加快探索 助力能源結構轉型
——我國燃料乙醇產業現狀分析與前景展望

本刊記者 王睿佳

乙醇是一種清潔的可再生能源，其密度與汽油相近，常溫常壓下呈液態。燃料乙醇一般是指體積濃度達到99.5%以上的無水乙醇，是清潔良好的高辛烷值燃料和汽油增氧劑，能夠有效減少汽車尾氣中的PM2.5 和一氧化碳，其作為可再生液體燃料的代表之一，可補充化石燃料資源，降低石油資源對外依存度，減少溫室氣體和污染物的排放，受到世界各國的廣泛認可，并于20 世紀70 年代在一些國家率先得到應用。

我國燃料乙醇產業現狀及應用

我國燃料乙醇產業發展相對晚一些，大約20世紀90年代開始醞釀，進入21 世紀整個行業的發展才步入起步階段。20世紀末至21世紀初，我國連續多年糧食豐收，糧食生產相對過剩，糧食庫存居高不下，糧食存儲量遠遠高于聯合國糧農組織的糧食安全儲備標準，產生大量陳化糧和超期儲備糧，國家財政負擔加重。此期間，交通基礎設施的逐漸完善和汽車工業的快速發展使我國汽車保有量逐年增多，能源需求逐漸增加，環境污染不斷加劇，這些都為糧食向能源的轉換提供了前提條件。截至2020年底，我國燃料乙醇產量為8.8 億加侖（約合33 億升），位列美國、巴西和歐盟之后，占全球產量的3%。

燃料乙醇產業是我國重點推廣的新型產業，作為我國戰略性新興產業的重要內容，發展生物燃料乙醇受到越來越多的關注。目前市場上燃料乙醇的應用方式主要有摻燒、純燒和變性燃料乙醇。其中，乙醇汽油是在汽油中加入適量的燃料乙醇而形成的混合燃料。實驗表明，合理使用乙醇汽油可在一定程度上減少汽車尾氣中污染物（主要是一氧化碳、碳氫化合物）的排放和對大氣的污染，與普通汽油相比，添加10%燃料乙醇的乙醇汽油（E10）總體減排PM2.5超過40%。來自交通部汽車運輸行業能源利用監測中心的測試結果顯示，使用E10乙醇汽油后，排放的尾氣中一氧化碳減少了19.7%，碳氫化合物減少了16.4%。對于常規排放污染物，摻混比為10%的乙醇汽油可使汽車尾氣中苯的排放減少25%。這對于整個社會的可持續發展有積極作用。

我國燃料乙醇產業的政策支持

燃料乙醇的推廣使用是我國一項戰略性舉措，更是一項復雜的系統工程，多年來國家有關部門一直在持續推進。

2000年，庫存多年的陳化糧問題出現，我國開始有計劃地推進燃料乙醇試點工作。2001 年，國家五部門頒布《陳化糧處理若干規定》，規定陳化糧的用途主要為生產酒精、飼料等，并批準4家生物燃料乙醇試點企業生產陳化糧燃料乙醇，隨后對4 家定點企業制定價格補貼、稅收減免等一系列鼓勵措施。隨著陳化糧消耗殆盡，政策轉而全面限制玉米乙醇的大規模推廣，補貼也不斷下調。

2002年6月，原國家計委和國家經貿委等8部門制定下發了《車用乙醇汽油使用試點方案》和《車用乙醇汽油使用試點工作實施細則》。在河南鄭州、洛陽、南陽和黑龍江哈爾濱、肇東等5個城市開展了為期1年的車用乙醇汽油使用試點工作。2004年2月，國家發展改革委等7部門又發布了關于印發《車用乙醇汽油擴大試點方案》和《車用乙醇汽油擴大試點工作實施細則》的通知，將試點范圍擴大到黑龍江、吉林、河南和安徽4 省全省范圍內推廣車用乙醇汽油。在試點地區建立封閉應用示范區，在封閉應用示范區內從產業鏈的源頭到消費終端全產業鏈實行強制性封閉管理，形成了以“核準生產、定向流通、封閉推廣”為特征的中國可再生燃料推廣模式，為進一步推廣使用車用乙醇汽油奠定了堅實基礎。

2006年12月，《國家發展改革委關于加強玉米加工項目建設管理的緊急通知》首次提出“堅持非糧為主，積極穩妥推動生物燃料乙醇產業發展”。2010年，國家能源局正式批準中糧集團設立國家能源生物液體燃料研發中心，這是我國生物燃料乙醇產業發展的一個轉折點，主要是推動纖維素乙醇發展。2012年，《可再生能源“十二五”發展規劃》專門附有《生物質能源專項發展規劃》，明確提出“十二五”期間生物質能源發展目標，其中，到2015年底生物質乙醇利用量達到350萬到400萬噸。2016年，我國在《生物質能發展“十三五”規劃》中明確提出了2020年的生物燃料乙醇發展目標為400萬噸/年，同時提出了明確的發展布局。2017年，國家發展改革委、國家能源局等15部門聯合印發《關于擴大生物燃料乙醇生產和推廣使用車用乙醇汽油的實施方案》，提出到2020年在全國范圍內推廣使用車用乙醇汽油，基本實現全覆蓋的方案。2018年8月，國務院常務會議確定了生物燃料乙醇產業總體布局，會議決定有序擴大車用乙醇汽油的推廣使用，除黑龍江、吉林、遼寧等11個試點省份外，進一步在北京、天津、河北等15個省份推廣。

我國燃料乙醇產業的前景展望

隨著各國能源消費需求的增長，燃料乙醇作為替代能源的推廣應用力度也在加大。在我國，生物燃料也已成為中國石油、中國石化等大型能源公司新能源領域重點發展的業務。石油化工企業控股或參股建成燃料乙醇產能占我國燃料乙醇總產能的60%以上，如中國石油控股建設吉林燃料乙醇項目，中國石化參股建設河南天冠、中糧生化（安徽）、廣西中糧的燃料乙醇項目等。

生物質乙醇目前有三代技術路線。第一代由谷物生產（例如玉米、小麥和稻米），通過酶解轉化為糖，然后經發酵而成。由于中國人口眾多，糧食安全是國家的首要戰略任務，因此不能將燃料乙醇的發展建立在糧食原料基礎之上。第二代燃料乙醇稱為纖維素法，基礎原料是生物質，即廢棄的玉米秸稈、干草、樹葉和其他類型的植物纖維材料。這些原料經過纖維素酶解轉化為糖，然后再經發酵生成乙醇。第二代燃料乙醇由于其優異的環境效益受到國家政策和酒精產業界的青睞。第三代燃料乙醇以微藻中含有的淀粉、纖維素、半纖維素等大量碳水化合物為原料。微藻乙醇目前還處于研發階段，各項技術瓶頸逐步攻克中，還未達到工業化生產水平。還有一類被業界稱為第1.5 代的燃料乙醇，其原料為木薯、甜高粱等適宜于特殊土地和氣候條件下生產的低等作物。中國眾多偏僻貧瘠的荒地適宜大量種植此類作物，以這類作物生產乙醇既不占用良田，又能提高當地種植作物農民的收入，被認為是燃料乙醇很好的過渡原料。

國內三代生物質燃料乙醇技術共存，在這三種技術中，玉米轉化為燃料乙醇的第一代技術穩定成熟，處于世界領先水平。但從長期來看，纖維素乙醇才是戰略目標。纖維素燃料乙醇是“十三五”期間我國燃料乙醇產業研發的重點。按照國家部署，到2020年，纖維素燃料乙醇5萬噸級裝置實現示范運行，到2025年，力爭纖維素燃料乙醇實現規模化生產。伴隨纖維素乙醇技術的成熟，國內每年可利用的秸稈和林業廢棄物超過4億噸，對實現經濟可持續發展和環境質量保護起到了積極作用。

放眼全球，總結各國發展燃料乙醇的經驗，推廣燃料乙醇在緩解我國對石油燃料的過度依賴，為國家能源安全戰略服務等方面具有重要價值。我國是全球第一大油氣進口國。2020年，我國石油表觀消費量約7.02億噸，同比增長6.6%；原油進口量為5.4 億噸，同比增長7.3%。原油進口增速繼續高于國內原油產量增速，對外依存度仍在持續增高，已升至73.5%。與此同時，我國確立了碳達峰、碳中和目標，聚焦社會經濟綠色低碳發展。在此背景下，生物質能在全生命周期內呈碳中性，能有效改善傳統化石能源使用過程中所帶來的碳排放問題，且更適合轉化成液體運輸燃料。因此，生物燃料乙醇是交通領域極具潛力的替代燃料。發展生物燃料乙醇，契合當下我國“雙碳”目標背景下的現實需求，具有特殊的戰略意義，值得我們在今后探索能源結構轉型的路徑上持續關注和研究。■