全球生物質(zhì)燃料的發(fā)展現狀

第13卷第5期中外能源2008年10月SINO→ GLOBAL ENERGY23替代能源與新能源≯全球生物質(zhì)燃料的發(fā)展現狀白頤(石油和化學(xué)工業(yè)規劃院北京10003)摘要介紹了國外生物質(zhì)燃料的發(fā)展趨勢和特點(diǎn),重點(diǎn)介紹了美國歐盟和日本的情況。闡述了我國能源多元化戰略的資源背景、意義和實(shí)施措施;分析了我國燃料乙醇和生物柴油的資源條件、發(fā)展現狀、市場(chǎng)狀況、存在問(wèn)題和發(fā)展舉措;指出了要結合具體國情決策我國生物質(zhì)燃料的發(fā)展方向關(guān)鍵詞燃料乙醇生物柴油市場(chǎng)現狀發(fā)展趨勢建議1國外生物質(zhì)燃料的發(fā)展趨勢和特點(diǎn)量則從122.8×10%d增至142×10t/d,2005年美國隨著(zhù)世界石油開(kāi)采高峰的臨近,世界一些經(jīng)濟石油缺口金額約2300億美元。為了促進(jìn)美國國內學(xué)家提出“后石油時(shí)代”的概念,對該周期的長(cháng)短看能源結構多元化,降低由于依賴(lài)單一資源而發(fā)生的法不一,比較認同的觀(guān)點(diǎn)為40余年。為此,各國正風(fēng)險,以及為了降低由于自然災害和石油價(jià)格波動(dòng)在積極探尋“后石油時(shí)代”的替代能源,包括核能、所帶來(lái)的風(fēng)險,194年美國政府開(kāi)始在國內推行使氫能、風(fēng)能、水能以及生物質(zhì)能源等。用生物燃料,當時(shí)每加侖燃料油使用成本增加了目前得到各國普遍關(guān)注的生物質(zhì)燃料是燃料50美分。幾年后,隨著(zhù)國際油價(jià)的不斷上漲,以及乙醇和生物柴油。美國是燃料乙醇和生物柴油生產(chǎn)生物燃料油的規模不斷擴大,而使其成本下降,生的主要地區。巴西的燃料乙醇生產(chǎn)歷史最長(cháng),始于物燃料油從此更具競爭力1975年,目前在國內的普及率也最高,是世界上最目前美國乙醇汽油產(chǎn)能約為1580×10%/a,在建大的甘蔗種植國。歐盟生物燃料發(fā)展也很活躍,法產(chǎn)能545×10/a,2007年估計達到約2000×10~國、西班牙、德國是主要生產(chǎn)國,意大利和英國也已200×10t/a。美國乙醇汽油中乙醇摻燒比例大部分建成試驗裝置。歐盟設有專(zhuān)門(mén)的生物燃料的組織機10%,乙醇汽油占全美汽油消費量的5%左右。美構致力于推進(jìn)生物燃料的生產(chǎn)和應用。日本是資國生產(chǎn)乙醇的主要原料為玉米,用于生產(chǎn)乙醇的玉源短缺國,其節能技術(shù)的開(kāi)發(fā)和理念很超前,目前米占美國玉米總產(chǎn)量的20%。到2010年左右,美國日本每一美元國民生產(chǎn)總值耗能僅為美國的37%。乙醇汽油使用量約為2200×10t/a2030年乙醇汽油日本目前擁有間伐木材制造生物乙醇的技術(shù),正在將占美國汽油消費總量的30%。開(kāi)發(fā)用建筑廢料生產(chǎn)乙醇的技術(shù),以及用餐飲廢油2006年美國生物柴油產(chǎn)能約為161×10va,產(chǎn)為原料生產(chǎn)生物柴油的技術(shù)。同時(shí)日本一些公司開(kāi)量約為80×10-96×10/a,2006年是美國生物柴油始投資巴西燃料乙醇行業(yè),力圖從巴西得到燃料乙快速發(fā)展的一年,2006年比2005年的銷(xiāo)售量約增醇。加拿大計劃投資31億美元實(shí)現2010年生物加了644×10/a,增幅為250%。目前全美正在規劃柴油占燃料和取暖用柴油總量的比例不低于2%的和建設的生物柴油裝置生產(chǎn)能力約為322×10ta,目標。韓國采用德國技術(shù)建成10×10/a規模的生物柴油生產(chǎn)裝置。11美國作者中國煤化工受?chē)鴦?wù)院政府特珠津近幾年美國國內成品油產(chǎn)量逐年下降,對進(jìn)口CNMHG項目前期工作研克以的依賴(lài)度增加,2000-2005年間,美國成品油產(chǎn)量規劃編制組織工作,指導并參與石化和化工各行業(yè)規劃的編制從857×10%d降為71×104-74×10%vd,而原油進(jìn)口x作。E-mail:qy@ciccc.com中外能源SINO-GLOBAL ENERGY2008年第13卷今后5~10年,美國生物柴油將呈快速發(fā)展態(tài)勢。預①政府推出激勵政策。美國政府對環(huán)境事務(wù)計2011年美國生物柴油產(chǎn)量為15×10%,2016年部增加22%的預算,用于清潔能源的研究。在2006將增加到330x10t。年后的5年內,美國還將為可再生能源項目提供超目前美國生物柴油摻燒比例為15%~20%,其過(guò)30億美元的資助。質(zhì)量規格要求符合美國材料試驗學(xué)會(huì )(ASTM的標②積極推進(jìn)生物燃料的研發(fā)活動(dòng),規范生物準,該標準2006年在全美開(kāi)始執行。燃料進(jìn)入市場(chǎng)的模式和質(zhì)量認證體系。通過(guò)采用建1.1.1美國推動(dòng)生物燃料的主要原因設油品混配中心的方式,將生物燃料和石油燃料油①?lài)H環(huán)境和政治方面的原因,能源多元化品混合在一起,再統一分銷(xiāo)供應給各個(gè)加油站。目戰略的推進(jìn)和滿(mǎn)足國家能源安全保障的要求。前美國生物燃料混配中心已形成體系,并在市場(chǎng)營(yíng)②生物燃料屬于可再生資源,產(chǎn)品無(wú)毒無(wú)害,銷(xiāo)活動(dòng)中發(fā)揮重要的作用。美國生物燃料質(zhì)量管理可促進(jìn)農業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展。美國科學(xué)家提出采用化石委員會(huì )還出臺了“BQ-90生物柴油質(zhì)量認證體能源比(FER)的概念測算生物燃料的可再生性:系”,供應商必須得到認證才有資格銷(xiāo)售。2002年FER=可利用的有效能/消耗的化石能美國材料試驗學(xué)會(huì )(ASTM)通過(guò)了生物柴油的產(chǎn)品石油柴油的FER=0.83(即12MJ的化石能耗生標準(ASMD6751),最近又提出在今后1~2年內所產(chǎn)有效能為1M』)。有生物柴油的產(chǎn)品要達到石油柴油標準( ASTMD生物柴油的FER=32(即03MJ的化石能耗生975)的要求。產(chǎn)有效能為M。③政府采取滾動(dòng)財政補貼。在生物燃料推廣③經(jīng)濟和社會(huì )效益日益顯著(zhù)。發(fā)展生物燃料初期,各州政府實(shí)施財政補貼政策,生物柴油補貼可以減少原油進(jìn)口,降低石油貿易逆差。2004年增大約18美元1,乙醇汽油為約19美元/。近幾年隨加了147萬(wàn)個(gè)就業(yè)崗位。全美增加家庭收入44億著(zhù)市場(chǎng)規模的擴大,以及國際油價(jià)的上漲,生物燃美元,全美聯(lián)邦增加稅收13億美元,地方稅收增加料競爭力有所提高,補貼減少。另外對于種植生物12億美元,2005年每加侖生物柴油稅收貢獻率約燃料所需原料農作物如大豆、玉米等,各州政府也為05-1美元。由于生物燃料的生產(chǎn)和應用不斷提給予一定的補貼政策。升,農作物的市場(chǎng)需求增加?？稍偕茉吹募夹g(shù)市④發(fā)揮全社會(huì )的宣傳作用,使國民愿意使用場(chǎng)日趨活躍生物燃料,各種團體和階層組織也強烈要求使用生④環(huán)境效益顯著(zhù)。生物燃料應用量的不斷增物燃料。加,對改善環(huán)境有極其重要意義。據美國有關(guān)部門(mén)1.13美國今后推動(dòng)生物燃料的目標和任務(wù)測定,由于生產(chǎn)1t乙醇所消耗的礦物質(zhì)比生產(chǎn)1t根據“生物燃料行動(dòng)計劃(BF)”安排,美國將設汽油的低40%,因此乙醇汽油(E85)尾氣中溫室氣立基金支持各種以生物質(zhì)為原料的乙醇汽油生產(chǎn)體比普通汽油減排的比例為16%-58%,CO2的減排技術(shù)的開(kāi)發(fā),除玉米外,更關(guān)注其他原料,如碎木比例為30%-77%,其中以纖維類(lèi)生物質(zhì)為原料(如塊、秸桿和草本等。預計2012年將實(shí)現上述目標,秸桿等)生產(chǎn)的E85乙醇汽油減排有害氣體的效果屆時(shí)將建設第一套以纖維質(zhì)為原料的乙醇生產(chǎn)裝更優(yōu)于以玉米為原料的E85乙醇汽油。與石油柴油置,乙醇成本可降到約3928美元。預計2090年相比,生物柴油(B20)尾氣中NO2的減排比例為美國汽油總消費量的30%將被乙醇汽油替代。20%,二氧化硫減排比例達到83%,尾氣中基本無(wú)目前美國生物柴油的原料為大豆和菜子油、餐二氧化碳排放,環(huán)境效果非常明顯。飲廢油等,主要原料是大豆。休斯頓正在建設以棕⑤資源有保證。美國政府認為,目前國內有充櫚油為原料的生物柴油大型裝置,棕櫚油雖然屬于足的生物質(zhì)資源可保證生物燃料的生產(chǎn),其中對乙木本『V山中國煤化工油類(lèi)似。美國已醇汽油的原料保證程度可以實(shí)現其生產(chǎn)總量達到有CNMHG物為原料生產(chǎn)生目前汽油消費量的30%物柴油的技術(shù),預計2015年將進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),屆1.1.2美國推動(dòng)生物燃料的措施時(shí)將極大地增加生物柴油的資源供應。據估算,資第5期白頤,全球生物質(zhì)燃料的發(fā)展現狀25源價(jià)值增幅將從2004年的17億美元增加到20151980-1998年,隨著(zhù)乙醇生產(chǎn)規模不斷增加,其生產(chǎn)年的36億美元,預計到2030年資源價(jià)值可以達到成本從105美元/bbl下降到30美元/b,市場(chǎng)銷(xiāo)量100億美元。全面打開(kāi)。近30年來(lái),由于使用乙醇汽油,巴西原1.1.4美國政府生物燃料下階段需解決的問(wèn)油消耗下降,累計節省了520億美元,CO2減排下階段美國生物燃料開(kāi)發(fā)需解決的問(wèn)題有:①644×10。進(jìn)一步擴大生產(chǎn)規模;②采用纖維素生物質(zhì)原料目前巴西的乙醇生產(chǎn)都是以甘蔗為原料,甘蔗降低乙醇成本;③加快開(kāi)發(fā)多種生物質(zhì)為原料的工的種植和貯存的能力是保證乙醇生產(chǎn)的重要環(huán)節藝,拓寬生物柴油的原料渠道;④加大基礎設施的巴西政府除在財政上給予一定補貼鼓勵農民種植建設力度,保證大規模生物燃料裝置的建設和進(jìn)入甘蔗以外,在技術(shù)方面也提供幫助。例如:采用新型市場(chǎng);⑤加大市場(chǎng)推進(jìn)的力度;⑥各州政府應給予排灌系統,應用機械化手段收獲甘蔗并進(jìn)行貯存處更高度的重視和更多方面的努力。理等。巴西乙醇生產(chǎn)的另一個(gè)特點(diǎn)是蔗渣得到較好對開(kāi)發(fā)以纖維素生物質(zhì)(雜草、秸桿、木塊等)為的利用。目前巴西的乙醇裝置基本都配套利用蔗渣原料的乙醇生產(chǎn)工藝,美國今后的關(guān)注重點(diǎn)主要是發(fā)電的熱電裝置,例如15×10/a乙醇裝置,其蔗渣酶轉化工藝,該工藝可提高轉化率,降低乙醇生產(chǎn)可配套建8~12MW的熱電裝置,不僅能滿(mǎn)足乙醇生成本。美國專(zhuān)家建議采用羰基合成工藝生產(chǎn)混合產(chǎn)所需動(dòng)力,尚有一定余量外供。此外,乙醇生產(chǎn)排醇,從中分離出乙醇用于汽油,也可將混合醇直接出的母液還可用于生產(chǎn)肥料。乙醇整體工藝具有典摻到汽油中,美國環(huán)保部門(mén)認為混合醇摻燒汽油的型的循環(huán)經(jīng)濟的特色環(huán)保效果比單獨摻乙醇更好。近幾年巴西將致力于對纖維素生物質(zhì)為原料隨著(zhù)生物柴油生產(chǎn)規模的不斷擴大,美國對其生產(chǎn)乙醇的工藝開(kāi)發(fā),但從目前開(kāi)發(fā)狀況分析,由副產(chǎn)品甘油的綜合利用更加重視,現有裝置副產(chǎn)的于采用酶轉化工藝,導致乙醇生產(chǎn)成本較高,短時(shí)甘油基本用作燃料燒掉。今后隨著(zhù)生物柴油生產(chǎn)規期內不會(huì )有太大進(jìn)展模的不斷增加,甘油的綜合利用方案也將逐步開(kāi)始巴西生物柴油的生產(chǎn)和應用剛起步,全國共有實(shí)施。目前比較關(guān)注的是將副產(chǎn)品甘油轉化為16~7家生產(chǎn)企業(yè),總能力約為100×10m/a。巴西石3-丙二醇,再用于新型纖維原料PT(聚對苯二甲油公司目前正在建3套5×10t/a的裝置,估計14酸丙二醇酯)的生產(chǎn),或生產(chǎn)環(huán)氧氯丙烷,這些工藝個(gè)月后建成,原料采用大豆油、棉子油、棕櫚油、蓖都極具開(kāi)發(fā)前景麻子油以及城市廢油,可混合進(jìn)料,也可單獨進(jìn)料。12巴西到2010年巴西石油公司規劃生物柴油總生產(chǎn)能力目前全世界可再生能源占總能源消費量的達到85×10ym}/a,屆時(shí)生物柴油將占全國柴油消費14%,而巴西的比例可達到45%(其中包含15%的量的40%。水力發(fā)電)。2004年和2005年巴西汽車(chē)用燃料的消巴西政府提出的摻燒目標:2005~2007年,生物費比例見(jiàn)表1柴油摻燒比例為2%,國內市場(chǎng)需求量為520表1巴西汽車(chē)用燃料的消費比例10thl;2008~2012年政府將強制要求摻燒生物柴油消費比例,%2%,鼓勵達到5%,市場(chǎng)需求達1570×10bl;2012燃料名稱(chēng)2004年年后,政府強制摻燒生物柴油5%,國內市場(chǎng)需求超出1570×10bbl。25.6目前巴西生物柴油的副產(chǎn)品甘油數量較少,無(wú)水乙醇8.8含水乙醇般經(jīng)提純后被用于醫藥和化牧品的生產(chǎn)。隨著(zhù)下壓縮天然氣(CNC)步生中國煤化工增產(chǎn)的甘油開(kāi)發(fā)新的CNMHG的添加劑和潤滑巴西乙醇產(chǎn)量已位居世界第二位。目前巴西汽劑等。油均摻燒20%的乙醇,同時(shí)還出口部分無(wú)水乙醇。與美國類(lèi)似,巴西乙醇汽油和生物柴油的銷(xiāo)售中外能源SINO-GLOBAL ENERGY2008年第13卷都是通過(guò)混配中心按比例混配后再進(jìn)入各加油站,視新技術(shù)的研究。營(yíng)銷(xiāo)渠道很規范。政府對乙醇汽油的補貼,是通過(guò)歐盟乙醇生產(chǎn)以甜菜、玉米和小麥為原料,僅稅收手段調整乙醇和普通汽油的利益,以鼓勵使用有法國、西班牙等少數幾個(gè)國家生產(chǎn)乙醇汽油。根據巴西石油公司的專(zhuān)家分析,對生物歐洲生物柴油已占成品油市場(chǎng)的5%以上,生柴油也會(huì )采取類(lèi)似的鼓勵政策產(chǎn)原料主要是菜籽油。歐洲國家免除生物柴油90%巴西石油公司所屬生物燃料研發(fā)中心是巴西的稅收,對替代燃料進(jìn)行立法支持,實(shí)行差別稅收最大的油品研發(fā)中心,該中心占地122x10m2,擁以及油籽生產(chǎn)的補貼,共同促進(jìn)生物柴油產(chǎn)業(yè)的快有137個(gè)實(shí)驗室,30套中試裝置,已申請950個(gè)國速發(fā)展。此外,按照京都議定書(shū),歐盟在2008-2010際專(zhuān)利。近幾年來(lái),該中心對十幾種植物進(jìn)行生物年要減少8%的CO2排放,為此規定機動(dòng)車(chē)使用生柴油的生產(chǎn)研究,取得了一定成果,目前在巴西具物燃料的最低比例并免征生物燃料增值稅。德國和有應用前景的原料是大豆油、棉花籽油、棕櫚油、蓖法國是歐共體生產(chǎn)生物柴油最多的國家。麻油和葵花子油等。歐洲生物柴油委員會(huì )數據顯示,歐洲2004年據巴西石油公司生物燃料研發(fā)中心的專(zhuān)家介生物柴油生產(chǎn)能力達到2246×10%a。歐州植物油紹,盡管現在已經(jīng)有許多油料作物用于生物柴油的業(yè)聯(lián)盟Fed)數據顯示,2006年歐盟生物柴油產(chǎn)生產(chǎn),但資源供應仍是要關(guān)注的問(wèn)題(見(jiàn)表2)。量超過(guò)400×10t,到2010年生物柴油產(chǎn)量將達到衰2巴西主要油料作物產(chǎn)量情況80010y-1000×10t。歐盟規定,2005年在燃油中要求摻加2%的生物柴油,到2010年摻加比例將提升名稱(chēng)作物產(chǎn)量/油含量,%油產(chǎn)量05年油(kg. hm")(kghm2)產(chǎn)量(mxa2)至10%。540德國是生物柴油應用最廣泛的國家。20世紀31590年代初德國就開(kāi)始生物柴油研究,1998年德棕櫚2015.l的生物柴油產(chǎn)能只有5×10%/a,2004年生產(chǎn)能力已47達到110x10%/a,增長(cháng)20多倍,占整個(gè)歐盟總生產(chǎn)葵花籽能力的1/2以上,成為世界上最大的生物柴油生產(chǎn)目前巴西科學(xué)家正在積極研究更多的木本植國。德國現有23家生物柴油生產(chǎn)企業(yè),德國政府鼓物用于生產(chǎn)生物柴油如麻瘋樹(shù)等。對于巴西這樣勵使用生物柴油,對生物柴油生產(chǎn)企業(yè)全額免除稅個(gè)國土面積的96%都可種植經(jīng)濟作物的國家,這收,致使其價(jià)格低于普通柴油。德國在2003年頒布方面的研究成果將有更特殊的意義和良好的推廣法規準許自204年起,無(wú)需標明即可在石化柴油前景中最多加入5%的生物柴油。2004年德國已有180013歐盟個(gè)加油站供應生物柴油,并且每年以7%的速度增歐盟地處能源十分緊缺的地區,石油、天然氣、長(cháng),而且已頒布了德國行業(yè)標準(EDN51606煤炭等傳統能源主要依靠進(jìn)口。到2010年,歐盟能法國的生物柴油立法是歐盟最優(yōu)惠的,政府采源消費量將年均增長(cháng)07%。由于能源消費基數已取實(shí)際行動(dòng)進(jìn)一步推動(dòng)該行業(yè)的發(fā)展。2005年,法很大,因此未來(lái)能源的需求將十分巨大,為此大力國新建16×10t/a的生物柴油工廠(chǎng)。法國原擁有7開(kāi)發(fā)節約型替代能源便成為歐盟今后一項重要的家生物柴油生產(chǎn)廠(chǎng),年生產(chǎn)能力40×10h/a。2007年課題。有100×l0%/a產(chǎn)能投入運營(yíng),到2009年將比原來(lái)增歐盟成員國都很重視生物質(zhì)能的開(kāi)發(fā)和利用。加400×10t/a,2010年比原來(lái)增加500×10t/a,到研發(fā)領(lǐng)域和取得的進(jìn)展看,歐盟生物質(zhì)能源的開(kāi)2015年增加700×10-800×10ta。發(fā)和利用有以下幾個(gè)特點(diǎn)①環(huán)保政策鼓勵和適當14mV山中國煤化工的財政支持;②重視能源作物研究,為未來(lái)進(jìn)行技CNMH油,由于植物油術(shù)儲備;③生物質(zhì)和礦物燃料的聯(lián)合應用;④生物資源貧乏,日本主要以煎炸油為原料生產(chǎn)生物柴質(zhì)聯(lián)合供電供熱系統開(kāi)發(fā)及相應的配套研究;⑤重油。1999年建立了259L/d以煎油為原料生產(chǎn)生物第5期白.全球生物質(zhì)燃料的發(fā)展現狀柴油的工業(yè)化試驗裝置,該裝置可降低原料成本。年環(huán)境保護意識和法規日益強化,天然氣作為清潔日本目前利用廢棄食用油生產(chǎn)生物柴油的生產(chǎn)能燃料在發(fā)電和城市燃氣領(lǐng)域中的應用不斷普及和力已達到40×10t/a。擴大。同時(shí)由于原油資源的緊缺及價(jià)格的大幅上2我國能源多元化戰略提出的背景和意義漲,天然氣在化工中的應用量也在不斷提高。除傳21資源背景統合成氨生產(chǎn)外,天然氣合成甲醇及其下游產(chǎn)品目前我國原油探明儲量?jì)H占世界的14%,屬(甲醛系列、醋酸系列等)的發(fā)展更加迅速我國天然缺油國家。2006年,我國原油產(chǎn)量為184×10%t,同氣供需情況見(jiàn)表3。比增長(cháng)17%;進(jìn)口1.45×10,同比增長(cháng)14.2%,進(jìn)表3我國天然氣供需情況10Mm3口量約占消費量的44%;原油加工量3.1×10%,同比年份產(chǎn)量進(jìn)口量出口量表觀(guān)消費量增長(cháng)6.3%,供求矛盾和市場(chǎng)風(fēng)險日益突出。200130329030.79272.50我國是成品油消費大國,消費增長(cháng)迅速。1995294.152005年10年間,我國汽、煤、柴、澗產(chǎn)量年均增長(cháng)率341.2818.98322.30244383.3分別為690%、927%、11.86%、11.30%。我國汽油4694柴油生產(chǎn)持續增長(cháng),成品油生產(chǎn)已基本可滿(mǎn)足國內566.4需求,汽煤柴供需基本平衡,但原油大量依賴(lài)進(jìn)口。目前我國一次能源的生產(chǎn)和構成見(jiàn)表4。預計2005~2010年成品油消費量與GDP的彈衰4近幾年中國一次能源生產(chǎn)總量與構成性系數維持在08以上,2010-2015年彈性系數保年份總量構成①,%持在07以上,據分析,汽、煤、柴油消費量的年均10標難煤原媒「原油天然氣增長(cháng)速度將分別保持在5.9%-6.3%和4.2%10.69921848%。預計2010年和2015年我國成品油(汽煤柴)12.0906861913.837的國內需求將分別達到23650×10和29700x10%t15我國煤炭資源的狀況是煤炭總資源量較多,但18.800達到一定勘查深度的儲量較少,與其他煤資源大國20.600相比,有效供給不足。按可直接利用的煤炭資源和注:①未統計水電、核電等年產(chǎn)20x10t煤計,我國煤炭使用年限約為90~10022能源多元化戰略的意義和實(shí)施措施年。尚需要加大地質(zhì)勘探力度,進(jìn)一步提高煤炭的是要保障國家能源安全。中國能源安全問(wèn)題經(jīng)濟可利用資源量并不僅僅是能源供給總量與需求總量的矛盾,還存2006年,我國煤炭產(chǎn)量為23.8×10t,同比增長(cháng)在清潔能源需求上升而供給嚴重不足所引發(fā)的結80%。2004年我國煤炭探明儲量、產(chǎn)量和消費量分構性矛盾,這是中國能源安全問(wèn)題的主要矛盾。石別占世界總量的12.6%、35.3%和344%。油短缺是中國國內能源安全主要矛盾中的主要方以說(shuō)我國既是煤炭資源大國,又是生產(chǎn)和消費大面。高度重視國家能源安全,必須立足本國優(yōu)勢能?chē)?同時(shí)也決定了我國能源消費和碳一化工發(fā)展將源,開(kāi)發(fā)和推廣清潔煤技術(shù);大幅提高核能消費比主要立足于煤重;加快和擴大國際合作,搞好能源供應多元化。200年,我國天然氣產(chǎn)量為586×10m3(標準)二是要緊跟世界能源發(fā)展趨勢,及時(shí)轉變能源同比增長(cháng)17.2%,天然氣探明儲量?jì)H占世界的發(fā)展戰略。世界能源發(fā)展已步人一個(gè)新的變革時(shí)1.2%,屬少氣國家。近年來(lái)隨著(zhù)民用、發(fā)電和天然期。據有關(guān)資料預測,這次變革大體將經(jīng)歷兩個(gè)階氣化工的發(fā)展,天然氣供求矛盾越來(lái)越大。段:第一階段天然氣煤具氣等氣體能源液化煤目前,我國天然氣主要應用領(lǐng)域有化工、工業(yè)氣化中國煤化工術(shù)和核裂變技術(shù)燃料、天然氣發(fā)電、城市民用及商業(yè)和油氣田生產(chǎn)將共CNMHG;然后,才可能逐自用氣。其中工業(yè)用氣比例約為34%,發(fā)電及熱力步過(guò)渡到以核聚變及可再生能源為主的第二階段。用氣約占13%,城市燃氣比例約為30%。由于近幾中國要抓住機遇,迎接挑戰,緊跟世界能源發(fā)展趨中外能源SINO-GLOBAL ENERGY2008年第13卷勢,及時(shí)轉變能源發(fā)展戰略,以確保能源的可持續在低溫燃料電池(如手機、筆記本電腦以及新發(fā)展代燃料電池汽車(chē)等可移動(dòng)電源)領(lǐng)域,乙醇已被3我國生物質(zhì)燃料的發(fā)展態(tài)勢和支撐條件確定為安全、方便、較為理想的實(shí)用燃料電池燃料。3.1燃料乙醇乙醇汽油的發(fā)展還可以帶動(dòng)乙醇生產(chǎn)、儲存3.1.1資源條件流通、加工、汽車(chē)零部件生產(chǎn)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前,我國乙醇原料的80%是谷類(lèi)。由于我國隨著(zhù)燃料乙醇的推廣,可以節省大量大中城市耕地資源僅占世界總量的7%,而人口占世界總人治理空氣污染的費用。據環(huán)保部門(mén)監測,北京市空口的22%,糧食并不能保證長(cháng)期大量盈余。氣污染60%-70%是汽車(chē)尾氣造成的。在其他方面目前,我國可以積極發(fā)展木薯、紅薯、甘蔗甜投資治理費工、費時(shí)、費資金,尾氣污染治理重點(diǎn)要高粱等不與口糧生產(chǎn)爭地、爭水的高產(chǎn)、高糖或耐在“油”上下功夫,只有這樣效果才好。僅推廣乙醇旱、耐鹽堿的代糧經(jīng)濟作物,為生產(chǎn)燃料乙醇開(kāi)發(fā)汽油一項措施就可使尾氣污染減少1/3,而需要的更多的原料儲備。從長(cháng)遠發(fā)展角度出發(fā),開(kāi)發(fā)替代補貼費只有15億元左右,目前僅北京市每年用于糧食資源(例如木質(zhì)纖維類(lèi)生物質(zhì))及其相應的燃料治理空氣污染的費用就需十幾億元。乙醇生產(chǎn)技術(shù),是解決燃料乙醇原料成本高、原料3.14供應條件及競爭力有限的根本出路。以植物纖維為原料,經(jīng)微生物發(fā)目前,國內燃料乙醇的生產(chǎn)成本約為330元,酵生產(chǎn)乙醇是實(shí)現燃料乙醇生產(chǎn)經(jīng)濟性的最具前同標號汽油約為3700元/t,乙醇汽油的市場(chǎng)價(jià)格約景的工業(yè)技術(shù)。為5000元/t(含政府補貼),考慮到生產(chǎn)過(guò)程中的副3.1.2現狀和市場(chǎng)產(chǎn)品價(jià)值,燃料乙醇產(chǎn)品具有市場(chǎng)競爭力我國正在大力推廣乙醇汽油,已有一整套產(chǎn)品目前乙醇汽油的消費量已占全國汽油消費量標準和配套使用規范,但由于33t糧食才能生產(chǎn)1t的20%左右,預計未來(lái)10年內,我國燃料乙醇需求乙醇,生產(chǎn)成本較高。量估計每年將達500×10~600×10。燃料乙醇已開(kāi)2005年,我國4家燃料乙醇定點(diǎn)廠(chǎng)總生產(chǎn)能力始影響汽油消費結構?？梢灶A見(jiàn),今后我國燃油消超過(guò)了100×10t/a,其中,黑龍江華潤酒精有限公司費結構將進(jìn)一步得到優(yōu)化。25×0%/a、吉林燃料乙醇有限公司34×10t/a河南3.15注意問(wèn)題和發(fā)展建議天冠燃料乙醇有限公司30×10t/a和安徽豐原生化首先要保障原料供應。適合乙醇生產(chǎn)的非糧生股份有限公司32×10/a在國家扶植政策和財政補物資源在我國尚未形成大規模的種植基地,原料來(lái)貼的支持下,加之市場(chǎng)需求旺盛,這幾家企業(yè)擬擴源零碎對發(fā)展大規模燃料乙醇生產(chǎn)很不利,生產(chǎn)企大生產(chǎn),2006年總能力突破160×10%a。除此之外,業(yè)需要穩定、充足的原料供應。其次要控制成本。當各地向國家申報的此類(lèi)項目甚多,產(chǎn)業(yè)呈現過(guò)熱盲前,汽油發(fā)動(dòng)機技術(shù)已相當成熟,新能源汽車(chē)在成發(fā)展的勢頭。按國內汽油市場(chǎng)消費量中乙醇添加本及產(chǎn)業(yè)化方面短期內無(wú)法與其競爭。因此,傳統比例10%計算,目前對燃料乙醇的需求可達450×的汽車(chē)在未來(lái)相當長(cháng)一段時(shí)間內不可能退出市場(chǎng)10~500×10%a。預計到2010年,我國燃料乙醇的需汽柴油仍將主導汽車(chē)燃料市場(chǎng),乙醇汽油將處于輔求量約為60010t。助位置。因此,控制乙醇成本,是提高乙醇汽油市場(chǎng)3.13對能源產(chǎn)業(yè)的影響和環(huán)保效應競爭能力的關(guān)鍵。再次應加強環(huán)保工作。生產(chǎn)乙醇汽油里加入10%的乙醇,油品的含氧量可達到會(huì )產(chǎn)生大量廢液,因此如何處理生產(chǎn)廢液,達到環(huán)35%,辛烷值可提高近3個(gè)標號,又降低了油品的保要求,成為企業(yè)生產(chǎn)的重要前提。芳烴含量,使油品的燃燒性能、動(dòng)力性能和環(huán)保性目前我國已有100x10t/a燃料乙醇裝置,全部能均得到了改善。如果我國的汽車(chē)能使用10%的乙以玉凵中國煤化工汗干裝置擬以木薯醇汽油,每年可以減少石油消耗數千萬(wàn)噸。既可緩為原CNMHG生產(chǎn)不宜再擴大解我國當前石油資源短缺狀況,又能增加汽油的含以玉米為京原料的建設規模,厘史多地研究非糧路線(xiàn)氧量,減少污染物的排放。的生產(chǎn)工藝,如以纖維素類(lèi)的生物質(zhì)為原料的生產(chǎn)第5期白頤,全球生物質(zhì)燃料的發(fā)展現狀工藝,同時(shí)還要關(guān)注生產(chǎn)過(guò)程中的污水處理問(wèn)題和油為原料,大規模項目擬以菜子油和進(jìn)口棕櫚油為原料集輸和貯存問(wèn)題,其中不管哪個(gè)環(huán)節出現問(wèn)題原料。目前生物柴油的價(jià)格約為5000元/,以餐飲都會(huì )影響這項技術(shù)的應用。應當把這項技術(shù)的開(kāi)發(fā)油為原料的產(chǎn)品其成本約為3700~4000元/t,具有當作一個(gè)系統工程來(lái)研究,要對全過(guò)程進(jìn)行資源綜定的盈利空間。合利用研究,貫徹循環(huán)經(jīng)濟原則,這樣,最終的技術(shù)3.23生產(chǎn)技術(shù)和工藝成果才具有可實(shí)施性并產(chǎn)生較好的效益。主要生產(chǎn)工藝有:直接混合法,原料為植物油;3.2生物柴油微乳化法,原料為動(dòng)、植物油;高溫裂解法,原料為3.21原料選擇植物油;酯交換反應法,原料為動(dòng)、植物油及食品工燃料油的原料資源是整個(gè)生物柴油產(chǎn)業(yè)中最業(yè)廢油;微生物酯發(fā)酵法原料為各種生物質(zhì)。在工重要的一部分,它的成本高低對生物柴油的價(jià)格起業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程中,普遍采用植物油為原料通過(guò)液堿著(zhù)決定性作用。目前,我國的油料主要來(lái)自草本油催化酯交換反應制備生物柴油。料,大部分都用來(lái)生產(chǎn)食用油,同時(shí)我國還需要大植物油脂經(jīng)預處理除去雜質(zhì)、水分和游離酸量進(jìn)口食用油來(lái)滿(mǎn)足國民的需求,所以我國生產(chǎn)生然后在催化劑作用下與甲醇發(fā)生酯交換反應。反應物柴油的原料應該向木本油料轉變。結束后進(jìn)行分層,上層為粗制生物柴油,下層為甘木本油料具有以下特點(diǎn):適應性廣;種植一次,油。粗制生物柴油經(jīng)精制得生物柴油(脂肪酸甲酯)收獲多年;保持水土,涵養水源,改善環(huán)境;不與農副產(chǎn)甘油與氯化氫反應可制得環(huán)氧氯丙烷;也可將作物爭地;可提供一些優(yōu)質(zhì)木材及某些特種化工原甘油轉化為1,3-丙二醇用作PT的原料。料。美國科學(xué)院推薦的適于世界不同氣候帶栽培的水、游離酸是酯交換反應的大敵,對催化劑有60多種優(yōu)良能源樹(shù)種中,幾乎有一半原產(chǎn)于我國,毒害作用。反應前必須對原料油和催化劑進(jìn)行處理或我國已有引種。從這些豐富的油脂植物中可以篩以降低原料油的酸價(jià)和水分含量同時(shí)對催化劑進(jìn)選出大批有發(fā)展前途的燃料油植物。隨著(zhù)微生物酯行脫水干燥處理發(fā)酵工藝的開(kāi)發(fā),生物柴油的原料來(lái)源得到拓展?，F行生物柴油工藝流程復雜,原料要求嚴格我國燃料油植物的種植區劃分見(jiàn)表5。三廢排放造成環(huán)境污染。我國應加快開(kāi)發(fā)環(huán)境污染表5我國燃料油植物的種植區劃分小的生物柴油生產(chǎn)技術(shù),并不斷降低生產(chǎn)成本。324存在問(wèn)題和發(fā)展建議能源植物種類(lèi)東北耐寒的植物文冠果、蓖麻等我國生物柴油開(kāi)發(fā)現在還存在以下問(wèn)題西北早生灌木及草本歐李、沙棘等①規?；脑仙a(chǎn)和集中問(wèn)題。據估算,我黃連木等國的膏桐、黃連木等油料植物可滿(mǎn)足年產(chǎn)上千萬(wàn)噸西南亞熱帶植物麻瘋樹(shù)等生物柴油的原料需要,但分布分散,尚不足以支撐東南光皮樹(shù)油桐、烏桕、棕櫚、油楠等生物柴油規?；a(chǎn)。廢棄動(dòng)植物油回收可年產(chǎn)約3.22產(chǎn)業(yè)現狀500×10t生物柴油,但回收和集中尚有一定難度。2005年我國成品油消費量大約17×10t,柴油②生產(chǎn)技術(shù)。目前,我國以廢動(dòng)植物油為原料的消費量約1x10-1.1x10t,其中1/3要靠進(jìn)口石生產(chǎn)生物柴油的技術(shù)較為成熟,但發(fā)展潛力有限。油來(lái)滿(mǎn)足消費需求。按我國近幾年柴油消耗量(年以油料植物為原料生產(chǎn)生物柴油的技術(shù)尚需經(jīng)過(guò)消費柴油0.8×10-1×10%)計,如果在石化柴油中添工業(yè)試驗后才能大規模生產(chǎn)。加10%-20%體積的生物柴油,則每年需要生物柴③政策和市場(chǎng)環(huán)境。我國目前尚未制定促進(jìn)油800×10-2000×10%。預計未來(lái)10年內,生物柴油生物柴油生產(chǎn)、銷(xiāo)售、使用等相關(guān)鼓勵政策,也無(wú)生產(chǎn)品將占領(lǐng)20%~30%的市場(chǎng)份額。物柴V中國煤化工生物柴油銷(xiāo)售渠目前我國已建幾家小型生物柴油企業(yè),年產(chǎn)量道CNMH碳油產(chǎn)品質(zhì)量很難約10x10t,在建裝置能力超過(guò)200×10%a。近期關(guān)達到車(chē)用標準,以?xún)?yōu)質(zhì)植物油為原料的產(chǎn)品質(zhì)量較注這一產(chǎn)業(yè)的中外企業(yè)很多,小規模企業(yè)以城市廢好,但其成本和價(jià)格倒掛中外能源SINO-GLOBAL ENERGY2008年第13卷我國生物柴油發(fā)展現狀:我國生物柴油的開(kāi)發(fā)展中,乙醇汽油將更多地轉向纖維素類(lèi)生物質(zhì)原基本處于空白,目前僅有幾家以餐飲廢油為原料的料,而生物柴油則更多地依賴(lài)木本油料作物。小型裝置,產(chǎn)品并未正式進(jìn)入汽車(chē)行業(yè),尚無(wú)行業(yè)可再生資源的利用是一項需要全社會(huì )共同關(guān)標準和產(chǎn)品規格標準以及尾氣排放標準。我國除少注和努力的系統工程,政府部門(mén)的政策支持和引導數地區有棉花籽、蓖麻或其他少量油料作物外,大是非常重要的,除此之外,農業(yè)、交通、工業(yè)、科研以規模的生產(chǎn)基地尚未形成。及環(huán)保等都有自身應該承擔的責任和義務(wù),這項工從我國自然條件分析,我國發(fā)展生物柴油的資程的實(shí)施不是靠某一個(gè)企業(yè)或工業(yè)部門(mén)能獨立完源條件是有限的,不能依賴(lài)進(jìn)口大豆生產(chǎn)生物柴成的,需要各方面的支持和協(xié)調。例如美國推進(jìn)新油。近幾年,一些企業(yè)進(jìn)口東南亞地區的棕櫚油,在能源工作,是由能源部牽頭,環(huán)保、交通和農業(yè)部共我國沿海地區建設生物柴油裝置,產(chǎn)品銷(xiāo)往海外,同參加,并由能源協(xié)會(huì )組織相關(guān)企業(yè)共同參與才能這種建設模式不宜大范圍推廣。實(shí)現這項戰略我國生物柴油的發(fā)展前提:一是要建立油料作美國和巴西都采取建立生物燃料混配中心體物的資源基地;二是要開(kāi)發(fā)國內自主產(chǎn)權的生產(chǎn)技系,生物燃料與石油燃料混配工序是在混配中心進(jìn)術(shù);三是要建立規范的營(yíng)銷(xiāo)網(wǎng)絡(luò );四是要制定產(chǎn)品行的,而不是在加油站完成。建立混配中心的優(yōu)點(diǎn)標準和尾氣排放的測定標準。在生物柴油推廣的初是可實(shí)現集中管理,嚴格把握混配油質(zhì)量,對出廠(chǎng)期,以植物油為原料的生物柴油裝置需要一定的政品嚴格做到標準化服務(wù)。該類(lèi)中心通過(guò)美國生物策補貼。燃料質(zhì)量管理委員會(huì )出臺的質(zhì)量認證體系進(jìn)行認4結論證,產(chǎn)品標準必須達到美國材料試驗學(xué)會(huì )(ASTM)的如何客觀(guān)分析和評價(jià)生物資源狀況是實(shí)施生品標準后才能進(jìn)入社會(huì )加油站,美國各大城市均物燃料戰略的十分重要的基礎。美國乙醇汽油以玉有這類(lèi)混配中心。政府對生物燃料的補貼也體現在米作主要原料,生物柴油以轉基因大豆作主要原料混配中心環(huán)節,他們認為補貼進(jìn)入流通環(huán)節終端比都比較符合美國實(shí)際國情,美國農作物產(chǎn)量和供應直接補貼給生產(chǎn)企業(yè)更有利于加快生物燃料進(jìn)人條件都能保證目前生物燃料的需求。巴西乙醇汽油市場(chǎng)的進(jìn)程。以甘蔗為原料,生物柴油的原料品種更多,這也符合巴西氣候條件下的自然種植條件。在下一步的發(fā)(編輯周溪華Global Development Status of Biomass FuelBai yi(National Petroleum and Chemical Planning Institute, Beijing 100013)[Abstract] The paper introduces the development trends& characteristics of biomass fuel abroad, with emphasis on circumstances of America, European Union Japan; illustrates the resources background significanceand measures for China's pluralistic energy strategy; and analyses the resources conditions, development statusmarket situation, problems and development countermeasure for China's fuel ethanol and biodiesel. Finally thecle points out that it's necessary to make a strategicof China's biomass fuel developing orientain the light of specific natio中國煤化工[ Keywords] fuel-ethanol; biodiesel; market situation; develoCNMHG