其次，中國的燃料乙醇開發正在停滯。目前，中國的燃料乙醇僅限于黑龍江、河南、齊林和安海等9個省和城市，如果它在全國范圍內推廣，將根據2017年中國5 500萬t汽油消耗增加550萬t燃料乙醇，還有很多機會[2]。

3 發展燃料乙醇的重要意義

3.1 有效解決“三農”問題

燃料乙醇生產的主要原料是農產品，燃料乙醇工業的發展可以有效地解決糧食等作物的轉化問題，形成長期、穩定的糧食消費市場，減少結構上的糧食過剩，促進農業產品需求的快速增長，幫助農民提高收入，使農業可持續發展。生產燃料乙醇的玉米還可以生產第二副產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題，并有可能形成一個有效的“增產—消費—刺激再生產”循環。燃料乙醇工業的發展也可以促進農產品標準化、農業生產專業化和農業管理一體化。這有助于調整農業種植結構，并確保糧食安全。這對解決農業、農村和農民的問題至關重要。

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%，幾乎不需要對汽車發動機進行任何修改;提高乙醇的份額只需要對汽車發動機進行適當的修改。中國汽車技術研究中心組織了3種汽車進行了8 km駕駛適應性測試，分為兩類：使用乙醇汽油和使用普通汽油。結果表明，乙醇汽油的燃料節約比普通汽油好。因此，乙醇汽油可以作為未來普通汽油的替代品。

3.3 有利于環保

當汽油添加乙醇、氧和辛烷值時，氧氣和辛烷值的含量會增加，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，總廢氣排放可能會減少33%以上，二氧化碳排放會大幅減少，最高下降55%[3]。

3.4 符合國家安全戰略

中國是一個缺少石油國家。目前，中國對進口石油的依賴達到44%，在未來幾年將增加到60%。過度依賴進口石油必然會威脅國家安全。燃料乙醇作為一種新的能源替代品，符合國家能源安全戰略。

4 燃料乙醇發展面臨的主要障礙

4.1 原料供應不穩定

盡管生物燃料有許多優勢，政府積極支持，但原料短缺和生產生物燃料和乙醇的高成本仍然很高，尤其是在金融危機之后。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。木薯的資源在中國是有限的，只適合在廣東和廣西種植。雖然中國有許多低質量的土地（例如咸堿性和貧瘠的土地，可以種植甜高粱），但是缺乏對這些土地的合理評估和科學規劃。因此，不從生物質中獲取燃料資源是限制大規模從生物質中獲取燃料的一個重要因素。高粱適合在北方種植，但長時間的生產周期、短時間的儲存和高能耗使得連續的工業生產線難以維持穩定的供應。2002年，農業部設計科學研究所在山東省的甘蔗高粱生產乙醇進行了實驗。2003年的干旱和2007年的風災導致甘蔗產量大幅下降，幾乎不可能進行后續試驗[4]。

4.2 產業鏈條不完善、不通暢

從原材料、生產到銷售，燃料乙醇工業的供應鏈存在許多問題。在能源生產方面的許多鏈條，例如種植、管理、采集和運輸，缺乏有效的組織和耗能設施;工業企業周圍缺少原料，在購買原料時消耗的人力和物質資源不斷增加，導致生產成本增加;缺乏適當的標準和系統支持，被政策淘汰。除了政府的支持外，中小型企業的大規模生物能源往往難以進入市場。在這些問題中，銷售鏈條最為明顯。“中石油”“中石化”只從指定的4家供應商購買燃料乙醇。它們沒有購買由中小型企業生產的未磨過的乙醇。一些生物燃料產品無法實現，因為它們無法進入市場，最終使整個生產鏈無法正常循環。

4.3 競爭平臺不公平

以生物能源為基礎的能源是一個具有環境優勢的行業。根據外國的經驗，國家支持是能源生物質市場最初發展的主要驅動力;無論是在發達國家還是發展中國家，生物量的發展都不能與國家的支持分離。自2000年以來，我國已經建立了燃料乙醇試點和市場營銷、技術標準、生產基地、分銷渠道、財政補貼和燃料乙醇稅收優惠的政策體系，并積累了燃料乙醇生產和推廣的初步經驗。然而，由于目前的政策限制，許多企業和個人試圖生產或銷售燃料乙醇，而乙醇通常無法獲得財政補貼，而且很難進入現有的汽油供應渠道。國家有優惠、補貼和獎勵的生物質能源行業。每年都會為4家指定的燃料乙醇生產企業提供補貼。然而，沿著非谷物路線走的中小型企業不太可能得到同樣的補貼。沒有補貼的中小型企業的生產成本相對較高，顯然在競爭中處于不利地位[5]。它們很難實現更好的發展。大型項目需要大量資金，加上政府補貼的差異，使得非政府資本難以進入，不敢進入。這最終導致了公共資產的壟斷地位，大大限制了生物燃料行業的可持續發展。

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導小組

燃料乙醇的生產和使用與食品供應、乙醇生產、混合和營銷等方面有關。這是一項復雜的系統工程，必須制定相關的法律和標準，發展消費市場，建立新的后勤管理系統。為了確保有序推進發展和使用燃料乙醇和汽油，成立國家規劃委員會作為小組組長，國家經濟貿易委員會、“中石油”“中石化”作為小組副組長的燃料乙醇領導小組，同時國務院相關部門積極配合，保證工作圓滿完成。

5.2 統一規劃，分步實施

鑒于我國尚未具備在全國范圍內大規模生產和推廣燃料乙醇的條件，根據國務院關于建設和擴大新工廠和舊工廠的指導精神，我們采用了試點建設方法。根據“固定地點和定向生產”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建。與此同時，3個試點項目正在努力研究和制訂國家發展計劃，以發展和使用燃料乙醇，這將逐步基于試點項目的經驗[6]。

5.3 原料初期供應以陳化糧為主

盡管中國存在糧食過剩和結構性過剩，但農業依賴于糧食天氣的情況基本上沒有改變。生產變性的燃料乙醇暫時被定位為不新鮮的谷物。在未來生產變性的燃料乙醇時，玉米、小麥或土豆將被視為原材料，并被納入普通糧食生產和消費周期。

5.4 注重項目的經濟性

中國發展變性的燃料乙醇是基于其經濟性。燃料乙醇生產企業不僅消化原料和谷物，還要承受全球原油價格波動的影響，并維持正常生產變性的燃料乙醇，因此必須采用先進技術改善生產工藝。在政策的支持下，生產變性燃料乙醇是正確的，確保燃料乙醇良性的發展[7]。

6 燃料乙醇未來發展方向

6.1 改進燃料乙醇的特性

目前，大部分國家都在使用燃料乙醇，但乙醇的保質期較短，只有一個月。保質期結束后，很容易出現不著火的模糊和分層，導致使用燃料乙醇非常困難。此外，乙醇對環境特別苛刻，比一般的儲存和運輸要求嚴格得多，這將大大增加成本。因此，加快技術改造是非常重要的，并發明適當的添加劑提高其性能。一旦這些問題得到解決，燃料乙醇的市場前景將十分廣闊。

6.2 以非食品纖維素制造燃料乙醇將成為主流

目前，我國主要的乙醇燃料企業正在使用玉米和小麥作為原料。在國際糧食危機和全球糧食價格飆升的情況下，燃料乙醇的開發面臨著巨大的瓶頸。為了食品安全，國家還禁止建立新的食品乙醇項目，重點是開發非食用油乙醇，并努力實現纖維素工業化。因此，用玉米、木薯和其他非谷物生產纖維素燃料乙醇是一種發展方向。中國的一些企業已經克服了使用纖維素生產燃料乙醇的技術困難，生產規模正在逐步擴大[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勢。目前，面臨的主要挑戰是提高轉換系數，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的限制。因此，預計纖維素燃料中的乙醇將在未來幾年內在政府和大量私人資金的支持下迅速發展。

7 結論

發動機中使用的燃料乙醇不僅能緩解能源危機，還能顯著降低有害氣體排放。這是當今最現實、最可行的生物能源形式。雖然乙醇燃料的發展存在一些問題，但不可再生能源被可再生能源取代的趨勢是不可逆轉的。我們認為燃料乙醇的開發符合時間要求。我們需要最大限度地挖掘燃料乙醇的功能，并試圖減少它在發展過程中的潛在負面影響。綜上所述，本文首先介紹我國燃料乙醇的發展現狀，為后文奠定理論基礎;其次討論發展燃料乙醇的重要意義（有效解決“三農”問題，可替代普通汽油，有利于環保和符合國家安全戰略）和燃料乙醇發展面臨的主要障礙（包括原料供應不穩定，產業鏈條不完善、不通暢和競爭平臺不公平）;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導小組，統一規劃、分步實施，原料初期供應以陳化糧為主及注重項目的經濟性;最后討論了燃料乙醇未來發展方向，主要有改進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

[1]黃晶.淺析中國燃料乙醇的生產狀況[J].能源與環境，2016（4）：26-27.

[2]張曉陽.國際燃料乙醇工業發展概況[J].玉米科技，2013（2）：88-91.

[3]胡建良.乙醇汽油的生產與應用[J].中外能源，2016，11（5）：90-94.

[4]張敏華，呂惠生.我國非糧燃料乙醇生產技術進展[J].釀酒科技，2015（9）：91-95.

[5]黃詩鏗.我國糧食供求態勢與燃料乙醇原料選擇[J].中國食物與營養，2016（4）：36-38.

[6]黃冶玲.燃料乙醇產業的全球發展概況[J].化工管理，2012（3）：34-35.

[7]馬書霞，陳礪，王紅林.發展新型能源——木薯燃料酒精[J].可再生能源，2015（3）：73-75.

[8]張曉陽.論國內發展燃料乙醇的優勢及前景[J].中國能源，2006，11（1）：106-120.